hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
指向性・周波数の動的形態可変を実現するMEMSアンテナの基礎研究

数十GHzの周波数の電波はミリ波と呼ばれ,さらに300GHz以上の周波数の電波はマイクロ波と呼ばる.30GHzでは電波の波長は1cmであるが,300GHzでは1mmになり,これまでのアンテナの概念からもアンテナの大きさはマイクロメートルオーダーになる.長距離の通信には高速な光LANが有力であるが,光が遮蔽物を越えることが困難であるため,携帯デバイスとのラスト5mでは電波を利用する必要がある.このラスト5mの高速通信を実現するのがGHzTHzまでのミリ波及びマイクロ波であるが,高周波の電波は指向性が強いために,電波の方向に常にアンテナの指向性をあわせておく必要がある.従来のパッチアンテナ等ではアンテナの方向や周波数を動的に変化させることは困難であり,モバイルデバイスや生体に埋め込むことができるインプランタブルホスピタル用μTASにおいてこの帯域の電波を利用することは困難である.もし,これらの指向性の問題を解決するともに周波数までも可変な高周波用アンテナをナノ・マイクロマシン技術を利用して実現することができれば,産業・医療等多くの分野における無線ITの利用技術や機器の構造に大きく影響し,世界に先んじて数十GHz数THz帯の電波の応用に関する知的財産を得ることができることから,その影響範囲は広く,関連する多くの分野に貢献できる.先行研究では、まずミリ波領城を対象とした動的指向性可変アンテナの基礎研究としてシリコンをエッチングして作製する方法を検討し,さらに誘電体を移動させることによる動的可変アンテナの構造を検討た。その研究成果をもとに本研究では,より簡便な新たな構造として,強誘電体の誘電率が温度により変化することに着目し,誘電体をマイクロヒータで加熱することにより,漏れアンテナの指向性を動的に可変にする構造を検討した。漏れアンテナの構造を検討するために,CIP法を用いたアンテナ解析システムも開発した。本研究では,モバイルに耐えるユピキタスネットワークを実現できる,固定したままで送受信する周波数と指向性が動的に可変な(リコンフィグラブルな)数十GHz帯から数THz帯のアンテナをMEMSを利用して実現することを目的とする.このMEMSアンテナは,ナノ材料を分散しその配置を動的に移動させることにより可変性を実現する.上記目的を達成することにより,世界に先駆けて高周波用アンテナの知的所有権を獲得し,利用分野である,遠隔医療やヘルスケアチップやモバイル家電等のIT応用分野における産業創生に寄与する.・形態が動的可変なアンテナを実現するための研究課題は以下の通りである.1)導体又は誘電体の配置を動的に変化させることができるアクチュエータの実現,2)指向性と周波数を可変にするアンテナの形状(誘電体又は導体の配置)の算出,平成15年度は,初年度として,下記に示す研究成果を得た誘電体を分散配置したアンテナにより発信できることまたその配置を換えることで指向性を変えることが可能なことを確認した.さらに誘電体の動的に配置を変える構造に関しては,マイクロポンプを持いる方法について検討を行った.・高周波領域においては導電体が離れていても回路として機能することを用いて,導体要素を分散して配置した層を積層することで伝送線を構築し,その形状を制御することで動的にアンテナ特性を変化させる手法を考案した.デバイス実現のための基礎として,上部導体要素を固定した形状のアンテナの製作を行い,その放射特性を測定することでこの方式での電流導通経路の構築の有効性について検討した.・圧電素子を用いたミリ波用スイッチング素子の基本原理について考察を行い,デバイスの試作を行った.本研究では、モバイルに耐えるユピキタスネットワークを実現できる、固定したままで送受信する周波数と指向性が動的に可変な(リコンフィグラブルな)数十GHz帯から数THz帯のアヒテナをMEMSを利用して実現することを目的とする。

このMEMSアンテナは、ナノ材料を分散しその配置を動的に移動させることにより可変性を実現する。上記目的を達成することにより、世界に先駆けて高周波用アンテナの知的所有権を獲得し、利用分野である、遠隔医療やヘルスケアチップやモバイル家電等のIT応用分野における産業創生に寄与する。本年度は、下記の2種類の研究を行うことにより、指向性の可変性を実現する方法を考案し、その有効性を検討した。また、ミリ波の電波を発信させる場合、スイッチング素子は重要な要素部品となる。このスイッチング素子についても従来の接触型における問題点(接触抵抗や接触不良等)を解消する構造・原理についてもMEMSを用いて検討した。(1)熱アクチュエータによる誘電体素子の移動に関する検討;マイクロキャビディー内に充填した液体の気化によりマイクロキャビティーの容積に関して検討を加え、数値解析により求めてある、誘電体の変位を与えることが可能か、また、変位の応答特性に関して検討を加えることで、動的な配置が可能かどうかについて考察した。(2)誘電体の誘電率は温度依存性があり、MEMSで用いることが容易である薄膜化できる誘電体の選択と誘電体の温度特性に関して実験的な考察を加えた。すなわち、誘電体材料の材料組成と誘電率の温度依存性および電無的特性の変化について、実際に誘電体をスパツタまたは蒸着により薄膜化し、その結晶構造や残留応力、さらに組成と誘電率の関係を計測する。さらに、温度を上げるためにマイクロヒータを組み込んだ素子を試作し、その上に誘電体薄膜を成膜した試験片を用いて誘電率の温度依存性について計測を行い、指向性可変なアンテナ素子を作製できるかについて考察する。誘電率の変化と発信特性の関係については、数値解析により求めた。(3)ミリ波用スイッチング素子として容量変化型のスイッチング素子について検討を行った。圧電アクチュエータを用いたスイッチング素子の構造・原理を検討し、その素子を試作してスイッチング素子としての可能性を検討した。本研究では,モバイルに耐えるユピキタスネットワークを実現できる,固定したままで送受信する周波数と指向性が動的に可変な(リコンフィグラブルな)数十GHz帯から数THz帯のアンテナをMEMSを利用して実現することを目的とする.このMEMSアンテナは,ナノ材料を分散しその配置を動的に移動させることにより可変性を実現する.上記目的を達成することにより,世界に先駆けて高周波用アンテナの知的所有権を獲得し,利用分野である,遠隔医療やヘルスケアチップやモバイル家電等のIT応用分野における産業創生に寄与する.本年度は、下記の2種類の研究を行うことにより、指向性の可変性を実現する方法を考案し、その有効性を検討した。(1)平成17年度に検討した、熱による誘電率の変化を用いたミリ波アンテナは、いかに温度分布を作り、その分布を制御することかできるかが重要である。
Smadによる細胞増殖制御機構の解明

