hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト胚性幹(ES)細胞を用いたトキシコゲノミクス解析方法の確立と新薬開発への応用

I.マウスES細胞によるトキシコゲノミクス解析方法の確立(EST法)EST法は、ES細胞が特別な誘導を行うことなく、自然に心筋細胞に分化するという特性を利用した評価方法である。ES細胞を培養する際、薬物を加えることにより、心筋細胞への分化障害を指標としている。マウスE14細胞株を用いて薬物によるES細胞分化抑制効果を検討した。【方法】解析を行う化学物質・薬物を縣濁した試験液にE14細胞を調整し、ディッシュの蓋の内面に細胞縣濁を60-70滴置き、3日間縣滴培養(hanging drop法)し、胚葉体(embryoidbodies, EBs)を得た。新たなディッシュに集めて2日間培養し、成熟させたEBsをマルチプレートの各ウエルに1個ずつ移し、各試験液で静置培養した。5日間経過後に倒立位相差顕微鏡にて各ウエル毎の心筋細胞の鼓動の有無を調べた。E14細胞の分化度は、細胞の鼓動を認めたウエル数の割合を算出し、各濃度段階の値からID5。を求めた。【結果】本試験法により、催奇形性が知られている抗てんかん薬等による毒性が確認され、毒性評価に有用であることが示唆された。Emblyonic Stem Cell test (EST法)による薬物毒性評価、平成17年10月、第32回目本小児臨床薬理学会で発表した。II.ヒトES細胞を用いたEST法の開発および化学物質・薬物の毒性評価マウスES細胞の替わりにヒトES細胞を用いてEST法の開発を計画中である。まず、ヒトES細胞の使用にあたり、倫理委員会に使用申請中である。I.マウスES細胞によるトキシコゲノミクス解析方法の確立(EST法)EST法は、ES細胞が特別な誘導を行うことなく自然に心筋細胞に分化するという特性を利用した評価方法である。【方法】解析を行う化学物質・薬物を縣濁した試験液にE14細胞を調整し、ディッシュの蓋の内面に細胞縣濁を6070滴置き、3日間縣滴培養(hanging drop法)し、胚葉体(embryoid bodies, EBs)を得た。E14細胞の分化度は、細胞の鼓動を認めたウエル数の割合を算出し、各濃度段階の値からID_<50>を求めた。Embryonic Stem Cell test(EST法)による薬物毒性評価、平成17年10月、第32回日本小児臨床薬理学会で発表した。を求めた。
非線型集合における確率解析の研究

通常のWiener空間を含む一般のガウス測度の導入された連続関数の空間における、指定された値以上の関数からなる自然な凸集合に対して発散定理を定式化した。それによって発散定理の性質が速度のマルコフ性よりもむしろ、ガウス測度とその最大値のもつある種の正則性によって制御されていることを示した。またフラクタル集合上のパーコレーションの臨界確率を数値解析によって得たほか、特異な外力項を持つ相互作用粒子の運動を可視化、レヴィ型の雑音項を持つ偏微分方程式の解の挙動の可視化などに成功した。これによって新しい知見のもとで正則性に関する予想とそれに対する数学的に厳密な証明を与えることにも成功した。本年度においては,主として連続関数のなす関数空間上における発散定理の定式化に向けた研究を行った。その基礎となると予想していた退化超汎関数に対する渡辺合成は,局所非退化の条件の下で可能であるという満足すべき成果が得られたが,その研究を遂行しているさなかにさらに一般的な空間上で合成が可能であるという事実に気づき,単にウィナー測度を基礎とした空間ではなく,より一般のガウス測度に対しての定式化の可能性に気づいた。具体的には,たとえば分数冪ブラウン運動のなす空間においても発散定理は同様に定式化できることが示された。この種の境界における振る舞いの解析は古くからの重要な問題であるアダマールの変分原理と密接な関係があると予想しているが,そうだとすればこの成果は変分原理がマルコフ性の帰結ではなく,むしろガウス性の帰結であることを示唆しており,驚くべきことであると考えられる。この成果はプレプリントとしてはまとめ,海外の研究者も含め配布したが,より一般的な枠組みで再び整理することが成功すればさらに重要度が増すと考えている。今年度は1次元のウィーナー空間の部分集合におけるガウスの発散定理の定式化に関する研究を昨年度より継続して実施したほか、大学院生との共同研究においてシェルピンスキーカーペット格子上のポンド・およびサイトパーコレーションにおける有限近似系での最大クラスターの大きさ分布に関するスケーリング仮説との関係を調べたほか、新たに2次元系での反射壁確率偏微分方程式で1次元系との類似の比較構造を導くことができるための条件、および一般的な放物型確率偏微分方程式に関する解の一意性に関する条件等を研究した。発散定理においては共分散作用素が積分核を持ちその積分核が"factorizable"の場台の測度の台との関係が徐々に明らかになったほか、最大クラスタ一分布ではスケーリング仮説に従わず指数的挙動を持つことを示した。また2次元反射壁確率偏微分方程式においては円板上および反応拡散系での定式化を行い、York大学のBrzezniak教授らとの研究が進行している。また解の一意性に関してはT. -S. Zhang氏の研究を整理してある種の(決定論的)偏微分方程式の解の評価が確率偏微分方程式の解の一意性を導くことを示した。本研究の大きな目的の一つは、たとえば統計力学に現れる相分離界面について、それらが境界に近づいたときの挙動を分析するための解析的手法を構築することであり、それは1次元ウィーナー空間の部分集合における発散定理として定式化される。さらに、それらを関数解析的な量として表示し、確率過程論的表示との関係を明確にすることを目標とした。本年は昨年までの研究に続いて、一定の発散定理の公式を解析的に定式化することに成功し、しかもウィーナー空間上の超関数の理論と対応づけることで、確率過程論的な条件付き期待値を用いた表現との同値性を得た。これは従来知られていた公式の直観的描像を厳密に表現できたことを意味する。これらの成果は論文として発表された。これによって従来知られていた確率過程論に基づく表現を完全に無限次元解析的な表現のみで表すことができるようになったのみならず、その公式の成立がマルコフ性のような確率論的性質ではなく、ガウス性という測度が本質的な役割を果たしていることも明快にできた。特にマルコフ性を持たない確率過程に対しですら、たとえば近年記憶を持っ株価モテルなどにも関連して活発に研究されている分数ブラウン運動についても成立することが示されたことは意義深い。一方その研究で得られたヒルベルト空間上の測度に関する知見をもとに、複素ヒルベルト空間上でのガウス測度の性質の研究を経て光量子力学に従う動力学の測度論的解析の研究を行い、スペクトル論的方法によらずに軌道の複雑さを解析することが可能であることも示された。これは従来作用素のスペクトル解析を必要としていたものを、複素ヒルベルト空間上のガウス測度に基づく非線型汎関数に対する無限次元解析によって研究する方法を提示するものであって、新しい手法になることが期待されるものである。
ポリADPリボース加水分解産物を用いたDNA損傷性物質の定量的活性評価法の開発

