hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
機能性半導体探針を有する新しい走査トンネル顕微鏡による電子エネルギ分光計測

本年度は、探針に適した半導体材料を探ることを目的として、表面が自己形成InAs量子ドットで覆われたn-GaAsの表面近傍の電気特性を、レーザ光照射下でのSTM/STS測定、および導電性探針を有するAFMによる静電引力計測を通じて評価した。・自己形成InAs量子ドットで覆われたn-GaAs表面の電気的特性をレーザ光照射下でのSTM/STS測定で評価した。その結果、InAsドットの近傍では光応答信号成分が小さく、一方、濡れ層領域ではバルクGaAsと同様の大きな光応答が得られた。また、時間分解計測によってこの光応答信号が光励起キャリアによる表面空乏層の低減効果に起因するものであることが明らかになった。これらの結果は、InAsドット近傍では表面空乏化が抑制されており、表面に電子が蓄積されやすいというバルクInAsに類似した性質を有していることを示している。・上記と同様の試料に対し、導電性探針を有するAFMにおいてバイアス印加時に試料-探針間に働く静電引力を測定した。ACバイアス印加時に働く静電引力を印加周波数成分とその倍周波数成分に分けて測定することによって、試料表面近傍の空乏化の度合いについて評価できることを示した。また実際に得られた静電引力データから、STM/STS計測と同様、InAsドット近傍では表面空乏化が抑制されていることを示すデータが得られた。これらの結果、InAsで表面を覆ったGaAsは、表面空乏化が抑制されるため、半導体探針として用いるのに適した材料系である可能性が示された。・半導体の劈開によって得られる頂点を探針の先端として用いたSTM/STS測定を行い、探針の持つ半導体的特性が、測定されるSTS特性にどのように反映されるかを調べた。具体的には、n型GaAs、InAs等のバルク半導体を探針または試料として用いて、半導体探針-金属試料、金属探針-半導体試料の両者の組み合わせの場合についてのSTS測定ならびに、これらバルク半導体探針にレーザ光を照射したときの光応答特性の測定を行った。その結果、半導体を探針・試料のどちらに用いた場合においても、微分コンダクタンスデータには各々のバンドギャップが明瞭に現れること、ならびに、GaAsとInAsでは表面空乏化の状況が異なることに対応した光応答特性の違い、言い換えれば異なる表面光起電力効果が観測されることがわかった。これらの結果は、探針の持つ電子エネルギ状態はバルクのエネルギ状態を強く反映したものであることを示している。自己形成InAs量子ドットで覆われたn-GaAs表面の電気的特性をSTM/STS測定で評価した結果、InAsドットの近傍では、表面空乏化が抑制されており、バルクInAsに類似した性質を有していることがわかった。一方で、観測されるバンドギャップはInAsよりもかなり大きく、GaAsのそれよりわずか小さい程度であることから、量子閉じこめ効果もしくは歪み効果が強く働いていることもわかった。●自己形成InAs量子ドットで覆われたn-GaAs表面の電気的特性をレーザ光照射下でのSTM/STS測定で評価した。●上記と同様の試料に対し、導電性探針を有するAFMにおいてバイアス印加時に試料ー探針間に働く静電引力を測定した。

ACバイアス印加時に働く静電引力を印加周波数成分とその倍周波数成分に分けて測定することによって、試料表面近傍の空乏化の度合いについて評価できることを示した。また実際に得られた静電引力データから、STM/STS計測と同様、InAsドット近傍では表面空乏化が抑制されていることを示すデータが得られた。これらの結果、InAsで表面を覆ったGaAsは、表面空乏化が抑制されるため、半導体探針として用いるのに適した材料系である可能性が示された。
新しい視点からの親のしつけと子どもの社会行動に関する研究-アジア地域における比較文化的検討-

平成4年度においては、新しい視点からの親子関係尺度の作成とその実証的検証を行った。従来の親子関係研究およびこれまで開発された親子関係尺度を種々に検討したうえで、「新しい親子関係尺度」を作成した。この尺度は、父親と母親とに子どもに対する愛情、支配、知識(親としての行動を自分自身どの程度知っているか)について別々に回答することを求めるとともに(父親版、母親版)、子どもが父親や母親の愛情や支配をどのように知っているかという子どもの認知の回答を求める(子ども版)ものである。日本と韓国の小学3・4・5・6年生を対象にして、この尺度の信頼性の検証を行った。その結果、韓国サンプルにおいてやや低い傾向が見られたが、日本・韓国とも尺度としての信頼性が認められた。平成5年度においては、昨年度作成した尺度にいくつか改善を施した新しい尺度を改めて作成し、その妥当性と信頼性の確認と、それを用いて子どもの行動全般と社会性について日本および韓国の比較・検討を行った。調査の対象は、小学5、6年生であった。その結果、まず尺度の妥当性と信頼性が日本および韓国において確認できた。つぎに父親・母親の養育特徴(愛情・支配・知識)と子どもの行動全般(受容感、効力感、セルフ・コントロール、不安傾向、対人積極性、向社会性、攻撃性、内的帰属と外的帰属)および社会性との関係においては、日本・韓国のいずれにおいて父親より母親の役割が大きいこと、韓国では日本よりもそれらの関係が直接的なものであることが示された。さらに父親・母親の養育特徴(愛情・支配)についての子どもの認知の仕方と子どもの行動全般および社会性との関係でも、韓国は日本よりも強い関係がみられた。以上のことから、本研究で開発した親子関係尺度は、これからの親子関係研究において十分な利用価値を持つこと、これを用いた日本と韓国の比較研究において幾つかの興味深い知見が得られたと考えられる。本年度においては,親子関係に関する数多くの論文について研究会で検討がなされ,親子関係に関するこれまでの研究がレビューされた.さらに,このような研究会における検討を通して,本研究の目的の1つである新しい親子関係尺度の項目作成がおこなわれた.その際,8つの異なった子どもの生活領域における,(1)両親の行動に対する子どもの認知と,(2)父親あるいは母親の自分自身の行動についての認知の観点から,親子関係が測定されるように,子ども版・父親版・母親版が作成された.このような多次元からなる親子関係尺度は,過去の研究からの知見にもとづいて,子どもの養育行動において見出される,それぞれ認知・支配・愛情に3側面についての尺度が構成された.これらの尺度について,約500名の小学校3年生から6年生の子どもを対象に,その子ども版が実施されると同時に,それぞれの両親にも父親版・母親版が実施され,そのずれが検討された.その結果に基づいて,新しい親のしつけの仕方の類型化と親子相互作用のあり方の分類が行なわれた.その際,認知・情緒・行動の3次元の軸が考慮され,これに基づいてしつけの仕方が類型化された.これらの調査結果に基づいて,筑波大学心理学研究(新井ほか,印刷中)に詳しい報告がまとめられた.平成4年度に作成した尺度に加えて、いくつか改善を施した「新しい視点からの親子関係尺度」と、子どもの社会性の調査を、日本および韓国の小学5年生、6年生に実施した。その結果、主に次のようなことが見い出された。(1)「新しい視点からの親子関係尺度」の妥当性と信頼性が日本および韓国においてほぼ確認できた。

