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鍼刺激で発見したAig1l遺伝子の生物学的機能と鍼治療効果との関連の研究

本研究の目的は、申請者らが鍼治療効果のメカニズム研究において発見した、マウスAcupuncture-induced 1-L (Aig1l)の機能および鍼治療効果との関連の解明である。この遺伝子は、鍼治療3時間後のマウス骨格筋で発見され、脳を中心とする神経細胞で特異的に発現していることが判明しており、鍼治療効果との関連が想定されている。本研究により、AIG1Lの生体での役割を明らかにすると共に、鍼治療効果との関連を解明する。その結果、本研究成果に基づく医療応用に道を開くことを目指す。2018年度は、解析に用いるAig1l抗体のウエスタンブロットによる検定としての希釈条件等の検討と脳細胞を使ってのウエスタンブロット、RNA干渉を誘導するsiRNAの設計、またMOEプログラムを導入しホモロジーモデリングで部分構造の解析を行った。具体的には、Aig1l抗体のウエスタンブロットによる検定では、まずリコンビナントAig1lに対して行った後に、脳組織から抽出したタンパク質にて検討を行い、そして組織化学解析の準備を完了したところである。更には、マウスとラットのニューロン細胞(プライマリーカルチャー)とグリア細胞において、RT-PCRによりAig1l遺伝子の遺伝子発現を解析し、その発現を確認した。次に、RNA干渉を誘導するsiRNAの設計では、RNAiの設計プログラムのsiDirect(http://ui-tei.rnai.jp/research.html)を用いRNA干渉効果の高い7領域を見出し、そのうちコーディング領域のエクソン10(2327-2349)状のものを選択し、合成の準備まで完了した。Aig1Lは大脳での遺伝子発現が特異的に高く、JPred3とPhyreプログラムを用いた二次構造解析から膜タンパク質であることが判明している。そこでAig1lタンパク質の立体構造解析では、in silico技術を用いることとして取り組み、ホモロジーを有する部分構造ごとのフラグメント単位の立体構造の解析を完了した。2018年度は、解析に用いるAig1l抗体のウエスタンブロットによる検定としての希釈条件等の検討を行ったが、免疫組織化学解析はこれから行う段階である。RNA干渉を誘導するsiRNAの設計は完了したが、合成は2019年度に予定する状況である。しかし、マウスとラットのニューロン細胞(プライマリーカルチャー)とグリア細胞において、RT-PCRによるAig1l遺伝子の遺伝子発現解析を実施し、2019年度以降に行う予定の実験で、その結果も得ている。以上から、概ね順調に進展しているという区分を選択した。本年は、免疫組織化学解析とsiRNAの合成を行うと共に、siRNAでのノックダウンによる機能解析の検討を行う。3月分の謝金の執行が4月になるため。また、組織化学解析の実施を2019年度としたため。
YM理論におけるゲージ不変なオペレーターの研究

Wilson作用によって場の理論,特にYM理論(非可換ゲージ理論),を構築するにあたって,重要な役割を演じるゲージ不変なオペレーターの性質を調べることを目的として,本研究はスタートした.3年間を振り返ると,Wilson作用の基本的な理解の不足を補うための研究に従事したようだ.Wilson作用間の同等性の概念を導入したことや,与えられたWilson作用に対してエネルギー・運動量テンソルを構築する方法を解明したことが主な成果で,現行の研究につながっている.ようやくYM理論を議論する素地ができた気がする.初年度は,YM理論に取り組むための準備として,QEDに関する先行研究を完成させた.この研究の大筋は2012年度にできていたものの,論文を書くに値する完成度に欠けていたところを,ついに2013年度の9月に論文としてまとめあげた.論文にまとめるにあたって,複合オペレーターのゲージ不変性やゲージ固定パラメターへの依存性など,いくつかの基本的な概念を整理した.整理の結果,ゲージ不変な複合オペレーターのゲージ固定パラメターへの依存性を厳密繰り込み群の手法を使って一般的に定式化した.重要な成果としては,ゲージ固定パラメターへの依存性を表すLandau-Khalatnikovの関係式を,基礎的な場の相関関数からゲージ不変なオペレーターを含む相関関数への拡張したことがある.さらに2013年度の後半には,繰り込みの物理の本質を捉える非常に簡単な調和振動子の模型を考案した.有名なLee模型は,この模型の特別な場合として得られる.厳密繰り込み群の定式化を使って,YM理論におけるゲージ不変な複合オペレータについて考えていくうちに,複合オペレータの概念そのものをいままでよりも明確にすることがまず必要だと結論した.そこで厳密繰り込み群の基礎に戻って,Wilson作用の概念を整理することにした.特に同じ物理を記述するふたつのWilson作用が満たさねばならない関係を吟味した.最終的に到達したのが,「同等なWilson作用」の概念である.この概念の特別な応用として,厳密繰り込み群を導き,さらに繰り込み群の不動点を特徴づける臨界指数が普遍的であることの証明を与えた.この普遍性の証明はいままでにも別な形で得られていたが,本研究で得られた証明は,簡潔さ,明解さにおいて既存の証明より優れていると思う.この研究成果は"Equivalence for Wilson Actions"として論文(arXiv 1503.08578)にまとめた.この研究の応用として,一般のスカラー場の理論のエネルギー・運動量テンソルの構築も考察したが,今年度内に成果をまとめることはできなかった.9月に国際学会ERG2014に参加して,研究成果の中間報告をした.また,11月にInstitute of Mathematical Sciences (Chennnai, India)にB. Sathiapalan教授を訪れ,厳密繰り込み群を弦理論の定式化に応用することについて議論した.2次元の一般的な非線形シグマ模型がスケール不変になるための条件を,厳密繰り込み群を使って表現することが課題である.Sathiapalan教授には先行研究があるが,いまだ未完成である.弦の振動モードを与える複合オペレータ(vertex operators)の性質を調べることが重要になる.今年度の初めは,昨年度に始めたWilson作用からエネルギー・運動量テンソルを構成する仕事を完成させた.エネルギー・運動量テンソルの研究は1930年代に始まる長い歴史のあるものだが,Wilson作用を使って構成する仕事は,本研究がはじめてと思われる.Wilson作用の並進および回転対称性に基づいて,保存するエネルギー・運動量テンソルの可能性をできるだけ制約するという成果は,論文で扱った実スカラー場の場合に限らず,YM理論も含んで広く応用できる結果である.夏に,ゲージ理論への応用を進めたが,まだ十分時間をかけたとはいえず,論文をまとめるまでの成果は得られていない.10月にBala Sathiapalan教授(Institute of Mathematical Sciences, Chennai, India)を招いて,厳密くりこみ群の2次元重力理論への応用について議論した.通常,運動量空間で定式化される厳密くりこみ群を座標空間で定式化する必要性が明らかになったが,一般座標変換のもとでの不変性をどう取り込むか,未だに解決できていない.この共同研究は現在も進行中である.年が明けてからは,新潟大学の五十嵐尤二名誉教授,五十嵐克美教授とともにWilson作用とそれに対応する1PI作用に対する波動関数くりこみの一般論を議論した.1PI作用を使ってどうやるかの処方箋は,経験的に解明されていたが,Wilson作用の立場から,その処方箋を正当化することに成功した.現在,論文にまとめる作業を行なっている.Wilson作用によって場の理論,特にYM理論(非可換ゲージ理論),を構築するにあたって,重要な役割を演じるゲージ不変なオペレーターの性質を調べることを目的として,本研究はスタートした.3年間を振り返ると,Wilson作用の基本的な理解の不足を補うための研究に従事したようだ.Wilson作用間の同等性の概念を導入したことや,与えられたWilson作用に対してエネルギー・運動量テンソルを構築する方法を解明したことが主な成果で,現行の研究につながっている.

