hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生理学的外力作用下での細胞内応力分布のダイナミクス

一方で,ゼラチンゲルを用いないことを考慮し,当初購入を予定していた微量液体吐出装置(マイクロシリンジ関連装置一式)については購入を中止した.平成25年度は新規実験系の開発を続行していたが,幾つか散見された支障を解消するため,やや遅れが生じた.平成24年度は新規実験系を開発することを予定していたが,幾つか散見された支障を解消するため,やや遅れが生じた.ポリアクリルアミドゲルを再現性良くPDMSに化学結合させる技術の確立を目指す.具体的には,シランカップリング剤を用いたPDMS表面を化学修飾する手法にて確立する.この化学修飾は分子レベルで平滑なコーティングが必要であると推察され,それを実現するために具体的な操作手法を検討していく.ゼラチンゲルの代わりにポリアクリルドゲルを用いる.このことにより,細胞を剥離させる操作に薬剤剥離が可能になり,操作の困難さが解消される.この代替法については,現在も方法の確立を進めているところである.また,環境温度として室温の代わりに生理的温度である37°Cを用いる.シランカップリング剤を用いてPDMS表面を化学修飾したときの変化を定量的に観察する.また,これによりポリアクリルアミドゲルを再現性良くPDMSに化学結合させる技術の確立し,細胞内応力分布を生体内の力学環境を模擬した応力作用下で測定する.新たに小型細胞培養機の選定を進め,早期に購入することを現在予定している.一方で,ゼラチンゲルを用いないことを考慮し,当初購入を予定していた微量液体吐出装置(マイクロシリンジ関連装置一式)については購入を中止した.
高等植物の温度適応におけるw-3脂肪酸不飽和化酵素の役割とその発現制御機構

シロイヌナズナの野生株を26°Cで生育させると、3種のω-3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子(FAD3, FAD7, FAD8)のうち、小胞体局在型FAD3と葉緑体局在型FAD7の2つ遺伝子が発現する。また、fad7株においては、FAD3のみが発現する。よって、この温度で生育したfad7株の葉組織の18:3はおもにFAD3不飽和化酵素によって生成されたものであり、野生株とfad7株のトリエン脂肪酸含量の差はFAD7不飽和化酵素によって生成された部分に相当すると考えられる。26°Cにおいて、野生株では葉の成熟に伴いトリエン脂肪酸含量が増加したのに対し、fad7株では逆に減少した。一方、15°Cでは、野生株では3つの遺伝子すべてが、またFAD7株ではFAD3とFAD8の2つが発現する。この生育条件では、野生株、fad7株ともに、葉の成熟に伴いトリエン脂肪酸含量が増加した。この結果は、葉の成熟に伴うトリエン脂肪酸の増加には葉緑体局在型ω-3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の発現が必要であることを示している。また、コムギから小胞体局在型(TaFAD3)および葉緑体局在型(TaFAD7)ω-3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子をクローニングし、それらをプローブに用いて、葉および根の細胞の加齢に伴う遺伝子の発現パターンについて解析した。TaFAD7はコムギの葉組織で発現が見られたが、葉細胞の加齢によらず、そのmRNAレベルはほぼ一定であることが分かった。このことは、細胞の加齢に伴う18:3の増加は、遺伝子の転写後の調節によることを示唆している。一方、TaFAD3mRNAは、両組織において分裂組織を含む領域で著しく蓄積し、その後細胞の加齢に伴い減少した。葉緑体膜系以外の生体膜に多く含まれるリン脂質分子種の18:3の割合は、根組織では細胞の加齢に伴い低下し、TaFAD3遺伝子の発現量との相関が認められた。ところが、葉の組織ではTaFAD3遺伝子の発現量が低下しても、逆にリン脂質分子の18:3の割合は細胞の加齢に伴い増加した。このことから、葉緑体から他の生体膜への18:3の輸送が行われていることが示唆された。以上の結果は、細胞の加齢に伴う葉緑体以外の生体膜の18:3の含量の調節には、葉組織では葉緑体局在型、根組織では小胞体局在型ω-3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の発現が主要な役割を担っていることを示している。
ファージ溶菌酵素を利用する新規ピロリ菌除菌法の開発

本研究では、我々が独自に分離した新規ピロリ菌ファージKHP30の溶菌活性を利用するピロリ菌除菌法の開発をめざし、それに必要な本ファージの基本的な特性(形態学的特性、生理学的特性、ライフサイクル、およびゲノム塩基配列およびゲノム構造)を確定した。KHP30は、臨床分離ピロリ菌株の約65%を溶菌可能であり、広宿主域であることからファージ療法に有用なファージであると予想された。ファージKHP30のゲノム配列を解読し、相同性検索によりホリン様タンパク質の遺伝子は推定されたが、通常それに近接する溶菌酵素遺伝子は推定されず、従来のファージとは異なる独自の溶菌システムを保有すると推定された。本研究は、バクテリオファージ(ファージ)の溶菌活性を利用するピロリ菌除菌法の開発を目的としている。我々が分離し解析を進めているピロリ菌ファージKHP30は全く新規のファージであり、また予備実験から溶菌メカニズムも既報のファージとかなり違っていると予想された。そのため、本ファージの溶菌メカニズムを明らかにするために、詳細なビリオン解析、ライフサイクル、およびゲノムの解析を行なった。ファージKHP30は、尾部を有しない球形ファージであることが分かっていたが、ファージ粒子をクロロフォルムで処理すると活性が著しく低下することが明らかになり、更にクロロフォルム抽出物の薄層クロマトグラフィーにより数種の脂質スポットが観察されたことから、脂質を含有していると考えられた。また、KHP30が感染したピロリ菌の超薄切片の透過型電子顕微鏡観察により、菌体内で形成された子ファージ粒子が菌体外に放出される際に、ピロリ菌の細胞表層の1カ所に子ファージが集まり、その部分の細胞壁が破壊され、子ファージ粒子が放出される様子が観察された。このプロセスには、KHP30ゲノム上にその遺伝子が存在する溶菌タンパク質ホリンが関与していると予想される。また、本ファージは溶菌サイクルに加え、ある菌株ではそのゲノムがプラスミドDNAとして菌と共存する、所謂、偽溶原性の状態を取ることが明らかになった。また、KHP30のDNA塩基配列を公的データベースに対して相同性検索を行なうと、種々のピロリ菌株ゲノムの中にKHP30 DNA様の配列が、種々の長さで存在していることが明らかになった。これらの結果は、J. Virol.誌とAppl. Environ. Microbiol.誌に掲載された。以上のファージKHP30に関する基本情報をもとに、除菌法への応用を進める。本研究では、ピロリ菌ファージKHP30の粒子形状およびライフルサイクルの詳細な検討を行なった。まず、制作会社の異なる2種の透過型電子顕微鏡(H-7100、JEM-1400Plus)を使用し、その形状を詳細に比較検討した。その結果、いずれの電子顕微鏡を使用した場合でも、KHP30ファージは尾部を保有しない球形ファージであることが確認された。先に報告したゲノムDNA塩基配列の特異性と合わせて、本ファージおよび我々が分離した他のファージKHP40と合わせて、新規familyを形成すると考えられた。KHP30とKHP40は、形態およびゲノム構造が極めて類似しているが、宿主域は64%と45%と異なっており、リガンンドの構造あるいは菌側のリセプター分子が異なっていると考えられた。KHP30の増殖様式を推定するために、そのゲノム構造を詳細に検討した。本ファージは、部位特異的DNA組換え酵素(インテグラーゼ)遺伝子を保有していた。しかし、KHP30、KHP40ゲノムが菌ゲノムに挿入される兆候は見られず、少なくとも我々の培養条件では、本ファージのライフサイクルは溶菌的増殖と偽溶原性(エピゾームとして菌と共存)のみが認められた。多くのファージで共通する溶菌システム、ホリン(膜穿孔タンパク質)-ライシン(溶菌酵素)システムの遺伝子を検索したところ、ホリン遺伝子は推定できたが、通常その近辺に存在するライシン遺伝子の存在は検出できなかった。この結果から、本ファージが特殊なライシンをを保有しているか、通常のホリン-ライシンシステムとは異なる溶菌システムを保有していると予想された。本研究課題の最終目標は、我々が新規に分離したファージphiHP33について、その宿主であるピロリ菌への吸着に関与するリガンド分子およびペプチドグリカンを分解する酵素(溶菌酵素)の遺伝子を特定し、それらを融合させ、外膜通過可能な融合溶菌酵素を作成し、それをピロリ菌除菌に応用することである。本年度において、phiHP33は全く新規のファージであるため、まず本ファージの生活環の解明、およびファージ粒子構成タンパク質の遺伝子の特定を行なった。