ポリADPリボースの加水分解産物であるリボシルアデノシンの合成を試みた。リボシルアデノシンとしては,既知文献にいくつかの方法論が記載されているのでその方法に準拠して行った。まずアデノシンの3'5'位を選択的にシリル化し,その後ベンジルで保護したリボースを反応させた。既知の方法に基づいても,2'-OH選択的に反応が進行せず,アミノ基の保護等試みたが,現時点で十分な量の標準物質の合成にはいたっていない。現時点でリボースの立体異性体が生成しているかについても現時点で不明であるため,引き続き,合成方法について検討する。一方,いくつかのがん細胞で,過酸化水素処理により,R-Adoの生成が確認されたが,CHL細胞を用いるときが最もR-Adoの生成が良いことがわかった。R-Adoの生成は細胞処理後30分で最も多く生成されており,1時間でもとの量まで減少した。一方,いくつかのアルキル化剤で同様の実験を行ったところ,ニトロソグアニジンやメタンスルホン酸メチルエステルなどについても同様にR-Adoの生成が確認された。一方でグリシドールやエピクロロヒドリンなどについても生成量は僅かであるが,その生成が確認できた。このR-Adoの定量値は,培養細胞を用いる小核試験の結果と相関しており,化合物の遺伝毒性の強弱を表していると考えられる。アルキル化剤の中でマイトマイシンCは強い小核誘発性化合物であるが,この化合物は試薬投与後すぐにR-Adoの生成は確認されなかった。しかしながら24時間後には,バックグランドに比して有意な生成が確認された。本化合物は代謝を必要とするため,代謝に時間がかかったためと考えられる。ニトロソグアニジンについても代謝を必要とするが,本化合物の場合は1時間でR-Adoの生成のピークとなった。化合物により,Rーadoの生成時間に差があることがわかった。ポリ(ADP-リボース)(PAR)は細胞内のDNA損傷に応じて生成する高分子である。そのためDNA損傷後のPARの生成量を測定することで,化合物のDNA損傷活性を定量的に評価できることが期待される。PARはアルカリフォスファターゼ(AP)などの処理により単位構造のリボシルアデノシン(R-Ado)まで分解されるため,細胞からPARを回収後,酵素的に加水分解処理を行い,目的とするR-AdoをLC/MS/MSにより分析する方法を検討した。細胞を過酸化水素で処理し,30分後に細胞を固定し,アルカリ処理を行いタンパク質からPARを脱離させた。さらにDNAse,RNAse, Proteinaseで細胞内高分子を処理し,得られた溶液をさらにフォスフォジエステラーぜ及びAPで処理を行い,LC/MS/MSで測定を行なった。しかしながら,この方法では目的とするR-Adoの検出を行うことができなかった。そこで,細胞内高分子を酵素で処理した溶液からPARを精製する処理を一段階加えることとした。既知文献を参考に,PARを含む溶液をmicroRNA精製カラムで精製し,その後,酵素的な加水分解処理を行うことで,R-AdoのピークをLC/MS/MS上で確認できた。そのため,細胞からのPARの精製が必要であることがわかったが,操作が煩雑であるため,今後より簡易化したプロセスを構築する必要がある。またLC/MS/MSで検出されたピークは,過酸化水素の濃度依存的にピーク面積値の上昇が観測されたため,DNA損傷の量に応じてPARの生成量が増加していることが示唆された。ピーク面積値と過酸化水素の処理濃度は正の相関を示したため,定量的な評価が可能であることがわかった。本年度は細胞からのPARの回収を行うことが目的であった。PARの回収は精製操作が一段必要であることがわかり,基礎的な方法論は確立した。しかしながらより簡便なシステムの構築が必要である。また当初目的であったリボシルアデノシンの化学合成については,現在進行中である。DNAの損傷時にはPoly(ADP)リボースポリメラーゼ(PARP)の作用により,損傷部位にポリADPリボース(PAR)が蓄積することが知られているが,その加水分解産物であるリボシルアデノシン(R-Ado)およびその代謝産物であるリボシルイノシンを定量する目的で,これらの化学合成方法の検討を行った。シリル保護を行ったアデノシンに対して,1位の水酸基に対してリボースを付加させる反応について検討を行った。しかしながら既報にしたがっても水酸基特異的な反応生成物を得ることが出来ず,現在,さらに合成方法を検討している。また前年度,開発した抽出方法を用いて,過酸化水素処理した細胞からR-Adoの生成を確認したところ,RーAdoの生成はCHL/IUだけでなく,A549やHepG2,Helaといった細胞でも共通に観察された。それらの濃度は0.81nM程度であり,過酸化水素100nM処理においては,R-Adoの生成には,細胞間において大きな差はなかった。R-Adoの濃度の時間経過について検討をしてみると,過酸化水素処理後,2時間後には,RーAdoの濃度は測定限界以下になるが,これは測定前のR-adoの濃度に比べても有意に低かった。細胞を継代している際においても内因的な原因によるPARPの生成かまたは細胞周期に関連したPARPの生成が可能性として考えられる。

