hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精密質量分析を応用した新手法による水系感染症ウイルスの消毒不活化メカニズムの解明

本研究では,精密質量分析を応用し,消毒処理におけるウイルス構造タンパク質の変性をアミノ酸レベルで捉えることにより,水系感染症ウイルスの不活化メカニズムを解明することを試みた.その結果,紫外線照射-過酸化水素処理において生じたヒドロキシルラジカルによるウイルス構造タンパク質の酸化が確認されたと共に,精密質量分析を応用することにより,酸化されたウイルス構造タンパク質由来ペプチドの箇所を特定することに成功した.病原性ウイルスによる水系感染症の制御には,消毒処理過程におけるウイルスの感染性の消長,並びに不活化メカニズムを詳細に把握し,効果的且つ効率的な処理を施すことが重要となる.しかしながら,不活化メカニズムの解明に向けた革新的な手法が未確立であることから,培養不可能なウイルスは勿論のこと,培養可能なウイルスでさえ不活化メカニズムの解明には至っていないのが現状である.そこで,本研究では,精密質量分析を応用することにより,ウイルスの感染性を決定づけるカプシドタンパク質の変性をアミノ酸レベルで捉える全く新しい手法を開発し,培養可能なウイルスのみならす,培養不可能なウイルスの消毒処理における不活化メカニズムを解明することを目的とした.本年度は,ノロウイルス及び水系感染症ウイルスの代替指標ウイルスとして広く用いられている大腸菌ファージMS2を研究対象とし,タンパク質の濃縮及び精製,マトリックス溶液の組成,レーザー強度といったMALDI-TOF-MSによるカプシドタンパク質分析条件の最適化を行った後,紫外線照射-過酸化水素処理前後のカプシドタンパク質の質量分析を実施した.その結果,処理過程で生じたOHラジカルによるカプシドタンパク質の質量の増加,すなわち酸化が確認された.また,タンパク質消化酵素によるタンパク質のペプチド化により,酸化されたペプチドの特定も可能であることが示された.加えて,A549細胞を用いたアデノウイルスのプラック形成法の構築にも成功した.病原性ウイルスによる水系感染症の制御には,消毒処理過程におけるウイルスの感染性の消長,並びに不活化メカニズムを詳細に把握し,効果的且つ効率的な処理を施すことが重要となる.しかしながら,不活化メカニズムの解明に向けた革新的な手法が未確立であることから,培養不可能なウイルスは勿論のこと,培養可能なウイルスでさえ不活化メカニズムの解明には至っていないのが現状である.そこで,本研究では,精密質量分析を応用することにより,ウイルスの感染性を決定づけるカプシドタンパク質の変性をアミノ酸レベルで捉える全く新しい手法を開発し,培養可能なウイルスのみならず,培養不可能なウイルスの消毒処理における不活化メカニズムを解明することを目的とした.本年度は,塩素処理前後の大腸菌ファージMS2のカプシドタンパク質の質量分析を実施した.その結果,塩素処理において残留塩素の中和に使用したチオ硫酸ナトリウムによるタンパク質のイオン化の著しい阻害が確認された.そのため,塩素処理やオゾン処理といった処理後に中和を伴う消毒処理においては,中和後のタンパク質の更なる精製を検討する必要があることが明らかとなった.また,アデノウイルスを研究対象とし,紫外線照射処理前後のタンパク質の質量分析についても実施した.その結果,アデノウイルスのカプシドタンパク質(IIIa,VI,IX),並びにコアタンパク質(V,VII)の質量分析に成功し,処理前後において,これらのタンパク質の質量は変化しないことが確認された.本研究では,精密質量分析を応用し,消毒処理におけるウイルス構造タンパク質の変性をアミノ酸レベルで捉えることにより,水系感染症ウイルスの不活化メカニズムを解明することを試みた.その結果,紫外線照射-過酸化水素処理において生じたヒドロキシルラジカルによるウイルス構造タンパク質の酸化が確認されたと共に,精密質量分析を応用することにより,酸化されたウイルス構造タンパク質由来ペプチドの箇所を特定することに成功した.本年度は,ノロウイルス及び大腸菌ファージMS2を研究対象とし,MALDI-TOF-MSによるカプシドタンパク質分析条件の最適化に加え,紫外線照射-過酸化水素処理におけるカプシドタンパク質の変性箇所の特定,並びにアデノウイルス定量のためのプラック形成法を構築できたことから,研究計画は順調に進展している.水環境工学,水処理工学来年度は,主にアデノウイルス及びポリオウイルスを研究対象とし,塩素処理及びオゾン処理におけるウイルスの感染性の消長評価,並びにカプシドタンパク質の変性箇所を特定する.物品費が当初の予定よりも安く抑えられたために未使用額が生じた.未使用額は次年度の物品費として使用することにより,当初の予定よりも実験回数を増やし,結果の信頼性の向上を図る.
多次元信号復元のための事例に基づく非分離冗長重複変換の設計と実現

