hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自己組織化ポルフィリン集合体の構造制御と複合機能化に関する研究

シクロデキストリンの非共有結合性相互作用を利用する大規模自己組織化体の人工的な構築法を開発し,この手法を光合成系光集光過程の人工的モデルであるポルフィリン多量体形成に応用した。今回,ポルフィリン平面の上下に4個,計8個のシクロデキストリンを有するホスト分子の合成に成功し,水溶性ポルフィリンと錯形成することでポルフィリン多量体が構築できることを示した。また,光機能分子の数と配置によりエネルギー移動効率が大きく変化し,多量体内での光機能を自由に制御できる可能性を示した。生体系における分子認識過程や組織的構造体の形成において,非共有結合性の弱い相互作用は重要な役割を担っている。また,光合成系における光集光ー電荷分離システムは,多数のポルフィリン様クロモファー分子が非共有結合性相互作用により規則的に配列して集合体を形成した代表的な大規模自己組織化体である。このような巨大分子系の人工的な再構築は,光合成系の理解という直接的な視点に加えて,大規模機能分子組織体形成のための方法論の開発といった観点からも重要である。本研究は,申請者らが見いだしたシクロデキストリンの包接能を利用したポルフィリン多量体を利用したエネルギー集光と電荷分離システムの自律的形成をめざすとともに,自己組織化体における構造の制御技術の確立するものである。基本となるシクロデキストリン結合型ポルフィリン分子として,これまでo-位4置換テトラフェニルポルフィリンを取り上げ,そのアトロプ異性体の合成とそれによる集合体形成能をテトラフェニルポルフィリンテトラスルホン酸塩(TPPS)との自己組織化により調査してきた。その結果3個のポルフィリン分子より構成される構造体を形成した。その自己組織化体の形成には立体的な自己包接反応の制御がきわめて重要であり,これをコントロールすることで位置配置や自己組織化分子数を制御できることを示した。今年度は以上の成果をもとにしてより多数のシクロデキストリンを有するポルフィリンを用いるポルフィリン多量体形成を検討し,m-位に8個のシクロデキストリンを有する多置換シクロデキストリンテトラフェニルポルフィリンの合成に成功した。さらにそれのTPPSとの自己組織化能を検討し,分光学的解析により,その構造に関する知見を得るとともに,電荷分離機能の付与の可能性を調べた。光合成系における光集光ー電荷分離システムは,多数のポルフィリン様クロモファー分子が非共有結合性相互作用により規則的に配列して集合体を形成した代表的な大規模自己組織化体である。本研究は,申請者らが見いだしたシクロデキストリンの包接能を利用したポルフィリン多量体を利用したエネルギー集光と電荷分離システムの自律的形成を目指した。基本となるシクロデキストリン結合型ポルフィリン分子として, o-位に4個のシクロデキストリンを有するポルフィリンの四種のアトロプ異性体と,m-位とo-位に八個のシクロデキストリンを有する位置の異なる2個の計6種を新たに合成した。これらホストポルフィリンとの集合体形成能をテトラフェニルポルフィリンテトラスルホン酸塩(TPPS)との組織化により調査した。o-四置換体ではアトロプ異性体による位置関係が異なる構造体の構築が可能であり,自己集合体での位置制御が可能であった。八置換体ではいずれも4個のTPPSと集合体を形成した。エネルギー移動効率を検討したところo-体ではすべてのTPPSが同等のエネルギー移動効率を示したが,m-体では最初に包接する三個のTPPSに比べて最後のTPPSではエネルギー移動効率が大きく減少した。ホスト分子のわずかな位置の違いが集合体の機能に大きな影響を与える貴重な事例となった。このように,自己組織化体の形成と機能発現には立体的な自己包接体の制御がきわめて重要であり,これらをコントロールすることで位置配置だけでなく機能の効率性をも制御できることを示した。以上の成果をもとにo-四置換シクロデキストリンの特定のアトロプ異性体から電子受容機能を有する分子の結合したホスト分子の合成にも成功した。本研究では,申請者らが見いだしたシクロデキストリンの包接能を利用したポルフィリン多量体を利用したエネルギー集光と電荷分離システムの自律的形成をめざした。

基本となるシクロデキストリン結合型ポルフィリン分子として,o-置換テトラフェニルポルフィリンを取り上げ,それのアトロプ異性体の合成とそれによる集合体形成能を調査した。これらはテトラフェニルポルフィリンテトラスルホン酸塩(TPPS)との自己組織化により3個のポルフィリン分子より構成される構造体を形成した。構造体について次の点を中心に構造解析、光化学過程の解明および特性解析を行なった。ホストCDとゲストから形成される自己組織化構造体の分光学的手法による構造決定。光エネルギー集光ーエネルギー移動機能を有する自律的分子集合体構築とエネルギー移動過程の静的解析。同集合体におけるエネルギー移動過程の蛍光寿命測定による動的解析。以上の研究により自己組織化体の形成には立体的な自己包接反応の制御がきわめて重要であり,これをコントロールすることで位置配置や自己組織化分子数を制御できることを示した。また,より多数のシクロデキストリンを有するポルフィリンの合成に成功した。本研究では,シクロデキストリンの包接能を利用した自己組織化体を基礎にして,各分子要素の自律的な集合および組織化によって構造規制された光合成系類似の三種の機能分子からなる光集光ー電子移動システムの構築を目指し,本年度は以下を明らかにした。【1】8個シクロデキストリンとポルフィリン両方を持つホスト分子の合成に初めて成功した。【2】これと水溶性ポルフィリンとの錯形成過程の詳細な解析を行い,水溶液中で多数のの異なった金属ポルフィリン分子を非共有結合性相互作用により自律的に特定の位置に配置し,構造の定まったポルフィリン組織体を形成させ,その機能を発現させることに成功した【3】多数の異種ポルフィリン分子がそれぞれ特定の役割を分担しあう連続的な制御反応場の設計と構築のための手法の確立することができた【4】光合成系における光エネルギー移動ー電荷分離システムのモデル化への多数のアンテナクロモファーを有する構造体への足掛かりとなるとともにナノサイズ構造体のボトムアップ的構築法に新しい分子設計指針を与えることができた本研究では,シクロデキストリンの包接能を利用した自己組織化体を基礎にして,各分子要素の自律的な集合および組織化によって空間配置の自由な制御と構造規制された光合成系類似の三種の機能分子からなる光集光ー電子移動システムの構築を目指し,本年度は以下を明らかにした。【1】シクロデキストリンとポルフィリン両方を持つホスト分子を合成し,これと水溶性ポルフィリンとの錯形成過程の詳細な解析を行い,これを基にして環状ポルフィリン集合体を基本骨格とする三次元構造体の自発的形成のためのシステムの必要要件を明確にすることができた。【2】水溶液中で複数の異なった金属ポルフィリン分子を非共有結合性相互作用により自律的に特定の位置に配置し,構造の定まったポルフィリン組織体を形成させ,その機能を発現させることに成功した【3】多数の異種ポルフィリン分子がそれぞれ特定の役割を分担しあう連続的な制御反応場の設計と構築のための手法の確立についての足掛かりが得られた【4】光合成系における光エネルギー移動ー電荷分離システムのモデル化にとどまらず,将来の光デバイスなどの開発につながるナノサイズ構造体のボトムアップ的構築法に新しい分子設計指針を与えることができた
日米英の市民性教育カリキュラムが内包する学力像と育成原理に関する比較研究

