hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高容量・長寿命リチウムー酸素交換型新規負極材料の創製

H30年度は、これまで研究開発してきた遷移金属酸化物の一群として、反応時の金属-酸素結合間をより制御することで、内包構造なしに長期サイクルを可能とする新規化合物の探索を行った。具体的には、Li3VO4(理論容量= 394 mAh g-1)をモデル化合物として選択し、多層カーボンナノチューブ(以下MWCNT)複合体との合成・ならびに反応メカニズム解析を行った。MWCNT 2040 wt%を含有した、Li3VO4ナノ粒子(10-50 nm)が高分散担持したナノ複合体化合物の合成に成功した。このLi3VO4/MWCNTは、昨年度までのSnO2/KB, Mn3O4/KB(いずれもKB含有率50wt%以上)と比較して含有カーボン率が低いため、複合体あたりの容量ではSnO2/KBと同等程度の値を示す一方で、電極密度の点で優れている。またナノ粒子が内包されず外部に露出した複合形態を取っているにも関わらず、1000サイクル以上の長期サイクルにおいて95%以上の容量維持率を保つことに成功した。in situ XANES解析よりV3+とV5+間で可逆な価数変化が起こること、またin situ EXAFS解析より、充放電に伴う金属(V)-酸素(O)結合間の変化が12オングストローム間で可逆的に変化することを確認し、長期サイクルにおける金属-酸素結合間制御の重要性が示された。さらに、ex situ / in situ XRD解析より、初期充放電過程において化合物中のカチオン(Li+やV5+)が乱雑配列するカチオン・ディスオーダー(カチオン無秩序構造)に変化し、この構造によって可逆的にLiを脱挿入可能となる反応機構を明らかとした。H30年度には、SnO2やMn3O4に代わる化合物としてLi3VO4/MWCNTナノ複合体の合成し、Li3VO4の可逆特性を引き出すことに成功した。さらにin situ測定手法を駆使することで、Li3VO4ナノ複合体がもつ可逆充放電メカニズムの解明に成功している。H30年度に見出したLi3VO4は、可逆性を引き出すためには、構造中へのLi脱挿入を繰り返すことで、カチオンを無秩序化させる必要がある。このためには、電気化学的な制御(電極化・セル組み立て・充放電)が必要不可欠であり、非常に煩雑な手法を必要とすると言わざるを得ない。今後は、電気化学手法を経ず、カチオン無秩序化したLi3VO4粉末を直接的に合成可能な手法の確立を目指す。また、H30年度に引き続き異種炭素-炭素間へのナノ粒子担持を試みる。すなわち、他材料(例えば、非晶質炭素)と導電性カーボン(例えばKB)を混合してできる空間にSnO2などの金属酸化物を担持することで、他材料への導電性の賦与ないし金属酸化物の反応による高容量化実現を目指す。H28年度は、これまでに可逆化に成功した遷移金属酸化物(MO)の内、二酸化錫(SnO2)および四酸化マンガン(Mn3O4)に着目、各々を中空型構造のナノカーボン(ケッチェンブラック、以下KB)中に複合化した物をモデル材料として、物性評価・電気化学評価を行った。MO/KB重量比率50/50の複合体のHigh resolution透過型顕微鏡(HRTEM)観察より、SnO2の場合は直径2-4nmのナノ粒子が、Mn3O4の場合は直径520 nmのナノ粒子が、それぞれ高分散にKB中空構造内に担持されている事を確認された。合成したモデル材料を電極化し、in situ X線吸収微細構造(XAFS)測定を行い、遷移金属イオンの価数評価を確認した。SnO2/KB(50/50)ではSn(4.0+)からSn(4.3-)の間、Mn3O4/KB(50/50)では(Mn2.66+)から(Mn0.1+)の間で可逆に変化している事が分かった。さらに直径100nmの市販品Mn3O4(バルクMn3O4)を用い、導電補助剤不使用の電極を作製し、同様の評価を行った。in situ XAFS測定よりよりバルクMn3O4のMnの価数は還元反応によりMn(0)までは減少する事、一方で、反応は不可逆である事(逆反応である酸化反応がほぼ発現しない)を確認した。一方、HRTEM観察より、還元反応の進行につれMn3O4結晶内部に歪みが生じて結晶がナノグレインに分解し、MnとLi2Oへの還元分解が進行する事が分かった。また結晶表面は分厚いSEIに覆われ、Mnナノグレインが絶縁性であるSEIとLi2O内に埋もれており、これがバルクMn3O4の不可逆性の要因である事を突き止めた。また、別比較材料としてブロンズ型酸化チタン(TiO2(B))およびバナジン酸リチウム(Li3VO4)のナノ複合材料を合成し、電気化学評価も行っている。H28年度には、モデル材料として合成したSnO2/KB(50/50)およびMn3O4/KB(50/50)の結晶・形態・担持状態を評価し、その特異な中空構造担持形態(内包構造)を確認した。さらに基礎的電気化学評価とin situ XAFS測定を組み合わせる事で、コンバージョン反応における反応メカニズム解明に不可欠な遷移金属イオンの価数変化を、電位・容量ごとに切り分け、詳細に追跡する事に成功した。