本研究では、冗長性、非分離性、重複性、対称性、局所性、タイト性を有する多次元変換を提案し、理論解析、設計、実現、および応用展開を行った。まず、既存の非分離重複直交変換を冗長構成に拡張し、その性質を明らかにした。また、事例に基づく学習設計法を提案し、有効性を示した。さらに、GPGPU/FPGA実装をとおして実時間処理の可能性を示した。他に、画像/ボリュームデータの復元処理に応用し提案法の有効性を確認した。複素画像復元処理への応用展開の準備として複素係数型への拡張も行った。本研究では、非分離冗長重複変換の設計、実現および信号復元応用について検討している。平成26年度は特に、事例に基づく辞書学習、三次元拡張について検討を行った。非分離冗長重複変換は、先に我々が提案した二次元画像に対する冗長変換で、対称性と重複性を有する水平垂直不可分な要素画像により構成される。本変換は任意の有理数の冗長度を選択できる上、エネルギー保存制約を構造的に与えられる利点をもつ。組込みビジョン時代を迎え、画像センシング環境は多様化している。また、超並列計算時代を迎え、高次元信号処理の普及も必然である。このようは背景から、高次元信号のノイズ除去、超解像、欠損修復等を効率的に実現できる信号復元技術について、その可能性を明らかにする本研究の成果の意義は大きい。具体的な成果を以下にまとめる。まず、顔画像を事例とした辞書学習により非分離冗長重複変換の設計を行った。この事例に基づく設計辞書を画像復元問題に適用し、その有効性を確認した。また、三次元へと構成を拡張し、MRIデータを事例として辞書学習を行い、三次元非分離冗長変換の設計を行った。設計した三次元辞書でMRIデータの非線形近似を行い、構造的辞書学習法として知られている三次元スパースK-SVDの結果と比較して、提案手法の有効性を確認した。これら研究成果について、音響音声信号処理に関する国際会議(ICASSP2014)や信号処理シンポジウムなど国内外の学会にて積極的に発表を行い、広く情報を発信すると共に、今後の発展に有益な情報の収集を行った。また、世界中の科学者、開発者に広く利用されているMathworks社の数値シミュレーターMATLAB/Simulinkにて提案法の設計や応用のプログラムを構築し、これらを同社が運営するサイト上にて公開した。平成27年度は特に、事例に基づく設計の効率化、三次元ボリュームデータ復元応用、多重解像度解析構成に対応したGPGPU実装について検討を行った。非分離冗長重複変換は、我々が提案している多次元信号に対する冗長変換で、対称性と重複性を有する水平垂直不可分な要素画像により構成される。IoT時代を迎え、信号センシング環境は多様化している。また、大規模計算時代を迎え、高次元信号処理の普及も必然である。このような背景から、高次元信号のノイズ除去、超解像、欠損修復等を効率的に実現できる信号復元技術について、その可能性を明らかにする本研究の意義は大きい。平成27年度の具体的な成果を以下にまとめる。まず、非分離冗長重複変換の事例に基づく設計の効率化を行った。目的関数の解析的勾配を導出し、確率的勾配降下法を利用して、大規模な設計を可能とした。また、三次元光コヒーレンストモグラフィー(OCT)画像のノイズ除去に提案法を応用したほか、周波数領域でのGPGPU実装による多重解像度解析構成の高速化を行った。これらの研究成果について、アジア太平洋信号情報処理学会年次大会(APSIPA ASC2015)や信号処理シンポジウムなど国内外の学会にて積極的に発表を行い、広く情報を発信すると共に、今後の発展に有効な情報の収集を行った。また、非分離冗長重複変換の信号境界処理法のほか、指向性重複直交変換の混成構成によるポアソンノイズ除去および画像融合に関して学術論文にまとめた。平成27年度の当初計画は、非分離冗長重複変換の事例に基づく設計の効率化と復元問題に特化した設計手法の提案、周波数領域でのGPGPU実装の実用化に向けた改善、具体的な三次元ボリュームデータを対象とした復元応用への展開を予定していた。物品購入、成果発表なども含め概ねこの研究計画のどおりに進めることができた。特に、設計の効率化によって、これまで困難で事実上不可能であった大規模な設計が可能となり、応用範囲が広がった。また、多重解像度解析構成の二次元および三次元変換の周波数領域処理をGPGPU上で実装し、処理速度の向上を確認することができた。さらに、光コヒーレンストモグラフィー(OCT)により観測したマウス肝細胞の三次元ボリュームデータに対するノイズ除去を実施し、提案法の効果を確認することができた。これまでの研究成果として、非分離冗長重複変換の信号境界処理法のほか、指向性重複直交変換の混成構成によるポアソンノイズ除去および画像融合に関して学術論文にまとめた。現在、事例に基づく設計法に関する学術論文を投稿中である。今後、研究目標を達成するための準備を整えることができた。しかしながら、信号復元問題のおいて観測過程を考慮した設計について未検討である。他にも、提案変換の対称性や局所性などの特徴を考慮した高速実装も課題として残されている。再利用しやすいモジュールやライブラリの整備も不十分な状態である。本研究では、非分離冗長重複変換の設計、実現および信号復元応用について検討を行った。

平成28年度は特に、離散フーリエ変換領域実現とそのGPGPU実装、ストリーミング処理実現とそのFPGA実装、および複素画像対応を実施した。非分離冗長重複変換は、我々が提案している多次元信号に対する冗長変換で、対称性と重複性を有する水平垂直不可分な要素画像により構成される。本変換は任意の有理数の冗長度を選択できる上、エネルギー保存制約を構造的に与えられる利点をもつ。IoT時代を迎え、信号センシング環境は多様化している。また、大規模計算時代を迎え、高次元信号処理の普及も必然である。このような背景から、高次元信号のノイズ除去、超解像、欠損修復等を効率的に実現できる信号復元技術について、その可能性を明らかにする本研究の意義は大きい。平成28年度の具体的な成果を以下にまとめる。まず、離散フーリエ変換領域での多重解像度解析実現法を提案し、GPGPU上での高速実装を行った。多次元フィルタリングと標本化格子変換を周波数領域での要素毎の演算に帰着させ、GPGPUでの高並列実装を可能とした。また、映像信号に対する分析合成処理の実時間実現を目的とし、FPGA上でのストリーミング実装を行った。他にも、複素画像に対応した非分離冗長重複変換の理論と設計について検討を開始した。前年度および今年度の研究成果について、画像処理に関する国際会議(ICIP2016)やアジア太平洋信号情報処理学会年次大会(APSIPA ASC2016)のほか、信号処理シンポジウムなど国内外の学会にて積極的に発表を行い、広く情報を発信すると共に、今後の発展に有効な情報の収集を行った。また、非分離冗長重複変換の理論と設計に関して学術論文(IEEE Trans. on Signal Process.)にまとめた。本研究では、冗長性、非分離性、重複性、対称性、局所性、タイト性を有する多次元変換を提案し、理論解析、設計、実現、および応用展開を行った。まず、既存の非分離重複直交変換を冗長構成に拡張し、その性質を明らかにした。また、事例に基づく学習設計法を提案し、有効性を示した。さらに、GPGPU/FPGA実装をとおして実時間処理の可能性を示した。他に、画像/ボリュームデータの復元処理に応用し提案法の有効性を確認した。複素画像復元処理への応用展開の準備として複素係数型への拡張も行った。平成26年度の当初計画は、非分離冗長重複変換の事例に基づく設計の検討と画像復元応用を行う予定であった。また、同変換の実時間実現のための組込み実装および超並列実装への準備も開始する予定であった。物品購入、成果発表なども含め概ねこの研究計画のとおりに進んでいる。さらに、同変換の三次元拡張など計画以上に進展した部分もある。このことから組込み実装よりも超並列実装の準備を優先的に進めた。GPGPUを搭載した計算機を購入し、提案する二次元変換の周波数領域での処理を実装し、速度の大幅な向上が見込める結果を得た。さらに、画像、ボリュームデータ共に、非分離冗長重複変換が既存技術であるスパースK-SVDと同等あるいは高い信号近似性能を示すことを確認した。
いもち病菌の病原力因子Rbf1の分子機能解明を目指した標的因子の探索

