hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環拡大反応を利用したフシコクシンAの全合成研究

また、5-8-5員環の構築に関して工程数が多いためこれを最適化して簡略化する。すなわちsp3C-H結合のアリール化/環拡大反応を基軸とした反応開発に着手する。5-8-5員環だけでなく様々な炭素骨格を有する化合物群が合成できる手法を開発予定である。有機化学、有機合成化学研究室の学生数が少ないこともあり、昨年度本研究に人員を多く尽力することはできなかった。本年はメンバーが3倍に増えたことにより、この研究を本年度より推進していく予定である。従って、昨年度分を本年度分に一部計上した。主に、試薬・溶媒・精製部材などを中心に利用予定である。また本研究に関わる技術補佐員の雇用費用としても本研究費を計上したい。
再生可能資源バイオマスの超高効率ガス化を実現する触媒プロセスの開発

再生可能資源バイオマスの熱分解に由来するタールを水素や合成ガスへと変換する触媒の開発及びその作用機構の解明を行ってきた。我々はこれまでバイオマスのガス化反応において、反応温度の低下およびTarを効率的に合成ガスへと改質することで、反応効率の向上を目的とした触媒を使用したプロセスの研究を行ってきた。本研究では、特に高価な金属であるRhに代わり安価なNiを用いたバイオマスの水蒸気ガス化用の触媒の開発を行った。まずさまざま酸化物を担体を使用したNi担持触媒について活性試験およびH_2-TPR,XRD,BET,H_2吸着量測定、TGA等のキャラクタリゼーションを通じて、触媒の性能評価を行った。その結果、Ni/Al_2O_3触媒がTarの改質について高い性能を示し、Ni/CeO_2触媒がガス化反応中に触媒上に生成し、触媒の活性劣化の原因となるCokeの抑制に高い効果を示した。Tar改質はNi/Al_2O_3の高いNi分散性に因るもので、Coke抑制はCeO_2担体の特性に因るものである事が分かった。先の結果を踏まえ、Al_2O_3とCeO_2を組み合わせたNi触媒の高活性を期待し、調製法やNi,CeO_2の担持量を変えた様々なNi/CeO_2/Al_2O_3触媒を調製し、触媒の最適化および各種のキャラクタリゼーションを行い触媒を評価した。活性試験からNi/Al_2O_3触媒へのCeO_2添加によるCokeの抑制効果が確認された。最適化の結果、共含浸法(Ni前駆体とCeO_2前駆体をAl_2O_3担体上に同時に担持する方法)で調製した、Ni/CeO_2/Al_2O_3が最も高い活性を示した。そしてこの触媒を含め、逐次含浸法(Al_2O_3担体にCeO_2を担持した後、Niを担持する方法)により調製したNi/CeO_2/Al_2O_3とNi/Al_2O_3について担体効果の際と同様のキャラクタリゼーションに加え、Ni K-edge EXAFS,TEM観察を行った。その結果は共含浸で調製した触媒はNi/Al_2O_3および逐次含浸で調製した触媒に比べ、Ni粒子がこう分散した微粒子として存在し、またNiとCeO_2との強い相互作用の存在が明らかになり、これが、高い性能につながっていることを明らかにした。バイオマスは、植物が水と炭酸ガスから光合成した有機資源であり、これをエネルギー利用した場合に排出した炭酸ガスは、空気中の炭酸ガス濃度向上に寄与しない「カーボンニュートラル」な性質を持っているため、バイオマスは再生可能資源として位置づけられている。バイオマスのエネルギー利用の中で特にガス化は非常に重要な技術といえる。しかし、これまでは、無触媒で空気による部分燃焼で行われてきた。このプロセスは、1173-1673K程度の非常に高い温度で行われている。これに対して、高性能Rh/CeO_2/SiO_2触媒と流動層反応器を用いることよって反応温度を773-873K程度の、従来技術よりはるか低温にさげることを目指したプロセス開発を行ってきた。これまでの研究においては、バイオマスのモデル化合物としてのセルロースや、木質系バイオマスとして杉のガス化を検討してきた。これに対して、本年度は、稲わら、ジュート、バガス、スペントモルト、建築廃材などについてのガス化の検討を行った。特に、稲わらのような、灰分の多いガス化反応に対しては、触媒が迅速に劣化してしまうことを見出した。これに対して、反応器を改造し、固体分のチャーと灰を分離し、タール分とガス成分のみを触媒層へ導入できるようにしたところ、灰分を多量に含むバイオマスについても触媒を用いることによってかなり高い効率でガス化が可能であることを実証した。さらに硫化水素を含んだガスを用いて耐硫黄性を評価し、開発触媒は長寿命が期待できることを示した。また、バイオマスは、原料が多様であるため、さまざまなものを対象とした研究も行っている。熱分解タールを水素や合成ガスへと変換する方法として、部分酸化と水蒸気改質があるが、ここでは両方の反応について試験を行ったところ、開発触媒であるRh/CeO_2/SiO_2触媒は、無触媒やDolomite、水蒸気改質用ニッケル触媒と比較して、極めて低温でも高いタール変換効率を示すことがわかった。特に、杉、バガス、稲わら、ジュート、建築廃材、スペントモルトについても性能試験を行った。多くの木質系バイオマスでは、触媒は極めて高いタール変換効率を示すのに対して、スペントモルト由来のタールはそれらと比較して、部分酸化が困難であることも見出した。タールを収集し、ガスクロマトグラフー質量分析計でタール成分の分析を行ったところ、杉のようなバイオマスは含酸素及び炭化水素系の物質が多いのに対して、スペントモルトは不溶性たんぱく質を多く含むため、含窒素化合物が多く観測された。これらの物質の部分酸化がより難易度が高いため、変換効率を低下させていると考えられる。さらに、触媒構造の解析として、X線吸収端微細構造を行った。流動層反応器を用いたタールの部分酸化反応においては、触媒層は酸化的雰囲気と還元的雰囲気を循環することになるが、それぞれにおいて触媒は極めて大きな構造変化を伴っていることがわかった。

