hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歯肉溝滲出液中の潜血を探知する歯周病迅速診断キット開発と応用

そしてこのキットでの検査値は、従来のプロービングによるBleeding on Probing(BOP)の検査値と有意に相関することが示され、結果を得るのに数分しか要さないことから、チェアーサイドで使用可能な歯周病迅速診断キットと位置付けることができた。さらに臨床現場での使用方法として、歯周組織の炎症を探知する点で、プロービングができない部位や、BOPの結果を補完する目的で応用可能な歯周組織検査であるとも考えられた。歯肉溝滲出液(GCF)中の潜血(ヘモグロビン)の探知可能な歯周病迅速診断システム開発のため、本学附属病院で歯肉の健常者、歯周病患者の協力を得て、次の事を行った。1)歯周組織の状態とヘモグロビン量との関連の検索、2)GCF中の潜血を探知する迅速診断キットの開発、3)その迅速診断キットの歯周病初期段階の診断への有用性検証と臨床応用のための指針作成。具体的には医科の定期健康診断などで便潜血検査に用いられているイムノクロマトグラフィー法を応用したヘモグロビン検出キットを、GCF中の微細な炎症の存在を示す潜血探知に応用できるように改良し、使い勝手などを検討し、歯周病迅速診断システムの開発に成功した。当初の予定通り、歯肉溝滲出液(GCF)の歯周組織検査への応用として、その潜血反応を利用することの有用性が示された。また、潜血反応を探知する方法としてのIC法の優位性も示された。これは今後キット化を行う上での有用な根拠となる。先に述べたように採取サンプル数も増加,蓄積されており,本年度の半ばで試料収集も完了する予定である。これらの結果に基づき、本検査キットの測定値と従来の歯周病の臨床検査データとの比較検討を行い,キットの使用方法,検査結果の応用方法の更なる検討を行いながら使用マニュアルの雛形作りなども同時に進行させる。また研究成果の国際学会での発表や論文投稿の時期も来ていると考え、結果の公表についても今後力を入れて行く予定である。さらにこの試作キットの可能性についても再検討し,歯周病の検査以外への応用,たとえば歯周外科手術やインプラント埋入手術後の創傷治癒確認に用いるなどの新たな可能性へも言及して行く予定である。歯周病学本年度の結果を基にして、便潜血探知のためのヒトモノクローナル抗体を用いたIC(イムノクロマト)法の検査キットを歯周組織検査へ本格的に転用するため、その感度調整、キットの使い勝手の改良、さらに多くの歯周病患者の臨床データの採取の継続などを行い、歯周治療の臨床現場において役立つ迅速診断キットとしての確立を図る。IC法によるヘモグロビン検出用の試作キットの感度などの決定が予定よりも早く終了し、検討に必要なキットが予定よりも少ない数ですんだこと,そしてそれに伴う解析に用いる試薬や器具の数が少なくすんだこと,さらに当該年度に予定していた多量のデータの統計解析を次年度送りにしたため統計ソフト購入を見送ったことが主要因である。さらに本年度は人件費,謝金が発生していないのもその一因である。使用したIC法によるヘモグロビン検出キットの購入費用が廉価で済んだことと、臨床試料採取後の解析がスムーズに進み、試薬や消耗品代も当初計画よりも抑えられたため。さらに人件費、謝金が発生しなかったことも一因である。次年度は最終年度であるため,キットの解析にかかる金額は発生しない代わりに,データ解析用の統計ソフトの購入,国内外の学会での成果報告,学術雑誌への投稿などを行う必要があることから,計画通りの予算の使用が可能となると考えられる。本年度は本格的な臨床研究に着手し試料の数が増加することを受けて、試薬代や使用するキットのコストが確実に上昇すること、データ解析のための統計解析ソフトウエアを購入、国内に加えて海外の学会での発表や調査などを行う予定であるので、計画通りに予算を使用する予定である。
好中球の転写因子C/EBPβに着目した敗血症性急性肺損傷の病態解析

敗血症時の好中球の過剰産生における転写因子C/EBP・の役割を解析した。敗血症時の好中球造血ではC/EBP・の発現がすべての分化段階において上昇しており、これが敗血症時の相性の好中球の造血亢進に関与していることが示唆された。敗血症性急性肺損傷病態における過剰な炎症反応の病態解明からその制御に繋がる新しい知見を提供するものである。本研究の目的は、敗血症性急性肺損傷の発生メカニズムにおける好中球の役割を、好中球の転写因子C/EBP (CCAAT/enhancer binding protein)βに主に着目し評価することである。研究初年度である平成20年度はまず、C/EBPβ遺伝子ノックアウトマウスを用いた動物実験モデルの基盤整備を開始した。C/EBPβ遺伝子ノックアウトマウスを繁殖させ、定期的な研究を行える程度にノックアウトマウスを得る環境を整えた。さらに、野生型マウスを用いてCandida albicansによる菌血症モデル、及びリポポリサッカライド気管内注入による急性肺障害の実験モデルを確立した。一方、フローサイトメータを用いて、好中球の分化過程を連続的に観察するための染色方法を考案した。未分化細胞のマーカーとしてc-kit, CD34、顆粒球分化のマーカーとしてLy6G、他系統のマーカーとしてLineage=CD4, CD8, CD19, B220, Ter119、死細胞のマーカーとしてPIを用い、骨髄中及び末梢血中の好中球の造血変化を定常状態とCandida albicansによる菌血症状態により評価、比較した。この手法により好中球供給のダイナミクスを連続的に把握できると確認できた。本研究成果の一部は第83回日本感染症学会総会、及び第49回Interscience conference of antimicrobial agentsand chemotherapyにて報告予定である。次年度以降は、これらの手法を応用し、C/EBPβ遺伝子ノックアウトマウスを用いた敗血症及び敗血症性肺損傷時の好中球機能解析へとつなげていく予定である。敗血症及び敗血症性急性肺損傷の発生メカニズムにおける好中球の役割を、C/EBPファミリー転写因子群に含まれるC/EBPβに着目して解明する検討を継続した。C/EBPは、特に好中球系の前駆細胞の分化、成熟・増殖において、とりわけ急性ストレスの加わる重症病態時に重要な役割を果たす。平成21年度は、顆粒球造血過程をとらえるためのフローサイト新染色法を用いた敗血症病態の検討を行った。フローサイトメトリーを用いて好中球の造血過程を造血幹細胞から成熟好中球にいたる5つの分化段階に分けて検討した。特にカンジダ血症モデルを用いた検討では、感染2日目をピークに末梢血中の顆粒球が増え、骨髄中では感染1日目から細胞集団の分布に変化が観察された。特に骨髄芽球以降の細胞集団が一過性に増幅されていることを観察できた。以上の結果は第83回日本感染症学会総会において報告した。次に、この感染時の好中球造血亢進時に、C/EBPβがどの分化段階で関与しているかをC/EBPαと対比しながら、詳細に検討した。未分化な細胞集団の細胞分裂亢進にはC/EBPαの発現が低下し、これによる細胞周期抑制効果低下の関与がある可能性、C/EBPαの発現低下時の好中球機能維持にはC/EBPβが寄与している可能性など、感染・好中球造血亢進状態におけるC/EBPβの役割の一端が解明できた。以上の結果は第84回日本感染症学会総会にて報告予定である。以上の結果を踏まえ、C/EBPβ遺伝子ノックアウトマウスおよび野生型マウス敗血症モデルにより、骨髄中好中球造血過程、好中球游走能や貪食能、敗血症性急性肺損傷の組織像などを観察し、両群を比較することによりC/EBPβの関与についての検討を進めている。平成23年度は、これまでの研究成果を踏まえ、敗血症および敗血症性肺損傷の発生における好中球の役割を解明するため、転写因子C/EBPβに注目した研究を継続した。細胞周期解析では、敗血症時の好中球造血において前駆細胞レベルの未分化な細胞集団のみならず、骨髄球などのやや分化した細胞集団でも細胞周期の活性化を認めた。また造血過程ごとに細胞を回収しC/EBPβのタンパク量を検討したところ、造血過程全体を通してC/EBPβの発現が著明に上昇していた。これらの結果は、敗血症時には未分化やや分化した細胞集団にC/EBPβが作用し、細胞周期が活性化されることで好中球造血が亢進する可能性を示唆した。分化した細胞集団におけるC/EBPβの発現の上昇は好中球の機能の活性化に関与している可能性もある。以上の結果は第72回日本血液学会学術集会、及び52^<st> ASH ANNUAL MEETING AND EXPOSITIONにて報告した。

