hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アフリカ小農および農村社会の脆弱性増大に関する研究

近年アフリカ諸国の多くは、経済的には世銀/IMF指導型の構造調整計画、政治的には西欧を中心とする自由化の要請を受け大きな変容を遂げつつある。市場の自由化、補助金の削減、政府の権威と統治能力の低下といった変化は、小農及び農村社会に様々な影響を与えてきている。農民達は農業活動を中心とした様々な活動でこれに対応し、その対応の過程で彼らが脆弱性を強めているのではないかというのが本研究の研究課題である。今年度のザンビア、タンザニア、ルワンダ、ガンビア、ガーナにおける現地調査では、このような課題を解くための基礎データとして、農村地域における様々な変化を把握することに主眼をおいた。ザンビアのチネナ村における継続調査では、一昨年の多雨と肥料価格上昇(構造調整計画による補助金削減)によるトウモロコシの不作、さらには疫病による家畜の損失の影響から完全に脱しきれず、一部の農民達は危険を冒して森林保護区内の開拓村に移住している。土地不足も一部顕在化の兆候が見られ、そのことが村の政治の安定性にも影響を与えてきている。タンザニアのキルル・ルワミ村では干ばつに見舞われた一昨年の時とは様相を一変させ、充分な水量を利用して広い耕地で灌漑耕作が行われていた。乾季灌漑作が主要農耕期である雨季作の単なる補完的農業ではなく、場合によってはそれに代替しうる農業であり、危機からの回復機能を果たす可能性を持っていると考えられた。ガーナ南部の非伝統的輸出作物生産地帯の小農の調査では、彼らの輸出作も生産が、土地へのアクセス、ジェンダー、買い取り業者との関係などの要因に大きく左右されていることが明らかになった。ルワンダ、ガポンの調査では、農村部から都市部への基幹労働力の流出がとまらなく、農村社会の高齢者を中心に脆弱化が進行していうる事実が調査の結果明らかになった。以上の調査結果は、いずれも市場自由化、補助金削減の中で起きている現象である。農民達が農業活動や非農業活動を通して経済社会的変化に多様な方法で対処する中で脆弱性を増大させたり、あるいは危機からの回復の方法を利用している姿が明らかになった。多くのアフリカ諸国は近年、経済的には世銀/IMF指導型の構造調整計画、政治的には西欧を中心とする自由化の要請を受け大きな変容を遂げつつある。市場の自由化、補助金の削減、政府の権威と統治能力の低下といった変化は、小農及び農村社会に様々な影響を与えてきた。農民達は、干魃や多雨といった自然的変化に加えこのような社会経済的変化にも晒されている。彼らは、農業および非農業活動を通じて柔軟にこれらの変化に対応している。しかしその対応の過程で、農民達が農業資源に対するエンタイトルメントを弱め脆弱性を強めているのではないかというのが本研究の中心的課題である。最終年度の調査では、過去二年間の調査結果をうけて引き続きザンビア、タンザニア、ルワンダ、ガーナ、ナイジェリアにおいて現地調査を行った。ザンビアのチネナ村における継続調査では、農民達の流動性と自由化後の農業経営の変化に関する調査を実施し、タンザニアでは東バレ山麓部における乾季灌漑作地域の社会組織ならびにメル山斜面における集落間を取り結ぶ社会的ネットワークの調査を実施した。
近赤外SPRを利用した電気化学－光ファイバーセンサーの開発と環境分析への応用

電気化学-SPR法は表面プラズモン共鳴(SPR)の高感度屈折率検出能に電気化学反応による選択性と備えた分析法である。本研究では,金ナノ粒子の局在表面プラズモン共鳴(LSPR)法と電気化学法を融合し,光ファイバーに展開した電気化学-LSPR光ファイバーセンサー開発し,その性能向上と応用の模索を試みている。本年度は,本センサーの特徴である分光器を必要としない単一波長での電位走査による屈折率測定に関して,センサーの性能評価を実施した。また,LSPRの屈折率に対する感度はナノ粒子の大きさや形状によって変化することが知られているため,異なる形状の金ナノ粒子を調製し,それらを修飾することでセンサー感度の向上を試みた。単一波長測定では球状金ナノ粒子(直径約40 nm),金ナノロッド粒子(縦横比3.2)を修飾してセンサーを作製し,電位走査による電気化学-LSPR応答を測定した。その結果,特定の波長において吸光度が極大となる電位(ピーク電位)が得られ,屈折率に対して良好な直線性を示した。エタノールおよびスクロース溶液の屈折率変化に対するセンサー感度は球状金ナノ粒子を修飾したセンサーにおいて検量線の傾きから,それぞれ43 V/RIU,13 V/RIUであり,金ナノロッド粒子を修飾したセンサーにおいては,それぞれ30 V/RIU,22 V/RIUであった。スクロースの測定では金ナノロッド粒子をセンサーに用いることで約1.6倍の感度上昇が得られた。また,酸化還元に基づく屈折率変化の検出においても,金ナノロッド粒子(縦横比6.8)を用いることで,球状金ナノ粒子を修飾したセンサーと比較して約8倍の感度の向上が得られた。綿密に立案した研究計画に従い,センサーの開発部分,および,高感度化に関する成果が得られた。更なる高感度化を果たすためには,センサーの電位窓の拡大が必要であることが,今後の課題として残っているが,これをクリアーすることができれば,本センサーの有用性はさらに高まるものと期待している。今後は以下の3点について検討を進めたいと考えている。1.測定の簡便性を向上させるためのセルの設計と作製。2.アスペクト比の高い金ナノ粒子を利用し,センサーの高感度化を果たすために,電位窓の拡大を電極材料と電解質溶液の両面から検討する。3.金ナノ粒子に生体分子を修飾したセンサーを作製し,本センサーの応用範囲の拡大を試みる。電気化学ー表面プラズモン共鳴(ECーSPR)法は電気化学測定とSPR測定を組み合わせることで,二元の検出特性を同時に発現させ,高い選択性を実現する分析法である。本研究では,システムの簡略化とリモートセンシングへの応用が期待できる光ファイバーをセンサーの母体とし,金ナノ粒子による局在表面プラズモン共鳴(LSPR)を利用することで更なる独創性を付与した新規電気化学ー光ファイバーセンサーの開発を試みた。センサー応答は,分析対象物質の電気化学反応に起因したLSPR波長のシフトから得られる。多角バレルスパッタリング法によって,コアを露出させた光ファイバー表面に酸化インジウムスズ(ITO)を均一に蒸着することで,ITOー光ファイバー電極を作製した。その後,球状の金ナノ粒子を高分子電解質から成る自己組織化膜によってITO表面に修飾し,センサーを作製した。モデル分析対象物質としてRu(NH3)2+/3+,メチレンブルー(MB)とFe(CN)63-/4-を使用した。Ru(NH3)2+/3+のECーLSPR測定を行ったところ,電位の三角波掃引に伴って可逆性のあるLSPR波長シフトが得られた。各電位における波長シフト量をプロットし,これにサイクリックボルタモグラムを重ね合わせた結果,急激なLSPR波長シフトが起こる電位とRu(NH3)2+/3+の酸化還元電位がほぼ一致していた。また,Ru(NH3)2+/3+とは酸化還元電位の異なるMB,Fe(CN)63-/4-を用いて同様の測定を行った結果, LSPR波長シフトは同様に,MB,Fe(CN)63-/4-それぞれの酸化還元電位でみられた。これらの結果から,ECーLSPR測定によって得られるLSPR波長のシフトは分析対象物質の酸化還元反応に起因するものであることが明らかとなった。綿密に立案した研究計画に従い、当初の想定以上に研究が進行した。目的とするセンサー開発の部分と基礎的な性能評価はおおむね終了した。また、研究計画には記載していなかったセンサーの再生がプラズマ処理により可能であることを発見し、実験データ収集の効率化がなされた。本研究では、近赤外域の表面プラズモン共鳴(Surface Plasmon Resonance: SPR)を利用した電気化学ー光ファイバーセンサーを開発し、新たな環境分析デバイスとして確立させることを目指している。このセンサーは、局在表面プラズモン共鳴(LSPR)を示す金ナノ粒子と透明電極を修飾した光ファイバーからなる。LSPRはコア内を伝播する光の全反射界面に染み出すエバネッセント波によって励起され、分光検出器で吸収スペクトルとして検出される。分析対象物質は電気化学的な酸化還元反応から得られる、鋭敏なSPRシグナルの波長シフトから検出されるため、二元の選択性を同時に発現する高感度センシングが可能になる。昨年度は、コアを露出させた光ファイバー表面に酸化インジウムスズ(ITO)を多角バレルスパッタリング法によって均一に蒸着し、球状の金ナノ粒子を高分子電解質から成る自己組織化膜によってITO表面に修飾することでセンサーを作製することに成功した。

