hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非定常制御手法を用いた複数制御モードのなめらかな切り換えとその応用

本研究では目的として,複数制御モードからなる各種問題に対し,非定常最適制御や関連する手法の適応能力を飛躍的に向上させるための制御器設計論を展開することとしている.その上で,特に重要な応用対象と思われる人間-機械系の制御問題への具体的な応用方法を確立することがさらなる目的となっている.以上の目的を踏まえ,本年度交付申請書における研究実施計画では,次の2点の実施を予定した.第一点は制御器設計論の展開として,制御対象のパラメータ変動等に対して適応性を付与した適応的非定常制御手法をレギュレータ形式により昨年度すでに提案していたが,本年度は各種運動制御でより一般的に使われるサーボ系の形式での提案を試みることである.第二点は,力覚センサレスで人間-機械系のモード切り換え型制御を実現することであり,さらに,研究代表者がこれまでに提案してきた他の手法とあわせて,人間-機械系の実機への実装と,その有効性の検証を行うことである.上記第一点目の内容に関しては,精密情報機器等で広く用いられる,速度サーボから位置サーボに切り換わる制御問題を取り上げ,新たに考えた適応的非定常サーボ制御手法を本問題に適用し,その有効性を数値計算と実験により明らかにした.第二点目の内容に関しては,制御対象の加速度計測に基づくインピーダンス制御法を応用した,力覚センサレスのモード切り換え型制御手法を提案した.さらに,独立行政法人産業技術総合研究所が所有する実機スキルアシストを対象としてこれまでに提案したモード切り換え型制御手法の有効性を確認した.第二点目に対する二つの成果はすでに学会論文集に投稿され,現在校閲中である.本研究では第一の目的として,複数制御モードからなる各種問題に対し,非定常最適制御や関連する手法の適応能力を飛躍的に向上させるための制御器設計論を展開することとしている.その上で,特に重要な応用対象と思われる人間-機械系の制御問題への具体的な応用方法を確立することを第二の目的としている.それに基づき,本年度交付申請書における研究実施計画では,どのような問題のモード切り換えにおいても,要求された"なめらかさ"を保証する設計パラメータの与え方を明確にすること.制御対象モデルが有する不確かさに対してロバスト性を確保する手法の検討を計画の中心に据えた.この課題に関し,研究代表者が従来提案した,時変Riccati方程式を順時間方向に解く非定常制御手法とランダムサーチによるパラメータチューニングの組み合わせによる制御器設計法を改良し,制御対象質量や固体摩擦などのパラメータが変動する系においても仕様を満たした非定常制御が実現できる新しい手法を提案した.本手法の有用性は,振動系の位置決め制御問題を例とした数値計算と実験により確認されている.この成果に関してはすでに電気学会論文誌D(産業応用部門誌)に投稿している.同時に,人間-機械系の制御問題への具体的な応用方法に関する検討も本年度から始めており,現段階では主にパワーアシストシステムへの応用を意識したインピーダンス制御(パワーアシストモード)からサーボ制御(自動搬送ないしは位置決めモード)になめらかに切り換わる制御手法を提案している.また,クレーン等の搬送装置への応用を意識してオペレータ指令に基づく搬送制御と自動整定制御の同時最適化手法なども提案した.本研究では目的として,複数制御モードからなる各種問題に対し,非定常最適制御や関連する手法の適応能力を飛躍的に向上させるための制御器設計論を展開することとしている.その上で,特に重要な応用対象と思われる人間-機械系の制御問題への具体的な応用方法を確立することがさらなる目的となっている.以上の目的を踏まえ,本年度交付申請書における研究実施計画では,次の2点の実施を予定した.第一点は,人間-機械系のための非定常的な制御手法の具体的設計法を明らかにすることである.特にその本論に進む前に,人間-機械系の制御に不可欠である,異常状態を検出して人間,機械双方の安全を確保する工夫を制御器設計に含めるための検討を本年度は重視した.第二点は,非定常最適制御や関連する手法の実問題への適応能力を飛躍的に向上させるための制御器設計論の展開である.上記第一点目の内容については,モータの電流推定機能を用いた,パワーアシストシステムのためのソフトウェア的な異常状態検出およびその後の対処を考慮した制御手法の一つを提案し,その有用性を実験により明らかにした.本手法はソフトウェア上の簡単な変更のみで,研究代表者が従来提案した2自由度制御系に基づくパワーアシスト制御系に容易に付加できる.第二点目の内容については研究代表者がこれまでに提案していた,時変Riccati方程式を順時間方向に解く効率的非定常制御手法の特長を利用し,制御対象のパラメータ変動等に対する適応性を付与した適応的非定常制御手法を提案した.本手法についても,時不変振動系ならびに時変振動系の位置決め制御問題を例として適用し,その有用性を数値計算および実験により明らかにした.本内容の一部はすでに日本機械学会論文集C編への掲載が決定している.本研究では目的として,複数制御モードからなる各種問題に対し,非定常最適制御や関連する手法の適応能力を飛躍的に向上させるための制御器設計論を展開することとしている.その上で,特に重要な応用対象と思われる人間-機械系の制御問題への具体的な応用方法を確立することがさらなる目的となっている.以上の目的を踏まえ,本年度交付申請書における研究実施計画では,次の2点の実施を予定した.第一点は制御器設計論の展開として,制御対象のパラメータ変動等に対して適応性を付与した適応的非定常制御手法をレギュレータ形式により昨年度すでに提案していたが,本年度は各種運動制御でより一般的に使われるサーボ系の形式での提案を試みることである.

第二点は,力覚センサレスで人間-機械系のモード切り換え型制御を実現することであり,さらに,研究代表者がこれまでに提案してきた他の手法とあわせて,人間-機械系の実機への実装と,その有効性の検証を行うことである.上記第一点目の内容に関しては,精密情報機器等で広く用いられる,速度サーボから位置サーボに切り換わる制御問題を取り上げ,新たに考えた適応的非定常サーボ制御手法を本問題に適用し,その有効性を数値計算と実験により明らかにした.第二点目の内容に関しては,制御対象の加速度計測に基づくインピーダンス制御法を応用した,力覚センサレスのモード切り換え型制御手法を提案した.さらに,独立行政法人産業技術総合研究所が所有する実機スキルアシストを対象としてこれまでに提案したモード切り換え型制御手法の有効性を確認した.第二点目に対する二つの成果はすでに学会論文集に投稿され,現在校閲中である.
大気海洋結合モデルを用いたENSOにおけるバリアレイヤー振動モードの役割の解明

