hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
語彙アクセス速度と文構造の複雑さが日本人の知覚する英語の速さに与える影響

本研究の目的は、語彙アクセス速度に代表される言語処理能力と文構造の複雑さが日本人の知覚する英語の速さに与えている影響を調査し、外国語速度知覚の本質を明らかにすることである。平成30年度には、本来は平成29年度に実施する計画であった実験15を実施し40名の被験者からデータを収集することを目標とした。平成29年度に上記実験が実施できなかった理由は、実験5(文構造の複雑さと速度知覚との関係を明らかにする実験)で刺激音として使用する英文の作成が間に合わなかったからだった。そこで平成30年度は、まず実験5の刺激音を作成した。大まかに言うと、主として英語は右枝分かれ構造をもち、日本語は左枝分かれ構造をもつ。ただし、英語は右枝分かれ構造だけではなく、同じ文の中に左枝分かれ構造も混在する。私の仮説は、日本人が英語を速いと感じるのは英語が右枝分かれ構造をもつからであり、英語であっても日本語と同じように左枝分かれ構造が多い文ならそれほど速いと感じないだろう、というものである。この仮説を検証するためには、右枝分かれ構造だけをもつ英文1個と、左枝分かれ構造が徐々に多くなる英文を2,3個作成し、それらを聞き比べさせる実験を行えばよい。この時、考慮しなければならないのが語彙アクセスの問題である。どの英文も極力同じ単語を使って作成しなければ、速度知覚の差が構造の差によるものなのか、語彙アクセスの差によるものなのかがわからなくなってしまう。この問題をクリアするのは容易ではなくかなりの時間と労力を要したが、最終的に文の数にして数十個の英文が出来上がった。次に、それらを基に合成音声で刺激音を作成し、数通りの予備的な実験を行った。その結果、ほとんどの実験結果は仮説を支持するものではなかったが、ある組み合わせの刺激音のときだけ仮説を支持する結果が得られた。十分な人数の被験者を確保することができなかった。実験の準備のうち、実験5(文構造の複雑さと速度知覚との関係を明らかにする実験)の準備に予想以上に時間がかかってしまった。平成30年度中にその遅れを取り戻せなかった。予備実験は終えているが、本実験はまだ終わっていない。したがって、現段階では研究は遅れた状況になっている。被験者については引き続き募集を続けていく。募集の範囲を広げる必要性もある。実験5の準備については平成30年度に入ってからようやく進展した。文構造を決定し、合成音声で刺激音を作成できた。そして、予備実験を終えるところまで漕ぎ着けることができた。予備実験の結果を踏まえて修正すべき点を修正し、なるべく早く本実験を開始したい。2019年7月中に必要数の実験データがすべて収集できるよう研究のペースを上げていく。夏期休暇中に実験データの分析と文献調査を終え、本年度後半には研究発表を行い、論文の執筆を開始する予定である。申請者のこれまでの研究で、英語が速く聞こえる要因は主として単語親密度が低いことであると判明した。しかし、静的な語彙知識以外にも動的な言語処理能力に関わる要因があるはずである。また、言語は構造を持つゆえに文構造も関与している可能性がある。速度知覚と言語処理能力との関係が明らかになれば、英語がどのくらい速く聞こえるかが新たなリスニング能力の指標になる可能性がある。平成29年度には以下の実験15を実施し40名の被験者からデータを収集することが目標であった。実験(1)様々な速さをもつ英文を聞かせ、その速さを7段階のスケールで評価してもらう。(2)3個の英単語をできるだけ速く10回繰り返して発音してもらい、かかった時間を測定する。(3)英文パッセージをできるだけ速く読み上げてもらい、かかった時間を測定する。(4)30個の英単語を音声で提示し、できるだけ速くその単語を復唱してもらう。刺激を提示してから復唱を始めるまでにかかった時間を測定する。