hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
第9族三核クラスター錯体の酸化還元過程

^+生成の機構は,まず中性錯体の1電子酸化により[Cp_3CO_3(μ_3-CPh)_2]^+が生成し,これとCl^-が反応したものが速やかに酸化されて[Cp_3CO_3(μ_3-CPh)_2(μ-Cl)]^+となるというものであることが明らかとなった.(1)三核クラスター錯体[Cp_3M_3(μ_3-CPh)_2](M_3=Co_3,Co_2Rh)のカチオンラジカルを単離しその単結晶の成長を行った.M_3=Co_3の錯体についてSbF_6,PF_6,BF_4,CF_3SO_3,ClO_4等の塩を合成し単結晶成長を行った.この内SbF_6,PF_6,ClO_4をカウンターイオンとしたときに単結晶が得られた.SbF_6塩は立方晶系の結晶を与えたがその構造を解くことはできなかった.PF_6塩はX線構造解析を行ったが,構造の比較を行うに十分な結晶ではなかった.ClO_4塩は中性錯体との比較に十分なだけの結晶が得られた.距離の変化は1つのCo-Co距離が大きく縮み,1つはわずかに伸び,残りの1つはほとんど変化していないことがわかった.M_3=Co_2Rhではいずれの塩の単結晶も十分な大きさのものは得られなかった.(2)分子軌道計算Gaussian94を用い密度汎関数法による分子軌道計算を行った.中性錯体およびコバルト三角に垂直な鏡面を置いたときの構造最適化は構造変化を一部再現していると考えられる結果が得られた.しかし,コバルト三角を鏡面とした構造最適化計算を行った結果,全く異なった構造が得られてしまいこの方法では実験結果を再現することは難しいことがわかった.(3)^1H-NMR常磁性シフトカチオンラジカルのNMRの温度変化を行い,構造データから見積もったpseudo contact shiftを差し引くことによりcontact shiftを求めた.この結果ベンゼン環上への不対電子密度の拡がりはπ軌道を通してのものであることが明らかとなった.1.三核クラスター錯体[Cp_3Co_3(μ_3-CPh)_2]とAgO_2CCF_3やAgNO_3などの銀塩との反応を行い1つのコバルト-コバルト原子間に銀が架橋した構造の錯体[Cp_3Co_3(μ_3-CPh)_2{μ-Ag(X)}](X=O_2CCF_3,NO_3)を得た.銀が架橋したコバルト-コバルト間距離は他と比べてわずかに長くなっていた.この錯体の塩化メチレンおよびアセトニトリル中でのNMR,ESRを測定したところ,塩化メチレン中では銀解離平衡が,アセトニトリル中ではカチオンラジカル[Cp_3Co_3(μ_3-CPh)_2]^+の生成を含む平衡があることが明らかになった.2. [Cp_3Co_3(μ_3-CPh)_2]とハロゲンとの反応を行い1つのコバルト-コバルト原子間にハロゲンが架橋した構造の錯体[Cp_3Co_3(μ_3-CPh)_2(μ-X)]^+(X=Cl,Br,I)を得た.この錯体のハロゲン原子は3つのコバルト原子と同一平面上にあり,ハロゲンが架橋したコバルト原子間は他のコバルト原子間よりもかなり長くなっていた.この錯体のサイクリックボルタンメトリー(CV)測走を行ったところ還元により中性の[Cp_3Co_3(μ_3-CPh)_2]が再生することが明らかになった.また,中性錯体に過剰のCl^-を加えた条件でのCV測定を行ったところ,[Cp_3Co_3(μ_3-CPh)_2(μ-Cl)]^+が生成することがわかった.その機構は、まず中性錯体の1電子酸化により[Cp_3Co_3(μ_3-CPh)_2]^+が生成し,これとCl^-が反応したものが速やかに酸化されて[Cp_3Co_3(μ_3-CPh)_2(μ-Cl)]^+となるというものであることが明らかとなった.
子どもと親の学びを生み出す発達資産としての生活体験を育む「地域家庭教育支援」

2018年度は,前半期に,実践分析調査の分析ならびに研究成果報告を進めた。実践分析調査の成果は,日本生活体験学習学会第20回研究大会で学会報告を行い,クラス別保護者懇談会における親の「語り」から,子育てにおける親の「学び」を質的に考察した。本調査で得られた知見としては,1親の「語り」は,日常における子どもの姿をもとに語られることから,発達状況や生活課題との関連があるとともに,親自身の「見取り」による子ども理解を前提とした意識的・意図的な選択が行われている,2保護者懇談会は,日頃感じている子どもの気になる姿について,親自身なりの子どもの「見取り」を確認する場であるとともに,保育者の見解や助言から自らが抱く悩みの改善を図る機会となっている,3保護者懇談会は,親自身の子育てに関する悩みを表出する自己開示の場であるとともに,同様の悩みや経験を有する「仲間」としての共感や連帯を生み出す場となっている,の3点であった。この報告内容は,同学会誌『生活体験学習研究』第19号(印刷中・2019年7月発刊予定)へ投稿した。後半期には,1研究成果報告書を作成・発刊と2研究協力園における成果報告会の開催に取り組んだ。1研究成果報告書は,これまでの研究成果に大幅な加筆・修正を行うとともに,新たな論考も加え再構成し,2019年2月に発刊した。報告書は,研究協力園ならびに同分野の研究者等へ送付した。2成果報告会は,これまで研究協力を得た3園において園内研修の一環として開催した。本研究全体を概観すると,原理的理論研究,質問紙調査,実践分析調査の調査研究から,「子育て」における生活体験は,子どもと親の体験の集積にとどまらず,「発達資産(Developmental Assets)」を形成する機能であり,「形成と教育」における育ちを「統御」する意図的な働きかけ(教育)の共通要素として位置づくことが示唆された。本年度は,以下の3点についての調査研究を実施した。1.本研究における課題を整理・明確化し,研究分担者・連携研究者との共有を図るため,家庭教育・子育て支援に関する先行研究分析のための研究会を7回にわたって開催した。ここでの議論によって,質問紙調査の設問項目・分析視点ならびに次年度に予定する学会発表・論文投稿の内容の明確化につなげることができた。2.先行研究から明らかとなった課題をもとに,幼稚園・保育所に就園する幼児の保護者に対する質問紙調査を実施した。調査は九州北部の幼稚園・保育所11園の協力を得て,平成28年2月3月にかけて3歳以上の保護者約1,000名を対象に調査を実施した。この調査結果については,平成28年度に学会発表・論文投稿ならびに調査報告書としてまとめる予定である。3.質問紙調査と並行して,次年度に予定する実践分析の予備調査を実施した。具体的な調査内容としては,生活体験に取り組む保育所を対象に,月1回程度の頻度で計8回園を訪問し,終日に渡って保育の参与観察ならびに保育者へのインタビュー調査を実施した。この調査結果の一部については,9月に開催された日本生活体験学習学会第17回研究大会(佐賀女子短期大学)において学会発表を行い,学会誌第16号(平成28年7月発刊予定)に掲載される予定である。また,平成28年度は,この調査結果をもとに研究の焦点化を図るとともに,調査対象園を3園に広げて調査を実施する予定である。本年度は,当初,計画していた1先行研究分析による課題の明確化と共有,2幼児の保護者を対象とした質問紙調査,3実践分析に関する予備調査の3点については,予定通り実施することができた。また,これらの成果についての報告についても,順調に遂行することができている。一方で,研究情報の発信・共有ならびに成果報告のツールとして活用する計画であった本研究プロジェクトのホームページの開設について,業者選定ならびに作業着手はしたものの,先方の担当者の度重なる退職・担当者変更によって年度末までの納品が困難となり,契約自体の見直しが余儀なくされた。また,学内用務の関係から,予定していた学会への参加も見送った。以上の理由から,本研究の達成度としては,「(2)おおむね順調に進展している。」と評価した。本年度は,研究分担者1名(上野景三;佐賀大学大学院教授)の他に連携研究者2名(大村綾,菅原航平;ともに佐賀女子短期大学専任講師)を新たに加え,計4名の共同研究グループを組織した。また,これまで2年間の継続的な研究により,各調査対象園等の関係が構築でき,より円滑な研究の遂行が可能となる研究組織が構築できた。その上で,以下の4点についての調査研究等を実施した。1.定期的な研究会の開催:研究分担者・連携研究者と1家庭教育・子育て支援に関する先行研究分析,2当該研究に関する進捗状況の把握,3研究成果にお関する検討のための研究会を合計11回にわたって開催した。特に本年度においては,質問紙調査の分析結果ならびに研究成果報告内容の検討を重ねた。2.質問紙調査に関する分析と研究成果の報告:平成27年度に実施した幼児の保護者に対する質問紙調査の統計的分析を行い,この調査結果について,平成28年度に複数の学会において学会発表・論文投稿を行った。また,調査協力をいただいた幼稚園・保育所等に対しても,調査結果報告書を作成の上,対象園を訪問し,調査結果の報告を行った。3.実践分析調査の研究計画の検討と調査準備:これまでの予備調査ならびに質問紙調査の結果をもとに,実践分析調査の研究計画と調査準備に着手した。

