hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低分子量GTP結合タンパク質Rhoの標的蛋白質MBSの神経細胞における機能解析

シナプスではその活動にともなって、アクチンフィラメントや分泌装置がダイナミックに再構築され、シナプスの伝達効率が増強あるいは抑圧される。その際にdendritic spineなどの形態変化を伴うことが知られている。しかし、これらの分子メカニズムはほとんど不明である。一方、低分子量GTP結合蛋白質Rhoによるアクトミオシンを中心とした細胞骨格制御のメカニズムが明らかになりつつある。申請者はRhoの標的蛋白質の一つとして、ミオシンフォスファターゼのミオシン結合サブユニット(MBS)を同定し、MBSの作用機構の解析を行ってきた。そこで本研究では、1)Rhoの標的蛋白質の機能を探るために、成体及び発生段階の神経組織におけるMBSの局在を電子顕微鏡レベルで解析すること、2)Rhoファミリーの標的蛋白質の神経細胞における機能と作用機構を明らかにすることを試みている。MBSは成体小脳や海馬においてはsynaptic regionで強く発現し、海馬CA3領域および小脳顆粒細胞層ではポストシナプスに局在していることが判明した。一方、培養海馬神経細胞において、MBSは神経突起のshaftにその発現を強く認めた。ところが脱分極刺激を行うと、MBSはシナプス部位、おそらくはdendritic spineにその局在を変化させることが判明した。成体小脳や海馬におけるMBSの局在はシナプスにおけるMBSの機能を示唆している。シナプスにおける細胞骨格はアクチンフィラメントに富んでいることを考えると、MBSはアクチンフィラメントを制御することによって、シナプス活動依存したdendritic spineの形態変化に関与していることを示している。今後より詳細な解析が必要ではあるが、シナプスの形成・維持、可塑性を理解する上で重要な知見となるであろう。
カーボンナノチューブ単一光子源の研究

本研究では架橋カーボンナノチューブにおける励起子拡散を利用した単一光子生成を実証するため、単一の架橋カーボンナノチューブからの発光について光子相関測定を実施した。本測定を実施する上で数十時間もの積算時間が必要となることから、光学測定システム内に高精度なサンプルトラッキングの機構を導入し、時間経過によるサンプルのドリフトにサブミクロンの精度で追従できる仕組みを確立した。その結果、室温中でのカーボンナノチューブにおける単一光子生成を示すアンチバンチングが確認されており、本研究の主目的である室温・通信波長帯における単一光子生成が達成された。アンチバンチングの大きさについては励起パルスレーザーの強度と強い相関があることが確認され、この振る舞いは一次元の励起子拡散モデルによって説明できることが明らかとなった。また、異なるカイラリティや架橋長さを持つカーボンナノチューブに対して同様の測定を行うことにより、アンチバンチングが励起子拡散長やエンドクエンチングの影響の大きさに依存して変化することが確認された。この結果は、さらに品質の高い単一光子生成を実現するためには拡散長が長く、かつエンドクエンチングが起こりにくい状況を作り出す必要があることを示している。また、本年度は米国ロスアラモス国立研究所において共同研究を実施し、ドーピングを施したカーボンナノチューブを用いた単一光子生成の手法について、シリコン微小共振器との結合による性能向上の可能性を探った。その結果、カーボンナノチューブにおけるドープ準位からの発光が共振器と結合し、発光強度が大きく増強され、さらに発光寿命が大幅に減少することが確認された。これにより、カーボンナノチューブとシリコンフォトニクスとの融合による高輝度・高繰り返し周波数の単一光子源が実現できる可能性が示された。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では架橋カーボンナノチューブにおける励起子拡散の影響を評価するため、発光強度の架橋幅依存性について一次元ランダムウォーク理論を用いてモデル化し、それに基づいてこれまでに収集した実験データの解析を行った。その結果、複数のカイラリティのナノチューブにおける励起子拡散長を得ることができた。また、ナノチューブの発光強度における励起光強度依存性についてモンテカルロシミュレーションの結果と比較することで、励起子の生成・消滅レートを定量的に明らかにすることが可能となり、複数のカイラリティのナノチューブにおける吸収断面積及び発光量子効率を得た。さらにこの解析を通じて励起子-励起子消滅のレートが励起子密度の3乗に比例して上昇することを発見し、その性質を一次元ランダムウォーク理論によって説明することができた。以上の研究成果について、6月にロサンゼルスで行われた学会(NT14及びそのサテライトシンポジウムであるMSIN14)、9月に札幌で行われた応用物理学会秋季学術講演会、及び2月に東京で行われたフラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウムで発表を行った。また、この成果を論文にまとめ12月にPhysical Review B誌に投稿し、3月に掲載された。上に述べたデータ解析及び論文執筆の作業が終了した後、カーボンナノチューブにおける励起子-励起子消滅を利用した単一光子生成の実証実験へ向け、測定試料の作製及び光学測定システムの構築を行った。光学測定システムについては、光子相関の測定を実現するためのセットアップの設計、及び新たに必要となる光学素子や装置の調達が完了し、システムの構築及び最適化を進めている。本研究では架橋カーボンナノチューブにおける励起子拡散を利用した単一光子生成を実証するため、Hanbury-Brown Twiss (HBT)セットアップを含む光学測定系を構築し、単一の架橋カーボンナノチューブからの発光について光子相関測定を実施した。本測定を実施する上で数十時間もの積算時間が必要となることが予測されたため、光学測定システム内に高精度なサンプルトラッキングの機構を導入し、時間経過によるサンプルのドリフトにサブミクロンの精度で追従できる仕組みを確立した。その結果、これまでに複数のカーボンナノチューブについて単一光子が生成されていることを示すアンチバンチングが確認されており、本研究の主目的である室温・通信波長帯における単一光子生成が達成された。アンチバンチングの大きさについて励起パルスレーザーの強度と強い相関があることが確認され、この振る舞いはモンテカルロシミュレーションを用いて行った計算結果ともよく一致している。また、カーボンナノチューブのカイラリティの違いによってもアンチバンチングの大きさが異なることが確認されており、現在これがどのようなメカニズムによる性質なのか、励起子拡散長の違いに注目して解析を進めているところである。今後は上に述べた架橋カーボンナノチューブにおける励起子拡散を利用した単一光子生成メカニズムの解析を進め、解釈がまとまり次第論文投稿を行う。その後は発展課題であるシリコン微小共振器との結合を見据えつつ、近年注目されているナノチューブに対する酸素ドーピングの手法を本研究に取り入れることを検討し、国内外の研究機関と共同で実験を行う予定である。本実験では通信波長帯における単一光子検出を行うためノイズの大きいInGaAsのアバランシェフォトダイオードを用いており、そのため非常に長時間にわたる積算を行う必要があるため、その間のサンプルドリフトの問題をどのように解決するかが大きな課題であった。これに対し、本年度はサンプルのドリフトを極力低減させるよう光学素子の配置を工夫し、またナノチューブの劣化の原因である空気中の湿度をサンプルの周囲で低下させる方法を取り入れた。そのうえで、単一のカーボンナノチューブの発光を高精度にスキャンすることによりサブミクロンの精度でサンプルのドリフトに追従できるようになった。