還元的な雰囲気においては、6nm程度のRh金属微粒子が生成しているのに対して、酸化的雰囲気においては、3個程度のRhからなる酸化物超微粒子が生成し、CeO_2との相互作用も観測された。このような構造が変化が高い触媒性能と強くかかわっていることが示唆された。再生可能資源バイオマスの熱分解に由来するタールを水素や合成ガスへと変換する触媒の開発及びその作用機構の解明を行ってきた。我々はこれまでバイオマスのガス化反応において、反応温度の低下およびTarを効率的に合成ガスへと改質することで、反応効率の向上を目的とした触媒を使用したプロセスの研究を行ってきた。本研究では、特に高価な金属であるRhに代わり安価なNiを用いたバイオマスの水蒸気ガス化用の触媒の開発を行った。まずさまざま酸化物を担体を使用したNi担持触媒について活性試験およびH_2-TPR,XRD,BET,H_2吸着量測定、TGA等のキャラクタリゼーションを通じて、触媒の性能評価を行った。その結果、Ni/Al_2O_3触媒がTarの改質について高い性能を示し、Ni/CeO_2触媒がガス化反応中に触媒上に生成し、触媒の活性劣化の原因となるCokeの抑制に高い効果を示した。Tar改質はNi/Al_2O_3の高いNi分散性に因るもので、Coke抑制はCeO_2担体の特性に因るものである事が分かった。先の結果を踏まえ、Al_2O_3とCeO_2を組み合わせたNi触媒の高活性を期待し、調製法やNi,CeO_2の担持量を変えた様々なNi/CeO_2/Al_2O_3触媒を調製し、触媒の最適化および各種のキャラクタリゼーションを行い触媒を評価した。活性試験からNi/Al_2O_3触媒へのCeO_2添加によるCokeの抑制効果が確認された。最適化の結果、共含浸法(Ni前駆体とCeO_2前駆体をAl_2O_3担体上に同時に担持する方法)で調製した、Ni/CeO_2/Al_2O_3が最も高い活性を示した。そしてこの触媒を含め、逐次含浸法(Al_2O_3担体にCeO_2を担持した後、Niを担持する方法)により調製したNi/CeO_2/Al_2O_3とNi/Al_2O_3について担体効果の際と同様のキャラクタリゼーションに加え、Ni K-edge EXAFS,TEM観察を行った。その結果は共含浸で調製した触媒はNi/Al_2O_3および逐次含浸で調製した触媒に比べ、Ni粒子がこう分散した微粒子として存在し、またNiとCeO_2との強い相互作用の存在が明らかになり、これが、高い性能につながっていることを明らかにした。
高潮数値モデルの開境異条件に関する研究

1.高潮の流動構造:ドップラ-流速計(ADCP)を田辺湾湾口に海底設置して,2カ月間(8月3日ー10月3日)の連続観測を行い,湾口部の流れの鉛直分布の変動を求めた.ADCP設置期間中に行なった湾内STD観測,白浜海洋観測塔の連続海象観測および湾沿岸の水位観測とあわせて解析している.夏期において海水の密度成層が著しい時期には,風が弱くて潮汐流が卓越している時でも,内部潮汐と思われる,流れの強い上下逆転が起こっていた.観測中に台風が5回も日本を通過したが,(台風12号8/20,15号9/9,17号9/14,18号9/19,19号9/27)紀伊水道を直撃したものはなく,田辺湾に高潮は起こらなかった.ただし,ADCP海底設置用架台を改良して,小型底引き漁業区域で長期設置に成功し,前回問題となった内部反射によるノイズの除去に成功したことは,今後の台風時期の長期観測に明るい見通しを与えた.2.陸棚海況変動と高潮の関係:NOAA衛星赤外画像を取り寄せて,ADCP設置期間の黒潮および分枝流の形態を調べた.フェリ-による水温モニタ-は計器の故障により,満足すべき記録が得られなかった.1990年の高潮(台風20号)の水位変化を解析し,台風高潮は基本的に強制ケルビン波と考えられる例があることを示し,また陸棚の存在により,高次の成分波として自由波も表れることを示した.3.沿岸高潮数値モデルの改良:田辺湾スケ-ルの2次元数値モデルを作成し,潮流および風成流の数値シミュレ-ションを行ない,観測結果との照合を計った.この時,複雑な海底地形が,干潮満潮で現われたり沈んだりするような場での高潮数値モデルを完成させた.すなわち,exchange depthの方法により,流況におうじて移動境界条件を設定した.一方,開境界条件の設定には,無反射開境界条件,黒潮等の外洋条件を設定できるように改良し,田辺湾における吹送流,潮流のシミュレ-ションを行なった.1.高潮の流動構造:ドップラ-流速計(ADCP)を田辺湾湾口に海底設置して,2カ月間(8月3日ー10月3日)の連続観測を行い,湾口部の流れの鉛直分布の変動を求めた.ADCP設置期間中に行なった湾内STD観測,白浜海洋観測塔の連続海象観測および湾沿岸の水位観測とあわせて解析している.夏期において海水の密度成層が著しい時期には,風が弱くて潮汐流が卓越している時でも,内部潮汐と思われる,流れの強い上下逆転が起こっていた.観測中に台風が5回も日本を通過したが,(台風12号8/20,15号9/9,17号9/14,18号9/19,19号9/27)紀伊水道を直撃したものはなく,田辺湾に高潮は起こらなかった.ただし,ADCP海底設置用架台を改良して,小型底引き漁業区域で長期設置に成功し,前回問題となった内部反射によるノイズの除去に成功したことは,今後の台風時期の長期観測に明るい見通しを与えた.2.陸棚海況変動と高潮の関係:NOAA衛星赤外画像を取り寄せて,ADCP設置期間の黒潮および分枝流の形態を調べた.フェリ-による水温モニタ-は計器の故障により,満足すべき記録が得られなかった.1990年の高潮(台風20号)の水位変化を解析し,台風高潮は基本的に強制ケルビン波と考えられる例があることを示し,また陸棚の存在により,高次の成分波として自由波も表れることを示した.3.沿岸高潮数値モデルの改良:田辺湾スケ-ルの2次元数値モデルを作成し,潮流および風成流の数値シミュレ-ションを行ない,観測結果との照合を計った.この時,複雑な海底地形が,干潮満潮で現われたり沈んだりするような場での高潮数値モデルを完成させた.すなわち,exchange depthの方法により,流況におうじて移動境界条件を設定した.一方,開境界条件の設定には,無反射開境界条件,黒潮等の外洋条件を設定できるように改良し,田辺湾における吹送流,潮流のシミュレ-ションを行なった.
大学生の発達障害における自殺関連行動