これらの成果をもとに,子どもの生活体験やそのための基盤となる発達資産を形成するための一つのキーワードとして,「親の保育参画」に設定し,平成29年度に本格的な調査に着手する予定である。4.当該研究成果報告のためのHPの開設:前年度に計画していたが,選定業者の都合により開設に至らなかった当該研究成果報告のためのHPについて,改めて業者選定ならびに契約を行い,開設することができた。今後,このHPを活用し,積極的に研究成果等の公開に努めていく予定である。平成29年度においては,当初の計画のうち,質問紙調査に関する分析と研究成果の報告に重点を置き,質問紙調査の結果の分析ならびに研究成果報告に関する検討において,丁寧な議論と考察に時間をかけた。特に,質問紙調査の研究報告において,2006年段階での調査結果との比較を行ったが,その中で,同一対象園におけるより精緻な分析が必要ではないかとの指摘を受け,新たに2006年調査との同一対象園を抽出しての比較・分析ならびに対象園教諭に対する結果報告と聞き取り調査を追加で実施したことが要因の一つであった。そのため,年度内後半期には実践分析調査に着手する予定であったが,研究計画の立案ならびに3調査対象園への依頼・承諾までにとどまった。しかし,質問紙調査の結果の分析ならびに研究成果報告に関する検討によって見えてきた知見については,今後の実践分析調査においても調査視点等にも反映されるものであり,本調査研究の進展においては有益なものであったと捉えられる。一方で,予定していた学会発表ならびに論文投稿においては,概ね計画通りに進行することができた。また,前年度から残されていた研究成果報告のためのHP開設については,計画の見直しが余儀なくされ,本年度の計画に加わったが,無事に開設することができた。以上の理由から,本研究の達成度としては,「(3)やや遅れている。」と評価した。平成29年度は,研究分担者1名(上野景三)と連携研究者2名(大村綾,菅原航平)の計4名の共同研究グループにて調査研究を進めた。これまでの2年間の研究成果等に基づき,本年度は以下の3点についての調査研究等を実施した。1.定期的な研究会の開催:研究分担者・連携研究者と1家庭教育・子育て支援に関する先行研究分析,2当該研究に関する進捗状況の共有,3研究成果に関する検討のための研究会を合計8回にわたって開催した。特に,平成29年度においては,質問紙調査結果に対する詳細な分析と保育所等における親の保育参画に対する実践分析調査の検討を重ねた。2.質問紙調査に関する分析と研究成果の報告:前年度から継続して,幼児の保護者に対する質問紙調査結果について,より詳細な統計的分析を行い,学会発表・論文投稿を行った。そこで得られた知見としては,1幼児の日常生活と親・家庭生活は,園ごとに位相が異なっており,その要因に,子育て家庭を取り巻く「発達資産(Developmental Assets)」の形成状況が関連している,2幼児の日常生活と親の子育て意識は,就園後,一定の変容を見せる,の2点であった。したがって,保育実践が親の子育てに対する親の学びの過程としての役割を有することが明らかとなった。
中世仏教絵巻の制作・享受・交流の「場」とその文化史的背景に関する調査研究

