hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝子挿入のない安全なイヌ・ネコiPS細胞を用いた赤血球分化誘導の検討

そのため、本年度はネコではsiRNAを用いたSeVdp除去条件の検討、イヌでは自然に除去される仕組みをもった違うタイプのSeVdpによるiPS細胞作製を試みた。その結果、以下のような結果が出ている。1ネコ胎子線維芽細胞にSeVdpを用いて、多能性関連遺伝子であるヒトOCT3/4、SOX2、KLF4およびc-MYCの4因子を導入後、TGFβ阻害剤であるSB431542、あるいはA83-01をそれぞれ培地中に添加し、初代コロニーの形成効率を比較したところ、無処置群と比較して有意に改善した。しかし、得られた細胞は免疫染色でOCT3/4陽性を示したが、AP染色陰性であり十分未分化性を維持できなかった。2ネコ胎子線維芽細胞にSeVdpを用いて、上記4因子とヒトNANOGおよびLIN28を加えた6因子を導入後、A83-01、EGF、およびForskolin(FSK)を培地中に添加した。初代コロニーの形成効率は6因子に添加因子を加えると上昇し、6因子+A83+EGF+FSKで最も高かった。すべてのコロニーはAP染色陽性であり、免疫染色ではOCT3/4、TRA1-60に陽性を示した。さらにSeVdp除去後の細胞は長期継代が可能であり、OCT3/4に陽性を示した。3イヌ胎子線維芽細胞に自然に除去される仕組みをもったSeVdpを用いて遺伝子導入することで、ヒトiPS細胞の類似した細胞コロニーが得られた。この細胞は、長期継代が可能であり、さらに継代を経ることで自然にSeVdpが除去されることが確認された。現在、この細胞株の性状を解析中である。遺伝子挿入のない安全なiPS細胞をイヌとネコで作製し、血液細胞へ分化させることを目的として、以下の成果を得た。1センダイウイルスベクターを用いてイヌとネコの胎子線維芽細胞にGFPを導入できることができた。2ネコでは、6因子とTGFβ阻害剤を添加することでiPS細胞の作製に成功した。これらは各種未分化マーカーの発現および3胚葉への分化能を確認した。3イヌでは、4因子とTGFβ阻害剤を添加することでiPS細胞の作製に成功した。また、自然に除去されるSeVdpを用いてヒトiPS細胞に類似した細胞コロニーが得られた。しかしながら、これらiPS細胞の血液細胞分化についてさらに検討が必要と考えられる。今回得られたイヌとネコiPS様細胞は、センダイウイルスが導入されたままであるため、今後、siRNA処理などにより、センダイウイルスを除去した細胞株を作製する。また、得られたiPS細胞に対するコントロールとしてES細胞も必要となることから、ネコES細胞の作製も並行して行う。さらに、iPS細胞の作製効率改善を図るため、導入する遺伝子数の検討を行う。また、SeVdp除去後に長期培養が可能となるように、シグナル活性化因子や阻害因子などの低分子化合物や各種のサイトカインを検討する。さらに、iPS細胞から各種血液細胞へ分化させるための検討も始める。
3次元空間認知能力評価のためのユーザインタフェースに関する研究

人の空間認知能力や形状構築能力の評価は,脳の負傷や傷害を検査し診断するための重要な医療ツールであり,さらに脳の認知機能の研究においても不可欠なものである.これらの評価は患者や被験者に,心的回転(mental rotation)のような純粋な認知タスクを与えるだけではなく,ブロックを配置したり,提示された通りにパズルのピースを並べるといった構築タスクを与えることによって実施される.これらの構築タスクは空間認知能力のみならず,知覚・計画・実行といった実際に日常生活で必要とする能力を評価することが可能である.これまでにいくつかの研究において,2次元ではなく3次元形状を用いた構築タスクによる評価が重要であり,有益であることが示されている.しかしながら,3次元形状を用いたタスクにおけるタスク管理者の役割は,被験者へのタスクの提示や,構築途中の3次元形状の記録など複雑なものであり,被験者ごとのタスク完了時間などの記録の整合性と信頼性を確保することが困難であった.そこで我々は3次元形状構築タスクで使用される各ブロックにマイクロプロセッサを実装し,ホストPCによって被験者がどのような形状を構築しているかをリアルタイムに記録し,タスク終了後に得られたデータを自動的に解析する3次元空間認知能力評価のためのユーザインタフェースを提案・試作した.さらに,これを用いて被験者実験を行い,試作されたユーザインタフェースが被験者の3次元空間認知能力を評価するに十分に精度が高いかを検討し,その結果を利用して,3次元空間認知能力評価を高度に支援する新しいユーザインタフェースを実現するための要素技術を確立した.人の空間認知能力や形状構築能力の評価は,脳の負傷や傷害を検査し診断するための重要な医療ツールであり,さらに脳の認知機能の研究においても不可欠なものである.これらの評価は患者や被験者に,心的回転(mental rotation)のような純粋な認知タスクを与えるだけではなく,ブロックを配置したり,提示された通りにパズルのピースを並べるといった構築タスクを与えることによって実施される.これらの構築タスクは空間認知能力のみならず,知覚・計画・実行といった実際に日常生活で必要とする能力を評価することが可能である.これまでにいくつかの研究において,2次元ではなく3次元形状を用いた構築タスクによる評価が重要であり,有益であることが示されている.しかしながら,3次元形状を用いたタスクにおけるタスク管理者の役割は,被験者へのタスクの提示や,構築途中の3次元形状の記録など複雑なものであり,被験者ごとのタスク完了時間などの記録の整合性と信頼性を確保することが困難であった.そこで我々は3次元形状構築タスクで使用される各ブロックにマイクロプロセッサを実装し,ホストPCによって被験者がどのような形状を構築しているかをリアルタイムに記録し,タスク終了後に得られたデータを自動的に解析する3次元空間認知能力評価のためのユーザインタフェースを提案・試作した.さらに,これを用いて被験者実験を行い,試作されたユーザインタフェースが被験者の3次元空間認知能力を評価するに十分に精度が高いかを検討し,その結果を利用して,3次元空間認知能力評価を高度に支援する新しいユーザインタフェースを実現するための要素技術を確立した.人の空間認知能力や形状構築能力の評価は,脳の負傷や傷害を検査し診断するための重要な医療ツールであり,さらに脳の認知機能の研究においても不可欠なものである.これらの評価は患者や被験者に,心的回転(mental rotation)のような純粋な認知タスクを与えるだけではなく,ブロックを配置したり,提示された通りにパズルのピースを並べるといった構築タスクを与えることによって実施される.これらの構築タスクは空間認知能力のみならず,知覚・計画・実行といった実際に日常生活で必要とする能力を評価することが可能である.これまでにいくつかの研究において,2次元ではなく3次元形状を用いた構築タスクによる評価が重要であり,有益であることが示されている.しかしながら,3次元形状を用いたタスクにおけるタスク管理者の役割は,被験者へのタスクの提示や,構築途中の3次元形状の記録など複雑なものであり,被験者ごとのタスク完了時間などの記録の整合性と信頼性を確保することが困難であった.そこで我々は3次元形状構築タスクで使用される各ブロックにマイクロプロセッサを実装し,ホストPCによって被験者がどのような形状を構築しているかをリアルタイムに記録し,タスク終了後に得られたデータを自動的に解析する3次元空間認知能力評価のためのユーザインタフェースを提案・試作する.さらに,これを用いて被験者実験を行い,試作されたユーザインタフェースが被験者の3次元空間認知能力を評価するに十分に精度が高いかを検討する.その結果を利用して,3次元空間認知能力評価を高度に支援する新しいユーザインタフェースを実現するための要素技術を確立することを目的とする.本年度はリアルタイムにその形状を入力できるブロック型ユーザインタフェースを試作し,3次元空間認知能力評価ユーザインタフェースのプロトタイプを構築した.また,被験者実験を行い,得られた結果を分析することで提案システムが被験者の認知能力の差に対して,検知できることを確認した.人の空間認知能力や形状構築能力の評価は,脳の負傷や傷害を検査し診断するための重要な医療ツールであり,さらに脳の認知機能の研究においても不可欠なものである.これらの評価は患者や被験者に,心的回転(mental rotation)のような純粋な認知タスクを与えるだけではなく,ブロックを配置したり,提示された通りにパズルのピースを並べるといった構築タスクを与えることによって実施される.これらの構築タスクは空間認知能力のみならず,知覚・計画・実行といった実際に日常生活で必要とする能力を評価することが可能である。