(5)文構造や構文の異なる英文を2個一組にして音声で提示し、どちらがどのくらい速く聞こえるか回答してもらう。実験実施に先だって平成29年4月に倫理申請をしたところ、条件付き承認となったため同年6月に再申請し無事に承認された。同年7月以降、被験者の募集を開始したのだが予定通りの人数が集まらなかった。倫理申請と被験者募集に並行して実験の準備を進めた。実験14までの準備は完了したものの、実験5の準備、すなわち刺激となるセンテンスの文構造の決定、および合成音声の作成に時間がかかってしまい、平成29年度中には完了できなかった。したがって、実験を実施するには至らなかった。実験の準備のうち、特に実験5の準備に予想以上に時間がかかってしまった。

平成29年度に上記実験が実施できなかった理由は、実験5(文構造の複雑さと速度知覚との関係を明らかにする実験)で刺激音として使用する英文の作成が間に合わなかったからだった。そこで平成30年度は、まず実験5の刺激音を作成した。大まかに言うと、主として英語は右枝分かれ構造をもち、日本語は左枝分かれ構造をもつ。ただし、英語は右枝分かれ構造だけではなく、同じ文の中に左枝分かれ構造も混在する。私の仮説は、日本人が英語を速いと感じるのは英語が右枝分かれ構造をもつからであり、英語であっても日本語と同じように左枝分かれ構造が多い文ならそれほど速いと感じないだろう、というものである。この仮説を検証するためには、右枝分かれ構造だけをもつ英文1個と、左枝分かれ構造が徐々に多くなる英文を2,3個作成し、それらを聞き比べさせる実験を行えばよい。この時、考慮しなければならないのが語彙アクセスの問題である。どの英文も極力同じ単語を使って作成しなければ、速度知覚の差が構造の差によるものなのか、語彙アクセスの差によるものなのかがわからなくなってしまう。この問題をクリアするのは容易ではなくかなりの時間と労力を要したが、最終的に文の数にして数十個の英文が出来上がった。次に、それらを基に合成音声で刺激音を作成し、数通りの予備的な実験を行った。その結果、ほとんどの実験結果は仮説を支持するものではなかったが、ある組み合わせの刺激音のときだけ仮説を支持する結果が得られた。十分な人数の被験者を確保することができなかった。実験の準備のうち、実験5(文構造の複雑さと速度知覚との関係を明らかにする実験)の準備に予想以上に時間がかかってしまった。平成30年度中にその遅れを取り戻せなかった。予備実験は終えているが、本実験はまだ終わっていない。したがって、現段階では研究は遅れた状況になっている。被験者については引き続き募集を続けていく。募集の範囲を広げる必要性もある。実験5の準備については平成30年度に入ってから進展し、ようやくセンテンスの文構造が決定した。合成音声についてもシステムの問題が解決し、やっと順調に音声合成ができるようになった。なるべく早く実験を開始し、平成30年7月中に必要数の実験データがすべて収集できるよう研究のペースを上げていく。夏期休暇中に実験データの分析と文献調査を終え、平成30年度後半には研究発表を行い、論文の執筆を開始する予定である。実験5の準備については平成30年度に入ってからようやく進展した。文構造を決定し、合成音声で刺激音を作成できた。そして、予備実験を終えるところまで漕ぎ着けることができた。予備実験の結果を踏まえて修正すべき点を修正し、なるべく早く本実験を開始したい。2019年7月中に必要数の実験データがすべて収集できるよう研究のペースを上げていく。夏期休暇中に実験データの分析と文献調査を終え、本年度後半には研究発表を行い、論文の執筆を開始する予定である。所属機関から臨時の研究費が支給されたため研究資金に余裕ができた。また、国外で研究発表する予定だったが研究課題が不採用となり学会に参加できなかったため。本年度はもう一度発表内容を練り直したのち他の学会に応募する。
モンテカルロ・シミュレーションのスピン工学への新展開

