hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
GPUによる並列進化計算の汎用フレームワークの構築に関する研究

パソコンの画面表示機能を担当するGPU(Graphics Processing Unit)は,画像処理だけでなく一般的な計算プログラムも実行可能となり,様々な科学技術計算へGPUを適用するGPGPU (General Purpose computation on GPU)に関する研究がここ数年盛んになってきた.遺伝的アルゴリズム(GA)に代表される進化計算は,個体レベル,集団レベルなどでの処理の並列性が高く,並列計算に適した計算手法である.本研究では,GPUによる並列進化計算の構築の容易化を実現するための計算効率の高いフレームワークを構築した.最新の代表的なGPUであるNVIDIA社のGTX 680は1536個の小さいプロセッサ(Core,コア)を搭載し,数万の「スレッド」が同時実行可能な並列計算環境を低コストで提供している.そのピーク演算性能は3TFLOPS(テラ・フロップス)を超える.このためGPUは価格性能比が非常によく,様々な科学技術計算へGPUを適用するGPGPU (General Purpose computation on GPU)に関する研究がここ数年盛んになってきた.遺伝的アルゴリズム(GA)に代表される進化計算は,個体(Individual)レベル,集団(Population)レベルなどでの処理の並列性が高く,並列計算に適した計算手法である.しかし,多くの研究では,GPUによる効率性の高い並列進化計算は,対象問題や進化計算のモデルに依存して個別に工夫されて実装されているのが現状である.画像表示用に開発されたGPU(Graphics Processing Unit)は,多数(数百個以上)の小さな演算装置(コア)から構成され,並列性を有する問題に対しては非常に高性能な演算装置となる.しかしながら,これらの高い並列性を実現する方法は解く問題に依存する.本研究課題が対象としている進化計算は,多数の解候補を生物集団にみたてて,集団で解候補(個体)を進化(改善)させることにより,従来の決定論的方法では解くことが困難であった問題の解法に有効な手法である.進化計算は,集団,個体,遺伝的オペレータの各レベルにおいて並列性を有するため,GPU向きの計算手法である.しかし,進化計算をGPUにより効率よく並列実行するには,集団,個体,遺伝的オペレータの各レベルで有効に並列性を確保する為の工夫が欠かすことができない.また,対象問題(個体)にも依存する.本研究では,多くの組合せ最適化問題の一般形である2次割当て問題(QAP;Quadratic Assignment Problem)をとりあげ,GPUを用いて進化計算で解く手法の一般化を進めた.特にGPUは,多数のスレッドをSIMT(Single Instruction, Multople Threads)と呼ばれる方法で並列実行が行われるが,この際,異なるスレッドの処理において異なる分岐による処理の流れがある場合,遅延が発生する.本研究では,このような遅延が発生しないようにスレッドを効率的に制しえする手法(MATA; Move-Cost Adjustment Thread Assignment)を提案し,GPUにおける並列計算の効率化の手法として確立した.GPU(Graphics Processing Unit)は,多数(数百個以上)の小さな演算装置(コア)から構成され,メニコアー計算機の代表的な演算装置である.しかしながら,これらの高い並列性を実現する方法は解く問題に依存する.本研究では,多くの組合せ最適化問題の一般形である2次割当て問題(QAP;Quadratic Assignment Problem)をとりあげ,GPUを用いて進化計算で解く手法の一般化を進めた.特にGPUは,多数のスレッドをSIMT(Single Instruction, Multiple Threads)と呼ばれる方法で並列実行が行われるが,この際,異なるスレッドの処理において異なる分岐による処理の流れがある場合,遅延が発生する.本研究では,このような遅延が発生しないようにスレッドを効率的に制しえする手法(MATA; Move-Cost Adjustment Thread Assignment)を提案し,GPUにおける並列計算の効率化の手法として確立した.一方,従来から用いられているCPU(Central Processing Unit)も8コア,16コアと多コア化が図られ(マルチコアCPU),OpenMPなどののマルチスレッドプログラミングにより,効率的な並列計算が可能になってきた.今年度は,マルチコアCPUによる効率的な並列進化計算手法を,ACO(Ant Colony Optimization)アルゴリズムを取り上げて実現した.多数のコアを有する計算機(メニーコア計算機)の実現方法として,GPUの他,一つのコアの性能は低いが通常のマルチコアCPUのようにコアを数十集積する演算装置Xeon Phi(インテル社)があり,また通常の構成のCPUで演算装置を20以上有するマルチコアCPUがある.GPUとXeon Phiの進化計算を実行した場合の比較を行った結果,GPUの方が10倍以上高速になるという結果を得た.今後進化計算において,これら各種のメニーコア計算機を用いた並列進化計算の比較研究をまとめる必要がある.平成27年度は,申請者の病気の入院治療のため(現在は完治),次年度に延長申請をせざるを得なくなった.GPU (Graphics Processing Unit)は多数(数百個以上)の小さな演算装置(コア)から構成され,メニコア一計算機の代表的な演算装置である.しかしながら,これらの高い並列性を実現する方法は解く問題に依存する.また,この手法は,進化計算の他,組合せ最適化問題に適用される2-OPTローカルサーチやタブーサーチのGPUによる並列計算にも広く適用できる手法であることを確認した.パソコンの画面表示機能を担当するGPU(Graphics Processing Unit)は,画像処理だけでなく一般的な計算プログラムも実行可能となり,様々な科学技術計算へGPUを適用するGPGPU (General Purpose computation on GPU)に関する研究がここ数年盛んになってきた.遺伝的アルゴリズム(GA)に代表される進化計算は,個体レベル,集団レベルなどでの処理の並列性が高く,並列計算に適した計算手法である.

