hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
戦後ドイツ政治と司法を通じた「過去の克服」

今年度は、5つの研究課題のうち(3)ナチ司法の解体と司法の民主化改革、(4)東ドイツにおけるナチ犯罪追及の実態と東西ドイツ司法の相互関係、(5)連合国裁判の受容とジェノサイドを予防する司法システムの形成、に取り組んだ後、(1)西ドイツ及び統一ドイツにおけるナチ犯罪の司法訴追の展開、(2)ナチ犯罪裁判と公共の記憶の形成、も合わせて総合的な考察を行い、研究を総括した。第二次大戦後のドイツが行なったナチ犯罪追及の展開を明らかにし、戦後政治の発展のなかに位置づけるとともに、その成果と闇題点、並びにそれらの法的、政治的、社会的な要因を分析した。その際、異なる政治・司法制度のもとで行なわれた東西ドイツのナチ犯罪訴追の特質や連関、両国の相互批判が及ぼした作用も検証した。また、連合国による戦犯裁判や戦後に制定された法規範への対応、冷戦後のドイツが展開しているICC(国際刑事裁判所)支援政策についても追究した。ナチ犯罪追及は、ナチ不法の実態解明、ナチ時代に関する歴史認識や歴史研究の深化、ナチズム後の法意識の再建や司法制度の改革など、個人の刑事責任の確定をこえる多面的な効果をもたらした。こうしたドイツの事例を、ジェノサイド等の重大な国際犯罪の処罰・予防と事後の社会再建という国際的、普遍的な視点からも検討し、犯行者の処罰と法の支配の回復、住民間の和解、加害・被害の事実究明と公的記憶の形成、法・司法制度の民主化、などから成る複合的プロセスとして、司法分野の取り組みが果たしうる役割を考察した。研究成果は、『季刊戦争責任研究』(2008.3刊行)、『ドイツ研究』(2008.4刊行予定)に掲載の論文、『図説ドイツの歴史』(分担執筆、2007.10刊行)で発表したほか、日本学術振興会人文・社会科学振興プロジェクト研究事業・領域II-1「ジェノサイド研究の展開」主催の国際シンポジウム(2008.1)でも口頭発表を行った。本年度は、戦後ドイツの司法と「過去の克服」に関する内外の研究文献・資料の網羅的収集と解析を行うと同時に、5つの研究テーマのうち(1)ナチ犯罪の司法訴追の展開、(2)ナチ犯罪裁判と公的記憶の形成、(5)連合国裁判の受容とジェノサイドを予防する司法システムの構築、に重点的に取り組んだ。(1)については、1.連合国の監督のもとで部分的なナチ犯罪追及が行われた占領期から1950年代初頭、2.旧ナチ勢力の恩赦と再統合が主潮流となり、ナチ犯罪訴追が後退した1950年代、3.司法取り組みの不足や欠陥が注目を浴び、ナチ犯罪訴追が活性化した1950年代末から1960年代以降の各時期における、ナチ不法の検証に関する司法政策、ナチ犯罪裁判の実施状況と傾向、その背景をなした政治的、社会的要因を分析した。(2)については、アウシュヴィッツ裁判を中心に、ナチ犯罪訴追が公的記憶の形成に及ぼした作用を検討した。裁判が歴史的事実の究明にはたした貢献とその限界、新たに生み出された歪みや偏向、裁判に対するドイツ社会の様々な反応を検討し、裁判手続きを通じた過去の検証がもつ効果、特質及び問題点を考察した。(5)については、1990年代以降にドイツが展開しているICC支援政策について、ナチズムの「過去の克服」との連関も考慮しつつ、ICC規程の策定、採択に関する国際的な政治過程でドイツが果たした役割、ICC創設をめぐる主要政党のコンセンサスとICC支援政策の形成要因、ICCに対応する国内法制化の実態と特徴を分析した。これについての研究成果は、日本学術振興会人文・社会科学振興プロジェクト「ジェノサイド研究の展開」の研究雑誌Comparative Genocide Studiesに発表する。(2006年6月刊行予定)本年度は、5つの研究課題のうちとくに(5)連合国裁判の受容とジェノサイドを予防する司法システムの形成、(3)ナチ司法の解体と司法の民主化改革、(4)東ドイツにおけるナチ犯罪追及の実態と東西ドイツ司法の相互関係、に重点をおいて研究活動をすすめ、あわせて(1)西ドイツ及び統一ドイツにおけるナチ犯罪の司法訴追の展開、(2)ナチ犯罪裁判と公共の記憶の形成、についての分析・考察も発展させた。(5)については、国際刑事裁判所(ICC)を支援するドイツの外交・司法政策の展開や政治的背景、ナチズムの「過去の克服」との関連などをさらに深く追究するとともに、戦後ドイツでニュルンベルク裁判や国際刑事司法に対する評価や対応がどのように変遷してきたかについても検証した。(3)については、ナチ時代との人的、制度的連続性の強い西ドイツ司法の消極的姿勢がナチ犯罪追及を妨げる要因のひとつとなり、とくに司法関係者の責任追及が不十分に終わった状況、197080年代以降になって、世代交代や過去と批判的に向き合う政治文化の浸透などを背景に、ナチ支配に深く関与した司法のあり方を批判的に検証する動きが本格化していく過程を考察した。(4)については、社会主義統一党による支配体制の確立に伴う東ドイツの司法システムの変容と、それがナチ犯罪訴追に与えた影響を、最も典型的な事例であるヴァルトハイム裁判を中心に分析した。また、ヴァルトハイム裁判、グロプケ裁判などの事例を通して、東ドイツの宣伝政策や西ドイツの政治社会のそれへの対応が、両国の「過去の克服」に及ぼした作用を検証した。今年度の研究成果のうち、ドイツのICC政策を分析した論文を、日本学術振興会人文・社会科学振興プロジェクト研究事業「ジェノサイド研究の展開」の英文雑誌に発表した。

また、日本平和学会では、ドイツのICC政策を、ナチズムの「過去の克服」とのつながりも視野に入れて考察する口頭発表を行った。今年度は、5つの研究課題のうち(3)ナチ司法の解体と司法の民主化改革、(4)東ドイツにおけるナチ犯罪追及の実態と東西ドイツ司法の相互関係、(5)連合国裁判の受容とジェノサイドを予防する司法システムの形成、に取り組んだ後、(1)西ドイツ及び統一ドイツにおけるナチ犯罪の司法訴追の展開、(2)ナチ犯罪裁判と公共の記憶の形成、も合わせて総合的な考察を行い、研究を総括した。第二次大戦後のドイツが行なったナチ犯罪追及の展開を明らかにし、戦後政治の発展のなかに位置づけるとともに、その成果と闇題点、並びにそれらの法的、政治的、社会的な要因を分析した。その際、異なる政治・司法制度のもとで行なわれた東西ドイツのナチ犯罪訴追の特質や連関、両国の相互批判が及ぼした作用も検証した。また、連合国による戦犯裁判や戦後に制定された法規範への対応、冷戦後のドイツが展開しているICC(国際刑事裁判所)支援政策についても追究した。ナチ犯罪追及は、ナチ不法の実態解明、ナチ時代に関する歴史認識や歴史研究の深化、ナチズム後の法意識の再建や司法制度の改革など、個人の刑事責任の確定をこえる多面的な効果をもたらした。こうしたドイツの事例を、ジェノサイド等の重大な国際犯罪の処罰・予防と事後の社会再建という国際的、普遍的な視点からも検討し、犯行者の処罰と法の支配の回復、住民間の和解、加害・被害の事実究明と公的記憶の形成、法・司法制度の民主化、などから成る複合的プロセスとして、司法分野の取り組みが果たしうる役割を考察した。研究成果は、『季刊戦争責任研究』(2008.3刊行)、『ドイツ研究』(2008.4刊行予定)に掲載の論文、『図説ドイツの歴史』(分担執筆、2007.10刊行)で発表したほか、日本学術振興会人文・社会科学振興プロジェクト研究事業・領域II-1「ジェノサイド研究の展開」主催の国際シンポジウム(2008.1)でも口頭発表を行った。
大質量星重力崩壊とブラックホール形成に対する数値的研究