過酸化水素処理によりアレストを起こしている可能性もあり,細胞周期とR-Adoの生成の可能性についても検討を行う必要がある。今後は,さらにいくつかの変異原物質を用いてPARの生成について定量を行い,既存の変異原性試験との比較を行う予定である細胞の種類とRーAdoの生成の関連性について検討を行い,当初の計画通りに進行している一方で,標準物質の化学合成が遅れているため,今後化学合成を中心に計画を進めていく必要がある。ポリADPリボースの加水分解産物であるリボシルアデノシンの合成を試みた。リボシルアデノシンとしては,既知文献にいくつかの方法論が記載されているのでその方法に準拠して行った。まずアデノシンの3'5'位を選択的にシリル化し,その後ベンジルで保護したリボースを反応させた。既知の方法に基づいても,2'-OH選択的に反応が進行せず,アミノ基の保護等試みたが,現時点で十分な量の標準物質の合成にはいたっていない。現時点でリボースの立体異性体が生成しているかについても現時点で不明であるため,引き続き,合成方法について検討する。一方,いくつかのがん細胞で,過酸化水素処理により,R-Adoの生成が確認されたが,CHL細胞を用いるときが最もR-Adoの生成が良いことがわかった。R-Adoの生成は細胞処理後30分で最も多く生成されており,1時間でもとの量まで減少した。一方,いくつかのアルキル化剤で同様の実験を行ったところ,ニトロソグアニジンやメタンスルホン酸メチルエステルなどについても同様にR-Adoの生成が確認された。一方でグリシドールやエピクロロヒドリンなどについても生成量は僅かであるが,その生成が確認できた。このR-Adoの定量値は,培養細胞を用いる小核試験の結果と相関しており,化合物の遺伝毒性の強弱を表していると考えられる。アルキル化剤の中でマイトマイシンCは強い小核誘発性化合物であるが,この化合物は試薬投与後すぐにR-Adoの生成は確認されなかった。しかしながら24時間後には,バックグランドに比して有意な生成が確認された。本化合物は代謝を必要とするため,代謝に時間がかかったためと考えられる。ニトロソグアニジンについても代謝を必要とするが,本化合物の場合は1時間でR-Adoの生成のピークとなった。化合物により,Rーadoの生成時間に差があることがわかった。前年度に引き続き化学的合成方法により、R-Adoを合成する。この合成には、既報が存在するため、文献に従い合成を行う。また、この方法で効率よく合成が可能であれば、15N-Adenosineを用いて、同様の方法で合成を試みる。同位体ラベルしたR-Adoが合成できれば、同位体希釈法による分析が可能となるため、より精密な定量分析が可能となる。また細胞株のPARP活性は大きく異なることが示されているBasalなレベルでPARP活性の高い細胞株はDNA損傷誘発時にもPARが高生産するため,それらの細胞を選択することで,少ない細胞数でLC/MS/MS分析が可能であり,かつ少量のサンプルで定量を行える。PARP活性の高い細胞株としてA549,MCF7,HL60,HeLaなどが知られているので,これらのPAR生成能について検討する。またPARP活性の少ないとされるTK6(ヒト由来リンパ芽球細胞株)やJurkt(ヒト白血病T細胞株)についても比較のため検討を行う。
図式による結び目理論の研究とその応用

結び目の図式に対して,ひずみ度行列という行列を定義した.ひずみ度行列とはひずみ多項式よりも多くの情報をもつものである.ひずみ度行列は球面上の向き付けられた結び目図式を,鏡像を除いて一意に表すということを示した.共同研究により,空間グラフの図式における領域交差交換による交差交換の実現の条件を求めた.結び目射影図の既約性についても調べた.結び目射影図に対して既約度という概念を導入し,任意の結び目射影図は既約度が4以下であるということを示した.結び目の図式に対して,ひずみ度行列という行列を定義した.ひずみ度行列とはひずみ多項式よりも多くの情報をもつものである.ひずみ度行列は球面上の向き付けられた結び目図式を,鏡像を除いて一意に表すということを示した.共同研究により,空間グラフの図式における領域交差交換による交差交換の実現の条件を求めた.結び目射影図の既約性についても調べた.結び目射影図に対して既約度という概念を導入し,任意の結び目射影図は既約度が4以下であるということを示した.結び目図式のひずみ多項式の改良については、結び目不変量への改良までは及ばなかったが、様々な多項式としての性質や応用が見つかった。特に、研究代表者以外にもひずみ多項式に興味を持ち関連研究が豊かに行われ、それらについて行った議論は大変有意義なものであり、今後の研究につながるものである。もうひとつのテーマである、領域結び目解消数の評価について、今年度はその基礎となる局所変形である領域交差交換について多くの考察を行った。特に、共同研究により、空間グラフの図式における領域交差交換について調べて興味深い結果を得た。ひずみ多項式、領域交差交換の両方において関連研究を行っている研究者を中国から1週間ほど招待し、セミナーで講演していただき、また研究打ち合わせを行った。そこで得られたことは大変有意義な結果であり、今後共同研究に発展する可能性もある。領域交差交換の研究の応用として、新しいスイッチングシステムを共同で発明し、特許出願した。また、領域交差交換を応用してできたゲーム、領域選択ゲームの幼児教育への応用についての共同研究も開始した。結び目図式の形そのものを表す結び目射影図に関する研究も行った。半ひねりスプライスを用いて結び目射影図がどれぐらい既約であるかを表す既約度を導入し、既約度における性質を調べ、既約度の評価を与えた。また、いくつかのタイプの結び目射影図の既約度を決定した。結び目図式に対して、ひずみ多項式より詳細な情報をもつ、ひずみ度行列を定義し、その性質をいくつか求めた。このことについて国内外で口頭発表し、その際にパズルへの応用も提案した。ひずみ度行列は結び目図式を一意に表し、射影図の性質もよく表している。この行列から結び目不変量を取り出すことが今後の大きな課題である。結び目図式のひずみ交差多項式に関する共同研究について、論文を再投稿した。ひずみ度を用いて得られる不変量に関する共同研究を開始した。現在、この不変量が0であることと自明結び目であることは同値であること、また2である結び目の決定、さらに1と3である結び目は存在しないということがわかっている。以上から、本研究目標のひとつである、ひずみ多項式の改良については順調に進めることができたと言える。もうひとつの研究目標である領域結び目解消数の評価については大きな進展を得ることはできなかったが、領域結び目解消数の定義を少し変えた場合についての共同研究を開始し、新規購入したコンピュータを用いる等して興味深い例をいくつか得ている。領域交差交換による交差交換実現に関する研究の続きとしては、共同研究により空間グラフの図式における結果を得て、インドでの国際会議、アメリカ数学会を含む国内外の研究集会等で口頭発表した。半ひねりスプライスを用いて定義した、結び目射影図の既約度に関する研究結果を国際会議等で発表し、論文にまとめて投稿し掲載決定を得た。ひずみ多項式そのものの性質についての研究は進んだが、結び目不変量への改良、および応用は予定よりもやや遅れがちである。領域結び目解消数の加法性についてもあまり進まなかった。しかし、結び目図式の基本となる結び目射影図の研究は大変進んだ。既約性が大変重要であり、それを計る既約度の導入、またそれの評価ができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、ひずみ多項式の結び目不変量への改良に特に力を入れて取り組む。そのために絡み目図式に対してもひずみ多項式を考える。さらにinvertible性の判定等にも使えるような応用を考える。空間グラフの図式における領域交差交換に関する共同研究を進める。また、領域結び目解消数のさらに良い評価を見つける。既約度のより良い評価にも取り組む。特に、既約度は常に3以下であるという研究代表者の予想を示したい。また既約度のフライプ不変性を示し結び目不変量への応用も試みる。
有限単純群の作用する代数構造を用いた単純群の研究