民主主義社会の市民を育てるための教育カリキュラムを日米英で比較した結果、社会諸科学の学問的な知識体系を基盤としつつも、現実社会が抱えている問題や理想的な社会像などがその内容に影響を与えており、国や地域の現実的状況が育成を目指す市民としての資質・能力に影響を及ぼしていることが明らかになった。市民性育成カリキュラムの解明は、目的・内容・方法だけでなく、その背景にある社会的文脈も含めた検討が求められる。研究二年目(H.25年度)の主な研究内容は大きくは次の2点である。一点目は、米英のシティズンシップ教育調査に関する件である。1シティズンシップ教育の国際学会であるCitized(日本にて開催)に参加して研究者との研究交流を通じ、米英を始めとするシティズンシップ教育の動向や具体的な教材に関する情報・資料収集を行うとともに、英国での政権交代に伴う教育政策の変更を反映させたカリキュラム改訂に関する最新情報に触れることができた。2英国のシティズンシップ教育の研究者を招聘し、英国の学校教育におけるシティズンシップ教育の位置付けと今後のあり方を主題としたレクチャーと研究協議を行った。3米国調査を実施し、米国のシティズンシップ教育研究者との研究協議、ならびに複数の学校の実践観察と教員へのインタビューを行った。二点目は、日本のシティズンシップ教育に関する件である。1宮崎県の小中一貫校を中心に授業観察やインタビュー調査、カリキュラム分析を行い、シティズンシップ教育としての特質と課題を明らかにするとともに、教育実践として継続的な実戦が可能になっている条件を、教育行政、学校教員、地域社会といった観点から分析を行った。2日本で先進的なシティズンシップ教育実践と評価されているカリキュラムをその改良・発展プロセスを中心的な観点として分析し、シティズンシップ教育としての発展と継続的な実践の基盤を探った。今年度は二点目の日本のシティズンシップ教育に関する分析結果を中心に、学会や大学主催のフォーラムなどでの発表、論文掲載の形で研究成果の公開を行った。研究初年度(H.24)の主な研究内容は次の2点である。一点目は、シティズンシップ教育の国際学会であるCitized(英国ヨーク大学)に参加し、米英を始めとするシティズンシップ教育の同行や具体的な教材に関する情報・資料収集を行うとともに、英国での政権交代による教育政策変更がシティズンシップ教育にどのような影響を及ぼしているかという最新情報に触れることができたことである。二点目は、日本の各地で実践されているシティズンシップ教育ととらえ得る教育実践や開発カリキュラムなどを調査し、一部については研究成果としてまとめることができたことである。他の研究プロジェクトの共同作業ではあったが、単なるカリキュラムの分析だけでなく、カリキュラム開発者の意図や開発経過、ならびに地域の学校に根付いていくまでのプロセス、現在実践されている授業事例など、インタビュー調査などをふまえて総合的に把握することが可能となった。具体的には、宮崎県美郷町で総合的な学習の時間を活用して実施している「美郷科」を取り上げ、カリキュラム分析によってそのシティズンシップ教育的な位置付けを明らかにし、カリキュラム開発プロセスや開発された実践例の分析を行った。本研究は、単なるシティズンシップ教育の分析だけでなく、そのカリキュラムや教育実践がどのような経緯で開発され、実践とともに定着していったのかを明らかにしようとするものである。日本の事例で、しかも他の研究プロジェクトとの共同作業の形ではあるが、その研究成果の一端を示すことができたのではないかと考える。研究三年目(H.26年度)の主な研究内容は大きくは次の2点である。一点目は、米英のシティズンシップ教育カリキュラム等に関する件である。1前年度に引き続き、国際学会であるCitizEd(英国バーミンガム似て開催)に参加し、米英の研究者との研究交流を通じ、シティズンシップ教育の動向や具体的なカリキュラムなどに関する情報収集を行うと共に、特に、当該年度9月より実施される英国の新カリキュラムについての具体的な考え方についても調査することができた。2英国調査を1月に実施し、新カリキュラム導入後4ヶ月を経過した上での学校現場での状況、新カリキュラムのコンセプトに対する英国研究者のとらえ方などについてのインタビューなどを行い、政治的リテラシー育成を中心とする考え方が後退し、キャリア教育や社会的統合教育といった側面がより強くなっているとも捉えられる新カリキュラムになっていることが示唆された(この点については、より具体的な学校教育レベルでの調査と、カリキュラムについての入念な分析が必要と考える)。昨年度からの継続で、宮崎県内及び他県の特色あるシティズンシップ教育的な実践を収集し、そのカリキュラム論的な位置付け、育成を目指している市民像、また、それら市民としての資質・能力の育成方法論などを観点に、分析・評価を行った。研究最終年度の主な研究成果は大きくは次の3点である。1日本については収集資料に基づくインタビュー調査を実施した結果、地域社会の実状をふまえた現実社会の文脈の中で問題解決のための資質・能力を育成するタイプが多く見られ、汎用性を念頭におきながらも地域社会が抱える課題解決への指向が強いことが明らかになった。2英国については新カリキュラム移行1年を経過した状況についての現地調査を行い、政治的リテラシーの育成から経済社会におけるキャリア形成という側面に軸足が移動するとともに、カリキュラム全体の中でのシティズンシップ教育の位置付けが低下していることも明らかになった。

