hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パケット通信に基づくチップ内高速多値データ転送VLSIの開発

この成果により,多値順序回路を形成可能となり,マイクロプロセッサをはじめとする汎用ディジタルLSIの構成ができる.すなわちチップ内データ転送のデータパス部が構成可能となり,多値高速転送が可能となる.近年の大規模集積回路(VLSI)は,高性能ハイエンドマイクロプロセッサにおいて数十億個のトランジスタが集積できるまでに微細化技術が発展してきている.これらは,モジュールやIPコアといったある機能でまとまった形でチップの一部の領域を占めている.プリント基板上でも1チップ上でもシステムのアーキテクチャはほぼ同じで,そのシステムを制御するCPUが存在し,各機能ブロックや内部メモリのデータ転送や制御を行う.各ブロックはデータのやり取りのため,ある幅を持つ配線の束,すなわちバス,で接続されている.データ転送頻度と占有面積の効率のよい共通バス形式では,CPUの負担を軽くするためDMA方式が取られていたが,この方式にも改善の余地があり,前年度までに多値回路を活用した新しいパケット転送を模したデータ転送方式を提案し,シミュレーションによりその効果を実証してきた.本年度は,さらなる高性能化のアプローチとして多値回路の高性能化を目指した.すなわち,アナログ回路等でオペアンプやメモリのセンスアンプ等,利得の高い増幅器として使用されている差動増幅器(差動対回路)に着目し,これを多値入力の識別およびスイッチングに活用することで高性能化を図っている「多値差動ロジック」にっいて研究をさらに推し進めた.低消費電力化のために演算時にのみ電流源をアクティブにする動的電流源制御や,仮想接地の役目をするゲート容量を挿入することで貫通パスのないダイナミック電流源を提案し,その有用性を示してきた.また,特にバスで問題となると考えられる近接配線に伴うクロストークに起因するノイズ除去機能を持った新しい回路方式も提案し,チップ上でその効果を明らかにした.これらの成果は,チップ内高速データ転送のみならず,演算回路の高性能化等に活用が可能であるため,本課題の研究結果は,他の集積回路技術に広く水平展開できるものと考えられる.
X-ray source for Novel imaging paradigm

物理学上のあらたな領域を開拓しうる研究で、学術的重要性は明らかである。問いは明確であり、特異的放射光によるバースト増幅(BISER)現象を発展させることが重要であるが、この現象も提案者のグループによる発見に基づくもので、独自性も明らかである。より広い学術、科学技術あるいは社会などへの波及効果が期待できる。
光アクチュエータを指向した強誘電体薄膜における異常光起電力効果の増強

平成30年度は、昨年度見出されたカンチレバー先端変位量の理論式との比較を行った。カンチレバー切り出し方向と照射光偏光角から算出したところ、カンチレバー先端変位量は照射光偏向角(φ)に対してsin 2φの形で変化することが見出され、カンチレバー先端変位量の変化と一致した。このことから、本研究で見出した、光誘起歪はバルク光起電力効果と逆圧電効果の結合によるものであると考えられる。次に、BFO薄膜へのMnドープがその局所構造に及ぼす影響を、放射光を用いた蛍光X線ホログラフィにより詳しく調べた。蛍光X線ホログラフィは大気中で測定可能でドーパント近傍の原子構造を可視化できる強力な手法である。これにより、ドーパントであるMnおよびFe近傍の局所構造を観察したところ、ドーパントであるMnはFeサイトに置換しており、最近接のBi原子の構造揺らぎを安定化させる働きがあることが分かった。このことはMnドープBFOにおいて絶縁性が向上し、光起電力が大幅に増大したことに関係していると考えられるが、今後さらなる検討が必要である。本研究では、強誘電体BiFeO3の光誘起歪の観察を目指し、光起電力の向上に取り組んだ。その結果、BFOへのMnドープにより絶縁性が向上し、それに伴い光起電力が増大した。室温において287Vの起電力発生を確認し、90Kは約870Vの高電圧発生を確認した。このMnドープBFO薄膜を用い、カンチレバー構造を作製し、先端変位量の照射光偏光角依存性を確認したところ、最大8μmの変位量が確認でき、その変位量は偏光角(φ)に対してsin 2φの依存性を示し、理論式と良い一致を示した。また、BFOへのMnドープが電子構造と局所構造に与える影響を放射光X線により調べたところ、フェルミレベルの変化と結晶構造の揺らぎを安定化させる効果が確認できた。平成28年度は1BFO薄膜のドメイン壁が異常光起電力効果に与える影響、2BFO薄膜へのZn, Mnドーピングが異常光起電力効果に与える影響を調べた。光起電力効果の評価は電極間距離260μmのPt/BFO/Ptコプレーナキャパシタに青紫色(λ= 405 nm)レーザを照射することで評価した。1ではドメイン構造を制御するために傾斜方向の異な微傾斜SrTiO3(001)基板および微傾斜LaAlO3(001)基板上へのBFO薄膜の作製を行い、その異常光起電力効果を評価した。その結果、<100>方向に傾斜したSrTiO3(001)基板上では71°ドメイン壁を有するストライプ状ドメイン構造となり、その異常光起電力効果は光の偏向によらない成分があることが分かった。また、LaAlO3(01)基板上ではより非対称性の高い準安定相であるT-like BFOが形成されるが、このドメイン構造を同様に制御し、異常光起電力効果を調べた。その結果。<110>方向に微傾斜したLaAlO3(001)基板上で照射光の偏向によらない光起電力効果が確認できた。このことはランダム偏向である太陽光による光起電力発生が可能であることを示唆している。2ではMnドーピング量を0at%10at%まで変化させた単結晶BFO薄膜を作製し、その異常光起電力効果を調べた。その結果、Mnドープ量を増加させるとフォトコンダクタンスが減少し、1at%を超えると再び増加することが分かった。このときMn1at%ドープBFOにおいて室温にて288V, 80Kにて890Vの開放端電圧が観察された。これらの結果は光アクチュエータへの応用上極めて重要な知見を与えるものである。研究計画に記載の平成28年度の取組は、1.BFO薄膜のDWにおけるAPVEを定量評価し、最適なドメイン構造を見出す、2. Zn, Mnドープにより、DWおよびバルク光起電力特性の向上を図る、である。上述の実施概要に記載した通り、BFO薄膜のドメイン壁がAPVに及ぼす影響を調査し、入射光の偏向によらない成分があることを見出した。また、Zn、MnドーピングがBFO薄膜の光起電力効果におよぼす影響を調べ、Mnを1at%ドーピングすることで開放端電圧の向上に成功した。以上のことより本年度の計画は概ね順調に進展している。平成29年度は、昨年度見出したMn 1at%ドープBiFeO3(BFO)薄膜における青紫色レーザ(λ= 405 nm)照射下における光起電力の向上を受け、1MnドープがBFO薄膜の電気伝導に及ぼす影響、2カンチレバー型構造を作製し、レーザ照射下のカンチレバー先端変位を調べた。次にMn 1 at%ドープBFO(膜厚1μm)/SrTiO3(001)構造を15 mm×1.3 mm×70 μmtのカンチレバー構造に加工し、青紫色レーザ照射下におけるカンチレバー先端変位をレーザ変位計にて測定した。その結果、先端変位8 μmが観測された。また、この変位量はレーザ偏光角に依存して変化し、異常光起電力こうかによる開放端電圧のレーザ偏光角帆変化と一致することが確認できた。

