hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
好酸性細菌の制限酵素の分子構造及び反応機構の解明

1)好酸性細菌の制限修飾系遺伝子のクローンニング及び一次構造解析Afa22MI制限修飾系遺伝子のクローニングをハンガリアンメソッドにより行った。その結果,メチラーゼ(MTase)遺伝子を保持する組み換えプラスミドが得られた。塩基配列の解析を行った結果,MTase遺伝子の上流に本酵素のイソチゾマ-であるXorllのvsr(very short patch repair)endonuclease like proteinと相同性の高い配列が存在していた。また推定されるメチラーゼのアミノ酸配列もM.Xorllと相同性が高く,C5-メチラーゼのconsensus motifがよく保存されており,本酵素がシトシンメチラーゼであることが示唆された。同属同種で同じ配列を認識するM.Afa22MI及びM.Afa16RIの精製を行い,性質検討した。最適温度等の反応最適条件を決定することができた。従来のメチル化部位の決定法は、放射性同位体を用い大変煩雑である。我々はメチル基の導入で分子量が+14.01Da増加することに着目し,MALDI-TOF MSを用いたメチル化塩基の決定法を確立することに成功した。4)制限酵素の結晶化1)好酸性細菌の制限修飾系遺伝子のクローンニング及び一次構造解析Afa22MI制限修飾系遺伝子のクローニングをハンガリアンメソッドにより行った。4)制限酵素の結晶化I.制限酵素遺伝子のクローニング制限酵素Aor13Hl遺伝子のクローニングを行った。ファージベクターを用いてライブラリーを作成した後,N末端配列30残基のアミノ酸配列に基づき作成した2種類のプローブを用いてプラークハイブリダイゼーション法によりスクリーニングを行った。プラークハイブリダイゼーションの結果,二つのプローブとハイブリダイズするプラークが一つ得られたため,pBluescript部分を含む組換え体を切り出し解析を行った。挿入断片は約4kbであった。この断片上のプローブとハイブリダイズする領域の特定を行い,M13mp18へ連結した。現在dideoxy法により塩基配列を決定中である。一方プローブの作成の過程で本酵素のN末端配列について,既知の蛋白質の一次配列との相同性を検索したところ,Rhizobiummeliloti由来のDNA結合蛋白質HRmをはじめとするヒストン様DNA結合蛋白質と高い相同性を示すことが明らかとなった。このことは,制限酵素同士で顕著な相同性が認められないという制限酵素の一次構造の特徴から考えると極めて興味深い点である。II.制限酵素の結晶化1)好酸性細菌の制限修飾系遺伝子のクローニング及び一次構造解析PvuIのイソチゾマ-であるAfa22MI制限修飾系遺伝子のクローニングをメチラーゼの性質を利用したハンガリアンメソッドにより行った。その結果、制限酵素Afa22MIに対して耐性な、つまりAfa22MIメチラーゼ(M.Afa22MI)遺伝子を保持する組み換えプラスミドが得られた。塩基配列の解析を行った結果、M.Afa22MI遺伝子と共にAfa22MIのイソチゾマ-であるXorIIの遺伝子に付随したvsr(veryshortpatch repair)endonuclease like proteinと相同性あるORFが存在しており、シトシンのメチル化により生じる5-メチルシトシンがウラシルと間違えられておこるミスマッチを修復する機構が働いていることが示唆された。またM.Afa22MIのアミノ酸配列もM.XorIIと相同性が高く、更にC5-メチラーゼのconsensus motifがよく保存されていることからM.Afa22MIがシトシンメチラーゼであることが示唆された。同じ配列を認識し、メチル化するM.Afa22MI及びM.Afa16RIの精製を行い、性質検討した。現在メチル化部位の検討中である。
卵巣明細胞腺癌幹細胞マーカーの同定および標的分子としての臨床応用

卵巣癌がしばしば示す治療抵抗性獲得機構には癌幹細胞が関与している事から本研究では卵巣癌幹細胞に特異的なマーカーの同定を目指した。卵巣明細胞腺癌に特異的に発現する癌幹細胞マーカーを同定するために、卵巣明細胞腺癌株(2種)を用いて、いくつかの卵巣がん幹細胞マーカー候補分子を目印にして分画しNOGマウスに接種を行った。EpCAM(+)と(-)で分画した場合、(-)分画の方が高い腫瘍増殖傾向を示した。しかしEpCAM発現抑制された細胞株は増殖抑制される事が明らかとなった。これらin vivoとin vitroでそれぞれ相反する結果となったがその作用機序については不明である。卵巣癌がしばしば示す治療抵抗性獲得機構には癌幹細胞が関与している事が最近の研究で明らかとなってきた。本研究ではフローサイトメトリーFACSAriaIIによる細胞分取法と超免疫不全マウス(NOGマウス)による腫瘍in vivo assay法を活用し卵巣癌幹細胞に特異的なマーカーの同定を目指した。我々は卵巣癌の中でも特に予後不良な卵巣明細胞腺癌に注目し、卵巣明細胞腺癌特異的マーカー分子同定を目指す。平成23年度は研究計画1として、卵巣明細胞腺癌に特異的に発現する癌幹細胞マーカーを同定するために、卵巣明細胞腺癌株(4種)およびコントロール用に他組織型卵巣癌株(5種)を用い、各種癌幹細胞マーカーの発現を1FACS AriaIIを用いて発現解析、比較検討を行い、これらの中から癌幹細胞マーカー候補を検索した。その後幹細胞の性質の有無を、2Sphere colony assay3NOGマウス接種により確認した。特にES2細胞とTOV21GがNOGマウス接種後に非常に強い腫瘍増職能を示した事から、我々はこの二つの細胞株を用いて、いくつかの卵巣がん幹細胞マーカー候補分子を目印にしてさらに分画し、NOGマウスに接種を行った。なかでもEpCAM(+)とEpCAM(-)で分画した場合、EpCAM(-)分画の方が高い腫瘍増職能傾向を示した。以上の事から平成24年度は予定通り、<研究計画3>候補癌幹細胞マーカーに対するEpCAMノックダウンsiRNA導入による機能解析に取りかかった。卵巣がん細胞株にドキシサイクリン誘導型のEpCAM遺伝子をレンチウイルスベクターに導入し、EpCAM遺伝子がドキシサイクリン投与により発現誘導される事を確認した。最終年度はこの遺伝子導入細胞株を用いて機能解析を行う予定である。我々は卵巣癌の中でも特に予後不良な卵巣明細胞腺癌に注目し、卵巣明細胞腺癌特異的マーカー分子同定を目指した。なかでもEpCAM(+)とEpCAM(-)で分画した場合、EpCAM(-)分画の方が高い腫瘍増殖傾向を示した。平成24年度は<研究計画3>候補癌幹細胞マーカーに対するEpCAMノックダウンsiRNA導入による機能解析を実行した。卵巣がん細胞株にドキシサイクリン誘導型のEpCAM遺伝子をレンチウイルスベクターにより導入しEpCAM遺伝子がドキシサイクリン投与により発現抑制される事を確認した。平成25年度はこの遺伝子導入細胞株を用いて成長曲線を調べた所、ドキシサイクリンでEpCAM発現抑制された細胞株が増殖抑制される事が明らかとなった。