次に、C/EBPβの関与をさらに明確にするため、C/EBPβのノックアウトマウス,及びノックアウトマウス由来の骨髄細胞を移植したマウスを用いた敗血症病態の検討に着手中である。本実験は途中段階であるが、敗血症や敗血症性肺障害に対してC/EBPβをターゲットにした治療法を考案するために必要な研究であり、継続したい。
肥大心におけるマクロおよびミクロの冠循環特性の基礎的・臨床的解析

圧負荷、容量負荷に対して心臓が心筋肥大によって心筋へのストレスを緩和して適応することはよく知られている。しかし、その一方では肥大心において冠子備能が減少し、最大冠血管拡張時の冠血管抵抗が上昇していることが示されている。しかし、肥大心においてなぜ冠循環系が正常に機能しないのか、薬理学的冠血管拡張能が残っているにもかかわらず心内膜側虚血がなぜ進行するのかについての知見はほとんど得られていない。本研究では、20MH_2超音波血流計と光ファイバ型レ-ザドプラ血流計を用いて、前者はヒト肥大心冠血流動態の解析、後者はイヌ心筋外小冠動脈及び心筋内冠循環を計測し、肥大心の冠血流異常のメカニズムを中心に解析を進めた。まず、動物実験において、心筋収縮が心筋への動脈血流入を阻害するが、それは心筋内圧による心筋内血管の圧迫によるというよりも、心筋内血管への直接作用が重要であることを明らかにした。つぎに、ヒト圧負荷肥大心(高血圧肥大心および大動脈弁狭窄症)についてその冠血行力学的特性を明らかにした。すなわち、(1)収縮期に心筋内膜側から外膜側に向かう逆行性の血流があること、(2)拡張早期血流流入が障害されていること、(3)拡張末期血液流入はむしろ代償性で増加していること、などの特徴を示した。このような知見が今後の肥大心の冠血行異常解析へのステップとなり、かつ適切な治療法の選択の一助となると期待される。圧負荷、容量負荷に対して心臓が心筋肥大により心筋へのストレスを緩和して一定限度まで適応することはよく知られている。しかし、代償された心筋肥大において、臨床的・実験的所見より心筋へのエネルギ-供給系である冠循環系が正常に機能していないことが示唆されている。本研究では、動物実験および臨床計測によりこれまで明らかにされていない次の3点を研究目的とする。すなわち、(i)心肥大と心筋内・外冠血流拍動特性の関係、(ii)心肥大における心筋内微小循環特性の変化、(iii)肥大のregression過程の心筋内冠血流諸特性の変化、を解析することを目標とした。急性の圧負荷または容量負荷が心筋外および心筋内の動静脈血流波形に及ぼす影響を明らかにする前準備として、冠灌流圧をサ-ボ機構により種々の一定値に保ち、冠灌流圧と心室内圧の較差が動静脈血流波形にどのように影響するかを調べた。冠灌流圧の低下は、心筋内動脈における収縮期逆流および心筋外の細い静脈における拡張期逆流を増大させた。アデノシンは動脈の収縮期逆流を増大させたが、静脈の拡張期逆流を減少させた。これらの結果は拍動性動静脈血流が心筋収縮による圧迫と心筋内血液重、灌流圧と静脈圧等により規定されることを示唆している。一方、臨床研究では、20MHz超音波ドプラカテ-テルを用いて高血圧性圧負荷肥大心で左冠動脈前下行枝血流を計測し、動脈血流の拡張期の立ち上り速度が低下し、それが心筋肥大による微小血管の解剖学的変化、心筋弛緩特性の変化、心筋内圧等と関係することが明らかとなった。すなわち、(1)心肥大と心筋内・外冠血流拍動特性の関係、(ii)心肥大における心筋内微小循環特性の変化、(iii)肥大のregression過程の心筋内

冠血流諸特性の変化、を解析することを目標とした。まず、動物実験で心筋内微小血管系の機能的特性および心筋外小冠動静脈拍動血流の成因を調べた。その結果、心筋内微小血管系における血液貯溜量が心筋流入の阻害要因として重要であり、心筋内貯溜血液量の増加は低抗の増加により心筋への血液流入に対して阻害的に作用することがわかった。また、心筋収縮も血液流入を阻害するが、心腔内圧が10mmHg以下である心房動脈血流が心房収縮により阻止され、さらにイソプロテレノロ-ル投与により心房筋の収縮性を増加させると明らかな逆流を認めた。一方、拍動性小冠動静脈血流は左心室圧の増減によりほとんど変化しなかった。これらの結果は、心筋収縮が心筋内圧を介さず、直接心筋内血管に作用していることを示しており、圧負荷により心筋内圧が上昇した心臓が、心肥大により心筋内圧を緩和して適応する過程における冠循環特性の変化を考える上で重要な手がかりを与えると考えられた。次に、臨床研究として大動脈弁狭窄症と閉鎖不全症の肥大心の冠動脈血流を術中計測により、高血圧性肥大心の冠動脈血流を超音波ドプラカラ-ラルにより計測した。その結果、圧負荷肥大心では拡張早期冠動脈血流の立ち上りが障害され,それは肥大の程度と関連があった。
ゴルジ体の構造・機能調節と細胞増殖・細胞死の相互関系の解析