これまでにいくつかの研究において,2次元ではなく3次元形状を用いた構築タスクによる評価が重要であり,有益であることが示されている.しかしながら,3次元形状を用いたタスクにおけるタスク管理者の役割は,被験者へのタスクの提示や,構築途中の3次元形状の記録など複雑なものであり,被験者ごとのタスク完了時間などの記録の整合性と信頼性を確保することが困難であった.そこで我々は3次元形状構築タスクで使用される各ブロックにマイクロプロセッサを実装し,ホストPCによって被験者がどのような形状を構築しているかをリアルタイムに記録し,タスク終了後に得られたデータを自動的に解析する3次元空間認知能力評価のためのユーザインタフェースを提案・試作する.さらに,これを用いて被験者実験を行い,試作されなユーザインタフェースが被験者の3次元空間認知能力を評価するに十分に精度が高いかを検討する.その結果を利用して,3次元空間認知能力評価を高度に支援する新しいユーザインタフェースを実現するための要素技術を確立することを目的とする.本年度は,前年度作成したユーザインタフェースのプロトタイプをベースとし,被験者実験で得られた知見を元に,ハードウェアならびにソフトウェアの改良を行った.ハードウェアは,接続・分離の信号線を新たにブロックの接続面に増設することで検出精度を向上させ,また,使用しているネットワーク方式を変更することで速度向上を行った.ソフトウェアではプロトタイプでは被験者の認知能力評価データは実験終了後,オフラインで算出する必要があったが,ターゲット形状と構築形状とを比較する類似度算出アルゴリズムを改良し,リアルタイムな空間認知能力の評価を可能とした.これらにより,実際の医療診断現場におけるフレキシビリティおよびユーザビリティが向上すると考えられる.
内圧上昇が病変形成に至る分子基盤の解析

腔内圧(眼内圧や尿路内圧等)の上昇は神経変性や粘膜変性を惹起する。その閾値は30 cm水柱程度と比較的低値であり一定である。細胞にこの程度の圧を負荷できるtwo-chamber培養装置を新規に考案した。初代培養神経細胞は30 cm水柱以上の圧負荷で軸索変性を来すことがわかった。この際には軸索の細胞膜上に存在するIgCAM型接着分子CADM1の細胞外切断が亢進し、その細胞側産物の蓄積が変性誘因の1つであった。一方、円柱状の上皮細胞では30 cm水柱以上の圧負荷で形状は扁平化するとともに、増殖が抑制されることがわかった。本研究は軽微な圧負荷が病変を形成するに至る病態生理の解明に寄与するものである。培養液の水柱(高さ3050 cm)が1.0 microm穴あき透過膜の上に水漏れなく垂直に立つ開放系の2部屋培養装置を作製し、透過膜上で培養した細胞に対して3050 cm水柱の圧力が静的に数日間付加される培養系の樹立を試みた。A.本装置が培養系として有用であるかの検定を行った。(1)機械的検定:水柱の高さが数日1週間程度保持されるか検討した。水柱液面の低下は1日当たり2ミリ以下にとどまっていた。実質的な水漏れはなく、透過膜通過による液面低下と考えられ、少なくとも数日間はほぼ一定の外圧力下での培養が可能と判断された。(2)化学的検定:CO2インキュベーター内に設置した後翌日に透過膜直上の培養液について、O2・CO2分圧、pHを測定し、標準的な培養液の基準値とほぼ同等であるとわかった。(3)生物学的検定:オートクレーブを適切に行うことにより、3日間の培養にて雑菌のコンタミネーションは観察されなかった。B.本装置を用いて、静的圧力に対する各種細胞の応答性を解析した。(1)上皮細胞の応答:種々の上皮細胞(NCI-H441、RLE-6TN、Caco2、MDCKなど)を0.1 microm穴あき透過膜付き培養インサートに播種し、3050 cm水柱下で3日間培養した。細胞は扁平化し、細胞倍加時間は延長した。(2)神経細胞の応答:1.0 microm穴あき透過膜付き培養インサート内で、マウス後根神経節細胞を神経増殖因子NTF存在下に2日間培養し、神経突起のネットワークを形成させた後、3050 cm水柱下で3日間培養した。神経突起の密度が減少し、個々の突起は細くなった。平成27年度の研究計画に即して実験を行うことが出来ており、申請時の想定にほぼ合致するデータが得られている。また、本研究課題に基づいて作製した培養装置は、世界的に見て新規であり、特許に値するものと考え、日本国内にて特許出願を行った。培養液の水柱(高さ3050 cm)が1.0 microm穴あき透過膜の上に水漏れなく垂直に立つ開放系の2部屋培養装置を作製し、透過膜上で培養した細胞に対して3050 cm水柱の圧力が静的に数日間負荷される培養系の樹立を試みた。実質的な水漏れはなく、透過膜通過による液面低下と考えられ、少なくとも数日間はほぼ一定の外圧力下での培養が可能と判断さた。(2)化学的検定:C02インキュベーター内に設置した後翌日に透過膜直上の培養液について、O2・CO2分圧、pHを測定し、標準的な培養液の基準値とほぼ同等であるとわかった。C.圧負荷による神経変性の分子機序を解析した。(1)マウス後根神経節細胞の神経突起ネットワークを3050 cm水柱下で3日間培養すると、接着分子CADM1(別名SynCAM)の細胞外切断sheddingが亢進し、その細胞側産物であるC末断片が増加した。(2)C末断片は神経突起上にドット状に検出され、分子凝集が疑われた。(3)C末断片を強制発現させると圧負荷と同様の所見が得られたので、C末断片の凝集現象が神経変性の原因であると考えられた。