ようやくYM理論を議論する素地ができた気がする.YM理論について考察するよりも場の理論を一般的に考察する方に努力が向けられ,YM理論自信を対象とする考察はやや遅れている.今年度達成した研究によって,厳密くりこみ群の理解は格段に向上した.YM理論の複合オペレーターの中でも特に物理的に重要なエネルギー・運動量テンソルについて今年度の研究成果を応用したいと考える.さらにB. Sathiapalan教授(Institute of Mathematical Sciences)と共同で,弦理論の定式化に必要な複合オペレータの構成について研究したい.YM理論の複雑さへの認識が少し甘かった.QEDの理解はすでに十分と考えていたが,実際は不十分で,YM理論に取り組む前に,まずQEDについてもう少し研究を推し進める必要があると感じる.特にBEH機構のおこっているQEDの厳密繰り込み群による定式化を完成させる必要がある.2014年11月に3週間Institute of Mathematical Sciences(Chennai, India)に滞在し,B. Sathiapalan教授と議論を重ね,厳密繰り込み群を使って,弦理論の定式化を共同で進めていく準備を進めた.Sathiaplan教授を神戸大学に短期間招くか,本研究者が再び彼を訪れるかするための費用を補うため,物品購入を控えることで本年度の支出を節約した.今年度のなるべく早い時期に,以前から温めている3次元QED理論の強結合領域でのカイラル対称性の自発的な破れについて理解したい.この模型では,BEH機構によって光子は質量を持っている.ゲージ不変性とカイラル対称性のからみ合いを解明したい.YM理論への取り組みは,この研究と並行して行いたい.今年度は,海外出張を2度予定しているので,前年度の支出をなるべく抑え,今年度に回す努力をした.9月にギリシャで開かれるERG2014国際学会の費用は,もともとの予算で賄うが,11月にインドのBanaras Hindu Universityで開かれる"New Trends in Field Theories"への参加費用には,前年度節約した分を当てる.
高温パートン物質中のベクトル中間子の電子対崩壊測定によるハドロン質量起源の研究

米国ブルックヘブン国立研究所RHIC加速器における核子間衝突エネルギー√<SNN>=200GeV(RHIC加速器最高エネルギー)での金原子核-金原子核衝突反応を用いて、PHENIX実験を推進し、加速器の性能向上、実験のデータ収集能力向上、および実験の希事象選択トリガにより、積分輝度約240μb^<-1>(既存データの約10倍の高統計)という高統計の反応データ収集を完了して、物理解析を推進中である。これまでの研究成果から、RHIC加速器のエネルギー領域における金原子核-金原子核中心衝突事象では高温パートン物質の生成が確実視される。カイラル対称性の部分的回復およびハドロン質量起源の解明を目的に、収集した高統計電子陽電子対事象データを用いて、高温パートン物質中における軽いベクトル中間子(φ、ω、ρなど)の収量および質量状態の衝突中心度依存性の精査を進めている。金原子核-金原子核および重陽子-金原子核衝突データを用いて、軽いベクトル中間子測定に特化した電子同定法最適化を推進し、高い生成粒子多重度のために信号対背景雑音比の悪化する金原子核-金原子核衝突反応においても、φおよびω中間子の同定検出に成功した。また、比較対照過程の一つとなるφ中間子のK中間子対崩壊測定結果を、Physical Review C誌に公表した。広島大学において同大学院理学研究科附属の高エネルギー物理学データ解析実験施設およびスーパーサイネット接続の1.Gbps高速データ転送ネットワークから成る地域分散処理型データ解析環境の整備活用を進め、実験データの解釈に必須である関連物理過程の理解のために、理論模型に基づく模擬計算を実験データ解析と並行して行っている。米国ブルックヘブン国立研究所RHIC加速器PHENIX実験において、核子間衝突エネルギー【square root】_<SNN>=200GeV(RHIC加速器最高エネルギー)における金原子核-金原子核衝突反応の高輝度高統計データを収集した。RHIC加速器の性能向上、PHENIX実験のデータ収集能力向上、およびPHENIX実験の希事象選択トリガを駆使し、積分輝度約240μb^<-1>(既存データの約10倍)のデータ収集を達成した。収集した高統計電子陽電子対事象データを用いて、高温パートン物質中における軽いベクトル中間子(φ、ω、ρなど)の収量、質量状態、崩壊寿命、各崩壊チャンネルへの分岐比などの精査により、カイラル対称性の部分的回復およびハドロン質量起源の解明を目指している。軽いベクトル中間子測定に特化した電子同定法最適化を目的に、金原子核-金原子核および重陽子-金原子核衝突データを用いて予備解析を推進した。また、比較対照過程の一つとなるφ中間子のK中間子対崩壊測定結果をPhysical Review C誌に投稿した。一方、実験データの解釈のためには関係する物理過程の理解と理論計算の助けを得た模擬計算が必須である。広島大学大学院理学研究科附属の高エネルギー物理学データ解析実験施設およびスーパーサイネット接続の1Gbps高速データ転送ネットワークから成る地域分散処理型データ解析環境を活用して実験データ解析と模擬計算を並行して推進するために、データ解析環境を整備し、必要な計算機およびネットワーク通信設備の占有部を増強した。
室内音場解析のための壁面音響特性の評価法に関する研究

