hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腎臓におけるCOX2、プロスタグランジンE2,F2αの相互調整機序の検討

腎臓では多種のプロスタノイドが産生され、またそれぞれのプロスタノイドにおいても様々な受容体サブタイプが局在することが知られている。しかし、このような多様性を持つプロスタノイドの腎臓内分布の理由については未だ解明されていない。その一方で、近年COX2選択制阻害薬が消炎鎮痛薬として認可されるに至り、新たなNSAID腎症を生じる危険性が高まっている。本研究ではCOX2により産生されるPGF_<2α>についてその腎臓内での局在や生理学的機序、COX2から同様に産生されるPGE2との相互作用について検討した。結果、PGF_<2α>はPGE2の受容体であるEP1,EP3受容体に結合しナトリウム利尿作用を抑制する一方、PGF_<2α>固有の受容体であるFp受容体との結合ではバゾプレッシンの作用を抑制することで水利尿を図る多重の生理学的作用が存在することを明らかにし、今まで不明であったCOX2産生プロスタノイドの相互作用を明らかした。さらに、これまで卵巣などの培養細胞ではPGF_<2α>受容体であるFp受容体の細胞内情報伝達系はGq蛋白と共役すると報告されていたが、今回の我々の検討によりウサギ腎臓からの単離集合尿細管、ヒト胎児由来腎臓細胞であるHEK293いずれにおいても腎臓のFp受容体はGo/i蛋白と共役する細胞内情報伝達系を介することが明らかとなり、同一受容体でも臓器により異なる細胞内情報伝達系を介する機序の存在を明らかにした。<背景>抗炎症薬としてCOX2阻害薬は消化性潰瘍の発生頻度が低いため有用とされているが、高齢者における間質性腎症発症率の増加が報告されている。しかし、その発症機序は明らかではなく腎臓におけるCOX2の果たす役割は不明な点が多い。本研究ではCOX2により産生されるプロスタグランジンF2α(PGF2α)の受容体Fp receptorについて腎臓における発現部位・生理作用を検討した。<結果>In situ hybridizationにてrabbitのFp receptor mRNAはmouseと同様に皮質集合尿細管(CCD)に有意に発現していた。Micro perfusionではPGF2αを血管側、尿細管側いずれからも投与し検討したが経尿細管上皮の電位差はいずれも有意な変化を認めなかった。このため、次にバソプレッシンの水再吸収作用に対する影響を検討した。結果、PGF2αはバソプレッシンによるCCDの水再吸収を血管側から抑制した。この変化はGi蛋白阻害薬であるpertussis toxinで抑制された。<結論>皮質集合尿細管にはFp receptorが存在する。プロスタグランジンE2の受容体であるEp receptorはナトリウム再吸収に関与していることが知られているが、Fp receptorはナトリウム再吸収には関与せず、バソプレッシンの水再吸収作用のみを抑制した。そしてその作用はGi蛋白を介することが示唆された。<背景>近年、抗炎症剤としてのCOX2選択的阻害薬は消化性潰瘍の発生頻度が低いため有用とされているが.高齢者における聞質性腎症発症率の増加が報告されている。しかしその発症機序は明らかではなく、腎臓におけるCOX2の果たす役割は不明な点が多い。本研究ではCOX2により産生されるプロスタグランシンF2α(PGF2α)の受容体Fp receptorについて腎臓における発現部位・生理作用、情報伝達系を検討した。<結果>In situ hybridizationにてrabbitのFp receptor mRNAはCCDに特異的に発現していることが明らかとなった。この受容体の生理学的機序に対する検討としてCCDでのMicro perfusionをおこなった。結果、PGF2αの血管側より投与ではナトリウム再吸収には関与していないことが明らかとなり、バゾプレッシンの水再吸収作用のみを抑制した。

また、この反応は細胞内カルシウム濃度の上昇を来し、卵巣細胞や線維芽細胞で報告されているGq蛋白をかいする経路としては非典型的であることから、更に検討したところGq阻害薬では抑制されず、Gi蛋白阻害薬であるpertussis toxinにて抑制された。この結果から腎でのFp receptorは他の細胞と異なる情報伝達系をかいする可能性が示唆され腎由来のHEK293細胞に対してFp receptor geneを過剰発現させて検討したところ、CCDで認められたのと同様なGi蛋白を介する情報伝達系が賦活化されることが明らかとなった。<結論>皮質集合尿細管に存在するFp receptoははナトリウム再吸収には関与せず、バゾプレッシンの水再吸収作用のみを抑制した。この作用は卵巣細胞や線維芽細胞とは異なり尿細管においてはGq蛋白ではなくGi蛋白による別経路の情報伝達系を介することが明かとなった。<背景>臨床上閉塞性動脈硬化症の治療薬としてプロスタグランジン(PG)製剤が使用されている。PGE1製剤は血管拡張効果を有するとされているが、閉塞性動脈硬化症をはじめとする血管閉塞性疾患での血中濃度変化は明らかではない。本研究では糖尿病性腎症や閉塞性動脈硬化症・透析患者での動静脈シャント閉塞症例での血中PG濃度および抗動脈硬化作用を有するとされるアデポネクチン,内皮細胞障害マーカーであるICAM-1,VCAM-1,CD146を測定し、血管閉塞性疾患での各種液性因子の役割を検討した。<方法>以下の症例を対象として、血中PG,アデポネクチン,ICAM-1,VCAM-1,CD146をELISA法にて測定した。そして患者背景・臨床症状などと比較検討した。糖尿病性腎症患者280例;1-5期に分類して、各種データを検討した。慢性腎不全を有する閉塞性動脈硬化症患者40例と腎機能正常な閉塞性動脈硬化症患者40例にて、各種データを比較検討した。血液透析施行している動静脈シャント閉塞症例80例と対照血液透析患者80例にて、各種データを比較検討した。<結果>糖尿病性腎症患者における検討;腎症各時期において、血中PGE2,PGF2,ICAM-1,VCAM-1濃度には有意な変化はみられなかった。しかし糖尿病性腎症病期が進行するとアデポネクチン・CD146濃度は有意に上昇した。慢性腎不全患者では腎機能正常者に比較してアデポネクチン・CD146濃度は有意に高値を示した。慢性腎不全患者および腎機能正常者両群において閉塞性動脈硬化症を有する患者では有意にアデポネクチン低値・CD146高値を示した。血中PGE2,PGF2,ICAM-1,VCAM-1濃度には有意な変化はみられなかった。動静脈シャント閉塞症例は対照群に比してアデポネクチン低値・CD146高値を示したが、血中PGE2,PGF2,ICAM-1,VCAM-1濃度には有意な変化はみられなかった<結論>血中PG, ICAM-1,VCAM-1は閉塞性血管病変を表すマーカーには適さないことが示唆された。しかし臨床上、PG E2受容体に対して桔抗作用を有するプロスタグランシンE1製剤が内
秩父帯・四万十帯の大規模崩壊における岩質・地質構造特性の研究