(2)父親・母親の養育特徴と子どもの全般的行動(受容感、効力感、セルフ・コントロール、不安傾向、対人積極性、向社会性、攻撃性、内的帰属と外的帰属)との関係は、日本では殆ど直接的なものはなかったが、韓国においては多くの行動で強い関係がみられた。同様に(3)父親・母親の養育特徴についての子どもの認知の仕方と子どもの全般的行動(受容感、効力感、セルフ・コントロール、不安傾向、対人積極性、向社会性、攻撃性、内的帰属と外的帰属)との関係は、日本では幾つかの行動で有意な相関が見られたが、韓国においては殆どの行動で強い相関がみられた。(4)父親・母親の養育特徴と子どもの社会性との関係については、日本と韓国のいずれにおいても子どもの社会性は父親よりも母親の養育特徴との関係が強いことが示された。(5)父親・母親の養育特徴についての子どもの認知の仕方と子どもの社会性との関係については、日本では父親・母親の養育特徴について子どもが認知することが子どもの社会性とあまり関係を持たなかったが、韓国においては父親・母親の養育特徴についての子どもの認知の仕方と子どもの社会性との関係に強い相関が示された。以上のように、親子関係と子どもの社会性とには、韓国では日本よりも直接的な関係がみられたと言えよう。
量子ドットを介した共鳴トンネル型電子輸送と新デバイス応用

ソースおよびドレイン電極の間に島状部を配した単一電子トランジスタ構造は、微細化に伴いMOS素子など従来素子の問題点が指摘される中、未知数ながら将来を嘱望されている素子構造である。本研究では、この単一電子トランジスタが将来の集積化素子用に極微細化された時に、従来の物に比べてその動作機構がどのように変化し、電流電圧特性がどのようのに変わっていくか検討を行なった。マクロな素子では島状部が多数の電子を含みそれ自体ほぼ熱平衡にあると見なせるのに対し、微細化されて量子ドットになると、トンネル遷移により少数のエネルギ・レベルを通じて電子がソースからドレインへと共鳴輸送される量子力学的な系に変わる。しかしながら、電子のパスがループを持たないため電子波の干渉はあまり問題とならず、電子がコヒーレントに共鳴トンネルしても逐次的にトンネルしても電流値は変わらないことが示されている。この事実を用いて電流値を算出する簡単な手続きを構成し、電子輸送を制御する機構を解析した。量子ドット内のレベル構造が最も簡単な2重縮退の単一レベルの場合に、電流のゲート電圧・ドレイン電圧依存性を調べ電流マップを作り、また各パラメタの電流への影響の仕方を確認した。さらに、現実素子に近いモデルとしてシリコンの直方体構造の量子ドットを有する単一電子トランジスタを取り上げ、その電流電圧特性をモンテカルロ・シミュレーションによって求めた。得られた電流値により大まかながら極微細な単一電子トランジスタの電流電圧特性の全体像を描くことが可能であり、高集積な回路等への応用に向けての足掛りが得られつつある。他に、単一電子トランジスタ構造以外にも極微細の素子に関連する問題の解析をも進めている。ソースおよびドレイン電極の間に、トンネル接合を介して単一の量子ドットが配置され、外部ゲート電極により容量結合を介してこの量子ドットの電位を制御できる構造は、いわゆる単一電子トランジスタとして有望視されている将来デバイスの構造である。本研究では、将来の高集積化、デバイスの極微細化を鑑みて、この構造がより微細化された時のデバイス特性の導出および応用の検討を進めている。このようなデバイスは通常半導体を用いて作製されるが、単一電子トランジスタに用いられるキャパシタンスによる記述は、この場合概念的にはともかく具体的・定量的な表現としては適切でない。まず始めに、半導体のドットからなるデバイスに対して、ドット内の波動関数を用いた簡便で適切なハミルトニアンを与えた。デバイス・サイズが十分に極微細でない場合は、ソースからドットへ、およびドットからドレインへという二つのトンネル過程は独立であり、広く知られた通常の単一電子トランジスタの特性が得られる。しかし、極微細なデバイスでは、ドット内での散乱確率の減少により、波動関数の位相干渉性を保持したままソースからドレインまで輸送されるようになる(いわゆる共鳴トンネル輸送)。この場合、位相干渉性はドット内のエネルギ・レベル離散化という形でだけ現れ、前後のトンネル過程はいわゆる逐次的トンネル過程として扱っても同じ結果(電流)を得る。AB効果のように、二つのトンネル過程における位相の直接的な比較が結果に現れることはないからである。ドット内に二重に縮退した単一のエネルギ・レベルを仮定し(簡単化されたGaAsドットの場合)、ゲート電圧およびドレイン電圧を変化させた場合の表記デバイスの電流-電圧特性を与えた。昨年度に得られた結果を発展させ、ドット内に二重に縮退した単一のエネルギ・レベルを有する単一電子トランジスタの、任意のゲート電圧・ドレイン電圧の組み合わせに対する電流値を示す電流マップを与えた。ドット内の限られた数のエネルギ・レベルを通して、最大数の電子がソースからドレインに流れる、そのダイナミカルな様相が電流値に跳ね返る姿が見て取れる。より現実的な例を考察するため、10nm程度の大きさのシリコンの直方体の量子ドットを有する単一電子トランジスタを想定し、その電流電圧特性をシミュレートした。

シリコンのバンドを考慮してドット内のエネルギ・レベルを求め、キャパシタンスを用いた簡単なハミルトニアンを仮定し、レベルを通しての逐次的な共鳴電子輸送をモンテカルロ法により算出した。ドットの大きさ、形状などによりエネルギ・レベル構造が大きく異なりクーロン振動等が大幅に変化すること、特にレベル縮退の影響が大きいこと、ソース、ドレインからのトンネル確率の相対的な大小もその波形に強く影響すること、電流電圧特性の温度依存性等が明らかとなった。エネルギ・レベルの複雑性を反映して電流電圧特性も複雑だが、どのパラメタにより波形がどのように変化するか、大雑把な予想は可能となる。大まかながら極微細な単一電子トランジスタの電流電圧特性の全体像を描くことが出来、高集積な回路等への応用に向けて少しづつ足掛りが得られつつある。
動脈硬化病変の発症および進展におけるアドレノメデュリンの果たす役割の解明