本研究では、置換群の部分群の固定点の集合、行列群の部分群の固定部分空間を用いた群の構造の研究、群の性質を反映する格子の研究、群の作用する可換代数構造の研究を通して群の性質の研究を行っている。本年度は、以下のような結果を得た。1.散在型単純群Ruの作用する長さ4060の2元体上の自己双対符号が3つ存在する。その符号の生成系はホフマン・シングルトングラフを用いて記述できることを前年度までに得ている。本年度では、さらにその生成系の記述を精査し、わかりやすく記述した。2.散在型単純群M12の作用する45次元の可換非結合代数について、これまでに積構造については、位数2の元から得られるべき等元となるベクトルを用いて記述できることが分かっている。その際、M12の作用を記述する上でM12が作用する格子が重要な役割を果たしている。この結果をもとに部分代数の構造を調べた。その結果、どの2元の積も0となる特別な極大な3次元の部分代数があることが分かった。また、その3次元の部分代数と1次元を共有する3次元の部分代数が存在することが分かった。この部分代数は4次対称群が自己同型群として作用する可換代数で、よく知られている重要な可換代数である。これらの異なるいくつかの部分代数をもとにして45次元の代数の基底を構成できることが分かった。これは代数構造を調べる上で重要な役割を果たすものであり、全体の自己同型群を調べる上でも重要な手掛かりとなるものであると思われる。M12の作用する可換代数構造について重要と思われるいくつかの成果を得ている。それをもとに研究討論等を行い更に進展させる予定であった。しかしながら、専門家との十分な研究討論を行うことが出来なかったため、やや遅れている。研究成果は着実に得られており、概要にも述べたようにいくつかの重要な部分代数も得られている。これをもとに研究を進めればまとまった良い結果が得られると思われる。また、M12の結果をもとにその他の群が作用する可換代数構造についても部分代数構造等をよく見ることでさらに研究が進むと思われる。M12の作用する45次元の可換非結合代数について、いくつかの特別な部分代数があり、それらが代数構造を記述する上で重要な役割を果たすことが分かってきた。特別な部分構造から自然に構成できる基底をさらに詳しく調べる、あるいは場合によっては基底をうまく取り替えることで、代数構造をわかりやすく記述する。また、代数の中のべき等元をうまく記述し、べき等元から自己同型を記述する。この方法で自己同型群を詳しく調べる。また、これらの方法を他の群が作用する代数構造に応用し、個々の代数を調べると同時に共通に成り立つ性質などについても考察を行う。さらには関連する組合せ構造等との関連も考え、組合せ構造と群の関係についても考察を行う。本研究では、置換群の部分群の固定点の集合、行列群の部分群の固定部分空間を用いた群の構造の研究、群の性質を反映する格子の研究、群の作用する可換代数構造の構成を通して群の性質の研究を行っている。1.群が作用する空間を置換表現から構成し、その中の格子を用いることで、群の作用および群の作用を見出すために良い基底を見つけることができることがわかった。その手法を用いていくつかの群でよい自己同型群を持つ格子を構成することができることがわかった。2.1の方法を用いてJ_2, 3S_7の作用する既約空間を格子をとらえ、それを用いて可換非結合代数の積構造を決定した。また、(2^6:(S_3×L_2(7))についても同様の方法で積構造が決まることが分かった。3.3S_7が作用する12次元の可換非結合代数については積構造がヘキサコードと呼ばれる4元体上の符号を用いて記述できることがわかった。ヘキサコードは散在型単純群の研究でよく用いられるよい性質をもった符号である。このような組合せ構造との関係が明らかとなったので、可換代数構造がよい性質を持っていることが予想される。さらに自己同型群として3S_7がどのように作用するかを可換代数の積により記述することができた。全自己同型群を決定するうえで重要であると思われる。4.M_{11}の作用する3元体上の符号でよい性質をもつものがあることがわかった。この符号の特徴づけも今後継続して行う。J_2の可換非結合代数の積構造を決定することができた。次の段階として、可換代数の自己同型群の決定のため、扱いやすい小さい群の研究の必要性があった。その例として、3S_7の状況を調べた。この可換代数構造とヘキサコードというよく知られている組合せ構造との関係性は予想していなかったような良い結果であると思われる。このようにある種の良い組合せ構造も視野に入れて可換代数構造を見ることが重要であることが分かってきたことは大きな進展である。さらに研究を進めて自己同型群を決定するために必要な理論の構築を目指すことが重要であると思われる。

1.前年度に構成した群3S_7が作用する可換代数では、その積構造がヘキサコードと関係して得られる。3S_7の作用する可換代数はその自己同型群が決定されていない。代数の次数が小さいので様々な性質が計算可能であり、大きな次数の可換代数の構造を調べる手法を得るためにも重要であると思われる。前年度の研究では可換代数構造とヘキサコードの関係があることを得たが、本年度の研究で、ヘキサコードと3S_7の部分群の間に密接な関係があることがわかった。具体的には3S_7のある性質を満たす位数2の元18個の集合をとり、その中からS_5を生成する元を取る取り方がヘキサコードの重み4のを用いて記述できることが分かった。また、この可換代数の中にあるヘキサコードの重み6の元と対応するべき等元など3S_7の部分群で1次元を固定するものから得られるべき等元をすべて分類した。2.散在型単純群Ruの作用する長さ4060の自己双対符号についてその生成元をRuの部分群であるU_3(5):2が作用するホフマン・シングルトングラフを用いて記述できることわかった。3S_7の作用する可換代数は古くから研究されているが自己同型群の決定が難しいとされている。まだ自己同型群の決定までは至っていないが、ヘキサコードを通して、群構造と代数構造の関係が見えてきている。これを手掛かりに自己同型群を決定していくことが出来れば、M_{12}やJ_2など他の群が作用する可換代数についても自己同型を決定するうえで必要な手段が得られると考えている。また、別の方法としてべき等元を特徴付けることで代数の自己同型群を決定できると思われる。一部ではあるが、べき等元の分類が進んだことによりこれを特徴付け出来ればよいと思われる。3S_7にかぎらず別の群の作用する可換代数においても部分群と対応するべき等元が得られることになるので、今回得られた手法は他の場合にも適用可能な方法であり、可換代数の自己同型群を決定するうえで重要な手段であると思われる。前年度の方法と合わせて可換代数の積構造の決定法、いくつかのべき等元の分類法が得られた。これをもとに研究が進展すると思われる。本研究では、置換群の部分群の固定点の集合、行列群の部分群の固定部分空間を用いた群の構造の研究、群の性質を反映する格子の研究、群の作用する可換代数構造の研究を通して群の性質の研究を行っている。本年度は、以下のような結果を得た。1.散在型単純群Ruの作用する長さ4060の2元体上の自己双対符号が3つ存在する。その符号の生成系はホフマン・シングルトングラフを用いて記述できることを前年度までに得ている。本年度では、さらにその生成系の記述を精査し、わかりやすく記述した。2.散在型単純群M12の作用する45次元の可換非結合代数について、これまでに積構造については、位数2の元から得られるべき等元となるベクトルを用いて記述できることが分かっている。その際、M12の作用を記述する上でM12が作用する格子が重要な役割を果たしている。この結果をもとに部分代数の構造を調べた。その結果、どの2元の積も0となる特別な極大な3次元の部分代数があることが分かった。また、その3次元の部分代数と1次元を共有する3次元の部分代数が存在することが分かった。
有限群作用をもつ同変手術理論と単純ホモトピー理論についての研究