室内音場を取り囲む壁面には,コンクリートのように音響的に剛なものや,グラスウ-ルのような多孔質吸音材,材料自身の振動によって吸音効果をもつ板材など様々なものが存在する.このうち,後者の2種類の材料については,吸音のメカニズムが複雑であるため,これらの材料の存在を考慮して室内空間の音場を解析するのは非常に困難である.本研究では,室内空間を計算機を用いて解析するという立場から,これらの複雑な吸音メカニズムをもつ材料の音響特性をモデル化することを試みた.特に,これらの材料のうち板振動吸音を取り挙げ,音響特性をモデル化するための手掛りとして,音場内のある点から材料を見込んだ音響アドミタンス,すなわち等価音響アドミタンスを定義した.これを,バフルに取りつけられた板材の周りの音場に適用し,板材の寸法に比べて波長が十分に長い場合には,等価音響アドミタンスによって板材の吸音特性を直接モデル化できる可能性を示した.この結果については,日本音響学会の研究発表会や建築音響研究会などで報告しており,現在論文として投稿を検討している.また,これらの材料の音響特性のモデル化を難しくしているのは,材料の吸音特性自体が,室内音場の影響を受けて変化するためであると言われている.しかし,その影響を定量的に検討した報告は見ることはできない.本研究では,多孔質吸音材を例にとり,室内音場と材料間の相互作用について検討を行った.音源から受音点までのインパルス応答を解析した結果,室内音場で励起されるモードが材料の音響特性に影響することを明らかにした.この結果については,平成8年3月の日本音響学会の研究発表会において報告する予定である.来年度は,多孔質吸音材・板材の音響特性をより詳細にモデル化するとともに,板振動と室内音場の相互作用についても検討を行うことを計画している.室内音場を取り囲む壁面には,コンクリートのように音響的に剛なものや,グラスウ-ルのような多孔質吸音材,材料自身の振動によって吸音効果をもつ板材など様々なものが存在する.このうち,後者の2種類の材料については,吸音のメカニズムが複雑であるため,これらの材料の存在を考慮して室内空間の音場を解析するのは非常に困難である.本研究では,室内空間を計算機を用いて解析するという立場から,これらの複雑な吸音メカニズムをもつ材料の音響特性をモデル化することを試みた.特に,これらの材料のうち板振動吸音を取り挙げ,音響特性をモデル化するための手掛りとして,音場内のある点から材料を見込んだ音響アドミタンス,すなわち等価音響アドミタンスを定義した.これを,バフルに取りつけられた板材の周りの音場に適用し,板材の寸法に比べて波長が十分に長い場合には,等価音響アドミタンスによって板材の吸音特性を直接モデル化できる可能性を示した.この結果については,日本音響学会の研究発表会や建築音響研究会などで報告しており,現在論文として投稿を検討している.また,これらの材料の音響特性のモデル化を難しくしているのは,材料の吸音特性自体が,室内音場の影響を受けて変化するためであると言われている.しかし,その影響を定量的に検討した報告は見ることはできない.本研究では,多孔質吸音材を例にとり,室内音場と材料間の相互作用について検討を行った.音源から受音点までのインパルス応答を解析した結果,室内音場で励起されるモードが材料の音響特性に影響することを明らかにした.この結果については,平成8年3月の日本音響学会の研究発表会において報告する予定である.来年度は,多孔質吸音材・板材の音響特性をより詳細にモデル化するとともに,板振動と室内音場の相互作用についても検討を行うことを計画している.
玩具から自動車内装材までを意図した生分解性プラスチックの物性制御

本初究は,私たちの身の回りで多用されているプラスチックスを,安全でしかも,自然界で持続的に生産/再生可能なグリーンポリマー(=生分解性プラスチック)に置き換えることを目指して,自動車内装材や玩具への利用可能性を検討した.素材としては現在唯一量産が可能なポリ乳酸(poly-L-lactic acid : PLLA)に着目した.H14年度はPLLAの欠点となる耐熱性・耐衝撃性を,玩具や自動車内装部に利用可能なレベルまで向上させるため,初期結晶化過程についてX線回折測定および熱分析によって解析し,加熱成型・熱処理条件の変化によって生じる微細構造と物性の関係を検討した.核剤の添加によって結晶核の達成が促進され,その後の熱処理により結晶密度が増加し,加重たわみ温度において実用化に耐えうる耐熱性が得られた.結晶密度の増加はポリ乳酸の耐衝撃性の低下を引き起こすので,加減が必要だが,他の生分解性プラスチック(ポリブチレンサクシネート)の添加によっても耐衝撃性の改善が可能であった.15年度は特に玩具として使用された場合の、熱・光・湿度に対する安定性と,保育の現場で視覚的・感性的に受け入れられるかについて検討した.安定性については,添加物を一切含まないPLLAを数種の条件で成型し,紫外線照射,環境試験器,屋外暴露による変化を,密度測定,赤外吸収スペクトル,示差走査熱量分析,原子間力顕微鏡観察,引っ張り試験によって検討した結界,通常の使用では外観・内部構造ともに変化なく安定であることが解った.しかし,浴室内(40°C,90%RH)で90日以上放置すると,徐々に結晶化が進行する.また,波長254nmの紫外線(殺菌灯)では1時間の照射で極端な劣化が認められたので,これは廃棄時の処分に有効といえる.保育現場では,アンケート調査から保育者はおもちゃの安全性とその素材に関する意識が高く,従来の素材に対するこだわりは薄いことが判り,使用状況の観察結果から,素材は遊びを左右する特徴があり,プラスチックの場合はその透明性を活かした遊びへの認められた.本研究は,私たちの身の回りで多用されているプラスチックスを,安全でしかも,自然界で持続的に生産され再生可能なグリーンポリマーに置き換えることを目指して,生分解性プラスチックが自動車内装材や玩具に利用可能かについて検討することを目的としている.成型加工は容易であるが,耐熱性・耐衝撃性が低いポリ乳酸(poly-L-lactic acid : PLA)の,結晶状態と分子鎖の凝集状態をコントロールすることで,玩具や自動車内装部に利用できるような強度と熱安定性を持った素材にするため,初期結晶化過程についてX線回折測定および熱分析によって解析し,加熱成型・熱処理条件の変化によって生じる微細構造と物性の関係を検討した.試料は島津製作所のLACTY9030を用い,成型時の結晶化温度および結晶化時間を工業的に実用可能な生産ラインにおける制約の範囲内で定めた.結晶核の生成を促進する核剤の有無と濃度との効果を,リン酸金属塩系核剤とタルクについて検討した.核剤の添加によって初期結晶化過程で六方晶の結晶化が進行し,その後の熱処理により結晶密度が増加し,加重たわみ温度において実用化に耐えうる耐熱性が得られた.その反面,結晶密度の増加はポリ乳酸の耐衝撃性の低下を引き起こした.そこで,さらに他の生分解性プラスチック(ポリブチレンサクシネート)を添加すると耐衝撃性の改善も可能であることが認められた.現在,1)製造過程で薬品類を一切使用せず,コスト的にも安価な物理的手法によって,どこまでの物性を創り出せるか,2)熱・光に対する安定性,3)玩具や内装材として視覚的・感性的に受け入れられるか,の評価にむけて検討を進めている.本初究は,私たちの身の回りで多用されているプラスチックスを,安全でしかも,自然界で持続的に生産/再生可能なグリーンポリマー(=生分解性プラスチック)に置き換えることを目指して,自動車内装材や玩具への利用可能性を検討した.素材としては現在唯一量産が可能なポリ乳酸(poly-L-lactic acid : PLLA)に着目した.H14年度はPLLAの欠点となる耐熱性・耐衝撃性を,玩具や自動車内装部に利用可能なレベルまで向上させるため,初期結晶化過程についてX線回折測定および熱分析によって解析し,加熱成型・熱処理条件の変化によって生じる微細構造と物性の関係を検討した.核剤の添加によって結晶核の達成が促進され,その後の熱処理により結晶密度が増加し,加重たわみ温度において実用化に耐えうる耐熱性が得られた.結晶密度の増加はポリ乳酸の耐衝撃性の低下を引き起こすので,加減が必要だが,他の生分解性プラスチック(ポリブチレンサクシネート)の添加によっても耐衝撃性の改善が可能であった.15年度は特に玩具として使用された場合の、熱・光・湿度に対する安定性と,保育の現場で視覚的・感性的に受け入れられるかについて検討した.安定性については,添加物を一切含まないPLLAを数種の条件で成型し,紫外線照射,環境試験器,屋外暴露による変化を,密度測定,赤外吸収スペクトル,示差走査熱量分析,原子間力顕微鏡観察,引っ張り試験によって検討した結界,通常の使用では外観・内部構造ともに変化なく安定であることが解った.