第二回目の研究会を開き,(1)症例検討,(2)調査用の質問項目検討を行った.(1)症例検討:本研究では,発達障害あるいはその傾向のある大学生が対象となっているが,重篤な自殺関連行動があった複数の事例を引き続き大学間で共有することができた.いずれも個人が特定されない範囲で詳細な経過を共有し,それをもとに踏み込んだ検討を行った.参加メンバーからは実践に即したコメントも頂き,発達障害(特に自閉スペクトラム症)の性質との関連も検討された.先行研究の再調査も報告され,自閉スペクトラム症の相互的対人コミュニケーションの問題,社会性の問題,限局された興味の問題のそれぞれに自殺関連行動が関係する可能生や,結果としての慢性的な集団・社会適応の悪さ,家族の理解不足,将来への強い不安,パニック,衝動性も関与している可能生が示唆された.(2)質問紙調査:前回研究会の議論を踏まえて,質問紙調査のプロトタイプが作成された.協力大学の健康診断において一般的な大学生を対象に配布することを想定しているため,先行研究との比較可能性を維持しつつ質問項目を厳選した.具体的には抑うつや不安を評価するK10はK6へ変更,American College Health Association/National College HealthAssessmentの自殺に関する質問項目は,回答者が答えやすいように工夫し,さらに自責感の質問を加えた.発達障害に関する質問は,AQ10が候補となっているが,この日本語版をどのように扱うかについて議論となった.ASRSver1.1はpartAの6項目のみを採用する方針となった.AQ短縮版の扱いをどのようにするかを解決して質問内容は確定とする運びとなった.(1)症例検討による質的検討:ほぼ計画通り実施することが出来ている.実施の目的である,発達障害の自殺関連行動に関係した精神病理の抽出や,複数大学で重篤な事例を共有してゆくことも進んでいる.(2)質問紙による量的調査:質問紙の作成がやや遅れている.このため量的な調査の開始が当初の計画通りに進んでいない.ただし,質問項目の選定する議論は,本研究が目指す病理の解明に直結しているため慎重に進める方針とした.(1)症例検討:症例検討は引き続き行う方針としている.これまでに示唆されたポイントを点検し,また新たに提示される重篤な自殺関連行動を呈する発達障害学生の性質や精神病理について引き続き検討を重ねる.(2)質問紙調査:完成した質問紙を用いて今年度はパイロットサーベイを計画している.研究グループの研究会を開き,(1)症例検討,(2)調査用の質問項目検討を行った.(1)症例検討:本研究では,発達障害あるいはその傾向のある大学生が対象となっているが,重篤な自殺関連行動があった事例を複数大学で共有することに大きな意義があると考えられる.大学の規模(在籍学生数など)にも依存するものの,元来重篤な事例数は限られており,そのため知見の蓄積が充分進まない問題があった.本研究の事例検討では,重篤な自殺関連に関係する発達障害学生の認知特性や精神病理を明らかにすることが目的だが,複数大学間での情報共有を促進する意義もある.今回の症例検討では,特徴と思われる性質や精神病理が幾つか示唆されたが,これについてはさらなる検証が必要であるため,学会や学術誌などで発信する程の成果は得られていない.また,自殺関連行動を構成する要因には,学生本人以外のもの,例えば学内の支援体制や家族の理解や協力体制などがあり,当事者の精神病理だけでない複合的な要因がどのように発達障害の性質に関与するかという点も重要と考えられた.(2)質問紙調査:質問項目の内容や質問項目数についての議論が行われ,それに基づいて調査用の質問紙作成が進められている.こちらも上記と同様に学会や学術誌などで発信する程の成果は得られていない.研究グループの研究会を開き,(1)症例検討,(2)調査用の質問項目検討を行った.(1)症例検討本研究について倫理委員会の承認を得て開催した.個人が特定され得る情報は削除し,各大学で共有しにくい重篤な自殺企図,あるいは自殺既遂例について症例検討行った.学内の相談施設や保健管理センターでフォローアップされていない事例については情報が限られており不明な点も多かった.経過が把握されている事例については,多くの意見や指摘があり,発達障害がある大学生の自殺企図について踏み込んだ情報共有が行われた.発達障害学生自身の特徴以外にも,自殺関連行動の解釈,支援者の態度,連携のあり方についての意見も得られた.また,発達障害と自殺関連行動の問題は,大学生年代だけでなく幅広い年齢層でも課題となっていることが共同研究者の豊富な臨床経験から示された.(2)質問紙調査第二回目の研究会を開き,(1)症例検討,(2)調査用の質問項目検討を行った.(1)症例検討:本研究では,発達障害あるいはその傾向のある大学生が対象となっているが,重篤な自殺関連行動があった複数の事例を引き続き大学間で共有することができた.

いずれも個人が特定されない範囲で詳細な経過を共有し,それをもとに踏み込んだ検討を行った.参加メンバーからは実践に即したコメントも頂き,発達障害(特に自閉スペクトラム症)の性質との関連も検討された.先行研究の再調査も報告され,自閉スペクトラム症の相互的対人コミュニケーションの問題,社会性の問題,限局された興味の問題のそれぞれに自殺関連行動が関係する可能生や,結果としての慢性的な集団・社会適応の悪さ,家族の理解不足,将来への強い不安,パニック,衝動性も関与している可能生が示唆された.(2)質問紙調査:前回研究会の議論を踏まえて,質問紙調査のプロトタイプが作成された.協力大学の健康診断において一般的な大学生を対象に配布することを想定しているため,先行研究との比較可能性を維持しつつ質問項目を厳選した.具体的には抑うつや不安を評価するK10はK6へ変更,American College Health Association/National College HealthAssessmentの自殺に関する質問項目は,回答者が答えやすいように工夫し,さらに自責感の質問を加えた.発達障害に関する質問は,AQ10が候補となっているが,この日本語版をどのように扱うかについて議論となった.ASRSver1.1はpartAの6項目のみを採用する方針となった.AQ短縮版の扱いをどのようにするかを解決して質問内容は確定とする運びとなった.(1)症例検討による質的検討:ほぼ計画通り実施することが出来ている.実施の目的である,発達障害の自殺関連行動に関係した精神病理の抽出や,複数大学で重篤な事例を共有してゆくことも進んでいる.(2)質問紙による量的調査:質問紙の作成がやや遅れている.このため量的な調査の開始が当初の計画通りに進んでいない.ただし,質問項目の選定する議論は,本研究が目指す病理の解明に直結しているため慎重に進める方針とした.(1)症例検討症例検討は繰り返し行う方針としている.これを通してH29年度に示唆された,また新たに提示される重篤な自殺関連行動を呈する発達障害学生の性質や精神病理について検討を重ねる.(2)質問紙調査各大学で実施する質問紙調査の準備を引き続き進め,H31年度の調査実施目指す.また,実施可能であれば一部の大学でH30年度にパイロットサーベイを行う.(1)症例検討:症例検討は引き続き行う方針としている.これまでに示唆されたポイントを点検し,また新たに提示される重篤な自殺関連行動を呈する発達障害学生の性質や精神病理について引き続き検討を重ねる.(2)質問紙調査:完成した質問紙を用いて今年度はパイロットサーベイを計画している.研究班の会議開催の頻度が当初の計画より少なかった.そのため主に旅費や人件費の予算がH30年度に繰り越されることになった.H30年度の請求した助成金と合わせて,元来の研究計画とH29年度の未実施計画を遂行してゆく方針とした.研究班の会議開催の頻度が当初の計画より少ないまま経過した.そのため主に旅費や人件費の予算が繰り越されることになった.元来の研究計画と未実施計画を今後遂行してゆく方針とした.
法学提要(Institutes)に対する比較法学史的総合研究