その閾値は30 cm水柱程度と比較的低値であり一定である。細胞にこの程度の圧を負荷できるtwo-chamber培養装置を新規に考案した。初代培養神経細胞は30 cm水柱以上の圧負荷で軸索変性を来すことがわかった。この際には軸索の細胞膜上に存在するIgCAM型接着分子CADM1の細胞外切断が亢進し、その細胞側産物の蓄積が変性誘因の1つであった。一方、円柱状の上皮細胞では30 cm水柱以上の圧負荷で形状は扁平化するとともに、増殖が抑制されることがわかった。本研究は軽微な圧負荷が病変を形成するに至る病態生理の解明に寄与するものである。圧付加に対する細胞種ごとの応答性を明確にし、その分子機序の解明を目指す。具体的には、(1)上皮細胞や神経に発現するIgCAM型接着分子CADM1の関与について調べる。圧付加によって細胞外ドメインsheddingが亢進し、全長型が減少するかどうか検討し、sheddingの阻害によって細胞変性・アポトーシスを抑制できるか検討する。(2)圧付加による遺伝子・蛋白発現の変化をDNAマイクロアレイとプロテオミクス(2D-DIGEとLC-MS/MS)により網羅的に解析し、細胞変性の分子経路を明らかにする。病変解析の実験病理学、接着分子の病態学培養装置にいくつかの改良を加えることでより完成度の高い装置の作製を目指したところ、段階的に改良を加える必要があり、その結果、装置の作製台数が予定より少なくなったことなどが挙げられる。平成27年度末時点で培養装置はほぼ完成したと考えいる。次年度は、多数の装置を作製して、いくつかの実験系を同時に遂行できる体制を整える予定であり、その体制の下で研究計画を着実に遂行していく。
沖縄八重山列島及び台湾蘭嶼島・緑島における伝統的住居に関する比較研究

沖縄八重山列島及び台湾蘭峡島台湾・緑島の伝統的住居の基礎的資料収集について、琉球大学鈴木教授、九州大学竹下教授、前九州大学青木名誉教授、自治体、団体及び台湾逢甲大学郭副教授、台湾山地文化園区陳局長等の協力を得て各種資料収集を行ない検討及びデータベース化を行った結果、以下のような成果が得られた。第1は、資料収集を目的としていた台湾「緑島」について、現在はヤミ族等の原住民がほとんど居住していないこと、また、伝統的民家が現存していないことが判明した。また、文献資料についても、十分なデータが得られなかった。第2は、研究目的で与那国島の伝統的民家と台湾蘭峡島及び緑島の伝統的民家の台湾原住民(ヤミ族)の住意識には「『表と裏』、『ハレとケ』の意識があるのではないか」との仮定を行っているが、ヤミ族の場合は「主屋と前庭(涼み台)」、主屋については「前廊、前室、後室、後廊」と配置されており、住人の使い方からみても『前と後(奥)』の意識で理解した方がよいのではないかと考えられる。これは、方位の異なる集落についても同様の規則性があることが窺え、前面が海で背面が山という条件の中で意識される部族特有のものであると推察できる。第3は、坂本磐雄博士の「主屋の向きの方位と右勝手・左勝手」について、沖縄関係の論考が行われているが、この関連性がヤミ族の住家においても左勝手が多く存在し、本島が坂本がいう「左勝手標準地域」であること。第4は、台湾原住民(パイワン・ルカイ・ヤミ族)の伝統的民家における「親柱」とヤミ族「親柱」が同意であること(足立崇、西垣安比古『台湾ヤミ族における親柱tomokと「住まう」こと』日本建築学会計画系論文報告集第522号他)。第5は、ヤミ族の住家は夏と冬の季節的条件を考慮して建築されていることである。その要因として冬期は堀込んだ住家、夏期は涼み台(現在は夏の住居)を使用し、高床であることが挙げられる。また、集落が立地する標高、湿度、風、材料等の自然条件が大きな影響を及ぼしていることが分かった。研究の過程において、台湾原住民の社会組織の影響と思われる、男女間で異なる空間を利用する形態があることが分かった。東南アジアに居住する原住民族のなかには、男女間で住み分けを行ったり、使用する空間は同じでも時間軸に沿って使い分けを行っている部族があることも判明した。今後の研究の展開として、このような性別、年齢などによって利用する場所や時間が異なる事例の収集と分析を行い、「住まいかた」についてさらなる検討を行いたいと考えている。平成11年度研究の主たる実施計画として、沖縄八重山列島及ぴ蘭嶼島(台湾)及ぴ緑島の伝統的住居の基礎的資料収集であったが、琉球大学鈴木教授、九州大学竹下教授、前九州産業大学青木教授、福岡市野村氏、自治体、団体及ぴ台湾逢甲大学郭副教授、台湾山地文化園区陳局長等の協力を得て各種資料の収集を行ない、現在、資料の検討及びデータベース化を行っている段階である。本年度の研究経過報告として、第1は資料収集を目的としていた台湾「緑島」について、現在はヤミ族等の原住民がほとんど居住していないこと、また、伝統的住居もないことが判明したこと。第2は研究目的で与那国島の伝統的住居と台湾蘭嶼島及び緑島の伝統的住居の台湾原住民(ヤミ族)の住意識には「『表と裏』『晴と褻』の意識があるのではないか」との仮定を行っているが、ヤミ族の場合『前と後(奥?)』の意識で理解した方がよいのではないかと考えられること。第3は坂本磐雄博士の「主屋の向きの方位と右勝手・左勝手」について、沖縄関係の論考は行われているが、この関連性がヤミ族の住居においても左勝手が多く存在し、本島が坂本がいう「左勝手標準地域」であること。第4は台湾原住民(パイワン・ルカイ・ヤミ族)の伝統的民家における「親柱」とヤミ族「親柱」が同意であること。(足立崇、西垣安比古『台湾ヤミ族における親柱tomokと「住まう」こと』(日本建築学会計画系論文報告集第522号他)以上が、本年度の資料収集及び整理・検討した結果である。