しかし,浴室内(40°C,90%RH)で90日以上放置すると,徐々に結晶化が進行する.また,波長254nmの紫外線(殺菌灯)では1時間の照射で極端な劣化が認められたので,これは廃棄時の処分に有効といえる.保育現場では,アンケート調査から保育者はおもちゃの安全性とその素材に関する意識が高く,従来の素材に対するこだわりは薄いことが判り,使用状況の観察結果から,素材は遊びを左右する特徴があり,プラスチックの場合はその透明性を活かした遊びへの認められた.
視床下部自律系障害のメカニズム

1.研究目的視床下部自律系障害は種々の内臓機能障害と共に内分泌代謝障害、行動異常など極めて多彩かつ復雑な病像を生じる。本研究はその臨床像を解析すると共にそのような機序を解明するために、自律機能、内分泌代謝機能、情動反応に対する視床下部の調節機構について基礎的研究を行っている。2.研究経過視床下部神経回路網に関する基礎研究として、PHA-L法を用い、外側視床下部の輸出線継連絡を青治核、扁桃体、中心灰白質、外側中隔野に証明した(宇尾野)、また、視交又上核VIPニューロンに網膜、縫線核、外側膝状体、外側視床下部からの入力があることを明らかにした(井端)。老令・無排卵雌ラットに新生雌ラットの内側底部視床下部を移植し、下垂体前葉ゴナドトロピン分泌機能が回復すること、移植組織中で多数の神経回路新生が起っていることを見出した(新井)。視床下部神経ペプチドの解析についてはPHIおよびheroderminの特異的RIA法を確立し、ラット脳内分布を明らかにした(矢内原)。脳室内ソマトスタチン投与は視床下部GRF分泌を促進する(井村)。ソマトスタチン投与あるいは腹内側核破壊によりCyclo-His-Proと肝レセプターの結合は減少する(小川)。肉体的ストレスはバゾプレシン分泌を増強するが、心理的ストレスは抑圧する(八木)。視床下部は神経性に筋Na-K能動輸送調節機構に関与している(大村)。四塩化炭素肝障害の進展に視床下部内側核交感神経系が関与している(嶋津)。Mazindolの食欲抑制機構から推測すると手網・外側視床下部系が食欲調節に関与する(吉田)。臨床的研究では、多系統変性疾患の起立性低血圧にTRHが有効であり、TRHは中枢性および末梢性に昇圧作用を発揮する(高橋)。GH産生下垂体腫腫は視床下部依存性である(井村)。脳死例では視床下部機能が脱落し、バゾブレシン欠乏状態にあることが示された(井形)。
大量マルチメディアデータの高速類似検索手法に関する研究