一般相対論的重力、核密度状態方程式、理想磁気流体、ニュートリノ輻射輸送を実装した数値相対論コードを作成した。具体的には数値相対論ー磁気流体コード、数値相対論ーニュートリノ輻射コードを連星中性子星合体及びブラックホールー中性子星合体へ転用した。これは、磁気流体不安定性を解像するには研究開始当初より遥かに高い解像度が必要であることが判明したため、物理時間にして重力崩壊より短い時間で済むコンパクト連星にコードを転用した。連星合体における磁場増幅、磁気乱流粘性、ニュートリノ輻射輸送の効果と元素合成をまとめた論文を3年間で13遍出版した。また、多数の国際会議/国内会議において招待講演を依頼さた。ガンマ線バーストは宇宙最大規模の爆発現象であるが、その駆動源及び駆動メカニズムは未だに良く分かっていない。ガンマ線パルスの幅が非常に短いことから駆動源のサイズはコンパクトであり、また莫大なエネルギーが放出されることからブラックホールや中性子星の形成が関係しているというのが理論仮説であるが観測的な検証はなされていない。そこで本研究では大質量星重力崩壊によるブラックホール形成の過程を数値相対論シミュレーションで調べ、重力波、ニュートリノ、電磁波信号を理論的に予想する。来るべきマルチメッセンジャー天文学の幕開けに備えて、これらの信号によりガンマ線バースト動力源を解き明かすことを最終目標とする。一般相対性理論、核密度状態方程式、電磁場、ニュートリノ輻射場を同時に数値的に解かなければならないが、本年度では主に磁場に着目した研究を進めた。一般に磁場増幅の候補となる磁気流体不安定性は短波長であるため、大規模数値計算が必須になる。特に磁気回転不安定性は不安定モードが磁場の強さに比例するため、既存のスーパーコンピューターでこの不安定性を解像するのは不可能であった。我々は約80,000コアまでスケールする多層格子法を実装した数値相対論ー磁気流体コードの開発に成功した。まず第一段階として磁場の効果をより少ない計算コストで調べるために開発したコードを連星中性子星合体に適用した。大質量星重力崩壊では物理時間2-3秒のシミュレーションが必要とされるのに対し、連星中性子星合体では100ミリ秒程度が要求される。連星中性子星合体後に形成される大質量中性子星およびブラックホールー降着円盤内では十分な解像度を設定すれば磁気回転不安定性を解像出来ることが分かった。但し、ドミナントなモードは非軸対称モードであるため、不安定性の成長率は回転角速度の2-3パーセント程度である事が分かった。本研究の目的は大質量星重力崩壊におけるブラックホール形成に対する理論的研究を数値的相対論の枠組みで行い、その過程を詳細に解き明かす事である。数値的相対論とは一般相対性理論の基礎方程式であるアインシュタイン方程式、磁気流体力学方程式、ニュートリノ輻射場の式を連立させ数値的に解くことで強重力場中の現象を第一原理的に解き明かすことを目的とした研究分野である。特に本研究では大質量星重力崩壊を研究ターゲットとし、ブラックホール形成過程におけるニュートリノ、磁場の効果を明確にすること目的とする。この為には、大規模コンピューターを用いた数値シミュレーションが必須となる。本年度は大規模数値計算に向けた数値コードの作成とチューニングを行った。中性子星やブラックホールの典型的サイズはキロメータであるのに対し、重力波の波長は数百キロ程度である。すなわち非常に大きなダイナミカルレンジに渡る問題となるが、この困難を解決する策として解像度の異なる格子を組み合わせる多層格子法が有用とされる。一方、磁気流体計算ではモノポールなし条件と磁気フラックス保存は数値シミュレーション中で保証されるべき条件であるが、上記の入れ子格子法の実装と両条件の成立を同時に保証することは非自明である。そこで本年度はこの問題を解決するコードを作成し、さらに大規模コンピューターの性能を引き出すためにコードのチューニングを行った。続いて、作成したコードを用いて磁場大質量中性子星の進化を三次元シミュレーションで追跡した。磁場増幅や不安定モードの発生を発見しそのメカニズムについて議論した。この研究は本研究の主題に関する準備研究と位置付けられる。2018年頃を目途に日本やアメリカで重力波観測が開始する。アインシュタインによって100年前に予言された重力波の直接検出が実現されれば、強重力場において一般相対性理論が成立しているかという基礎科学の根幹に関わる問いのみならず、ガンマ線バーストの中心動力源は何であるかといった宇宙物理学最大の未解決問題に対する答えを人類が手にする可能性がある。さらに、真の核密度状態方程式の探求は強い相互作用の本質の解明につながるであろう。また、宇宙に存在する鉄より重い元素の内の約半分にあたるR過程元素の起源の解明は物質の起源は何であるかという根源的な問いに答えを与えると予想される。観測可能な振幅を持った重力波は、強重力場かつ動的な天体現象から放出される。様々な解析的手段は破綻をきたすため、数値相対論と呼ばれる手法が唯一の方法となる。

