hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ウマの経皮的消化管筋電位評価方法の確立に関する研究

実験1.実験的空盲接合術後イレウスの消化管筋筋電位の測定1)供試馬:供試馬は、健康なサラブレッド種成馬6頭を用いる。これらのウマには1日2回通常量を給餌し、飲水は自由とした。2)空盲接合術の方法:開腹手術を実施し、回腸末端から空腸まで2mを切除後、空腸断端を盲腸背側面に端側吻合により接合した。手術終了後ただちに、盲腸を中心とした消化管筋電位の測定を開始する。術後12時間で給水(経鼻)、術後24時間で給餌を開始した。3)消化管筋電位測定方法:術前1週間から術後2ヶ月間測定を実施し、術後のイレウスの消化管筋電位の状態および術後の回復状態の解析を行った。成績:術後1日目3日目をイレウス期、3日7日目を不安定期、7日31日目までを回復期をすると、イレウス期と回復期においては高周波数帯の筋電位が優勢となり、31日目に術前の90%程度まで回復が見られた。このことから、イレウス期ならびに回復期には術後管理に注意を要することが判明した。実験2.消化管機能障害が疑われる急性腹症例に対する消化管筋電位の測定および解析1)供試動物:胃潰瘍、疝痛、腸捻転等の急性腹症例に対して実施した2)消化管筋電位測定方法:供試動物を枠場内に保定後、治療前10分から治療後までのデーターを測定・解析した。3)消化管筋電位解析方法:疾病別に消化管筋電位の解析を行い、急性腹症時における消化管筋電位の指標を作成した。成果:便秘症例では消化管筋電位の全周波数帯領域にわたり有意な減少が観察された。一方、風気疝例では消化管内ガスの貯留および消化管壁の拡張が観察されると同時に、消化管筋電位では高頻度の周波数領域の増加が観察された。以上のことから、消化管筋電位を測定することにより、消化管運動の状態ならびに消化管壁の緊張状態を把握する事が可能であるものと考えられた。ウマの消化管機能障害を早期に診断することは、急性腹症の適切な予防、診断および治療に有効と考えられる。本研究では、小腸、盲腸、右腹側結腸および右背側結腸における腸電図(Electrointestinography : EIG)の日内変化を観察し、消化管機能の評価方法について検討することを目的とした。健康なサラブレッド種成馬7頭に対し、1日2回の給餌を行い、24時間連続してEIGの測定を行い、ランニングスペクトル解析を実施した。その結果、EIGは比較的固定されている消化管を対象として、周波数帯のカットオフ値を1.812.0cpmに設定することで非侵襲的に消化管機能を評価できることが明らかとなった。ランニングスペクトル解析は、EIGパワーの変化を視覚的に理解するうえで有効であった。小腸、盲腸、右腹側結腸および右背側結腸のいずれの部位においても、EIG波形の最大波高およびトータルパワーは、摂食に伴い約14時間にわたり有意な増加が観察された。トータルパワーの3cpmは、アーチファクトの影響を受けることから、トータルパワーを指標とする場合には6cpmを中心とした解析が推奨された。以上のことから、消化管電位の変化を臨床的に評価する際には、最大波高とトータルパワーの6cpmとの2つの指標を総合的にとらえることが有効と考えられた。本研究成果を第138回日本獣医学会学術集会(平成16年秋)および第17回ウマ科学会学術集会(平成16年秋)において発表した。

一方、風気疝例では消化管内ガスの貯留および消化管壁の拡張が観察されると同時に、消化管筋電位では高頻度の周波数領域の増加が観察された。以上のことから、消化管筋電位を測定することにより、消化管運動の状態ならびに消化管壁の緊張状態を把握する事が可能であるものと考えられた。
ペプチドを用いたタンパク質の構造形成と構造-機能相関の研究

生体内では、タンパク質はお互いに相互作用して存在している。本研究では、オリゴペプチドをタンパク質の部位モデルとして用い、ペプチドとタンパク質の相互作用を詳細に調べることにより、タンパク質の分子認識様式、他分子との相互作用による構造変化及びその機能への影響、タンパク質とペプチドとの反応性を解明することを目的とし、以下の成果を得た。1.チロシルチロシルフェニルアラニン(YYF)によるcyt cの還元反応において、初期段階における反応速度定数kintを求めたところ、kintはYYF濃度、水素イオン濃度、イオン強度、反応温度に依存した。この還元反応には、チロシン残基のプロトン引き抜きが必要であり、弱い静電的相互作用でcyt cとYYFが相互作用していることが判明した。2.酸化型cyt cとYYFの反応によって生じた反応生成物はYYFと反応し、cyt cの還元反応を阻害していることが示唆された。質量分析により、反応生成物は数種類のキノンやラジカル反応による生成物の混合物であることが解り、cyt cが還元されるとともに、未反応のペプチドのチロシン残基が酸化されることが示唆された。3.トリチロシン(YYY)によるPCの還元反応の速度定数も、水素イオン濃度、イオン強度に依存した。このことより、静電的に不利ではあるが、脱プロトン化したYYY^-がPCと相互作用して、PCが還元されることが解った。また、正イオンをこの反応系に共存させると、この正イオンがPCやYYY^-と相互作用することによりPCとYYY^-の反発を抑え、PCの還元速度が速くなることが解った。以上の結果より、中性からアルカリ条件下において、金属タンパク質がチロシン含有ペプチドによって還元されることが見出された。このとき、脱プロトン化したチロシン含有オリゴペプチドは金属タンパク質と相互作用し、生じたチロシルラジカルが未反応のチロシンペプチドと反応することにより、金属タンパク質の還元反応が促進させることが解った。本研究では、オリゴペプチドをタンパク質の部位モデルとして用い、ペプチドとタンパク質の相互作用を詳細に調べことにより、タンパク質の分子認識様式、他分子との相互作用による構造変化及びその機能への影響、タンパク質とペプチドとの反応性を解明することを目的としており、本年度は、以下の成果を得た。1.酸化型シトクロムc(cyt c)とTyrTyrPheとを混合すると、cyt cは徐々に還元された。この反応では、吸収スペクトルの等吸収点が観測されたことより、cyt cには反応中間体が存在しないことが示唆された。しかし、418nmでの吸光度変化を時間に対してプロットしたところ、プロットは一成分あるいは二成分の指数関数に従わなかった。また、cyt c-TyrTyrPhe反応系に、さらにTyrTyrPheを添加したところ、反応速度は再び大きくなった。これらの結果から、未反応のTyrTyrPheを消費する副反応が、cyt cの還元反応を阻害していると推測された。2.反応速度定数kobsの逆数は、ペプチド濃度の逆数に比例した。また、pHを高くするとkobsは大きくなったことより、ペプチド内のチロシンの脱プロトン化により反応が促進することが解った。イオン強度を高くすると反応速度が遅くなり、kobsの対数はイオン強度の二乗根に対して負の直線関係を示した。この傾きが比較的小さい値を示したことから、cyt cとTyrTyrPheは比較的弱い静電的相互作用で複合体を形成すると推測された。