(1)血管壁におけるアドレノメデュリンの発現と産生:血管内皮および平滑筋細胞においてアドレノメデュリン(AM)が産生・分泌されており、ことに血管内皮細胞からはエンドセリンに匹敵するAMの分泌がみとめられ、AMが内皮由来弛緩因子である可能性が考えられた。血管内皮細胞からのAMの分泌が、トロンビン、酸化LDL、リゾフォスファチジルコリンにより増加すること、および血管平滑筋細胞からの分泌が、アンジオテンシンII、PDGF、EGF、bFGF等の成長因子により増加することを見い出した。免疫組織染色では、大動脈壁にAMの免疫活性がみとめられ、とくに内膜側の中膜の血管平滑筋細胞にAM陽性細胞が比較的多く観察された。さらに、ヒトの培養血管内皮および平滑筋細胞は、AMを合成し分泌していることを明らかにして、実際にヒトの下肢血管床より血中にAMが分泌されていることを証明した。(2)ヒト血中のAM:高血圧患者では、血中AMが重症度に従って上昇していた。さらに、慢性期脳血管疾患患者では、高血圧、高脂血症、喫煙等のいわゆる動脈硬化の危険因子の数の増加に従って血中AMが上昇していることを明らかにした。(3)血管壁におけるAMの作用:血管内皮および平滑筋細胞にはAMの特異的受容体が存在しており、AMがこれらの細胞内cAMP濃度を上昇させることが判明した。さらに、AMは血管内皮において細胞内Ca^<2+>濃度を上昇させて一酸化窒素(NO)の産生を増加させた。一方、バルーンカテーテルによりラットの頚動脈の内皮を傷害し、合成AMを長期間持続静注したところ、傷害後の内膜肥厚を抑制する傾向を示した。
零状態・零入力応答分離計算による高速低遅延二次元ディジタルフィルタの実現

1.動画像処理用の高速、低遅延な再帰形2次元ディジタルフィルタを実現するために、画面を格子状の小領域に分割し、一方向リング結合マルチプロセッサを用いて、1プロセッサが1領域を処理し、領域間並列処理する。最左列より垂直方向に走査すると、一画面の処理開始より終了までの時間が短い。2.処理法は、小領域の広さの広い範囲にわたって、零状態・零入力応答分離計算ブロック処理法が最も演算量が少ない。3.単一状態方程式で表されるフィルタに対するシステムの最適設計領域間と共に領域内並列処理も行う場合、システムの状態更新システムについて、係数行列の零要素を考慮し、処理負荷を均等に要素プロセッサに割り当て、要求されるスループットを最小数プロセッサで実現する諸パラメータを求めた。4.上記システムをテキサスインストルメント(TI)社のC-40シグナルプロセッサのシミュレータでC言語により実現した。領域の形状は面積一定のとき、縦に長い方がスループットが高い。5.低次区間継続フィルタは、3.のシステムより演算量が少ない。この構成ではフィルタが多段となれば、それに比例して領域間並列度が上がり、フィルタの次数に関係なく必要なスループットが得られる。6.継続フィルタをTI社のC-40のシミュレータでC言語により実現した。フィルタ1段1プロセッサの方が、全フィルタ1プロセッサより、段数倍スループットが上がった。画像処理用の高速な再帰形2次元ディジタルフィルタを実現するために、画面を格子状に分割し、領域間並列処理をマルチプロセッサにより行う。この場合最左列の垂直方向の複数領域を並列処理し、一列の処理が終わったら、右隣の列に移る。一方向処理は一画面の処理開始より終了までの時間が短いという特徴がある。1.一方向リング結合システムの最適設計領域間と共に領域内並列処理も行う場合、システムの状態更新システムについて、係数行列の零要素を考慮し、処理負荷を均等に要素プロセッサに割り当てた。A行列の係数のd(整数)分の1個のプロセッサにより領域内並列処理を行い、代表的サイズの画像的サイズの画像に対し、要求されるスループットを最小数のプロセッサで実現する諸パラメータを求めた。その結果、一般に領域サイズを小さく、領域間並列度を大きく取った方が良く、また一般形伝達関数に対してはd=1、分母分離形伝達関数に対してはd=3とした方が良い事が分かった。これらは乗算数のみを用いた数値計算による。2.シグナルプロセッサを用いてシステムを構成するためのプログラムの作成テキサスインストルメント社のC-40のC言語により領域間並列処理のみを行う2次フィルタの一方向処理システムのプログラム作成を試みた。コンパイラにより出力されたアセンブラプログラムはそのままでは行列要素のアドレス計算等で、効率が悪い事が分かった。そこでその部分を直接アセンブリ言語で記述し、かつ領域間並列度が高くなるように、処理プログラムのサブブロックの順序、隣接プロセッサとの状態変数の送受のタイミングを調整した。その結果、乗算数のみのステップ数の約2.5倍のステップ数でシグナルプロセッサシステムが実現できることが分かった。領域は縦に長い方がスループットが高くなることも分かった。昨年度は再帰形フィルタには、単一の状態方程式で表される構造のものを用い、マルチプロセッサによる高速、低遅延フィルタの実現法を研究した。しかし実際には、安定なフィルタ伝達関数の設計が容易で、かつ処理演算量が少ないことから、低次関数の積で表される伝達関数のフィルタが適当である場合が多い。そこで本年はこのタイプのフィルタについて研究した。1.縦続形フィルタの半零状態・零入力応答分離計算による高速実現法。フィルタは基本区間μ段の縦続接続とする。画面を格子状に小領域(P*Q)に分割し、一方向リング結合マルチプロセッサシステムを用いて、1領域を1プロセッサで処理し、垂直方向に領域間並列処理し、昨年と同様垂直走査する。1プロセッサは1基本区間ずつ逐次処理する。一サンプル当りの演算量は2*2次5段では一般形関数でP=Q=1、分母分離形でP=Q=2の時少なかった。スループットを上げるため、1段1プロセッサで領域内並列処理も行うにはP、Qを大きく取らねばならない。

フィルタ全体を単一の状態方程式で表して処理すると、演算量は約2倍に増える。縦続構成では、フィルタが多段となれば、それに比例して領域間並列度が上がり、フィルタの次数に関係なく必要なスループットを得る事が可能である。2.そのシステムのシグナルプロセッサによる実現テキサスインストルメント社のC-40のC言語により、1段2次を4段縦続接続したフィルタの一方向処理システムで、フィルタ1段あたり1プロセッサで領域間および領域内並列処理を行う場合(タイプ1)と、1領域1プロセッサで領域間並列処理のみを行う場合(タイプ2)のプログラムを作成した。その結果タイプ1はタイプ2の4倍のスループットが得られることが分かった。
IgA腎症患者の口蓋扁桃におけるBclー2蛋白の過剰発現についての検討