マルチメディア時代の到来を間近に控え、磁気記録技術の向上は必須である。その重要技術である高性能薄膜磁気ヘッドの開発は、もはや不可欠の問題で、特に薄膜磁気ヘッドの性能に直接関わる磁性薄膜の解析及び機能制御は重要な課題である。そこで本研究では、将来のキーデバイスとなる薄膜MRヘッドにおける交換結合界面のスピン配列及び現用薄膜インダクティブヘッドの再生波形歪みの理論解析を行った。(1)初めに、高密度・磁気記録に不可欠となる薄膜MRヘッドを取り上げ、観測不可能な交換結合膜の膜厚方向のスピン配列をモンテカルロ・シミュレーションにより解析した。その結果、スピンの平均的方向が振動減衰すること、またそのスピン配列が固着化することにより、この現象に定量的解釈が可能な新知見・新解釈が与えられた。(2)次いで、薄膜インダクティブヘッドの高密度記録を妨げていた固有再生波形歪みをシミュレーションにより解析した。その結果、その原因は薄膜インダクティブヘッド特有の問題であり、これを薄膜磁気コア両端部に低透磁率材料の層を付加することにより、急峻な磁束変化を緩和するという新しい方法の考案により解決できることを明らかにした。この方法を実際の磁気コアに適用し、特性評価を行ったところ、従来の性能をはるかに凌駕することが確認された。引き続き、交換結合膜のシミュレーションを行った。準備段階で、反強磁性領域を12原子層で計算していたものを400原子層程度まで拡大して行った結果、fcc(111)配向モデルでの挙動はスピンの方向的振動が数原子層で指数関数的な減衰を示すという小モデルと同様の結果であったが、fcc(100)配向モデルでのスピンの方向的振動は、数十原子層まで直線的な減衰を示し、その後ほぼ消滅していることがわかった。この結果は、実際の交換結合膜において、同じfccの反強磁性体を用いても、隣接する強磁性体層の反強磁性体層への影響の深さが、結晶配向の差により1桁程度異なることを意味する。これらのことが計算モデルの拡大により明らかとなったが、交換異方性現象自体の解明には至らなかった。しかしながら上述のシミュレーションによる知見は、今後我々が手がけようとしている巨大磁気抵抗効果を示す積層膜において、実験が難しいため議論を呼んでいる作成膜の結晶配向差による特性変化の有無などの課題に大きな示唆を与えるものと思われる。今後の課題としては、交換異方性現象の本質解明にむけて大モデルでの有限温度でのシミュレーション、結晶磁気異方性のモデルへの導入などである。また巨大磁気抵抗効果を示す積層膜への対応は、交換結合膜と共通点の多い反強磁性/強磁性系から出発することにより、これまでの研究成果が生かせるものと考えられる。その中核技術である高性能薄膜磁気ヘッドの開発は、もはや不可欠の問題で、特に薄膜磁気ヘッドの性能に直接関わる磁性薄膜の解析及び機能制御は重要な課題である。(1)まず高密度・磁気記録に不可欠となる薄膜MRヘッドを取り上げ、観測不可能な交換結合膜の膜厚方向のスピン配列をモンテカルロ・シミュレーションにより解析した。その結果、スピンの平均的方向が膜厚方向に振動減衰すること、また、そのスピン配列が固着化することにより、この現象に定量的理解が図られるとする新知見・新解釈が与えられた。その結果、その原因は、薄膜インダクティブヘッド特有の問題であり、これを薄膜磁気コア両端部に低透磁率材料の層を付加することにより、急峻な磁束変化を緩和するという新しい方法の考察により解決した。このように、薄膜磁気ヘッドに関する基礎的な理解はシミュレーションにより得られたが、実際の磁気コアについて未検討であり、その具体的観測が急がれる。
上皮間葉転換を生じた血中循環癌細胞の蛍光イメージングによる選択的捕獲と遺伝子解析