3.cyt cとTyrTyrPheとの反応による反応生成物を分離精製し、マススペクトルを測定したところ、キノン類やチロシルラジカルによる反応生成物が検出された。以上の結果より、cyt cがチロシン含有ペプチドにより還元されると、チロシルラジカルが生成することが解った。生体内では、タンパク質はお互いに相互作用して存在している。本研究では、オリゴペプチドをタンパク質の部位モデルとして用い、ペプチドとタンパク質の相互作用を詳細に調べることにより、タンパク質の分子認識様式、他分子との相互作用による構造変化及びその機能への影響、タンパク質とペプチドとの反応性を解明することを目的としており、本年度は、以下の成果を得た。1.酸化型プラストシアニン(PC)とTyrTyrTyrとを混合すると、酸化型PCに由来する600nm近傍の吸収が減少し、PCは徐々に還元された。この反応では、吸収スペクトルの等吸収点が観測されたことより、酸化型cyt cとTyrTyrPheとの反応と同様、タンパク質であるPCには、反応中間体が存在しないことが示唆された。2.PCとTyrTyrTyrとの反応の反応速度定数k_<obs>の逆数は、ペプチド濃度の逆数に比例した。また、pHを高くするとk_<obs>は大きくなったことより、ペプチド内のチロシンの脱プロトン化により反応が促進することが解った。反応系のイオン強度を高くすると、反応速度が速くなり、k_<obs>の対数はイオン強度の二乗根に対して正の直線関係を示した。この傾向は、cyt cとTyrTyrPheの反応において、k_<obs>の対数がイオン強度の二乗根に対して負の直線関係を示したのと反対であった。この原因は、cyt cが正に帯電しているのに対して、PCが負に帯電しているためで、イオン強度を増すと、PCとTyrTyrTyrの静電反発が小さくなり、複合体を形成し易くなるためと解釈した。3.PCとTyrTyrTyrとの反応による反応生成物をHPLCを用いて分離精製し、マススペクトルを測定したところ、TyrTyrTyrの二量体など、チロシルラジカルによる反応生成物が検出された。以上の結果より、cyt cとTyrTyrPheとの反応と同様、タンパク質であるPCがチロシン含有ペプチドにより還元されると、チロシルラジカルが生成することが解った。プラストシアニン(PC)は正電荷を持ったリシンペプチドと相互作用することが解っている。そこで、TyrTyrTyr(YYY)ペプチドとPCとの相互作用を強くするために、PCと相互作用するKKKKをYYYに付加したKKKKYYYペプチドを作成した。しかし、このオリゴペプチドをPCと混合しても、597nmにおけるPCの吸光度は変化せず、PCの還元反応は観測されなかった。PCとKKKKYYYは静電的に相互作用していると考えられるが、PCの還元反応は起こらなかった。
システム同定によるステンレス鋼構造物の動力学的特性評価に関する研究

ステンレス鋼架構が地震力を受ける場合を想定して、素材および高力ボルト接合部の高速載荷実験とステンレス梁降伏型模型架構を用いた振動台実験を行い、部材や接合部の歪速度効果や架構としての復元力特性および減衰特性について調べた。得られた成果を要約すると、高速載荷実験については以下の通りである。1)素材の単調引張下では、歪速度の増加に伴い降伏点は軟鋼と同様に増加傾向を示す。しかし、強度の高いSUS304N2の方が増加傾向が強い点、引張強度は1%/sec程度の歪速度で極小値を示す点、が軟鋼と異なる。また、伸びや絞りの変形量は高速であるほど低下する。2)歪速度効果を考慮した無次元化bi-linear型履歴モデルにより、素材の繰返し載荷による履歴曲線の定量的な表現を得た。速度増加に伴い塑性域での剛性が増加する傾向が見られるが軟鋼と同程度の増加であり、歪速度による影響は小さい。3)高力ボルト摩擦接合部のすべり耐力は、載荷速度の上昇に伴って増加し、軟鋼(赤錆摩擦面)の場合と逆の傾向を示す。完全弾塑性型履歴モデルにより載荷速度の影響を考慮した繰返し履歴曲線の定量的な表現を得た。繰返しに伴うすべり耐力の低下は高速であるほど少なく、これも軟鋼の場合と逆の傾向を示した。また、振動実験で得られた成果について要約すると、以下の通りとなる。4)架構がほぼ弾性挙動を示す小変位領域における水平剛性は、ステンレス鋼管梁部材の圧縮実験結果から得られる初期弾性係数と0.1%オフセット耐力時の割線係数との平均値を用いることにより、比較的良好に予測できる。5)架構が強度の非線形性を呈する領域の応答特性は、鋼管の短柱圧縮試験から得られた0.1%オフセット耐力を降伏応力度として求めた架構の降伏水平力と、4)の手法で得た初期剛性を用いて計算される降伏水平変位を無次元化の基準量として、復元力一応答変位スケルトン曲線を整理すれば、SS400級鋼の応答特性とほぼ等しくなる。本年度の研究では、ステンレス鋼素材とその接合部の動力学的特性の把握を目的として、ステンレス鋼素材及びそのボルト接合部の動的載荷実験を行った。使用された鋼種は、SVS304,SVS304N2の2種類であり、またボルト接合部試験体に使用されたボルトはSVS10Tである。実験は、載荷速度の大きさを、5,20,35mm/secに設定した単調載荷実験と、前述の3段階の載荷速度の下で、試験体の歪振幅が2%となるように制御して行った繰返し載荷実験とで構成されている。また、これらの動的実験結果と直接比較できるように、別に静的単調載荷実験も行った。実験時に計測された項目は、荷重及び変位の時刻歴応答、素材試験体では更に試験体中央部の歪の時刻歴応答である。本実験で得られた主な結論を、以下に示す。1.単調載荷実験結果に対する結論降伏点の明瞭でないステンレス鋼素材の力学的特性の歪速度依存性について、0.1%オフセット耐力、0.2%オフセット耐力、破断耐力の実験値を下に調べた。