我々は卵巣癌の中でも特に予後不良な卵巣明細胞腺癌に注目し、同癌由来細胞株および新鮮臨床検体を用いた機能的スクリーニングを行い卵巣明細胞腺癌特異的マーカー分子同定を目指した。さらに、宮城県立がんセンターが設立した全国的にもユニークなTissue Bankを活用し、将来の分子標的治療薬の開発および臨床応用へと橋渡しすることを最終目的とした。平成23年度は研究計画1として、卵巣明細胞腺癌に特異的に発現する癌幹細胞マーカーを同定するために、卵巣明細胞腺癌株(4種)およびコントロール用に他組織型卵巣癌株(5種)を用い、各種癌幹細胞マーカーの発現を(1)FACSAriaIIを用いて発現解析、比較検討を行い、これらの中から癌幹細胞マーカー候補を検索した。その後幹細胞の性質の有無を、(2)Sphere colony assay(3)NOGマウス接種により確認した。特にES2細胞とTOV21GがNOGマウス接種後に非常に強い腫瘍増職能を示した事から、我々はこの二つの細胞株を用いて、いくつかの卵巣がん幹細胞マーカー候補分子を目印にしてさらに分画し、NOGマウスに接種を行った。なかでもEpCAM(+)とEpCAM(-)で分画した場合、EpCAM(-)分画の方が高い腫瘍増職能傾向を示したことから、現在この分子に注目している。当初の計画通り、平成24年度中に<研究計画3>まで到達することができた。研究代表者の鈴木が平成24年4月1日付で宮城県立がんセンターより東北大学病院に異動した事、および3月11日におきた東日本大震災による甚大な被害のため、当初は全く研究が出来ない状況であったが、現在は90%程度まで復旧したことから、今後は計画計画の遅れを取り戻せると考える。今後の推進方策については、予定通り<研究計画3>候補癌幹細胞マーカーに対するノックダウンsiRNA導入による機能解析を完了し、引き続き、<研究計画4>マイクロアレイ解析による癌幹細胞マーカー関連遺伝子探索に到達したい。平成24年度以降は、研究計画2である、臨床新鮮卵巣癌組織における候補分子マーカー発現強度を指標にしたセルソーティングおよびNOGマウスを用いた新鮮癌組織のin vivo生着実験を行う予定である。可能であれば、研究計画3.候補癌幹細胞マーカーに対するノックダウンsiRNA導入による機能解析まで到達したい。<研究計画3>候補癌幹細胞マーカーに対するノックダウンsiRNA導入による機能解析と<研究計画4>マイクロアレイ解析による癌幹細胞マーカー関連遺伝子探索に使用する、培養液、血清、分子生物学研究試薬類の購入にあてる。次年度使用額は、研究代表者の異動と東日本大震災の影響により、当初計画していた実験計画2が遅れたことにより生じたものであり、次年度以降に実施するフローサイトメトリー試薬、NOGマウス購入に必要な経費として、平成24年度請求額と合わせて使用する予定である。
Tc-99m HMPAO標識白血球による感染・炎症巣の診断

1.白血球標識:脳の核医学検査で一般に使用されているHMPAO(hexamethy lpropylene amineoxime)を用い白血球にテクネシウムを標識した。被験者からの採血量は40ccで1時間で標識操作を終了した。標識率は90%以上で、標識白血球成分の80.2%は好中球であった。2.実際の検査:標識白血球静注後3時間で全身のスキャンを行った。通常のstatic imageでは検出感度が低いためSPECTを施行した。採血から検査結果がでるまで45時間で、ガリウムスキャンの2日間に比べ短く比較的緊急な症例にも使用可能と考えられた。3.臨床成績:炎症・感染巣の存在が疑われた50例にTc-99m HMPAO標識白血球スキャンを施工した。手術、他の検査、臨床経過から判断して最終的に炎症・感染巣が存在したと考えられたのは24例であった。SPECT画像での診断率はTrue Positive 21例、False Positive(FP)2例、True Negative 24例、False Negative(FN)3例でSensitivity 87.5%、Specificity 92.3%と良好な結果であった。FPの2例はいずれも腸閉塞の症例で、腸閉塞では好中球の浸潤が生じる場合があると推測された。FNの3例はいずれも肝膿瘍であり、肝膿瘍では好中球の体内動態が他の部位とは異なると推測された。4.結論:白血球スキャンは非侵襲的で診断精度も高い。肝膿瘍には適用できないが他の部位の感染・炎症巣の診断には臨床検査として用いることができると考えられた。Tc-99mHMPAO標識白血球スキャンを実際の臨床症例に適用し、成果の一部を平成6年2月の日本消化器外科学会で報告することができた。1.白血球への標識(小林真が担当)適切な標識操作を決定するために、条件をかえてスキャンを試みた結果,被験者から40ml採血し、1時間で標識操作を完了できる様になった。標識白血球の成分は好中球80.2%,リンパ球11.2%,単球2.4%,好酸球4.8%,好塩基球1.1%で、好中球が大部分で、体外から投与(静注)した好中球の体内動態を調べている検査と考えられた。標識操作を一定にし、臨床例に適用した。2.本検査の精度(診断率)(安田聖栄が担当)現在英文論文を執筆している。1.白血球標識:脳の核医学検査で一般に使用されているHMPAO(hexamethylpropylene amineoxime)を用い白血球にテクネシウムを標識した。採血から検査結果が出るまで45時間で、ガリウムスキャンの2日間に比べ短く比較的緊急な症例にも使用可能と考えられた。3.臨床成績:炎症・感染巣の存在が疑われた50例にTc-99m HMPAO標識白血球スキャンを施行した。

SPECT画像での診断率はTrue Positive 21例、False Positive(EP) 2例、True Negative 24例、False Negative(FN) 3例でSensitivity 87.5%、Specificity 92.3%と良好な結果であった。FPの2例はいずれも腸閉塞の症例で、腸閉塞では好中球の浸潤が生じる場合があると推測された。FNの3例はいずれも肝膿瘍であり、肝膿瘍では好中球の体内動態が他の部位とは異なると推測された。4.結論:白血球スキャンは非侵襲的で診断精度も高い。肝膿瘍には適用できないが他の部位の感染・炎症巣の診断には臨床検査として用いることができると考えられた。
ペプチド核酸を応用したS. mutansに対する特異的増殖抑制法の確立