イネいもち病菌の病原力遺伝子RBF1をイネに導入したが、転写レベルでは高発現していたものの、タンパク質は検出限界以下であった。そこで、Rbf1タンパク質をイネに蓄積させるために、まず、コドン使用頻度をイネ用に改変した人工遺伝子OsRBF1を合成した。また、翻訳効率を高めるために、翻訳エンハンサーであるイネアルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子の5'非翻訳領域と、シロイヌナズナのヒートショックタンパク質遺伝子のターミネーターでOsRBF1をはさみ、トウモロコシのユビキチンプロモーターの下流に連結したバイナリーベクターを構築した。過剰発現による生育不良などの弊害が起こる可能性を考慮し、CaMV 35Sプロモーターを利用したバージョンも構築した(以上、Rbf1-Exo系統用ベクター)。イネで確実に細胞外に分泌させるために、イネのキチナーゼ遺伝子Cht-2のシグナル配列領域を合成し、OsRBF1のシグナル配列領域と置換した。同時に、Rbf1タンパク質を細胞質で発現するイネ(Rbf1-Cyt系統)を作製するために、OsRBF1の分泌シグナル配列を除いた翻訳領域を持つバイナリーベクターを同様に構築した。次に、上記2種のバイナリーベクターをアグロバクテリウム法でイネ(品種:日本晴)に導入し、再分化植物体におけるOsRBF1の転写量を定量RT-PCR法で解析し、高発現系統10種、ならびにコントロールとして低発現系統1種を選抜した。それらを隔離温室で栽培し、次世代種子を収穫した。イネ由来のシグナル配列を利用したバイナリーベクターの構築は完了していないが、その他は計画通り進行した。前年度作製したOsRBF1遺伝子導入イネについて、抗HA抗体を用いてウェスタン解析を行い、高発現系統の次世代種子を得る。得られた系統について、葉鞘および桿を用いてタンパク質画分を調製し、Rbf1タンパク質の蓄積部位を確認する。その後、Δrbf1株を接種し、病原性やBIC形成を詳細に評価する。いずれのイネ系統においてもΔrbf1の表現型が相補されなかった場合は、野生型いもち病菌やエリシターを用いて、OsRBF1導入イネの病害抵抗性を評価する。消耗品類が当初計画より安価に調達できたため。また、今年度予定していた組換えイネ作製のうち1系統が次年度に繰り越されたため、その分の人件費が次年度使用額となった。
塩化物、炭酸水素塩、リン酸塩混合溶液中における歯科用アマルガムの電気化学的挙動

ヒト唾液の主要無機成分である塩化物,炭酸水素塩およびリン酸塩の3成分を含む溶液について,これらの塩の歯科用アマルガムの電気化学的挙動に及ぼす影響を検討した。実験は市販歯科用アマルガム4種(従来型1種,高銅型3種)を用い,20mM炭酸水素塩,5mMリン酸塩(pH=7)の混合溶液中における繰り返し充放電曲線を電流密度0.252.0mA/cm_2の範囲で測定して行った。従来型アマルガムの炭酸水素塩溶液中における陽分極電位は著しく高く,リン酸塩添加の影響はほとんどなかった。30mMの塩化ナトリウムの添加は陽分極電位を著明に低下させ,炭酸水素塩,リン酸塩混合溶液中においても塩化物イオンが存在すれば,錫が容易に溶出することを示した。高銅型アマルガムは炭酸水素塩溶液中における陽分極電位が040.7V(SCE)になるアマルガムと従来型アマルガムと同様に著しく高くなるアマルガムがあった。前者はリン酸塩添加によって陽分極電位が高くなったが,後者ではリン酸塩添加の影響は不用であった。30mMの塩化ナトリウムの添加によって,両者ともに陽分極電位が低下し,塩化銅を生成しつつ溶解することを示した。高銅型アマルガムの銅の反応をリン酸イオンが抑制する場合があることを考慮すると,腐食を加速する成分で腐食試験液を構成するという観点からはリン酸イオンの存在は無用である。しかし,例えば,口腔内で起こる腐食がリン酸塩皮膜存在の下で進行するならば,口腔内腐食反応を再現させるということから,リン酸塩は必須の成分となり,このような事情は炭酸水素塩についても同じであり,更にこれら抑制成分の詳細な検討が必要であると考えられた。
膵癌幹細胞におけるCD133依存性シグナルの解明とシグナル反応性miRNAの解析

幹細胞マーカーCD133の機能は十分に解明されていない。我々は膵癌細胞株Capan-1においてCD133の発現が幹細胞様形質と相関することを明らかにし、CD133高発現の亜株を樹立した。この高発現細胞の性質をCD133ノックダウン細胞と比較し、CD133発現が上皮間葉転換(EMT)を誘導することを確認した。両者で発現の変化するタンパクおよびmiRNAを解析し、EMT制御タンパクSlug (転写因子)、miR-30ファミリーのEMT誘導への関与が示され、さらに低酸素では低酸素反応の鍵レギュレーターHIF-1alphaの関与が示唆された。本研究課題の目的は、膵癌幹細胞におけるCD133依存性シグナルを明らかにすることである。細胞表面タンパクCD133は多くの癌で癌幹細胞マーカーであることが報告されている。我々は膵癌培養細胞において、CD133の発現が、造腫瘍性、薬剤耐性、遊走能および浸潤能などの癌幹細胞様形質と相関していることを明らかにしている(Hayashi他2012、Ding他2012)。本研究では我々の樹立したCD133高発現細胞およびノックダウン細胞を用いてCD133依存性シグナルが癌幹細胞様形質とどのようにかかわっているかを明らかにする。膵癌は現在もきわめて予後不良の癌(5年生存率10%以下)であり、早期診断法ならびに新たな治療法の開発が急務である。膵癌細胞の幹細胞性維持に働くメカにズムを明らかにし、これを標的とした治療法を開発することで、根治につながることが期待できる。実施計画としては、大きく分けて2つあり、(1) CD133の下流に存在するシグナル分子について、タンパク質のリン酸化、切断、局在性の変化、あるいは転写制御などを介したシグナル伝達について検討する。(2) CD133の発現とmiRNAの発現パターンとの関連を明らかにし、miRNAを介したCD133の細胞機能制御について検討する。H26年度は、(i)タンパクを介したシグナルについては、CD133依存性シグナルの仲介因子候補Slugと膵癌幹細胞様性質との関連を調べ(Tsukasa他投稿中)、また、膵癌幹細胞様性質維持におけるHedgehogおよびmTORシグナルの重要性について明らかにした(Miyazaki他投稿中)。次に、(ii) miRNAとの関連については、CD133の発現とmiR30ファミリーの発現レベルとの相関を示し、さらに、機能的な関連性を調べる目的でmiR30a、bおよびc1の強制発現細胞を樹立した。「研究の目的」本研究課題の目的は、膵癌幹細胞におけるCD133依存性シグナルを明らかにすることである。膵癌細胞の幹細胞性維持に働くメカにズムを明らかにすることによって、これを標的とした治療法を開発し、根治に導くことが期待できる。「研究実施計画」実施計画としては、大きく分けて2つあり、(1) CD133の下流に存在するシグナル分子について、タンパク質のリン酸化、切断、局在性の変化、あるいは転写制御などを介したシグナル伝達について検討する。(2) CD133の発現とmiRNAの発現パターンとの関連を明らかにし、miRNAを介したCD133の細胞機能の制御について検討する。「H27年度に実施した内容」H27年度は、(1)タンパクを介したメカニズムについては、膵癌幹細胞様性質維持におけるHedgehogおよびmTORシグナルの重要性を調べるため、膵癌細胞移植モデルに対する阻害剤の作用をin vivoで検討した。次に、(2) miRNAについては、膵癌細胞での発現レベルがCD133の発現と相関するmiR30ファミリーについて、その強制発現細胞を樹立し、CD133依存性形質との関連性を調べた。H27年度は、CD133の機能について、miR-30ファミリーの関与を解析するとともに、CD133陽性腫瘍移植モデルを用いてHedgehogおよびmTORシグナル阻害剤の作用をin vivoで検討した。昨年度までの結果から、CD133ノックダウン膵癌細胞株では親株に比べてmiR-30ファミリーの発現が低いことが分かっている。レンチウイルスを用いてmiR-30a, -30b, -30cを膵癌細胞株に遺伝子導入し、強制発現株を作成した。導入細胞は形態、増殖能、スフェア形成能(自己複製の指標)などについてはコントロール細胞と差がなかったが、抗癌剤gemcitabineに対する耐性が高かった。