本研究では,GPUによる並列進化計算の構築の容易化を実現するための計算効率の高いフレームワークを構築した.多数のコアを有する計算機(メニーコア計算機)の実現方法として,GPUは各コアがSIMD(Single Instruction, Multiple Data)風に実行されるが,これとは異なり,性能は低いが通常のマルチコアCPUのようにコアを数十集積する演算装置Xeon Phiがインテル社から発売された.Xeon Phiは通常のマルチコア計算機と同様の構造(MIMD; Multiple Instruction, Multiple Data)で並列計算用のプログラミングが行えるという利点がある.そこでGPUとXeon Phiの進化計算を実行した場合の性能の比較は興味あるテーマである.この比較を行った結果,GPUの方が10倍以上高速になるという結果を得た.これにより本研究のアプローチの有効性が確認できた.進化計算を高速に実行するという観点からは,並列化は重要であるが,進化計算自体の高性能化の研究も重要である.効率よい進化計算は,解を少ない世代で得ることができ,計算の高速化につながる.この観点からの研究も平行して進め,非対称交叉オペレータの提案を行い,その有効性も確認した.この手法は,GPUへの実装も容易である.並列進化計算の方法としてGPUとXeon Phi,マルチコアCPUとの総合比較研究を行い,GPUが優位な条件を明らかにする研究を行う.また,非対称交叉オペレータのさらなる解析的研究を行う.情報科学GPUとXeon Phiの比較において,GPUが1桁高速であることを確認したが,Xeon Phiのプログラミング手法に改善の余地がある.このため,マルチコア計算機の標準的並列プログラミングモデルであるOpenMPの効率的並列化の研究も今後取組んでいく予定である.進化計算をGPUを用いて並列実行する研究は多くあり,現在行われている多くの研究の状況を把握することを目的に,Strasbourg大学(仏)のPierre Collet教授と共編で申請者の著作2章も含めて19章からなる書籍をSpringerから2013年12月に出版した.GPUでは,同じ命令からなる処理を「スレッド」として多数生成され,それらがSIMD (Single Instruction, Multiple Data)風に並列実行される(NVIDIA社はSingle Instruction, Multiple Thread: SIMTと呼んでいる)
BGaN半導体検出器を用いた熱中性子イメージングセンサーの開発

中性子イメージング技術は、新しい非破壊内部イメージング技術として期待されている。高解像度イメージングに期待される中性子半導体検出器は中性子捕獲元素を含む必要があるため、半導体材料の合成が困難であり実用化に至っていない。我々は、大きな中性子捕獲断面積を持つB原子に着目し、B原子を含んだIII族窒化物半導体であるBGaNを中性子検出半導体として提案している。本研究では、BGaN中性子イメージングセンサー実現に向けて、「BGaN結晶成長技術の開発」、「デバイスプロセス開発」、「信号処理技術の開発」を実施する。これらの要素技術開発により、中性子イメージングセンサーの実現を目指す。
太平洋の教育機関を対象とした日本語コンテンツの実態調査と流通システムの共同開発

本研究は,太平洋の国・地域の日本語教育機関における「日本語コンテンツの実態」と「教師・学習者のIT活用能力の実態」を把握することが主たる研究目的である。本年度は,質問紙調査で回答があった機関(10か国26機関)の中から,ニューカレドニアとハワイ諸島の日本語教育機関を選び,訪問調査を実施した。前年度に訪問したマーシャル諸島,ミクロネシア,パラオ,フィジー,サモア,タヒチ(仏領ポリネシア)と今回の地域を合わせて,計8つの国・地域を調査することができた。コンピュータを保有している機関は全体の85%であるが,日本語教育における利用率は54%であった。日本語教師のコンピュータ使用目的は,日本語ワープロとホームページ検索が大部分であるが,学習者はそれほど日本語教育のためにコンピュータを使用していない。多くの大学,高校にはコンピュータ教室が設置されている。しかし,日本語教育のためにこれらのコンピュータを使用しているところは極めて少ない。日本語教師・学習者のIT活用能力の問題もあるが,それ以前に日本語が自由に使えるIT環境の未整備が目立った。インターネットの回線スピード,故障時やメンテナンス等のハードウェア的な問題もある。さらに,伝統的な日本語教育の教授・学習法にITを導入する必要性や準備等の時間確保の問題も明らかになった。一方,電子メールやホームページを活用して,太平洋の島々及び全世界の日本語教育関係者と人的交流を深め,お互いに情報交換することの必要性など,ITを利用して直面の問題を解決していくことができることも明らかになった。1.調査項目の作成太平洋の国・地域における「日本語コンテンツの実態」と「教師・学習者の活用能力の実態」を把握するための調査項目を国内で検討した。(1)日本語コンテンツに関する調査項目の検討日本語コンテンツの実態を把握するための調査項目を検討した。日本語コンテンツを利用するための情報機器・ネットワーク等のハードウェアに関する項目と,日本語コンテンツのソフトウェア(アプリケーション)に関する項目に大きく分けて調査項目を作成した。(2)教師・学習者の活用能力に関する調査項目の検討教師・学習者の活用能力の実態を把握するための調査項目を検討した。教師に対しては教材作成,学習指導・教授法(授業),評価法における各場面で,学習者に対しては日本語学習目的に分けて調査項目を作成した。2.海外での研究打合せと予備調査(1)海外共同研究者との研究打合せ先進的なIT環境が整備されていて,大洋州に関心が高い,米国とオーストラリアで,共同研究者(海外の日本語教育専門家)との研究打合せを行い,国内で作成した調査項目に対するレビューを受けた。(2)予備調査の実施米国・オーストラリア・シンガポールの日本語教育関係者の協力を得て予備調査を実施した。機関によっては回答困難な調査項目があり,調査項目の再検討を行った。本年度は,予備調査の後,太平洋の国・地域を訪問調査し,「日本語コンテンツの実態の調査」と,「教師・学習者の日本語コンテンツ活用能力の実態の調査」を実施した。1.予備調査の結果予備調査は調査票形式で郵送した。調査票のフェイスシートは,所属機関代表者にもこの調査の概要がわかるように,日本語の他に英語と仏語で記した。予備調査の対象国・地域と機関数は計59機関である。(1)日本語コンテンツに関する調査日本語コンテンツを利用するための情報機器,ネットワーク等のハードウェアに関すること,日本語コンテンツのソフトウェア(アプリケーション)に関することについて調査した。その結果,日本語のコンテンツ,ハードウェア,ソフトウェアが不足しており,すべてにおいて強い需要があった。(2)教師・学習者の活用能力に関する調査項目教師に対しては教材作成,学習指導・教授法(授業),評価法における各場面等に関すること,学習者に対しては日本語学習目的等に関することについて調査した。その結果,教師及び学習者のコンピュータ活用能力が現段階では十分ではないが,今後活用したいという希望があった。2.訪問調査本年度訪問した国・地域は,フィジー,仏領ポリネシア〔タヒチ〕,マーシャル諸島,ミクロネシア,サモア,パラオである。訪問調査報告は,次年度にまとめる予定である。