PNAはキャリアーペプチドと呼ばれる短鎖ペプチド構造を付加することによって効率よく細胞内へ導入することができる。キャリアーペプチドは複数種類報告されているが、標的細胞によって導入効率は異なることが報告されている。これらの性質から、PNAは天然のDNA、RNAに代わって、核酸医療(アンチセンス医薬)や診断用プローブとしての応用が期待されている。本研究の目的は、アンチセンスPNAをStreptococcus mutansに応用し、病原遺伝子の発現抑制、ならびに増殖抑制を行うことである。
赤道大気レーダーと広域観測網による赤道スプレッドＦ現象と電離圏構造の関連の解明

電離圏の強い不安定現象である赤道スプレッドF現象(EquatorialSpread-F;-ESF)と電離圏構造の解明を目指した。具体的には、(1)赤道大気レーダーによる長期連続観測からESFの統計的性質を明らかにし、(2)東南アジアに展開された観測網からESFの時空間変動と背景の電離圏・熱圏大気の関連を明らかにし、(3)衛星ビーコン観測網の更なる拡張と国際宇宙ステーションからの大気光観測の活用を目指した。研究成果を査読付き論文26編に結実させることができた。赤道大気レーダー(Equatorial Atmosphere Radar; EAR)と東南アジア地域及びさらに広域の観測網を駆使して、電離圏に発生する最も強い不安定現象である赤道スプレッドF現象(Equatorial Spread-F; ESF)と電離圏構造の関連を解明し、ESF発生機構の謎を解くことを目的とする。具体的には、(1) EARを用いて2010年から現在まで実施してきた長期連続観測をさらに継続することでデータベースを拡充すると共にESFの時空間構造を含む統計的性質を明らかにする。(2)わが国が中心となって東南アジアを中心として展開してきた観測網を活用することで、ESFの時空間変動と背景の電離圏・熱圏大気の関連を明らかにする。(3)衛星ビーコン観測網をアフリカならびに南米に拡張し、2012年8月に国際宇宙ステーションに設置されたISS-IMAPからの地球大気光観測を活用することで、全球にわたるESFの特性と電離圏構造の関連の解明を目指す、ことを目指した。平成25年度の研究実績は次の通りである。まず(1)について、EAR長期連続観測をほぼ年間を通して継続実施することができた。つぎに(2)について、タイからEARサイトにかけて東経100度付近に沿って形成されたビーコン受信機の南北観測網から磁気緯度±20度の広い範囲の電離圏全電子数(Total Electron Content; TEC)の分布を推定することに成功し、電離圏の赤道異常の形状を調べた。さらに(3)についてビーコン受信機の増設を進めた。具体的には、米国の研究協力者がペルー・ヒカマルカISレーダーサイトに設置、インドの研究協力者が新たに3か所に設置した。ベトナムでは数年前に設置した受信機が使用不能になっていたが、3月にベトナムを訪問して、ホーチミンとフエに各1台を新しく設置した。連携研究者:津川卓也・石井守・横山竜宏(情報通信研究機構)、山本真之(京都大学生存圏研究所)赤道大気レーダー(Equatorial Atmosphere Radar; EAR)と東南アジア地域及びさらに広域の観測網を駆使して、電離圏に発生する最も強い不安定現象である赤道スプレッド現象(Equatorial Spread-F; ESF)と電離圏構造の関連を解明し、ESF発生機構の謎を解くことを目的とする。平成26年度には以下の研究を実施した。(1)EARを用いて2010年から実施してきた電離圏と大気圏を包含する長期連続観測を継続実施した。1年間を通して大きな問題はなく、ほぼ切れ目なくデータを取得できた。20102012年の観測データを解析して得たESFに関する統計解析結果を論文として発表した(Ajith et al., 2015)。(2)わが国が中心として展開してきた東南アジア域のビーコン観測網を活用してESFと背景電離圏の関連について研究を行った。具体的には、東経100度付近の南北観測網と極軌道を取るビーコン衛星を活用して、磁気緯度±20度の電離圏全電子数(Total Electron Content; TEC)分布を推定する手法を確立し(Watthanasangmechai et al., 2014)、2012年3月の観測データ解析から、電離圏赤道異常の毎日の形成状況と日々変動や磁気嵐に対する変動を明らかにした(論文投稿中)。一方で、1点の受信データからTECの絶対値を推定する新手法を提唱した(Smitha et al., 2014)。(3)衛星ビーコン受信機の全世界的な展開を推進した。具体的には、2014年6月にベトナム・ハノイに新しい観測点を設置することで、ベトナム国内に南北3点の観測網を作成し運用を続けた。また2015年3月にエチオピアのバヒルダール市に出張して、2011年に設置したビーコン受信機の整備と、これまでの観測データの収集を行った。(1)EARを用いて2010年から実施してきた電離圏と大気圏の長期連続観測を継続実施した。1年間を通じて大きな問題はなく、ほぼ切れ目なくデータを取得できた。長期間の観測データから、真夜中過ぎの時間帯に発生するESF現象について、発生時の上昇速度の統計解析をおこなった(Dao et al., 2016)。またEARによって観測された、強いESFが日出時に発生する稀な現象についての解析から、惑星間磁場Bzの北向き反転がきっかけとなってESFが発生したことが分かった(Tulasi Ram et al., 2015)。(2)東南アジア域に展開している衛星=地上ビーコン観測網も引き続き維持された。タイからEARにかけての東経100度付近の南北観測網のデータ解析から、2012年3月について電離圏赤道異常が日出後に発達し夕刻から夜にかけて減衰する様子、磁気嵐に対する変動の様子と日々変動が明らかにされた(Watthanasangmechai et al., 2015)。