また、miR-30導入細胞はコントロール細胞に比較して遊走能、浸潤能が高く、RT-PCRおよびWestern blotの結果、間葉系マーカー(fibronectin、vimentin、N-cadherin)の発現が亢進しており、CD133高発現膵癌細胞株と同じようにEMT(上皮間葉転換)様の性質を示しているものと判断された。これらの結果は、miR-30ファミリーがCD133依存性のシグナルを仲介している可能性を示しており、CD133⇒miR-30ファミリー⇒EMT(上皮間葉転換)様性質という制御の流れが認められた。一方で、miR-30の発現を増加させてもCD133発現レベルの変化は認められなかったので、miR-30によるCD133発現の制御はないものと考えられる。マウスのin vivoモデルにおいて、HedgehogおよびmTOR阻害剤の二重投与は腫瘍の増殖抑制に有効であることが示された。以上、26年度および27年度の研究をとおして幹細胞マーカーCD133依存性の形質と考えられるEMT(上皮間葉転換)様性質の誘導に転写因子Slug(26年度)およびmiRNAのmiR30が関与することが示された。また、膵癌幹細胞の幹細胞様性質の維持にHedgehogおよびmTORシグナルが重要であることを既に明らかにしており、次の段階でこれらとCD133の関連について検討することが期待できる。「研究の目的」本研究課題の目的は、膵癌幹細胞におけるCD133依存性シグナルを明らかにすることである。細胞表面タンパクCD133は多くの癌で癌幹細胞マーカーであることが報告されている。我々は膵癌培養細胞において、CD133の発現が、造腫瘍性、薬剤耐性、遊走能および浸潤能などの癌幹細胞様形質と相関していることを明らかにしている(Hayashi他2012、Ding他2012)。本研究では我々の樹立したCD133高発現細胞およびノックダウン細胞を用いてCD133依存性シグナルが癌幹細胞様形質とどのようにかかわっているかを明らかにする。膵癌は現在もきわめて予後不良の癌(5年生存率10%以下)であり、早期診断法ならびに新たな治療法の開発が急務である。膵癌細胞の幹細胞性維持に働くメカにズムを明らかにすることによって、これを標的とした治療法を開発し、根治に導くことが期待できる。「研究実施計画」実施計画としては、大きく分けて2つあり、(1) CD133の下流に存在するシグナル分子について、タンパク質の発現量、リン酸化、切断、局在性の変化、あるいは転写制御などを介したシグナル伝達について検討する。(2) CD133の発現とmiRNAの発現パターンとの関連を明らかにし、miRNAを介したCD133の細胞機能の制御について検討する。「H28年度に実施した内容」H28年度は、(1)タンパクを介したシグナルについて、より生体内にちかい低酸素条件で検討し、鍵レギュレーターHIF-1alphaの発現がCD133によって制御されることを明らかにした。また、(2) miRNAについては、miR30aの強制発現によって、mRNAレベルが変化する遺伝子の検索を行った。本研究の目的は、幹細胞マーカーCD133(5回膜貫通型膜タンパク)について、この分子の機能、すなわちこの分子に依存した細胞内シグナルの実体を解明し、さらには、幹細胞様性質との関連を明らかにすることである。H28年度は、新たに低酸素状態でのCD133の作用を検討し、細胞の低酸素反応における鍵レギュレーターHIF-
血中タンパク質ＡＩＭの慢性腎臓病における役割の解析と治療応用への検討

慢性腎臓病(CKD)は脳梗塞・心筋梗塞の素因となり、また進行すると人工透析が必要になるなど健康への重大な影響をもたらすことからその対策が求められている。本研究で注目する血中タンパク質AIMは、急性腎障害(AKI)において尿細管内腔に蓄積した壊死細胞の除去を促進するが、その特性からCKDにおいてもその回復や予防に効果があることが期待される。本研究ではCKDにおけるAIMの役割を明らかにし、AIMによるCKD治療・予防法開発の可能性を検討するとともに、ヒト腎疾患患者における血中AIM濃度と病態や予後等の総合的な解析を行うことでAIMに基づく新しい診断法の樹立を目指すものである。H29年度は、腎障害に感受性のあるICRマウスにおいてCRISPR/Cas9システムによってAIM遺伝子を欠損させ、ICR AIM KOマウスを作製した。さらに、腎線維化におけるAIMの役割を検討するために、C57BL/6背景の野生型マウスとAIM KOマウスに片側尿管結紮(UUO)を施術した。AIM KOマウスではWTと同様に組織全体に線維化は誘導されてはいるものの線維の密度が低く、尿細管の拡張が顕著であり、さらに、尿細管上皮細胞の傷害マーカーであるKIM-1の発現が持続することが示されると共に、尿細管の機能が低下していた。これらのことから、障害を受けた腎臓において、その機能維持と組織修復には初期の線維化が重要な役割をもつことが示され、さらに、その線維化にはAIMが必要であることが示唆された。これまで線維化は腎障害においては増悪因子としてその有害な側面が注目されていたが、初期の線維化はむしろその後の組織の修復補助と機能維持に必要であり、AIMがその誘導に関与している可能性が示された。腎障害に感受性の有るICRマウスにおいてAIMの有無の影響をみるために、ICRにおいてCRISPR/Cas9を用いてAIMの欠損を試みたが、AIM KOホモマウスを得るのに時間がかかったが、今後の解析の準備が整った。一方で、UUOによる腎線維化の検討では、興味深い結果が得られた。総合的に見ておおむね順調だと思われる。ICR AIM KOマウスが樹立されたため、H28年度に作出した繰り返しIRによるCKDモデルや、5/6腎摘によるCKDモデルの解析など、CKDの解析を多方面から行うことで、AIMがCKDにどのように関与するのか、その分子メカニズムを明らかにしていく。その上で、CKDの予防や治療法に利用することができないかどうかを模索していく。ヒト患者サンプルにおけるAIMの調査も進めていきたい。
カオス理論による快適性評価手法の確立

