hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分子シミュレーションによるタンパク質生合成システム作動原理の研究

本研究の目的は、(1)リボソームを中心とするタンパク質生合成システム作動原理の構造に立脚した理解と、(2)そのために必要な巨大分子シミュレーション技術の確立である。前年度までに、目的(2)に対応するRNA一タンパク質複合体の粗視化モデルの構築を完了している。また、目的(1)の達成に向けて、リボソーム-tRNA複合体の計算を開始しており、本年度は計算結果の解析や論文出版へのまとめ作業を行った。リボソームの翻訳伸長時には、結合した2つのtRNAが正確に1コドン分移動する。この際、(a)リボソームサブユニット間の回転運動、(b)L1ストークの動き、(c)tRNAのハイブリッド状態形成という3つの特徴的運動が実験的に観察されている。しかし、それらがどのように共役しているかなど、メカニズムの詳細は分かっていない。そこで、状態の異なる2つのリボソーム構造を用いて、Aサイト、Pサイト、または両方にtRNAが結合した状態でシミュレーションを行い、tRNAの移動過程とリボソーム構造の関係性について調べた。解析結果から、リボソーム構造に関わらずPサイトtRNAはハイブリッド状態をとるが、サブユニット回転後の構造においてより安定であることが分かった。一方、AサイトtRNAは比較的ハイブリッド状態を形成しにくく、A・P両方にtRNAがある場合は、"ハイブリッド2(P/E,A/A)"と呼ばれる状態が安定であった。さらに、実験的に関連が示唆されているA-sitefinger(ASF)について、変異型リボソームでのシミュレーションを行い、ASFがAサイトtRNAのハイブリッド状態形成を抑制していることが確認できた。一連の計算は、原子数としても時間スケールとしても一般的な全原子MD計算では困難なものであり、本研究において粗視化モデルを適用して進めたことで初めて可能となった。一年目である本年度は、まず(2)に対応して、RNA-タンパク質複合体を扱うのに適した粗視化モデルの構築を行った。結果として得られたモデルでは、タンパク質を一アミノ酸あたり一つ、RNAを一塩基あたり三つの粒子で表現し、各粒子間の相互作用は与えられた参照構造が最安定となるポテンシャルを設定した。ポテンシャル関数内のパラメータを決めるにあたり、タンパク質内部には先行研究(LiW, et al. 2010)の結果を用い、RNA内部およびRNA-タンパク質間には、精度向上のため全原子シミュレーションに基づくマルチスケール・モデリングを試みた。具体的には、20あまりのRNAおよびRNA-タンパク質複合体分子をターゲットに、全原子力場によるシミュレーションから得られた揺らぎの情報を粗視化モデルに反映させる方法(Fluctuation Matching法)でパラメータを決定した。モデルの妥当性を検証するため、tRNAをはじめとするいくつかの分子に対する300Kでの粗視化シミュレーションと、結晶構造解析の温度因子データや全原子計算の結果とを比較し、本モデルが天然構造周りでの揺らぎ具合を再現できていることを確認した。また、目的(1)の達成に向けて、tRNA、mRNAを含むリボソーム複合体について、シミュレーションに用いる構造データの準備を行った。構造変化メカニズムを調べるためには、過程のいくつかの状態に対応する構造を慎重に選定し、それらを一つの計算の中で組み合わせて用いる必要がある。そのため、スレッディングなどのモデリング技術を用いて、異なる結晶構造間の対応関係を合わせ、翻訳中のリボソームのダイナミックな挙動をシミュレートするための準備を進めた。前年度の研究で、目的(2)に対応しRNAタンパク質複合体を扱える粗視化モデルが構築できたので、今年度は目的(1)の達成に向けて、粗視化モデルを用いたリボソーム-tRNA複合体のシミュレーション研究を行った。まず、本研究で開発した粗視化モデルをリボソーム複合体に適用した際の基本的な挙動を確認した。サブユニット回転前の結晶構造を用いて温度300Kでの粗視化シミュレーションを行ったところ、揺らぎの主成分からサブユニット回転に相当するモードが大きな寄与として検出された。これは、リボソームの回転前構造がすでに回転方向へ動きやすい性質を持っていることを示しており、他のグループによる先行研究と一致していて、本研究で開発したモデルの有効性を確認できた。また、サブユニット回転後の構造も組み合わせて用いることで、より大規模な構造変化を再現できることが確認できた。次に、リボソーム空洞内におけるtRNAの挙動を調べるため、温度一定のMD計算、およびtRNAの配向を座標軸とするアンブレラサンプリング法による自由エネルギー計算の両方を行った。サブユニットの回転前後に対応する2つの結晶構造を用い、一つまたは二つのtRNA結合サイト(Aサイト・Pサイト)にtRNAを配置した。計算の結果として、実験的にも示唆されているtRNAのハイブリッド状態形成が観察された。また自由エネルギープロファイルから、サブユニット回転がおこるとハイブリッド状態が安定化されることが分かった。これら一連の計算は、原子数としても時間スケールとしても一般的な全原子計算では困難なものであり、粗視化モデルの構築から進めたことで初めて可能となった。次年度は引き続き翻訳伸長反応全体のメカニズム解明を進める。本研究の目的は、(1)リボソームを中心とするタンパク質生合成システム作動原理の構造に立脚した理解と、

(2)そのために必要な巨大分子シミュレーション技術の確立である。前年度までに、目的(2)に対応するRNA一タンパク質複合体の粗視化モデルの構築を完了している。また、目的(1)の達成に向けて、リボソーム-tRNA複合体の計算を開始しており、本年度は計算結果の解析や論文出版へのまとめ作業を行った。リボソームの翻訳伸長時には、結合した2つのtRNAが正確に1コドン分移動する。この際、(a)リボソームサブユニット間の回転運動、(b)L1ストークの動き、(c)tRNAのハイブリッド状態形成という3つの特徴的運動が実験的に観察されている。しかし、それらがどのように共役しているかなど、メカニズムの詳細は分かっていない。そこで、状態の異なる2つのリボソーム構造を用いて、Aサイト、Pサイト、または両方にtRNAが結合した状態でシミュレーションを行い、tRNAの移動過程とリボソーム構造の関係性について調べた。解析結果から、リボソーム構造に関わらずPサイトtRNAはハイブリッド状態をとるが、サブユニット回転後の構造においてより安定であることが分かった。一方、AサイトtRNAは比較的ハイブリッド状態を形成しにくく、A・P両方にtRNAがある場合は、"ハイブリッド2(P/E,A/A)"と呼ばれる状態が安定であった。さらに、実験的に関連が示唆されているA-sitefinger(ASF)について、変異型リボソームでのシミュレーションを行い、ASFがAサイトtRNAのハイブリッド状態形成を抑制していることが確認できた。一連の計算は、原子数としても時間スケールとしても一般的な全原子MD計算では困難なものであり、本研究において粗視化モデルを適用して進めたことで初めて可能となった。二つの目的のうちの一つである新規シミュレーション技術の開発については、本研究課題を達成するにあたり十分なものがほぼ完成された。もう一つの目的、リボソーム翻訳伸長のシミュレーション研究については、翻訳伸長反応全体のおよそ半分の段階まで計算できており概ね順調である。これまでに、tRNAのハイブリッド状態形成までをシミュレーションで再現することができ、リボソームサブユニット回転との相関が示唆された。次年度は引き続き、トランスロケーション反応全体、すなわち隣の結合サイトへの転移が完了するまでの過程を調べる予定である。
植物内生細菌の機能解析と利用技術の開発