このことから、このカンチレバー先端変位は異常光起電力と逆圧電効果のカップリングによる光歪に起因している可能性が高いが、更なる詳細な検討が必要である。平成29年度は、昨年度見出したBFO(BiFeO3)薄膜へのMnドープによる光起電力の向上のメカニズムを探った、その結果、Mnドープはアクセプタドープの役割を担い、ドープ量1 at%においてBFOのフェルミ準位がミッドギャップ近傍に位置し、絶縁性が向上したことが原因であることが分かった。また、カンチレバー構造を作製し、レーザ照射下の先端変位量を測定したところ、8 μmの変位が観察された。本研究課題の目的は先端変位量1 1μm以上を実現することであるが、この変位量が逆圧電効果と異常光起電力効果のカップリングにとる光歪に起因しているものか否かを、今後、詳細に検討する必要がある。以上のことより、今年度の目標は達成しており、順調に進捗している。平成30年度は、昨年度見出されたカンチレバー先端変位量の理論式との比較を行った。カンチレバー切り出し方向と照射光偏光角から算出したところ、カンチレバー先端変位量は照射光偏向角(φ)に対してsin 2φの形で変化することが見出され、カンチレバー先端変位量の変化と一致した。このことから、本研究で見出した、光誘起歪はバルク光起電力効果と逆圧電効果の結合によるものであると考えられる。次に、BFO薄膜へのMnドープがその局所構造に及ぼす影響を、放射光を用いた蛍光X線ホログラフィにより詳しく調べた。蛍光X線ホログラフィは大気中で測定可能でドーパント近傍の原子構造を可視化できる強力な手法である。これにより、ドーパントであるMnおよびFe近傍の局所構造を観察したところ、ドーパントであるMnはFeサイトに置換しており、最近接のBi原子の構造揺らぎを安定化させる働きがあることが分かった。このことはMnドープBFOにおいて絶縁性が向上し、光起電力が大幅に増大したことに関係していると考えられるが、今後さらなる検討が必要である。本研究では、強誘電体BiFeO3の光誘起歪の観察を目指し、光起電力の向上に取り組んだ。その結果、BFOへのMnドープにより絶縁性が向上し、それに伴い光起電力が増大した。室温において287Vの起電力発生を確認し、90Kは約870Vの高電圧発生を確認した。このMnドープBFO薄膜を用い、カンチレバー構造を作製し、先端変位量の照射光偏光角依存性を確認したところ、最大8μmの変位量が確認でき、その変位量は偏光角(φ)に対してsin 2φの依存性を示し、理論式と良い一致を示した。また、BFOへのMnドープが電子構造と局所構造に与える影響を放射光X線により調べたところ、フェルミレベルの変化と結晶構造の揺らぎを安定化させる効果が確認できた。平成29年度は、研究計画に従い、BFO薄膜のバンドギャップの変調を試み、それらの積層構造を作製する。異常光起電力効果はキャリアのバンド間励起プロセスを含んでいることから照射した光は吸収される。波長λ=405 nmに対して、BFO薄膜の吸収係数(α)は6.4 μm^-1程度であることから、膜厚が1 μm程度でほぼ吸収されてしまう。言い換えれば表層しか利用できないことを示しており、光アクチュエータへの応用を考えると不利である。そこで、異なる波長の光を吸収する層を積層することが有効である。具体的にはCrドープBFO薄膜を作製しその異常光起電力効果を調べる。さらに昨年度の結果から1 at%MnドープBFO薄膜において室温で288Vの開放端電圧が確認できている。これは電界に換算すると約111 kV/cmに相当し、逆圧電効果による変形を期待できる大きさである。
実験関節炎における化学発光を用いた炎症の活動性の評価

平成6年度は、光電子増倍管、フォトンカウンター、グラスファイバー、および測定のための特殊な暗箱を組み合わせたシステムを考案した。そしてラットエアポーチを暗箱に設置し、MCLAを潅流させることで化学発光が測定できることを確認した。しかしMCLAは非常に鋭敏であるため、使用する濃度によっては特異性が低下することがわかった。そのため潅流液中のMCLAの至適濃度および潅流の至適速度を求める必用が生じたが、そのためには一定の関節炎モデルが無くてはならない。そこで今年度は、一定の関節炎モデルを作製し、このシステムの精度を確認する目的で実験を行った。生後6週から8週齢(体重200g240g)のラットに、フィルターを通した清潔な空気を注入し、一週間飼育してエアポーチを作製した。起炎物質としてカラゲニンと、死菌であるコリネバクテリアの2種類を用いた。それぞれの起炎物質を生理食塩水に0. 1%、0. 5%、1. 0%の濃度に溶解し2mlをエアポーチに注入した。カラゲニン刺激グループは、3時間後、6時間後、12時間後、24時間後および48時間後に20μMMCLAを2ml注入し化学発光を測定した。コリネバクテリア刺激グループは48時間後に20μMMCLAを2ml注入し化学発光測定を開始し、さらに菌体成分であるリポ多糖体生理食塩水溶解液を注入して、コリネバクテリアの存在で集まった白血球を刺激し発光量の増加を調べた。その結果、起炎物質の濃度が高くなれば発光程度も高くなること、起炎物質が違えば発光程度が全く異なること、起炎から測定までの時間が長くなっても必ずしも発光量が増えないことなどがわかった。本研究の目的は関節炎の活動性を、in vivoで定量的に評価する方法を開発することである。炎症に関与する多核白血球は活性酸素を放出し、化学発光を行う。この化学発光は微量であり、周囲の消去物質により測定は困難であるが、発光の増強剤と高感度光電子増倍管を用いことにより測定が可能となる。この発光量は炎症の活動性に相関する。本研究の独創性は新しい化学発光測定装置を開発すること、特異性が高く、高感度の増強剤であるウミホタルルシフェリンを用いること、また生体内で直接炎症部位からの発光を測定することにある。平成6年度においては測定装置の開発、ウミホタルルシフェリン至適濃度の決定などを行い、実験法を確立した。光電子増倍管、フォトンカウンター、暗箱を組み合わせた化学発光測定装置を作製した。暗箱は既存のものを用いた。生後2週のラット11頭の背部皮下に20ccの空気を注入し、ラットエア-ポーチ関節モデルを作製した。これを麻酔下に暗箱内に固定し、200マイクロモルのウミホタルルシフェリンを溶解した還流液と含まない還流液をエア-ポーチ内に還流させた。このエア-ポーチ内にライトガイドをおき、暗箱外の測定装置に誘導し発光量を測定した。その結果、化学発光量はウミホタルルシフェリンを含む還流液と含まないものとの間で有意の差を認め、この実験系が微量の化学発光の測定に有用であることを確認した。次年度においてはラットエア-ポーチ内にカラゲニン、尿酸結晶などの起炎物質を投与し、急性炎症モデルを作製しその炎症の活動性の定量的評価、時間的変化について検討を行う。さらに肉眼所見、組織学的所見による検討を行い、従来の方法による炎症の活動性の評価結果と本法による評価結果との比較を行う。