本年度はまずIgA腎症患者と非IgA腎症患者の口蓋扁桃でBcl-2蛋白の発現の違いを検討した。方法はそれぞれの口蓋扁桃組織で免疫組織化学的に検討した。一次抗体はDAKO社抗bcl-2抗体を用いた。結果は、IgA腎症患者と非IgA腎症患者の口蓋扁桃でBcl-2の発現はIgA腎症で87%に陽性であり、非IgA腎症は5.9%の陽性率であった。IgA腎症患者の口蓋扁桃ではbcl-2蛋白は有意に高い発現率が認められた。この結果を確認するために凍結保存しておいた口蓋扁桃組織を用いて電気泳動法を用いたBcl-2蛋白発現の同定を試みた。IgA腎症患者と非IgA腎症患者それぞれ5例づつ検討した結果、IgA腎症患者の扁桃では非IgA腎症患者の扁桃に比べ有意に強い蛋白量が同定され、免疫組織化学染色の結果が裏付けられた。また、bcl-2の発現とIgAの産生や口蓋扁桃におけるアポトーシスとの関連について免疫組織化学的に検討した。IgA腎症患者の口蓋扁桃では非IgA腎症に比べて扁桃胚中心の単核球細胞にapoptosisが有意に少ない結果であった。IgAの産生では有意な差は認めなかった。さらに、口蓋扁桃から分離した単核球にパラインフルエンザ菌の外膜抗原刺激を与えることでBcl-2蛋白の発現に変化が生じるか検討したが、有意な差は認められなかった。本年度の検討ではIgA腎症患者の口蓋扁桃では非IgA腎症患者の扁桃に比べ有意に高くBcl-2蛋白が発現していることが確認された。しかしBcl-2の過剰発現が感染により引き起こされているのか、他の要因が関与しているかについてはまだ検討の余地が残されている。
シナプス伝達異常がもたらす難治性てんかんと知的障害発症機序の解明

太田原症候群は難治性てんかんであり重度の精神発達遅滞を伴うが、STXBP1遺伝子の変異が原因として報告されている。STXBP1は神経伝達物質放出に関わるが、その発症機序は不明である。本研究はその病態メカニズムを調べるためStxbp1遺伝子ヘテロ欠損マウスを用いた。Stxbp1マウスはてんかん性脳活動や記憶・学習障害を示した。さらにヒト神経発達障害などでも頻発する攻撃性の顕著な亢進が観察された。さらにグルタミン酸興奮性シナプス伝達を促進するAmpakineの腹腔内投与により攻撃性は有意に低下した。これらの結果は攻撃性は興奮性伝達促進により軽減され得ることを示唆している。Munc18-1タンパク質(遺伝子STXBP1)は神経シナプスに局在しシナプス小胞やsyntaxin-1分子と複合体を形成して神経伝達物質放出を制御しており、Stxbp1欠損により興奮性・抑制性のシナプス伝達が消失・低下する。この遺伝子の変異は乳幼児の重篤なてんかんと精神運動発達障害を示す大田原症候群の患者をはじめヒト神経疾患に高頻度で見いだされている。本研究はMunc18-1(Stxbp1)欠損マウスを用いてMunc18-1分子欠損とてんかんとの因果関係を確立する。ついで1.てんかん発生部位と伝達機構の同定、2.興奮性・抑制性シナプス伝達の寄与、3.てんかんの制御、4.記憶・学習、の各項目を検討し、シナプス伝達異常による難治性てんかんや知的障害の分子・神経機構を統合的に明らかにすることを目的とする。マウスの大脳皮質脳波・筋電図記録とビデオ観察によりStxbp1欠損マウスが棘・徐波脳波と一時的行動停止を伴う欠神てんかん(けいれん発作無く意識消失を示すてんかんの一種で、カルシウムチャネル阻害剤で抑制される)の症状が観察された。ついで脳内てんかん発生部位を深部局所電場同時記録法で調べた結果、大脳皮質、大脳基底核を中心とした領域に発生源が推定された。以上の知見はシナプス伝達の低下が全般性の欠神てんかんを引き起こすことを支持している。今後、興奮・抑制性シナプス伝達のてんかんへの寄与および、てんかん発生機序を解析するとともにこのマウスの行動異常の分析を進める。平成27年度に計画した実験はほとんどが完了しつつある。また期待された結果に加えて予想外の知見も得て、研究が進展した。ついで1.てんかん発生部位と伝達機構の同定、2.興奮性・抑制性シナプス伝達の寄与、3.てんかんの制御、4.記憶・学習、の各項目を検討し、シナプス伝達異常による難治性てんかんや知的障害の分子・神経機構を統合的に明らかにすることを目的としている。本年度、興奮・抑制性ニューロンおよび脳領域特異的Stxbp1コンディショナルノックアウトマウスの解析、電気・薬理的神経活動操作によりてんかん誘発領域の絞り込みが進展した。さらにStxbp1マウスの行動異常(認知・情動)を見出し、その薬理的改善に関する研究を進めている。今後、てんかん責任領域の神経活動解析、領域・細胞種特異的神経活動操作を行い、てんかん回路や脳活動状態の恒常性維持のメカニズムを明らかにしていく。平成28年度に計画した実験はほぼ完了した。さらに病態メカニズムや治療の可能性を追求する実験を開始している。この遺伝子の変異は重篤なてんかんと精神運動発達障害を示す大田原症候群をはじめヒト神経疾患に高頻度で見いだされている。1.てんかん発生部位の同定、2.興奮性・抑制性シナプス伝達の寄与、3.てんかんの制御、4.記憶・学習、の各項目を検討し、シナプス伝達異常による難治性てんかんや知的障害の分子・神経機構を明らかにすることを目的とする。先にマウス行動実験の結果がまとまり論文として報告した(Miyamoto et al., 2017)。Stxbp1欠損マウスに歩行・運動障害はなかったが、不安行動の増加、記憶・学習障害、そして顕著な攻撃性の亢進が認められた。