本研究は日本中世の仏教を主題とする絵巻を対象として、作品とそれをとりまく文化史的背景に着目して分析を進めた。研究遂行にあたっては、絵巻作品の綿密な調査を重視し、仏教絵巻の詞書や図様が何をもとに生み出されたのか、またそれらが他の作品へとどのように受容されたのかを、物語絵や説話画といった多様な物語絵画における表現との比較から検証を進めた。あわせて、仏教絵巻が構築する中世日本の世界観や歴史認識に関しても議論を深めた。本研究は、中世仏教絵巻の制作と享受、交流の実態を、仏教絵巻成立をめぐる様々な「場」やその文化史的背景から明らかにすることを目的としている。本年度は、作品調査を進めるとともに、研究成果公表、および本研究全体の方向性を見据えた研究を推進した。調査は以下の作品を行った(研究開始月以前の調査含む)。「掃墨物語絵」「源氏物語浮舟帖」(徳川美術館)、「柿本宮曼荼羅」「源氏物語浮舟帖」(大和文華館)、「山崎架橋図」「上畳本時代不同歌合絵」「建治本北野天神縁起絵」(和泉市久保惣記念美術館)、「随身庭騎絵」(大倉集古館)、「源平合戦図屏風」(智積院)、「遊行上人縁起絵」(金蓮寺)、「遊行上人縁起絵」(清浄光寺)、「誓願寺縁起絵」(誓願寺)、「春日曼荼羅」「佐竹本三十六歌仙絵」(湯木美術館)本年度、本研究が主に対象とする鎌倉から南北朝期の作品を多く実見し得たことは、今後の研究推進にあたり極めて大きな収穫であった。また、研究成果の公表に関しては、(1)「久保惣記念美術館蔵「伊勢物語絵巻」と伏見院周辺」(浅井和春監修『イメージとパトロン』ブリュッケ)および(2)「絵巻に描かれた旅-鎌倉・南北朝期における祖師・高僧伝絵の制作をめぐって-」(倉田実編『王朝文学と交通』(シリーズ平安文学と隣接諸学)竹林舎)をまとめた(いずれも2009年度中刊行予定)。(1)では、鎌倉後期の著名な作画工房、高階隆兼工房作とされてきた表題絵巻の再検討を行い、(2)では、鎌倉・南北朝期における祖師・高僧伝絵制作の問題から、中世絵巻が構築する世界認識の問題を論じた。上記以外に本年度遂行した研究内容に関しては、さらに精度を高めつつ、次年度以降順次発表してゆく。本研究は、中世仏教絵巻の制作と享受、交流の実態を、仏教絵巻成立をめぐる様々な「場」やその文化史的背景から明らかにすることを目的とする。具体的には、諸本の絵と詞の詳細な対校といった絵巻研究の基礎的方法を踏まえながら、それぞれの仏教絵巻が初発の場から離れて、様々な場において伝播・共有されるようになった時、画面やストーリーの表現にはどのような改変がなされたのか、それらのイメージがどのような機能を持ちながら、人々の信仰や世界観を逆に形成していったのかを、隣接諸学の成果に学びつつ、その背景にある文化史的背景の解明を通じて明らかにする。研究終了年度となる本年度は、中世仏教絵巻をめぐる多様な「場」の解明のため、物語絵、説話画、近世模本といった広範囲の作品調査を進めるとともに、その成果に基づいた研究全体のとりまとめに向けた総合的分析を行った。調査は以下の作品の実見がかない、画像資料、および関連テクストの整理(翻刻、諸本との対校)を進めた。「遊行上人縁起絵」(清浄光寺蔵)、「光明真言功徳絵」(明王院蔵)、「当麻寺縁起絵」(当麻寺蔵)、「宮室図」(東京国立博物館蔵)、「華厳五十五所絵(善財童子歴参図)」(根津美術館蔵)、「釈教三十六歌仙絵模本」(早稲田大学図書館蔵)、「是害房絵模本」「称讃浄土佛摂受経(中尊寺経)」他(東北大学附属図書館蔵)本研究により、中世仏教絵巻はそのモティーフや型を、他のジャンル、媒体の作品と様々なレベルで交流、交換させながら成り立つことが明らかとなり、あわせて、制作や享受の多様な「場」を、具体的な作品に即して実証的に提示できた点は特筆される大きな成果であると確信する。ただし、二年間という限定された期間内では、中世仏教絵巻全てを網羅的に考察することはもとより不可能である。研究期間終了後も継続的に考察を深め、さらなる成果公表に努めたい。
コモディティネットワークを用いた超並列クラスタ用ネットワークの研究

本研究において、最も標準的なコモディティネットワークであるイーサネット、特にGigabit Ethernetを複数本用いることにより、構成のPCクラスタに要求される高バンド幅機能、耐故障機能、大規模化(スケーラビリティ)の全ての要請に対応可能なソフトウェア制御技術が確立された。具体的には、(1)ノード間を複数リンクで結合し、それらのリンクをバンド幅増強及びリンク故障時の冗長化機能の両面で利用する機構、(2)イーサネットのtagged-VLAN機能を用い、多数の中継スイッチを持つマルチパス構成であっても的確なルーティングを行いバンド幅を従来の単純ツリー型に比べ大幅に増強させ、ノード数の拡大に対応する機構、の両者をソフトウェアのみで完全に実現し、実クラスタシステム上でこれを実装した。(1)の機構をRI2N/UDP、(2)の機構はVFREC-NETと名付けた。本システムを用い、高性能PCサーバの各ノードに2本のGigabit Ethernetを接続し、これらを組み合わせたクラスタ上でRI2N/UDPを実装し、2リンク利用時には通信性能が単一リンクのほぼ2倍に増強され、さらにリンクまたは中継スイッチの故障発生時には残りリンクで通信を継続し、故障回復時には通信性能も復元されることを確認した。また、64ノードまでのPCクラスタを構成し、2段の中継スイッチを4重リンクで結合した場合、VFREC-NETを用いたトラフィック分散が設計通りに実現され、理論値通り4倍のバイセクションバンド幅を提供するfat-Tree網を構築することを実証した。RI2N/UDPとVFREC-NETは直交する技術であり、これらを組み合わせたPCクラスタも試作した。この上で両者の技術が互いに反することなく、協調して動作することを確認した。これらにより、コモディティネットワークとソフトウェア制御の組み合わせのみで、高性能PCクラスタに求められる、高性能・耐故障・大規模インターコネクトが実現可能であることを実証した。本年度の研究では、コモディティネットワークとして最も対価格性能比の良いGigabit Ethernetを用い、複数リンクを束ねることによりバンド幅増強と耐故障性機能の両者を実現するクラスタ向けネットワークプロトコルの開発と、tagged-VLANを用いて任意のネットワークトポロジーを安価なL2スイッチ上で構築することを可能とする特殊ドライバの開発を行い、これらを用いた大規模PCクラスタの実現可能性を明らかにした。マルチリンク・トランキングによるバンド幅増強では、従来フロー制御等が面倒とされてきたUDPを用い、故障検出をユーザレベルで行うことを可能とするプロトコルを設計・開発した。その結果、十分なメモリバンド幅を持つノードPCを用い、2リンクまでのGigabit Ethernetをトランクすることにより、理論ピーク性能にほぼ近い性能を出しつつリンク故障時には片リンクのみでも通信を継続する通信ソフトウェアレイヤの構築を実現した。tagged-VLANを用いたL2スイッチルーティングでは、従来手法で避けることのできなかった大量の仮想アドレスを各ノードPCに割り当てる方式を改良し、単一アドレスのみで複数経路のルーティングをIPベースネットワークで実現することを可能にした。これにより、fat-treeに代表されるスケーラブルな大規模並列システム用ネットワークトポロジーを、安価で高性能なL2 Gigabit Ethernetスイッチの集合と、ノードPC上でのソフトウェア処理によって、非常に高いバンド幅を持つ階層型ネットワークを構築する基本技術を確立した。さらに、このシステム上では従来のIPアドレッシングを完全に踏襲するため、ユーザアプリケーションやMPI等の通信ライブラリに全く手を加えることなく性能を向上できる点が最大の特徴である。

