hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低温要求量の少ないモモの生理生態的特性解明と省エネ促成栽培への活用

県の試験場でもこれらの品種の露地栽培試験が行われ、露地でも通常の早生品種よりも早く収穫可能で、霜害の問題もないことが示された。さらに大学の附属農場および岡山と福岡の農家でもこれらの品種の試験栽培を行うことになり、異なる栽培条件下での生育試験が可能となる。研究室の院生2名とともに精力的にこの研究に取り組んでいるため、おおむね順調に進展している。少低温要求性モモ黄肉品種`KU-PP2'の萌芽に影響する低温遭遇量と生育温度との関係を明らかにするために、本年も昨年に行った実験の反復試験として、樹を低温遭遇時間が250,500,750時間に達したときに、それぞれ15,20,25°Cの人工気象室に搬入し、その後の生育を調査した。昨年の結果と同様に、低温遭遇量が大きいほど、また処理温度が高いほど、萌芽や開花が早まるとともに発芽率が高くなった。ハウスでの加温栽培については、これまでの温度と生育の関係を調べた実験結果をもとにして、低めでかつ生育があまり遅れることのない温度を各生育時期ごとに設定し、`KU-PP1'と`KU-PP2'をこの加温条件で栽培した。これにより、収穫が1か月以上促進されていたことから、少なめの暖房費でこれらの品種の早期収穫が可能であることを示した。本年は香川県農業試験場に加えて岡山大学でもこれらの品種の高接ぎ樹が結果し、露地栽培において、早い時期に高品質の果実が収穫可能であることが示された。早期開花による霜害は見られなかった。鹿児島大学でもこれらの品種の試験栽培を行うこととなり、低温遭遇量がかなり少ない地域での本品種の栽培適性を確認することになる。より萌芽や収穫の早い品種を開発するために、`KU-PP1'や`KU-PP2'の自殖や交配で得られた種子の胚培養の予備実験を行った。果実の採取時期、培地の種類、用いる部位などについて、好適な条件が示された。香川大学農学部で育成した低温要求量の少ないモモ新品種`KU-PP1'と`KU-PP2'について、低温遭遇量と生育温度が萌芽や開花に及ぼす影響を明らかにした。また、萌芽から収穫までの各生育時期における適温を、人工気象室を用いた実験と、過去の自然条件下での生育と温度の相関解析により明らかにした。これらのデータをもとに設定した低めの加温温度で`KU-PP1,2'のハウス栽培を行い、省エネで早期の収穫が可能であることを示した。また、凍霜害を防ぐ程度の少加温栽培でもある程度早期の収穫ができることを示した。研究室院生2名とともに精力的にこの研究に取り組んでいるため、おおむね順調に進展している。自然条件と温度制御下での少低温要求性モモの生育データがそろってきたので、これらを解析して、温度と生育に関するモデルを作成する。これまでのハウス栽培の地植え樹による実験は、ほとんどKU-PP1でしか行っていなかったが、今後はKU-PP2の地植え樹についても同様の実験を行って、効率的なハウス栽培の方法を検討する。また、休眠打破剤の処理による加温開始時期や収穫期の早期化について探る。育成した品種が香川県農業試験場でも高接ぎされ、結果年齢に達したので、より実際栽培に近い試験場でのハウス栽培も実施する予定である。KU-PP1とKU-PP2の両品種について、ハウスでフル加温栽培を行って、少加温栽培や前期加温栽培と萌芽、開花、収穫などの生育を比較する。また、低温遭遇量と生育温度の関係について、人工気象室を用いて両品種の比較試験を行う。さらに、試験場や農家での試験栽培における生育を比較し、環境との関係を探る予定である。一方で、より萌芽や収穫の早い品種の開発のために、KU-PP1、2の交配で得られた種子の胚培養技術を確立する予定である。
日本語教育における日本語母語話者・非母語話者混成クラスの相互行為に関する研究

本研究は、異なる文化背景や言語背景を持つ人々と共生する社会をいかに実現していくかという多文化共生の観点を基盤として、日本語母語話者と非母語話者が相互に学習することを期待し同じ立場で参加して対話する機会を持つ「混成クラス」を研究対象とし、活動を検討し改良していく示唆を得ることを目的として、現場の相互行為を分析するものである。本年度は、まず「大学の日本事情教育での日本人学生と留学生の混成クラス」半年分授業の録画データについて、文字化作業・文献での分析理論枠組み探索・データ分析を行った。成果としては、ディスカッションの中に現れる母語話者と非母語話者としての非対称性と力の行使に注目しエスノメソドロジーの会話分析の視点から分析した結果、その場に違和感無く浸透している非対称性が存在すること・その非対称性と力の行使が繋がっているという結果を得た。そして論文を発表し、混成クラス実践者と参加者に対して、誰もが行いそうなありふれた行為が権力作用につながっているという自覚と、微細な権力行使へと巻き込まれる警戒感を喚起した。次に「地域日本語教育での日本籍住民と外国籍住民の混成クラス」について、録音データ文字化作業を行い、本研究対象以外の現場の見学も行った。その上で上記「大学での混成クラス」のデータと比較しながら分析考察を行った。成果としては、大学や地域という実践フィールドの差異を超えて混成クラスのディスカッションに現れる参加者のカテゴリー化実践(何者として会話するのか)について、多文化共生を実現していくための手がかりを得た。具体的には、「日本人/外国人」というカテゴリーに収斂していく会話の仕組みとそこから外れて多様性を呈する仕組み、また「日本人」「外国人」カテゴリーが衝突し融合へとつながる会話の仕組みについて分析考察を行った。成果の一部を所属機関の報告書に記したが、今後も継続して成果を発表していく予定である。本年度は、既に参与観察して収集済みの「大学の日本事情教育での日本人学生と留学生の混成クラス」半年分授業の録音・録画データについて、データ整理・文字化作業・文献での分析理論枠組み探索・データ分析を行った(全て継続中)。具体的な作業としては、授業場面のデジタルビデオテープの録画データを分析可能な状態のものをより分けてDVD-R化、そのうちのグループディスカッション場面について談話の文字化資料を作成し、エスノメソドロジーの会話分析の文字化ルールに従って文字化資料を精緻化した。平行して、分析の方法や観点・概念を模索し検討するために、質的研究法、エスノメソドロジー、会話分析、多文化教育、異文化コミュニケーション、協同概念やアイデンティティ概念などについて文献を収集して参照し、会話分析やピアラーニングなどの勉強会に参加して知識を深めた。そして、分析の第一段階として、グループディスカッションの談話文字化資料をエスノメソドロジーのカテゴリー化実践の概念を用いて、参加者の関係性について分析した。成果としては、混成クラスでのディスカッションを進める中で起こる「日本人/外国人」という関係性の下で行われる役割分担について批判的に再考する必要があるという視点を得て、「言語文化と日本語教育研究会」にてポスター発表を行った。
離散事象システムに対するリライアブルかつノンブロッキングな分散スーパバイザの設計