GM130、GRASP65、golgin97などの細胞の増殖や分化・アポトーシスでの変化を解析する上で、ゴルジ体に局在するコイルド・コイルタンパク質であるGM130とそのレセプターであるGRASP65のゴルジ体層板への局在化機構の解析と、局在や機能を制御する結合タンパク質の同定が必要であり、まずその解析を行った。GM130がGRASP65とともに、細胞質で合成された後、直接ゴルジ体層板へ局在化する事を証明しこれは論文として発表した(J. Cell Sci.,2001)。また、酵母のツーハイブリッド法や生化学的分離精製法を用いてGM130とGRASP65の結合タンパク質の探索をすすめたが、残念ながら、これまでに特異的な結合タンパク質は同定できていない。逆のアプローチとしてGM130、GRASP65の局在に関与する可能性のある複数回膜貫通タンパク質(YiplP)のファミリーがゲノム情報データ・ベースに存在する事を発見し、これらの解析を始めた。その一つがゴルジ体に局在し、細胞への過剰発現によってゴルジ体を細胞質に分散させることを発見し、現在そのメカニズムを解析中である。また最近、細胞を低いpHにさらす事によって、ゴルジ体が急速に細胞質に分散する現象を発見した。現在この処理のGM130、GRASP65、golgin97への効果を解析するとともに、これらのタンパク質のゴルジ体分散への役割について解析を行っている。また現在、GM130、GRASP65、golgin97などの細胞の増殖や分化・アポトーシスでの変化を生化学的に解析するとともに、GM130の遺伝子破壊マウスの作成を行っている。
多文化主義に基づく異文化間コミュニケーションとしての発信型ドイツ語圏文化学の構築

1.日本のゲルマニスティクはドイツ語圏のゲルマニスティクの研究成果を一方的に受容し,ドイツ語圏の研究を雛形としてドイツ語圏の研究に同化しようと努めてきた。その歴史を反省的に振り返ることにより,西洋の学の概念を唯一「正しい」とみなし,西洋の,ひいてはドイツ語圏のゲルマニスティクを学問的認識の正しさの基準とする考え方の背後に,実証主義が潜んでいることを発見し,日本の視点から独自の研究成果を発信できるゲルマニスティクを構築するためには,この素朴な実証主義信仰からの解放が必要であるとの認識に至った。2.ドイツ語圏においても知るに値する独自の研究成果を発信する「ドイツ語圏文化学」の構想について,それに基づく下記のテーマのケース・スタディを提示,ドイツ語圏,フランス,イタリアなどヨーロッパの研究者ならびに中国,韓国,台湾など東アジアの研究者と議論を交わし,おおかたの支持をえた。(1)ヘルダーにおけるVolkの概念と日本語「たみ」および漢語「民」との比較対照,(2)自文化の概念による異文化の概念の説明における諸問題,(3)禅の美学をドイツ語で説明する,(4)ケンペルの痕跡からゲーテの手稿『いちょうの葉』を読み解く,(5)鎖国時代における日独の相互発見と文化交流,(6)ハーマンの「へりくだり」の概念,レッシングの「同情」の概念および日本の対話形式から異文化間コミュニケーションの構成原理を析出。3.上記を踏まえて,本構想の「発信型ドイツ語圏文化学」を歴史的および理論的に根拠づけた。4.日本を語ったドイツ語のテクストに基づいて「日本を語るドイツ語」の収集と整理を図った。しかし,その資料となる文献が当初に想定したよりも遙かに多いことが判明したので,これについては改めて大がかりな研究プロジェクトが必要と判断した。従来の比較文化研究は,異文化間で歴史上において現実にあった影響関係に限定して比較研究してきた。しかし,歴史上はいかなる関係もなかった文化現象を異文化間で対照させて比較することも可能だ。それによって,異文化間で思いもよらなかった対応関係にある文化要素が発見され,また,その対照によって両文化の差異を明確にすることで,それぞれの文化を単独でみていたのではわからなかった当該文化の特色が浮き彫りとなる。従来の比較文化の研究が前者の歴史的影響関係の研究に自己限定するきらいが強かったのは,19世紀以来の人文科学の基幹的方法論となってきた実証主義へのこだわりがあったからだ。ところが,日常の経験における異文化との出会いは,過去の影響関係の有無とは無関係に,異質の文化に直面することが多い。その際,われわれはこの異文化要素(スープ)を理解し説明するにあたって,自分の文化にある要素からそれに相当するもの(みそ汁)を思い浮かべて対照することで理解しようとする。これはまさに対照の方法による比較であり,この日常的経験を学問化することにより,対照文化比較の新しい広大な研究領域が拓けてくる。これに類似する方法はすでに対照言語学で用いられているが,これを文化比較一般に拡大し,方法論的には「発見的方法」(Heuristik)を再評価することで,発信型ドイツ語圏文化学を基礎づける見通しが立った。さらに,とりわけ近代以降の西洋文化と非西洋文化との比較では,実証主義にこだわると,西洋文化が非西洋へ流入するという西洋を主とし,非西洋を従とする一方的関係でとらえられがちとなり,ここにも西洋中心主義の片鱗が残る。これに対して異文化の対照研究では,比較される文化は相互に対等の関係に位置づけられ,多文化主義の原理に適う文化比較が可能となる。

鎖国時代にオランダ人として来日していたドイツ人ケンペルやシーボルトとの出会いから,開国を経て明治以後の近代化におけるドイツ語,ドイツ文学,ドイツ文化に対する日本人の関わり方とその姿勢を歴史的に検証し,とりわけ,20世紀初頭にドイツに留学した第1世代の日本人ゲルマニストがもたらした文献学的実証主義が,今日まで日本のゲルマニスティクの研究を規定しており,それが,ドイツのゲルマニスティクから日本のそれが自立できないでいる根源的問題であることを論証した。その成果に基づいて,日本各地の研究者に加えて,アジア・ゲルマニスト会議が北京で開催されたのを機に,アジアの研究者たちとも意見を交換し,議論を重ねた。その結果,日本のゲルマニスティクをドイツのそれの単なる日本語ヴァージョンではなく,研究者の依って立つ文化に根ざした独自の関心に基づいて,ドイツで,ひいては欧米で行われている研究とは異なる成果を生むためには,我々に独自の概念や方法論,研究の枠組みを構築することが必要であるとの認識を共有することができた。そうした新しい「日本のドイツ語圏文化学」を形成しようとすれば,西洋で発展してきた学の方法論やパラダイムばかりか,そういうものを必要とする学の概念そのものをも疑問に付すことになり,改めて,人間の知的営みとしての学の定義を再検討すべきとの認識を裏書きすることにもなった。ところが,ここまでラディカルに学の根拠を問うことに対しては批判的な見解をもつ研究者も多い。しかし,西洋的学の概念にとらわれた研究者の立場の根拠を突き詰めると,あの実証主義に帰着することも明らかになった。この実証主義の呪縛から解放する論理の構築も,来年度へ向けての課題であり,それを踏まえて,近代化以前の日本の学問を,西洋のそれとは異なる様式をもつ学としてとらえ返すことになろう。1.本研究プロジェクトの過去2年間の成果を踏まえて,多文化主義に基づく異文化間コミュニケーションとしての発信型ドイツ語圏文化学の構想による次のテーマに関するケース・スタディーをドイツ語でまとめた。(1)ヘルダーにおけるVolkの概念と日本語『たみ』および漢語『民』との比較対照,(2)自文化の概念による異文化の概念の説明における諸問題,(3)禅の美学をドイツ語で説明する,(4)ケンペルの痕跡からゲーテの手稿『いちょうの葉』を読み解く,(5)鎖国時代における日独の相互発見と文化交流,(6)ハーマンの『へりくだり』の概念,レッシングの『同情』の概念および日本の対話形式から異文化間コミュニケーションの構成原理を析出する。これらに関する講演等を通じてドイツ,フランス,イタリアのドイツ語圏研究者と意見を交換,研究活動自体をも異文化コミュニケーションとしてとらえる本研究の構想を試行し,本研究の構想と具体的成果の国際的有効性を確認した。2.発信型ドイツ語圏文化学における対照研究の理論と方法論に関して,あらたにロシアにあってドイツ文学に通じた比較文学者V.M.Zirmunskijが神話や昔話研究で1920年代から提唱していた類型比較の方法,およびそれを引き継いで厳密化したチェコの比較文学者D.Durisinの理論を検討した。これらが本構想における対照研究と軌を一にしながら,比較の共通項の根拠を社会構造の同一性に求めるところに,そのマルクス主義的立場の限界があるとの認識に至った。3.日本を記述するドイツ語
水溶液の凍結による局所的な異常濃縮,pH変化効果を利用した炭酸ガスの還元固定化