平成6年度は、光電子増倍管、フォトンカウンター、グラスファイバー、および測定のための特殊な暗箱を組み合わせたシステムを考案した。そしてラットエアポーチを暗箱に設置し、MCLAを灌流させることで化学発光が測定できることを確認した。しかしMCLAは非常に鋭敏であるため、使用する濃度によっては特異性が低下することがわかった。そのため灌流液中のMCLAの至適速度を求める必用が生じたが、そのためには一定の関節炎モデルが無くてはならない。そこで今年度は、一定の関節炎モデルを作製し、このシステムの精度を確認する目的で実験を行った。生後6週から8週齢(体重200g240g)のラットに、フィルターを通した清潔な空気を注入し、一週間飼育してエアポーチを作製した。起炎物質としてカラゲニンと、死菌であるコリネバクテリアの2種類を用いた。それぞれの起炎物質を生理食塩水に0.1%、0.5%、1.0%の濃度に溶解し2mlをエアポーチに注入した。カラゲニン刺激グループは、3時間後、6時間後、12時間後、24時間後および48時間後に20μMMCLAを2ml注入し化学発光を測定した。コリネバクテリア刺激グループは48時間後に20μMMCLAを2ml注入し化学発光測定を開始し、さらに菌体成分であるリポ多糖体生理食塩水溶解液を注入して、コリネバクテリアの存在で集まった白血球を刺激し発光量の増加を調べた。その結果、起炎物質の濃度が高くなれば発光程度も高くなること、起炎物質が違えば発光程度が全く異なること、起炎から測定までの時間が長くなっても必ずしも発光量が増えないことなどがわかった。
糖尿病態骨格筋細胞膜におけるCaイオン及びKイオン動態の異常性について

糖尿病の合併症として神経症と同時に筋疾患や筋萎縮症を生じる.糖尿病態骨格筋が脱分極性筋弛緩薬に対して感受性が高まっていること,またCa活性化中性プロテアーゼ活性が亢進していることを明らかにしてきた.これらの要因としてCaとK動態に絞って研究した.1.膜電位固定法による電流(I)-電圧(V)曲線から得られた膜コンダクタンスは糖尿病態筋で減少した.糖尿病態筋ではKチャンネル阻害剤のTEAの抑制度合が少なく, K流入抑制剤の塩化セシウム共存下やCl非共存下の実験結果も併せて考察すると, Kの外向き電流が明らかに抑制されていた.2.骨格筋の活動電位のNa電流とK電流以外に存在する緩徐なCa電流はその振巾と持続時間のいずれも糖尿病態筋で減少した. Ca拮抗薬であるuerapamilの効果も弱まったので,糖尿病態筋ではCa流入は減少てしいると結論できた.3.電位依存性のCaトランジェントは正常筋では外液Ca依存性であるが糖尿病態筋では外液Ca非依存性になった.細胞内に予めEGTAを注入してはじめて,外液Ca依存性になった.このことは前節のCa電流が減少していることと符合する.一方除神経筋ではCaトランジェントは外液Caに対して平骨筋様の特性を示した.4.カフェインによるCaトランジェント増加反応についてはは正常筋では,ランジェントの場合と逆に,外液Ca依存性になった.5.カルモジュリン拮抗薬であるTFPは正常筋でもbasalトランジェントを減少させるが,糖尿病態筋では一層顕著になった.以上,糖尿病態筋でKの外向き電流が抑制されており,外部Caが入り難しく,細胞内Ca水準が高いと結論できた.糖尿病の合併症として神経症と同時に筋疾患や筋萎縮症を生じる.糖尿病態骨格筋が脱分極性筋弛緩薬に対して感受性が高まっていること,またCa活性化中性プロテアーゼ活性が亢進していることを明らかにしてきた.これらの要因としてCaとK動態に絞って研究した.1.膜電位固定法による電流(I)-電圧(V)曲線から得られた膜コンダクタンスは糖尿病態筋で減少した.糖尿病態筋ではKチャンネル阻害剤のTEAの抑制度合が少なく, K流入抑制剤の塩化セシウム共存下やCl非共存下の実験結果も併せて考察すると, Kの外向き電流が明らかに抑制されていた.2.骨格筋の活動電位のNa電流とK電流以外に存在する緩徐なCa電流はその振巾と持続時間のいずれも糖尿病態筋で減少した. Ca拮抗薬であるuerapamilの効果も弱まったので,糖尿病態筋ではCa流入は減少てしいると結論できた.3.電位依存性のCaトランジェントは正常筋では外液Ca依存性であるが糖尿病態筋では外液Ca非依存性になった.細胞内に予めEGTAを注入してはじめて,外液Ca依存性になった.このことは前節のCa電流が減少していることと符合する.一方除神経筋ではCaトランジェントは外液Caに対して平骨筋様の特性を示した.4.カフェインによるCaトランジェント増加反応についてはは正常筋では,ランジェントの場合と逆に,外液Ca依存性になった.5.カルモジュリン拮抗薬であるTFPは正常筋でもbasalトランジェントを減少させるが,糖尿病態筋では一層顕著になった.以上,糖尿病態筋でKの外向き電流が抑制されており,外部Caが入り難しく,細胞内Ca水準が高いと結論できた.目的:糖尿病マウスの神経筋接合部は正常ddYマウスに比べ、脱分極性筋遮断薬サクシニルコリン(SuCh)に対して高い感受性を示す。その要因として筋膜の電気生理学的異常性に着目し、【K^+】,【Ca^(2+)】チヤネルの病態修飾を検討した。方法:微小ガラス電極法により、静止膜電茨(r.m.p.)を、アセチルコリン(ACh)を電気泳動的に投写することによりACh電位を、単一電極法を用いた電位固定法により膜コンダクタンス(gm)を、また細胞内通電により活動電位(a.p.)をそれぞれ測定した。結果:(1)糖尿病マウスの横隔膜標本ではr.m.p.が浅くなり、gmが減少した。このr.m.p.の減少はアロキサン投与後の時間経過(W)と有意にに相関した。gmは血糖値(B.G.)の増加と有意に相関して減少した。gmはB.G.とr.m.pの両者に有意に重相関し、r.m.pはB.G.とWの両者に有意に重相関した。(2)a.p.の振巾減少し、持続時間が延長した。(3)糖尿病態では定常状態の電流(I)-電圧(V)曲線の勾配が正常状態に比べて減少した。(4)【K^+】チヤネル阻害薬のテトラエチルアンモニウムやCsClのgm減少作用が糖尿病態では小さくなった。Cl-freeの条件下でも糖尿病態の方がgmは小さくなった。(5)糖尿病態では、【Ca^(2+)】a.p.の振巾と持続時間が正常状態に比べて、有意に小さくなった。同時に【Ca^(2+)】拮抗薬であるベラパミルによる拮抗度合が小さくなった。結論:糖尿病態ににおける骨格筋の細胞膜では、r.m.p.の減少はWとの相関度合が大きいので、インスリンの生長因子としての作用に関係している。gmの減少は、B.G.との相関度合が大きいので、膜のglycosylationに依存していると考えられた。