本研究により、以下の成果が得られた。1.離散事象システムの分散スーパバイザ制御系の耐故障性について考察した.まず,ローカルスーパバイザのうちの幾つかが何らかの故障により稼動しなくなったとしても,システムがそれらの故障前と同じ振る舞いをするという意味で耐故障性を保証するノンブロッキングな分散スーパバイザの構成法を明らかにした.しかし,ノンブロッキング性と耐故障性の両方を保証する分散スーパバイザの制御動作は保守的になる場合があると思われる.そこで,許容できる範囲内でブロッキングを許すような,耐故障性をもつ分散スーパバイザの構成法についても明らかにした.2.離散事象システムの分散スーパバイザ制御において,制御仕様が満足すべき条件である共可観測条件について考察した.まず,言語上のある関数を定義し,共可観測性をその不動点として特徴づけた.そしてその関数に対して,分散スーパバイザ制御に有用ないくつかの性質を明らかにした.さらに,その関数の不動点を求める計算方法についても考察した.3.可制御事象の禁止に関する各ローカルスーパバイザの判断がORルールもしくはANDルールで統合されるような,離散事象システムの分散スーパバイザ制御について考察した.従来研究において,その制御動作のもとでの生成言語が制御仕様である可制御言語の部分言語となるような分散スーパバイザの構成法が提案されている.しかし,その生成言語自体は陽には与えられていない.そこで,生成言語を制御仕様に関して陽に表現した.この表現により,仕様言語に含まれているが,分散スーパバイザによって禁止されてしまう事象列の集合が明らかになる.本研究により,以下の成果が得られた.1.スーパバイザが一部の事象の生起のみを観測できる部分観測のもとでのスーパバイザ制御について考察した.まず言語の可観測性の十分条件として弱ノーマル性を定義した.この弱ノーマル性は従来提案されていたノーマル性よりも緩い条件であり,しかもノーマル性と同様に,言語の和に関して閉じているという望ましい性質をもつ.そして,与えられた言語の最大弱ノーマル部分言語の計算手続きを与え,それをノンブロッキングな部分観測スーパバイザの構成に応用した.2.制御対象である離散事象システムを複数のローカルスーパバイザで制御する分散スーパバイザ制御について考察した.各ローカルスーパバイザは可観測事象の一部のみを観測するため,それぞれは部分観測スーパバイザとなる.そこで,本研究で提案した言語の弱ノーマル性を分散スーパバイザ制御の場合に拡張した.そしてこの拡張された弱ノーマル性も言語の和に関して閉じているという望ましい性質をもつことを示した.さらに,最大弱ノーマル部分言語を用いて,ノンブロッキングな分散スーパバイザが構成できることを明らかにした.3.完全観測のもとでのスーパバイザ制御において,最大許容スーパバイザのロバスト性について考察した.まず,任意の最大許容スーパバイザに対して,閉ループシステムで制御仕様が達成されるシステムのクラスを明らかにした.そしで,制御仕様が達成されるシステムのクラスが最大になるという意味で最適な最大許容スーパバイザが常に存在することを明らかにし,そのような最適な最大許容スーパバイザを構成するための多項式オーダのアルゴリズムを提案した.本研究により、以下の成果が得られた。1.離散事象システムの分散スーパバイザ制御系の耐故障性について考察した.まず,ローカルスーパバイザのうちの幾つかが何らかの故障により稼動しなくなったとしても,システムがそれらの故障前と同じ振る舞いをするという意味で耐故障性を保証するノンブロッキングな分散スーパバイザの構成法を明らかにした.しかし,ノンブロッキング性と耐故障性の両方を保証する分散スーパバイザの制御動作は保守的になる場合があると思われる.そこで,許容できる範囲内でブロッキングを許すような,耐故障性をもつ分散スーパバイザの構成法についても明らかにした.2.離散事象システムの分散スーパバイザ制御において,制御仕様が満足すべき条件である共可観測条件について考察した.まず,言語上のある関数を定義し,共可観測性をその不動点として特徴づけた.そしてその関数に対して,分散スーパバイザ制御に有用ないくつかの性質を明らかにした.さらに,その関数の不動点を求める計算方法についても考察した.3.可制御事象の禁止に関する各ローカルスーパバイザの判断がORルールもしくはANDルールで統合されるような,離散事象システムの分散スーパバイザ制御について考察した.従来研究において,その制御動作のもとでの生成言語が制御仕様である可制御言語の部分言語となるような分散スーパバイザの構成法が提案されている.しかし,その生成言語自体は陽には与えられていない.そこで,生成言語を制御仕様に関して陽に表現した.この表現により,仕様言語に含まれているが,分散スーパバイザによって禁止されてしまう事象列の集合が明らかになる.
眼深部組織を標的とした次世代型ナノ点眼製剤の開発と網膜症治療への応用

点眼により非侵襲的に薬物を網膜へ到達させ、安全で効果的な新規の網膜症治療を可能とする「ナノ点眼製剤の開発とそれによる新たな網膜症療法の確立」を目指すべく、平成30年度は血管拡張作用を有するシロスタゾールやニルバジピン等の薬物ナノ結晶の調製法確立と点眼後の薬物角膜透過性について検討した。1)高い安定性及び保存性を有する薬物ナノ結晶点眼製剤の調製法を確立する:再結晶化を基盤とした結晶形制御技術によりシロスタゾールやニルバジピンの結晶多型を作成した。また、本薬物結晶に対し、界面活性剤(ソディウムドキュセート)、ベンザルコニウム塩化物、セルロース及びシクロデキストリンを添加剤としたビーズミル法(乾式及び水中破砕)を適用することで、安定な分散性及び粒子状態を有するナノ結晶分散液の調製方法を確立した(平均粒子径60-200 nm)。さらにこれら薬物ナノ結晶分散液は、溶液の状態と比較し分解性が低いことを明らかとした。2)ナノ結晶点眼製剤点眼後の眼内移行機構について確認する:上記で作成したナノ結晶製剤点眼後の眼内移行量を測定し、従来の溶液型点眼液より高濃度の薬物移行性を示すことを明らかとした。また、本薬物眼内移行にエンドサイトーシス経路が関与していることを見出した。以上、結晶形制御技術とビーズミル法を融合することで良質なナノ結晶点眼製剤が調整可能であることを見出した。来年度は、今回作成したナノ結晶点眼製剤の薬効について病態モデルを用いて評価する予定である。シロスタゾールおよびニルバジピンの眼科用ナノ結晶製剤の調製法を確立した。これら眼科用ナノ結晶製剤は分散性、安定性が高く、高い眼内移行性を示していた。これにより来年度には、糖尿病モデル動物を用い、網膜視機能の低下が本製剤の点眼や硝子体投与によりどの程度有用であるのかを把握することができると考える。また、眼内移行性が高まったことから、市販製剤と比較し薬物投与量を変更(減薬)させることによる副作用軽減効果の確認も容易に可能である。これら新規眼科用ナノ結晶製剤の確立及び評価結果は、これまでの点眼製剤と比較し非常にユニークな特性を示すことが期待でき、本年度の研究が順調に進展していることを示している。Wistarラットにストレプトゾトシンを投与することで、高血糖、低インスリン血症状態を誘導しするとともに、その際の網膜及び視機能変化を網膜電図と組織免疫染色にて検討する。また、本モデル動物にシロスタゾールおよびニルバジピンの眼科用ナノ結晶製剤を適用し、網膜組織変化や網膜電図の障害がどの程度改善されるのかを評価する。これにより本年度作成したナノ結晶点眼製剤の薬効評価および薬物動態を詳細に測定する予定である。
セキュアかつ低消費電力な断熱的論理回路の設計