各種植物の地際部および根組織より50菌株以上の内生細菌を分離・収集した。その結果、植物の種類により分離される菌株数並びに細菌種に差異があり、全く分離されない植物からナス科植物のように多数の内生細菌種が分離されるものまで存在した。このように内生細菌は植物種との間に特異的な関係が存在することが明らかとなった。さらに、分離した内生細菌の中から、各種重要植物細菌病菌に対して強い抗菌活性能を有する菌株を発見した。抗菌物質産生能の高い内生細菌の同定を試み、それら細菌種が蛍光性Pseudomonasであることを明らかにした。一方、世界的に甚大な被害を与えている難防除土壌伝染性細菌病であるナス科植物青枯病を内生細菌で生物的に防除するための基礎実験を行った。まず分離した内生細菌のナス科植物青枯病に対する生物的防除能について調べた。その結果、数種の内生細菌が顕著な発病抑制効果を示した。さらにこの発病抑制効果は死菌でも発現されることが判明した。このように内生細菌の示す生物的防除能効果発現には抗菌物質以外の要因が深く関与していることが明らかとなった。選抜した生物的防除活性能の高い菌株について細菌種の同定を行ったところ、それらはいずれも環境微生物のリスクアセスメントの観点から、その危険性が懸念される種であるため、実用化のためには、さらなる菌株の探索と選抜が必要であることが示された。そこで各種の病害に高度な抵抗性をしめす熱帯原産のナス科植物に焦点をあて、内生細菌の探索を試みた。その結果、環境微生物の安全性基準をクリアーし、ナス科植物青枯病に対して顕著な防除効果を示す菌株の分離に成功した。生物的防除素材として有用な細菌エンドファイトを得る目的で、37種の植物組織から計55菌株を分離・保存した。全分離菌株はタバコ過敏感反応が陰性であり、41菌株がグラム陰性、14菌株がグラム陽性であった。また、各種重要植物病原細菌に対する抗菌活性を調べた結果、26菌株が供試した何れかの指示菌に対して抗菌活性を示した。中でもナズナから分離した菌株は最も大きく鮮明な阻止帯を形成した。本分離細菌の細菌学的諸性質を詳細に調べた結果、Pseudomonas fluorescensの一種であることが判明した。そこで本細菌によるトマト潰瘍病の生物的防除素材としての利用可能性について検討を行っている。一方、中南米原産のSolanum toxicarium Lamの地際部組織内部から分離されたグラム陰性菌の中にRalstonia solanacearum(ナス科植物青枯細菌病菌)に対する抗菌活性は認められないが、分離細菌の懸濁液にトマト幼苗の根部を浸漬接種後、青枯病菌の汚染土壌に移植すると、発病が抑制される菌株の存在が認められた。この発病抑制効果の現象は高濃度の細菌懸濁液で処理した場合に顕著に現れた。さらにこのトマト青枯病発病抑制効果は、分離株を熱処理した死菌液でも認められた。以上のことから、植物内生細菌による発病陽性効果の発現には、抗菌物質以外の要因として、ある種の菌体成分がトマト幼苗に作用し、青枯病抵抗性を誘導しているもめと推察される。現在、難防除植物病害に対して更に有効な生物的防除素材を得る目的で、熱帯地域に分布する各種のナス科植物より内生細菌の分離・保存を行っている。

このように内生細菌は植物種との間に特異的な関係が存在することが明らかとなった。さらに、分離した内生細菌の中から、各種重要植物細菌病菌に対して強い抗菌活性能を有する菌株を発見した。抗菌物質産生能の高い内生細菌の同定を試み、それら細菌種が蛍光性Pseudomonasであることを明らかにした。一方、世界的に甚大な被害を与えている難防除土壌伝染性細菌病であるナス科植物青枯病を内生細菌で生物的に防除するための基礎実験を行った。まず分離した内生細菌のナス科植物青枯病に対する生物的防除能について調べた。その結果、数種の内生細菌が顕著な発病抑制効果を示した。さらにこの発病抑制効果は死菌でも発現されることが判明した。このように内生細菌の示す生物的防除能効果発現には抗菌物質以外の要因が深く関与していることが明らかとなった。選抜した生物的防除活性能の高い菌株について細菌種の同定を行ったところ、それらはいずれも環境微生物のリスクアセスメントの観点から、その危険性が懸念される種であるため、実用化のためには、さらなる菌株の探索と選抜が必要であることが示された。そこで各種の病害に高度な抵抗性をしめす熱帯原産のナス科植物に焦点をあて、内生細菌の探索を試みた。その結果、環境微生物の安全性基準をクリアーし、ナス科植物青枯病に対して顕著な防除効果を示す菌株の分離に成功した。
最近開発されたガラクトオリゴ糖の口腔細菌による代謝の研究

材料と方法:供試菌株-S. oralis ATCC 10557結果:1)β-galactosidaseの誘導と時間の関係-S. oralis ATCC 10557におけるβ-galactosidase活性はガラクトース、ラクトース、ラクトスクロースの添加後5分以内に増加が始まった。2)β-galactosidase活性の存在部位の検索-S. oralis ATCC 10557の誘導されたβ-galactosidase活性は、ラクトスクロースで培養した菌の細胞膜成分で著しく高かった。以上の結果より、S. oralis ATCC 10557は、ラクトスクロースを代謝する際、β-galactosidaseが菌体の細胞膜の外側に短時間で誘導され、これがβ-galactoside結合を分解することにより菌体内に取り込まれ、酸産生の基質となることが明らかになった。
欧州における間接税競争・税調和政策の実態調査