癌患者の末梢血中を浮遊している癌細胞(CTC)の検出は、上皮系マーカーを指標とした方法が主流であるが、浸潤・転移などに関わる上皮間葉転換(EMT)を生じた癌細胞は理論上検出不能である。本研究では、テロメラーゼ依存性GFP蛍光発現アデノウイルス(TelomeScan)をCTCで選択的に増殖させ、フローサイトメトリーでGFP陽性細胞を捕獲・回収し、遺伝子解析を行う技術を確立した。本技術により、末梢血から個別化医療のための遺伝子情報を得ることができ、EMTを生じた癌細胞を解析することで、悪性度や予後をより高精度に予測可能となる。癌患者の末梢血中を浮遊している癌細胞(Circulating Tumor Cell:CTC)の検出は、EpCAMやcytokeratinなどの上皮系マーカーを指標とした方法により、その臨床的意義が検討されている。しかし、浸潤・転移などに関わる上皮間葉転換(Epithelial-Mesenchymal Transition:EMT)を生じた癌細胞は理論上検出不能であり、より進化した検出技術の開発が望まれる。本研究では、テロメラーゼ依存性GFP蛍光発現アデノウイルス(TelomeScan)をCTCで選択的に増殖させ、フローサイトメトリーでGFP陽性細胞を捕獲・回収し、既知あるいは未知の遺伝子解析を行う技術を確立することを目的とする。平成25年度は、KRAS癌遺伝子に変異を持つヒト膵癌細胞株Panc-1がEpCAMを発現していないこと、またヒト肺癌細胞株A549がTGF-&#61538;処理で人工的にEMTを生じること、具体的には上皮系マーカーであるE-カドヘリンの発現低下、間葉系マーカーであるN-カドヘリンの発現上昇、さらにアデノウイルス受容体(CAR)の発現レベルが変化しないことを確認した。健常人の末梢血にEpCAM陰性のPanc-1細胞あるいはEMTを誘導したA549細胞をspikeし、赤血球を溶血後にTelomeScanを24時間感染させたところ、蛍光顕微鏡下にGFP陽性細胞として検出可能であった。本技術により、病巣にアクセス困難な症例でも末梢血から個別化医療のための遺伝子情報を得ることができ、EMTを生じた癌細胞を解析することで、悪性度や予後をより高精度に予測可能となることが期待される。平成26年度は、健常人の末梢血にEpCAM陰性のPanc-1細胞あるいはTGF-beta処理で人工的にEMTを誘導したA549細胞をspikeしたCTCモデルを用いて遺伝子変異検出を試みた。癌細胞10個ずつを健常者の血液5 mlに混ぜたCTCモデルでTelomeScanを感染、FACS Ariaを用いてGFP陽性かつCD45陰性分画を回収した。DNAを抽出しKRAS、BRAF遺伝子のダイレクトシークエンスを行ったところ、すべての細胞で予想される遺伝子変異を検出できた。また、同様のモデルで、GFP陽性分画(P2分画)およびGFP陽性かつCD45陰性分画(P3分画)を回収した。DNAを抽出しKRAS、BRAF遺伝子のASB-PCRを行ったところ、すべての細胞で予想される遺伝子変異を検出できた。さらに、KRAS, BRAF遺伝子変異を有する大腸癌患者の血液サンプルをASB-PCR法で解析したところ、2例でBRAF変異およびKRAS変異を検出可能で、いずれも遠隔転移を示す病勢を反映した結果と考えられた。消化器外科学初年度は、遺伝子変異が明らかになっているヒト癌細胞株で上皮系マーカーの発現がある細胞株、ない細胞株、EMT誘導で発現が変化する細胞株を選定し、蛍光遺伝子発現TelomeScanの感染でGFP陽性細胞として検出可能であることを示した。今後のTelomeScanを用いたCTC捕獲システムの遺伝子変異検出感度を検討するためのCTCモデルを確立できたことで、計画はおおむね順調に進展していると評価できる。

今後は、フローサイトメトリーを用いたGFP陽性細胞の捕獲・回収のための条件設定を行い、ダイレクトシークエンス法およびPCR法によるKRASやBRAFなどの既知の遺伝子変異の検出感度や検出限界を明らかにする。さらに、担癌患者の末梢血からCTCを回収して既知あるいは未知の遺伝子プロファイリングを行い、原発巣および可能ならば転移巣の切除標本あるいは生検材料の遺伝子解析結果と比較する。1)フローサイトメトリーによるCTC捕獲・回収の条件設定:TelomeScan感染後の細胞成分を抗CD45抗体で処理し、BD社のFACS Ariaを用いてソートする。