さらに、モデル分析対象物質として用いたRu(NH3)2+/3+、チレンブルー(MB)とFe(CN)63-/4-の電気化学反応に伴う金ナノ粒子の自由電子密度変化に起因するLSPR波長シフトの測定にも成功した。本年度は、研究計画に従い、金ナノロッド粒子(GNRs)を利用した、センサーの高性能化を試みた。GNRsは球状のナノ粒子と比べて数倍から数十倍の屈折率感度を持ち、粒子の縦横比によって屈折率感度が変化する。そこで、縦横比の異なるGNRsを修飾したセンサーを作製し、感度の制御を試みた。縦横比が2.0,2.4,3.1のGNRsをそれぞれ修飾したセンサーで測定を行ったところ、縦横比の増加に伴ってRu(NH3)2+/3+の検量線の傾きが上昇し、縦横比3.1のGNRsを用いた時に最大で約10倍の感度向上を達成した。綿密に立案した研究計画に従い、目的とするセンサー開発の部分と基本的な性能評価を終了することができた。また、金ナノロッドを作製し、センサーの高感度化を果たすことにも成功した。さらに、研究計画には記載していなかった、プラズマ処理によるセンサーの再生にも成功した。電気化学-SPR法は表面プラズモン共鳴(SPR)の高感度屈折率検出能に電気化学反応による選択性と備えた分析法である。本研究では,金ナノ粒子の局在表面プラズモン共鳴(LSPR)法と電気化学法を融合し,光ファイバーに展開した電気化学-LSPR光ファイバーセンサー開発し,その性能向上と応用の模索を試みている。本年度は,本センサーの特徴である分光器を必要としない単一波長での電位走査による屈折率測定に関して,センサーの性能評価を実施した。また,LSPRの屈折率に対する感度はナノ粒子の大きさや形状によって変化することが知られているため,異なる形状の金ナノ粒子を調製し,それらを修飾することでセンサー感度の向上を試みた。単一波長測定では球状金ナノ粒子(直径約40 nm),金ナノロッド粒子(縦横比3.2)を修飾してセンサーを作製し,電位走査による電気化学-LSPR応答を測定した。その結果,特定の波長において吸光度が極大となる電位(ピーク電位)が得られ,屈折率に対して良好な直線性を示した。エタノールおよびスクロース溶液の屈折率変化に対するセンサー感度は球状金ナノ粒子を修飾したセンサーにおいて検量線の傾きから,それぞれ43 V/RIU,13 V/RIUであり,金ナノロッド粒子を修飾したセンサーにおいては,それぞれ30 V/RIU,22 V/RIUであった。スクロースの測定では金ナノロッド粒子をセンサーに用いることで約1.6倍の感度上昇が得られた。また,酸化還元に基づく屈折率変化の検出においても,金ナノロッド粒子(縦横比6.8)を用いることで,球状金ナノ粒子を修飾したセンサーと比較して約8倍の感度の向上が得られた。綿密に立案した研究計画に従い,センサーの開発部分,および,高感度化に関する成果が得られた。更なる高感度化を果たすためには,センサーの電位窓の拡大が必要であることが,今後の課題として残っているが,これをクリアーすることができれば,本センサーの有用性はさらに高まるものと期待している。高い選択性を有する本センサーの特性を活かした環境分析への応用を確立します。
味覚障害発症の分子基盤の解明

本研究は、酸味あるいは塩味感受性に影響を及ぼす薬剤及びその標的分子を同定し、薬剤による味覚障害発症の分子基盤を明らかにすることを目的としている。まず、味細胞幹細胞の初代培養系である味蕾オルガノイドを用いて、酸味あるいは塩味障害を誘発する可能性のある候補薬剤を探索した。電解質代謝に関連する複数の抗不整脈薬に着目し、各薬剤存在下で培養すると、フレカイニドにおいて味蕾オルガノイドの成長が14日目以降停滞し、さらに特定の味細胞マーカーのmRNA発現量が減少することがわかった。この結果は、フレカイニドが長期的に特定の味細胞の分化増殖において何らかの抑制的な影響を及ぼす可能性を示唆している。現在、薬剤投与による味応答変化を解析するため、味蕾オルガノイドイメージングに取り組んでいる。次に、in vivo実験によって薬剤が味覚感受性に与える影響を調べた。マウスにフレカイニドを混合した味溶液を短時間与えたところ、リック(舐め)回数に酸味特異的な減少が見られた。また、フレカイニドを腹腔内投与して30分後に味溶液を短時間与えた場合、リック(舐め)回数が酸味において減少し、同様に2瓶選択嗜好試験による解析でも酸味溶液の摂取量のみ有意に減少した。この結果は、フレカイニドの影響が酸味特異的な作用であり、何らかの酸味受容関連分子を介して短期的にマウスの酸味に対する忌避行動を強めることを示唆している。標的分子に関しては、フレカイニドの複数の既知標的分子の中から味細胞に特異的に発現する電位依存性Kチャネルに着目して、解析している。本研究の目的である酸味あるいは塩味感受性に影響を及ぼす薬剤及び標的分子の同定に関して、フレカイニドの長期投与による細胞レベルでの分化抑制作用、および短期投与による行動レベルでの酸味感受性亢進作用を見出し、第60回歯科基礎医学会にて発表した。標的分子に関しては、本薬剤の既知標的分子の中から味細胞に特異的に発現する電位依存性Kチャネルの解析を進めている。フレカイニドの作用に関しては、味神経応答に与える影響を調べ、神経レベルからも酸味障害を惹起するかどうか確かめる。候補分子の同定に関しては、味細胞における遺伝子発現、および遺伝子クローニングを行い、イオンチャネル強制発現培養細胞系を用いた電気生理学的実験およびカルシウムイメージングにより解析する。味覚障害発症の分子基盤の解明と同時に、まだ明らかでない酸味受容機構に関しても新たな視点が付与できるように研究を進める。
LED光色による超音波内視鏡下穿刺検体識別の検討