海洋データ同化及び準結合同化システムを用いた解析から、エルニーニョやラニーニャに伴う貿易風の強弱の変化により、南からの高塩分水の移流や海面での蒸発量が変化し、その結果、太平洋赤道域の塩分量はエルニーニョ前に最大に、後に最小になることが明らかになった。また、塩分量の変化と相関して、表層の鉛直混合も変化し、水温変動に影響を与えていた。しかし、この変動の大気への影響を調べるには、大気・海洋結合モデルの更なる精緻化が必要であった。1,大気海洋結合モデルに海洋観測データを同化する準結合同化システムについて、長期的な同化計算を行うため、二酸化炭素の増加をデータとして与えることができるように改良した。2,改良した準結合同化システムにより、19502006年の気候変動の再現実験を実施し、その再現性について解析した結果、以下のような結果を得た。(1)海面水温と降水量の関係について、熱帯の広い範囲での1ヶ月程のラグ相関や西部熱帯太平洋での相関の季節依存性などが、準結合同化システムにより再現された。この関係は、大気モデルに海面水温観測値を与えただけで再現することは難しく、準結合同化システムでは大気海洋相互作用をより適切に再現していることを示唆する。(2)(1)の結果として、西部熱帯太平洋など熱帯域の広い範囲で降水分布が改善され、アジアモンスーンやインド洋上の風の再現性も向上した。(3)太平洋熱帯域における亜表層の高塩分水とバリアレイヤー、暖水貯熱量、貿易風の強度などについて、海洋データ同化システムと同様のラグ相関関係が見られることを確認した。3,熱帯太平洋の暖水プールに関する熱収支解析を行った。その結果、亜表層の高塩分水の量と相関して鉛直混合による熱の消失量が変動しており、この変動が暖水プールの水温変動に影響を与えていることなどが示唆された。4,来年度以降は、本年度改良し、大気海洋相互作用が適切に再現されていることが確認された準結合同化システムの計算結果を用いた熱収支などの解析を進めていくと共に、大気海洋結合モデルを用いた亜表層の高塩分水やバリアレイヤーに関するインパクト実験を実施していく。1,準結合同化システムによる19502006年の気候変動の再現実験の結果を、昨年に引き続き解析した。その結果、フィリピン東方沖の降水、及び、循環場が、熱帯インド洋上の東西循環と相関し、エルニーニョ後のインド洋海面水温の昇温の影響を強く受けることについて、大気モデルによるシミュレーションでは再現されないが、準結合同化システムでは現実的に再現されることが明らかになった。また、大気の再解析データなどでは、インド洋海面水温のここ数10年の昇温に伴い、インド洋上の降水について偽の増加トレンドが見られるが、準結合同化システムでは、大気海洋相互作用を適切に表現することにより、このトレンドについても解消されることがわかった。2,1997年のエルニーニョについて、準結合同化システムによる解析結果を用いた予報実験を行い、その発生と解消が1年程前から適切に予測されることを明らかにした。また、太平洋熱帯域の水温・塩分場がエルニーニョの予測にどのような影響を与えるかについて感度実験を行ったが、このシステムでは西太平洋の海面水温や表層塩分場とは関係なく、強いエルニーニョが発生するという結果となった。今後は2002年や2006年のエルニーニョについて、同様の感度実験を行い、エルニーニョ予測に対する塩分場の影響を検証する予定である。3,海洋のデータ同化において、同化により水温場のみを修正して塩分場に修正を加えない場合、密度成層に不安定を生じ、鉛直混合が強くなるため、太平洋熱帯域表層の高塩分水の水温が低下してしまい、バリアレイヤーの形成が妨げられるが、水温と塩分の結合EOFモードを用いて塩分場にも修正を加えることにより、この問題が解決することを示した。1バリアレイヤーの形成が南太平洋熱帯水(赤道の亜表層に分布する南太平洋起源の高塩分水。以後、SPTWと記述する)の影響を受けていることを確認するため、曳航式CTDにより観測された水温・塩分断面図の解析を行った。観測断面では、表層の低塩分水とSPTWの間に中間的な水が存在し、バリアレイヤーを形成していた。この水は、赤道の塩分フロント付近で低塩分水と上部の軽いSPTWが混合して形成されおり、また、上部のSPTWは、ニューギニア島、もしくは、ニューアイルランド島沿岸から赤道へと進入する下部の重いSPTWと異なり、太平洋赤道域中央部から西へと移流されて来ることが示唆された。データ同化システムの計算結果を用いて上部のSPTWの変動要因を調べたところ、太平洋赤道域中央部における蒸発量の変動に、大きな影響を受けていた。このことから、ラニーニャ期の強い貿易風による盛んな蒸発が、上部SPTWを高塩化させバリアレイヤーの形成を促進することが、後のエルニーニョ発生の一つの要因となる可能性が示唆される。

2準結合同化システムにおいて、気候値を用いた海面塩分の修正を弱めたところ、従来と同程度の精度のデータが得られ、さらに、表層水温とSPTWの変動の相関関係が強くなった。この結果から、SPTWの変動のENSOに対する影響が従来の研究成果に増して重要であることがわかった。3本研究では、データ同化結果や観測データの解析を通して、バリアレイヤーの形成やSPTWの変動に関する理解、及び、準結合同化システムに関する改良が進んだが、SPTWの変動とENSOの関係については、未だ、十分に解明されていないので、今後も研究を進めていく。
メ-プルシロップ尿症の分子遺伝学的研究,特に病態との関連性について