この仕組みを確立できたため、その後架橋カーボンナノチューブを用いた単一光子生成実験は順調に進行しており、期待通りの結果が集まりつつある。本実験の理論的な解釈についてもモンテカルロシミュレーションを基に定量的な議論が可能となっており、今後実験結果との整合性を比較することで、励起子拡散を用いた単一光子生成メカニズムについて詳細な性質が明らかになるものと思われる。本研究では架橋カーボンナノチューブにおける励起子拡散を利用した単一光子生成を実証するため、単一の架橋カーボンナノチューブからの発光について光子相関測定を実施した。本測定を実施する上で数十時間もの積算時間が必要となることから、光学測定システム内に高精度なサンプルトラッキングの機構を導入し、時間経過によるサンプルのドリフトにサブミクロンの精度で追従できる仕組みを確立した。その結果、室温中でのカーボンナノチューブにおける単一光子生成を示すアンチバンチングが確認されており、本研究の主目的である室温・通信波長帯における単一光子生成が達成された。アンチバンチングの大きさについては励起パルスレーザーの強度と強い相関があることが確認され、この振る舞いは一次元の励起子拡散モデルによって説明できることが明らかとなった。また、異なるカイラリティや架橋長さを持つカーボンナノチューブに対して同様の測定を行うことにより、アンチバンチングが励起子拡散長やエンドクエンチングの影響の大きさに依存して変化することが確認された。この結果は、さらに品質の高い単一光子生成を実現するためには拡散長が長く、かつエンドクエンチングが起こりにくい状況を作り出す必要があることを示している。また、本年度は米国ロスアラモス国立研究所において共同研究を実施し、ドーピングを施したカーボンナノチューブを用いた単一光子生成の手法について、シリコン微小共振器との結合による性能向上の可能性を探った。その結果、カーボンナノチューブにおけるドープ準位からの発光が共振器と結合し、発光強度が大きく増強され、さらに発光寿命が大幅に減少することが確認された。これにより、カーボンナノチューブとシリコンフォトニクスとの融合による高輝度・高繰り返し周波数の単一光子源が実現できる可能性が示された。カーボンナノチューブを用いた単一光子源の開発へ向けて、最も大事なプロセスと考えられる励起子の拡散現象について、基本的な性質を詳細に明らかにすることができた。特に、拡散長がカイラリティによって大きく異なることが初めて明らかとなり、このため単一光子デバイスの作製においてカイラリティを選別する必要があることが判明した。また、拡散に伴う励起子-励起子消滅過程についても先行研究では述べられていなかった性質について理解することができ、それを理論的にモデル化することに成功した。これにより単一光子生成のプロセスをシミュレーションすることが可能となり、デバイス作製に向けての指針が得られた。
中国出土木簡の書体分析の基礎的研究

本研究課題は、中国漢代の行政機構研究の一次資料である簡牘文書の書体分析の手法確立を目指すものである。ここでいう書体とは文字の「書きぶり」を意味する。多数の漢代簡牘を観察すれば、書きぶりの謹直さにはかなりの幅があることが容易に見て取れるが、字体の崩れ方と文書の性格との間の関係性は等閑視されてきた。このような文字の謹直度が、文書行政の中でその文書が持つ意味とどのように関連するのかを解明し、行政の現場で文書作成の実態に切り込むことが本研究の最終的目的である。
脳磁図を用いた強迫性障害患者の脳内情報処理機能に関する臨床生理学的研究

研究計画書に従い、強迫性障害患者を対象とした脳機能的異常に関する研究をMagnet oencephalography(MEG)を中心として行っている。現在のところ5例の強迫性障害患者が研究に同意し参加したが、当初予定していたPET studyについては,全例で同意が得られず施行できなかった。これらの患者は全例が入院患者で、非構造化面接の中で、現病歴や生活歴、家族歴などを聴取後、Yale-Brown Obsessive Compulsive Scale(Y-BOCS),Manifest Anxiety Scale(MAS)などを施行し、いずれも5名の年齢を一致させた健常ボランテイアより有意に高値であった。MEGの測定は当院が所有する日本超伝導センサ研究所製16チャンネルの生体磁気装置を使用し、予めMEGに合わせて部位をマークして撮影したMRI上に、MEGデータを当院が所有するSunワークステーションで処理してスーパーインポーズを試みた。MEGの測定は当初の予定の様に、プラスチックチューブを用いたodd-ball課題下で行われた。今回は特にN100,P200といった早期成分の相違に注目していたが、現段階では収束演算で理論上推測される局在推定で、健常者間、及び治療前後で有意な相違を認めていない。これには、対象者数が少ないこと、チャンネル数がより精密な局在推定を可能にするには不足していることなどの要因が考えられる。しかし当院では今春に37チャンネルのSQIUD磁束計に変更予定であり、今回の科研費によりデータ処理の能力を充実できた為、この研究を今後も継続し報告する予定である。
鏡面反射する物体の3次元形状の計測方法