これは、方位の異なる集落についても同様の規則性があることが窺え、前面が海で背面が山という条件の中で意識される部族特有のものであると推察できる。第3は、坂本磐雄博士の「主屋の向きの方位と右勝手・左勝手」について、沖縄関係の論考が行われているが、この関連性がヤミ族の住家においても左勝手が多く存在し、本島が坂本がいう「左勝手標準地域」であること。第4は、台湾原住民(パイワン・ルカイ・ヤミ族)の伝統的民家における「親柱」とヤミ族「親柱」が同意であること(足立崇、西垣安比古『台湾ヤミ族における親柱tomokと「住まう」こと』日本建築学会計画系論文報告集第522号他)。第5は、ヤミ族の住家は夏と冬の季節的条件を考慮して建築されていることである。その要因として冬期は堀込んだ住家、夏期は涼み台(現在は夏の住居)を使用し、高床であることが挙げられる。また、集落が立地する標高、湿度、風、材料等の自然条件が大きな影響を及ぼしていることが分かった。研究の過程において、台湾原住民の社会組織の影響と思われる、男女間で異なる空間を利用する形態があることが分かった。東南アジアに居住する原住民族のなかには、男女間で住み分けを行ったり、使用する空間は同じでも時間軸に沿って使い分けを行っている部族があることも判明した。今後の研究の展開として、このような性別、年齢などによって利用する場所や時間が異なる事例の収集と分析を行い、「住まいかた」についてさらなる検討を行いたいと考えている。
光ファイバーにおけるグレーティングソリトンの新しい非線形波動論による解析

前年度の研究に引き続き、光ファイバーグレーティングにおける、ソリトン現象の理論的研究を行った。ファイバーグレーティングでは誘電率をファイバー方向に周期的に変化させることによって、人工的に分散性を生み出す事を可能にしている。実際、位相マスク法などによる作成法も確立している。グレーティング強度が強い場合は、基本波としていわゆるブロッホ波を扱わなくてはいけない。その変調が非線形シュレディンガー方程式に従うことが明らかになったのは前年度得た結果であった。一方グレーティング強度が弱い場合は従来から、カップルドモード(CM)方程式として知られる標準的なモデルで解析が行われた。ギャップソリトンはこの系からはじめて見出されることができた。しかしながら、このCM方程式はグレーティング強度の最低次の効果しか考慮に入れておらず、ブロッホ波理論とのつながりは未知である。そこで本研究では、強度の2次の効果まで取り入れた理論を確立した。主な結果をまとめると以下の通りである。1.従来のCMに補正項を加えた一般的なCM方程式を導出した。2.適当な変数変換により上の方程式をハミルトニアン系に帰着することができた。3.定常解としてブライト型ソリトン、ダークホール、ブライトホールを見出すことに成功した。特に最初の解は、強グレーティング系におけるギャップソリトンに対応する。光ファイバーグレーティングにおける、ソリトン現象の理論的研究を行った。さらにカー効果による3次非線形分極効果も仮定した。結果として、ブロッホ波の両効果による変調が、非線形シュレディンガー方程式に従うことが明らかになった。これは従来からその存在が知られていた、ギャップソリトンの理論的根拠を与えるものである。これは波動論の立場から次の3つの点で、新しい観点を生み出している。1.物質本来の分散性がなく、非線形性だけでのみソリトンが生成される。2.搬送波は従来の単色波ではなくそれを拡張した、ブロッホ波である。3.ブロッホ波をバンド下端に設定する事によって、できた電磁波は線形の議論では許されないギャップ(禁制帯)内にその振動数を有する。簡単な例として、Kronig-Penny型のグレーティングを取り上げて、グレーティングソリトンをexplicitに表現する事ができた。さらに数値シミュレーションによりその存在と、安定性を証明する事ができた。また光ファイバー系以外にも、diatomic格子系においても同様の研究を行い、理論的にも数値的にもほぼ同様の結果を得ることができた。さらに、ファイバーグレーティングの場合はバンド上端に波数を設定する事によって、ダ-クギャップソリトンの存在を予想した。これについては、今後数値シミュレーションによる確認が必要となる。
有限体上の代数曲線論とその応用としての符号・有限幾何

過去10年以上,有限体F上定義された代数多様体のF-有理点の個数について興味を持ち研究を続けてきた.今回終了した研究課題もその一環である.今回は主として射影空間内の超曲面を取り扱い,超曲面のF-有理点の個数について,射影空間の次元,有限体の個数,超曲面の次数,それらのみ依存し,かつ次数に関しては線形な上限を与え,これをelementary boundと名づけた.さらに,射影空間の次元と有限体の個数とを固定したとき,3つの次数について等号をとる例の存在を確認し,射影空間の次元が3のときにはelementary boundを到達する曲面の決定にも成功した.昨年度の研究状況報告書にも記したように,本研究は「有限体F上定義された代数曲線,あるいはもっと一般に高次元の代数多様体のF-有理点のなす幾何を調べ,それを符号理論,有限幾何に応用すること」を目的として開始された.その出発点は研究代表者がかつて示した射影平面内の代数曲線に関するSziklai boundである.この類似を3次元射影空間内の曲面に対し定式化し(これをわれわれは,「elementary bound」と名づけた)証明することは2012年度に完成したが,このelementary boundで等号をとる場合の研究に2013年度は力を注いだ.その結果をここに簡単に述べる.有限体Fの元の個数をp{e} (pは素数であり,p{e}はpのe乗を意味する)とする.このとき,elementary boundの等号をとる場合は,その曲面の次数が2またはeが偶数でp{e/2}+1,またはp{e}+1のみであり,それぞれの場合に射影同値を除けば唯一つの曲面がこのboundを到達する.特に次数がp{e/2}+1の場合にはelementary boundとWeil-Deligne boundは一致し,それゆえそのような曲面の決定は,Ruck-StichtenothのHermitian曲線の特徴づけに,ある意味では相当する事柄でありる.当然この結果により,同様な方向で3次元以上のHermitian varietyの特徴づけが問題となるが,これは今後の課題である.「有限体F上定義された代数曲線,あるいはもっと一般に高次元の代数多様体のF-有理点のなす幾何を調べ,それを符号理論,有限幾何に応用すること」を目的として着手した本研究は動機および道具の両面にわたって,研究代表者がかつて確立した定理,Sziklai boundに関係している.Sziklai boundとは,「Fがq個の元からなるとき,F-直線を成分に持たないような,F上定義された次数dの射影平面曲線のF-有理点の個数は,ただ一つの例外な曲線を除いて,(d-1)q +1で上から抑えられる」という主張であるが,この事実を基礎として,2012年度は二つの事柄,すなわち,「(a)一般の射影空間内に次数dの曲線があるとき,Sziklai boundは有効であるか?言い換えれば,この曲線がq個の元からなる有限体上の有理点をN個持つとき,Nは(d-1)q +1で上から抑えられるであろうか?(b)射影空間内の超曲面について,Sziklai bound類似の,次数について線形でtightなboundを見出したい」という目標を掲げた.これら,2つの方向について,今の時点では一応満足すべき結果:(A) n次元射影空(n >2)の次数dの曲線のF-有理点についは,(d-1)q +1で上から抑えられる; (B) n次元射影空間(n>2)の次数dの既約超曲面のF-有理点の個数は,dについては一次,qについてはn-1次であるような具体的な式(入力システムの都合でここに具体的に書き下すことはできない)で抑えられる,という結果を得た.有限体上の3次元射影空間曲面の有理点の個数について, elementary boundと名付けた不等式の等号を到達する曲面の幾何を研究する中で,その曲面に乗る直線について新しい知見を得た.そのq元体上定義された直線の本数は,曲面の次数dを固定した場合((d-1)q+1)dで押さえれ,それを到達する曲面は,先に述べた有理点についてのelementary boundを到達するものに一致する.しかし,この結果のみで,雑誌論文として発表するのはやや憚られる思いもあり,arXivに掲示するに止めてある.一方,一般にn次元射影空間内の超曲面が,その有限体上定義された直線を全く含まない場合には,有理点の個数について,もっと良い評価が得られることを示すことができた.これは,次元nについての帰納法によって平面曲線の場合に帰着させるのであるが,Sziklai boundで例外の曲線が現われているため,その処理に工夫を要した,Contemporary Mathematicsに印刷発表した.上に述べたような「直線を多く含む場合」,「直線を全く含まない場合」の考察は,超曲面の幾何を考える場合に,それが含む線形多様体を調べることが重要な手がかりとなることを示唆する.今後この方向での研究を展開することも考えたい.昨年度の実績報告書の「現在までの達成度」の項に有限体上の3次元射影空間内の曲面の有理点の個数について,(以前証明した)elementary boundと名づけた不等式の等号をとる場合の分類について,その研究途上で小さな見落としに気づいたことを述べた.