さらに、GPS観測データとイオノゾンデから、ESFの強度が日没時の東向き電界のPre-reversal enhancementに関連することを明らかにした(Abadi et al., 2015)。(3)衛星=地上ビーコン受信機のさらに広域展開については、エチオピア・バヒルダール市に出張して機器メンテナンスとデータ回収を行った。また同地で開催された14th International Symposium on EquatorialAeronomy (ISEA14)に出席して、研究成果の発表と議論を行った。本研究が当初より予定していた、EARによる長期連続観測の継続、衛星=地上ビーコン観測網の充実とデータ解析については、ほぼ当初の計画通りの進展を得ている。加えて、研究分担者および共同研究者らが共同でGPS観測網、大気光イメージャ、衛星観測等を活用した多様な研究を推進しており、多数の論文発表が行われている。これらは当初の計画を超えた達成であると評価できる。具体的には、2015年3月17日に発生した磁気嵐に伴って発生したESFについて、C/NOFS衛星、SWARM衛星(3機編隊)、磁気赤道沿いのイオノゾンデ、日本とオーストラリアに設置されたファブリペロー干渉計のデータを駆使して、ESFの発生がインド付近では顕著であったがタイ・ベトナム付近では弱いという経度依存性を発見した(Tulasi Ram et al., 2016)。さらに、海南島(中国)のVHFレーダーとEARによるESF発生頻度が異なることに注目し、それを下層大気の変動の強さの地域差から説明した(Li et al., 2016)。本課題はさらなる広がりを見せており、南米におけるGPS観測網等を用いたESFモニタシステムの開発に協力し(Takahashi et al, 2015)、タイのSuvarnabhumi国際空港付近におけるGPS観測からESFが航空航法に与える影響について共同研究している(Rungraengwajiake et al., 2015)。本課題全体として、論文発表数は8件(うち国際共著論文7件)、学会発表は招待講演6件を含む45件(うち国際学会15件)に達した。(1)EARによる電離圏・大気圏の長期連続観測を継続した。EAR観測データの統計解析から、北半球の夏至の時期(6月)には、真夜中付近にESFが発生する。SAMI2モデルにC/NOFS衛星からの電場データを導入したシミュレーションによって、真夜中付近における赤道向きの風と弱い西向き電場のために電離圏が上昇し電子密度勾配が大きくなること、それによってESFの成長率が増大することが明らかとなった(Ajith他, 2016)。(2)東南アジア域に展開している衛星=地上ビーコン観測網も引き続き維持された。特異なデータではあるが、明け方付近に南北方向に延びた電子密度の深い谷間が観測され、GPSによるTEC値との比較から、遅い時間帯に残ったESFが生み出す構造であることが明らかとされた(Watthanasangmechai他, 2016)。さらに、国際宇宙ステーションから通常のカメラで撮像された大気夜光データに、背景に映り込む都市からの光を参照した詳細解析を加えることで、観測領域の3次元位置を精度よく推定する手法の開発に成功した(Hozumi他, 2016)。
くも膜下出血に続発する脳血管攣縮の関連遺伝子データベースの作成

今年度は実績として発表できる業績は得られていない。今後は以下の研究計画、方法で研究を進めていく予定である。1高感度フィルターの作成イヌ脳血管cDNAライブラリー(作成済み)から出来うる限り多くのクローンのプラスミッドDNAを分離抽出する。分離抽出には、マルチスクリーン式のフィルターを使用し効率化を図る。プラスミッドDNAを鋳型としたプラスミッドのユニバーサルプライマーを用いてPCRを行い、各組み換え体を増幅する。作成したPCR産物を等量ずつ2枚のフィルターのドットブロットし、高感度フィルターを作成する。2くも膜下出血モデル(大槽2回注入法)の作成雑種成犬に挿管し、全身麻酔とし、股動脈よりカテーテルを椎骨動脈まで挿入する。脳血管撮影を行った後、体位を腹臥位とし、大槽を穿刺し、0.3ml/kgの髄液を除去し、0.5ml/kgの動脈血をゆっくり注入する。2日後に全身麻酔下動脈血を大槽に注入する。7日目に全身麻酔下、椎骨動脈撮影を行い脳血管攣縮の程度を確認する。開胸し、脳血管の灌流を生理食塩水で行い、開頭、脳をとりだし、脳血管を剥離、凍結保存する。以上、当大学心臓血圧研究所振興会基礎研究施設で行う。
積層化マイクロ培養デバイスによる電気化学的遺伝子発現アッセイ

本研究では、3次元微細化工技術とソフトリソグラフィーの融合により、プラスミドアレイ、細胞アレイ、電極アレイを積層した積層型マイクロ培養デバイスを作製し、一連の遺伝子工学操作をオンチップで行うことを試みた。電気化学測定法の利点であるリアルタイム計測と定量性に着目し、遺伝子-タンパク質発現過程を詳細に追跡した。レポーターとしてべ一タ・ガラクトシダーゼ(βGAL)やアルカリホスファターゼ(AP)を用いた。1、Maltose Binding Protein (MBP)を標的とし、野生型および変異型MBPを発現ベクターを構築し、あらかじめMBPの下流に融合させたβGALの活性を指標として標的タンパク質の可溶性・不溶性を判定するデバイスを開発した。ウェスタンブロッティングによる発現状態との比較から、電流応答とMBPの可溶性発現量がよく対応していることが示された。最終的に電極-培養ウェルー体型デバイスを作製し、発現過程のリアルタイム計測に成功した。2、酵母Two-hybrid法を利用し、リガンド依存的な核内ホルモン受容体一転写制御因子の相互作用を電気化学的に評価した。17βエストラジオールをリガンドとする酵母Two-hybridシステムにおいて、リガンド濃度依存的にβGAL由来の電流応答増加を確認した。これにより、タンパク質問相互作用の電気化学的評価が微生物チップ上で可能であることが示された。3、ウェルアレイデバイスのデザインを改良し、各ウェルに単一微生物を捕捉する条件出しを検討した。単一微生物の培養、遺伝子発現、密閉ウェル内への代謝産物の蓄積に伴う蛍光計測などに成功した。昨年度開発したOn-chip遺伝子導入デバイスにおいても、プラスミドDNAおよびホスト大腸菌濃度を最適化することにより、1コロニー/ウェルが実現可能であることが示された。電極-ウェルー体型デバイスでは、細胞活性計測(酵母数細胞レベル)および電場制御に基づく細胞マニピュレーション(単一細胞(大腸菌・酵母)の導入・導出)に成功した。4、動物細胞培養株を用い、3次元培養デバイス上で細胞の極性・非極性を制御し、その培養速度の違いを呼吸活性に基づく電気化学応答として追跡することに成功した。代謝活性のみならずmRNAおよびタンパク質(サイトカイン)レベルでの活性評価にも成功した。電気化学測定法の利点であるリアルタイム計測と定量性に着目し、遺伝子-タンパク質発現仮定を詳細に追跡した。レポーターとしてベータ・ガラクトシダーゼ(βGAL)やアルカリホスファターゼ(AP)を用いた。プラスミドアレイを作製し微生物系および動物細胞系において、実用を踏まえた電気化学的レポーターセンシングシステムを構築する。本研究では、3次元微細化工技術(単結晶シリコンの異方性エッチングなど)とソフトリソグラフィー(ポリジメチルシロキサンにより100μm幅のマイクロ流路を作製)の融合により、プラスミドアレイ、細胞アレイ、電極アレイを積層した積層型マイクロ培養デバイスを作製し、一連の遺伝子工学操作をオンチップで行うことを試みた。1.大腸菌におけるレポーター遺伝子発現の電気化学的測定(オンチップ・トランスフォーメーション):形質転換に伴うβGALの発現量と増殖能の定量的評価、代謝活性と発現活性の同時計測システムの開発を行った。2.動物細胞におけるレポーター遺伝子発現の電気化学的測定(オンチップ・トランスフェクション):分泌性アルカリホスファターゼ(SEAP)をレポーターとし、レポーター酵素を細胞外へ分泌させることにより、単一細胞レベルでのSEAP検出を検討した。単一細胞計測は未だ実現していないが、NF-kBなど細胞内シグナル伝達系応答性の細胞チップの作製に成功した。トランスフェクションの条件を詳細に検討し、遺伝子導入効率向上のための知見を得た。

