hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
PIWIタンパク質BmAgo3のリン酸化制御の解析

本研究は、カイコのPIWIタンパク質であるBmAgo3のリン酸化の意義を明らかにすることを目的とし、具体的には以下の3点の解析を行う。(1)BmAgo3のリン酸化部位を質量分析により同定する。(2)リン酸化部位の変異体を作製し、その挙動を野生型BmAgo3と比較する。(3)BmAgo3のリン酸化を司るキナーゼを同定を試みる。上記の解析を通じ、BmAgo3のリン酸化の意義、piRNA産生との関係を明らかにするとともにBmAgo3のリン酸化がどのように制御されているのかを解明する。
歯と歯周組織同時再生治療の開発－歯胚移植の可能性－

これまで私たちは歯根完成歯移植における移植歯喪失メカニズムについて検討し,その結果,歯根完成歯は歯根未完成歯や歯胚とは異なり、歯根膜再生は果たせるものの失われた歯周組織再生能力は有しておらず、歯の移植には受容部に十分な骨と歯肉が必要であることを示した。一方、近年さまざまな歯槽骨再生治療法が報告され、すでに臨床における有用性も示されているが、歯の移植治療には応用されていない。本研究では、失われた歯周組織と機能する歯の同時再生をめざす新たな歯の移植治療の開発を最終目的に、マウスの歯根未完成段階の臼歯を大腿筋内へ移植するモデルを開発し、これまでに確立された骨再生法を同時に応用することで、歯の成長と同時に骨再生を図ることを目的とした。根が5分の4完成する時期である3週齢マウス(雄)のM1、M2を抜去した。そして同時に同系マウスの長管骨の骨髄を採取し、密度勾配遠心法を用いて単核球分画(MNC)の分離を行った。M1、M2の移植の際に、β-TCPを加える(β-TCP群)、βTCP+MNCを加える(MNC群)、歯のみを移植の3群を設定した。術後4週目に移植歯を周囲組織を含めて摘出し、パラフィン切片を作成し組織学的検索を行った。その結果、全群で歯根間は新生骨と歯周組織の再生を認めたが,歯根側壁にはMNC群,βTCP群のみ新生骨を形成していた.MNC群・βTCP群はControl群と比較すると,有意に新生骨が多かった。2019年度はマイクロCTによる新生骨の画像解析より骨組織体積、骨量、骨密度、骨梁幅などを検討してく予定である。マウスの歯根未完成歯移植モデルによる組織学的解析の結果が得られ、順調に進展している。歯の周囲の新生骨のマイクロCTによる画像解析方法を行う予定である。これまで私たちは歯根完成歯移植における移植歯喪失メカニズムについて検討し、その結果、歯根完成歯は歯根未完成歯や歯胚とは異なり、歯根膜再生は果たせるものの失われた歯周組織再生能力は有しておらず、歯の移植には受容部に十分な骨と歯肉が必要であることを示した。一方、骨再生には骨形成性蛋白であるBMPや幹細胞が用いられており、その方法は確立している。M1、M2の移植の際に、β-TCP、βTCP+MNC、βTCP+ rhBMP-2、βTCP+MNC+rhBMP-2を加える4群を設定した。術後4週目に移植歯を周囲組織を含めて摘出し、マイクロCTによる画像解析を行った。さらにパラフィン切片を作成し組織学的検索を行った。その結果、移植歯の歯根膜および歯髄細胞は保たれ、根尖の成長が確認された。さらにrhBMP-2を加えた群では著明な骨再生を認め、MNC群では歯根周囲において歯槽骨の再生が認められた。今後骨再生量を定量的に解析する予定である。マウスの歯根未完成歯移植モデルが完成したため、順調に進展している。

マウスの歯根未完成歯移植モデルによる組織学的解析の結果が得られ、順調に進展している。マイクロCTによる画像の定量的解析方法を検討するとともに、組織学的および免疫組織化学的な検討に進む予定である。歯の周囲の新生骨のマイクロCTによる画像解析方法を行う予定である。他施設機関の分担研究者の執行終了が遅れたためであるが、分担研究者の研究予定であった検体分析が検体試料の作製段階で不備が生じ、やり直しを余儀なくされたために、その解析結果を保存するための媒体の選択に時間がかかってしまったためである。そのため画像解析とデータ保存のための機器の購入が次年度に繰り越しになってしまった。解析のための検体試料作製は現在すでに完了したため、次年度早い時期に画像解析とデータ保存のための機器を購入し、解析を行う予定である。
高周期14族元素の生理活性分子疎水性フラグメントとしての展開