【研究目的】超音波内視鏡穿刺吸引検査(EUS-FNA)は消化管壁を通して超音波画像で腹腔内臓器をスクリーニング可能とし、その画像を通して病変部の一部を採取し病理学的根拠を得ることのできる患者侵襲を最小限に抑えた画期的な検査機器であるが採取される検体は小さく判別に苦慮することがしばしばある。そこで岡山大学では2009年8月より世界で初めてLEDライトを用いたEUS-FNA採取の検体識別機器(BIOEVALUATOR[○!R])を開発した。この機器は検体の識別に検体の色を利用したものである。本研究では検体に含まれる診断に有効な検体の色調を明らかにし主観的に行われていた判別法をより客観的にするための基礎的研究である。【研究方法】EUS-FNAで採取され、手術で病理学的な最終診断の得られた検体10症例を用いる。検体識別に用いる光色は白色、青、緑、光なしなどで確認する。また採取し細胞診標本を作成した部位は白色光で撮影した画像を用い画像処理ソフトのカラーピッカーを用い101ピクセル四方の平均したR, G, B値を調査する。サンプリング部位の3か所の平均と細胞診像の相関性を調査する。【研究成果】EUS-FNAで採取された検体を下部から1.なし、2.白色光、3.シアン光、4.緑色光で比較しとりわけ1,2を除く光色での観察が適した条件であった。カラーピッカーを用いた配光色の分布は血液成分のみの配光色は赤色光を主とするものであるが有核細胞成分では緑色光で約30%、青色光で40%の増加を見た。また壊死成分を豊富に含む部位では緑色、青色光双方で約20%の増加を見た。本研究で検体内に含む成分によって配光色に違いがあることを確認できた。しかし、撮影した検体には出血や粘液、検体の厚みに条件の違いがあり、今後その改善をする必要性を感じた。
日本語歴史コーパスに対する統語・意味情報アノテーション

統語情報と意味情報の2つに分けて研究実績を示す。統語情報は先行して実施した科研費萌芽「近代語コーパスに対する統語情報アノテーションの基準策定」(平成27ー28年度)で作成した、明六雑誌に対する係り受け・述語項構造アノテーションデータを、国際的な依存構造アノテーション規格であるUniversal Dependenciesに適合させ、JADH-2017で発表を行った。同じ基準で作成した「現代日本語書き言葉均衡コーパス」のデータとともにCoNLL-2018のShared Taskで利用してもらうべく、2018年3月に一般公開を行った。意味情報は、上半期に平安時代のデータ(竹取物語・土左日記)に対する分類語彙表番号アノテーションを進めJADH-2017で発表を行った。下半期に鎌倉時代のデータ(方丈記・徒然草)に対する分類語彙表番号アノテーションを進めた。対照データとして「現代日本語書き言葉均衡コーパス」に対する分類語彙表アノテーションを進めた。また「分類語彙表増補改訂版」と「UniDic」語彙素番号の対応表を作成し、Windowsから利用可能なGUI ChaMameを構築した。ChaMameを利用することにより、人文系の研究者がプログラムを書かずに分類語彙表番号の自動付与ができるようになった。並行して「古典対照分類語彙表」とUniDic語彙素番号の対応表の整備を進めている。さらに日本語歴史コーパスを含むコーパスの利用講習会を行った。コーパス利用講習会についてはビデオ収録の検討を行った。統語情報については、近代語について係り受けアノテーションのデータを対外公開できた。意味情報については、平安・鎌倉期の作品それぞれ2作品ずつ分類語彙表番号アノテーションを進めた。対照データとして現代日本語書き言葉均衡コーパスに対する分類語彙表アノテーションを進めた。また分類語彙表番号とUniDicの語彙素番号の対応表を公開し、今後の意味情報アノテーションの効率化に利用可能である。上記3点については大幅に進んだが、時間情報アノテーションについては手つかずの状況である。平成30年度は、以下の作業を進めるとともに対外発表を行う。古典対照分類語彙表とUniDicの対応表の作成を進める。統語情報については、近代語(国定読本)および現代語(現代日本語書き言葉均衡コーパス)に対する節境界アノテーションを進める。意味情報については、近代語(国定読本)に対する分類語彙表アノテーションを進める。また昨年度構築した言語資源に関する対外発表を行う。さらにコーパスに関する講習会を実施するとともに、講習会ビデオを作成する。
領域構造の解析に基づく動画像からのセマンティックオブジェクトの抽出