また、重力に加え、強い相互作用、弱い相互作用、電磁相互作用全てが本質的となるため、これらを無矛盾に実装した数値プログラムの開発が必要不可欠となる。さらに限られた計算機資源で課題を実行する為にはスーパーコンピューター上での最適化が必須である。本申請課題では数値相対論ー磁気流体数値コードの開発及び最適化を最重要課題として遂行した。また、この数値プログラムを連星磁場中性子星合体に転用した結果、合体時の星の接触面におけるケルビンーヘルムホルツ不安定性と合体後過渡的に誕生する超大質量中性子星内部における磁気回転不安定性が連星合体過程における磁場増幅に本質的な役割を果たす事が明確になった。さらに、数値相対論ー輻射流体コードの最適化を行うことで、連星中性子星合体の輻射流体シミュレーションを実行可能にした。重力的束縛を逃れて連星合体から放出される中性子過剰物質中で合成されるR過程元素の存在パターンは太陽組成を再現しうることを指摘した。数値相対論当初の予定では、2013年度までに輻射場と磁場を結合した数値相対論コードを完成させるはずであったがコード開発やテスト計算に予定より多い時間を費やした。しかし、連星中性子星合体に適応した数値相対論ー磁気流体コードは非常に良いパフォーマンスを見せており、また大質量中性子星内部での非軸対称磁気回転性不安定性を数値的に解像することに世界で初めて成功した。よってやや遅れていると自己評価した。研究計画では、初年度には大質量星の重力崩壊を磁場なしの枠組みでまず行う予定であった。しかし、研究を進める過程で磁気流体の効果を取り込むことは本質的に重要である事が判明した為、当初の予定を変更し初年度から磁気流体効果を取り込んだ数値コードの作成を行った。また磁気流体効果を適切に取り入れることは十分な解像度で数値シミュレーションを行うことと直結する為、スーパーコンピューターの性能を十分に引き出すチューニングが必要となる。本年度ではこの2点を重点的に進めたため、当初より計画がやや遅れている。しかし、信頼性の高いコードの構築と十分な性能を引き出すことに成功した為、本年度以降は順調に研究が進展すると予想している。今年度は2013年度に開発した数値相対論ー磁気流体コードと輻射流体コードとの結合に取り掛かる。現在までのコード開発により4次元速度の空間3成分を発展させた後、規格化条件からローレンツ因子を求める作業を完成させれば結合は終了する。数値相対論ー輻射流体コードのチューニングも既に完成している。2014年度前半をコード開発にあて、後半を本格的シミュレーションに充てる予定である。本年度は24年度に作成した磁気流体コードとニュートリノ輸送コードの統合を行う。各々のコードは既に完成している為、その統合にはあまり時間がかからないと予想される。作成したコードを用いて重力崩壊計算をスタートする。
ナノカロリメトリーによるフミン物質の錯生成反応機構の解明

フミン物質は生物の腐食によって生じる、不均質構造を持つ有機高分子酸であり、環境中の陽イオンと相互作用する。本研究では、天然のフミン酸とCu(II)の錯生成反応の熱力学量(⊿G, ⊿H, ⊿S)を熱量滴定により決定した。得られたElliot Soilフミン酸とCu(II)の錯生成の⊿Hは負の値であり、pHの増加に伴い絶対値が減少する事が分かった。また、この錯生成反応はプロトン化反応とは異なり、エンタルピー駆動であることが分かった。この反応機構の違いはCu(II)イオンとプロトンのフミン酸に対する結合モードの違いに起因すると考察される。地層中で放射性核種と強く相互作用する可能性のある天然の物質のひとつとしてフミン物質が挙げられる。本年度は、前年度に引き続き、フミン物質の錯生成反応の前段階として、水溶液系内で常に起こる反応であるプロトン化反応に着目した。前年度はIHSS(国際腐食物質学会)が頒布している、標準的なフミン物質(peat humic acid, soil humic acid)を対象に、カロリメトリ手法を用いることで、プロトン化反応におけるエンタルピーやエントロピーといった熱力学量を決定し、その反応機構を考察した。IHSSの頒布するフミン物質は地表付近に存在する天然フミン物質を生成したものであるため、このフミン物質の性質は地層処分を行う環境に存在するフミン物質とは異なる可能性がある。そこで、今年度は前年度確立した手法を、我が国の実際の深部地下水から採取したフミン物質に適用する事で、より現実の地層処分環境に近い環境に存在するフミン物質の熱力学について検討した。試料と成るフミン物質はJAEA幌延深地層研究センターの深度320m地点の横抗より3トンの深部地下水を採取し、これにIHSSの推奨する標準手法を適用してフミン物質を抽出、精製したものである。得られた幌延フミン酸をカロリメトリ手法により分析し、熱力学量を決定したところ、前年度検討した標準的なフミン物質(表層フミン酸)とは明らかにプロトン化の熱力学的性質が異なることが判明した。熱力学量からは幌延フミン酸には高分子電解質としての性質が極めて小さく、安息香酸等の比較的低分子の有機酸の性質に近いと言うことが分かった。次年度はこの幌延フミン酸の分子量等の分析を進め、熱力学量の解釈を進める。また、今年度、銅イオンを用いて電位差滴定を行うことで、フミン酸と金属イオンとの錯生成反応についての検討も開始した。次年度も継続し、錯生成反応機構を検討する。フミン物質とは、植物や動物の死骸、排せつ物が微生物による分解や温度・圧力による縮合を受けて生成する。難分解性高分子化合物の総称である。フミン物質には以下のような共通する性質がある。・分子構造が不均質で複雑・酸解離性官能基に富み、金属イオンと強く錯生成・光吸収により呈色を示す本年度は、フミン物質の錯生成反応の前段階として、水溶液系内で常に起こる反応であるプロトン化反応に着目した。これまでフミン物質のような高分子有機酸には適用されてこなかったカロリメトリ手法を用いることで、プロトン化反応におけるエンタルピーやエントロピーといった熱力学量を決定し、その反応機構を考察した。また、フミン物質と同じく解離性官能基としてカルボキシル基を持つ高分子有機酸のポリアクリル酸(PAA)のプロトン化反応にも同様の手法を適用した。ポリアクリル酸は均質な構造をしているので、フミン物質とポリアクリル酸の熱力学量を比較することで、フミン物質の組成不均質性がプロトン化反応に及ぼす影響を明らかにすることができる。Waskish Peatフミン酸とElliot Soilフミン酸のプロトン化反応について、電位差滴定と熱量滴定を用いてギブス自由エネルギー(⊿G )、反応のエンタルピー(⊿H )、反応のエントロピー(⊿S )を得た。さらにポリアクリル酸との比較実験により、フミン酸のプロトン化反応は高分子電解質性によって主に特徴づけられ、組成不均質性はプロトン化反応に大きな影響を及ぼさないことが判明した。今年度の研究によりフミン酸のプロトン化反応機構の知見が得られた。次年度以降はフミン酸と金属イオンとの錯生成反応機構を検討する。

