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選択的エストロゲン受容体刺激薬の蛋白尿による尿細管障害抑制機構の解明

蛋白尿は腎不全進行の独立した危険因子であり、慢性腎臓病の予後には性差が存在する。エストロゲンはミトコンドリア酸化ストレス軽減作用を有する。「エストロゲン受容体刺激は蛋白負荷によるミトコンドリア障害抑制を介して尿細管障害を軽減する」との仮説を立て検証した。ネフローゼ自然発症マウス(ICGN)を用いた。ICGNの卵巣を摘除し、選択的エストロゲン受容体刺激薬Raloxifene (Ral)を6週間投与した。Ral投与群ではミトコンドリア異常・酸化ストレスの改善、細胞死の抑制、尿細管間質障害の改善を認めた。エストロゲン受容体刺激は蛋白負荷による尿細管障害を軽減することが示された。【背景】蛋白尿は腎不全進行の独立した危険因子である。また慢性腎臓病の予後には性差が影響する。アルブミンは遊離脂肪酸(FFA)との結合形で近位尿細管で再吸収される。FFAはミトコンドリア(Mit)へ転送されるが、過剰に吸収されると、Mit障害を介してアポトーシスを誘導する。一方、エストロゲンはMit酸化ストレス軽減作用を有する。今回、「エストロゲン受容体刺激は蛋白負荷による尿細管障害を軽減する」との仮説を立て検証した。【方法・結果】(1)培養尿細管細胞を用いてin vitroでアルブミン誘導アポトーシスおよびエストロゲン受容体刺激効果を検討した。ヒト近位尿細管細胞にアルブミン(Human serum albumin:HSA)あるいは、FFA除去HSA(F-HSA)を負荷した。HSA負荷により用量依存性にLDH放出の増加、生細胞数(WST assay)低下、アポトースによる細胞死(Annexin V)の促進を認めた。同時にMit膜電位の低下、酸化ストレス増大を認めた。F-HSAではこれらの変化を認めなかった。選択的エストロゲン受容体刺激薬Raloxifeneの前投与によりHAS負荷によるMit障害、細胞障害は抑制された。また、Raloxifeneによるこの抑制効果はエストロゲン受容体拮抗薬ICI 182,780の投与により解除された。(2)ネフローゼ自然発症(ICGN)マウスの卵巣を摘除し、Raloxifene (1.5 mg/kg/day)を6週間投与した。Raloxifene投与群ではMit形態異常・酸化ストレスの改善、アポトーシスの抑制を認めた。さらにMitのレドックス制御機構であるチオレドキシン系の活性化を認め、尿細管間質障害の改善を認めた。【結論】エストロゲン受容体刺激はMit障害の抑制を介して、蛋白負荷による尿細管障害を軽減することが示された。本研究は,腎機能障害の進展(特に尿細管間質障害)機序に対する我々の仮説「エストロゲン受容体刺激はミトコンドリアの酸化ストレスを調整することで、脂肪酸結合アルブミンによって惹起された尿細管障害を軽減する」を証明するため,以下の項目を目的に行い研究を進めているI.蛋白尿による尿細管障害に対するエストロゲン受容体刺激の腎保護効果の検討:卵巣を摘出したICGNマウスにラロキシフェン投与で腎保護効果を認めた。II.ラロキシフェンによるによる尿細管のミトコンドリア機能不全抑制とインフラマゾーム抑制効果の検討:ICGNマウスへのラロキシフェン投与によりミトコンドリア機能障害抑制とインフラマソーム活性化抑制効果を確認した。III.遊離脂肪酸付加アルブミンによる尿細管細胞ミトコンドリア酸化ストレスの発症とラロキシフェンによる抑制:in vitroでヒト培養近位尿細管細胞を用いて遊離脂肪酸付加アルブミンによる尿細管細胞のミトコンドリア酸化ストレスとミトコンドリア膜電位の変化を確認した。また、一部にラロキシフェン投与にて遊離脂肪酸付加アルブミンによるミトコンドリア酸化ストレスとミトコンドリア膜電位の保護作用を確認した。【背景】腎尿細管間質障害は腎機能の長期予後と深く関連している。尿細管間質障害の原因の一つに蛋白尿が挙げられ、特に尿中蛋白に結合した脂肪酸が重要である。尿細管の代謝能力を上回った脂肪酸が慢性炎症を引き起こすことにより近位尿細管細胞の障害を起こす。我々は、尿細管細胞への脂肪酸負荷でインフラマソーム活性化が生じると考え、検討を行った。また、インフラマソーム活性化には、ミトコンドリア由来活性酸素が重要である。ミトコンドリア酸化ストレス軽減作用を有するラロキシフェンを用い、ミトコンドリア酸化ストレス制御によるインフラマソーム活性化抑制とその効果も検討した。【方法】顕著な尿細管障害を呈するネフローゼ自然発症マウス(ICGN)を用いた。インフラマソーム構成成分の発現、ミトコンドリアの形態と機能、抗酸化能を評価した。培養尿細管細胞に遊離脂肪酸付加ヒト血清アルブミン(FFA-HSA)もしくは遊離脂肪酸除去HSA (free-HSA)を負荷(20 mg/ml)した。一部細胞はRal (1.0 &#181;M)、エストロゲン受容体拮抗薬ICI 182,780 (1.0 &#181;M)の前投与を行った。【結果】<in vivo>ICGN群で認められたインフラマゾームの活性化、ミトコンドリア形態異常・酸化ストレスの増大、炎症細胞浸潤、尿細管間質障害は、Ral投与群で改善した。<in vitro>

FFA-HSA刺激により、ミトコンドリア膜電位の低下、酸化ストレス増大を認めた。free-HSA刺激ではこれら変化は認められなかった。Ralの前投与によりこれらは抑制され、このRalの抑制効果はICI 182,780により解除された。【結語】ミトコンドリア酸化ストレス制御によるインフラマソーム活性化抑制は蛋白尿による腎障害の治療法となりうる。蛋白尿は腎不全進行の独立した危険因子であり、慢性腎臓病の予後には性差が存在する。エストロゲンはミトコンドリア酸化ストレス軽減作用を有する。「エストロゲン受容体刺激は蛋白負荷によるミトコンドリア障害抑制を介して尿細管障害を軽減する」との仮説を立て検証した。ネフローゼ自然発症マウス(ICGN)を用いた。ICGNの卵巣を摘除し、選択的エストロゲン受容体刺激薬Raloxifene (Ral)を6週間投与した。Ral投与群ではミトコンドリア異常・酸化ストレスの改善、細胞死の抑制、尿細管間質障害の改善を認めた。エストロゲン受容体刺激は蛋白負荷による尿細管障害を軽減することが示された。本研究の仮説である仮説「エストロゲン受容体刺激はミトコンドリアの酸化ストレスを調整することで、脂肪酸結合アルブミンによって惹起された尿細管障害を軽減する」に対しての実験はほぼ終了している。腎臓内科本研究は概ね順調に進行しており、今後、研究成果をまとめていきたい。一部、動物の搬入が遅れて進展していない実験もあるが、他の実験は順調に行われている。実験は概ね終了しえいるが、動物実験のDataで症例数の問題もあり、追加の実験を予定している。また、論文投稿による実験の追加も十分に予測される。プライマリヒト近位尿細管上皮細胞を用いたヒト血清アルブミン負荷による酸化ストレスのvitro研究も順調に終了している。今後は足りない実験や論文の際にレビューアーから指摘された実験を行いながら、過去の研究結果をまとめ論文にしていく予定である。不足している実験dataを補足する実験論文投稿に掛かる費用とその際の追加実験上記を考慮している。マウスの購入にて実験を予定していたが、申請書が間に合わず、次年度への持ち越しとなったため、一部のマウスで予定していた組織のCOX染色が終了していない。そのため予算を来年に繰り越さずを得なかった。申請書は受理されておりマウスは納入予定である。納入されてから当初に実験計画を開始する予定である。
濱文庫所蔵唱本目録の作成