高周期14族元素を含む官能基の疎水性基としての精査と、生理活性物質への応用を目的として、種々のトリアルキルシリル基およびトリアルキルゲルミル基の疎水性パラメータPの決定と、それらを疎水性基として有するフェノール誘導体のエストロゲン受容体リガンドとしての機能を検討した。ケイ素およびゲルマニウム含有官能基はいずれも対応する炭素官能基と比較して約0.6高いlogP値を与えた。また、シリルおよびゲルミルフェノール誘導体は、対応する炭素誘導体と比較していずれも高いエストロゲン活性を示し、炭素官能基のケイ素およびゲルマニウムへの置換が生理活性の向上に有効であることを示した。生理活性低分子において、疎水性構造は標的分子との疎水性相互作用の形成や化合物の物性の決定に寄与し、その活性やADMEに大きく影響する。ケイ素をはじめとする高周期14族元素を含有する官能基は疎水性基としての応用が期待される一方で、その性質に関する系統的な検討は報告されていない。本研究では、高周期14族元素を含む官能基の疎水性基としての精査と、生理活性物質への応用を目的として、種々のトリアルキルシリルおよびトリアルキルゲルミルフェノール誘導体を合成し、置換基の疎水性パラメータの決定と、エストロゲン受容体(ER)リガンドとしての機能を検討した。疎水性パラメータとしては、オクタノール/水分配係数PをHPLC法により求めた。その結果、ケイ素誘導体は、いずれも対応する炭素誘導体と比較して約0.6高いlogP値を与え、炭素原子をケイ素原子へと置換することにより疎水性がほぼ一律に上昇することを示した。一方、ゲルマニウム官能基も対応する炭素官能基と比較して約0.6高いlogP値を示し、ケイ素置換とゲルマニウム置換では疎水性に大きな差がないことを明らかにした。合成した化合物のERに対する活性を、ヒトERに対する結合親和性およびエストロゲン依存的に増殖するMCF-7細胞に対する増殖促進活性で評価した結果、シリルおよびゲルミルフェノール誘導体は、対応する炭素誘導体と比較していずれも高いエストロゲン活性を示し、特にトリエチルシリルフェノールおよびトリエチルゲルミルフェノールはMCF-7評価系でそれぞれ3.4nMおよび2.1nMの値を示し、非常に単純な構造でありながら高いERアゴニスト活性を有することを見いだした。本結果は、ケイ素およびゲルマニウム置換が新規生理活性化合物創製の強力なツールとなることを示すとともに、生理活性化合物の分子設計や定量的構造活性相関における有益なパラメータとなるものである。医薬分子において疎水性構造は、分子の全体構造を規定する骨格としての役割のみでなく、標的分子との疎水性相互作用の形成、あるいは物性や体内動態を決定する要因になる等、多彩な役割を担っている。本研究は、炭素の同族である14族高周期元素について、生理活性分子の疎水性フラグメントとしての性質を検討する。本年度は、解析対象とした4位に種々のトリアルキルシリル基あるいはトリアルキルゲルミル基を有するフェノール誘導体の合成と、疎水性の計測を行った。目的とする化合物の多くは、4ーブロモフェノールを原料として単工程で合成可能であることがわかった。いくつかの嵩高い置換基を有するフェノール類の合成には、フェノール性水酸基の保護、脱保護が必要であった。合成した化合物について、OECDガイドラインに従いHPLCを用いたオクタノール/水分配係数Pの測定を行い、対応する炭素誘導体との比較を行った。その結果トリアルキルシリルフェノールは、アルキル基の種類に関わらず、対応する炭素置換基を有するフェノールと比較しlogP値にして約0.6高い疎水性を示した。また、トリアルキルゲルミルフェノールも対応する炭素置換基を有するフェノールと比較して約0.6高いlogP値を示し、ケイ素誘導体とゲルマニウム誘導体では疎水性の差は見られなかった。測定したlogP値を基に、定量的構造活性相関などに重要なパラメータである置換基の疎水性パラメータπの算出を行った。物性解析の対象とした4位置換フェノール化合物の合成法を確立し、必要な化合物の調整を終了している。合成したフェノール類について分配係数の評価系を確立し、測定を終了した。また、種々のトリアルキルシリル基およびトリアルキルゲルミル基について、バーチャルスクリーニングや定量的構造活性相関に重要な疎水性パラメータの算出を完了した。トリアルキルシリル基およびトリアルキルゲルミル基の物性解析を進める目的で、芳香環に与える電子的な置換基効果を測定する。具体的にはフェノール性水酸基の酸解離定数pKaの測定を行い、置換基定数の算出を行う。合成したフェノール類について、ステロイドホルモン核内受容体であるエストロゲン受容体に対する活性を評価し、高周期14族元素を含有する化合物の生理活性化合物への展開の方法論を開拓する。一分子内に複数の高周期14族元素を含有する化合物の合成法を開拓する。

合成法開発および物性解析のために必要な有機溶媒、試薬類およびガラス器具等を購入する。生理活性評価に必要なタンパク、放射標識化合物、細胞培養に必要な培地等を購入する。本研究で得られた知見を国内外の学会で発表するための旅費交通費を必要とする。
網膜上丘軸索投射におけるドラキシンの機能解析

神経回路網形成過程の代表的な例の一つとして、マップ形成と呼ばれる2次元的な面と面が対応する空間的な配置に対応した投射形成がある。これまでに最も詳細に解析されてきた実験系は、網膜の視神経軸索のカエルやトリでは視覚中枢である視蓋への投射マップ形成である。視蓋には網膜の軸索ガイダンスを制御するephrin分子が2次元的な勾配を持って発現し、網膜にもその受容体であるEphが2次元的な濃度勾配を持って発現機能していることが明らかにされた。同様に、マウスでも視蓋に対応する上丘に網膜から同様な投射が形成され、Eph/ephrin分子群が働いている。我々の見出した軸索ガイダンス分子draxinは網膜の軸索成長を阻害する形で制御する。マウス新生児上丘では背側に濃度が高く、腹側に低い濃度勾配を持って発現していたことから、網膜からの軸索投射パターンを制御している可能性があった。野生型とdraxin遺伝子欠損マウスを用いて、蛍光色素Dilの標識を行い解析した結果、網膜から上丘への軸索投射パターンが異常であり、draxinはマップ形成分子であることが明らかになった。draxinの受容体として同定したnetrin受容体DCCは網膜視神経に一様に発現するものの、部位特異的な投射マップ形成に関与することがdraxin(+/-)DCC(+/-)のダブルヘテロマウス解析から明らかになった。また、draxin遺伝子欠損マウスのehrin/Eph分子の発現には変化が無く、draxinとの相互作用も見出せなかったことから、draxinはEphとは無関係に網膜上丘投射マップ形成に働いていた。Draxinは分泌型タンパクであり、分泌型軸索ガイダンス分子がマップ形成に寄与することを、遺伝子欠損マウスを用いて明らかにした最初の例である。鳥類や両生類などでは、視蓋は視覚中枢であり、二次元的な空間分布をする網膜神経節細胞の神経軸索は、相対的な同じ位置関係を維持して規則正しく視蓋に投射する。この形成過程を説明するために1963年にSperry R.W.がchemoaffinity仮説を出し、それぞれに分子的な標識が存在することを提唱した。この網膜-視蓋投射は神経回路網形成のモデル系として最も詳細に研究され、半世紀を経て、その分子的実態が少しずつ明らかになった。これまでに前後軸に沿っては、軸索ガイダンス分子ephrin-Aとその受容体EphAが濃度勾配を持って発現機能し、背腹軸に沿ってはephrin-BとEphB、さらにWntとRYKが機能して、規則正しい投射パターンが形成されると考えられるようになった。マウスの視蓋に相当する上丘に、我々が見出した軸索ガイダンス分子Draxinが背腹軸に沿って濃度勾配を持って発現していた。Draxin遺伝子欠損マウスの新生児網膜にトレーサーであるDiIの小さな結晶を置いて軸索投射を解析した。その結果、Draxin遺伝子欠損マウスでは、網膜から上丘への軸索投射には、正常な投射以外に背側にシフトした異常投射が生じていることを見出した。既知のガイダンス分子に加え、Draxinが網膜投射に働いていることを明らかにした。次の課題は、網膜神経節細胞に発現されているDraxin受容体の同定である。