本研究課題の目的は,マルチメディアデータの内容に基づく類似検索の効率的な検索を実現を目指すことであった.具体的には,内容に基づく楽曲データの楽曲検索の高速化、類似画像検索の高速化であった.本年度は,多次元時系列データに関する索引構造の性能評価を行うとともに,改良点を模索し,数次元数十次元の多次元データの効率的な検索を実現を目指した.具体的には,楽曲データから抽出される,LSPパラメータ列,LPCケプストラム列に対する検索を試みた.Lp変換規則を用いた索引構造の実装し,楽曲検索実験を行った.部分楽曲検索における検索実験の結果をIEEE MDDM2007(トルコ)で発表を行った.さらに,研究過程で,距離の公理を満たさない類似度を用いた内容に基づいた類似検索のための高速化手法の開発の重要性に,距離の公理を満たさない類似度を用いた類似検索のための高速化手法の開発に着手した.具体的には,領域分割画像を問い合わせとした画像の構図検索のための重み付きJaccard係数を類似度を提案し,画像間の類似度を高速に算出するための,データ構造を提案した.具体的には,領域画像をrunlength符号表現し,重み付きJaccard係数を算出するというものである.本手法は,ナイーブな手法の類似度算出時間の約1/5の計算時間で類似度を算出することができることを明らかにした.本研究課題の目的は,マルチメディアデータの内容に基づく類似検索の効率的な検索を実現を目指すことであった.具体的には,内容に基づく楽曲データの楽曲検索の高速化、類似画像検索の高速化であった.本年度は,多次元時系列データに関する索引構造の性能評価を行うとともに,改良点を模索し,数次元数十次元の多次元データの効率的な検索を実現を目指した.具体的には,楽曲データから抽出される,LSPパラメータ列,LPCケプストラム列に対する検索を試みた.Lp変換規則を用いた索引構造の実装し,楽曲検索実験を行った.部分楽曲検索における検索実験の結果をIEEE MDDM2007(トルコ)で発表を行った.さらに,研究過程で,距離の公理を満たさない類似度を用いた内容に基づいた類似検索のための高速化手法の開発の重要性に,距離の公理を満たさない類似度を用いた類似検索のための高速化手法の開発に着手した.具体的には,領域分割画像を問い合わせとした画像の構図検索のための重み付きJaccard係数を類似度を提案し,画像間の類似度を高速に算出するための,データ構造を提案した.具体的には,領域画像をrunlength符号表現し,重み付きJaccard係数を算出するというものである.本手法は,ナイーブな手法の類似度算出時間の約1/5の計算時間で類似度を算出することができることを明らかにした.本研究は,マルチメディアデータ検索の重要な基礎技術である近傍探索技術の高速化を目的とする.具体的には,楽曲から抽出される特徴量の時系列データに対する高速検索手法の開発と,画像から抽出される高次元特徴ベクトルの集合に対する高速近傍探索手法の開発を行う.我々は,研究期間内に,Lp距離間の変換規則を基にした索引構造の生成アルゴリズムを実装し,大量時系列データと画像データの2種類のデータベースに対して索引空間を生成し,高速な検索が可能であるかどうかを検証する.本年度の目的は,部分時系列を問い合わせとし,約1,250万点の時系列データから、問い合わせ部分時系列と類似する時系列区間を高速に検索するための索引構造の提案を行うことであった.目的に対して,提案したLp距離変換規則に基づいた索引構造を新たに実装した.実装した索引構造の基本的なアイデアは,各時系列区間と原点0からのLp距離(p=1,2,∞)を計算し,Lp距離変換規則にしたがって,問い合わせ区間との距離計算不要区間を抽出し,類似度を計算するための距離計算回数を削減するというものである.検索実験では,約1,250万点からなる10種類の楽曲時系列データに対して約220万回(22万×10)の部分問い合わせを実行,k近傍検索に要する時間を測定した.64次元の部分区間問い合わせに要する検索時間は0.5秒以下であった.すなわち,提案する索引構造を利用することにより,高速な検索が可能であることがわかった.本研究は,マルチメディアデータ検索の重要な基礎技術である近傍探索技術の高速化を目的とする.具体的には,楽曲から抽出される特徴量の時系列データに対する高速検索手法の開発と,画像から抽出される高次元特徴ベクトルの集合に対する高速近傍探索手法の開発を行う.我々は,研究期間内に,Lp距離間の変換規則を基にした索引構造の生成アルゴリズムを実装し,大量時系列データと画像データの2種類のデータベースに対して索引空間を生成し,高速な検索が可能であるかどうかを検証する.本年度の目的は,大量の多次元時系列データを用意し,用意した多次元時系列を問い合わせとし,多次元時系列区間を高速に検索するための索引構造の提案を行うことであった.目的に対して,1.約18,000曲の楽曲に対して、TwinVQ圧縮を適用し,圧縮時に算出される1024次元のMDCT係数,21次元の自己相関係数,20次元のLSPパラメータ,40次元のLPCケプストラムなどのデータを取得した.2.約3,500曲からなるデータ集合を作成し,40次元のLPCケプストラムの時系列を検索する実験を行った.索引構造を用いない手法では,一回の問い合わせに要する検索時間は約45分程度であることがわかった.3.現在,Lp距離間の変換規則を基にした索引構造による検索実験を開始し始めた.

本研究課題の目的は,マルチメディアデータの内容に基づく類似検索の効率的な検索を実現を目指すことであった.具体的には,内容に基づく楽曲データの楽曲検索の高速化、類似画像検索の高速化であった.本年度は,多次元時系列データに関する索引構造の性能評価を行うとともに,改良点を模索し,数次元数十次元の多次元データの効率的な検索を実現を目指した.具体的には,楽曲データから抽出される,LSPパラメータ列,LPCケプストラム列に対する検索を試みた.Lp変換規則を用いた索引構造の実装し,楽曲検索実験を行った.部分楽曲検索における検索実験の結果をIEEE MDDM2007(トルコ)で発表を行った.さらに,研究過程で,距離の公理を満たさない類似度を用いた内容に基づいた類似検索のための高速化手法の開発の重要性に,距離の公理を満たさない類似度を用いた類似検索のための高速化手法の開発に着手した.具体的には,領域分割画像を問い合わせとした画像の構図検索のための重み付きJaccard係数を類似度を提案し,画像間の類似度を高速に算出するための,データ構造を提案した.具体的には,領域画像をrunlength符号表現し,重み付きJaccard係数を算出するというものである.本手法は,ナイーブな手法の類似度算出時間の約1/5の計算時間で類似度を算出することができることを明らかにした.
膜結合型グアニル酸シクラーゼのリン酸化部位の決定

精製した膜結合型グアニル酸シクラーゼ中のホスフォアミノ酸の分析はフェニルチオカルバミル(PTC)化して行った。この分析の検出感度約10pmolで、3種類のホスフォアミノ酸を検出することができた。ホスフォセリンを含んでいるペプチドあるいはタンパク質をS-エチルシステイン化し、タンパク質シーケンサーによって分析したが、キナーゼの合成基質であるkemptideとリン酸化kemptideを用いた実験では有効に働いたがウニ精子の膜結合型グアニル酸シクラーゼ由来のリン酸化ペプチドではうまく働かなかった。従って、酵素をリシルエンドペプチダーゼ消化し、ペプチドをSuperdex HR10/30 columnを用いたゲルろ過で精製し、ペプチド性リンを含む分画をChelating Sepharose FF columnを用いたFe^<3+>-affinity chromatographyで特異的に精製した。その結果、ホスフォセリンを含む以下のようなペプチドが得られた:(534)RAYEAALDSLVWK(546)(400pmol);(651)GSLQDILENDDIK(663)(1,500pmol);(679)GIVYLHSSEIK(689)(800pmol);(696)SSNCVVDNRWVLQITDYGLNEFK(718)(450pmol);(883)TEQLLHRMLPPSIASQLIK(901)(750pmol)。kinase-like domainに位置するペプチドが4つにcatalytic domainに位置するペプチドが1つであった。リン酸化グアニル酸シクラーゼの精製実験の都度バフンウニ精子(10-20g)を界面活性剤(CHAPS)及びホスファターゼの阻害剤(カリキュリンA)を含む溶液で可溶化し、WGA(20ml)-ConA(20ml)double columnsystemでグアニル酸シクラーゼ(GC)を1-2mg精製した。精製した酵素はリシルエンドペプチダーゼ消化し、HPLCでペプチド断片を精製した。ペプチド中のホスフォセリン(P-ser)含量はS-エチルシステイン(S-cys)への変換(効率は約70%)後、アミノ酸分析し、推定した。《S-cysが比較的多く検出された分画を溶媒系を変えて精製し、アミノ酸配列分析したところ、バフンウニ精子のGCcDNAから推定した配列を示したものがあった(serはリン酸化されていなかったが、下記に示す)。(1)GC36-1-1はcDNAから推定された1082残基1097残基に相当するEIHTFWLLGQDPSYK、(2)GC20-1-1は679残基689残基に相当するGIVYLHSSEIK、(3)GC29-1-1は651残基663残基に相当するGSLQDILENDDIK、(4)GC32-1-3は534残基546残基に相当するRAYEAALDSLVWK、(5)GC6-4は1052残基1059残基に相当するIHVSPWCK、(6)GC14-1は547残基555残基に相当するVDWSEVQTK、(7)GC59-1はS残基は含んでいないが、848残基878残基に相当し、PNILDNMIAIMERYTNNLEELVDERTQELQKであった。》アミノ酸配列分析によるP-ser残基の特定(1)P-serを含んでいるペプチドあるいはタンパク質をS-cys化し、タンパク質シーケンサーによって分析する。S-cysが検出されたサイクルにcDNAから推定したアミノ酸配列でserが存在すると推定されていた場合、そのserがP-serであったことを示す。この方法はキナーゼの合成基質であるkemptideとリン酸化kemptideを用いた実験で有効に働くことを確認した。(2)エドマン分解におけるserとP-serからのPTH-serとPTH-dehydroalanine(PTHDH)生成量の違いによるser残基とP-ser残基の区別が可能。