本研究の目的は、九州大学元教授の濱一衛が1930年代の北平留学中に収集した、清末から民国期までの中国の唱本1125冊について、その目録を作成することである。幸いにも研究期間内に、『濱文庫所蔵唱本目録』(福岡:花書院,九州大学大学院言語文化研究院FLC叢書11)を刊行することができた。これにより九州大学附属図書館濱文庫に所蔵される唱本は、中国演劇・説唱の研究資料として格段に利用しやすくなる。本研究ではあわせて外務省外交史料館所蔵の資料に基づき、濱一衛の北平留学の事蹟を調査した。その結果、濱と周作人との関係に新たな光をあてるとともに、濱の北平および中国各地での観劇活動を明らかにした。本研究では、濱文庫所蔵唱本の詳細な冊子体目録を作成しながら、将来的に電子目録を公開できるよう、フォーマットに則りデータ等を蓄積している。その成果は紙媒体以外に、九州大学学術情報リポジトリでも公開し、学内外へ広く発信している。今年度は、「濱文庫所蔵唱本目録稿(五)」を『九州大学附属図書館研究開発室年報』2011/2012に、「濱文庫所蔵唱本目録稿(六)」を『言語科学』第48号にそれぞれ掲載した。前者に掲載した第十一帙には、青島および煙台で出版された唱本が、石印本21冊、鉛活字本55冊の計76冊収められている。後者に掲載した第十二帙には、西安刊行の石印本80冊が収められている。これらの大部分は、東京大学東洋文化研究所の雙紅堂文庫(長澤規矩也旧蔵)、および早稲田大学図書館の風陵文庫(澤田瑞穂旧蔵)にも所蔵のない珍しいものである。今年度は、以下の目録を作成し発表した。「濱文庫所蔵唱本目録稿(七)」(『九州大学附属図書館研究開発室年報』2012/2013)、「濱文庫所蔵唱本目録稿(八)」(『佐賀大学文化教育学部研究論文集』第18集第1号)、「濱文庫所蔵唱本目録稿(九)」(『佐賀大学文化教育学部研究論文集』第18集第2号)、「濱文庫所蔵唱本目録稿(十)」(『言語科学』第49号)、「濱文庫所蔵唱本目録稿(十一)」(『言語文化論究』第32号)これにより、第13帙から第15帙までの目録を作成したことになる。この部分は北平の学古堂および泰山堂が刊行した鉛印本の唱本にあたり、冊数も多く、濱文庫所蔵唱本の中核部分である。また、東京大学東洋文化研究所の雙紅堂文庫(長澤規矩也旧蔵)、および早稲田大学図書館の風陵文庫(澤田瑞穂旧蔵)と重複するものが少なくないが、微細な違いも認められ、1930年代の唱本出版の様子を知るうえで重要な資料である。関連して、濱文庫に所蔵される2枚の南潯戯単の由来を明らかにした、以下の論文を発表した。「濱文庫に所蔵される南潯戯単の由来についてー附:濱一衛著「劉氏の嘉業堂」」(『九州大学附属図書館研究開発室年報』2012/2013)これまで来歴の不明だった中国南方の戯単について、濱一衛が呉興南潯を訪問して観劇した状況を述べ、さらに「濱文庫所蔵戯単目録(第二版)」を付した。今年度は「濱文庫所蔵唱本目録稿(三)」を『九州大学附属図書館研究開発室年報』2010/2011に、「濱文庫所蔵唱本目録稿(四)」を『言語科学』第47号にそれぞれ掲載した。前者に掲載した第六帙27冊は蘇州、第七帙23冊は西安の刊刻であり、後者に掲載した第八帙13冊は西安刊本、第九帙38冊のbang子腔は北京刊本、第十帙36冊は洛陽の刊本・石印本である。北京以外の唱本は、東京大学東洋文化研究所の雙紅堂文庫(長澤規矩也旧蔵)、および早稲田大学図書館の風陵文庫(澤田瑞穂旧蔵)にも所蔵のない珍しいものである。また、濱文庫所蔵唱本から2篇を選んで訳注を作成した。『美女五更思春』は男女の逢い引きを唱ったもので、儒教的な「大伝統」(Great Tradition)に縛られない民衆のもう一つの伝統が生き生きと描かれている。『改良文明棍新編』は20世紀初頭の西洋化・近代化の時流を風刺するもので、社会風俗史的にも興味深い。2011年10月89日、九州大学箱崎キャンパスで開かれた日本中国学会第63回大会では、附属図書館の協力のもと「濱文庫展示会」を開催し、138名の学会会員の来場者があった。また「九州大学附属図書館濱文庫について:その特色と整理の現状」と題する学会発表を行って濱文庫資料の学術的な価値を紹介するとともに、濱文庫所蔵唱本目録の作成についても現状を報告した。