徳島県木沢村,木頭村周辺の秩父帯で,地質構造の見直しを進め,山北(1998)によるゆるやかな褶曲は存在しないことが判明した.大規模な蛇紋岩体は高度変成岩類やハンレイ岩を伴っており,黒瀬川帯に帰属することが確認された.徳島県の新九郎山地すべりは,千枚岩を主とする弱変成岩類,蛇紋岩類の存在がすべりやすい一因となっていると考えられる.愛媛県大洲市周辺の秩父帯で,地質構造の見直しを行い,山北(1998)の魚成衝上断層や蔵川向斜は存在しないことが判明した.徳島県宍喰町・海南町周辺の四万十帯北帯の南縁部では,メランジュ分布域に見られる崩壊は,岩質の不均質性により斜面上で多くの割れ目を生じ,クリープでやや変形した後,全体が崩壊していると思われる.九州四万十帯の延岡衝上断層の上盤には,千枚岩優勢の白亜系槙峰層群が分布し,三波川帯と同様の泥質片岩優勢な地帯特有の地すべりが発生している.一方,メランジュの発達する地域では,ブロックとマトリックスの風化・浸食に対する違いから,急斜面において表層すべりが発生している.宮崎県延岡市から日向市にかけての地域で,泥質岩に含まれるイライトの結晶度を利用して熱履歴を調べ,簡便にメランジュ地帯と千枚岩地帯を区分できることが判明した.1707年宝永地震時に岩盤崩落を起こした香川県庵治町の五剣山,落石災害が発生している和歌山県古座川町,1972年の豪雨で多くの犠牲者を出した熊本県天草地域の3地域で,斜面崩壊・岩盤崩落の発生プロセスの調査を実施し,地質構造による規制が重要であることが明らかになった.徳島県木沢村,木頭村周辺の秩父帯で,地質構造の見直しを進め,山北(1998)によるゆるやかな褶曲は存在しないことが判明した.大規模な蛇紋岩体は高度変成岩類やハンレイ岩を伴っており,黒瀬川帯に帰属することが確認された.徳島県の新九郎山地すべりは,千枚岩を主とする弱変成岩類,蛇紋岩類の存在がすべりやすい一因となっていると考えられる.愛媛県大洲市周辺の秩父帯で,地質構造の見直しを行い,山北(1998)の魚成衝上断層や蔵川向斜は存在しないことが判明した.徳島県宍喰町・海南町周辺の四万十帯北帯の南縁部では,メランジュ分布域に見られる崩壊は,岩質の不均質性により斜面上で多くの割れ目を生じ,クリープでやや変形した後,全体が崩壊していると思われる.九州四万十帯の延岡衝上断層の上盤には,千枚岩優勢の白亜系槙峰層群が分布し,三波川帯と同様の泥質片岩優勢な地帯特有の地すべりが発生している.一方,メランジュの発達する地域では,ブロックとマトリックスの風化・浸食に対する違いから,急斜面において表層すべりが発生している.宮崎県延岡市から日向市にかけての地域で,泥質岩に含まれるイライトの結晶度を利用して熱履歴を調べ,簡便にメランジュ地帯と千枚岩地帯を区分できることが判明した.1707年宝永地震時に岩盤崩落を起こした香川県庵治町の五剣山,落石災害が発生している和歌山県古座川町,1972年の豪雨で多くの犠牲者を出した熊本県天草地域の3地域で,斜面崩壊・岩盤崩落の発生プロセスの調査を実施し,地質構造による規制が重要であることが明らかになった.奈良県十津川村,大塔村周辺の四万十帯で,九州で明らかにされた地質区分を基に,地質構造の見直しを進めた.従来の崩壊の研究は,崩壊した現場のみ見ていることが多いらしく,受け盤で発生したのか,流れ盤で発生したのかまであいまいになっていることが多い.崩壊の起こっていないすぐ周辺の地質構造を見ることが,崩壊の要因を探るうえで重要である.十津川災害で発生した多くの大規模崩壊は,いずれも砂岩卓越層あるいは,厚い玄武岩質火山岩類の分布域で発生している.メランジュ分布域は,小規模な崩壊が頻繁に起こっているために,かえって大規模な崩壊が起こりにくいことが分かってきた.また,流れ盤よりもむしろ受け盤で大規模な崩壊が起こっているらしい.高知県の四万十帯の加奈木崩れでも,受け盤で大規模崩壊が発生している.いずれの大規模崩壊でも,斜面でクリープが発生していることが,間接的な要因となっている.四万十帯の地質構造の把握と並行して,和歌山県下の断層沿いの崩壊を調べる目的で,有田川構造線の調査を行った.この断層は東半分では三波川帯と四万十帯を直接境する断層となっている.御荷鉾緑色岩類と秩父帯の境界をなすこの断層に沿っては,非変形の泥岩が狭長に分布しており,白亜系の可能性が指摘されていた.この泥岩から新たに二枚貝化石が発見され,白亜紀前期であることが確実になってきた.この白亜系は,もともと秩父帯のジュラ紀コンプレックスの上に不整合でのっていたものである.有田川構造線は左横ずれ断層と考えられているため,断層の解放性屈曲部で,白亜系が落ち込んでいる可能性が大きくなった.徳島県木沢村,木頭村周辺の秩父帯で,黒瀬川帯周辺の地質構造の見直しを進めた.

蛇紋岩体は本帯を特徴づけるものとされてきたが,ここ数年来,蛇紋岩体だけでは黒瀬川帯と特定できないという意見が出されている.黒瀬川帯から秩父帯北帯に帰属を変更された部分の蛇紋岩体は,北帯や南帯のジュラ紀コンプレックスにはない高度変成岩類やハンレイ岩を伴っている.これらの岩石のmode of emplacementがどうなのかを明らかにする必要がある.徳島県の秩父帯は急峻な地形をしており,多くの崩壊が発生している.秩父帯の中でも,新九郎山地すべりをはじめとする大規模な崩壊は黒瀬川帯に見られる.これは,千枚岩を主とする弱変成岩類,蛇紋岩類の存在がすべりやすい一因となっていると考えられる.徳島県宍喰町および海南町周辺の四万十帯北帯の南縁部には,メランジュ優勢層と,砂岩および砂岩泥岩互層優勢層が交互に分布するとともに,走向方向である東西方向に"指交"関係で分布する.両者の関係は不明であったが,基本的に東西走向の衝上断層と,北北東性の左横ずれ高角断層が組合わさって,"指交"関係に見えることが判明した.この付近ではメランジュ分布域に崩壊がよく見られるが,これは不均質なために斜面上で多くの割れ目を生じ,クリープでやや変形した後,全体が崩壊している可能性が大きい.中央構造線沿いの和泉層群分布域でも崩壊が発生しており,中央構造線活断層系の活動が斜面形成に大きな影響を与えている.愛媛県大洲市周辺の秩父帯では,山北(1998)や松岡ほか(1998)により,緩やかな向斜が基本構造であるとされ,大野山衝上断層は存在しないとされた.しかしながら,魚成衝上断層は御荷鉾緑色岩類を切ることはなく,馬蹄形の地質分布も存在しないことが判明した.この付近の秩父帯北帯には,泥質片岩優勢層が分布しており,この分布を正確に捉えることで,今後の地すべりを研究する基礎的なデータを収集することができた.九州の四万十帯では,千枚岩優勢の白亜系槙峰層群が,延岡衝上断層に沿って,メランジュ及び泥質岩優勢の古第二系日向層群の上に衝上している.千枚岩優勢層分布域では,三波川帯の泥質片岩の優勢な地帯ど同様の地すべりが発生している.一方,下盤のメランジュ地域では,ブロックと基質の風化・浸食に対する挙動の違いから,急斜面において表層すべりが発生している.宮崎県延岡市から日向市にかけての地域で,泥質岩に含まれるイライトの結晶度を利用して熱履歴を調べたところ,延岡衝上断層を境として明瞭なギャップが存在することが判明した.これを利用して,簡便にメランジュ地帯と片岩地帯を区分できる.1707年宝永地震時に岩盤崩落を起こした香川県庵治町の五剣山(瀬戸内火山岩類),ここ数年落石災害が発生している和歌山県古座川町(熊野酸性岩類),1972年の豪雨で多くの犠牲者を出した熊本県天草地域(堆積岩),の3地域を対象として,斜面崩壊・岩盤崩落の発生プロセスの調査を実施し,地質構造による規制が重要であることが明らかになった.
生物発光を用いた遺伝子発現のリアルタイム・モニタリングシステムの開発