具体的に述べれば,q元体上定義された,3次元射影空間内のd次曲面(ただし,ここでの「曲面」は特異点を持っても良いし,必ずしも既約でなくとも良い.ただq-有理平面を成分に持たないということだけを要請しておく)のq-有理点の個数は((d-1)q+1)(q+1)で上から押さえられる.(これが,上でelementary boundと呼んだものである.)さて,問題はq-有理点の個数がちょうどこの数となる曲面の分類である.昨年度あるいは,それ以前のわれわれの研究により,そのような曲面の次数の可能性は2,qが平方数でq'+1 (q'はqの平方根),q+1の3通りしかないことが分かっていた.結果はd=2の場合はHyperbolic曲面,qが平方数でd=q'+1のときは,Hermitian曲面,d=q+1のときは,3次元射影空間の全てのq-有理点を含む最小次数の非特異曲面となるのであるが,第二の場合の証明に小さな見落としがあった.証明はその性質を持つ曲面の平面切断を考え曲線での結果をもちいるのであるが,q=4の場合はd=3となり,このアイデアが直接には機能しなかった.この場合をを適切にに迂回することによって,ここに述べた結果を確定させたことが本年度の主要な成果である.過去10年以上,有限体F上定義された代数多様体のF-有理点の個数について興味を持ち研究を続けてきた.今回終了した研究課題もその一環である.今回は主として射影空間内の超曲面を取り扱い,超曲面のF-有理点の個数について,射影空間の次元,有限体の個数,超曲面の次数,それらのみ依存し,かつ次数に関しては線形な上限を与え,これをelementary boundと名づけた.さらに,射影空間の次元と有限体の個数とを固定したとき,3つの次数について等号をとる例の存在を確認し,射影空間の次元が3のときにはelementary boundを到達する曲面の決定にも成功した.前年度の実績報告書において,有限体上の3次元射影空間曲面の有理点の個数について, elementary boundと名付けた不等式が証明できたことは述べた.さらにその等号を到達する可能な次数が,今年度の研究で決定され,それらの分類にまで足を踏み入れた.その分類の途上で小さな「見落とし」に気づき,その修正に追われたことにより,やや,研究の進展が遅れた.代数幾何上に述べた,小さな「見落とし」はこの間の研究によりgapを埋めることが可能な見通しである.これについて,もう少し深く,春休みの間に,共同研究者のSeon Jeong Kim教授と討論する予定であったが,私の学事多忙のため時間的制約を受け完成に至らなかった.そのため,補助事業の延長を申請し承認されたので,2015年度中に訪韓し詰めの議論を行いたい.また,「実績の概要」の項で述べた「超曲面の幾何をそれが含む線形多様体によって調べる」ことを時間の許す限り行いたい.研究実績の概要に記したように,曲面の場合に,曲線について得た結果のアナロジーがすっきりとした形で得られ,研究は概ね順調に進行していると自負している.研究実績の概要の項に述べたように,2012年度の目標とした事柄について,一応の決着を見,さらにそれらに関連した問題が新たに浮上してきたことによる.3次元射影空間にある代数曲面の有理点の個数の上限についての研究中に,この上限を到達する曲面と多くの直線を乗せる曲面とに深い関係があることを,海外共同研究者Seon Jeong Kimとの研究の中で見出した.
金属イオンと芳香族化合物より構築される新規な有機金属錯体超分子の構造と物性研究

金属イオンとπ共役系配位子より構築される集積型有機金属錯体はCT錯体、電気伝導・光学物性化合物などとして近年興味が持たれている新しい物質群の1つである。平成14年度は[2.2]パラシクロファン(pcp)を用いて新規な11種のRhおよびIr錯体{[M(pcp)(diene)_2]^+(M=Rh(1),Ir(3);diene=1,5-シシクロオクタジエン,nbd=2,5-ノルボナジエン),[M_2(pcp)(diene)_2]^<2+>(M=Rh(2),Ir(4)),[M(pcp)(Cp^*)]^<2+>(M=Rh(5)and Ir(6))など}を合成し、そのX線構造および性質を明らかにした。Rh(I)錯体1および2のpcpのベンゼン環の面間距離はmetal-freeのそれに比べ近づき、錯体2のpcpのエチレン鎖はmetal-freeと同様クロス型であるのに対し錯体1はパラレル型へと移行することを見出した。同様に同族元素であるIr(1)についても錯体3および4を合成しその結晶構造を明らかにした。さらにCp^*環を支持配位子とするトリプルデッカー構造を有するRh(III)およびIr(III)錯体5および6を合成し、錯体5のベンゼン環の面間距離が錯体1に比べさらに短くなること、錯体6は溶液中ではCp^*環がさらに積層したテトラデッカー錯体[Ir_2(η^6,η^6-pcp)(η^5-Cp^*)_2](BF_4)_4を形成することを見出した。これらpcp錯体の結晶構造からpcpのベンゼン環の面間距離が3.02Å以下になると、pcpのエチレン鎖がクロス型かちパラレル型へと移行することを見出した。これらの研究成果は今後、集積型有機金属錯体を構築する上で基礎的知見と成りうることが期待される。金属イオンとπ共役系配位子より構築される有機金属錯体集積体はCT錯体、電気伝導・光学物性化合物などとして興味が持たれるのみならず新規触媒モデルとして注目される化合物群の1つである。本年度は[2.2]パラシクロファン(pcp)を用いて新規な11種のRhおよびIr錯体{[M(pcp)(diene)_2]^+(M=Rh(1), Ir(3);diene=1,5-cyclooctadiene, nbd=2,5-norbonadiene), [M_2(pcp)(diene)_2]^<2+> (M=Rh(2), Ir(4)), [M(pcp)(Cp*)]^<2+> (M=Rh (5) and Ir (6))}の系統的に合成し、そのX線結晶構造および性質を明らかにした。Rh(I)錯体1および2のpcpのベンゼン環の面間距離はmetal-freeのそれに比べ近づき、錯体2のpcpのエチレン鎖はmetal-freeと同様クロス型であるのに対し、錯体1はパラレル型へと移行することを見出した。同様に同族元素であるIr(I)についても錯体3および4を合成しその分子構造を明らかにした。またCp^