昨年度、濱文庫所蔵の濱一衛先生の遺稿を整理して刊行した『中国の戯劇・京劇選:濱一衛著訳集』(花書院, 2011)は、幸いにも2011年3月の初版に続いて、同年6月に改訂第二版を出すことができた。本研究では濱文庫所蔵唱本について詳細な冊子体目録を作成しながら,将来的に電子目録を公開できるよう,フォーマットに則りデータ等を蓄積している.その成果は紙媒体以外に,九州大学学術情報リポジトリでも公開し,学内外へ広く発信している.今年度は,「濱文庫所蔵唱本目録稿(十二)」を『九州大学附属図書館研究開発室年報』2013/2014に,「濱文庫所蔵唱本目録稿(十三)」を『言語文化論究』第33号に,「濱文庫所蔵唱本目録稿(十四)」を『言語科学』第50号にそれぞれ掲載し,濱文庫所蔵の唱本1125冊の目録作成を完了した.今後は索引を付して,一書とする予定である.あわせて濱一衛の演劇研究について,学会発表および論文執筆をおこなった.これまで紀要等に掲載した「濱文庫所蔵唱本目録稿(114)」を整理・修正のうえ、『濱文庫所蔵唱本目録』(福岡:花書院,九州大学大学院言語文化研究院FLC叢書11)として刊行した。これにより九州大学附属図書館濱文庫に所蔵される中国の唱本1125冊について、その書誌情報を一覧することが可能となり、今後の研究の利便につながることが期待される。なお、同書には前言、凡例、索引、検字表を、それぞれ日本語と中国語で付し、使用の便に供するとともに、濱文庫所蔵唱本の概要を解説した。あわせて、東京大学東洋文化研究所、および台湾の中央研究院歴史語言研究所傅斯年図書館に所蔵される唱本の調査を行い、濱文庫所蔵唱本との比較や異同について知見を深めた。付随して、濱文庫の中国演劇資料を収集した九州大学元教授の濱一衛の中国留学について調査した。その結果、外務省外交史料館に所蔵される濱一衛の留学に関する資料に基づき、濱一衛の留学の実態、とりわけ周作人・周豊一父子との関係を明らかにした。また、濱文庫に所蔵される戯単等の資料を用いて、濱一衛の1930年代中国における観劇活動を解明・分析した。本研究の目的は、九州大学元教授の濱一衛が1930年代の北平留学中に収集した、清末から民国期までの中国の唱本1125冊について、その目録を作成することである。幸いにも研究期間内に、『濱文庫所蔵唱本目録』(福岡:花書院,九州大学大学院言語文化研究院FLC叢書11)を刊行することができた。これにより九州大学附属図書館濱文庫に所蔵される唱本は、中国演劇・説唱の研究資料として格段に利用しやすくなる。本研究ではあわせて外務省外交史料館所蔵の資料に基づき、濱一衛の北平留学の事蹟を調査した。その結果、濱と周作人との関係に新たな光をあてるとともに、濱の北平および中国各地での観劇活動を明らかにした。現在までに濱文庫所蔵の唱本1125冊の目録作成を完了した.今後残された作業は,索引を付して一書とすることであり,研究計画どおりに平成27年度末までには,『濱文庫所蔵唱本目録』を刊行できる予定である.中国文学これまでに発表した「濱文庫所蔵唱本目録稿(一十三)」をもとに、索引を付して一書とし,平成27年度末までに『濱文庫所蔵唱本目録』を刊行する予定である.本研究では濱文庫所蔵の唱本全18帙について目録を作成することを目指している。2年目において第12帙までの目録稿を作成することができたのは、当初の計画にてらして、おおむね順調に進展していると考えられる。本研究では濱文庫所蔵の唱本全18帙について目録を作成することを目指している。3年目において第15帙までの目録稿を作成することができたのは、当初の計画にてらして、おおむね順調に進展していると考えられる。
擬凸領域の部分多様体からの正則関数の接続に関する研究

本研究はC^n内の擬凸領域上の∂^^-問題の解を積分公式を用いて構成し,その解を評価することと,擬凸領域の部分多様体上の正則関数を,積分公式を用いて領域全体の正則関数に拡張し,拡張した関数を評価することである.∂^^-問題では楕円体について研究し,部分多様体からの正則関数の接続問題においては,滑らかでない境界をもつ有界強擬凸領域について研究した.研究方法としては,C^n内の滑らかな境界をもつ有界強擬凸領域Dの境界上の積分公式をストークスの公式を用いて,D全体での積分で表し,滑らかでない境界をもつ強擬凸領域は滑らかな境界をもつ強擬凸領域列{D_m}で近似できることを利用して,X={z_n=0}∩D上のL^P正則関数fをX_m={z_n=0}∩D_m上の積分によって表す.これはHenkin-Leitererによる手法を用いたものである.積分核はDにおいて正則であるから,fはD上の正則関数Fに拡張できる.FがDにおいてL^Pであることは,Schmalzによって得られた特異点の近傍での体積要素の評価式を用いた.また,部分多様体上のH^P関数のH^P接続も可能であるように思われるが,境界が滑らかでないため,通常の意味でのH^P関数は定義できない.これに関してはかなりの準備が必要で,今後も研究を継続したい.また,複素楕円体と実楕円体上の∂^^-問題は積分公式を利用して解明が進んでいるが,実楕円体の場合はShawによる∂^^-_b問題の解の最適評価が与えられており,この証明方法を用いて,∂^^-問題の解の最適評価を得た.積分公式を中心とした研究は1970年のHenkin, Lieb, Ramirez等の研究に始まり,現在は多変数関数論の重要な研究分野の一つになってきている.近い将来,積分公式と正則関数の接続を中心とした多変数関数論の専門書を出版するつもりである.本研究はC^n内の擬凸領域上の∂^^-問題の解を積分公式を用いて構成し,その解を評価することと,擬凸領域の部分多様体上の正則関数を,積分公式を用いて領域全体の正則関数に拡張し,拡張した関数を評価することである.∂^^-問題では楕円体について研究し,部分多様体からの正則関数の接続問題においては,滑らかでない境界をもつ有界強擬凸領域について研究した.研究方法としては,C^n内の滑らかな境界をもつ有界強擬凸領域Dの境界上の積分公式をストークスの公式を用いて,D全体での積分で表し,滑らかでない境界をもつ強擬凸領域は滑らかな境界をもつ強擬凸領域列{D_m}で近似できることを利用して,X={z_n=0}∩D上のL^P正則関数fをX_m={z_n=0}∩D_m上の積分によって表す.これはHenkin-Leitererによる手法を用いたものである.積分核はDにおいて正則であるから,fはD上の正則関数Fに拡張できる.FがDにおいてL^Pであることは,Schmalzによって得られた特異点の近傍での体積要素の評価式を用いた.また,部分多様体上のH^P関数のH^P接続も可能であるように思われるが,境界が滑らかでないため,通常の意味でのH^P関数は定義できない.これに関してはかなりの準備が必要で,今後も研究を継続したい.また,複素楕円体と実楕円体上の∂^^-問題は積分公式を利用して解明が進んでいるが,実楕円体の場合はShawによる∂^^-_b問題の解の最適評価が与えられており,この証明方法を用いて,∂^^-問題の解の最適評価を得た.積分公式を中心とした研究は1970年のHenkin, Lieb, Ramirez等の研究に始まり,現在は多変数関数論の重要な研究分野の一つになってきている.近い将来,積分公式と正則関数の接続を中心とした多変数関数論の専門書を出版するつもりである.本研究はC^n内の擬凸領域上の∂^^-問題の解を積分公式を用いて構成し,その解を評価することと,擬凸領域の部分多様体上の正則関数を,積分公式を用いて領域全体の正則関数に拡張し,拡張した関数を評価することである.∂問題では楕円体について研究し,部分多様体からの正則関数の接続問題においては,滑らかでない境界をもつ有界強擬凸領域について研究した.研究方法としては,C^n内の滑らかな境界をもつ有界強擬凸領域Dの境界上の積分公式をストークスの公式を用いて,D全体での積分で表し,滑らかでない境界をもつ強擬凸領域は滑らかな境界をもつ強擬凸領域列{D_m}で近似できることを利用して,X={Z_n=0}∩D上のL^P正則関数fをX_m={Z_n=0}∩D_m上の積分によって表す.これはHenkin-Leitererによる手法を用いたものである.積分核はDにおいて正則であるから,fはD上の正則関数Fに拡張できる.FがDにおいてL^Pであることは,Schmalzによって得られた特異点の近傍での体積要素の評価式を用いた.また,部分多様体上のH^P関数のH^P接続も可能であるように思われるが,境界が滑らかでないため,通常の意味でのH^p関数は定義できない.