メ-プルシロップ尿症(MSUD)は分枝鎖ケト酸脱水素酵素(BCKDH)のうち、E_1α,E_1β,E_2サブユニットのいずれかの障害でおこる、常染色体劣性遺伝病である。MSUDの分子遺伝研究のため次の研究を行った。(1)ヒトE_2サブユニットの全構造解析・抗E_2サブニット抗体を作成し、それを用いてcDNAライブラリ-をスクリ-ニングし、20クロ-ンを得た。それを解析して、E_2 cDNAは1.431塩基より成り、477のアミノ酸をコ-ドしていること、また成熱酵素は421のアミノ酸からなること解った。(2)ヒトE_1βサブユニットcDNA及びゲノムDNAの全構造解析まずウシのE_1βサブユニットを純化し、そのアミノ酸構造の一部を解読した。その結果を基に、合成オリゴを作り、それをプロ-ブとして、E_1βcDNAをクロ-ニングした。それを用い、次にヒトE_1βサブユニットcDNAをクロ-ニングし、全構造を解析した。さらに次に、それをプロ-ブにしてゲノムDNAライブラリ-をスクリ-ニングして、全長100kb以上で、10エクソンから成り、GT/AGル-ルに従ってスブライスされることが解った。(3)MSUD変異遺伝子解析:これまでE_1αのT→A変異(394のチロシン)がアスパラギンに変異していることがメノナイトMSUDで見いだされた。なおメノナイト3家系調査の結果、6名の后患者はすべてこの変異のホモであり、両親はヘテロであることを確認した。我が国でのMSUDの2家系での解析で、最初の家系ではE_2のスプライシング異常のため78塩基対の欠失がおきていること。次の家系ではE_1βの第一エクソンのダイレクトリピ-トの11塩基対が欠失していることを解明した。メ-プルシロップ尿症(MSUD)は分枝鎖ケト酸脱水素酵素(BCKDH)の次損によっておこる先天代謝異常症である。BCKDHは3つのサブユニットdecarboxylase(E_1),transacylase(E_2),及びdihydrolipoamide dehydrogenase(E_3)からなる酵素複合体である。E_1はさらにE_1α,E_2βの2つのサブユニットからなっている。MSUDはE_1α,E_2β及びE_2の障害で生ずる。これまで我々は抗体を用いた免疫学的解析法で、E_1β,E_2欠損症の多数の患者を見出している。今回の研究はこの障害をDNAレベルで解析するために、E_1β,E_2のcDNAの単離と、その解析を行った。E_2:ヒト胎盤由来のcDNAライブラリ-から、免疫スクリ-ニングを行い、世界で初めて完全長のcDNAを単離した。これは1431bpのオ-プンリ-ディングフレ-ムと3'側1205bpの非翻訳域をもつ2649bpの長さを持っている。477アミノ酸残基の前駆体として合成され、N末の56のアミノ酸がプロセッシングを受け、421の成熟型となる。ウシのE_2との間に92%のホモロジ-がある。E_1β:ウシ肝由来のcDNAライブラリ-から、E_1βペプチドC末構造から推定された合成オリゴヌクレオチドを用いてスクリ-ニングし、全長のcDNAを世界で初めて単離した。5'側186bp,3'側306bpの非翻訳領域、1176bpの翻訳域をもつ全長1668bp cDNAであることが解った。このことからウシE_1βは392のアミノ酸残基の前駆体として合成されるが、N末50のアミノ酸がプロセッシングを受け、成熟型になることが明らかになった。現在ヒトE_1βcDNAを単離中である。今後、遺伝子のDNAの解析、患者変異遺伝子解析を行う。なおメノナイト

3家系調査の結果、6名の后患者はすべてこの変異のホモであり、両親はヘテロであることを確認した。我が国でのMSUDの2家系での解析で、最初の家系ではE_2のスプライシング異常のため78塩基対の欠失がおきていること。次の家系ではE_1βの第一エクソンのダイレクトリピ-トの11塩基対が欠失していることを解明した。1.分枝鎖ケト酸脱水素酵素(BCKDH)のE_1βサブユニットのゲノムDNAの全構造解明:E_1βサブユニットはメ-プルシロップ尿症の病因酵素の構成成分の1つであり、そのcDNAは昨年我々の手で世界に先駆けて解明された。今回、それのゲノムDNAを解析し、100kb以上の長さを有し10エキソンからなり、スプライシングドナ-,アクセプタ-サイトは全てGT/AGル-ルに従うこと、転写開始部位はコドン開始部位の47b上流、CAATボックスはキャップサイトの37,及び74b上流に存在するが、TATAボックスは存在していないことを見いだした。また本遺伝子は6番染色体上に存在することを解明した。2.メノナイトメ-プルシロップ尿症の変異遺伝子の解明:メノナイトメ-プルシロップは米国ペンシルバニアの一地方にみられる極めて頻度の高い疾患で、これまで多くの研究者の注目を集めてきた。われわれは患者由来の培養細胞の遺伝子解析を行い、BCKDHのE_1αサブユニットのT→A変異により394番アミノ酸がチロシンからアスパラギンに変異していることを見いだした。さらに3家系の調査を行い、この変異が患者ではホモ、両親ではヘテロであることを確認した。3.我が国のメ-プルシロップ尿症患者の変異遺伝子の解明:2家系について行った。第一の家系ではBCKDHのE_2サブユニットのスプライシング異常による78bの欠失が見いだされた。第二の家系では、E_1βサブユニットのリ-ダ-ペプチドをコ-ドする,エクソン1に11bpの欠失が見いだされた。いずれの家系でも両親が変異遺伝子についてヘテロであり、家族内にはホモもしくはヘテロが存在することを確認した。
前駆体蛋白質のミトコンドリアへの標的化機構

前駆体蛋白質のミトコンドリア標的化と膜輸送について次の事柄を明かにした。【1】ミトコンドリア外膜上のTom70-Tom37複合体が前駆体-MSF複合体に対する受容体であることを証明した。【2】Tom70-Tom37に結合した前駆体-MSF複合体からATPの加水分解によってMSFが解離し、前駆体蛋白質はTom20-Tom22に渡された後に外膜と内膜の透過チャネルを経てマトリクスに運ばれることを証明した。【3】変性直後の前駆体や細胞質のHsP70によってほどけた構造が維持される前駆体はTom70-Tom37をバイパスして直接Tom20-Tom22に運ばれた後に膜を透過する。この過程は細胞質のATPを必要としない。【4】ミトコンドリアへの蛋白質輸送には細胞質とマトリクスのATPと内膜の膜ポテンシャルが要求される。これらのエネルギーを順次除去して輸送を行うことにより。前駆体蛋白質がマトリクスに到達するまでに6種類の輸送中間体を効率よく捕捉する系を組むことに成功し、これらの中間体の性質の解析をおこなった。これによって、外膜と内膜の輸送装置を生化学的に解析する道がひらかれた。【5】外膜受容体Tom70、Tom20の細胞質領域、HsP70、MSF、3種類の前駆体蛋白質すべてを精製し、これらを用いて前駆体と受容体の相互作用を水溶液系で解析した。その結果、(1)Tom70への前駆体の結合には、その種類にかかわらずMSFが必要であり、Tom20への前駆体の結合にはHsP70が必要である(2)これら2種類の受容体は前駆体のミトコンドリア標的シグナルを特異的に認識するがその認識機構は両者で明確に異なる(3)2つの受容体間での前駆体の授受が可逆的であることを明かにした。【6】哺乳類ミトコンドリアの受容体としてTom30/metaxinを見いだした。ミトコンドリア輸送促進因子MSFの外膜受容体を特定しさらに輸送の初期過程に於けるMSFとHsp70の機能の解析を行った。(1)酵母ミトコンドリアでは外膜蛋白質Mas20-Mas22複合体とMas37-Mas-70複合体が前駆体受容体として働くことが示されているが、細胞質で合成された前駆体がどのようにしてこれら受容体に運ばれるのかは不明であった。凝集したミトコンドリア前駆体蛋白質はMSFに高いATPase活性を惹起し、前駆体-MSF複合体が外膜受容体に結合するとATPase活性は強く阻害されることを見い出した。この阻害活性と外膜蛋白質に対する抗体とを併用して解析を行った結果、前駆体-MSF複合体は先ずMas37/Mas70に運ばれ、ATPの加水分解によって前駆体はMas37/Mas70から解離しMas20/Mas22を経由して膜透過チャネルに運ばれることを証明した。(2)前駆体はMSFおよびHsp70と複合体を形成する。前駆体-Hsp70複合体をミトコンドリアと接触させるとHsp70はATPの加水分解を伴わずに複合体から遊離する。