1)生物発光の生体内増幅系の構築:ルシフェレース遺伝子のコード領域上流にニワトリ・アクチン遺伝子プロモータを連結させ、融合遺伝子を作成した。この融合遺伝子をネオマイシン耐性ペクター(pBact-STneoB)に移して、マウス繊維芽細胞に移入し、G418で選択してトランスフォーマントを得た。ルシフェリン存在下で生物発光を測定したが、充分な発光量は得られなかった。そこで、神経ペプチドであるアルギニン・バゾプレッシン(AVP)遺伝子のプロモータを利用し、レポーター遺伝子を作成した。次いで、AVP発現細胞であるラット視交叉上核細胞に移入して、トランジェントで生物発光を測定した。また、MVプロモータの下流領域にエコーリン遺伝子を挿入したベクター(PRK7)を作成し、培養NIH3T3細胞に移入した。遺伝子導入36時間後に、Caイオンを用いて生物発光を誘導したところ、Caイオンによる発光量は容量依存的に増加し、トランスフェクトされた遺伝子の発現が確認された。2)超高感度光検出システムの開発:生物発光の自動測定にフォント計数法を採用し、極く微弱な生物発光の測定を可能とした。また低ノイズ光電子倍増管を使用し、信号処理経路にフォトンカウンターを導入した。これによりノイズレベルが著しく低下し、実行感度が1050倍に増大した。3)細胞培養系の確立と神経ペプチドの経時的測定:ラット視床下部視交叉上核細胞の分散培養および器官培養系を確立し、数週間から数ヶ月の連続培養を可能にした。さらに、培養液中に分泌される神経ペプチド(AVPとVIP)のサーカディアンリズムを数サイクルに渡って測定した。4)遺伝子発現と生物発光の関係:エコーリン遺伝子を移入したNIH3T3細胞をKC1で脱分極させたところ、発光量が瞬時に増加し、その増加は40秒ほど持続した。生きている細胞でエコーリン遺伝子の発現が確認され、レポーター遺伝子としての役割が証明された。本年度は、1)培養細胞における神経ペプチド動態の基礎的検討、2)生物発光の生体内増幅系の構築、および3)超高感度光検出解析システムの開発、を行い以下の実績を得た。1)ラット視床下部視交差上核神経系の細胞培養および器官培養系を確立し、数週間から数ケ月の培養を可能にした。さらに、培養液中に分泌される神経ペプチド(AVP:arginine-vasopressin、VIP:vasoactive intestinal peptide)の連続測定法を開発した。予備的実験では、AVPおよびVIP分泌は24時間に近い周期のリズムを示し、長期培養でも安定して変動することが示された。2)生物発光を触媒するルシフェラーゼ(ホタル)遺伝子を改良し、細胞培養での発現を飛躍的に上昇させた。その遺伝子コード領域の上流にニワトリのアクチン遺伝子プロモータを連結させ、融合遺伝子を作成した。この融合遺伝子をネオマイシン耐性のベクター(pBact-STneoB)に移して、マウス線維芽細胞(Ltk細胞)に移入し、G418で選択してトランスフォーマントを得た。現在、測定バイヤル中でサブカルチャーし、ルシフェリン存在下で生物発光を測定中である。3)生物発光自動測定装置にフォント計数法を導入し、極く微弱な生物発光の測定を可能とした。ノイズ対策として、低ノイズ光電子倍増管を使用し、信号処理経路にフォトンカウンターを導入した。これにより、ノイズレベルが著しく低下し、実行感度が1050倍に増大した。この装置は現在得られる最も高感度の測定システムであり、発光量が極めて微弱と考えられる培養細胞の実験系にも対応できると考えられる。

本年度は、1)ルシフェラーゼ・レポータ遺伝子のマウス線維芽細胞への導入、と2)エコーリン・レポータ遺伝子を導入した形質転換マウスの培養系における生物発光の経時的測定に関する検討をおこなった。1)ルシフェラーゼ・レポータ遺伝子の導入pGl3-Basic vectorをSalI/XhoIで切断し、アガロース電気泳動でluciferase遺伝子(luc)断片を分離精製した。次いで、SalI-XhoIluciferase断片をBact-STneoBのSalI部位に挿入し、luciferase遺伝子がβ-actinpromotorにparallelに入ったクローンを選択した。培養細胞に遺伝子を移入し、G418耐性のトランスフォーマントを選択し、luciferin培地に添加した。現在、生物発光測定の条件を設定中である。一方、pGFP-1 vectorからGFP-遺伝子断片を分離精製し、これをblund endに変えてpBACt-STneoBのSalI部位に挿入し、GFP-遺伝子を培養細胞に移入して、青色光を照射してGFPの蛍光を測定する方法を検討中である。2)エコーリン・レポータ遺伝子導入マウスエコーリン・レポータ遺伝子を神経特異エノラーゼ遺伝子プロモータと供に挿入した形質転換マウスから、視交叉上核を含む視床下部脳組織を器官培養し、培養液中にエコーリンの基質であるセレンテラジンを加えて、生物発光を測定した。生物発光は遊離カルシュウムイオンによって惹起されるので、現在培地のカルシウム濃度など、生物発光測定の条件を設定している。1.Aequorin発光系を組み込んだトランスジェニックマウスにおける遺伝子発現のモニタリング発光蛋白質であるaequorinの発現を高感度CCDカメラを用いて光学的に測定し、遺伝子発現を細胞内Caイオン濃度を操作することで観察した。神経特異性エノラーゼのプロモータ領域下流にaequorin遺伝子を組み込んだトランスジェニックマウスの脳を試料とした。リコンビナントapoaequorinがCaイオンによって容量依存的に発光することを確かめたのち、aequorinおよび神経特異エノラーゼ遺伝子の挿入をPRC法にて確認したマウスの脳組織を大脳、小脳、視交叉上核を含む視床下部に分けてホモジェネイトした。基質であるセレンテラジンを加えてインキュベイトしたのち、自作の光子量測定装置を用いて暗黒環境下遠隔操作でCaイオンを試料に滴下した。その結果、大脳皮質において有意な発光がみられ、遺伝子発現の光学的観察に成功した。2.NIH3T3細胞をもちいた生物発光系の確立生きた細胞で遺伝子発現をモニターする目的で、NIH3T3細胞にaequorin遺伝子を導入し、遺伝子発現を細胞内Caイオン濃度の操作で継時的に観察した。CMVプロモーターの下流領域にaequorin遺伝子を挿入したベクター(pRK7)を作成し、NIH3T3細胞にトランスフェクトした。遺伝子導入36時間後にCaイオンを投与し、生物発光を定量して遺伝子発現をモニターした。
新有機炭素資源開発と評価のための生物機能利用