これに関してはかなりの準備が必要で,今後も研究を継続したい.複素楕円体と実楕円体上の∂^^-問題は積分公式を利用して解明が進んでいるが,実楕円体の場合はShawによる∂_b問題の解の最適評価が与えられており,この証明方法を用いて,∂^^-問題の解の最適評価を得た.また,一変数の正則関数に関する不動点定理が有界でない領域叫ても成立することを,カラテオドリ軽量を用いて示した.
軟磁性合金との複合微細パターン化によるグラニュラー磁気抵抗センシング材料の開発

磁気センサーは多種多様に利用されており、現代社会において欠くことのできない機能素子となっている。磁性金属粒子が絶縁体マトリクス中に密に分散したグラニュラー薄膜は、比較的大きな磁気抵抗効果を示とともに、簡便な成膜法で作製できるため、高性能安価な磁気センサーに応用できると期待されている。グラニュラー薄膜の問題点は、磁場感度が低いことであるが、この問題を解決するためにナノグラニュラー・イン・ギャップ(GIG)と呼ばれる軟磁性薄膜との複合構造が我々の研究グループにより提案され、実際このGIG構造によって磁場感度の改善が示された。本研究は、この成果を発展させるため行われ、GIG構造の最適化、新しい微細複合構造の開発、物質系の開拓、GIG構造化・微細複合化による磁場感度改善のメカニズムの探究、附随する有用な磁気抵抗現象の探索、および回路系への組み込み・実装技術など、高性能磁気抵抗センサーを展望した基礎および応用化研究を展開した。種々の微細加工法により、最適GIG構造やいろいろな微細複合構造を検討し、相応の構造最適化を果たしたが、革新的な新構造を見出すには至らなかった。物質系については、フッ化物マトリクスを用いたグラニュラー薄膜において、これまでにない大きさの室温トンネル磁気抵抗を得ることができ、さらにフッ化物系グラニュラー薄膜をGIG構造化することによって、磁気抵抗変化率と磁場感度の改善に成功した。附随する有用な現象としては、GIG構造をナノスケールで作製した場合に、単一電子トンネル効果により、トンネル磁気抵抗が増大することを見出した。低温での結果であるが、将来的にGIG型の磁気センサーの性能向上に利用できる可能性を有している。回路系への組み込みや実装についても、多くのノウハウを蓄積することができた。トンネル磁気抵抗を示すグラニュラー薄膜を軟磁性金属薄膜のギャップに埋め込んだ「Gmular-In-Gap(GIG)構造」薄膜では、軟磁性金属層からの大きな漏れ磁束がグラニュラー薄膜に作用することによって低磁場で大きな磁気抵抗変化が得られる。このGIG構造薄膜は高感度の磁気センシング素子として応用が期待されるが、現状では物質及び構造の十分な検討がなされていない。そこで、本研究では現状のGIG構造薄膜をさらに発展させ、最適な物質系の組み合わせや、最適化された微小構造パターンを探索することにより、実用化に向けた研究を展開する。12年度の主要な研究成果は、フッ化物系グラニュラー薄膜においてこれまでで最大の磁気抵抗比を見いだしたことである。CoFe-Mg-F薄膜において、室温、10kOeで13%を越える磁気抵抗比が得られ、これを用いたGIG構造薄膜は、約3Oeという低磁場で5%近い磁気抵抗比を示した。磁場感度は、従来のGIG薄膜に比べて2倍近く改善されている。パターン形成に関しては、集束イオンビームを用いた種々の形状の加工や、フォトリソグラフィを用いた大面積のパターン加工を行い、新しい構造作製のための予備的実験を遂行した。また、数値的方法による磁界解析も行った。その結果、上記の微細加工で作製可能なアスペクト比を有するギャップ内部において10kOe近い大きな漏れ磁場が生成し得ることが知見された。種々の軟磁性体構造パターンにおける磁化過程や漏れ磁場の挙動の解析は、今後の課題である。トンネル磁気抵抗を示すグラニュラー薄膜を軟磁性金属のギャップに埋め込んだ「Granular-In-Gap(GIG)構造」薄膜では、軟磁性金属層からの大きなもれ磁束がグラニュラー薄膜に作用することによって低磁場で大きな磁気抵抗比が得られる。

このGIG構造薄膜は高感度の磁気センシング素子として応用が期待されるが、現状では物質及び構造の十分な検討がなされていない。そこで、本研究では現状のGIG構造薄膜をさらに発展させ、最適な物質系の組み合わせや、最適化された微小構造パターンを探索することにより、実用化に向けた研究を展開した。13年度には、12年度に見いだしたフッ化物系の大きなトンネル磁気抵抗についてより詳細に調べるために種々の実験を行った。その一例としては、フッ化物絶縁層を用いた強磁性トンネル接合試料の作製があげられ、層状成長にシード層を必要とするものの、このフッ化物系強磁性トンネル接合で10%以上のトンネル磁気抵抗が生じることを確認した。フツ化物系の強磁性トンネル接合に関する報告はこれまでになく、興味深い結果である。また、微細加工による軟磁性金属層のパターン形成についても、光リソグラフィーとイオンビームエッチングを用いたこれまでのプロセスの一層の検討や電子線リソグラフィーによるプロセス開発の研究も行った。電子線リソグラフィーを用いた場合での本格的な成果はまだ得られていないが、ギャップやパターン形状をサブミクロンオーダーで精密に形成できるため、磁場の集束効果や界面抵抗の低減に有効であることが示唆された。トンネル磁気抵抗を示すグラニュラー薄膜を軟磁性金属のギャップに埋め込んだ「Granular-In-Gap(GIG)構造」薄膜では、軟磁性金属層からの大きなもれ磁束がグラニュラー薄膜に作用することによって低磁場で大きな磁気抵抗比が得られる。このGIG構造薄膜は高感度の磁気センシング素子として応用が期待されるが、これまで物質および構造の検討は十分ではなかった。そこで本研究では、これまでのGIG構造薄膜をさらに発展させ、最適な物質系の組み合わせや、最適化された微小構造パターンを探索することにより、実用化を目指した研究を展開した。最終年度である14年度には、まず、これまでの研究をさらに進めることを行い、フッ化物系のグラニュラー薄膜とパーマロイを用いたGIG構造および類似の微小構造を作製し、磁気抵抗効果の碗場感度等の特性を詳しく調べた。素子構造作製プロセス中の細かなパラメータが、素子抵抗や結果的に磁気抵抗比に影響を与えており、作製プロセスの詳細な検討が重要であることが分かった。同時に、素子周辺の電気回路の検討や、素子と回路の全体特性の最適化等も検討した。種々の微細加工パターンと磁気抵抗特性との相関についても実験・考察した。光リソグラフィーや電子線リソグラフィーにより、最小で50nm角程度までの微小パターンを作製することも試みた。結果的には、予想外の特性や特別に有効な微小パターンというものは見い出されず、大旨、簡単な磁界計算の範囲で素子構造設計ができることがあきらかになった。
超臨界圧流体中の微細構造体からの非定常熱伝達と伝熱制御に関する研究