その結果、降伏点の明瞭な鋼種(従来鋼)の場合と比較して、ステンレス鋼では各耐力ともに歪速度による影響が顕著ではなく、静的実験結果に基づく各耐力にほぼ近い。ステンレス鋼ボルト接合部についても、従来鋼ボルト接合部ほど歪速度による耐力の変動が顕著ではない。2.繰返し載荷実験結果に対する結論繰返し載荷時においても、素材、接合部試験体とも、復元力特性の歪速度依存は顕著ではない。また、特殊な表面処理を施した摩擦接合部においても、摩擦係数値は安定しており、地震時において想定される程度の衝撃力がステンレス鋼ボルト接合部に作用しても、充分な構造安全性を確保できるものと思われる。本年度の研究では、SUS304ステンレス架構の地震時応答性状を把握する目的で、単純な1層1スパンの模型骨組による振動台実験を実施した。架構はいずれも梁降伏先行型であり、振動台の加振方向の構面内の梁のみがステンレス角形鋼管で構成されており、梁端部はエンドプレート形式で柱頭部にボルト接合されている。試験体の種類は合計3体であり、入力用地震動として、ElCentro-NS、Mexico-TLHD NS、Hachinohe Kowan-EWの3波であり、ステンレス鋼梁が大きな塑性変形を蒙り、架構が最大耐力に到達するまで加振した。実験で得られた主な知見を纏めると、以下のようである。1.架構の弾性時における減衰定数は約1%前後であり、従来鋼で構成された架構の減衰定数にほぼ等しい。2.架構の水平剛性は、短柱圧縮実験結果から求められる計算剛性と比較しても相当小さく、冷間成形に伴う鋼管材の剛性低下を適切に評価する必要性のあることが明らかとなった。同様に、架構の降伏耐力、最大耐力についても、鋼管製造時の残留応力などの影響が顕著に現れている。3.0.1%オフセット耐力に基づいて計算される架構の降伏耐力を基準にして、降伏後の架構の耐力上昇について、筆者らによるSS400鋼材を用いた同規模の架構の振動実験結果と比較すると、両者はほぼ類似しており、0.1%オフセット耐力に基づいて架構の降伏後の耐力上昇を評価すれば、従来鋼架構の研究成果を適用できる見通しがついた。昨年度実施されたステンレス鋼梁降伏型架構の振動実験結果に、振動系を1質点系に置換したシステム同定手法を適用して、模型架構の初期水平剛性や復元力特性などについて調べた。システム同定において、質点系の減衰特性は、筆者らの既往の研究結果に基づいて、模型骨組に実地震波を入力する前に正弦波による共振実験を行って得られた減衰定数に基づいて定めた。実地震波を入力して得られた加速度応答記録をフィルタリング処理しながら積分して、架構の復元力特性を求めた。復元力特性は、架構がほぼ弾性状態を保つ、即ち、ステンレス鋼管梁が弱非線形性を示す領域から、入力地震加速度の増大に伴って強度の非線形性を示す領域に至るまで約3段階に分類した。また、本年度は、ステンレス鋼梁の静的曲げ試験と材料特性を評価するために短柱圧縮試験を行い、静的載荷時の梁の力学的特性についても調べ、振動実験結果を部材の静的挙動から予測するための基本的資料も蓄積した。得られた成果を要約すると、1)架構がほぼ弾性挙動を示す小変位領域における水平剛性は、ステンレス鋼管梁部材の圧縮実験結果から得られる初期弾性係数と0.1%オフセット耐力時の割線係数との平均値を用いることにより、比較的良好に予測できる。2)架構が強度の非線形性を呈する領域の応答特性は、鋼管の短柱圧縮試験から得られた0.1%オフセット耐力を降伏応力度として求めた架構の降伏水平力と、1)の手法で得た初期剛性を用いて計算される降伏水平変位を無次元化の基準量として、復元力-応答変位スケルトン曲線を整理すれば、SS400級鋼の応答特性とほぼ等しくなる。
相続財産破産制度の優位性に関する実証的研究-相続財産管理制度との比較分析

相続財産破産制度について,利用件数が多くなく,民法法上の限定承認制度を活用した清算手続の活用等が指摘されていた。相続財産の規模に比して破産手続が複雑にすぎ,破産管財人の報酬など,手続コストが見合わないためである。しかし,破産手続の利用がなければ,破産債権の存否について争いが生じた場合等,適切な対応ができない。相続財産管理制度と相続財産破産制度の相互の関係について比較検証がなされ,一体として検討されるべきである。本研究は,今次破産法改正において,立法的手当てが行われた相続財産破産につき,その意義の確認と利用促進を目的として,ヒアリング調査を主眼とした実証的分析を行うものである。民事訴訟法学においては,これまで,限定承認等の清算手続に対する相続財産破産制度の優先性とその利用促進が説かれてきた。本実証研究は,そのような学説の意義をあらためて検証し,今後のあるべき相続財産破産制度を考える一歩とすることを目的とする。今年度は,まず,複数の弁護士にインタビューした事項を,これまでの通説的理解とつきあせて,理論的な問題を整理したものとして,「破産者死亡の場合における破産財団の範囲-自由財産と新得財産の処理に関する一考察-」と題する論文を,阪大法学59巻247頁-263頁(2009年)に掲載した。平成21年9月4日,佐藤俊弁護士(大江橋法律事務所)から,「倒産法における債務--超過概念について」と題する研究報告をいただき,意見交換を行った。田中亘准教授(東京大学)から,「倒産法における担保権の取扱い等について」という題目で研究報告をいただき,倒産裁判官および弁護士,公認会計士と意見交換を行った。また,河崎祐子准教授(東北大学)より,「倒産法における計画外事業譲渡について」と題する研究報告をいただき,倒産実務家を交えて意見交換を行った。これらは,倒産法の基礎理論とかかわる項目であり,相続財産破産制度を理論的に分析する上でも,関連性を持ち得るものである。海外調査として,平成21年11月に,ハーバード大学において,Jeese Friend教授と,Lynn Lopucki教授に,アメリカの倒産法の動向および相続財産の処理の仕方等について,インタビューを行った。今年度は,まず,日本法に関連する文献,および比較対象であるアメリカ法の文献調査を引き続き行った。複数の倒産弁護士に,随時,インタビューをし,意見交換を実施した。また,奈良県行政書士会の行政書士の方々と,平成22年11月23日において,意見交換の場を持った。平成22年6月12日,倒産法の経済分析研究会において,「アメリカ法における契約の自由と倒産手続」と題する研究報告を行った。平成22年7月10日,大阪倒産実務交流会において,倒産弁護士である稲田正毅氏(共栄法律事務所)と「私的自治の原則と倒産法における限界」というテーマで,共同研究報告を実施し,その成果を,「大阪倒産実務交流会-私的自治の原則と倒産法における限界」銀行法務21724号32頁-43頁(平成22年)に発表した。海外調査として,平成23年3月26日から29日にかけて,ハーバード大学を訪問し,アメリカ法関連資料を収集するとともに,ふたたび,Jesse Fried教授と,アメリカの倒産法の動向および相続財産破産の処理の仕方等について,インタビューを行う予定である。本実証研究は,そのような学説の意義をあらためて検証し,今後のあるべき相続財産破産制度を考える出発点とするものである。本研究の特色は,とくに,これまであまり注目されてこなかった相続財産管理人による破産的清算スキームを併せて調査することにある。本年度は,倒産実務家に対するヒアリング調査を随時実施することで,現状のスキームについての知見を獲得することを主たる目的とした。これまでの基本的な考え方として,相続財産破産が活用されるインセンティブには,相続財産に対する債権の存否について争いがある場合,簡易な確定方式として,破産手続の活用が考えられること,また,本来,相続財産に取り戻すべき財産が考えられる場合,否認権行使をして,当該財産の取り戻しを考える場合に,破産手続の利用が促されることが指摘できた。