(1)本ファージのピロリ菌への吸着は、接触開始後15分で添加ファージ粒子の約30%が吸着したが、それ以上吸着反応は進行しなかった。本ファージは、菌への感染140分後から子ファージを放出し始め(潜伏期間140分)、約13個の子ファージを産生する、すなわちバーストサイズが13であることが分かった。また、本ファージは、検討したピロリ菌47株中、29株(宿主域62%)に感染できることが分かった。(2)リガンド分子特定のため、2度のCsCl密度勾配超遠心によりファージ粒子を高度に精製した。精製ファージ粒子について、構成タンパク質をSDS-PAGEで分離後、各タンパク質バンドについて質量分析により内部アミノ酸配列の解読を行ない、また量的に十分であるものについてはアミノ酸シークエンサーによるN-末端アミノ酸配列の解読も行った。前に決定していたDNA塩基配列26kbpの30個のORFと対応させることにより、7種のファージ粒子構成タンパク質の遺伝子を特定した。この内1数個がファージリガンドタンパク質をコードしている予想された。(3) phiHP33のゲノムアノテーションにより、一般的に溶菌酵素遺伝子の近傍に存在するホリン遺伝子が特定された。これにより、本遺伝子の両端あるいは近傍に存在するORFが溶菌酵素をコードしていると予想された。研究遂行中のピロリ菌ファージKHP30は新規ファージであるため、吸着から子ファージの放出までの感染・溶菌プロセスは、既報の尾部保有ファージの場合と想像以上に異なっていた。しかし、本研究を通じてその生活環全体の概要、およびゲノム情報を明らかにすることができたため、溶菌関連タンパク質を利用するピロリ菌除菌法開発のための、基本情報を得ることができた。それゆえ、外膜透過型の融合溶菌酵素を作成するための足場が固まったと考える。我々が分離したphiHP33は全く新規のファージであるため、ピロリ菌細胞内におけるファージ粒子の電子顕微鏡観察、吸着、潜伏期間、バーストサイズの解析を行ない、そのライフサイクルの全体像の概略を明らかにすることができた。また、ファージ粒子の構成タンパク質の種類を明らかにし、それらをコードする遺伝子を特定することができた。これは、ファージリガンドタンパク質を7種まで絞り込め、その量的関係から恐らく約4個以内に絞り込めていると予想される。また、ファージゲノムのアノテーションにより、DNA複製関係遺伝子クラスターおよびファージ構造タンパク質遺伝子クラスターを特定できており、かつファージによる溶菌と密接に関係するホリン遺伝子を特定できているため、溶菌酵素はその近隣の数個のORFに絞り込むことができた。以上から、本課題の遂行に必須である、phiHP33のリガンドタンパク質と溶菌酵素の特定にかなり近づいたと考える。(1)ピロリ菌ファージKHP30の吸着関連タンパク質を特定する。これまでに、殆どのファージKHP30のビリオン構成タンパク質およびその遺伝子を特定している。各ビリオンタンパク質遺伝子をベクターにクローニング後、大腸菌で発現させ、Coセファロースカラム等を利用し精製する。それらの精製タンパク質をピロリ菌と混合し、低速遠心で菌を遠沈する。吸着タンパク質の場合、上清中のタンパク質量が減少するため、上清中の残存タンパク質量を計測することにより吸着タンパク質を特定する。(2)ファージKHP30が保有する溶菌関連タンパク質を調製する。
言語発達障害の原因遺伝子検索および大脳機能に関する臨床的研究