予備的な実験で炭酸アンモニウムと硫化アンモニウムあるいは亜硫酸アンモニウムを含む水溶液を酸性条件下で凍結することにより氷の結晶粒界への水溶液の濃縮が起こり,反応が促進され,メタノールが生成されることを見いだし,この現象を詳しく研究した。まず比較的高濃度の硫化物の存在下で水中のサブミリモーラーレベルのメタノールを精度良く測定する方法の開発が必要であることが分かった。しかし,直接分析することは硫化物イオンのために非常に困難であることがわかった。そのため存在している硫化物イオンを銅イオン,亜鉛イオンにより沈澱し分離除去した後に分析を行う方法を検討した。その結果,硫化物イオンを分離除去したメタノールを,過マンガン酸カリウムによりホルムアルデヒドに酸化し,クロモトロプ酸法による比色法でメタノールの定量が可能であることを見いだした。この結果は現在論文を作成中である。一方,凍結による炭酸イオンの還元は再現性が悪く,十分信頼できるデータを得ることはできなかった。また,ホルムアルデヒド,ギ酸,メタンなどの有機物の分析を種々の還元剤,種々のpHで検出を試みたが,いずれの化合物を検出することもできなかった。亜硝酸イオンの溶存酸素による凍結過程での反応促進効果機構の解明から,反応が進む可能性は十分にあるが今回の研究では発表できるデータを得られたと言うことはできない。凍結条件,氷の生成のしかたなど,まだ十分にコントロールできていないものがあると考えられ,その解明を行う必要がある。また,今回の研究の中で,凍結速度を制御しながら下からゆっくりと凍結を行った場合,揮発性の溶存物質が気相に逃散することを見いだした。凍結による組成変化と考えることができ,さらに詳細な検討が必要である。
結晶成長における対称性の破れに関する理論的研究

1.粉砕攪拌で結晶のカイラル対称性の完全な破れが実現できるだけでなく,同様な方法によって分子のカイラリティが転換できるという注目すべき実験が報告された.カイラル対称な分子についてのわれわれのモデルは,溶液中でカイラルな分子のラセミ化が起きる場合にも拡張して,この機構を説明できる.このモデルの解析から,粉砕攪拌強度に緩和時間が反比例すること,不安定平衡であるラセミ固定点の状態から最終のホモカイラルな状態に移ると単分子濃度が低下すること,ラセミ化が遅い場合には一時的に優勢種単分子の濃度が増大することなどを見出した.今後,クラスター分布の発展を調べ,この機構の全貌を探る.2.過飽和度が大きい場合のBecker-Doeringモデルの数値シミュレーション結果の考察から,自由度を減らした簡単なモデルを作った.これによって単分子密度の時間変化が簡単に計算でき,数値計算が不可能な低下飽和度の場合でも系の時間発展を予想できる.3.ヘテロエピタキシャル成長においては,しばしば吸着物結晶の並進対称性を破るミスフィット転位が導入される.転位を含んだ2次元格子モデルを構築し弾性エネルギーを計算することで,転位間相互作用の詳細と転位間の最適距離を決めることができた.また表面に島ができる場合の計算から成長モードの予想を行い,いろいろな実験結果の統一的理解を可能にした.4.si(111)面の1x1構造と7x7構造の転移温度付近やSi(001)微斜面ではステップの両側の表面構造が異なる.この表面の通電加熱で吸着原子のドリフトが起こり,これが微斜面ステップの蛇行やバンチングを起こす機構を明らかにした.5.SrTiO_3微斜面での表面ステップパターン緩和の実験とモンテカルロシミュレーションを比較し,ステップ端エネルギー障壁の存在によって,穴と島の非対称性が説明できることを示した.1.粉砕攪拌で結晶のカイラル対称性の完全な破れが実現できるだけでなく,同様な方法によって分子のカイラリティが転換できるという注目すべき実験が報告された.カイラル対称な分子についてのわれわれのモデルは,溶液中でカイラルな分子のラセミ化が起きる場合にも拡張して,この機構を説明できる.このモデルの解析から,粉砕攪拌強度に緩和時間が反比例すること,不安定平衡であるラセミ固定点の状態から最終のホモカイラルな状態に移ると単分子濃度が低下すること,ラセミ化が遅い場合には一時的に優勢種単分子の濃度が増大することなどを見出した.今後,クラスター分布の発展を調べ,この機構の全貌を探る.2.過飽和度が大きい場合のBecker-Doeringモデルの数値シミュレーション結果の考察から,自由度を減らした簡単なモデルを作った.これによって単分子密度の時間変化が簡単に計算でき,数値計算が不可能な低下飽和度の場合でも系の時間発展を予想できる.3.ヘテロエピタキシャル成長においては,しばしば吸着物結晶の並進対称性を破るミスフィット転位が導入される.転位を含んだ2次元格子モデルを構築し弾性エネルギーを計算することで,転位間相互作用の詳細と転位間の最適距離を決めることができた.また表面に島ができる場合の計算から成長モードの予想を行い,いろいろな実験結果の統一的理解を可能にした.4.si(111)面の1x1構造と7x7構造の転移温度付近やSi(001)微斜面ではステップの両側の表面構造が異なる.この表面の通電加熱で吸着原子のドリフトが起こり,これが微斜面ステップの蛇行やバンチングを起こす機構を明らかにした.5.SrTiO_3微斜面での表面ステップパターン緩和の実験とモンテカルロシミュレーションを比較し,ステップ端エネルギー障壁の存在によって,穴と島の非対称性が説明できることを示した.1)研究課題を設定するきっかけとなった粉砕攪拌条件で結晶のカイラル対称性の完全な破れが実現できるとする実験の機構の解明については,系の自由度を極端に少なくしたモデルで定性的な振る舞いを説明できたが,定量的な解析にはクラスターサイズ分布の変化についての完全な解を求める必要があり理論的検討を行っている.2)最近工学的な見地から注目されている添加物による光学異性体の分別の問題については,光学異性体のおのおのを独立とみなし,カイラル対称性を破る添加物が反応の時定数および界面自由エネルギーを変化させるとして,大きなクラスターの成長の詳細を無視したモデルをつくった.このモデルによって成長容器中の観測される結晶数の変化を定性的に理解できた.しかしほんとうは光学異性体の両成分には相互作用があると考えられるので,この点を調べる実験が行われることが望ましい.3)結晶表面の拡散の等方性が破れたSi(001)面はその微斜面に拡散容易軸が90度交代するテラスが現れる.この微斜面のステップの蛇行やバンチングに対する蒸発や成長,2次元的ステップパターンの効果を調べた.ステップ束の成長速度が、ステップの蛇行による束の組み換えの促進によって,1次元的な場合と逆転することがわかった.これによって解きがたいと思われた実験と理論との矛盾が解消された.4)ヘテロエピタキシャル成長において吸着物結晶格子の並進対称性を破るかたちでミスフィット転位が導入されることがある.転位導入の条件と転位間の最適距離を決めるには転位間相互作用の正確な理論が必要である.転位を含んだ2次元格子モデルを構築することで任意の配置の弾性エネルギーを数値的に計算することが可能になった.吸着物が平坦な層を作る場合に連続体弾性理論とのよい一致を見たので,このモデルを使い連続体理論では扱えない表面に島ができる場合などの研究を進めている.