従って、前駆体-Hsp70複合体(および尿素変性直後の前駆体)の輸送には細胞質のATPを必要としない。一方、膜受容体(Mas37/Mas70)に結合した前駆体-MSF複合体からのMSFの解離はATPの加水分解を必要とし、従ってMSF依存の蛋白質輸送には細胞質のATPが必要となる。さらに抗体を用いた実験によって、尿素変性した前駆体およびHsp70に結合した前駆体はMas37/Mas70をバイパスして直接系Mas20/Mas22に標的化されることを証明した。ラット肝ミトコンドリアへの前駆体蛋白質の輸送過程を解析し、さらにミトコンドリア輸送促進因子MSFと前駆体蛋白質の相互作用の解析を行った。【1】ミトコンドリアへの蛋白質輸送には細胞質とマトリクスのATPと内膜の膜ポテンシャルが要求される。これらのエネルギーを順次除去して輸送を行うことにより、前駆体蛋白質がマトリクスに到達するまでに6種類の輸送中間体を効率よく捕捉する系を組むことに成功し、それらの中間体の性質の解析をおこなった。これによって、外膜と内膜の輸送装置を生化学的に解析する道がひらかれた。【2】ミトコンドリア輸送には細胞質シャペロンであるMSFとHsp70が必要であることを明らかにしてきたが、今回は外膜受容体Tom70、Tom20の細胞質領域、Hsp70、MSF、3種類の前駆体蛋白質すべてを精製し、これらを用いて前駆体と受容体の相互作用を水溶液系で解析した。その結果、(1)Tom70への前駆体の結合には、その種類にかかわらずMSFが必要であり、Tom20への前駆体の結合にはHsp70が必要であること(2)これら2種類の受容体は前駆体のミトコンドリア標的シグナルを特異的に認識するがその認識機構は両者で明確に異なること(3)2つの受容体間での前駆体の授受が可逆的であることを明らかにした。これによって受容体による前駆体の認識機構を解析することが可能となった。【3】哺乳類ミトコンドリアの受容体としてTom30/metaxinを見いだした。
冷戦期におけるウィリアム・フォークナー日本訪問の文化・文学史的意義の研究

本研究は、1955年のウィリアム・フォークナー訪日が日本の文化・文学に与えた影響を探り、フォークナー訪日とほぼ同時期に行われた、日本におけるアメリカ文学研究の制度化を巡る諸問題を考察しようとするものである。相田洋明は、森有礼、金澤哲とともに、1955年の訪日をフォークナーのキャリア全体のなかで適切に位置づけるために、Joel WilliamsonのWilliam Faulkner and Southern History(Oxford UP)の翻訳作業に取りくんだ。歴史家Williamsonによるこのフォークナー伝は、文学研究者が見逃してきたさまざまな事実を発掘した、きわめて貴重なものである。(2019年秋に翻訳書出版予定。)森有礼は、上記翻訳作業に加えて、フォークナー訪日の際に作られた映像作品「日本の印象」とフォークナーのエッセイ「日本の若者へ」を、日本映画『ゴジラ』(1954)と対照させつつ考察した。金澤哲は、上記翻訳作業に加えて、フォークナー訪日の直前に出版された『寓話』(1954)を歴史とアレゴリーの観点から分析し、また、フォークナーのブック・デザイナーとしての才能について研究した。あわせて、フォークナーと同じ南部作家であるエドガー・アラン・ポーの短編「黄金虫」を日本の大学における文学教育の実践を通して考察した。また、相田洋明、森有礼、金澤哲は、2018年8月に長野市立長野図書館のフォークナー・コーナーにおいて、フォークナーの長野来訪時の資料を調査した。第一に、Joel WilliamsonのWilliam Faulkner and Southern Historyの翻訳について、棒ゲラのチェックが終わり、2019年度中の出版が確実になったこと、第二に、フォークナー訪日と日本の戦後文化の関係や、フォークナー訪日直前に発表された作品『寓話』に関わる研究成果を発表したこと、第三に、資料調査をきっかけとして、長野市立長野図書館(常設の「フォークナー・コーナー」がある)との関係が深まり、2019年8月に同図書館において、公開講座「長野に来たノーベル賞作家ウィリアム・フォークナー」を開催する目途がたったことが理由である。また、2019年夏に公開講座「長野に来たノーベル賞作家ウィリアム・フォークナー」を開催し、金澤哲が司会をつとめる(開催場所は長野市立長野図書館)。さらに、アメリカ人映像作家Michael Modak-Truranを日本に招聘し、フォークナー伝記ドキュメンタリー映画の製作を支援する。加えて、相田洋明は、フォークナー訪日時の日本文壇について、特に高見順と川端康成に注目して論文を執筆する。森有礼は、「1955年の原水爆禁止大会とフォークナー来日の政治性」をテーマに日本英文学会中部支部大会で発表する。金澤哲は、日本アメリカ文学会全国大会シンポジウム「アメリカ文学研究の終わらない戦後/南部/昭和」の企画および発表・司会を行う。(理由)今年度、

海外調査を行うよりもむしろ、次年度、フォークナーの伝記映画を製作しているアメリカ人映像作家Michael Modak-Truran氏を日本に招へいし共同研究を進める方が有効に研究が進められると判断したから。(使用計画)アメリカ人映像作家Michael Modak-Truranを2019年7月28日から8月3日まで日本に招へいする。合わせて、本テーマに関わる書籍を購入し、また、研究会・打合せ会のための旅費として用いる。
超音速多重ジェットの自励振動に関する実験的研究

単一の超音速ジェットから放射される強力な狭帯域周波数のスクリーチ・トーンと呼ばれる音の発生について広範な研究が行われてきた。パゥエルにより、この音がジェット周辺部を下流へ移動するコヒーレントな渦構造とジェットの外部を上流へ伝わる音波とから成るフィードバック・ループにより発生することが明らかにされた。単一の円形ジェットの場合には、5つの振動モードが異なった圧力比の領域で現れることが見いだされ、ディヴィースや我々が行ったシュリーレン瞬間写真による可視化実験と2つのマイクロホンを用いる音響測定により、それらのモードが同定された。最近米国を中心に次世代超音速ジェット旅客機の研究開発が行われており、その推進力として用いられる超音速多重ジェットから放射される騒音の軽減に関する研究が行われつつある。本研究では、薄い厚みの出口を有する円形ノズルを用い、ノズル中心間距離をノズル直径の2.8倍としたときの、超音速2重ジェットと正方形状に配置した超音速4重ジェットの振動モードを単一のジェットの場合に用いた実験技術を用いて調べた。まず、単一の超音速ジェットの場合には、圧力比が増加するにつれて、軸対象振動、ヘリカル振動、横振動の順で3つのモードが観察された。次に、2重ジェットの場合には、互いに逆回転するヘリカル振動と2つのジェットがそれらの中心線に向かって同位相で横振動するモードが観察された。最後に、正方形状に配置した超音速4重ジェットの場合には、圧力比が増加するにつれて、正方形の対角線に沿う横振動、4つの互いに逆回転するヘリカル振動、軸対象振動の順で3つのモードが現れることが判った。本研究で用いられたノズル中心間距離の場合には、ジェット間の干渉効果が充分に現れず、遠距離音場のオーバーオール騒音レベルは、ノズル断面積に比例して変化することが見いだされた。
N-置換イミンを用いる多環式生体機能分子の合成