(1)新規ショウジョウバエSmadであるdSmad2を同定し、無脊椎動物においてもTGF-β/アクチビン系のシグナル伝達が存在することを明らかにした。また、ショウジョウバエにおいてTGF-βスーパーファミリーのシグナルの下流にあるShnとMadが、レセプター刺激に応じて結合することを見出した。(2)BMPの下流にあるSmad1はLIFの下流にあるSTAT3とp300を介して複合体を形成し、協調的に標的遺伝子の発現を誘導することを示した。(3)Smadは転写因子PEBP2αCと結合した。immunoglobulin Cαプロモーターの転写活性化には両者の協調作用が必要であることを示した。(4)Smadと転写コアクチベーターであるp300との相互作用について検討し、p300内のSmad結合部位を同定した。また、アデノウイルスのoncoproteinであるE1AがSmadに結合することを見出し、E1AがSmadとp300の相互作用を阻害することによりTGF-βのシグナルを抑制することを示した。(5)two-hybrid法を用いてSmad2に結合する蛋白としてproto-oncogeneであるc-Skiを同定した。in vivoではc-SkiはTGF-β依存的にSmad2/3と結合した。また、Smad4とも結合した。Smadはc-Skiを介してhistone deacetylaseであるHDACと複合体を形成し、c-SkiはTGF-βによる転写活性化を抑制した。以上より、Smadはその結合する蛋白に依存して、転写の活性化、抑制の両者の作用を持ち得ることが示された。
アメリカ型大学の創設と国立大学設立運動に関する研究

平成4年度においては、研究課題のうちの重要な部分に相当する部分、すなわちアメリカ型の大学の創設に関する研究に主として取り組んだ。アメリカ型とは、アメリカの大学に固有な教育組織や教育方法を指し示すが、例えば大学院や専門大学院、コミュニティー・カレッジ、リベラル・アーツ・カレッジなどである。しかしこうした教育機関の類型はすでに良く研究されている。そこで本研究では、アメリカ国立大学を創設しようとした理念、すなわち研究を重視し、巨大な大学で、国家の顔としての大学、アメリカ大学の統合としての大学理念が、アメリカの新しい大学の創設にどのような影響を与えているか、実例を模索しつつ研究をおこなった。そこでユダヤ系のアメリカ人がいかにアメリカ型の大学を創設したかを例に取り、1948年に設立されたブランダイス大学(Brandeis University)を具体的に考察した。19世紀、20世紀と増加したユダヤ系の移民にとってアメリカの大学は、決して彼らを平等に扱ってはくれなかった。入学制限などは有力な大学でも採用された入学政策であった。こうした時代を経て、ブランダイス大学は、移民集団としてのユダヤ系のアメリカ人社会のなかに、ユダヤ教とは密接に関係をもたないで、むしろ世俗的な大学として、宗派の影響を廃した、ユダヤ人社会の広い支援を受ける私立大学として設立された。つまり、アメリカの大学や国民をつなぎとめる求心力の強い国立大学と重なる理念が働いていたと考えることができる。すでに国立大学の設立運動に関しては研究を進めて来ていたので、一応両課題に取り組むことができたが、残念ながら両課題を有機的に関連づけて研究するという本来の方針は、時間的な制約もあって十分果たせなかった。これからの課題としたい。平成3年度は、11に示した3編の論文を発表することができた。これらは時代的には、アメリカの19世紀から20世紀初頭までを扱っている。即ちアメリカの大学が世界的な大学へと成長をとげる時代を主題とした。19世紀後半のアメリカ国立大学設立運動は、ジョン・ホイトを中心に展開された。全米教育協会(NEA)を舞台としてホイトは活躍したが、そのホイトの国立大学設立案は、ヨ-ロッパの大学との競合から生まれた発想である。特に研究機能を重視した、いわば大学院大学の提唱といってよい。ホイトの鋭く対立したのは、ハ-バ-ド大学学長であったチャ-ルズ・エリオットである。若きエリオットは、なぜ国立大学の設立に反対したのであろうか。つまるところエリオットは国家の支配を恐れたのであり、政治の大学への介入を恐れていた。これは当時最大規模の私立大学の学長としては、むしろ当然の反対であったとしても、この反対論は影響力をもったのであった。しかし国立大学設立の夢は、19世紀後半の様々な大学改革によって、その夢の内容の多くが実現されたが、その夢自体が減滅した訳ではない。20世紀に入ってからは、ミネソチ大学ウェスレ-教授によって引きつがれ、なお活発な設立運動が展開された。ウェスレ-は、国立大学を国家に直接サ-ビスを提供する大学として構想した。この構想は、20世紀アメリカ大学の社会的機能としてやがて定着する大学観となっていく。以上3編の論文と通して、1920世紀のアメリカの大学が,いかにヨ-ロッパの違大なる大学に追いつき、追い越すかという過程に、国立大学の設立運動の検長を分析することによって明らかにした。
パルス磁石を用いた強磁場下の高磁歪合金及び遷移金属磁性酸化物の物性の研究

近年、高機能磁性材料である形状記憶合金が脚光を浴びている。これらの物質は温度変化、応力の作用のみならず磁場の印加によっても巨大な歪みを示すことが確認されている。Fe-Pd系合金も定常磁場で大きな磁場誘起歪みを起こす。これらの物質を実際に機械/電子部品材料として使う場合、瞬間的に歪みを起こすためにパルス磁場が適当と考えられる。本研究では、パルス磁石を用いたFe-31.2%Pd単結晶の磁場誘起歪みの研究を行なった。この物質は磁場誘起強磁性体であり、形状の変化と磁気的な変化を同時に観測するためのシステムを開発した。歪みによる試料の長さの変化を直接観測できるように、キャパシタンス法で測定する。試料の下部に電極を銀ペーストで取り付けることにより試料自体を片側の電極とした。もう一方は銅板で作成した電極である。キャパシタンスブリッジ(Quadtech 1615A)と、デジタルロックインアンプを組み合わせて3端子法でキャパシタンスの変化を測定する。パルス磁場は周波数にすると80Hz程度なので、発振器からブリッジへのバイアス電流を60kHzに設定し測定を行なった。同時に、ピックアップコイルを使った誘導法により磁化を測定した。キャパシタンスと磁化のデータはデジタルオシロスコープを通じてパソコンに取込まれる。測定結果を下図に示す。磁場が印加されると磁化、歪みともに大きく変化した。1回目の歪みは0.4%であった。複数回励磁を繰り返すと歪みは小さくなった。これはvariantの変化が少なくなったせいであると考えられる。今回の実験で、パルス磁場中でも歪みが発生することが分かった。本研究では、今年度、秋田大学工学資源学部に建設された40T級強磁場パルス磁石を用いた金属材料の磁気測定装置を開発した。本装置は強磁場中での磁化と磁歪を同時にかつ瞬時に測定することができる世界にも稀にみる装置である。磁化測定は、ピックアップコイルを用いた自己誘導法を用い、磁歪測定に関してはマルテンサイト変態等による試料の伸び縮みを無負荷で測定することのできるキャパシタンス法による測定系を開発した。具体的には金属である試料の上面と上部電極との間の静電容量Cの変化を高感度キャパシタンスブリッジGR-1615Aで測定し、出力をロックインアンプを介してデジタルオシロスコープに取込む。磁化については、ピックアップコイルの起電力が微分磁化に相当するので、それを同様にデジタルオシロスコープに取込んで、コンピュータ上で解析を行なった。窒素温度から室温以上の温度の範囲で測定が可能となるように、液体窒素用の真空槽を備えたステンレス製のクライオスタットも作成した。試験として、室温において、鉄(Fe)とフェライト系ステンレスSUS430の磁化及び磁歪を測定した。鉄は僅かなヒステリシスを示す磁化曲線を描いたが、磁歪は極めて小さく、確認することが出来なかった。一方、SUS430は、磁化曲線は1T以下では磁場に比例して直線的に増加し、1T程度の磁場で飽和し一定となった。鉄と異なり、磁化曲線は全くヒステリシスを示さなかった。磁化曲線から、SUS430は磁場誘起強磁性体であると考えられるが、磁場の増減に伴う磁壁の移動は非常にスムースであると考えられる。また、磁歪はブリッジに流れる交流電流を60kHz、20Vp-pとして測定した。磁化にほぼ比例して変化する磁歪も観測された。
小児肥満リスク予測因子としての日齢0から3歳までの腸内細菌叢解析