これらは,相続財産管理人サイドのインセンティブで破産手続が利用される場合であったが,これらに加え,債権者サイドからも,対象となる財産の確定および適切な管理と,さらに公平な財産の分配を考慮し,破産手続の申立てをなすインセンティブがなくはないことも指摘された。しかしその一方で,相続財産管理制度において,かなりの事例が処理できるという認識があることも否定できないことが明らかとなった。
吸着的液-液界面イオン移動のボルタンメトリー

金属フェナントロリン錯イオンの移動は、Ni^<2+>イオンについて詳細な研究を行なった。Ni-フェナントロリン系では、陽極波の観測できる条件が非常に限られていて、その制限された条件下で実験を工夫し、移動種を特定した。また移動のメカニズムを明らかにし、この系で陽極波が出にくい理由を説明した。この研究成果は、既に学会で発表したが、論文として公表すべく現在準備中である。β-ジケトン類を用いた研究では、今回、トリフルオロアセチルアセトン(HTAA)を主に研究した。多くの2価金属イオンは、HTAAのみによっては、どのような条件でも、イオン移動による陽極波を与えることはなかったが、系にフェナントロリンを共存させることで、新たな陽極が現われた。そこでHTAAとフェナントロリンの共同効果について研究し、複数の移動種の存在を確認した。移動のメカニズムも詳細に検討し、多くの興味深い事実を発見した。成果の一部は学会で発表したが、近い将来、論文としてまとめたい。この系は今後も継続して研究する必要があり、多くの成果が期待できる。もう一つの研究目的である吸着現象の解明については、未だ注目すべき成果は挙ってないが、今後も研究は継続する予定であり、またしなければならない。しかし、液-液界面のみを研究対象としていたのでは困難な問題点が多いため、新たな試みとして、水溶液相を氷らせた系、すなわち氷電極を用い、氷-有機相界面での吸着現象の研究も開始した。氷電極を用いた研究は、まったく新らしい研究で、吸着現象だけでなく、いくつかの興味深い現象も観測されている。
イオン注入用大電流低電圧動作定常イオン源の試作

試作した大電流低電圧動作定常イオン源(Hall Accelerator in Low Voltoge Operation;HALOC)の水素ビーム引き出し特性を調べた。HALOCの動作を決定する独立変数は、圧力、磁場及び電流であり、これらの関数として引き出しビーム電流、エネルギー分布、V-I特性、エネルギー効率等がどのようになるかを、圧力=0.9310.6(Pa)、B=0190(Gauss)、It=0.13.0(A)の領域で調べた。又実験は中間電極のみに正電圧を印加し、他の陽極、陰極は接地して行なった。その結果水素ビームについて、最大約3A程度の電流を加速電圧600V程度で数時間連続に引き出すことに成功した。とくに、圧力をバラトロンセンサーを用いて制御することにより安定なビームを得ることが出来、またビーム点火についても、フィラメントなしに、単に圧力を20Pa程度に上昇させるだけで行なえることが判明した。引き出し電流効率は7090%にあり、引き出し電流と電源電流は良好な比例関係にあることが判明した。さらにマルチグリッド型エネルギー分折器を用いて、引き出しビールの分布を測定したところ、加速電圧約1/2の電圧の付近に鋭いピークが見られ、半値幅とピーク値の比は約10%であった。またこのエネルギー分布から計算される平均エネルギーは、条件によるが260360Vとなり、エネルギー効率は3070%であることが判明した。以上の結果、本試験研究で製作したホールアクセラレータ(HALOC)は、フィラメントなしに、長時間(延実績100時間)運転が可能で、3A程度の大電流で、かつ急峻なエネルギー分布をもつ水素ビームを安定に発生出来ることが判明し、本試験研究の当初の目標を実証することが出来た。今後はビームエネルギーの更なる低圧下、並びに他のガス、特に酸素イオンビーム引き出し実証を行なうことが要請される。低電圧ホールアクセラレーターの設計にあたり、従来の高電圧(20kV)ホールアクセラレーター(HAPID)の放電特性を、十分圧力を制御して詳細に調べた結果、放電モードには三通りのモードが存在し、またこれらのモードに対応した加速電流・電圧特性のあることが判明した。これらのモードは印加電圧、印加磁場、圧力に強く依存するので、得られた最新の実験結果を本研究に反映させ、より高性能なものとするため、本研究に用いるホールアクセラレーターには陽極、陰極の中間に中間電極を設けた。さらに2:1の強度比を有する強磁場部を設けて、基本的に陽極近傍の第一段部で電離、第二段部で電子抑制を行なう方式とした。また場合によっては第二段のみで電離加速も行なえるよう、設計にあたっては、多くの方式の運転が可能となるように留意した。中間電極の位置は極めて重要なため、2次元の磁場解析コードを開発し、その結果より中間電極位置がカスプ部上部端になるようその位置を決定した。空間的なビームエネルギー強度分布を測定するため、1cm間隔で3mm中の小孔をもつ10個の受熱素子からなるカロリメーターを製作し、稼動中のHAPIDの引き出しビームを用いてその特性を調べ1W/【cm^2】程度のビーム迄精度よく測定出来る事を確認した。実験結果解析用シミュレーションコードについては、ビーム軌道追跡用2次元コードの整備も終り、電位測定結果を用いればビーム軌道を追跡することが可能である状況にある。現在(3/13)の時点で、本研究用ホールアクセラレーターは、HAPIDで得られた最新の実験結果を取り込んだため、やや遅れたが、組立整備中であり、今後本年度のスケジュールに従って実験を遂行予定であり、得られた結果を待ってシミュレーション、性能評価等を行ないたい。
農業研究開発の経済学と新規導入遺伝資源消滅の背景