また、不可逆なコンバージョン反応のモデル材料として、導電補助剤を用いない市販品Mn3O4粒子の電極を用い、in situ XAFS解析およびHRTEM観察を行い、コンバージョン反応が不可逆となる要因を明らかにした。H29年度は、モデル材料として合成したSnO2/ケッチェンブラック(KB)およびMn3O4/KBの組成比を変化させ、複合体の形態・分散状態を変化させることで、コンバージョン反応の可逆化(長期サイクル化)に必要な条件を見出した。SnO2/KBではSnO2の割合を50-75wt%(複合体中含有KBは25-50wt%)、Mn3O4/KBではMn3O4の割合を50-70% (複合体中含有KBは30-50wt%)と変化させた複合体を合成し、電気化学測定(主に長期充放電サイクル試験)を行い評価を行った。結果、500-1000サイクル以上の長期サイクルを実現するためには、SnO2では50wt%以上、Mn3O4では40wt%以上のKBを含有する必要がある事が分かった。各々の複合体のHRTEM観察より、長期サイクルが保たれた複合体組成では、全て5-10 nm以下の結晶がKB内に内包担持されているか外表面に存在する場合も凝集せず高分散状態であった。一方、含有KB量が一定割合以下となると、特にKB外表面に凝集担持する事が確認された。これより、コンバージョン反応の可逆性を担保するためには、ナノ粒子の導電性カーボンによる完全内包が効果的であるが、外表面部に高分散担持する事も有効である事が確認された。また、in situ XAFS測定より、充放電過程におけるSn-OないしMn-O結合の消失・再生が可逆的に起こる事を確認した。XPS測定およびHRTEM測定より、コンバージョン反応の進行とともに金属酸化物より離脱した酸素がLiと結合し、Li2Oを形成している事が示唆され、Li2Oを主体とするSEI成分が金属種を覆う事で絶縁化に繋がりサイクル特性の劣化に繋がる事が分かり、先に述べた導電性カーボン中への内包構造および外表面への高分散担持による導電性確保の重要性を改めて確認する事に成功した。H29年度には、組成比を変化させたSnO2/KBおよびMn3O4/KB複合体を合成し、形態・分散状態の観察と、電気化学評価によるコンバージョン反応の可逆性評価の紐づけに成功した。また、コンバージョン反応における反応メカニズム解明に向けた手法として、in situ XAFSおよびXPSを組み合わせ、金属-リチウム間での酸素原子交換を示唆する結果が得られた。H30年度は、これまで研究開発してきた遷移金属酸化物の一群として、反応時の金属-酸素結合間をより制御することで、内包構造なしに長期サイクルを可能とする新規化合物の探索を行った。具体的には、Li3VO4(理論容量= 394 mAh g-1)をモデル化合物として選択し、多層カーボンナノチューブ(以下MWCNT)複合体との合成・ならびに反応メカニズム解析を行った。MWCNT 2040 wt%を含有した、Li3VO4ナノ粒子(10-50 nm)が高分散担持したナノ複合体化合物の合成に成功した。このLi3VO4/MWCNTは、昨年度までのSnO2/KB, Mn3O4/KB(いずれもKB含有率50wt%以上)と比較して含有カーボン率が低いため、複合体あたりの容量ではSnO2/KBと同等程度の値を示す一方で、電極密度の点で優れている。またナノ粒子が内包されず外部に露出した複合形態を取っているにも関わらず、1000サイクル以上の長期サイクルにおいて95%以上の容量維持率を保つことに成功した。in situ XANES
高血圧性臓器障害の評価における24時間血圧および家庭血圧の意義に関する疫学的検討

本研究の目的は液性因子である血管内皮増殖因子Hepatocytegrowthfactor(HGF)の血中濃度が高血圧臓器障害の程度を反映するかどうかの検討を検討し、高血圧において心血管疾患が顕性化する以前にその状態をHGF測定により判定できるか否かを検証することにある。昨年度までの3年間の住民検診において、インフォームコンセントが得られた対象のうち、明らかな心血管疾患の既往、糖尿病、腎疾患、肝疾患がなく、降圧薬の服用がないものでHGF測定および24時間血圧測定、心電図、眼底所見、血液、尿検査成績、(一部家庭血圧測定)がそろった症例は172名(男性77名、女性95名:平均年齢61±11歳)であった。今年度はこれらのデータベースを用い種々の解析を行った。なお、検診は早朝空腹時に行い、HGF測定は既報のELIAS法を用いて測定した。これまでの検討結果は、1.血圧は24時間全平均、昼間時、夜間睡眠時、検診時随時、および家庭血圧値について検討を行い、HGFは24時間血圧の昼夜較差と有意な負の相関があった。2.高血圧臓器障害の指標として心電図上の左室肥大(LVH)、高血圧性眼底変化(HS)、蛋白尿、血尿陽性(UP)、血中クレアチニン濃度(Cr)を、また一部血圧上肢/下肢比(ABI)を用いた。LVH、ABIは各血圧測定における収縮期血圧と正相関を示した。3.24時間血圧測定による昼夜血圧較差の小さなものではLVH、HS、UPの頻度が多い傾向が認められた。4.LVHの認められたもの、UP陽性者およびCr2.4mg/dl以上のものでHGFが高値の傾向が認められた。5.LVH、UP、Cr濃度をそれぞれ目的変数とし、HGF、性、年齢、検診時随時血圧値、空腹時血糖値、総コレステロール値を説明変数として重回帰分析を行うと、LVH、UP、Crについては、年齢、血圧値が有意の変数として採択されたが、HGFは有意な変数とはならなかった。以上の結果より、夜間血圧降下が障害されている者で臓器障害の進展が多くHGFは高血圧臓器障害時において代償機転として分泌され血中濃度に反映されるものと考えられる。しかしながらHGF血中濃度は交絡因子を考慮すると高血圧臓器障害の指標しては採用されなかった。平成10年度も平成9年度に引き続き高血圧臓器障害の簡便なる評価法の検討を継続した。【目的】これまでに血管内皮の特異的増殖因子であるHepatocytegrowthfactor(HGF)は高血圧臓器障害で代償的に上昇している可能性が明らかにされた。本年度は対象数を増やし、24時間自動血圧計(ABPM:TerumoES-H531)により測定した血圧日内変動、家庭用血圧計(home blood pressure:TerumoES-P101)により測定された家庭血圧値および検診時随時血圧値とHGF、心電図変化、眼底変化の関連を検討し、高血圧臓器障害におけるのHGFの役割を解明する。【対象】対象は平成10年と平成11年度の住民検診において糖尿病、腎疾患、肝疾患が否定され降圧薬の服用がない者男性