フミン物質には以下のような共通する性質がある。・分子構造が不均質で複雑・酸解離性官能基に富み、金属イオンと強く錯生成・光吸収により呈色を示す本年度は、フミン物質の錯生成反応の研究として、Cu(II)イオンとの錯生成反応を検討した。これまでフミン物質の錯生成には適用されてこなかったカロリメトリ手法を用いることで、錯生成反応におけるエンタルピーやエントロピーといった熱力学量を決定し、その反応機構を考察した。国際腐食学会の頒布する天然フミン酸である、Elliot Soilフミン酸とCu(II)の錯生成反応について、電位差滴定と熱量滴定を用いてギブス自由エネルギー(⊿G )、反応のエンタルピー(⊿H )、反応のエントロピー(⊿S )を得た。ここから、Elliot Soilフミン酸のCu(II)との錯生成反応はエンタルピー駆動反応であること、同フミン酸の錯生成エンタルピーは溶液のpHの増加により減少する事が分かった。溶液化学・原子力化学交付申請書に平成25年度の研究実施計画として記載した事項については、おおむね実験結果が得られ、達成された。交付申請書に平成24年度の研究実施計画として記載した事項については実験結果が得られ、達成された。平成26年度はIHSSフミン酸、幌延フミン酸、PAAと金属イオンの相互作用について、(1)金属イオン相互作用の二電極電位差滴定、(2)金属イオン相互作用の熱量滴定の実験を行い、検討する。金属イオンとしては性能の高いイオン選択性電極が入手可能な、Cu(II)を取り上げ、申請者らの先行研究で開発した二電極電位差滴定法により幅広い溶液条件で錯生成を検討し、錯生成熱力学量の解離官能基密度依存性やイオン強度依存性、さらに高分子酸の分子量依存性を評価し、反応機構についての考察を行う。また、性質が未解明の部分が多い、幌延深部地下水より抽出した天然フミン酸の分析も継続して行う。平成25年度はPAAと金属イオンの相互作用について、(1)PAAと金属イオン相互作用の二電極電位差滴定、(2)PAAと金属イオン相互作用の熱量滴定の実験を行い、検討する。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。平成26年度請求額とあわせ、平成26年度の研究遂行に使用する予定である。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額とあわせ、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。
海洋生物からの新規キチナーゼの検索・機能解析および応用技術開発

カニ・エビなどの甲羅を構成するキチン質は地球上に豊富に存在するが、その多くが利用されずに廃棄されている。一方、このキチン質をキチン分解酵素(キチナーゼ)で分解すると、機能性食品素材として有効活用できることがわかりだした。本研究ではカニ・エビのキチンの分解に適したキチナーゼを海洋生物から探し出す基礎研究、それを活用するための応用技術開発を実施した。2魚種の胃より各2種、2種のタコより各1種、計6種のキチナーゼを分離し、機能を解析した。さらに魚類、軟体動物、カニより計11種のキチナーゼ全長遺伝子を取得した。機能解析から活用できるキチナーゼの遺伝子を選び、微生物によるキチナーゼ生産を実施した。1.硬骨魚類胃キチナーゼの精製・性質・機能解析およびcDNAクローニング:イサキ胃より50kDaおよび60kDaのキチナーゼを精製し、その性質、機能解析を実施した。またそれぞれの遺伝子PtChi-1、PtChi-2を取得した。両キチナーゼは酸性域で良く作用し、基質特異性は両者で異なる事を明らかにした。カサゴ胃46kDa, 52kDa, 56kDaキチナーゼをコードする遺伝子SmChi-1、SmChi-2を取得した。2.軟体動物マダコ唾液腺キチナーゼの精製・性質・機能解析および部分アミノ酸配列解析:マダコ唾液腺より各種クロマトグラフィーを用いて56kDaキチナーゼを精製し、その性質・機能解析および部分アミノ酸配列解析を実施した。最適pHは4.5、最適温度は40°Cで、キチンナノファイバーを良く分解した。N-末端アミノ酸配列およびキチンオリゴ糖分解様式より、family-18エンド型キチナーゼに属すると考えられた。3.甲殻類キチナーゼ遺伝子の分子クローニング:ガザミ肝膵臓より3種のキチナーゼcDNA断片(PotChi-1, PotChi-2, PotChi-3)が得られそれらは既報の甲殻類キチナーゼの配列と85-94%の相同性を示すことを明かにした。4.軟骨魚類ヨシキリザメ胃キチナーゼのcDNAクローニング:ヨシキリザメ胃よりRT-PCRおよびRACE法を用いて約1,100 bpのcDNAを得た。演繹アミノ酸配列はアイナメ胃キチナーゼHoChi-1 (AB626093)と70%の相同性を示した。1.硬骨魚類胃キチナーゼの精製・性質・機能解析およびcDNAクローニング:マイワシ胃より45kDaおよび49kDaのキチナーゼを精製し、その性質、機能解析を実施した。またそれぞれの遺伝子SmChi-1、SmChi-2を取得した。演繹アミノ酸配列の比較より、SmeChi-1とSmeChi-2はいずれもシグナルペプチド、family18活性ドメイン、リンカー部、キチン結合ドメインにより構成されるが、他の硬骨魚類胃キチナーゼよりも長いリンカー部を有していた。2.軟体動物ミズダコ唾液腺キチナーゼの精製・機能解析:ミズダコ唾液腺より各種クロマトグラフィーを用いて42kDaキチナーゼを精製し、機能解析を実施した。本酵素は(GlcNAc)6を基質として用いた場合、(GlcNAc)n, (n=2-4)を生成し、(GlcNAc)n, (n=2, 3)は分解しなかった。(GlcNAc)n分解生成物にはβ-アノマーの増加が認められ、この性質はGHファミリー18キチナーゼのそれと一致した。3.コウイカ肝臓キチナーゼのcDNAクローニング:コウイカ肝臓よりRT-PCRおよびRACE法を用いて1,508 bp(ORFは1,380bp)のcDNAを得た。他の生物との相同性は、ジャンボアメフラシのキトトリオシダーゼ-1様タンパク質と47%の一致を示すこと、肝臓で発現していることを明らかにした。4.ガザミ中腸腺キチナーゼのcDNAクローニング:既にガザミ中腸腺より1種のキチナーゼ遺伝子PotChi-1を得ているが、さらにRT-PCRおよびRACE法を用いて約2,232bp(ORFは1,470bp)の遺伝子PotChi-2を得た。PotChi-2は中腸腺のみで発現していることを明らかにした。平成27年度の実績・軟体動物キチナーゼの精製と性質:マダコ盲嚢より各種クロマトグラフィーを用いて57kDaキチナーゼを精製し、各種性質および基質特異性を測定した。本酵素は,カニ殻αキチン>イカ軟甲βキチン>エビ殻αキチン>カイコ幼虫表皮αキチンの順に分解能を示した。・新規キチナーゼ遺伝子のcDNAクローニング:硬骨魚類腎臓より新規キチナーゼグループFCase-3を形成するキチナーゼ遺伝子を複数、軟骨魚類ホシザメ胃より1種の遺伝子を取得した。また、軟体動物アメフラシよりキチン結合ドメイン(CBD)を欠く遺伝子、マダコよりCBDを1つ持つ遺伝子を取得した。・魚類胃キチナーゼの異種宿主発現系の構築と発現:カサゴ胃キチナーゼ遺伝子をコールドショック発現ベクターに挿入した発現系を構築し、大腸菌による発現を実施した。また、ホシザメ胃キチナーゼを発現