3米国については複数のカリキュラムの分析を行い、社会的問題を調査が議論を通じて民主的に解決できる資質・能力の育成に重点を置くものと、そのような資質・能力の基盤となる社会諸科学の学問的な成果を知識として学習させることに重点を置くものとに大きく分かれることが改めて明らかになった。また、前者においては、地域社会や家庭、子ども自身の状況に細かく対応しようとする学校単位・教師単位のカリキュラム開発の考え方も色濃く見られるものがあった。以上をふまえ、本研究全体の成果として次の2点が明らかになった。1民主主義社会の市民としての資質・能力を育成するシティズンシップ教育カリキュラムは、固定的な性格が強い社会諸科学の学問的な知識体系を基盤としつつも、現実の社会的な問題状況や求める社会像などの要素を少なからず反映させた状況対応的・可変的な側面を持つものであり、国や地域の状況によってカリキュラム開発には社会の状況や考え方の違いが育成を目指す市民像にも少なからず影響を及ぼすと言える。2したがって、シティズンシップ教育カリキュラムは、教育の目的・内容・方法を原理的に明らかにすると共に、その背景にある社会的文脈も含めた総合的な把握が求められる。民主主義社会の市民を育てるための教育カリキュラムを日米英で比較した結果、社会諸科学の学問的な知識体系を基盤としつつも、現実社会が抱えている問題や理想的な社会像などがその内容に影響を与えており、国や地域の現実的状況が育成を目指す市民としての資質・能力に影響を及ぼしていることが明らかになった。市民性育成カリキュラムの解明は、目的・内容・方法だけでなく、その背景にある社会的文脈も含めた検討が求められる。研究対象とする三カ国のうち、日本の実践についてはデータ収集と分析・評価をすすめ、一部については研究成果の公開まで行っており、おおむね順調である。研究成果のまとめとして、それらの実践の類型化を行うなど、シティズンシップ教育としての位置付け・意味づけを整理することが課題である。米国については、前年度に調査を実施したニュージャージー州での複数校の実践データなどについての分析作業が遅れており、研究成果としてまとめる作業が課題となっている。英国については、前年度9月より実施に移された新カリキュラムについての分析・評価を進めており、これまでのカリキュラムとの異同を明らかにする作業を進めているが、具体的な学校教育における実施状況が把握できておらず、新カリキュラム導入1年を経過した時点でのデータ収集が課題となっている。教科教育学研究の最終年度においては、以下のような点を研究の到達点として設定し、具体的な成果のまとめとその公開を行うことを目指す。1日本の事例については、各学校での実践の特質を明らかにした上で、育成を目指す市民像とそこに内包されている資質・能力のタイプを観点としてその類型化を試み、その特質の異同を明らかにすることで、日本のシティズンシップ教育についての一面を特徴付ける。2米国の事例については、その実践上の特質を明らかにすると共に、育成を目指している市民としての資質・能力の特質を特徴付ける。
放射線照射下での水・岩石反応実験による太古代の月表面風化の研究

アポロ月試料の希土類元素存在度パターンに見られる正のセリウム存在度異常がなぜ生じたかについて、申請者は太古代の月に水(氷/水蒸気)があった頃に月表面で放射線と水との反応により反応性の高いOHやH_2O_2などのラジカルが生じ、それらと岩石の風化反応によるとの仮説を提唱した。本研究は、その仮説の当否を実験的に検証するために行う。前年度までは、塩酸あるいは硫酸酸性溶液中において岩石からの元素溶出実験をすすめてきた。これは、酸性条件で岩石からの溶出量を増やし、小規模な実験生成物をもちいた測定を容易にするためであった。しかし、天然で進行しているのは、重炭酸による弱酸性環境下での風化作用である。この条件下での溶出実験では、溶出した主成分元素の測定は可能なものの、微量成分、特に希土類元素の定量は不可能であった。これは溶出した希土類元素がすぐに再沈殿することによると考え、溶出した溶液を、すみやかにイオン交換カラムに送り込み吸着させることにより、溶出元素を隔離し、溶出現象のみをとりだして、定量するシステムを考案した。このシステムは、送液ポンプをもちいて、反応系から反応溶液をすぐさまイオン交換樹脂に導くもので、この方法により、希土類元素が、約300時間の短い反応期間においても従来考えられていたよりも遥かに多量(Release Ratioにして1/5000)に溶出している事が判明した。また、溶出液には著しいW型のテトラド効果が見られた。本実験を高木ほか(GCA投稿中)に準じ鉱物をもちいた実験への展開継続を進めている。結果をまとめ平成15年度基盤研究への応募を予定している。アポロ月試料の希土類元素存在度パターンにみられる正のセリウム存在度異常がなぜ生じたかについて、申請者は太古代の月に水(氷/水蒸気)があった頃に月表面で放射線と水との反応により、反応性の高いOHやH_2O_2などのラジカルが生じ、それらと岩石の風化反応によるとの仮説を提唱した。本研究はその仮説の当否を実験的に検証するためにおこなう。試料として、月の岩石に対比させやすいように玄武岩(伊豆大島の玄武岩JB-2の原岩)を使う。反応面積を大きくするために8-16メッシュにそろえたものを実験試料とし、1回に約20gを用いた。反応容器には放射線分解をさけるため石英反応容器を作成し,60°Cに保った。OHやH_2O_2などのラジカルの生成は、名古屋大学のCo60照射設備を用いて行った。線量率は8×10^3rad/時間である。反応容器からは時々反応溶液を取り出し、そこに含まれる溶出した希土類元素はICP-MSで分析した。溶出した元素量を、元の岩石に含まれる元素の総量で規格化した溶出割合は、鉄とコバルトを除き、γ線照射を行った方が高い値を示した。希土類元素存在度は全体にゆるやかな軽希土類元素上がりで顕著な負のユーロピウム異常を持つ存在度パターンを示した。元素溶出量の時間変化から、γ線照射を行った実験で照射を行っていない時間帯での溶出が必ずしも照射をしていない実験の溶出と同一でなく、特にユーロピウム以外の溶出が継続することがわかった。ユーロピウム以外の希土類元素の溶出には長い半減期を持つラジカルが関与していることが示唆される。次年度は鉱物ごとの溶出実験をおこなう。
長繊維強化高分子複合材料の精密プレス成形法の研究

長繊維強化高分子複合材料(以下長繊維FRTPと略称)の精密プレス成形においては、成形品の表面性状および強度の変動とその異方性が問題となっている。この問題は成形にともなって惹起される強化材繊維の分離、配向及び冷却固化過程における構成材料間の収縮差に依存しているとの観点から、試作材料及び市販のXシ-トについて、基本的な成形法である矩形板の平面歪圧縮の場合について実験的に検討し、以下の結果を得た。1.成形品に表面性状に及ぼす成形条件の影響成形品の表面不良は、盛上り、うねり、ボイド、クラックおよび微小な溝が主なものである。盛上り・うねりは繊維やストランドとマトリックスの収縮差に、微小な溝は表面層に形成されるウェルドラインによることが顕微鏡観察により明らかとなった。あらさとねりを表面あらさ計で計測した。いずれも保圧荷重が高く離型温度が低いほど小さくなる。さらに表面性状改善のため、表面にマトリックスと同質材のPP薄膜をおいて成形すると、あらさは膜厚0.5mm以下で極めて小さくなり、また、うねりも膜厚増大と共に小さくなって、表面性状の改善にはこの被膜法が有効なことがわかった。2.繊維含有率分布・繊維配向角分布と引張強さ繊維配向角分布を表す確率密度関数f(θ,J)は、配向角θとパラメ-タJの関数であり、これまで報告者はその表示式を明らかにしてきた。圧縮成形に伴う繊維含有率の変化と繊維配向とによって、成形品の強さは変化すると共に異方性をもつ。Jと繊維含有率Q_fとを与えてθ方向における引張つよさO_θを求める実験式を導いた。以上により材料、成形条件と成形品特性の相互関係をかなり統一的に扱うことが出来るようになったと考える。
ColdAllodyniaにおける温度セルセンサーの機能変化メカニズムの解析