視蓋には網膜の軸索ガイダンスを制御するephrin分子が2次元的な勾配を持って発現し、網膜にもその受容体であるEphが2次元的な濃度勾配を持って発現機能していることが明らかにされた。同様に、マウスでも視蓋に対応する上丘に網膜から同様な投射が形成され、Eph/ephrin分子群が働いている。我々の見出した軸索ガイダンス分子draxinは網膜の軸索成長を阻害する形で制御する。マウス新生児上丘では背側に濃度が高く、腹側に低い濃度勾配を持って発現していたことから、網膜からの軸索投射パターンを制御している可能性があった。野生型とdraxin遺伝子欠損マウスを用いて、蛍光色素Dilの標識を行い解析した結果、網膜から上丘への軸索投射パターンが異常であり、draxinはマップ形成分子であることが明らかになった。draxinの受容体として同定したnetrin受容体DCCは網膜視神経に一様に発現するものの、部位特異的な投射マップ形成に関与することがdraxin(+/-)DCC(+/-)のダブルヘテロマウス解析から明らかになった。また、draxin遺伝子欠損マウスのehrin/Eph分子の発現には変化が無く、draxinとの相互作用も見出せなかったことから、draxinはEphとは無関係に網膜上丘投射マップ形成に働いていた。Draxinは分泌型タンパクであり、分泌型軸索ガイダンス分子がマップ形成に寄与することを、遺伝子欠損マウスを用いて明らかにした最初の例である。計画通りに研究を遂行し、現在論文を投稿中である。ただ、残念ながらNature Neurosci., Neuronには採択されずに、J.Neuroaci.からの判定結果を待っているところである。現在投稿中の論文について、改訂などの請求が有れば、それに対応した追加実験を行う。
活性酸素による破骨細胞制御の分子機構の解明

アドレナリンβ作動薬は骨芽細胞のβ受容体を刺激し、間接的に破骨細胞分化を促進することが知られているが、β作動薬が直接破骨細胞に働きその分化を制御しているか否か未だ明らかではない。そこで本研究ではβ作動薬が破骨細胞を直接制御しているか検討を行ったところ、交感神経が活性酸素種(Reactive oxygen species : ROS)を誘導し、破骨細胞分化を制御する可能性が示唆された。以上の結果からβ作動薬が破骨細胞でROSの産生を増加させることによりRANKLによる破骨細胞形成を促進させる可能性が示唆された。骨粗鬆症に対する完全な治療薬は未だ確立されておらず、本研究で示された抗酸化作用のあるαリボ酸が破骨細胞に直接作用し、骨減少症の治療薬としての可能性が示唆されたことは極めて重要であり意義がある。本年度の研究の成果は大きく分けて二つ。一つ目の成果は、前年度のin vitroの実験系から得られた結果をin vivoで確認したことである。すなわちβアドレナリン作動薬がROSを介して破骨細胞分化を制御するか否かin vivoで検討を行った。この実験ではC57BL/6Jマウスに2週間の抗酸化剤αリポ酸の投与、非投与において、βアドレナリン作動薬投与による骨量の減少にどのような変化が見られるか検討を行った。結果はβアドレナリン作動薬投与により脛骨海面骨の骨量が低下し、さらに組織学的検討により、イソプレナリン投与により破骨細胞数(Oc.N/BS)、破骨細胞面積(Oc.S/BS)の増加をもたらした。一方、カルセイン2重ラベルによる動的組織形態学的計測ではイソプレナリン投与が骨形成の動的パラメーターを減少させることが明らかとなった。さらにイソプレナリン投与は、骨における参加ストレスの指標である過酸化脂質の量を増加させた。さらに抗酸化作用のあるαリポ酸の投与によりイソプロテレノール投与による破骨細胞形成の増加が抑制され、イソプロテレノール投与による骨量の減少も認められなかった。以上の結果からβ作動薬が破骨細胞でROSの産生を増加させることによりin vivoで破骨細胞形成を促進させる可能性が示唆された。二つ目の成果は、βアドレナリン作動薬がROSを介して破骨細胞分化を制御する際、ROS感受性のシグナル伝達物質であるASK1が関与する可能性を示唆したことである。ASK1欠損動物ではβ作動薬による破骨細胞形成が抑制される傾向が認められた。骨粗鬆症に対する完全な治療薬は未だ確立されておらず、本研究で示された抗酸化作用のあるαリポ酸が破骨細胞に直接作用し、骨減少症の治療薬としての可能性が示唆されたことは極めて重要であり意義がある。
CaMキナーゼホスファターゼを分子標的とする低毒性がん転移抑制剤創製の試み

タンパク質脱リン酸化酵素CaMキナーゼホスファターゼ(CaMKP/PPM1F/POPX2)は、がんの転移浸潤に関わる鍵酵素としても近年注目されつつある。本研究では、まず化合物ライブラリーの大規模スクリーニングによって、本酵素を特異的に阻害するいくつかの化合物を絞り込み、その阻害機構について検討した。次にヒト乳がん培養細胞を用いて、これらの化合物が、転移浸潤の重要なステップである細胞遊走を効果的に阻害することを見いだした。これらの化合物は殆ど細胞毒性を示さなかったことから、本酵素の阻害剤が、毒性の低い新しいタイプのがん転移阻害剤開発のためのリード化合物として有望であることが示唆された。ヒト乳がん細胞株MDA-MB-231を用い、市販のインベージョンチャンバーを利用した細胞遊走の再現性のよいアッセイ系を確立した。この系を用いて、既に効果を検証済みのCaMキナーゼホスファターゼ阻害剤ANS, ANDSに加え、東大創薬機構から供与された約10万種の化合物ライブラリーの大規模スクリーニングの結果絞り込まれた新規CaMキナーゼホスファターゼ(CaMKP)阻害剤の効果も調べることにした。まず、100種近くまで絞り混まれた候補化合物を更に絞り込むため、in vitroのホスファターゼアッセイによってCaMキナーゼホスファターゼを強く阻害するが近縁のPP2Cαを阻害しない化合物を探索したところ、大別して2種のコアとなる構造がCaMキナーゼホスファターゼ特異的阻害活性と強く相関していることが判明した。そのうちの代表的な化合物を選び、更に疎水性の異なる複数の誘導体を市販品より購入し、現在、細胞遊走アッセイの準備を進めているところである。また、最近、CaMKPがプロトカドヘリン(pcdh)γと強く相互作用することを偶々見いだした。ある種のpcdhが、がんの転移浸潤と関係するという報告が最近相次いでいるので、研究計画の3年目に予定していた計画を繰り上げて、この相互作用についても詳しく調べることにした。その結果、pcdhγがプロテアーゼによって分解された細胞質ドメインがCaMKPの内在性アクチベーターになっていることが判明した。この活性化がCaMKP阻害剤による細胞遊走阻害とどう関係するかは現在のところ不明であるが、上記阻害剤をツールとして今後更に検討する予定である。実験を担当する予定の大学院生が、学部時代のテーマを論文にまとめてから本プロジェクトを担当する予定であったのが、投稿論文の追加実験などで予想外に時間がかかり、本プロジェクトに本格的に取り組むのが遅れた。また合成担当だった大学院生が就職活動長期化のために計画通りに研究を遂行できず、やむなく当初の計画を一部繰り上げ・組換えざるを得なくなった。化合物ライブラリーからCaMキナーゼホスファターゼ(CaMKP)特異的阻害活性を示す化合物のスクリーニングを行い、CaMKP活性を阻害するが、その類縁のホスファターゼであるPP2Cα活性は阻害しない化合物群を同定した。これらの化合物は共通の骨格を有しており、その部分を化学修飾すると阻害活性が失われることから、この骨格が阻害に重要であることが判明した。阻害機構を調べたところ、通常の阻害剤とは異なり、酵素タンパク質の何らかの不可逆的な化学修飾を伴うものであることが分かった。種々の検討の結果、阻害剤とのインキュベーションによって酵素タンパク質のカルボニル化が生じているという予想外の事実が明らかとなった。このカルボニル化反応は興味深いことに、酵素活性を欠失した変異酵素では殆ど観察されず、触媒反応に依存的であったことから、従来知られている化学的・非特異的なものではなく、酵素反応依存的・特異的に反応が進んでいる可能性があり、CaMKP阻害剤の特異性向上に繋がる重要な手がかりとなるかもしれない。また、研究の過程で偶然、CaMKPが神経特異的タンパク質であるニューロフィラメントL (NFL)と強く結合する現象が見いだされ、詳しく検討した結果、培養細胞内でもCaMKP-NFL複合体が形成されていることが判明した。興味深いことに、神経軸索でのニューロフィラメントネットワーク形成のモデルとして研究されてきたNFLの自己重合過程が、CaMKPとの結合により顕著に阻害されることが見いだされた。CaMKPはニューロフィラメント重合の阻害因子として働いているのかも知れない。化合物ライブラリーの大規模スクリーニングにより、CaMKPは阻害するが近縁のPP2Cαは殆ど阻害しない化合物群を見い出した。これらの阻害様式を調べたところ、通常の酵素阻害剤とは異なり、阻害剤とのインキュベーションによって酵素タンパク質がカルボニル化を受けていることが明らかとなった。しかも、このカルボニル化は酵素の触媒反応依存的であったことから、一般的に知られている化学的・非特異的なカルボニル化ではなく、酵素反応依存的・特異的なカルボニル化反応が進行していることが示唆される。予想外ではあるが、これまでに報告例のない興味深い結果であり、今後、阻害剤の特異性を向上させるに当たって、重要な手掛かりとなるであろう。これまでの研究で同定した化合物の構造を検討したところ、修飾可能なカルボキシル基が存在していたので、細胞膜透過性を考慮に入れて、このカルボキシル基を鎖長の異なるアルコールでエステル化した化合物を多数入手した。これらの化合物のCaMキナーゼホスファターゼ阻害活性を検討したところ、メチル、エチル、プロピルなどの比較的短鎖のエステル化合物は強い阻害活性を示したが、鎖長が長くなるにつれ、阻害活性・阻害特異性がともに低下する傾向がみられた。