高セキュリティな断熱的論理回路は、差動入力論理が電流ばらつきが少なくなることが分かった。この結果をふまえ、新しい断熱的論理回路CSSALを提案した。提案した論理回路CSSALを使用し、暗号回路で良く使用されるガロア体乗算器とSboxを集積回路実装したところ、提案回路による集積回路は、従来回路よりも1/10の低電力特性を示し、電流ばらつきは1/5となった。これらのことより、提案回路は暗号用論理回路として有望な回路であるといえる。セキュアな断熱的論理回路は,差動入力による論理回路が電流ばらつきが少なくなることが分かり,この結果を踏まえ,新しい差動断熱的論理回路CSSALを昨年度提案した.加えて,この回路を使用して,暗号回路の一部としてよく利用されるガロア体乗算器を0.18um CMOSプロセスを用いて集積回路の設計も行った.本年度は,昨年試作したガロア体乗算器の測定評価と,さらに,暗号回路に利用されるS-BOXの集積回路設計を行った.以下,主な研究実績である.(1)試作したガロア体乗算器は,動作周波数4MHz,消費電力1.13uW@1.25MHzで動作することが可能であり,これは従来の論理回路と比較して消費電力が約1/10となった.加えて,提案回路の電流ピークは均一性を示し,セキュアな回路であることを確認した.(2) 8bit S-BOXの集積回路設計を行った.使用したプロセスは0.18um CMOSである.S-BOXはガロア体乗算器と比較して,信号経路(クリティカルパス)が長くなるために,提案回路においては,3相クロックを使用してハザード抑制を実施した.高セキュリティな断熱的論理回路は、差動入力論理が電流ばらつきが少なくなることが分かった。セキュアな断熱的論理回路の回路構造は,シングルエンド入力と差動入力とに分類されるが,回路構造によって,シングルエンド入力,差動入力回路は,消費エネルギーに差が生じる.そこで,回路構造と消費電力にはどのような相関関係があるのかを回路シミュレーションより解析し、その要因を明らかにした.具体的には,差動入力論理の電流ばらつきが少ないことが分かった.その後,差動入力論理構造による新しい断熱的論理解路CSSALを提案した.この回路は,各ノードの電位部分を平坦化するために,並列にトランジスタを挿入した回路である.回路シミュレーションより,従来のセキュア断熱的論理回路よりも10倍以上の高耐性を示すことが分かった.このCSSALを用いて暗号回路に用いられるガロア体GF(2<sup>4</sup>)のアレイ型乗算器のLSI設計を行った.レイアウト結果より,本提案回路を用いることで,消費電力は従来の断熱的論理回路を用いた場合と同等となったが,よりセキュアな実装を行うことが可能となった.本年度は、前年度の結果を踏まえ、提案回路の集積回路を設計し、その周波数特性および電流特性を測定した。設計回路は、暗号回路の基礎構造であるS-boxである。このS-boxを設計するに当たり、回路構造に工夫を施した。具体的には回路を3構造とし、それそれを別位相をもつ電源で駆動することで、電流変動が少なくなるようにした。この集積回路を測定した結果、集積回路は125kHzで動作し、電流変動は極めて少ないことが分かった。[研究期間全体の概要]極低消費電力特性かつ高セキュリティ特性を有する論理回路の集積回路設計を目的とし、本研究では、ワイヤレス給電向け集積回路に断熱的論理回路を使用することを想定し、次のことについて明らかにした。(1)提案した断熱的論理回路は、回路構造が比較的安易であるにも関わらず、電流変動が少ないものであった。従来回路と比較し、シミュレーションでは1/2以下の電流変動であることが分かった。(2)提案回路を用いて暗号に必要な基本構造を集積回路実現した。具体的には、GF(2m)乗算器とSboxである。実現した集積回路を計測したところ、回路はワイヤレス給電向けの集積回路に適した速度で動作し、消費電力は従来回路と比較して1/4以下であることが分かった。また、電流変動も従来回路よりも少ないことを推測できた。これらの結果から、提案回路は、高セキュリティ特性を有することが分かった。今後は、これら結果を踏まえ、スマートカードなどで使用されている暗号回路を集積回路実現し、その電流変動、電磁界放射特性などを計測し、より高セキュリティ特性を有する回路実現を目指す。集積回路設計本年度は,ガロア体乗算器のLSI評価と,S-BOXのLSI設計が主な研究内容であったため,計画通り順調に進展していると評価した.今年度は,回路シミュレーションによる検証と回路の提案までが計画であったが,次年度の計画であるLSI設計に着手することができたために,計画以上に進展していると評価した.LSI試作により完成したS-BOXの評価,および,暗号回路AESの設計.その後,本研究課題の総括を行う.設計したGF(2<sup>4</sup>)のLSI評価と,暗号回路用S-boxのLSI試作および評価を行い,本提案方法の有効性を確認する.該当なし
β-カルボリンを用いたパーキンソニズムモデルの作成による神経細胞死機構の解明