ベクターpPICZαAに挿入して酵母を用いた発現を実施し、発現条件を検討した。研究期間全体を通しての実績本研究ではカニ・エビなどの強固な結晶性キチンを分解して、機能性食品として役立つオリゴ糖・単糖生成に役立つ新規キチナーゼを海洋生物から検索するため、多種海洋生物よりキチナーゼを精製し、その機能を解析した。さらにそれらキチナーゼを利用するため、全長遺伝子の取得および発現系構築・発現を目的とした。・キチナーゼの精製および機能解析:魚類胃より4種、軟体動物より2種のキチナーゼアイソザイムを精製し、その機能を解析した。・キチナーゼ遺伝子の取得:魚類胃より7種、軟体動物より3種、甲殻類より1種のキチナーゼ全長遺伝子を取得した。また、魚類腎臓より新規キチナーゼグループFCase-3を形成するキチナーゼ遺伝子を取得した。・異種宿主を用いたキチナーゼの発現:大腸菌および酵母を用いたキチナーゼの発現系を構築し、発現条件を検討した。カニ・エビなどの甲羅を構成するキチン質は地球上に豊富に存在するが、その多くが利用されずに廃棄されている。一方、このキチン質をキチン分解酵素(キチナーゼ)で分解すると、機能性食品素材として有効活用できることがわかりだした。本研究ではカニ・エビのキチンの分解に適したキチナーゼを海洋生物から探し出す基礎研究、それを活用するための応用技術開発を実施した。2魚種の胃より各2種、2種のタコより各1種、計6種のキチナーゼを分離し、機能を解析した。さらに魚類、軟体動物、カニより計11種のキチナーゼ全長遺伝子を取得した。機能解析から活用できるキチナーゼの遺伝子を選び、微生物によるキチナーゼ生産を実施した。平成26年度実験計画の内、「1.軟骨魚類ヨシキリザメ、マカスベ胃、その他数種の軟骨魚類胃キチナーゼならびに軟体動物マダコ、ミズダコ、その他数種の軟体動物唾液腺キチナーゼcDNAクローニング」については、ヨシキリザメ胃キチナーゼのcDNAクローニングについて論文発表し、他種サメについても実験に着手した。また、マダコ唾液腺キチナーゼの精製・性質を論文発表し、cDNAクローニングのための部分アミノ酸配列を明らかにした。「2.甲殻類肝膵臓キチナーゼの精製・性質・機能解析および部分アミノ酸配列解析」については、ガザミ中腸腺より精製を試みて、その過程で得られた性状を学会発表した。なお、ガザミの本酵素は極めて不安定で変性しやすいことが判明したことより、cDNAクローニングに路線を変更し、キチナーゼ遺伝子PotChi-1のcDNAクローニングを論文発表し、PotChi-2のそれを学会発表した。「3.硬骨魚類マサバ、アイナメおよびシログチ胃1型酸性キチナーゼ(AFCase-1)および2型酸性キチナーゼ(AFCase-2)全長cDNAを用いた大腸菌による発現系の改良」については、低温発現ベクターpColdシリーズを用いた発現ベクターの構築に成功し、現在発現条件の検討を進めている。水産利用学1.大腸菌のみならず、酵母を用いた発現系の構築にも着手し、発現に関する研究を推進させる予定である。2.発現についてはαキチン(自然界に最も豊富に存在するキチン)分解能の高いキチナーゼ遺伝子を優先して進行させる予定である。3.多種の海洋生物よりキチナーゼのcDNAが得られ出したことより、さらに種を増やしてキチナーゼの系統樹解析(特に脊椎動物)にも力を注ぐ予定である。1.平成25年度実験計画の「2.軟体動物マダコ、ミズダコ唾液腺キチナーゼの精製・性質・機能解析および部分アミノ酸配列解析」についてはマダコを用いて予定通りに進行させた。
記憶再生障害に起因する徘徊を予防する食品成分の解明

【研究目的】認知症の有病者数は2025年には700万人になると推計されており、認知記憶障害及び周辺症状の徘徊[記憶再生(想起)障害が主要因]への治療と予防法の確立は喫緊の課題である。先行研究にて、■ケルセチンを摂取したアルツハイマー病(AD)モデルマウスとケルセチン高含有玉葱粉末を摂取したAD患者は記憶再生障害が改善すること、■ケルセチンは転写因子ATF4の発現を抑制することを明らかにした。そこで、ケルセチンを長期間摂取したADモデルマウス脳のConnectivity Map解析を行い、記憶再生障害の改善が期待できる食品成分を5種類選択した。本研究では、これら成分のリン酸化eIF2αーATF4シグナルへの作用と記憶再生障害に対する効果を明らかにし、同定した成分とケルセチンとの効果的な組合せの解明を到達目標とする。【研究成果】平成29年度の成果として、フラボン類に属するルテオリンが培養細胞において、統合的ストレス応答を抑制しATF4発現を抑制すること、また、アミロイドβ産生を抑制することを明らかにした。この成果に基づき、平成30年度は、アルツハイマー病モデルマウスを用い、ルテオリンの脳内における統合的ストレス応答シグナルへの作用と認知機能への作用を検討した。アルツハイマー病モデルマウス(APP23)の腹腔内にルテオリンを23ヶ月連日注射し、脳内における(1)リン酸化eIF2αの発現抑制と(2)N末及びC末断片のプレセニリンー1発現抑制をウエスタンブロットにて確認した。さらに、行動解析にて、うつ状態への影響が示唆された。アルツハイマー病モデルマウス(APP23)の脳において、統合的ストレス応答シグナルに対するルテオリンの効果を確認した。アルツハイマー病モデルマウスを用い、認知機能に対するルテオリンの効果を様々な行動解析から検討する。【研究成果】平成29年度は、同定した食品成分を5種類の中でルテオリンに焦点を当て、培養細胞を用いた食品成分のATF4発現抑制に対する作用を検討した。(1)atg5ノックダウンヒト胚性腎臓細胞にルテオリンを添加し、ウエスタンブロットにてATF4の発現の変化を解析した。ATF4の発現はルテオリンの濃度に依存し減少した。(2)Aβ産生酵素の活性中心タンパク質であるプレセニリンー1の発現の変化を解析した。ATF4と同様にルテオリンの濃度に依存し減少した。(3)ルテオリンをヒトアミロイドβ前駆体タンパク質のSC100を発現するatg5ノックダウンヒト胚性腎臓細胞に処理し、アミロイド-β産生が抑制されることを確認した。培養細胞において、アミロイド-β産生、プレセニリンの発現に対するルテオリンの効果を確認し、研究会発表を行った。

アルツハイマー病モデルマウスの認知機能に対するルテオリンの効果を検討する。アルツハイマー病モデルマウスを用い、認知機能に対するルテオリンの効果を様々な行動解析から検討する。研究は計画通り遂行し、学会発表を行った。今年度は培養細胞実験が中心であったため、次年度使用額が生じた。そのため次年度に計画している様々な動物実験に有効に使用可能となる。研究は計画通り遂行した。昨年度の使用額が生じていたため、様々な動物実験に有効に使用できたが、極小額のみ次年度使用額が生じた。
歯の色調・形態の正確な伝達方法の確立