脳由来神経栄養因子BDNF(brain-derived neurotrophic factor)は脳内における神経回路網の形成や発達、その生存維持に関与する遺伝子である。近年、その66番目のアミノ酸バリン(Val)がメチオニン(Met)に置換されているSNPが、言語的記憶能力、特にエピソード記憶能力と関係することが示唆され、Met/Metのグループではエピソード記憶テストの成績が他のグループより不良であると報告された。今回我々は先天性、遺伝性の言語障害患者の末梢血からゲノムDNAを抽出し、BDNF遺伝子の上記SNPをPCR法で解析し、正常篤志者と比較した。症例の集積を平岡、熊倉が、遺伝子解析は青柳が主に担当した。疾患群(言語発達障害患者)54例の解析結果はVal/Val12例(22.2%)、Val/Met32例(59.3%)、Met/Met10例(18.5%)で、正常対照(正常篤志者)89例の解析結果はVal/Val36例(40.4%)、Val/Met41例(46.1%)、Met/Met12例(13.5%)であった。疾患群にMet SNPが多い傾向は見られた(カイ二乗検定,p=0.081)。今後、症例を増やし、言語発達障害のタイプ別にも検討を加える必要がある。発達性読み書き障害は、左側頭葉下部領域の機能低下、左側頭葉頭頂小葉にかけての血流低下の報告がある。しかし文字言語の構造の違いによって出現の仕方が異なっている可能性が指摘されている。我々は、言語発達障害から発達性読み書き障害に移行した男児1例に対し、SPECT(single photon emission computed tomography)を施行した。結果は、頭部MRIでは明らかな異常は指摘できなかったが、SPECTでは中前頭回の血流の低下がみられ、Siok et al.(Nature,431:71-66,2004)のfMRIを用いた結果と一致した。当患者にFOXP2遺伝子の変異はなかった。左中前頭回は(1)文字図形から音節への変換、(2)文字と意味との対応づけに関連しており、書かれた文字についてのさまざまな情報を関連づけて統合する脳部位として機能するするため、英語圏での読み書き障害とは異なった原因が考えられた。先天性、遺伝性の言語障害患者および正常篤志者の末梢血からゲノムDNAを抽出し、FOXP2遺伝子の全エクソン領域をPCR法で解析し、変異の有無を検出した。変異があれば正常対照群において同じ多型が存在するか否かを確認した。非言語性IQが比較的正常に近い43症例を臨床的に分類した上で、末梢血からゲノムDNAを抽出し、全エクソン領域(17エクソン)をPCR後ダイレクトシークエンスにて解析し、変異の有無を検討した。自閉症18例、表出性言語障害15例、受容-表出混合性障害6例、注意欠陥/多動性障害1例、学習障害(読字障害)1例、上記の何れにも当てはまらない軽度精神遅滞患者2例およびその家族と、正常対照として81例(男性43例、女性38例)の解析を行った。疾患群のうち家族歴を有するものは4例であった(兄弟3例、従兄弟1例)。解析の結果、エクソン5のCAA欠損が疾患群に4例と正常対照に4例、15エクソンのイントロン/エクソン境界部分における1塩基(T)挿入が疾患群に3例と正常対照に9例見つかった。この2つの変異の保有率に関して、疾患群と正常対照の間に統計学的有意差は認めなかった。またエクソン5のポリグルタミンストレッチにおけるCAG挿入が正常対照にのみ2例存在した。既存のR553H変異(Nature 413:519-523, 2001)は検出されなかった。日本人を対象に初めてFOXP2の解析を行ったLiら(Brain Dev 27:207-10, 2005)は、イントロン15のG→T変異が自閉症患者で有意に高かったことを報告しているが、われわれの解析結果では疾患群と正常対照の間に有意差を認めなかった。

今後、症例を増やし、言語発達障害のタイプ別にも検討を加える必要がある。発達性読み書き障害は、左側頭葉下部領域の機能低下、左側頭葉頭頂小葉にかけての血流低下の報告がある。しかし文字言語の構造の違いによって出現の仕方が異なっている可能性が指摘されている。我々は、言語発達障害から発達性読み書き障害に移行した男児1例に対し、SPECT(single photon emission computed tomography)を施行した。結果は、頭部MRIでは明らかな異常は指摘できなかったが、SPECTでは中前頭回の血流の低下がみられ、Siok et al.(Nature,431:71-66,2004)のfMRIを用いた結果と一致した。当患者にFOXP2遺伝子の変異はなかった。左中前頭回は(1)文字図形から音節への変換、(2)文字と意味との対応づけに関連しており、書かれた文字についてのさまざまな情報を関連づけて統合する脳部位として機能するするため、英語圏での読み書き障害とは異なった原因が考えられた。
C型肝炎ウイルス構造領域遺伝子の肝癌発生機序に関する研究

本年度はまず研究計画に従い以下の結果を得た。HCVコア蛋白の標的蛋白質の検索C型肝炎患者のHCV遺伝子をクローニングしコア領域の遺伝子を解析した。そのHCVコア遺伝子をpAS-2ベクターに組み込み、その結果蛋白をヒトリンパ球cDNAライブラリーより、yeastを用いたtwo-hybrid法を用いて現在クローニング中である。いくつかの陽性クローンを確認している。さらに、コア蛋白のC末端を欠損させたvectorを作成し同様にtwo-hybrid法にて陽性クローンのスクリーニングを施行している。現在まで約30個のクローンを同定した。これらのクローンの解析にて、免疫やアポトーシスに関する新たな遺伝子のクローンの同定に成功している。その一つがTIMP-1(tissue inhibitor of metalloprotease-1)であった。TIMP-1は慢性肝炎における肝線維化、および肝発癌にも深く関係しているとされている。そこで、次にTIMP-1とHCVコア遺伝子のin vitroでの結合を確認するために、それぞれのvectorのdelection mutantを作成し結合確認実験中である。このvectorを用い、免疫沈降法にて結合を確認している。また、リコンビナント蛋白を作成しpull down assayにても結合を確認しさらに、再現性を確認中である。また、現在までHCVコア蛋白発現Tgマウスでは、刺激なしには、発癌はみられていない。(1)Survivinの発現。培養大腸癌細胞ではすべての培養株においてsurvivin mRNAの発現を認め、特にSW480に発現が強くみられた。またいくつかの培養肝細胞癌においても発現していた。組織での発現も今回作成した特異抗体にて検討した。非癌部ではほとんど発現がみられないものの癌部ではdada大腸癌では60%、肝癌では70%に発現を認めた。(2)Survivin蛋白の機能。Survivinの過剰発現にて、細胞はややアポトーシス耐性になったが、それよりむしろ細胞周期が回転した。その機能としてsurvivinはcdk4と特異的に結合し、p21およびp16をreleaseすることが判明した。そのため、G1からS期にすすむと考えられた。そのHCVコア遺伝子をpAS-2ベクターに組み込み、その結合蛋白をヒトリンパ球cDNAライブラリーより、yeastを用いたtwo-hybrid法を用いて現在クローニング中である。現在まで約20個のクローンを同定した。そこで、次にTIMP-1とHCVコア遺伝子のin vitroでの結合を確認するために、それぞれのvectorのdeletion mutantを作成中である。また、リコンビナント蛋白を作成しpull down assayにても結合を確認する予定である。また、上記方法を用いてさらに、結合クローンをスクリーニングする予定である。また、現在までHCVコア蛋白発現Tgマウスでは発癌はみられていない。
部分構造合成法による内燃機関の振動と騒音の解析方法の開発