本研究では、ステレオカメラ・ディスプレイを使うことにより、従来拡散反射面しか3次元計測できなかった限界を乗り超え、鏡面反射面に対しても3次元計測ができるように発展させた。更に、プロジェクタも併用することにより、鏡面反射・拡散反射の混合反射面に対しても3次元計測ができるように拡張した。理論的には、ディスプレイに縦方向と横方向の位相シフトを表示観測することにより鏡面反射してくる光が3次元空間のどこから飛んできたかを全て計算することができ、鏡面上の各点において入射角と反射角が等しいことを利用すれば、各点の3次元座標及び法線方向を一意に決めることができた。更に、プロジェクタを併用するとき、鏡面反射成分と拡散反射成分の双方を用いて3次元形状の最尤推定法を提案し、その有効性を確認した。本研究の成果は鏡面反射する金属部品が多い工業計測に新しい知見をもたらした。ものづくりにおいては金属が多用される。金属の表面反射特性は、鏡面反射と拡散反射を異なる割合で混じったものであると考えられる。このような表面を混合反射面と呼ぶことにする。本研究では、このような混合反射面に対して、拡散反射強度と鏡面反射強度を数値的に評価し、そして、統一的に3次元形状復元を行う手法を提案した。本研究代表者らが以前提案した鏡面物体の3次元復元方法では、ステレオカメラとディスプレイを使用した。ディスプレイに横方向と縦方向の位相シフトを順次表示させ、ステレオカメラで観測することにより、鏡面物体表面の3次元形状を点群として求めることが可能であった。また、ステレオカメラとプロジェクタを使用した拡散反射面の3次元形状復元手法は以前から知られていた。本研究では、混合反射面に対して、プロジェクタとディスプレイの双方を用いて、位相シフトを行った様子をステレオカメラで撮影する。撮影した画像の各画素に対して、その輝度に対して正弦波を当てはめ、当てはめられた正弦波の振幅および当てはめ残差を用いて、その比率をSN比とし、位相の品質を評価する。拡散反射表面であればあるほど、プロジェクタのパタンには強く反応する(SN比が高い)が、ディスプレイにはあまり反応しない(SN比が低い)。一方、鏡面反射表面であればあるほど、ディスプレイには強く反応する(SN比が高い)が、プロジェクタのパタンにはあまり反応しない(SN比が低い)。このSN比を用いて物体表面の反射特性を評価する手法を提案する。更に、どちらか一方の位相情報のみを用いるのではなくSN比に応じて、両方の加重和の形で、3次元形状に関する評価式を立て、3次元形状の復元を行う手法を提案し、実験を行った。上記の成果を、今年10月に行われる予定のコンピュータビジョンに関する国際会議に投稿した。08年度に行われた本研究では、このような混合反射面に対して拡散反射強度と鏡面反射強度を数値的に評価し、そして、統一的に3次元形状復元を行う手法を提案した。混合反射面に対して、プロジェクタとディスプレイの双方を用いて、位相シフトを行いながら撮影する。撮影した画像の各画素に対して、SN比を求める。プロジェクタ投射時のSN比とディスプレイ照射時のSN比との両方の加重和の形で、3次元形状に関する評価式を立て、3次元形状の復元を行う手法を提案した。実際に実験結果を評価するにあたって、ディスプレイを用いて計測する本手法の精度は、ディスプレイ-カメラ間のキャリブレーションの精度に依存する。そこで、ディスプレイ-カメラ間のキャリブレーションは一般的にキャリブレーション用鏡を通して間接的にディスプレイを観測し行う。キャリブレーションの精度はカメラ、ディスプレイ、キャリブレーション用鏡の位置により変わってくる。私達は、このキャリブレーションに関して、シミュレーションを使って、装置をどういった位置関係で配置するのが最適であるかを考察し、評価を行った。大枠の評価項目は1.カメラ間及びディスプレイとの距離、2.相互反射、3.投影パタンの写る範囲及び見え方である。これらの評価項目からベストなキャリブレーションを実現することができ、最終的な光沢反射面の3次元復元の結果を得ることができた。そしてこれらの結果を国際学会に発表した。平面と球面のRMS誤差は0.16mmと0.23mmであった。上記の成果を今年6月1315日に米国のサンフランシスコで行われるコンピュータビジョンとパタン認識に関する国際会議(CVPR)にて発表される予定である。

最終年度の2010年度には、従来の位相シフトによる鏡面反射物体及び混合反射物体の密な3次元復元方法を国際会議及び国内学会で発表したと同時に、ステレオカメラと格子レーザによる疎な3次元復元手法も提案し学会発表した。レーザはSN比が高いため、完全な鏡面反射でない混合反射物体なら、カメラで観測できる。45度回転した格子レーザ(菱形に見える)を物体に投射し、ステレオカメラで撮影する。レーザ線はルーフエッジとして抽出される。具体的には、各画素におけるヘッセ行列の最大固有値方向に沿って一次微分を調べる。一次微分がゼロを交差する画素をルーフエッジとする。さらに、精度を向上させるため、サブピクセルでルーフエッジの位置を求めた。ルーフエッジを左上向けと右上向けとに分類し、対応付けは別々に行う。ステレオ画像を平行化し、水平となるエピポーラ線に沿って対応レーザ点を探索範囲内に限定して探索する。その結果、対応点が見つかり、その3次元座標を計算できる。密な3次元復元には多くの撮影回数が必要であるが、疎な3次元復元には1回のみで済む。本成果は、国際会議と国内学会でそれぞれ発表した。
少年・少女雑誌にみる子供の生活と思想――戦後期の「笑い」投稿欄を基に