2018年度は、昨年度遅れた研究を進めるべく、各研究分担者との研究会や個別の面談を頻繁に実施した。実施した研究会は計6回。詳細は以下の通り。全6回の研究会を実施し、最終報告を兼ねた研究発表会への出席と研究タイトルを打診した。また2019年3月にオックスフォード大学ローマ法教授、W.エルンスト教授と面談し、法学提要研究において重要な研究をしている数名のドイツ人研究者を紹介していただいた。今後これらの研究者と連絡をとり、国際シンポジウムの会場についても調査、打合せを行った。今後は、主に以下の3点を中心に進めていく方針である。第1に、2019年度は昨年度同様に、引き続き研究発表会を継続する。第2に、2020年の国際シンポジウムに招聘する招聘研究者の選別と依頼状の送付。また国際シンポジウムで発表する研究分担者への連絡。第3に、研究計画の当初においては、研究の範囲を西洋法(ローマ法及びコモン・ロー)に限定していたが、研究の発展にともない、インド法(ヒンドゥー法)も視野に入れるべき必要が生じたので、今後研究を専門の研究者と共同研究をすすめたい。詳細は以下の通り。研究代表者が体調を崩し、入退院を繰り返したため、実際の研究活動は2018年2月に下記の要領により全体会のみ開催となった。○2018年2月10日(土)14:00から18:00・於:東京大学向ヶ丘ファカルティハウス・2階セミナー室1.研究代表者による全体説明2.研究分担者小川浩三氏研究報告3.当日出席者(葛西・小川・吉原・吉村・松本・守矢・溜箭・板持)のテーマ・今後の研究会開催予定(案)と日程確認。この全体会では、概ね以下の3点のことが決定された。1今科研費の最終目標として、2020年8月オックスフォード大学(オール・ソウルズ・コレッジ)にて国際シンポジウム(法学提要に関する比較法制史的研究)の開催。2来年度(2018年度)より原則として、個別報告を中心に研究会を開催すること。3当日出席した研究分担者(葛西・小川・吉原・吉村・松本・守矢・溜箭・板持)の個別研究テーマを決定。研究代表者が体調を崩し入院や手術、復帰までの入退院など不測の事態が続き、実際の研究活動は年末となり、それにともない全体会も2018年2月となった。しかし、共同研究者は自分の担当テーマについて資料収集、必要に応じて、各担当者との連絡をとりながら、基礎的研究は継続していた。2018年度については、主に以下のような研究会を計画している。また随時、研究分担者の予定も考案しながら、報告会も開催する。
高速3次元一分子イメージングによる細胞質内タンパク質動態の直接観察

本研究では、高速一分子イメージングにより細胞質内を自由拡散するタンパク質一分子の三次元動態計測の実現を目指して、以下の技術開発に取り組んだ。1)ミリ秒程度の時間分解能を達成するための新規輪帯全反射照明系の開発と、これを利用した高感度高速顕微鏡イメージングシステムの開発。2)ミリ秒観察に耐える蛍光標識・細胞調製方法の確立。一分子イメージングは1990年代末に、我が国で開発された技術である。申請者は、キネシン型分子モーターの運動機構の研究を通じて、独自に蛍光一分子イメージングのための顕微鏡システムを開発し、キネシンの運動の一分子計測を行ってきた。その後、細胞内での蛍光一分子イメージングは、細胞膜上でのシグナル伝達の現場を直接観察することが出来る方法論として発展してきた。しかし、その対象は、細胞膜に結合して2次元的に拡散するシグナル分子や、細胞骨格などに結合して1次元的に運動するモーター分子などに限られ、細胞質内を自由拡散する分子の動態計測には、消退後蛍光回復法(FRAP)や蛍光分子相関分光法(FCS)などの方法が用いられてきた。申請者らは、蛍光一分子イメージングを発展させた超解像顕微鏡法(蛍光分子局在化法)のライブイメージングへの応用を目指した開発の過程で、ミリ秒程度の高速イメージングを行うと細胞質内を自由拡散する蛍光一分子が点像として検出できることに気付いた。FCSなどによる細胞質でのタンパク質の拡散係数が130μm2/s程度であり、1 msの間に拡散で移動する距離は30100 nm程度と回折限界以下であることを考えると当然の結果であるが、このことはミリ秒程度の高速蛍光一分子イメージングを行うことで細胞質中を自由拡散するタンパク質一分子の動態計測が可能であることを意味する。そこで、本申請では、ミリ秒程度の高速一分子イメージングにより細胞質内を自由拡散するタンパク質一分子の3次元動態計測の実現を目指した開発を行う。開発にあたっては、具体的な生物学的課題として、シグナル伝達分子ERK、分子モーターのkinesin、細胞骨格タンパクであるtubulinを対象とすることで、実際の細胞生物学的課題に適用可能な観察方法の確立を目指す。1)ミリ秒程度の時間分解能を達成するための高感度高速顕微鏡イメージングシステムの開発。本開発では、高速読み出し可能なCMOSカメラを利用した蛍光一分子システムを構築した。そのために、第2世代sCMOSカメラの高速低ノイズ読み出しを行い、sCMOSカメラのノイズ特性を利用した画像処理によって一分子動態計測・解析を行うためのソフトウェアを開発した。また、高速撮像で十分な蛍光信号強度を実現し、同時にsCMOSカメラの視野を活用するために、広い視野を一様かつ高光強度で励起する輪帯全反射照明システムを構築した。1)の強い励起光による光毒性を抑え、かつ褪色を抑えるために、蛍光量子収率が高く褪色の遅い新規近赤外蛍光色素を用いた細胞内タンパク質の標識法を開発した。プロトタイプ装置による予備的な計測に成功し、装置の改良に着手できている。生物物理学、細胞生物学これまでに作成したプロトタイプ装置を用いた細胞内計測と、FCS, RICSなどの結果との定量的な比較を通じて、方法論の成熟を目指すと共に装置の改良を進める。価格改定などにより若干の端数が生じた。少額なので特に計画に変更はない。
食品の構造と機能の相関関係の解析とその食品加工への応用