1)粉砕攪拌条件で結晶のカイラル対称性の完全な破れが実現できるとする実験の機構の解明や,工学的な見地から注目されている添加物による光学異性体の分別の問題の定量的な解明のためには,クラスターサイズ分布の変化について明確な理解が必要である.そこで原理的に核生成の初期から熟成までを統一的に扱うことのできるBecker-Doeringモデルでのクラスターの成長過程を初期から後期まで追うことを試みた.しかし,そのような既成の理論はなく,結晶の核生成からOstwald熟成までの極端なサイズの違いを考えると直接的な数値計算も困難である.そこで数値計算が何とか可能な,極端に過飽和度が大きい場合のBecker-Doeringモデルでの数値シミュレーションを行い,その結果の考察から,極端に自由度を減らした簡単なモデルを作った.これによって単分子密度の時間変化が簡単に計算でき,数値計算の様子をある程度定量的に再現することができた.このモデルがよければ,数値計算が不可能な低下飽和度の場合にも系の時間発展を予想できることになる.現在詳細な理論的検討を行っている.2)結晶表面の拡散の等方性が破れたSi(001)面はその微斜面に拡散容易軸が90度交代するテラスが現れる.この微斜面の通電によるバンチングにおいて,ステップ束の成長速度が,ステップの蛇行による束の組み換え促進という2次元効果で,1次元的な場合と逆転すること,電流の向きによって束から分離したステップ対の進行方向が反転することなどがわかった.3)ヘテロエピタキシャル成長においては,しばしば吸着物結晶格子の並進対称性を破るかたちでミスフィット転位が導入される.転位を含んだ2次元格子モデルを構築することで,転位間相互作用の詳細と転位間の最適距離を決めることができた.このとき転位芯近傍の力の分布がプラス-マイナスとマイナス-プラスの転位配置についての対称性を破ることを具体的に示した.また吸着原子位置を決める定性的な指針を与えた.このモデルを使い連続体理論では扱えない,表面に島ができる場合などの研究を進め,成長モードの予想を行っている.4)異方性の強いSi(110)面のエッチングで,表面の粗さが時間に比例して増大するという珍しい現象がある.溶液中の拡散場の非一様性とエッチャント濃度依存性の反転を仮定すれば,界面不安定化としてこれが説明しうることを示した.1.粉砕攪拌条件で結晶のカイラル対称性の完全な破れが実現できることに関連して,最近,同様な方法によって分子のカイラリティが転換できるという注目すべき実験が報告された.カイラル対称な分子についてのわれわれのモデルは,溶液中でカイラルな分子のラセミ化が起きる場合にも容易に拡張できる.このモデルの解析から,粉砕攪拌強度に緩和時間が反比例すること,不安定平衡であるラセミ固定点の状態から最終のホモカイラルな状態に移ると単分子濃度が低下すること,ラセミ化が遅い場合には,一時的に優勢種単分子の濃度が増大することなどを見出した.2.ヘテロエピタキシャル成長においては,しばしば吸着物結晶格子の並進対称性を破るかたちでミスフィット転位が導入される.転位を含んだ
コンピュータビジョンと大規模分散処理による非侵襲レジストレーションシステムの開発