そのgmの減少は【K^+】チヤネルの損傷で説明できた。一方、【Ca^(2+)】a.p.の変化から、糖尿病態筋において細胞内【Ca^(2+)】濃度の増大を裏付けた。結局、糖尿病態において、【K^+】と【Ca^(2+)】の両チヤネルが修飾損傷を受けていると結論できた。
乳児の睡眠時体位と窒息に関する研究

〔実験方法〕1.アンケートによる予備調査:生後1ケ月検診に来た母子に対し、アンケートで児の睡眠時体位および寝具(敷蒲団)の種類、SIDSに関する認識の程度(選択肢:よく知っている、聞いたことがあるがよく知らなかった、知らなかった、その他)等について予備調査を行った。2.児の睡眠時の生理機能に関するモニタリング:アンケートを行った中からボランティアを募り、自宅で睡眠(昼寝)中の児の心電図、呼吸運動、動脈血酸素飽和度、深部体温を測定し、一部についてはその様子をビデオ撮影した。〔結果〕1.アンケートによる予備調査:約100人の母親からアンケートの回答が得られた。睡眠時体位については、ほとんどがいつも仰向けで、仰向けとうつぶせを併用しているのが数人、いつもうつぶせは極く僅かであった。寝具については、約半数がうつぶせ寝様の比較的堅いものを使用し、普通の和布団を使用しているケースおよび赤ちゃん用のフワフワしたものを使用しているケースが約1/4ずつあった。SIDSに関する認識度については、殆んど聞いたことがあるがよく知らなかったと答え、よく知っていたが数人、知らなかったと答えたのは1人であった。なお、この1人の母親は10歳代であった。2.児の睡眠時の整理機能に関するモニタリング:母親の協力が得られた4人の乳児に対し、計11回のモニタリング(仰向け寝9回、うつぶせ寝2回)を行ったが、データに大きな異常を示したものはなかった。しかし、児によっては、呼吸運動につて頻呼吸と徐呼吸を繰り返すものが観察された。〔考察〕アンケート調査では、殆どの親がSIDSに関して何等かの知識を持っていることが示された。しかし、10歳代の母親が「知らない」と答えたことから、若年者に対するSIDSに関する教育の必要性が示唆された。モニタリングについては例数が少ないため、今後更に例数を増やして検討することが必要である。
対日戦争犯罪裁判の総合的研究

第2次世界大戦において日独が行った数多くの残虐行為に対し、連合国はそれをどのように認識し、対処しようとしたのか。これまで個別分散化していた戦犯裁判研究を総合的に明らかにするため、大戦初期の連合国による戦争犯罪認識の形成過程から戦犯処罰方式の決定に至るまでの過程、さらに対日戦犯裁判政策の形成・実施・修正・終了のプロセスを全体的に明らかにすることを目指し、連合国による対日戦犯裁判政策に関する政策文書を収集・分析した。第一年度は,海外取材で東京裁判,BC級裁判の一次資料を収集することに努めた。研究代表者の粟屋は,会議の場において,研究分担者それぞれの問題関心を取りまとめ,調査先を選定した。その上で粟屋は,中国とフィリピンで,戦犯裁判に関する重要資料をコピーした。また,中国では東京裁判研究者の宋志勇(南開大学助教授)に,中国での東京裁判研究の最近の成果を話してもらった。またフィリピンでは,フィリピン国立史料館とマニラ大学図書館で資料収集にあたった。林博史は,アメリカ,イギリスの国立公文書館で,連合国戦争犯罪委員会(UNWCC)の大部の資料をデジタルカメラで撮影した。またマニラでは,BC級裁判,特に山下裁判と本間雅晴の資料を収集した。永井均は,マニラで東京裁判とBC級裁判における,フィリピン側の新資料を多く収集した。内海愛子は,オーストラリアに赴き,国立公文書館,戦争記念館において,BC級裁判,主に泰緬鉄道に関する新資料を多く収集した。伊香俊哉は,林と同じくアメリカ国立公文書館で戦争犯罪委員会の資料を収集しつつ,台湾に資料収集に行き,国史記念館の外交資料を検索し,その結果,東京裁判とBC級裁判における,国民党政府の動向に関する重要資料を多く入手した。総じて,第一年度において,貴重な戦犯裁判に対する重要資料を収集することができた。この資料収集は,東京裁判及び,BC級裁判の研究史に大いに寄与するものである。本年度調査において,海外取材で新資料を収集するめどがたったため,来年度も引き続き収集に努める。第2年度にあたる2008年度は、第1年度に引き続き、研究代表者・分担者がそれぞれ東京裁判及びBC級戦争犯罪裁判の一次資料を収集することに努めた。研究代表者の粟屋は、ニュージーランド・オーストラリアに赴き、両国の対日戦犯裁判に関する史資料を調査・収集した。さらに、08年11月1012日の日程で開催された“東京裁判国際シンポジウム"(於メルボルン大学・オーストラリア)において「被告選定の経緯」と題して研究報告を行なった。林博史は、アメリカ・カナダ・イギリスの調査に赴き、各国の国立公文書館に収蔵されている“連合国戦争犯罪委員会(UNWCC)"の対日戦争裁判関係の史資料を収集した。現在は、このとき収集した史資料の分析を進めており、研究成果として近日公表される予定である。永井均は、第1年度に引き続き、フィリッピンに趣き東京裁判・BC級戦争犯罪裁判に関するフィリピン側の資料を発掘・収集に努めた。内海愛子は、インドネシア・マレーシアに赴き、国立公文書館等でBC級戦争裁判関係-泰緬鉄道・従軍慰安婦の案件を中心に-の資料収集にあたるとともに、現地調査を行ない、関係者への聞き取りを併せて行なった。伊香俊哉は、中国に赴き、南京・上海における戦争被害・戦争犯罪の実態調査、さらに東京裁判・BC級戦争犯罪裁判における、中国政府の動向に関する重要資料を収集した。総じて、第2年度においては、第1年度に引き続き、戦犯裁判(東京裁判・BC級戦争犯罪裁判)に関する重要資料を調査・収集することができた。とくに、この度収集した史資料のなかには、これまで所在・存在があきらかにされていなかった史資料を多く含んでおり、対日戦争犯罪裁判研究に大いに貢献する成果が得られたといえる。本科研の最終年度にあたる2009年度は、これら史資料の分析を本格的にすすめ、研究成果をあきらかにしていく。第3年度にあたる2009年度は、第1年度、第2年度に引き続き、研究代表者・分担者がそれぞれ東京裁判及びBC級戦争犯罪裁判の一次資料を収集することに努めた。対日戦争犯罪裁判研究を総合的に深めていく上で、更なる資料収集が不可欠と判断されたためである。以下に研究代表者・分担者の2009年度の研究実績を記す。研究代表者の粟屋は、これまで収集した史資料を整理・分析を進めた。さらに韓国の対日戦犯裁判に対する動向をあきらかにするため、東京裁判に関する韓国の新聞を調査した。韓国在住の研究協力者の協力を得て、東京裁判を報じた新聞記事を収集し分析を進めている。また粟屋は、本科研における研究成果を踏まえたうえで、2010年3月29日に開催された"東京裁判研究会"(於成均館大学・ソウル)において「東京裁判とは何か」と題する研究報告を行なった。林博史は、東京裁判及びBC級戦争犯罪裁判に関するアメリカ・イギリス・ニュージーランドの資料調査を行い、これら関係各国の国立公文書館に収蔵されている"連合国戦争犯罪委員会(UNWCC)"の対日戦争裁判関係の史資料を収集した。