限られた既存資源の高度利用をはかるためには、新規な機能の発見と応用、機能性物質への転換、そのための技術の開発が必要である。本研究班は最も付加価値の高い生理活性資源の開発を目標とし、資源の効率的利用を行っている生物の機能の応用を基本的戦略に掲げ研究を行った。すなわち、古賀は芳香族、脂肪族化合物、特に生体分子を識別する水溶性ホスト化合物をデザイン、合成に成功したが、酵素類似機能性新規人工触媒による省資源的合成法開発への展望を与えるものである。未利用資源の高付加価値物質への転換、天然生理活性物質変換による新機能の発見、その手段として生物機能を利用する立場から、広部はチトクロームP-450が行う酸化的脱アルキル化反応の効率的化学モデル系を構築し、未利用資源の典型であるリグニンからドーパミンなど生理活性カテコールアミンへの転換法を、亀谷は入手容易な天然ステロイドから高付加価値物質である植物成長ホルモンへの効率的合成法を、それぞれ確立したが、資源の有効利用という観点からその実用化が期待される。木村は抗ガン、抗高血圧性が期待される天然大環状ポリアミン類の、生越は抗菌性が知られる海洋資源ハロピロール類の構造変換により、それぞれ新規機能の発現、活性増強への試みを行ったが、天然物構造を範としより有用な資源への転換をはかる点で成果が期待される。酵素反応を利用した生理活性物質検索法は、簡便迅速、省資源的であり、多数化合物の一次スクリーニング法として好適である。三川はプロスタグランジン、ロイコトリエン合成酵素阻害活性を指標に種々の生薬成分などから抗血栓薬など幅広い薬効が期待できる強力な化合物を、野副はアミノ酸代謝酵素阻害活性を指標に豊富な天然アミノ酸類から医薬・農薬資源として期待される強力な活性物質の探索に成功した。これらは資源の再評価と高度利用を目指す本特定研究の所期の目的に沿った成果として評価される。
Ras欠損マウスを用いた細胞内Rasシグナル伝達経路と生理機能の解析

がん遺伝子rasがコードするRasタンパク質は、細胞の分化、増殖に重要な働きをしていると考えられている。我々は、これまでにH-ras、N-ras、K-ras遺伝子欠損マウスおよびras多重遺伝子欠損マウスの解析を通して、Rasの個体レベルでの機能を明らかにしてきた。その結果、K-Rasが胎生期の発生に必須なこと、H-Rasが海馬のシナプス可塑性の制御に関わっていること等から、3種のRasに各種臓器での役割の違いがあることを明らかにした。一方、胎生致死であるK-ras遺伝子欠損マウスは、ヒトH-ras遺伝子を導入することにより救われた。さらに、内在性のRasタンパク質を全て欠失したH-ras、N-ras、K-ras遺伝子同時欠損マウスもヒトのH-ras遺伝子を導入することにより救われて生存した。すなわち、ヒトH-ras遺伝子導入マウスは、全ての内在性Rasタンパク質の代替が可能であることを示しており、Rasには機能的な重複も存在することが明らかとなった。そこで、新たにCRE-loxPシステムを利用してコンディショナルに遺伝子発現を制御できるヒトH-ras遺伝子導入マウスを作成した。このトランスジェニックマウスと胎生致死であるK-ras遺伝子欠損マウスとを交配した結果、生存するK-ras遺伝子欠損マウスが認められた。現在さらに、胎生致死であるras多重遺伝子欠損マウスが救われるかどうか交配を進めている。今後、このトランスジェニックマウスを用いて、任意の組織あるいは時期において導入遺伝子を欠失し、Rasタンパク質が全く存在しない状態を解析できると期待される。
VHL遺伝子異常を利用した末梢血中の腎癌細胞の同定と腎細胞癌腫瘍マーカーへの応用

ヒト腎癌では特に血行性転移が主な原因であり血中に持続的に腫瘍細胞が存在していることが強く示唆される。また、これらの群は腎癌の転移の危険因子を持つ群と予測される。本研究では、腎細胞癌のVHL病遺伝子の変異に特異的なPCR primerを作成し、患者末梢血のcDNAより2段階のPCR反応(nested RT-PCR)を行うことで、腎癌細胞が末梢血に存在する事を証明し臨床的に転移の可能性を持つ患者を選別することを目的とした。現在、腫瘍マーカーとして有効なものがない腎癌患者の90%を占める淡明細胞型腎癌の症例ではこの方法が転移の可能性を持つ患者を選別する腫瘍マーカーとして利用できる可能性がある。これを腎癌30症例で検討した。同様にリンパ節、尿中に同様のVHL遺伝子異常を持つ細胞が同定できるかを同様の方法で検討し、リンパ節転移や尿中の腫瘍マーカーとして応用可能かを検討した。その他の蛋白マーカーも免疫組織学的に検討を加えた。さらに分子生物学的な側面から各種蛋白の腫瘍マーカーになりえるかの基礎的な検討も行った。我々の上記の計画による検討の結果、ヒト腎癌の症例で手術直後に40%以上という高率で血中より腎癌細胞が存在する事が確定した。一方、リンパ節、尿中では低頻度で腎癌細胞が検出された。これらについては今後の検討を要すると考えられた。その他の関連蛋白で免疫組織学的な検討では有意なものは発見できなかった。我々の分子生物学的な方法は実際の転移が出現するまでに腎細胞癌の浸潤転移を予知する有効な手段と考えられた。本研究の目的は、各腫瘍のVHL病遺伝子の変異に特異的なPCRprimerを作成し、患者末梢血のDNAより2段階のPCR反応を行うことで、腎癌細胞が末梢血に存在する事を証明することである。その結果を腎細胞癌患者の腫瘍マーカーとして利用することを目指している。腎細胞癌患者29人の摘出腫瘍組織についてVHLgeneのmutationの有無をダイレクトシークエンス法を用いて調べた。そしてmutationのみられた患者においてはmutation specific nested RT-PCR法を用いてその血液サンプルを調べた。その結果、細胞癌患者29人中18人(62.1%)でVHL geneにsomatic mutationが認められた。今回の検討では,その18人中14人にcirculating cancer cellが認められた。末梢血においては,術前に15人中2人(13.3%)に,術後24時間以内に14人中6人(42.9%)に,術後1週間目に14人中3人(21.4%)に,術後1ケ月目に11人中2人(18.2%)に癌細胞が検出された。術中腎静脈血においては,8人中6人(75%)で癌細胞陽性であった。尚,健常コントロール50人では,いずれも癌細胞陰性であった。この新たな癌細胞検出方法は,高頻度に血中癌組胞を検出できる有用な方法である。術中腎静脈血および術後24時間以内の末梢血に高頻度に癌組胞が検出されたことより,手術操作によって癌細胞が血中にリリ一スされている可能性が示唆された。この方法は,術後のモニタリングや術後補助療法決定において有用と考えられる。今後症例を増やし,また観察期間を延長して検討する必要がある。ヒト腎癌ではその腫瘍径や悪性度により一見治癒とみなされた患者でも術後5年後、更には10年後でも転移を起こす。特に血行性転移が主な原因であり血中に持続的に腫瘍細胞が存在していることが強く示唆される。今回の研究目的は、各腫瘍のVHL病遺伝子の変異に特異的なPCR primerを作成し、患者末梢血のDNAより2段階のPCR反応(nested PCR)を行うことで、腎癌細胞が末梢血に存在する事を証明することである。