本研究は,欧州を対象地域とし欧州経済にて大きな課題の一つである税競争について現地調査した.欧州税競争及び調和政策,欧州連合,税率差,クロスボーダー購買者の実態を把握し整理し,調査を踏まえ,より単純でより本質的で政策実行に役立つナッシュ均衡モデルを開発した.本年度では,モビリティ拡大という視点から欧州各国間税競争,そして,競争の弊害を調整する欧州における経済共同体の政策について分析した.この経済問題をモデル化し,国の位置,大きさ(人口・面積),国境長といった地理的要因が,各国の税率や税収へどのような影響を与えるかを検討した.1)OECD(経済開発協力機構)からタックスヘブンとして認定されているリヒテンシュタイン公国を訪問し,金融機関の誘致,そしてガソリンスタンドでの越境購買の現状を調査した.2)欧州の付加価値税(VAT)政策に関して,空間を明示的に取り入れた既存研究に加えて,スペースレスの研究について文献調査を進めた.3)一次元市場のモデルを二次元市場で展開するために,ポロノイ図をモデルに応用し分析を進めた.また,ネットワーク市場のモデルを定式化し,日本の道州制など地方分権の下での税競争へ応用した.4)成果の一部を,「付加価値税に関する競争・協調モデル」という章題にて建築学会監修の本「建築最適化への招待」にて発表した.調査による主たる成果は,経済連合の関係もありリヒテンシュタイン公国とスイスとでは消費税に関する競争は顕著ではないが,オーストリアとではガソリン価格差の差異が大きいことが分かった.モデル化に関する成果として,モビリティ拡大としてネットワーク市場を取り入れ,複数国を経由する通過交通や人口一様分布の仮定の緩和を考慮し,均衡の安定性を議論した.本研究は,欧州を対象地域とし欧州経済にて大きな課題の一つである税競争について現地調査した.欧州税競争及び調和政策,欧州連合,税率差,クロスボーダー購買者の実態を把握し整理し,調査を踏まえ,より単純でより本質的で政策実行に役立つナッシュ均衡モデルを開発した.本年度では,モビリティ拡大という視点から欧州各国間税競争,そして,競争の弊害を調整する欧州における経済共同体の政策について分析した.この経済問題をモデル化し,国の位置,大きさ(人口・面積),国境長といった地理的要因が,各国の税率や税収へどのような影響を与えるかを検討した.1)OECD(経済開発協力機構)からタックスヘブンとして認定されているリヒテンシュタイン公国を訪問し,金融機関の誘致,そしてガソリンスタンドでの越境購買の現状を調査した.2)欧州の付加価値税(VAT)政策に関して,空間を明示的に取り入れた既存研究に加えて,スペースレスの研究について文献調査を進めた.3)一次元市場のモデルを二次元市場で展開するために,ポロノイ図をモデルに応用し分析を進めた.また,ネットワーク市場のモデルを定式化し,日本の道州制など地方分権の下での税競争へ応用した.4)成果の一部を,「付加価値税に関する競争・協調モデル」という章題にて建築学会監修の本「建築最適化への招待」にて発表した.調査による主たる成果は,経済連合の関係もありリヒテンシュタイン公国とスイスとでは消費税に関する競争は顕著ではないが,オーストリアとではガソリン価格差の差異が大きいことが分かった.モデル化に関する成果として,モビリティ拡大としてネットワーク市場を取り入れ,複数国を経由する通過交通や人口一様分布の仮定の緩和を考慮し,均衡の安定性を議論した.海外調査では、欧州の小国であり国境曲率の大きいルクセンブルグとアンドラを訪問した。そして、1)当該国国境を通る高速道路や幹線道路沿いのガソリンスタンド位置やガソリン価格調査、2)当該国のガソリンスタンドでの国籍ナンバープレート調査を行った。欧州連合において付加価値税が最も低いルクセンブルグでは、隣接するドイツやベルギーと比較して、ガソリン価格が2割低いこと、ルクセンブルグ以外の通過交通量が9割を超えることも把握した。さらに、欧州の小国であるアンドラを訪問し、隣接するフランスやスペインより価格が低いことを確認した。同時に通過交通を取り込んだ理論化モデルが必要であることを認識した。調査内容を受けてより信頼性の高い理論モデルを構築した。具体的研究成果としては、国の大きさや国境曲率の影響を見るために、平面上の二国間税競争をナッシュゲームで定式化し、論文を執筆した。国際誌Journal of EconomicGeographyへの掲載受理が決まった。1.海外調査では,間接税率差が最も高いデンマークとドイツとの国境地帯を現地調査した.そして,間接税差が高いデンマークから低いドイツへ多くの顧客が流れている実態を,両国国境での店舗分布や店舗内駐車場自動車のナンバープレート調査,さらに小売り価格,店舗や広告使用言語から明らかにした.国際間越境購買では大国から小国へ流れるというのが多くの理論的研究の定説ではあるが,当研究では他国競争では必ずしも成立しないことを理論的に示したが,それを事実として確認できた.2.税競争の第一人者であるミュンヘン大学経済学部ハウフラー教授の下で「税競争と税調和政策」研究について講演し,欧州における税調和政策,環境政策,特に所得税の際による越境通勤,デポジット政策の足並み不揃いによる環境施策の非効率性等の問題点について議論を重ねた.また,欧州連合等経済連合が税競争にどのような役割を果たすのかについて,特に欧州連合に取り囲まれているスイスの行動の現状を説明するモデル構築について共同研究を開始した.3.調査内容を受けてより現実的なモデルを構築した.具体的研究成果としては,通過交通の影響を明示的に捉え,それを考慮した直線上の多国間税競争モデルをナッシュゲーム(プレイヤーを国,政策変数を税率,収益を総税収)で定式化し論文を執筆した.

通過交通の導入により,内国間での競争が激しくなり必ずしも安定解が得られないこと,全体の税率が下がること,小国と大国との税収差が拡大することを証明した.現在,この成果を国際誌International Tax and Public Financeへ投稿している.1.2004年8月に開催された第60回国際公共財政会議(International Institute of Public Finance)へ参加した.通過交通と税競争モデルを発表し,情報収集に努めた.特に,ミュンヘン大学ハウフラー教授,世界銀行キーン氏からコメントを頂戴した.会議の特別テーマはFiscal and Regulatory Competitionであり,競争と協調という相矛盾する視点の中でどのような着地点を目指すか経済学者を中心に討論され,有意義な会議であった.2.地域間競争問題は我が国でも徐々に注目される.分権化により国家主導から解放され,地方自治体が政策に関し自由裁量権を保持し,その結果として地域間競争が発生する.応用地域学会に参加し情報収集し,それを受けて今までの欧州版モデルを改良し,地理差を考慮した国内用モデルを構築し数値計算を行った.その結果,日本端部に位置する北海道や九州などでは税率が高く,人口が集中し地理的中心である東京で競争が激しくなり低くなることを計量的に明らかにした.3.OECDレポートや欧州経済書籍を収集し,欧州税競争や税調和政策の最近の実態や研究状況を精査した.そして,越境購買の典型例であるディーゼルカー課税多国間競争,高速道路課金などの計量モデルを把握し,本研究の参考とした.本研究では,欧州を対象地域とし欧州経済にて大きな課題の一つである税競争について現地調査する.欧州税競争及び調和政策,欧州連合,価格差(税率差),クロスボーダー購買者の実態を把握し整理し,調査を踏まえ,より単純でより本質的で政策実行に役立つナッシュ均衡モデルを開発する.本年度では,ビリティ拡大という視点から欧州各国間税競争,そして,競争の弊害を調整する欧州における経済共同体の政策について分析した.この経済問題をモデル化し,国の位置大きさ(人口・面積),国境長といった地理的要因が,各国の税率や税収へどのような影響を与えるかを検討した.1)OECD(経済開発協力機構)からタックスヘブンとして認定されているリヒテンシュタイン公国を訪問し,金融機関の誘致,そしてガソリンスタンドでの越境購買の現状を調査した.2)欧州の付加価値税(VAT)政策に関して,空間を明示的に取り入れた既存研究に加えて,スペースレスの研究について文献調査を進めた.3)一次元市場のモデルを二次元市場で展開するために,ボロノイ図をモデルに応用し分析を進めた.4)成果の一部を,「付加価値税に関する競争・協調モデル」という章題にて建築学会監修の本「建築最適化への招待」にて発表した.
ヒト末梢血幹細胞による血管再生に及ぼす酸化ストレスの影響と麻酔薬作用に関する研究