歯の色調を正確に伝達し,技工室での歯冠補綴物を患者の口腔内により近づけた状態で正確に再現できるようにすることを目的とした.このため,現在使用されているシェードガイドの応用を行うことなく,画像データを応用して客観的なデータの転送を可能とした.その方法は,通常使用されている撮影方法,撮影環境の不備なところを抽出した.特に撮影環境では,歯の背景の色調の選択について検討し黒色の背景が効果的であることを見いだした.また従来行われている撮影方法に使用されているリングストロボの色調再現性について検討し,リングストロボの発光時の色温度について検索し,その温度は太陽光の自然光の色温度である約5500Kを大きく越え6000K付近にあり,このままの撮影では色調の補正がPC上で必要であることを見いだした.しかしこの補正が可能なものはデジタル化されたデータのみがかのうであり,従来のリバーサルフィルムによるものでは不可能である.さらに同フィルムは長期間の保管が困難であり,安定したデータの長期的な保管についてもデジタル化される必要性について詳述した.撮影に際し,太陽光に近づけた光源を作製する必要があり,作製が容易で,長期間安定した光源となる,白色LEDを応用した照明装置を作製した.光の定常化には,定電流ダイオードと定電圧装置を応用して作製した.同光源を使用して撮影したシェードガイドを,技工室に転送し,そのデータについて,補綴専門医,歯科技工士の熟練者,3年未満の歯科技工士および臨床研修医に提示し他の光源を用いて撮影した画像とも比較させ他.4種類の光源下で得られた画像を比較させた結果,正確に再現された画像と識別したものは,人工太陽光下と自作の白色LEDを光源とする画像であった.本光源を応用して撮影された臨床例も提示しその臨床応用の可能性と有効性について確証を得た.歯の色調を正確に伝達し,技工室での歯冠補綴物を患者の口腔内により近づけた状態で正確に再現できるようにすることを目的とした.このため,現在使用されているシェードガイドの応用を行うことなく,画像データを応用して客観的なデータの転送を可能とした.その方法は,通常使用されている撮影方法,撮影環境の不備なところを抽出した.特に撮影環境では,歯の背景の色調の選択について検討し黒色の背景が効果的であることを見いだした.また従来行われている撮影方法に使用されているリングストロボの色調再現性について検討し,リングストロボの発光時の色温度について検索し,その温度は太陽光の自然光の色温度である約5500Kを大きく越え6000K付近にあり,このままの撮影では色調の補正がPC上で必要であることを見いだした.しかしこの補正が可能なものはデジタル化されたデータのみがかのうであり,従来のリバーサルフィルムによるものでは不可能である.さらに同フィルムは長期間の保管が困難であり,安定したデータの長期的な保管についてもデジタル化される必要性について詳述した.撮影に際し,太陽光に近づけた光源を作製する必要があり,作製が容易で,長期間安定した光源となる,白色LEDを応用した照明装置を作製した.光の定常化には,定電流ダイオードと定電圧装置を応用して作製した.同光源を使用して撮影したシェードガイドを,技工室に転送し,そのデータについて,補綴専門医,歯科技工士の熟練者,3年未満の歯科技工士および臨床研修医に提示し他の光源を用いて撮影した画像とも比較させ他.4種類の光源下で得られた画像を比較させた結果,正確に再現された画像と識別したものは,人工太陽光下と自作の白色LEDを光源とする画像であった.本光源を応用して撮影された臨床例も提示しその臨床応用の可能性と有効性について確証を得た.口腔内から得られる患者の情報の中に,歯の色調に関するものは特に正確に再現する必要がある.従来から行われているシェードガイドによる方法ではなく,本研究では,画像から得られる情報を正確に採取する必要がある.このため平成15年度では,色調の正確な情報採取のため,撮影環境の構築に重点を置いた.撮影環境の光源は,人工の照明,撮影装置の照明や自然光を応用する方法があるが,常に一定の環境で色情報の採取に適した人工照明の中でも,色温度特性に優れた発光ダイオードを応用し照明装置を作製した.本照明装置は,電流量の調節で発光時の色温度を制御することが可能であり,操作の簡便性,耐久性の観点からも,口腔内の特殊な環境には適していることが明らかとなった.さらに本装置の他に,従来から使用されている各種の照明装置による上顎前歯部の撮影画像とも比較し,歯科技工士経験が十年以上,3年未満と卒後2年未満の歯科医師による色調の再現性について,アンケートによる方法で比較を行った.この結果,色調の再現性に最も優れた撮影時の照明は今回作製した照明装置であり,臨床応用の可能性が確認できた.次年度はこの方法を応用し,治療室と技工室との連携を密接にした臨床応用を開始する.これによって作製された歯冠補綴物の色調,形態に関する患者や術者の満足度についてデータを収集し,その有効性を確認する.口腔内から得られる患者の情報の中に,歯の色調に関するものは特に正確に再現する必要がある.従来から行われているシェードガイドによる方法ではなく,本研究では,画像から得られる情報を正確に採取する必要がある.

このため平成15年度では,色調の正確な情報採取のため,撮影環境の構築に重点を置いた.撮影環境の光源は,人工の照明,撮影装置の照明や自然光を応用する方法があるが,常に一定の環境で色情報の採取に適した人工照明の中でも,色温度特性に優れた発光ダイオードを応用し照明装置を作製した.本照明装置は,電流量の調節で発光時の色温度を制御することが可能であり,操作の簡便性,耐久性の観点からも,口腔内の特殊な環境には適していることが明らかとなった.さらに本装置の他に,従来から使用されている各種の照明装置による上顎前歯部の撮影画像とも比較し,歯科技工士経験が十年以上,3年未満と卒後2年未満の歯科医師による色調の再現性について,アンケートによる方法で比較を行った.この結果,色調の再現性に最も優れた撮影時の照明は今回作製した照明装置であり,臨床応用の可能性が確認できた.平成16年度は新規に開発した照明装置と,撮影方法を応用し,治療室と技工室との連携を密接にした臨床応用を開始した.臨床の場では,特に前歯部の審美補綴の中でも,歯の色調に関心のある患者を選択し,術前と術後の比較を行った.なお術前のデータは,全て,歯冠補綴物作製者に伝達し,製作者は,従来から行われている,簡単なシェードテイキングに加えて,今回の方法を参考にして,歯冠補綴物の作製を行った.この方法によって作製された歯冠補綴物の色調,形態に関する患者や術者の満足度についてデータを収集し,その有効性を確認した.
抗IL-6レセプター抗体を用いた若年性特発性関節炎の病態に関する網羅的解析