本研究は,太平洋の国・地域の日本語教育機関における「日本語コンテンツの実態」と「教師・学習者のIT活用能力の実態」を把握することが主たる研究目的である。本年度は,質問紙調査で回答があった機関(10か国26機関)の中から,ニューカレドニアとハワイ諸島の日本語教育機関を選び,訪問調査を実施した。前年度に訪問したマーシャル諸島,ミクロネシア,パラオ,フィジー,サモア,タヒチ(仏領ポリネシア)と今回の地域を合わせて,計8つの国・地域を調査することができた。コンピュータを保有している機関は全体の85%であるが,日本語教育における利用率は54%であった。日本語教師のコンピュータ使用目的は,日本語ワープロとホームページ検索が大部分であるが,学習者はそれほど日本語教育のためにコンピュータを使用していない。多くの大学,高校にはコンピュータ教室が設置されている。しかし,日本語教育のためにこれらのコンピュータを使用しているところは極めて少ない。日本語教師・学習者のIT活用能力の問題もあるが,それ以前に日本語が自由に使えるIT環境の未整備が目立った。インターネットの回線スピード,故障時やメンテナンス等のハードウェア的な問題もある。さらに,伝統的な日本語教育の教授・学習法にITを導入する必要性や準備等の時間確保の問題も明らかになった。一方,電子メールやホームページを活用して,太平洋の島々及び全世界の日本語教育関係者と人的交流を深め,お互いに情報交換することの必要性など,ITを利用して直面の問題を解決していくことができることも明らかになった。
四級不斉炭素密集型天然物の全合成研究：合成戦略の開拓と機能解明

作用機序の分子レベルでの解明を最終目的として、縮環炭素環上に四級不斉炭素が密集した生物活性天然物アンドラスチンC、ブラシリカルジンA、およびポルツラールの全合成研究を行った。α,β-不飽和ワインレブアミドの分子内共役付加反応を用いた環上四級不斉炭素の立体選択的構築法を開発した。本反応を鍵反応としてブラシリカルジンAの不斉全合成を達成した。また、アンドラスチンCの三連続四級不斉炭素構築法を見出し、部分構造の合成に成功した。さらに、独自のN-シリルケテンイミン発生法を活用し、新しいタイプの炭素-炭素結合形成反応を開発した。本研究では、標準的な合成方法論が欠如しているため化学合成が立ち後れている炭素環上に四級不斉炭素が密集した生物活性天然物(ブラシリカルジンA、アンドラスチン、ポルツラール)の効率的合成法の開発、および合成化学的アプローチによるそれら天然物の活性発現重要部位の特定に取り組んでいる。1.四級炭素構築型の立体選択的分子内共役付加反応の開発:末端にアルカンニトリル部位を有する鎖状α,β-不飽和Weinrebアミドを嵩高いアミド塩基と処理すると、核間位に四級不斉炭素を有数する環状ニトリル(5-7員環)が収率よく得られた。対応するエステルと比較して、Weinrebアミドが優れたMichael受容能を示すという興味深い知見を得た。2.ビシクロ[n.3.0]アルカノンの立体選択的合成法の開発:上記1で合成される、Weinrebアミド部位を有する環状ニトリルの分子内付加反応を経由するビシクロ[n.3.0]アルカノンの効率的な合成法を開発した(n=3-5)。本手法は、アンドラスチンやポルツラールの合成への応用が期待される。3.アリールアミン誘導体合成法の開発:オルト位にアルケニルまたはアリール基を有するベンジルニトリルをシリル化条件に付すと、反応系内で生じたN-シリルケテンイミンの電子環状反応と続く芳香化が一挙に進行し、アリールアミン誘導体が収率よく得られた。アリールアミン誘導体は、生物活性化合物や機能性物質に広く含まれる構成要素であり、その有用な合成法を開発できた。本反応はN-シリルケテンイミンを電子環状反応に応用した世界初の例である。4.ブラシリカルジンAの全合成研究:保護基や酸化還元試薬の見直しを行い、ブラシリカルジンAのアグリコン保護体の合成を最適化した。また、糖鎖部の合成を完了した。次年度、糖鎖部のグリコシル化法を確立し、ブラシリカルジンAの全合成を達成する。標的化合物の全合成に必要な反応開発は、順調に進行した。申請書に記載した反応の他、アルカンニトリルから調整されるN-シリルケテンイミンの未知なる反応性を見出すことができた。その他関連する反応の開発の目処も立った。これらは本研究の推進に大きく寄与するものと考えられる。標的化合物の全合成研究に関しては、化合物によって達成度は異なるものの、概ね順調に進行した。ブラシリカルジンAについては、アグリコン保護体のスケールアップ合成と糖鎖部の合成が完了し、全合成まで後一歩のところである。アンドラスチンとポルツラールについても、それらの部分構造であるビシクロ[n.3.0]アルカノンの立体選択的合成法を開発できた。本研究では、標準的な合成方法論が欠如しているため化学合成が立ち後れている炭素環上に四級不斉炭素が密集した生物活性天然物の効率的合成法の開発、および合成化学的アプローチによる活性発現重要部位の特定に取り組んでいる。本年度は以下の研究成果が得られた。1.ブラシリカルジンAの不斉全合成:モデル基質を用いた検討により、糖鎖部導入法としては、フッ化糖のグリコシル化が最適であることが分かった。本手法を用いて、昨年度合成が完了したアグリコンに対して、糖鎖部の位置および立体選択的導入を行った。最後に保護基の除去を経て、ブラシリカルジンAへと導いた。2.分子内シアノエン様反応を基軸とするアンドラスチンBCD環部の合成研究:側鎖に単純アルカンニトリルを有するシクロアルケンをスルホン酸またはホウ素系ルイス酸と処理すると、分子内シアノエン様反応が進行し、生じたイミニウムをワンポットで酸加水分解することで、縮環シクロアルカノンが収率よく得られることを見出した。本反応を用いてアンドラスチンBCD環部構築を検討した。C環およびD環形成に、先の分子内シアノエン様反応を利用することで、環形成しつつ三連続四級不斉炭素の立体選択的構築を行い、BCD環部モデルの合成が実現できた。3.温和なシリル化条件下のアルカンニトリルのアルデヒドへの付加反応の開発:アルデヒドとアルカンニトリルをトリイソプロピルシリルトリフラートおよびテトラメチルピペリジンと処理すると、反応系内で生じたN-シリルケテンイミンのアルデヒドへの付加反応が進行し、β-ヒドロキシニトリルのシリルエーテルが高収率で得られることを見出した。本反応は、強塩基を用いる従来の付加反応と比較して官能基許容性が高く、レトロ付加反応やβ-脱離など副反応が少ないという利点を備えていた。標的化合物の全合成に関しては、概ね順調に進行している。ブラシリカルジンAは、不斉全合成を達成することが出来た。