コシノスタチンの合成研究:コシノスタチンは2002年に単離された高腫瘍性天然物であり,医薬品への応用が期待されている。この化合物はA-Gの7つの環に糖が結合した構造を有する。本年度はC-G環に相当するモデル化合物を設定し,その合成を検討した。特にD環部は二つの酸素官能基を含む三つの不斉点を有し,その立体選択的な構築が問題となるが,諸問題を解決し,モデル化合物の合成に成功した。アミノ-Heck反応によるヒト白血病活性を有するセファロタキシンの合成:これまでに我々はオキシムの低原子価金属種への酸化的付加,およびその金属種のオレフィンへの付加(アミノ-Heck反応)を見出している。この反応を利用し,セファロタキシンの特徴的なスピロ骨格の構築を試みた。すなわち,ジエニルケトン0-ペンタフルオロベンゾイルオキシムに,ジメチルスルホキシド中,0価パラジウム錯体と不斉配位子としてBINAPを作用させると,連続型不斉アミノHeck反応が進行し,光学活性なスピロイミンを合成することに成功した。このように,スピロ炭素の絶対立体配置を制御し,セファロタキシン合成における鍵中間体を合成することができた。さらに,β-アルキニルケトンオキシムのアミノ-Heck反応,引き続く,パラジウム触媒を用いるカップリング反応について検討した。この場合,カップリング反応は進行しないものの,興味深いことに,触媒量の0価パラジウム錯体で,ピロールが生成することがわかった。先に,我々はオキシム類のN-0結合がPd(0)錯体への酸化的付加によって切断され,アルキリデンアミノパラジウム(II)種を与えることを明らかにしている。オキシムとヒドラゾニウム塩との類似性に着目し,ヒドラゾニウム塩とPd(0)との反応についての検討を行った結果,ヒドラゾニウム塩のN-N結合がPd(0)錯体への酸化的付加によって切断されることを見出した。さらに,γ,δ-不飽和ケトンのヒドラゾニウム塩にPd(0)触媒を作用させると分子内Heck型反応が進行し,ピロールを合成することができた。BF_4^-を対アニオンとするγ,δ-不飽和ケトンのN, N, N-トリメチルヒドラゾニウム塩に,ジメチルホルムアミド中,10mol%のテトラキストリフェニルホスフィンパラジウムを80°Cで作用させるとピロールが得られた。本反応では,ヒドラゾニウム塩の酸化的付加によりトリメチルアミンが生じるため,通常のHeck反応のような塩基の添加は必要としない。また,対アニオンの効果は顕著であり,ヨウ化物イオンが対アニオンの場合は反応速度は低下し,ピロールの収率も低い。これは,中間のアルキリデンアミノパラジウム種がカチオン錯体の場合,オレフィン部への付加が速いことを示すものである。さらに,ヒドラゾニウム塩と有機金属種とののカップリングについて検討を行った。銅塩存在下,ヒドラゾニウム塩がアリールボロン酸とカップリングすることを見出し,新しいアニリンの合成法を開発した。
「現場」と協同した教員養成プログラムの構築-海外と地域での教育実習をふまえて

公立小学校での英語活動のグループ実習を、「英語科教育法I」として2年次前期に、「英語科教育法II」として2年次後期に継続して実施し、3年次の教育実習における教壇実習にスムーズに発展させる教員養成カリキュラムとすることができた。このような段階的な教育実習は、平成21年度から実施される岩手大学教育学部のカリキュラム改革に取り入れられ、また、新たな科目「小学校の英語入門」も設置することとなった。Task-basedapproach, Participatory approach, group work, reflectionなどの理論から得た知見をもとに、現場の協力を得て教材を開発し、学生の実習を経て、研究成果の検討を行った。平成17・18年度に実施した総合演習「国際」の中で取り上げた三陸の町田老の大津波生存者である田畑ヨシさんの紙芝居「つなみ」を英訳し、パワーポイントによる教材として、タイ国の中等学校における英語教育実習において使用した。この英語教育実習「プアン・プログラム」については、岩手大学が主催した「国際シンポジウム:持続可能な未来ための教育」において発表した(使用言語は英語、2007年8月31日)。さらに、紙芝居「つなみ」に解説を付け加え、絵本として出版し(2008年3月)、絵本は岩手県沿岸部の小学校や教育委員会、および、タイ・フィリピン・インドネシア・インドの学校関係者に寄贈した。今後、教員養成の中で活用する他、地域(岩手県)および海外の教育現場での活用を支援する予定である。英語科教育だけでなく防災教育の担い手としての教員養成という課題にも応える意義があり、絵本「つなみ」の出版は、NHK盛岡でも取り上げられ、一般市民にも注目された。本研究の成果である開発教材や教員養成プログラムについては、ウエッブ上でも公開し、広く一般にも活用できるようにした。教員養成における「実習」あり方を探る研究として、(1)協同的学びの機会を創ること(2)実習とコース・ワークの融合を図ること(3)自立的学習の場を創ることを意図した実践を行った。これらの目標を追求するものとして、現場の学級担任とにTT形式で、年間2回(前期英語科教育法Iの中で1回、後期英語科教育法IIの中で1回)の英語活動実習実施、英語科教育法IIIにおける模擬授業の実施と現場教師との交流、ブログを活用した講義外での双方向的指導、選択的実習として地域の社会教育現場との連携による実習機会の提供、海外での英語教育実習を実施した。英語科教育法I・IIにおける公立小学校での英語活動の実習については、リフレクション・ペーパーをもとに分析を行い、その結果については口頭発表を経て、『教科教育学研究』第24集と『東北英語教育学会研究紀要』第26号に論文を掲載している。「現場」でしか学べないことがあると同時に、大学でのコース・ワークで準備したことに関わる場合、学生の関心が強く理解が特に深まることが分かり、現場との協同および実習をコース・ワークと融合することの必要性と有効性が明らかとなった。英語科教育法IIIにおけるブログ活用では、学生が積極的にネット上の議論に参加し、情報交換をしている。タイ国公立中等学校と協定を締結し、実施した英語教育実習には英語科教育法I・II・IIIいずれかを受講した学生12名が、3期に分かれて参加し、教科書のない国で教材作成の力量を高め、同時に、教師としてのコミュニケーション能力をも磨いている。前者の成果は2005年の第31回全国語学教育学会(JALT)での口頭発表をへて、同学会誌に論文が掲載されることとなっており、後者については、岩手大学英語教育論集に論文を掲載した他、学習者意識アンケート、実習中記録したジャーナル、実習視察時の観察をもとにその成果の分析を進めており、その結果は、平成18年度学会で発表する予定である。英語運用力が高く、国際理解の視点を持ち、多様な学習者に対応できる実践的指導力を有する英語教師の養成プログラムの構築に向けて、「現代との協同」「協働的学び」「自律的学び」をキーワードとして実践をもとに研究を勧めた。現場と協同した教育活動として、(1)小学校英語活動実習(2)海外英語教育実習「プアン・プログラム」(3)総合演習「国際」におけるフィールド・ワーク(4)スクール・インターンシップ・プログラムを実施した。さらに、(1)の分析結果をもとに、協力校教員も招いてのディスカッションを設定し、学生・教員がともに自らの実践を客観的にかつ協働的に振り返る機会とした。また、(2)の受け入れ校であるタイ王国バンサイウテヤ中等学校の教員を招いて、実習参加者およびその他の学生を対象としたタイ王国の学校教育・英語教育についての講演および意見交換会を開催し、「プアン・プログラム」の更なる充実に向けて協議した。(3)は、英語科が担当している「国際」をテーマとする、「総合演習」の1科目であり、その中で岩手県三陸沿岸の町『田老』をフィールドとし、津波災害と被害復興の実相を学ぶ中で、ローカルな課題からグローバルな視点を獲得させようとした。(4)は留学生を地域の学校へALTあるいはゲスト・スピーカーとして派遣し、日本人学生がその支援にあたるプログラムである。(1)は、英語科教育法I(前期)・II(後期)において2年生が、「小学校の英語教育」において4年生が、年に二回、地域の小学校で英語活動実習を経験する。グループでの教壇実習であること、学級担任とのTTという形態をとることから、「協働的学び」の機会となっている。特に2年生は、現職の学級担任から指導技術を学んでいる。