健常ボランティアの末梢静脈血より末梢血幹細胞を分離した。分離に際しては、問診及び血液検査でボランティアが健常であることを確認してから行った。細胞分離には、当該施設に現有のガンブロ社製血液成分分離装置(COBE Spectra WBC採取システム)を用いた。採取した血管内皮前駆細胞を採取可能なように、CD34陽性細胞である細胞のみを得られるように本装置でのアフェレーシスを設定した。まず、末梢血中単球全体の0.01%を占める血管内皮前駆細胞(EPCs)を採取した。その後、ヒトフィブロネクチン、5%ウシ血清と成長因子を加えた血管内皮細胞用の培養液(EBM-2)を用いて採取した細胞を現有の炭酸ガスインキュベータで培養した。これらにより、継代を8回行った培養EPCsの細胞浮遊液を作製し実験に使用した。培養EPCsの細胞浮遊液に対し、細胞内スーパーオキシド発生薬LY83583(5×10^-7 mol/L)を作用させ72時間培養した。昨年度のLY83583(10^-6 mol/L)検討結果と同様に、大多数が死滅するか、または大多数が生存するという非常に効果が不安定な結果がえられた。そこで、現在、LY83583に代わるスーパーオキシド発生系およびちょうど50%の細胞が死滅する程度のスーパーオキシド自体の投与を考案中である。次いで、対照、LY83583を加えた培養液に、静脈麻酔薬としてプロポフォール(10^-6 mo1/L)、吸入麻酔薬としてセボフルラン(1.0MAC)を加えその酸化ストレスに対する保護作用を検証する予定である。分離に際しては、問診および血液検査でボランティアが健常であることを確認してから行った。細胞分離には、当該施設に現有のガンプロ社製血液成分分離装置(COBE Spectra WBC採取システム)を用いた。採取した血管内皮前駆細胞を採取可能なように、CD34抗原陽性である細胞のみを得られるように本装置おけるアフェレーシスを設定した。この方法で、まず、末梢血中単核球全体のα0196を占める血管内皮前駆細胞を採取した。その後、ヒトフィプロネクチン、5%ウシ血清と成長因子を加えた血管内皮細胞用の培養液(EBM-2)を用いて採取した細胞を現有の炭酸ガスインキュベータを用いて培養した。今回は、継代を8回行った培養末梢血幹細胞の細胞浮遊液を作成した。現在、マルチウエルプレート上でウエルごとにおよそ2×10^4となるように分注し、対照あるいは細胞内スーパーオキシド発生薬LY83583(1-8×10^<-6>M)を加えた培養液で72時間培養する実験を施行中である。最初の一連の実験では、LY83583の至適濃度を決定する予定である。すなわち、この処置により、72時間で培養細胞をほぼ死滅させる濃度、及び50%程度死滅させる濃度を決定する。幹細胞の生育可能状況の確認は、予定どおり、培養終了後に浮遊細胞を除去したあとで、残りの生存細胞数を施設現有のサイトメーターで計数する方法をとることで対応する予定である。これらにより、継代を8回行った培養EPCsの細胞浮遊液を作製した。培養EPCsの細胞浮遊液に対し、細胞内スーパーオキシド発生薬LY83583(10^<-6>M)を作用させ72時間培養した。その結果、大多数が死滅するか、または大多数が生存するという非常に効果が不安定な結果がえられた。この理由は明らかではないが、現在、LY83583に代わるスーパーオキシド発生系およびちょうど50%の細胞が死滅する程度のスーパーオキシド自体の投与を考案中である。さらに、今年度はボランティア獲得に困難を極めており細胞浮遊液の作製スピードが、昨年度に比べかなり遅くなっている。可及的速やかにすべてのプロトコールを終了できるように鋭意努力中である。

その後、ヒトフィブロネクチン、5%ウシ血清と成長因子を加えた血管内皮細胞用の培養液(EBM-2)を用いて採取した細胞を現有の炭酸ガスインキュベータで培養した。これらにより、継代を8回行った培養EPCsの細胞浮遊液を作製し実験に使用した。培養EPCsの細胞浮遊液に対し、細胞内スーパーオキシド発生薬LY83583(5×10^-7 mol/L)を作用させ72時間培養した。昨年度のLY83583(10^-6 mol/L)検討結果と同様に、大多数が死滅するか、または大多数が生存するという非常に効果が不安定な結果がえられた。そこで、現在、LY83583に代わるスーパーオキシド発生系およびちょうど50%の細胞が死滅する程度のスーパーオキシド自体の投与を考案中である。次いで、対照、LY83583を加えた培養液に、静脈麻酔薬としてプロポフォール(10^-6 mo1/L)、吸入麻酔薬としてセボフルラン(1.0MAC)を加えその酸化ストレスに対する保護作用を検証する予定である。
非線形放物型方程式に内在する非自己相似的特異性の分類