具体的には、(1)ノード間を複数リンクで結合し、それらのリンクをバンド幅増強及びリンク故障時の冗長化機能の両面で利用する機構、(2)イーサネットのtagged-VLAN機能を用い、多数の中継スイッチを持つマルチパス構成であっても的確なルーティングを行いバンド幅を従来の単純ツリー型に比べ大幅に増強させ、ノード数の拡大に対応する機構、の両者をソフトウェアのみで完全に実現し、実クラスタシステム上でこれを実装した。(1)の機構をRI2N/UDP、(2)の機構はVFREC-NETと名付けた。本システムを用い、高性能PCサーバの各ノードに2本のGigabit Ethernetを接続し、これらを組み合わせたクラスタ上でRI2N/UDPを実装し、2リンク利用時には通信性能が単一リンクのほぼ2倍に増強され、さらにリンクまたは中継スイッチの故障発生時には残りリンクで通信を継続し、故障回復時には通信性能も復元されることを確認した。また、64ノードまでのPCクラスタを構成し、2段の中継スイッチを4重リンクで結合した場合、VFREC-NETを用いたトラフィック分散が設計通りに実現され、理論値通り4倍のバイセクションバンド幅を提供するfat-Tree網を構築することを実証した。RI2N/UDPとVFREC-NETは直交する技術であり、これらを組み合わせたPCクラスタも試作した。この上で両者の技術が互いに反することなく、協調して動作することを確認した。これらにより、コモディティネットワークとソフトウェア制御の組み合わせのみで、高性能PCクラスタに求められる、高性能・耐故障・大規模インターコネクトが実現可能であることを実証した。
衛星重力計測と海面高度計からみた北西太平洋の海水質量変化の地球動力学的研究

2002年に米独によって打ち上げられた重力観測衛星GRACE (Gravity Recovery and Clinate Experiment)のデータ解析によって、大陸における土壌水分や山岳氷河、氷床等の陸水の総貯留量と海洋における海水質量のそれぞれの間の移動、地球温暖化に伴う氷河氷床の質量減少、季節変化に伴う海水ー陸水間の質量移動などを対象として研究してきた。最終年度である2018年は、従来から指摘されてきた陸水変動の信号の海水への漏れこみによる誤差に加えて、我々が独自に指摘した海水量変化からの陸水質量変化への信号の漏れこみについて集中的に検討を行った。これは年間およそ2mmのペースで上昇しつつある全球的な海水準を考えると極めて重要であると考えられる。海から陸への漏れこみを見積もるため、海洋質量の異常の地理的分布を推定した。当初は全球の海洋で一様な海水質量の異常があると考えたが、GRACEデータのように一ヶ月の時間分解能を考えると、海流を始めとする海水のダイナミクスが効いてきて一様の仮定が非現実的になってしまう。我々はEOF解析の手法を用いて、非一様な海洋から大陸への重力信号の漏れこみを定量化する方法を考案した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。衛星重力計測(GRACE衛星)、海洋レーダ高度計搭載衛星(JASON衛星)、および海水の温度や塩分濃度の深さプロファイル取得のためのその場観測(Argo Float)の三種類のデータを組み合わせ、それらのデータが揃う2005年から最新のデータまでの期間に関し、全球的な海水面高度のゆっくりした変化について解析を行った。具体的には、海面高度計による直接的な海面高観測値には、海水の熱膨張成分(質量の変化を伴わない成分)と海水の実質的な増加成分(陸から流入して増えた海水の分)の双方が含まれる。後者をArgoのデータから求め、また陸水から海への流入分をGRACEで求めた陸域の重力減少(氷が融解して海水に流入した分)と等量(符号は逆)と仮定し、双方が矛盾なく一致するかを調べた。その結果、エルニーニョ南方振動(ENSO)に代表される数年の時間スケールの気候変動に伴う大陸域の降水パターンの変化に起因する、氷以外の陸域の貯水量の変動が、全球海面高変動に大きなノイズとなることを確認した。またGRACEデータを用いてそれを正しく補正する手法を開発した。その結果、2005-2016の間海面高はわずかながら有意な加速成分(時間の二乗に比例する成分)を持つことが初めて示された。また、GRACEデータの解析のプロセスにおいて、これまで知られていた陸水の海域の質量変化への漏れ込みとは逆の、海水の質量変化が陸水の変化に漏れこむ現象が明らかになり、その補正が陸水貯水量の変動を正確に見積もる上で極めて重要であることが初めて認識された。海水の質量増加が陸水の増減を推定値に漏れこむ現象を解決する手法を開発、それによりこれまで世界中で誰も正確に求めることに成功していない全球海面高の加速度的上昇を高い信頼性を持って推定することに成功した。また得られた海面高の加速度成分は、地表温度の上昇の加速度と簡単な経験的関係式を介して良い一致を示すことがわかった。本研究結果は年度が改まった2017年四月にNature Climate Change誌に論文として投稿され、現在査読結果を待っているところである。成功の原因は、海面高度計単独のデータではなく、衛星重力観測とArgo Floatのデータから間接的に推定される海面高変化と調和的であるかというSea Level Budgetの考えに基づく新しいアプローチをとったことが大きいと考えている。当該年度は著名な科学専門誌への論文の掲載が相次ぎ、大きな成果をあげることができた。第一の成果はWater Resources Research誌(アメリカ地球物理連合)に掲載された、重力衛星のデータ解析によって大量の降水に伴う内陸の貯水池の水位上昇を検出した論文である。これは地理的な広がりが小さくとも大きな質量変化を伴う場合は衛星からの探知が可能であることを示したもので、陸水の増減に伴う海水準変化を議論する上で大きな一歩となる。第二の成果はGeophysical Research Letters誌(アメリカ地球物理連合)に掲載されたレター論文であるが、本論文は今世紀に入ってからの海水準の上昇に関して、単に海面の上昇だけでなくその加速度を正確に求めた初めての成果である。我々はこのわずかな加速度を、Sea Level Budget法と呼ばれる手法で、GRACE衛星によって直接計測される質量変化だけでなく、衛星高度計による海水の体積変化と世界の海洋のその場観測による海水の温度変化を組み合わせて計算された質量変化を比較することによって、高い信頼性で同定することに成功した。これは地球温暖化の研究の歴史の一里塚となる重要な成果である。またGRACE衛星によって海洋の質量変化を直接追うだけでなく、陸域の質量変化と地球上の水の量の保存の仮定を利用した間接的な方法によって、海面上昇やその加速が陸のどのような水(氷床、大陸氷河、土壌水分等)からきているかを明確に示した。また現在見られている海面上昇の加速度の大きな部分が陸氷の融解水の流入より、今世紀に入って起こった平均気温の停滞(hiatus)の終了に伴う海水の熱膨張の影響が大きいことを初めて明らかにした。