51名、女性64名(平均年齢63±9才)。全員の24時間血圧を日中30分毎、夜間1時間毎に測定して日中血圧の平均値(dSBP,dDBP)、夜間睡眠時血圧の平均値(nSBP,nDBP)を評価し家庭血圧(hSBP,hDBP)は就寝前、非飲酒時に3回の自己血圧測定を行い安定している2回の血圧値を記録した。早朝空腹時に検診を行い随時血圧(cSBP,cDBP)測定、採血、採尿、心電図測定、眼底検査を行った。HGFは既報のELIAS(Insutitute of Immunologty:Tokyo)を用いて測定した。【結果】全対象でのdSBP,dDBP,nSBP,nDBP,hSBP,hDBP,cSBP,cDBPはそれぞれ136±15,84±10,125±16.76±9,159±13,91±9,137±11,81±9mmHgあった。HGFは0.33±0.13ng/mlでありnSBP,nDBP,hSBP,hDBPとに有意な相関(それぞれr=0.45,0.52.0.35,0.38)を認めたが、dSBP,dDBP,cSBP,cDBPとに関連はなかった。心電図上の左室肥大があるものではHGFが高値の傾向を認めるも高血圧性眼底変化の有無でHGFに差異は認められなかった。【結論】心電図上の左室肥大ではHGFが高値であり、高血圧臓器障害を反映している可能性が示唆される。これは高血圧性臓器障害の代償機転によるHGFの分泌亢進によるものと考えられる。【目的】これまでに血管内皮の特異的増殖因子であるHepatocytegrowthfactor(HGF)は高血圧と高血圧臓器障害例で代償的に上昇していることが明らかにされ、臓器障害の指標として用いられる可能性が指摘されている。本研究では昨年度までの検討で、24時間自動血圧計(ABPM:TerumoES-H531)により測定した血圧日内変動での夜間降圧消失者ではHGFが高値となることを観察し、血圧日内変動の消失と高血圧臓器障害が関連する可能性を見出した。本年度は血清HGF濃度と既存の高血圧重症度指標および他の循環器疾患危険因子との関連を多数例において検討し、また血圧の日内変動と家庭血圧と高血圧臓器障害の関連を検討した。【方法】検討項目は血圧日内変動および検診時随時血圧値とHGF、心電図変化、眼底変化、コレステロール値、耐糖能。対象は平成9年度から平成11年度の住民検診において明らかな糖尿病、腎疾患、肝疾患が否定され降圧薬の服用がない者男性77名、女性95名(平均年齢61±11才)。全員の24時間血圧を測定して日中血圧の平均値(dSBP,dDBP)、夜間睡眠時血圧の平均値(nSBP,nDBP)を評価した。HGFは既報のELIASを用いて測定した。【結果】全対象でのdSBP、dDBP、nSBP、nDBP、cSBP、cDBPはそれぞれ134±18、84±11、126±17、78±11、138±13、85±9mmHgである。HGFは,昼と夜の血圧差(dDBP-nDBP、dSBP-nSBP)と有意な負の相関を認めた。また心電図上の左室肥大、高血圧性眼底変化の有るものでHGFの大なる傾向が認められ、これは耐糖能異常のあるものでより顕著であった。
ＤＮＡチップエレクトロニクスの創製とナノバイオセンシング

本研究では、DNA自己組織化膜に電気伝導性の修飾を施し、分子認識情報の読み出しが可能なDNA分子デバイスについて検討した。そのなかで、DNA二重らせんをin-situにて化学修飾できるソラレン化合物、原子間力顕微鏡を利用したDNAアフィニティー反応の1分子検出、同じく一塩基多型アッセイ、さらには分岐構造DNA二重らせんからのデンドリマー形成を利用したボトムアップ超分子ナノ材料などの成果を得た。引き続き、DNAデンドリマーをくし型電極に組み込むことで、分子情報応答性のバイオ分析デバイスを確立する研究を継続している。本研究では、DNA自己組織化膜やDNAデンドリマーなどの超分子構造体に電気伝導性の修飾を施し、電気的あるいは電気化学的な情報の読み出しが可能なDNA分子回路について検討する。さらに、DNA特有の分子認識機能を回路に組み込んで情報応答性を持たせる工夫、及びDNAを1分子レベルで回路化し集積する試みを通じて、ハイスループットデバイスに発展させてゆく。本年度の研究成果を以下に示す。1.ソラレン化合物の合成:フェロセン、鉄(II)-フェナントロリン、およびコバルト(II)-フェナントロリンで修飾した新規ソラレン化合物を合成した。2. DNAコンジュゲートの合成:フェロセン、あるいは鉄(II)-フェナントロリンを化学結合させることで、所定のレドックス機能を持つDNAコンジュゲートを新たに合成した。3.ソラレン化合物の光結合反応の評価:コバルト(II)-フェナントロリン錯体修飾ソラレンについて、各種電気化学測定、蛍光スペクトル測定、水晶振動子重みセンサーによる重量測定、および表面反射吸収赤外スペクトル測定を行い、二重鎖DNAに対する光結合反応を詳細に検討した。4.微小くし形電極と組み合わせた電圧-電流特性の解明:線幅2μmのラインアンドスペース構造を持ったくし形電極にフェムトアンペアリソースメーターを組み合わせて電圧-電流特性を評価した。その結果、電極担体では全く電流応答を示さず、電極ギャップ間をDNA自己組織化膜で修飾すると有意の電流応答が得られることが分かった。さらに、コバルト(II)-フェナントロリン錯体を結合させたDNAコンジュゲートを用いることで電流応答が大幅に向上することを明らかにした。以上、次年度以降の実験に必要な化合物合成を終了するとともに、電圧-電流測定に基づきDNA自己組織化膜ベースの電気回路作製の可能性を示したことを本年度の研究成果としたい。本研究では、DNA超分子構造体に電気伝導性の修飾を施し、電気的あるいは電気化学的な情報の読み出しが可能なDNA分子回路について検討する。DNA特有の分子認識機能を回路に組み込む工夫、DNAを1分子レベルで回路化する試みを通じて、新たなDNAデバイスに発展させてゆく。1.DNA自己組織化膜のAFMイメージングを利用したノンラベルアッセイ:AFMによるDNA自己組織化膜の構造観察の過程で、DNAに固有の立体構造の可視化を通じてターゲットDNAの検出が可能であることを初めて明らかにした。ここでは、ループ構造を持つ一本鎖DNAが、ターゲットDNAを認識してループ構造を解消し、新たに二重らせん構造になるコンホメーション変化を可視化することで遺伝子検出に応用した。2.DNA自己組織化膜のAFMイメージングを利用したSNPアッセイ:上記の成果をSNP検出に応用した。即ち、ループ構造をとったDNAをテンプレートに用い、これにターゲットDNAのリガーゼ反応を組み合わせることで、ミスマッチDNAにのみループ構造から直鎖へのコンホメーション応答を示すSNPアッセイの開発に成功した。3.DNA分岐構造からの自己組織化デンドリマー形成:3本のオリゴヌクレオチドが形成する分岐構造であるThree-Way Junction (TWJ) DNAを用いて、固体表面でのデンドリマー形成について検討した。その結果、TWJDNAが、自己組織的成長して、分子サイズ50nm程度の半球構造を与えることが分かった。このようなDNAデンドリマーの例は過去に報告がなく、Bottom-up型のDNAナノ材料として有望であると考えられた。さらに、線幅2μmのラインアンドスペース構造を持ったくし形電極と組み合わせ、DNAデンドリマーの電圧-電流特性を評価した。前年度までの検討で、DNAデンドリマー自己組織化膜をくし型電極に組み合わせれば数十pAレベルでの電流測定が可能であることを明らかにした。今年度は、DNAユニットの化学構造の工夫も含めてより詳細に検討した。まず、3種類の26量体オリゴヌクレオチドを用いて、DNA分岐構造の一種であるThee-Way Junction(TWJ)ユニットを形成させた。TWJユニットは、末端が自己相補的な1本DNAとなっており、これが付着末端となってデンドリマーを形成する。しかしTWJユニットは、通常の二重鎖DNAと同じく、水素結合で結びついているだけなので高温になると解離してしまい、安定して用いることができない。そこで、付着末端には光架橋性のソラレン分子を導入し、共有結合性のデンドリマーを形成するように工夫した。