一方、アンドラスチンの全合成については、申請書に記載した合成計画は困難であることがわかり、分子内シアノエン様反応を基軸とする新ルートを立案した。そして、分子内シアノエン様反応を用いた縮環系シクロアルカノン合成法を開発し、アンドラスチンのBCD部の立体選択的構築が実現できた。ニトリルの低反応性のため、分子内シアノエン反応は、合成化学的にはほとんど利用されていない形式の反応であり、今後の応用・展開が期待される。ポルツラールについては、実験担当の学生の卒業により、大きな進展は見られなかった。全合成研究に関連した反応開発は、順調に進行した。特に、ニトリルから系内で調整されるN-シリルケテンイミンを用いた反応開発については、複数の新規反応を見出すことが出来た。これらは本研究および関連化合物の合成研究の推進に寄与するものと考えられる。本研究では、標準的な合成方法論が欠如しているため化学合成が立ち後れている炭素環上に四級不斉炭素が密集した生物活性天然物の効率的合成法の開発、および合成化学的アプローチによる活性発現重要部位の特定に取り組んでいる。本年度得られた研究成果を以下に示す。1.ブラシリカルジン類の全合成研究:ブラシリカルジンAの全合成において収率、選択性に問題のあった反応を改良、最適化した。2.アンドラスチン類の全合成研究:まず、ポリエンの連続ラジカル環化反応を用いるAB環部の一挙合成を検討した。オレフィンの位置異性体を含む多数の異性体混合物を与えたので、このアプローチを断念した。検討の結果、側鎖に求核部位としてアルカンニトリルを備えた不飽和エステルの分子内共役反応を2度行うことで、A環およびB環を形成しつつ環上四級不斉炭素を構築することができた。次に、昨年度開発した分子内シアノエン反応を利用するC環構築を試みたが、環化前駆体への変換に多工程数を要するなどの課題が明らかとなった。そこで、合成経路を見直し、C環構築に分子内アルドール反応を用ることで効率的に環形成できた。3.温和なシリル化条件下のアルカンニトリルのヘテロ官能基化反応の開発:シリルトリフラートとアルキルアミンを用いるN-シリルケテンイミン発生法を用いて、強塩基を必要としない温和な条件での、アルカンニトリルのアルファ位ヘテロ官能基化を実現することができた。すなわち、N-シリルケテンイミン発生条件下、スルホン酸塩化物と処理するとニトリルの塩素化が進行した。一方、同発生条件下、チオスルホナートと処理するとニトリルのスルフェニル化が進行した。これらの反応は、強塩基を用いる従来法と比較して官能基許容性が高い利点を有していた。作用機序の分子レベルでの解明を最終目的として、縮環炭素環上に四級不斉炭素が密集した生物活性天然物アンドラスチンC、ブラシリカルジンA、およびポルツラールの全合成研究を行った。α,β-不飽和ワインレブアミドの分子内共役付加反応を用いた環上四級不斉炭素の立体選択的構築法を開発した。本反応を鍵反応としてブラシリカルジンAの不斉全合成を達成した。また、アンドラスチンCの三連続四級不斉炭素構築法を見出し、部分構造の合成に成功した。さらに、独自のN-シリルケテンイミン発生法を活用し、新しいタイプの炭素-炭素結合形成反応を開発した。反応開発過程で見出されたWeinrebアミドの優れたMichael受容能の要因を明らかする。そして、その原理を他の反応開発にも応用する。一方、ニトリルから調整されるN-シリルケテンイミンは未開拓な化学種であり、その基本的性質を理解した上で反応開発を行い、天然物合成へも応用可能な反応を見出したい。
ゲノム情報を活用したラン藻のクロロフィル供給制御機構の解析

クロロフィル(Chl)は、光合成の光反応に必須の色素である一方、光照射により細胞に重篤な傷害をもたらすラジカルを形成する危険な分子でもあるため、細胞はその合成を厳しく制御していると考えられる。その合成制御機構を明らかにする上で、Chl合成系の各過程の生化学的諸性質を明らかにする必要がある。藻類や裸子植物の暗所での緑化を決定づけている光非依存性プロトクロロフィリド(Pchlide)還元酵素(DPOR)は、その推定構造遺伝子の相同性から、ニトロゲナーゼと類似した酵素であることが指摘されてきたが、その酵素的実体は不明であった。筆者は、光合成細菌Rhodobacter capsulatusを用いて、本酵素のアッセイ系を確立した。また、その推定サブユニットをSタグ蛋白質として同細菌で大量発現させ、精製蛋白質を用いた再構成系を確立することにより、1)サブユニット組成(BchLからなるL-コンポーネントとBchNとBchBで構成されるNB-コンポーネントの両方が要求される)、2)還元力としてジチオナイトを要求する点、3)Mg-ATPを要求する点、においてDPORがニトロゲナーゼと共通した性質を有することを世界に先駆けて明らかにした。さらに、シャトルベクターを活用することにより、その発現レベルをさらに改善し、4)L-コンポーネントが鉄硫黄センターを有すること、5)NB-コンポーネントが基質Pchlideの結合部位を有すること、6)活性がニコチンアミドで阻害される、などの本酵素の諸性質を明らかにしつつある。ラン藻は、クロロフィル(Chl)生合成系の一過程であるプロトクロロフィリド(Pchlide)の還元に、光依存性酵素と光非依存酵素の2種類の異なる酵素系を有する。最近、植物において光依存性Pchlide還元酵素(LPOR)が、本来の触媒機能以外に光傷害を防止する機能を有することが指摘されている。そこで、この可能性を検討するため、先に筆者が単離したラン藻のLPOR欠損株YFP12の形質の検討を試みた。光強度約150μE m^<-2>s^<-1>の光条件下で空気(二酸化炭素5%)を通気した光独立栄養的な生育では、野生株が世代時間約7時間で生育するのに対し、変異株は白色化を起こし生育することができなかった。ところが、同じ光条件下で嫌気的条件すなわち窒素95%二酸化炭素5%のガスを通気して培養すると、変異株は野生株より世代時間が2倍程度長くなるが、生育することができた。この形質は、ラン藻においてもLPORが光酸素傷害を回避する上で、重要な機能を有することを示唆するとともに、もう一つのPchlide還元系である光非依存性還元酵素が、酸素に対して感受性を有するという仮説を支持している。光非依存性Pchlide還元酵素(DPOR)は、その推定構造遺伝子の相同性から、ニトロゲナーゼと類似した酵素であることが指摘されてきたが、長くその酵素化学的実体が不明のままであった。筆者は、光合成細菌Rhodobacter capsulatusを用いて本酵素のアッセイ系を確立した。3つの推定サブユニットのうちの2つ(BchL、BchN)をS-tag融合蛋白質として、R.capsulatusで発現させ、アフィニティを利用して精製した。その結果、3つ目のサブユニットBchBが、BchNとともに精製されたことから、これら2つのサブユニットが複合体を形成していることが示された。また、Pchlide還元活性は、これら3つのサブユニット存在下、ATPとジチオナイトに依存して検出された。これらの結果は、DPORがニトロゲナーゼと共通した性質を有することを初めて実験的に示すものである。
子育て支援における社会的絆が親子の絆の変容と回復に与える影響