本課題では、育成者権データをもちいてロイヤリティ回収制度の評価を行った。古来、育成者権を含む知的財産権は、投資インセンティブを促す制度とされ、その重要性が指摘されている。ただし、農業でみれば、米や小麦などの自殖性作物の場合、農家の自家採種が可能であることから、民間投資を呼び込むことは難しく、結果として、公的機関による育種が進めれれてきた。そうした中、豪州では生産物にロイヤリティを上乗せして回収するEnd Point Royalty(EPR)を採用し、民間育種会社が誕生している。小麦育種としては画期的な制度であり、アメリカやカナダなど、小麦輸出国が現在同様の制度の採用を検討している。西豪州におけるEPR制度は、生産物1トン当たり14ドル程度のロイヤリティを回収するもので、これまでの種子代として回収するロイヤリティとは制度の面で異なるだけでなく、制度変更によって農家や育種家の行動も変化させている。具体的には、種子ではなく生産物に上乗せされたことで、仮に新品種がよいと判断すれば、農家は生産に利用し育種家の収入に繋がるが、悪いと判断すれば、生産物として出荷し自家用に取り置くことはしない。農家が生産・出荷を通して品種を評価することとなり、こうしたシグナルが育種家に伝達される仕組みとなった。EPRでは自家採取が不可欠な条件となったのである。本課題では、EPRの導入によって民間投資インセンティブが喚起されたことを受け、育成者権データを生存分析によって分析し、EPR導入が育成者権を長期に保有しようとする育種家のインセンティブに繋がっている事を示した。具体的には、西豪州で開発された品種について、育成者権の「維持・放棄」の意思決定を分析し、EPR導入後の品種については、どちらかといえば「維持」する傾向が強いことを示した。研究課題については、調査及びその後の論文執筆まで、順調に経過している。ただし、投稿については次年度に予定しており、受理されるまでには時間を要することが予想されるため、次年度の経過は未確定である。今後の推進方策については、1年目の西豪州調査の結果を投稿すること、2年目のフランス調査の結果をEUの育成者権データと合わせて分析を進め、学会報告へ繋げる予定である。また、3年目については、現在、カナダと北米の調査を予定しており、順調に進めば、年度内に調査は終了予定である。ただし、カナダは、制度設計の段階であることから、制度が確定し、新制度へ移行後の調査も必要になることが考えられる。カナダ・北米の調査結果については、最終年度の3年目または場合によっては課題終了後の論文投稿となると予想している。小麦育種の民間インセンティブの可能性について、西豪州のEPR制度を対象に、現地調査を実施した。豪州政府は、植物品種保護法に基づき、種子に対するロイヤリティ収入としてEPR制度を導入、種子代に上乗せするのではなく、生産物の単収に課金することでロイヤリティ収入を得る制度を導入した。西豪州の小麦は、9割以上が輸出向けであり多くが集荷先に持ち込まれること、畜産などの自家利用がほとんどない、など、生産された小麦をトレースできる。西豪州特有のこうした条件はあるがEPR制度は民間投資インセンティブを強化した点で制度革新と呼ばれ、様々な国で導入が検討されている。本研究では、現地で民間育種会社や集荷業者に聞き取り調査を実施、作付面積、知的財産やEPRデータを収集、現在、民間投資インセンティブに寄与した要因の特定を進めている。具体的には、EPR導入前の品種(non-EPR品種)と導入後の品種(EPR品種)で、品種保護の継続日数を比べた。育成者権の維持には、毎年手数料が徴収され、育種会社の担当者によれば、EPRを保有している品種全てについて、登録継続の申請を行うか、すなわち維持費用を支払うか否かを決定している、とのことであった。よって、この権利維持の費用を考えれば、権利は20年維持できるものの、生産者に受け入れられなかった品種については、早い段階で権利を放棄するのが合理的である。よって、権利維持年数が長い品種ほど、生産者に受け入れられている、といえ、権利維持年数は、EPRによって優良品種が増えてきているのか、すなわちEPRによって品種改良の成果は改善されているのか、といった間接的な指標となり得る。本研究では、生存分析を採用しEPR品種はnon-EPR品種に比べて権利維持年数が長く、生産者に受入れられる優良品種であり、よってEPR制度は品種改良成果にポジティブに貢献していることを明らかにした。当初計画ではH29年度に北米調査を、H30年に豪州調査を計画していた。現地のカウンターパートや調査環境を考慮し、比較的調査体制の整った豪州をH29年度の訪問対象とした。北米についてはH30年度にカンザス州立大学などを訪問する予定であり、調査時期は入れ替わったが、3年間の研究計画でみれば、大きな変更はない。H29年度に収集したデータは現在分析及び執筆を進めている段階であり、H30、H31年度と引き続き、北米やヨーロッパの事例を追加していく予定である。

ただし、農業でみれば、米や小麦などの自殖性作物の場合、農家の自家採種が可能であることから、民間投資を呼び込むことは難しく、結果として、公的機関による育種が進めれれてきた。そうした中、豪州では生産物にロイヤリティを上乗せして回収するEnd Point Royalty(EPR)を採用し、民間育種会社が誕生している。小麦育種としては画期的な制度であり、アメリカやカナダなど、小麦輸出国が現在同様の制度の採用を検討している。西豪州におけるEPR制度は、生産物1トン当たり14ドル程度のロイヤリティを回収するもので、これまでの種子代として回収するロイヤリティとは制度の面で異なるだけでなく、制度変更によって農家や育種家の行動も変化させている。具体的には、種子ではなく生産物に上乗せされたことで、仮に新品種がよいと判断すれば、農家は生産に利用し育種家の収入に繋がるが、悪いと判断すれば、生産物として出荷し自家用に取り置くことはしない。農家が生産・出荷を通して品種を評価することとなり、こうしたシグナルが育種家に伝達される仕組みとなった。EPRでは自家採取が不可欠な条件となったのである。本課題では、EPRの導入によって民間投資インセンティブが喚起されたことを受け、育成者権データを生存分析によって分析し、EPR導入が育成者権を長期に保有しようとする育種家のインセンティブに繋がっている事を示した。具体的には、西豪州で開発された品種について、育成者権の「維持・放棄」の意思決定を分析し、EPR導入後の品種については、どちらかといえば「維持」する傾向が強いことを示した。研究課題については、調査及びその後の論文執筆まで、順調に経過している。ただし、投稿については次年度に予定しており、受理されるまでには時間を要することが予想されるため、次年度の経過は未確定である。H30年度はカナダを含む北米の調査を予定している。アメリカの小麦品種改良はハイブリッドを育成するとともに、知的財産権の中でも他者の利用が排除される特許を申請する品種が多い。しかしながら、自家受粉作物であるため、実際には他者の利用を排除するための監視費用が高く、民間投資インセンティブはその分阻害されてきた。西豪州のEPRと同様の制度導入も検討されるが、畜産農家の自家利用を把握できないなど、西豪州とは農業生産環境が異なることから、導入には至っていない。カナダも同様である。そこで、カナダ、アメリカの現状を把握することで、小麦の民間インセンティブ強化の条件を明らかにし、種子法の撤廃によって民間投資を促進したい日本への導入可能性や導入条件などを導きたい。最終年度のH31年には、オランダやイギリスの事例を調査することで、品種改良の民間インセンティブに加え、遺伝資源利用についても考察を加え、農業研究開発の経済学として、書籍などにとりまとめたいと考えている。文献収集も進展しており、現段階では予定通り進展すると思われる。今後の推進方策については、1年目の西豪州調査の結果を投稿すること、2年目のフランス調査の結果をEUの育成者権データと合わせて分析を進め、学会報告へ繋げる予定である。また、3年目については、現在、カナダと北米の調査を予定しており、順調に進めば、年度内に調査は終了予定である。ただし、カナダは、制度設計の段階であることから、制度が確定し、新制度へ移行後の調査も必要になることが考えられる。カナダ・北米の調査結果については、最終年度の3年目または場合によっては課題終了後の論文投稿となると予想している。
成長円錐からシナプス終末への変化過程の分子機構