肥満や2型糖尿病など「生活習慣病」と診断される小児は増加している。小児期に生活習慣病を発症した症例は将来心筋梗塞・脳梗塞・脳出血などを高率に合併するため、その予防策や効果的治療は早急に検討されるべき課題である。生活習慣病にはある程度の家族集積性が認められ、多因子遺伝や食習慣をはじめとした生活環境が要因となる。そして最近になり、腸内細菌叢と生活習慣病発症の関係についての研究報告が散見されるようになってきた。本研究のテーマである、小児肥満リスク予測因子としての日齢0から3歳までの腸内細菌叢解析は、生活習慣病の予防・早期治療に役立つ可能性があり、将来の生活習慣病患者の減少に貢献しうる研究であると考える。現在、当院で出生した児を対象とし、日齢0から3歳時に至るまでの身体計測・腸内細菌叢解析・希望者では血液検査を行っている。腸内細菌叢は、分娩方法(経膣分娩・帝王切開)、周産期および乳幼児期の抗菌薬投与の有無、栄養方法(母乳・人口乳、離乳食の進み方)、家族歴(肥満の家族の有無)、乳幼児期の既往歴などにより影響を受ける可能性がある。そこでこれらの因子がどの程度、どのように腸内細菌叢に影響を与えるかについても考察する。対象児102名を経過観察中である。drop out症例は10例で、約3分の1の対象児が3歳に達し、ほぼ予定通りに検体を集められている。現時点で明らかな肥満を呈する対象者は2名で、腸内細菌叢解析を進めている段階である。検体採取、血液検査は問題なくできているが、腸内細菌叢解析およびその評価に、予想以上に時間がかかっているため。腸内細菌叢解析を中心に計画通りに近づけるよう力を入れる。また、引き続き対象児のフォローアップを続けていく。現在、当院で出生した新生児を対象とし、日齢0から3歳時に至るまでの身体計測・腸内細菌叢解析・希望者では血液検査を行っている。腸内細菌叢は、分娩方法(経膣分娩・帝王切開)、周産期の抗菌薬投与の有無、栄養方法(母乳・人口乳、離乳食の進み方)、家族歴(肥満の家族の有無)などにより影響を受ける可能性がある。現在対象児約100名を経過観察中である。drop out症例は2例のみで、ほぼ目標通りの症例数を集められている。腸内細菌叢解析、およびその評価に、予想以上に時間がかかっているため。現在対象児102名を経過観察中である。drop out症例は5例で、ほぼ目標通りの症例数を集められている。現時点で明らかな肥満を呈する対象者はなく、腸内細菌叢解析を進めている段階である。

本研究のテーマである、小児肥満リスク予測因子としての日齢0から3歳までの腸内細菌叢解析は、生活習慣病の予防・早期治療に役立つ可能性があり、将来の生活習慣病患者の減少に貢献しうる研究であると考える。現在、当院で出生した児を対象とし、日齢0から3歳時に至るまでの身体計測・腸内細菌叢解析・希望者では血液検査を行っている。腸内細菌叢は、分娩方法(経膣分娩・帝王切開)、周産期および乳幼児期の抗菌薬投与の有無、栄養方法(母乳・人口乳、離乳食の進み方)、家族歴(肥満の家族の有無)、乳幼児期の既往歴などにより影響を受ける可能性がある。そこでこれらの因子がどの程度、どのように腸内細菌叢に影響を与えるかについても考察する。対象児102名を経過観察中である。drop out症例は10例で、約3分の1の対象児が3歳に達し、ほぼ予定通りに検体を集められている。現時点で明らかな肥満を呈する対象者は2名で、腸内細菌叢解析を進めている段階である。検体採取、血液検査は問題なくできているが、腸内細菌叢解析およびその評価に、予想以上に時間がかかっているため。当初の計画通りに進める予定である。引き続き対象児のフォローアップを続けていく。腸内細菌叢解析を中心に計画通りに近づけるよう力を入れる。また、引き続き対象児のフォローアップを続けていく。腸内細菌叢解析が遅れ、そのための解析費用の支払いが遅れているため。また、それに伴い学会発表ができていないため、旅費も未使用である。腸内細菌叢解析が予定より遅れているため。腸内細菌叢解析・評価に予想外に時間がかかり、研究会・学会なのでの報告ができていません。また、得られた血清の解析を3歳までの検体がそろってからまとめて検査することとしたため、まだ行えておりません。次年度に使用予定である。
革命期パリの食糧問題と民衆の政治化