その結果を臨床診断に応用する方法を確立することを目指した。PCR反応は塩基配列特異的におこなわれるので、癌細胞が持つ遺伝子異常に特異的なVHL病遺伝子のPCR primerを設定すれば、末梢血中に少数存在する腎癌細胞が末梢血のDNA検体より判定できる。この方法が確立すれば、現在、腫瘍マーカーとして有効なものがない腎癌患者において、その90%を占める淡明細胞型腎癌患者の症例についてこの方法が腫瘍マーカーとして利用できる。我々の上記の計画による検討の結果、ヒト腎癌の症例の40%で手術直後に血中よりVHL遺伝子異常が同定できた。即ち腎癌細胞が血中に存在する事が確定した。その時期は術直後から1ヶ月までの異なった時期であった。特に腎静脈内からは90%の症例で血中よりVHL遺伝子異常が同定できた。即ち、腎静脈内よりは殆どの症例でおそらく手術手技により腎癌細胞が血中に播種されていたことが明らかになった。現在、リンパ節、尿中に同様のVHL遺伝子異常を持つ細胞が同定できるかを検討中である。ヒト腎癌では特に血行性転移が主な原因であり血中に持続的に腫瘍細胞が存在していることが強く示唆される。本研究の目的は、腎細胞癌のVHL病遺伝子の変異に特異的なPCR primerを作成し、患者末梢血のcDNAより2段階のPCR(nested RT-PCR)を行うことで、腎癌細胞が末梢血に存在する事を証明することである。その結果を臨床的に転移の可能性を持つ患者を選別することを目指した。PCR反応は塩基配列特異的におこなわれるので、癌細胞が持つVHL遺伝子異常に特異的なPCR primerを作製すれば、末梢血中に少数存在する腎癌細胞が末梢血のDNA検体より判定できる。現在、腫瘍マーカーとして有効なものがない腎癌患者の90%を占める淡明細胞型腎癌の症例ではこの方法が転移の可能性を持つ患者を選別する腫瘍マーカーとして利用できる可能性がある。これを腎癌30症例で検討した。同様にリンパ節、尿中に同様のVHL遺伝子異常を持つ細胞が同定できるかを同様の方法で検討し、リンパ節転移や尿中の腫瘍マーカーとして応用可能かを検討した。その他の蛋白マーカーも免疫組織学的に検討を加えた。その時期は術直後から1ヶ月までの異なった時期で血中に観察され、患者によって様々の傾向が観察された。特に手術中(直後)の腎臓の腎静脈内からは90%の症例で血中よりVHL遺伝子異常が同定できた。一方、リンパ節、尿中ではそれぞれ0%、20%の頻度で腎癌細胞が検出された。現在は定量性を含めその意義を検討中である。そのほかの蛋白マーカーについても免疫組織学的に検討中である。
宇宙測地技術による飛騨山脈周辺の地殻変動様式の解明

GNSSデータとInSAR時系列解析を組み合わせることで,飛騨山脈近傍の跡津川断層系において空間分解能の高い地震間地殻変動速度場を得た。これまでInSARによる地震間地殻変動の検出例は乾燥地域や変位速度の大きな断層クリープに限られていたが、我々は飛騨山脈のように地形が険しく植生も濃く、さらに積雪も多い劣悪な環境に適した手法を確立した。跡津川断層系を構成する活断層の中で最も変位勾配が大きいのは牛首断層近傍であることが分かった。本研究を通して、歪集中帯内部の空間的な不均質構造を検出することが可能となった。本年度は、まずGPS観測点の整備を行った。具体的には、飛騨山脈に隣接する跡津川断層近傍にある5観測点で、古い受信機が頻繁に欠測をおこしていたため、受信機とアンテナをより新しい物に交換した。また、新たに3つの観測点に受信機とアンテナを設置して観測を開始した。これらの観測点はいずれも東北沖地震の前に観測を行っていた点であるため、今後の観測結果と比較することで東北沖地震の影響を見積もることができる。以上に加えて、他の研究費も併用しながら阿寺断層周辺と糸魚川ー静岡構造線の周囲に観測点を新たに設置して観測を開始した。現在データ解析を進めつつある。また、多くの観測点にモバイル通信機器を設置して、毎日一回大学へデータ転送するように改良した。これにより、観測機器の不調に直ちに対応することができ、また問題の無い観測点にメンテナンスに行く必要が無くなった。本年度は、2006年から2011年まで運用されていた人工衛星「だいち」(ALOS)が撮像した合成開口レーダー画像を用いてInSAR時系列解析を行い、東北沖地震前の跡津川断層から飛騨山脈を挟んで糸魚川ー静岡構造線に及ぶ領域の地震間地殻変動の検出を試みた。GPSデータを用いないでInSAR解析を行った結果、長波長の位相トレンドが地殻変動を殆ど覆い隠してしまった。そこで、GPS観測データから求めた平均速度場を用いてInSAR時系列解析の結果得られた面的な平均速度場から長波長トレンドを除去し、さらに綿密な地形補正を行った結果、極めて詳細かつ面的な地震間地殻変動速度場を得ることができた。今年度は各GPS観測点が安定し、おおむね良い時系列を得ることができた。また、InSAR時系列解析を用いて、東北沖地震前については跡津川断層系の中でも特に牛首断層周辺に大きな変位勾配があったことを見出した。この変形パターンを説明する物理モデルを構築している。また、立山など険しい山間地の地殻変動を正しく解釈するために、これまでの半解析解に加えて現実的な地形を取り入れた有限要素法解析を導入した。本年度は、特に地形の効果が顕著な桜島で噴火未遂が発生したため、InSAR解析を行い明瞭な地殻変動のシグナルを得た。このシグナルを説明するために、数値地図(SRTM)をもとに現実的な地形を考慮した有限要素モデルを構築し、その効果を検証した。東北沖地震後の地殻変動については、ALOS2のSAR画像はまだ蓄積が足りないため、次年度に備えて干渉画像を蓄積するにとどめた。一方、GPSデータには東北沖地震前と地震後のそれぞれについて、跡津川断層近傍でデータが蓄積したため、パターンの変化を詳細に検討することができるようになった。InSAR時系列解析とGPS観測のコンビネーションについても理解が進んだ。GPS観測点は一般に極めて局所的な変形を受けることがあるため、これを真値とみなしてInSAR時系列解析の結果にスプライン補間を適用すると、誤差が他の領域に広がってしまうことが分かった。また、個々の干渉画像をGPSで補正してからInSAR時系列解析を行うことで、精度が大幅に向上することも明らかになった。本研究の主眼はInSAR時系列解析による地震間地殻変動の検出であるため、地殻変動のシグナルが検出できるようになるまで時間がかかることは事前の想定通りである。つまり、ALOSのSAR画像を用いたInSAR時系列解析は予定通り進んでいるが、ALOS2の画像がまだ蓄積していないため、東北地方太平洋沖地震以降の地殻変動を示すInSAR解析はまだ得られていない。一方、InSAR時系列解析をGPS観測で補正する方法については細かなノウハウを得た。例えば、三角網に基づくスプライン補間法は、補正結果が網の形状を反映し、疑似的な位相変化を生み出す可能性があることが分かった。地震間地殻変動は非常に小さいため、こうした小さな技術の蓄積が極めて重要である。今後のALOS2の解析にこのノウハウを投入したい。本年度の終わり頃にGPS受信機のロールオーバーが発生した。これは事前の見通しが極めて困難であった。今後、ほぼ全ての観測点について迅速にメンテナンスを行う必要がある。地殻変動で得たシグナルを解釈するために有限要素法解析を導入しているが、こちらは現実的な地形、媒質の不均質構造、粘弾性を取り入れることに成功しているため、概ね順調に進んでいる。まず、昨年度に発生したGPS受信機のロールオーバーに対処するために、各観測点で受信機のファームウェアを更新した。オフライン観測点で今年に入ってから欠測が発生していたが、影響を小さく食い止めることができた。合成開口レーダー解析については、年度後半にはALOS2データを用いて時間基線長の大きな干渉ペアを作成できる状況になった。