原子間力顕微鏡観察、水晶振動子センサーを用いた微小重量測定、赤外分光法などにより検討した結果、今回のTWJユニットは、固体基板表面で自己組織的に成長し、直径50nm程度の半球ドーム型のデンドリマー超構造を与えることがわかった。このようなDNAデンドリマーの例は過去に報告がなく、Bottom-up型のDNA超分子材料として大変有望である。次に、線長2.4mm、線幅・ギャップ長とも2μmのラインアンドスペース電極(くし形電極、電極対65個)と組み合わせて電圧-電流特性を評価した。電極ギャップ間にDNAデンドリマーを形成させ、真空下で測定したところ、±10Vの印加で60pA程度のオーミック応答を示し、センシングデバイスに適した特性を持つことがわかった。さらに、デンドリマーにフェロセンを結合させると、電気伝導性は大きく向上した。なおデンドリマーへのフェロセン導入は光電子分光法、各種電気化学測定により確認できている。以上の成果をもとに、研究の最終段階であるin-situ電気伝導性修飾の実験に着手した。原子間力顕微鏡を用いたディップペン法を中心に各種検討したが、カンチレバーでDNAを損傷してしまうことが多く、残念ながら良好な結果を得るには至っていない。しかし、当該の研究により新しいDNAナノ材料の開発に成功し、また基本的な実験系が確立できたので、引き続き実験を継続する予定である。申請時に計画したDNA自己組織化膜では、単純にギャップ型デバイスに組み込んでも実用に適した電圧-電流特性を示さなかった。このため、急遽DNAデンドリマーの利用に切り替える必要が生じた。また、in-situでの電気伝導性修飾法が確立できていない点も課題として残った。しかし、従来にないDNAナノ構造体を確立できたことは予想外の成果である。一方、いろいろなDNA自己組織化膜を原子間力顕微鏡により調べる過程で、従来にないラベルフリーハイブリダイゼーションアッセイ法・SNPアッセイ法が確立できたことも関連の成果として特筆できる。以上の理由により、上記の判定とした。当該の研究期間は終了したが、新しいDNAナノ材料の開発に成功し、また基本的な実験系が確立できた。そこで、in-situでの電気伝導性修飾、およびセンシングデバイス化について、引き続き実験を継続する予定である。
大谷探検隊・ドイツ探検隊収集の漢字仏典統合データベースの構築

大谷隊については、龍谷大学のほか旅順博物館所蔵資料の既刊目録との照合やデータベース(DB)の精査を行い、ドイツ隊については、ベルリン市内3機関所蔵資料の実見を経てDB統合作業を行った。また、イスタンブル大学、日本の出口常順師旧蔵資料の精査も実施した。その間、大英図書館国際敦煌プロジェクトのリーダーや旅順博物館館長ほか海外研究者を招聘し学術講演会を開催した。2017年11月には旅順博物館創設100周年記念事業に参加し、大連市内で開催された国際会議において研究発表を行った。最終年度には、DBを基に、大正新脩大蔵経に同定できた22,961点について『大谷隊ドイツ隊収集漢字仏典断片目録』を刊行した。大谷探検隊・ドイツ探検隊収集の漢字仏典統合データベースの構築に向け、既存データを精査するとともに、各地に分蔵される原資料を閲覧してデータベースに新知見を追加した。研究代表者は、2014年8月1828日に、ドイツ・ベルリンに出張した。その目的は、2012年度中に通覧したドイツ隊収集漢字資料以外に、SHT(ブラーフミー文字サンスクリット語)という新しい登録番号に再編された資料中に、未知の漢字面が含まれることが判明したからである。この資料はベルリンの国立図書館に所蔵され、「ゲッティンゲン科学アカデミー・ドイツ所蔵東洋写本目録編纂」部門の研究員であるSimone-Christiane Raschmann氏の紹介により、22点の資料を実見することができた。そして、仏典については、大正新脩大蔵経収載典籍との同定や書写年代の確認作業を遂行した。また、データベース構築の過程で接合が推定される断片群について、現物資料にもとづく照合調査を行い、既刊目録で明らかにされていなかった接合例が10件以上存在することが確定した。一方、「ベルリン・ブランデンブルク州立科学アカデミー・トルファン研究所」においても、U(ウイグル文字)に分類された資料の中に、従来知られていない漢字面の含まれる1点があることを森安孝夫氏が指摘され、大正蔵に同定される仏典の一部であることを確認した。次に、大谷隊収集資料については、同年10月27・28日に、1992年以来、学術交流を継続してきた本学「西域文化研究会」と中国・旅順博物館との友好提携書をとりかわし、国際学術会議「中央アジア探検とその将来資料が結ぶ国際交流」を開催した。本会議は、日本・ドイツ隊帰還100周年記念として、旅順博物館館長・王振芬氏、トルファン研究所前所長・ペーター・ツィーメ氏を招聘し、本学「アジア仏教文化研究センター」との共催として公開実施した。これらの現地調査は、2012年度以降、「ゲッティンゲン科学アカデミー・ドイツ所蔵東洋写本目録編纂(KOHD)」部門の研究員であるSimone-Christiane Raschmann氏の協力のもとでおこなっている。2015年9月17日の第一次出張では、暫定的データベースによって接合が推定された断片について、ベルリン国立図書館(Staatsbibliothek zu Berlin)では、既刊目録で明らかにされていなかった接合断片が10件以上存在することが確定した。「ベルリン・ブランデンブルク州立科学アカデミー(BBAW)・トルファン研究所」においても、U(ウイグル文字)に分類された資料の中に、これまで知られていなかった漢字面の含まれる1点について、大正蔵に同定される仏典の一部であることを確認した。2016年3月1924日の第二次出張では、既刊目録に掲載されていない『中論』や『成実論』を中心として12点を実見したほか、BBAWにおいて、Ch/U(漢字/ウイグル文字)、Mainzとして分類された資料の一部を実見し、目録作成に向けて最終段階にあることを相互に確認した。Raschmann氏との間で、既刊目録(3巻)記載データの修正が必要なものが約300件あることを含め最新情報を共有し、紙媒体での出版日時、出版方法、今後のデジタル目録の方向性等について綿密な協議をおこなった。また、2015年度末に「大谷探検隊とイスタンブル大学図書館所蔵文書について(『大谷光瑞のトルコでの動向「仏教」と「農業」のあいだ』pp.23-63)」を刊行し、ドイツ隊収集資料の一部である同図書館資料の一覧と新規同定情報を公開した。ドイツのベルリン・ブランデンブルク州立科学アカデミー、および中国・旅順博物館関係者の協力を得て、漢字仏典統合データベースの構築のための基礎的資料を閲覧・新知見を加えることができた。2015年度は、2回のドイツ・ベルリン出張をおこない、現物資料の調査をもとに、目録の内容について詳細な打合せをおこなった。また、大英図書館・国際敦煌プロジェクト(IDP)のSusan Whitfield氏と面談し、今後の研究や出版計画などについて意見交換をおこなうことができた。また、内外の研究業績の整理や研究者との研究交流や意見交換の際に利用する機材を購入したり、これまで入手できなかった古写本に関する内外の研究成果や書体の照合研究のための辞典類など、研究推進のための関連書籍を購入した。以上のように、国外における研究の進捗状況、国内外における資料収集、およびこれまでの研究成果の公開を実現し、バランスよく進捗したと考える。