冷温刺激装置によって、手掌部の皮膚温度を下げていき、痛み感覚が生じたときの皮膚温度と熱の移動速度(熱流束)の関係について検討した。健常成人32名(男性16名,女性16名,平均年齢24.8±5.2歳)を対象に,熱流束方式温冷覚閾値計を用いて,非利き手掌部の痛覚を評価した。冷却温度を一定とした場合、ペルチエ素子と皮膚との間に生じる熱流束が大きいほど高い皮膚温度で痛み感覚が引き起こされた。このことから熱流束が大きければ皮膚温度の変化が小さくとも痛み感覚を引きおこす可能性を示した。Cold Allodyniaは難治性神経障害性疼痛の代表であるComplex Regional Pain Syndromeや頚髄症、中心性脊髄症などの脊椎・脊髄疾患において、しばしば軽い触刺激で痛みを生じるTactile Allodyniaと同時に出現する。治療に抗けいれん薬などの鎮痛補助薬が用いられるがその効果は乏しく、長期にわたって生活に支障を来す。基礎研究でメカニズムについては後根神経節細胞に発現している温度受容体やATP受容体の活性化や脊髄後角レベルの関与が指摘されており、これらのアンタゴニストにより痛みが治療できる可能性が考えられている。我々の神経障害性疼痛患者における臨床経験では、熱伝導の少ないプラスチックなどではあまり痛みが生じないのに対して、同じ温度の金属では強い痛みを生じることから、皮膚における熱の移動速度(熱流束)が冷痛覚過敏に大きく関与しているものと考えている。そこでヒト(健常者、患者)を用いて、温度変化のパターンによって温度感覚経験がどのように変化するかについて調査し、同時に電気生理学的な手法を併せて行うことで、関連する一次感覚線維のタイプや温度受容体の役割を解明していくことが本研究の目的である。本年度では,現有のペルチエ素子を用いた冷温刺激装置によって、手掌部の皮膚温度を下げていき、痛み感覚が生じたときの皮膚温度と熱流束の関係について検討した。冷却温度を一定とした場合、ペルチエ素子と皮膚との間に生じる熱流束が大きいほど高い皮膚温度で痛み感覚が引き起こされる結果となった。このことから熱流束が大きければ皮膚温度の変化が小さくとも痛み感覚を引き起こす可能性が考えられ,痛み評価における熱流束計測の必要性がうかがえる。しかし、現有の冷温刺激装置では冷却速度が比較的遅い範囲(0.1、0.3、0.5°C/sec)に限られているため、装置の改良を行い、より速い冷却速度での検討が必要であると考えられた。これまでの結果について関連学会での発表を予定している。Cold Allodyniaは難治性神経障害性疼痛であるComplex Regional Pain Syndromeや頚髄症、中心性脊髄症などの脊椎・脊髄疾患において、しばしば軽い触刺激で痛みを生じるTactile Allodyniaと同時に出現する。治療に抗けいれん薬や抗鬱薬などの鎮痛補助薬が用いられるがその効果は乏しく、長期にわたって生活に支障を来す。基礎研究でメカニズムについては後根神経節細胞に発現している温度受容体やATP受容体の活性化や脊髄後角レベルの関与が指摘されており、これらに作用する薬物により痛みが緩和できる可能性が考えられている。我々の神経障害性疼痛患者における臨床経験から、熱伝導の少ないプラスチックなどではあまり痛みが生じないのに対して、同じ温度の金属では強い痛みを生じることから、皮膚における熱の移動速度(熱流束)が冷痛覚過敏に大きく関与しているものと予測できる。この結果を、第33回日本疼痛学会にて発表を行った。Cold Allodyniaは難治性神経障害性疼痛であるComplex Regional Pain Syndromeや頚髄症など脊椎・脊髄疾患において、触刺激で痛みを生じるTactile Allodyniaと同時に出現する。抗けいれん薬や抗鬱薬などの鎮痛補助薬が用いられるがその効果は乏しく、生活に支障を来す。

我々の神経障害性疼痛患者における臨床経験から、熱伝導の少ないプラスチックなどではあまり痛みが生じないのに対して、同じ温度の金属では強い痛みを生じることから、皮膚における熱の移動速度(熱流束)が冷痛覚過敏に大きく関与しているものと予測できる。そこでヒト(健常者、患者)を用いて、温度変化のパターンによって温度感覚経験がどのように変化するかについて調査し、同時に電気生理学的な手法を行うことで、関連する一次感覚線維のタイプや温度受容体の役割を解明していくことが本研究の目的である。昨年度、ペルチエ素子を用いた冷温刺激装置によって、手掌部の皮膚温度を下げていき、痛み感覚が生じたときの皮膚温度と熱流束の関係について検討した。冷却温度を一定とした場合、ペルチエ素子と皮膚との間に生じる熱流束が大きいほど高い皮膚温度で痛み感覚が引き起こされる結果となった。このことから熱流束が大きければ皮膚温度の変化が小さくとも痛み感覚を引きおこす可能性が考えられ,痛み評価における熱流束計測の必要性がうかがえた。この結果を、第33回日本疼痛学会にて発表を行った。今年度は、昨年度の結果を基に必要な例数を算出した後に、必要よりやや多い例数まで研究を行い、現在、データ解析を行って、論文作成に取りかかっている最中である。健常者における研究は進んでいるが、患者による研究は患者数を増やすことが難しい状態で、また同意を得ることに難渋している。24年度が最終年度であるため、記入しない。まず、健常者における熱流束が大きいほど高い皮膚温度で痛み感覚が引き起こされる結果を得たので、英語論文にして国際雑誌に投稿を進める。さらに、電気生理的な解析を進めていく予定である。
ディープサブミクロン対応の付着微粒子静電清浄化システムの開発