次に、阻害活性の強い物について、浸潤・遊走活性が高いヒト乳がん細胞株MDA-MB-231をモデルとして、ボイデンチャンバーを用いた細胞遊走アッセイによってがん細胞の遊走阻害活性を調べた。その結果、CaMキナーゼホスファターゼ阻害活性の強かったメチル、エチル、プロピルなどのエステル化合物が顕著な遊走阻害活性を示した。更にMTTアッセイによってこれらの化合物の細胞毒性を調べたところ、これらは遊走阻害を示す濃度で全く細胞毒性を示さなかった。従って、これらの化合物は、細胞毒性の低い新しいタイプの転移浸潤阻害剤の候補物質となることが期待される。本研究で得られた知見を元に、今後、更に可能な修飾を施すことにより、細胞膜透過性や阻害特異性の向上を目指した新規阻害剤の創製を目指す。また、本研究では細胞遊走の阻害を指標としたが、有効な化合物を創製できれば、マトリゲルを用いた浸潤阻害活性についても検討していきたい。タンパク質脱リン酸化酵素CaMキナーゼホスファターゼ(CaMKP/PPM1F/POPX2)は、がんの転移浸潤に関わる鍵酵素としても近年注目されつつある。本研究では、まず化合物ライブラリーの大規模スクリーニングによって、本酵素を特異的に阻害するいくつかの化合物を絞り込み、その阻害機構について検討した。次にヒト乳がん培養細胞を用いて、これらの化合物が、転移浸潤の重要なステップである細胞遊走を効果的に阻害することを見いだした。これらの化合物は殆ど細胞毒性を示さなかったことから、本酵素の阻害剤が、毒性の低い新しいタイプのがん転移阻害剤開発のためのリード化合物として有望であることが示唆された。当該院生の投稿論文はおおよそメドがついたので、本格的に本プロジェクトに取り組むことができる。また、当初合成を計画していたアナログの代わりに、新たな阻害剤候補をスクリーニングにより得る事が出来、その誘導体は市販品によって簡単に入手できたので、今後はこれらの化合物を用いて当初の計画を遂行する予定である。今年度の研究で明らかとなった阻害剤による酵素特異的なカルボニル化反応に関して、カルボニル化部位を同定して、その阻害機構を解明するとともに、乳癌細胞株をこれらの化合物で処置した時の効果についても検討していく。生物化学計画に一部遅れが生じ、またそのために一部研究計画を組み替えたりしたため。遅れを取り戻す予定であるので、当初の請求分と併せて有効に使用できる見込みである。
炊飯条件としての蒸らしの影響について