さらにグルタミン酸AMPA受容体による興奮性シナプス伝達を増強するAmpakine (CX516)の腹腔内投与により攻撃性は有意に抑制された。発達障害はてんかんや攻撃性を併発することも多く、これらマウスモデルの基本的知見が大田原症候群を含め広く発達障害の病態生理の理解につながることが期待される。さらにマウスの大脳皮質脳波・筋電図記録とビデオ観察によりStxbp1欠損マウスに棘・徐波脳波と一時的行動停止を伴う欠神てんかん(けいれん発作無く意識消失を示すてんかんの一種で、カルシウムチャネル阻害剤で抑制される)の症状を確認した。次いでてんかん責任領域の同定、神経活動解析、領域・細胞種特異的神経活動操作を行った結果、新規のてんかん生成メカニズムを見出した(投稿中)。太田原症候群は難治性てんかんであり重度の精神発達遅滞を伴うが、STXBP1遺伝子の変異が原因として報告されている。STXBP1は神経伝達物質放出に関わるが、その発症機序は不明である。本研究はその病態メカニズムを調べるためStxbp1遺伝子ヘテロ欠損マウスを用いた。Stxbp1マウスはてんかん性脳活動や記憶・学習障害を示した。さらにヒト神経発達障害などでも頻発する攻撃性の顕著な亢進が観察された。さらにグルタミン酸興奮性シナプス伝達を促進するAmpakineの腹腔内投与により攻撃性は有意に低下した。これらの結果は攻撃性は興奮性伝達促進により軽減され得ることを示唆している。当初の研究計画に沿って遂行し、行動実験を中心に行う。これまでの研究計画に従って研究を進める。さらに焦点となる脳領域において遺伝薬理学的手法、シングルユニット神経活動記録法、選択的神経回路の操作を適用しててんかんの生成の神経メカニズムの解明に重点を置く。神経科学
ジヒドロピリジン系Ca拮抗薬のミネラルコルチコイド受容体拮抗作用に関する検討

本研究により、ジヒドロピリジン系Ca拮抗薬(dpCCB)によるミネラルコルチコイド受容体(MR)拮抗作用が、in vitroの系のみならず、in vivo(ヒト生体内)でも存在することが確認された。また、dpCCBはMRのみならず、グルココルチコイド受容体やプロゲステロン受容体など他のステロイドホルモン受容体にも部分的かつ多様性を持って拮抗作用を有することが確認された。本研究の成果は、これまでも臨床の現場で頻用されてきた降圧薬であるジヒドロピリジン系Ca拮抗薬の新たな有益性を明らかにしたという点で、極めて臨床への還元性が高いと考えている。ジヒドロピリジン系Ca拮抗薬のミネラルコルチコイド受容体(MR)拮抗作用について、ルシフェラーゼアッセイおよび内因性標的遺伝子のmRNA発現検討(real-time RT-PCR)などのアッセイ法で検討を行い、各薬剤で様々な程度のMR拮抗作用を有することが確認された。グルココルチコイド受容体(GR)やプロゲステロン受容体(PR)など他のステロイドホルモン受容体に対しても、受容体選択的に拮抗作用を有することを確認した。また、拮抗作用の新たな機序として、リガンド依存性のMR核移行の阻害を見出し、従来のMR拮抗薬との相違点を示した。核移行阻害の詳細な機序として、細胞膜受容体シグナルとのクロストークに関しても検討を行った、一方、動物モデルを用いた生体内でのMR拮抗作用の検討に関しては、甑作用をモニターする系の確立に難渋し、進展に至っていない。代替案として、ヒトの臨床データを用いたアプローチで、各薬剤のMR拮抗作用の有無について検証を行っている。心腎血管臓器でのMR活性化は、高血圧の原因となることに加えて、局所の炎症、酸化ストレスなど、様々な病態の基となる現象を惹起することが数多くの研究者から示されており、従来、Caチャネルブロック作用を介し血管拡張作用を主として用いられてきたジヒドロピリジン系Ca拮抗薬が、MR拮抗作用を有するという事実は、各薬剤の積極的な使用適応拡大の根拠となり、臨床現場における意義は極めて大きいと考えている。上記の内容に関しては、国内外の学会で発表し、日本高血圧学会のトップ10演題、国際内分泌学会のHot Topic演題などに選ばれた。前年度の検討で、ジヒドロピリジン系Ca拮抗薬にミネラルコルチコイド受容体(以下MRと略す)拮抗作用があること、また他のステロイドホルモン受容体にも様々な程度で拮抗作用を示すことを見出した。さらにMR拮抗メカニズムが従来のMR拮抗薬と異なり、両者の併用が相加効果を持つことも確認した。今年度の課題は、このような作用がin vivoにおいてもみられるか否かを検討することであり、動物モデルの確立に難渋したため、原発性アルドステロン症患者の臨床データを中心に、ジヒドロピリジン系Ca拮抗薬が生体においてもMR拮抗作用を呈するかの検証を行った。詳細な検討により、高用量のジヒドロピリジン系Ca拮抗薬を投与した際には、Ca拮抗薬の種類により多少程度の差はあるものの、いずれもMR拮抗作用を示すことを確認した。さらに、そのMR拮抗作用の程度は、in vitroのデータとほぼ相関し、前年度で確認したin vitroの実験結果が、in vivoにも適用可能であると結論した。原発性アルドステロン症の降圧コントロールにおいて、MR拮抗薬が有効であるのはいうまでもないが、経験的にジヒドロピリジン系Ca拮抗薬も有効性が高いことはすでに知られていて、この理論背景を実証したという点で、本研究の意義は非常に高い。また、各薬剤で、MR拮抗作用の程度に違いがあることから、MR作用過剰を呈する病態において、どのCa拮抗薬を選ぶべきか、新たなカテゴリー分類の確立にも貢献可能と考えている。これまでの検討で、ジヒドロピリジン系Ca拮抗薬にミネラルコルチコイド受容体(以下MRと略す)を含め様々ステロイドホルモン受容体に多様な拮抗作用を示すこと、またこのようなin vitroの所見が、in vivoでも確認されることが、当院の原発性アルドステロン症患者の臨床データ解析により判明している。中でも、異なるジヒドロピリジン系Ca拮抗薬において、各ステロイドホルモン受容体への拮抗作用が多様性を示すことが興味深く、その点に関する詳細な解析を行った。本邦では、市場に出てはいないが、ニモジピンは最もシンプルな骨格を持つが、MRの他、GR(グルココルチコイド受容体)、PR(プロゲステロン受容体)などに対しても、それなりの拮抗作用を有する。医療現場でも比較的多く用いられ、近年妊娠高血圧症に使用可能な数少ないCa拮抗薬として認可されつつあるニフェジピンは、ニモジピンより作用は劣るものの、MR、GRにそれなりに拮抗作用を示すことが確認される」方、PRに対する作用は最小であった。

また、シルニジピンは対照的にMR、GRに対する拮抗作用は中等度であるものの、PRに対し強力な拮抗作用を示した。妊婦に対する安全性という観点から、大変重要な知見が得られたと考えている。詳細なメカニズムの検討や動物モデルを用いた検証は、本研究期間内に達成できておらず、今後の検討課題である。現在、最終成果として、論文投稿準備中である。
アジア系外国人社員の早期離職を防ぐためのアクションリサーチ：文系総合職社員の場合