食品を構成する各成分を化学的,生化学的,栄養学的に理解する既往の概念を越えて,食品の物性や機能を物理的・物理化学的手法を用いて総合的に捉える方法論の展開と体系化を目指して,以下の6課題に関する研究を行った.1.食品の分子構造と機能に関して,粉末化技術による高度不飽和脂肪酸の酸化抑制,液体クロマトグラフィによる糖と陽イオンとの相互作用,微生物による食品の保存性と機能性の改善・向上に関する研究を行った.2.水の状態と食品物性の観点から,NMR,DSCなどの各種機器分析により食品中の水の状態と溶液構造の解析を行い,食品物性や機能に及ぼす影響を検討した.3.食品ゲルの構造と物性・機能に関して,動的光散乱,動的粘弾性などの各種物理化学的測定により食品のゲル化特性や力学特性と高分子構造・高分子集合状態との関係について検討した.4.食品分散構造と物性・機能に関して,細胞状食品の内部構造,凍結・融解に伴う成分変化,食品製造装置への汚れの付着と洗浄,不飽和脂肪酸の環状多糖による包接と酸化抑制について検討した.5.食品加工による構造の変換と物性・機能の制御について,乳化,高圧処理,熱溶融などの食品加工プロセスで起こる現象に対する理解の深化を図るとともに,その物性・機能制御への応用について検討した.6.食品の品質解析と設計に関して,品質変換に関する速度論的検討およびAP-PCR法による迷入微生物診断技術の確立を目指した.さらに,各課題で得られた成果を集約することにより,食品研究に関する新しい方法論を展開する基盤が確立された.食品を構成する各成分を化学的,生化学的,栄養学的に理解する既往の概念を越えて,食品の物性や機能を物理的・物理化学的手法を用いて総合的に捉える方法論の展開と体系化を目指して,以下の6課題に関する研究を行った.1.食品の分子構造と機能に関して,粉末化技術による高度不飽和脂肪酸の酸化抑制,液体クロマトグラフィによる糖と陽イオンとの相互作用,微生物による食品の保存性と機能性の改善・向上に関する研究を行った.2.水の状態と食品物性の観点から,NMR,DSCなどの各種機器分析により食品中の水の状態と溶液構造の解析を行い,食品物性や機能に及ぼす影響を検討した.3.食品ゲルの構造と物性・機能に関して,動的光散乱,動的粘弾性などの各種物理化学的測定により食品のゲル化特性や力学特性と高分子構造・高分子集合状態との関係について検討した.4.食品分散構造と物性・機能に関して,細胞状食品の内部構造,凍結・融解に伴う成分変化,食品製造装置への汚れの付着と洗浄,不飽和脂肪酸の環状多糖による包接と酸化抑制について検討した.5.食品加工による構造の変換と物性・機能の制御について,乳化,高圧処理,熱溶融などの食品加工プロセスで起こる現象に対する理解の深化を図るとともに,その物性・機能制御への応用について検討した.6.食品の品質解析と設計に関して,品質変換に関する速度論的検討およびAP-PCR法による迷入微生物診断技術の確立を目指した.さらに,各課題で得られた成果を集約することにより,食品研究に関する新しい方法論を展開する基盤が確立された.食品を構成する成分に対する従来の化学的、生化学的および栄養学的理解を越えて、食品の物性や機能を物理化学的手法を用いて総合的に捉える方法論の展開と体系化を目指して、(1)食品分子構造と機能、(2)水の状態と食品物性、(3)食品ゲルの構造と物性・機能、(4)食品分散構造と物性・機能、(5)食品加工による構造の交換と物性・機能の制御および(6)食品の品質解析・設計、のそれぞれの課題に関する研究を行った。(1)では液状脂質の粉末化と親水性物質の腸管吸収促進、糖の構造とその液体クロマトグラフ分離、ビフィズス菌を用いた食品の保存性と機能性の改善、(2)では無極性ガスによる農産物中の水の制御による保存性の改善、食品水溶液の構造と水分活性の関係の解析、NMRによる食品中の局所含水率の測定法の開発、(3)では誘電緩和測定による金属イオンの電解質ゲル物性に及ぼす影響の解析、多糖類ゲルのレオロジー的・熱的性質の解明、(4)では凍結乾燥食品の構造と移動物性値の関係、固体表面に付着した汚れ物質の構造解析と制御、液状食品中の氷結晶の構造変化の解析、高度不飽和脂肪酸の包接粉末化による酸化遅延特性、(5)では食品エマルションの物性と界面現象に及ぼす乳化剤の種類と濃度の影響、高圧処理によるタンパク質の変性と微生物の死滅、食用高分子の熱溶融流動特性と低分子化の解析、液状食品の熱風乾燥における拡散係数の水分濃度と温度依存性、(6)では食品の品質変換の速度論的解析法の構築、AP-PCR法を適用した食品迷入微生物診断法の確立、について検討し、いずれの課題についてもほぼ初年度の目標を達成した。食品を構成する各成分を化学的、生化学的、栄養学的に理解する既往の概念を越えて、食品の物性や機能を物理的・物理化学的手法を用いて総合的に捉える方法論の展開と体系化を目指して、以下の6課題に関する研究を行った。1.食品分子構造と機能に関して、高度不飽和脂肪酸と多糖類やタンパク質との相互作用とそれによる酸化抑制機構、オリゴ糖の構造と金属イオンとの相互作用、ビフィズス菌などの食品微生物由来の短鎖脂肪酸の食品保存機能の解析など、食品中の分子の相互作用を構造と機能の観点から明らかにした。

2.水の状態と食品物性の観点から、NMR、DSC、水分活性測定、NMRイメージングなどにより、食品中の水の状態、クラスタ構造、溶液構造を他成分存在下で解析し、その食品物性と機能に及ぼす影響を明らかにした。3.食品ゲルの構造物性・機能に関して、食品のゲル化特性や力学特性と高分子構造・高分子集合状態との関係を動的光散乱法、動的粘弾性測定、DSC測定などにより検討し、食品物性や機能との相関を明らかにした。4.食品分散構造と物性・機能に関して、細胞状食品の三次元内部構造、食品中の氷結晶状態、食品装置表面の汚れ物質の構造、湿式混練法による高度不飽和脂肪酸の粉末化包接機構について検討し、これらの諸現象における物性と構造との関係を明らかにした。5.食品加工による構造の変換と物性・機能の制御に関して、乳化剤作用機構とエマルション物性との相関、高圧処理によるタンパク質・でんぷんを素材とした新食品材料設計の指針の確立、低水分でんぷんとタンパク質の熱溶融による物性変換の機構解析、糖類・タンパク質の乾燥による機能変換による品質制御について検討した。6.食品の品質解析・設計に関して、マイクロ波による高付加価値加熱法の解析法、安全性評価のためのAP-PCR法を用いた食品迷入微生物診断技術について検討した。食品を構成する各成分を化学的,生化学的,栄養学的に理解する既往の概念を越えて,食品の物性や機能を物理的・物理化学的手法を用いて総合的に捉える方法論の展開と体系化を目指して,以下の6課題に関する研究を行った.なお,本年度は最終年度であることより,体系化を図ることに力点をおいた.1.粉末化技術による高度不飽和脂肪酸の酸化抑制,液体クロマトグラフィによる糖と陽イオンとの相互作用,微生物による食品の保存性と機能性の改善・向上に関する研究を通じて食品の分子構造と機能の相関の理解に図った.2.NMR,DSCなどの各種機器分析により食品中の水の状態と溶液構造の解析を行い,食品物性や機能に及ぼす影響を詳細に検討した.3.動的光散乱,動的粘弾性などの各種物理化学的測定により食品ゲルの構造を解析し,食品のゲル化特性や力学特性と高分子構造・高分子集合状態との関係について検討した.4.細胞状食品の内部構造,凍結・融解に伴う成分変化,食品製造装置への汚れの付着と洗浄,不飽和脂肪酸の環状多糖による包接と酸化抑制に関する検討から食品の分散構造とそれが食品物性および機能に及ぼす影響を検討した.5.乳化,高圧処理,熱溶融などの食品加エプロセスで生起する現象に対する理解の深化を図るとともに,得られた知見の食品物性や機能の制御への応用について検討した.6.食品の品質変換に関する速度論的検討およびAP-PCR法による迷入微生物診断技術に関する検討を行い,食品の品質解析と設計手法を提出した.ざらに,各課題で得られた成果を集約して,食品研究に対する新しい方法論を展開する基盤を確立した.
漂流ブイによる赤潮のリアルタイム観測と移動経路予測による沿岸漁業被害の低減