平成3年度に製作した超臨界非定常伝熱実験装置を用い、容積約6x10^<-4>m^3の円筒形超臨界圧チャンバ中に水平に設置されたφ100μmの白金加熱細線にコンピューター制御されたさまざまなステップ高さの熱入力を加え、亜臨界非定常沸騰熱伝達実験及び超臨界非定常自由対流熱伝達実験を行った作動流体にはCO_2(臨界温度304.2K,圧力7.383MPa)を用いた、得られた結果は以下のとおりである。(1)亜臨界沸騰実験の結果、熱伝導域を離脱後、非定常沸騰曲線は速やかに(10ms程度で)定常沸騰曲線に漸近することが確認された。印加熱入力が大きい場合は、加熱開始直後から膜沸騰状態となるが、約30ms後には比較的低い印加熱入力の場合は、加熱開始直後は核沸騰状態にあり、やがて膜沸騰に遷移する。この場合、加熱初期の核沸騰により細線の温度上昇を大幅に遅延させることができる。過熱度の経時変化は当初の核沸騰域においては緩やかで、膜沸騰への遷移に伴って急激になり、やがて変曲点を生じつつ再び緩やかになり、定常状態に漸近する。(2)超臨界自由対流熱伝達の場合は、亜臨界における核沸騰から膜沸騰への遷移現象が存在しないことから、過熱度の経時変化曲線に変曲点は存在せず、曲線は定常値に向けて速やかに漸近する。超臨界圧流体の場合、加熱度や熱流速はステップ高さや流体圧力により容易に制御できることから現在これらを応用した伝熱制御法について解析を行っている。超急速な非定常熱伝達に際しては物質固有の性質が現象を支配する。このような観点から水を例にとって、分子動力学の数値解析により、遷臨界域の流体の微視的構造を解析した。臨界点を中心とした広い範囲の温度、密度に対して数値計算を行い、水分子のダイマー・クラスター形成に関する解析を行った。この結果、ダイマーの個数及び寿命やクラスターのサイズに関して、その温度・密度依存性を明らかにした。
アトリソグラフィーによる細胞制御デバイスの作製と再生医工学への応用

本研究では100nmx100nmx100nm(10^<-18>l:アトリットル)の分解能を有するアトリソグラフィーを利用し、細胞の張力を測定、あるいは細胞の機能を制御するデバイスを創成し、細胞の増殖や分化のメカニズムを明らかにすることを目的として研究を行った。親水性を有し、かつ2光子吸収断面積の大きなアゾメチン系二光子励起重合開始剤を合成した。我々が開発したアゾメチン誘導体の2光子吸収断面積は従来の親水性開始剤の約5倍あることが判明した。合成した開始剤が2光子励起による高分子の微細加工に適しているかを判断するため、二光子励起用の増感剤の時間分解の蛍光スペクトルを測定することにより、どのような電子緩和状態を経て、モノマーが重合するのかを明らかにした。その結果、ドナー性の置換基を有するアゾメチン誘導体がハイドロゲルの重合に適していることを見いだした。2光子励起重合により、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)からなるマイクロニードルアレイを合成した。マイクロニードルアレイの太さは約0.8μm、長さ7μm、間隔は5μmであった。ポストの弾性率は架橋剤の導入率により0.3kPa40kPaの範囲で制御できた。また、温度応答性のポリアクリルアミドを用いたマイクロニードルアレイの作製にも成功した。HEAのマイクロニードルアレイ上でSwis-3T3細胞を培養し、細胞が発生する牽引力を測定した。この時得られた牽引力はバルク平面基板上の細胞が発する牽引力の1/1000であった。ニードルの変位から細胞の牽引力の2次元in-situ計測に成功した。ニードルアレイ上の細胞は代謝や細胞分裂が活発になるのみならず、さらにマイクロニードルアレイの弾性率とニードルの間隔を制御すると、任意の方向に細胞の移動を制御できることを見いだした。合成した開始剤が2光子励起による高分子の微細加工に適しているかを判断するため、2光子励起によるモノマーの重合速度、モノマーおよび光重合開始剤の酸化還元電位を測定し、電子移動の際のギブスエネルギーを測定した。また、時間分解の蛍光スペクトルを測定することにより、どのような電子緩和状態を経て、モノマーが重合するのかを明らかにした。また、ポストの弾性率は架橋剤の導入率により0.3kPa40kPaの範囲で制御できた。また、ニードルアレイ上の細胞は代謝や細胞分裂が活発になった。

ニードルアレイ上の細胞は代謝や細胞分裂が活発になるのみならず、さらにマイクロニードルアレイの弾性率とニードルの間隔を制御すると、任意の方向に細胞の移動を制御できることを見いだした。
拡散を考慮したＭＲＩ画像シミュレータの開発