serの場合PTH-serとPTHDHの生成量の比は:0.4-0.5:1になるが、P-serでは:0.1-0.2:1であり、エドマン分解時のβ-脱離反応の産物であるPTHDHの割合がserより多い。この差は区別可能であり、kemptideとリン酸化kemptideを用いた実験で確認した。リン酸化型グアニル酸シクラーゼ及びリン酸化ペプチド断片の精製法の改善昨年度用いた精製法ではリン酸化型グアニル酸シクラーゼの回収率が精製の都度変わるので精製法に改善を加えた。主な点は、出発材料である精子を初めに熱処理して、脱リン酸化を引き起こすプロテインホスファターゼを失活させてから界面活性剤(SDS)で精子を可溶化し、分離用SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動装置により、膜結合型グアニル酸シクラーゼを分離、精製した。この方法により、10gの精子より約2.6mgの酵素タンパク質が得られるようになった。また、昨年度はグアニル酸シクラーゼをタンパク質分解酵素で制限分解して得られるペプチド断片を逆層カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーで分離精製していたが、理由はわからないが、リン酸化ペプチド断片の回収率が悪く以後の解析を困難にしていたので、今年度はリン酸化ペプチド断片を鉄イオンをリガンドとする親和性クロマトグラフィーでリン酸化ペプチドを選択的に回収し、逆層カラムもより性能のよいカラムに変えて、リン酸化ペプチドを分離、精製した。この結果、キナーゼ様領域に属する1種、触媒領域に属する2種のリン酸化ペプチドが得られた。
枯草菌における分泌タンパク質及び膜タンパク質の輸送・局在化のネットワークの解析

グラム陽性細菌の代表的モデル生物である枯草菌の全塩基配列決定に伴い、他の全塩基配列決定生物同様、枯草菌においてもポストゲノム分野での開拓的研究を行う必要性が生じた。本研究はこの分子生物学研究の流れを受けて、新たに、枯草菌の膜タンパク質のプロテオーム解析の系を確立し、具体的な膜タンパク質の生物学的現象を明らかにすることを目的としている。これまでに得られた成果として、現在得られている枯草菌の全塩基配列のデータから膜タンパク質同定プログラムであるPSORTあるいはSOSUIを用いて枯草菌遺伝子中の膜タンパク質の候補を抽出し、その種類を予想した。この結果、全タンパク質の1/4にあたる約1300種類の膜タンパク質が確認された。その中で一番多かった種類はトランスポータであり27.4%、続いて代謝系タンパク質で11.7%、またセントラルドグマに関与しているタンパク質群が4.4%であった。その他胞子形成に関与するもの呼吸鎖に関与するものなど、さまざまな機能を持った膜タンパク質に分類できた。さらにこの中で一番種類の多いトランスポータについて機能ごとにその数を調べたところ、枯草菌ではABCトランスポータが一番多く見られた。続いて電気化学ポテンシャルを利用しているマルチドラッグレジスタンス関係のタンパク質,そしてホスホエノールピルビン酸依存性のいわいるPTSのコンポーネントという結果となった。また、枯草菌菌体内から膜タンパク質を抽出し、それを二次元電気泳動で展開し、MALDI-TOF MSで確認した。その結果、およそ600種類の膜結合タンパク質が検出された。
明治初期条約改正史の再検討-寺島外務卿時代を中心に-

1.研究の目的および方法は,昨年度の報告書による。2.今年度の研究成果今年度は前年度の研究成果をふまえた年度当初の研究実施計画にしたがい,主として長崎における外国人関係訴訟(民事事件)の実態分析を行なうとともに,開港場の抱える諸問題が世論の形成に与えた影響について考察した。その結果得られた新たな知見の概要は,つぎのとおりである。(1)長崎における外国人関係訴訟をめぐる実態分析長崎で発生した外国人関係訴訟事件(民事)の概要とその特質を居留地行政および長崎貿易との関連において,主として長崎県立長崎図書館郷土課所蔵の多数の史料により分析した。その結果,訴訟による貿易統制と居留地行政との相関関係をはじめ,領事裁判権をめぐる諸問題の解明へ向けて多数の事実が解明された。(2)条約改正問題に対する世論の形成過程開港場を中心とする国内の諸問題が民間世論の形成に及ぼした影響を解明するため,寺島外務卿時代の世論の概要について検討を加えた。その結果,この時代に民間の条約改正論が本格的に展開されはじめたこと,および,明治9年から領事裁判権撤廃論が主要な論調となっていることなどが明らかになった。3.今後の研究の展開に関する計画前年度および今年度の研究成果をふまえ,今後は長崎以外の開港場で提起された外国人関係訴訟の実態分析(長崎との比較を含む),各開港場の動向が中央政府の政策立案過程に与えた影響の考察が主たる課題となる。1.研究の目的および方法本研究は,寺島宗則外務卿時代における領事裁判権撤廃問題の傾向を,開港場(主として長崎に着目する)の実態との関連において分析することにより,この時期,司法省が条約改正問題に具体的に,どのようにかかわったのかという問題について考察する。2.今年度の研究成果今年度は当初の研究実施計画にしたがい,主として外国人関係訴訟(民事事件)の実態分析を行なった。(1)外国人関係訴訟の統計的分析『司法省民事統計年報』等により,訴訟件数の推移,訴訟内よの特徴,地域的特質等に関する統計的分析を行なった。その結果,寺島時代には領事裁判(日本人原告・外国人被告の事件)の件数が増加しているのに対し,狭義の内外交渉訴訟(外国人現行・日本人被告の事件で,日本河に裁判権があった)の件数は減少していること,および,この時期には長崎における外国人関係訴訟の件数が多いこと等の事実が判明した。(2)開港場(長崎)における内外交渉訴訟をめぐる実態分析開港場の一つである長崎に着目し,長崎で発生した外国人関係訴訟事件の概要とその性質について,主として長崎県立長崎図書館郷土課所蔵の多数の史料により分析を行なった。その結果,長崎県令と各国領事との間の交渉過程等,外国人関係訴訟をめぐる手続きの一端が明らかになった。
ナノカーボン複合構造体の力学的・熱的特性の原子論的解明と制御