1.β-carbolineによるパーキンソニズムモデルの検討:β-Carboliniumのpro-toxinであるβ-carboline(norharman,NH)をC57Blackマウスの腹腔内に1日2回0.5mmol(84mg)/kg・7日間投与した。最終投与より2日間休薬後、自発運動量・pole testによる運動能を測定した。更に1日後に断頭し、脳各部位のドパミン(DA)、5-HTおよびノルアドレナリン(NE)含量を測定した。自発運動量はNH投与によりmovement及びrearing共に約35%低下した。Pole testによるpole上端からの床までの所要時間は、1.5倍に増加した。脳内アミンの変化は中脳で著明であった。即ち、DA含量の低下は、線条体より中脳で強く認められ、それぞれコントロールの75及び40%であった。DOPAC及びHVAも中脳においてはコントロールの約50-55%まで低下したが、線条体ではHVA含量はコントロールの70%でありDOPACにおいては低下傾向が認められたにすぎなかった。他の部位(視床下部、皮質前部、皮質後部)におけるDA及びDOPACの著明な変化は認められなかったが、HVAについては視床下部及び皮質前部で20-30%の低下傾向が観察された。腹腔内投与後、マイクロダアリシス法によって脳内におけるβ-carboliniumを検出した。従って、β-carbolineによる神経化学的・行動変化は、β-carboliniumへの活性化経路を経て起こるものと推測され、β-carbolineのドパミン神経毒性を証明しパーキンソンニズムモデルとなり得るものと考えられた。2.β-Carbolinium cationのmicrodialysis法による検討:神経毒の経時的な毒性をdialysis法によって観察することは、神経毒の毒性評価とその薬理学的解析が可能となる。しかし、ドパミンの放出は直接細胞障害を反映していない。そこで、細胞外液中に漏出するlactateをmitochondria毒性の指標として検討した。β-Carboliniumである2,9-Me2NH^+とMPP^+を60分間線条体に灌流し、それらのlactateを指標とした毒性とMAO ihibitorの影響について検討した。0.1mMの2,9-Me2NH^+及びMPP^+で細胞外液のlactateはそれぞれ灌流前の250及び300%となり、200%レベルが4時間後も観察された。1mMでは両者によるlactateは、それぞれ400及び500%となり300%レベルが同様に4時間後も観察された。これは、両神経毒が細胞内に取り込まれた後、mitochondria呼吸鎖を長時間抑制した結果と思われた。一方、10μMのdeprenylはこの両神経毒によるlactateの上昇を効果的に抑制した(0.1mMの両神経毒によるlactateの上昇はほぼ100%抑制された)が、20μMのpargylineの抑制効果は小さかった。しかし、deprenylが神経毒の毒性発現機構のどこに抑制的に働いているかは今のところ明らかでなく、現在検討を進めている。0.1mMの2,9-Me2

NH^+及びMPP^+で細胞外液のlactateはそれぞれ灌流前の250及び300%となり、200%レベルが4時間後も観察された。1mMでは両者によるlactateは、それぞれ400及び500%となり300%レベルが同様に4時間後も観察された。これは、両神経毒が細胞内に取り込まれた後、mitochondria呼吸鎖を長時間抑制した結果と思われた。一方、10μMのdeprenylはこの両神経毒によるlactateの上昇を効果的に抑制した(0.1mMの両神経毒によるlactateの上昇はほぼ100%抑制された)が、20μMのpargylineの抑制効果は小さかった。しかし、deprenylが神経毒の毒性発現機構のどこに抑制的に働いているかは今のところ明らかでなく、現在検討を進めている。
原子間力顕微鏡を用いた光合成アンテナ色素蛋白複合体超分子配置のイメージング

光合成細菌の光合成系は,二種類のアンテナ色素蛋白複合体(LH1及びLH2)と光反応中心(RC)の3つの色素蛋白複合体が,有機的に結合した超分子配置を形成することにより生理機能を発現している。光合成膜蛋白質の結晶構造解析の成功により,RC, LH1,LH1-RCコア複合体,LH2の構造が原子スケールで明らかにされつつある。つい最近、オランダ・英国・米国の研究グループが共同で、天然由来の光合成膜におけるLH2アンテナおよびRC-LH1コア複合体の超分子配列の原子間力顕微鏡(AFM)を用いたその場観察を実現し、その成果を本年8月24日発刊の学術雑誌Nature(430,1058-1062)に発表した。その報告を受けて,最終年度は,AFM測定に最適と考えられる平坦な光合成膜を持つ紅色光合成細菌、Rps. viridis及びRps. acidophilaに注目し,これらの光合成細菌からのRC-LH1コア複合体の調製と,精製したコア複合体をリン脂質2重層膜に再構築することに焦点を絞り,勢力的に研究を展開した。透過型電子顕微鏡を用いた観測により,人為的に再構築した人工光合成膜において,LH1複合体の直径10mmに対応する環状の構造体が細密充填構造(2次元結晶)を取り配列している画像を取得した。今後,同様の手法を用いて任意比率でLH2およびRC-LH1複合体を再構築することにより,光合成膜中における各アンテナ複合体間のコヒーレントなエネルギー伝達機構を解明するための,人工光合成膜試料の開発が可能となることが期待される。これと平行して,光合成細菌Rps. rubrumのLH1アンテナ色素蛋白複合体を,単量体ユニットに分解した後に,再び人為的に再構築して複合体を調製する手法を確立した。上述の人工光合成膜の調製技術と合わせる事で,色素系を改変した人工の光合成色素蛋白複合体の巨視的コヒーレンスの探索が可能となることが期待される。このように,本プロジェクトは当初計画を大きく上回る研究成果を達成して,終了することとなった。光合成細菌の光合成系は二種類のアンテナ色素蛋白複合体(LH1及びLH2)と光反応中心(RC)の3つの色素蛋白複合体が有機的に結合した超分子配置を形成することにより生理機能を発現している。光合成膜蛋白質の結晶構造解析の成功により、RC, H1,LH1-RCコア複合体,LH2の構造が原子スケールで明らかにされつつある。LH1,LH2の2種類のアンテナ複合体の空間配列については、物性データを解釈する際のモデルとして便宜的な構造が仮定されている。しかしながら、「実際に生理機能を有する(生きている)光合成膜でアンテナ複合体の空間配置はどのようになっているのか?」と言う素朴な疑問については、光合成初期過程の機構解明の最も基本的な概念であるにも関わらず、現在のところその回答を見出そうする機運すら存在しない。本研究の目的は、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて生理活性を有する光合成膜のその場観察を行い、集光性色素蛋白複合体の超分子配置のマッピング行うことである。今年度は、その手初めとしてAFM測定に最適と考えられる平坦な光合成膜を持つ紅色光合成細菌Rps. viridis及びRps. acidophilaから調製した光合成膜試料に焦点を絞り、画像計測の物差しを作成することを目的として研究を行った。Rps. viridisにはアンテナ複合体としてLH1複合体の一つしか存在しないことが知られている。AFM計測を行ったところ、初期的ではあるがこのLH1に対応すると考えられる直径約100Å程度のリング画像の取得に成功した。Rps. acidophilaではこの大きなリングの他にLH2に由来すると考えれるサイズの小さなリング画像が混在している初期イメージが取得できた。独立な手法を用いて得られたAFM画像の同定を行う目的で、透過型電子顕微鏡を用いた光合成膜の観察を開始した。紅色光合成細菌Rps. pulstrisとRb. sphaerodiesから調製した光合成膜に関して初期的データの取得に成功しており、現在、シミュレーション等を行うことにより得られた画像が色素蛋白複合体のものと考えて妥当かどうかの検討を行っている。光合成膜蛋白質の結晶構造解析の成功により、RC, LH1,LH1-RCコア複合体,LH2の構造が原子スケールで明らかにされつつある。しかしながら、これら複合体の実際の空間配置(超分子配置)は現在のところ未解明である。今年度は、昨年に引き続きAFM測定に最適と考えられる平坦な光合成膜を持つ紅色光合成細菌Rps. viridis及びRps. acidophilaから調製した光合成膜試料に焦点を絞り、画像計測の物差しを作成することを目的として研究を継続した。透過型電子顕微鏡(TEM)を用いた観測により、LH1複合体の直径10nmに対応する環状の構造体が細密充填構造を取り配列している画像を取得した。