目的として掲げた項目は、(1)ハードウェアならびにソフトウェアツールとしてのカオス分析システムの構築、(2)種々の生体情報を対象としたカオス性の検討、(3)木質材料ならびに木質環境におけるカオス解析実験の実施、であった。2年度にわたって実施した研究実績は以下の通り。(1)のカオス分析システムの構築に関しては、ハードウェアとソフトウェアの双方においてほぼ構築できた。特に、Pentiumを登載したパーソナルコンピュータ用のカオス分析システムの充実に重点を置いた。このシステムの利用範囲は広く、種々の生体情報(脳波、心電図、脈波、皮膚電気反射等)を処理できる。(2)種々の生体情報のカオス性の検討については、まず、既往の文献を整理し、バイオカオスを中心にして分析し、その問題点や今後の課題について整理した。この結果は、雑誌論文としてまとめて公表した(1996年12月発行)。(3)生体情報のカオス性の検討については、指尖脈波、心電図を中心に検討を進めた。指尖脈波ならびに心電時系列については、個体の状態等に依存して、リアプノフ数が正値を示す場合が認められた。すなわち、個体の状態によってはカオス性を示すことが確認できた。さらに、リラックスした状態よりも緊張した状態の方がカオス的振舞いをすることが多かった。一般に、健康な状態ではカオスであり、不健康な状態ではむしろ規則性があるという事例が報告されているが、このような二元論的には扱えないことが判明した。この研究結果を踏まえると、快適性を評価するにおいて生体情報のカオス性が利用できる可能性が広がったと言える。現在までに構築できたカオス分析システムは汎用に設計されており、この解析方法が広く普及することを願って、アルゴリズムならびにソースコードを公開することにした。目的として掲げた項目は、(1)ツールとしてのカオス分析システムの構築、(2)種々の生体情報のカオス性の検討、(3)木質環境における実証実験の実施、であった。本年度に実施したのは次の項目である。(1)のカオス分析システムの構築に関しては、Pentiumパソコン用のカオス分析システムが、ハードウェアとソフトウェアの双方においてほぼ構築できた。このシステムの利用範囲は広く、種々の生体情報(脳波、心電図、脈波、皮膚電気反射等)を処理できるように汎用に設計した。この結果は、雑誌論文としてまとめ、公表した(受理済み、1996年8月発行予定)。生体情報のカオス性の検討については、指尖脈波、心電図、脳波、皮膚電気反射について検討を進めている。指尖脈波については、個体の状態に依存して、チアプノフ数が正値を示す場合が認められた。快適性を評価するにおいて生体情報のカオス性が利用できる可能性がより大きくなったと言えよう。現在までに一応のカオス分析システムが構築できたため、今後は生体情報の蓄積に重点を移し、事例を増やして分析するのが課題である。

(2)種々の生体情報のカオス性の検討については、まず、既往の文献を整理し、バイオカオスを中心にして分析し、その問題点や今後の課題について整理した。この結果は、雑誌論文としてまとめて公表した(1996年12月発行)。生体情報のカオス性の検討については、指尖脈波、心電図、脳波、皮膚電気反射について検討を進めた。指尖脈波については、個体の状態に依存して、リアプノフ数が正値を示す場合が認められた。すなわち、個体の状態によってはカオス性を示すことが確認できた。快適性を評価するにおいて生体情報のカオス性が利用できる可能性がより大きくなったと言える。現在までに構造できたカオス分析システムは汎用に設計されており、この解析方法が広く普及することを願って、アルゴリズムならびにソースコードを公開することにした。
経口発がん物質の食品成分への結合-制がん機能付与食品設計へのアプローチ

経口発がん物質の多くは吸収後肝ミクロゾームのチトクロームp450において代謝活性化され、ついでDNAと共有結合し、発がん過程に入る。これらの何れかの過程を阻止することによって経口発がんを予防する途が開かれるであろう。本研究においては発がんとの関係が最も深いDNAとこれら発がん物質との相互作用をセルローズまたはDEAE-セルローズ薄層クロマトグラフによってしらべた。1. AFBlおよびGlu-【P_1】はin vicroにおいて未変性DNAと微弱で可逆的な非(前)共有結合を形成する。前者よりも後者の方がやや親和性が強い。2.兩者をラットS9系またはp-クロロ過安息香酸によって活性化した後に試驗すると、前者はやはり結合したが後者は結合しなかった。このことは、これらとDNAとの間の、構造に基く前共有的結合を示す。3. 1,2の研究過程において、抗脂肪酸酸化性の強いデヒドロアスコルビン酸-トリプトファン加熱産物を添加したところ、期待された結合阻止効果は認められず、むしろそれ自体がDNAに結合し、DNAを会合させ、またGlu【P_1】のDNAへの結合を誘起することを示唆する結果が得られた。一方において、その單成分体やアラニン同類体ではこれらの作用は認められなかった。またフリーラジカル生成によるDNA崩壞活性については、むしろそれらに比べて著るしく弱かった。4.発がん-制がん過程のモニターとしてGlu-【P_1】投与(12mg/日,5ヶ月)ラットの尿についてスペルミジン+スペルミンの分析を行なった。対照区に比べて明らかに高い値を示したが、投与を中断すると正常値に復する傾向があった。
歌舞伎銅鑼の形体と音響心理との関係についての研究

歌舞伎での荘厳な響きを創出する鍛金製の銅鑼の形体と音響心理との関係性に着眼した本研究では、実際の制作を中核に、音響心理学等の知見にも依拠しながらより心地よい音色を創造・開発し、「美」と「音楽」の融台の可能性を探ることが眼目である。1.本研究の中心となる銅鑼の試作制作については、各部分の板厚や形状、寸法を微妙に変化させ、より美しい音色を奏でる銅鑼の創出を目指して、制作比較し研究した。具体的には中心部を半球状にし、よりバランス良く振動が伝わるよう制作したものや、端の部分の高さを増して音を包み込むような形状にするなどの試作を行った。2.フィールドワークによって収集した日本の銅鑼を初め、バリ島のガムラン銅鑼、韓国の銅鑼、ラオスの銅鑼の金属成分を分析し、それらが音にどのような影響を与えるかを研究した。3.試作制作した5種類の銅鑼の音色を音響スタジオで収録し、コンピュータによる音響特性測定を行った。その結果、心地よい音色を奏でる銅鑼には、2kHz付近を山とする倍音の包絡線(ホルマント)が見られた。また被験者による印象評価実験を行った結果、落ち着き因子、迫力因子、美的因子と音響特性がどのように関連しているのかが明らかになった。4.銅鑼の制作工程と音響的な要素、印象評価などの関係をさらに詳細に調べることで、求める音に、より近い銅鑼を制作できる可能性があり、美と音楽の融合をさらに深めることが期待できる。歌舞伎での荘厳な響きを創出する鍛金製の銅鑼の形体と音響心理との関係性に着目した本研究は、実際の制作を中核に、音響心理学等の知見にも依拠しながらより心地よい音色を創造・開発し、「美」と「音楽」の融合の可能性を探ることが眼目である。初年度となった平成15年度の研究の進捗状況は、以下のとおりである。1.本研究の中心となる銅鑼の試作制作については、銅と亜鉛の合金比を違えることによって、強度ならびに延展性、振幅性が異なることが確認された。よりよい音を創出するためには、それらの諸要素を統合的にバランスよく調整することが不可欠であるという結論を得た。2.銅鑼の音色の善し悪しの決定においては、合金比と板厚の相対関係が重要な鍵となることから、それらを十分に考慮した金属材料の制作研究を進めた。3.銅鑼に関する調査及び資料収集については、まず、フィールドワークによって、バリ島のガムランを含め、国内各地の様々な銅鑼を収集・調査することができた。また、教育現場で銅鑼や鐘の音がどのように活用されているのかについても調査を進め、「総合的な学習の時間」における「環境」等において、地域の音として取り上げられる可能性が明らかとなった。なお、文献探索に関しては、音響心理学等に関する資料についてデータベース化を進めている。4.コンピュータ等による銅鑼の形状、音色、音の波長の記録、分析については、次年度の課題である。歌舞伎での荘厳な響きを創出する鍛金製の銅鑼の形体と音響心理との関係性に着眼した本研究では、実際の制作を中核に、音響心理学等の知見にも依拠しながらより心地よい音色を創造・開発し、「美」と「音楽」の融合の可能性を探ることが眼目である。最終年度となった平成16年度の研究の結果は、以下のとおりである。