本研究は、距離カメラなどによる非侵襲の患者体表面3次元計測の技術と、大規模分散処理によるレジストレーション計算の融合したシステムのプロトタイプの開発を目指すものである。市販の距離画像カメラを用いて、患者体表面の動きをマーカーを用いずにリアルタイムに計測することで、商用の腹圧ベルトのセンサーと遜色ないレベルで、非侵襲でありながら体表面の多数点で同時に呼吸波形を取得できることを可能にした。また、患者体内の解剖学的変化を時系列に追跡する処理を行うため、PCクラスタを構築した。シングルプロセッサを用いた計算に比べ10倍高速化でき、精度は商用のものと比べて遜色がなかった。平成25年度の成果は以下の通りである。1)距離画像カメラを用いた非侵襲3次元リアルタイム計測システムのプロトタイプ制作:マイクロソフト社製の距離画像カメラKinectを用いて、患者体表面の動きをリアルタイムに計測することで、商用の腹圧ベルトなどのセンサーと全く遜色ないレベルで、非侵襲でありながら体表面の多数点で同時に呼吸波形を取得できることを可能にした。従来は、数mmといわれていたKinectの距離分解能を、革新的なアルゴリズムを用いることで、一気に10倍程度向上させることに成功した。2)多数のカメラによる3次元再構成:患者位置の高精度な情報取得のため、既存のカメラによる複数枚の画像から、患者の3次元位置を再構成することに成功した。高速なアルゴリズムを使用することで、患者セットアップの大幅な労力削減につながると期待できる。3)大規模分散処理を用いたレジストレーションシステムの開発:患者体内の解剖学的変化を時系列に追跡する処理を行うため、本学医学部附属病院にコンピュータ6台をギガビットイーサーでつなぎ、PCクラスタを構築した。構築したクラスタ上に、MPIを導入し、CPUの並列計算の環境を整えた。Bスプラインを用いた非剛体レジストレーションシステムの並列化に取り組み、シングルプロセッサを用いた計算よりも、10倍の速度で計算が行えることを確かめた。精度は商用のものと比べて遜色ない精度であることを確かめた。これらの研究成果をアメリカ医学物理学会、第106回日本医学物理学会学術大会、第107回日本医学物理学会学術大会での口頭発表、群馬大学、順天堂大学での招待講演として発表した。また、医学物理学会の優秀研究賞を受賞した。1)距離画像カメラを用いた非侵襲3次元リアルタイム計測システムのプロトタイプ制作:マイクロソフト社製の距離画像カメラKinectを用いて、患者体表面の動きをリアルタイムに計測することで、商用の腹圧ベルトのセンサーと遜色ないレベルで、非侵襲でありながら体表面の多数点で同時に呼吸波形を取得できることを可能にした。さらに表面のみの情報から、内部を有限要素法により変形しても、大きく精度が落ちないことを確かめた。2)多数のカメラによる3次元再構成:患者位置の高精度な情報取得のため、複数枚の2次元画像から、患者の3次元情報を再構成することに成功した。3)大規模分散処理を用いたレジストレーションシステムの開発:患者体内の解剖学的変化を時系列に追跡する処理を行うため、コンピュータ6台をギガビットイーサーでつなぎ、PCクラスタを構築した。Bスプラインを用いた非剛体レジストレーションシステムの並列化に取り組み、シングルプロセッサを用いた計算に比べ10倍高速化でき、精度は商用のものと比べて遜色がなかった。さらにPC1台でのGPU2枚を制御したデータ分割演算により、並列化効率100%に近い演算を達成することに成功した。これらの研究成果を期間全体で、学会発表(12件)うち招待講演(3件)、国際学会発表(4件)、論文(12編)として発表した。医学物理本研究の目的は、距離カメラなどによる非侵襲の患者体表面3次元計測の技術と、大規模分散処理によるレジストレーション計算の融合したシステムのプロトタイプの開発を目指すものである。必要な要素技術は、大雑把ではあるが、現段階で機能することが確かめられた。その意味で、目的達成のベースラインはすでにクリアしている。平成26年度は、これらの成果をさらに推し進め、GPUを使った並列計算などさらなる高速化と大規模並列計算に適した形に実装する。

さらに、患者の動きや体表面の情報をリアルタイムに取得できる距離カメラからの情報を使い、患者の動きを取り入れた革新的なレジストレーション手法の開発を行う。これらの研究成果を国内、海外の学会で発表するとともに、国際的な学会誌への論文投稿を行う。次年度の計画に対して、予定の助成金では足りない恐れが生じたため。次年度は、アメリカ医学物理学会(AAPM)で当該の成果を発表するための参加費、旅費、および国内の学会、研究会での発表の参加費、旅費を計上する。また、論文発表のための費用が必要である。
サイクリン分解と染色体分離、M期脱出に必須のユビキチン経路

分裂酵母からその本来の酵素機能を指標にE2遺伝子(cDNA)の系統的検索を行った。その結果得られたE2遺伝子の一つであるubcP4はこれまでに見つかっていない新奇なもので細胞増殖に必須であった。そこでこの遺伝子の欠損による表現型を詳細に解析したところ、その発現を抑制すると細胞周期G2期停止と、分裂中期から後期への進行が止まり染色体分離が抑制されることの2点が最終表現型であることがわかった。特に分裂中期での停止の表現型は、最近明らかにされたM期Cyclin(cdc13遺伝子産物)分解のためのE3複合体(APC : Anaphase Promoting Complex)の構成分子の一つをコードするcut9遺伝子の変異株と非常に酷似した表現型を示し、ubcP4の過剰生産によりcut9変異を抑制した。またUbcP4を枯渇させた細胞中では分裂酵母のM期サイクリンであるCdc13蛋白質が分解されずに安定化することも確かめた。これらのことからubcP4を介してユビキチン経路のターゲットの一つはM期Cyclinであり、ubcP4はサイクリン特異的ユビキチンリガーゼE3として最近同定されたAPC(またはCyclosome)と共役的に働いているE2分子と考えられた。ubcP4欠損株では、M期Cyclinと同一のAPCを介した機構で分解されると考えられている分裂中期の染色体対合の維持に必須の蛋白質の分解も抑制されるために表現型としてはM期脱出ができなくなったと考えられる。
地すべり, 山崩れ災害の地域比較による地質学的, 歴史地質学的考察

62年の夏から秋にかけて,日本各地の地すべり,山崩れ災害地の現地調査と資料収集を実施した.調査地域は,長野市地附山地すべり,長野市茶臼山地すべり,富山県立山大鳶崩れ,神戸市丸山断層付近の山崩れ,長崎県島原半島眉山崩れ,山形県大綱地すべり,山形県肘折豊牧地すべり,の各地域である.現地調査に際しては,地すべり,山崩れ災害の被害状況の確認や地質調査に加えて,過去の災害状況が示された古文書史料や古絵図史料の収集に努めた.各地の地すべり,山崩れ災害地においては,いずれも大規模な土木工事(水坂きトンネルや砂防堰堤など)が施され,二次災害の防止が計られている.しかし,長野市や神戸市のような都市化が進行している地域では危険個所がかなり残されている.とりわけ,地附山地すべり地においては,被害を受けた土地が再び整地されて分譲されようとしており,被害世帯の補償も全く進展していない状況で,二次災害の安全性も充分確認されないままに再開発が進められていることは問題である.文献史料から過去の災害状況を復原すると,永年災害が継続している場合と,比較的近年に被害が生じ始めている場合に二分される.たとえば,長野市の地附山と茶臼山の地すべりは,江戸後期の善光寺大地震の際は何等影響がなく,より新しい時代に災害が発生している.それに対し,立山大鳶崩れや島原眉山崩れの場合は江戸時代以来,現在に至まで被害が続いている.このような災害の継続性と地質との関連に,今後より注目す必要があろう.そして,それが災害復旧の際の安全性の確認にもつながるといえる.62年の夏から秋にかけて,日本各地の地すべり,山崩れ災害地の現地調査と資料収集を実施した.調査地域は,長野市地附山地すべり,長野市茶臼山地すべり,富山県立山大鳶崩れ,神戸市丸山断層付近の山崩れ,長崎県島原半島眉山崩れ,山形県大綱地すべり,山形県肘折豊牧地すべり,の各地域である.現地調査に際しては,地すべり,山崩れ災害の被害状況の確認や地質調査に加えて,過去の災害状況が示された古文書史料や古絵図史料の収集に努めた.各地の地すべり,山崩れ災害地においては,いずれも大規模な土木工事(水坂きトンネルや砂防堰堤など)が施され,二次災害の防止が計られている.しかし,長野市や神戸市のような都市化が進行している地域では危険個所がかなり残されている.とりわけ,地附山地すべり地においては,被害を受けた土地が再び整地されて分譲されようとしており,被害世帯の補償も全く進展していない状況で,二次災害の安全性も充分確認されないままに再開発が進められていることは問題である.文献史料から過去の災害状況を復原すると,永年災害が継続している場合と,比較的近年に被害が生じ始めている場合に二分される.たとえば,長野市の地附山と茶臼山の地すべりは,江戸後期の善光寺大地震の際は何等影響がなく,より新しい時代に災害が発生している.それに対し,立山大鳶崩れや島原眉山崩れの場合は江戸時代以来,現在に至まで被害が続いている.このような災害の継続性と地質との関連に,今後より注目す必要があろう.そして,それが災害復旧の際の安全性の確認にもつながるといえる.
光合成色素構成比による水界中の植物プランクトン各綱別存在量の測定に関する研究