磁気共鳴(MR)用拡散強調画像(DWI)の数値シミュレータは、診断やMRガイド下の治療に有用である。しかし、計算時間の点からDWIのシミュレーションは困難であった.本研究では、3つの技術を開発し、頭部サイズのモデルに対し、1時間で計算可能なシミュレータを開発した。また、圧縮センシング技術の適用により、さらに計算時間を70%短縮することにも成功した。これらにより、シミュレータを高機能化することが可能になった。術中で用いる低磁化率デバイスが存在する場合には、シミュレータに磁場不均一を組み込む必要がある。従来法では空間分解能が不足していたが、重ね合わせの理を用いた方法を開発し、これを解決した。平成25年度は次の5つのテーマに関して検討を進めた。(1)本提案法の拡散テンソル画像への展開、(2)生体磁化率の不均一性に基づく磁場不均一の計算法の確立、(3)高速計算法の高度化、(4)高周波磁場不均一の考慮、(5)シミュレータの人体数値モデルへの適用、である。(1)に関しては、H24年度で確立した基本技術を、拡散テンソル画像の生成に展開した。テンソル画像の生成には、複数傾斜磁場の同時印加が必要であるが、単純に適用したのでは高速化率が低下する。これに対し、合成傾斜磁場の方向に数値モデルを回転させる新規なアイディアを得て、従来法と同じ高速化率を達成した。これにより、初めて拡散係数の異方性を取り扱うことが可能な高速計算法が完成した。この成果は論文として刊行済である。(2)に関してはより一般化し、不均一な磁化率を有する任意形状の物体が、強い静磁場下で発生する磁場不均一分布を高速に計算する方法として検討した。フーリエ変換をベースとした計算法に、重ね合わせの理と低空間分解能データによる外挿法の組み合わせを提案し、局所高空間分解能計算法を確立した。これにより、従来法では20日以上を要する計算が、容易に入手可能な計算機でも20分程度で計算可能となった。この成果は論文として採択され、現在印刷中である。(3)に関しては、一層の高速化を達成するために、これまでとは全く異なる視点からの取り組みを行った。それが圧縮センシング(CS)の適用である。シミュレータへCSを用いることは初めての試みであったが、結果的には3倍の高速化を達成できた。(4)に関しては、配置磁化を磁場不均一の大きさに従って密度変調するアイディアを得て、現在プログラミングを作成中である。(5)に関しては、(独)情報通信研究機構が開発した人体数値モデルに適用し、正常動作を確認した。すでに前記論文で用いたモデルに適用済である。平成24年度は次の4つのテーマに関して検討を進めた。(1)磁化の離散化間隔・拡散係数と計算誤差との関係、(2)高速計算法の確立、(3)拡散係数の異方性の組み込み、(4)生体磁化率の不均一性に基づく磁場不均一の計算法、である。(1)に関しては、拡散強調画像を撮像する際に印加するMPGのb-valueが決まると、拡散係数をパラメータとして、離散化間隔と計算誤差とを求めることが可能になった。これより、必要とする精度に応じて磁化の配置間隔を決定できる。(2)に関しては、拡散によるMR信号の減衰は、MPGの印加方向の拡散だけを考慮すれば良いことを見出した。言い換えると、MPGの印加方向に磁化を密に配置し、それ以外の方向には粗に配置する磁化密度変調法を提案し、その効果を確認した。また、組織の境界近傍だけを厳密に計算し、中間領域はMPGの位相と緩和時間だけを考慮して計算する簡易計算法を提案し、効果を確認した。これらと並列計算法とを全て適用した場合、従来法に比べ17万倍の高速化が可能であることを、試作シミュレータにより確認した。この効果は極めて大きく、今回用いたファントムでは52分で計算を終えることができたが、従来法では14.5年を要し不可能に近い。(3)の拡散係数の異方性に関しては、高速法の適用を前提として検討した。すなわち、拡散係数の異方性を表す拡散テンソルを求めるためには、複数方向にMPGを印加する必要がある。しかし、高速法を適用するためにはMPGの印加方向は、常に数値ファントムの高密度磁化の並びに一致させなければならない。そこで、数値ファントムを常にMPGの方向に回転させる方法を提案した。その結果、この方法は汎用性に優れており、誤差も1%以下になることが確認できた。(4)の生体磁化率の影響に関しては、磁化率の不均一が誘起する磁場不均一を計算するコードを作成した段階である。平成26年度は次の4つのテーマについて検討した。

(1)シミュレータへの高周波磁場不均一の導入、(2)シミュレータへの渦電流磁場の導入、(3)圧縮センシング適用MRIにおける位相エンコード選択法の評価、(4)生体内磁性体の定量的磁化率マッピング、である。(1)では、拡散係数計測で問題となっていた高周波磁場不均一をシミュレータへ導入することに成功したため、その影響の定量的評価が可能となった。応用例として、拡散係数計測で多用される2点法の問題点とその解決策への適用例を示した。(2)では、渦電流磁場をシミュレータに導入し、超高速撮像における画質への影響を定量的に示した。(3)では、圧縮センシングをMRIに適用した場合に問題となる、位相エンコードの間引き法について、シミュレータを用いて詳細に検討した。従来は実機を用いて評価する必要があったため、詳細な検討は困難であった。(4)では、脳への鉄沈着を高精度でマッピングする新規な技術を開発した。鉄沈着は様々な脳疾患を誘起すると考えられており、定量化が急がれていた。従来法では、定量性と信号雑音比とがトレードオフの関係にあったが、26年度開発の技術を発展させ、両立させる方法を提案し、シミュレータで確認した。以上の成果は学会発表済であり、(3)と(4)は本年4月及び3月に論文投稿した。(1)と(2)は投稿準備中である。研究期間全体を通して得られた成果は、(1)新規な高速法の考案により、拡散強調画像シミュレータを世界で始めて実用化したこと、(2)これまで考慮できなかった高周波磁場不均一、静磁場不均一、渦電流磁場の導入を可能にしたこと、(3)一層の高速化のために、圧縮センシングをシミュレータに導入したこと、副産物として、(4)磁化率分布の順問題及び逆問題に関する新規な方法を提案し、シミュレータで確認したこと、である。ただし、想定外の分野が拓けてきたため、実験での検証は未完であった。磁気共鳴撮像技術本研究の目的は、MRIにおける拡散現象の画像化を、画像シミュレータで実現することにより、MRIの利用価値を一層高めることにある。H25年度は、H24年度に手がけた研究が幾つかの成果として纏まった段階であった。具体的には、これまで発表のなかった拡散テンソルの画像化技術を、初めて確立した。また、生体構成物質も含め、任意形状の物体の磁化率不均一を反映した、静磁場不均一分布計算の可能な計算コードを開発した。これを人体頭部数値モデルに対して適用し、局所的ではあるが50μmの超高空間分解能の計算法を確立した。また、今後の3次元化や異方性計算による計算量の増大に対応するために、MRIシミュレータでは初めて圧縮センシングの適用を行った。これにより、シミュレータを3倍高速化できたが、その副産物としてMRIにおける圧縮センシングの研究にも本技術が活用できることが分かった。以上に関してはすでに論文として刊行あるいは印刷中であり、客観的な評価も得ることができつつある。本研究の目的は、これまで例のないヒト頭部サイズに適用可能な拡散強調画像シミュレータを開発することであるが、平成24年度の研究実施計画として挙げた項目は、ほぼ達成できた段階にある。
小売業の人事管理と売場管理者による人材育成に関する日英比較研究