本年度の事業としては、2016年11月18日に「中央アジア出土資料のデジタルアーカイブその現状と課題」(龍谷大学大宮学舎)と題する国際シンポジウムを開催した。ドイツ隊と大谷隊コレクション双方のインターネット公開を媒介している国際敦煌プロジェクト(International Dunhuang Project,IDP)のプロジェクトリーダーであるSusan WHITFIELD氏(大英図書館)を招聘し、世界各国の中央アジア出土資料のデジタルアーカイブ事業の現況について、また、新たなデータベースの構築などの将来展望等について基調講演をおこなっていただいた。また、大谷隊コレクションのデジタルアーカイブを手がけてきた龍谷大学古典籍デジタルアーカイブ研究センター(DARC)の研究フェロー江南和幸氏による写本資料の紙質分析の最新研究成果が報告された後、研究代表者が研究成果報告「文献資料のデジタルアーカイブの意義大谷探検隊とドイツトルファン隊の文字資料調査の立場から」をおこない、ドイツアジア美術館所蔵の美術考古資料のデジタル化にかかわった檜山智美氏(日本学術振興会特別研究員SPD)の研究成果とデジタルアーカイブ事業への期待、そして、岡田至弘氏(DARCセンター長、理工学部教授)による研究発表がおこなわれた。特にDARCは、IDPの唯一の日本支局として旅順博物館所蔵資料のデジタルアーカイブにも技術的協力をおこなってきた実績をもつ。この国際シンポジウムは、本学世界仏教文化研究センター、アジア仏教文化研究センター、仏教文化研究所、DARCの共催としておこなわれたもので、今後の研究成果共有と統合目録のデジタルアーカイブへの展開に向けて、それぞれの知見を集約し、今後の方向性を眺望する有意義な国際会議となった。本年度も、アルバイトを雇用して、既刊目録の精査やデータ統合等の作業を進めた。本研究課題は、本来、2016年度中に完了する予定であった。しかし、種々の状況からドイツ隊の漢字目録が刊行できなかったこともあり、当初の目標より「やや遅れている」とせざるを得ない。また、本研究課題の主要テーマである統合目録の作成については、アルバイトを雇用して、大谷コレクション(旅順博物館・龍谷大学)、ドイツコレクション(ベルリン市内の国立図書館・ベルリンブランデンブルク州立科学アカデミー・アジア美術館の3所蔵機関、トルコイスタンブル大学、日本の出口常順所蔵分)について、既刊目録やデータにもとづく目録統合と精査を進めることはできた。特に、ドイツトルファン探検隊の収集資料の一部であるトルコ・イスタンブル大学図書館所蔵資料については、引き続きSertkaya教授のもとに依頼をおこなっているが、本年度も、イスタンブル市内の政治情勢の不安定さもあって全点資料の実見が実現できなかったことも、大きな理由の一つである。こうして、種々の政治状況に加え、最終的にデータが精査し切れていないものもあり、公開までいたらなかった。国際シンポジウムの報告書もデータでは保存しているが、学内の研究成果の切り分け等にともない公開をしなかった。幸い、研究期間の延長が認められたため、以上に挙げた点のうち、統合目録の公開については、2017年度中におこないたいと考えている。
超々高層ビルの常時および外乱時に対するアクティブ制震問題

超々高層建物の制震について研究してきた。超々高層建物の特徴とは、まず第1に固有周期がとても長いこと。(1次モードが7秒以上)第2に高次モードの減衰が必ずしも大きくないこと。などがあげられる。特に第2点目は超々高層建物が単なるメカニカル系の制振問題とは大きく異なる点である。アクテイブダンバの制御方式としては直接速度フィードバック(DVFB)法、最適制御レギュレータ法、折り返し法と言われる極配置法およびH∞によるロバスト制御を試みた。この結果、DVFB法は速度成分のみのフィードバックのため効果が悪く、良い設計法とはいえないことが判った。これに対して折り返し法は折り返しの位置だけが設計パラメータであり、これをうまく選定すればかなりの効果があり設計も容易であることが判った。最適制御は折り返し法と同程度の成績であった。H∞によるロバスト制御では外乱に対する感度を低減する制御系を構成した。この結果、より小さい質量のダンパで最適制御より良い結果を得てこの制御方式が最も実用的に有利であることを示した。つぎに、モード可制御性について興味深い結果を得た。超々高層建物においてこの可制御性指数を計算してみると、それほど減衰が大きくない高次モードの可制御性指数がかなり小さいことがわかった。このことは、いくら制御エネルギーを投入しても最上階のみのアクチュエータでは制御性能に限界があることを意味している。そのため、中央部に最上階と同様のアクティブマスダンパを装着した場合の可制御指数は、アクチュエータ1つの場合より格段に可制御性指数が良くなった。などがあげられる。超々高層ビルとして,380米,100階建て床断面54m×54m175.000トンの高層建築物想定した.このような構造物の振動モデルを作るには曲げの効果のみならず,剪断効果も考慮する必要があり,その結果解析モデルとして5および10質点系によって表現した近似モデルを作成した.その第1次固有周期は7.75秒,構造減衰はレ-リタイプとして0.1%と返定した.制震のための制御装置として屋上にマス・ダンパ-を設置した場合のパッシブおよびアクテイブ制御をまず検討した.この方式で最も問題になるのは可制御性の問題であり,このような長大な建物では屋上に操作部であるダンパを取り付けるだけでは制御が建物全体に行きわたりにくいことが生じることが明らかになった.このために屋上のマス・ダンパの他に中間階にもマス・ダンパを設置すると可制御性が向上することが判った.また受動的タンパのみでは振動は納まらず,アクテイブダンパにしないと効果が顕著にでないことが明らかになった.アクテイブダンパの制御方式としては直接速度フィ-ドバック(DVFB)ほ,最適制御レギュレ-タ法,通常の極配置法,折り返し法と言われる極配置法およびH^∝によるロバスト制御を試みた.この結果,DVFB法は速度成分のみのフィ-ドバックのため効果が悪く,通常の極配置法では極の位置を適切に選ぶのが困難であり良い設計法とはいえないことが判った.これに対して折り返し法は折り返しの位置だけが選定のためのパラメ-タであり,これをうまく選定すればかなりの効果があり設計も容易であることが判った.最適制御は折り返し法と同程度の成績であった.H^∝によるロバスト制御では外乱に対する感度を低減する制御系を構成した.この結果,より小さい質量のダンパで最適制御より良い結果を得てこの制御方式が最も実用的に有利であることを示した.超々高層建物の制震について研究してきた。などがあげられる。