本課題の光合成色素(クロロフィル・カロテノイド)から植物プランクトンの綱を推定するためには,綱に特有のカロテノイドの正確な同定と定量が必要であった。野外調査で得られる試料には,純粋培養系には見られない多くの分解生成物が混入しているため,当初HPLCによる分析が困難であったが,本研究を遂行する過程で,前年度までに,計算機プログラムの改良で野外調査試料に付いても解析が可能になった。本年度は,東京湾北東部に4定点を設け,夏期は毎月,冬期には隔月に,表層から底層まで約4m毎に4から5層で採水し,試水中のカロテノイド量をhplcの手法で測定し,植物プランクトン各綱に特有のカロテノイド量から,当海域での綱別存在量を推定した。また,一部の試料に付き,検鏡による植物プランクトンの同定を行い,本課題の方法の妥当性を検討した。当海域で出現頻度・量共に多かった珪藻は,Skeletonema costatum,Tharassiosira cf.binata,Nitzschia pugens,N.cf.multistriata等であった。調査期間中,'93年6月,9月にHeterosigma akashiwoによる赤潮が観測され,これに対応して,ラフィド藻綱に特有のカロテノイドの一つであるViolaxanthinが多量に検出された。'93年5月には,渦鞭毛藻のGonyaulax verior,Ceratium lineatum,C.fusus等による赤潮が観測され,この時は,渦鞭毛藻の特徴であるPeridininがカロテノイドの大部分を占めた。東京湾の試料中には,クリプト藻に特有なカロテノイドであるAloxanthinが検出され,その変化の様子は,微少なため検鏡では十分に同定できなかった微小鞭毛藻類の現存量の変化と良く対応した。通常,現場におけるクリプト藻の現存量は,同定が困難なため把握しにくいが,本方法により,定量が可能となり,本海域では多い時には,全藻類の1割以上になることが明らかになった。以上のように,本方法による,植物プランクトン綱別存在量の推定は,実際の海域に付いても非常に有効であることが明らかになった。1991年7月24日から8月12にかけて瀬戸内海,家島において隔離水界(直径5m水深約18m)を用いた実験を行った。隔離水界内に窒素・リン等の栄養塩を添加することで隔離水界内の植物プランクトンの組成は大きく変動した。採水は実験期間中の毎日一回,表層から底層まで(0,2.5,5,7.5,10,15,17m)行い,GF/DおよびFF/F濾紙上に濾別した試料から光合成色素を90%アセトンにて抽出し,高速液展クロマトグラフィ-(HPLC)にて分析した。試水中の植物プランクトンを検鏡により同定し,上記方法の検証を行う必要があるが,この同定は専門家に依頼中である。過去のデ-タの多変量解析で珪藻・渦鞭毛藻・ラフィド藻が主構成要素の場合には良好な結果が得られているが,これらにさらに緑藻やクリプト藻の加わった場合には解析が困難であった。

本年度もクリプト藻に特有のカロテノイドであるアロキサンチンが見い出された。これを解析するため,実験室系でCtyptomonas4種類を培養し,それらを標準試料としてHPLCにて分析した。この結果,新たに,クリプト藻の加わった場合の解析が可能になった。また,上記の隔離水界内の3層にセディメントトラップを設置し,沈降物を捕集した。同様のHPLC分析で,沈降物中の色素を分析したところ,クロロフィルの分解物が,マ-カ-となる綱に特有のカロテノイドと近い保持時間であり,分離が困難である事が判明した。水中の試料では,クロロフィル分解物存在量が少なく,問題にはならないが,沈降物中には,多くの分解物が存在した。そこで,新たに,フォトダイオ-ドアレイ検出器を用いた分析方法を開発した。この各標準色素の吸収スペクトルを用いて最小2乗解析する分析法によって,沈降物のように,分解物を多く含む試料についても解析が可能になった。平成4年5月から、12月にかけ、約1回/月の頻度で、東京湾北西部に設定した4定点で、34m毎に表層から低層までの4あるいは5水深で採水した。試水をGF/Fろ紙にてろ過し、光合成色素を90%アセトンにて抽出し、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて分析した。東京湾で主に見られたカロテノイドは、フコキサンチンとペリジニンであり、これらを特有カロテノイドとする珪藻と渦鞭毛藻の存在が示された。また、試水を検鏡・固定して得られた結果と、色素量から計算した結果の間には良い相関が得られた。本研究の方法で重要なパラメーターは、植物プランクトン各網のカロテノイド/クロロフィルaの比であるが、主要な植物プランクトンである珪藻についてのフコキサンチン/クロロフィルa比は東京湾の試料につき重量比で1.1±0.2と求められ、昨年度夏期に行った瀬戸内海での実験で得られた値1.1±0.1と良く一致していた。東京湾におけるこの比は季節によって0.81.3の範囲で変動し、同じ珪藻網でも海域における優占種の違いによる差が示唆された。東京湾で得られた試料のクロマトグラムは大変複雑で、一見一つのピークに見えても複数の色素を含む物が多くみられた。本年度は、新たな計算機プログラム(約6000行)を開発し、複合ピークの解析を可能にした。複合ピークは、可能性のある色素の全ての組み合わせに付いて解析し、赤池の情報量基準を用いて、その中から最適の色素の組み合わせを求めた。この方法で、クロロフィルの分解物であるフェオフォルビッドと重なるカロテノイドの定量が可能になった。通常は分解が困難であるα-カロテンとβ-カロテンの組、また、同様の関係にあるゼアキサンチンとルテインの組も、計算機により分離定量できた。ゼアキサンチンは、多くの種類の植物プランクトンに含まれるが、通常その存在量は少ない。しかし、藍藻には特徴的に多く含まれ、ゼアキサンチンが定量できるようになった意義は大きい。本課題の光合成色素(クロロフィル・カロテノイド)から植物プランクトンの綱を推定するためには,綱に特有のカロテノイドの正確な同定と定量が必要であった。野外調査でえられる試料には,純粋培養系には見られない多くの分解生成物が混入しているため,当初HPLCによる分析が困難であったが,本研究を遂行する過程で,前年度までに,計算機プログラムの改良で野外調査試料に付いても解析が可能になった。本年度は,東京湾北東部に4定点を設け,夏期は毎月,冬季には隔月に,表層から低層まで約4m毎に4から5層で採水し,試水中のカロテノイド量をhplcの手法で測定し,植物プランクトン各綱に特有のカロテノイド量から,当海域での綱別存在量を推定した。
病原性大腸菌ゲノムの多様性と可塑性