アンシャン・レジーム期においても革命期においても、食糧供給問題に関するパリの特権的地位は守られていた。他のどの地域よりも、パリの食糧を確保することが為政者の関心事であり、それは食糧不足の時には、食糧を供給する地域や、パリほど関心を払われなかった地域との摩擦を生むことにもなった。アンシャン・レジーム期に試みられた取引の自由化は、統制経済同様、食糧が適正な価格で人々に行き渡るようにするということをひとつの目標としながらも、市場の統合が十分になされていないこと、天候不良による不作などの要因から、十分な成果をあげることはできなかった。そこにはまた、反対派との政治的対立や、取引業者の不正に対する民衆の強い警戒心も働いていた。革命期においても、ジロンド派は取引の自由を理念として掲げていたが、自然条件の他にも戦争による物資不足という問題が加わり、結果的には経済統制が行われることになるのである。パリ市についてみるならば、食糧供給に関しては補助金により価格を安定させようとする政策をとって、介入したのであった。フランス革命期は、経済の上では原則として「取引の自由」をうたっていたが、1792年秋から1793年にかけて食糧の不足・価格高騰が深刻化し、アッシニャ紙幣の価値下落や対外戦争によって状況が悪化する中、1793年5月には、穀物取引を制限する最高価格法を制定し、統制経済を余儀なくされた。価格高騰に関しては、パリ市はそれ以前から、補助金によってパン価格を抑えるという政策を採っていたが、この政策は市の財政を圧迫したため、国民公会に訴えて、助けを求めねばならなかった。こうしたパリ市優遇策は、他地域の行政当局者や住民の不満を引き起こした。そして補助金による価格格差は、さまざまな不正を生むことにもなる。例えば、市外へのパンの持ち出しは禁止されていたが、価格の高い地域の者が市外へ持ち出したり、或いはパリのパン屋がより高く売るため、持ち出すということが行われた。また、供給量の不足に関しては、実際には十分な量がある場合でも、なくなるのではないか、という不安のため、人々が普段以上に買い占めて足りなくなるということも起こった。当時の人々は、パンの不足・価格高騰は、主に買い占め人、悪徳業者、アリストクラートのせいであると考えていたが、市当局にとっても、そうした者たちに非難の矛先が向けられることは、都合がよかった。市当局は、食糧暴動を起こした人々を非難しつつも、そうした人々を生み出した貧しい社会層の者たちに対しては、革命に対する貢献が報いられていないとして同情を示している。しかしそこで問題にされるのは、所有権の平等ではなく、専ら生存権の平等であった。
超音波を用いた新規発泡制御法の確立

本研究は発泡成形における超音波照射の影響を明らかにすることである。試料にあらかじめ超臨界二酸化炭素を飽和溶解させ、試料のガラス転移温度近傍の液体中で超音波を照射しながら発泡させる。有効に音波を伝えるために高温の液体中で直接超音波を照射できる装置を作製した。発泡実験は超音波が結晶化に影響を及ぼす可能性があるため、非晶性高分子であるポリスチレン(a-PS)を用いて検討を行った。平面型振動子と音波を集中的に照射できる凹面型振動子を用いて得られた発泡体は超音波を照射せずに得られた発泡体より気泡構造の微細化が確認できた。また、凹面型振動子を用いて得られた発泡体は大きさの異なる気泡が層状に形成された。試料にあらかじめ超臨界二酸化炭素を飽和溶解させ、その後試料のTg(ガラス転移温度)近傍の液体中で超音波を照射しながら発泡させる。試料に有効に音波を伝えるために高温の液体中で直接超音波を照射できる装置を作製した。発泡実験は、超音波が結晶化に影響を及ぼす可能性があるため、非晶性高分子であるポリスチレン(a-PS)を用いて検討を行った。平成25年度においては平面型振動子に加え、音波を集中的に照射することができる凹面型振動子を用いることで得られる発泡体の平均気泡径や気泡数密度が超音波照射条件や発泡温度によって変化する条件を探ることを目的とした。その結果、平面型振動子においては超音波を照射することにより発泡体の平均気泡径の減少と気泡数密度の上昇がどの発泡温度においてもわずかに確認できた。また凹面型振動子を用いた検討では、平面型振動子を用いた発泡実験と同条件で発泡を行い、大きさの異なる気泡が層状に形成された。さらに平面型振動子を用いたときの発泡体より気泡構造の微細化が確認できた。研究期間全体を通じて発泡成形における超音波照射の影響を2種類の振動子を用いて照射条件と発泡温度を変化させて検討した。様々な超音波照射条件、発泡温度において得られた発泡体は超音波を照射せずに得られた発泡体と比べて気泡構造の微細化が確認できた。本研究より、超音波照射の影響が明らかになったことで今後様々な応用が期待できる。しかし、超音波が発泡成形に影響を及ぼす詳細なメカニズムは未解明であるため、さらなる検討が必要である。試料にあらかじめ超臨界二酸化炭素を十分に溶解させ、その後試料のTg(ガラス転移温度)近傍の高温の液体中で超音波を照射しながら発泡させる。そのため高温の液体中で直接超音波を照射できる装置を作成した。この装置によって試料に音波を伝えることができるようになった。発泡実験は、超音波が結晶化に影響を及ぼす可能性があるため、非晶性高分子であるポリスチレン(a-PS)を用いて行った。平成24年度においては平面の振動子を用いて超音波を照射したときに得られる発泡体の平均気泡径や気泡数密度が超音波照射条件や発泡温度によって変化する条件を探ることを目的として研究を行ってきた。その結果、超音波をいくつかの条件で照射することによって得られた発泡体では照射しないときと比べてわずかに気泡構造の変化が確認できた。このわずかな変化は照射強度が充分でないことに起因する可能性がある。平成24年度中の目標である超音波照射装置を作製し、超音波を照射したときの発泡体を得ることができている。今後凹面の振動子を用いることによって音波を収束させて照射して発泡体を作成することで研究の最終目標を達成するよう検討を進める。超音波を照射する際の振動子を平面から凹面に変えることにより、音波は収束するため気泡構造のより大きな変化が期待できる。また、音波を収束させたときに超音波が当たる部分と当たらない部分ができるために層状の構造をもつ発泡体が得られる可能性がある。平成25年度は凹面の振動子を用いたときの超音波照射条件を検討し、気泡構造の制御を目指す。超音波を収束させて照射するため、凹面振動子を購入する。また、超音波の照射条件を変えて実験を行うために異なる周波数の振動子の購入を検討している。発泡実験に必要な試料や機器などは消耗品であるので、これらを購入する。情報収集のための学会参加や当研究を通じて明らかになった学術上新規で有益なデータを学会にて発表するために必要な旅費などを計上する。
高い陽イオン移動度をもつ高分子イオン伝導体の固体二次電池への応用

高エネルギー密度二次電池など電気化学エネルギー変換デバイス構築のための実用レベルの性能をもった高分子イオン伝導体を開発することを目的とし、固体内のカチオン移動に適したポリマーマトリックスならびにイオン構造を設計し,二次電池および高容量キャパシタに対する適正を調査した。1.ポリメタクリレート基マトリックスを用いたLi^+イオン伝導体の合成と特性評価エチルメタクリルカーボネートとジエチレングリコールジメタクリレートを紫外光照射下で共重合することによりオリゴ(エチレンオキシド)鎖で一部架橋したポリメタクリレート基ポリマーを得た。ポリマーで中のLi^+イオン伝導特性とポリマー複合体の熱的および電気化学的挙動との関係を明らかにした。2.高容量電気二重層キャパシタのための新規ポリマー固体電解質の設計電荷密度が高く,またそれ自身酸化還元活性をもつ多価イオン(Ce^<3+>)をキャリヤ-イオンとして含むポリ(エチレンオキシド)-グラフト-ポリメタクリレート(PEO-PMMA)基複合体を合成し,そのイオン伝導特性を明らかにした。3.電気二重層キャパシタ用ポリ(フッ化ビニリデン)ゲル電解質の作製ポリ(フッ化ビニリデン)(PVdF)とアルキルアンモニウム塩を有機溶媒に溶解し,減圧下で溶媒を所定量蒸発することによりPVDF-基ゲル電解質薄膜を得た。薄膜のイオン伝導度は室温で10^<-2>Scm^<-1>程度で,活性炭繊維布を電極とするモデルキャパシタを構成しその基礎特性を検討したところ,溶液系電解質を用いたときと同程度の容量/サイクル特性が得られた。
考古植物学的手法による中東レヴァント地域周辺における農耕起源の解明