ナノカーボン複合構造の諸特性を分子動力学シミュレーションによって調べた.多環芳香族炭化水素(PAH)はカーボンナノチューブ(CNT)に自発的に内包され,内部で形成されるダイマーが充填されたのちに積層構造が形成されること,グラフェン-CNT複合フィルムのインデンテーションを行い,荷重増加とともに1層フィルムでは軟化が,2層フィルムでは硬化が起こること,双晶グラフェンの粒界上にCNTを配置して引張シミュレーションを行い,CNTによる補強が有効であること,層間結合を有するグラフェン/hBNヘテロ2層の熱伝導度を計算し,層間結合により熱伝導度は急減し,また,その最小値が存在することを示した.●グラフェンシートの間に単層カーボンナノチューブ(CNT)を平行に挿入して1層複合フィルムと2層複合フィルムの準二次元モデルを作成し、集中荷重を印加してインデンテーションシミュレーションを行った。その結果、荷重が大きくなると1層複合フィルムでは軟化が2層複合フィルムでは硬化が起こること、その差異は2層複合フィルムと1層複合フィルムのヤング率の大小に起因しており、2層複合フィルムでは荷重が大きくなるとフィルムの伸びが小さいため荷重直下のCNTの移動に伴いCNT列の圧縮変形が生じるが、1層複合フィルムではグラフェンが伸びることによりCNT列の圧縮変形が生じないためであることが分かった。●双晶グラフェンの結晶粒界上に単層CNTを配置したリバーグラフェンのモデルを作成し引張シミュレーションを行った。CNTは粒界に対して垂直に配置した。CNTの長さを10nmと20nmの2種類、本数を0、1、2、3とした合計7種類のモデルを作成した。その結果、低温ではCNTの本数が多くまたCNTの長さが長いほどヤング率と引張強さが大きくなること、高温では低荷重でグラフェンの炭素-炭素結合が切れるがその場合でもCNTによる補強が有効であることが分かった。●共役勾配法によりコロネン内包CNTの安定構造の計算を、分子動力学法によりコロネン内包CNTの形成シミュレーションを行い、直径が1.35nm1.69nmの単層CNTに対して次の結果を得た。CNT直径が小さい場合には、コロネン分子はCNT軸側に傾斜し相対的にすべることにより、CNT直径が大きい場合には、コロネン分子は傾斜せず相対的に回転することにより、中間的なCNT直径の場合には、コロネン分子は傾斜、すべり、回転によって安定な積層構造を形成する。コロネン積層の平均傾斜角は、CNT直径が1.52nmよりも小さな範囲においてCNT直径の増加とともに単調に減少し、CNT直径が1.52nm以上になるとほぼ0°となる。交付申請書に記載した平成27年度の研究実施計画のうち、●第一の項目であるピラードグラフェンの熱伝導度の計算については、構造の複雑さのためフォノンの局所状態密度解析において明確な傾向を示す結果が得られず、現在のところ解決策を模索中である。当面、対象を変えて、非対称形状のグラフェンナノリボン(GNR)の熱伝導度の計算を行う予定である。今年度は、第一の項目の代わりに、交付申請書の平成28年度の研究実施計画の第二の項目として記載していたグラフェン-CNT複合フィルムのインデンテーションシミュレーションを行い論文を発表した(研究発表(平成27年度の研究成果)、〔雑誌論文〕の1件目)。●第二の項目であるコロネン内包CNTの安定構造の計算は予定どおり行った。平成28年度の研究実施計画の第一の項目に記載の内容も一部前倒しで行い、結果を論文として発表した(研究発表(平成27年度の研究成果)、〔雑誌論文〕の2件目)。●第三の項目であるリバーグラフェンの力学的特性の計算は予定どおり行い、結果を学会で発表した(研究発表(平成27年度の研究成果)、〔学会発表〕の3件目)。●2枚の平行な正方形グラフェンの間を4本のカーボンナノチューブ(CNT)によって結合したピラードグラフェン(PG)モデルを作成し、インデンテーションを行った。CNTとしてアームチェア型、ジグザグ型それぞれ14、13種類を用意し、CNT間距離を816nmに変化させた。圧子をグラフェン面に垂直に押し込んで荷重-押込深さ曲線を得、Oliverの式から硬さを求めた。その結果、PGの硬さはCNT直径の増加とともに増加し、CNT間距離、温度の増加とともに減少すること、この特性はCNTの曲げとグラフェンの伸長それぞれの押込深さに対する寄与から理解できることが分かった。●中央部が台形あるいはT字形で左右の幅が異なるグラフェンナノリボン(GNR)の熱整流特性を調べた。小幅側のGNR幅は1nmとし、大幅側のGNR幅は37nmに変化させた。GNRの一端から熱を加え他端から同量の熱を引く操作を繰り返して定常な温度勾配を構築し熱伝導度を計算した。熱流方向を逆転させて熱伝導度を計算し、順方向と逆方向の熱伝導度の差の比率を表す熱整流比を求めた。その結果、T字型GNRの熱整流比のほうが大きいこと、大幅側のGNR幅を増加させるといずれのGNRの熱整流比も増加すること、この結果はGNR側端のフォノン局所状態密度から理解できることが分かった。●コロネン内包CNTの安定構造の計算とコロネン/スマネンのCNTへの内包過程の追跡を行った。データ分散を小さくするため、昨年度使用した14種類のCNTにさらに6種類のCNTを加え、CNTの長さも10nmから15nmに増加させた。