平成14年度における研究成果は,主に,次に述べる3点について得られた.1.領域分割精度向上のための雑音にロバストなエッジ抽出用フィルタの検討2.インタラクティブ操作による条件指定と領域判定規則に基づくオブジェクトの抽出3.チューブに基づく動画像中のオブジェクト表現の記述と操作1.について領域分割が適切に行われるためには,雑音の影響を抑えたエッジ検出手法が求められる.そこで,雑音にロバストなフィルタの設計が可能な一般化荷重メジアン(GWM)フィルタを,画像処理に適したフィルタとして設計する方法を検討した.そのためには,画像の非定常性に合わせてフィルタ処理を適応させる必要がある.そこで,画像の局所的な性質に応じて信号のオフセットを切り替えながらGWMフィルタ処理を行う方法,ならびに,画像を局所的な周波数成分値の違いに応じて最適なGWMフィルタを設計する方法を提案し,領域分割精度向上につながる成果を得た.2.について画像の中で,とりわけ撮影される頻度が高い上半身の人物が写された画像から,ユーザの簡単な指示により人物の領域といった,意味的にひとかたまりの領域であるオブジェクトを取り出す手法を検討した.具体的には,領域分割された各領域の中で,顔の領域と思われるセグメントを指定することで,人物の頭から肩等の領域を統合していき,最終的に人物のみを取り出す手法である.3.について実際の動画像から,時空間的に領域分割されたチューブを用いて,動画像をコンパクトに記述する方法,並びに,記述法を用いて新しく動画像を生成する手法を提案した.本手法により,オブジェクト輪郭,テクスチャ,および,オブジェクトの回転,拡大、縮小,平行移動といった動きに関する情報から,動画像の記述と生成が可能となった.これにより,これからのコンテンツ製作に有用な成果を得た.平成13年度における研究成果は,主に,次に述べる2点に関する基礎的検討によって得られたものである.1.階層画像に対するWatershedに基づく画像の領域分割2.均等色空間に基づいた領域統合,および,領域による動画像の構造化とチューブの作成1.について動画像の構造を解析するためには,あらかじめ同一の性質を有する均一な領域ごとに分割させる,画像の領域分割を行う必要がある.研究手法の基礎的な検討として,モルフォロジー演算の一手法であるWatershedに基づく領域分割について調査した.Watershedに基づいた領域分割手法では,雑音や照明の影響によって,必要以上に領域が分割される過分割が生じやすい.そこで,Watershed処理を施す前処理として,画像を解像度変換させた複数の画像に対して平滑化フィルタ処理を行い,その後にそれぞれの階層画像に対してWatershed処理による領域分割を行った.各階層ごとに求められた分割結果を統合させることにより,過分割を抑えた領域分割結果を得ることを確認した.しかしながら,オブジェクト抽出を目的としたとき,本手法によっても十分な領域分割結果が得られたとはいえない.2.について1.で行った階層画像に対する領域分割の検討と同時に,隣接した領域同士の色の近似度に従って領域を統合させる手法の検討を行った.色による近似度判別には,画像上の雑音や照明による影響に左右されやすい.そこで,人間の視覚に近い均等色空間による色表現を用いて,隣接画像の色の近似度判別を行いながら領域の統合を行った.人間の感覚に近い領域統合が実現されたことを確認した.さらに,動画像の隣接フレームごとに得られた領域分割結果をフレームごとに追跡することにより,領域が時間方向に連結されたチューブの作成が容易となった.チューブの生成により動画像の解析がしやすい環境が整い,来年度以降の研究目標であるセマンティックオブジェクト抽出実現に,一歩近づいたといえる.平成14年度における研究成果は,主に,次に述べる3点について得られた.1.領域分割精度向上のための雑音にロバストなエッジ抽出用フィルタの検討2.インタラクティブ操作による条件指定と領域判定規則に基づくオブジェクトの抽出3.チューブに基づく動画像中のオブジェクト表現の記述と操作1.について領域分割が適切に行われるためには,雑音の影響を抑えたエッジ検出手法が求められる.そこで,雑音にロバストなフィルタの設計が可能な一般化荷重メジアン(GWM)フィルタを,画像処理に適したフィルタとして設計する方法を検討した.そのためには,画像の非定常性に合わせてフィルタ処理を適応させる必要がある.そこで,画像の局所的な性質に応じて信号のオフセットを切り替えながらGWMフィルタ処理を行う方法,ならびに,画像を局所的な周波数成分値の違いに応じて最適なGWMフィルタを設計する方法を提案し,領域分割精度向上につながる成果を得た.2.について画像の中で,とりわけ撮影される頻度が高い上半身の人物が写された画像から,ユーザの簡単な指示により人物の領域といった,意味的にひとかたまりの領域であるオブジェクトを取り出す手法を検討した.具体的には,領域分割された各領域の中で,顔の領域と思われるセグメントを指定することで,人物の頭から肩等の領域を統合していき,最終的に人物のみを取り出す手法である.3.について実際の動画像から,時空間的に領域分割されたチューブを用いて,動画像をコンパクトに記述する方法,並びに,記述法を用いて新しく動画像を生成する手法を提案した.本手法により,オブジェクト輪郭,テクスチャ,および,オブジェクトの回転,拡大、縮小,平行移動といった動きに関する情報から,動画像の記述と生成が可能となった.これにより,これからのコンテンツ製作に有用な成果を得た.
イノシトールリン脂質代謝と小胞体からのCa^<2+>遊離機構の研究

イノシトール1,4,5-三リン酸(Ins【P_3】)によるマクロファージ(Mφ)小胞体からの【Ca^(2+)】遊離機構を検討し、小胞体上のIns【P_3】受容分子を光親和標識するためのIns【P_3】の光感受性誘導体を合成した。1.Ins【P_3】による【Ca^(2+)】遊離機構の解明:小胞体膜は本来【Ca^(2+)】に対して不透過性で、膜が強い拡散障壁となっている。Ins【P_3】による速い【Ca^(2+)】遊離はこの拡散障壁の破壊を意味する。この原因として、【◯!1】【Ca^(2+)】ポンプの抑制、【◯!2】小胞体の【Ca^(2+)】保持能の低下、【◯!3】【Ca^(2+)】透過性の亢進等が考えられた。【Ca^(2+)】ポンプ活性を完全に抑制する濃度のバナジン酸を添加したり、あるいはアピラーゼやヘキソキナーゼによってATPを枯渇したりすることによる【Ca^(2+)】遊離は極めて緩徐であり、またIns【P_3】は小胞体への受動的【Ca^(2+)】流入も促進した。これらの結果は上記【◯!3】の可能性、すなわちIns【P_3】により小胞体膜の【Ca^(2+)】透過性が亢進することを強く示唆する。そして低温にしてもIns【P_3】の効果は影響されないことから担体ではなく、チャンネルを介した透過性亢進であると考えられた。2.Ins【P_3】の光感受性誘導体の合成と利用:光感受性基としてP-アジド安息香酸(pAB)を用い、カルボニルジイミダゾールを触媒としてIns【P_3】と混和する。セルロース薄層クロマトグラフィーによって分離するとIns【P_3】のRfは0.20であるのに対して0.50のところにIns【P_3】-pABを得た。収率は約10%でIns【P_3】とpABのモル比は約1:1であった。既報のサポニン処理Mφ(S-Mφ)をIns【P_3】-pABとともに紫外線照射した後、S-Mφを洗浄した。このS-Mφを用いて【Ca^(2+)】輸送を調べると、Ins【P_3】による【Ca^(2+)】遊離はもはや認められなかった。【Ca^(2+)】遊離の抑制は、S-MφをIns【P_3】やpABとともに紫外線照射した時や、またIns【P_3】-pABとともに10倍量のIns【P_3】を添加した時にも認められなかった。このS-Mφを用いて【Ca^(2+)】輸送を調べると、Ins【P_3】による【Ca^(2+)】

遊離はもはや認められなかった。【Ca^(2+)】遊離の抑制は、S-MφをIns【P_3】やpABとともに紫外線照射した時や、またIns【P_3】-pABとともに10倍量のIns【P_3】を添加した時にも認められなかった。
「異文化共存」の可能性-アジア・太平洋圏における実態調査研究