西アジアのレヴァント地方は世界最古の農耕がはじまった地域と考えられている。本研究はレヴァントで農耕がはじまったとされる約1万年前およびその前後の時代の遺跡を対象とし、出土植物の同定・調査を行うことによって、農耕の起源と発展に関する知見を得るとともに、生業の具体像を描くことを最終目的としている。レヴァント地方のデデリエ遺跡(シリア・ナトゥーフ時代)、テル・エル・ケルク遺跡(シリア・新石器時代)、セクル・アヘイマル遺跡(シリア・新石器時代)、サラット・ジャーミー・ヤヌ遺跡(トルコ・新石器時代)の発掘調査に参加し、フローテーション法(水洗選別法)によって植物遺存体を採集した。これは現在発掘されている西アジアの先史時代の植物資料としては最大規模のサンプリングといえる。得られた植物を顕微鏡下で観察同定したところ、農耕がはじまる以前の遺跡(デデリエ)からはピスタチオ・アーモンドなどが多量に見られ、木本植物への依存がきわめて高いことが浮き彫りとなった。その他の新石器時代(すなわち農耕以後)の遺跡では、ムギ・マメなどが時代とともに増加していく傾向がある。これらの成果は学術雑誌および共著書等に発表した。また本研究ではムギの栽培化の指標となる「穂軸」という遺物にとくに注目し、「野生型」「栽培型」のこれまでにない規模での判別調査を行った。この研究の途中成果については第14回国際民族考古植:物学会(ポーランド大会)にて発表した。西アジアの農耕起源の解明は、人類史にとって重要な研究課題のひとつである。本スタートアップ研究によりそのための研究下地が整備できたので、今後、同定作業をさらに詳細に進めて起源解明に取り組む必要がある。西アジアは世界最古の農耕がはじまった地域として知られるが、その中でもとくにレヴァント地方はその起源地であると考えられている。本研究はレヴァントで農耕がはじまったとされる約1万年前およびその前後の時代の遺跡を対象にして、出土植物の同定・調査を行うものである。農作物の栽培化に関する知見を得るとともに、当時の生業についての具体像を描くことを目的としている。研究の進捗状況および得られた新知見などについて以下に記す。レヴァント地方の5つの遺跡、すなわちデデリエ遺跡(シリア・ナトゥーフ時代)、テル・エル・ケルク遺跡(シリア・土器新石器時代)、セクル・アヘイマル遺跡(シリア・先土器新石器時代)、サラット・ジャーミー・ヤヌ遺跡(トルコ・土器新石器時代)、ワジ・アブ・トレイハ遺跡(ヨルダン・先土器新石器時代)で発掘調査に参加し、フローテーション法(水洗選別法)によって植物遺存体を採集した。とくにデデリエ遺跡とサラット遺跡で、大量の炭化物を回収することができた。得られた植物を顕微鏡下で観察した。大まかな傾向としては、農耕がはじまる以前の遺跡(デデリエ)からはピスタチオ・アーモンドなどが多量に見られ、木本植物への依存がきわめて高いことが浮き彫りとなった。この傾向はこれまで報告されている遺跡でも若干の傾向は見られているものの、注目はされておらず、本研究のような明瞭な結果は新知見と言ってよいと思われる。その他の農耕後の遺跡では、ムギ・マメなどが時代とともに増加しており、この点は通説どおりであった。本研究ではムギの栽培化の指標となる「穂軸」という遺物について、世界最大規模の判別調査を行っているが、これについて次年度も継続して調査を行い、成果をまとめる予定である。
ローカル・グローバル環境変動下における日本のサンゴ礁の社会・生態学的脆弱性評価

26年度が最終年度であるため、記入しない。現在までのところ、我々は研究を当初計画通り順調に進めてきている。特に、以下に示す2つの成果を挙げてきた。1つ目は、与那国島から種子島にわたる全南西諸島域に関し、GISおよびリモートセンシングのデータセットを整備したことである。このデータセットを解析することで、41の島嶼に関し陸域の標高、土地利用、都市化の程度、人口、サンゴ礁の構成要素(岩礁、サンゴ、海藻被度)といった情報を抽出し、また海域の表層海水温、湧昇指標、濁度、サンゴ礁微地形、漁業の影響度、保護地区の情報を定量化した。併せて、台風や津波被害の歴史的履歴についても空間的に算出した。こうした情報を用い、南部13の島嶼に関して、サンゴ礁の社会経済学的脆弱性を明らかにしプロットすることに成功した。上記に関する成果は、2013年4月に中国・北京で開催された35th International Symposium of Remote Sensing of Environmentにおいて報告した。2つ目の成果として石垣島・白保、沖縄本島・瀬底島、種子島・南種子周辺海域を重点海域として選定し、その周辺に関し超高解像度でGISおよびリモートセンシングデータを整備した。白保に関しては2003,2004,2007,2010,2011年の画像を、瀬底島に関しては2002,2005,2006,2007,2009,2011,2013年の画像を、種子島・南種子に関しては2003,2004,2008,2010年の画像を取得した。またGround-truthの為の現地調査を上記3重点海域で実施し、詳細な地形データ及び底生生物に関するビデオデータを取得した。今後、現地調査で取得したデータを基に衛星画像のデータを校正し、サンゴ被度等の時系列的な情報を抽出する予定である。今年度は、初年度に取得・整備を終えた全南西諸島域に関するGISおよびリモートセンシングデータセットを解析することで、以下に示す解析を進めた。サンゴ礁生態系と関連する社会経済学的情報を信頼性の高い方法で結合した後、サンゴ礁が経済的に発展した沿岸海域にもたらす生態系サービスに着目し解析した。上述の全南西諸島域について整備した高解像度モザイク画像から、これらのサンゴ礁が存在することで、隣接する陸域をより住みやすいものにしていることが明らかになった。経済発展を遂げた日本の様な国で、サンゴ礁が沿岸保護の役割を果たすという知見は本研究により世界で初めて示されたと考えられる為、この成果は論文としてまとめ、国際的に評価の高いProceedings of the National Academy Sciences (PNAS)に近日投稿予定で準備中である。日本のサンゴ礁生態系と社会経済システムを結びつける主要因子を明らかにした後、全南西諸島域についてサンゴ礁に関連する社会経済学的レジリアンス(回復力)を評価した。我々は2000年2010年の期間についてGISデータとリモートセンシングデータを結合し解析することで、この社会経済学的レジリアンスの時空間構造を解析してきた。またこうした社会経済学的レジリアンスをモデル化し、今後100年にわたるレジリエンスを最新のIPCC (2013)シナリオに基づく海水温・海面上昇下で計算した。この成果は、2014年2月に米国ハワイで開催されたOcean Sciences Meetingで発表した。また同内容を論文としてまとめ、Ecology and Societyに投稿予定で準備している。当初計画していた通り、研究対象地域のGISおよびリモートセンシングデータを整備することができた。また重点海域でのGround-truthの為の現地調査も終えることができた。ゆえに概ね順調に進展していると評価される。研究の目的に挙げた項目に関する解析はほぼ終え、現在論文を執筆し成果を報告するべく準備を進めている。故に、研究は概ね順調に進展していると評価している。今後も当初計画通り、研究を推進する予定である。サンゴ礁生態系と関連する社会経済学的情報を信頼性の高い方法で結合した後、サンゴ礁が経済的に発展した沿岸海域にもたらす生態系サービスに着目し解析していく。また日本のサンゴ礁生態系と社会経済システムを結びつける主要因子を明らかにした後、全南西諸島域についてサンゴ礁に関連する社会経済学的レジリアンス(回復力)を評価する予定である。
飾り弓の材質と技法