2.フィールドワークによって収集した日本の銅鑼を初め、バリ島のガムラン銅鑼、韓国の銅鑼、ラオスの銅鑼の金属成分を分析し、それらが音にどのような影響を与えるかを研究した。3.試作制作した5種類の銅鑼の音色を音響スタジオで収録し、コンピュータによる音響特性測定を行った。その結果、心地よい音色を奏でる銅鑼には、2kHz付近を山とする倍音の包絡線(ホルマント)が見られた。また被験者による印象評価実験を行った結果、落ち着き因子、迫力因子、美的因子と音響特性がどのように関連しているのかが明らかになった。4.銅鑼の制作工程と音響的な要素、印象評価などの関係をさらに詳細に調べることで、求める音に、より近い銅鑼を制作できる可能性があり、美と音楽の融合をさらに深めることが期待できる。
競争入札を採用するべき環境を決める要件について

昨年度の同資料でも記載したとおり、当初の研究目的であった「オークションと交渉の比較」を「一般競争入札と指名競争入札の比較」及び「価格競争入札とスコアリングオークションの比較」等へ変更した。申請者の研究は以下の3点から構成されている。一点目は「工事の価格と品質の観点からの一般競争入札と指名競争入札の比較」である。本研究では落札価格に加えて最終契約価格という施工者に対して実際に支払われた工事価格(工事費用の変更)及びその品質水準からもその効果を分析しているという特徴がある。更に、どのような要因で一般競争入札がうまく機能するかも議論している。二点目は、「スコアリングオークション(価格と品質の両方で落札者が決まる入札方式)と価格競争入札の比較」に関する構造推定に基づく研究である。この論文では、工事の品質と落札価格のデータを用いて、価格競争入札のモデルから工事の品質に対する費用関数と入札者の工事技術に関する私的情報の分布関数をノンパラメトリックに識別・推定する方法を提示する。これらの情報からスコアリングオークションでの価格や品質水準を数値的に導出する。この分析を塗装と橋梁について行う。それにより、どの種類の工事でスコアリングオークションが政府にとって有効かを議論できることが本研究の特徴である。三点目は、工事費用の変更額と工事の品質水準の関係及び、その場合における最適な契約制度に関する構造推定を用いた実証研究である。工事の変更額がその品質水準に依存する価格競争入札モデルから、工事の品質に関する費用関数と企業の技術の私的情報の識別・推定方法をセミパラメトリックに議論している。そして、それらの情報から(1)契約額変更を無くした場合(2)最適な契約制度の両方の環境における工事の価格と品質水準を数値的に導出する。価格と品質のトレードオフを数値的に捉えている点が本研究の特徴である。昨年度の同資料でも記載したとおりデータの取得や制度の理解に時間がかかっていたこと。コンピュータによるプログラミングが必要な研究があり、そのコードを勉強することや実際に推計のためにそれを書くのに時間を要している。また、推計結果が思うように出ていないという問題もある。一点目の研究については、一般競争入札導入による「入札者数の変化」、「入札に参加する企業の組み合わせの変化」、「入札における勝ちやすさ」の観点から「どのような経済環境において、一般競争入札が機能しやすいのか」をより一層精密に実証していく予定である。二点目と三点目は随時コンピュータのコードを書いて推定していくだけである。ただし、二点目の研究については実際に日本で行われているスコアリングオークションのデータを使って価格競争入札との比較をしたところ、スコアリングオークションは橋梁、塗装ともに価格は増加しても最終的な工事の品質を向上させることはないという実証結果になっている。構造推定によって得られた結果とこれらの結果との比較も政策的意義のあることと考えている。「政府が裁量的に契約者を選ぶことで生じる非効率性と競争の効果」を考察する為に「オークションと交渉の比較」を当初の研究目的にしていた。しかし、それを「一般競争入札と指名競争入札の比較」及び「通常の価格競争入札と総合評価方式(スコアリングオークション)の比較」へ変更した。なぜなら、「政府の裁量性による非効率性と競争の効果」を考察するには、新しい問題意識の方がより本質的と考えたからである。一般競争入札と指名競争入札の比較」では、一般競争入札導入による工事の価格と品質への効果について分析する。アメリカの公共工事の入札では一般競争入札が行われているが、かつての日本は指名競争入札だった。一般競争入札では、政府の裁量性の余地が低く潜在的入札者数の増加による競争の効果がある。しかし、一般競争入札では経験不足な担い手によって工事の品質が下がることが懸念される。公共工事の入札で、新規参入者及び政府による裁量性抑制の効果としては、Ohashi(2009)やDe Silva,Dunne and Kosmopoulou(2003)があるが、これらの研究では工事価格の効果のみを見ている。一方、本研究では価格だけでなく品質からもその効果を分析している。「価格競争入札と総合評価方式の比較」では、総合評価方式を導入することの効果を価格と品質の観点から分析している。総合評価方式では、価格に加えて工事の品質や技術も考慮して落札者を決めるので多種多様な入札者の参入や工事の価格が高くなるが品質は向上する可能性が高い。一方、落札者の決定において考慮される品質の評価で政府の裁量性が発揮される余地がある。総合評価方式は世界中で用いられているが、このオークションと価格競争入札の比較はBajari and Lewis(2011)のみである。これらに加え、「ある入札方式が望ましい理由と環境」についても分析している。