1.研究課題である日英の人事管理に関する比較研究に向けて、日英の小売企業を事例として、インタビュー調査を含む資料収集を行った。インタビュー記録を作成したものの、匿名性の確保から、それ自体の公表は行っていない。そのうえで、インタビュー記録及び収集した文書資料に基づき、研究の取りまとめに向けた事例研究の執筆を進めた。ただし、その公表は、次年度(31年度)の課題と位置付けている。2.英国における先行研究の検討から、本研究のテーマに関わるライン管理者の人材育成について分析するうえで、人事部門とライン管理者の間の連携関係に着目することが有効との知見に至った。これを踏まえ、日本企業を対象とする既存調査のアンケート調査の個票の2次分析を行い、「職場での人材育成に関するライン管理者と人事部門の連携」『経営志林』(第56巻第1号)としてまとめた。この論文では、1)ライン管理者と人事部門との充実した連携が、職場での人材育成を促すことを確認した。そして、2)ライン管理者と人事部門の連携関係を充実させるうえでは、人事部門がライン管理者に対して、人材育成の方針や目標についての周知を実質的に行うとともに、人材育成に関する個別的な相談や助言の機会を広く提供していくことが重要であることを示した。これにより、先行研究の蓄積の厚い英国だけでなく、日本の文脈においても、人材育成をめぐるライン管理者と人事部門との連携関係が研究上の重要な焦点となり得ることを示すことができたと考える。研究の2年目にあたる本年度は、前年度の先行研究に成果を踏まえ、事例企業を対象とする資料収集を進めることができた。また、公表には至っていないものの、事例分析を進めることができた。さらに、先行研究の整理を踏まえて、既存調査の個票データを再分析し、成果の一部として、研究課題に関わる論文を執筆することができた。以上から、「(2)おおむね順調に進展している」と判断した。31年度は、1)30年度の研究成果及び先行研究の整理を踏まえて分析枠組みの検討を行うほか、2)企業事例に関する資料収取を行う。このうち、1)に関しては、雇用システム・人事管理の国際比較に関わる先行研究の整理をさらに進め、分析枠組みの精緻化につなげたい。また、2)に関しては、企業事例を対象に追加的な調査を実施して資料を充実させる。3)以上をもとに、研究成果の取りまとめを行いたい。1.研究課題となる日英の人事管理に関する比較研究に向けて、日英の小売企業を事例とするインタビュー調査(日本企業事例)および資料収集(英国企業事例)を行った。インタビュー調査については、インタビュー記録を作成したものの、匿名性確保のためそれ自体の公表は控えている。日英の事例について調査で得た資料は、次年度以降の分析および研究取りまとめに活かす予定である。2.初年度にあたる本年度は、分析枠組みの構築に向けて、先行研究の検討を行った。その成果の一部として、英国でのパート労働者等の非典型雇用の人事管理に関する先行研究について整理を行い、「英国の『柔軟な企業』モデルに関する実証研究の整理」『法政大学イノベーションマネジメント研究センターワーキングペーパー』としてまとめた。英国では、1980年代半ば以降、パートタイム雇用等の増加を背景に、非典型雇用の人事管理に関する理論的・実証的な研究の蓄積が進展した。研究成果では、そうした研究として、Atkinson(1985)により提示された「柔軟な企業(flexible firm)」モデルに関する実証的な研究を取り上げている。特に、英国企業の事例研究ないし英国企業を含む事例の国際比較研究により、同モデルの検証を行うものに限定して整理した。このような「柔軟な企業」モデルに関する一連の研究の整理を通じて、非典型雇用についても対象に含めた人事管理の分析視角を検討した。また、同モデルに即した英国企業の人事管理に関する事実発見の範囲と残された実証研究上の課題を明らかにした。研究の初年度にあたる本年度は、先行研究の整理を中心に研究を進めた。先行研究の整理に基づく成果をとりまとめることができ、次年度以降の研究に向けた分析枠組みの検討を十分に進めることができたと考える。調査によるデータ収集も、比較対象とする英国と日本の企業事例について、資料収集やインタビュー調査を実施し、調査課題に即した資料を得ることができた。以上から、研究は「(2)おおむね順調に進展している」と判断した。

そして、2)ライン管理者と人事部門の連携関係を充実させるうえでは、人事部門がライン管理者に対して、人材育成の方針や目標についての周知を実質的に行うとともに、人材育成に関する個別的な相談や助言の機会を広く提供していくことが重要であることを示した。これにより、先行研究の蓄積の厚い英国だけでなく、日本の文脈においても、人材育成をめぐるライン管理者と人事部門との連携関係が研究上の重要な焦点となり得ることを示すことができたと考える。研究の2年目にあたる本年度は、前年度の先行研究に成果を踏まえ、事例企業を対象とする資料収集を進めることができた。また、公表には至っていないものの、事例分析を進めることができた。さらに、先行研究の整理を踏まえて、既存調査の個票データを再分析し、成果の一部として、研究課題に関わる論文を執筆することができた。以上から、「(2)おおむね順調に進展している」と判断した。30年度は、1)29年度の研究成果および先行研究を踏まえた調査分析枠組みの検討を行うほか、2)小売企業の事例調査を実施する。このうち、1)に関しては、人事管理に関する国際比較の枠組みに関して、先行研究の整理をさらに進め、分析枠組みの構築につなげたい。また、2)に関しては、小売企業の事例について、追加的な調査を実施し、研究課題に即した資料収集を進めることとしたい。31年度は、1)30年度の研究成果及び先行研究の整理を踏まえて分析枠組みの検討を行うほか、2)企業事例に関する資料収取を行う。このうち、1)に関しては、雇用システム・人事管理の国際比較に関わる先行研究の整理をさらに進め、分析枠組みの精緻化につなげたい。また、2)に関しては、企業事例を対象に追加的な調査を実施して資料を充実させる。3)以上をもとに、研究成果の取りまとめを行いたい。(理由)平成29年度においては、事例調査先との調査実施スケジュールの調整の都合から、調査実施回数が当初予定より少ない2回となった。ただし、効率的な調査の実施により、予定していた資料は得られたと考えている。これに伴い、次年度使用額が生じている。(使用計画)平成30年度については、調査等を通じた資料収集により、研究資料をさらに充実させるため、次年度使用額と30年度分を合わせて有効に使用する予定である。研究課題に関わる分析に用いるためノートパソコンを年度内に発注したものの、納品が31年度となったため、次年度使用額が生じている。ノートパソコンは31年度4月に納品の予定である。
生体系金属錯体における特異なスピン系の電子スピン共鳴(EPR)による解析