1北海道における飾り弓の初現は、小樽市忍路土場遺跡から出土した縄文時代後期中葉の黒色漆塗り弓である。以後、後期末葉では9遺跡、晩期では1遺跡、続縄文時代では4遺跡から出土している。2千歳市丸子山遺跡から出土した縄文時代末葉の赤色漆塗り弓2例はともに全長170cm、また石狩市志美4出土の続縄文時代の赤色漆塗り弓2例はともに全長150cmに達する。これらの4例は長弓に相当するが、他はいずれも100cm前後の短弓に属する。3飾り弓の芯をなす木胎は、通例は埋土中に溶けて残ることは少ない。現在までに、木胎の樹種が同定された例として、千歳市美美4(呑口)のヤナギ、小樽市忍路土場の広葉樹環孔材がある。担当者(小林)は、苫小牧市タプコプ例について、表面漆塗膜の裏面に残る木胎圧痕の走査電子顕微鏡観察により螺旋肥厚をもつ管状繊維の存在から、イチイ(Tarus)あるいはイヌガヤ(Cephalotarus)と推定した。今後さらに、こうした木胎圧痕の走査電子顕微鏡観察による樹種同定の可能性について追求したい。4表面彩色部の構造や材質的な検討については、今までに、深川市音江遺跡の水銀朱例のみが知られていた。担当者(小林)は、千歳市丸子山例と苫小牧市タプコプ例について分析検討した。苫小牧市タプコプ例はベンガラ漆の単層からなる塗膜であるのに対して、千歳市丸子山例ではベンガラ漆を下塗りした上に、朱漆を重ね塗りしていた。しかも、この時のベンガラ漆には、外径が11.5μm、長さが215μmのパイプ状ベンガラ粒子を主体とする赤色顔料が用いられている。今後とも、彩色技法の時代・地域的な変化を追求したい。
超小型・完全モノリシック型光パラメトリックチャープパルス増幅器の開発

低炭素社会の実現に向けた次世代高機能加工技術を確立するため、堅牢で安価、高安定、小型、メンテナンスフリーな高出力フェムト秒レーザーの開発を行った。新たに開発したガラスブロック内部を多重反射する一体型のパルス伸張器/圧縮器および光パラメトリックチャープパルス増幅器を用いてパルス伸張-増幅-圧縮実験を行った結果、小型のガラスブロックのみで最適にパルス伸張および圧縮を行うことに成功した。低炭素化社会の実現に向けた次世代高機能加工技術を確立するため、堅牢で安価、高安定、小型、メンテナンスフリーな高出力フェムト秒レーザーの開発を行うことを目的とし、今年度は下記の項目について研究開発を実施した。1.モノリシック型フェムト秒光パラメトリックチャープパルス増幅器(OPCPA)の開発昨年度に製作を完了したパルス伸張・圧縮用のガラスブロックを用いて、フェムト秒モード同期発振器からの種光のパルス幅をガラスブロックの分散により伸張し、ピコ秒のチャープパルスを発生し、光パラメトリック増幅試験を行った。フェムト秒モード同期発振器(中心波長1020 nm、パルス幅57 fs)の出力パルスを2つに分け、一つをポンプ光光源であるYb:YLFレーザーのシード光に、もう一方をOPCPAのシグナル光として用いた。Yb:YLFレーザーの出力はパルス圧縮器で2 ps程度まで圧縮された後に2倍波に波長変換され、OPCPAのポンプ光としてOPA結晶(BBO、タイプI、7mm厚)に入射した。実験時のポンプ光エネルギーは約1 mJであり、81 GW/cm2の強度に相当する。OPCPAのシグナル光はガラスブロック内部を多重反射することによりピコ秒までパルス伸張した後、OPA結晶に入射することによりポンプ光により増幅され,増幅利得2000倍が得られた。さらに、増幅したシグナル光と共に発生したピコ秒のアイドラー光はシグナル光とほぼ同等の出力が得られていることを確認した。H25年度は、昨年度までに試作したガラスブロック内部を多重反射する一体型のパルス伸張器/圧縮器および光パラメトリック増幅器を用いて光パラメトリックチャープパルス増幅(OPCPA)およびパルス圧縮の最適化実験を行った。種光にはモード同期チタンサファイアレーザー発振器(中心波長1020 nm,パルス幅50 fs)を用い、試作したガラスブロック(長辺50 mm、短辺44 mm、厚さ10 mm)内を全反射することにより、パルス幅2.3 psにパルス伸張し、OPCPA用のチャープパルス信号光としてBBO結晶(厚さ7 mm、タイプI)に入射すると同時に、発振器に同期した低温冷却型Yb:YLFチャープパルス再生増幅システムからの2倍高調波光をポンプ光としてBBO結晶には信号光とはわずかな交差角(0.3 deg.)を設けて入射し、ほぼ縮退条件で増幅を行った。その結果パラメトリック増幅出力として60 μJのエネルギーが得られ、この時の増幅利得は30,000に達した。増幅したチャープパルス信号光と共に発生した負のチャープを有するアイドラー光は、ガラスブロック内を再度通過することによりパルス圧縮される。その結果、自己相関計で測定したアイドラー光のパルス幅は86.5 fsであり、モノリシックの小型ガラスブロックのみで最適にパルス伸張および圧縮することに成功した。低炭素化社会の実現に向けた次世代高機能加工技術を確立するため、堅牢で安価、高安定、小型、メンテナンスフリーな高出力フェムト秒レーザーの開発を行うことを目的とし、今年度は下記2項目について研究開発を実施した。1.モノリシック型フェムト秒光パラメトリックチャープパルス増幅器の開発光パラメトリックチャープパルス増幅に際しては、数ピコ秒のチャープパルスが必要となり、このためパルス伸張用のガラスブロック(50 mm x 45 mm x 10 mm)を設計、製作した。ガラスブロックはSF11ガラスで製作し、その屈折率は使用するレーザーの中心波長1020 nmに対して、1.755である。このガラスブロック内をフェムト秒モード同期発振器からの種光が多重反射することにより(ガラスブロック内での伝搬距離は50 cm)、数ピコ秒のチャープパルスを発生させる予定である。2.スペクトル位相計測装置の開発OPCPA出力光のスペクトル位相を測定するために、すでに構築したエタロンによって生成される2波長のチャープパルスと被計測光との周波数シェアリング干渉を計測する光学装置の改良を行った。これまでは受光器に一次元型分光器を用いていたが、これを2次元型CCDに変更することによって、フェムト秒領域だけでなく数ピコ秒のチャープパルスの位相もリアルタイムで計測することが可能となった。モード同期発振器出力及び増幅前のチャープしたOPAシグナル光を用いて、各計測時の最適エタロン間隔等の装置セッティングを事前に行い、OPA位相計測を効率的に行える様準備する。