本研究課題は様々な非線形放物型方程式で現れる非自己相似的な特異性の形成(Type II爆発と呼ぶ)に関してその諸性質を明らかにすることを目的としている。本年度は特に球対称解を主な対象とし、藤田方程式と呼ばれるべき乗型非線形項を持つ半線形熱方程式に対する解の爆発構造を研究した。その非線形性を示す重要な数にJoseph--Lundgrenの臨界指数がある。これは非線形楕円型方程式に対する分岐問題等でも現れ,それを境として解の構造が著しく変化する。臨界指数に等しいべきを扱おうとすると様々な情報が退化するため、多くの重要な問題が未解決である。その一つがType II爆発解が存在するかを問うものである。優臨界では実際にType II爆発する解が存在し、劣臨界では僅かな仮定の下でType II爆発する球対称解が存在しないことが10年程前の時点で知られていた。その意味でJoseph--Lundgrenの臨界指数が状況を二分していることが分かるが、臨界状況でType II爆発が起きるかどうかは全く知られていなかった。本課題では申請時の予備研究を踏まえてまずこの問題について取り組み、肯定的な結果を得た。これはJoseph--Lundgrenの臨界指数におけるType II爆発に関する初めての結果になっており、専門学術誌Journal of Functional Analysisに掲載された。また、その研究で得た技術を駆使して調和写像流方程式に対するType II爆発解の構成に取り組み、申請時における予想通りの結果を得た。さらにドイツ出張を通じて共同研究者と精密化について検討を重ねた。その結果、解の正則性評価を積み上げて行くことでエネルギー密度関数に対する特異点近傍における精密な局所評価を得た。その成果をまとめた論文は現在学術雑誌に投稿中である。当初の計画では調和写像流方程式のType II爆発解の構成においては本来の方程式から適当な従属変数の変換によって導かれれるスカラー値の放物型方程式を考察し、典型的な解の爆発オーダーの決定と特異点近傍における各点評価を目標としていたが、それに加えて解の微分に関する各点評価をも得ることができた。これを元の変数に戻すことによって、調和写像流の定義式そのものに現れるDirichletエネルギー汎関数の被積分関数、すなわちエネルギー密度関数に関して、見易い評価を得た。特に特異点近傍とそれ以外の点における主要項をノルムのような大域的記法に頼らず記述することが出来たことは放物型方程式の特性を十分に反映させた結果となっている。これは当初の計画においては予想していなかった成果である。藤田方程式に対して本年度の課題研究で得た技術はより広範囲の問題に対して適用可能であることが期待できる。その汎用性を広く示すためには、同時に他の非線形偏微分方程式に対しても研究を行い、従来の研究では得られなかった成果を示して行く必要がある。藤田方程式ではべき乗の項以外の部分は素直な形をしているため非線形性の度合いに純粋に注目することができるが、より複雑な方程式ではその他の数学的構造にも注意を払わなくてはならない。この点を踏まえ、翌年度以降の研究を進めて行く。

これは当初の計画においては予想していなかった成果である。藤田方程式に対して本年度の課題研究で得た技術はより広範囲の問題に対して適用可能であることが期待できる。その汎用性を広く示すためには、同時に他の非線形偏微分方程式に対しても研究を行い、従来の研究では得られなかった成果を示して行く必要がある。藤田方程式ではべき乗の項以外の部分は素直な形をしているため非線形性の度合いに純粋に注目することができるが、より複雑な方程式ではその他の数学的構造にも注意を払わなくてはならない。この点を踏まえ、翌年度以降の研究を進めて行く。旅費にかかる費用が予定より多くかかったため、予定していた図書購入ための金額が不足した。翌年度分と合わせて必要となる図書を購入する。
HLA-A31拘束性ヒト胃癌拒絶抗原ペプチドワクチンの開発と臨床応用

2)この抗原ペプチドによるHLA-A31(+)胃癌患者からin vitroでCTL誘導を試みた。その結果、1/3の患者よりCTL誘導を確認できた。3)このペプチドの分子クローニングをオリゴヌクレオチドプローブを用いて試みた。その結果、その候補となる遺伝子クローニングC98を得た。C98はopen reading frameが537塩基からなる分子量21kDaの蛋白と推定された。しかし、C98の一部にF4.2のN末6ヶのアミノ酸配列YSWMDIはみられたが、7ヶ目からはITICの配列を示していた。F4.2wiIdがintrogenic sequenceを含むものなのか等の検索が進行中である。ヒト胃印環細胞癌HST-2とこれをHLA-A31拘束性に障害するCD8(+)キラーT細胞(CTL)TcHST-2を用いて以下のことを明らかにした。1.TcHST-2が認識するHLA-A31結合性抗原ペプチドは10ヶのアミノ酸(Tyr-Ser-Trp-Met-Asp-Ile-Ser-Cys-Trp-Ile)よりなるペプチドであり、F4.2と命名した。2.F4.2は合成ペプチドでも、またミニジーンを使用した内因性発現の形でもTcHST-2反応性を著明に高めた。3.エピトープは9番目のTrp、アグレトープは6番目のIleと重要と考えられた。4.TcHST-2はHLA-A31(+)の同種胃癌MKN28-A31-2を障害したが、この細胞からmass spectometry解析によりF4.2と全く同じ分子が同定され、少なくとも、F4.2は胃癌のあるものにHLA-A31と結合した形で表面に存在することが示された。5.以上の事実はF4.2がHLA-A31(+)の胃癌患者に癌ワクチンとして働き得る可能性を示唆した。1)ヒト胃癌HST-2よりHLA-A31拘束性の抗原ペプチド候補F4.2(YSWMDISCWI)を決定した。更にF4.2をコードするオリゴヌクレオチドプライマーを作製し、これをプローブとしてHST-2cDNAライブラリーよりF4.2をコードする遺伝子を得た。その結果、C98と命名されたクローンを得た。C98はCD8(+)キラーT細胞(CTL)TcHST-2を用いたTNF production assayで、明らかにTcHST-2をHLA-A3l拘束性に活性化した。C98はopen reading frameが537塩基からなる分子量21kDaの機能未知の蛋白質である。しかし、C98はF4.2のYSWMDIは確認されたが後半のSCWIはITICとなっていた。何故N末7番目よりITICにかわっているのかについて、2つの可能性が考えられた。ひとつはC98がF4.2親蛋白をコードする遺伝子とは全く別な遺伝子である可能性、もうひとつはF4.2が不完全なスプライシングより生じたintrogenic sequenceを含む可能性である。いずれかについてさらに研究を進めている。2) F4.2を用いてHLA-A31(+)胃癌患者のうちリンパ球の培養が可能であったケースからCTLのin vitroでの誘導を行った。その結果、約1/3の患者からCTLの誘導がみられた。このことはF4.2を利用した抗原ペプチド療法がこれら胃癌患者で有効であることを示唆した。
次世代型地熱貯留層計測のためのアサイスミックき裂のAE発震機構に関する研究