この画像データに対して、統計処理を行ったところ、環状構造体の直径は9.8±0.4nmで分布しており、その中心にRCに対応する構造が観測されることから、この環状構造体がLH1複合体に帰属できることを明らかにした。また、各LH1リングは細密充填構造を取り配列しているが、再隣接距離は約2nm程度、離れていることが明らかになった。LH2およびLH1の2種類のアンテナ色素蛋白複合体を持つ系に対して、TEM観察の物差しを作成する目的で、人為的に調製したリン脂質二重膜にアンテナ色素蛋白複合体を再構築した系に関して同様に研究した。初期的ではあるが、LH1に対応する環状構造体の観測に成功した。光合成細菌の光合成系は,二種類のアンテナ色素蛋白複合体(LH1及びLH2)と光反応中心(RC)の3つの色素蛋白複合体が,有機的に結合した超分子配置を形成することにより生理機能を発現している。光合成膜蛋白質の結晶構造解析の成功により,RC, LH1,LH1-RCコア複合体,LH2の構造が原子スケールで明らかにされつつある。つい最近、オランダ・英国・米国の研究グループが共同で、天然由来の光合成膜におけるLH2アンテナおよびRC-LH1コア複合体の超分子配列の原子間力顕微鏡(AFM)を用いたその場観察を実現し、その成果を本年8月24日発刊の学術雑誌Nature(430,1058-1062)に発表した。その報告を受けて,最終年度は,AFM測定に最適と考えられる平坦な光合成膜を持つ紅色光合成細菌、Rps. viridis及びRps. acidophilaに注目し,これらの光合成細菌からのRC-LH1コア複合体の調製と,精製したコア複合体をリン脂質2重層膜に再構築することに焦点を絞り,勢力的に研究を展開した。透過型電子顕微鏡を用いた観測により,人為的に再構築した人工光合成膜において,LH1複合体の直径10mmに対応する環状の構造体が細密充填構造(2次元結晶)を取り配列している画像を取得した。今後,同様の手法を用いて任意比率でLH2およびRC-LH1複合体を再構築することにより,光合成膜中における各アンテナ複合体間のコヒーレントなエネルギー伝達機構を解明するための,人工光合成膜試料の開発が可能となることが期待される。これと平行して,光合成細菌Rps. rubrumのLH1アンテナ色素蛋白複合体を,単量体ユニットに分解した後に,再び人為的に再構築して複合体を調製する手法を確立した。上述の人工光合成膜の調製技術と合わせる事で,色素系を改変した人工の光合成色素蛋白複合体の巨視的コヒーレンスの探索が可能となることが期待される。このように,本プロジェクトは当初計画を大きく上回る研究成果を達成して,終了することとなった。
理性主義的道徳理論の再構築とその応用─自然主義的道徳理論との新たな総合のために

本研究は、理性主義の立場からの道徳判断の正当化等の道徳理論の試みに対して、自然主義の立場から提示される様々な批判の意義を検討しつつ、そうした批判にもかかわらず理性が有する意味創生機能と批判機能に着目して、自然主義的研究の成果を踏まえた形で理性主義と自然主義の新たな統合の可能性を提示することを目的にしている。そうした中で今年度は、近年の自然主義的視点からの道徳研究の内で、特に進化論的倫理学の分野と道徳心理学の分野における研究状況をフォローし、それぞれの視点から理性主義的道徳理論に対して投げかけられている批判の内容を整理・検討した。道徳現象についての進化論的倫理学による研究では、社会的動物の生態との比較やゲーム理論を用いた人類の自然選択のメカニズムの解明などによって、道徳現象の基盤となる共感能力や協力行動の生成が説明され、さらに道徳心理学の研究では、脳科学からの実証データの集積も交えて道徳判断を支える感情ないし直観の働きの意義が明らかにされつつある。そしてそれらの研究成果は、それまでの理性主義的な道徳理論に対する様々な確度から批判の材料を自然主義者に提供している。例えば、理性主義的内在主義の「動機づけ」の問題や形而上学的基礎づけの問題についてである。とりわけ後者に関しては、直観的道徳判断を産み出す因果的機制の心理学的解明が「暴露論法」の形で活用され、理性主義者による道徳判断の正当化の試みが単なる「後づけ的説明」でしかなく、道徳は虚構であり、せいぜい文化相対的な信念の表明にしかならないとする道徳の実在性批判をうむことにつながっていることを確認した。本年度は、自然主義による道徳研究が理性主義的で形而上学的な道徳理論に対して提起する反実在論の課題を中心に検討し、その課題に対する対処の可能性を、「実在論」「実践的視点」「形而上学的概念の創生」などの観点から整理した。今年度は、自然主義的道徳理論の研究状況をとりまとめ、それらの特質をその背景となる自然科学の生成論や構造論の観点から整理するという目的を設定しており、その目的については概ね達成することができた。特に1990年代以降の道徳心理学や進化論、動物生態学、文化人類学などから得られた道徳の生成や構造に関する研究状況については概ね整理をすることができたが、それらの成果がもたらす既存の道徳理論に対する影響や批判の意義に関しては、その一部を検討するにとどまった。今年度遂行することができたのは、主に理性主義による形而上学的道徳理論を批判し、道徳に関する反実在論を唱える自然主義の立場に関する検討であった。ただし同じように反実在論をとったとしても、それが呼び寄せる道徳の相対性や虚構性の問題をどのように評価・対応するかに関しては幾つかの立場の違いがあり、その各々について批判的な検討ができたことは本年度の成果と言える。また、今年度は自然主義による理性主義批判の代表的対象として取り上げられることの多いカントが、その形而上学的思索の一方で、現代の自然主義に通ずる自然科学や心理学を培いつつ道徳現象の観察も行った状況を知るために、次年度以降に予定していたドイツでの調査の一部を前倒しし、カントが生活した地を訪ね、同地の研究者から社会環境も含めた当時の状況について聞き取り調査を行うことができた。何人かのカント研究者が指摘するように、カントが実践的領域に関して単なる地域や伝統相対性を越える合理性に関する信念を持ち得た背景について考察するにあたり、今回の調査は有意義であった。今年度研究する予定であった課題の一部を次年度にも繰り越した反面、次年度以降の予定を前倒しして今年度に実施することができたことから、総体的に見て、今年度の研究は概ね順調に進展していると評価することができる。今後は道徳に関する自然主義的考察から導かれる立場の中で、まず反実在論的立場に関する検討を引き続き重ねて行く。道徳が仮に虚構であるとしても、それが流通している現状をどのように解釈すべきかについてはなお検討の余地があるからであり、その虚構性のレベルは、宗教的信念や社会的慣習、貨幣などの制度などと比べてどの程度、いかなる意味で「虚構」なのかを考察する必要は残されているからである。別の言い方をすれば、自然的な意味でのリアリティはないとしても、現実に流通している以上は道徳がどの程度の妥当性を持つと言えるのかを検討する余地は残されている。その際、虚構とされる道徳は自然主義の批判の対象となっている理性主義的な道徳、就中、形而上学的概念を用いた道徳の解釈とどのような関係に立つことになるのかについても併せて検討したい。また、今年度十分に触れられなかった自然主義的実在論の立場についても、これと並行して検討する予定である。道徳的実在論を主張する以上は、道徳判断には何らかの真理性が伴っており、正誤の判定が可能である事を含意することになるが、それはいかにして可能であろうか。しかもその論証は、反実在論が道徳の実在性を挫くために活用した人類の道徳現象の生成に関する自然科学的事実をも取り込み、なおかつかつての社会ダーウィニズムの間違いを犯さない形で説明する必要がある。こうした課題を踏まえながら自然主義的実在論の可能性と課題についても改めて検討したい。その上で、実在論と反実在論の論点を整理しながら、その中でそれぞれが「実践理性」の一人称的働きをどのようなものとして捉えているかを吟味することで、今後の理性主義との統合という目的のための準備作業を進める予定である。