現在はこれら収集した史資料の分析を進めている。永井均は、第2年度に引き続きフィリッピンに赴き、東京裁判・BC級戦争犯罪裁判に関するフィリピン側の資料を発掘・収集に努めた。内海愛子は、国立公文書館等でBC級戦争裁判関係-泰緬鉄道・従軍慰安婦の案件を中心に-の資料収集にあたるとともに、スガモプリズンに収監されていた戦犯および関係者からの聞き取り・資料の収集を併せて行なった。伊香俊哉は、ロンドン国立公文書館に赴き、BC級裁判に関する同国の戦犯関係資料、さらに同裁判におけるイギリス政府の動向に関する公文書を収集し分析をすすめている。
感情意図ラベリングに基づく音声言語コミュニケーションスキルの発達分析

本研究では、子どもの発話行動の観察から、円滑な対人関係の形成に関する音声コミュニケーションスキルの発達分析を行った。14歳の2, 400発話からなる感情意図ラベル付きの発話行動データベースを構築し、感情意図ラベルの時間変化パターンを手掛かりに特徴的な行動事例を抽出できるマルチモーダル発話行動分析システムを構築した。子どもの行動発達理解に役立つ映像事例を保育者向けの子育て支援知識映像コンテンツに仕立て、子育て支援Webサイトで公開した。本研究では、最も根源的なコミュニケーション手段である音声言語能力の発達過程を観察し、人間の知能発達過程の根幹を記述する計算機モデルの構築を狙っている。感情とは心の状態であり、思考方法を切り替えるスイッチであるというMinskyの理論に基づき、感情意図ラベルを手掛かりとした発話分析をコアメソッドとして音声言語コミュニケーションスキルの初期発達過程のモデル化を目指している。平成22年度は、音声言語獲得分析の基盤となる感情意図ラベリングデータを整備し、感情意図ラベルに基づく発話行動分析システムを開発した。前者について、静岡大学で構築した子どもの行動コーパスから、低月齢群(1432ヵ月)、高月齢群(2846ヵ月)について各群3名ずつの発話行動事例(一人当たり400発話)に対し、感情意図ラベルを付与した。後者については、感情意図ラベルの時系列変化に着目した事例検索機能を持つマルチモーダル発話行動分析システムを開発した。「嫌悪」のラベルの出現数が、高月齢群は低月齢群から半減しており、トラブルに際して、不満を示す以外に、我慢する、代替案を提案するなど別の問題解決スキルを成長に伴って獲得するようすが観察された。また、「喜び」から「悲しみ」への変化が問題遭遇場面に対応し、このラベル変化パターンで事例検索したところ、好きな遊びを止めたくない場面で、低月齢時は自分が続けたいことを訴えるのみだったのが、高月齢になると友達にやらせてあげるよう主張することで、自分の欲求を受け入れ易くする交渉術を獲得していることが観測された。このように、音声言語コミュニケーションスキルにおける感情意図思考に関する内面的な発達分析が進められる研究基盤を創出できた。平成23年度は、前年度までに整備した2,400発話の感情意図ラベリングデータと、感情意図ラベルの時系列変化に着目した事例検索機能を持つマルチモーダル発話行動分析システムを活用し、円滑な対人関係の形成に関する音声コミュニケーションスキルの発達分析を実施した。感情意図ラベルの時間変化パターンを手掛かりに抽出した特徴的な場面の行動観察を行い、発達段階による行動目標の違いを明らかにし、子どもの行動発達理解に役立つ映像事例を抽出できた。他の子どもと一緒に遊ぶ中で、他者の行動に干渉する、いわゆる「おせっかい」の場面について、30ヵ月前後では他者の意図とは無関係に自分のやりたい遊びを継続する自分本位の行動が主体だったのが、50ヵ月前後には他者の遊びへの干渉が増え、自分の意図どおりに他者を制御する行動が目立つようになり、70ヵ月ほどになると、手を出すなどの行動で相手に干渉する代わりに、やり方を教えるなど音声言語主体の関わり行動に変化する様子が観察された。さらに、行動発達分析によって得られた特徴的な映像事例を、保育者向けの子育て支援知識映像コンテンツに仕立て、子育て支援Webサイトで公開した。
tRNAアンチコドンwobble位の修飾ウリジンの翻訳における働き

tRNAwobble位のタウリン修飾がU: G wobble塩基対を安定化する分子メカニズムを解明するため、立体構造解析を行った。まず、修飾を持つASL(アンチコドンステムループ)と修飾を持たないASLの2種類を、分子整形術と呼ばれる手法で大量調整しHPLC精製した。その後、ASLとmRNAを同時に30Sリボソームの結晶に浸み込ませて共結晶を作り、そのX線結晶構造解析を行った。1度目の解析では、リボソーム結晶化の条件が悪かったためにASLとmRNAが結合せず、リボソームの共結晶が得られなかった。そこで2度目の解析では結晶化の条件を検討し、解像度も改善することが出来た。また、mRNAも塩基対の対合力を強めるためにU: A Watson-Crick塩基対になるUUAコドンを使用したところ、ASL-リボソーム-mRNAの共結晶を得ることに成功した。解像度はこれまでの中でも最も高い2.8Aであった。その後、条件検討を重ねた結果、U:G wobble塩基対となるUUGコドンでも共結晶が得られるようになった。以上のX線結晶構造解析の結果、通常見られるwobble位ウリジン5位の修飾の挙動とは全く異なり、タウリン修飾中の硫黄原子がアンチコドン2字目と3字目の窒素原子と水素結合していることが判明した。これは、コドンとアンチコドンが対合する前に、タウリン修飾がそれらの塩基と相互作用していることを意味する。このことから、タウリン修飾はその相互作用を利用してコドンーアンチコドン対合に必要なエントロピーを減少させ、結果的にwobble塩基対を安定化していることが明らかになった。tRNA wobble位のタウリン修飾がU:G wobble塩基対を安定化する分子メカニズムを解明するため、立体構造解析を行った。まず、修飾を持つASL(アンチコドンステムループ)と修飾を持たないASLの2種類を分子整形術で大量調整し、HPLC精製した。その後、ASLとmRNAを同時にリボソームの結晶に浸み込ませて共結晶を作り、そのX線結晶構造解析を行った。また、mRNAも塩基対の対合力を強めるためにU:A Watson-Crick塩基対になるUUAコドンを使用したところ、ASL-リボソーム-mRNAの共結晶を得ることに成功した。解像度はこれまでの中でも最も高い2.62.8Aであった。以上のX線結晶構造解析の結果、通常見られる5位の修飾の挙動とは全く異なり、タウリン修飾中の硫黄原子がアンチコドン2字目と3字目の窒素原子と水素結合している可能性を示唆するデータが得られた。これは、リボソームは高度好熱菌から調製しており、哺乳動物ミトコンドリアのみに見られるタウリン修飾は他の生物のものと比べて非常にかさ高く、構造が歪められているためであると解釈することができる。しかし他の可能性も十分残されており、現在構造の絞込み中である。また、U:G wobble塩基対となるUUGコドンにおける共結晶解析のデータも収集中である。tRNA wobble位のタウリン修飾がU: G wobble塩基対を安定化する分子メカニズムを解明するため、立体構造解析を行った。
リピドミクスと脂質代謝制御を基盤とした加齢による卵の質の低下に対する治療法の開発