しかし、解析を行っているワークステーションが外部から不正アクセスを受けたために、ただちに運用を停止し、念のために最新のOSに入れ替えた。この問題に伴い解析に大幅な遅れが生じたため、予算を次年度へ繰り越すこととした。一方、飛騨山脈周辺のGPSデータについては、東北沖地震前と地震後のデータが概ね揃ったため、地震前と地震後の歪速度場を計算して比較した。両者は互いに良く似ているが、飛騨山脈においては短縮から引張に変化していることを発見した。InSAR画像を解釈するために、昨年度に引き続き有限要素法を用いた数値モデルの開発を継続した。本年は地形・粘弾性に加えて、弾塑性(Drucker-Prager)の影響を組み込むことに成功した。特に断層近傍においては容易に降伏応力に達し、塑性変形の寄与は大きいことを確認した。また、地震時に地殻浅部で弾性変形と塑性変形が瞬時に発生した後で、深部で粘性流動が卓越する様子が地表変形に反映されることも再現した。東北沖地震前については、ALOSデータを用いた干渉SAR画像をGPSデータで補正し、補正した画像を用いて干渉SAR時系列解析(SBAS)を行うことで跡津川断層系近傍の面的かつ高解像度な速度場を求め、この結果をとりまとめて国際誌に投稿した。合成開口レーダー解析を行っているワークステーションが外部から不正アクセスを受けたために、ただちに運用を停止し、念のために最新のOSに入れ替えた。現在では、この問題は解決している。GPSデータを用いて干渉SAR画像を補正する技術は完成し、東北沖地震前の速度場については国際誌に投稿した。また、東北沖地震後のGPS観測および解析ともに順調に進んでいる。本研究課題では,GPSデータとInSAR時系列解析を組み合わせることで,飛騨山脈近傍の跡津川断層系において空間分解能の高い地震間地殻変動速度場を得た。これまでInSARによる地震間地殻変動の検出例は乾燥地域や変位速度の大きな断層クリープに限られていたが、我々は飛騨山脈のように地形が険しく植生も濃く、さらに積雪も多い劣悪な環境に適した手法を確立した。詳細を以下に記述する。まず時間基線長が長く空間基線長の短いInSAR画像を複数作る。次に、数値標高モデルを用いて、これらの画像から標高依存成分を除去する。さらに、GPS速度場を用いて各InSAR画像に含まれる長波長ノイズ(主に軌道推定誤差・水蒸気および電離層の擾乱による)を除去する。GPS観測点で推定されたInSARの誤差を任意のピクセルに内挿する際には、スプライン関数を用いるとGPS速度の推定誤差(特に鉛直成分)が直接伝播するため、空間の双線形関数を用いた。このように補正された干渉画像を用いてSBAS法に基づくInSAR時系列解析を行い、短周期成分(主に電離層や水蒸気の擾乱に起因)を除去して、面的な地震間速度場を得る。こうして得た面的な速度場から、跡津川断層系を構成する活断層(牛首断層・跡津川断層・茂住ー祐延断層)の中で最も変位勾配が大きいのは牛首断層近傍であることが分かった。また、過去に議論されていた跡津川断層中心部の断層クリープは確認されなかった。本研究を通して、歪集中帯内部の空間的な不均質構造を検出することが可能となった。
感温高吸水性樹脂の分子力を利用するタンパク質の分離濃縮操作に関する研究