筆者が交付申請書に記載した研究事項は有機群Gの作用をもつ自由Gホモトピー球面間のG-h-コボルディズムに関する事項を中心に代数的位相幾何学、代数的K-理論に係る諸問題を解明することであった。筆者は平成5年までに同一の自由G-ホモトピー球面間の任意のG-h-コボルディズムが自明となるための障害をWhitehead群のねじれ部分群の中に構成し、その結果を論文"On G-h-cobordisms betweenG-homotopyspheres"にまとめた。SK_1(Z[G])=0がこの障害が消える為の十分条件であることは、それまでの筆者の研究で解明されていたが、この障害をいわばSK_1(Z[G])の部分群の中に構成したことこそ重大な進歩である。実際この論文ではSK_1(Z[G])≠0でありながらこの障害が解消している有限群Gの例(例えばZ_p×Q_8、ここでZ_pは奇素数p次巡回群、Q_8は4元数群)も併せて提示された。現在の所この障害が消えていない例は知られていないが、このような例の存在を確認することは今後に残された課題であろう。この論文は"Osaka Journal of Mathematics"に投稿し、平成5年秋に受理された。この論文完成にはこの補助金で購入したレクチャー・ノート類で得た知識や、この補助金で参加した研究集会での研究交流が大きな助けとなっている。また目下の所未完成ではあるが、交付申請書に記載した周期的コホモロジーをもつ有限群に対してのWhitehead群の研究も進められ、Wolfの分類表のタイプIとタイプIIIのものに対しては、そのWhitehead群の決定は完了した。現在の所タイプIVについて研究中である。来年度以後もこの研究は継続し、残る部分の解決を図ることが一つの課題である。
構造ヘルスモニタリングのためのコピュラベース移動型信頼性手法の開発

社会基盤施設の維持管理を的確に行うためには,最小のセンサで対象社会基盤施設の健全性を精度よく把握する必要がある,また供用中の橋梁でのモニタリングが望ましいが,供用中の橋梁から得られる計測データには橋梁の物理特性に様々な要因によるノイズが混入される.例えば,供用中の橋梁の振動特性(振動数,減衰,振動形状など)をモニタリング指標とする場合,温度や通行車両の変動によってもモニタリング指標が変動することが予想され,いかに精度よく損傷による変動と区別するかが重要である.本研究では,様々な外部因子に影響される計測データから橋梁の異常に関わる意思決定の精度向上のために「ノイズを含む多変量モニタリングデータに適合するコピュラモデルの提案」と「意思決定にかかわる枠組の提案」を目標としている.前年度の約9年分の長期橋梁モニタリングデータの分析と最適コピュラモデルの検討結果を踏まえて,長期橋梁モニタリングデータに対する提案コピュラ指標による異常検知を行った.提案コピュラ指標の有効性については,マハラノビス距離やベイズ因子による検知結果と比較検討を行った.さらに長期モニタリングにおける気温のような季節変動要因を考慮した異常検知を行うための,ベイズアップデート法の提案とARIMA-Copulaモデルの提案に成功している.その成果をまとめて,Smart Structures and Systemsに投稿し採択されている.ベイズアップデート法の成果は,Structures and Infrastructure Engineeringに投稿し採択されている.また,ARIMA-Copulaモデルについては,専門雑誌に投稿準備を行なっている.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。社会基盤施設の維持管理を的確に行うためには,最小のセンサで対象社会基盤施設の健全性を精度よく把握する必要がある,また供用中の橋梁でのモニタリングが望ましいが,供用中の橋梁から得られる計測データには橋梁の物理特性に様々な要因によるノイズが混入される.例えば,供用中の橋梁の振動特性(振動数,減衰,振動形状など)をモニタリング指標とする場合,温度や通行車両の変動によってもモニタリング指標が変動することが予想され,損傷による変動といかに精度よく区別するかが重要である.本研究では,様々な外部因子に影響される計測データから橋梁の異常に関わる意思決定の精度向上のために「ノイズを含む多変量モニタリングデータに適合するコピュラモデルの提案」と「意思決定にかかわる枠組の提案」を目標としている.初年度の研究では,計画通り,実橋梁での長期モニタリングデータを用い,温度と損傷指標との相関関係を調べる.約1年間のモニタリングデータからは温度と損傷指標の間に線形的な相関よりは標準偏差も変化する非線形的相関があること,またコピュラモデルについての初期検討でClaytonモデルの有効性が確認された.また,意思決定にかかわる枠組の提案に関する初期検討として,Stochastic Markovianモデルの適用について検討を行った.初期検討として,点検データを有する海洋構造物の劣化予測を行い,統計的な予測結果のほうが意思決定の側面からは拡張性が高いことを確認している.特に次年度以降の研究のために,Fuzzyとコピュラの融合によるハイブリッド法についての予備検討の完了と今後の課題も明らかにしており,現在までの研究の進捗状況はおおむね順調であると判ずる.社会基盤施設の維持管理を的確に行うためには,最小のセンサで対象社会基盤施設の健全性を精度よく把握する必要がある,また供用中の橋梁でのモニタリングが望ましいが,供用中の橋梁から得られる計測データには橋梁の物理特性に様々な要因によるノイズが混入される.本研究では,様々な外部因子に影響される計測データから橋梁の異常に関わる意思決定の精度向上のために「ノイズを含む多変量モニタリングデータに適合するコピュラモデルの提案」と「意思決定にかかわる枠組の提案」を目標としている.特に,初年度のコピュラモデルについての初期検討の知見を生かし,海洋構造物の外力変動について最適コピュラモデルの検討も行い,非対称コピュラモデルの方が海洋構造物の外力変動の確率モデルとして適することがわかった.その成果を権威ある学術雑誌であるCoastal Engineeringに投稿している.また,計測中の約9年分の長期橋梁モニタリングデータの分析と最適コピュラモデルについて検討を行った結果,ガウス型コピュラモデルでもノイズを含む多変量モニタリングデータに適合することがわかった.初年度の研究では,実橋梁での長期モニタリングデータを用い,温度と損傷指標との相関関係を調べ,約1年間のモニタリングデータからは温度と損傷指標の間に線形的な相関よりは標準偏差も変化する非線形的相関があること,またコピュラモデルについての初期検討でClaytonモデルの有効性が確認された.H28年度の研究では,計測中の橋梁の長期モニタリングデータ(約9年間のデータ)の整理分析を進めるとともに初年度の研究に引き続き,異常検知のための最適コピュラモデルの検討を行った.検討結果,異常検知に考慮する観測値間の確率的な独立性を表すコピュラモデルとしてガウス型コピュラが適切であることが分かった.またコピュラベース尤度比の誘導に成功し,コピュラベース尤度比に基づいた損傷指標Z値を用い橋梁の長期モニタリングへの適用を試みた.また既往の研究で検討されたあるマハランビス距離(MD)およびベイズファクター(BF)による異常検知感度とも比較検討を行った.その結果,コピュラによる損傷指標Z値の方がMDおよびBFより変化に敏感であることが分かった.言い換えれば虚報(false alarm)の可能性も高い.今後はコピュラによる損傷指標Z値の損傷検知における感度と虚報の可能性について検討を行う必要がある.まとめると研究の進捗状況は計画とおり進んでおり,コピュラベース損傷検知と言う新しい異常検知手法の提案が可能と考えられる.