4、動物細胞培養株を用い、3次元培養デバイス上で細胞の極性・非極性を制御し、その培養速度の違いを呼吸活性に基づく電気化学応答として追跡することに成功した。代謝活性のみならずmRNAおよびタンパク質(サイトカイン)レベルでの活性評価にも成功した。
扁桃病巣感染症の病態における抗コラーゲン抗体の意義に関する研究

扁桃病巣感染症の代表的二次疾患である掌蹠膿疱症患者における,血清中抗コラーゲン抗体価の上昇をこれまでに示したが,抗コラーゲン抗体価の上昇の機序はいまだに不明である.そこで,手術的に摘出された扁桃リンパ球での免疫グロブリン産生細胞数,各タイプ別の抗コラーゲン抗体産生細胞をELISPOT assayにより検索し,以下の知見を得た.1.扁桃リンパ球の免疫グロブリン産生細胞数はIgG,IgM,IgAの順で多かったが,コントロール,反復性扁桃炎,掌蹠庖症の3群での有意差は認められなかった.2.抗コラーゲン抗体IgGサブクラス産生細胞数は,3群での有意差は認められなかったが,いずれの群でもタイプIIIとVIに対する抗体産生細胞の数が多い傾向を示した.IgMサブクラスでは,やはり疾患群間での有意差は認めなかったがタイプIIIとVIで抗体産生細胞数が多かった.抗体産生細胞数はIgGに比べ全体に多く,免疫グロブリン産生細胞数とは逆の傾向を示した.IgAサブクラスの産生細胞数はおおまかな傾向は変わらずタイプIIIとVIで抗体産生細胞数が多かった.扁桃リンパ球の抗コラーゲン抗体産生細胞数はIgM,IgG,IgAの順で多く,免疫グロブリン産生細胞数と比較すると,特異抗体産生がIgM分画に多いことがわかった.3.抗コラーゲン抗体産生細胞のタイプ別ではタイプIIIとVIの産生細胞数が多く,このタイプのコラーゲンが主に皮膚に分布しており,また,扁桃内の分布も上皮下や濾胞周囲に多く認められ,髄質にもび慢性に存在すると報告されている.掌蹠膿疱症の初期段階における有棘層内の初期水疱の発生には,このタイプIIIとVIのコラーゲンがなんらかの関わりをもつものと考えられた.扁桃病巣感染症の代表的二次疾患である掌蹠膿疱症(以下PPP)患者血清中の抗コラーゲン抗体価が,コントロール群よりも有意に高いこと,血清中の免疫複合体量はPPP群では対照群に比し有意に高値であることをこれまでに示した.また,血清中の抗細菌抗体価は抗pyogenes T4のIgG,抗MitisのIgGにおいてPPP群で有意に高値であること,他の菌腫でもおおむねPPP群で高値を示す傾向であることも示した.抗細菌抗体価と抗コラーゲン抗体価との間には有意な相関を示すものがあった.扁桃組織内にもコラーゲンが存在しており,連鎖球菌のアジュバント作用の可能性も示唆された.正常コントロール(口蓋垂口蓋咽頭形成術で獲られた扁桃),反復性扁桃炎患者,そしてPPP患者の扁桃リンパ球における免疫グロブリンおよび抗コラーゲン抗体(タイプIVI)産生細胞数をELISPOT法によりとらえ以下の知見を得た.1.単位単核球あたりの免疫グロブリン産生細胞数はいずれの疾患群においてもIgG,IgM,IgAの順で多かったが,それぞれの免疫グロブリン分画においては疾患による差はなかった.2.扁桃リンパ球の抗コラーゲン抗体産生細胞数はIgM,IgG,IgAの順で多く,免疫グロブリン産生細胞数と比較すると,特異抗体産生がIgM分画に多いことがわかった.3.抗コラーゲン抗体産生細胞のタイプ別ではタイプIIIとVIの産生細胞数が多く,このタイプのコラーゲンが主に皮膚に分布していることを考えると興味深かった.扁桃病巣感染症の代表的二次疾患である掌蹠膿疱症患者における,血清中抗コラーゲン抗体価の上昇をこれまでに示したが,抗コラーゲン抗体価の上昇の機序はいまだに不明である.そこで,手術的に摘出された扁桃リンパ球での免疫グロブリン産生細胞数,各タイプ別の抗コラーゲン抗体産生細胞をELISPOT assayにより検索し,以下の知見を得た.1.扁桃リンパ球の免疫グロブリン産生細胞数はIgG,IgM,IgAの順で多かったが,コントロール,反復性扁桃炎,掌蹠庖症の3群での有意差は認められなかった.2.抗コラーゲン抗体IgGサブクラス産生細胞数は,3群での有意差は認められなかったが,いずれの群でもタイプIIIとVIに対する抗体産生細胞の数が多い傾向を示した.IgMサブクラスでは,やはり疾患群間での有意差は認めなかったがタイプIIIとVIで抗体産生細胞数が多かった.抗体産生細胞数はIgGに比べ全体に多く,免疫グロブリン産生細胞数とは逆の傾向を示した.IgAサブクラスの産生細胞数はおおまかな傾向は変わらずタイプIIIとVIで抗体産生細胞数が多かった.扁桃リンパ球の抗コラーゲン抗体産生細胞数はIgM,IgG,IgAの順で多く,免疫グロブリン産生細胞数と比較すると,特異抗体産生がIgM分画に多いことがわかった.3.抗コラーゲン抗体産生細胞のタイプ別ではタイプIIIとVIの産生細胞数が多く,このタイプのコラーゲンが主に皮膚に分布しており,また,扁桃内の分布も上皮下や濾胞周囲に多く認められ,髄質にもび慢性に存在すると報告されている.掌蹠膿疱症の初期段階における有棘層内の初期水疱の発生には,このタイプIIIとVIのコラーゲンがなんらかの関わりをもつものと考えられた.
放射線治療後再発した肺癌組織は、治療前と分子生物学的プロファイルがどう異なるか