本科研の成果として以下3点を挙げることができる。(1)入社直後は配属先のに応じて「外国人社員としてのギャップ」「大卒の優秀人材としてのギャップ」という二つのカテゴリーが現れたが、両者が重複した外国人社員のモチベーションは極めて低く、逆にいずれもない場合はモチベーションが高い傾向が見られた。(2)モチベーションに高低は生じる背景には、1日本企業特有のメンバーシップ型の人事システム、2個々の職場における育成・支援体制の違い、3日本人と同じ配属や担当業務に対する本人の抵抗感の有無、という三点の影響が示された。(3)日本企業の人事側の外国人社員への姿勢は「日本人と同じ採用・育成・登用」で一貫していた。本研究は、日本の大学を卒業し文系総合職として日本企業に入社した外国人社員が離職に向かう背景もしくは逆に定着する理由を明らかにすることが目標である(平成24年26年)。そのために、当事者である若手外国人社員と日本企業の人事採用担当者の双方に向けて聞き取り調査を行う。前者(外国人社員)に対しては、日本企業で彼らが直面する新入社員研修やOJTなどの人材育成システムに対する感想・入社前後のギャップ・職場環境などを訊く【研究責任者が主に担当】。一方、後者の人々(企業の人事担当者)には、どのような外国人人材を日本企業は採用し、どう育成すべきかを、それぞれ聞き取る【研究分担者が主に担当】。今年度は、合計9名の外国人社員のデータ収集を行い、前年度とあわせるとインタビューは合計17名となり、15名を目安としていた外国人社員のデータは予定数を越えた。一方、昨年度4件だった人事担当者側のデータは、今年度は3件を加えて合計7件となった。こうして収集したデータは、現在、研究代表者と研究分担者が協働で分析を行っており、途中経過ではあるが、H25年度には二つの学会・研究会(うち一つは国際学会)にて次のような内容の口頭発表を行った。日本で働く外国人社員には、勤務先に強い不満を持つケースと満足度の高いケースの2グループが見られるが、両者に共通するのは成長したい・実力をつけたい、という意欲である。従って、その意欲に応える教育的な関わりや、成長を促す責任ある仕事を与えられることが企業側に求められるが、一部の日本企業では未だに終身雇用制度に則った育成や将来の道筋が見えないOJTを行っており、外国人社員との間にはギャップが生じていることがわかった。今年度は、最終的な分析結果を公表して検討するためのワークショップを開催する予定である。本研究は、平成24年から26年に及ぶもので、当該年度は、研究初年度にあたる。そのため、この年度の研究実施計画上の目的は、研究に着手するための準備とデータ収集にある。本研究がインタビューで聞き取るデータは、外国人社員が職場で直面する問題点や仕事上のやりがい・人間関係・キャリア形成など、個人情報の範疇に踏み込む性質のものであるため、研究倫理には十分に配慮する必要がある。そのため、まずは所属先の研究倫理審査委員会の承認を得るだけではなく、質問リストの作成について分担者とともに検討を重ね、申請前に実施したパイロットスタディ以上に精緻なリストを作成した。その後、入社23年目の外国人社員を中心に協力者を募り、アポイントをとって合計8名のインタビューを実施した。この8名は、ベトナム・中国・台湾の出身で、いずれも日本の大学・大学院を卒業した20代半ばの若者である。滞日歴は48年と比較的長く、高度な日本語力を武器に観光関連を中心とする大手企業に採用されて働いている。これまでのインタビュー調査の結果、若手の外国人社員には、勤務に関して強い不満を持つケースと比較的良好なケースの2グループに大きく分かれる傾向が見られることが分かった。前者の場合、大きな組織を持ちながら、昇格や評価のシステムやキャリアパスが不透明という、日本の大手企業の特徴が影響を与えていると思われる。一方、満足度の高いグループの場合、勤務先が中小企業で、自分のポジションが経営者に直結しており、高度な新規事業への取り組みをいきなり任される、という傾向が見られた。外国人社員の採用に意欲的な企業が増える昨今、今後の日本企業の人事システムの改善に有益な知見を提供しうるデータが収集できた。本研究の目的は、日本国内の大学を卒業した留学生のうち、日本企業に就職した外国人社員の、組織社会化の初期プロセスを明らかにすることである。研究期間は、平成24年度より三年間で、平成26年度は最終年度にあたる。初年度は、入社23年目の若手社員を対象とするインタビューデータを収集し、二年目には企業の人事担当者のインタビューデータを中心に収集した。本年度は、双方のグループの追加データを収集しつつ、外国人社員10名のデータを中心に、M-GTAの手法で分析を行って構造モデルを生成した。

その結果,入社直後は配属先の環境に応じて「外国人社員としてのギャップ」「大卒の優秀人材としてのギャップ」という二つのカテゴリーが現れ,その後の適応も異なっていた。その差異の背景には,日本企業に特徴的なメンバーシップ型の人事システムと個々の職場の育成・支援体制という環境の違い,そして,日本人と同じ配属や担当業務に対する本人の抵抗感の有無という三点が影響している可能性が示された。即ち、本研究が対象とした外国人社員に関する限り、先行研究が指摘するような日常的な異文化間のコミュニケーションギャップではなく、日本企業の人を中心とする人事管理手法に対する抵抗感の有無が勤務状況を左右する、という結果が出た。この研究成果をまとめた研究論文は、査読の結果、「移民政策研究」第7号に掲載が決定し、鈴木(2015)として印刷中である。また、以上の知見を踏まえ、平成26年11月には、企業の人事担当者と外国人社員を集めたワークショップを開催し、分析結果に対して双方の意見をお聞きした。この日の記録は、本科研の報告書として冊子にまとめている。日本語教育、異文化間教育、談話分析当該年度は、研究二年目にあたる。当初の研究計画では、平成24年度には主にデータ収集を、25年度にはその分析とその理論化、更に年度末にはそこで得られた知見の公開を行う予定であったが、平成24年度は、東日本大震災発生直後の研究開始となったため、外国人社員の研修や配属スケジュールの変更、人事部内の採用スケジュールの変更等、予想外の事態が発生し、予定した時期にデータ収集を行うことが難しかった。そのため、本格的なデータ収集が25年度にずれ込んだが、外国人社員へのインタビュー調査はほぼ終了し、その分析も、研究代表者・分担者のレベルでは最終段階に入っている。本年度は、人事担当者側のデータ収集と分析を終え次第、ワークショップを開催する。そこでは、外国人社員・人事担当者と分析結果について議論を交わし、結論について検討するとともに、日本における外国人社員の採用・育成の改善に向けた方策を彼らととも探る。本研究の柱となる二つの研究は連続するものであり、まず初めに、15件ほどの外国人社員へのインタビュー調査を先行して実施し、そのデータ収集から得られた知見をもとに、日本企業の人事採用担当者へのインタビュー調査を開始する計画であった。そのうち、本年度実施を予定していた外国人社員へのインタビュー調査は、入社13年目の若手社員を対象にするものである。しかし、入社直後の新入社員は新人研修や販売実習などで配属先が安定せず、アポイントをとることが難しかったため、23年目の社員を中心に聞き取りを行った。その結果、8名のインタビューは終了したが、入社一年目社員のデータ収集を次年度に持ち越すこととなった。そのため、第一の研究のデータ分析が完了せず、第二の企業の人事部採用担当への研究に着手する時期が多少遅れた。しかし、外国人社員と企業の人事採用担当のいずれも、研究代表者と研究分担者はインタビュー対象者に協力を得るための強いネットワークがあるため、適切なインタビュイーを探すための労力はかからない。今後の集中的なデータ収集により、当該年度の遅れを取り戻すことは十分可能と考える。
都市などの大規模空間の効率的な形状およびテクスチャ情報の取得に関する研究