成長円錐の機能の一つは神経突起の伸長であり、このためには膜面積の拡大が生ずる必要がある。報告者は「シナプス小胞の融合と同じメカニズムで小胞融合が成長円錐で生じて、突起の膜面積が拡大する」という仮説を立てた。ボツリヌス毒素C1と合成ペプチドを用いて培養神経細胞の成長円錐退縮という形態学的変化の直接的観察により、その仮説が正しいことを証明した。次いで、シナプス関連蛋白の成長円錐への集積過程を調べて、シナプス終末の形成は段階的なシナプス関連蛋白の蓄積によって生ずることを証明した。成長円錐におけるシンタキシンの生化学的な役割を検討するため、成長円錐の細胞分画法を用いて、成長円錐、成長円錐膜、成長円錐小胞を単離して、蛋白質間相互作用を詳細に調べた。成長円錐小胞にはシンタキシン、SNAP-25,VAMPの3種で構成される80kDa複合体が結合していた。この複合体はシナプス小胞が存在しなくても成長円錐に存在しており、成長円錐において伝達物質放出の準備に依存しない過程でのSNARE機構が存在することを意味している。しかし、このSNARE機構はシナプス終末のそれのコピーではないことが、明らかとなった。すなわち、成長円錐には、小胞融合に抑制的に働くいくつかの制御機構(シナプス終末に存在する)が欠如していることが証明された。これらの結果は、成長円錐においてはシナプス終末ほど厳密に小胞融合が抑制されていないことを意味し、軸索成長のために持続的に成長円錐でSNARE機構依存性の小胞融合が生じていることを意味する。
ウイルス遺伝子HBZによる制御性T細胞の異常とHTLV-1病原性発現機構解析

ヒトT細胞白血病ウイルス1型(HTLV-1)は一部の感染者に白血病や慢性炎症性疾患などの病気を引き起こす。本研究ではHTLV-1による病原性発現機構を明らかにするために、HTLV-1感染細胞、ATL細胞において恒常的に発現しているウイルス遺伝子HBZに注目して病原性発現機構について解析を行った。HBZトランスジェニックマウスを用いた解析では異常なFoxp3+制御性T細胞の増加を認め、慢性炎症やリンパ腫等の感染者と類似の病気を起こすことが明らかとなった(PLoS Pathogen 2011)。その分子メカニズムとして以下の事を明らかにした。(1)HBZはp300と協調する事で宿主の細胞内シグナルTGF-bを活性化しFoxp3の発現を誘導すること(2)HBZを制御性T細胞に発現させると、転写因子Foxp3の機能を阻害することさらに制御性T細胞の異常の有無についてヒト感染者で検討を行った。50例のHTLV-1感染者(ATL10例、HAM/TSP患者10例、無症候性キャリア30例)と10例の健常人を比較対象コントロールとして解析を行い、以下の結果を得た。(1)HTLV-1感染者ではFoxp3陽性制御性丁細胞の増加を認めた。(2)プロウイルスの量とFoxp3陽性細胞の間に正の相関を認めた。以上の事はHBZトランスジェニックマウスで見られたCD4T細胞分画の特徴が実際の感染者のものとよく相関していることを示している。本研究によりHTLV-1感染細胞でHBZ遺伝子の発現により誘導されるFoxp3制御性T細胞の異常は、HTLV-1の病原性において非常に重要である事、さらにその分子メカニズムについて明らかとなった。
迷走神経遠心路の気管および末梢気管支に対する役割:除脳イヌを用いた検討

気管支喘息や肺気腫の病態生理は、気道を同一の反応性を持った一つの導管として説明することはできない。この研究は、気道収縮に関与するコリン作動性(迷走)神経の特性は、気管と末梢気管支で異なるか否かを検討した。対象に、中脳上縁で除脳、下部頸部気管で気管切開後、非動下、人工呼吸下のイヌを用いた。気管平滑筋収縮の指標として気管膜様部の収縮を張力計で測定した。末梢気管支平滑筋収縮は、呼吸流量および気道内圧変化より気道抵抗を算定し、これを指標とした。実験は、1)両側頸部迷走神経切断後、遠位端を各種刺激強度(0.640V)のパルストレインで20秒間の電気刺激、2)アトロピンを段階的に静注(0.001,0.01,0.1,1mg)し1)と同様の電気刺激、3)アセチルコリン10mgの静注、で行い、気管および末梢気管支の反応を観察した。迷走神経電気刺激では、気管は持続的、漸増的収縮を示したが、末梢気管支は刺激初期に収縮し、その後徐々に弛緩した。0.640Vの範囲で、気管と末梢気管支は、刺激強度の対数に比例しほぼ直線的に収縮した。アセチルコリンの競合的拮抗薬であるアトロピン投与後の電気刺激では、刺激強度一反応曲線は濃度依存的に激弱したが、アトロピン投与に対する刺激閾値は、末梢気管支でより低値であった。すなわちアトロピンの抑制効果は気管より末梢気管支で強い。1mgのアトロピン投与で気道の反応は消失し、電気刺激による気道収縮はアセチルコリンを介した反応であることが確認された。アセチルコリン静注でコリン受容体を外因的に刺激すると、気管および末梢気管支は、共に持続的な収縮を維持した。この結果から、コリン作動性神経の特性が、気管と末梢気管支で異なっていることが証明された。その機序として、迷走神経分布の相違や神経筋接合部の特性の相違が推定された。
点接合分光法を用いた価数揺動物質における電子状態の微視的研究

重い電子形成にはスピン揺らぎが重要な役割を果たすことが知られているが、近年価数揺動を有する希土類物質でも重い電子的振舞いが発見され大きな注目を集めている。しかしながら、これまでの価数揺動系の実験は電気抵抗、比熱、磁化率などのバルク測定が中心に実施されてきたため、重い電子的振舞いの起源などは明らかになっていない。そこで本研究は、価数揺動系で観測された重い電子的振舞いを微視的に解明することを目的とし、点接合分光法を利用したEu、Yb化合物の電子状態測定を行う。
学術研究の実態に関する研究調査

科学研究費補助金申請者の研究や研究費における科学研究費補助金の位置付け、意識等を明らかにするため、平成6年度にひきつづき研究代表者及び研究分担者が分担して、国公私立の大学等においてヒアリング調査を行った。調査内容を分析し、科学研究費補助金における学術研究の実態や同補助金制度に対する意見・要望等が明らかになりつつある。研究者の中には、本研究制度に対して、情報不足等に起因しての誤解等がある場合が少なからず見受けられた。科学研究費の配分審査体制に関する意識等に対する分析・検討を行った。2年にわたる、調査研究の結果を、研究成果報告書「学術研究の実態に関する調査報告」としてとりまとめた。科学研究費補助金申請者の研究や研究費における科学研究費補助金の位置付け、意識等を明らかにするため、研究代表者及び研究分担者が分担して、国公私立の大学等においてヒアリング調査を行った。
再利用・リサイクル型鉄アルミナイド基多元系複合材料の創製とその材料特性