本年度は各国の首都および地方都市社会において、以下の二つの問題を中心に、さらに集中的な実態調査を行った。1国家レベルにおける「異文化共存」に関わる政策の理念と実際(国内政策および対外政策)2「異文化共存」政策と関連する行政組織、民間団体等の組織・集団の実態以上の点を中心に、各地で集中的参与調査を行うとともに、資料・文献調査を遂行した。本年度は如上の大きな課題を念頭に置いたうえで、(1)国家の「異文化共存」政策の展開と変容(2)首都および地方都市社会における「異文化共存」の実態と問題点(3)宗教政策と「異文化共存」の関係(4)開発状況と文化の問題(5)技術のもつ越境性と文化の中の技術の問題等の具体的な問題について、識者・関係者への集中的インタビューを行い、現地での参与調査を継続した。調査の結果明らかになった問題点をいくつか挙げると、(1)については、一方でより積極的な「異文化共存」の方向が強まっているものの、それに対し小数民の保護をめぐって多数派の側から逆差別とする批判が寄せられる点など、いかに調和のとれた全体政策をつくり出せるかが大きな課題となっている。また政策策定を現実に実施し、実効をあげることには各国とも大きな困難を抱えていた。しかし、「異文化共存」が緊急かつ最重要の課題であるとする認識は各国においてきわめて強いものがあり、こうした点から、本調査研究に大きな関心が寄せられた。(2)に関しては、それぞれの都市社会がもつ歴史的、社会・文化的、政治・経済的な背景によって、「異文化共存」のあり方、政策の指向について違いがある。しかしながら都市社会に顕著な複合性の存在は、まず現実にみられる何らかの多様性の存在を通して「共存」の可能性を十分に展望させるものであった。今のところ、民族間の対立、宗教間の葛藤などが都市社会に起きてはいるが、それでも都市社会の枠組みの中で「共存」の実態がすこしずつ拡がっている。多様性を排除すること即都市社会の消滅とみる意識が共有され、社会の崩壊を招かぬように、限度はあるが最小限の共通空間・時間を都市に作り出す努力が各地で行われている。(3)の宗教的政策は本年度の調査対象国においていずれも大きな問題となっている。とくに社会変化が激しい状況のもとで、宗教は文化伝統保持の基本ととらえられる。他方、変化に取り残される階層を中心に宗教的アイデンティティを希求する運動が強まり、国家にとって難問をつきつける場合もある。こうした困難な状況のなかで、注目すべき点は、各宗教間の対話が途切れていないところにある。国家中央の政策が対話と協調を積極的に推進するに至っていない場合でも、都市レベルでそうした志向が見られることは注目してよい。(4)文化間の葛藤が今もっとも激しく噴出するのが開発の問題といってよい。この点については各国とも政策上、不十分ではあるが、文化の問題について配慮を行わざるをえないとの認識がある。この点は、投資を行う側や経済援助をする側に、そうした認識が意外に欠けていることと対照をなしている。(5)技術移転、あるいは多様な民族構成による工場運営など技術の問題は工業化を進める各国で、重要な意味をもっている。この点について今回初めて基礎的な資料を得ることができた。本研究テーマに対して、諸外国の研究協力者をはじめとして、幅広い関心が寄せられたこと、その理由として「異文化共存」が学術研究テーマとして、また社会的な関心として現代世界における重要な問題であることをあらためて認識させられた。こうした全面的協力を得て、実地調査は順調に推移した。今年度の成果としては、(1)研究課題についての理論的な比較研究が深まったこと(2)「異文化共存」が現在もっともダイナミックに現れる具体的状況および場に関する実態研究が進展したこと(3)この重要かつ緊急の課題について、これまでの国際共同研究をふまえ、今後さらに共同研究を継続する計画が熟しつつあることをあげておく。なお今年度の研究成果については、研究分担者が個別に大学紀要等に発表を始めており、近刊予定となっている。また最終年度の報告書が今年度末に刊行される。

(2)に関しては、それぞれの都市社会がもつ歴史的、社会・文化的、政治・経済的な背景によって、「異文化共存」のあり方、政策の指向について違いがある。しかしながら都市社会に顕著な複合性の存在は、まず現実にみられる何らかの多様性の存在を通して「共存」の可能性を十分に展望させるものであった。今のところ、民族間の対立、宗教間の葛藤などが都市社会に起きてはいるが、それでも都市社会の枠組みの中で「共存」の実態がすこしずつ拡がっている。多様性を排除すること即都市社会の消滅とみる意識が共有され、社会の崩壊を招かぬように、限度はあるが最小限の共通空間・時間を都市に作り出す努力が各地で行われている。(3)の宗教的政策は本年度の調査対象国においていずれも大きな問題となっている。とくに社会変化が激しい状況のもとで、宗教は文化伝統保持の基本ととらえられる。他方、変化に取り残される階層を中心に宗教的アイデンティティを希求する運動が強まり、国家にとって難問をつきつける場合もある。こうした困難な状況のなかで、注目すべき点は、各宗教間の対話が途切れていないところにある。国家中央の政策が対話と協調を積極的に推進するに至っていない場合でも、都市レベルでそうした志向が見られることは注目してよい。(4)文化間の葛藤が今もっとも激しく噴出するのが開発の問題といってよい。この点については各国とも政策上、不十分ではあるが、文化の問題について配慮を行わざるをえないとの認識がある。この点は、投資を行う側や経済援助をする側に、そうした認識が意外に欠けていることと対照をなしている。(5)技術移転、あるいは多様な民族構成による工場運営など技術の問題は工業化を進める各国で、重要な意味をもっている。この点について今回初めて基礎的な資料を得ることができた。本研究テーマに対して、諸外国の研究協力者をはじめとして、幅広い関心が寄せられたこと、その理由として「異文化共存」が学術研究テーマとして、また社会的な関心として現代世界における重要な問題であることをあらためて認識させられた。こうした全面的協力を得て、実地調査は順調に推移した。今年度の成果としては、(1)研究課題についての理論的な比較研究が深まったこと(2)「異文化共存」が現在もっともダイナミックに現れる具体的状況および場に関する実態研究が進展したこと(3)この重要かつ緊急の課題について、これまでの国際共同研究をふまえ、今後さらに共同研究を継続する計画が熟しつつあることをあげておく。なお今年度の研究成果については、研究分担者が個別に大学紀要等に発表を始めており、近刊予定となっている。また最終年度の報告書が今年度末に刊行される。本年度は各国の首都および地方都市社会において、以下の二つの問題を中心に集中的な実態調査を行った。a)国家レベルにおける「異文化共存」に関わる政策の理念と実際(国内政策および対外政策)b)「異文化共存」政策と関連する行政組織、民間団体等の組織・集団の実態。以上の点を中心に、各地で集中的参与調査を行なうとともに、資料・文献調査を遂行した。
折り紙をベースとした高性能運動機構の新たな設計・具現化手法の提案とその適用