炊飯過程において蒸らしは忘れてはならない操作の1つであり,一般的には1015分が望ましいとされている.この蒸らしの効果を明らかにすることを目的に実験を行った.飯の糊化度は,炊飯直後の飯粒全体では蒸らしの有無により大差はないが,蒸らさない飯粒の中心部はやや低い糊化度となり,蒸らし中に中心部の糊化が進むことが明らかになった.赤外線照射による脱水速度は,蒸らさない飯で特に大きく,飯粒表面の動きやすい水分の付着が多いと思われた.この水分の存在がつやと関係しており,蒸らしを行わない飯のつやは大であった.また,飯粒横断面を顕微鏡により観察した結果,蒸らしを行った飯は飯粒表層部に付着物がみられ,表層部に近い部分の細胞もかなりくずれていた.そこで,まず,飯粒表面の水洗液中に溶出した糖について検討した.還元糖,全糖ともにその溶出量に殆んど差がなかった.飯水洗液の糖組成をペーパークロマトグラフィーで検討したところ,蒸らしを行わない飯は,グルコース,マルトトリオース,マルトテトラオースなどの但分子のマルトオリゴ糖を含有する割合が多く,蒸らしを行うと,マルトヘキサオースおよびそれ以上の大きな分子量の糖の溶出が顕著であった.この高分子領域の糖組成については,さらに高速液体クロマトグラフィーによって検討するため,カラムの選定を行ったところ, shodex Ion Pac KS-806+805+(804)による分離が可能であった.今後はこれらのカラムを用い,詳細な検討を進めていく予定である.また,蒸らしを行わないと小さい飯粒が多く残っており,蒸らしの中にも飯粒の膨潤は進んでいると推察された.さらに,蒸らさない飯では,鍋の部位間における飯粒の大きさのばらつきの差が大きく,蒸らしが飯粒の均一化に効果のあることが示唆された.飯のテクスチャーは,蒸らさない飯の方がやわらかく,付着性,凝集性ともに低い値となった.炊飯過程において蒸らしは忘れてはならない操作の1つであり,一般的には1015分が望ましいとされている.この蒸らしの効果を明らかにすることを目的に実験を行った.飯の糊化度は,炊飯直後の飯粒全体では蒸らしの有無により大差はないが,蒸らさない飯粒の中心部はやや低い糊化度となり,蒸らし中に中心部の糊化が進むことが明らかになった.赤外線照射による脱水速度は,蒸らさない飯で特に大きく,飯粒表面の動きやすい水分の付着が多いと思われた.この水分の存在がつやと関係しており,蒸らしを行わない飯のつやは大であった.また,飯粒横断面を顕微鏡により観察した結果,蒸らしを行った飯は飯粒表層部に付着物がみられ,表層部に近い部分の細胞もかなりくずれていた.そこで,まず,飯粒表面の水洗液中に溶出した糖について検討した.還元糖,全糖ともにその溶出量に殆んど差がなかった.飯水洗液の糖組成をペーパークロマトグラフィーで検討したところ,蒸らしを行わない飯は,グルコース,マルトトリオース,マルトテトラオースなどの但分子のマルトオリゴ糖を含有する割合が多く,蒸らしを行うと,マルトヘキサオースおよびそれ以上の大きな分子量の糖の溶出が顕著であった.この高分子領域の糖組成については,さらに高速液体クロマトグラフィーによって検討するため,カラムの選定を行ったところ, shodex Ion Pac KS-806+805+(804)による分離が可能であった.今後はこれらのカラムを用い,詳細な検討を進めていく予定である.また,蒸らしを行わないと小さい飯粒が多く残っており,蒸らしの中にも飯粒の膨潤は進んでいると推察された.さらに,蒸らさない飯では,鍋の部位間における飯粒の大きさのばらつきの差が大きく,蒸らしが飯粒の均一化に効果のあることが示唆された.飯のテクスチャーは,蒸らさない飯の方がやわらかく,付着性,凝集性ともに低い値となった.
インドの高自然放射線地域における被ばく線量測定と生殖機能評価

福島第一原子力発電所事故から8年が経過した現在でも、帰還困難区域の住民は未だに帰還のめどすら立っていない。一方、ケララ州では帰還困難区域に相当する地域に約1万人が暮らしており、その調査で得られる知見は福島の政策を検討するためにも極めて重要である。本研究では、高自然放射線地域のケララ州における畜産・野生動物の歯や骨の硬組織を用いた線量評価を基に生殖機能に及ぼす影響を明らかにし、福島研究の結果と比較することにより低線量・低線量率慢性被ばくの生殖影響を推定評価することを目的とする。以上、低線量率放射線被ばくの生物学的現象の蓄積とケララ州と福島における環境評価、畜産業と食の安全評価の基盤を構築する。
有機骨格を持つゼオライトの合成と触媒への応用

Si-CH_2-Si結合を有するBTESMをSi源に用い有機テンプレートを用いて有機骨格を持つゼオライトを合成した。テトラプロピルアンモニウムカチオンをテンプレートとしてMFI構造を得ることができた。しかし、そのテンプレートを酸によって除去することができなかったため、有機テンプレートを用いずにBTESMからゼオライトを合成することを試みたところ、MFI構造を持つ物質が合成でき、窒素吸着からこの物質がマイクロ孔を持っていることがわかった。また、t-プロットにより求めた細孔径は5.8Åであり、通常のZSM-5の細孔径とほぼ同程度であることが示された。BTESMをSi源に用い、アルカリを多く加えた母ゲルから物質がLTA構造を合成出来た。この生成物のSEM像においても、通常のLTAと同様の、結晶の対称性を反映した立方体状の結晶が見られた。^<29>Si MAS NMRを測定したところ、有機基と直接結合しているケイ素、いわゆるT^3ケイ素に帰属されるピークが見られ、有機基の存在が示唆された。結晶性のよいA型ゼオライトでは全Si中の1/3のみが有機基との結合を持つSiであった。これはSi-CH_2-Siの結合がアルカリ性条件、水との反応により開裂してSi-CH_3とSi-Oを生成したと考えられる。そこで、結晶化時間の短縮を目的にSi源としてBTESMとTEOSの混合物を用いて合成した。これらの物質についてH_2Oの単分子吸着量はC含有量が増加するに従い減少している。またn-hexane吸着量は、ゼオライト中のC含有量が増加するに従い著しく増加しており、有機基骨格の導入により有機物に対する親和性が増加していることが示唆された。
活動性心筋炎による難治性重症心不全に対する新たな治療法の開発

活動性心筋炎を基盤とした拡張型心筋症は難治性急性心不全を引き起こし、大部分の症例で人工心肺および心移植を必要とする。したがって、その治療は世界的課題となっている。これまでの多くの臨床および基礎研究から、その病態進展の主要な機序としてウイルス感染後自己免疫応答が想定されてきた。本検討では、この一連の免疫過程を網羅的にコントロールできる治療標的として転写因子インターフェロン制御因子(IRF)ファミリーに注目した。まず、心筋ミオシン免疫により自己免疫性心筋炎を誘発し、その後自然経過で慢性期拡張型心筋症への移行を引き起こすマウス心筋炎・心筋症モデルを確立した。この動物モデルを用いて、経時的にIRFタンパク発現を解析した。結果、IRF-7およびIRF-9発現はそのリン酸を含め有意な変動を示さなかった。また、IRF-3発現はそのリン酸化も含めて、ミオシン免疫拡張型心筋症期において低下していた一方、IRF-5発現およびその二量体発現は増加していた。さらに、免疫染色にて、心筋組織浸潤免疫細胞においてIRF-5発現が認められ、特に核内のIRF-5が同定された。心筋症の進展おいてTh17T細胞が重要な役割を果たしていることが知られており、本モデルにおいても、ミオシン免疫心筋組織においてIRF-5と共にTh17転写因子であるRORgamma発現が認められた。したがって、IRF-5シグナルの心筋炎後心筋症進展における重要な役割が考えられた。これらの結果に基づいて、遺伝子改変動物も用いて、心筋炎心筋症におけるIRF-5の機能的役割を検討する。動物モデルの作成に成功しており、その解析から可能性のある具体的な標的分子が同定されている。当初は、インターフェロン制御因子ファミリ(IRF)ーの中でもIRF-3/7/9に注目していたが、これまでの解析結果からIRF-5が病態解明の有力な候補であることが明らかとされたことから、IRF-5の難治性心筋炎心筋症における治療的意義の解明も行う。今後は、IRF-5遺伝子改変動物も用いて、心筋炎心筋症の病態解明を進める。当初は、インターフェロン制御因子ファミリ(IRF)ーの中でもIRF-3/7/9に注目していたが、これまでの解析結果からIRF-5が病態解明の有力な候補であることが明らかとされたことから、IRF-5の難治性心筋炎心筋症における治療的意義の解明する。そのため、当初の予定よりも使用する時期を延伸したため。
触媒表面基準エッチングによるＳｉＣ加工のメカニズム解明