1.空孔クラスタリングによるFeAl金属間化合物のナノポーラス化急冷凝固法によって作製したB2型金属間化合物Fe-Alのリボンを450°C付近で熱処理を行うことによって、表面ならびにリボン内部に数十ナノメーターの大きさの微細なポアーが大量に生成することを見い出した。走査型、透過型各電子顕微鏡、原子間力顕微鏡などを用いてポアーの結晶学的形態を明らかにしたほか、熱分析法によって空孔クラスタリングに関するエネルギー論的解釈を与えた。2.リサイクルFe-Al合金の組織と高温酸化特性ベアリング作製時に排出される高炭素クロム軸受鋼の研削スラッジと、廃アルミニウム缶のペレットを用いて、Fe-Al基合金を熔製した。熔製後の組織を観察し構成相の同定を行うと共に、1400°Cまでの高温酸化特性を調査し、鉄、アルミニウムスクラップ材の再利用の可能性を検討した。その結果、二元系Fe-Al金属間化合物と同等の、極めて優れた高温耐酸化性がリサイクルFe-Al合金でも得られ、スクラップ利用により付加価値の高い合金の作製が可能であることを示した。3.アルミナイドおよびシリサイドの機械的性質に対する理論的考察上記のFe-Al基合金の力学特性に解釈を与えるために、FeAlならびにFe_3Siに対しての転位の弾性的安定性を調査し、キンク対とジョグ対の安定性と変形機構について検討を行った。さらに、これら金属間化合物の破壊抵抗力を予測するために半経験的モデルが金属間化合物相の破壊抵抗力を予測するのに有効であることを示した。本年度は,Fe-Al-Ti-Cu合金を基盤に,再利用リサイクル型合金の開発指針を検討した.Fe-Al合金は,原子比Fe:Al=1:1の化学両論組成よりもFe過剰側で,BCCを基本構造とする金属間化合物相を形成する.これに対してTiは比較的広い組成範囲で固溶するが,原子比Fe:Al:Ti=2:1:1の化学両論組成を中心にL2_1型の規則相を形成する.これは比較的結晶学的対称性が高く,複相材料中でも良好な特性を発揮することが期待できる.一方、これと同じ結晶構造を発生させる元素の組み合わせとして,Fe-Al-Mn,Fe-Al-Mo,Fe-Al-Ni,Fe-Al-V,Fe-Al-Crなどが挙げられるが,これら第三元素は本研究の目的とするところではない.同様に、Co:Fe:Al=2:1:1などもL2_1型構造を有する組成であるが,現在のところ対象外である.たいへん興味深いのは,Cu-Ti-Al系である.Cu:Ti:Al=2:1:1は上記のL2_1型構造を有し,Cu:Ti:Al=1:2:5ではFCCを基本構造とするLl_2型構造を形成する.後者は,Ni基超合金中の強化相であるNi_3Alと同じであり,L2_1型規則合金以上に優れた変形特性を発揮することが期待できる,今後,上記のFe_2TiAl-Cu_2TiAlやAl_5Ti_2Cuを中心組成とした合金探索を行っていく.さてここで,B2型FeTiは古くから水素吸蔵合金として良く知られており,また上記の材料開発の指針に組み込まれべき材料系である.残念ながら本合金の水素吸蔵特性は,Alの添カ加によって劣化することがすでに報告されている.一方,本合金の水素吸蔵特性の向上には,CoやNiの添加が良いことが報告されている.したがって,リサイクル・システム全体を考えた場合,微量のCoやNiの含有を視野に入れた開発を行っていくべきであろう.また,本年度では取り扱われなかったSiやZnの添加効果についても,考慮していく必要がある.再利用・リサイクル型鉄アルミナイド基多元系複合材料開発の意義を明確化するために、地球環境問題と金属材料の循環性について検討を行った。

その結果、21世紀の循環型社会を想定した場合、現在の鉄とアルミニウムのフローは、将来的にも最も基本的なマテリアル・フローでありつづけると予測されるため、エネルギー消費や排出二酸化炭素量、あるいは資源的問題からも、鉄アルミナイド基材料の早期実用化が大いに期待されることが明らかになった。とりわけ、鉄アルミナイド系金属間化合物では、凍結された熱空孔が材料特性に大きな影響を及ぼすことが、近年たいへん注目されているため、この点に着目し、点欠陥制御工学という新しい材料工学の概念を提案した。原子空孔は、鉄アルミナイド中では第3番目の元素として取り扱うことが可能であるが、本来実体のない元素であるため、再生の段階で分離精製の必要がなく、再利用・リサイクル型材料としてはもっとも適切な合金添加元素であると見なすことができる。次いで、再利用・リサイクル型鉄アルミナイド基多元系複合材料として、B2型FeAlと原子空孔との複合化を図った。まず、空孔形成エネルギー等を用いて、B2型FeAl中の熱空孔の濃度を見積もったところ、融点直下では単空孔で10%程度、空孔対で50%近く存在していることが示唆された。そこで、これら大量の熱空孔をできる限り損失することなく室温に凍結するために、単ロール法によりFe-46mol%Alの急冷凝固リボンを作製した。それによって、この鉄アルミナイドは著しく強化された。今後、この凍結空孔の再配列技術などが、必要となるであろうことが予測された。1.空孔クラスタリングによるFeAl金属間化合物のメソポーラス化急冷凝固法によって作製したB2型金属間化合物FeAlのリボンを450°C付近で熱処理を行うことによって、表面にならびにリボン内部に数十ナノメーターの大きさの微細なポアーが多量に生成することを見出した。走査型、透過型各電子顕微鏡、原子間力顕微鏡を用いて、ポアーの結晶学的形態を明らかにしたほか、熱分析法によって空孔クラスタリングに関するエネルギー論的解釈を与えた。2.リサイクルFe-Al合金の組織と高温酸化特性ベアリング作製時に排出される高炭素クロム軸受鋼の研削スラッジと、廃アルミニウム缶のペレットを用いて、Fe-Al基合金を熔製した。熔製後の組織を観察し構成相の同定を行うと共に、1400°Cまでの高温酸化特性を調査し、鉄、アルミニウムスクラップ材の再利用の可能性を検討した。その結果、ニ元系Fe-Al金属間化合物と同等の、極めて優れた高温耐酸化性がリサイクルFe-Al合金でも得られ、スクラップ利用により付加価値の高い合金の作製が可能であることを示した。3.アルミナイドおよびシリサイドの機械的性質に対する理論的考察上記のFe-Al基合金の力学特性に解釈を与えるために、FeAlならびにFe_3Siに対して転位の弾性的安定性を調査し、キンク対とジョグ対の安定性と変形機構について検討を行った。さらに、これら金属間化合物の破壊抵抗力を予測するために半経験的モデルを提案し、これまでに報告されている実験データとの比較から、この半経験的モデルが金属間化合物相の破壊抵抗力を予測するのに有効であることを示した。
老化促進モデルマウス(SAMP)の分子遺伝学的解明