本研究は、理性主義の立場からの道徳判断の正当化等の道徳理論の試みに対して、自然主義の立場から提示される様々な批判の意義を検討しつつ、そうした批判にもかかわらず理性が有する意味創生機能と批判機能に着目して、自然主義的研究の成果を踏まえた形で理性主義と自然主義の新たな統合の可能性を提示することを目的にしている。そうした中で今年度は、近年の自然主義的視点からの道徳研究の内で、特に進化論的倫理学の分野と道徳心理学の分野における研究状況をフォローし、それぞれの視点から理性主義的道徳理論に対して投げかけられている批判の内容を整理・検討した。道徳現象についての進化論的倫理学による研究では、社会的動物の生態との比較やゲーム理論を用いた人類の自然選択のメカニズムの解明などによって、道徳現象の基盤となる共感能力や協力行動の生成が説明され、さらに道徳心理学の研究では、脳科学からの実証データの集積も交えて道徳判断を支える感情ないし直観の働きの意義が明らかにされつつある。そしてそれらの研究成果は、それまでの理性主義的な道徳理論に対する様々な確度から批判の材料を自然主義者に提供している。例えば、理性主義的内在主義の「動機づけ」の問題や形而上学的基礎づけの問題についてである。とりわけ後者に関しては、直観的道徳判断を産み出す因果的機制の心理学的解明が「暴露論法」の形で活用され、理性主義者による道徳判断の正当化の試みが単なる「後づけ的説明」でしかなく、道徳は虚構であり、せいぜい文化相対的な信念の表明にしかならないとする道徳の実在性批判をうむことにつながっていることを確認した。本年度は、自然主義による道徳研究が理性主義的で形而上学的な道徳理論に対して提起する反実在論の課題を中心に検討し、その課題に対する対処の可能性を、「実在論」「実践的視点」「形而上学的概念の創生」などの観点から整理した。今年度は、自然主義的道徳理論の研究状況をとりまとめ、それらの特質をその背景となる自然科学の生成論や構造論の観点から整理するという目的を設定しており、その目的については概ね達成することができた。特に1990年代以降の道徳心理学や進化論、動物生態学、文化人類学などから得られた道徳の生成や構造に関する研究状況については概ね整理をすることができたが、それらの成果がもたらす既存の道徳理論に対する影響や批判の意義に関しては、その一部を検討するにとどまった。今年度遂行することができたのは、主に理性主義による形而上学的道徳理論を批判し、道徳に関する反実在論を唱える自然主義の立場に関する検討であった。ただし同じように反実在論をとったとしても、それが呼び寄せる道徳の相対性や虚構性の問題をどのように評価・対応するかに関しては幾つかの立場の違いがあり、その各々について批判的な検討ができたことは本年度の成果と言える。また、今年度は自然主義による理性主義批判の代表的対象として取り上げられることの多いカントが、その形而上学的思索の一方で、現代の自然主義に通ずる自然科学や心理学を培いつつ道徳現象の観察も行った状況を知るために、次年度以降に予定していたドイツでの調査の一部を前倒しし、カントが生活した地を訪ね、同地の研究者から社会環境も含めた当時の状況について聞き取り調査を行うことができた。何人かのカント研究者が指摘するように、カントが実践的領域に関して単なる地域や伝統相対性を越える合理性に関する信念を持ち得た背景について考察するにあたり、今回の調査は有意義であった。
ロングパイル人工芝に適用可能な緩衝性能試験器と評価法の開発