女性は35歳以降になると、妊娠率の低下のみならず、流産率の増加が起こる。これは、加齢による卵の染色体異常や胚発育の悪化が原因である。このような加齢による変化は、“卵の質の低下"と言い換えることができるが、加齢による“卵の質の低下"の詳細な分子機構は未だ不明である。加齢による卵の質の低下の詳細な分子機構は未だ不明である。本研究は、リピドミクスと脂肪酸代謝機構を解析することにより、加齢による卵の質の低下に卵の脂質代謝機構の異常が関与することを明らかにするものである。平成25年度は、1加齢マウス卵におけるATP産生量とNADH量の低下のメカニズムついて検討すること。2加齢卵におけるリピドミクスを用いた脂質代謝経路の変化について検討を行うことを予定とした。加齢卵における糖質代謝機構の律速酵素であるピルビン酸脱水素酵素(pyruvate dehydrogenase, PDH)の発現および局在について検討を以下の方法で行った。34か月週齢のICR系若年マウスと1315か月週齢の加齢マウスを用いて以下の実験を行った。実験:PDHの発現および局在の変化に関する検討を行った。若年マウス卵と加齢マウス卵におけるPDHの発現量をPDH特異的な抗体を用いウェスタンブロット法にて検討した結果、蛋白量の発現は両者間で有意な差は求めなかった。卵細胞におけるPDHの発現の局在とミトコンドリアの局在を免疫蛍光染色法にて検討した結果、PDHはミトコンドリアと共局在していることが分かった。若年マウス卵はPDHとミトコンドリアの共局在の割合が高かったが、加齢マウス卵ではPDHとミトコンドリアの共局在の割合が低い結果であった。以上の結果から、加齢マウス卵はNADH量を規定する重要な律速酵素であるPDHがミトコンドリアとの共局在性を失っていることがわかった。平成27年度は研究の最終年であった。昨年度までの研究で、実験に用いる加齢マウスの卵子数の制限から、アシルCoA合成酵素(ALS4)およびCPT-1(CPT1a, CPT1b)のmRNAレベルでの変化を捉えることができなかった。そこで本年度は、これまで我々が「卵の質の低下モデル」として用いてきた排卵後の加齢卵でのアシル合成酵素およびCPT1のmRNAレベルでの変化を定量的PCR法にて検討することにした。その結果、ALS4 mRNAの発現は新鮮卵と比べ加齢卵で有意に低下している実験結果が得られた。また、CTP1bのmRNAレベルについては、新鮮卵と比べ加齢卵で有意に低下している実験結果が得られた。以上の結果から、排卵後の加齢卵では、脂質代謝によるエネルギー供給経路が悪化している可能性が示唆された。医歯薬学平成25年の研究では、1加齢マウス卵におけるATP産生量とNADH量の低下のメカニズムついて検討すること。2加齢卵におけるリピドミクスを用いた脂質代謝経路の変化について検討を行うことを予定としていた。加齢卵におけるATP産生量とNADH量の低下に関連するピルビン酸脱水素酵素(pyruvate dehydrogenase, PDH)の発現量と局在に関する実験は予定通り完了できた。しかし、加齢卵におけるリピドミクスを用いた脂質代謝経路の変化についての検討については、リピドミクス解析を行うのに必要な卵子数を採取することができなかったため実験を完了することができなかった。平成25年度当初の目的は50%達成できたが、リピドミクス解析については加齢マウス卵を解析に必要な試料として採取できなかった。この点については、試料を随時ストックすることで解決可能である。しかし、リピドミクス解析にはある程度の時間は必要であるので、平成26年度以降の研究と並行して行うこととする。
還元酵素特異的基質探索を指向したヘテロ環縮合ナフトキノン骨格構築法の開発

ヘテロ環縮合キノンの一挙構築法の開発を行った。ジメチルアミノ基とアルキニル基を導入したキノンを用いて、アンモニア水溶液あるいは一級アミンで処理するとタンデム型付加脱離/分子内環化反応が進行し、対応するインドールキノン体の効率的合成に成功した。しかし、当初の目的であるインドールキノンの3位炭素官能基導入には至らなかったため、別法での合成を試みた。検討の結果、温和な条件による銅触媒反応を開発し、2ーアルキニル化アニリンからの3ーシアノ化インドール類合成反応の開発に成功した。また興味深いことに、本反応を検討している途中で、インドール類のベンゾキサジノン類への効率的変換反応を見出すことができた。本研究は、次の3点を研究の柱とし研究を進めている。(1)金属触媒を用いた多置換ヘテロ環縮合ナフトキノン類の効率的合成法の開発、(2)合成ヘテロ環縮合キノン類を用いた還元酵素特異的基質の探索、(3)還元酵素特異的基質を用いた医薬品などの有用分子の開発、である。インドールキノン化合物を含めたヘテロ環縮合ナフトキノン類の直接的効率的合成法は、あまり知られておらず現在もなお挑戦的課題であった。本年度は3位炭素官能基の導入を実現するために、アルキニル化アニリン誘導体を基質に用いて金属触媒を用いたタンデム型閉環・置換反応の検討を行った。本研究を始める前にインドール骨格構築法として知られているオルトアルキニル化アニリンのタンデム型環化/置換反応に関して文献調査を行ったところ、銅塩のみを用いた3位置換インドール合成反応はごく少数しか知られていないことが明らかとなった。Pyneらは、CuCNを触媒とした環化/シアノ化反応による3位シアノ化インドール合成を(J. Org. Chem. 2010, 75, 3412.)、Shenらの報告では、2価の銅塩を用いた3ーハロゲン化インドールの合成を(Adv. Synth. Catal. 2009, 351, 3107.)報告しているが、これらの方法は、実用的な部分で問題を有する。我々の検討の結果、空気雰囲気下、oーアルキニル化アニリンと化学量論量の銅塩を用いて反応を行うと、非プロトン性極性溶媒とカンファースルホン酸などの添加物によって反応成績体の割合が大きく異なることが明らかとなった。現在までにインドール骨格の3位にシアノ基を温和な条件で導入する反応開発に成功している。また、本反応を検討している途中で興味深いことに、インドール類のベンゾキサジノン類への効率的変換反応を見出すことができた。そこで2つの方法論を用いて効率的合成法の開拓を行うこととした。まず初めに、キノンの特性を活かしたヘテロ環縮合キノンの一挙構築法の開発を行った。すなわち、ジメチルアミノ基とアルキニル基をキノンに事前に導入した基質を用いることで、ヘテロ原子の導入、閉環・置換反応のタンデム型反応をワンポットで行うことが出来ると期待した。検討の結果、アンモニア水溶液あるいは一級アミンで処理するとタンデム型付加脱離/分子内環化反応が進行し、対応するインドールキノン体の合成を効率的に行うことができた。本反応はジメチルアミノ基部分を酸素,窒素,硫黄官能基で置き換えた後に閉環反応を行うことで,1つの基質から様々なヘテロ環を有する誘導体合成が可能であり有用な反応である。しかしながら、インドールキノンの3位炭素官能基の導入が成功しておらず、現在のところ改善の余地がある。そこで、3位炭素官能基の導入を実現するために多少の工程数の増加にはなるが、アルキニル化アニリン誘導体を基質に用いて金属触媒を用いたタンデム型閉環・置換反応の検討を行った。本化合物がインドールキノン化合物へ誘導可能か現在検討中である。前述のように本研究は以下の3点を研究の柱としている。