【背景と目的】病原細菌の遺伝的多様性の解析は細菌の病原体としての特性を理解するためにはきわめて重要である。本研究においては、病原性大腸菌に焦点を絞り、種々の病原性大腸菌の遺伝的多様性をゲノム生物学的な観点から解明することを試みた。【研究結果】病原性大腸菌O157堺株の全ゲノム配列を決定し、非病原性大腸菌K-12のゲノム配列と比較することによって、大腸菌ゲノムの基本骨格と考えられる4.1Mbの配列を見出すとともに、O157にのみ存在する1.4Mbの配列を同定した。この菌株特異的配列は様々なサイズの断片として染色体上に散在し、その多くが外来性であった。これらの知見から、各種大腸菌の全ゲノム構造を共通のプライマーセットを用いたPCR(whole genome PCR scanning法)によってシステマティックに解析できると考えられた。まず、パイロット試験として、本法を用いた緑膿菌染色体上のピオシン領域(35Kb)の解析を行い、これがゲノムの多様性解析に充分応用できることを確認した。そこで、大腸菌ゲノムを全ゲノムレベルで解析できるプライマーを560組作成し、病原性大腸菌の解析に応用した。本年度は解析対象として、由来の異なる10株のO157を選択し、その解析を行った。プライマーは10-15Kbで設定したため、全ての解析はlong PCR法を用いて行い、PCR産物のサイズ測定もlong gelを使って行った。その結果、O157菌株間には予想以上の多様性(菌株特異的な配列のバリエーション)が存在することが明らかになるとともに、本法によってそのゲノム上の存在部位が容易に同定できることが確認できた。また、XbaI切断パターン(PFGEによる)を基にしたゲノムタイプのクラスターリングの結果と本法によって見出されたゲノム構造のバリエーションの程度には明らかな相関が認められた。完全な解析はまだ終了していないが、今後、今回の解析結果をさらに詳細に検討するとともに、他のタイプの大腸菌の解析を行い、病原性大腸菌ゲノムの多様性の全体像を明らかにしていきたい。
反応集積化が導く中分子戦略：高次生物機能分子の創製

本領域では反応集積化などを利用した合成プロセスの飛躍的な効率化により中分子領域の化合物(分子量500-3000程度)の効率合成,さらにはその利用を目的としている.総括班では,研究者の交流,情報交換の促進,共同研究の支援,広報活動などを行った.本年度は,“The 4th International Symposium on Middle Molecular Strategy(ISMMS-4)",“新学術領域「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」第6回公開成果報告会",“新学術領域「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」第7回公開成果報告会"を主催した.また,若手の交流促進,人材育成を目的として,“第5回新学術領域研究「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」若手シンポジウム" ,“第6回新学術領域研究「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」若手シンポジウム"も開催した.加えて,総括班予算で購入した測定機器を用い,班員が合成したサンプルを測定することで,本領域の研究推進を図った.また,本総括班で雇用した技術補佐員が生物活性試験などを担当することで班員間の共同研究を推進した.他にも特にマイクロフロー合成の普及に力を入れた.マイクロフロー反応に習熟した班員の研究室で積極的に講習会を行ってもらうとともに,その研究室で他研究室からの学生や研究者の受け入れ,その技術指導を行った.これらの成果として多くの共同研究が進行中である.また,領域のHPを整理することで,これまで日本領域で得られた成果を分かりやすく一般の人々に公開した.併せてサイエンスカフェなどのアウトリーチ活動も積極的に推奨した.中分子領域の化合物(分子量500-3000程度)は、多彩な生物作用を示すため、医農薬などの高次生物機能分子として大きな注目を集めているが、実用的な合成が困難であるために十分には開発されていない。そこで本領域研究は、反応集積化などを利用した合成プロセスの飛躍的な効率化により、中分子を実用的な生物機能分子として創製することを目的とする。本年度は2回の成果報告会に加え,国際学会を主催した.これにより本学術領域のアクティビティを示すとともに,本領域における最先端の研究の情報交換を行うことができた.加えて,若手の会を開催した.この若手の会においても熱心な議論が行われ,若手の交流に効果的であった.これらの会に加えて,国際学会を共催した.これは本分野が非常に盛り上がっていることを示している.本分野がこのような盛り上がりを見せている背景には本学術領域の貢献が大きいものと考えている.本領域に係った多くの若手研究者が次のステップを踏み出している.これは本学術領域における若手の人材育成が効果的に機能していることを示していると考えている.また,本領域から多くの受賞,招待講演が選ばれていることも本領域のアクティビティの高さを示している.本領域で購入した質量分析計,クリーンベンチ,核磁気共鳴などの装置は領域内で有効に利用されている.また,本領域で雇用した研究員,事務補佐員は研究者間の橋渡しを助けており,多くの共同研究が実施されている.このように研究推進,人材育成,何れの観点から言っても本総括班は本来の目的を十分に果たしている.本領域研究は、A01高次機能中分子の創製、A02生物機能中分子の高効率合成、A03反応集積化の3班体制で、それぞれ(1)複合機能を有する生物活性中分子の合成、(2)糖鎖や天然物など複雑構造の生物機能中分子の効率的合成法開発、(3)効率的合成プロセスの開拓を目指した触媒反応場とマイクロフロー反応場等を利用した反応集積化をミッションとして、それぞれの研究題目に集中的に取り組む。さらに各班で開拓される「集積反応化学」や「機能分子」を領域内で共有し、横断的共同研究を推進して、有機合成化学を起点とした生物機能中分子を生み出す新学術領域を構築する。総括班は班内,班間を問わず,本領域研究の円滑な実施のために、全体で有機的に連携した共同研究の推進を行う.具体的には,研究成果報告のための公開シンポジウムを年度ごとに12回開催する。この際、国内外の関連分野の研究者も招き、講演を依頼するとともに情報交換を行う。公開シンポジウムとは別に集積型有機合成国際シンポジウムを同シンポジウム組織委員会とともに従来の規模(100名程度)を拡大して開催し、本領域の研究成果を世界に向けて発信するとともに、活発な討論を通じて情報交換を行う。また,計画班間を横断する重要研究テーマの研究加速を目的として、流動研究員を配置する。流動研究員は研究の進捗に応じて研究グループを横断して研究を実施し、本研究が標榜する計画班連携を促進する。本領域で得られた成果を社会・国民に向け、広く情報を発信するため、本研究を含む領域研究のWebサイトを充実するとともに、様々なメディアに情報提供する。サイエンスカフェなどのアウトリーチ活動にも積極的に参加し、研究者以外の一般の人々にも分かりやすく研究成果を伝え、国内外へ広く情報発信する。本研究により合成した化合物は様々な生物活性試験などに広く利用されるよう、化合物バンクへと登録を検討する.総括班では,本領域研究の円滑な実施のために、全体で有機的に連携した共同研究の推進、全体的な研究方針の策定や見直し、シンポジウムや若手勉強会を開催して、研究者間の効率的な連携や共同研究を推進してきた.