社会基盤施設の維持管理を的確に行うためには,最小のセンサで対象社会基盤施設の健全性を精度よく把握する必要がある,また供用中の橋梁でのモニタリングが望ましいが,供用中の橋梁から得られる計測データには橋梁の物理特性に様々な要因によるノイズが混入される.例えば,供用中の橋梁の振動特性(振動数,減衰,振動形状など)をモニタリング指標とする場合,温度や通行車両の変動によってもモニタリング指標が変動することが予想され,いかに精度よく損傷による変動と区別するかが重要である.本研究では,様々な外部因子に影響される計測データから橋梁の異常に関わる意思決定の精度向上のために「ノイズを含む多変量モニタリングデータに適合するコピュラモデルの提案」と「意思決定にかかわる枠組の提案」を目標としている.前年度の約9年分の長期橋梁モニタリングデータの分析と最適コピュラモデルの検討結果を踏まえて,長期橋梁モニタリングデータに対する提案コピュラ指標による異常検知を行った.提案コピュラ指標の有効性については,マハラノビス距離やベイズ因子による検知結果と比較検討を行った.さらに長期モニタリングにおける気温のような季節変動要因を考慮した異常検知を行うための,ベイズアップデート法の提案とARIMA-Copulaモデルの提案に成功している.その成果をまとめて,Smart Structures and Systemsに投稿し採択されている.ベイズアップデート法の成果は,Structures and Infrastructure Engineeringに投稿し採択されている.また,ARIMA-Copulaモデルについては,専門雑誌に投稿準備を行なっている.初年度の研究結果と課題を踏まえて,今後の研究推進について以下の方策を定めることで,研究目標の達成を目指す.現在計測中の約8年分の長期モニタリングデータの分析と最適コピュラモデルについて検討を行う予定である.特に橋梁ヘルスモニタリングに適切なコピュラモデルについて検討し,ノイズを含む多変量モニタリングデータに適合するコピュラモデルの提案を目指す.また,モニタリングおよび点検データに基づくStochastic Markovianモデルによる橋梁構造物の劣化予測の可能性について検討を行う.特に,不確定要因によるモニタリング結果の変動について,劣化予測の枠組へコピュラモデルを導入し変動の低減を図る.また短期モニタリングデータへの適用も検討するため,短期の橋梁現場計測を行う.データのサンプル数が足りないことを想定して,Fuzzyのような非統計モデルによる検討を行い,コピュラモデルと非統計モデルを統合したハイブリッド意思決定の可能性について検討を行う.また,成果発表として,学術雑誌への投稿とIALCCE2016 conferenceに参加し成果発表を行う予定である.
レーザー誘起転写法による二次元ナノ構造の形態・組織制御と高密度ナノデバイス応用

本研究では,レーザー誘起転写法(Laser-Induced Foward Transfer,LIFT)を用いて二次元ナノ構造の形態および組織制御と高密度ナノデバイスへの応用を目的としている.通常のLIFTはガウスビームを薄膜物質に照射することでレーザー照射部を転写することが一般的であるが,LIFTにより二次元構造体の形状を維持したままを対向する基板上に転写形成するためには,対象とする構造体のサイズに寄らない横断面強度分布が均一なフラットトップビームの形成と,パルスレーザー光のエネルギーを吸収し,構造体転写のための駆動力を生じる光吸収層の導入が重要である.これまでの研究ではレーザービームホモジナイザを導入することでフェムト秒パルスレーザーのガウスビームを四角形状のフラットトップビームに変換することに成功した.ガウスビームとフラットトップビームを100 nm以下の金属クロム薄膜に対して照射した場合,ガウスビームを用いた場合には,そのビーム強度分布を反映して中心の厚さが薄い転写構造体が形成されたが,フラットトップビームを用いることで,膜厚が均一な転写構造体の形成に成功した.また,光吸収層はレーザー光の波長領域に吸収を示す色素を含有した光硬化性樹脂薄膜を用いた.光吸収層を導入することで,転写のためのレーザーエネルギー閾値の低減に効果的であることを示した.また,照射レーザービームの形状を反映した転写物の形成に成功した.LIFTによる二次元構造体の形成のための要素技術については確立しつつある.転写物の形態が,レーザービームの横断面強度分布を反映するため,横断面強度分布が均一であればあるほどよく,構造体転写のためのエネルギー閾値と横断面強度分布の揺らぎについてより詳細に検討する必要がある.色素含有光硬化性樹脂薄膜を光吸収層とすることで,二事件構造体の転写に効果があることが示されたが,転写構造上に樹脂が残渣として堆積することが明らかとなり,転写後の除去プロセスが必要であることが明らかとなった.光吸収層については残渣の生じない膜厚などの条件を検討する必要があると考えられる.レーザービームの横断面強度分布の均一化のためには,レーザービームホモジナイザに入射するレーザービームを理想的なガウスビームとすることで改善できることが示されている.ミラーやレンズなどの光学系の選定や,精緻な光学アライメントを行うことで改善を目指す.また,光吸収層については現在用いている光硬化性樹脂薄膜の無機化処理を行うことで,光吸収層の特徴を損なうことなく転写の際の残渣の発生を低減することを試みる.本研究では,レーザー誘起転写法(Laser-Induced Foward Transfer,LIFT)を用いて二次元ナノ構造の形態および組織制御と高密度ナノデバイスへの応用を目的としている.通常のLIFTはガウスビームを薄膜物質に照射することでレーザー照射部を転写することが一般的であるが,LIFTにより二次元構造体の形状を維持したままを対向する基板上に転写形成するためには,対象とする構造体のサイズに寄らない横断面強度分布が均一なフラットトップビームの形成と,パルスレーザー光のエネルギーを吸収し,構造体転写のための駆動力を生じる光吸収層の導入が重要である.これまでの研究ではレーザービームホモジナイザを導入することでフェムト秒パルスレーザーのガウスビームを四角形状のフラットトップビームに変換することに成功した.ガウスビームとフラットトップビームを100 nm以下の金属クロム薄膜に対して照射した場合,ガウスビームを用いた場合には,そのビーム強度分布を反映して中心の厚さが薄い転写構造体が形成されたが,フラットトップビームを用いることで,膜厚が均一な転写構造体の形成に成功した.また,光吸収層はレーザー光の波長領域に吸収を示す色素を含有した光硬化性樹脂薄膜を用いた.光吸収層を導入することで,転写のためのレーザーエネルギー閾値の低減に効果的であることを示した.また,照射レーザービームの形状を反映した転写物の形成に成功した.