本年度は,アサイスミックき裂で生じている物理現象の垂直応力依存性とせん断滑り速度依存性とについて,AE発生率ならびにm値を用いて具体的に検討し,地下のアサイスミックき裂でのAE発生挙動について考察した。(A)き裂面から発生するAEの発生レート,m値の垂直応力依存性高剛性の試験機を使用し変位制御によりSlide-Hold-Slide(定速度滑り-滑りを停止の後に一定時間保持-定速度滑り)試験を行った。既存き裂面に作用する垂直応力成分の大きさを変化させて,封圧が10から20MPaの環境下でせん断滑りの際に発生するAEを計測し,AE発生率(100500kHzの帯域で単位滑り量あたりのAE発生数)ならびにAE振幅のm値の変化を検討した。その結果,AE発生率とm値はき裂面に作用する垂直応力成分に依存しないことが分かった。本現象は,垂直応力が増加しても,き裂表面間の接触点数と接触面積に大きな変化がないためであると考えられる。(B)き裂面から発生するAEの発生レート,m値の滑り速度依存性同様の試験システムを用いて,せん断滑り速度を制御しながらその際に発生するAEを計測し,AE発生率ならびにm値の変化を検討した。その結果,AE発生率とm値はき裂面に作用するせん断滑り速度が増加すると,共に減少することが示された。追実験をする必要があるものの,このことは水圧破砕によりき裂内への流体流入度とともに間隙水圧上昇度が大きく,せん断滑り速度が比較的速いと考えられる既存き裂の場合,AEの発生率は低く,また相対的に振幅の大きなイベントが発生することを意味していると考えられる。本研究で得られた成果は,地震学会ならびにスタンフォード地熱貯留層工学研究会で発表した。本研究は、水圧破砕による人工地下き裂貯留層造成の際、AE・微小地震を発生しない高透水性き裂内での物理現象を、室内実験および実フィールドデータの解析により明らかにすることを目的とする。本年度は、以下のように研究を進めた。実験システムの構築封圧下で2つ割の岩石試験片(φ60mm)のせん断滑り量とその際に発生するAEを計測可能な実験装置および計測システムを構築した。本システムは、耐封圧20MPaの容器(SUS304製)、高剛性試験機(1066kN/mm,50kN)、AEセンサー(100500kHz)、水圧下で岩石のせん断変位量を直接測定するひずみゲージ付カンチレバー変位計より構成される。変位制御によるせん断滑り実験き裂面から開放されるひずみエネルギー量とAEの発震効率は、せん断滑り時のAEの発生量、単位滑り量あたりの発生数で置き換えられると考えて試験を行った。予備実験として、2つ割の花崗岩試験片を使用し、封圧最大20MPaの水圧下、変位制御によりSlide-Hold-Slide(定速度滑り-滑りを停止の後に一定時間保持-定速度滑り)試験を実施した。ここでは、Hold時間、垂直応力、せん断表面力を変化させて実験を行いAEの発生数、摩擦係数の変化を計測した。本年度の実験では、間隙水圧を考慮しない他の研究者らによる実験結果との比較による本研究での実験法の妥当性を評価するために、き裂内の間隙水圧を加えずに実験を行った。これまでの実験の結果、AEの発生量と単位滑り量あたりのAE発生数は、垂直応力、表面粗さに依存することがわかった。一方、力学的に安定したせん断すべりを実現させるためには径の小さい試験片で実験を行う必要があることもわかった。本結果は、国内学会の口頭発表により報告した。
細胞内トラップ機構に基づく新規６８Ｇａ標識腫瘍イメージング剤の開発

サイクロトロンを必要としないPET用68Ga標識腫瘍イメージング剤の開発を目指し、細胞内トラップ機構に基づいて集積する葉酸受容体(FR)を標的とした低分子イメージング剤の設計、合成及び評価を行った。FRアゴニストを基本骨格とした67/68Ga-NOTA-NCS-FLおよびFRアンタゴニストを基本骨格とした67/68Ga-NOTA-NCS-TPを合成し、FRを高発現しているKB細胞への結合飽和実験および取り込み実験を行ったところ、67/68Ga-NOTA-NCS-TPの方が親和性、取込率が高く、従来のアゴニスト型FRイメージング剤に対する優位性が示された。本研究ではがん組織への集積性や選択性が極めて高い68Ga標識PET診断薬の開発を目指し、がんに高発現している受容体あるいはトランスポーターを介して細胞内に取り込まれる新規分子プローブの開発を行うこととした。本年度は、がん診断薬剤や抗がん剤の標的として期待される葉酸受容体に着目して、がん標的分子と68Gaキレーター部位を種々リンカーにて結合させた新規68Ga標識葉酸受容体(FR)イメージング剤の開発を行った。FRアゴニストを基本骨格とした68Ga標識薬剤として、pteroic acidより数段階の反応を経て、γ位のカルボキシル基に種々のリンカーを介して68Ga配位子のNOTAを結合させた68Ga-NOTA-folate誘導体の標識前駆体の合成を行った。また、FRアンタゴニストを基本骨格とした68Ga-NOTA-thieno pyrimidine誘導体の前駆体までの合成を同様に行った。続いて、当研究室独自の68Geー68Gaジェネレータシステムを用いて製造した68Ga-citrateを用いて、まず初めにイソチオシアネート(NCS)をリンカーとした68Ga-NOTA-NCS-folateの標識合成を行った。続いて、小動物用PET/CT装置を用いてFRを高発現しているKB細胞を移植した担癌マウスにおける腫瘍組織のPETイメージングを行ったところ、腫瘍組織のPETによる画像化に成功した。各組織への投与3時間後の集積量は、腫瘍/血液比は44.6で腫瘍/筋肉比は9.27と良好な値を示したが、腫瘍/腎臓比は0.07であったため、腎臓の周辺部位における腫瘍部位検出の妨げになることが示唆された。現在、他の化合物に関してもKB細胞を用いたFRへの結合性評価及び担癌マウスにおける生体内分布評価に関する詳細な検討を進めているところである。PET用放射性核種である68Gaは、サイクロトロンを必要とせず、ジェネレータシステムにより簡便に製造できるため、その臨床における利用価値は極めて高い。これまでに、腫瘍のペプチド受容体を標的とした68Ga標識リガンドの開発が盛んに行われきたが、保険適応された68Ga標識放射性薬剤は未だ得られていない。そこで本申請課題では、ペプチドリガンドとは異なる機構にて腫瘍内にトラップされる新規68Ga標識低分子イメージング剤の設計、合成及び基礎的評価を行い、臨床応用への可能性を検討することを目的とする。今年度は、まず初めに当研究室にて開発された新たな68Geー68Gaジェネレータシステムを用いて、68Ga標識薬剤製造のモデル実験を行い、臨床でがんのPET診断の標的となっているインテグリンを標的とした68Ga標識NOTA-RGD誘導体の合成に成功した。続いて、本学設置の小動物用PET/CT装置を用いて担癌モデルマウスにおける腫瘍組織のPETイメージングに成功した。これらの成果により、新規68Ga標識PETイメージング剤の開発を推進するための環境を整えることができた。放射線科学葉酸受容体以外の標的に対するイメージング開発が遅れている。葉酸受容体を標的としたイメージング剤に関しても、既存の薬剤に比べて優れた性質を有する化合物は得られていない。新規68Ga標識PETイメージング剤の開発を推進するための環境を整えることができ、当初計画していた細胞内トラップ機構に基づいた新規葉酸受容体イメージング剤の標識前駆体までの合成を行うことができた。しかしながら、本年度の計画に挙げていたアミノ酸誘導体等の他の蛋白を標的としたイメージング剤の開発には着手できなかったため、達成度としてはやや遅れているという自己評価となった。シグマ受容体等の葉酸受容体以外の標的へのイメージング剤開発も推進していく。葉酸受容体を標的としたイメージング剤に関しても標的に対する親和性や選択性を高めるとともに、腎集積を低減した薬剤の開発も進めていく。今後は、当研究室オリジナルのジェネレータシステムを駆使して、種々の新規葉酸受容体の開発を推進していき、新たなPETイメージングシステムの構築へと展開させていく。また、アミノ酸誘導体等の他の68Ga標識低分子イメージング剤の開発も行っていく。さらに、新規68Gaキレータの開発も行っていく予定である。