1)促進老化および老化関連遺伝子の解析:(1)寿命を指標として行ったQTL解析で同定されたSAMP1の短寿命の関連染色体領域(第5,17染色体)のcongenicマウスを作成し寿命の短縮を確認した。(2)骨粗鬆症のモデルマウスSAMP6と高骨量系のSAMP2系との交配による3つの骨量決定遺伝子(Pbd-1,2,3)の同定を目指し、それぞれの染色体領域に対してcongenic, subcongenic, sub-subcongenic系統まで作成した。特にPbd2の候補領域の遺伝子発現解析の結果、Sfrp4(Wnt蛋白質のデコイ受容体)発現量がSAMP6で10倍以上上昇していた。「Sfrp4増加のためWnt蛋白質のシグナル伝達が低下し、骨芽細胞の分化低下の結果、低骨量になる」との仮説を実証中である。(3)アミロイドーシス好発系(SAMP1)と嫌発系(A/J)マウスの交配によるF2と戻し交配マウスを用いてアミロイド沈着程度と連鎖する染色体領域を同定した(第14,19番染色体)。2)SAMP1精巣における遺伝子発現プロファイルの解析:serial analysis of gene expression(SAGE)法を用いて精巣での遺伝子発現プロファイルの加齢変化を検討し、マウス精巣での約19,000の発現遺伝子を報告した。SAMP1では半数体特異的遺伝子発現に関与する転写因子と下流の一群の遺伝子の発現低下が認められた。3)老化促進モデルマウスを用いたほかの研究機関と共同研究:SAMP1では活動量が昼間に多く夜間に少ないリズム異常が認められ、運動で改善される事を明らかにした。愛知県心身障害者コロニーとのSAMP10の脳萎縮の機構解明を目指した交配実験、カネカ(株)とのCoQ10の老化遅延作用の検証と作用機構の解析、高知大学医学部と藻類を用いた抗老化効果の等の共同研究を行った。1)SAMP1精巣における遺伝子発現プロファイルの解析;SAMP1系マウスに認められる精巣機能の早期低下を分子レベルで解析するために、serial analysis of gene expression (SAGE)法を用いて精巣での遺伝子発現プロファイルの加齢変化について検討した。14ヶ月齢のSAMP1系マウスの遺伝子発現プロファイル変化は対象として使用したBDF1系マウスでの3ヶ月齢から29ヶ月齢での遺伝子発現プロファイルの変化とは異なる特性を示した。精巣でもっとも発現量が高いプロタミン2遺伝子は14ヶ月齢のSAMP1系マウスにおいては約50%に減少しており、これがSAMP1における繁殖性の喪失の一因である可能性が示唆された。この他にもSAMP1に認められる促進老化との関連が疑われるいくつかの遺伝子発現変化が認められた。遺伝子発現プロファイルの変化はcDNAマイクロアレイを用いて学習記憶障害のモデルであるSAMP10についても解析の準備中である。2)老化アミロイドーシス(AApoAII)修飾遺伝子の解析;アミロイドーシス好発系(SAMP1)と嫌発系(A/J)マウスの交配によるpositional cloningで第14染色体と19番目染色体上に修飾遺伝子が存在することを示した。3)骨量決定遺伝子の解析;骨粗懸症のモデルマウスであるSAMP6と高骨量系のSAMP2系との交配による3つの骨量決定遺伝子(Pbd-1,2,3)の同定を目指して、それぞれの染色体領域に対してcongenic及びsubcongenic mouseの作成に成功し、各遺伝子の機能について解析を行った。老化促進

モデルマウスを用いた他の研究機関と共同研究:信州大学耳鼻咽喉科との内耳発現遺伝子プロファイルの解析、山梨医科大学との過酸化脂質の解析、甲子園大学とのアミロイドーシス促進食餌脂質等の共同研究を行った。1)SAMP1に精巣における遺伝子発現プロファイルの解析;SAMP1系マウスに認められる精巣機能の早期低下を分子レベルで解析するために、serial analysis of gene expression(SAGE)法を用いて精巣での遺伝子発現プロファイルの加齢変化を検討し、マウス精巣での約19,000の発現遺伝子を報告した。マウスでは加齢にともない精子形成が顕著に低下するが遺伝子発現全体としては目立った変化は無かった。しかし精巣でもっとも発現量が高いプロタミン2遺伝子が14ヶ月齢のSAMP1系マウスで50%以下に減少しており、SAMP1の繁殖性の喪失の一因である可能性が示唆された。この低下は、半数体特異的遺伝子発現に関与する転写因子の低下とその下流の一群の遺伝子の発現低下に起因することが明らかになった。2)SAMP1の概日リズム異常の解析と運動による改善;SAMP1では摂食、飲水、自発運動等の活動量が正常マウスに比較し、昼間に多く夜間に少ないことが明らかになった。このようなリズム異常の原因は、消灯と点灯直後の活動量増加によるリズムの「splitting」によるものであり、輪回し等の運動で改善される事を明らかにした。3)骨量決定遺伝子の解析;骨粗鬆症のモデルマウスであるSAMP6の3つの骨量決定遺伝子(Pbd-1,2,3)の同定を目指して、それぞれの染色体領域に対してcongenic, subcongenic, sub-subcongenic mouseを作成、各遺伝子領域の絞込みと、塩基配列の決定を行った。4)老化促進モデルマウスを用いた他の研究機関と共同研究:愛知県心身障害者コロニーとのSAMP10の脳萎縮の分子的機構解明を目指したcDNAアレイ解析、鐘淵化学とのCoQ10の抗老化機構の解析、甲子園大学とのアミロイドーシス抑制食餌脂質等の共同研究を行った。1)骨量決定遺伝子の解析:Pbd2(Chr 13);Sub-sub congenicマウス群の導入染色体領域と骨量との相関を解析することにより,Pbd2遺伝子の存在する"critical region"はD13Mit57からD13Mit115の間であることが明らかになった。Congenicマウスの骨芽細胞の培養実験からPbd2は骨芽細胞分化に関与する。この領域の遺伝子の発現解析の結果、Sfrp4(Wnt蛋白質のデコイ受容体)の発現量がSAMP6で10倍以上上昇していた。プロモーター領域には多数の多型が存在する。「SAMP6ではSfrp4が増加しているためWnt蛋白質のシグナル伝達が低下し骨芽細胞の分化が低下し、低骨量になる」との仮説を証明するためにtransgenicマウス作成や培養細胞系での検証を進めている。Pbd1(Chr 11);Sub-subcongenicマウス群の骨量の解析を行った結果、"critical legion