29年度が最終年度であるため、記入しない。
論理式肥大に伴う活性のモデル検査の非効率化の改善

公平性のもとでの活性のモデル検査対象の論理式は"公平性⇒活性"の形をとる。この論理式はBuchiオートマトンへ変換される。この変換は論理式の大きさに対しべき乗の計算と空間を必要とするため、公平性が大きくなるとBuchiオートマトンへの変換が実質不可能になり、モデル検査自体もできなくなる。本研究では、"公平性⇒準公平性"を満たし、公平性より小さな論理式である準公平性を探し、"準公平性⇒活性"をモデル検査することで公平性のもとでのモデル検査を可能とする方法を提案する。すなわち、"公平性⇒活性"の代わりに、"公平性⇒準公平性"と"準公平性⇒活性"をモデル検査することである。システムの性質は大きく2種類に分類できる。安全性と活性である。安全性は危険な状態が絶対に起こらないこと、活性はそのうち望みのことが必ず起きること、と言い表すことができる。安全性のモデル検査には特別の仮定を必要としないが、活性のモデル検査では公平性と呼ばれる仮定を必要とする場合がある。公平性は、プロセス等の実行主体にプロセッサ資源を公平に割り当てるスケジューリングを抽象化したものとみなすことができる。公平性を仮定しないと、ある特定のプロセスにのみプロセッサが割り当てられることに起因する非現実的な反例を引き起こすこともある。公平性を表わす論理式の大きさは、システム仕様(状態機械)の大きさ、すなわち状態遷移数に依存する。公平性が大きくなるとモデル検査対象の論理式"公平性⇒活性"も大きくなり、Buchiオートマトンへの変換が実質不可能になり、モデル検査自体もできなくなる。本研究では、"公平性⇒準公平性"を満たし,公平性より小さな論理式である準公平性を探し,"準公平性⇒活性"をモデル検査することで公平性のもとでのモデル検査を可能とする方法を提案した。すなわち、"公平性⇒活性"の代わりに、"公平性⇒準公平性"と"準公平性⇒活性"をモデル検査することになる。一方アルゴリズムレベルで公平性を効果的に扱う方法が提案されるとともに公平性のもとでの活性のモデル検査を効率良く行うツールが開発されていることがわかった。本研究での提案方法は、モデル検査の処理性能に関しては、これらのツールにかなわないが、活性の検証において何故公平性を必要とするのかをより良く理解するのに役立つことがわかった。安全性と活性である。モデル検査対象の論理式はBuchiオートマトンへ変換される。すなわち、"公平性⇒活性"の代わりに、"公平性⇒準公性"と"準公平性⇒活性"をモデル検査することである。一般には、"公平性⇒活性"を簡単な命題計算により演繹できる2個より多くの論理式を生成し、それらをモデル検査することを行う。提案方法「分割統治に基づく活性のモデル検査法」をSuzuki-Kasami分散相互排除プロトコルが無排斥性を満たすことのモデル検査に適用することで有効性を確認した。無排斥性とは、際どい領域に入りたくなったどのプロセスも必ずそこに入ることのできるという性質である。活性のモデル検査では、公平性に加え、ある種の不公平性の仮定も必要になることがある。たとえば、通信プロトコルAlternating Bit Protocol (ABP)の活性のモデル検査では、パケットの欠落が連続して起こり続けることは無い等の仮定を必要とする。提案方法は、このような不公平性の仮定も公平性と同様に扱えることができることがわかった。ABPの活性のモデル検査に適用することで有効性を確認した。活性のモデル検査では,公平性を仮定しなければならないことが多い.

このため,モデル検査対象の論理式は"公平性⇒活性"の形をとる.公平性を表わす論理式の大きさは,状態遷移数に依存するため,検査対象のシステムが複雑になればなるほど大きくなり,モデル検査の効率に大きく影響する.本研究では,"公平性⇒準公平性"を満たし,公平性より小さな論理式である準公平性を探し,"準公平性⇒活性"をモデル検査することで効率化を図ることを目指している.本手法を,分散相互排除プロトコルが無排斥性(際どい領域に入りたいプロセスは必ずそこに入ることができること)を満たすことを確認するモデル検査に適用した.実験は,モデル検査機能を有する代数仕様言語Maudeで行った."公平性⇒無排斥性"のモデル検査は数時間経過しても終了しなかったのに対し,"公平性⇒準公平性"ならびに"準公平性⇒無排斥性"のモデル検査は数分で終了した.この実験により本手法の有効性を確認できた。活性のモデル検査に関する文献調査により,公平性を満たす実行に対してのみモデル検査を行うことのできるモデル検査法が提案されていることがわかった.さらに、そのためのツールの開発も行われていることもわかった.Maude LTLモデル検査器の拡張であるMaude LTLRモデル検査器はそのようなツールの一つである.次年度以降,Maude LTLRモデル検査器を詳細に調査し,本研究での提案方法との比較を行う予定である."公平性⇒活性"の代わりに、"公平性⇒準公平性"と"準公平性⇒活性"をモデル検査することにより、前者はモデル検査不可能であるが、後者は可能であることが、Suzuki-Kasami分散相互排除プロトコル(正確にはその改訂版)が無排斥性を満たすことのモデル検査に適用することで明らかになった。一方、アルゴリズムレベルで公平性を扱う方法が提案されるとともに、それに基づくモデル検査器が開発されていることもわかった。プロセス計算CSPのモデル検査器であるPATモデル検査器と書換仕様のモデル検査器であるMaude LTLRモデル検査器である。Maude LTLRモデル検査器の基になったMaude LTLモデル検査器は本研究で用いているモデル検査器である。モデル検査の処理速度に関しては、本研究での提案方法より、PATモデル検査器やMaude LTLRモデル検査器のほうが優れていることがわかった。システム検証(システム仕様が性質仕様を満たすことの検証)の目的は、検証を成功させることに留まらない。何故システム仕様が性質仕様を満たすのかを理解することをとおし、対象となるシステムの理解を深めることは検証の成功以上に大切なことである。これにはどのような仮定のもとで検証を行ったのかの理解も含む。すなわち、活性の検証(モデル検査)の場合、何故公平性を仮定する必要があるのかを理解することも重要なことである。本提案方法では、準公平性ならびにそれを導き出す過程をとおし何故公平性を仮定する必要があるのかを理解できることが、Suzuki-Kasami分散相互排除プロトコルへの適用実験によりわかった。本提案方法はこの点においてPATモデル検査器やMaudeLTLRモデル検査器より優れているといえる。研究の目的は以下のとおりである:モデル検査の効率は状態機械と(性質を記述した)論理式の大きさに大きく依存する。前者による非効率化(状態爆発問題)は、状態機械の抽象化により解決の兆しが見え始めている。しかし、後者による非効率化はあまり注目されていない。性質を安全性に限れば簡潔な論理式で表現可能であり、安全性は活性より基本的かつ重要と考えられているからである。しかし、活性を考慮すると、後者による非効率化は無視できなくなる。理由は公平性を論理式の一部に埋め込む必要があるからである。
赤潮藻シャットネラが有する青色光受容体オーレオクロームの機能解析