第二次世界大戦後10年間の少年雑誌の笑い投稿欄における投稿少年の制作状況、生活環境、文化的環境などについて聞き取り調査をした。その結果、当時の投稿少年が、笑いの制作や投稿についてほとんど周囲からの影響を受けなかったこと、また、投稿少年を中心とした笑いを作ったり、投稿したりするグループの形成がなかったことが確認できた。彼らは遊びなど、その他の環境においては、周りの少年と同様の交際を続けていたが、笑いの制作・投稿については孤立していた。この点は、当初の予想と全く反するものであった。まず、前年からの継続作業として、戦後から1960年前後までの「少年クラブ」、「少年世界」、「中学生の友」(各学年)、「中学時代」(各学年)等々の少年雑誌を対象として、「笑い」に関する作品(笑話、なぞなぞ、トンチ問題、滑稽和歌、漫画、はめ絵など)についての投稿欄を持ち、かつ投稿者(男性)の氏名、住所が確認できる作品を選んでコピーし、雑誌名、巻号数(年月)、作品ジャンル、作品タイトル、住所、氏名を表示する表を作り、当時の住所から現在の住所を予測し、電話帳を頼りに現在電話でたどれる人を探し出した。このうち、ほぼ1割弱の人の現在の住所を類推出来た。次に対象者に電話するという作業に取り組んだ。これはかなり困難であったが、電話での聞き取りと並行して、5人には直接会ってのインタビューも進めた。聞き取りの項目は、家族構成員と親の仕事などの家族環境、投稿に至った経緯、影響を与えたのは誰か、あるいは何か、当時の学習環境および学校での学習の位置づけ、子どもの文化の実際とそれへの参加、友達との交流、愛読書等であった。中間結果としては、読書への飢えと渇望、進路へのかなり強い希望(必ずしも実現しなかったが)、投稿仲間がいたわけではなく多くは一人で投稿していたこと、遊びの存在が自己形成にとって大きなものだったということなどである。以上からは、投稿少年足り得たのは、比較的恵まれた環境にあったことが想定される。が、別の要素もあるのか、さらに聞き取りを進めていきたい。本研究は、第二次世界大戦終了直後1945年から高度経済成長の始まる1960年の期間における少年・少女雑誌における読者投稿欄に掲載された「笑い」に関する作品の投稿者が、どのような文化環境の中で育ったかを、投稿者への聞き取りを中心にして明らかにすることを目的としている。以下、今年度の研究概要を1具体的内容、2意義、3重要性に分けて叙述する。11945年から1960年を対象に、子ども用雑誌の投稿欄に見られる、「笑い」にかかわる項目ー「笑い話」、「とんち」、「なぞなぞ」、「漫画」、「こっけい和歌」などーで、投稿者の氏名および現住所が記載されてあるものの抽出作業を、研究代表者、およびアルバイト者により行った。対象館は、国立国会図書館(東京本館、関西館)、大阪府立中央図書館付属・国際児童文学館である。他方、現在の住所が判明し、連絡が取れた何人かに研究代表者が電話であたり、そのうち、聞き取り調査を受け入れてくださった一人に研究分担者がお会いした。その内容は、家族環境が読書習慣を醸成したこと、同様の趣味を持つ友人と情報交換することで制作、投稿などの環境がつくられたことを教えてくださった。2意義:研究の基礎となる資料をある程度集めることができたこと、目的とするインタビューへ一歩踏み出すことができたことにより、研究の見通しが立った。3重要性:研究の主要な部分を確保できたことが今年度の成果である。昭和20年代の少年雑誌の「笑い」関係の投稿欄(「笑い話」、「こっけい和歌」、「トンチ・スクール」、「マンガ」など)の投稿者について、次の点を聞き取り調査した。1生年、家族構成、両親の職業、2雑誌への投稿の経緯、3投稿についての周りの人たちからの影響、あるいは示唆など、4雑誌の入手方法、、5雑誌の記事で印象に残るもの、6当時の愛読書、7笑いを作ることをどう思っていたか、8学校、家、地域でどのように過ごしていたか、9当時の関心事、得意な分野、10少年時代の自分の特徴、11成人後ついた職業。雑誌は、『少年クラブ』、『少年』を中心に、『中学生の友』、『小学六年生』、『少年世界』などであった。中にはその事実を全く覚えていないであるとか、思い出したくないという回答もあったが、答えていただいた投稿少年に共通していたのは、次のような点であった。1、周りから進められてではなく、それまでの雑誌を見て、これなら作れると思って実際に作ったこと。この点については、投稿をめぐって少年の仲間などが形成されていたのではないかという、予想はまったく当たらなかった。

2、少年時代の投稿がその後の人生に積極的な影響を与えたこと、たとえば、その後、仕事を円滑に行う助けになったとか、現在までの趣味に行かせているということ。これは、「笑い」や自分で創造することの持つ人生への意味を知ることが出来た。3読書好きが多かった。これは、読む物が少ないため、渇望感から読み物を求めたという回答が寄せられた。思想史、児童文学、教育学困難が3つあった。1学生アルバイトに依頼した部分が、予想より進まなかったこと、たとえば現住所の探し方などある種のカンが必要な点について、期待通りではなかった。2電話での聞き取りは、現在ではかなり難しかった、事情と話す前に極度に警戒されて受け付けてもらえない経験を何度もした。この研究を達成するためには、資料の収集、整理、聞き取りの実施が必要である。そのうち、資料収集については、ほぼ予定通りできた。また、聞き取りも試み段階であるが行うことができた。資料のさらなる収集、および収集資料の整理作業が必要であるが、この点は、もともと2013年度を中心に行うことと考えていたので、おおむね順調と判断できる。母数が大事なので、さらに雑誌のコピー、整理を行うとともに、根気よく電話する方法、手紙を送る方法を併用して進めたい。1前年度収集した資料の他に、子ども用の雑誌を当たり、資料収集すること2これまで収集した資料を整理し、現在の住所を探すこと3以上から、聞き取り対象者を見出し、実際に聞き取りを行うこと43の際、どのような点について伺うか、研究代表者と研究分担者で協議し、その内容を決めること5以上を行いながら、研究の方法等の微調整を行うこと15を有機的に実行し、成果を挙げることを目指す資料収集や資料整理に関わるアルバイト学生が多忙等の理由で途中断念する事態が続き、資料収集、資料整理を予定より遅らさざるを得なかった。そのため、投稿者への連絡等も先に延びたため。今年度前期と夏休み中に最大限活動して、遅れを取り戻す計画である。1資料収集、資料整理のための人件費、2資料収集、および聞き取りのための旅費を中心に遣うことになる
アクチンフィラメントとαカテニンの結合におけるラッチ機構の検証