グループ実習という形態は、事前準備の段階で教員が丁寧に介入をすることにより、より効果が上がることもわかった。(2)の実習ノートを分析すると、学生の教材作成能力が短期間に向上していることが分かった。また、タイ語が話せない中での英語教育実習であるため、英語をコミュニケーションのための道具として活用せざるをえず、英語の運用に関して積極的になっている。この「プアン・プログラム」における学生の成長に関して、Asia-TEFLの国際会議(2006年8月)において"Japanese College Students' On-site Teaching Practicum in Thailand"として発表した。(3)のレポート分析から、すぐれた「現場」の持つ教材としての力が浮かび上がった。この実践をもとに津波防災教材の中に"I am your tsunami guide."(DVD)を作成した。平成19年度は、このフィールド・ワークにおいて協力いただいた昭和三陸大津波の生存者である田畑ヨシさんの紙芝居を英語教育の教材とし、タイ王国における英語教育実習において使用し、タイ王国の生徒および英語科教育へ伝えていくことにしている。(4)については、教師の介入は極力少なくし、自律的学びを促進しようとしているが、学生の報告書の分析から、学生間の学びが見られた。岩手大学英語教育論集に論文を掲載した。公立小学校での英語活動のグループ実習を、「英語科教育法I」として2年次前期に、「英語科教育法II」として2年次後期に継続して実施し、3年次の教育実習における教壇実習にスムーズに発展させる教員養成カリキュラムとすることができた。このような段階的な教育実習は、平成21年度から実施される岩手大学教育学部のカリキュラム改革に取り入れられ、また、新たな科目「小学校の英語入門」も設置することとなった。Task-basedapproach, Participatory approach, group work, reflectionなどの理論から得た知見をもとに、現場の協力を得て教材を開発し、学生の実習を経て、研究成果の検討を行った。平成17・18年度に実施した総合演習「国際」の中で取り上げた三陸の町田老の大津波生存者である田畑ヨシさんの紙芝居「つなみ」を英訳し、パワーポイントによる教材として、タイ国の中等学校における英語教育実習において使用した。この英語教育実習「プアン・プログラム」については、岩手大学が主催した「国際シンポジウム:持続可能な未来ための教育」において発表した(使用言語は英語、2007年8月31日)。さらに、紙芝居「つなみ」に解説を付け加え、絵本として出版し(2008年3月)、絵本は岩手県沿岸部の小学校や教育委員会、および、タイ・フィリピン・インドネシア・インドの学校関係者に寄贈した。今後、教員養成の中で活用する他、地域(岩手県)および海外の教育現場での活用を支援する予定である。英語科教育だけでなく防災教育の担い手としての教員養成という課題にも応える意義があり、絵本「つなみ」の出版は、NHK盛岡でも取り上げられ、一般市民にも注目された。
Ｉｎ　ｖｉｖｏパッチクランプ法による発達期シナプス刈り込みに関わる活動実態の解明