伸縮可能な折り紙機構の一つであるOrigami Springを取り上げ,この折り紙機構を応用した新たな伸展機構の設計のために,展開図中の直角三角形を鈍角三角形に変更することで改良を試み,作業領域や運動特性が変化することを紙のモデルおよび数値解析で検証した.加えて,鈍角がある角度よりも大きくなると,傾きを伴った伸縮運動と垂直方向への伸縮運動の2つの運動モードを持つようになることを明らかにした.この結果は,特定の機能を持たせる可能性を示しており,Origami Springを応用した伸展機器の設計に役に立つと考えられる.上記の結果をもとに,部材の干渉や変形が生じにくいようにプロトタイプを設計し,主に3Dプリンタを用いて製作を行った.その運動特性を解析結果と比較し,解析手法および設計手法が有用であることを確認した.この解析手法では構造内の一部の弾性変形が考慮されており,解析におけるモデルの有用性が特に示された.以上の結果に基づき,製作した伸展機構の駆動法を検討した.Origami Springの構造をそのまま適用する場合,作業領域の減少や駆動の妨げになると考えられる挙動が生じてしまう.そこで,機構学的特性を生かしながら,かつシンプルな構造にするために,機構の改良を行い,プロトタイプを製作した.その運動特性を実験的に把握したのち,解析モデルをこれまでの成果をもとに構築し,作業領域の解析を行った.実験および解析の結果,改良した伸展機構は,既存の伸展機構と比べて小さな曲率半径で大きく傾くことができることが明らかになった.この伸縮機構の駆動法について,複数の直動アクチュエータを用いたワイヤ駆動が有用であることを,簡易的な実験によって検証し,シンプルな駆動法を提案するに至った.提案する動作支援機器としての応用については,機構全体を瞬時に伸展させる方法として空圧駆動に関する基礎実験を行った.今年度の研究実施計画と照らしあわせ,本研究で研究対象としているOrigami Springに関する展開図の最適化やその伸縮率および作業領域の解析について,有用なモデル化方法および解析方法を提案するに至った.また,その解析に基づき,最初の目標である,剛性の高い材料を用いたプロトタイプの設計および製作を行い,その伸展機構の有用性を示すに至った.製作したプロトタイプについて,動作支援機器以外の適用先として伸展マニピュレータが挙がり,今年度後半はそのアプリケーションとしての研究が中心となった.一点,製作したプロトタイプにはまだ駆動系が実装されておらず,簡易的に駆動可能な状況であり,十分な動作実験を行うには至っていない.この点について,次年度で迅速に進捗を生むことが必要である.また,提案する動作支援機器については,空圧駆動の基礎的な実験は行ったものの,プロトタイプの動作確認の結果,機構の見直しが必要な可能性も出てきている.まず,動作支援機器としての研究について,Origami Springだけでなく,他の伸展可能な折り紙構造と合わせて,それぞれの簡易的なプロトタイプを作成しながら,有用な構造を検討する.それをもとに,具現化方法および駆動法の指針を明確化する.また,伸展マニピュレータとしての研究について,製作したプロトタイプに駆動系および制御系を実装し,動作実験を行う.現在実装しようとしている駆動法で十分な構造の安定性を得られるかどうかを検証し,課題点の洗い出しを行う.この課題点の改良を行い,伸展マニピュレータの完成を目指す.伸縮可能な折り紙機構の一つであるOrigami Springを取り上げ,この折り紙機構を応用した新たな伸展機構の設計のために,展開図中の直角三角形を鈍角三角形に変更することで改良を試み,作業領域や運動特性が変化することを紙のモデルおよび数値解析で検証した.加えて,鈍角がある角度よりも大きくなると,傾きを伴った伸縮運動と垂直方向への伸縮運動の2つの運動モードを持つようになることを明らかにした.この結果は,特定の機能を持たせる可能性を示しており,Origami Springを応用した伸展機器の設計に役に立つと考えられる.上記の結果をもとに,部材の干渉や変形が生じにくいようにプロトタイプを設計し,主に3Dプリンタを用いて製作を行った.その運動特性を解析結果と比較し,解析手法および設計手法が有用であることを確認した.この解析手法では構造内の一部の弾性変形が考慮されており,解析におけるモデルの有用性が特に示された.以上の結果に基づき,製作した伸展機構の駆動法を検討した.Origami Springの構造をそのまま適用する場合,作業領域の減少や駆動の妨げになると考えられる挙動が生じてしまう.そこで,機構学的特性を生かしながら,かつシンプルな構造にするために,機構の改良を行い,プロトタイプを製作した.その運動特性を実験的に把握したのち,解析モデルをこれまでの成果をもとに構築し,作業領域の解析を行った.実験および解析の結果,改良した伸展機構は,既存の伸展機構と比べて小さな曲率半径で大きく傾くことができることが明らかになった.

この伸縮機構の駆動法について,複数の直動アクチュエータを用いたワイヤ駆動が有用であることを,簡易的な実験によって検証し,シンプルな駆動法を提案するに至った.提案する動作支援機器としての応用については,機構全体を瞬時に伸展させる方法として空圧駆動に関する基礎実験を行った.今年度の研究実施計画と照らしあわせ,本研究で研究対象としているOrigami Springに関する展開図の最適化やその伸縮率および作業領域の解析について,有用なモデル化方法および解析方法を提案するに至った.また,その解析に基づき,最初の目標である,剛性の高い材料を用いたプロトタイプの設計および製作を行い,その伸展機構の有用性を示すに至った.製作したプロトタイプについて,動作支援機器以外の適用先として伸展マニピュレータが挙がり,今年度後半はそのアプリケーションとしての研究が中心となった.一点,製作したプロトタイプにはまだ駆動系が実装されておらず,簡易的に駆動可能な状況であり,十分な動作実験を行うには至っていない.この点について,次年度で迅速に進捗を生むことが必要である.また,提案する動作支援機器については,空圧駆動の基礎的な実験は行ったものの,プロトタイプの動作確認の結果,機構の見直しが必要な可能性も出てきている.まず,動作支援機器としての研究について,Origami Springだけでなく,他の伸展可能な折り紙構造と合わせて,それぞれの簡易的なプロトタイプを作成しながら,有用な構造を検討する.それをもとに,具現化方法および駆動法の指針を明確化する.また,伸展マニピュレータとしての研究について,製作したプロトタイプに駆動系および制御系を実装し,動作実験を行う.現在実装しようとしている駆動法で十分な構造の安定性を得られるかどうかを検証し,課題点の洗い出しを行う.この課題点の改良を行い,伸展マニピュレータの完成を目指す.
前立腺肥大症および癌におけるテストステロン5の還元酵素の異常に関する研究

前立腺肥大症では、間質細胞に存在するテストステロン5α還元酵素type2が主要な役割を果しており、上皮細胞では5α還元酵素type1のみを有することが知られている。そこで前立腺肥大症における5α還元酵素mRNAの多様性を検討した。日本人患者12例および白人患者5例の前立腺肥大症組織を用いて、reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR)法によりtype1およびtype2 5α還元酵素の発現を調べた。全例で、正常型のtype1およびtype2 5α還元酵素mRNAが検出された。4例の日本人患者および2例の白人患者において、エクソン3、4を欠失した変異型type2 5α還元酵素mRNAを見いだした。また検索した前立腺肥大症17例全例において、エクソン2を欠いた変異型type1 5α還元酵素mRNAを検出した。これらはエクソンスキッピングによるスプライシング異常に起因すると思われた。これらtype1およびtype2変異型mRNAより、各々135および193アミノ酸からなる短いタンパクが生成されると推測された。酵素活性のkineticdataの結果などより前立腺肥大症間質での5α還元酵素のVmax、Kmの増加が観察されており、間質・上皮とも細胞内DHT濃度は一定に保たれていることを考え合わせると、前立腺肥大症間質は不完全な活性を代償しDHTを保つために5α還元酵素含量を増すという仮説と矛盾しない。これらの変異型5α還元酵素mRNAの生物学的意義は現在のところ不明であり、今後の研究の課題である。
作業対象機械製品のアフォーダンスに基づくロボット行動の生起に関する研究