αカテニンとアクチンフィラメントの張力依存的な結合の解明を主な目的としていたが、研究開始直後に他グループより詳細な報告がなされたため、もう一つの課題である細胞内のαカテニンの2量体形成に焦点を絞った。細胞内の2量体形成の計測は蛍光2量体センサが必須だが、既存のGFP系センサは対象タンパク質の動態に影響を与えるため正しい動態の計測は困難だった。UnaGをベースにすることでこの欠点を克服したセンサを開発できると考えた。UnaGは基礎特性から未知なため、溶液中の分散特性やビリルビンとの結合速度などを解析し、holoUnaGは2つの蛍光状態をとることを発見した。αカテニンのカドヘリン・カテニン複合体(CCC)における機能については多くの報告が存在するが、細胞内での他の機能やダイナミクスについては不明な点が多い。例えば、これまでαカテニンは細胞質中では主に2量体で、CCCでは単量体で存在するとされていたが、近年ではCCCでも2量体であることが示唆されている。そこで、2量体形成依存的に蛍光能を発現するプローブを用いてCCCでのαカテニンの2量体形成の有無を明らかにすることを目的として実験を行った。CCC内でのαカテニンの機能を阻害しないサイズの小さなプローブの検討と、発現ベクターの構築を行った。他にも、αカテニンは核内で転写抑制に関わることが示唆されているが相互作用する因子の詳細は不明である。そこで、核内でのみ活性化するビオチン修飾酵素をαカテニンにラベルすることで、核内での相互作用因子の同定を目的として実験を行った。具体的には、オプトジェネティクスで使用されるLOV2ドメインとビオチン修飾酵素を融合して光制御型ビオチン修飾酵素とし、核内でのみ光照射することで部位特異的な相互作用因子の同定を狙った。これまでに光制御型ビオチン修飾酵素の遺伝子配列デザインと発現プラスミドの構築を行い、遺伝子配列のスクリーニングを大腸菌発現系により行ったが、現在までには所望の特性を持つ変異体は得られていない。課題採択後に、αカテニンとアクチン繊維との張力依存的な結合についての報告があり、これは計画していた実験内容のほぼ全て含む詳細なものであった。そのため申請書内でも記述していたように研究対象を、αカテニンのCCCでの多量体形成の有無および核内での相互作用因子の解析へと移すこととした。これまでに、2量体依存的蛍光プローブの検討を行い、発現ベクターの構築を行った。また、核内での相互作用因子を同定するために、オプトジェネテイクス技術を利用した局所活性化が可能なビオチン修飾酵素の遺伝子配列のデザインと発現ベクターの構築を行い、大腸菌発現系により遺伝子配列のスクリーニングを行った。αカテニンは細胞間接着に必須の因子だが、細胞内の動態や機能については不明な点が多い。本研究は、αカテニンとアクチンフィラメントの張力依存的な結合様式の解明を主な目的としていたが、研究開始直後に他グループより詳細な報告がなされた。そこで、もう一つの目的であった細胞質中およびカドヘリン・カテニン複合体(CCC)中のαカテニン2量体形成の検証、に取り組んだ。αカテニンの細胞内の動態や2量体形成を計測するには、2量体形成を検出する蛍光プローブ(BiFCプローブ)が必要となる。しかしながら既存のGFP系のBiFCプローブは、2量体形成後に解離が起こらず不可逆過程になること、2量体形成後の蛍光発生に遅れ時間があること、からαカテニンの細胞内動態を正しく計測することが困難であった。これらの問題を解決すべく、近年発見された結合したリガンドを発色団とする蛍光タンパク質UnaGを用いたBiFCプローブの作製を試みた。UnaGのN末端から82-83番目のアミノ酸残基間には、柔軟なリンカーを付随することでCaMなどのタンパク質ドメインを挿入しても蛍光能に影響がないこと、すなわち82-83番目の間で2分割することで所望の特性を持つBiFCプローブが作製可能であることを見出した。さらに、この研究の過程でUnaGには量子効率が明確に異なる2つの蛍光状態が存在すること、2つの状態の差異は周囲環境によるものであり化学組成や構造の変化を伴わないこと、この2状態の間を約5分の時定数で可逆的に遷移していること、高効率状態は92%の量子効率と考えられること、を明らかにした。これらの結果から、UnaGを用いたタンパク質動態計測に有用なBiFCプローブの可能性を示唆したのみでなく、UnaGへの変異導入により超高量子効率の蛍光プローブが実現できる可能性を示した。CCC内の2量体形成の有無については2量体形成依存的蛍光プローブをラベルしたαカテニンをMDCK等の単層上皮細胞に導入して顕微鏡観察し、細胞接着領域の蛍光シグナルの有無を確認する。

細胞接着部分に蛍光シグナルが認められ、すなわちCCC内でも2量体形成が示された場合、細胞接着形成とαカテニン2量体形成の関係に注目する。例えば、レーザー照射法により細胞シートから一部分の細胞を除去すると、近接した細胞内では力学的バランスが崩れて細胞接着の再構成が発生する。この再構成時にCCC内のαカテニンがどのように振る舞うかをタイムラプス観察により解析する。核内でのαカテニンの相互作用因子については、スクリーニングによって所望の活性を持つビオチン修飾酵素が得られ次第、細胞に導入して相互作用因子の解析を行う。生物物理課題採択後の研究情勢の変化を受けて、申請段階で計画していた精製タンパク質の光学顕微鏡下での顕微操作実験から、培養細胞を用いる実験へと研究計画の重点を移した。そのため、高額な部品を必要とする光学顕微鏡の改良に先んじて、まずは遺伝子ベクターの作製などを行う必要が生じ、主に分子生物学用の消耗品の購入が中心となったため、当年度の予算を蛍光顕微鏡観察が主となる次年度に使用する必要性が生じた。培養細胞へのベクター導入試薬、蛍光ラベル抗体、蛍光観察用の光学フィルター、顕微鏡観察用のガラス用品に使用する。これらは単価が高価なうえに複数回購入するため合計は高額になる。また、顕微鏡観察用の画像解析装置や、核内での相互作用因子の同定用にプロテオーム解析の外注費、にも使用する。翌年度の請求分は日常的に必要となる細胞培養用の試薬、細胞培養用プラスチック機器、分子生物学用の試薬などで使用する。
免疫賦活作用を持つ天然物の探索とその薬効解析

国民医療費の高騰と保健財源確保が危ぶまれる中、生薬/漢方薬を含むセルフメディケーションや免疫賦活作用を含む『予防医学』は今後益々重要視されるべき考え方である。天然物化学を含む生薬/漢方薬の分野でも、ガン予防や免疫賦活の概念は古くから取り入れられているが、その物質的・科学的根拠が乏しい。そこで、本研究では免疫賦活作用といった視点から抗ガン作用を持つ天然物を見出すことを目的とし、ガンの治療や予防に有効な天然物を見出すものである。前年度に引き続き、T細胞の反応系として植物レクチンであるコンカナバリンA(ConA)によるマウスリンパ球の増殖反応を用い、この反応を増強する物質を探した。市販の各種生薬や熱帯未利用植物資源から作製したエキスライブラリーを検討した結果、数種類のメタノールエキスに増強活性を認めた。中でも最も明瞭に増強作用を示す植物エキスを分画した結果、ヘキサンや酢酸エチル画分に活性を認めた。現在までの報告では、この植物に免疫賦活作用は報告されておらず、成分解析についての報告も少ない。これまでの知見では、生薬や漢方由来の免疫増強活性は多糖類から見出されるケースが多い。本研究において、非極性溶媒に分画される成分に活性を見出せたことは、活性成分が多糖のような水溶性成分ではないことを示唆しており、これらの結果は大きな前進と言える。これらの有効成分が計画段階で想定したアルカロイド類に属するか否かはわからないが、現在、さらなる分画を進め活性成分の同定を進めている。目標とする生物活性を有する植物エキスがなかなか見出せなかったことから、本研究は計画通りに進行していない。しかしながら、ごく最近、非常に明瞭な活性を示す材料を見出したことから、今後、遅れを取り戻すことは可能と思われる。基本的な研究計画の変更はないが、有効成分の分離や化合物の構造決定に関わる人員を増やすことは考慮中である。本研究課題では、2つの側面から免疫賦活作用を持つ天然物を探している。1つ目は従来通りの免疫賦活物質の探索であり、予備的な一次評価としてT細胞の反応系として植物レクチンであるコンカナバリンA(ConA)によるマウスリンパ球の増殖反応を用い、この反応を増強する物質を探した。今年度は、主にインドールアルカロイドを含むLeuconotis griffithii, Tabernaemontana dichotoma, Tabernaemontana divaricata等のエキスの各種画分を検討したが、特筆すべき活性は見出されていない。また、2つ目のガン細胞の免疫回避機構の抑制物質の探索では、B16F10メラノーマ上に発現が報告されているPD-1Lが実際には発現していなっかったことから、計画の変更を余儀無くされている。1つ目は従来通りの免疫賦活物質の探索であり、予備的な一次評価としてT細胞の反応系として植物レクチンであるコンカナバリンA(ConA)によるマウスリンパ球の増殖反応を用い、この反応を増強する物質を探している。現時点ではリンパ球の増殖反応を弱く促進する植物エキスの画分が見つかっているものの、活性物質の単離には至っていない。また、2つ目のガン細胞の免疫回避機構の抑制物質の探索では、B16F10メラノーマを使用する予定であった。しかしながら、当研究室が保有するB16F10にはPD-1Lが発現していないことがRT-PCRによって確認された。したがって、新たな細胞株の入手、PD-1Lから類縁分子への変更、PD-1L発現の誘導法などの検討が必要である。