これまでに2μm以上の微粒子を静電気力を利用してフィルムに付着させて除去してきた。微粒子の除去過程を分析した結果,フィルムを微粒子に接触させることが本質的に重要であり,フィルムを試料に押し付ける手段は静電気力によらないことを明らかにした。さらに,0.31.5μmの微粒子を除去するため,フィルム押圧手段として,大気圧及び加圧空気を利用する装置を試作した。ポリエチレン(PE)とポリウレタンゴム(PU)で除去試験を実施した結果,PEではフィルムの押付力2.5気圧以上,PUでは0.5気圧で微粒子除去率80%を得ることができた。また,PUにより0.1μm以下の微粒子も除去することができた。材料表面に付着した0.11μmの微粒子を除去することを目的に研究を行っている.微粒子の除去には,材料表面に塩化ビニルやポリエチレンのプラスチックフィルムをかぶせ,その上から電極を介して高電圧を印加する.フィルムは静電気力で材料に強く押し付けられる.この時,微粒子はフィルムと接触する.材料と微粒子間の付着力よりフィルムと微粒子間の付着力が大きければ,フィルムを材料からはがした際に微粒子が除去できる.したがって,フィルムと微粒子の付着力の特性を把握することが重要であり,塩化ビニルフィルムの付着力特性を,雰囲気温度を変えて評価した.フィルムと微粒子の接触面積が広いほど,両者の間の付着力が増すと考えられるが,高温になるとフィルムが軟化し,より接触面積が広くなると想定した.ところが,塩化ビニルとシリコンとの付着力は,温度が高いほど低下することがわかった.単なる高温化では付着力を増加できないことがわかった.次にフィルムと微粒子を接触させるための押付力強化策として,材料とフィルム間を真空排気し,大気圧で押し付ける装置を考案試作した.評価試験は今後実施する.微粒子除去操作の改良版として,高電圧印加電極を板から円筒形にした装置を試作した.これにより,広い面積の微粒子除去を連続して実施することが可能になった.評価試験は今後実施する.微粒子除去の理論的検討を行う上で,材料表面での付着力を定量的に評価する必要がある.遠心力を利用した付着力測定を実施した.回転数15000rpmの遠心機では220μmのガラス球をシリコン表面から除去することができなかった.このことから,付着力はファン・デル・ワールス力相当以上であることを確認した.付着力については,遠心機の回転数を150000rpmまで増加して,継続評価する予定である.材料表面の異物除去技術の開発において,これまでに2μm-20μmのガラス球模擬異物は,ポリエチレンフィルムを高電圧印加で試料に押し付ける方法で除去できることを示した.さらに微細な0.3-1.5μmのガラス球では除去操作10回の繰り返しで50-70%しか除去されなかった.微粒子の微細化で除去しにくくなっていることがわかる.そこでガラス球の除去過程を詳細に分析し,フィルムと微粒子の直接接触が除去率向上に重要であることを明らかにした.両者の直接接触はフィルムの押付力に依存するが,静電気力による押付力負荷方法は,フィルムの耐電圧の問題があり限界があった.そこで,フィルムと試料の間を真空排気し,フィルムを大気圧を利用して押し付ける方法を検討した.その結果,大気圧除去操作10回で0.3-1.5μmのガラス球の除去率80%を得ることができた.さらに微細な微粒子除去には押付力の増加が必要になると考えられるので,加圧大気の印加治具を試作した.評価は今後実施する.微細微粒子除去の評価で問題となるのが,微粒子を分散して試料に付着させる方法の確立である.これまでは,微粒子を揮発性溶剤に超音波分散させたものを試料に滴下して,微粒子付着試料を作成していた.この方法では微粒子の凝縮が避けられず,良好な試料の作成に多大な時間を要していた.したがって,0.1μm級の微粒子付着試料を作成するのは困難であった.そこで,ビニルチューブ内に高圧空気で微粒子を供給して分散させる方法を開発した.微粒子はチューブ内を通る間に接触帯電する.その結果,微粒子同士が反発して分散される.それを試料に吹き付けることで微粒子が一様に分散された使用を作成することができた.ただし,供給微粒子の粒度分布と付着微粒子の粒度分布が異なっている.現在,条件出しで課題の解決を図っている.これまでより微細な微粒子除去を実施したところ,除去効率が思うようには向上しなかった.そのため種々の方法を検討した.当初はフィルムの付着力向上を目指して粉無しのポリ塩化ビニルの評価などを実施したが,フィルムの静電気力で周辺の微粒子を集めてしまうため異物除去評価が思うようにできなかった.また,フィルムの押付力を向上する方法として,最終的な大気圧負荷にたどり着くまでに時間を要した.これに加えて,試料表面に一様に分散した異物付着試料を作成するのに時間を要した.高圧空気(最終的には乾燥窒素を使用予定)で微粒子を供給し,微粒子同士の接触帯電を利用して分散させる方法を考案したが,微粒子粒径分布が付着前と後で異なるため,その対策に時間を要した.昨年度,気流中での分散と衝突板を利用した簡易的な分散器を試作し,サブミクロン粒子を試料に分散付着させることができた。

シリコンウエハ上に付着させた0.31.5ミクロンのガラス球を,ポリエチレンフィルム(PE)とポリウレタンゴム(PU)に付着させて除去する操作において,大気圧を利用して試料にフィルムを押し付ける方法が有効であることを示した。さらに,高圧空気を加えることができるように除去試験器を改良し,3気圧まで押付力を増加させて除去試験を実施した。その結果,1回の除去操作で,PEは2.5気圧以上,PUは1気圧とすることで,80%以上の除去率が得られることを示した。また,フィルムと微粒子間の付着力を増加させる目的で,フィルムをプラズマ処理して除去試験を実施した。プラズマ処理によりフィルムは親水化したが,微粒子除去効果は確認できなかった。PEの接着特性が改善されるとのことであったが,微粒子除去には効果がなかった。微粒子除去効率に及ぼすフィルムの硬さの影響を評価した。PEは硬い高密度PEと軟らかい低密度PEの比較を行い,高密度PEは数回の除去操作で40%の除去効率であるが,低密度PEは80%以上の除去効率が得られることを明らかにした。また,PUは硬さ30,50,70,90で評価したが,いずれも80%以上の除去効率が得られ,明確な有意差を見出すことができなかった。除去特性は,PEよりPUの方が優れていることを再確認できた。さらなる除去効率の向上を目指し,フィルムに水分子を吸着させて微粒子除去試験を実施した。フィルムと微粒子間で液架橋が形成されると大きな付着力となるので,除去効率が向上すると考えたが,本実験の範囲内では効果が確認できなかった。以上の結果,PUを用いてフィルムの押付力を確保することが除去効率の向上に有効であることが明らかとなった。これまでに2μm以上の微粒子を静電気力を利用してフィルムに付着させて除去してきた。微粒子の除去過程を分析した結果,フィルムを微粒子に接触させることが本質的に重要であり,フィルムを試料に押し付ける手段は静電気力によらないことを明らかにした。さらに,0.31.5μmの微粒子を除去するため,フィルム押圧手段として,大気圧及び加圧空気を利用する装置を試作した。ポリエチレン(PE)とポリウレタンゴム(PU)で除去試験を実施した結果,PEではフィルムの押付力2.5気圧以上,PUでは0.5気圧で微粒子除去率80%を得ることができた。また,PUにより0.1μm以下の微粒子も除去することができた。微粒子を付着させて回収するフィルムは,微粒子との付着力が大きく,かつ清浄でなければならない.塩化ビニルは,その目的にかなうフィルムの一つであるが,フィルムをロール状に巻いて重ねると,フィルム同士が付着してしまう.それを防止するため,1μm前後の粉(微粒子)をフィルム表面に付着させている(粉吹きフィルムと呼ぶ).1μm以下の微粒子除去を実施する上で,粉吹きフィルムは材料表面にフィルムの粉が付着するなどのため使用できない.そこで,フィルムメーカーに粉吹きなしのフィルム製作を依頼したが,メーカーの探索に時間を要し,その後の試験に遅延が発生した.また,対象微粒子が1μm以下になったため,微粒子の個数を計測するのに時間を要するため,実験回数がかせげないことも遅延の一因である.試験の道具立てがそろったので,今後は評価試験を加速する.0.1μm級の微粒子分散条件を確立する.その後,微粒子除去評価試験を実施する.フィルムへの押付力は,大気圧から数気圧程度までの高圧空気により負荷する.
高次元代数多様体の研究