(1)金属触媒を用いた多置換ヘテロ環縮合ナフトキノン類の効率的合成法の開発(2)合成ヘテロ環縮合キノン類を用いた還元酵素特異的基質の探索(3)還元酵素特異的基質を用いた医薬品などの有用分子の開発である。このうち現在までに(1)の効率的合成法の検討を行っている段階であり、いまだ開発途中段階であるといえる。そのため計画はやや遅れている。しかしながら、反応検討においていくつか化学的に興味深い研究結果を得ており、今後の進展が期待できるものと考えている。多置換ヘテロ環縮合ナフトキノン類の効率的合成法の確立を成し遂げた後に、以下の2つの研究を推進していく計画である。(1)合成ヘテロ環縮合ナフトキノン類を用いた還元酵素特異的基質の探索ー抗がん剤候補化合物であったEO9の開発研究において、置換基により、酵素特異性が大きく変化することが報告されている。その報告によれば、インドールキノンの2位置換基は、DT-diaphoraseに対する酵素特異性に影響を与える効果が大きく、3位置換基はDNAのアルキル化に影響を与える効果が強い。これらの効果をヘテロ環縮合ナフトキノン類でも再検証する。これらの化合物上に様々な置換基を導入して、疎水性、電子密度、立体構造等を変化させることで、有益な情報が得られるものと期待している。酵素特異的分子を見出したのち、がん細胞の成長抑制効果の調査を行うが、成長抑制効果が低くても次に示すようなプロドラッグ開発などの有用分子への展開を行うことができる。(2)開発した化合物の有用化合物への展開ー抗体治療薬や検査薬への展開を行う。すなわち、キノンアルキル化部位を抗体結合部位としてとらえるものである。最近、抗体に放射性同位元素(RI)を結合したRI標識抗体による治療(放射免疫療法)や検査薬が注目されている。これらを実現するうえで、抗体へのキレート剤の導入が必要であり、生理的条件下かつ迅速に抗体と結合する必要があるなどの困難が伴う。開発したインドールキノン化合物を用いればこのような課題を克服できると期待できる。還元剤存在下、抗体結合能の検討を行う。抗体を過剰に用いたり、副生成物や試薬除去を必要としない方法論を開発することで、臨床現場でも簡便に使用できる方法論を開発したい。また、キノンアルキル部位を医薬品放出部分とみなし、がん細胞特異的に化合物を放出する分子の開発を行いたい。反応の検討を円滑に行うため、大量の反応の実施・処理・解析が必要となる。そのため、一度に大量の反応実施を可能とするパーソナル有機合成装置、解析を可能とする構造解析に必要なソフトなどの購入が不可欠である。また、合成研究の効率的遂行と酵素特異的基質探索のための反応試薬、酵素類、ガラス器具、プラスチック類のよりいっそうの補充が必要となる。本研究課題に関して、研究成果を日本薬学会第134年会(熊本)及び国際会議にて成果発表を行う予定である、そのため旅費が必要となる。
ポリグルタミン病に対する細胞及び動物モデルを用いた細胞死抑制物質の効果検討

本研究では、ポリグルタミン病の一つであるマシャド・ジョセフ病をモデルとして、その原因遺伝子によりコードされているポリグルタミン鎖が77個に伸長したataxin-3のN末側を欠失させたdeletion constructを用いて薬物のスクリーニングを行った。培養neuro2a細胞に上記のconstructを一過性に遺伝子導入したのち、各種薬物を含有したmediumに交換し、44時間後に細胞を固定した。組みかえタンパクの発現は、タグの間接蛍光抗体法あるいはGFPタグの蛍光で評価し、細胞死は核のDNA染色および細胞のannexin-V染色で行った。我々は今回、好塩細菌から分離されタンパクの高次構造を高い塩濃度下でも安定化させると考えられるectoineに注目して検討を行った。Ectoineは50mMから150mMの濃度において核内の凝集体形成頻度を著明に増加させ、細胞体の大型の凝集体形成は抑制した。イムノブロットでみた組かえタンパクによる凝集体の総量はectoine投与群で減少しており、ectoineが細胞内の凝集体の分布に影響を及ぼしたものと考えられた。一方、ectoine投与後には濃度依存的に細胞死頻度が減少した。凝集体の分布変化や細胞死抑制といったectoineの効果は、ectoineと同程度に浸透圧を上昇させる濃度のsucrose投与では見られず、単純に浸透圧変化による効果ではないものと考察される。以上の研究から、ectoineのin vitroにおける伸長リグルタミン誘発細胞死に対する効果が明らかとなったため、同様のコンストラクトをオレキシンプロモーターの下流につなぎ、出生後にオレキシン神経の細胞死を誘導できるトランスジェニックマウス(Tg:本学薬理学教室作成)を用いて効果を検証した。出生10日後より2週間にわたって連日ectoineを50-100mg/kg量で腹腔内投与し、その後脳を灌流固定し連続凍結切片を作成後、抗オレキシン抗体で免疫染色してオレキシン陽性神経細胞の数を定量した。結果は解析中であるが、正常マウスで約2000個程度のオレキシン神経細胞はTgでは約150個程度に減少し、ectoine100mg/kg投与群で300個程度とやや増加した。今年度我々はまず、ポリグルタミン病の一つであるマシャド・ジョセフ病をモデルとして、その原因遺伝子によりコードされているポリグルタミン鎖が77個に伸長したataxin-3のN末側を欠失させたdeletion constructを用いて薬物のスクリーニングを行った。培養neuro2a細胞あるいはBHK細胞に上記のconstructを一過性に遺伝子導入したのち、各種薬物を含有したmediumに交換し、44時間後に細胞を固定した。組みかえタンパクの発現は、タグを認識する抗myc抗体と蛍光標識2次抗体を用いて検討し、あわせて核DNA染色を行った。蛍光顕微鏡下に、組みかえタンパクの発現が見られる細胞について、細胞内凝集体の形成頻度と核染色で判定した細胞死の頻度を評価した。すでにこれまでの我々の検討で、タンパクの高次構造を安定化させることが知られている一群の物質(DMSOやグリセロール等)がこれら両者の頻度を減少させる上で効果があることがわかっているので、今回はこれら以外のタンパクの高次構造に影響を与える可能性のある物質を中心に検討を行った。