最上階に能動的にマスを動かすアクティブマスダンパによる制震をまず考えた。これは1次モードに効果的であり、実用化もなされている。すべての階から変位と速度を測定し用いる状態フィードバック制御よりも、H無限大制御(感度低減制御)を用いた制御系の方がマスの質量を軽減できることや、アクティブマスダンパのストローク長を軽減できることがわかった。このことは単にハードウェア的に制震問題を考えるだけでなく、制御理論的にも考える必要があることを意味してる。H無限大制御では構造物の固有周期だけでなく、地震などの外乱の周波数帯がある程度わかっていれば、より効果的に制御系を設計できる。つぎに、モード可制御性について興味深い結果を得た。通常の制振問題では1次モードを抑えれば、ほぼ高次モードも抑えることが出来る。これは高次モードの減衰が大きいというだけではなく、アクチュエータから高次モードまでの可制御性指数(制御しやすさの目安)が大きいということを意味している。超々高層建物においてこの可制御性指数を計算してみると、それほど減衰が大きくない高次モードの可制御性指数がかなり小さいことがわかった。このことは、いくら制御エネルギーを投入しても最上階のみのアクチュエータでは制御性能に限界があることを意味している。そのため、中央部に最上階と同様のアクティブマスダンパを装着した場合の可制御指数は、アクチュエータ1つの場合より格段に可制御性指数が良くなった。
視蓋・小脳の領域化及び網膜視蓋投射機構のメカニズム

本研究プロジェクトが立ち上がる前に強いオーガナイザーとして働くFgf8の強いシグナルは小脳分化を誘導するということが分かっていたが、本プロジェクトの過程で小脳分化にはFgf8がRas-EFKシグナル経路を活性化することが明らかとなった。すなわち、ドミナントネガティブ型のRas (DN-Ras)をエレクトロポレーション法により、中脳_後脳部に強制発現すると後脳胞の発生運命が中脳に変わり、後脳部では小脳に変わって視蓋が分化する。さらに、Fgf8と重複して発現し、Fgf8によりその発現も誘導されるSpr out y2の解析を行った。Spr out y2はFgf8によりその発現が迅速に誘導されること、Ras-EFKキナーゼ経路の負の制御因子として働くことが示された。またSpr out y2を強制発現すると、DN-Rasの強制発現同様Ras-EFKシグナル経路の活性化が抑制され、後脳胞の発生運命が中脳化することが分かった。さらにドミナントネガティブ型のSpr out y2の強制発現と併せて考えると、Ras-EFKシグナル系は非常に強いシグナルであり、細かい制御が必要であるということを示唆していると思われる。実際、Ras-EFKシグナルが強すぎると中脳後脳境界は前により、弱すぎると後によることになる。今後の課題としては小脳分化にはRas-EFKシグナルの下流でどのような転写因子が活性化されるかということ、視蓋の分化にはどのようなシグナル系が活性化されるかということであろう。1.これまで、ニワトリ胚での遺伝子発現阻害実験は困難であったが、標的遺伝子とマッチする21ベースのヘアピン型RNA発現ベクターをエレクトロポレーションにより導入することによって可能となった。現在、この方法を用いて視蓋・小脳の領域形成のさらなる解析を行っている。2.昨年までに、強いFgf8シグナルがRas-ERKシグナル経路を活性化することによって小脳分化の遺伝子郡がOnになるということを示した。Fgf8の発現と重複してRas-ERKシグナルを負に調節するSprouty2遺伝子が発現している。実際Sprouty2を強制発現するとERKの活性化(リン酸化)が抑えられ、ドミナントネガティブ型のSprouty2によりERKのリン酸化が促進される。Sprouty2は正常発生でもFgf8と重複して発現しているが、Fgf8bを強制発現すると3時間以内にその発現が誘導された。Sprouty2の強制発現により本来小脳が分化すべきところに視蓋が分化した。またドミナントネガティブ型Sprouty2の強制発現により、視蓋の後境界が前によった。Sprouty2あるいはドミナントネガティブ型Sprouty2の強制発現後のOtx2, Gbx2など中脳、後脳領域のマーカー遺伝子の発現もすべて形態変化を支持する発現変化を見せた。これらの実験結果は、形体形成に過程でシグナルは適度に流れる必要があり、過度に流れても、少なくても異常を引き起こすことを示している。峡部オーガナイザーからのシグナルを受け、中脳胞では視蓋が、後脳胞では小脳が分化する。Fgf8がオーガナイザーシグナルを担っている。本研究では主に孵卵1.5日のニワトリ胚にエレクトロポレーションにより目的遺伝子を強制発現させることにより、視蓋と小脳の分化機構の解明と網膜視蓋投射の解析を行っている。ドミナントネガティブ型Rasを強制発現すると、小脳のかわりに視蓋が分化したことから、Fgf受容体の下流でRas-ERKシグナル伝達系が活性化される、小脳が分化することが明らかとなった。中脳分化にはどのようなシグナル系が活性化されるか研究を進めている。Ras-ERKシグナル伝達系の負の調節因子Sprouty2が正常発生過程でFgf8と重複して発現していることに着目した。Fgf8を強制発現するとSprouty2の発現が迅速に誘導される。一方でSprouty2を強制発現するとOtx2の発現が後脳胞まで伸び、小脳の変わりに視蓋が分化する。