前年度は、内燃機関の振動特性を部分構造合成法によって解析する方法を提案した。これに続いて本年度は、以下の研究を行った。1.クランク軸とシリンダブロックの間の油膜特性を実験的に決定する装置を製作し、実験を行った。測定データ中に混入する周期ノイズを除去する方法を提案し、これにより、従来のように加振器を用いる調和加振ではなく、より簡単な打撃加振によって油膜特性を決定することが可能になった。モデル軸受によって得られた軸受特性は,従来の油膜理論による値と一致し、本実験方法の有用性が確認できた。2.実機エンジンの起振力を燃焼圧力、吸排気バルブ着座力及びピストンスラップ力に大別し、それぞれを実験によって求めた。まず燃焼圧力は、気筒内に圧力センサを埋め込み、実働運転中の爆発による衝撃圧力を測定した。吸排気バルブ着座力は、あらかじめバルブ着座部とシリンダブロック表面間の振動伝達関数を振動試験により求めておき、ピストンをはずしてバルブ開閉だけを行った時のシリンダブロック表面の振動応答をこの伝達関数で除することによって求めた。さらにピストンスラップ力は、バルブをはずしてピストンだけをモータリングで動かした時の伝達関数で除することによって決定した。3.前年度開発した部分構造合成法に、本年度実験的に求めた油膜特性と加振力を導入し、実働時の振動と音響を解析した。一方では、実運転時の振動と測響を測定した。実験結果は解析結果と主要な共振振動吸うについて一致し、作成したシステムプログラムが実用上十分な精度を有するものであることが確認できた。研究実施計画に基づき,まずシリンダブロックなどの内燃機関の主要構造部品の振動特性を解析する方法を開発した.解析精度の検証は実験と対比させることにより行い,その結果,主な騒音問題領域となる2000Hz付近の高次振動帯域まで実用的に十分な精度の解析ができることがわかった.当初,クランク軸は伝達行例法によってモデル化して解析する予定であったが,有限要素法のアイソパラメトリックソリッド要素での精度良いモデル化方法を確立できたので,その様に変更した.この変更は,開発システムをさらに第三者の利用しやすのものにする.システムプログラム開発に関しては,引続き計画5に基づいて放射音のエネルギと空間音圧分布を求める方法を開発し,作成した.計画2の軸受の油膜特性については,その動ばねこわさと減衰特性を与える副プログラムを作成したが,内燃機関の実働時における油膜挙動は必ずしも流体潤滑理論通りであることは疑わしいので,実験的にその特性を明らかにすべく,実験装置を製作して計測実験を実施し,現在データを整理中である.次に,計画3と4に基づき,実機の4気筒ディーゼルエンジン全体の振動解析を部分構造合成法により行い,実験結果と比較した.その結果,全体系の解析も実用的に十分な精度で解析できることがわかった.さらに,構造の一部分を設計変更した場合の振動特性変化も精度良く見積れることもわかった.この成果は日韓振動会議(昭和62年8月)において発表した.計画7の実働時の燃焼圧力の計測は,吸排気バルブの着座力などの他の励振源要因の計測も含めて行ったが,理論的な解析に用いるための信頼性の高いデータとするには更に計測実験を重ね,多面的に検討する必要があると判断したので,引続き計測実験を実施中である.計画の一部については,改良変更や追加実験を行っている点もあるが,ほぼ当初の研究計画どおりに研究は進んでいる.前年度は、内燃機関の振動特性を部分構造合成法によって解析する方法を提案した。
耐熱性エンテロトキシンの受容体蛋白質と複合体を形成する蛋白質の構造と機能

毒素原性大腸菌の産生する耐熱性エンテロトキシン(ST)は人・家畜に急性の下痢を引き起こすペプチド毒素として知られている。STは小腸上皮細胞膜上の受容体蛋白質と結合することによりグアニル酸シクラーゼを活性化し、細胞内cGMP濃度を上昇させる。これによりプロテインキナーゼがcGMPとの結合により活性化され嚢胞性線維症遺伝子由来蛋白質をリン酸化しClイオンを細胞内より細胞外へ流出することにより腸管内への液体貯流を引き起こすと考えられている。ラット小腸よりSTの受容体蛋白質の精製を試みる過程で受容体蛋白質が単独で存在するのではなく蛋白質複合体として存在することを見出した。STによる情報伝達機構を解明する上で、STの受容体蛋白質を含む複合体が受容体蛋白質間のオリゴマーであるか或いは異なる蛋白質を含むオリゴマーであるかは重要な知見となる。本研究はSTの受容体蛋白質と複合体を形成する蛋白質の構造と機能を明らかにすることを目的としている。まず、蛍光標識基と受容体蛋白質に固定化するために利用可能な官能基をもち、かつ天然STに匹敵する受容体蛋白質への結合能を有するアナログの合成を行った。蛍光標識化STを用いて、ラット小腸より調製した膜画分へのSTの結合特性を調べた。その結果、ラット小腸からの膜画分にはSTと交換性の結合をする受容体蛋白質(Rex)と非交換性の結合をする受容体蛋白質(Rnex)が存在することが示唆された。Rnexは2種類の複合体(1)、(2)として存在し、(1)と(2)はRnexを含む共通の蛋白質複合体成分と各々異なる構成蛋白質とからなっていることが分かった。これらの蛋白質複合体成分のうち、共通の構成蛋白質について現在解析を進めている。また、RexとRnexが同じ複合体中に存在するのかどうか、そして、いづれがGC活性化に関係しているのかは情報伝達機構を解明する上に重要な問題である。この点についても現在研究を進めている。毒素原生大腸菌の産生する耐熱性エンテロトキシン(ST)は人・家畜に急性の下痢を引き起こすペプチド毒素として知られている。ラットの小腸上皮細胞膜上に存在するSTの受容体蛋白質の精製を試みる過程で、受容体蛋白質が単体ではなく蛋白質複合体として得られてくることを見出した。本研究はSTによる情報伝達系における受容体蛋白質と会合しているこれらの蛋白質の役割を解明するため、当該蛋白質の精製と構造解析を行うことを目的としている。本目的を遂行するために蛍光標識基をもちかつ受容体蛋白質に固定化するための置換基をもつ、天然STに匹敵した受容体蛋白質への特異的結合能を有するSTアナログの合成を行った。合成はSTが毒素活性を示す3つの分子内ジスルフィド結合を有する核ドメインをまず合成し、次にこれを修飾する方法で行った。複合体の精製は蛍光標識化STアナログと結合した状態で行うこととした。ラット小腸から調製した細胞膜試料から、STアナログと結合後可溶化しても、可溶化後STアナログと結合させても同じ蛍光標識化複合体が得られることが分かったので、細胞膜試料を可溶化し、STとの結合能を指標としてゲルろ過カラムにより部分精製したものを精製用試料として用いた。蛍光標識化複合体の精製は現時点で最も効率がよいと考えられる抗体を用いる方法により行うこととした。抗原として、得られる抗体の一般蛋白質に対する非特異的結合がほとんどないと考えられる蛍光標識基を用いた。KLHをキャリアとして兎に免疫し抗体を作成した。抗血清の抗体価はイムノブロット法により評価し、高い抗体価で抗蛍光標識基抗体が作成されていることがわかった。蛍光標識基によるアフィニチィカラムを調製し、これを用いて抗体の精製を行った。現在、この精製した抗蛍光標識基抗体を用いて複合体の精製を進めている。