68Ga標識イメージング剤の開発に関して、合成に成功した化合物の数が予想より下回り、評価等の実施が遅れたため。がん組織における種々の標的に対する68Ga標識イメージング剤の開発を引き続き行い、in vitro, in vivoにおける詳細な評価を推進していく。本研究を遂行するにあたり、有機化学的手法を用いたリガンド合成研究のため、化学薬品、ガラス器具、HPLCカラムの購入が必要である。また、放射性リガンド合成のための放射性化合物、化学薬品、HPLCカラムの購入が必要である。さらに、腫瘍細胞を用いたin vitro評価や腫瘍移植モデルマウス等を用いたイメージング評価のため、腫瘍細胞、細胞培養器具、実験動物、麻酔薬やバイオイメージング用試薬等の化学薬品、手術道具等の動物実験器具の購入を検討している。
体言系複合語アスペクト表現の文法史研究

「時間を表す接尾語についてー「寸前」を中心にー」(『愛知県立大学日本文化学部論集』8号、2017年3月)において、接尾語としてアスペクト表現を作りうる体言型アスペクト形式「-寸前」を取り上げ、その語構成論的分析、活用論的・品詞論的分析を行った。体言型形式における名詞/動詞の別について再考を促すものとなった。「事態継続と期間継続ー中世抄物を中心にー」(青木博史ほか編『日本語文法史研究4』ひつじ書房、2018年10月)において、アスペクト形式の意味論的分析を行った。即ち従来「動作継続」として扱われてきた諸形式の意味について、「事態継続」と「期間継続」の区別を提唱した。これは後々物語論的考察にも活かされるはずである。「草子地を再考するー〈注釈〉という機能を中心にー」(『表現研究』108号、2018年10月)およびその元になる「草子地を再考するー〈注釈〉という機能の広がりー」(第55回表現学会全国大会シンポジウム、2018年6月2日)において、広義のアスペクト的表現が物語叙述の中でどのような叙述の流れとして把握されるかを整理し直した。また「読者/聞き手を再考するー玉上「三人の作者」「二種の読者」論からー」(物語研究会2019年3月例会ミニシンポジウム、2019年3月16日)もこれに類するものである。日本語学会(編)『日本語学大辞典』東京堂出版(2018年10月)中の「テンス・アスペクトの歴史」項目、および「古典文法では過去や完了の助動詞がたくさんあるのに,現代語ではなぜひとつしかないのですか」(https://kotobaken.jp/qa/yokuaru/qa-68/、国立国語研究所「ことば研究館」ことばの疑問:よくあることばの質問、2019年3月19日)において、用言性のアスペクト形式の歴史的変化について整理した。これらの成果において、体言性アスペクト形式に限定した物語論的考察や歴史的変化の記述は、紙幅の都合上行っていないが、今後の課題となる。体言系複合語のうち、日朝対照言語学の観点から、日本語の文末名詞構文に対して朝鮮語に対訳されている表現について、17世紀資料について検討した。「『捷解新語』における文法的形態についてー文末名詞構文を中心にー」『説林』63号(2015年3月)現代韓国語においても文末名詞構文は存在するが、日本語では全く可能なのに現代艦韓国語では文末名詞構文の取りにくいとされるタイプがあるとされている。しかし後者のタイプも、当該資料においては少なからぬ用例があった。これが当時の朝鮮語においては不自然でなかったものか、或いは単に日本語からの直訳によって生じた不自然な表現であったのかという点に対して検討が必要である。また、日本語で文末名詞構文が取られていても、それを直訳するのではなく、例えば連体修飾+体言を連用修飾+用言として訳されている例も見受けられ、或いは複合名詞として対訳されている例も見受けられた。単に直訳するのであればわざわざ別の構文を取る必要がないので、説明が必要である。例えば朝鮮語としては慣用的に用いやすい表現に置き換えられたものもある。しかしそれだけでは説明のつかない語法の揺れも存在する。これらに関して、朝鮮語史の観点および日本語における文末名詞構文と体言系複合語との間の住み分け、その歴史的変化、また同じ文末名詞構文でもその性質は雑多なものが含まれており、よりアスペクト的なもの、ムード的なもの、単なる主述転倒に近いものなど、更なる細かな分析が必要である。日朝対照言語学の観点から、朝鮮語の文末名詞構文に対してみな日本語への対訳が同様に文末名詞構文になっているかどうかを、17世紀資料について検討した。「『捷解新語』における文末名詞文についてー朝鮮語を中心にー」『説林』64号において、同誌前号に掲載した研究の発展を述べた。前号においては、日本語テキストに見られる文末名詞構文を用いた例文について扱ったが、朝鮮語において文末名詞構文の用いられたものが漏れているかどうかについては検討できなかった。よって、本号においては、朝鮮語テクストから例文を拾う方法を採った。また前号の補遺を掲載した。併せて朝鮮語における「文末名詞構文」とはどこからどこまでを指すのかについての先行研究を補った。なお文末名詞構文はそのまま体言系複合語アスペクトというわけではなく、複合語になるためには更なる縮約が必要となるが、文末が体言型という点で共通点を持つ。中世末期口語において複合語アスペクト表現は現代口語文ほど活発ではなく、差異が存在するが、ともに体言型の文末表現を持つという点では共通性も持つ。従来、動詞・形容詞述語文であるにもかかわらず体言型の述語という存在については十分検討されてきたとは言いがたいため、ここから手をつける必要があった。研究以外の業務に多大な労力を取られたため。体言性のアスペクト表現の一例として、現代日本語の「-寸前」を取り上げる。その上接語の種類、下接する活用形の分布を、コーパスの用例を基に検討する。上接語と複合した複合語全体としての品詞性について検討する。