本研究では、ヒト化抗IL-6レセプター抗体治療前後で、細胞レベルでの免疫機能の解析に加えてproteomics解析を用いて、30,000個の分子の発現量の変化を蛋白レベルおよび遺伝子レベルで網羅的に解析し、IL-6阻害治療の本質的な標的分子を明確にすることにより、根本的原因について検索を行った、また、小児科領域で血中IL-6値が高値を示し、IL-6が病態に関係していることが示唆されている疾患群(川崎病、CINCA症候群など)についてもヒト化抗IL-6レセプター抗体を臨床応用し効果の有無を判定し、IL-6の各々の疾患に対する意義について検討した。・proteomics法を用いた、IL-6阻害治療の阻害標的分子の同定と本疾患の根本的原因の検索・他の小児熱性疾患でのIL-6の役割についての検討川崎病、CINCA症候群などのIL-6が果たす役割について病態を機軸にして検討した。今後は、更に小児科領域のIL-6関連疾患(サイトカイン病)を網羅的に解析して、ヒト化抗IL-6レセプター抗体治療前後の阻害標的分子の変化について詳細に検討していきたい。1)プロテオーム解析法によるIL-6阻害治療の標的分子の同定と本疾患の根本的原因の検索(i)患児血清中蛋白質の分離精製:抗IL-6レセプター抗体投与前後の若年性特発性関節炎患児から得られた血清を希釈し、二次元電気泳動で精製した。(iii)peptide finger-printing法による遺伝子同定:検出された蛋白質をゲル中でプロテアーゼ分解した後、分解物を質量分析装置で分析し、得られた質量スペクトルをデータベース内で比較し、蛋白質をコードする遺伝子の同定を行なった。得られた遺伝子及び機能に関する情報のデータベース化を現在行なっている。2)DNAチップによるIL-6阻害治療の阻害標的分子の同定と本疾患の根本的原因の検索(i)患児検体からのRNA抽出とcDNAの合成:患児の末梢血単核球を分離し、RNAを抽出しcDNAを合成。(ii)DNAチップによる検索:IL-6阻害により発現が抑制または亢進している分子群を同定し、抗IL-6レセプター抗体による反応性と関連する分子も検索した。(iii)クラスタ解析:DNAチップによる発現結果は様々な条件下でクラスタ解析を行い、その結果をグループ化し、グループ間での比較を行い、さらにニューラルネットワークシステムにより分子を絞り込んだ。(iv)リアルタイム定量的PCRによる発現確認:DNAチップで絞り込んだ分子は本法にて発現を確認し、またゲノム情報を駆使して疾患との関連性を検討している。現在、上記1),2)の結果を比較検討しているが、当初の本年度の計画目標は順調に達成できていると考えている。平成16年度に引き続き、以下の項目について検討を行っている。

現在、上記1),2)の結果を比較検討しているが、計画目標は順調に達成できていると考えている。本研究では、ヒト化抗IL-6レセプター抗体治療前後で、細胞レベルでの免疫機能の解析に加えてproteomics解析を用いて、30,000個の分子の発現量の変化を蛋白レベルおよび遺伝子レベルで網羅的に解析し、IL-6阻害治療の本質的な標的分子を明確にすることにより、根本的原因について検索を行った、また、小児科領域で血中IL-6値が高値を示し、IL-6が病態に関係していることが示唆されている疾患群(川崎病、CINCA症候群など)についてもヒト化抗IL-6レセプター抗体を臨床応用し効果の有無を判定し、IL-6の各々の疾患に対する意義について検討した。・proteomics法を用いた、IL-6阻害治療の阻害標的分子の同定と本疾患の根本的原因の検索・他の小児熱性疾患でのIL-6の役割についての検討川崎病、CINCA症候群などのIL-6が果たす役割について病態を機軸にして検討した。今後は、更に小児科領域のIL-6関連疾患(サイトカイン病)を網羅的に解析して、ヒト化抗IL-6レセプター抗体治療前後の阻害標的分子の変化について詳細に検討していきたい。
新規高分子希土類錯体を用いる触媒活性加速効果の研究

1)ポリ(N-ビニル-2-ピロリドン)に保護されたパラジウムクラスター分散系触媒を用いて、アクリル酸の常温常圧による水素化を行う場合、希土類の塩を添加すると活性は低下した。しかし、配位能を有するアニオン性高分子であるポリアクリル酸ナトリウムを保護剤として、パラジウムクラスター分散液を調製し、これに塩化ネオジウムなどの希土類塩を添加すると、活性の向上が認められた。2)この活性向上の程度は希土類塩の種類および基質の種類により異なる。例えば基質では、アクリル酸やアリルアミンで反応速度は速くなったが、シクロオクテンや1-ヘキセンなどは変化は少なく、場合によっては減速した。これらの事実より、加速効果の主たる要因は、ポリアクリル酸ナトリウムによりパラジウムクラスター近傍に配置された希土類イオンが、基質との親和性により、基質を触媒近傍に濃縮する効果であるものと考えられる。3)希土類イオンを添加した高分子保護パラジウムクラスターをX線光電子分光で測定したところ、希土類イオンとパラジウムクラスターの共存により、希土類イオンの結合エネルギーは高エネルギー側に、パラジウムは低エネルギー側にシフトする傾向があることが分かった。これは、希土類イオンからパラジウムクラスターへの電子移動の存在を示しており、しかもその方向は通常の金属イオンとは逆である。この電子的相互作用も、希土類イオンによるパラジウムクラスターの水素化加速効果の一因と考えられる。
ダイナミックテンセグリティから探る個体発生的時間スケールの構造適応様式

本研究では,真正粘菌変形体の身体に遍在する位相振動子の位相調整メカニズムのみならず,原形質流動の流量に応じた輸送管の径の自発的変化現象に相当する適応メカニズムも実装することで生み出される適応能力について議論した.時定数の異なるこれら二つの適応メカニズムの有機的なカップリングによって,これまでは不可能であった狭窄空間の通り抜けなどが可能となった.生物は,自身の身体に有する膨大な自由度を巧みに操りながら,適応的かつ多様な振る舞いを発現している.生物が示すこのような優れた運動機能の背後には,さまざまなダイナミクスを有する多数の適応メカニズムが有機的にカップリングしていると考えられているが(以下このことを,適応メカニズムの多重時間スケール性と呼ぶ),その機序は依然として明らかになっていない.そこで本研究では,適応メカニズムに内在する多重時間スケール性を考察するために,原初的な真正粘菌変形体とモデル生物としたアプローチを展開した.具体的には,多重時間スケール性に基づく適応メカニズムを効果的にモデル化するために,真正粘菌変形体が原形質流動によってその周辺部に仮足と呼ばれる突起を自発的に形成する現象に着目した.そしてこの仮足の自発的生成・消滅が,周辺部のスティフネスを原形質の流動状況に応じて調整することから生み出されるとの作業仮説を立て,力学場環境に応じた仮足構造形成過程のモデリングを試みた.本研究では,原形質を効率よく流動させることに寄与する生化学振動子のリズム調整に関する自律分散制御則と,原形質の流動状況によって周辺部のスティフネスを自発的に改変する自律分散制御則の2つをアメーバ様ロボットに実装した.そして,アメーバ様ロボットを狭窄空間に突入させ,周辺部のスティフネス改変の時定数を変化させ,力学場に応じた構造形成や運動パターンの生成を再現できるかを確認したところ,ふたつの適応メカニズムの時定数が異なる場合にもっとも優れたパフォーマンスが発現することが明らかになった.これはまさに生物制御の多重時間スケール性を強く示唆する結果であり,きわめて重要な知見である.本研究の成果は,適応性を高めるための自律分散制御方策の設計論に対して新奇な視座を提供できると期待される.本研究では,真正粘菌変形体の身体に遍在する位相振動子の位相調整メカニズムのみならず,原形質流動の流量に応じた輸送管の径の自発的変化現象に相当する適応メカニズムも実装することで生み出される適応能力について議論した.時定数の異なるこれら二つの適応メカニズムの有機的なカップリングによって,これまでは不可能であった狭窄空間の通り抜けなどが可能となった.本研究では,行動主体の身体の力学的特性を時空間的に改変することから生み出される,個体発生的時間スケールでの自己組織的な適応様式に主たる焦点を当て,その発現機序の学理の究明とハードウェアでの実現方策の検討を試みる.具体的には,原初的な生物である真正粘菌変形体の形態変形現象に着想を得て立案した,形態変化よりも速い時間スケールで行われる運動が生起する力学場が,環境適応的な形態の形成に不可欠であるという作業仮説に基づき,圧縮材にも張力材にもなり得る可変弾性要素を用いて,生体構造を縮約したカリカチュアモデルであるテンセグリティを構成する.そして,可変弾性要素群の駆動から生起する力学場に適合した形態が創発するための秩序形成ロジックの抽出を目指す.本年度の成果を以下に具体的に示す:1)真正粘菌変形体が示す多様な時空間振動パターンとそれらパターン間の自発的遷移現象の数理モデリングを行い,シミュレーションならびにロボットを用いて再現した.2)真正粘菌変形体を柔らかな培地に置き,その培地を繰り返し伸展させて形態変化を観察した.伸展のありなしで真正粘菌変形体の形態に優位な差が生じることが明らかとなりつつある.これは世界で初めて観察された新奇な現象であり,真正粘菌変形体の形態変化の発現機序解明に寄与することが期待される.個体発生的時間スケールの機序解明のために,真正粘菌変形体を柔らかな培地に置き,その培地を繰り返し伸展させるという,これまでに報告されていない実験を開始することができた.まだ初動段階ではあるが,新奇な現象の存在が示唆されるような実験結果が得られつつある.第一に,粘菌の伸展実験を通してメカノセンサからの刺激によって自己組織的に形成される形状の観察を引き続き行う.そして,新奇な現象の発見を目指す.第二に,原形質量保存則を実装した粘菌振動子ロボットが示す多様な時空間振動パターンの背後にある力学構造を解明することである.第三に,徘徊や誘因刺激への走性を状況依存的に切り替えて動き回る粘菌型ロボットの実現である.第四に,粘菌振動子間で原形質をやりとりするチューブのコンダクタンスをゆっくりと改変する,遅いダイナミクスに基づく適応メカニズムを実装し,多重時間スケールに基づく適応メカニズムの実現を目指す.次年度使用額は,今年度の研究を効率的に推進したことに発生した未使用額であり,平成24年度請求額とあわせ,次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である.
肺高血圧モデル動物における右心機能およびATP産生の経時的変化についての検討