本研究では,車載カメラで撮影した画像から,自動的に街などの広域空間の詳細な形状や色の情報を獲得する手法を開発した.これは実世界取得の基礎的研究であり,具体的には,(1)全方位ステレオによる広範囲な3次元形状の復元(2)時系列画像群からの車の位置姿勢の高精度な推定(3)都市の建物のテクスチャの高精度化,を目指して研究を行った.上記の成果を論文として発表し、ITSシンポジウム2010においては,200件程度の応募から6件のみ採択されるベストポスター賞を受賞することが出来た.本研究では,車載カメラで撮影した画像から,自動的に街などの広域空間の詳細な形状や色の情報を獲得する手法を開発した.これは実世界取得の基礎的研究であり,具体的には,(1)全方位ステレオによる広範囲な3次元形状の復元(2)時系列画像群からの車の位置姿勢の高精度な推定(3)都市の建物のテクスチャの高精度化,を目指して研究を行った.上記の成果を論文として発表し、ITSシンポジウム2010においては,200件程度の応募から6件のみ採択されるベストポスター賞を受賞することが出来た.本研究では,車載カメラで撮影した画像から,自動的に街などの広域空間の詳細な形状や色の情報を獲得する手法を開発する.これは実世界取得の基礎的研究であり,これを実現するため,(1)全方位ステレオによる密な3次元形状の復元(2)時系列画像群からの車の位置姿勢推定(3)テクスチャの高精度化,を目指す.平成21年度は,システムの基本的な実装を大きく3つ行った.以下にそれぞれの詳細を述べる.(1)広範囲の密な3次元形状復元:広域を密に3次元復元するには,レンジセンサよりステレオカメラの方が適している.そこで,全方位ステレオによる密な形状復元を実装した.テクスチャ模様の無い部分は,グラフカットにより滑らかな形状復元を実現した.成果は日本ロボット学会講演会にて発表した.(2)画像列を用いた高精度自己位置推定:全方位因子分解法を実装し,線形解法により精度の良い初期値を得て,さらに,全方位画像の場合,長いフレームにわたり特徴点の観測が可能であることから,時空間画像解析とバンドル調整法を組み合わせた,高精度化を実現した.さらに,建物などの繰り返しパターンに関して,曖昧性なく安定した処理が可能となる研究をフランスINRIAにて行った.(課題3)時空間画像解析による高精度テクスチャ取得:建物テクスチャの取得においては,対向車や歩行者,電柱などを除去し,さらに車の揺れによるブレを除去することが求められる.そこで,時空間画像解析により,これらを除去し,ブレ除去処理を実装した.成果は,国内シンポジウムおよび国際会議で発表を行った.シンポジウムにおいては200件超のなかで3件のベストインタラクティブ賞を受賞した.本研究では,車載カメラで撮影した画像から,自動的に街などの広域空間の詳細な形状や色の情報を獲得する手法を開発する.これは実世界取得の基礎的研究であり,これを実現するため,(1)全方位ステレオによる広範囲な3次元形状の復元(2)時系列画像群からの車の位置姿勢の高精度な推定(3)都市の建物のテクスチャの高精度化,を目指して研究を行った.以下に詳細を述べる.(1)広範囲の3次元形状の復元:前年度の開発により,複数の全方位カメラ映像より,形状データを取得し、これを統合するアルゴリズムが完成していることから、これを自動化する研究を行った.全方位カメラ画像の場合,球面座標系の影響で画像が歪むため,これを除去するアルゴリズムを開発した.さらにカメラの動きによる歪みの除去も行った正規化された時空間画像を用いた処理により,複数の全方位カメラ映像の自動的な統合に成功した.(2)画像列を用いた高精度位置推定:前年度の成果により得られた基礎行列を分解し,カメラの位置姿勢の高精度な推定を行った.ここで得られた推定結果は,前記(1)の入力として用いられている.(3)車載映像からの高精度テクスチャの取得:街路樹のように障害物が画面全体を覆っている場合、正しい建物がノイズに埋もれて正しく分離することが難しい.そこで,車が徐々に動きながら、建物の同じ位置を何枚も撮影していることを利用し,統計的な手法により、ほとんど障害物に覆われているようなシーンにおいて障害物の除去に成功した。(成果の発表)上記の成果をITSシンポジウムで発表したところ,200件程度の応募で6件のみ採択されるベストポスター賞を受賞することが出来た。
抗GTF単一抗体使用の免疫クロマトによる迅速う蝕リスク診断キットの開発