この論文では、工事の品質と落札価格のデータを用いて、価格競争入札のモデルから工事の品質に対する費用関数と入札者の工事技術に関する私的情報の分布関数をノンパラメトリックに識別・推定する方法を提示する。これらの情報からスコアリングオークションでの価格や品質水準を数値的に導出する。この分析を塗装と橋梁について行う。それにより、どの種類の工事でスコアリングオークションが政府にとって有効かを議論できることが本研究の特徴である。三点目は、工事費用の変更額と工事の品質水準の関係及び、その場合における最適な契約制度に関する構造推定を用いた実証研究である。工事の変更額がその品質水準に依存する価格競争入札モデルから、工事の品質に関する費用関数と企業の技術の私的情報の識別・推定方法をセミパラメトリックに議論している。そして、それらの情報から(1)契約額変更を無くした場合(2)最適な契約制度の両方の環境における工事の価格と品質水準を数値的に導出する。価格と品質のトレードオフを数値的に捉えている点が本研究の特徴である。研究の目的の意義を再考した結果、それをかなり変更したため。また、研究を進めていった過程で、新たに必要となったデータの収集に時間がかかった。昨年度の同資料でも記載したとおりデータの取得や制度の理解に時間がかかっていたこと。コンピュータによるプログラミングが必要な研究があり、そのコードを勉強することや実際に推計のためにそれを書くのに時間を要している。また、推計結果が思うように出ていないという問題もある。研究を進めていくうえで必要なデータが、分析可能な形で7月中には全て揃う予定である。一点目の研究については、一般競争入札導入による「入札者数の変化」、「入札に参加する企業の組み合わせの変化」、「入札における勝ちやすさ」の観点から「どのような経済環境において、一般競争入札が機能しやすいのか」をより一層精密に実証していく予定である。二点目と三点目は随時コンピュータのコードを書いて推定していくだけである。ただし、二点目の研究については実際に日本で行われているスコアリングオークションのデータを使って価格競争入札との比較をしたところ、スコアリングオークションは橋梁、塗装ともに価格は増加しても最終的な工事の品質を向上させることはないという実証結果になっている。構造推定によって得られた結果とこれらの結果との比較も政策的意義のあることと考えている。
脱合金によるナノポーラス金属材料触媒。分子変換における革新的手法

脱合金法によりAu、Pd、Cu、AuPdなどの様々なナノポーラス金属触媒の創製法を確立した。AuNPore触媒は、アルコールの酸化反応、アルキン、キノリン、イミン、アルデヒドなどの選択的還元反応、アルキンの選択的付加反応、脱水素化クロスカップリング反応、などにおいて優れた反応性、選択性、再利用機能を示した。PdNPore触媒はSuzukiカップリングやHeck反応において優れた不均一触媒活性を示した。CuNPore触媒はクリック反応において特異なリガメントサイズに依存する触媒活性を示した。AuPdNPore異種金属触媒が環状共役エノンの1,4-ヒドロシリル化反応において優れた相乗効果を示した。本研究は、ナノポーラス金属(ナノ多孔質金属)触媒という革新的な新触媒の創成を目指し、脱合金製作技術を確立し、分子変換反応における革新的な手法を開発することを目的とした。1.ナノポーラス金(AuNPore)の作製及び「4+2」触媒的芳香環化反応。Arc Melting方法により均一なAu_<30>Ag_<70>合金の作製を行い、圧延機により40μm程度の厚さの金属箔を作製した。濃硝酸電解液中、Au_<30>Ag_<70>合金を温度と腐食時間を変化しながら、ナノ孔サイズ25nmから100nmまでの様々なAuNPore触媒を作製した。また、SEMとEDX解析により、そのナノ構造と成分を明らかにした。これらのナノ触媒をオルトアルキニルベンズアルデヒドと末端アルキンとの芳香環化反応に用いたところ、孔径30nmより小さいサイズを有するAuNPore触媒が有効であることを明らかにした。2.ナノポーラスパラジウム(PdNPore)の作製及びSuzukiカップリングとHeck反応への触媒機能。Pd_<30>Ni_<50>P_<20>金属ガラスを希硫酸電解液中電気化学方法でエッチングを行うことにより、ナノ孔サイズ25nmから100nmを有するPdNPore触媒を効率的に作製した。作製したPdNPore触媒をSuzukiカップリングとHeck反応に用いたところ、反応が短時間で高い収率で進行することを明らかにした。また、高い触媒の再利用性、反応前後のナノポーラス構造は変化が見られないこと、反応溶液へのリッチングがほかのパラジウム固体触媒より少ないことから有機合成上においてグリーンプロセスとして広範に応用できると考える。3.ナノポーラス銅(CuNPore)触媒の作製及びクリック反応への展開。Cu_<30>Mn_<70>合金を用いてMnSO_4と(NH_4)_2SO_4電解溶液中脱合金温度を調整することにより、ligamentサイズ20nmから70nmまでの種々のCu NPore触媒の精密作製に成功した。これらの触媒を末端アルキンと有機アジドのクリック反応に用いたところ、室温で作製したligamentサイズ40nmを有するCuNPoreが高い収率で対応する1,4-triazoleを与えることを見出した。これに対して、40nmより小さいサイズ及び大きいサイズを有するCuNPoreでは触媒活性の大きな低下が見られた。また、CuNPore触媒は10回以上の高い再利用性を示し、リッチング実験及びICP-Ms分析から本反応は不均一触媒系であることを明らかにした。さらに、XPS解析及び触媒表面上のナノ構造を有する銅アセチリドの生成から本反応はCuNPore触媒表面のCu(I)触媒種で進行していることを明らかにした。本研究では、ナノポーラス金属(ナノ多孔質金属)触媒という革新的な新触媒の創成を目指し、脱合金製作技術を確立し、分子変換反応における革新的な手法を開発することを目的としている。以下に25年度の研究成果をまとめている。1.ナノポーラス金触媒を用いたアミンとメタノールの酸化によるホルムアミドの合成:ナノポーラス金触媒の存在下、様々一級及び2級アミン酸素雰囲気中穏和な条件で速やかに反応し、様々な官能基を有するホルムアミドを効率的かつ化学選択的に与えることを見出した。興味深いところは、ナノポーラス金触媒に残留した微量の銀イオンが本触媒反応において不可欠であることを明らかにした。2.ナノポーラス金触媒を用いたアルキンの選択的ヒドロシリル化反応:ナノポーラス金触媒を用いた末端アルキンのヒドロシリル化反応において、AuAl合金から作製したナノポーラス金触媒が、AuAg合金を用いて作製したナノポーラス金触媒に比べて顕著な触媒活性を示すことを明らかにした。異なる金属組成を有するAuAgAl合金からナノポーラス金触媒を作製し反応を検討した結果、本反応において微量の銀原子の存在が反応の活性を障害していることがわかった。3.ナノポーラス金触媒のB-B結合切断触媒機能およびアルキンへの選択的付加反応:ナノポーラス金触媒の存在下、ピナコールジボランのB-B結合が切断さて、アルキンへの選択的付加反応が効率的進行することを見出した。様々シス選択的ジホウ素化アルケンが、塩基や配位子など添加剤を加えずに高収率で得られた。4.ナノポーラスAuPd合金触媒の協奏効果による環状共役エノンの選択的1,4-ヒドロシリル化:環状共役エノンのヒドロシリル化反応において、ナノポーラスAuPd合金触媒が優れた異種金属の協奏効果を示し、シリルエノールエーテルを高効率かつ高化学選択性で与えることを見出した。