ラフィド藻シャットネラ(Chattonella)は、赤潮の原因藻類の1種で、光依存的な増殖や日周周期依存的な運動反応(日周鉛直運動)を見せる。この2つの反応のタイミングが合致した際に、赤潮が形成し、魚類がそれらを吸い込み、鰓を詰まらせることによって、死に至らしめる。本研究では、ラフィド藻を含む黄色植物門が保持している青色光受容体オーレオクロムがどのように上記に反応に関与するか解析することが大きな目的である。昨年度から引き続き、増殖の光依存性が光受容体によるものなのか光合成に依存的なものか確認したところ、光合成阻害剤によって増殖が停止したことから、増殖は光合成依存的に起こることがわかった。またこの光合成依存的な増殖時に関与すると考えられる細胞増殖因子であるサイクリン等の発現パターンをreal time PCRによって解析すると、明暗周期に伴っていくつかの増殖因子の発現変動がみられた。一方、小規模の疑似的な日周鉛直運動時のシャットネラの鞭毛を調査したところ明暗周期でその長さが変動しており、光依存的に鞭毛長(微小管の重合・脱重合)を調節している可能性が示唆された。また、シャットネラの形質転換法の確立に関しては、浸透圧耐性(糖や糖アルコール)や乾燥耐性(スクリーニングのための寒天培地)または遠心等の物理刺激(遠心耐性)さらに薬剤耐性等(ゼオシン、アンピシリン、カナマイシン等)について調査したところ、それぞれの耐性条件の結果が得られた。1、増殖の光依存性に関して、生理的な情報を取り終え、青色光受容体オーレオクロム依存的ではなく光合成依存的であることがわかった。またシャットネラの持つサイクリン増殖因子の発現も光合成依存的に変動していた。2、シャットネラ形質転換技術の確立は、様々な環境でのシャットネラの耐性や生存を確認し終えた。特に、遺伝子導入(エレクトロポレーション)に際に必須な浸透圧制御では、海水から糖へ置換することが可能になった。マーカーとなる薬剤耐性はゼオシンが使用可能であることがわかった。1、引き続き、小スペースでの疑似日周鉛直運動を起こさせ、光依存的な鞭毛等の運動を調査する。特に光依存性を調査し、青色光受容体オーレオクロムおよび他の受容体との関連を調査する。2、耐性条件が得られたので珪藻で用いられているベクターを使用し、エレクトロポレーションなどの導入方法で、一過的な発現が可能であるか解析を行う。沿岸域において有害赤潮の原因となるラフィド藻は、遊泳によって昼間表層に集積して光を浴び、光合成を行って細胞分裂(増殖)する。この特性が赤潮形成を促進すると考えられているが、遊泳や細胞分裂に及ぼす詳細な光環境の影響やその分子機構は詳細不明である。現在までの研究により、ラフィド藻において、細胞分裂や遊泳運動(日周鉛直運動)は、光(波長不明)によって制御されること、他の藻類で青色光を特異的に受容し、重要な生理反応を誘導する青色光受容体オーレオクローム(Aureochrome)を保持することがわかっている。本研究では、ラフィド藻シャットネラにおけるオーレオクロームの機能、特に細胞分裂および遊泳運動への関与を明らかにすることを目的としている。本年度は、ラフィド藻シャットネラの細胞分裂の日周性に着目し、分裂時期の特定を行った。その結果、明暗周期の暗期に転換する時間に細胞分裂が盛んになっていることがわかった。また、その光の波長特性は青色と赤色で誘導されていることもわかった。さらに、DNA合成期の特定を行った結果、明期開始からG1/S(DNA合成)の移行が確認された。一方青色光受容体オーレオクロームの生化学的解析に着手し、シャットネラのmRNAを鋳型にタンパク質発現用のベクターを構築し、大腸菌によるタンパク質の発現を行った。シャットネラのオーレオクロームは、大腸菌のコドンに合わず発現タンパク質の精製量が少量であった。そのためオーレオクローム遺伝子のコドンを大腸菌用に変換させ、発現誘導を行ったところ、可溶化タンパク質が多量取得可能になった。1、初年度は、ラフィド藻類シャットネラの細胞分裂の光依存性と明暗周期の分裂周期の特定を行った。光依存性に関しては、予想外であったが青色光以外に赤色光にも効果が見られた。また分裂周期のDNA合成期が非常に長いことや光依存的に起こることもわかった。2、光による細胞分裂や運動性を担うと考えられる青色光受容体オーレオクロームが6種類あることがわかっており、それらの発現タンパクを取得し生化学的特性を確定するべく、大腸菌での発現系の構築を行った。