Rnexは2種類の複合体(1)、(2)として存在し、(1)と(2)はRnexを含む共通の蛋白質複合体成分と各々異なる構成蛋白質とからなっていることが分かった。これらの蛋白質複合体成分のうち、共通の構成蛋白質について現在解析を進めている。また、RexとRnexが同じ複合体中に存在するのかどうか、そして、いづれがGC活性化に関係しているのかは情報伝達機構を解明する上に重要な問題である。この点についても現在研究を進めている。毒素原性大腸菌の産生する耐熱性エンテロトキシン(ST)は人・家畜に急性の下痢を引き起こすペプチド毒素として知られている。ラットの小腸上皮細胞膜上に存在するSTの受容体蛋白質の精製を試みる過程で、受容体蛋白質が蛋白質複合体として得られてくることを見出した。本研究はSTによる情報伝達系における受容体蛋白質のオリゴメリゼーション或いは、受容体蛋白質と会合している蛋白質の役割を解明するため、当該蛋白質の精製と構造解析を行うことを目的としている。本目的を遂行するために前年度合成した蛍光標識化STと蛍光標識にたいする抗体を用いて、ラット小腸より調製した細胞膜試料より蛍光標識化ST-受容体複合体の精製を試みた。抗蛍光標識抗体は蛍光標識化STには特異的に結合するが、受容体蛋白質複合体と結合した蛍光標識化STには結合しなかた。蛍光標識基とSTの間にスペーサーが必要であることが示唆され、(β-Ala)3-Glyを1ユニットとしたスペーサーを導入することとした。合成は天然STと同等の毒素活性をもつ活性持続型アンタゴニストである[D-Cys]5-STp(5-17)を修飾する方法により行っている。一方、前年度合成した蛍光標識化STを用いて、ラットの小腸より調製した細胞膜試料へのSTの結合特性を調べた。ラット細胞膜試料に蛍光標識化STを結合させ、遊離の標識化STを除去した後、非標識化STによる交換実験を行った。この交換反応により、細胞膜試料上に結合した標識化STの一部が遊離してくることが認められた。交換反応後の細胞膜試料を可溶化し、残りの標識化STをゲル濾過クロマトグラフィー(GFC)により分析した。GFCにより検出された蛍光標識化複合体のピークは交換反応処理の有無に関係なく検出された。これらの結果はラット小腸からの細胞膜試料がSTに対して2種類の結合様式をもつことを示している。即ち、STの受容体蛋白質が2種類の結合サイトをもつか、或いは、結合様式を異にする2種の受容体蛋白質が存在する可能性を示唆している。これらの蛋白質の精製と構造解析も含め、今後さらに研究を進める予定である。
GPGPUの高度並列化計算によるKAGRAデータの解析

本研究では、GPGPUを利用して重力波探索の高速化を試みた。ラジオメトリ計算を中心に並列化と高速化を行った。2016年3月4月のKAGRA試験運転データを用いて計算を行った。1台しかないKAGRAデータを、仮想的に時間をずらして2台の検出器とみたて、ラジオメトリを適用し、データの様子と計算の確からしさを検証した。また、米国LIGO実験の公開データも利用し、重力波ラジオメトリ計算を実行した。本研究計画の目的は、GPGPUの特性を最大限利用した高度な並列計算を応用し、重力波データ解析の高速化をおこなうことである。GPGPUとは、画像処理演算装置による汎目的計算であるが、特に、数百以上の多数のコアを有することによる並列化のメリットがある。このことを重力波検出器のデータ解析に適用し、比較的短い時系列でのデータ単位での処理が多い計算の高速化を実現する。実際の試験は、2015年に予定されているKAGRA実験の観測データを用いることができると期待され、計画の前半で準備をし、後半はKAGRAデータを用いて各種の試験を行う。また、もともと画像処理演算装置であるGPUの性質を生かして、高速のイベントディスプレイの作成も検討する。2015年度は、年度末に待望のKAGRA実験の初観測がなされ、KAGRAの観測データを得ることができた。本計画研究では、このデータをGPGPUワークステーションで用いるためにNASストレージを準備し、これにデータを移植している。我々自身の先行研究として開発していたラジオメトリ解析を応用し、KAGRAデータを時間をずらして仮想的に複数台の検出器として処理押し、ラジオメトリを適用してみることを検討・準備した。重力波の偏極情報を組み込んだラジオメトリについての検討も行った。計画2年目である平成27年度は、前年度までに整備した2台のGPGPUワークステーションを使える計算環境に、KAGRAのデータを用いることができるように整備した。本研究は、我々自身の先行研究「ラジオメトリ計算」で培った知見(GPU上でのFFT計算、乱数発生、マザーボード-GPU間のデータ転送の効率など)から出発した。ラジオメトリは、天球上に局在して常時放射されている重力波源について感度があるが、従来の研究では背景重力波的な非コヒーレントな波源を想定していた。この研究をパルサーなどのコヒーレントな重力波(位相の時間発展が安定な源)に拡張するには、いくつか工夫が必要である。コヒーレントな場合には、ドップラー補正やヘテロダイン検出を行い感度を高くする工夫がなされている。しかしその処理が全天探索を困難にしており、GPGPUを用いての高速化を検討している。本年度は、連続重力波探索計算の高速化の実装をどう行うかについての研究をおこなった。そのなかで、ラジオメトリを重力波の偏極をとりいれたものにするアイデア、アンテナパターンによるモジュレーションを利用して1台の検出器の時間差をつけての自己相関により背景重力波・連続重力波の非一様性を探るアイデア、が浮上した。偏極ラジオメトリについては他者の先行研究で示唆されてはいるが、計算量のこともあって実際の計算などには至っていないこともわかり、本研究において計算できる可能性が出てきた。本研究計画は、GPGPUの特性を最大限利用した高度な並列計算によって重力波データ解析の高速化をおこなうことである。GPGPUとは、画像処理演算装置による汎目的計算であり、数百以上の多数のコアを有することによる並列化のメリットがある。この性質を利用し、比較的短い時系列でのデータ単位での処理が多い計算の高速化を実現しする。本研究期間の2、3年目にまたがる2016年の3月、4月に大型低温レーザー干渉計KAGRA実験が最初の運転データを出し、本研究でもこのデータを移植し、解析した。データの移植については本研究の2年目に調達したNASストレージが有効に役立った。最終年度である本年は、GPUカードTITAN X-12をワークステーションに増設し、計算能力を増強して研究した。また、米国LIGO実験が公開したデータも、本研究でデータ処理を行ってみた。計算では、我々自身の先行研究で開発したラジオメトリ解析を応用した。ラジオメトリ計算は2、3分間程度の短いデータについて、2台以上の検出器の相関計算を繰り返す。その際、天球上に重力波到来方向を仮定して位相差を与え直して計算し、方向ごとに積分する。したがって、短いデータでパラメータを少しづつ変えて同種の計算を繰り返すという、GPGPUには好都合の計算工程である。今年度は、1台しかないないKAGRAデータを、仮想敵に時間をずらして2台の検出器とみたて、ラジオメトリを適用した。その結果、積分時間を伸ばすに連れて、検出器の正弦波的な雑音が位相キャンセルされ、天球マップ上での雑音の構造が緩和されてゆく様子などが確認された。また、LIGOの公開データは実際に2台の検出器によるものなので、イベント探索の可能性がある。