瀬戸内海や九州を中心とした沿岸海域において、夏季に発生する赤潮は毎年甚大な漁業被害に至る原因の一つであり、重要な問題となっている。養殖業者において赤潮被害への対策をするために、赤潮の種類、移動経路、そして到達時刻を特定することが必要である。しかし、赤潮はその挙動が複雑であるため、発生場所・時刻の特定が困難である。さらに、赤潮が漁場へ流入した場合には、すぐに魚類がへい死を防ぐため素早い対応が求められる。そのため、24時間の赤潮観測体制が必要であるが、労力やコスト的に実施が困難であり、十分に対応できていないのが実状である。本研究では、赤潮が発生している海域に対して、各種センサにより周囲の情報を確認するIoTシステムを実現した。実現方式としては、赤潮が発生した際にその移動状況をリアルタイムにモニタリングする漂流式の観測ブイを適用した。本ブイは、センサ(位置情報、水温、照度)と観測データを送信する無線通信機器を搭載した。さらに、新たなセンサ(濁度、クロロフィルa)やカメラの搭載を検討し、濁度センサについては適用する目処がついた。データの確認方法は、インターネット上の地図サービスを利用しWebでリアルタイムに確認できる仕組みを実現した。構築したシステムを使用し、地元漁協の協力のもと、八代海にて実際に稼働することによりデータを取得することができた。監視者は、得られた情報から、赤潮が現在どの位置に存在し、どのような経路で到達するかを把握し、赤潮に対応した被害対策を施すことに利用する。今後の展開としては、取得したデータの詳細な解析、実稼働の観点から改良点の検討とその適用、赤潮の経路予測への発展等が挙げられる。
情報統計力学を用いたポートフォリオ最適化に内包された主双対構造とマクロ理論の解明

2018年度は4件の学術論文が出版された.1本目はレプリカ解析を用いて,ポートフォリオ最適化問題の主双対問題のマクロ理論について議論した.2本目はレプリカ解析とLagrange未定乗数法を用いて集中投資度の上下限について調査した.3本目は本研究の解析手法の根幹をなすレプリカトリックの数学的厳密性について議論した.最後にレプリカ解析を用いてコスト付き投資リスクの最小化問題を解析した.これらの研究により,最適解が満たすマクロな変数間の関係式を導出することに成功した.本研究課題のテーマにて当初想定していたマクロ理論の一部を導出することに成功した.また最適解が満たすマクロ理論は平均分散モデルに限定されない結果も複数出ていることから,平均分散モデル以外の各種投資問題についても引き続き解析していき,これらの結果を有機的につなげていく.今後も経済物理学的・情報統計力学的アプローチを用いて,ポートフォリオ最適化問題に内包されたマクロ理論を構築することを目指す.さらに既存研究で導出されたアニール系の結果を再検討し,クエンチ系でも成り立つかを議論していく.2017年度は3件の学術論文が出版された.ランダム行列理論を用いて集中投資度制約付き投資リスク最小化問題の主双対定理を解析した.またレプリカ解析を用いて集中投資度と予算制約が課された投資リスク最小化問題を解析し,さらにシングルファクターモデルに従う収益率に対する最小投資リスクを評価した.当初,理論的に解析が困難であるだろうと予想していた,シャープ比のピタゴラス定理について導出することに成功した.また各種投資システムに対する最適化問題を解析することができた.2018年度は4件の学術論文が出版された.1本目はレプリカ解析を用いて,ポートフォリオ最適化問題の主双対問題のマクロ理論について議論した.2本目はレプリカ解析とLagrange未定乗数法を用いて集中投資度の上下限について調査した.3本目は本研究の解析手法の根幹をなすレプリカトリックの数学的厳密性について議論した.最後にレプリカ解析を用いてコスト付き投資リスクの最小化問題を解析した.これらの研究により,最適解が満たすマクロな変数間の関係式を導出することに成功した.本研究課題のテーマにて当初想定していたマクロ理論の一部を導出することに成功した.また最適解が満たすマクロ理論は平均分散モデルに限定されない結果も複数出ていることから,平均分散モデル以外の各種投資問題についても引き続き解析していき,これらの結果を有機的につなげていく.今後も,経済物理学的アプローチを用いて,ポートフォリオ最適化問題に内包された,ピタゴラス定理に代表されるマクロ理論を構築し,経済物理学の新たなフロンティアの創成を目指す.今後も経済物理学的・情報統計力学的アプローチを用いて,ポートフォリオ最適化問題に内包されたマクロ理論を構築することを目指す.さらに既存研究で導出されたアニール系の結果を再検討し,クエンチ系でも成り立つかを議論していく.当初予定していた計画よりも大幅な進展があり,研究進捗状況に合わせて,適切に予算執行した.これにより,平成30年度に行うデータ分析を充実することができる.当初の研究計画がスムーズに進んだため,さらに研究を深化させるために,予算利用の再構成を行った.
バセドウ病眼症の発症機構の解明と新たな治療法の開発

バセドウ病眼症はバセドウ病に関連して眼窩組織のおこる自己免疫反応によって引き起こされる。その主要自己抗原の実態は依然不明であるが、有力な候補としてバセドウ病の自己抗原であるTSHレセプターが考えられている。実際、眼窩組織中にTSHレセプターmRNAや同蛋白の存在が示され、病態との関連も示唆されている。そこで今回、甲状腺特異的MHC-ClassII発現Transgenic mouseを作製し、機能解析を行った。甲状腺上皮細胞は自己免疫性甲状腺疾患の標的細胞であり、バセドウ病の甲状腺細胞においてMHC-ClassIIが過剰発現することが既に示されている。しかし、そのようなMHC-ClassII発現がバセドウ病の発病にどういう役割を果たしているかはまだ明らかではない。そこで、甲状腺細胞にMHC-ClassIIを特異的に発現するTransgenic mouseを作製し、そのmouseの甲状腺機能と自己免疫異常の有無についてまず検討した。ヒトTSHレセプターのpromoterとIAκ(α+β)遺伝子からなるDNA ConstructをC3H/He mouseに導入し、3つのTransgenic mouse (Tg mouse) line、(#1、#4、#5)を樹立した。免疫蛍光染色でIAκ(α+β)蛋白の甲状腺細胞の発現を調べ、#1と#5でMHC-ClassII発現を認めた。8-119週齢の様々の週齢のTg mouseの甲状腺組織像をHE染色で検討した。Tg mouseはWild type mouse (WT)に比べては明らかな異常は認めなかった。CD45の染色によるリンパ球浸潤の検討でも相違を認めなかった。8週齢のTg mouseのFT4はWTよりやや低かった(P<0.05)が、明らかな甲状腺機能異常は見出されなかった。8-12週齢のTg mouseの血清TRAb抗体を測定したが、有意な異常を認めなかった。現在のところバセドウ病やバセドウ病眼症の発症を認めていない。この結果は、同疾患を引き起こすには単なるMHC-ClassIIの発現だけでは不十分であることを示唆している。同トランスジェニックマウスの眼窩組織においては、これまで検討した限り、リンパ球の浸潤等を含めて眼症を示唆するような所見は得られなかった。今後同Tg mouseを用いて、MHC-ClassII発現甲状腺細胞の抗原提示細胞としての意義や免疫反応における役割についてさらに検討する予定である。その主要自己抗原の実態は依然不明であるが、有力な侯補としてバセドウ病の自己抗原であるTSHレセプターが考えられている。そこで今回、現在開発中の抗TSHレセプター抗体(TRAb)遺伝子導入トランスジェニックマウスにおける眼症発症の有無を検討した。同トランスジェニックマウスは、刺激型TRAb産生B細胞クローンであるB6B7クローンのリンパ球ゲノム遺伝子から,プロモーター及びイントロンエンハンサーの領域を含むHeavy chainとLight chainを単離し、IgM型DNAコンストラクトを作製して、同DNAをC57BL/6Jマウスにマイクロインジェクションして作製された。12-16週齢のトランスジェニックマウスにおいて有意なfT4の上昇とTSH濃度の低下が認められた。また、fT4とヒトIgM(相関係数(r)=0.507)の相関が見られ(p<0001),N=51(69%)にhyperthyroidismが認められた。^<99m>technetium pertechnetate甲状腺摂取率でもuptakeの上昇、甲状腺組織において過形成が認められた。しかしながら、同トランスジェニックマウスの眼窩組織においては、これまで検討した限り、リンパ球の浸潤等を含めて眼症を示唆するような所見は得られなかった。今後、さらに詳細な検討を行う予定である。