本研究はバイオインダストリーにおける有用タンパク質の新たな分離濃縮法の開発の基礎として,温度が数度から数十度の範囲で可逆的にかつ速やかに親水-疎水転移現象を示す感温高分子ゲルの分子力を利用する分離濃縮操作法を提案し,高分子ゲルの親水-疎水転移特性イオンの影響など関係する因子を明らかにすることを目的として行ったものである.約37°Cを境にして親水-疎水転移現象を示すポリビニルメチルエーテル水溶液を原料とし°C0からのγ線を照射することによって架端して得たポリピールメチルエーテルゲル(PVMEG)を実験材料とし,まず温度によるゲルの転位現象とタンパク素原料液中に共存する可能性のあるものを含めた各種イオンの転移現象に及ぼす影響を調べ,ついでカゼイン,アルブミンなどのタンパク質と疎水度の異なるアミノ酸を試料とした場合のPVMEGの親水-疎水転位を利用する濃縮の可能性について検討した.カゼイン水溶液にPVMEGを添加し,その懸濁液の温度を変化させた場合,ゲル内部でのカゼイン濃度のバルク中でのそれに対する比の値を濃縮率と定義すると,濃縮率は20°C以下では約0.3, 40°Cで約3.0となり,一回の操作で疎水性相互作用により10倍以上の濃縮が可能であった.しかし,アルブミンでは必ずしも濃縮現象が明確ではなく,また,疎水性度の異なるアミノ酸(クルタミン酸,グリシン,ロイシン)水溶液の21°Cと39°Cの温度下のPVMEG中における濃縮率はいずれのアミノ酸も21°Cの場合が1以上, 39°Cの場合が1以下でゲルの疎水性が減少するにつれてアミノ酸が濃縮される現象がみとめられたものの,アミノ酸の疎水性度による差は明確ではなかった.これらの実験結果から分子量が大きく疎水性度の大きいタンパク質はPVMEGによって分離濃縮が可能であるがアミノ酸からオリゴペプチドのような低分子物質ではアミノ酸残基の疎水性度の差による濃縮は効果的でないと判断された.本研究はバイオインダストリーにおける有用タンパク質の新たな分離濃縮法の開発の基礎として,温度が数度から数十度の範囲で可逆的にかつ速やかに親水-疎水転移現象を示す感温高分子ゲルの分子力を利用する分離濃縮操作法を提案し,高分子ゲルの親水-疎水転移特性イオンの影響など関係する因子を明らかにすることを目的として行ったものである.約37°Cを境にして親水-疎水転移現象を示すポリビニルメチルエーテル水溶液を原料とし°C0からのγ線を照射することによって架端して得たポリピールメチルエーテルゲル(PVMEG)を実験材料とし,まず温度によるゲルの転位現象とタンパク素原料液中に共存する可能性のあるものを含めた各種イオンの転移現象に及ぼす影響を調べ,ついでカゼイン,アルブミンなどのタンパク質と疎水度の異なるアミノ酸を試料とした場合のPVMEGの親水-疎水転位を利用する濃縮の可能性について検討した.カゼイン水溶液にPVMEGを添加し,その懸濁液の温度を変化させた場合,ゲル内部でのカゼイン濃度のバルク中でのそれに対する比の値を濃縮率と定義すると,濃縮率は20°C以下では約0.3, 40°Cで約3.0となり,一回の操作で疎水性相互作用により10倍以上の濃縮が可能であった.しかし,アルブミンでは必ずしも濃縮現象が明確ではなく,また,疎水性度の異なるアミノ酸(クルタミン酸,グリシン,ロイシン)水溶液の21°Cと39°Cの温度下のPVMEG中における濃縮率はいずれのアミノ酸も21°Cの場合が1以上, 39°Cの場合が1以下でゲルの疎水性が減少するにつれてアミノ酸が濃縮される現象がみとめられたものの,アミノ酸の疎水性度による差は明確ではなかった.これらの実験結果から分子量が大きく疎水性度の大きいタンパク質はPVMEGによって分離濃縮が可能であるがアミノ酸からオリゴペプチドのような低分子物質ではアミノ酸残基の疎水性度の差による濃縮は効果的でないと判断された.
量子化学計算と分子動力学シミュレーションによる界面活性剤の水トリー抑制作用の解析

2018年度の研究実績の概要は以下のとおりである。1分子動力学シミュレーション:ポリエチレン(テトラコサン:C24H50)100個、界面活性剤(ステアリルジエタノールアミン:C22H47NO2)0、5、10個、水分子(H20)50個の3種類の分子を一つの計算セルに入れ、研究対象である水トリーが発生する状況を作り出すためにまず分子動力学シミュレーションをおこなった。その結果、水分子が凝集して水クラスターを形成することを確認した。また、水クラスターの構造を動径分布関数を使用して解析したところ、0.28nmに最初の鋭いピークがあり、0.42nmの部分に幅の広い2番目のピークがあることがわかった。最初の鋭いピークは水素結合による相互作用の証拠であると考えられる。さらに、2番目の幅広いピークは水分子中の酸素の第二近接距離であることもわかった。次に、平均二乗変位の傾きから、水分子の拡散定数を導き出した。これにより、極性分子である水分子の双極子ー双極子相互作用が支配的になり、逆ミセルを形成していくことがわかった。界面活性剤に関しては、親水基が配向して水クラスターの周りを取り囲むように逆ミセル(W/O型エマルジョン)を形成することがわかったが、界面活性剤が水クラスターすべてを覆いつくすのではなく、水クラスターの一部分のみを覆っていることもわかった。2量子化学計算:水分子1個、水分子5個(水クラスター)、水分子1個と界面活性剤1個、水分子5個と界面活性剤1個のトータル4種類の量子化学計算をおこなった。その結果、水分子5個と界面活性剤1個の組み合わせが静電ポテンシャル分布の影響のおよぶ範囲が一番大きく、電子をトラップしやすいことがわかった。この電子トラップが水トリー発生・進展の抑制に寄与していることが示唆された。これらの成果は、2019年2月1日公開の電気学会論文誌Aにおいて英文で掲載された。1年目(2018年度)に予定していた研究内容はおおむね達成でき、学術論文にまとめることもできたため、研究は順調に進展していると考えられる。また、2年目(2019年度)に予定していた、ポリエチレン、界面活性剤、水分子の3種類の分子動力学シミュレーションで得られた分子構造から一部分を抽出して量子化学計算をおこなって分子間相互作用を解析するところまで本研究は進展している。しかしながら、「研究実績の概要」に記述したヘキサコサン(C24H50)はポリエチレンとしては分子鎖が短いため、より実際のポリエチレンに近いシミュレーションをおこなうことを目的として、C120H242の炭化水素に変更した。実際のポリエチレンは炭素だけでも10000以上の巨大分子であり、これでもまだ分子鎖自体は短いのであるが、計算コスト(計算時間等)との兼ね合いでこの長さの分子としている。この分子鎖の長さを変更したことにより、計算コストが大幅に増大してきているが、1年目(2018年度)に科研費でワークステーションを2台購入できたことにより、これまでのワークステーション1台、PC3台による計算よりは格段に計算時間を短縮できている。2年目(2019年度)は、1年目(2018年度)の成果をもとに、水クラスター内の水分子間の分子間相互作用、水クラスターと界面活性剤の間の分子間相互作用、界面活性剤とポリエチレン間の分子間相互作用に関する内容について考察を進めていく予定である。上記の分子間相互作用を解析する際には、これまでおこなってきた密度汎関数理論による量子化学計算(DFT)ではなく、分子軌道法(MP2摂動法やHartree-Fock法など)による量子化学計算のほうが適正であることがわかってきた。しかしながら、分子軌道法による量子化学計算(特にMP2法)では、計算コスト(計算時間や出力ファイルの容量等)が大幅に大きくなることがわかってきた。このため、今後は効率的に、ある程度分野を絞っていく方策を取るべきかもしれない。分子動力学シミュレーションに関しては、ワークステーションやPCでも十分と考えられるが、量子化学計算(特にMP2法)に関しては、限られた時間内で成果をあげるために、ワークステーションの並列化や外部機関のスーパーコンピュータ等を利用することも考えるべきかもしれない。