TelomeScanの濃度は、細胞障害の程度や白血球の非特異的な感染を最小限に抑えられるように条件設定する。また、ゲートも可能な限りCD45陽性白血球を除き、かつGFP陽性細胞の純度を上げられるような範囲に設定する。3)担癌患者の臨床サンプルを用いた解析:進行大腸癌患者の末梢血からのCTCをフローサイトメトリーで回収し、KRAS、BRAF遺伝子変異の有無を確認する。実験に用いる遺伝子変異を有する細胞株の選定に大きなスクリーニングが必要と想定していたが、比較的小規模の検討で至適細胞株を同定することが可能であったため。フリーサイトメトリーによるGFP陽性細胞のソーティングに費用がかかるため、同定した細胞株を用いたCTC捕獲実験に繰り越した研究費を使用する。
波・流れ・透水性地形相互作用の直接数値解析手法の構築と海浜変形予測への適用

七里御浜井田地区海岸を対象に,ウェブカメラによって連続撮影された海岸線の画像解析を行い,その変化特性を現地海岸の波浪特性と関連づけて解析した.まず,画像から汀線を検出する方法を新たに提案し,従来の手法より信頼性の高い安定した検出が可能であることを確認した.そして,この手法により検出した汀線の変動特性から,入射波の特性に起因した汀線変化の特徴があることを明らかにした.そして,暴浪時に汀線の交代が生じることを明らかにした.一方,三次元full nonlinearの数値解析モデルを開発し,波流れ共存場における海水の流動場の特性を明らかにした.特に淡水と海水の混合する状況が密度比によって変動することや,波向きとの関係で変化することを明らかにした.また,人工リーフの存在が波流れ共存場の流動特性に大きく影響を及ぼすこと,人工リーフ背後の水位に人工リーフの配置が影響を及ぼすことなどを明らかにした.さらに,三次元のマウンド上の漂砂特性も明らかにし,波にともなう変形特性も数値計算手法により予測できることを示した七里御浜井田地区海岸を対象に,ウェブカメラによって連続撮影された海岸線の画像解析を行い,その変化特性を現地海岸の波浪特性と関連づけて解析した.まず,画像から汀線を検出する方法を新たに提案し,従来の手法より信頼性の高い安定した検出が可能であることを確認した.そして,この手法により検出した汀線の変動特性から,入射波の特性に起因した汀線変化の特徴があることを明らかにした.そして,暴浪時に汀線の交代が生じることを明らかにした.一方,三次元full nonlinearの数値解析モデルを開発し,波流れ共存場における海水の流動場の特性を明らかにした.特に淡水と海水の混合する状況が密度比によって変動することや,波向きとの関係で変化することを明らかにした.また,人工リーフの存在が波流れ共存場の流動特性に大きく影響を及ぼすこと,人工リーフ背後の水位に人工リーフの配置が影響を及ぼすことなどを明らかにした.さらに,三次元のマウンド上の漂砂特性も明らかにし,波にともなう変形特性も数値計算手法により予測できることを示した水谷は七里御浜井田海岸の汀線変化の観測を行うとともに,鈴木と共同してインターネットカメラ設置をすすめた.汀線変化については,これまで経年的に行われてきた結果も含めて考察し,人工リーフ背後ではほぼ定常的な汀線位置が保たれていること,また,人工リーフ未設置区間では汀線変化は大きく,海象条件により大きく支配されることを明らかにした.また,鈴木はカメラによる汀線観測結果について別途観測を行った海岸を対象に,その手法を構築した.また,水谷は三重県のNPO関係者と協議を行い,ADCPを使った現地観測の協力体制の構築も併せて実施した.李は,河口部付近に設置された人工リーフを考慮した波・流れ相互作用の三次元数値解析手法を構築し,人工リーフが及ぼす流動場の影響について考察した.そして,人工リーフの設置位置などによる流動場の変化特性を示した.ただし,当該年度は人工リーフの透水性までは考慮できておらず,次年度の課題として残されている.中村は,地盤の波浪応答を考慮した漂砂モデルの構築を行った.