まず、好塩細菌から分離されタンパクの高次構造を高い塩濃度下でも安定化させると考えられるectoineに注目して検討を行った。Neuro2a細胞においては50mMから150mMの濃度において、細胞内凝集体の形成頻度を減少させることはなかったものの、濃度依存的に細胞死頻度を抑制することが明らかとなった。ちなみにcontrolでの細胞死頻度が33.5±4.1%に対してectoine50mMで28.7±1.8%、100 mMで20.9±2.6、150mMで18.6±1.7%であった。(数字はmean±SE)このectoineの効果はBHK細胞でも100mMの濃度で確認された。以前に我々が報告したDMSOの効果は、凝集体形成に対しても細胞死に対してもともに抑制的に作用していたが、今回検討したectoineの効果はそれと異なり、凝集体形成頻度に影響を与えることなく細胞死を抑制していることから、DMSOなどとは異なったメカニズムが関与している可能性がある。今回は、これに加えてproline(10-100mM)、Carnitine(10-100mM)の効果もあわせ検討したが、これらに明らかな凝集体形成頻度や細胞死頻度の低下作用は認められなかった。本年は動物モデルでの検討が動物の繁殖上の問題で行えなかったので、異常ataxin-3発現による毒性に対する薬物の新たなアッセイ法の開発を行っている。これまでに、培養細胞に全長の異常ataxin-3を発現させることである種の酵素活性が低下する可能性があることを見い出したため、そのメカニズムとあわせてこの系をアッセイに使用する可能性について検討中である。本研究では、ポリグルタミン病の一つであるマシャド・ジョセフ病をモデルとして、その原因遺伝子によりコードされているポリグルタミン鎖が77個に伸長したataxin-3のN末側を欠失させたdeletion constructを用いて薬物のスクリーニングを行った。培養neuro2a細胞に上記のconstructを一過性に遺伝子導入したのち、各種薬物を含有したmediumに交換し、44時間後に細胞を固定した。組みかえタンパクの発現は、タグの間接蛍光抗体法あるいはGFPタグの蛍光で評価し、細胞死は核のDNA染色および細胞のannexin-V染色で行った。我々は今回、好塩細菌から分離されタンパクの高次構造を高い塩濃度下でも安定化させると考えられるectoineに注目して検討を行った。Ectoineは50mMから150mMの濃度において核内の凝集体形成頻度を著明に増加させ、細胞体の大型の凝集体形成は抑制した。イムノブロットでみた組かえタンパクによる凝集体の総量はectoine投与群で減少しており、ectoineが細胞内の凝集体の分布に影響を及ぼしたものと考えられた。一方、ectoine投与後には濃度依存的に細胞死頻度が減少した。凝集体の分布変化や細胞死抑制といったectoineの効果は、ectoineと同程度に浸透圧を上昇させる濃度のsucrose投与では見られず、単純に浸透圧変化による効果ではないものと考察される。
ロトソ・パラメ-タの温度・圧力変化とボ-テックス励起による超流動転移

液体ヘリウムの起流動性はボ-ズ凝縮による相転移に伴って現れる。この超流動ヘリウムの諸性質は素励起によって決められる。この研究の第一の課題は,素励起をエネルギ-と運動量の関数として規定する動的構造因子が,ポ-ズ・アインシュタン凝縮によって質的に変わるかどうかである。また,超流動ヘリウムの温度変化は,約1Kまでの温度ではフォノンによって,それ以上の温度ではロトンによって決まる。この研究の第二の課題は,この重要なロトンの諸性質の温度変化を正確に決定することにある。実験装置として, ^3He循環型光散乱用クライオスタット,アルゴン・イオン・レ-ザ光源,ダブルモノクロメ-タ分光器,2次元マルチ・チャンネル光子計数検出器を用い,高精度・高分解能の測定を行った。実験およびデ-タ解析から得られた結論を以下にまとめる。(1)スペクトル形状と強度は,全ての温度で,最低温度の実測スペクトルと単一ロ-レンツ関数との畳み込み積分で再現できる。(2)これは,ボ-ズ凝縮によって動的構造因子が質的に変わらないことを示す。(3)ロ-レンツ関数の幅はロトンの寿命に対応するが,その温度依存性は,ロトンーロトン衝突を考慮したランダウーハラトニュフの理論から約1.8K以上でははずれる。(4)これは,ロトンの寿命を決める因子として,転移点近傍でのボ-テックスの重要性を示している。(5)実測スペクトルに最適合するロ-レンツ関数のずれから,各温度におけるロトンのエネルギ-を決定することができ,転移温度に向ってわずかに減少し,転移温度より上ではほぼ一定であることが分かった。
骨格筋幹細胞特異的遺伝子MEGF10の役割とミオパチー発症機序の解明

MEGF10の筋細胞分化における役割を探るため、今年度は、MEGF10ノックアウト筋細胞を用いてトランスクリプトームを行う計画であった。また、各種病的変異体を作成し、ノックアウト細胞へ導入し、変異によるMEGF10の機能変化を観察することを計画した。筋細胞におけるMEGF10のCRISPR/Cas9ノックアウト細胞がまだ確立していないため、まずは筋細胞のトランスクリプトーム解析を試みたところ、十分なデータを得ることができ解析手法を確立することができた。MEGF10の細胞内ドメインによるGST-pull downアッセイを進め、MEGF10に結合するタンパク質を解析した。この中で、Notchの細胞内ドメインがMEGF10に結合しており、病気の原因変異によりこの結合が阻害されることを報告した(Hum Mol Genet 2017 26:2984)。さらに、筋細胞のライセートを用いて、MEGF10細胞内ドメインのGST-pull downにより、マススペクトロメトリー解析により結合している可能性のあるタンパク質を複数見出した。このうち、これまでに1つのシグナルタンパク質とMEGF10との結合を免疫沈降により確認できている。トランスクリプトーム解析については、解析ワークフローの準備を進めている。結合タンパク質解析については、現在までのところ、概ね予定通り進行している。2017年度に職場を異動したため、筋障害モデルマウスの作成と、ノックアウト細胞作成の実験準備がやや遅れている。トランスクリプトーム解析解析の準備は概ね順調に進めている。GST-pulll downとマススペクトロメトリーにより同定したMEGF10結合タンパク質を、様々なリコンビナントMEGF10タンパク質を用いて、結合部位を同定する。また、MEGF10とのリン酸化との関係を明らかにする。これらの発現ベクターはすでに作成済みである。今後は、MEGF10ノックアウト細胞を作成し、トランスクリプトーム解析を行う。前年度に職場を異動し、必要な設備備品や消耗品に変更が生じた。また、実験がやや遅れているため、ノックアウト細胞作成費用や、次年度に研究に必要な物品が生じる。