本研究では、放射線療法を含む治療後に再発をきたした症例を対象として、治療前のがん組織と治療後再発病変の組織とで次世代シークエンサーを用いた遺伝子解析を行い、治療により新たに生じた遺伝子変異の数や種類などを調べた。研究期間は2015年4月から3年を予定していたが、所属組織の閉鎖などから研究が遅れ4年を要した。特に放射線治療前の検体のDNA断片化が進んでおり、何度もDNA抽出やライブラリー作成を行ったがどうしても十分に解析出来ない検体があり、この過程で今回使用している次世代シークエンサーのIon Proton Systemに固有のエラーに遭遇し対応を要したことから、これらのエラーが発生する背景などを調査し論文発表した。治療前と治療後再発時の検体につき、DNA配列を十分に解析できた3例(合計7検体)につき解析結果を論文化し、オープンアクセスのかたちで発表した。内容としては、放射線治療を含む治療後のがん組織では、もともとの治療前と比べ塩基欠失変異が多くみられ、治療後に新たに出現した変異のうちの76.2%を占めていた。一塩基置換変異については塩基欠失の1/3ほどの数であった。このような欠失変異はエクソン部分に生じると高い確率でフレームシフトを惹起し遺伝子産物の機能を大きく損ねることが多い。よって、放射線治療後のがん組織では、治療前よりも遺伝子変異が機能にも影響を強く与えうるかたちで蓄積されていることが示唆された。また、放射線治療前はわずか組織全体のうち1.7%ほどのアレル頻度でしかみられなかったKRAS G12Cの変異が、治療後の検体では49.5%に上昇しており、KRAS変異のアレル頻度が変化しうるという最近の報告を裏付ける結果も得られた。肺癌の大多数を占める非小細胞肺癌に関する研究である。非小細胞肺癌に対しては、完治を目的として定位放射線療法あるいは化学療法と併用した放射線療法が行われることがある。これら治療後に再発した場合、現状では、放射線療法前に採取した癌細胞の分子生物学的プロファイルを参考にした上で、分子標的薬を含む抗がん剤を用いることとなる。しかし、放射線療法により癌細胞のプロファイルが変化している可能性がある。本研究では、当院にて定位放射線療法を施行しのちに再発をきたした症例群と、化学療法と放射線療法を併用した加療にて一旦奏効したのち、再発をきたした症例群の2群において、それぞれ解析する検体を選定し解析を行う。具体的には、治療前に採取した検体と治療後再発をきたした際採取した検体の二つについて腫瘍DNAやRNAの抽出、ならびに次世代シークエンサーを用いた解析を行う。合計16例を予定として、研究期間は3年を予定しており現在解析を進めている。これまでに、対象患者さん4名の同意のもと、放射線治療前3検体、治療後3検体の次世代シークエンスを施行した。予想外に放射線治療前の検体のDNA断片化が進んでいることが判明し、シークエンス自体不調に終わった事例もあった。種々のDNA抽出法を試み、またPCRのサーマルサイクラーの機種を変更するなどしてより深くシークエンスできる条件を探っている。同時に、患者さんからの同意を得た上での検体収集も並行して行っている。放射線治療前の検体のDNA断片化が予想外に進んでおり、アッセイの方法の見直しを強いられていることが主な理由である。肺癌の大多数を占め、現在本邦で罹患患者数が増加している非小細胞肺癌に関する研究である。非小細胞肺癌に対しては、完治を目的として定位放射線療法あるいは化学療法と併用した放射線療法がおこなわれることがある。少なからずこれら治療後に再発をみるのであるが、現状では、放射線治療前に採取した癌細胞の分子生物学的プロファイルを参考にした上で、分子標的薬を含む抗がん剤を用いることとなる。本研究では、当院にて定位放射線療法を施行しのちに再発をきたした症例群と、化学療法と放射線療法を併用した加療にて一旦奏効した後に再発をきたした症例群の2群において、それぞれ解析する検体を選定し解析を行う。合計16例を予定として、研究機関は3年を予定しており現在解析を進めている。これまでに、対象患者さん8名の同意のもと、放射線治療前8検体、治療後9検体のシークエンスを施行した。特に放射線治療前の検体のDNA断片化が進んでおり、何度も条件を変更してDNA抽出やライブラリー作成を行ってきた。どうしても十分にシークエンス出来ない検体もあり、現在最終的な検証と論文作成を行っている。また、この過程で今回使用している次世代シークエンサーのIon Proton Systemに固有のシークエンスエラーに遭遇し対応を要したことから、これらのエラーが発生する背景などを調査し、論文発表した。放射線治療前に採取された検体のDNA断片化が進んでいたなどの予想外の事象が生じたものの、実験計画自体の遅れは昨年のこの時期ほどではない。

しかし、放射線療法により癌細胞のプロファイルが変化している可能性がある。本研究では、当院にて定位放射線療法を施行しのちに再発をきたした症例群と、化学療法と放射線療法を併用した加療にて一旦奏効した後に再発をきたした症例群の2群において、それぞれ解析する検体を選定し解析を行う。具体的には、治療前に採取した検体と治療後再発をきたした際採取した検体の二つについて腫瘍DNAやRNAの抽出、ならびに次世代シークエンサーを用いた解析を行う。合計16例を予定として、研究機関は2015年4月から3年を予定していたが、所属組織の閉鎖などから研究が遅れており、現在も解析を進めている。これまでに、対象患者さん14名の同意のもと、放射線治療前14検体、治療後16検体のシークエンスを施行した。特に放射線治療前の検体のDNA断片化が進んでおり、何度も条件を変更してDNA抽出やライブラリー作成を行ってきた。どうしても十分にシークエンス出来ない検体があり、この過程で今回使用している次世代シークエンサーのIon Proton Systemに固有のシークエンスエラーに遭遇し対応を要したことから、これらのエラーが発生する背景などを調査し、既に論文発表した。現在最終的な検証と論文作成を行っている。研究施設の移転の問題が解消し、補助事業期間の延長を認可いただいたことで、実験計画自体の遅れはあるものの大きな問題ではなくなった。本研究では、放射線療法を含む治療後に再発をきたした症例を対象として、治療前のがん組織と治療後再発病変の組織とで次世代シークエンサーを用いた遺伝子解析を行い、治療により新たに生じた遺伝子変異の数や種類などを調べた。研究期間は2015年4月から3年を予定していたが、所属組織の閉鎖などから研究が遅れ4年を要した。特に放射線治療前の検体のDNA断片化が進んでおり、何度もDNA抽出やライブラリー作成を行ったがどうしても十分に解析出来ない検体があり、この過程で今回使用している次世代シークエンサーのIon Proton Systemに固有のエラーに遭遇し対応を要したことから、これらのエラーが発生する背景などを調査し論文発表した。治療前と治療後再発時の検体につき、DNA配列を十分に解析できた3例(合計7検体)につき解析結果を論文化し、オープンアクセスのかたちで発表した。内容としては、放射線治療を含む治療後のがん組織では、もともとの治療前と比べ塩基欠失変異が多くみられ、治療後に新たに出現した変異のうちの76.2%を占めていた。一塩基置換変異については塩基欠失の1/3ほどの数であった。このような欠失変異はエクソン部分に生じると高い確率でフレームシフトを惹起し遺伝子産物の機能を大きく損ねることが多い。よって、放射線治療後のがん組織では、治療前よりも遺伝子変異が機能にも影響を強く与えうるかたちで蓄積されていることが示唆された。また、放射線治療前はわずか組織全体のうち1.7%ほどのアレル頻度でしかみられなかったKRAS G12Cの変異が、治療後の検体では49.5%に上昇しており、KRAS変異のアレル頻度が変化しうるという最近の報告を裏付ける結果も得られた。
新資料による金子洋文研究