CD45の染色によるリンパ球浸潤の検討でも相違を認めなかった。8週齢のTg mouseのFT4はWTよりやや低かった(P<0.05)が、明らかな甲状腺機能異常は見出されなかった。8-12週齢のTg mouseの血清TRAb抗体を測定したが、有意な異常を認めなかった。現在のところバセドウ病やバセドウ病眼症の発症を認めていない。この結果は、同疾患を引き起こすには単なるMHC-ClassIIの発現だけでは不十分であることを示唆している。同トランスジェニックマウスの眼窩組織においては、これまで検討した限り、リンパ球の浸潤等を含めて眼症を示唆するような所見は得られなかった。今後同Tg mouseを用いて、MHC-ClassII発現甲状腺細胞の抗原提示細胞としての意義や免疫反応における役割についてさらに検討する予定である。
ホームレス問題における貧困・社会的排除論の展開および社会的包摂の課題に関する研究

平成19年度に行った研究活動は、主に次の3点である。第1に、前々年度および前年度に引き続いて、ホームレス問題や貧困・社会的排除論に関する先行研究成果のレビューを行った。本研究課題に関する文献・資料は、急速な勢いで量を増してきており、効率的にサーベイし、重点をふまえたレビューを行うためにも、全国レベルの学会や私信・メール等を通じて、研究論文の著者や関係者との意見・情報交換なども積極的に進めてきた。学内外の研究会等においても先行研究のレビュー報告や意見交換を行った。第2に、本研究課題に関する実態把握を目的として、共同研究者らと前年度に兵庫県尼崎市で行ったホームレス実態調査の分析を行い、その結果の分析および報告書執筆の作業に携わった(大阪府立大学社会福祉調査研究会編『ホームレスの実態に関する全国調査及び尼崎市悉皆調査報告書』2008年)。第3に、以上に関する研究作業を発表する作業であり、雑誌論文や共著を発表した。以上のように、平成19年度の研究活動は、先行研究のレビューや実態分析を中心として進めてきた。3年間の交付期間を通して、先行研究や実態調査データなど、非常に多くの豊富な研究材料を得ることができたため、引き続き分析・研究作業を進めていくことが課題となるとともに、当面の筆者の研究活動の深化を図ることのできる環境が整備されたといえる。昨年度は主に、研究実施計画に示した通り、ホームレス問題や貧困・社会的排除論に関する先行研究成果のサーベイを目的として、国内外の文献の渉猟およびサーベイを行った。そうしたサーベイによって得られた知見について、総合的な整理にはいまだ至っていないものの、個別的な研究成果の例でいえば、貧困・社会的排除に関する国内文献の書評や海外資料の翻訳・紹介を昨年度に発表することができた。また、本研究における貧困・社会的排除への対策の観点について、社会的包摂という特殊概念に立ち入る前段階の作業として、福祉政策一般の歴史および先行研究を対象とした検討結果について、いくつかの学会や研究会で発表し、複数の論文にまとめて発表した。今年度は、昨年度以降の先行研究成果の渉猟・サーベイ作業を継続しつつも、これまで収集したホームレス調査のデータ解析への方法・内容面での適用あるいは貢献を積極的に意識した研究を進める予定である。また昨年度は、年度を通して様々な学会や研究会に参加したことによって、情報収集や意見交換などの研究交流を活発に進めることができた。なかでも、大学院生時代から指導を受けてきた共同研究者らによって開催されている研究会は、社会的排除とコミュニティケアの調査研究をテーマとしており、本研究の目的・内容との密接な関連においても、この研究会に定期的に参加できた意義は非常に大きい。昨年度に参加した学会・研究会においては、本研究のいくつかの成果について複数回の発表の機会を得たのみでなく、本研究のテーマに関わる調査研究や実践をめぐる最新情報の収集や意見交換を進めることができた。平成18年度に行った研究活動は、主に次の3点である。第1に、前年度に着手した、ホームレス問題や貧困・社会的排除論に関する先行研究成果のレビューを引き続き行った。本研究課題に関する文献・資料は量を増してきており、効率的にサーベイし、重点をふまえたレビューを行うためにも、全国レベルの学会や私信・メール等を通じて、研究論文の著者や関係者との意見・情報交換なども積極的に進めてきた。学内外の研究会等においても先行研究のレビュー報告を行った。第2に、本研究課題に関する実態把握を目的として、国内の各地でホームレスおよび元ホームレスを対象とする聞き取り調査を行った。他の研究プロジェクトや調査チームと共同して実施したものも含まれている。具体的な調査地域は、福岡市、熊本市、鹿児島市、尼崎市などである。目下、調査報告書の取りまとめを行っており、順次、学術論文としてまとめあげる予定となっている。第3に、本研究課題を博士学位論文としてまとめあげるための諸作業である。この作業は、指導教員の研究指導を受けつつ進めており、19年度を目途として一定レベルまで作業を到達させることが目標である。以上の通り、18年度の研究活動は、先行研究のレビューや実態調査を中心として進めたこともあり、年度内に発表することのできた研究業績は数少なく留まっている。こうして進めてきた研究作業の成果の取りまとめは、最終年度である19年度の課題である。なお、次項に示した研究業績の他に、学内の研究会メンバーとの共同執筆した著書『経済社会のグローカル化』がミネルヴァ書房から近刊予定となっている。同書で筆者が執筆した論文題目は「香港における公的扶助制度の改革と動向」である。

第3に、以上に関する研究作業を発表する作業であり、雑誌論文や共著を発表した。以上のように、平成19年度の研究活動は、先行研究のレビューや実態分析を中心として進めてきた。3年間の交付期間を通して、先行研究や実態調査データなど、非常に多くの豊富な研究材料を得ることができたため、引き続き分析・研究作業を進めていくことが課題となるとともに、当面の筆者の研究活動の深化を図ることのできる環境が整備されたといえる。
生殖細胞の成立の分子機構