さらに浮遊砂まで考慮した漂砂モデルの構築を行い,海底地盤上に置かれた構造物周辺の局所洗掘や,マウンドなどの波による三次元地形変化の予測手法を提案した.これらの成果は,本研究の目的とする実海域における波・流れ共存場における人工リーフなどの透水性地形の相互作用およびそれに伴う地形変化の予測の基礎となる成果であり,当初の計画通り順調な成果が得られていると判断される.水谷は七里御浜井田海岸の汀線変化の観測を行うとともに,鈴木と共同してインターネットカメラ設置を行った.汀線変化については,これまで経年的に行われてきた結果も含めて考察し,人工リーフ背後ではほぼ定常的な汀線位置が保たれていること,また,人工リーフ未設置区間では汀線変化は大きく,海象条件により大きく支配されることを明らかにした.また,水谷と鈴木はインターネットカメラによる汀線観測方法について,これまで行われていた手法とことなる手法を提案し,その有効性を示した.また,水谷は,河口部の波流れ共存場における波と流れの相互作用について,塩分や浮遊砂などによる密度変化が及ぼす影響について,新たに数値解析手法を提案し,その有効性を淡水・塩水が混合するシンプルな水理模型実験を行って確認した.李は,河口部付近に設置された人工リーフを考慮した波・流れ相互作用について,昨年度手がけた三次元数値解析手法の精緻化を行った.特に,人工リーフの透水性に考慮について,精力的に実施し,当初想定したレベルのモデルの構築を行った.これを用いて人工リーフが及ぼす波・流れ共存場の流動場の特性について考察した.そして,人工リーフの設置位置などによる流動場の変化特性を示した.中村は,地盤の波浪応答を考慮した漂砂モデルを,浮遊砂まで含めた形で構築した.このモデルを使って,海底地盤上に置かれた人工リーフやマウンド周辺の局所洗掘や,マウンドなどの波による三次元地形変化の予測手法を考究した.これらの成果は,本研究の目的とする実海域における波・流れ共存場における人工リーフなどの透水性地形の相互作用およびそれに伴う地形変化の予測の基礎となる成果であり,当初の計画通り順調な成果が得られていると判断される.七里御浜井田地区海岸を対象に,ウェブカメラによって連続撮影された海岸線の画像解析を行い,その変化特性を現地海岸の波浪特性と関連づけて解析した.

まず,画像から汀線を検出する方法を新たに提案し,従来の手法より信頼性の高い安定した検出が可能であることを確認した.そして,この手法により検出した汀線の変動特性から,入射波の特性に起因した汀線変化の特徴があることを明らかにした.そして,暴浪時に汀線の交代が生じることを明らかにした.一方,数値解析により,波流れ共存場における海水の流動場の特性を明らかにした.特に淡水と海水の混合する状況が密度比によって変動することや,波向きとの関係で変化することを明らかにした.また,人工リーフの存在が波流れ共存場の流動特性に大きく影響を及ぼすこと,人工リーフ背後の水位に人工リーフの配置が影響を及ぼすことなどを明らかにした.さらに,三次元のマウンドの漂砂特性も明らかにし,波にともなうマウンドの変形特性も数値計算手法により予測できることを示した.数値解析手法,現地海岸の実測,水理模型実験はほぼ順調に実施されており,期待していた成果は達成されている.24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度は,ウェブカメラにより連続撮影された画像解析による汀線変化の解析とその機構の解明,および透水性地形を考慮した波・流れ共存場の三次元数値解析手法の構築を行う.さらに本研究の総括を行う.24年度が最終年度であるため、記入しない。
ゾル・ゲル法を利用したフッ素ド-プシリカ力の合成とキャラクタリゼ-ション