う蝕の2大原因菌であるS, mutansとS.sobrinusの菌数と質(菌種及び病原性の強弱)を迅速に評価できるチェアーサイドのう蝕リスク診断システムを確立し実用化することを主目的に研究を行い、以下の成果を得た。DMF歯数を異にする成人群から採取した多数の歯垢試料につき、2大う蝕原因菌の菌数レベルを改良した選択培地を用いて算定し、ハイリスク者選定のための理論的根拠をさらに明確化するとともに、診断キットの有用性試験に必要な歯垢試料の調製と保存を行なった。また、S.mutansの最重要病原因子であるGTF-Bを微量定量するために先に開発したサンドイッチELISA法の抗原抽出法や発色系等に検討を加え,培養物中のGTF-Bを精度良く定量する手法に改良した。この方法により歯垢試料中GTF-B量を測定した結果、測定値がS.mutansレベルと強く相関していることを認め、本ELISA測定系がう蝕の迅速リスク診断法として使用できる可能性を示唆した。また、S.sobrinus gtfI遺伝子を発現するS.anginosus形質転換株を作製し、GTF-IがS.sobrinusの最重要病原因子であることを確証するとともに、純化GTF-I標品を抗原として5種の抗GTF-Iモノクローナル抗体産生ハイブリドーマを樹立し、有用と思われる特異性及び抗体価の高いモノクローナル抗体1種を特定した。さらに、このモノクローナル抗体を使用してS.sobrinusのGTF-Iを微量定量するサンドイッチELISA法を確立した。現在その有用性試験を行っている.う蝕の2大原因菌であるS, mutansとS.sobrinusの菌数と質(菌種及び病原性の強弱)を迅速に評価できるチェアーサイドのう蝕リスク診断システムを確立し実用化することを主目的に研究を行い、以下の成果を得た。現在その有用性試験を行っている.う蝕原因菌であるミュータンスレンサ球菌の菌数と質(菌種及び病原性の強弱)を迅速に評価できるチェアーサイドのう蝕リスク診断システムを確立し実用化することを主目的に研究を行い、以下のような成果を得ている。DMF歯数を異にする成人群から採取した多数の歯垢試料につき、総レンサ球菌、Streptococcus mutans及びStreptococcus sobrinusの菌数レベルを改良MSB選択培地使用のスパイラル培養法により算定し、ハイリスク者選定のための理論的根拠をより明確化するとともに、診断キットの有用性試験に必要な歯垢試料の調製と保存を行なった。また、DMF歯数を異にする成人群から採取した多数の歯垢試料につきサンドイッチELISAを行い、歯垢中のGTF-B量とスパイラルシステム使用の細菌分析法による菌数レベルと比較した結果、両者間に極めて高い相関があることを明らかにした。また、当該サンドイッチELISA法の抗原抽出法や発色系等に検討を加え,培養物中のGTF-Bを精度良く定量する手法に改良した。また、Streptococcus sobrinusB13Nからの純化GTF-I標品を抗原として免疫したマウス脾臓とミエローマ細胞を融合させる従来法で、5種の抗GTF-Iモノクローナル抗体産生ハイブリドーマを樹立した。さらに、得られた5種のモノクローナル抗体につき抗体価と特異性の検討を行い、有用と思われる特異性及び抗体価の高いモノクローナル抗体1種を特定した。う蝕原因菌であるミュータンスレンサ球菌の菌数と質(菌種及び病原性の強弱)を迅速に評価できるチェアーサイドのう蝕リスク診断システムを確立し実用化することを主目的に、本年度は、下記の流れで研究を遂行し、以下の結果を得た。S.sobrinus標準株及び新鮮分離株のGTF-I酵素産生性及び局在性を当該サンドイッチELISA法により調べた。その結果、GTF-I酵素の局在性は全供試株において菌体外であり、産生性は菌株により大差があることを確認した。4.サンドイッチELISA法の迅速測定化の検討。トクヤマデンタル(株)との共同研究により開発したS.mutans迅速検出のための免疫

クロマト技法を適用して、GTF-BとGTF-I測定用のELISA系を30分以内に迅速測定可能な免疫クロマト法に改良する諸条件の検討を行なったが、まだ迅速化に成功していない。
DNAポリメラーゼβとその新規特異的阻害天然物の結合の立体構造的研究

1.DNAポリメラーゼβ・8kDaドメインの大量発現DNAポリメラーゼβ(polβ)・8kDaドメイン遺伝子のN末側にHis-タグを挿入して、その遺伝子を大腸菌へ組み込んだ。そして大腸菌を培養して遺伝子を発現させて、ニッケルカラムで簡単にかつ大量に8kDaドメインを供給することに成功した。培地に^<15>NH_4Clを添加して蛋白質を安定同位体ラベルすることにより、2次元NMR測定用の8kDaドメインサンプルを提供できるようにした。長鎖脂肪酸のリノール酸およびネルボン酸、胆汁酸ステロイドであるリトコール酸がpolβ・8kDaドメインの一本鎖DNA結合活性を阻害したので、阻害剤の8kDaドメインへの結合を^1H-^<15>NHMQC-NMRで解析した。長鎖脂肪酸は8kDaドメインのLeu11,Lys35,His51,Thr79と、リトコール酸はLys60,Leu77,Thr79と結合することを見いだした。長鎖脂肪酸・リトコール酸ともにカルボキシル基を有しており、カルボキシル基がLys残基と水素結合することが考察された。長鎖脂肪酸よりも10倍以上強くpolβを阻害する糖脂質(SQMG)の有機化学合成に成功した。また各種類似体・誘導体合成にも成功して、阻害剤の構造活性相関を明らかにした。SQMGと8kDaドメインの結合のNMR解析を現在実施している。4.DNAポリメラーゼβ・8kDaドメインの変異蛋白質の作製遺伝子工学的手法を用いて、長鎖脂肪酸およびリトコール酸が結合する上述の8kDaドメインのアミノ酸残基をAlaに変異させた蛋白質の作製に成功した。阻害剤の変異蛋白質への結合について、野生型(非変異型)との比較はこれから実施するところである。酵素蛋白質であるDNAポリメラーゼβ(pol.β)・8kDaドメインとその選択的阻害物質の結合について、立体構造的に解析するために、蛋白質と阻害物質を大量に供給できるようにした。蛋白質については、pol.β・8kDaドメイン遺伝子を導入した大腸菌を培養して、発現させた蛋白質を精製するが、精製効率を高めるためにHis-tagをN-末側に導入して遺伝子を改変させることにより、キレートカラムでの簡便な精製方法の確立に成功した。一方、強力なDNAポリメラーゼ阻害物質として見出された糖脂質(Sulfo-quinovosyl-acyl-glycerol)の有機化学合成に成功した。さらに糖脂質の単糖部分および脂肪酸部分の種類を変えることにより、さまざまな類似物質を合成できるようになった。糖とグリセロールの結合には立体異性が生じるが、天然型のα体の他にも非天然型のβ体の合成にも成功した。これらさまざまな合成糖脂質のDNAポリメラーゼの阻害試験を実施した結果、単糖の種類による阻害の強さは影響ないこと.脂肪酸鎖が長くなるほど阻害が強くなること、脂肪酸が2分子であるSulfo-quinovosyl-diacyl-glycerol(SQDG)の方が、脂肪酸が1分子であるSulfo-quinovosyl-monoacyl-glycerol(SQMG)よりも阻害が強いこと、阻害には糖の6位にある硫酸基が必須であること、などを見出した。平成13年度はpol.β・8kDaドメインと阻害物質を混合させた溶液を2次元(^1H-15N HMQC)NMR測定することにより、8kDaドメインの各アミノ酸残基のクロスピーク変化を解析する。糖脂質は直鎖脂肪酸単独よりもpol.βを10倍以上強く阻害するため、糖脂質と脂肪酸の8kDaドメインへの結合様式の違いから阻害の強さとの相関を考察する。