生殖細胞の成立の制御機構を、ショウジョウバエ、魚類、両生類、哺乳類を実験対象として、分子・細胞学的研究法、細胞培養法などを駆使して研究し、以下の成果を挙げた。1.11-ケトテストステロン(11-KT)で誘起されるウナギの精子形成開始に関わる因子として、11-KT受容体、アクチビンB受容体、種々のCDK/サイクリン複合体を同定した。さらに、ティラピアの卵巣形成にエストロゲンが不可欠であること、また卵成熟時及び受精時におけるMPFの活性化、不活性化機構を明らかにした。2.イモリの精巣の培養系を用い、FSHの刺激によってセルトリ細胞で産生される増殖因子(減数分裂誘導因子)としてWT-1、アクチビン、IGF-Iを同定するとともに、プロラクチンが精原細胞のアポトーシスを起こすことを示した。3.ショウジョウバエの生殖細胞形成において、極細胞が生殖巣へ移動する際にNanosとPumilio蛋白質が関与することを明らかにするとともに、新規遺伝子として単離したindoraが極細胞の分化に必須であることを示した。4.マウスにおいてNeuregulin-b/ErbB3が、生殖隆起内での始原生殖細胞の増殖または生存を支持することを示すとともに、5.5から6.0日胚の間に胚体外外胚葉の作用によりエピブラスト上端部に始原生殖細胞の分化に必要な局所環境が誘導されることを示唆した。5.ショウジョウバエX/A比によるSxl遺伝子の初期胚型転写調節機構を明らかにするとともに、ゼブラフィッシュの予定生殖細胞の移動過程にDazl遺伝子が関与することを示唆した。6.マウスの受精に精細胞で発現するCalmeginが重要な役割を果たすことを示すとともに、半数体精子細胞特異的ライブラリーから、半数体精子細胞特異的遺伝子群を約80種類単離し、その構造解析を進めた。生殖細胞の成立の分子機構について、マウス、イモリ、魚類、ショウジョウバエを材料に以下の研究成果をあげた。(1)CHO細胞で発現させたリコンビナントウナギアクチビンBには強い精原細胞増殖作用があるが、減数分裂誘起作用は持たないことを器官培養系で示した。さらに、硬骨魚類ティラピアの卵巣分化に間質細胞で精製されるエストラジオール-17βが重要な役割を果たすことをはじめた示した。(長濱)(2)FSHによりイモリ精巣のセルトリ細胞で発現する遺伝子としてアクチビン/インヒビンβA subunitを同定した。また、精原細胞からなる精巣をFSHと培養して3-7日にβA subunit mRNAの発現量が増加した。さらに、ヒトアクチビンAは精原細胞の増殖を促進した。これらの結果から、イモリのセルトリ細胞で合成される精原細胞増殖因子はアクチビンAと結論された。(阿部)(3)ショウジョウバエの生殖細胞形成の第一過程に関わる極細胞形成因子がミトコンドリア1 rRNA(mtlrRNA)であることを示した。さらに、極細胞が生殖巣に取り込まれる過程に、胚のパターン形成に重要な働きをするNanos蛋白質が必要であることを明らかにした。(小林)(4)レセプター型チロシンキナーゼをコードするSkyが、マウス生殖降起内の始原生殖細胞で発現していることを明らかにした。さらに、そのリガンドのGas6がやはり生殖降起内で、Sky陽性細胞を取り囲む間質細胞で発現しており、またリコンビナントGas6が初代培養系において始原生殖細胞の増殖を支持することを示した。(松居)(5)ショウジョウバエ体細胞の性決定過程におけるda/sis-

b二量体によるSx1遺伝子の初期胚型プロモーターの活性化がdpnにより抑制されること、およびemcはdaやsis-bと二量体を形成することにより転写活性を阻害することを明らかにした。(井上)ウナギ精巣のcDNAライブラリーよりアクチビンI型及びII型受容体をクローニングし、それらがホルモン処理により精子形成を開始した精原細胞と精母細胞に強く発現していることをノーザンハイブリダイゼーションとin situハイブリダイゼーションにより明らかにした。また、ティラピアの卵巣から、これまでに知られていない新規のエストロゲン受容体cDNAを単離し、その全塩基配列を決定した(長濱)。イモリ精巣の器官培養系を用いて、ヒト・インシュリン様増殖因子(IGF-I)が精原細胞の増殖促進活性をもつことを示した。さらに、イモリ精巣からFSH受容体のcNDAを単離することに成功するとともに、プロラクチンが精原細胞のアポトーシス誘起活性をもつことを示した(安部)。マウスの半数体精子細胞特異的サブトラクションライブラリーを作成し、精子細胞特異的に発現する遺伝子、及び精細胞特異的に発現し精子細胞の分化とともに発現が高まる新規の遺伝子を数多く単離することに成功した(西宗)。マウスのEG細胞で特異的に発現する16個の遺伝子クローンのうち、ヒトEGF受容体にホモロギ-を示すクローンが生殖隆起内の始原生殖細胞で発現していることを見出した。また、7.5日胚の胚体外中胚葉(発生過程で始原生殖細胞が最初に出現する部位)で発現する新規の遺伝子を単離することに成功した(松居)。Nanos蛋白質が、(1)極細胞で活性化するエンハンサーの活性化時期の決定、及び(2)サイクリンB蛋白質の合成開始時期の決定、に関わるとともに、体細胞分化に必須な遺伝子の発現を極細胞中で抑制させる働きをもつことを明らかにした(小林)。先にクローニングしたゼブラフィッシュZOR遺伝子が、2つのRNA結合性ドメインとシステイン、ヒスチジンの繰り返しモチーフをもつ蛋白質をコードすることを明らかにするとともに、これが母性因子として存在し、母体mRNAの3'非翻訳領域中にみられる配列に結合できることを示した(井上)。ウナギの精子形成誘起ホルモンとして同定された11-ケトテストステロンの受容体cDNAクローンをウナギの精巣cDNAライブラリーより単離し、その全塩基配列を決定した。また、種々のGl/SサイクリンcDNAをウナギ精巣からクローニングし、そのうちA2、D2、E1、E2サイクリンmRNAが生殖腺刺激ホルモン処理1日後の精巣(精原細胞)で発現した。一方、A1サイクリンmRNAは生殖腺刺激ホルモンの処理数日後の精巣中の第一次精母細胞にはじめて出現したことから、A1サイクリンと減数分裂との関連が示唆された。(長濱)ヒトのインシュリンがイモリの精原細胞の増殖と減数分裂の開始を促進することを器官培養系で明らかにするとともに、これらのインシュリン効果はセルトリ細胞の混在率に比例して高まることを再構成培養系で示した。従って、インシュリンはセルトリ細胞に作用し、精原細胞に減数分裂を開始させる因子を分泌させることが示唆された。(安部)Calmegin遺伝子を欠失するマウスでは、個体の発生や精子の形態・数に異常はみられないが、卵子の透明体と結合できない精子が作られることを示した。