一酸化窒素(NO)は電子スピンS=1/2を持ち、それ自身で「EPR活性」で、多くの場合、酸化型ヘム蛋白質にも還元型ヘム蛋白質にも容易に結合する。酸化型ヘム蛋白質は電子スピンS=5/2または1/2を持ち「EPR活性」であるが、NOが配位すると「EPR不活性」となる。両スピン間の強い相互作用を光照射で弱めると、極低温でトラップされた解離NO分子と中心金属間の弱いスピン相互作用による特異なEPR吸収が金属中心の周辺アミノ酸残基の立体構造情報を与える。一方、「EPR不活性」な還元型ヘム蛋白質にNOが結合すると「EPR活性」となり、酸素結合ヘム蛋白質のヘム周辺の構造を知る手掛りを与える。1.酸化型ヘム蛋白質-NOの光解離中間体分子種のEPR(1)ミオグロビン(Mb)の遠位His(E7)残基を組み換えDNA技術で他のアミノ酸残基に換えた変異体あるいはBrCNによる化学修飾Mbを用いて遠位残基の立体化学的性質がヘム空間の大きさ、配位子の解離・結合反応機構をどの様に制御しているかを明らかにした。(2)シトクロームP450scc及びP450camに於て、種々の基質・基質類似体を用い、基質結合に伴うヘム空間の構造変化、基質特異性に関する詳細な議論をする事が出来た。立体構造が解明されていないP450sccの基質非存在下のヘム空間は基質非存在下のP450camのヘム空間に較べ立体障害が大きい事が解かった。本研究法は立体構造の不明なヘム蛋白質のヘム空間の構造を探る重要な研究法と言える。2.還元型ヘム蛋白質-NOのEPR分子状酸素の還元反応場として働いている大腸菌呼吸錯末端酸化酵素シトクロームbd複合体のシトクロームdに結合している酸素分子を嫌気条件下でNOに置換し、EPR活性化した。その結果、シトクロームdの配位子はCys残基あるいは特異な環境下にあるHis残基であると推定した。
ジベレリン受容体の消長に関する研究

モデル植物・シロイヌナズナを対象として、ジベレリン受容体3種(AtGID1a,1b,1c)の各翻訳産物を調製し、いずれもが活性型ジベレリン特異的な互いに似た結合様式を示すことを明らかにした。また、多重の機能欠失型変異を導入した植物体の解析から、AtGID1a,AtGID1cに関する2重変異体のみ、他の組み合わせによる2重変異体あるいは、各1遺伝子の機能欠失型変異体では認められない矮性の形質が現れることが明らかとなった。3種のGID1遺伝子の花茎における発現状況には極端に大きな差異が認められなかったことから、AtGID1a,AtGID1c2重変異体でのみ形質が現れる点について、(a)より微細なレベルで比較した場合には他の2種と異なる遺伝子発現パターンをAtGID1bが呈する可能性、(b)AtGID1bが花茎において潜在的に機能が低い可能性が考えられた。そこで酵母を用いて、ジベレリンのシグナルを負に調節するDELLA因子との相互作用状況、あるいは、DELLA因子の分解に関わるF-Boxタンパク質SLY1との相互作用状況に組み合わせいかんで差が認められるか調べた結果、組み合わせの如何に依らず(i)GA依存的にGID1-DELLA間の相互作用が生じること。(ii)SLY1の存在によりGID1-DELLAで形成されていた相互作用が消失することを確認した。従って、酵母を用いた実験系からは上記(b)の可能性を示唆する結果は得られなかった。しかしながら、AtGID1a,AtGID1c2重変異体においてAtGID1b遺伝子を過剰発現させた場合、ある程度までの背丈の回復が認められたものの、野生型植物体と同程度の丈までの回復は望めないことから機能面でAtGID1bが機能しづらい何らかの仕組みが存在することが強く示唆された。双子葉のモデル植物であるシロイヌナズナと対象として、イネ・ジベレリン受容体OsGID1と相同性の高い3種類のクローン(AtGID1a,1b,1c)の各翻訳産物を大腸菌発現系を用いて調製し、放射性ジベレリンに対する結合活性を確認してそのいずれもが活性型ジベレリン特異的な結合様式を示すことを明らかにした。また、酵母twoハイブリッド系を用いて、ジベレリンシグナルを負に調節する5種のDELLA因子のいずれともジベレリン依存的に相互作用を示すこと、加えて、イネGID1変異株への各遺伝子の強発現により矮性形質に回復傾向が認められることが判明した。それらのことから、3種のシロイヌナズナAtGID1いずれもが機能を有するジベレリン受容体と断定した。組織化学的アプローチを実行すべく、3種のGID1に対する抗血清、および、5種のDELLA因子に対する抗血清を調製してその交差反応性を確認した。一方、植物体に内在するネイティブ状態のGID1タンパク質についてリコンビナントタンパク質との差異があるか明らかにするため、通常より多量にGID1タンパク質を蓄積する過剰発現変異体をAtGID1a,1b,1c各々について複数ライン作出した。現在、その性状解析が進行中であるとともに、抗GID1抗体を用いたウェスタン検出系およびプルダウンアッセイ系について構築中である。また、本受容体に相互作用を示す新規因子検出系構築のため、新たに酵母threeハイブリッド系の導入を図り、コントロール試験区での陽性検出状況などを調製中である。モデル植物,シロイヌナズナを対象として,ジベレリン受容体3種(AtGID1a,1b,1c)の各翻訳産物を調製し,いずれもが活性型ジベレリン特異的な互いに似た結合様式を不すことを明らかにした。

また,多重の機能欠失型変異を導入した植物体の解析から,AtGID1a,AtGID1cに関する2重変異体のみ,他の組み合わせによる2重変異体あるいは,各1遺伝子の機能欠失型変異体では認められない矮性の形質が現れることが明らかとなった。3種のGID1遺伝子の花茎における発現状況には極端に大きな差異が認められなかったことから,AtGID1a,AtGID1c2重変異体でのみ形質が現れる点について,(a)より微細なレベルで比較した場合には他の2種と異なる遺伝子発現パターンをAtGID1bが呈する可能性,(b)AtGID1bが花茎において潜在的に機能が低い可能性が考えられた。そこで酵母を用いて,ジベレリンのシグナルを負に調節するDELLA因子との相互作用状況,あるいは,DELLA因子の分解に関わるF-Boxタンパク質SLY1との相互作用状況に組み合わせいかんで差が認められるか調べた結果,組み合わせの如何に依らず(i)GA依存的にGID1-DELLA間の相互作用が生じること。(ii)SLY1の存在によりGID1-DELLAで形成されていた相互作用が消失することを確認した。従って,酵母を用いた実験系からは上記(b)の可能性を示唆する結果は得られなかった。しかしながら,AtGID1a,AtGID1c2重変異体においてAtGID1b遺伝子を過剰発現させた場合,ある程度までの背丈の回復が認められたものの,野生型植物体と同程度の丈までの回復は望めないことから機能面でAtGID1bが機能しづらい何らかの仕組みが存在することが強く示唆された。