3次元多様体の双有理変換は因子収縮写像とフリップに分解される。従って、これらの基本要素を調べることは重要だが、今年度はまず因子収縮写像の研究をした。因子収縮写像の結果として現れる特異点は、商特異点かまたはcDV特異点の商になるが、前者の場合の完全な分類を得た。即ち、このような因子収縮写像はすべて重みつきの爆発で得られることを証明した。証明のアイデアは食い違い係数と重複度を比較するところにある。次にカラビヤウ多様体のケーラー錘や可動錘の研究をした。ウィルソンの結果の高次元化や一般化、変形との関連などの結果を得つつある。極小モデル理論によれば、滑らかな多様体ばかりでなく、末端特異点とよばれる穏やかな孤立特異点も許す多様体を同時に研究しなくてはいけない。今年度はそういった特異点をもった3次元多様体のホッジコホモロジーを一般的に研究した。例えば、ホッジドラームのスペクトル列は一般には退化しないが、その様子を評価できることなどを証明した。
神経-シュワン細胞間に形成されるタイトおよびギャップ結合の再生における役割

末梢神経移植による視神経再生の際に、神経細胞とシュワン細胞の間において、本来は同種細胞の間にのみ見られるはずのtight junctionとgap junctionが形成される.この特異なjunctionの神経再生における役割を様々な手法を用いて明らかにし、接着構造蛋白の遺伝子発現をin vivoの視神経再生系において操作し、視神経再生の動態を解析した.培養シュワン細胞を用いた人工移植片の作成であるが、生後1-3日の新生仔ラット脊髄後根神経節よりシュワン細胞を離離・培養し細胞外基質、神経栄養因子と共に物質過性チューブに充填して人工移植片を作成する条件を設定した.またかかる移植片を成体ラットの切断坐骨神経及び視神経に移植して再生を確認した。occludin並びにconnexin32,43の導入遺伝子を細胞レベルで培養シュワン細胞に導入し移植を行った.また網膜神経節細胞への遺伝子導入方法はelectroporation法を改変し実際の生体眼における遺伝子導入の実現にむけて独自の開発を行なった.全域で平均50%、網膜中心部で70-80%という高率の遺伝子導入に成功し、組織傷害や副作用が起きないことを確認し、同様に遺伝子を網膜神経節細胞に導入した.視神経再生率・再生速度は硝子体に注入したコレラトキシンサブユニットBの順行性標識した再生視神経の追跡によって評価した。シュワン細胞に上記の遺伝子を導入した場合、また網膜神経節に導入した場合、共に遺伝子を導入しなかったものとの比較においてわずかながらの視神経再生率・再生速度の向上が見られたものの統計的な有意差は認められなかった。末梢神経移植による視神経再生の際に、神経細胞とシュワン細胞の間において、本来は同種細胞の間にのみ見られるはずのtight junctionとgap junctionが形成される.この特異なjunctionの神経再生における役割を様々な手法を用いて明らかにし、構成蛋白であるocculudin、connexinの遺伝子発現をin vivoの視神経再生系において操作し、視神経再生の動態を解析することを目的とする.培養シュワン細胞を用いた人工移植片の作成であるが、生後1-3日の新生仔ラット脊髄後根神経節よりシュワン細胞を離離・培養し細胞外基質、神経栄養因子と共に物質過性チューブに充填して人工移植片を作成する条件を設定した.またかかる移植片を成体ラットの切断坐骨神経及び視神経に移植して再生を確認しており、上記の導入遺伝子を細胞レベルで導入し移植を行える段階に達した.網膜神経節細胞への遺伝子導入方法はelectroporation法を改変し実際の生体眼における遺伝子導入の実現にむけて独自の開発を行なった.全域で平均50%、網膜中心部で70-80%という高率の遺伝子導入に成功し、組織傷害や副作用が起きないことを確認している.次年度においては実際の遺伝子導入と視神経再生率・再生速度の評価を行う.末梢神経移植による視神経再生の際に、神経細胞とシュワン細胞の間において、本来は同種細胞の間にのみ見られるはずのtight junctionとgap junctionが形成される.この特異なjunctionの神経再生における役割を様々な手法を用いて明らかにし、接着構造蛋白の遺伝子発現をin vivoの視神経再生系において操作し、視神経再生の動態を解析した.培養シュワン細胞を用いた人工移植片の作成であるが、生後1-3日の新生仔ラット脊髄後根神経節よりシュワン細胞を離離・培養し細胞外基質、神経栄養因子と共に物質過性チューブに充填して人工移植片を作成する条件を設定した.またかかる移植片を成体ラットの切断坐骨神経及び視神経に移植して再生を確認した。
楕円曲線の数論的研究

有理数体上定義された虚数乗法をもつ楕円曲線y^2=x^3-2^43^3D^2に双有理同値である曲線x^3-y^3=D(Dは有理整数)のモ-デル・ヴェイユ群の有限位数有理点を見つけるために,比較的小さいDに対してdiophantus的アルゴリズムを実行し,Stephensのランクに関するテ-ブルを考慮に入れて次の結果が得られた:Dを100以下の3乗フリ-な整数とするとき,楕円曲線x^3+y^3=D(D〉0)はD=3,4,5,10,11,14,18,21,23,25,29,36,38,39,41,44,45,46,47,52,55,57,59,60,66,73,74,76,77,82,83,93,95,99,100に対しては有理点をもたない。また,これに関連して,x^3+y^3=Dのト-ション部分群はD=1ならば,{(1,0),(0,1),∞},D=2ならば{(1,1),∞},D≠1,2ならば単位群になることが出てくるが,これらはFueterによる結果の別証明を与えている。さらに、楕円曲線の整数論の研究史を調べ、とくにモ-デル・ヴェイユ群に関する歴史的事項とそれに関する文献を調査し,リストアップした。上記のことは,パ-ソナル・コンピュ-タで多くの数値実験を行った上で理論的に示されたが,別の大きいDおよび他の虚数乗法をもつ楕円曲線y^2=x(x^2+p)についても,同様に数値実験をして,モ-デル・ヴェイユ群の構造をとくに有限位数の有理点についての現在研究中である。
遺伝子情報解析による非ふるえ熱産生の抑制性調節機序の解明