本研究では、ナノポーラス金属(ナノ多孔質金属)触媒という革新的な新触媒の創成を目指し、脱合金製作技術を確立し、分子変換反応における革新的な手法を開発することを目的とした。24年度では、これまでナノポーラス金触媒は一酸化炭素やアルコールなどの酸化反応において優れた触媒活性を示したことに対して、初めてナノポーラス金触媒を用いた選択的還元反応に成功した。1.ナノポーラス金触媒を用いたアルキンの選択的半水素化反応の開発。最近我々は、様々な有機シラン化合物がナノポーラス金触媒の存在下、室温で速やかに水と反応し、高収率で対応するシラノールおよび水素ガスを生成することを見い出した。我々は、ヒドロシランと水からナノポラス金触媒上で形成する水素原子やイオンをトラップすればアルキンなど不飽和結合の還元反応が達成できると考えた。本年度では、種々の溶媒や有機塩基を検討した結果、有機溶媒としてDMFまたはピリジン塩基をアセトニトリル溶媒として用いるとアルキンの半水素化反応が速やかに進行し、対応するアルケンが100%選択性で得られることを見い出した。さらに、内部アルキンにおいて、100%選択性でZ-アルキンを与えた。これはナノポーラス金属触媒を用いた初めての還元反応の例である。また、高分解能電子顕微鏡(SEMとTEM)およびXPSなどを用いたナノ構造解析から、ナノポーラス金触媒は化合物の化学的吸着エネルギーの相違や金属触媒表面の原子レベルの段差(原子ステップ)の違いにより異なる触媒活性を示すことがわかった。2.ナノポーラス金触媒を用いたキノリンの選択的還元。上記したアルキンの還元反応をさらに拡大することで、ヒドロシランと水を用いてナノポーラス金触媒存在下キノリンの高選択的還元反応の開発に成功した。キノリン骨格のピリジン部位のみが選択的還元された様々な官能基を有するキノリン誘導体が高収率で得られた。本研究は、ナノポーラス金属触媒という革新的な新触媒の創成の目指し、脱合金製作技術を確立し、分子変換反応における革新的な手法を開発することを目的としている。以下に平成26年度の成果をまとめている。1.ナノポーラス金触媒を用いたイミンの選択的還元。前年度で我々は、ナノポーラス金触媒の存在下、有機シランと水を水素源として用いると炭素ー炭素三重結合が高選択的に還元されアルキンを与えることを見出した。今回、アルジミンとアルデヒドの混合物にナノポーラス金触媒と有機シランおよび水を用いると、アルジミンのみが選択的に還元されアミンを与えることを見出した。通常高い求電子性を有するアルデヒドの還元に比べ、本触媒系を用いると比較的低い活性を有するアルジミンが選択的還元されることを初めて見出した。また、共役エンイミンを用いた場合は、炭素ー炭素二重結合は還元されず、イミン骨格が選択的還元された。2.ナノポーラス金触媒を用いた共役enalのアルデヒド部位の選択的還元。通常の金属触媒を用いた水素還元反応において、炭素ー炭素二重結合はカルボニルの炭素ー酸素二重結合に比べ容易に還元される。本研究で我々は、ナノポーラス金触媒ー有機シランー水系にトリエチルアミンを加えるとenal化合物のアルデヒド部位のみが選択的に還元され、アリルアルコールを効率的に与えることを見出した。
ビリルビン結石の成因について

ウィスターラット(200250g)を使ってビリルビン系石を生成した。方法:ラットに高炭水化物食(40%庶糖、40%澱粉)を13か月間投与後、胆汁中胆汁色素、リン脂質、胆汁酸、胆汁中タンパク成分を分析した。分析は胆汁色素は高速液体クロマトグラフィーにより、またリン脂質はフジモトK.Kのキットにより前処理後同様に高速液体クロマトグラフィーにより、胆汁酸はクロマトグラフィーで溶出した液を分取し、総胆汁酸量を酵素法により測定した。また胆汁中タンパク成分は紫外線吸光度計により測定した。高炭水化物食負荷後の胆汁の一部を採取し、遠心後光顕にて観察した。またin vitroで胆汁中にカルシウム濃度を、2030mEqlになる様に添加し、ビリルビンの沈着状況を光顕的に、また高速液体クロマトグラフィー法にて観察した。一部EDTA添加による影響も調べた。成績:高炭水化物食負荷より4/8(1か月後)、6/8(2か月後)、6/8(3か月後)の割合で黒色石の生成を光顕的に観察することができた。胆汁中胆汁色素の分泌は負荷前後で不変であったが、リン脂質、カルシウムの分泌亢進が認められた。胆汁中胆汁色素は抱合型、非抱合型の両者が存在したが、前者が圧倒的に多かった。後者は抱合型ビリルビンが脱抱合したものと考えられた。高速液体クロマトグラフィーの成績では胆汁色素は主として胆汁中タンパク成分、胆汁酸と結合し、リン脂質とは直接結合していないことが明らかとなった。in vitroの胆汁中に上記の濃度のカルシウムイオンを添加すると、光顕的にも明らかな黒色の胆砂か形成され、高速液体クロマトグラフィー上でも明らかに胆汁成分と分離するのが観察された。以上胆汁中カルシウム分泌と黒色石生成とは深い関係があると考えられ、胆汁中へのカルシウム分泌の機序も含めて現在検討中である。
歯根膜特異的分子PLAP-1遺伝子多型の歯周病疾患感受性への関与

1)in vivo歯周炎-PLAP-1遺伝子多型解析モデルの構築a)マウス歯周炎モデルを用いたin vivoにおけるPLAP-1の機能解析はじめに、C57BL/6野生型マウスの第二臼歯に対し、Porphyromonas gingivalis(P.g.)を一晩浸漬した絹糸を結紮し、絹糸を結紮した状態で2週間飼育、さらに2週間後に絹糸の除去を行い、絹糸結紮後、2、3、4週間経過した同部位の骨レベルをマイクロCTを用いて解析した。コントロール群として、カルボキシルセルロースを浸漬した絹糸を用いた。その結果、絹糸結紮後、4週間後のマイクロCT解析において、コントロール群と比較し、P.g.群で有意に骨レベルが低いことが明らかとなった。次に、当教室で樹立に成功しているPLAP-1 KOマウスに対し、上記のマウス歯周炎モデルを適応し、野生型マウスと比較・検討した。その結果、P.g.を浸漬した絹糸を用いた際、野生型マウス群と比較し、PLAP-1 KOマウス群において有意に骨レベルが高いことがわかった。これらのマウスの歯肉からmRNAを回収し、リアルタイムPCR法を用いて炎症性サイトカインの発現の検討を行った結果、PLAP-1 KOマウス群においてCXCL10の発現が低いことがわかった。これらのマウスの微細環境で生じている現象について、さらなる詳細な検討が必要である。b)マウス歯周炎モデルにおけるPLAP-1遺伝子多型と炎症応答の関連の検討D13型PLAP-1,D14型PLAP-1を発現する5次アデノウイルスの作製を行った。この作製したアデノウイルスを濃縮・精製し、PLAP-1 KOマウス周囲歯肉に感染させることで、PLAP-1遺伝子多型と歯周炎炎症応答の関連を詳細に検討する必要がある。