逆に、ドミナントネガティブ型Sproutyを強制発現すると、中脳胞でのOtx2の発現が抑制され、中脳後脳境界が頭側によった。このことは領域の運命を制御するシグナル量は厳密に制御される必要があり、その量が多すぎても少なすぎても発生が乱されることを意味している。峡部ではSproutyに加えて、Sef,MkpなどRas-ERKシグナル系を負に制御する因子が複数存在し、多段階的にシグナルの流れを調節している。ERKの活性は中脳胞で勾配があるので、網膜視蓋投射との関連を追及中である。峡部オーガナイザーシグナルFgf8により、峡部の前に視蓋が、後に小脳が誘導される。Fgf8により、Ras-ERKシグナル経路が活性化されたところが小脳に分化し、その経路を遮断すると視蓋が分化する。本年度はまずRas-ERkシグナル経路の負の制御因子として働くSprouty2について解析を行った。Sprouty2はFgf8により急速にその発現が誘導されるが、自身はその経路の負の調節因子として働くことが示された。Sprouty2の強制発現により、Ras-ERKシグナルが抑制され、後脳部はその発生運命を変え視蓋として分化する。ドミナントネガティブ型Sprouty2を強制発現すると、中脳後脳境界が前によった。各領域のマーカー遺伝子の解析により、中脳後脳境界が的確に形成されるためには、Fgf8により活性化されるRas-ERKシグナルは厳密に制御される必要があることが示された。Ras-ERK経路にはいくつかの負の調節因子が存在するが、これはそのシグナルを厳密に制御する必要があることを物語っていると思われる。小脳が分化するためにはFgf8によりRas-ERKシグナル経路が活性化される必要があるが、小脳原基でのERKの活性の時間経過から、その活性はすぐに抑制される必要があるのではないかと考えられた。Fgf8bの強制発現で中脳胞の発生運命が小脳に変わるときにも、中脳胞でERKが活性化され、すぐに不活性化される。この不活化には、Fgf8bによって誘導されるSprouty2が関与していると思われる。そこで、Fgf8bとDN-Sprouty2を強制発現させて、ERKの活性をずっと保ったままにしたところ、中脳胞の後脳化が見られなかった。すなわち、小脳が分化するためにはいったんRas-ERKシグナル経路が活性化され、次にその活性が抑えられる必要があるということである。
古典型カポジ肉腫の自然消退のメカニズムの解明と治療応用について

AIDS関連型カポジ肉腫はAIDSの日和見症候群の一つで病変は皮膚にとどまらず内臓にも発生し進行が速い。一方、古典型カポジ肉腫は皮膚に発生するが内臓病変はみられず、進行が緩やかで自然消退する事さえある。我々はKSHVのゲノムで変異が多いK1遺伝子についてAIDS関連型と古典型カポジ肉腫で比較したところ、アミノ酸配列に多くの違いがある事を見出した。これを基にAIDS関連型と古典型カポジ肉腫の臨床像の違いがK1遺伝子の違いによるという仮説を立てた。そこで本研究ではAIDS関連型及び古典型カポジ肉腫由来のK1遺伝子を初代培養細胞に導入し、形質転換能を比較検討した。本研究によりカポジ肉腫の臨床像の違いがK1遺伝子の形質転換能の違いによる事が初めて証明された。これを基に古典型カポジ肉腫の自然消退のメカニズムが解明されれば、副作用の少ない抗腫瘍療法の基盤となると考える。古典型カポジ肉腫はAIDS関連型カポジ肉腫と異なり病変は四肢に限局し進行も緩やかで、自然消退する事さえある。我々はカポジ肉腫発生に関わるKaposi's sarcoma associated herpesvirus (KSHV)の遺伝子を古典型カポジ肉腫とAIDS関連型カポジ肉腫で比較したところ形質転換に関わるK1遺伝子に違いを見出し、K1遺伝子の機能の違いが臨床像の違いに関与していると考え研究を開始した。本研究により古典型カポジ肉腫の自然消退のメカニズムが明らかになれば、従来の治療法とは異なり副作用の少ない新たな抗腫瘍治療薬の開発に繋がる可能性がある。古典型K1とAIDS関連型K1の形質転換能を比較したところ、古典型K1はAIDS関連型K1よりも形質転換能が低い事が示された。本研究によりKSHVの亜型間での形質転換能の違いが明らかにされた。古典型K1は酸化ストレス等に対するアポトーシス抵抗性がAIDS関連型K1より低く、ストレスにより生じたDNA damageへの処理能が低いと考えられる。DNA damageは細胞老化を誘導するため古典型K1は老化誘導され易い事が推測される。通常培養条件では細胞老化誘導に差はみられなかったが、酸化ストレス下で詳細に検討する。古典型カポジ肉腫の自然消退のメカニズムの解明から新たな抗腫瘍治療戦略を見出すために、古典型K1とAIDS関連型K1の細胞内シグナル伝達活性を比較検討した。古典型K1は複数のシグナル伝達経路がAIDS関連型K1に比べて活性が低い事が明らかになった。今後は細胞老化に関与するシグナル伝達経路も検討し、古典型K1とAIDS関連型K1の形質転換能や細胞老化誘導の違いにどの経路が主要な役割を果たしているか特定する。さらに抗腫瘍治療戦略の標的としてどの細胞内シグナル伝達が有望な候補であるか絞り込んでいきたい。我々はマウス初代培養線維芽細胞、ヒト初代培養線維芽細胞とヒト臍帯静脈血管内皮細胞に古典型K1遺伝子とAIDS関連型K1遺伝子を導入し、形質転換能と細胞老化の誘導を比較した。古典型K1発現細胞はAIDS関連型K1に比べて増殖能が低い事が示された。古典型K1は足場非依存性増殖能を有するものの、AIDS関連型K1に比べるとコロニーの数や大きさに違いがあった。これは古典型K1とAIDS関連型K1で形質転換能に差がある事を示唆しており、今後は動物実験を行い形質転換能の違いを確認する。古典型K1とAIDS関連型K1はいずれも細胞内活性酸素とDNA damageが増加しているにも関わらずアポトーシスは抑制されていた。この現象は古典型K1とAIDS関連型K1で差はみられなかった。しかし酸化ストレス条件下でのアポトーシス抵抗性を比べると古典型K1はAIDS関連型K1より抵抗性が低い事が示された。細胞老化の頻度を比較すると通常培養条件下では差が無いが、これまでの結果から酸化ストレス条件下では古典型K1はAIDS関連型K1より細胞老化が強く誘導される事が想定される。古典型K1とAIDS関連型K1のDNA damage responseや細胞老化誘導の違いについてさらに検討を進める。K1は細胞内ドメインimmunoreceptortyrosin-based activationmotif (ITAM)を介して様々なシグナル経路を活性化する。古典型K1とAIDS関連型K1でITAM活性を比較したところ、古典型K1はAIDS関連型より活性が低く、その下流のPI3K-AktやNF-kBの活性も古典型K1はAIDS関連型K1より低い事が示された。今後は細胞老化に関わるシグナル(mTORやMAPK等)について検討を行い形質転換能や細胞老化誘導の違いにどの経路が主要な役割を果たしているか特定する。我々はAIDS関連型カポジ肉腫と古典型カポジ肉腫の臨床像の違いに着目し、そのメカニズムの解明が臨床応用可能と考え研究を進めている。AIDS関連型カポジ肉腫はAIDS患者の日和見症候群の一つで病変は皮膚にとどまらず内臓にも発生し進行が速い。一方、古典型カポジ肉腫は四肢の皮膚に発生するが内臓病変はみられない。さらに古典型カポジ肉腫は進行が緩やかで自然消退する事もある。腫瘍の自然消退のメカニズムが明らかになれば、副作用の少ない新たな抗腫瘍治療薬の開発に繋がる可能性がある。