生後発達期の登上線維-プルキンエ細胞シナプスにおけるシナプス刈り込みに関わる神経活動の実態を明らかにするため、麻酔下の生後発達期マウスにおける登上線維起始核である下オリーブ核神経細胞の電気活動をホールセルパッチクランプ法によって測定する方法を確立した。自発的な発火活動、発火閾値下の膜電位変動の生後発達変化を詳細に解析したところ、生後23週齢を境に発火閾値下の膜電位振動を基盤とする約10Hzの発火パターンが発生することが明らかになった。この下オリーブ核神経細胞の発火活動が観察され始める時期は登上線維-プルキンエ細胞シナプスの刈り込み過程に重なり、その関連が示唆された。生後発達期の活動依存的な機能的神経回路の構築過程には、初期に過剰なシナプス結合が形成され、その後、必要な結合の強化、不必要な結合の弱化・除去が起こることが知られている(シナプスの刈り込み)。必要なシナプスの選択には、神経細胞が電気的に活動することが必要であるとされているが、このプロセスの中でシナプス前終末の神経活動が与える影響についてはほとんど明らかになっていない。本研究は下オリーブ核ー登上線維ープルキンエ細胞投射系に着目し、生体内下オリーブ核神経細胞の生後発達期の活動パターンを解析することにより、シナプス前終末の神経活動とその成熟プロセスがシナプス刈り込みに与える影響を明らかにすることを目的とした。平成25年度において、平成24年度で成功に至らなかった生後発達期の麻酔下マウスにおける下オリーブ核神経細胞からホールセルパッチクランプ法による電気活動記録の確立を引き続き目指した。これまでの経験を踏まえて脳と記録電極の角度や、露出させた延髄表面を濃度の高い3%アガロースでカバーし、脳の揺れを最小限にするなどの記録条件の改善を行った。これによって、生後4日から1カ月齢のマウスにおいて、ホールセルパッチクランプ法による単一下オリーブ核神経細胞からの電気活動記録に成功した。また、この記録動物から記録後に脳固定標本を作成し、記録細胞に注入したバイオサイチンの蛍光染色によって記録細胞の位置および、形態の同定を一部の記録細胞において成功した。現在、この記録の例数を増やしており、記録細胞の内因性の電気特性、発火活動、およびシナプス活動について生後発達変化に着目して解析している。今後、この解析によって下オリーブ核ー登上線維ープルキンエ細胞投射系の生後発達期シナプス刈り込みに関わる下オリーブ核神経細胞の活動実態解明を推進することが期待される。本研究は下オリーブ核ー登上線維ープルキンエ細胞投射系に着目し、生体内下オリーブ核神経細胞の生後発達期の活動パターンを解析することにより、シナプス前終末の神経活動とその成熟プロセスがシナプス刈り込みに与える影響を明らかにすることを目的とする。平成24年度において、生後発達期下オリーブ核神経細胞からホールセルパッチクランプ法によって神経活動を記録することを計画した。予備実験として、成熟マウスを用いて、脳図譜に従って延髄背側からガラス電極を刺入し、下オリーブ核神経細胞の細胞外電気活動の記録に成功した。また、電極に充填した色素を記録部位へ注入し、記録後、脳固定標本を作成し、記録部位が下オリーブ核であることを同定した。同じ方法により、生後発達期マウス、またはラットを用いて、下オリーブ核神経細胞の電気活動記録を試みたが、現在、成功に至っていない。生後初期の動物では麻酔下において自発脳活動が微弱であることが知られており、このことが成功に至らない理由として考えられる。記録を試みた部位への色素注入を行い、記録後、脳固定標本を作成し、電極刺入部位の同定を行ったところ、下オリーブ核へ電極が到達した確率は50%であった。現在、小脳皮質から登上線維活動を同時に記録することによって、下オリーブ核神経細胞の同期した活動を指標にした部位の同定、または、登上線維を逆行性刺激したときの発火応答を指標にした部位の同定を試み、記録成功率の向上を目指す。生後発達期に機能的な神経回路が構築される過程には、初期に過剰なシナプス結合が形成され、その後、必要な結合の強化、不必要な結合の弱化・除去が起こる(シナプス刈り込み)。この過程には、神経細胞の電気的活動が必要であるとされているが、生体内におけるシナプス前終末を担う神経細胞の活動実態がどのようなものであるかほとんど明らかになっていない。

本課題は登上線維ー小脳プルキンエ細胞投射系におけるシナプス前終末の起始細胞である下オリーブ核神経細胞(inferior olivary neuron: ION)の生体内における活動実態に着目した。生後4日から1ヶ月齢のC57BL/6マウスを用いて、イソフルラン吸入麻酔下におけるIONからホールセルパッチクランプ記録を行う方法を確立した。生後発達期IONの電気特性、また、自発発火、及び、発火閾値下の膜電位変動は、生後2週齢を境にその性質が急激に変化することが分かった。特に、この時期を境にIONの特徴であるリズミックな発火パターンと発火閾値下の膜電位オシレーション(Subthreshold oscillation:STO)が顕著に観察され始めた。リズム発火とSTOが示す周波数は発達に伴って増大し、成熟動物で報告されている10Hzの周期性は生後17日齢の細胞から観察されはじめた。また、観察された膜電位変動において、高速フーリエ変換を用いて周波数特性を調べたところ、コントロール条件下で観察された約8Hzのパワーピークがギャップ結合の阻害剤投与後に記録した細胞では減弱した。この結果は生体内で観察される10Hzのリズム発火とSTOが神経細胞間のギャップ結合依存的な活動であることを示した。リズム発火とSTOが観察され始めた時期は登上線維ープルキンエ細胞シナプス刈り込みの時期と重なることから、STOがシナプス刈り込みに関連することが示唆される。神経生理学平成25年度に計画した生後発達期下オリーブ核神経細胞から、ホールセルパッチクランプ法による電気活動記録が成功したことから、研究目的の達成度は高いと自己評価している。本研究における最終目的はシナプス前終末の神経活動とその成熟プロセスがシナプス刈り込みに与える影響を明らかにすることである。この目的において、生後発達期における下オリーブ核神経細胞の電気活動を観察することは必須であった。現在この記録した電気活動の生後発達変化をシナプス刈り込みのプロセスと対応させ解析しており、今後、シナプス刈り込みが起こる時期に特徴的な活動実態が明らかになると考えられる。また、その活動実態がシナプス刈り込みにどのように関わるかを特定の活動を薬理学的な方法によって操作することによって明らかにしていく。平成24年度の研究計画では生後発達期下オリーブ核神経細胞から、ホールセルパッチクランプ法によって電気活動を記録することであったが、現在その成功に至っていないことから、研究目的の達成度はやや遅れていると自己評価している。下オリーブ核へ電極が到達しているかどうか、刺入部位への色素注入によって脳固定標本を記録後に作成し、確認した。現在は電極の刺入部位や角度などを改善し、発達初期の動物においても、50%の確率で、電極を下オリーブ核へ刺入させることが可能となった。このことは今後、下オリーブ核神経細胞から電気活動を記録できる可能性が高いことを示している。また、申請者はこれまで、下オリーブ核神経細胞が投射する小脳プルキンエ細胞からホールセルパッチクランプ法によって電気活動を記録し、生後初期の動物において、この神経回路における自発活動が麻酔下では、低頻度であることを明らかにしている。このことが電極を下オリーブ核へ到達させることが成功しているにも関わらず、活動の記録に至らない原因であると予想している。
歯髄細胞の幹細胞化を応用した新規治療法の開発