当該年度は、研究成果が二つの一流誌での論文となった点で大きな成果を上げることができたが、もう一つの研究テーマである、GRACEデータ解析に祭して生じる、陸水変動の計測値に対する海洋質量変動の漏れこみとそれを正確に取り除く斬新な手法の開発については、まだ最終的な論文の出版には至っていない。これを平成30年度の重要課題としたい。2002年に米独によって打ち上げられた重力観測衛星GRACE (Gravity Recovery and Clinate Experiment)のデータ解析によって、大陸における土壌水分や山岳氷河、氷床等の陸水の総貯留量と海洋における海水質量のそれぞれの間の移動、地球温暖化に伴う氷河氷床の質量減少、季節変化に伴う海水ー陸水間の質量移動などを対象として研究してきた。最終年度である2018年は、従来から指摘されてきた陸水変動の信号の海水への漏れこみによる誤差に加えて、我々が独自に指摘した海水量変化からの陸水質量変化への信号の漏れこみについて集中的に検討を行った。これは年間およそ2mmのペースで上昇しつつある全球的な海水準を考えると極めて重要であると考えられる。海から陸への漏れこみを見積もるため、海洋質量の異常の地理的分布を推定した。当初は全球の海洋で一様な海水質量の異常があると考えたが、GRACEデータのように一ヶ月の時間分解能を考えると、海流を始めとする海水のダイナミクスが効いてきて一様の仮定が非現実的になってしまう。我々はEOF解析の手法を用いて、非一様な海洋から大陸への重力信号の漏れこみを定量化する方法を考案した。海面高の変化に、数年の時間スケールの気候変動に伴う降水パターンの変化の理解が重要であることがわかったため、それをより詳細に大陸ごとに精査し、気候学的にわかっているENSOに伴う降水パターンの変化と照らし合わせる研究が今後重要になると考えられる。また加速度的な変化だけでなく、海面高の季節変化に関しても、海水の温度変化や陸水の変化と海面高度計の間に矛盾がないかを調べることが新たな研究テーマとして重要であろう。GRACEデータの解析は、従来のストークス係数を用いたデータと、ここ数年流行しているマスコン解について、その得失を信号の漏れこみの観点から明らかにする予定である。このテーマはすでにJournal of Geophysical Research Solid Earth誌に論文として投稿済みであるが、根本的な書き直しを要求されており、特に海洋質量の時空間変化を主成分分析する手法について改良を重ねたのち再投稿して出版にこぎつける予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
細胞内小胞輸送における膜のダイナミクスとその制御機構

タンパク質の分泌経路において,オルガネラ間の小胞輸送におけるタンパク質の選別には、小胞のダイナミックな動きが重要である。つまり,小胞体タンパク質についていえば,その小胞体への局在は,小胞体を出ないという静的残留と,いったんゴルジ体にまで輸送されたのち小胞体に送り返されるという動的逆送の2つのメカニズムが働いている.われわれは,酵母の小胞体-ゴルジ体間輸送に必須な膜タンパク質であるSec12pが,見かけ上は小胞体のみに局在しているにもかかわらずゴルジ体のcis領域における糖鎖修飾を受けることから,両オルガネラ間をすみやかにリサイクルしながら機能していることを提唱してきた.これまでに,Sec12pを誤ってtransゴルジ以降に輸送してしまう酵母変異株rerlとrer2の分離とその相補遺伝子の単離に成功している.RER1遺伝子は,188アミノ酸残基からなるゴルジ体の内在性膜タンパク質をコードしていた.また,rer1破壊株においてもSec12pは依然として大部分が小胞体に局在しており,静的残留のメカニズムは損傷を受けていないことが示唆された.以上のことから,Rer1pはゴルジ体において,誤って輸送されてきたSec12pを小胞体に逆送する役割を果たしていると結論した.一方で,Sec12pの側に存在する小胞体局在化シグナルを同定する試みを行った.液胞膜タンパク質であるDap2pとのキメラを作製し、生化学的,形態学的な詳細な解析を行った結果,膜貫通ドメインがRer1pの依存性の主に逆送のシグナル,N末端側の細胞質ドメインがRer1p非依存性の残留のシグナルであるらしいことを明らかにした.タンパク質の分泌経路において,オルガネラ間の小胞輸送におけるタンパク質の選別には、小胞のダイナミックな動きが重要である。つまり,小胞体タンパク質についていえば,その小胞体への局在は,小胞体を出ないという静的残留と,いったんゴルジ体にまで輸送されたのち小胞体に送り返されるという動的逆送の2つのメカニズムが働いている.われわれは,酵母の小胞体-ゴルジ体間輸送に必須な膜タンパク質であるSec12pが,見かけ上は小胞体のみに局在しているにもかかわらずゴルジ体のcis領域における糖鎖修飾を受けることから,両オルガネラ間をすみやかにリサイクルしながら機能していることを提唱してきた.これまでに,Sec12pを誤ってtransゴルジ以降に輸送してしまう酵母変異株rerlとrer2の分離とその相補遺伝子の単離に成功している.RER1遺伝子は,188アミノ酸残基からなるゴルジ体の内在性膜タンパク質をコードしていた.また,rer1破壊株においてもSec12pは依然として大部分が小胞体に局在しており,静的残留のメカニズムは損傷を受けていないことが示唆された.以上のことから,Rer1pはゴルジ体において,誤って輸送されてきたSec12pを小胞体に逆送する役割を果たしていると結論した.一方で,Sec12pの側に存在する小胞体局在化シグナルを同定する試みを行った.液胞膜タンパク質であるDap2pとのキメラを作製し、生化学的,形態学的な詳細な解析を行った結果,膜貫通ドメインがRer1pの依存性の主に逆送のシグナル,N末端側の細胞質ドメインがRer1p非依存性の残留のシグナルであるらしいことを明らかにした.タンパク質の分泌経路において,オルガネラ間の輸送は小胞を介して行われている.近年,この小胞輸送におけるタンパク質の選別には,小胞のリサイクリングが重要であることが次第に明らかにされてきた.つまり,小胞体タンパク質についていえば,その小胞体への局在は,小胞体を一歩も出ないことによるものに加えて,いったんゴルジ体にまで輸送されたのち小胞体に送り返されることにより達成されているものがかなりあるということである.われわれは,酵母の小胞体-ゴルジ体間輸送に必須な膜タンパク質であるSec12pが,見かけ上は小胞体のみに局在しているにもかかわらずゴルジ体のcis領域における糖鎖修飾を受けることから,両オルガネラ間をすみやかにリサイクルしながら機能しているというモデルを提唱してきた.このSec12タンパク質をマーカーとし,小胞体-ゴルジ体間の小胞のダイナミックな動きを探るとともに,この過程にあずかる細胞装置を同定していくことをめざして,これまでに,Sec12pを誤ってtransゴルジ以降に輸送してしまう酵母変異株rer1とrer2の分離に成功している.本年度は,rer1遺伝子座がMAT座と連鎖していることを利用して,酵母第3染色体の整列クローンバンクから野生型のRER1遺伝子を分離することに成功した.ヌクレオチド配列から,RER1遺伝子産物は分子量約2万の膜タンパク質と推定された.現在その産物タンパク質の細胞内局在を検討中である.また,遺伝子破壊株は致死とはならなかったが,Sec12pの局在異常のさらに強い表現型を示した.また,rer1,rer2両変異株とも,ハイグロマイシンBに対して超感受性を示したので,これを利用して新たな変異株の分離や,多コピー抑圧遺伝子の分離をさらに進めていく予定である.タンパク質の分泌経路において,オルガネラ間の輸送は小胞を介して行われている.近年,この小胞輸送におけるタンパク質の選別には,小胞のリサイクリングが重要であることが次第に明らかにされてきた.