*環を支持配位子としてトリプルデッカー構造を有するRh(III)およびIr(III)錯体5および6を合成し、錯体5のベンゼン環の面間距離が錯体1に比べさらに短くなること、錯体6は溶液中ではCp^*環がさらに積層したテトラデッカー錯体[Ir_2(η^6,η^6-pcp)(η^5-Cp^*)_2](BF_4)_4を形成することを見出した。本論文で明らかにした9種のpcp錯体の分子構造からpcpのベンゼン環の面間距離が3.02Å以下になると、pcpのエチレン鎖がクロス型からパラレル型へと移行することを見出した。金属イオンとπ共役系配位子より構築される有機金属錯体集積体はCT錯体、電気伝導・光学物性化合物などとして興味が持たれるのみならず新規触媒モデルとして注目される化合物群の1つであり、合目的にこれらを構築するためにはその最小単位となるフラグメント錯体の合成法を確立することが必要不可欠である。昨年度はフラグメント錯体として近接した分子内π-π相互作用を有する[2.2]パラシクロファン(pcp)を配位子とする11種のRhおよびIr錯体の合成法ならび構造化学的特徴などを報告した。本年度はさらに新しいフラグメント錯体を構築する目的で芳香族環が柔軟に連結されたp-およびm-ターフェニル(tp)を配位子とする新規な2種のIr錯体を合成しその分子構造および性質を明らかにした。まずジクロロメタン溶液中において前者のp-tp配位子と[Ir(cod)_2]BF_4を反応させたところ、二核Ir(I)錯体{[Ir_2(p-tp)(cod)_2](BF_4)_2・2CH_2Cl_2}_3(cod=1,5-シクロオクタジエン)(1・2CH_2Cl_2)が生成し、一方後者のm-tp配位子と[Ir(η^5-C_5Me_5)(Me_2CO)_3]^<3+>をアセトン溶液中において反応させたところ、単核Ir(III)錯体[Ir(m-tp)(η^5-C_5Me_5)](BF_4)_2(2)が生成することを見出した。X線構造解析の結果、錯体1・2CH_2Cl_2は2つのIr原子がη^5-形式でp-tp配位子の両端のベンゼン環の上下より配位した二核構造を、また錯体2はCp^*基に支持された1つのIr原子がm-tp配位子の端のベンゼン環にη^5-形式で配位した構造を有しており、いずれもtp配位子との始めての金属錯体であり、^1H NMR法を用いてその溶液内構造ならびに生成過程を明らかにしたことは先のRh-およびIr-pcp錯体の知見とあわせて有用なフラグメント錯体となりうることが期待される。
幼児・学童期の家庭・地域における生活過程分析と大人の教育的役割についての研究

本研究は、子どもの生活力の形成が今日の子どもの教育問題の重要な要因の一つであると捉え、子どもの生活環境である日常生活の生活過程分析と子どもの発達環境をつくり出す大人の家庭・地域における教育的役割の内実を明らかにすることを目的として、以下の調査研究を行った。(1)学童期の子どもを対象とした質問紙による生活過程分析調査。(2)学童期の子どもをもつ保護者の生活過程分析及び消費行動についての調査。(3)乳幼児の生活習慣とその家庭の教育的役割についての質問紙調査。(4)韓国、台湾、ドイツにおける幼児教育や環境教育、体験学習活動に関する現地調査。これらの調査研究を通して、子どもの生活の基本的能力の形成基盤として、機能しえていない家庭が少なくない実態が明らかになった。報告者は、現在子育てに取り組む親の親世代を工業化の過程でさまざまなマニュアルを作ってきた世代という意味で「マニュアル世代」、今まさに子育てに取り組む世代を「新しいマニュアル世代」と位置づけ、「新しいマニュアル世代」は、家庭や地域が本来担っていた教育的役割や機能が弱まりつつあるなかで育ってきているために、子育てにおいてもマニュアル化や外注化を求める傾向が強いという仮説をもっている。本研究の成果は、それを少なからず裏づけるものとなった。「子どもは教えられていないものはできない」というある種自明のことを今一度おさえつつ、大人の教育的役割とは何かを子どもの生活現実から導き出していく作業を今後とも続けていくことが求められているのである。平成17年度の調査としては次の通りである。(1)幼児の保護者に対する「子育てと家庭生活に関する調査」(2)児童に対する「子どもの生活体験と日常生活に関する調査」(3)児童の保護者に対する「家庭生活に関する調査」(4)韓国・台湾における親の生活意識と子育ての現状に関する視察調査調査方法としては、(1)(3)は質問紙調査、(4)はヒアリング調査を中心に調査を実施した。調査対象としては、(1)は幼稚園・保育所に通う4歳児以上の保護者、(2)は小学校5、6年生の児童、(3)は(2)における調査対象児童の保護者とした。調査対象地域は、福岡県、佐賀県、大分県、山口県の4県とした。対象数は、(1)は1,173名、(2)、(3)は、それぞれ1,312名ずつであった。なお、(2)、(3)はそれぞれの調査内容を関連させて集計し、児童の生活実態と親の生活文化創造と規範意識などの教育的役割に関する相関を捉えた。(4)の韓国・台湾における視察調査については、両国において伝統的生活・文化をどのように伝承し、家庭・地域における子育ての現状と親の教育的役割について聞き取り調査をもとに事例研究を行った。韓国においては、ソウルの中央大学校において社会教育の研究者から、韓国の子育てと子育て支援の現状についてのレクチャーを受け、その上で、現在子育て中の保護者に対して、自らの子育てについて聞き取り調査を行った。また、台湾においては、新国和小学校と幼稚園の視察と聞き取りを行うとともに、その保護者・教師と子ども子育ての現状と課題についての意見交換を行った。なお、平成17年度の研究成果については、平成18年度に中間報告書を作成予定である。また、これらの研究成果については、日本社会教育学会、九州教育学会、日本生活体験学習学会における自由研究発表にて発表予定である。