またこの光合成依存的な増殖時に関与すると考えられる細胞増殖因子であるサイクリン等の発現パターンをreal time PCRによって解析すると、明暗周期に伴っていくつかの増殖因子の発現変動がみられた。一方、小規模の疑似的な日周鉛直運動時のシャットネラの鞭毛を調査したところ明暗周期でその長さが変動しており、光依存的に鞭毛長(微小管の重合・脱重合)を調節している可能性が示唆された。また、シャットネラの形質転換法の確立に関しては、浸透圧耐性(糖や糖アルコール)や乾燥耐性(スクリーニングのための寒天培地)または遠心等の物理刺激(遠心耐性)さらに薬剤耐性等(ゼオシン、アンピシリン、カナマイシン等)について調査したところ、それぞれの耐性条件の結果が得られた。1、増殖の光依存性に関して、生理的な情報を取り終え、青色光受容体オーレオクロム依存的ではなく光合成依存的であることがわかった。またシャットネラの持つサイクリン増殖因子の発現も光合成依存的に変動していた。2、シャットネラ形質転換技術の確立は、様々な環境でのシャットネラの耐性や生存を確認し終えた。特に、遺伝子導入(エレクトロポレーション)に際に必須な浸透圧制御では、海水から糖へ置換することが可能になった。マーカーとなる薬剤耐性はゼオシンが使用可能であることがわかった。1、細胞分裂周期の光依存性が観察されたことから、今後シャットネラ発現データベースを用い、細胞分裂に関わる因子(サイクリン等)の同定や経時的なmRNAの発現をreal time PCRを用いて解析する予定である。2、青色光受容体の発現タンパク質が得られたので、光受容能やDNA結合能を解析する予定である。3、珪藻の形質転換系をベースとしたシャットネラ形質転換方法の調整を行う。1、引き続き、小スペースでの疑似日周鉛直運動を起こさせ、光依存的な鞭毛等の運動を調査する。特に光依存性を調査し、青色光受容体オーレオクロムおよび他の受容体との関連を調査する。2、耐性条件が得られたので珪藻で用いられているベクターを使用し、エレクトロポレーションなどの導入方法で、一過的な発現が可能であるか解析を行う。年度を通しての進捗は概ね想定通り進んだが、前期細胞分裂などの生理応答解析について重点的に研究を行ったため、次年度使用額が生じた。分子生物学、生化学などの解析は次年度以降の課題になり、今年度はreal time PCRや形質転換用のベクターなどを構築する予定なので、それらの消耗品に充当する予定である。顕微鏡による生理的な解析を重点的に行ったため、分子生物学で使用する消耗品が、想定より必要なくなったため。また国際学会等の参加を見送ったため。最終年度において、遺伝子発現解析などの分子生物学の消耗品に充てる予定である。
反芻に関する社会心理学的研究

本研究では反芻と呼ばれるネガティブな体験を反復思考する認知パターンについて社会心理学的に検討した。本研究における第一の目的は、個人の反芻特性を測定するための反芻反応尺度や怒り反芻尺度について、日本語版を作成することであった。本研究の結果はそれらの十分な信頼性と妥当性を示している。第二の目的は、反芻特性が後悔や怒り情動に及ぼす影響とそのメカニズムについて検討することであった。実験の結果から、反芻特性は後悔情動や怒り情動を持続・昂進させることが示されたが、そのメカニズムとして仮定された帰属過程に及ぼす影響については明らかにされなかった。反芻は、近年、深刻な問題とされている抑うつを予測するのに有効なパーソナリティ要因として知られており、国外では個人の反芻傾向を測定するための反芻反応尺度(RSS)が開発されている。本研究では、日本語版反芻反応尺度を作成するため、申請者が和訳したRSSの信頼性について確認した。具体的には、200名ほどを対象に1ヶ月の間隔をあけて、RSSを実施した。その結果、信頼性についてはある程度の水準を満たしていた。次に、RSSの構成概念について検討したところ、国外の研究とは異なる結果が得られた。その理由として、RSSの作成時、作成者である国外研究者が構成概念を明示していないことが挙げられる。それゆえ、新たに下位概念を想定する必要がある。次に、社会的意思決定場面において自己と他者の責任を操作し、さらに反芻傾向を操作してシナリオ研究を行った。シナリオを読んだ直後の回答では、意思決定によって生じたネガティブな結果の責任は決定者に帰属されることが確認された。しかし、後悔情動における決定者の差は見られなかった。また、反芻傾向が高い人は低い人よりもネガティブな出来事の原因を自己に帰属しやすく、後悔していた。数分後の回答でも同様の結果であったが、反芻傾向が強い人は、他者決定の場合、時間経過に伴って後悔情動は減少するのに対して、自己決定の場合では減少しないことや、決定者と回答時期に関わらず反芻傾向が強いはそれが弱い人よりもネガティブな出来事について後悔していた。反芻は、不快な情動に関する反復的思考と定義されており、本年度の研究では、反芻が後悔情動や怒り情動に及ぼす影響とそのメカニズムについて調べるため、実験室実験を行った。第一の実験では、カード選択による意思決定課題によって後悔を喚起させ、課題の直後と一定時間の間隔をあけた後の後悔情動や帰属の強さについて測定した。前年度に作成した日本語版反芻反応尺度(RRS)によって、参加者を反芻しやすい高反芻群と反芻しにくい低反芻群に分類し、比較したところ、反芻傾向が高い人はそれが低い人よりも一定時間後に強い後悔を感じていた。それゆえ、反芻は後悔情動を促すことが示された。ただし、そのメカニズムについては明らかにされなかった。第二の実験では時間経過に伴う後悔情動の変化について検討した。意思決定課題直後と1時間経過後の後悔情動の強さの差分を変化量とした。その結果、反芻傾向が高い人はそれが低い人よりも変化量が少ないというパターンが示されたものの、統計的な有意差は認められなかった。第三の実験では、反芻が怒り情動に及ぼす影響を検討した。この実験では、国外の研究者が開発した怒り反芻尺度を翻訳し、この尺度における得点が高い人を高反芻群、低い人を低反芻群とした。実験では、他者との共同課題による報酬分配において、不公平な分配を受けることで、参加者に怒り情動を喚起させ、分配直後と一定時間経過後に怒り情動を測定した。その結果、反芻傾向が高い人は一定時間経過後に、強い怒り情動を感じていた。このことは反芻が怒り情動を昂進させる可能性を示唆している。ただし、そうした状態は長続きせず、そのメカニズムについては明らかにされなかった。
選択成長法を用いたシリコン基板上の面発光レーザーに関する研究

有機金属気相成長法により二段階成長法を用いてシリコン基板上にAlAs/GaAs(20層)から成る半導体多層膜反射鏡を有するAlGaAs/GaAs量子井戸面発光レーザーを作製した。作製したAlAs/GaAs半導体多層膜反射鏡の反射率は、860nmの波長において93%であった。そして、この面発光レーザーは、しきい値電流=79mA,しきい値電流密度=4.9kA/cm^2で室温・パルス発振した。また、発振スペクトルは840.03nm、半値幅は0.28nmであった。この特性は、従来報告された結果より優れたものである。また、室温・連続発振を達成するには、AlAs/GaAs半導体多層膜反射鏡の反射率を99%以上にする必要があるが、二段階成長法では成長初期過程においてガリウム砒素が三次元成長するため、AlAsとGaAsの界面及び表面の平担性が悪く、反射率の低下を招いたものと考えられる。高反射率の半導体多層膜反射鏡を得るには、AlGaAs/AlGaP中間層を用いて平坦な界面及び表面を得る必要がある。さらに、透過型電子顕微鏡の観察結果では、AlAs/GaAs半導体多層膜は、転位の低減には有効でないことが明らかになった。今後は、発光領域を極微構造化することにより転位の低減及び応力を緩和し、低しきい値化が期待できる。そして、シリコン上面発光レーザーを二次元的に配列し、二次元アレイを作製することにより、光・電子集積回路への応用が可能である。