本研究の目的はロングパイル人工芝に対して適用可能な緩衝性能試験器とその評価法の開発である.スポーツサーフェスは様々な運動様式に対する特性が考慮されるべきであるにも関わらず,従来の緩衝性能試験は単一の落下重錘試験による緩衝性のみによって評価している為,充分な緩衝性能の検討が行われているとは言いがたい.そこで筆者らが開発した緩衝性能試験器をロングパイル人工芝に対しても精度良く計測可能な改良を施し,さらに多段階・多面積衝撃試験法によって非線形Voigtモデルを用いたモデル化を行った.これによりロングパイル人工芝に対して様々な落下衝撃に対する緩衝特性をシミュレーションによって検討する事が可能となった.本研究の目的は近年普及がめざましいロングパイル人工芝に対して適用可能な緩衝性能試験器とその評価法の開発である.従来のサーフェスや陸上競技場のトラック等に対して実施されてきた衝撃試験およびその評価方法では必ずしもスポーツ活動によって生じる衝撃力の範囲がカバーされておらず,また,実際にプレーヤーが運動する際の加速度波形や床反力を計測すると衝撃試験とは相反する結果が観察されることがある.この原因の一つは,本来は様々な運動様式に対する特性が考慮されるべきであるにも関わらず,従来の衝撃試験は単一の落下重錘試験による緩衝性のみによって評価している為である.そこで本研究では筆者らが開発した多段階衝撃試験法による非線形Voigtモデルによってロングパイル人工芝のモデル化を行い,当該モデルの適用可能性についての検討を行った.初年度は第一段階として衝撃試験装置の改良を行い,安定した衝撃試験を実施可能とした.これは対象となるロングパイル人工芝は珪砂およびゴムチップを人工繊維の間に充填することにより天然芝の特性を模しているが,その構造上,安定した衝撃試験の結果を得ることが困難であった.そこで,衝撃試験器のテストフットに上下動の安定化を図るためのロッドを付加し,更に従来のウレタン系サーフェスに使用していたものよりも衝撃面積を大きくすることにより比較的安定して実験結果を得ることが可能となった.但し,衝撃面積をパラメータとして含むモデル化とその同定方法については従来のウレタン系サーフェスにおける同定手法をそのまま適用できないことが判明した.また,2次元衝撃試験器の改良を行い,従来よりも大きな衝撃力かつストロークの大きな衝撃にも耐えうるセンサとし,さらに正確な落下高と初期角度を測定する機構を装置に付加した.2年目では衝撃面積をパラメータとして含む粘弾性モデルとその同定方法の確立に重点をおいて研究を行った.本研究の目的は近年普及がめざましいロングパイル人工芝に対して適用可能な緩衝性能試験器とその評価法の開発である.従来のスポーツアリーナや陸上競技場のトラック等に対して実施されてきた衝撃試験およびその評価方法では必ずしもスポーツ活動によって生じる衝撃力の範囲がカバーされておらず,また,実際にプレーヤーが運動する際の加速度波形や床反力を計測すると衝撃試験とは相反する結果が観察されることがある.この原因の一つは,本来は様々な運動様式に対する特性が考慮されるべきであるにも関わらず,従来の衝撃試験は単一の落下重錘試験による緩衝性のみによって評価している為である.そこで本研究では筆者らが開発した多段階衝撃試験法による非線形Voigtモデルによってロングパイル人工芝のモデル化を行い,当該モデルの適用可能性についての検討を行った.初年度および2年目の研究成果により,2次元衝撃試験器のセンサ部の強化および重錘の落下高とセンサ上部の平行四辺形リンクの初期角度を正確に測定する機構を付加した.さらにロングパイル人工芝に対する鉛直方向の衝撃試験においては従来のテストフットでは再現性のあるデータが測定できないことが判明したためテストフットの改良とテストフットの面積をパラメータとして持つモデルとその新たな同定方法を提案した.最終年度となる3年目では,より高精度の同定を行う為,データの不均一の原因と考えられる表出部の人工繊維の影響を除去した状態での同定精度の検討を行ったが予想に反してデータのばらつきが大きく,同定精度の改善は見られなかった.そこで,当初の研究目的には2次元衝撃試験器による緩衝性の評価を計画していたが,本研究の根幹となる鉛直方向の同定精度を向上させることが最優先であると判断し,テストフットの更なる改良を行うことにより衝撃面積をパラメータとして持つ鉛直方向の同定精度の向上させることができた.本研究の目的はロングパイル人工芝に対して適用可能な緩衝性能試験器とその評価法の開発である.スポーツサーフェスは様々な運動様式に対する特性が考慮されるべきであるにも関わらず,従来の緩衝性能試験は単一の落下重錘試験による緩衝性のみによって評価している為,充分な緩衝性能の検討が行われているとは言いがたい.そこで筆者らが開発した緩衝性能試験器をロングパイル人工芝に対しても精度良く計測可能な改良を施し,さらに多段階・多面積衝撃試験法によって非線形Voigtモデルを用いたモデル化を行った.これによりロングパイル人工芝に対して様々な落下衝撃に対する緩衝特性をシミュレーションによって検討する事が可能となった.本研究の目的は近年普及がめざましいロングパイル人工芝に対して適用可能な緩衝性能試験器とその評価法の開発である.従来のスポーツアリーナや陸上競技場のトラック等に対して実施されてきた衝撃試験およびその評価方法では必ずしもスポーツ活動によって生じる衝撃力の範囲をカバーされておらず,また,実際にプレーヤーが運動する際の加速度波形や床反力を計測すると衝撃試験とは相反する結果が観察されることがある.この原因の一つは,本来は様々な運動様式に対する特性が考慮されるべきであるにも関わらず,従来の衝撃試験は単一の落下重錘試験による緩衝性のみによって評価している為である.

そこで本研究では筆者らが開発した多段階衝撃試験法による非線形Voigtモデルによってロングパイル人工芝のモデル化を行い,当該モデルの適用可能性について検討を行った.第一段階としては鉛直方向のみのモデル化を行ったが,ウレタン走路と比較すると約3倍の厚みがあり,さらに充填剤の可動性により測定誤差が大きくなる傾向があった.そこで衝撃試験装置の改良を行い,安定した衝撃試験を実施可能とし,さらにサーフェスに与える衝撃面積の変化をモデルパラメータに加えることにより総合的に同定精度の向上を図ることができた.同時に開発済みの2次元衝撃試験器の改良を行い,従来よりも大きな衝撃力かつストロークの大きな衝撃にも耐えうるセンサとし,さらに正確な落下高と初期角度を測定する機構を装置に付加した.これらの研究成果は従来の衝撃試験では評価が困難であったロングパイル人工芝の緩衝性能をモデル化とシミュレーションを用いることにより様々な衝撃に対する緩衝性能を検討できるようになり,さらにこれまでは単なる従来の静止摩擦および動摩擦係数としてしか表せなかった水平方向の特性に関しても,より実際のプレーヤーが発生する衝撃的力に対するサーフェスの挙動を検討できるようになった.当初の計画では2次元衝撃試験器を元にロングパイル人工芝における実験に適合するよう,センサの可動範囲を広げ,さらにより大きな衝撃にも耐えうるセンサの改良を行うこと.さらに,ランニングにおける能動的な衝撃を機械的に再生可能な衝撃試験器を作成し,改良した2次元衝撃試験器を用いてロングパイル人工芝に対する衝撃試験を行うこととしていた.しかし,これまでの鉛直方向のみの衝撃試験をロングパイル人工芝に対して実施し,ウレタン系サーフェスと同様の同定精度が得られるかどうかを確認したところ,これまで用いていたテストフットでは同定精度が低くなることが判明した.これは人工繊維と充填材で構成されたロングパイル人工芝の構造上テストフットの挙動が不安定になるためである.そこで初年度にはまずテストフットの改良を行い,ロングパイル人工芝のような不均一な表面に置いても安定した挙動が得られるようロッド付きとし,更により衝撃面積の大きなテストフットを製作した.これを用いることにより多段階衝撃試験における安定したデータが得られるようになったものの,依然としてウレタン系サーフェスと比較すると同定精度が低い問題があった.そこで,2年目には特に鉛直方向モデルの同定精度を向上させるための同定方法の検討を行い,従来の最小二乗法のみによるパラメータ同定ではなく,パラメータ探索を併用したハイブリッド同定を行うことにより同定精度の向上を図ることが出来た.2次元衝撃試験は本研究の目的ではあるがそのベースとなる鉛直方向のモデルおよびそのパラメータ同定の精度が得られないままで2次元衝撃試験に発展することは,2次元方向でのモデル化の可否にも影響してくると考えられるため,当初の予定からは遅れているがまず鉛直方向モデルの同定精度の向上を優先して研究を遂行した.
機能的および構造的黄体退縮過程における酸素ストレスのアポトーシスに与える影響