2004年10月に秋田市立土崎図書館に寄贈された金子洋文資料約10000点を用いて、洋文の創作意識や作品の推敲過程について考察するとともに、それを文学史に位置づけることを試みた。また、プロレタリア文学系の作家群や小牧近江、今野賢三ら雑誌『種蒔く人』の主要同人との間でやりとりされた書簡の翻刻・分析を通じて、洋文の公私にわたる人的交流状況を明らかにした。その結果を、学術論文、口頭発表、講演等という形で公表した。金子洋文寄贈資料の中の武者小路実篤に関わる書簡類を中心に分析・考察を進めた。洋文は、母校土崎尋常小学校での代用教員時代、反戦戯曲「或る青年の夢」を読んで感動し、その作者である武者小路実篤に傾倒し始める。1916年10月、雑誌『日本評論』の論説記者就任のため再上京した洋文は、千葉県我孫子手賀沼に新築(1916年12月20日移転)した武者小路宅に娘の喜久子の家庭教師として寄寓することになる。その始まりの日時について、金子洋文「その種は花と開いた」(『月刊社会党』1961年912月号)には「六年元旦から」とあるが、寄贈資料の中にあった1916年12月31日消印の武者小路書簡(葉書)には、「来月の五六日頃によかつたら一度来て下さい。」とあって、その指示に従ったとすれば正月五日以降となることがわかる。また、「しかし君の空想がよすぎると、イルージョンがこわれる時のことが頭に浮びます。その時の用心をちやんとしておくことを望みます。」といった思いやりに溢れた文言も多く認められた。洋文と武者小路の親密な交友関係の具体的状況が鮮明になったわけだが、それが、1920(大正9)年1月23日に日向の「新しき村」にやってきた小牧近江に有島武郎を紹介したこと、戦時中の1945年六月上旬、家族を連れて秋田県の稲住温泉を訪れ『稲住日記』(八月九日九月八日)を執筆したこと等に繋がった可能性が高い。以上のことを、共編著『東北近代文学事典』(勉誠出版、2013年6月10日)、単著「武者小路実篤と秋田」(『秋田文学』第4次第22号、2013年9月9日、要請により『新しき村』第66巻第2号、2014年2月1日に転載)、口頭発表「クラルテ運動と『種蒔く人』」(日本比較文学会東北大会、2013年11月30日)、口頭発表「金子洋文と雑誌『種蒔く人』」(秋田風土文学会、2014年2月15日)等において公表した。年度の前半は、継続研究課題「新資料による小牧近江研究」(基盤研究(C)、仮題番号20520167)の総括として、小牧のパリ時代に関する現地調査を行った(2012年7月31日8月12日)。その際、これまで等閑視されてきた藤田嗣治との交友関係を視野に入れることとした。まず、小牧が頻繁に出入りしていた場所(アンリ4世校、パリ法科大学、オデオン通り、サン・プリ家)について、小牧の自伝『ある現代史』および先行研究と照合しつつ調査した。小牧にシャルル・ルイ・フィリップを読むよう勧めたマダム・ムニエが経営していた書店跡を特定するなどの成果があった。また、小牧がアンリ4世校中退後住んでいた場所を特定すべくヴィクトール通りを調査、成果は得られなかったが、小牧が藤田と出会ったカフェ・ロトンド、藤田の「ジュイ布のある裸婦」(パリ市立近代美術館)等を確認することができた。さらに、ブリュッセルにて小牧の父栄次が出席した第1回万国議員会議の開催状況を調査、日本大使館に資料検索を依頼したが、新しい情報は得られなかった。一方、藤田嗣治が洗礼を受けたランス大聖堂、最後の仕事となったフジタ礼拝堂等をめぐり、藤田晩年の心境を確認した。その後、南仏における藤田の活動と現地における評価について調査した。後半は、主に小牧と金子洋文の書簡を照合し、二人が再会以来終生親友として家族ぐるみで交際している様子を確認した。以上の成果は、放送大学秋田学習センター面接授業「秋田の風土と文学」(2013年1月5、6日、於:放送大学秋田学習センター)、民主文学第37回山の文学学校「プロレタリア文学の作家たち」(2013年1月1113日、於:ホテル山王閣)等において公表した。交付申請書の「研究実施計画」に即して、金子洋文の自筆原稿の調査に着手した。主として初期の作品を対象としたが、原稿段階から初出に至るまで極端な改変は確認されなかった。その理由としては、洋文があらかじめ構想をきちんと立てた上で原稿に向かったという可能性と、綿密な推敲を省いてできる限り多くの作品を発表することを優先した可能性とが考えられる。