ロボットによる製品分解のシミュレーションを行い,分解のための行動様式をもつロボットが,製品を見て行動を発現し,それによって製品の分解が進むことを示した。行動様式として,ねじ回し・部品はずし等のほかに,製品全体の向きを変えて別の面から分解を試みるという行動を加えた。ロボットの行動の発現は,製品のアフォーダンスをロボットが選んで受け取ることであると考えることができる。アフォーダンスの受け取り(すなわち行動の発現)の選択に一定の規則を設けることによって,分解が効率的に進むことをシミュレーションによって示した。すなわち,ある部品の取り外しが不成功ならば別の部品を試みる,ある面での取り外しが不成功ならば別の面を試みる,といった選択による効率化を図った。さらに,この概念を実証するために,簡単ではあるが実際の組立物の分解を試みた。そのために,ロボット,視覚,力覚などの個々の処理を受け持つサブシステムを統合したネットワークロボティクスシステムを構築し実験を行った。視覚サブシステムでは,ボルトや部材に対応する正六角形や長方形の検出を行い,その位置座標をロボットサブシステムに送る。ロボットサブシステムでは,六角形ならば反時計回りに回す,長方形ならば持ち上げる等の行動を起こす。図形検出・認識には,テンプレートマッチング,自己相関,ハフ変換等の手法を試みた。また,力感覚に基づいて部品はずし行動を発現する部分について,力センサの情報を用いて迷路状の拘束から抜け出る行動を発現する構造を,人間の行動を手本として構成した。ロボット間の協調については,ネットワークロボティクスにおいて,一方のロボットの動作をテープセンササブシステムによって計測し,そのデータを他のロボットサブシステムに送り,前者の動きに後者を追従させる実験を行った。以上の実験によって,アフォーダンスに基づくロボット行動の生起実験の基礎ができあがった。行動様式として,従来の,ねじ回し・部品はずし等の行動のほかに,製品全体の向きを変えて別の面から分解を試みるという行動を加え,その行動が発現する条件を示した。ロボットの行動の発現は,製品のアフォーダンスをロボットが選んで受け取ると考えることができる。これによって従来より複雑な製品の分解が可能になることを示した。上記シミュレーションの内,ロボットが製品を見て部品を認識する部分について,ハードウェア視覚装置を用いて認識アルゴリズムの作成と実験を行った。Luv変換を用いた色情報による領域分割・エッジ検出・テンプレートマッチング等の基本的操作によって簡単な部品の形状・大きさ・位置を求め,後述のロボット制御に結びつけた。さらに,ロボットの視覚情報の基づく動作制御のために,ロボット制御と視覚認識を別個の計算機で行い,情報をネットワークで通信するシステムを構成した。このようなネットワークシステムとすることによって,実用化に必要な,システムの拡張性・行動様式の自律分散配置が可能になると考える。昨年度に引き続き,ロボットによる製品分解のシミュレーションを行い,分解のための行動様式をもつロボットが,製品を見て行動を発現し,それによって製品の分解が進むことを示した。

そのために,ロボット,視覚,力覚などの個々の処理を受け持つサブシステムをネットワークで統合したネットワークロボティクスを構築し実験を行った。視覚サブシステムでは,ボルトや部材の検出のため,ハフ変換を用いた正六角形,長方形の検出を行い,その位置座標をロボットサブシステムに送る。ロボットサブシステムでは,六角形ならば反時計回りに回す,直方体ならば持ち上げる等の行動を起こす。このような自動分解システムをほぼ完成させた。ロボット間の協調については,ネットワークロボティクスにおいて,一方のロボットの動作をテープセンササブシステムによって計測し,そのデータを他のロボットサブシステムに送り,前者の動きに後者を追従させる実験を行った。以上の実験によって,アフォーダンスに基づくロボット行動の生起実験の基礎ができあがった。
全生物の共通祖先と、さらにそれ以前のタンパク質に関する研究

本研究では、古細菌祖先生物と真正細菌祖先生物が持っていたと推定されるヌクレオシド二リン酸キナーゼ(NDK)の遺伝子を復元し、祖先タンパク質の耐熱性を調べた。その結果、祖先型NDKは110°C近くまで安定であることが分かり、古細菌祖先生物と真正細菌祖先生物は80100°Cで生息していたと推定された。全生物の共通祖先コモノートも耐熱性NDKを持ち、75°C以上の高温環境に生息していたことが推定された。さらに、祖先型NDKを構成するアミノ酸の種類を減らしたNDKを作成したところ、20種のアミノ酸のうち、減らしても耐熱性や活性を維持できるアミノ酸を同定した。まず、両共通祖先の配列をより詳細にしらべた。これまでに、古細菌祖先型NDKと真正細菌祖先型NDKの二つの完全祖先型タンパク質の作製に成功している。しかし、一方で祖先配列推定法が祖先アミノ酸残基を一義的には推定できない事もよく知られた事実である。そこでまず、最尤法ならびにBayes法で祖先配列を推定し、比較した。また、アミノ酸組成一定の仮定なしの推定を行った。1.祖先型NDKアミノ酸配列の推定法の詳細CLUSTAL X(Thompson,1997)を用いたアライメントを行い、次いで立体構造を考慮したアライメントの修正を行った。アラィメントが曖昧な部分をGBLOCKS(Castresana,2000)で配列を切り出す。(最尤法による推定)このデータを用いて、Tree Puzzle(Schmidt, et al.2002)とCODEML(PAMLパッケージ中、Yang,1997)を用いて最尤系統樹を作成した。得られた系統樹を用いてCODEMLで祖先配列を推定した。(Bayes法による推定)最尤法で用いた配列データを用いて、MrBayes(Ronquist, F., Huelsenbeck 2001)、PhyloBayes(Lartilltt and Philippe 2004, 2006 ; Lartillot et al. 2007),nhPhyloBayes(Blanquart and Lartillot 2006, 2008)を用いてBayes法による系統解析を行った。nhPhyloBayesは進化の過程でアミノ酸組成が変化可能な進化モデルに基づく解析が可能なプログラムである。それらの解析から得られた系統樹を元に,祖先配列の推定を行った。2.遺伝子合成、タンパク質発現精製と活性、耐熱性測定の詳細推定した遺伝子のアミノ酸配列を大腸菌の高使用頻度を用いて逆翻訳した。ただし、繰返し配列はPCRエラーの要因となるので、その部位のコドンは第二の高頻度コドンと交換した。PCRにより遺伝子合成を行った(Hoover and Lubkowski 2002)。祖先型遺伝子を、発現ベクターに導入し、発現した。3.耐熱性は機能面と構造面の両面から測定した。機能面は一定温度での熱処理後の残存活性を測定したことから評価した。構造面では、円偏光2色性(CD)測定から、タンパク質二次構造を評価した。温度を一定速度で上昇させ、タンパク質変性にともう二次構造の消失をCDで評価した。1.古細菌祖先型NDKと真正細菌祖先型NDKの二つの完全祖先型タンパク質の作製に成功している。一方、祖先アミノ酸を一義的には推定できない事もよく知られている。そこで、まず、両共通祖先の配列をより詳細にしらべた。2.2番目に尤度(あるいは事後確率)の高いアミノ酸残基を採用した場合の配列を作製し、古細菌祖先型NDKと真正細菌祖先型NDKの性質を明らかにした。3.最も耐熱性の高い配列と最も耐熱性の低い配列を選択し、古細菌祖先型NDKと真正細菌祖先型NDKの中間の組み合わせを作製することから、全生物の共通祖先に対応するNDKの性質を明らかにした。その結果、全生物の共通祖先コモノートが75°C以上で生育していたことを明らかにした。以上1から3を論文発表した。4.最も耐熱性の高かった配列をもとに、アミノ酸残基の単純化変異体を作製することから、全生物の共通祖先以前のタンパク質の情報を得た。これまでにも、現存するタンパク質を標的タンパク質として、20種類よりも少数のアミノ酸によってタンパク質が形成可能かどうかを確かめる実験が行われてきた。しかし、その時に残されるアミノ酸残基は、非生物アミノ酸合成実験(Miller 1953)によって比較的容易に合成されるアミノ酸、あるいは、物理化学的性質に基づいて主観的に選ばれたアミノ酸が選択された。本研究では、祖先型NDKを標的タンパク質として以下の方法で、アミノ酸残基数を減少させた。20種のアミノ酸残基のうち10種をそれぞれ1種ずつ消失させた遺伝子を作成した。