本研究の目的は、育児に困難を抱える親を対象にグループミーティングを実施し,参加者の「社会的絆」が親と親子関係をどのように変容させるかを明らかにすることである。参加者は107名で1年間のミーティングの前後に質問紙が実施された。調査の結果、育児への否定的感情、高虐待不安群の不安に有意な低下が示された。ミーティングで表明された感情・気づきは居場所の機能と重なっていた。本研究から社会的絆の形成における居場所感の重要性,子どもとの関係、親の変容への社会的絆の肯定的影響が示唆された。今日の日本では虐待件数は増加の一途をたどっており、いかに子育てする親の育児不安を軽減し虐待を予防するかは、今日、重要な社会的課題である。本研究は保健所等で行われている子育て支援に参加する参加者の子育て状況(育児感情)を分析し、子育て支援の効果を実証し、その効果をあげる要因を明らかにすることが目的である。平成22年度は(1)子育て支援のためのグループミーティング(mother & child group;MCG)の参加者の育児感情を分析し、(2)ミーティング参加の効果を検討することが主な目的であった。MCGは自助グループに近い形で,月一回、時間半で、一年間地域の保健所・保健センターで保健師が中心となって実施された。実施事業所は合計9ヶ所、参加した母親はプリテスト87名、ポストテスト(1年後)19名(有効回答17名)であった。参加者の平均年齢は32.6歳、第一子の年齢は0歳3歳であった。ミーティングの実施前と実施一年後の育児感情(子ども観、虐待不安、抑うつ、育児不安)が測定された。主な結果は次のとおりである。(1)子どもへの否定的感情、虐待不安の育児拒否感、育児不安の制約感、充実感の欠如と抑うつとの間に中程度の有意な正の相関が示された。(2)子どもの数が3人の対象者は1人に比べ有意義に負の育児感情が高く、接触時間が長いと抑うつが高くなる。(3)初回と1年後で育児の非統制感に有意な減少が示された。(4)実施事業所によりミーティングの効果に違いが見られた。本研究によって、対象者の選定・スクリーニングに用いるべき項目が明らかになり、また、ミーティングの効果が部分的に検証された。今後は(1)調査内容、(2)参加者の継続的参加、(2)参加者のスクリーニングと選定、(3)ミーティングの活動自体の内容(社会的絆)、についてさらに検討を加えることが課題である。本研究は育児に困難を抱える親を対象としたグループミーティング(MCG)による子育て支援を通してグループにおいて形成される社会的絆はどのようなものか、またこの社会的絆が親子の絆、親自身にどのような影響や変容をもたらすのかを明らかにすることを目的とする。本研究では、育児困難を抱えた親が子育て支援グループに参加することによって生じる「集団参加者間の情緒的結びつき」「参加者の集団への所属意識」を「親子の絆(Bowlby,1969)」と対比させて「社会的絆」ととらえこの視点から社会的絆を検討する。平成23年度はグループミーティングで生じる社会的絆とその効果の検討を進めることが主な目的である。具体的に研究1では、グループミーティングに参加することによって参加者に生じる「社会的絆」はどのようなものかを検討した。研究2ではMCGに参加することによってもたらされる参加者の変容、具体的には親子関係や子どもとの関わりの変容、育児不安、子ども観、虐待不安、参加者のメンタルヘルスの変容について社会的絆との関係で検討することが目的であった。方法は、地域で開かれるグループミーティングとしてのMCGによる子育て支援であった。一年間のグループミーティングへの参加者12名を対象とし質問紙調査を実施した。また、ミーティングの参加者の変化について5事例を対象にミーティングを担当した保健師と共に検討した。さらにミーティングを進めた保健師に対して、子育て支援としてのMCGそのものについてインタビューを実施した。検討の結果、参加者のうちミーティングの際、自分の経験を他の参加者のために提供したり、ミーティングに居場所を感じている参加者、他のメンバーとのあたたかいやりとりが可能になる参加者には、育児感情、虐待不安、子ども観の一部、子どもとの関わりに変化が示された。さらに母親自身の生き方の見つめ直しが生じるケースも見られ、グループの中で自己を語る体験やそれによる他者とのつながりが変容をもたらす可能性が示唆された。本研究は,育児に困難を抱える親を対象としたグループミーティングによる子育て支援を実施し,その効果を検討することを目的とする。

特に育児に困難を抱える親が子育て支援グループミーティングに参加することによって生じる参加者間の「情緒的結びつき」「集団への所属意識」を「親子の絆」と対比させて「社会的絆」ととらえ,この「社会的絆」に焦点を当てて1参加による親の変化,2参加により予測される社会的絆の形成と質的検討,3社会的絆の親への影響,4親子関係の変化を検討し,親子関係をどう変容・回復させるかを明らかにすることを目的とした。参加者総数は3年間で107名,月1回1年間ミーティングに参加し,事前事後の調査結果が得られた38名(平均年齢33.6歳,子ども数平均1.31人,平成24年度13名)のデータが分析にかけられた。質問紙は子ども観,虐待不安,育児不安,抑うつ尺度が用いられた。質問紙調査のほかミーティングでの親の発言の記録,参加者,保健師へのインタビューが実施された。質問紙調査の主な結果として,調査内容のうち否定的感情(否定的子ども観,育児拒否感,充実感欠如)に有意な肯定的変化,変化の傾向が示された。継続的に参加した親のミーティングでの主な発言内容は,1安心・安全感,2感情の発散,3子どもや育児からの解放,4自己開示と自己の気づき・見つめなおし,5仲間の存在の気づき,6孤独からの解放, 7自己肯定感であり,居場所の機能と重なることが示された。これらの感情を経験する参加者は,子どもとの関わりの見つめ直し,肯定的発言や関わりの増加,夫や家族への感情の肯定的変化が示され,自立的になり,他者や子育て仲間との関わりの増加が示された。これらの結果からグループミーティングにおける居場所感が社会的絆の形成において重要であり,社会的絆が親自身や家族関係にポジティブな影響を与える可能性が示唆された。おおむね順調に進んでいるものの、震災による影響のため、昨年度の年度末のまとめが遅れた。その影響は否定できない。今年度はまとめの年度になるため、子育て支援としてのグループミーティングにおける「社会的絆」の様相とその影響、効果を明確に示し、今後の子育て支援に活かしていきたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。上記のように、子育て支援における「社会的絆」の質的検討、その影響は明らかにできたが、それに関する尺度化がまだできていない。今後はこれを中心的課題として進める予定である。またグループ参加者に対する継続的インタビューも実施し、グループミーティングの内容のより詳細な検討、ミーティングの効果の検討、支援者の支援のあり方、参加者の変容に関する量的質的検討を進めたい。
エンドサイトーシス制御を基盤とした新しい感染制御法の開発