次に、大正末の洋文の文学活動を検証した結果、プロレタリア文学系の「洗濯屋と詩人」(『解放』1922年4月号)や「地獄」(『解放』1923年3月号)と、既成文学系の「犬」(『中央公論』1922年5月号)や「女」(『文学世界』1923年5月号)とを交互に発表していることが判明した。さらに、質的には同レベルであるにもかかわらず、「洗濯屋と詩人」は中村吉蔵によって「時代精神の一角を捉へやうとした作者の健気な努力を無視する事は出来ない。」(「四月の創作」、『読売新聞』1922年4月6日)と認められ、「地獄」は川端康成によって「私の知る限りでは所謂プロレタリア文芸が提唱されて以来の其の要求をも満たすべき最初の傑作」(「三月文壇創作評」、『時事新報』1923年3月16日)と絶賛されるなど、圧倒的にプロ文系作品の評判がよいことを明らかにした。それらの事実から、〈文学青年〉と〈政治青年〉の間をたゆたっていた洋文が、同時代評に強く後押しされてプロレタリア文学作家となっていったという結論を導いた。以上のことを、「望嶽楼の夢ー滝田樗陰と近代文学者ー」(『秋田魁新報』土曜文化欄連載、2014年4月5日)、「金子洋文と同時代評」(『秋田風土文学』第15号、2015年3月31日)、口頭発表「滝田樗陰と秋田」(秋田風土文学会、2015年2月7日)等において公表した。「金子洋文の交友状況、創作方法、私生活等について、解明する」という「研究目的」(交付申請書)を達成するために、土崎図書館所蔵の洋文寄贈資料中、雑誌『種蒔く人』創刊(1921年)以前の洋文宛て今野賢三書簡の翻刻・分析を行った。賢三からは、1912(大正1)年10月19日の葉書を皮切りに毎月のように書簡類が届いている。上京する賢三を見送った洋文に対し「狂へるやうな別離の悲愁に、思はず昏倒しやうとした。」と認めたり、「僕の如きくだらぬ人間にも、友と云ふ一字を冠してくれたならば、......だゞそれを中心より衷心より兄に願ふ。」(封書/1913年2月17日)と懇願する様子から、二人の関係性を窺い知ることができよう。彼らは、『種蒔く人』を創刊する10年も前から精神的に強く結び付いていたのである。他方、1913年5月15日の封書には洋文が俳句に加えて短歌を作り始めたことが記されているし、1914年6月20日の葉書では日比谷の図書館で『秋田魁新報』に掲載された洋文の「緑の秘密」を読んだ旨を記し「筆も円熟して来てゐるのが眼立つ(ママ)ました。貴方の天才を大に御発揮なさることを祈ります。」と激励している。賢三書簡の検討によって、この時期の洋文に政治性や思想性を見出し得ないことが判明するのである。以上のことを、「望嶽楼の夢ー滝田樗陰と近代文学者ー」(『秋田魁新報』土曜文化欄連載、2014年4月5日2015年7月25日)、真砂婦人学級講座「プロレタリア文学と秋田」(2016年2月19日)、美の国アクティブカレッジ特別講座「大正文学史と秋田ー樗陰・小牧・洋文・賢三らの功績ー」(2016年3月5日)等において公表した。雑誌『種蒔く人』創刊(1921年)以前の洋文宛て今野賢三書簡の翻刻・分析を行い、「金子洋文の交友状況、創作方法、私生活等について、解明する」という「研究目的」(交付申請書)の達成に近づくことができた。洋文と賢三が思想的共鳴から『種蒔く人』に関わっていったのではなく、固い友情と文学に対する情熱とによって初期文学活動を始動したことが明らかになったのは大きな収穫と言える。ただし、土崎図書館所蔵資料中の「草案・断片」と「ノート」の分析ができなかったことについては今後フォローする必要がある。最終年度である平成28年度は、「金子洋文の交友状況、創作方法、私生活等について、解明する」という「研究目的」(交付申請書)を達成するために、秋田市立土崎図書館所蔵金子洋文寄贈資料中、1913(大正2)年から雑誌『種蒔く人』創刊(1921年)までの洋文宛て今野賢三書簡の翻刻・分析を行った。たとえば、1916(大正5)年9月の書簡においては、同年8月1日に京野世枝子が創刊した文芸雑誌『成長』を賢三に送ったこと(10日付け)や洋文が上京の意志を表明したこと(27日付け)が明らかになった。
スーパーフレア星の化学組成から探る元素合成の研究

本研究の目的はケプラー衛星のデータから発見されたスーパーフレア星の化学組成を調べ、フレアによる元素合成の可能性を観測から探ることである。すばる望遠鏡に搭載された高分散分光器(HDS)を使って比較的明るい34星のスーパーフレア星を観測し、リチウム組成を調査した。リチウム組成には大きなばらつきがあり、星の大気パラメータによる依存性は見られず、最大フレアのエネルギーやフレアの回数とリチウム組成にも相関は見られなかった。フレアによるリチウム合成の明確な証拠も見られなかった。スーパーフレア星と太陽に明確な違いを発見できなかったことは、現在の太陽がスーパーフレアを起こす可能性があることを支持します。本研究の目的はケプラー衛星のデータによって発見されたスーパーフレア星の化学組成を調べ、フレアによる元素合成の可能性を探ることである。もし、フレアによってリチウムなどの元素が合成されることが確認されれば、星や銀河の進化モデルへ与える影響について調査を行う。また、スーパーフレア星の性質について情報を得るため、リチウム組成などから星の進化段階や大気構造について調べることを目指すものである。今年度は、これまでにすばる望遠鏡を使って取得した、較的明るいスーパーフレア星の高分散スペクトルから大気パラメータを見積もり、自転速度や活動性との関係をまとめた(Notsu et al. 2015a, 2015b)。観測した星の約半分は連星であることが確認されたが、残りは単独星とみられ、得られたスペクトルから見積もった大気パラメータは、すべて太陽型星であることを示した。また、Kepler衛星のデータから見積もられた星の自転速度はスペクトルから見積もられた速度とほぼ一致した。星の活動性を反映するカルシウム輝線の観測からは、これらの星がどれも太陽より高い活動性を持つことが示され、スーパーフレア星は巨大な黒点を持つという考えを支持するものとなった。得られた大気パラメータを使ってリチウム組成を決め、フレアの最大エネルギーや星の大気パラメータとの相関を調べている。これまでに得られた予備的な結果では、リチウム組成が大気パラメータに依存する傾向は見られず、フレアの回数や最大エネルギーとも明確な相関は見られない。本研究はケプラー衛星のデータによって発見された、太陽型でスーパーフレアを起こす星について、リチウムなどの元素組成を調べることでスーパーフレア星の性質を探り、恒星フレアによって元素合成が起こった証拠が見られるかどうか調べるものである。初年度にはすばる望遠鏡高分散分光器を使って、スーパーフレア星の観測を行い、50星について良質なスペクトルを得ることができた。これらのデータについて詳細な解析を行い、彩層の活動性を反映するカルシウムの輝線から、スーパーフレア星が高い活動性を示す星であることを分光的に確認し、測光データから見積もられた自転速度などが概ね正しいことを示した。また、温度などの大気パラメータ値からこれらの星は太陽に似た星であることも確認した。今年度は、これらすばるで得られた分光データの解析結果をまとめ、論文として出版した、さらにリチウム組成について詳細な解析結果を別論文としてまとめ、出版した。リチウム組成は恒星の年齢を反映するとも考えられるので、スーパーフレアを起こす星が若い星かどうか見積もることができる。得られたリチウム組成は広く分散が見られたことから、太陽のような若くない星もスーパーフレアを起こしていることが明らかとなった。また、これまでの結果では、スーパーフレアによって元素が合成された明確な証拠は見られなかった。フレアそのものを調べるために、西はりま天文台でフレア星の連続分光観測を開始し、フレアによると思われる、Hα輝線の増光を検出することにも成功した。すばるHDSによるデータを得ることができ、今年度はその解析結果についてまとめ、論文として出版した。最終年度はさらに良く知られたM型星などの観測を行い、発展的な研究として進める予定であるが、すでに一部M型星の観測を開始している。また、将来的な観測のために、岡山188cm望遠鏡の高分散分光器でのX線が強い星についての観測も行い、解析を進めている。本研究はケプラー衛星のデータによって発見された太陽型でスーパーフレアを起こす星について、リチウムなどの元素組成を調べることでスーパーフレア星の性質を探り、恒星フレアによって元素合成が起こった証拠が見られるかどうかを調べることである。初年度にはすばる望遠鏡高分散分光器(HDS)を使って、スーパーフレア星の観測を行い、50星について良質なスペクトルを得ることができた。次年度は、これらすばるで得られた分光データの解析結果をまとめ、論文として出版した。さらに反応性の高い元素であるリチウムについて詳細な解析結果を別論文としてまとめ、出版した。また、これまでの結果では、スーパーフレアによってリチウムなどの元素が合成された明確な証拠は見られなかった。