宇宙線やX線・γ線などで明らかになっている天球上の非一様性と重力波ラジオメトリの相関に注目して解析を行い、論文を準備中である。本研究では、GPGPUを利用して重力波探索の高速化を試みた。ラジオメトリ計算を中心に並列化と高速化を行った。2016年3月4月のKAGRA試験運転データを用いて計算を行った。1台しかないKAGRAデータを、仮想的に時間をずらして2台の検出器とみたて、ラジオメトリを適用し、データの様子と計算の確からしさを検証した。また、米国LIGO実験の公開データも利用し、重力波ラジオメトリ計算を実行した。計画初年度である平成26年度は、まずは我々自身の先行研究「ラジオメトリ計算」で培った知見(GPU上でのFFT計算、乱数発生、マザーボード-GPU間のデータ転送の効率など)を整頓する必要があった。ラジオメトリ計算は、天球上に局在して常時放射されている重力波源について感度があるが、従来の研究では背景重力波的な非一様なホットスポットを想定していた。原理的にはパルサーからの連続重力波の探索も可能である。ただし、パルサーからの重力波は位相が決まった安定な発信源であると期待できるため、探索にはドップラー補正やヘテロダイン検出を行い感度を高くする工夫がなされている。その処理が全天探索を困難にしている。我々は、GPGPUを用いて連続重力波の処理の高速化に着目し、調査を開始した。ただし、連続重力波探索計算の高速化の実装については、初年度内ではまだ具体的なデータフローや計算のGPGPUへの配分などの具体的なところまでアイデアが完成していない。一方で、最近のアーキテクトのGPUでの試験も行う必要が有る。この数年で、GPGPUの科学記述計算への応用が進んでおり、その性能を重力波の解析で検証したい。そこで、Titan Zアーキテクトのワークステーションを導入し、テストに使用を開始した。KAGRAの初観測は、当初予定よりやや遅れて2016年3月4月に、2回にわけて行われた。本研究ではそのデータを使える状態にはったので、実際の観測データを用いて、GPGPUの有効性や、早い計算によって可能となるサイエンスを検証する。実際の観測データには事前のシミュレーションでは再現できない様々な雑音や検出器装置コンディションの変化が予想される。このような質が一様でないデータをGPGPUで処理する場合に、特に並列化やデータサイズの最適化にどのような調整が必要となるかは興味深い内容である。偏極ラジオメトリと、時間差とアンテナパターンによるモジュレーションは、畳み込み(convolution)の逆解きが必須である。この計算は通常のCPUで行うと非常に時間がかかるが、計算工程自体は単調な計算の繰り返しであることがわかっている。この手法の成否は、畳み込みの逆解きをいかにGPGPU上で効率良く行えるかにかかっており、この点に着目して進める。重力波実験物理学KAGRAの初観測は2015年12月を予定している。本研究では、2年目の前半まではGPGPUによる計算の高速化や連続波探索への適用方法を研究し、後半では実際の観測データを処理して、その方法を検証する。
ポストウェストファリア体制の国家像の模索：欧州辺境の未承認国家の比較研究から

本研究では未承認国家に関する多面的な研究を国際的に行い、書籍、論文を多数発表し、学会等での報告も国内外で多数行い、多くの成果を発表した。特に『未承認国家と覇権なき世界』の出版の成果は大きく、同書では未承認国家の先行研究を整理した上で、現存の未承認国家の比較検討を行い、新規的な議論として大国の対外政策(特に海外軍事基地政策)と未承認国家の関係を明らかにするなどし、その国際的影響を問うたところ、大きな反響を得ることができた。また、最終年度は「凍結された紛争」の研究課題を絡め、研究をより発展させることができた。来年度以降は国際共同研究基金に採択されたことから、より国際的に本研究を継続していきたい。本研究では新しい国家像や国家承認のあり方を検討するために、欧州地域の未承認国家を多面的に比較検討することで、世界を不安定化しうる未承認国家問題の現状を明らかにすると共に、その事例から、ポスト・ウエストファリア体制時代の国家像を模索し、新たな国際政治の理論を構築することを目的としている。本研究は、文献調査と現地調査を主軸として進めているが、平成25年度にはアゼルバイジャンで現地調査を行なった。また、1年間、米国のコロンビア大学・ハリマン研究所で在外研究を行ない、同研究所は旧ソ連・東欧を専門としており、日々専門家と色々な議論をし、教示を受けることが出来た。また、同大学があるニューヨークは移民が極めて多く、未承認国家を抱える国からの移民・難民も多かったため、あらゆる地域の出身者にインタビューを行なった。これらの調査から得られた示唆は大変有益であり、従来から主張してきた未承認国家と大国の関係についても説得力を持つ立証ができ、米国の研究者からも賛同を受けた。また2013年11月から始まったウクライナの混乱は、2014年3月には同国クリミアのロシアへの編入に至り、世界に大きな衝撃を与えた。このプロセスも未承認国家化を経ており、またこの出来事が、他の旧ソ連の未承認国家、具体的には沿ドニエストルや南オセチアに大きな影響を与える可能性が高いことからも、本問題は現在、非常に注目されている。筆者の研究は先見の明があると大きな評価を受け、取材や執筆依頼が殺到した。クリミアの新しい展開を踏まえ、更なる検証を加えて行く。なお、平成25年度には2冊の和書の執筆を終え、これから編集者と共に加筆修正や校正を経て、年内に出版予定である。また、英語論文1本が査読論文として掲載され、アメリカスラブ学会で英語論文を発表した他、加えて共著論文(英文)を投稿中である。その他、日本語論文、エッセーを多数執筆した。国際政治学は、国民国家を中心とする見方を基にして成立してきたが、近年、その立場に限界が生じたのは明らかであり、本研究では新しい国家像や国家承認のあり方を検討するために、欧州地域の未承認国家を多面的に比較検討することにより、世界を不安定化しうる未承認国家問題(非承認国家と称する場合もあるが、本研究では未承認国家とする)の現状を明らかにすると共に、その事例から、ポスト・ウエストファリア体制時代の国家像を模索し、新たな国際政治の理論を構築することを目的としている。本研究は、文献調査と現地調査を主軸として進めているが、平成24年度には、文献調査と並行して、キプロス、イスラエル、グルジアで現地調査を行った(イスラエル、グルジアの調査は別資金による)。当初、キプロス、イスラエルの調査は平成25年度に予定していたが、アゼルバイジャン、アルメニアと入れ替える形で、先に行った。これらの現地調査から得られた示唆は大変有益で、新しい論点を研究に織り込んでいくことになった。それは未承認国家及びその周辺が、大国に利用されており、そのために未承認国家の存在があえて黙認されているのではないかという視点である。特に、キプロス危機で明らかになったように、未承認国家を抱える国は、闇経済の温床になったり、旧ソ連の未承認国家の事例で明らかなように、麻薬や武器、人身売買の拠点や輸送路になったりしている。さらに、未承認国家やその周辺には、大国が「治外法権」を主張できる軍基地を構えている例が極めて多いのである。この視点については、今後、検証を重ねる。なお、途中で、研究に新しい方向性が見えてきたため、予定していた書籍の執筆は行えなかったが、英語論文2本(内1本は投稿準備中)、日本語論文、エッセーなど多数の執筆をした。平成25年には精力的に研究成果発表をしていく予定であり、それらに平成24年度の蓄積を活かしていく。2014年は奇しくも国家に関する問題が多々起きた。ロシアのクリミア編入問題およびウクライナ東部のノヴォロシアとしての独立を目指す動きと内戦・不安定な停戦に加え、ISIS(ISIL・イスラム国)の台頭、スコットランドでの独立を問う住民投票、香港での民主化運動など、改めて、国家性の本質が問われ、そこにおける国際法の重要性と無力さが際立つこととなった。特に、多くの問題を提起したウクライナ危機は未承認国家問題との類似性が目立ち、実際は間違いであるがISISを未承認国家だと誤認した向きも少なくなかった。そのため、本研究の重要性、意義が研究のプロセスの中でさらに増していくと同時に、課題も増え、非常に刺激的な環境のなかで研究を進めることができた。未承認国家を導くプロセスとしてハイブリッド戦争も新たな研究課題となった。本研究は文献研究が主たる部分を占めるが、8月にはウクライナでの現地調査を行い、本課題の事例研究として非常に重要な示唆を多く得た。