これらの調査研究を通して、子どもの生活の基本的能力の形成基盤として、機能しえていない家庭が少なくない実態が明らかになった。報告者は、現在子育てに取り組む親の親世代を工業化の過程でさまざまなマニュアルを作ってきた世代という意味で「マニュアル世代」、今まさに子育てに取り組む世代を「新しいマニュアル世代」と位置づけ、「新しいマニュアル世代」は、家庭や地域が本来担っていた教育的役割や機能が弱まりつつあるなかで育ってきているために、子育てにおいてもマニュアル化や外注化を求める傾向が強いという仮説をもっている。本研究の成果は、それを少なからず裏づけるものとなった。「子どもは教えられていないものはできない」というある種自明のことを今一度おさえつつ、大人の教育的役割とは何かを子どもの生活現実から導き出していく作業を今後とも続けていくことが求められているのである。
超磁歪素子を用いた高速流体増幅アクチュエータの基礎研究と燃料噴射弁への応用

本研究では、最大変位35μm程度の超磁歪素子とパスカルの原理に基づいた流体式変位増幅機構との組み合わせにより、可動範囲0.1mm0.5mmの領域を対象とした高速直動アクチュエータの開発をおこなった。さらに、ディーゼルエンジン排気ガスの改善を目的に、超磁歪アクチュエータを用いた高速高圧燃料噴射弁の基本設計を示した。本研究の成果は以下の通りである。1.パスカルの原理を用いた流体式変位増幅機構:2種類の変位増幅機構(理論的増幅率25)を製作し、超磁歪アクチュエータへの適合性を評価した。一つは、大ピストンの微小直動運動を流体を介して、小ピストンの運動に増幅する方式であり、剛性は高いが、ピストンしゅう動部からの流体のリ-クが無視できず、シールと流体の補給方法が重要である。もう一つは、大小のピストンを金属ベローズに置き換えたもので、ゼロリ-クであるが、外力に対して変位増幅に寄与しない軸方向以外の体積変化を生じるため、剛性が低いことがわかった。両者の機構に共通する事項として、封入流体中の気泡除去が重要であることもわかった。2.超磁歪高速電磁弁の開発:超磁歪アクチュエータとシート径6mm×ストローク0.25mmのポペト弁を結合した高速電磁弁を製作して、そのパルス流体制御特性を調べた。磁気回路の最適設計はFEM非定常磁場解析を適用した。この種の弁は電磁気的、機械的作動遅れのために、通常50100Hz程度の搬送波周波数でPWM流体制御を行うが、製作した弁は搬送波周波数300HzにおけるPWM流体制御を実現するとともに、パルス流体制御に起因する圧力脈動の低減に成功した。3.超磁歪アクチュエータを用いた高速高圧燃料噴射弁の基本設計:ディーゼル排ガス性状の向上を目的に、超磁歪アクチュエータで駆動するパイロット弁により、主弁のリフト量を高速に制御する燃料噴射弁の開発構想と基本設計を示した。100N程度の力で0.3mmの直線運動を1ms以内で作動する電磁アクチュエータの開発を目的に、国内で開発されたTbDy(FeMn)_2合金からなる超磁歪素子を用いることを考え、その静特性と動特性を調べた。(1)磁気バイアス型超磁歪素子の磁界の強さと歪み率の特性試験:磁気歪みを大きくするため、油圧によるプレストレスとサマリウム-コバルトの永久磁石を磁歪素子の間に6枚サンドイッチし磁気バイアスをかけたものを作製した。そのサイズは直系10mm,長さ76mmで約1400ATの起磁力で、500ppmの歪み率をえることができた。歪み率は必ずしも大きくないが、当初予定した基本性能を確認した。(2)逆パスカルの原理を用いた変移増幅機構:リンク式の機械的増幅機構に代わり、パスカルの逆原理を用いた流体増幅機構を用い、コンパクト化とプレストレスの調整容易化をはかり、その出力特性(変位-力の静特性と動特性)を調べた。これまで、力:100N,変位:0.3mm、周波数特性:200Hzは作動することができた。しかしながら、油圧シールからの油漏れと、チェックバルブの応答速度に問題があり、流体増幅用の流体の逆流があり、磁歪素子は作動しているが、増幅機構が設計値通りに正常に作動していない。これについては、平成8年度引き続き継続研究開発を行う。(3)FEMによる非定状磁場解析:高速作動時の渦電流の影響を調べることができた。

超磁歪素子の透磁率は空気の4倍程度と鉄(2000程度)に比べ大変小さいので、磁束の誘導に強磁性体から、アクリルのような導電性でなくかつ磁性体でないものを使用しても影響は少ないと考え渦電流の影響を調べた。歪み率は20%小さくなったものの、渦渡特性における渦電流の影響は少なくなり応答は30%上昇した。実用的には歪み率が優先されるので、磁気回路特性より機械的特性を良くするため高い剛性をもつボディに超磁歪素子を保持することが大事でああることが分かった。本研究では、最大変位35μm程度の超磁歪素子とパスカルの原理に基づいた流体式変異増幅機構との組み合わせにより、可動範囲0.1mm0.5mmの領域を対象とした高速直動アクチュエータの開発をおこなった。さらに、ディーゼルエンジン排気ガスの改善を目的に、超磁歪アクチュエータを用いた高速高圧燃料噴射弁の基本設計を示した。本研究の成果は以下の通りである。1.パスカルの原理を用いた流体式変位増幅機構:2種類の変位増幅機構(理論増幅率25)を製作し、超磁歪アクチュエータへの適合性を評価した。一つは、大ピストンの微小直動運動を流体を介して、小ピストンの運動に増幅する方式であり、剛性は高いが、ピストンしゅう動部からの流体のリ-クが無視できず、シールと流体の補給方法が重要である。もう一つは、大小のピストンを金属ベローズに置き換えたもので、ゼロリ-クであるが、外力に対して変位増幅に寄与しない軸方向以外の体積変化を生じるため、剛性が低いことがわかった。両者の機構に共通する事項として、封入流体中の気泡除去が重要であることもわかった。2.超磁歪高速電磁弁の開発:超磁歪アクチュエータとシート径6mm×ストローク0.25mmのポペット弁を結合した高速電磁弁を製作して、そのパルス流体制御特性を調べた。磁気回路の最適設計はFEM非定常磁場解析を適用した。この種の弁は電磁気的、機械的作動遅れのために、通常50100Hz程度の搬送波周波数でPWM流体制御を行うが、製作した弁は搬送波周波数300HzにおけるPWM流体制御を実現するとともに、パルス流体制御に起因する圧力脈動の低減に成功した。3.超磁歪アクチュエータを用いた高速高圧燃料噴射弁の基本設計:ディーゼル排ガス性状の向上を目的に、超磁歪アクチュエータで駆動するパイロット弁により、主弁のリフト量を高速に制御する燃料噴射弁の開発構想と基本設計を示した。
癌化肥満細胞のプロスタグランジンI_2受容体の精製とその性質に関する研究