これらの有効成分が計画段階で想定したアルカロイド類に属するか否かはわからないが、現在、さらなる分画を進め活性成分の同定を進めている。目標とする生物活性を有する植物エキスがなかなか見出せなかったことから、本研究は計画通りに進行していない。しかしながら、ごく最近、非常に明瞭な活性を示す材料を見出したことから、今後、遅れを取り戻すことは可能と思われる。当研究課題に関与する人員を増やすなどの方策は考慮中であるが、基本的な研究計画の変更はない。PDー1のような免疫チェックポイントタンパクには、PD-1の他にCTLA-4、TIM-3、LAG-3、TIGIT等が知られている。一方、ガン細胞側に発現するリガンドとしては、PD-L1、-L2の他、B7ファミリーに属する膜タンパクであるB7-H3,B7-H4,B7-H5(VISTA)が報告されている。このうち、B7-H3やB7-H5を発現する腫瘍は予後不良との報告がある。B16F10細胞にPD-1Lの発現が認められなかったことから、次のターゲットとしてB7-H3考慮中である。また、最近2本鎖DNAの切断とその修復過程でガン細胞上のPD-L1の発現上昇が認められるとの報告があることから、このような知見を参考に実験デザインを再考する。基本的な研究計画の変更はないが、有効成分の分離や化合物の構造決定に関わる人員を増やすことは考慮中である。適切に使い切る物品が見当たらなかったことから\4744を残した。この残金は次年度の物品費に加えて適切に使用する予定である。
高ガンマグロブハン血症をきたす血液疾患におけるコントラサプレッサーT細胞の関与

1.コントラサプレッサーT(TCS)細胞の表面マーカーTCS細胞はVicia villosa(VV)レクチン付着性が特徴である。ラット脳組織のGABAnergic neuronはVV^+である事が分かり、モノクロナル抗体(MoAb)が作製された(Exp Brain Res 78;43,1989及び89;109,1992)。この2つのMoAb.(VC.1.1と473)で解析を行った。(1)正常ドナー末梢血リンパ球(PBL)は、VV25%に対し、Vcl.1 510%,473 25%と同等の陽性率を示した。ブロッキング実験では、VC1.1と473はVVと同じ抗原を認識する事が示された。(2)TCS細胞白血病患者より樹立したクローンMT13の表面形質を解析した。MT13は再構築実験によりTCS活性を有するTcsクローンである事が示され、表面形質は(CD3^+CD4^+CD8^-.VV^+.VC1.1^+.473^+であった。以上より以下の結論を得た。(1)これまでマウスTcs細胞はCD4^+,ヒトTcs細胞はCD8^+とされていたが、ヒトでもマウスと同様、CD4^+Tcs細胞が存在する。(2)MoAb.VC1.1と473はTcs細胞を特異的に染めるマーカーの可能性がある。2.IBL様T細胞リンパ腺におけるTcs細胞の関与。IBL様T細胞リンパ腫患者6例と正常ドナー5例のPBLでCD8^+Tcs細胞(CD8^+VV^+T)の割合を解析した。正常ドナーではPBLに占める割合が0.81.8%(平均1.5%)であるのに対し、患者では1.112.5%(平均6.8%)と高かった。又1例でリンパ節リンパ球を解析したが、VV^+CD8^+T細胞は42.5%と増加していた(正常12%)。この症例では化学療法前後でのPBLを解析したが、CD8^+Tcs細胞は治療により4.8%から1.8%に減少した。以上よりIBL様T細胞リンパ腫患者では、末梢血、リンパ節ともVV^+CD8^+T細胞が増加している事が示され、病態へのTcs細胞の関与の可能性が示された。
再灌流性不整脈の発生機序:細胞膜Na^+/H^+交換系の関与

ラット摘出灌流心において酸性再灌流(AR)がpH依存性に再灌流性不整脈の発現を抑制することを従来報告してきた。本研究ではARに引き続く灌流液pH正常化が惹起する新たな不整脈発現作用とAR持続時間との関係、さらにこの催不整脈作用に細胞内Na^+濃度調節機構が如何に関与するかを検討する目的で心筋のNa^+/K^+-ATPase活性を測定した。実験モデルとしてLangendorff灌流したラット摘出心を用い、左冠動脈床に10分間の虚血を施したのち再灌流した。pH7.4で再灌流した対照群での再灌流性心室細動(VF)の発生頻度は92%と高率であったのに対し、再灌流初期1/2分、1分、2分、4分間AR(pH6.6)を行うとVF頻度は40%以下とARの持続時間に関わらず低値であった。しかしARに引き続き灌流液pHを7.4に変換後1/2分、1分AR群では高率にVFが出現し最終的なVF頻度は対照群と同等となった。これに対し2分間以上のARに引き続くpH正常化は新たなVFを誘発しなかった。一方、別の実験系において左室自由壁のNa^+/K^+-ATPase活性をSchwartzらの方法に基づき細胞化学的に測定すると、10分間の虚血により虚血前の平均23.1%に低下するものの、AR1/2分、1分、2分、3分、4分で各々21.8%、27.3%、29.4%、50.4%、67.0%と継時的に変化し、3分以上のARで虚血終了時に比し有意な回復を示した。以上より灌流液pH正常化に伴う催不整脈作用は2分間以上のARを持続したのち、すなわち心筋のNa^+/K^+-ATPase活性が一定以上回復した後には著しく減弱する。これは細胞内Na^+濃度調節機能が再灌流性不整脈の重要な要因であることを示唆する。
政治的公共空間の法的形成に対する憲法的指針の解明とその方法論的基礎