細菌の細胞内侵入(エンドサイトーシス)の際に、低分子Gタンパク質Rab5とともにVinculinおよびICAM-1といった分子が重要であることが明らかになった。また、vinculinはRab5の活性を制御することにより、エンドサイトーシスを調節することが明らかになった。さらに、一酸化窒素(NO)はRab5をs-ニトロシル化することにより細菌の細胞内侵入を制御することが明らかになった。本研究から、これらの分子を標的あるいは応用することによって、細菌の細胞内侵入が制御できる可能性が示唆された。【目的】歯周病関連細菌Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis)が細胞内へ侵入することにより,様々な細胞機能傷害等を引き起こすことが報告されている。しかし,詳細な細胞内侵入メカニズムは明らかにされていない。細菌の侵入経路としてはエンドサイトーシスがあり,その早期経路において低分子Gタンパク質のRab5は重要な制御因子として知られている。Rab5には活性型と不活性型が存在し,この活性変化により高度にエンドサイトーシスが制御されている。そこで本研究では,Rab5に着目し,歯肉上皮細胞内へのP. gingivalisの侵入機構を検討した。【材料および方法】GFP-Rab5(Q79L :活性型Rab5)及び,GFP-Rab5(S34N :不活性型Rab5)を発現させた歯肉上皮癌細胞(Ca9-22細胞)を作製した。Ca9-22細胞とP. gingivalis ATCC 33277株を共培養した。その後,蛍光免疫染色によりRab5とP. gingivalisの細胞内局在を観察した。また上記共培養後,塗抹法により細胞内へ侵入したP. gingivalisの菌数を定量した。【結果および考察】活性型Rab5を発現させたCa9-22細胞では,P. gingivalisとRab5の共局在を認めた。一方,不活性型Rab5を発現させたCa9-22細胞ではRab5とP. gingivalisの共局在は認められなかった。また,塗抹法により細胞内に侵入した菌数を比較したところ,活性型Rab5を発現させた細胞では,不活性型Rab5を発現させた細胞に比べ菌数が多かった。以上の結果から,Rab5は,P. gingivalisの歯肉上皮細胞への侵入に関与していることが示唆された。【目的】歯周病関連細菌Porphyromonas gingivalis(P.gingivalis)が細胞内へ侵入することにより、様々な細胞機能障害等を引き起こすことが報告されている。しかし、詳細な細胞内侵入メカニズムは明らかにされていない。細菌の侵入経路としてはエンドサイトーシスがあり、その早期経路において低分子Gタンパク質のRab5は重要な制御因子として知られている。Rab5には活性型と不活性型が存在し、この活性変化により高度にエンドサイトーシスが制御されている。そこで本研究では、Rab5に着目し、歯肉上皮細胞内へのP.gingivalisの侵入機構を検討した。また、本年度は、同分子とICAM-1との相互作用とエンドサイトーシスとの関連性について詳細に検討した【結果および考察】TNF-α刺激したCa9-22細胞培養系にP.gingivalisを感染させたところ、Rab5とともにICAM-1と同菌との共局在が細胞内で認められた。また、Rab-5とICAM-1が相互作用することが、western blot解析から明らかになった。また、Rab-5のknock-downおよびICAM-1中和抗体により、P.gingivalisの細胞内侵入が抑制されたことから、Rab5とICAM-1は、共同してP.gingivalisの歯肉上皮細胞への侵入に関与していることが示唆された。歯周病関連細菌が細胞内へ侵入することにより,同菌の持続感染が成立したり、感染細胞の機能障害等が引き起こされる可能性が考えられるが、侵入の機序の詳細は不明な点が多い。加えて、侵入を制御する術は確立されていない。前年度までに我々は、歯周病原細菌の一種であるPorphyromonas gingivalisの細胞内侵入に低分子Gタンパク質Rab5とICAM-1が重要であることをにした。本年度は、同細菌の細胞内侵入と活性酸素種、特に一酸化窒素(NO)との関連性について詳細に検討した。歯肉上皮細胞株Ca9-22細胞培養系にP.gingivalisとともにNOドナー(GSNO)を添加すると、同菌の細胞内侵入が亢進した。また、NO合成酵素(NOS)阻害剤であるL-NAMEの添加によって、同菌の細胞内侵入は抑制された。

P. gingivalisの細胞内侵入が亢進したCa9-22において、活性型Rab5の増加が認められた。また、GSNOの添加によって、Rab5のニトロシル化が亢進されていた。以上の結果から、NOは歯肉上皮細胞におけるP. ginigvalisの侵入を促進すること、またその促進機序として、Rab5のニトロシル化が関与していることが示唆された。今後、Rab5のニトロシル化が同分子の活性に影響を及ぼすか否かについて検討する予定である。当初の計画では、平成23年度までに、Rab5およびその関連因子によるエンドサイトーシス制御の可能性を明らかにすることを目標としていたが、Rab5による制御の可能性とともにICAM-1による制御の可能性を明らかにすることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度明らかになった、Rab5およびICAM-1を標的としたエンドサイトーシス制御の可能性をマウスモデルによって実証することを本年度の目標とする。
硫化亜鉛系格子整合ヘテロ構造を用いた紫外光半導体レーザの研究

本研究においては、紫外光半導体レーザの構成材料として硫化亜鉛(ZnS)系半導体の分子線エピタキシ-成長を行うため、硫黄分子線の供給安定化がキ-ポイントである。そこで、本補肋金により、硫黄分子線セルの電源、温度コントローラ等の機材を購入し、硫黄分子線の供給安定化のための改良を行った。このように安定化した硫黄分子線を用い、ZnSおよびZnCdS、ZnMgS三元混晶の成長を行った。その結果、特にZnMgSの成長において、ZnS、Mgに加えて上記の安定化した硫黄分子線を用いることにより、得られる混晶半導体の組成の制御性が格段に向上し、基板であるCaPと格子整合する組成であるMg20%に再現性よく制御することが可能となった。また、同時に結晶品質も向上し、光学的評価に耐える品質のZnMgS、ZnCdS混晶が得られた。これらの混晶において、低温(10K)におけるフォトルミネッセンスの励起スペクトルを測定し励起子吸収のピークを観測した。そのエネルギーは、ZnS、Zn_<0.80>,Mg_<0.20>S、Zn_<0.94>Cd_<0.06>Sについてそれぞれ3.80eV、3.95eV、3.68eVとなった。ZnSについては従来の報告と一致する結果が得られ、GaPに格子整合するZn_<0.80>Mg_<0.20>SについてはZnSに対して0.15eV大きいバンドギャップを持つことが実験的に明らかになった。なお、当初計画における、格子整合による結晶の高品質化の確認、ZnCdS/ZnMgSダブルヘテロ構造の作製とキャリア・光閉じ込め構造の検証、ZnMgSのp型化と紫外光レーザ発振などには至っておらず、これらは今後の課題として引き続き研究を進める予定である。
超音波を利用した革新的金属接合技術の開発原理