我々は両者の臨床像の違いを解明するため、カポジ肉腫の原因となるKaposi's sarcoma associated herpesvirus (KSHV)の遺伝子を比較したところ、AIDS関連型と古典型カポジ肉腫由来のKSHVはK1遺伝子に違いがある事を発見した。これを基に本研究ではAIDS関連型及び古典型カポジ肉腫由来のK1遺伝子を初代培養細胞に導入し、形質転換能(癌細胞としての特性)と細胞老化誘導能を比較検討した。これまでの検討でAIDS関連型K1は古典型K1より形質転換能がはるかに強く、対照的に古典型K1はAIDS関連型K1より細胞老化誘導能が強いという結果が得られている。我々はさらにAIDS関連型K1が古典型K1遺伝子より何故ITAM活性が高いか解明するため新たな実験系を組み検討する予定である。これにより古典型カポジ肉腫の自然消退のメカニズムが明らかにされる事が期待される。我々はマウス初代培養線維芽細胞、ヒト初代培養線維芽細胞とヒト臍帯静脈血管内皮細胞にAIDS関連型K1遺伝子または古典型K1遺伝子を導入し、形質転換能と細胞老化の誘導を比較した。AIDS関連型K1発現細胞は古典型K1発現細胞よりも増殖能と足場非依存性増殖能が高く、実際にAIDS関連型K1発現細胞または古典型K1発現細胞をヌードマウスに接種するとAIDS関連型K1のみに腫瘍形成がみられた。AIDS関連型K1発現細胞と古典型K1発現細胞はいずれも同程度に細胞内活性酸素とDNA damageが増加しているが、酸化ストレス条件下では古典型K1はAIDS関連型K1より容易にアポトーシスに陥る事が示された。細胞老化の頻度を検討すると通常培養条件下ではAIDS関連型K1と古典型K1で差が無いが、酸化ストレス条件下では古典型K1はAIDS関連型K1より細胞老化を強く誘導した。AIDS関連型K1は古典型K1より強い形質転換能を示し、一方古典型K1はAIDS関連型K1よりも細胞老化を強く誘導していた。両者における上記特性の違いを明らかにするため、KI遺伝子の細胞内シグナル伝達能を比較検討した。K1は細胞内ドメインimmunoreceptortyrosin-based activationmotif (ITAM)を介して様々なシグナル経路を活性化する。AIDS関連型K1は古典型K1よりも高いITAM活性を示し、形質転換能との関連がみられた。K1遺伝子は細胞外ドメインによりoligomerを形成する事でITAMを活性化する。AIDS関連型K1と古典型K1のアミノ酸配列の違いは細胞外ドメインにあり、AIDS関連型K1と古典型K1ではoligomer形成能が違う事が想定される。今後はそれぞれのoligomer形成能を比較し、古典型カポジ肉腫の自然消退のメカニズムの全容の解明を目指す。AIDS関連型カポジ肉腫はAIDSの日和見症候群の一つで病変は皮膚にとどまらず内臓にも発生し進行が速い。一方、古典型カポジ肉腫は皮膚に発生するが内臓病変はみられず、進行が緩やかで自然消退する事さえある。我々はKSHVのゲノムで変異が多いK1遺伝子についてAIDS関連型と古典型カポジ肉腫で比較したところ、アミノ酸配列に多くの違いがある事を見出した。これを基にAIDS関連型と古典型カポジ肉腫の臨床像の違いがK1遺伝子の違いによるという仮説を立てた。
カイコを用いた異型精子形成における分子機構の解明

ガやチョウの仲間である鱗翅目昆虫は、卵と受精する有核精子と、核が脱け落ちる無核精子を形成することが知られている。本研究は、鱗翅目昆虫の一種であるカイコを用いて、無核精子の形成に関わる遺伝子を同定することを目的としている。本年度は、遺伝子の発現パターンから無核精子形成への関与が示唆されているカイコSex-lethal遺伝子(Bm-Sxl)の機能解析とRNAシークエンス法による網羅的な遺伝子発現解析を行った。Sxl遺伝子は、ショウジョウバエの性決定マスター遺伝子として働くことが知られているが、ショウジョウバエ以外の昆虫での機能は全く明らかとなっていない。カイコでは、Bm-Sxl遺伝子の発現パターンから無核精子形成への関与が示唆されていることから、Bm-Sxl遺伝子が無核精子形成に関与する可能性が考えられた。そこで、ゲノム編集技術であるTALEN (Transcription Activator-Like Effector Nuclease)によって作出されたBm-Sxl遺伝子変異体を解析することで、この遺伝子と無核精子形成との関わりについて解析した。その結果、Bm-Sxl遺伝子が無核精子形成に関与することが示唆される興味深い結果が得られた。次世代シークエンサーを用いた網羅的な解析では、有核精子形成の減数分裂が起こる時期の精母細胞と無核精子形成の起こる時期の精母細胞での遺伝子発現を比較した。その結果、有核精子形成の減数分裂が起こる時期と無核精子形成の減数分裂が起こる時期の精母細胞で発現差を示す603遺伝子が同定された。このうちのいくつかに興味深い遺伝子が得られたので、来年度はこれらの遺伝子について解析を行う予定である。本年度は、Bm-Sxl遺伝子の機能を解析することによって、無核精子形成に関する興味深い知見が得られた。本研究成果に関して、現在、学術論文の投稿に向けて執筆を行なっている。また、次世代シークエンサーを用いた網羅的な解析では、有核精子形成の減数分裂が起こる時期と無核精子形成の起こる時期の精母細胞で発現差を示す603遺伝子が同定された.有核精子形成の減数分裂が起こる時期と無核精子形成の起こる時期の精母細胞で発現差を示す遺伝子が得られたので、来年度はこれらの遺伝子の無核精子形成への関与について解析を行う予定である。また、本年度の研究によって、Bm-Sxl遺伝子の無核精子形成への関与が明らかとなったので、この遺伝子の標的遺伝子を探索することで、無核精子形成に関わる分子について明らかにしていく予定である。