その結果、CNT内のコロネン/スマネン積層の傾斜角はCNT直径の増加とともに減少しCNT直径の臨界値を超えると一定となること、CNT断面の変形ならびにコロネン/スマネン分子とCNT内壁との距離の変化を考慮して積層の幾何学的拘束条件から傾斜角とCNT直径との関係を表す近似式が得られることが分かった。平成27年度の研究実施状況報告書の今後の推進方策に記したように、平成28、29年度に実施する項目を当初の研究実施計画から下記の3つの項目に変更した。各項目の進捗状況を記す。●非対称グラフェンナノリボン(GNR)の熱整流特性解析:予定どおり解析を行い、論文を発表した(研究発表(平成28年度の研究成果)〔雑誌論文〕の2件目)。●ピラードグラフェン(PG)の硬さ解析:最小限の大きさのモデルに対して解析を行い、論文を発表した(研究発表(平成28年度の研究成果)〔雑誌論文〕の1件目)。●カーボンナノチューブ(CNT)内多環芳香族炭化水素分子積層の構造解析:コロネンとスマネンに対して解析を行い、論文を発表した(研究発表(平成28年度の研究成果)〔雑誌論文〕の3件目)。また、コラヌレンに対する解析も部分的に行った。●コロネン、ピレン、スマネン、コラヌレンの4種類の多環芳香族炭化水素(PAH)分子のカーボンナノチューブ(CNT)への内包過程と自己組織化によって形成される積層構造の形態を分子動力学シミュレーションによって調べた。各PAHの融点付近でPAH雰囲気を作成しこの中にCNTを配置すると、PAH分子はCNT内に自発的に内包される。PAH分子は内包されると2個がペアとなったダイマーを形成しやすい。このダイマーはCNT内を動き回り、しだいにCNTを満たしてダイマー列を形成する。お椀型PAH分子の場合にはダイマー列がそのまま積層構造となるが、平面状PAH分子のダイマー列はCNTの端からPAH分子の回転が起こり、これがトリガーとなって規則的な積層構造が徐々に形成される。規則的な積層構造が形成されるようなCNTの直径の範囲はPAH分子の大きさによって決まり、PAH分子の傾斜角は幾何学的拘束条件に基づく半解析的近似式によってよく表される。●sp3層間結合によるグラフェン/hBNヘテロ二層の熱伝導度低減を非平衡分子動力学シミュレーションによって調べた。sp3層間結合がわずかでも存在すれば、ヘテロ二層の熱伝導度は急減し、その後sp3層間結合分率の増加とともに漸減するが、sp3層間結合分率0.25で最小値をとった後に漸増し始める。sp3層間結合は欠陥と同様にフォノンの散乱中心として作用するため、その分率が小さいうちはヘテロ二層の熱伝導度を低減させる。一方、sp3層間結合はその分率が増加するにつれてファンデルワールス力に替わる二層間の締結要素としての機能が増大し、ヘテロ二層はファンデルワール構造から準三次元構造に変化しその剛性が増加するため、ヘテロ二層の熱伝導度は増加し始める。このことは、sp3層間結合分率の増加に伴い準三次元構造に特有なフォノン状態密度のピークが現れることから確かめることができる。
PCR-SSCP法を用いた薬剤耐性結核菌の早期同定に関する研究

平成8年6月より10月の期間に当院結核病棟に入院した肺結核患者のうち,入院時に喀痰,あるいは気管支鏡にて気管支洗浄液を採取し,通常の方法にて培養陽性を示した20例を対象とし,このコロニーより同定,DNAの抽出,薬剤耐性検査を行った.DNAは,Woodsらにより提唱されたfreeze-boiling techniqueを用い結核菌の細胞壁,細胞膜を壊しそのままPCR(plymerase chain reaction)を行ったものの良好なPCRの結果が得られず,今回は菌体1白金耳を採取しアセトン処理後,preteinaseKにて消化後,10%SDSにて処理,フェノール,クロロホルムにて結核菌のDNAの抽出を行った.本年度はrpoB,inhA,pncA遺伝子についてPCRに用いるプライマーを作製した.rpoB,inhA遺伝子についてはPCR-SSCP法を行った.得られたPCR産物は非変性ポリアクリルアミドゲルにて泳動を行い,その後,銀染色を行い,バンドを検出した.しかしこの方法にて泳動度に変化を認めた検体は認められなかった.PCR-SSCP法で異常なバンドを検出するには,泳動温度が最も重要な要素であり,今後の検討が望まれた.一方pncA遺伝子の点突然変異については,5症例につきThe GATC1500Direct Blotting Electrophoresis Systemを用いてPCR産物を直接,非放射線標識のDideoxy法にて塩基配列を決定した.その結果,5症例においては点突然変異は認められなかったものの良好な泳動像が得られており,今後はrpoB,inhA遺伝子についてもPCR-SSCP法よりも,PCR-direct-sequence法にて検討を行っていきたいと考えている.平成8年6月より10月の期間に当院結核病棟に入院した肺結核患者のうち,入院時に喀痰,あるいは気管支鏡にて気管支洗浄液を採取し,通常の方法にて培養陽性を示した20例を対象とし,このコロニーより同定,DNAの抽出,薬剤耐性検査を行った.DNAは,Woodsらにより提唱されたfreeze-boiling techniqueを用い結核菌の細胞壁,細胞膜を壊しそのままPCR(plymerase chain reaction)を行ったものの良好なPCRの結果が得られず,今回は菌体1白金耳を採取しアセトン処理後,preteinaseKにて消化後,10%SDSにて処理,フェノール,クロロホルムにて結核菌のDNAの抽出を行った.本年度はrpoB,inhA,pncA遺伝子についてPCRに用いるプライマーを作製した.rpoB,inhA遺伝子についてはPCR-SSCP法を行った.得られたPCR産物は非変性ポリアクリルアミドゲルにて泳動を行い,その後,銀染色を行い,バンドを検出した.しかしこの方法にて泳動度に変化を認めた検体は認められなかった.PCR-SSCP法で異常なバンドを検出するには,泳動温度が最も重要な要素であり,今後の検討が望まれた.一方pncA遺伝子の点突然変異については,5症例につきThe GATC1500Direct Blotting Electrophoresis Systemを用いてPCR産物を直接,非放射線標識のDideoxy法にて塩基配列を決定した.その結果,5症例においては点突然変異は認められなかったものの良好な泳動像が得られており,今後はrpoB,inhA遺伝子についてもPCR-SSCP法よりも,PCR-direct-sequence法にて検討を行っていきたいと考えている.