本研究の目的は,TNF-αによる歯髄細胞の幹細胞化のメカニズムを解明すること,そしてそれを応用して効率的に歯髄保護・修復象牙質形成を促す治療法を開発することである.また,動物実験については露髄モデルへの覆髄や背部皮下移植実験を行うため,各種条件などの検討を行った.検出されたタンパクが多いため,歯髄細胞に作用させるシグナル経路促進剤・阻害剤の選出に時間を要している.また,動物実験については,背部皮下移植や覆髄モデル作成が必要であり,それぞれ実施方法の検討に時間をかけた.引き続き追加実験を行うとともに,動物実験についても実施方法を確定し,本格的な解析に移行する.結果がまとまり次第,学会等で報告を行う予定である.申請者が発見した歯髄細胞に対するTNF-αのリプログラミング効果(幹細胞化)の作用メカニズムを解明し,歯髄細胞のリプログラミングに関与している因子を同定することを目的としている.まず,歯髄細胞を取り扱うための研究環境の整備を行った.次に,実験に同意の得られた患者から提供を受けた抜去歯牙の歯髄から,Gronthosらの方法に準じて歯髄細胞の分離・培養を行った.得られた歯髄細胞がこれまでと同様に培養できること,TNF-α(10ng/ml)による刺激を加えても培養・増殖などに問題がないことを確認した.続いて,歯髄細胞においてTNF-α刺激により誘導されるシグナル経路を明らかにするため,抗体アレイ法を用いた解析を行った.TNF-αのシグナル経路に関与する因子を45種類選択,配置したメンブレンを作製した.その後,歯髄細胞を培養して,TNF-α(10ng/ml)で刺激した歯髄細胞と無処理の歯髄細胞からそれぞれタンパク質を回収し,抗体アレイ実験を行った.サンプル溶液中にメンブレンを浸してインキュベートすると,メンブレンに配置された各抗体と相互作用のあるタンパク質が複合体を形成することにより捕捉される.メンブレンを洗浄後,酵素標識抗体ミックスとインキュベートし,洗浄後,酵素反応(化学発光)させることでタンパク質の検出を行った.TNF-αにより刺激した歯髄細胞から得られたタンパク質から,p38MAPK,TRAF1,Caspase3,SODD,RIP,TNFR1,JNK1,2,3,IκB-αが検出された.今年度は研究環境の整備や,実験に使用する歯髄細胞の採取・培養・保存に時間を費やした.また,抗体アレイ法を用いたシグナル経路の検討を行ったが,結果が不安定であり,実験条件の調整に想定外に時間がかかった.歯髄細胞に対するTNF-αのリプログラミング効果(幹細胞化)の作用メカニズムを解明し,歯髄細胞のリプログラミングに関与している因子を同定することを目的としている.実験に同意の得られた患者から提供を受けた抜去歯牙の歯髄から,Gronthosらの方法に準じて歯髄細胞の分離・培養を行い,冷凍保存することで後の実験に備えた.歯髄細胞にTNF-αの刺激が加わった際に誘導されるシグナル経路を明らかにするため,前年度に行った抗体アレイ法を用いた解析を再度行った.これは検出が不安定だった因子の種類を再確認する為である.TNF-αのシグナル経路に関与する因子のうち前回採用したものと同じものを45種類選択・配置したメンブレンを作製した.その後,TNF-α(10ng/ml)を添加し2日間刺激した歯髄細胞と無処理の歯髄細胞からそれぞれタンパク質を回収し,抗体アレイ実験を行った.前年度と同じ方法を採用し,サンプル溶液中にメンブレンを浸してインキュベート,メンブレン洗浄後に,酵素標識抗体ミックスとインキュベートし,洗浄後,酵素反応(化学発光)させることでタンパク質の検出を行った.TNF-αにより刺激した歯髄細胞から得られたタンパク質から,p38MAPK,TRAF1,Caspase3,SODD,RIP,TNFR1,JNK1,2,3,IκB-αが検出された.それぞれの因子について,論文検索を行い,促進剤・阻害剤について検討を行った.前年度に行った抗体アレイ法を用いたシグナル経路の検討が不安定な結果であったため,実験条件の調整に時間を費やし,再度同様の実験を行ったため当初予定していた段階からは遅れを取ったと考える。しかし,その後検出されたそれぞれの因子について,論文検索を行ない,促進剤・阻害剤について検討を行ったり,今後の実験方法について検索することができた.本研究の目的は,TNF-αによる歯髄細胞の幹細胞化のメカニズムを解明すること,そしてそれを応用して効率的に歯髄保護・修復象牙質形成を促す治療法を開発することである.また,動物実験については露髄モデルへの覆髄や背部皮下移植実験を行うため,各種条件などの検討を行った.検出されたタンパクが多いため,歯髄細胞に作用させるシグナル経路促進剤・阻害剤の選出に時間を要している.また,動物実験については,背部皮下移植や覆髄モデル作成が必要であり,それぞれ実施方法の検討に時間をかけた.TNF-αにより刺激した歯髄細胞から得られたタンパク質から,p38MAPK,TRAF1,Caspase3,SODD,RIP,TNFR1,JNK1,

2,3,IκB-αが検出された.しかしながら,無処理の歯髄細胞から得られたタンパク質と比較した場合の,TNF-α刺激による各因子の発現の増減に関しては,結果が不安定であり確定は得られなかった.今後の推進方策としては,Western blotting法を用いて各因子の発現の増減を確認すると共に,シグナル経路の促進剤・阻害剤を作用させたシグナル経路の制御を試みる.加えて,マウス露髄モデルを用いて,シグナル経路の制御が修復象牙質形成に与える影響についても組織学的に観察・検討したいと考えている.が検出された.今後の推進方策としては,まず,Western blotting法を用いて各因子の発現の増減を確認する.また,細胞のリプログラミングの関与が予測されるシグナル経路に対して,そのシグナル経路促進剤,あるいは阻害剤を歯髄細胞に作用させ,実際にシグナル経路の制御が可能な因子を検討する.加えて,マウス第一大臼歯を露髄させた露髄モデルを作成し,同定した因子をコラーゲンスポンジと混和して露髄部に移植,緊密に封鎖する.4,12,24週後にこれらの組織を回収し,修復象牙質が形成されているかを,形態学的(micro CT),組織学的(HE染色,免疫組織染色)に観察・検討したいと考えている.引き続き追加実験を行うとともに,動物実験についても実施方法を確定し,本格的な解析に移行する.結果がまとまり次第,学会等で報告を行う予定である.今年度は研究環境の整備や,実験に使用する歯髄細胞の採取・培養・保存に時間を費やしたため,今年度内に購入・使用予定であった試薬などが購入できていないことが理由である.今年度内に購入・使用予定であった試薬などがすべて購入できていないため.引き続き培養細胞を用いた分子生物学実験のために培養関連の試薬,消耗品およびリコンビナントタンパクを購入する.また,同定された因子の動物への効果を検討するため免疫不全マウスの購入も予定している.加えて国内の学会に参加して最新の知見を得るとともに積極的な成果発表を行うための旅費としても使用を予定している.今年度内に使用予定であった試薬等の購入が遅れたため.次年度に引き続き培養関連の試薬,消耗品および免疫不全マウスの購入を予定している.引き続き培養細胞を用いた分子生物学実験のために培養関連の試薬,消耗品およびリコンビナントタンパクを購入する.また,同定された因子の動物への効果を検討するため免疫不全マウスの購入も予定している.加えて国内の学会に参加して最新の知見を得るとともに積極的な成果発表を行うための旅費としても使用を予定している.