界面活性剤に関しては、親水基が配向して水クラスターの周りを取り囲むように逆ミセル(W/O型エマルジョン)を形成することがわかったが、界面活性剤が水クラスターすべてを覆いつくすのではなく、水クラスターの一部分のみを覆っていることもわかった。2量子化学計算:水分子1個、水分子5個(水クラスター)、水分子1個と界面活性剤1個、水分子5個と界面活性剤1個のトータル4種類の量子化学計算をおこなった。その結果、水分子5個と界面活性剤1個の組み合わせが静電ポテンシャル分布の影響のおよぶ範囲が一番大きく、電子をトラップしやすいことがわかった。この電子トラップが水トリー発生・進展の抑制に寄与していることが示唆された。これらの成果は、2019年2月1日公開の電気学会論文誌Aにおいて英文で掲載された。1年目(2018年度)に予定していた研究内容はおおむね達成でき、学術論文にまとめることもできたため、研究は順調に進展していると考えられる。また、2年目(2019年度)に予定していた、ポリエチレン、界面活性剤、水分子の3種類の分子動力学シミュレーションで得られた分子構造から一部分を抽出して量子化学計算をおこなって分子間相互作用を解析するところまで本研究は進展している。しかしながら、「研究実績の概要」に記述したヘキサコサン(C24H50)はポリエチレンとしては分子鎖が短いため、より実際のポリエチレンに近いシミュレーションをおこなうことを目的として、C120H242の炭化水素に変更した。実際のポリエチレンは炭素だけでも10000以上の巨大分子であり、これでもまだ分子鎖自体は短いのであるが、計算コスト(計算時間等)との兼ね合いでこの長さの分子としている。この分子鎖の長さを変更したことにより、計算コストが大幅に増大してきているが、1年目(2018年度)に科研費でワークステーションを2台購入できたことにより、これまでのワークステーション1台、PC3台による計算よりは格段に計算時間を短縮できている。2年目(2019年度)は、1年目(2018年度)の成果をもとに、水クラスター内の水分子間の分子間相互作用、水クラスターと界面活性剤の間の分子間相互作用、界面活性剤とポリエチレン間の分子間相互作用に関する内容について考察を進めていく予定である。上記の分子間相互作用を解析する際には、これまでおこなってきた密度汎関数理論による量子化学計算(DFT)ではなく、分子軌道法(MP2摂動法やHartree-Fock法など)による量子化学計算のほうが適正であることがわかってきた。しかしながら、分子軌道法による量子化学計算(特にMP2法)では、計算コスト(計算時間や出力ファイルの容量等)が大幅に大きくなることがわかってきた。このため、今後は効率的に、ある程度分野を絞っていく方策を取るべきかもしれない。分子動力学シミュレーションに関しては、ワークステーションやPCでも十分と考えられるが、量子化学計算(特にMP2法)に関しては、限られた時間内で成果をあげるために、ワークステーションの並列化や外部機関のスーパーコンピュータ等を利用することも考えるべきかもしれない。科研費申請時には、ワークステーションの販売業者であるヒューレットパッカードのウェブサイトで値段を調査し、ワークステーションを3台購入する予定であった。しかしながら、採択決定後にあらためてヒューレットパッカードで見積もりを取った際、ウェブサイトでの表示価格は最低限のスペックであり、オプションを付ける必要性から、3台の購入は難しいことがわかった。
新製品マーケティングの展開とその成功要因に関する研究

本研究は、新製品の開発・生産・販売を含む新製品マーケティングの実態及びその成果を規定する要因を析出するために計画された研究である。理論的な研究とともに、実態把握のための調査を行い、次のような結果を得た。1.新製品成果に関しては多くの先行研究があるが、各研究の分析結果には一般に大きな差異が存在する。これは、一つにはそこで用いられた方法論上の差異に依るところが大きい。新製品成果の規定因分析における方法論上の差異として、分析レベル、評価尺度、データ収集方法、及びデータ情報源をあげ、特に分析レベル(プロジェクトかプログラムか)の違いによる差異が大きいことを明らかにした。2.新製品の成果規定因研究の創始ともいうべきCooperの概念モデルと検証方法について、その特徴と問題点を明らかにするとともに、その拡張を図ろうとするSong & Parryの研究とを比較し、新製品の成果規定因問題の特質を明らかにした。3.新製品成果を規定する要因は、企画・開発及び製造段階のみに止まらず、販売過程における活動にも関係する。新製品マーケティング展開における販路の構築と管理の重要性について、中国自動車企業の研究を通して明らかにした。4.新製品の企画・開発やマーケティングの展開は、流通企業によっても遂行される。特に大手小売企業の独自商品の企画・開発、及びその成果を規定する要因に関する問題を、家電量販店の新商品企画のケースを通して明らかにした。5.新製品マーケティングを展開するうえで、ブランドのもつ役割は非常に大きい。この視点から、ブランドに関する企業と消費者に対する実態調査を通して、地域企業のブランド戦略や消費者のブランド観の実相について明らかにした。研究成果の一部は既に学会や研究会等で報告するとともに、幾つかの論文や報告書にまとめて発表した。本研究は、新たな構造発生過程にあるわが国企業の新製品マーケティングの実態を明らかにするとともに、新製品の開発・生産・販売を含む新製品マーケティングの成果を規定する要因を析出するために計画された3年にわたる研究である。第1年目の今年度は、そのために、新製品マーケティングの実態を把握するとともに、新製品マーケティングの成功要因を明らかにするための基礎的考察を行ってきた。すなわち前者については、主に山口県内および中国地域の中堅中小企業を含む企業(製造業)に対して、特に新製品マーケティングの展開についてのヒアリング調査を行った。新製品マーケティングの重要性、およびそれが「新たな構造発生過程にある」という状況は認められるものの、成果要因を詳細に分析するに十分な情報や資料までは得ることができなかった。後者については、内外の文献のレビューを通して、新製品の成功・失敗、およびその測度についての概念的な考察を行った。新製品の成功とは一体どういう状況を指すのか。それを規定する要因は何か。Journal of Product Innovation Management誌や、Montoya-Weiss and R. Calantone等の新製品の開発成果についてのこれまでの多くの研究を展望しながら、それらをプロジェクト次元とプログラム次元の成果に分けて分類するとともに、関連する文献を収集し、この研究目的に合うように整理した。今年度の研究の成果は、既に関連する研究会で報告するとともに、「新製品開発成果をめぐる基礎的問題」として学会雑誌に発表を予定している。本研究は、わが国企業の新製品マーケティングの実態を明らかにするとともに、新製品の開発・生産・販売を含む新製品マーケティングの成果を規定する要因を析出するために計画された3年にわたる研究である。今年度は第2年目であり、前年度に引き続いて新製品マーケティングの実態を把握するとともに、新製品マーケティングの成功要因を明らかにするための文献的な考察を行ってきた。前者については、昨年度と同様に、中堅中小企業を含む企業(製造業)に対して、特に新製品マーケティングの展開や新製品開発活動についてのヒアリング調査等を行った。その際に、中小企業については中国地域ニュービジネス協議会ややまぐち産業振興財団などの協力を得て進めた。