金属材料の超音波接合は,これまで困難であったサブミリサイズの異材接合が容易に実現可能であるため,様々なものづくり産業から脚光を浴びている.本研究では,超音波接合における基礎現象を系統的に理解することを目指し,アルミニウム合金をベースとして同種および異種材料間の接合試料を用いて実験を行なった.その結果,接合部形成には,接合界面におけるせん断変形と再結晶が重要な役割を果たしていることが明らかになった.また,接合界面における反応層の形成が,接合強度上昇に強く寄与していることが見出された.工業製品の発展や環境問題への対応に伴い,多様な材料に対応した低環境負荷の革新的な接合技術が強く求められている.本研究では,これらの課題を克服できるポテンシャルを秘めた超音波接合に着目した.超音波接合では,プロセス中に表面凹凸の塑性変形,摩耗,塑性流動,変形熱・摩擦熱による再結晶など多くの物理現象が複雑に作用するため,接合メカニズムが十分に理解されず,これまで幅広い工業展開には至っていない.これらの物理現象を系統的に整理・理解することにより,超音波接合の学問体系を構築し,これまでの限界を超越した金属材料接合技術として定着させることを目的とした.6061Al合金ー304ステンレス鋼,6061Al合金ー冷間圧延鋼,1050Al合金ー銅の3種類の組み合わせで超音波接合を実施し,いずれの材料においても良好な接合部を得ることに成功した.得られた接合試料の接合強度をせん断引張試験により評価した.与えた接合エネルギーが増加するに従って接合強度は上昇し,接合エネルギーが一定の値以上になると破断箇所が接合界面から母材へと変化することが分かった.試料の超音波接合部を電子顕微鏡法により結晶学的に解析した結果,超音波振動によるせん断変形が接合部組織形成と接合特性に重要な役割を果たしていることが明らかになった.特に,接合強度が十分高く引張試験において母材破断をした試料においては,接合中に接合界面近傍において再結晶と原子の拡散が進行し,厚さ数十nm程度の金属間化合物相が形成されていることが明らかになった.これは,接合中に生じるせん断変形によって形成された高密度の転位領域に変形熱や摩擦熱が加わることに起因していることが示唆された.また,陽極酸化処理により厚さ5m程度の酸化皮膜を加えたAl合金試料を用いて同様の実験を実施し,超音波接合達成には表面皮膜の分断と接合界面近傍における材料の塑性流動が重要であることが明らかになった.金属材料の超音波接合は,これまで困難であったサブミリサイズの異材接合が容易に実現可能であるため,様々なものづくり産業から脚光を浴びている.本研究では,超音波接合における基礎現象を系統的に理解することを目指し,アルミニウム合金をベースとして同種および異種材料間の接合試料を用いて実験を行なった.その結果,接合部形成には,接合界面におけるせん断変形と再結晶が重要な役割を果たしていることが明らかになった.また,接合界面における反応層の形成が,接合強度上昇に強く寄与していることが見出された.工業製品の発展や環境問題への対応に伴い,多様な材料に対応した低環境負荷の革新的な接合技術が強く求められている.本研究では,これらの課題を克服できるポテンシャルを秘めた超音波接合に着目した.超音波接合では,プロセス中に表面凹凸の塑性変形,摩耗,塑性流動,変形熱・摩擦熱による再結晶など多くの物理現象が複雑に作用するため,接合メカニズムが十分に理解されず,これまで幅広い工業展開には至っていない.これらの物理現象を系統的に整理・理解することにより,超音波接合の学問体系を構築し,これまでの限界を超越した金属材料接合技術として定着させることを目指す.本年度は,「6061Al合金ー304ステンレス鋼」,「6061Al合金ー冷間圧延鋼」,「1050Al合金ー銅」の3種類の組み合わせで超音波接合を実施し,いずれの材料においても良好な接合部を得ることに成功した.その後,得られた接合試料の接合強度をせん断引張試験により評価し,接合条件と強度の関係性を明らかにした.与えた接合エネルギーが増加するに従って接合強度は上昇し,接合エネルギーが一定の値以上になると破断場所が接合界面から母材へと変化することが分かった.試料の超音波接合部を電子顕微鏡を用いて結晶学的に解析し,超音波振動によるせん断変形が接合部組織形成と接合特性に重要な役割を果たしていることが明らかになった.特に,接合強度が十分高く引張試験において母材破断をした試料においては,接合中に接合界面近傍において再結晶と原子の拡散が進行し,金属間化合物相が形成されていることが明らかになった.これは,接合中に生じるせん断変形によって形成された高密度の転位領域と変形熱や摩擦熱によって生じる温度上昇に起因していることが実験的に示唆された.以上の現象は,どの材料の組み合わせにおいても観察されており,超音波接合における普遍的な基礎現象であることが分かった.金属材料の超音波接合を幅広く工業展開するための学術基盤を構築することを目的として実験を実施し,アルミニウム合金と異種金属材料の組み合わせによる接合では,超音波振動による試料のせん断変形と再結晶,接合界面における金属間化合物の形成が十分な接合強度を得るために重要な役割を果たしていることを明らかにした.これらの現象は,超音波接合において健全な接合部を得るためには,材料の組み合わせに関わらず重要であることが示され,学術基盤を支える1つの重要な基礎物理現象となり得る.

本研究で得られているこの知見は,初期の研究計画における「接合試験」,「接合試料のミクロ組織解析」,「接合試料の特性評価」,「接合中の温度測定」に関する実験を総括することにより得られている.以上の実績から,初期目的に対して研究がおおむね順調に進展していると判断する.超音波接合において異種金属材料間で原子の拡散が進行するためには,接合前に存在した金属材料表面の酸化皮膜が超音波振動によって破壊・分断され,活性な新生面同士が直接接触することが重要であると考えられている.そこで,酸化皮膜の厚さが既知のアルマイト処理したアルミニウム合金を用いて超音波接合を実施し,電子顕微鏡法によって接合中の酸化皮膜の挙動を観察する.また,これまで作製した超音波接合試料を用いて接合界面近傍のミクロ組織解析を引き続き実施し,超音波接合における接合界面現象を系統的に明らかにする.前年度に引き続き,接合試験,特性評価,接合部微細組織観察を行うため,「材料費」,「試料切断用品」,「試料研磨用品」,「化学薬品」の費用として物品費を14万円計上している.また,溶接・接合分野の国内会議,国際会議における成果発表および調査・情報収集旅費として50万円を計上した.その他の費用として,得られた研究成果を国際学術雑誌に投稿するための費用を6万円計上している.
絨毛由来ホルモンの正所性、異所性産生制御の機構とその修飾に関する分子内分泌学的解析