褐色脂肪組織(BAT)は耐寒性の亢進に重要な役割を果たす非ふるえ熱産生(NST)の主要発現部位である。BATの熱産生機能主な促進因子は交感神経のノルアドレナリン(NA)と膵ホルモンのグルカゴンであることが示されているが、この組織の機能抑制因子については未だ不明である。本研究では、BATの機能抑制因子としてのプロラクチン(PRL)の可能性をラットで検討し以下の結果が得られた。(1)血漿PRLレベルは寒冷曝露1時間、及び1日では低下していたが、関連馴化後には元のレベルに戻っていた。(2)NAは、生理食塩水注射による血漿PRLの上昇を抑制した。(3)反復拘束ストレスラットでは、対照ラットで起こる拘束ストレス時の血漿プロラクチンレベルの上昇が見られなかった。(4)意外にも、NST能が高いことが示されている遺伝的耐暑性FOKラットは他系群のラットに比べ、安静時の血漿プロラクチンレベルが有意に低かった。(5)高PRL血漿を起こすハロペリドール投与では、BATに対するグルカゴンの熱産生作用を選択的に抑制した。(6)低PRL血漿を起こすブロモクリプチン投与では、逆にグルカゴンの作用のみが上昇した。これらの結果はプロラクチンが褐色脂肪組織の熱産生機能を抑制することを強く示唆している。(7)しかし、現在までの処、褐色脂肪組織でのプロラクチンリセプター発現mRNAの検出には成功して居らず、(8)更に、ドーパミン投与は、ブロモクリプチンと同様の効果を起こすところから、プロラクチンが直接褐色脂肪組織に作用しているかどうかについては不詳である。プロラクチンリセプターのサブタイプに対するそれぞれの発現mRNAの検出及びPCRによりmRNAの増幅を図る等、更に検討を加える必要がある。恒温動物の体温維持に重要な役割を持つ、非ふるえ熱産生の主な発現部位である褐色脂肪組織(BAT)の機能調節に果たすプロラクチン(PRL)の役割を明らかにする為、寒冷曝露時とノルアドレナリン(NA)投与時の血漿PRLレベルの変化(RIAによる測定)、及び高PRL血漿時および低PRL血漿時のBAT機能(酸素電極による組織細片の酸素消費量の測定)を調べ以下の結果を得た。1)雄ラットで、血漿PRLレベルは寒冷曝露1時間、および1日では有意に低くなったが、寒冷馴化群(寒冷下4週間飼育:CA)では温暖対照群(WC)のレベルに戻っていた。2)WCで、生理食塩水注射は血漿PRLを上昇させたが、NAはこの上昇を抑制した。CAでは生理食塩水注射による血漿PRL上昇は見られなかった。3)雌ラットで、PRL分泌促進薬であるハロペリドールのin vivo投与は、グルカゴンによるBATの熱産生促進作用を抑制し、PRL分泌抑制薬のブロモクリプチンは逆に、その作用を促進した。又、ドーパミンはブロモクリプチンと同様の効果を示した。非ふるえ熱産生が亢進している寒冷曝露時およびNA投与時に、血漿PRLレベルが低下している事、又、グルカゴンに対するBATの反応性がPRL分泌促進薬で抑制され、分泌抑制薬で逆に亢進することは、PRLがBATの機能を抑制することによって非ふるえ熱産生の発現の調節に関わっている事を示唆している。昨年度、ラットでプロラクチンが非ふるえ熱産生の主要産生部位である褐色脂肪組織において、グルカゴンによる熱産生反応を選択的に抑制している可能性を示した。本年度は、この可能性をさらに検討するため、寒冷刺激と同様、非ふるえ熱

産生能が亢進していることが知られている、反復拘束ストレスラットおよび遺伝的に耐暑性を示すFOKラットで、血漿プロラクチンレベルを調べたところ、拘束ストレス時に対照ラットでは血漿プロラクチンレベルが著しく上昇するのに対し、非ふるえ熱産生の増強が起きている反復拘束ストレスラットではその上昇が見られなかった。また意外にも非ふるえ熱産生能が高いFOKラットでは、対照として用いられたStd:Wistar,およびWistar King A/Hokラットに比べ、安静時の血漿プロラクチンレベルが有意に低かった。これらの結果は昨年度の結果と一致しており、プロラクチンが褐色脂肪組織の熱産生機能を抑制することを支持している。しかし、現在までの処、褐色脂肪組織でのプロラクチンリセプター発現mRNAの明瞭な検出には成功して居らず、プロラクチンが直接褐色脂肪組織に作用しているかどうかについては不詳である。プロラクチンリセプターのサブタイプに対するそれぞれ発現mRNAの検出およびmRNAの増幅などさらに検討を加える必要がある。
狂犬病ウイルスの自然免疫回避および病原性におけるＰ蛋白質アイソフォームの重要性