プロスタグランディンF2α(PG)は黄体退縮因子として知られており、また、黄体退縮が最終的には黄体細胞自身のアポトーシスと言われ、近年bcl-2遺伝子が様々な酸素ストレスによるアポトーシスを抑制すること、Nitric Oxideがマクロファージなどにアポトーシスを起こすことなどが明らかになっており、黄体退縮期にPGがFRを介してアポトーシスを誘導する可能性が考えられる。昨年度の研究により、PG投与により卵巣実質からFRが産生されることを証明したが、本年度の研究では、偽妊娠ラットにおいて、PGに惹起されたFRを介しての機能的および構造的黄体退縮の誘導を証明することを目的とした。実験(1):血清プロゲステロン濃度測定による機能的黄体退縮の評価PG投与1時間後に採血・卵巣摘出。遠心し血清を得た後、プロゲステロン濃度をRIA法にて測定した。以上をPG投与群・コントロール(生食投与)群・FR消去酵素であるSOD+カタラーゼ前投与群で比較検討した。PG投与群では、コントロール群に比して血清プロゲステロン値の約60%の減少が認められ、FR消去酵素前投与によりその減少が有意に抑制された。(P<0.05)。実験(2):電気泳動法による構造的黄体退縮に伴うアポトーシスの証明摘出卵巣からゲノムDNAを抽出し、Ethidium bromideにて染色したのち、アガロースゲル電気泳動法でラダーとして検出されるDNAの断片化を検討した。以上をPG投与群・コントロール(生食投与)群・FR消去剤(SOD+カタラーゼ)投与群で比較検討した。コントロール群では認められなかったDNAラダーが、PG投与群では認められ、FR消去酵素前投与により抑制された。以上より、PGに惹起されたFRを介して機能的および構造的黄体退縮が誘導されることが証明された。プロスタグランディンF2α(PGF2α)は強力な黄休退縮作用を有し、一方フリーラジカル(FR)は退縮期において増加してプロゲステロン産生を抑制するとされており、PGF2αとFR産生との間に何らかの関連性が示唆される。本年度の研究において、偽妊娠ラット黄体退縮期におけるPGF2αを介してのFR産生をin vivoで証明することを目的として実験を行った。実験(1):多機能デジタル生体顕微鏡を用いたFR産生の証明(2):卵巣組織中での過酸化脂質の定量化卵巣実質におけるFRの代謝産物である過酸化脂質(LPO)濃度をOhkawa法を用いて測定した。PGF2α投与群でLPOは、コントロール群に比して有意に増加した(p<0.05)。SOD+カタラーゼ投与群では、この増加が有意に抑制された(p<0.05)。(P<0.05)。
MLLと融合蛋白を形成するLARGの核内標的分子の同定と核内機能解析

予定通りLARGのみならず、その哺乳類ホモログであるRGS-RhoGEFに対する特異的・高親和性モノクロナール抗体を完成することができた。これら抗体は、それぞれ特異的に内因性RGS-RhoGEFを認識することが可能であった。これによって細胞内のネイティブなシグナル構成成分複合体を免疫沈降することに成功した。この様な抗体はまだ世界的にも報告されていない。そこで、予定より早く、ヒト前骨髄白血病細胞、HL-60細胞の分化誘導の系を用いて、LC/MS/MSによるLARG蛋白複合体のショットガンプロテオミクスを開始した。ATRAまたはPMAを用いて、好中球またはマクロファージへHL60細胞を分化させた。分化度の判定には、CDマーカーを用いたFACS解析を行った。その結果、HL-60細胞分化の過程でG12/13,RGS-RhoGEFの発現が変化すること、またそのシグナル活性が変化することが明らかになった。さらに、RGS-RhoGEFが分化系統に応じて、特異的な部位でリン酸化されることも明らかになってきた。これらリン酸化がRhoGEFの活性化に関与してくる可能性を示唆するデータを最近得た。この様な結果は、このG12/13RhoGEFRho活性化シグナルが、白血病治療のターゲット、とくに分化誘導療法の標的分子となりうることを示している。今後、シグナル活性複合体の解析、細胞内の動態解析をさらに進め、標的分子を決定し分化誘導シグナルの調節を可能とする。白血球細胞分化における、RH-RhoGEFと標的分子間の相互作用からなるシグナルの章義を解明することを目的とした。予定通り、HL60細胞の分化誘導前後におけるRH-RhoGEF複合体構成分子の変化をショットガンプロテオミクスによって解析した。ショットガンプロテオミクスを遂行するために、RH-RhoGEFに対する特異的モノクロナール抗体も完成させた。その結果、(1)HL-60細胞の分化において、RH-RhoGEFの発現シグナルが劇的に変化すること、ショットガンプロテオミクスの結果から、(2)RH-RhoGEFが核内で転写因子やポリーコーム蛋白と複合体を形成しそれ自身が造血細胞の分化・自己複製機能に関する遺伝子発現調節に何らかの機能を果たしていること、(3)RH-RhoGEFが細胞周期を制御して細胞増殖・分化を制御する可能性がある、という新しい知見を得ることができた。さらに、白血病細胞分化に応じて、(4)細胞質や核でRH-RhoGEFが特異的な部位においてリン酸化されることも明らかになった。そこで、RH-RhoGEFが細胞分化や細胞周期制御において果たす役割を検討するため、RH-RhoGEFや同定された標的因子を、レンチウイルスの系を用いてHL60細胞に強制発現や発現抑制させて、フローサイトメトリーによる細胞周期解析や免疫細胞染色解析を行い、その影響を観察する事を開始した。本研究におけるRH-RhoGEFによる細胞周期や細胞分化制御機構が解明は、新しい白血病治療薬開発の基盤になると考える。私達は、“H-RhoGEF自身が、直接細胞悪性化に関与する"という仮説を立て、白血病細胞HL60の分化誘導系を用いて今まで不明であったRH-RhoGEFの核内標的分子の同定と核内機能解析を遂行した。その結果、RH-RhoGEFがHL60細胞分化を誘導する事を見い出した。(1)HL60細胞のATRA(all-trans retinoic acid)による好中球に分化誘導時における、核と細胞質でのRH-RhoGEFの著明な発現増加、(2)RH-RhoGEFのL、entivirusを用いたHL60細胞への強制発現による分化促進作用、(3)内因性RH-RhoGEFを認識できる高感度特異的な抗体の開発とその有用性、(4)その抗体を用いたショットガンプロテオミクスによるRH-RhoGEFの新たな核内のターゲットを同定、(5)核内RH-RhoGEFが、転写抑制因子RFP(Ret Finger Protein、TRIM27)、細胞増殖抑制作用を持つと考えられているPML(Promyelocytic Leukemia、TRIM19)とNuclearbody(NB)といわれる動的な蛋白複合体を形成する可能性、(6)HL60細胞分化・細胞周期に応答して修飾されるp115RhoGEFのリン酸化部位の同定、について明らかにすることができた。今後、RH-RhoGEFの急性骨髄性白血病細胞分化促進機構のより詳細な分子機構の解析ができれば、新しい分化誘導療法の開発のための低分子化合物の開発のみでなく、エピゲノム治療・創薬にも発展できると考える。