本研究開発課題の最も重要なアイテムであるパルス伸張・圧縮用のガラスブロックを用いてパルス伸張と光パラメトリック増幅まで成功しており、当初の研究計画通り進捗している。さらに光パラメトリック増幅およびアイドラー光のパルス圧縮を最適化するために必要なスペクトル位相測定装置はすでに整備されているため、次年度に行う予定の最適化試験に早期に着手できる体制にある。本研究開発課題の最も重要なアイテムであるパルス伸張・圧縮用のガラスブロックの設計、製作を今年度に完了しており、当初の研究計画通り進捗している。一方、当初予定にはなかったスペクトル位相計測装置の改良を実施したことにより、次年度以降に予定している光パラメトリックチャープパルス増幅実験における実験条件の最適化などがリアルタイムで行えるようになったため、効率的かつ高精度に研究開発を進めることが可能となった。すでにパルス伸張・光パラメトリック増幅まで達成しており、次年度早々にアイドラー光パルス圧縮試験を行いシステムの完成を目指す。また、本研究開発で重要な課題である長時間にわたる耐久性能試験を実施し、近い将来のフェムト秒レーザー加工用プロトタイプ機開発のための基礎データを取得する。これらの研究開発により、これまで数平方メートル級の装置サイズを有していたものが手の平サイズにまで小さくすることが可能となり、我が国のものづくり技術の底上げ、国際競争力の強化に貢献できると考えている。基幹装置についてはパーツと計測装置の準備がほぼ終わっており、次年度早々の完成を目指してシステム化を進める予定である。これまで数平方メートル級の装置サイズを有していたものが手の平サイズにまで小さくすることが可能となり、我が国のものづくり技術の底上げ、国際競争力の強化に貢献できると考えている。次年度に予定しているアイドラー光パルス圧縮試験における基礎データの取得後、最も装置が安定に使用できる条件が確立した時点で、耐久性能試験を実施するために必要な実験設備を整備する予定である。また、実験に用いる消耗品や交換部品はあらかじめ想定されており、これらの欠損によって実験が停滞しないようあらかじめ準備する予定である。また、得られた研究成果をまとめ、国内外の学会で発表するための出張旅費に充てる。今年度予定していたガラスブロックとBBO結晶との接合は、次年度に予定している光パラメトリックチャープパルス増幅実験における基礎データの取得後、最も装置が安定に使用できる条件を確立した後に実施する予定である。実験に用いる消耗品や交換部品はあらかじめ想定されており、これらの欠損によって実験が停滞しないようあらかじめ準備する予定である。
B型肝炎ウイルス遺伝子型Aに特有のHBs蛋白質発現制御機序の解明

B型肝炎ウイルス(HBV)の抗原蛋白質はHBV特異的免疫応答の抑制に関わっている。そして、遺伝子型(Gt)Aウイルスの感染細胞ではGt-Cウイルス感染細胞よりもHBs抗原が多く発現していた。本研究は、HBs抗原蛋白質発現制御機序を解析することを目的として転写と翻訳効率を検討した。その結果、Gt-AとGt-CのS1またはS2プロモーターからの転写活性は同程度であることが明らかになった。また、HBs抗原蛋白質の翻訳効率も同程度であることが示された。以上のことから、HBs抗原蛋白質の発現は翻訳後に制御されていることが示唆された。HBV持続感染において、ウイルス抗原はHBV特異的免疫応答の抑制に関与していることが報告されている。また、成人感染において遺伝子型A(Gt-A)ウイルスは遺伝子型C(Gt-C)ウイルスよりも持続感染化しやすいことが知られている。HBV持続感染初代ヒト肝臓キメラマウス肝培養細胞において、Gt-AウイルスはGt-Cウイルスよりも多くのHBsAgを上清中に放出していた。本研究は、Gt-Aウイルスに見られる細胞外HBsAgの高発現を決定しているウイルス因子を同定し作用機序を解析することを目的としている。平成27年度においては、HBV持続感染培養系で観察されたこの事象が他のGt-Aウイルスでも共通しているかを明らかにするため、2人のHBV持続感染患者から分離されたGt-Aウイルスについて遺伝子をクローニングし、クローンウイルスを新たに作出した。そして、新たに作出した2株を含むGt-Aウイルス合計3株とGt-Cウイルス1株をヒト肝臓キメラマウスに接種し、血清中のHBV-DNA量とHBsAg量を測定した。HBV-DNA量当たりのHBsAg量を比較した結果、Gt-Aウイルス感染個体ではGt-Cウイルス感染個体よりも多くのHBsAgが発現していた。これは、Gt-Aウイルスでは共通して細胞外HBsAgの発現量が多い特徴を有していることを示唆している。また、初代ヒト肝臓キメラマウス肝培養細胞における結果とヒト肝臓キメラマウスでの結果が一致していたことから、今後の解析にこのHBV持続感染培養系が有用であることが示された。平成28年度は、細胞外HBsAg量を制御するウイルス因子を同定することを目的として、転写、翻訳および翻訳後の過程における解析を進めていく。H27年度は、新たに二人のHBV持続感染患者から分離した遺伝子型Aウイルスの遺伝子をクローニングし、そこからクローンウイルスを作出した。そして、複数の遺伝子型Aウイルスをそれぞれ感染させたヒト肝臓キメラマウスにおいて血清中HBsAgの高発現が同様に観察されることを明らかにした。本研究は、Gt-Aウイルスに見られる細胞外HBs抗原の高発現を決定しているウイルス因子を同定し作用機序を解析することを目的としている。これまで、HBV持続感染動物モデルであるヒト肝臓キメラマウスおよび、肝臓に最も近いHBV持続感染培養系である初代ヒト肝臓キメラマウス肝培養細胞においてGt-AウイルスはGt-Cウイルスよりも多くのHBs抗原を細胞外に放出していることを示してきた。また、複数のGt-Aウイルスにおいても同様の結果を得ている。平成28年度においては、ウイルスライフサイクルにおけるHBs抗原発現制御過程を同定する為、ウイルスRNAの転写の鋳型となるCovalently closed circular DNA (cccDNA)およびHBV mRNAの高感度定量法を構築した。そして、Gt-AとGt-Cウイルスを感染させた初代ヒト肝臓キメラマウス肝培養細胞におけるウイルスmRNAの転写効率を解析した。HBs抗原は長さの異なる2種類のウイルスmRNAから翻訳される3種類の抗原蛋白質(HBs-Large、MiddleおよびSmall抗原)から構成されている。そこで、高発現しているHBs抗原の種類を解析することを目的として抗HBsモノクローナル抗体の作製を進めており、複数の抗体が得られている。さらに、効率的に研究を進める為に株化肝細胞を用いたHBV感染実験系の構築を進めている。平成28年度は、ウイルスライフサイクルにおけるHBs抗原高発現制御過程を同定する為、cccDNAおよびウイルスmRNAの高感度定量法を新たに構築した。そして、肝臓に近いHBV持続感染培養系である初代ヒト肝臓キメラマウス肝培養細胞におけるGt-AとGt-Cウイルスの転写効率を解析した。HBs抗原は共通のアミノ酸配列を含む3種類の大きさの異なる蛋白質から構成されている。そこで、これらに含まれる共通配列を高感度で認識できるモノクローナル抗体の作製を進めており、複数のモノクローナル抗体が得られてきている。これまでの実験で使用してきた初代ヒト肝臓キメラマウス肝培養細胞は極めて高価である。そこで、効率的に解析を進めることを目的として最適な株化肝細胞を用いたHBV感染実験系の構築を進めている。HBV持続感染患者においてHBs抗原はHBV特異的免疫応答の抑制に関わっていると考えられている。また、HBVの成人感染において、遺伝子型(Gt)AウイルスはGt-Cウイルスよりも持続感染化率が高いことが知られている。しかし、HBs抗原の発現制御機序の詳細は未だ不明な点が多い。