狂犬病ウイルスのP遺伝子は、同一の読み枠に複数のP蛋白質アイソフォーム(P13)をコードしている。P1蛋白質がウイルスRNAポリメラーゼの共因子として機能するのに対し、P2およびP3蛋白質の機能には不明な点が多い。そこで本研究では、狂犬病ウイルスの病原性における各P蛋白質アイソフォームの重要性を検討した。各アイソフォームを過剰発現あるいは欠失させた変異株を用いた解析により、P1蛋白質が本ウイルスの神経病原性に主要に関与することが示唆された。狂犬病ウイルスのP遺伝子mRNAからは、複数のP蛋白質アイソフォーム(P13蛋白質)が翻訳される。P3蛋白質がインターフェロン(IFN)抵抗性に関与することが一部報告されているものの、これらのアイソフォームがウイルスの病原性にどのように貢献しているのかについては、不明のままである。本研究では、強毒の西ヶ原株と、その派生株で、P蛋白質機能の異常により弱毒化されたNi-CE株を用いて、自然免疫回避および病原性におけるP蛋白質アイソフォームの重要性を解明する。本年度は、西ヶ原株およびNi-CE株のP2遺伝子領域をG-L遺伝子間領域に挿入した、それぞれNi-CE+NiP2株およびNi-CE+CEP2株の作出に成功した。前年度に作出したNi-CE+NiP1株およびNi-CE+CEP1株(西ヶ原株及びNi-CE株のP1遺伝子領域を挿入)、ならびにNi-CE+NiP3株およびNi-CE+CEP3株(P3遺伝子領域を挿入)と一緒に、これらのウイルスの病原性を検証した。10000 FFUの各ウイルスを6週齢マウスに脳内接種した結果、Ni-CE+NiP1株、Ni-CE+NiP2株及びNi-CE+NiP3株は、それぞれ60%、20%および80%のマウスに致死的な感染を引き起こした。一方、Ni-CE+CEP1株、Ni-CE+CEP2株及びNi-CE+CEP3株は、それぞれ20%、0%および0%のマウスを死亡させた。以上より、すべてのP蛋白質アイソフォームの複数が病原性に関与するものの、特に、P1及びP3蛋白質が病原性に重要な役割を果たすことが明らかとなった。以前、私達は、強毒の狂犬病ウイルス西ヶ原株とその弱毒派生株であるNi-CE株の比較解析を行い、西ヶ原株のP蛋白質がウイルスのインターフェロン(IFN)抵抗性および病原性に重要な機能を果たしているのに対し、Ni-CE株のP蛋白質ではこれらの機能が減弱していることを報告した。しかし、どのアイソフォームが両株P蛋白質における機能的相違に関与しているのかは不明である。本研究の目的は、両株のIFN抵抗性および病原性の違いに関与するP蛋白質アイソフォームを特定し、その分子機序を明らかにすることである。本年度は、当初の研究計画に従い、西ヶ原株のP3遺伝子領域をG-L遺伝子間領域に挿入したNi-CE株(Ni-CE+NiP3株)の作出を実施した。同様に、Ni-CE株のP3遺伝子領域を同様に挿入したNi-CE+CEP3株、西ヶ原株およびNi-CE株のP1遺伝子領域を挿入したNi-CE+NiP1株およびNi-CE+CEP1株についても作出した。次に、これらの株を接種した培養神経細胞(マウス神経芽細胞腫由来NA細胞)を用いて、挿入遺伝子のmRNAの発現を確認した。また、Ni-CE株のゲノムに西ヶ原株由来のP遺伝子を保有する強毒のキメラウイルスCE(NiP)株に遺伝子操作を加え、P3蛋白質の発現レベルを低下させるような塩基変異を有するCE(NiP)-P3kd株も作出した。具体的には、P3蛋白質の翻訳開始コドンの強度を決定するKozak配列に変異を加え、これを消失させた。NA細胞における各ウイルスの増殖態度を検討した結果、いずれのウイルス株も親株と同等の増殖能を有することが明らかとなった。これらの成績により、上記の遺伝子操作が狂犬病ウイルスの基本的な増殖能に影響を及ぼさないことが判明した。P3蛋白質がインターフェロン(IFN)抵抗性に関与することが一部報告されているものの、これらのアイソフォームがウイルスの病原性にどのように貢献しているのかについては、不明なままである。H26年度は、Ni-CE株のゲノム上でP遺伝子を西ヶ原由来のものに置換した強毒のキメラウイルスCE(NiP)株を用いて、各種のアイソフォームの発現を欠損した変異株を作出し、その病原性の変化を検証した。

具体的には、開始コドンがコードするMetをIleに置換することで、各アイソフォームの発現欠損変異株の作出を試みた。その結果、P1蛋白質欠損ウイルスを除く、P2およびP3蛋白質欠損ウイルス(それぞれP2KO株およびP3KO株)を樹立することに成功した。なお、P1蛋白質欠損ウイルスについては、同蛋白質がウイルスRNA合成において必須な役割を担っているため、変異株が樹立できなかったと考えられた。最初に、培養神経細胞におけるP2KO株およびP3KO株の増殖性がCE(NiP)株と同等であることが確認された。次に、10,000 FFUの各ウイルスを6週齢マウスに脳内接種した結果、CE(NiP)株、P2KO株およびP3KO株は、それぞれ100%、80%および80%のマウスに致死的な感染を引き起こした。このように致死率に若干の差異が認められたものの、脳内接種の条件では、病原性におけるP2およびP3蛋白質の貢献は明瞭にはならなかった。現在、より詳細な検討を目的として、P1以外のアイソフォームの発現を欠損した変異株を作製している。人獣共通感染症学上記の「研究実績の概要」が示すとおり、本年度は、P蛋白質アイソフォームの機能解析に使用する各種の組換えウイルスの作出を終え、さらに、これらのウイルスの病原性を検討した。その結果、P1およびP3蛋白質が病原性に重要な役割を担うことを強く示唆するデータを得ることができた。したがって、本研究は、当初の計画どおり進行していると判断できる。上記の「研究実績の概要」が示すとおり、本年度は、P蛋白質アイソフォームの機能解析に使用する各種の組換えウイルス・変異ウイルスの作出に成功し、これらの増殖性を検討した。現在、P2遺伝子領域をG-L遺伝子間領域に挿入したNi-CE-NiP2株およびNi-CE-CEP2株の作出についても、その準備がすでに整っている。以上より、本研究は、現在に至るまで、当初の計画どおり進行していると判断できる。顕著な病原性の上昇が確認されたNi-CE+NiP1株およびNi-CE+NiP3株、ならびに各々のコントロール・ウイルス(Ni-CE+CEP1株およびNi-CE+CEP3株)を用いて、P1およびP3蛋白質がウイルスのIFN誘導性および抵抗性にどのような影響を与えるのかについて検証を行う。さらに、これらの蛋白質の発現蛋白質を用いて、分子生物学的な側面から、西ヶ原株とNi-CE株のP1およびP3蛋白質の機能の差異を明らかにする。上記の通り、本研究は、当初の計画どおりに順調に進んでいる。次年度以降も、当初の計画どおりに研究を遂行する予定である。当初、共同研究者のグレッグ・モーズリー博士(オーストラリア・モナシュ大学)を訪問し、研究討議を行う予定であった。しかし、昨年10月にモーズリー博士が(メルボルン大学)に移籍したことに伴い、申請者と同博士の都合が一致せず、訪問を見合わせることとなった。なお、モーズリー博士と、インターネット通信によるテレビ会議を頻繁に行ったため、この訪問の中止が本研究の遂行に及ぼす悪影響を最小限に抑えることができたと考えている。2014年度に、別のプログラムでモーズリー博士が申請者のラボを訪問することが決定しているため、現時点において、モーズリー博士を訪問する必要性は、とりあえずないと考えている。また、2014年度は、当初考えていた以上の消耗品費が必要となることが予想されている。したがって、次年度使用額については、消耗品の購入に使用する。