つまり,小胞体タンパク質についていえば,その小胞体への局在は,小胞体を一歩も出ないことによるものに加えて,いったんゴルジ体にまで輸送されたのち小胞体に送り返されることにより達成されているものがかなりあるということである.われわれは,酵母の小胞体-ゴルジ体間輸送に必須な膜タンパク質であるSec12pが,見かけ上は小胞体のみに局在しているにもかかわらずゴルジ体のcis領域における糖鎖修飾を受けることから,両オルガネラ間をすみやかにリサイクルしながら機能しているというモデルを提唱してきた.このSec12タンパク質をマーカーとし,小胞体-ゴルジ体間の小胞のダイナミックな動きを探るとともに,この過程にあずかる細胞装置を同定していくことをめざして,これまでに,Sec12pを誤ってtransゴルジ以降に輸送してしまう酵母変異株rer1とrer2の分離に成功している.その相補を利用し,昨年度クローン化に成功したRER1遺伝子について,さらに解析を進めた.RER1遺伝子は,188アミノ酸残基からなる疎水性のタンパク質(Rerlp)をコードし,4つの膜貫通領域を持つ.C末端にHAタグをつけ,抗HAモノクローン抗体による間接蛍光抗体観察を行ったところ,ゴルジ体の染色像が得られた.Rer1pのゴルジ体局在は細胞分画によっても支持された.一方,rer1破壊株においても,Sec12pは依然として大部分が小胞体に局在しており,静的な残留のメカニズムは損傷を受けていないことが示唆された.以上のことから,Rer1pはゴルジ体において,誤って輸送されてきたSec12pを小胞体に送り返す役割を果たしているのではないかと考えている.タンパク質の分泌経路において,オルガネラ間の小胞輸送におけるタンパク質の選別には,小胞のダイナミックな動きが重要である.つまり,小胞体タンパク質についていえば,その小胞体への局在は,小胞体を出ないという静的残留と,いったんゴルジ体にまで輸送されたのち小胞体に送り返されるという動的逆送の2つのメカニズムが働いている.われわれは,酵母の小胞体-ゴルジ体間輸送に必須な膜タンパク質であるSec12pが,見かけ上は小胞体のみに局在しているにもかかわらずゴルジ体のcis領域における糖鎖修飾を受けることから,両オルガネラ間をすみやかにリサイクルしながら機能していることを提唱してきた.これまでに,Sec12pを誤ってtransゴルジ以降に輸送してしまう酵母変異株rer1とrer2の分離とその相補遺伝子の単離に成功している.RER1遺伝子は,188アミノ酸残基からなるゴルジ体の内在性膜タンパク質をコードしていた.また,rer1破壊株においてもSec12pは依然として大部分が小胞体に局在しており,静的残留のメカニズムは損傷を受けていないことが示唆された.以上のことから,Rer1pはゴルジ体において,誤って輸送されてきたSec12pを小胞体に逆送する役割を果たしていると結論した.一方で,Sec12pの側に存在する小胞体局在化シグナルを同定する試みを行った.液胞膜タンパク質であるDap2pとのキメラを作製し、生化学的,形態学的な詳細な解析を行った結果,膜貫通ドメインがRer1p依存性の主に逆送のシグナル,N末端側の細胞質ドメインがRer1p非依存性の残留のシグナルであるらしいことを明らかにした.
雑談対話システム実用化のための非道徳的発言の自動検出

本年度も昨年度に引き続き、入力文の道徳的な善悪性を判断するタスクについて研究を行った。具体的には、今まで提案してきた3つの手法の比較をより詳細に行い、その差異について明らかにした。またこれらの研究内容および、今までに提案してきた手法をまとめた。今までに提案してきた手法の1つ目は、web上のテキストデータおよび評価表現を用いるものである。この手法に対しエラー分析を行った結果、単語数が多い文章に対して推定を誤り易いということが分かった。これは単語数が多い文章の場合、共起頻度が正しく取得できないことが多いためである。2つ目は、1つ目の手法の対応言語を英語に拡張した手法である。具体的には、単語を高次元ベクトルで表現する分散表現を導入し、さらに述語項構造データベースによる連想情報を用いて道徳判断を行う。これらを用いることで、1つ目の手法の単語数が多い文章への正解率が向上することが分かった。この手法に対してもエラー分析を行った結果、文の意味を考慮して判断を行っているわけではないので、複雑な事例に対しての判断精度が低くなることが分かった。3つ目は、自然言語処理分野で培われてきた知識獲得技術を利用した手法である。この手法ではまず、評価表現、接続表現、公文情報などの言語的パターンを用い道徳に関する疑似ラベル付きデータを作成する。自動獲得されたデータは訓練データとして機械学習モデルの学習に用いられる。機械学習モデルには、ロジスティック回帰モデルや注意機構付きLSTM(Long short-term memory)を導入した深層学習モデルが用いられる。評価実験の結果、注意機構の導入により定性的なモデルの分析が可能であることを示した。先に述べた2つの手法と比較した結果、両手法よりも高い精度で判断が可能であることが分った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。非道徳的発言自動検出のために、入力文に対する道徳的な善悪性を判断する研究を行い、従来研究よりも高い精度で道徳性の推定が可能であることを示した。提案手法ではまず、大規模なWebデータから構文情報や言語的パタンを用いることにより、道徳性がラベル付けされたデータが自動獲得される。例えば、「人を褒めることは良い...(以下略)」のような文章からは「人を褒める」行為が善い行いであるというデータが獲得される。具体的には、あらかじめ評価表現(「良い」や「悪い」などの極性を表す表現)および、接続表現(「ことは」や「のは」などの接続を表す表現)を定義しておく。次に、各文に対して構文解析が行われ、接続表現が評価表現に係っているかが確認される。最後に、接続表現に係っている文が獲得される。なお、各文のラベルはあらかじめ定義されている評価表現を基に決定される。機械学習モデルには、ロジスティック回帰モデルや、深層学習によるモデルなどが用いられる。特に深層学習モデルでは、近年自然言語処理分野で着目されている「注意機構付きニューラルネットワーク」を用いた。注意機構により例えば、「人を褒める」という入力文の善悪性を判定する際に「褒める」に着目して出力値を決定するなどが可能になる。また、単純に従来モデルを利用するだけではなく、道徳性を推定するタスクにおいて有用であると考えられている「共起情報」をネットワークに導入した。これにより言語の表層的な情報だけではなく、共起情報も考慮して道徳性の推定が可能になった。評価実験の結果、従来手法よりも高い精度で道徳性の推定が可能になった。また注意機構の導入により、定性的なモデルの分析が可能であることを示した。この研究内容は日本感性工学会学術論文誌に投稿を行い、2018年1月16日に採録が決定している。本研究課題はおおむね順調に進展している。その理由は、予定していた研究内容の大部分が終了したためである。具体的には疑似ラベル付きデータを獲得し、それらのデータを基に機械学習モデルを構築することができた。また、提案モデルの精度が既存研究の精度よりも有意に優れていることを確認できた。これらの研究内容は学術論文誌に投稿しており、2018年1月に採録が決定した。これらのことを考え、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。