LIFTによる二次元構造体の形成のための要素技術については確立しつつある.転写物の形態が,レーザービームの横断面強度分布を反映するため,横断面強度分布が均一であればあるほどよく,構造体転写のためのエネルギー閾値と横断面強度分布の揺らぎについてより詳細に検討する必要がある.色素含有光硬化性樹脂薄膜を光吸収層とすることで,二事件構造体の転写に効果があることが示されたが,転写構造上に樹脂が残渣として堆積することが明らかとなり,転写後の除去プロセスが必要であることが明らかとなった.光吸収層については残渣の生じない膜厚などの条件を検討する必要があると考えられる.本研究では,レーザー誘起前方転写法(Laser-Induced Foward Transfer,LIFT)を用いて二次元ナノ構造の形態および組織制御と高密度ナノデバイスへの応用を目的としている.一般的なLIFTでは横断面強度分布がガウス分布の超短パルスレーザー光を,透明基板(キャリア)上に堆積した薄膜物質(ドナー)に対して透明基板側からシングルパルス照射し,レーザー照射部の一部を対向する基板(アクセプタ)上に転写するため,転写物の構造は球状あるいは円盤状となる.一部,マスクを用いて入射レーザー光の横断面強度分布を制御し,その形状を反映した転写物の形成に関する報告はあるものの,レーザーを照射する対象は薄膜物質であり,転写物のサイズは数十マイクロメートルオーダーである.あらかじめ形成した二次元構造体の形状を維持したまま対向する基板上に直接形成する広告はこれまでになく,そのためには対象とする構造体のサイズに寄らない横断面強度分布が均一なビームの形成と,パルスレーザー光のエネルギーを吸収し,構造体転写のための駆動力を生じる光吸収層を導入することが必要となる.上記課題を踏まえ本年度は,レーザービームホモジナイザを導入することで,フェムト秒パルスレーザーのガウスビームを円形のフラットトップビームに変換した.光吸収層として厚さ数ナノメートルのアモルファスカーボン薄膜を採用し,リソグラフィプロセスを用いて作製した異方性を有する金のマイクロパッド構造の直接転写を試みた.アモルファスカーボンを光吸収層として用いることで,転写のためのレーザーエネルギー閾値が低下することが分かった.さらに,ホモジナイザを用いて変換したフラットトップビームは,ガウスビームを用いた場合と比較して転写後のマイクロパット構造の形状維持に有効であることが示された.本年度はLIFT実験のための光学系を製作し,LIFTを用いた二次元構造体形成のための基礎実験を行うことができた.光吸収層として用いたアモルファスカーボンが,転写物に残渣として混入すること,転写された金マイクロパッド構造の表面に凹凸が生じることが課題として明らかとなり,レーザー光を吸収して自身は分解しつつ転写物に推進力を与える物質の選定が必要であることが示された.レーザービームの横断面強度分布の均一化のためには,レーザービームホモジナイザに入射するレーザービームを理想的なガウスビームとすることで改善できることが示されている.ミラーやレンズなどの光学系の選定や,精緻な光学アライメントを行うことで改善を目指す.また,光吸収層については現在用いている光硬化性樹脂薄膜の無機化処理を行うことで,光吸収層の特徴を損なうことなく転写の際の残渣の発生を低減することを試みる.本研究では市販品のレーザービームホモジナイザを用いて実験を行ったが,使用するパルスレーザーの直径やビームの拡がり角によって,変換されるレーザー光の横断面強度分布の均一さに違いが生じることが示されている.したがって,使用するレーザー光の特徴に合わせたホモジナイザの設計を行い,より均一な横断面強度分布を有するレーザー光の形成を試みる.また,光吸収層についてはレーザー光の波長領域に吸収を持ちレーザー照射により分解されるもしくは転写後の除去が容易な物質を選定する.
超音速準安定原子ビーム衝突による気体分子のペニングイオン化反応の研究

気相での準安定原子衝突による気体分子のペニングイオン化反応の研究に新手法を開発する目的で、本研究補助金で購入したメカニカルブースタポンプ、ピラニ真空計、パソコンを装備した超音速原子ビーム装置を試作した。予備実験としてHe(2^3S)/N_2ペニングイオン化で生成するN_2^+(B-X)発光を、ノズルの直径、動作圧等の実験諸条件を変化させて測定し、最適実験条件を捜すとともに、試作装置が所期の性能を有していることを確認した。次にHe(2^3S)/O_2ペニングイオン化反応で生成するO_2^+(A-X)発光を単一衝突条件下で測定し、V'=013準位の初期振動・回転状態分布をスペクトルのコンピューターシュミレーションより決定した。得られた振動分布はV'=0にピークを持ち、V'の増加とともに急激に減少する傾向を示した。この実側分布は、V'=7にピークを持つ幅広い分布をするO_2(X)→O┣D22┣D1+┫D1(A)イオン化のFranck-Condon(FC)因子と大きく異なり、He(2┣D13┫D1S)/O┣D22┫D2ペニングイオン化が非FC的過程で進行することを示唆している。回転温度はV'=0の4200KからV'=13の400Kまで急激に低下する傾向が認められた。V'=0の4200Kはペニングイオン化において過去に例のない最高の温度であり、O┣D22┣D1+┫D1(A)が著しく回転励起されていることを見出した。O┣D22┣D1+┫D1(A)の特異的な振動・回転分布は、出口O┣D22┣D1+┫D1(A)-He('S)ポテンシャルでの強い反発相互作用に起因するものと決論した。またNe┣D13┫D1P┣D22┫D2/Hcl、HBr反応についても検討し、Hcl┣D1+┫D1(A)、HBr┣D1+┫D1(A)も非FC的イオン化過程により生成することを見出した。さらに本研究手法をAr┣D13┫D1P┣D22┫D2/Kr┣D13┫D1P┣D22┫D2/CO、Kr┣D13┫D1P┣D22┫D2/N┣D22┫D2、Ar┣D13┫D1P┣D22┫D2,He(2┣D13┫D1S)/SiH┣D24┫D2励起移動反応にも適用し、励起種の生成速度定数や内部エネルギー状態分布の測定を行った。その結果、反応ダイナミックスに関する数多くの新事実を得、試作した装置がペニングイオン化のみならず励起移動反応の研究にも有用であることを確認した。なお本研究の遂行には補助金で購入したブースタポンプ、パーソナルコンピュータ、ピラニ真空計が不可欠であった。さらに本研究手法をAr┣D13┫