上接語までは動詞的であるのに、「-寸前」そのものは名詞的な形態をしていることから、意味と形態とのミスマッチが起こっているが、従来の動詞概念を見直して活用の種類の再検討を提案する。従来これらの接尾語研究は、主に和語系の接尾語を中心に研究されてきたが、現代日本語にはおびただしい種類の漢語系接尾語が存在する。「-寸前」はそうした漢語系接尾語の典型的な一例である。また橋本文法以降、動詞と名詞の相違は主として活用の有無という形態的特徴によって分けられてきたが、松下文法のように形態的特徴をそれほど重視しない文法もあった。接尾語の下接によって複合語全体の形態的特徴がシフトする場合、橋本文法は使いにくい。杉山品詞論ならば接尾語を「助詞」の一種として分析することができる。語彙概念構造に基づく複合語研究においても、動詞と名詞の相違(或いは「動名詞」として)は論じられているが、接尾語を「助詞」相当のものとして分析するわけでもない。よって本研究により松下文法や杉山品詞論の再評価につながるとともに、おびただしい漢語系接尾語の記述的研究の重要性がクローズアップする。そして品詞分類と活用の種類の設定に議論を呼ぶことになり、日本語研究において古くて新しい、新たなパラダイムを提案することになる。現代日本語の一部の現象についてまとめたのみであり、歴史的変化については手をつけられていない。中世抄物資料『蒙求抄』『論語抄』における「てある(てあり)」「ている(てゐる)」「ておる(てをる・てをり)」アスペクト表現について、その「継続」の意味について再検討した。従来の研究史を纏めると、室町中期以前の言語の記述と室町末期語の記述に齟齬があり、不自然な変化として描かれてしまっていたが、再検討の結果、二種類の「継続」を区別することにより、より自然な変化として描けるようになった。この二種類の「継続」は、ある種の文体の差、叙述のあり方の差としても捉えられる。そのアスペクト的位置づけ(無標形、「連用おる」など)、物語論的位置づけ(perfectivityなど)は、紙幅の都合上書き切れなかったので今後の課題となる。また体言系の形式(「中」など)も含めた総合的考察も今後の課題となる。また二種類の「継続」は、日本語史のみならず英語史、中国語史との対照も視野に置いた。言語普遍の観点から新たな着眼点を提供する。それぞれの専門家との議論が必要であり、更に朝鮮語など他言語における文法現象についても検証が必要である。近代文学における草子地について、物語論的および構文論的な考察を行った。源氏物語における草子地論と、その構文論における影響関係について考察した。その言語哲学的側面や、演劇空間としての側面の考察は今後の課題となる。また品詞論としての考察も、先行研究を大幅に書き換える必要があり、今後の課題となる。体言系アスペクトという新しいアイディアについて、その全体像の記述に至らず、従来型の用言系アスペクトの記述の仕事の方を先に進めてしまった。また当初想定していた本数を期間中に公刊することができなかった。「時間を表す接尾語についてー「寸前」を中心にー」(『愛知県立大学日本文化学部論集』8号、2017年3月)において、接尾語としてアスペクト表現を作りうる体言型アスペクト形式「-寸前」を取り上げ、その語構成論的分析、活用論的・品詞論的分析を行った。体言型形式における名詞/動詞の別について再考を促すものとなった。「事態継続と期間継続ー中世抄物を中心にー」(青木博史ほか編『日本語文法史研究4』ひつじ書房、2018年10月)において、アスペクト形式の意味論的分析を行った。
復帰後に奄美群島と沖縄において実施された経済振興策の比較研究

奄美群島も沖縄も、敗戦とともに日本本土から切り離され米国によって統治された。その後、奄美群島は1953年12月に、沖縄はそれに遅れること19年後の1972年に本土復帰を果たした。まず奄美群島を対象に奄美群島復興特別措置法が制定され、群島民の1人当たり所得を本土の1935年当時の水準まで引き上げることを目標に、1954年から5年計画で復興計画が始まった。しかし、5年間では計画に盛られた事業を実施することができず、計画は10年計画に策定し直され、1963年に予定していたほとんどの事業を達成し復興計画は終了した。重点的な社会資本整備によって群島民の生活環境は飛躍的に改善され、生活水準も戦前の本土並みという目標も達成するとはできた。ところが、到着点に立ってみると、目標としていた本土経済は高度経済成長によって遥かかなた先にあり、奄美群島の相対的な貧しさは改善することができなかった。そこで、奄美群島復興特別措置法が改定され、奄美群島振興特別措置法のもと今度は郡島民の生活水準を鹿児島本土に近づけることを目標に、奄美群島振興計画がスタートした。当時のわが国は工業化による所得倍増計画に邁進していたが、奄美群島振興計画では工業化ではなく、主要産業である糖業に対して重点的な資本投下が行なわれた。ところが、加工貿易型の高度経済成長は必然的に自由貿易の路に繋がり、奄美の主要産品である砂糖は既に保護作物であった。結論から述べると、1人当たりの群島民の経済生活は本土並みの向上を図ることができたが、その大きな要因の1つは群島民の流出であった。奄美群島は1人当たり所得水準の向上と引き換えに、過疎の問題を抱えることになった。さて、1960年代後期には沖縄の復帰が現実味を帯びるようになり、琉球政府は沖縄振興開発計画の策定の参考として、奄美群島のケースを先例として調査している。そこから出て来た結論は、人口流出を避けるための工業化による経済振興策の策定であった。わが国の戦後の経済振興は、敗戦によって外国との貿易が閉ざされたため、国内資源の開発を推し進めることが最優先された。開発手段に関しては、当時の財政事情は逼迫していたため、復興金融金融金庫が復興債を発行し、それを日銀が引き受けることで資金を調達し、鉄鋼、石炭、肥料、電力など重要度の高い産業に最優先で資金を投入するという、金融的な手法で国内資源の開発が推し進められた。したがって、費用に対して効果の弱い離島に資金を注入することに対する政府の優先度は低く、奄美群島が復帰した1953年に制定された離島振興法は、内閣立法ではなく議員立法として提案された。奄美復帰に伴って、1954年に奄美群島復興特別措置法が制定された。離島振興法を奄美群島に適用せず新たに法律を設けたのは、運輸通信や生活関連のインフラ整備を行う点で離島振興法と目的を同じくしながらも、公共事業により高い国庫補助を与えるためであった。当初5年期限の復興特別措置法は、振興特別措置法、振興開発特別措置法と引き継がれ、住民1人当たりでみると莫大な公共事業が実施されインフラ整備は進んだが、経済振興ということに関しては成功を収めたとは言いがたい。それを象徴的に示すのが、1955年に20万人を超えた群島人口が、2000年には13万人まで減少したことである。