本年度は、ドイツ憲法学史における、政治的意思形成プロセスの理論的位置づけの変容について、主要ないくつかの理論的系譜が持つ意義に関する知見を深め、論文として公表を進めた。具体的には、第一に政治的意思形成過程の多元性・動態性を正面から憲法理論に取り込もうとする理論的系譜として、戦後のいわゆる「スメント学派」の意義を検討し、スメントやヘラーらのワイマール期の議論との関係について、一定の知見を得ることができた。同時に、主流派に対するラディカルな批判者であるアーベントロートらの理論的系譜が持つ意味について、スメント学派との対比をも意識しつつ検討を行い、これを多元社会における共通基盤の厚みの問題という切り口から分析した。第二に、80年代以降における政党をめぐる議論の変容とその意義を、ワイマールから戦後に至る理論的な流れとの関係で分析し、その連続性と断絶の両側面のあり方を分析した。以上の成果は、国家学会雑誌に連載中の論文の中で、順次公表された。本年度は、本研究の研究課題の中でも、特に私が従来研究対象としている政党助成の憲法問題について、その成果をとりまとめる作業を進めた。この際に特に、伝統的に国家の構成と制限を対象としてきた憲法(学)にとって、政党という社会的存在がどのような課題を突きつけるものであったかを、今世紀初頭以来の独・日の問題状況を文脈として概観するべく試みる「序章」が付加された。ここでは、議会政の問題との関連に加え、「憲法の規範性」と「政治」の関係をどう捉えるかという問題との関連について、従来以上に問題意識を深化させることができた。この点についての更なる研究は、次年度以降の課題となる。また、政党助成問題が憲法学に対して提起する課題の困難さについて、その特質を「現状」への信頼の動揺をめぐるものとして理解する視角を、従来以上に明確化することができた。これらは、平成14年度中に、連載論文の第一回として公表されている。またこの他、上記連載論文の第二回目、第三回目の原稿を執筆し、国家学会雑誌に提出した。帝政期ドイツからワイマール期を経て戦後へと至る、ドイツ憲法学における政党論史について、本研究では三つの系譜に分けて分析を行うが、これはそのうちの第一と第二の系譜を扱う部分に当たる。この点についての具体的成果としては、第一に「なぜ憲法学にとって政党が問題になるのか」という基本的問題について、憲法解釈論的に従来よりも精密な視角を提示することができたこと、第二に帝政期実証主義国法学と議会・政党について理解の明確化を図ることができたこと、第三にワイマール期の整理においても、ひとつの軸を提示できたことなどである。なお、これらの補正作業と掲載は平成15年度となる。この他、本研究について3月に国立国会図書館で講演を行い、有益な刺激を得ることができた。
最大エントロピー原理を用いた橋梁劣化予測分布導出モデル

本研究は,橋梁のアセットマネジメントに必要となる劣化予測手法の改善を目指すものである.まず橋梁の劣化に影響を及ぼす説明変数について調査を行った.その結果,管理主体などが劣化に及ぼす影響が大きいこと,海岸からの距離は劣化に一定の影響を与えること,ただそれよりも初期欠陥などが大きな影響を及ぼしているであろうことが示唆された.また,テイル部を予測するためには予測分布を導出する必要があるが,階層ベイズ法によるモデル化により実現できた.その結果,研究計画に挙げていたようなテイルリスクの評価ができるようになることはもちろん,個別橋梁ごとの最適点検間隔の提示などができるようになった.本研究は,橋梁のアセットマネジメントに必要となる劣化予測手法の改善を目指すものである.具体的には,モデル精度向上のための説明変数の追加,確定的な予測を行っていた従来の劣化予測手法を確率分布として予測する手法への質的改善,そしてそこからリスク評価を行うためのモデル提案,この3つの達成を目指している.当該年度においては,モデル精度向上のために橋梁劣化影響要因データを収集,評価し,説明変数を追加することを目指した.まず自治体や四国地整などに依頼して点検結果の提供を受けた.これらの点検結果の整理を行い,様々な情報を抽出した.例えば一般的に海岸からの距離は劣化と強い相関があると考えられているが,これは管理主体によっては必ずしも当てはまらないものであり,国が管理している橋梁はかぶり厚などが適切にとられているため必ずしもそのような相関は存在しないなどの情報が明らかとなった.また,テイル部を予測するためには予測分布を導出する必要がある.研究計画では一般化ガンマ分布の活用を計画していたが,階層ベイズ法の適用によりカバーできる見通しがたってきた.その結果,研究計画に挙げていたようなテイルリスクの評価ができるようになることはもちろん,個別橋梁ごとの最適点検間隔(現在は全ての橋梁で5年以内として統一されている)の提示などができるようになった.点検には現在多大なコストがかかっており,点検不要な橋梁をこの手法により検出することができれば,橋梁群のマネジメントに必要なコストを大きく低減することができる.平成29年度に行う予定であった劣化度予測分布導出モデルの構築に,既に平成28年度より取り掛かっている.本研究では,橋梁のアセットマネジメントに必要となる劣化予測手法の改善を目指した.具体的には,モデル精度向上のための説明変数の追加,確定的な予測を行っていた従来の劣化予測手法を確率分布として予測する手法への質的改善,そしてそこからリスク評価をもとにした最適点検間隔策定を行うためのモデル提案,この3つの達成を目指した.当該年度においては,モデル精度向上のために橋梁劣化影響要因データを収集,評価し,説明変数を追加することを目指した.まず自治体や四国地整などに依頼して点検結果の提供を受けた.これらの点検結果の整理を行い,様々な情報を抽出した.例えば一般的に海岸からの距離は劣化と強い相関があると考えられているが,これは管理主体によっては必ずしも当てはまらないものであり,国が管理している橋梁はかぶり厚などが適切にとられているため必ずしもそのような相関は存在しないなどの情報が明らかとなった.また,テイル部を予測するためには予測分布を導出する必要がある.研究計画では一般化ガンマ分布の活用を計画していたが,階層ベイズ法の適用によりカバーでき,予測分布を導出できた.その結果,個別橋梁ごとの最適点検間隔(現在は全ての橋梁で5年以内として統一されている)の提示などができるようになった.点検には現在多大なコストがかかっており,点検不要な橋梁をこの手法により検出することができれば,橋梁群のマネジメントに必要なコストを大きく低減することができる.本研究は,橋梁のアセットマネジメントに必要となる劣化予測手法の改善を目指すものである.まず橋梁の劣化に影響を及ぼす説明変数について調査を行った.その結果,管理主体などが劣化に及ぼす影響が大きいこと,海岸からの距離は劣化に一定の影響を与えること,ただそれよりも初期欠陥などが大きな影響を及ぼしているであろうことが示唆された.また,テイル部を予測するためには予測分布を導出する必要があるが,階層ベイズ法によるモデル化により実現できた.その結果,研究計画に挙げていたようなテイルリスクの評価ができるようになることはもちろん,個別橋梁ごとの最適点検間隔の提示などができるようになった.当初計画の前倒しで既に劣化度予測分布導出モデルの構築に取り掛かっており,今年度はその結論を出すような計画で進めていく.また,テイルリスクの評価手法の提案についても今年度に終える.維持管理工学
カオス同期を活用した新ワイヤレス通信方式の研究