これまで、複数のGt-Aウイルス感染においてGt-CよりもHBs抗原が多く発現をしていることを示してきた。そして、ウイルスDNA、cccDNAおよびRNAの高感度定量PCR法を構築してきた。平成29年度においては、HBs抗原の翻訳に用いられる2.1と2.4kb mRNAの転写を制御するS1またはS2プロモーター領域の直下にルシフェラーゼ遺伝子を連結させたプラスミドをそれぞれ構築し、導入細胞における転写活性を解析した。その結果、Gt-AとGt-CのS1プロモーターの転写活性は同程度であることが明らかになった。また、S2プロモーターにおいてもGt-Aの高い転写活性は観察されなかった。次に、1.24倍長のウイルスゲノムを有したプラスミドを構築し、導入細胞におけるウイルスmRNA量を比較した。その結果、Gt-AにおけるウイルスmRNAの高発現は観察されなかった。そこで、自己切断配列(P2A)を介してHBs抗原と分泌型ルシフェラーゼ蛋白質を連結させた融合蛋白質発現プラスミドを構築し、翻訳効率を検討した。その結果、Gt-Aの翻訳効率はGt-Cと同程度であることが示された。以上の結果から、Gt-Cよりも高いGt-AのHBs抗原の発現は翻訳後の過程において制御を受けていることが示唆された。B型肝炎ウイルス(HBV)の抗原蛋白質はHBV特異的免疫応答の抑制に関わっている。そして、遺伝子型(Gt)Aウイルスの感染細胞ではGt-Cウイルス感染細胞よりもHBs抗原が多く発現していた。本研究は、HBs抗原蛋白質発現制御機序を解析することを目的として転写と翻訳効率を検討した。その結果、Gt-AとGt-CのS1またはS2プロモーターからの転写活性は同程度であることが明らかになった。また、HBs抗原蛋白質の翻訳効率も同程度であることが示された。以上のことから、HBs抗原蛋白質の発現は翻訳後に制御されていることが示唆された。H28年度は、感染細胞内におけるHBV mRNAの転写からHBsAgの細胞外輸送の各段階について解析を進めて行き、細胞外HBsAg発現量を制御している過程を明らかにする。また、そこから得られたデータをもとに、ウイルス側の制御因子を同定する。平成29年度は、現在作製を進めている抗HBsモノクローナル抗体を用いて、高発現しているHBs抗原の種類を特定すると共に翻訳効率や細胞内局在を解析する。初代ヒト肝臓キメラマウス肝培養細胞はHBV持続感染系としては優れているが、コストおよび実験効率において課題がある。そこで、引き続き株化肝細胞を用いた最適なHBV感染培養系の構築を進めて行く。また、効率的に研究を進める為、ウイルス感染に代わる実験系の構築を同時に進める。これまで得られた結果を基にさらにウイルスRNAの解析を進め、ウイルス側制御因子を同定する。ウイルス学研究計画の優先順位を変更したことで次年度使用額が生じた。研究計画を一部変更したことで次年度使用額が生じた。
新たなミネラルコルチコイドレセプター選択的活性化機構の解明

HEXIM1がグルココルチコイド抵抗性にしアルドステロン作用を選択的に発現させている機序の解明を目的とした。HEXIM1によるグルココルチコイドレセプター(GR)機能抑制機構に関して、HEXIM1のドメイン解析、GRのドメイン解析を終了し、GRとHEXIM1の直接の相互作用をpull down法を用いて確認した。HEXIM1によるGR局在変化を共焦点レーザー顕微鏡を用いて解析し、共役因子やRNA polymerase IIと共局在しないことを明らかにした。HEXIM1の転写抑制作用の選択性に関し、AhRには影響を与えにくいことを明らかにした。MRは比較的抵抗性であった。クロマチン免疫沈降法によってグルココルチコイド標的内因性遺伝子のプロモーターへのGRの結合はHEXIM1によって低下することを発見した。抗GR、MR抗体を用いてヒト尿細管細胞における両レセプターの局在を後、アデノウイルスを用いたHEXIM1過剰発現系(Cre-loxPシステム)、HEXIM1 siRNAを用いたHEXIM1ノックダウン系を用いてGRとMRの標的遺伝子発現に与えるHEXIM1の影響を解析した。すでにラビットで作成した抗HEXIM1抗体を用いて、ヒト各組織におけるHEXIM1の発現を免疫組織染色で検討した結果、血管平滑筋のみならず、心筋、血管内費細胞、神経系にもHEXIM1の存在が示唆された。これらの組織では、HEXIM1は核に局在していた。