本研究に関する学会報告や多くの論文を日本や米国で発表したが、特に重要だと思われる仕事のみ列挙する。まず、ロシアのクリミア編入と未承認国家の類似性と法的問題についての論文、ナゴルノ・カラバフ問題についての共著論文(英語)、ハイブリッド戦争について論考などである。そして特筆すべきは8月に出版した『未承認国家と覇権なき世界』であり、同書は大きな反響を呼び、新聞や雑誌などで多く取り上げられ、多数のインタビューを受けた。未承認国家問題は、領土問題と表裏一体の問題であるが、未承認国家問題は筆者により日本でもにわかに注目されるようになった。このように、本研究は極めて興味深い成果を多々出すことができたが、その一方で、国際情勢の変動もあり、新たな課題が次々と生まれてきた。来年度は最終年度となるが、そのため、筆者は本課題を継続して進めていきたいと考えている。本研究は、第一に世界の不安定化要因となっているにもかかわらず、あまり検討されてこなかった未承認国家の諸問題を浮き彫りにすること、第二に未承認国家の事例研究により、ポスト・ウエストファリア時代の国家像を模索し、現状に見合う新たな国際政治の理論を構築することを目的としてきたが、研究期間中にかなりの成果を出すことができた。最も顕著な実績は、『未承認国家と覇権なき世界』(NHK出版)の出版であり、それにより、本研究の目的をかなりの部分まで達成しただけでなく、メディアや学界からも大きな反響を得て、社会的にも大きな効果を生み出したと言える。また、英語による国際学会やシンポジウムでの発表、複数の英語論文の発表などで、国際的にも注目を浴びることができた。加えて、海外の複数の大学や研究所との共同研究も行うことができ、今後の研究の発展の上でも重要な基盤を築くことができた。他方、研究期間中に、当初全く想定していなかった「ウクライナ危機」が発生し、その中でも、ロシアによるクリミア併合と東部ウクライナの独立宣言および内戦は、本研究の重要な検討事例となり、それに関する研究成果も多数発表した。加えて、未承認国家問題の解決が難しい一方、それが誕生する契機となる「凍結された紛争」の研究の必要性を痛感した結果、最終年度には、科学研究費・基盤C(特設分野研究)において「凍結された紛争:その予防と積極的平和の模索」という課題が、採択され、凍結された紛争とも絡めて研究を深めることができた。本研究においては、国際的な共同研究を重視し、今後も発展させたいと考えていたところ、最終年度に本研究のテーマで、科学研究費・国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)に採択していただけたことから、来年度以降もヘルシンキ大学・アレキサンテリ研究所を拠点に、国際的かつ多角的に多くの研究者と協力して、本研究をより深めていきたい。本研究では未承認国家に関する多面的な研究を国際的に行い、書籍、論文を多数発表し、学会等での報告も国内外で多数行い、多くの成果を発表した。特に『未承認国家と覇権なき世界』の出版の成果は大きく、同書では未承認国家の先行研究を整理した上で、現存の未承認国家の比較検討を行い、新規的な議論として大国の対外政策(特に海外軍事基地政策)と未承認国家の関係を明らかにするなどし、その国際的影響を問うたところ、大きな反響を得ることができた。また、最終年度は「凍結された紛争」の研究課題を絡め、研究をより発展させることができた。
家畜ピロプラズマ症の貧血発生機序に関する臨床病理学的研究