D1P┣D22┫D2/Kr┣D13┫D1P┣D22┫D2/CO、Kr┣D13┫D1P┣D22┫D2/N┣D22┫D2、Ar┣D13┫D1P┣D22┫D2,He(2┣D13┫D1S)/SiH┣D24┫D2励起移動反応にも適用し、励起種の生成速度定数や内部エネルギー状態分布の測定を行った。その結果、反応ダイナミックスに関する数多くの新事実を得、試作した装置がペニングイオン化のみならず励起移動反応の研究にも有用であることを確認した。なお本研究の遂行には補助金で購入したブースタポンプ、パーソナルコンピュータ、ピラニ真空計が不可欠であった。
カタログ化cDNAを用いたアポトーシスシグナル伝達系の解析

申請者は,平成15年度の研究計画に従い,下記に示した研究計画を遂行した.1.新規アポトーシス関連遺伝子の選択を目的とし,Jurkat細胞およびPC12細胞に遺伝子導入し,新規アポトーシス関連遺伝子の選択を試みた.その結果,アポトーシスを誘導する遺伝子を新たに同定するに至っていない.2.相互作用解析を目的とし,標的遺伝子(Accession no.AK001571)を発現させ,プルダウン法を用いた解析を試みた.その結果,プルダウン後のタンパク質試料を電気泳動後,銀染色によりバンドを確認するとネガティブコントロールでは認められないバンドを確認することができた.さらに,標的遺伝子に特異的なバンドに由来するペプチド断片の解析を,質量分析計を用いて進めているが,ペプチド断片の回収率の低さが原因となり,現在のところ,相互作用タンパク質の同定に至っていない.3.発現プロファイルへの影響を検討することを目的とし,導入24時間後のmRNAの発現解析をリアルタイムPCR法により行った.その結果,有意に変化したアポトーシス関連既知遺伝子は,調べた範囲で認められていない.この原因として,導入された遺伝子の発現は,他の遺伝子のmRNA発現量を変化させることなく,アポトーシスシグナル伝達系に作用する.などが考えられ,項目2を優先して行っているところである.4.アポトーシス誘導能を持つことが示唆された遺伝子のアポトーシスシグナル伝達系への位置付けを目的とし,2および3の項目で示した計画内容を遂行したが,位置付けとして必要十分な情報を収集するに至っていない.しかしながら,タグ(EYFP, V5,FLAG)を持つタンパク質として細胞内で発現した場合,ミトコンドリアに局在することから,ミトコンドリアにおいて,アポトーシスシグナル伝達経路に関与することが示唆された.申請者は、平成14年度の研究計画に従い、下記に示した研究内容を遂行した。1、カタログ化されたcDNAを哺乳動物細胞に導入することで得られたデータに基づき、新規アポトーシス関連遺伝子の候補を選択することを目的とし,以下の実験を行った。まず、試薬および実験手技による細胞への影響を比較・検討することで、擬陽性のアポトーシス関連遺伝子の選択を最小限度に抑えるために、ヒト子宮頸癌由来HeLa細胞を用いて96穴プレート上で行った。その結果、導入効率が高く細胞毒性が最も少ないハイスループットなDNA調製方法として、QIAwell 96 Ultra Plasmid kitを選択し、導入法としては、Effectene Transfection Reagentを選択した。以上の条件に基づき、カタログ化cDNA約1,500クローンを調製し、HeLa細胞に導入した。導入後の細胞の形態変化などを観察することで、アポトーシス関連遺伝子の選択を行った結果、アポトーシスを誘導する可能性をもつ機能未知遺伝子を少なくとも1つ得ることができた。2、得られたアポトーシス関連候補遺伝子の相互作用解析や発現プロファイルへの影響を迅速に解析することを目的として、1で得られたクローンのORFのみをGateway System^<TM>のエントリーベクターに組み込んだ。これにより、様々な発現ベクターに簡便に移し変えることができ、迅速な機能解析の準備を整えた。3、mRNA量を定量することで、得られたアポトーシス関連遺伝子のアポトーシス経路への帰属を行うことを目的として、既知のアポトーシス関連遺伝子とハウスキーピング遺伝子約100種類に対する特異的プライマーを設計した。現在、得られたクローンの発現の有無による発現変化を、リアルタイムPCRなどを用いた解析を進めているところである。申請者は,平成15年度の研究計画に従い,下記に示した研究計画を遂行した.1.新規アポトーシス関連遺伝子の選択を目的とし,Jurkat細胞およびPC12細胞に遺伝子導入し,新規アポトーシス関連遺伝子の選択を試みた.その結果,アポトーシスを誘導する遺伝子を新たに同定するに至っていない.2.相互作用解析を目的とし,標的遺伝子(Accession no.AK001571)を発現させ,プルダウン法を用いた解析を試みた.その結果,プルダウン後のタンパク質試料を電気泳動後,銀染色によりバンドを確認するとネガティブコントロールでは認められないバンドを確認することができた.さらに,標的遺伝子に特異的なバンドに由来するペプチド断片の解析を,質量分析計を用いて進めているが,ペプチド断片の回収率の低さが原因となり,現在のところ,相互作用タンパク質の同定に至っていない.3.発現プロファイルへの影響を検討することを目的とし,導入24時間後のmRNAの発現解析をリアルタイムPCR法により行った.その結果,有意に変化したアポトーシス関連既知遺伝子は,調べた範囲で認められていない.この原因として,導入された遺伝子の発現は,他の遺伝子のmRNA発現量を変化させることなく,アポトーシスシグナル伝達系に作用する.などが考えられ,項目2を優先して行っているところである.4.アポトーシス誘導能を持つことが示唆された遺伝子のアポトーシスシグナル伝達系への位置付けを目的とし,2および3の項目で示した計画内容を遂行したが,位置付けとして必要十分な情報を収集するに至っていない.しかしながら,タグ(EYFP, V5,FLAG)を持つタンパク質として細胞内で発現した場合,ミトコンドリアに局在することから,ミトコンドリアにおいて,アポトーシスシグナル伝達経路に関与することが示唆された.