肺高血圧症では、右心機能が予後を規定する。心不全ではミトコンドリア内へのカルシウム流入が低下し、ATP産生の低下を介して心筋特性が変化する。しかし、肺動脈圧の上昇による右心機能の低下において、ミトコンドリア内カルシウムとATP産生がどのように関与するのかは不明である。本研究では、肺動脈病変進展の時間経過が肺高血圧症患者のそれに類似した肺高血圧モデル動物をもちいて、1心臓MRIを用いた形態学的変化、2組織学的変化、3多細胞心室筋を用いた生理学的変化、4心室筋ミトコンドリア内カルシウムとATP産生の変化を経時的に観察することにより、肺動脈圧の上昇によって右心室機能が低下する機序の解明を目指す。
薬剤関連顎骨壊死の発症原因解明と発症予防法確立に向けた多施設共同前向き研究

今回、(一社)日本口腔ケア学会の全面的な協力を得て、30施設の参加により大規模な多施設共同前向き観察研究を実施し、MRONJの発症予防法について明らかにする。さらに3施設で抜歯を行った患者において、抜歯窩内の感染の有無をPCRで、削除した歯槽骨内の骨代謝マーカーをELISAで、骨代謝関連遺伝子をリアルタイムRT-PCRで解析し、局所感染の有無とMRONJ発症、骨吸収抑制薬休薬期間と局所骨代謝との関連について検討し、MRONJの発症予防法を確立する。
酵母p21-ras蛋白質の翻訳後修飾部分を認識して結合する細胞膜中の蛋白質の同定

ras遺伝子産物であるp21-rasタンパク質は細胞膜中に存在し,細胞分裂に深く関わっていることが示されている.しかし,p21-rasタンパク質が細胞膜中に局在化する事がその機能発現のために必須であることが大きな疑問点として残されている.本研究では,p21-rasタンパク質の翻訳後修飾部分を認識して特異的に結合すると考えられている細胞膜中のタンパク質を同定し,情報伝達においてp21-rasタンパク質が細胞膜に局在化することが必要である理由を探ることを目的とした.本年度は,ras遺伝子ファミリーの一員である酵母RAS2遺伝子を酵母中で過剰発現する系を構築した.酵母ゲノム由来のRAS2遺伝子をグリセルアルデヒドリン酸デヒドロゲナーゼ遺伝子のプロモーターと3-ホスホグリセリン酸キナーゼのタ-ミネーターを有するシャトルベクターpGLD P31-RdTに挿入した.RAS2遺伝子には,pGLD P31-RdTに挿入するための適当な制限酵素部位がないので,RAS2遺伝子の上流にXho I部位をもつアダプター挿入した後,下流域の一部をCla I部位を持つアダプターに置換し,pGLD P31-RdTのXho I部位に挿入した.得られた発現プラスミドpRYV3を用いてロイシシ要求性のS.cerevisiaeを形質転換したところ,RAS2と考えられる分子量21000のタンパク質を発現していることが認められた.今後このタンパク質を用いて,酵母細胞膜中のp21-rasタンパク質結合タンパク質を検索する.ras遺伝子産物であるp21-rasタンパク質は細胞膜中に存在し,細胞分裂に深く関わっていることが示されている.しかし,p21-rasタンパク質が細胞膜中に局在化する事がその機能発現のために必須であることが大きな疑問点として残されている.本研究では,p21-rasタンパク質の翻訳後修飾部分を認識して特異的に結合すると考えられている細胞膜中のタンパク質を同定し,情報伝達においてp21-rasタンパク質が細胞膜に局在化することが必要である理由を探ることを目的とした.本年度は,ras遺伝子ファミリーの一員である酵母RAS2遺伝子を酵母中で過剰発現する系を構築した.酵母ゲノム由来のRAS2遺伝子をグリセルアルデヒドリン酸デヒドロゲナーゼ遺伝子のプロモーターと3-ホスホグリセリン酸キナーゼのタ-ミネーターを有するシャトルベクターpGLD P31-RdTに挿入した.RAS2遺伝子には,pGLD P31-RdTに挿入するための適当な制限酵素部位がないので,RAS2遺伝子の上流にXho I部位をもつアダプター挿入した後,下流域の一部をCla I部位を持つアダプターに置換し,pGLD P31-RdTのXho I部位に挿入した.得られた発現プラスミドpRYV3を用いてロイシシ要求性のS.cerevisiaeを形質転換したところ,RAS2と考えられる分子量21000のタンパク質を発現していることが認められた.今後このタンパク質を用いて,酵母細胞膜中のp21-rasタンパク質結合タンパク質を検索する.