修正し配列を確認したアミノ酸単純化遺伝子を、発現ベクターに導入し、適当な宿主で発現し、精製、活性測定した。耐熱性を機能面と構造面の両面から測定した。20種のアミノ酸残基のうち10種をそれぞれ1種ずつ消失させても、活性と耐熱性を十分保持できる事が分かった。23年度に作成した、古細菌祖先型NDKと真正細菌祖先型NDK配列の中で最も耐熱の配列と最も耐熱性の低い配列を選択し、古細菌祖先型NDKと真正細菌祖先型NDKの中間の組み合わせを作製した。29配列を作製した。これらの変異型のいずれかが、全生物の共通祖先に対応するはずである。(どの配列と特定することはできないが)。祖先型遺伝子合成とタンパク質発現精製と活性測定:推定した遺伝子のアミノ酸配列を大腸菌の髙使用頻度を用いて逆翻訳することで、大腸菌中で高発現した。ただし、繰返し配列はPCRエラーの要因となるので、その部位のコドンは第二の高頻度コドンと交換した。また、制限酵素部位を検索し、必要ない制限酵素部位はコドン変更で解消した。配列を発注した。修正し配列を確認した祖先型遺伝子を、発現ベクターに導入し、宿主で発現した。精製をおこない活性測定した。耐熱性測定:耐熱性測定は、円偏光2色性(CD)測定から、タンパク質二次構造を評価する。温度を一定速度で上昇させ、タンパク質変性にともう二次構造の消失をCDで評価した。その結果、最も耐熱性の低下した祖先型酵素であっても95°Cの耐熱性を示すことが明らかとなった。本年度計画した実験は計画通りに実施し、順調に進展している。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画が終了し、アミノ酸を削減する実験をすでに開始している。古細菌祖先型NDKと真正細菌祖先型NDKの中間の組み合わせを作製する。おそらく12程度の配列を作製することになると予想している。古細菌祖先型NDKと真正細菌祖先型NDKの中間の組み合わせの中から、アミノ酸残基の単純化変異体を作製する。これまでにも、現存するタンパク質を標的タンパク質として、20種類よりも少数のアミノ酸によってタンパク質が形成可能かどうかを確かめる実験が行われてきた。しかし、その時に残されるアミノ酸残基は、非生物アミノ酸合成実験(Miller 1953)によって比較的容易に合成されるアミノ酸、あるいは、物理化学的性質に基づいて主観的に選ばれたアミノ酸が選択された。本研究では、祖先型NDKを標的タンパク質として系統的にアミノ酸残基数を減少させる。1.昨年度までに作成した古細菌祖先型NDKと真正細菌祖先型NDKの中間の組み合わせの中から、最も耐熱性の高かった配列を基に、アミノ酸残基の単純化変異体を作製する本研究では、祖先型NDKを標的タンパク質として以下の方法で、アミノ酸残基数を減少させる。A. NDKの配列をいくつかに区分して、それぞれの区分に関して変異導入操作を行う。まず、NDKをタンパク質表面、及び内部に区分する。表面、内部を変異導入操作のしやすい適当な残基長に区分して変異導入を行う。
深部腫瘍に対する温熱療法の研究

深部腫瘍の温熱治療成績向上を目的として以下の研究を行った。1.温熱治療中の生体組織内温度を無侵襲的に計測する方法を開発した。更にコンピューターシミュレーションによる検討、体表冷却用ボーラスによる影響の解析を行った結果、実用化に近づいた(水品)。2.末梢循環の温熱効果に対する影響を解析する上で、従来、適切な実験系がなかった。そこでダイナミックファントムを用いた末梢循環のモデルを考案し、応用した結果、生体内のシミュレーションとして良好なモデルであることが判明した(中津川)。3.深部腫瘍に対して放射線、化学療法を組み合わせた温熱治療法の確立を目指した基礎的及び臨床的研究を行った。深在性腫瘍に対する温熱効果を肝癌・膵癌等の腹腔内腫瘍について臨床的に検討した。特に原発部位の違いにより腫瘍内温度分布や抗腫瘍効果に差が生じることが明かとなった(柄川)。肝腫瘍に対して放射線、化学療法、肝動脈塞栓療法を併用した温熱療法を行い、その効果を画像診断、腫瘍マーカー及び18FDGによるポジトロンスキャンを用いて多角的に測定した結果、多角的解析の意義が示された(阿部)。泌尿器領域腫瘍に対し温熱療法を放射線、化学療法併用にて施行し、抗腫瘍効果並びに除痛効果の点で有用性を示した(久住)。5ーFUをはじめとしたフッ化ピリミジン系薬剤と温熱の併用効果とそのメカニズムを基礎的に検討した(前田、杉町)。食道癌に対して温熱、化学、放射線併用療法を施行して、その効果を臨床的、病理組織学的に検討した(井手)。食道癌に対する温熱療法の効果をあらかじめ予知する目的で温熱感受性試験を行った結果、実際の臨床効果と良く相関し、感受性試験の有用性が明かとなった(杉町)。固形腫瘍内に存在する低酸素細胞は一般に治療抵抗性を示すので、特に低酸素細胞をターゲットとした温熱制癌剤併用療法を開発した(杉町)。