本研究は、自然現象や社会現象で普遍的に見られるカオス同期に学ぶことにより、カオス同期による端末クラスタの形成、クラスタのグラフ論的性質を理解し、クラスタを活用した経路探索プロトコルを考案することにより、これまでのワイヤレス通信システムに革新をもたらす新たな通信方式を創出することを目的とする。昨年度の研究成果を発展させる研究を行った1。(1)カオス発生器を有するノードを円内あるいは直線に沿ってランダムに配置し、カオス発生器としてChua回路、ローレンツ写像、レスラー写像を用いて数値シミュレーションを行った。その結果、近接したノード問のみで同期クラスタを形成するのではなく、飛び地ができるという現象が見つかった。この現象はノード間の位相に深く関係しているものと推定している。(2)同期クラスタ内の端末間で経路探索のための情報をやり取りすることにより、放送型プロトコルと比較して周波数資源効率の向上と経路探索処理の高速化が可能であるとの考え方に基づき、カオス信号を搬送キャリアとしたクラスタ内でのデータ通信が可能か検討した。その結果、Chua回路によるカオス信号をキャリアとした場合にデータ通信成功の確率が高いことを明らかにした。ただし、この場合には確率100%とは限らず、改善策を探る必要がある。(3)新たに考案した発振周期同期型PLLについて、CMOSを用いて試作・評価を行った結果、正常動作を確認し、所期の目的を達成した。また、クロック生成に必要な3分周回路を考案した。(4)Kuramoto発振器としてリング発振器間の注入同期現象をCMOS試作により検討し、二つの発振器間同期を確認した.本研究は、自然現象や社会現象で普遍的に見られるカオス同期に学ぶことにより、カオス同期による端末クラスタの形成、クラスタのグラフ論的性質を理解し、クラスタを活用した経路探索プロトコルを考案することにより、これまでのワイヤレス通信システムに革新をもたらす新たな通信方式を創出することを目的とする。初年度として、ネットワークトポロジーとカオス同期の関係の理解、ディジタル方式発振回路の検討などの基礎的研究を行った。その結果、レスラー写像が最も同期する確率が高いこと、その理由はPecoraの同期安定条件で説明できることを明らかにした。(2)上記カオス発生器より構成が簡単なKuramoto発振器に注目して同様のシミュレーションを行った。レスラー写像より同期確率は低いものの、位相同期ループ(PLL)構成の改良により改善の可能性があるとの見通しを得た。(3)特性バラツキに強いディジタル方式PLLとして発振周期に注目した新たなPLLを考案し、CMOSを用いた回路設計と試作を行った。(4)Kuramoto発振器としてリング発振器に注入同期をかける最も単純な構成を検討し、CMOSを用いた回路設計と試作を行った。(5)カオス同期通信をLSI内に持ち込むことを新たに着想し、最近実験的に報告されたスピン注入磁化反転によるナノマグネット発振器間の同期現象についてランダウ・リフシッツ方程式を用いた理論解析を行った。(4)Kuramoto発振器としてリング発振器間の注入同期現象をCMOS試作により検討し、二つの発振器間同期を確認した.
細胞内温度計測技術を基盤とする細胞レベルの生命機能および病態化の解析

(1)赤色蛍光を示す新規蛍光性モノマーの合成と蛍光性温度センサーの長波長化:これまで使用しているヘンゾフラザンおよびベンゾチアゾール骨格(励起波長:450 nm、蛍光波長:550 nm)の替わりとして、ベンゾセレナジアゾール骨格(励起波長:490 nm、蛍光波長:650 nm)を備えた新規蛍光性モノマーを合成し、これを用いた蛍光性温度センサーの温度応答を評価した。(2)蛍光性温度センサーを利用した生細胞内温度計測の標準プロトコルの作成:Nature Protocols誌の編集者より依頼を受け、研究代表者がこれまでに確立した蛍光性温度センサーを利用する生細胞内温度計測を広く世界中に普及させるため、一つ一つの実験手順を網羅的にかつ細かく記載した実験プロトコルを作成した。この手順はNature Protocols誌に発表されている。(3)研究代表者が蛍光性温度センサーを提供し、共同研究先の生体試料の温度を測るという役割分担で共同研究を進めている。褐色脂肪細胞の熱発生に関与する分子の同定、環境温度が褐色脂肪細胞の熱発生に与える影響の解明、外部光の照射に伴う酵母細胞の温度上昇測定、ミトコンドリア活性と幹細胞のリプログラミング能の関係解明、を平行して進めている。(4)昨年度に受理された新規カチオン性ラジカル重合開始剤により調製した無毒性温度センサーの論文が公表され、日刊工業新聞、化学工業日報でその成果が紹介されたほか、雑誌「化学」に依頼解説を寄稿した。国際会議での招待講演、口頭発表を精力的に行った。研究計画に記載した項目を順調に検討しており、その成果を原著論文、招待講演、依頼解説の形で報告できているため。特に問題は生じていないため、当初の研究計画調書に従って本課題を推進する。(2)褐色脂肪細胞の分化と熱産生能の関係解明:褐色脂肪細胞は、健康機能の維持や肥満解消に深く関係すると考えられており、その代謝活性と熱産生の関係に興味が持たれている。そこで、ラットより摘出した前駆脂肪細胞を培養しながら成熟させ、細胞内温度を計測したほか、脱分極剤(FCCP)およびベータアドレナリン受容体の活性化剤(ノルエピネフリンおよびCL316.243)を添加した際の細胞内温度変化を計測し、分化の程度と細胞内温度との関係を調べた。これらの結果を第38回日本肥満学会にて学会発表したほか、原著論文としてSci. Rep.誌にて発表した。(3)蛍光性温度センサーの普及を目的として金沢大学薬学シンポジウム2017にて本研究分野をまとめた招待講演を行ったほか、Chem. Commun.誌に依頼総説を発表した。研究計画に記載した項目を順調に検討しており、その成果を原著論文、招待講演、依頼総説の形で報告できているため。