家畜のピロプラズマ症の治療、予防法の確立のために、本症の貧血発生機序の解明を試みた。本研究では、わが国の代表的ピロプラズマ原虫であるBabesia gibsoniを使用して感染動物(犬)における貧血発生機序を追求した。最初に、B.gibsoniの体外培養法の確立を試みた結果、その培養に世界で初めて成功した。ついで、確立された培養系を用いて、原虫と赤血球の混合培養を行い、原虫の赤血球に及ぼす障害作用を明らかにした。次に感染動物体内における赤血球動態とそれに関与すると考えられる網内系の役割を検討した。その結果、以下の成績が得られた。1.B.gibsoniの培養にはα-mediumに正常犬血清を40%加えた培養液を使用し、これにB.gibsoni感染犬赤血球をヘマトクリット値で3-10%になるように浮遊させ、マイクロプレートに分注後、5%CO_2下、37°Cで培養した。この条件下で原虫寄生率は培養開始時の6-20倍に達した。さらに、網赤血球を加えることにより、原虫寄生率を60-80%に高めることに成功した。2.培養液中では原虫増殖に伴い、培養赤血球のメトヘモグロビン濃度および過酸化脂質濃度が上昇した。3.原虫増殖時には培養赤血球のグルコース消費量の増加、乳酸産生量および2,3-DPG量の増加がみられた。さらに、4.感染赤血球の変形能の低下が認められた。5.感染犬では、原虫寄生率の上昇に伴い、末梢血マクロファージの赤血球貧食能が著しく亢進した。6.慢性感染犬ではプレドニソロン投与により、貧血が一時的に改善された。7.プレドニソロン投与はマクロファージの赤血球貧食を抑制しなかった。以上の成績から、ピロプラズマ感染動物では原虫増殖により赤血球に酸化障害が生じること、そのために、障害赤血球に対する全身のマクロファージの赤血球貧食が亢進する結果、貧血が発生するものと推察された。家蓄ピロプラズマ症の冶療・予防法の確立のために,本症の貧血発生機序の解明を試みた。本年度はピロプラズマ原虫の一種であるBabesia gibsoni(B gibsoni)の体外培養法の確立を目指すとともに,原虫増殖に伴う感染赤血球の生化学的,免疫学的変化を検討したところ,以下の成績が得られた。すなわち,(1)B.gibsoniの培養にはαーmediumに正常イヌ血清を40%加えた培養液を使用し,これにB.gibsoni感染犬赤血球をヘマトクリット値で10%になるように浮遊させ,マイクロプレ-トに分注後,5%CO_2下,37°Cで培養した。この条件下で培養6日目の原虫寄生率は培養開始時の62 0培に達した。(2)培養原虫の形態は,環状,球菌型,柳葉,双洋梨状,アメ-バ状,多形型及び花弁型の7型に分類された。原虫増殖時は環状型が減少時には球菌型,アメ-バ-型,柳葉型原虫の割合が増加した。このことから,環境型原虫は増殖型であり,一方球菌型その他の各型は退化変性もしくは休止期にある原虫と推定された。

(3)原虫増殖に伴い,培養赤血球のメトヘモグロビン濃度及び過酸化脂質濃度は上昇した。(4)原虫増殖時には培養赤血球のグルコ-ス消費量の増加,乳酸産生量及び2,3ーDPG量の増加がみられた。また,(5)感染赤血球の変形能の低下が認められた。以上のように,本年度の研究においては,B.gibsoniの体外培養に世界で初めて成功するとともに,その培養によって,原虫増殖に伴う感染赤血球の生化学的変化を明らかにした。これらの成績から、ピロプラズマ感染赤血球では酸化障害が起きていることが判明した。このことが,本症の貧血発生の重要な要因であると考えられた。前年度はピロプラズマ原虫感染赤血球の生化学的、免疫学的変化を追求した。本年度は、ピロプラズマ感染動物体内における赤血球動態ならびに網内系の状態を検討したところ、以下の成績が得られた。すなわち、1.Babesiagibsoni感染により貧血を呈した犬にプレドニソロン(2mg/kg/day)を7日間連続投与したところ、投与開始後1-3日目よりヘマトクリット値の上昇と網赤血球数の減少が観察された。プレドニソロ投与終了頃より原虫寄生赤血球が出現し、それとともにヘマトクリット値の減少および網赤血球数の増加がみられた。2.B.gibsoni感染犬末梢血液から単球(マクロファージ)を分離、培養し、その赤血球貧食能を検討した。その結果、プレドニソロン投与後の原虫寄生率の急上昇に伴い、感染犬マクロファージの赤血球貧食能は著しく亢進した。3.感染犬マクロファージの赤血球貧食能はプレドニソロン投与中から上昇する傾向を示した。4.プレドニソロンを投与した非感染犬(対照犬)の末梢血マクロファージの赤血球貧食能は、マクロファージ刺激剤(PMA)非存在下の培養では変化を示さなかったが、PMA存在下では赤血球貧食能の亢進がみられた。以上の成績から、ピロプラズマ感染動物では体内でのピロプラズマ原虫の増殖によって、マクロファージの赤血球食能が著しく高まる結果、高度の貧血が発生することが強く示唆された。また、プレドニソロン投与はマクロファージの赤血球貧食を抑制しなかったことから、プレドニソロン投与により観察された貧血の一時的回復は、マクロファージの赤血球貧食がプレドニソロンにより抑制された結果発生したのではなく、別の機序の関与が考えられた。
金属のレーザーアブレーションを用いて生成した新規金属錯体の構造研究

1.金属固体表面上の光励起によって生ずる金属イオンの反応について申請者らが開発した「レーザーアブレーション・分子ビーム法(LAMB法)」では多くの種類の新規な有機金属化合物および無機錯体イオンを生成させることが出来る。これらの中には分子構造的に興味深いものが多い。これらの構造を決定しようとするのが本研究の目的である。2.金属イオンM^+=Mg^+,Al^+,Mn^+,Co^+とアンモニア・水二成分クラスター(NH_3)_P(H_2O)_qとの反応によるM^+(NH_3)_m(H_2O)_nの生成反応について実験し、M^+の種類によって(1)選択的、(2)非選択的、(3)マジックナンバー的な配位(溶媒和)を得た。また、Klotsのevaporative ensemble理論にもとづく反応速度論的シミュレーションを行い、生成物イオンの実験的な分布をよく再現することができた。3.金属イオンM^+=Ti^+,V^+,Cr^+,Mn^+,Fe^+とCr(CO)_6との反応によって生じる混合金属ヘテロ二核カルボニルイオン[MCr(CO)_n]^+,n=4-6について密度汎関数法による計算を行い、最適化構造とエネルギーを計算し、実験結果とよく対応する結果を得た。4.低温希ガスマトリックス・フーリエ変換赤外分光(FTIR)分光法により、各種金属とCr(CO)_6らとを反応させた系、各種金属とベンゼンあるいはトルエンを反応させた系について赤外分光を行い、各金属錯体の構造を論じた。5. Nd:YAGレーザーの2倍波と色素レーザー光の差周波によりナノ秒波長可変赤外レーザー光を発生させるシステムを構築し、メタノールクラスターイオン(CH_3OH)_4^-の赤外吸収スペクトルを測定した。6.中赤外部(10μmまで)の波長可変レーザー光を2台のリング色素レーザーを用い、AgGaS_2結晶による差周波発生法により得た。5,6ともにこれらを金属錯体イオンの中赤外光解離分光に使用しつつある。7.イオントラップ装着三連四重極質量分析計を製作しベンゼンダイマーイオン(C_6H_6)_2^+およびベンゼン誘導体ダイマーイオン(C_6H_5X)_2^+の近赤外部における前期解離のアクションスペクトルを測定し、これらの構造を議論した。8.可視部のキャビティリングダウン分光装置(Nd:YAGレーザーでポンプした色素レーザーによるもの、及びCWリング色素レーザーによるもの)を構築し、ヨウ素の高分解能・高感度吸収スペクトルを測定してその性能を確認した。近い将来、赤外部の高反射率ミラーができれば、赤外部での測定も可能となる。