この手法ではまず、評価表現、接続表現、公文情報などの言語的パターンを用い道徳に関する疑似ラベル付きデータを作成する。自動獲得されたデータは訓練データとして機械学習モデルの学習に用いられる。機械学習モデルには、ロジスティック回帰モデルや注意機構付きLSTM(Long short-term memory)を導入した深層学習モデルが用いられる。評価実験の結果、注意機構の導入により定性的なモデルの分析が可能であることを示した。先に述べた2つの手法と比較した結果、両手法よりも高い精度で判断が可能であることが分った。今後は道徳性の推定の高度化を目指す。具体的には以下の2点について考えている。1点目はノイズの存在するデータの取り扱いである。本研究で獲得された訓練データの中にはノイズとなるような事例も存在する。具体的には、主観評価実験の結果、正しくラベル付けされたデータは5割弱という結果が出ている。一般的に教師あり学習のモデル構築では、人手により正しくラベル付けされているデータを取り扱うため、本研究のようなノイズデータが存在することは前提とはされていない。このようなノイズデータが存在する状況下での機械学習については、近年様々な分野で盛んに研究が行われている。例えば,関係抽出の分野では本研究と同じようにノイズ付きのデータを訓練データとして用いるため、それをうまくモデル化する研究が行われている。自然言語処理分野に限らず、画像認識の分野でもこのようなノイズ付きデータを前提とした研究が存在する。上記で提案されているモデルは、本研究においても適用可能であり、適切にモデルを構築することで精度が向上すると考えられる。2点目はNeutralな事例の取り扱いである。本研究では、1文を入力としその文が表している行為が道徳的に善い行為なのか、もしくは悪い行為なのかを判断する2値分類モデルの構築を行った。しかしながら、人の行動の中には、PositiveとNegativeの2つの軸で測れないものが存在する。この問題に対しては幾つかの現実的な手法が考えられる。例えば、最終的にシステムの出力値はアナログ値になるため、Neutralに割り当てる閾値を設定すれば良い。他には、人の行動を表すが、評価表現と共起しない事例を大量に集め、それらを擬似的にNeutralな事例として学習データに加える方法も考えられる。その際は、3クラスの分類問題としてモデルの構築を行えば良いことになる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
磁気的アンテナの放射効率測定法の開発研究

本年度は,改良型Wheeler法(IWM)に関して,効率測定可能な周波数範囲について,簡単な線路モデルを用いて検討を行うとともに,実測上生じる効率の落ち込みについて,その原因と対策について実験的に検討を行った.簡単な伝送線路モデルを用いて,IWMにおいて使用導波管のカットオフ周波数以下の周波数において利用できないことを明らかにした.これは,従来のWheeler法においては,エバネセント状態にあるキャビティを用いて放射を抑制していることを考えれば当然のことであって,カットオフ周波数以下ではWheeler法を利用すべきといえる.また,導波管と可動短絡板(SS)によって構築されるキャビティが空胴共振を起こす場合に効率の落ち込みが観測されることを明らかにし,キャビティが共振する場合の反射係数を利用しないことで効率落ち込みを回避できることを実験的に確認した.さらに,SSに設けられたチョーク構造に着目し,この構造を改良することによって効率測定周波数範囲を広げることに成功した.前年度ならびに本年度で得られた知見を元に,IWMによるイメージループアンテナ(ILA)の放射効率測定を行った.その結果,管内波長が導波管断面寸法よりも非常に長くならないような単一モード伝搬周波数帯域において,大きな落ち込みを生じることなく,効率測定可能であることを確認した.また,ILAの挿入方向によらずほぼ同一の効率が測定されていることも確認した.従来のWheeler法による結果と比較して,これまで明らかにしてきた共振時における効率の落ち込み等を除けば,ほぼ同一の結果が得られ,IWMによる効率測定の妥当性が実験的に検証された.簡易で従来よりも精度の高いアンテナ効率測定法を開発することを目標に、アンテナを回路網理論的に扱い、マイクロ波回路測定で利用されるDeschampsの方法を応用した「改良型Wheeler法」について、適用周波数範囲の実験的検討ならびに従来のWheeler法の簡易性を生かした新たな測定法について考察・検証した。改良型Wheeler法では、無限大の接地板上の小形アンテナに対して、自由空間および導波管内に置かれたときの反射係数を測定することで放射効率を推定する。なお、導波管の両端はスライディング・ショートで短絡終端されており、推定にあたってはスライディング・ショートの位置を3ヶ所以上ずらし反射係数を測定する必要がある。本研究では、放射効率の測定可能周波数範囲について、ダイポールならびにループアンテナに対して測定を行うことによって考察を行った。その結果、1)導波管の主モードのカットオフ周波数以下、2)導波管の管内波長が非常に大きくなる周波数範囲、3)アンテナとスライディング・ショートとの間の距離が共振長となる周波数の前後、4)導波管の高次モードのカットオフ周波数以上、の4通りの場合について効率測定が不可能であることを明らかにした。また、3)についてはその回避法を考察した。さらに、ループアンテナについては、導波管への挿入向きにより効率が異なることを実験的に明らかにした。このことについては、購入の電磁界シミュレータ等を利用して検討中である。新効率測定法として、3個以上の異なる放射シールドでアンテナを覆ったときの反射係数を測定し、改良型Wheeler法の測定原理を利用して、放射効率を推定することを実験的に試みた。具体的には、3個の疑似半球キャップを放射シールドとして用い、ダイポールの放射効率を測定した結果、導波管を用いる改良型Wheeler法とほぼ同一の結果を得ている。本年度は,改良型Wheeler法(IWM)に関して,効率測定可能な周波数範囲について,簡単な線路モデルを用いて検討を行うとともに,実測上生じる効率の落ち込みについて,その原因と対策について実験的に検討を行った.簡単な伝送線路モデルを用いて,IWMにおいて使用導波管のカットオフ周波数以下の周波数において利用できないことを明らかにした.これは,従来のWheeler法においては,エバネセント状態にあるキャビティを用いて放射を抑制していることを考えれば当然のことであって,カットオフ周波数以下ではWheeler法を利用すべきといえる.また,導波管と可動短絡板(SS)によって構築されるキャビティが空胴共振を起こす場合に効率の落ち込みが観測されることを明らかにし,キャビティが共振する場合の反射係数を利用しないことで効率落ち込みを回避できることを実験的に確認した.さらに,SSに設けられたチョーク構造に着目し,この構造を改良することによって効率測定周波数範囲を広げることに成功した.前年度ならびに本年度で得られた知見を元に,IWMによるイメージループアンテナ(ILA)の放射効率測定を行った.その結果,管内波長が導波管断面寸法よりも非常に長くならないような単一モード伝搬周波数帯域において,大きな落ち込みを生じることなく,効率測定可能であることを確認した.また,ILAの挿入方向によらずほぼ同一の効率が測定されていることも確認した.従来のWheeler法による結果と比較して,これまで明らかにしてきた共振時における効率の落ち込み等を除けば,ほぼ同一の結果が得られ,IWMによる効率測定の妥当性が実験的に検証された.
糖毒性に伴うインスリン生合成低下の責任転写因子同定と病態生理学的意義の検討