絨毛トロホブラストのin vitro培養系において生理的濃度(10^<-7>M10^<-8>M)の甲状腺ホルモン(T_3またはT_4)の添加は絨毛からのprogesteroneとestradiolの分泌を有意に従進した。このことより甲状腺ホルモンはトロホブラストの活性化に密に関与することが示唆された。絨毛培養系へのEGFの添加により、hCG(α、β)、hPL生成、分泌の亢進が約48時間のlag timeをもって生じ、またEGFリセプターの局在は初期絨毛のS細胞で顕著であった。つまり、初期絨毛ではEGFはEGFリセプターとの結合を介して絨毛の機能分化を促進することを認めた。絨毛性ゴナドトロピン(hCG)生成、分泌の抑制的制御機構に関しては、正常トロホブラストと絨毛癌トロホブラストで大きく異なり、正常トロホブラストではprogesteroneによってhCG(α、β)mRNA転換は抑制されるが、絨毛癌トロホブラストではprogesteroneによるhCG(α、β)生成、分泌の抑制機構は成立しないことを認めた。頚部扁平上皮癌での正所性ならびに異所性腫瘍関連抗原産生の特性を細胞分化あるいはgene modulationとの関連で検討した結果、CaSki細胞においてEGFは細胞分化と密に関連した正所性抗原TA-4の産生を高めるのに対して、異所性抗原hCGβの生成には関与せず、一方sodium butyrateはhCGβの生成を高めるのに対してTA-4の生成を抑制した。このことより頚部扁平上皮癌細胞での正所性抗原TA-4ならびに異所性抗原hCGβの生成、分泌は異なる機序によって修飾、制御されていることが示唆された。トロホブラストのhCG産生、分泌における組織内刺激伝達系の関与につき検討した結果、絨毛癌細胞でのhCGβ(α、β)生成分泌の制御ではA-kinase系が主動的役割を担い、C-kinase系がこれと協調的に作用することを認めた。絨毛由来ホルモンの正所性、異所性生成分泌の制御機構を解析するため、正常絨毛組織、絨毛癌組織、絨毛癌細胞株(Beu'o)、子宮頸部扁平上皮癌細胞株(Caski)の培養系で、ステロイド、dibutyrgl cAMP(dbcAMP),epidermal grouth factor(EGF)、sodium buryrateのhCG(α、β)生成分泌に及ぼす影響を検討した。正常絨毛ではprogesterone添加によってトロホブラスト内hCG(【α_1】β)mRNAレベルの選択的減少とhCG、hCGαの選択的分泌低下を認めたが、絨毛癌組織ではprogesteroneによるhCG(【α_1】β)mRNA転写の抑制はみられず、正常トロホブラストの場合と異なり、progesteroneによるhCG生成分泌の抑制機構は成立しないことが明らかとなった。他方、hCG生成分泌刺激機構との関連では、dbcAMPとEGFは両者とも正常絨毛でのhCG(【α_1】β)生成分泌を促進し、EGFによるhCG分泌促進には24時間以上のlag timeを要したのに対し、dbcAMPによる促進効果発現には長時間のlag timeを要しなかった。これらdbcAMPとEGFのhCG生成分泌促進効果は絨毛癌細胞において一層顕著となることを認めたが、Caski細胞のhCGβ-like substance生成分泌に対してはdbcAMPとEGFは全く刺激効果を持たなかった。このことより、hCG生成分泌の促進

機構に関しては正常トロホブラストと絨毛癌トロホブラストの間で質的差異はないが、トロホブラストと非トホロブラスト性腫瘍癌細胞間でのhCG subunit生成分泌制御機構には大きな差異のあることが明らかとなった。またEGF receptor(EGF-R)の局在は初期絨毛のsyncytiofrophoblatst顕著であったのに対し、megc oncogene productの局在は【3^H】-thgnidine uptakeと類似のパターンでcytotrophoblastにおいて顕著であった。つまり胎盤においてEGFはトロホブラストの機能分化に関与するのに対してmgc oncogene productはトロホブラストの増殖に関与することが示唆された。絨毛性ゴナドトロピン(hCG)生成,分泌の抑制的制御機構に関しては,正常トロホブラストと絨毛癌トロホブラスト間で大きく異なり,正常トロホブラストではprogesteroneによってhCG(α, β)mRNA転写は選択的に抑制されるが,絨毛癌トロホブラストではprogesteroneによるhCG(α, β)生成,分泌の抑制機構は成立しないことを認めた.他方, hCG(α, β)生成,分泌の促進的制御機構に関しては,正常トロホブラストと絨毛癌トロホブラストの間で差がなく, dibutyryl cAMP, EGFが共にhCG(α, β)の生成,分泌を高めること,しかもその促進効果は絨毛癌トロホブラスト>初期絨毛トロホブラスト>末期絨毛トロホブラストの順であることを認めた.さらに,胎盤絨毛での癌遺伝子myc産物はcytotrophoblastにおいて発現するが,他方EGF受容対(EGF-R)の発現はsytncytiorophoblastにおいて顕著であることを認めた.しかも, myc産物ならびにEGF-Rのトロホブラスト内局在レベルは両者とも初期絨毛で最も高く,妊娠経過と共に低下することを認めた.これらの知見より, myc産物はトロホブラストの増殖に関与し,他方, EGF-Rはトロホブラストの分化に関与することが示唆された.絨毛性ゴナドトロピン(hCG)生成、分泌の抑制的制御機構に関しては正常トロホブラストと絨毛癌トロホブラスト間で大きく異なり、正常トロホブラストではprogesteroneによってhCG(α,β)mRNA転写は選択的に抑制されるが、絨毛癌トロホブラストではprogesteroneによるhCG(α,β)生成、分泌の抑制機構は成立しないことを認めた。hCG(α,β)生成、分泌の促進的制御機構に関しては、正常トロホブラストと絨毛癌トロホブラストの間で差がなく、dibutyryl cAMP、EGFが共にhCG(α,β)生成、分泌を高めること、しかもその促進効果は絨毛癌トロホブラスト>初期絨毛トロホブラスト>末期絨毛トロホブラストの順であることを認めた。胎盤絨毛での癌遺伝子myc産物はcytotrophoblastにおいて発現するが、EGF受容体(EGF-R)の発現はsyncytiotrophoblastにおいて顕著であることを認めた。しかもmyc産物ならびにEGF-Rのトロホブラスト内局在レベルは両者とも初期絨毛で最も高く、妊婦経過と共に低下することを認めた。これらの知見によりmyc産物はトロホブラストの増殖に関与し、EGF-Rはトロホブラストの分化に関与することが示唆された。