プロスタサイクリン(PGI_2)は種々の刺激に応じて血管内皮細胞において産生され,血小板凝集放出抑制作用,血管平滑筋弛緩作用を有する。申請者は,肥満細胞にPGI_2受容体が発現していることを見い出した。大量調整が可能な癌化肥満細胞において,PGI_2受容体はGsとカップルし,アデニル酸シクラーゼを活性化することを見つけた。PGI_2はアデニル酸シクラーゼを活性化し細胞内cAMP量を増大させることにより,ヒスタミン分泌促進剤であるトロンビンによるCa^<2+>動員を抑制する一方で,ATPによるCa^<2+>動員を増大させ,肥満細胞活性化剤の作用を調節していることがわかった。PGI_2受容体の実体は未だ不明であったので,受容体自体を光標識法により同定することを試みた。PGI_2の安定な誘導体,アジドフェニルイソカルバサイクリンの^3H標識体を合成し,癌化肥満細胞のPGI_2受容体を光標識したところ,分子量約42Kのタンパク質として同定できた。同様にブタ血小板のPGI_2受容体も光標識し,分子量約45Kのタンパン質がラベルされた。一方,申請者はすでにクローニングされているトロンボキサンA_2受容体のcDNAの塩基配列を基にホモロジースクリーニングを行ない,癌化肥満細胞からPGE受容体のEP_3サブタイプのcDNAをクローニングした。クローニングした受容体は7つの細胞膜貫通ドメインを持ち,G蛋白カップルのロドプシンタイプの受容体の構造をしていた。ノザンブロットの結果からEP_3は腎臓,子宮に最も多く発現しており,ついで胃,胸線,肺,脾臓にも発現しており,EP_3を介した生理利用の発揮されている部位とよく一致した。クローニングしたEP_3のcDNAをCHO細胞に発現させてその情報伝達系を検討した。EP_3はアデニル酸シクラーゼ促進活性Fイノシトールリン脂質代謝亢進の作用はなく,アデニル酸シクラーゼ阻害活性のみを結果,これを通して作用を発揮していると考えられた。申請者はラット肥満細胞及びマウス癌化肥満細胞にプロスタサイクリン(PGI_2)受容体が存在することを明らかにした。肥満細胞におけるPGI_2受容体の構造及び機能を解明する目的で、大量調製が可能な癌化肥満細胞のPGI_2受容体を同定するため、フォトアフィニティ-ラベルを試みた。PGI_2は化学的に不安定なため、安定でかつ親和性の高い誘導体、イソカルバサイクリンにフェニルアジド基を導入した[15ー^3H_1]ー19ー(3ーAzidophenyl)ー20ーnorisocarbacyclin(APNOC)を合成した。APNICは癌化肥満細胞のPGI_2受容体に対し、極めて高い親和性及び特異性を示し、アデニル酸シクラ-ゼを活性化するアゴニストとして作用することがわかった。APNICを用いてPGI_2受容体をフォトアフィニティ-ラベルし、SDS電気泳動によりその分子量を求めたところ、約43KDaのブロ-ドなバンドとして検出され、GTPγSまたはPGI_2の別の誘導体イロプロストにより、このバンドが消失したことから、このタンパク質がGTP結合蛋白とカップルする機能的なPGI_2受容体であることが同定された。更に、同様な手法を用いブタ皿小板のPGI_2受容体をAPNICで同定したところ、分子量約45kDaの糖タンパク質であることが明らかとなった。

一方、PGI_2受容体の精製は良いPGI_2のアンゴニストがないため困難であるため、既にその構造が明らかとなっているヒトトロンボキサンA_2受容体のcDNAの塩基配列を基にして、ホモロジ-スクリ-ニングによりPGI_2受容体の遺伝子をコ-ドするcDNAのスクリ-ニングを試みた。まず、種差の違いを除くため、マウスのトロンボキサンA_2受容体のcDNAの塩基配列を明らかにし、これを基にして癌化肥満細胞よりPGE_2受容体の遺伝子をコ-ドスるcDNAをクロ-ニングした。これらのcDNAの配列の比較により、PG受容体に共通した構造が存在することが明らかとなったので、これを基にして現在PGI_2受容体のcDNAを検索中である。プロスタサイクリン(PGI_2)受容体の分子構造を明らかにするため、まずPGE受容体の分子構造を明らかにすることを試みた。すでにその構造が明らかとなっているヒトトロンボキサン(TX)A_2受容体のCDNAの塩基配列を基にPCR法やホモロジースクリーニング法によりマウスのTXA_2受容体のCDNAをクローニングした。マウスTXA_2受容体は341個のアミノ酸よりなる分子量37Kのタンパク質であり、そのmRNAをアフリカツメガエルの卵母細胞に注入し発現させると、アゴニストのSTA_2やU-46619により外向きのctカレントが流れ、TXA_2受容体がイノシトールリン脂質代謝亢進系にカップルしていることがわかった。ノザンブロットの結果、TXA_2受容体は主に胸腺、脾臓、肺に多く発現しており、免疫系細胞において重要な役割を果たしていることが予想された。次に、クローニングしたマウスTXA_2受容体の_cDNAを基にホモロジースクリーニングを行ない、PGE受容体を多く発現していることが知られているマウス癌化肥満細胞からPGE受容体の_cDNAをクローニングした。PGE受容体には3種類のサブタイプの存在が示唆されているが、それぞれに特異的なリガンドの結合特異性を調ベた結果、クローニングしたPGE受容体はEP_3サブタイプであることがわかった。このEP_3受容体は7つの細胞膜貫通ドメインを持ち、G蛋白カップルのロドプシンタイプの受容体の構造をしていた。ノザンブロットの結果からEP_3は腎臓、子宮に最も多く発現しており、ついで胃、胸腺、肺、脾臓にも発現しており、EP_3を介した生理作用の発揮されている部位とよく一致した。クローニングしたEP_3のCDNAをCHO細胞に発現させてその情報伝達系を検討した結果、EP_3はアデニル酸シクラーゼ促進活性やイノシトールリン脂質代謝亢進の作用はなく、アデニル酸シクラーゼ阻害活性のみを示し、Gi活性を示すことによりその作用を発揮するものと考えられた。