本研究は、慢性高血糖に際し認められるglucose toxicityをターゲットとしたNIDDMの新しい予防・治療法の開発に繋がる手掛かりを得るため、インスリン生合成低下の背景に存在する分子機構の解明を目指してきた。当初の検討により、MIN6細胞においてインスリン遺伝子転写に関わるNeuroD/Beta2およびPax-6に関してAntisense oligonucleotide法およびSomatic Knockout法による抑制を試みたが、前者の方法では有効な発現抑制が認められず、また、後者の方法では長期培養のために細胞特性が(knockoutと無関係に)spontaneousに変化してしまうことが明らかとなり、実験系として不適当と考えられた。こうした結果を受けて、方針を若干変更し、in vivoにおける抗酸化剤投与が糖尿病発症に及ぼす影響を評価し、その際に期待されるインスリン生合成改善とともに活性の改善する転写因子を検索してきた。用いたモデルは、肥満NIDDMモデルであるC57BL/KsJ-db/dbマウスで、これに抗酸化剤であるN-acetyl-L-cysteine(NAC;一部、vitaminC、vitaminEを併用)、あるいはprobucol(PBL)を餌に混ぜて6週齢より投与し、耐糖能や膵β細胞機能の変化を評価した。16週齢において腹腔内グルコール負荷試験(1g/kgグルコース)を施行した結果、NACまたはPBL投与群において耐糖能の改善及びグリコース応答性インスリン分泌の改善を認めた。Vitamin C、Eは、単独では効果を認めなかったが、NACとの併用で効果増強が認められた。一方、コントロールマウスであるC57BL/KsJマウスに抗酸化剤を投与しても耐糖能の改善が認められなかった。このような結果から、C57BL/KsJ-db/dbマウスにおいて認められた抗酸化剤の効果は高血糖とリンクして発揮されたものであることが示唆された。加えて、16週齢においてインスリン抗体を用いて免疫組織染色を施行した結果、NACあるいはPBL投与群では膵島massが有意に保たれ、また、インスリンの脱顆粒の程度が低いことが認められた。膵におけるインスリン含量も有意に高かった。興味深いことにPBL投与群では膵島細胞における中性脂肪含量が著名に低下し、lipotoxicityもあわせて軽減させたものと考えられた。一方、転写因子に関しては、PDX-1の発現がdb/dbマウスでは著明に減少していることを認めた。この減少は、糖尿病進展に伴うインスリン含量の低下とともに進行性に認められた。加えて、NACあるいはPBL投与により、インスリン生合成の改善とともにPDX-1の発現の回復が認められたことから、酸化ストレスに伴うPDX-1の活性低下が2型糖尿病で認められるインスリン生合成低下に関与することが示唆された。以上の結果から、糖尿病状態において認められる膵β細胞障害の原因として活性酸素とそれに伴うPDX-1活性低下が関与し、抗酸化剤投与によって酸化ストレスが軽減されることが膵β細胞を糖毒性から保護することが示された。

加えて、NACあるいはPBL投与により、インスリン生合成の改善とともにPDX-1の発現の回復が認められたことから、酸化ストレスに伴うPDX-1の活性低下が2型糖尿病で認められるインスリン生合成低下に関与することが示唆された。以上の結果から、糖尿病状態において認められる膵β細胞障害の原因として活性酸素とそれに伴うPDX-1活性低下が関与し、抗酸化剤投与によって酸化ストレスが軽減されることが膵β細胞を糖毒性から保護することが示された。本研究は、慢性高血糖に際し認められるglucose toxicityをターゲットとしたNIDDMの新しい予防法・治療法の開発に繋がる手掛かりを得るため、インスリン生合成低下の背景に存在する分子機構の解明を目指している。PDX-1に続いて、やはりインスリン遺伝子転写に関わるNeuroD/Beta2およびPax-6に関してAntisense oligonucleotide法による抑制を試みた。PDX-1を抑制する際に行ったように翻訳開始部位を含むmRNAの領域に相補的に結合する(antisense)phosphorothioate oligouncleotide(ODN)を作製しlipofection法を用いてMIN6細胞に導入した。しかしながら、PDX-1の際と異なり、NeuroDおよびPax-6の発現抑制が認められなかった。併せて、Somatic knochout法による抑制を試みたが、準備実験の段階で、長期培養のために細胞特性が(knockoutと無関係に)spontaneousに変化してしまうことが明らかとなり、実験系として不適当と考えられた。そこで、方針を若干変更して、in vivoにおける抗酸化剤投与が糖尿病発症に及ぼす影響を評価し、その際に期待されるインスリン生合成改善とともに活性の改善する転写因子を検索することで当初の目的を達成せんと試みた。16週齢において腹腔内グルコース負荷試験(1g/kgグルコース)を施行した結果、A群に比してB群において耐糖能の改善及びグルコース応答性インスリン分泌の改善を認め、D群においてはさらに改善を認めた。C群はA群に比して改善を認めなかった。一方、コントロールマウスであるC57BL/KsJマウスに抗酸化剤を投与しても耐糖能の改善は認められなかった。このような結果から、C57BL/KsJ/db/dbマウスにおいて認められた抗酸化剤の効果は高血糖とリンクして発揮されたものであることが示唆された。加えて、16週齢においてインスリン抗体を用いて免役組織染色を施行した結果、A群に比しD群では膵島massが有意に多く、また、インスリンの脱螺粒の程度が低いことが認められた。また、D群で膵におけるインスリン含量も有意に高かった。従って、高酸化剤が、慢性の高血糖によって生じるβ細胞数の減少、およびインスリン合成能の低下を軽減したものと考えられた。現在、PDX-1、NeuroD、Pax6などの転写因子活性を検討中である。