これまでに検討したSiF_4の加水分解法、フッ化ケイ酸溶液によるケイ酸エチルの加水分解法に続いて部分フッ素化したケイ酸エチルの加水分解ならびにアルコキシド基の1部をプロポキシ基およびブトキシ基で置換したケイ酸エチルを更に部分フッ素化して加水分解する方法でフッ素ド-プシリカゲルの作成を検討した。いずれの場合もフッ素濃度で12%程度のシリカゲルを得ることが出来たがオルトケイ酸エチルとフッ化ケイ酸溶液を用いる方法と比較して、(1)フッ素ド-プ量の制御が容易でない、(2)シリカネットワ-クの発達過程の反応制御がケイ酸エチルと水の混合比で制御する方法ほど顕著に認められない、ことが分かった。これらの理由として部分フッ素したケイ酸アルコキシドは不均化反応を起し易いことが考えられる。そこで、これまでに開発したフッ化ケイ酸エチルの加水分解法ならびにSiF_4の加水分解法に戻ってさらなる検討を行った。特に加圧下でゲル化反応を行わせると大気圧下ではゲル化しない組成領域についてもゲル化可能となることが分り、それから得られた乾燥ゲルのキャラクタリゼ-ションを密度測定および気体吸着法で行い、疎水性をはじめ興味ある性質を示すゲルの得られることを明らかにした。また、Si_<F4>の加水分解法で得られるゲルはアルコキシド法で作成したゲルに較べて著しく見掛の密度が小さく“閉じた気孔"が多く含まれていること、および表面の気孔サイズの分布においても大きな差異のあることが分り、気体分離膜や触媒としての機能性に対する検討にも期待が持たれる。なお、これらの成果の一部は1989年環太平洋化学国際会議に発表された。
加齢に伴うヒト歯槽骨リモデリング機構の変動の解明(歯槽骨由来の骨芽細胞様細胞のコラーゲン代謝に及ぼす骨吸収因子の影響)

若年齢者(20歳以下)および高年齢者(50歳以上)、各4例の歯槽骨片から外生する骨芽細胞様細胞(歯槽骨細胞)のコラーゲン代謝、とくにプラスミノーゲンアクチベータ-(PA)、PAインヒビター(PAI)、コラゲナーゼ金属プロテアーゼ組織インヒビター(TIMP)およびコラーゲン産生に及ぼす骨吸収因子(活性型ビタミンD_3、IL-1α、IL-6)の影響を比較検討した。PAおよびPAIの産生量は、歯槽骨細胞の分泌タンパク質を[^<35>S]メチオニンで標識した後、抗PAおよび抗PAI抗体を作用させる免疫沈降法によって求めた。また、全分泌タンパク質に占めるコラーゲン性タンパク質(主にI型コラーゲン)の合成比率は、分泌タンパク質を[^<14>C]プロリンで標識した後、細菌性コラゲナーゼを作用させるPeterkofskyの方法によって求めた。一方、コラゲナーゼおよびTIMPの活性値は、蛍光標識コラーゲンを基質とするOhshimaらの方法に準じて求めた。なお、骨吸収因子の作用時間は、24時間および72時間に限定して行なった。本実験結果の概要を以下に記す。1)活性型ビタミンD_3は、歯槽骨細胞によるPI産生を濃度依存的に増加させたが、PAI産生にはほとんど影響を及ぼさなかった。また、若年齢者と高年齢者との間で、活性型ビタミンD_3による影響の差異はほとんど認められなかった。2)IL-1αは、歯槽骨細胞によるPAおよびコラゲナーゼ産生を増加させ、I型コラーゲン産生を減少させた。一方、PAIおよびTIMPの産生にはほとんど影響を及ぼさなかった。若年齢者と高年齢者との間では、I型コラーゲンの産生についてのみ差異が認められ、高年齢者の方がIL-1αの影響は大であった。3)IL-6は、歯槽骨細胞によるI型コラーゲンの産生をわずかに減少させたが、コラゲナーゼおよびTIMPの産生にはほとんど影響を及ぼさなかった。以上の結果から、活性型ビタミンD_3およびIL-1αは、歯槽骨のコラーゲン代謝を分解系に傾けて破骨細胞による骨吸収を間接的に補助していると考えられた。今回の実験は、主に細胞が合成・分泌するタンパク質について、しかも骨吸収因子の作用時間を24時間および72時間に限定して調べたものである。今後、骨吸収因子の作用時間を短くして、歯槽骨細胞によるコラーゲン代謝関連物質の遺伝子発現に及ぼす影響等についても検討する必要があると思われる。
ツォンカパの中観思想における時間論と業報思想の研究

本研究の目的は、ゲルク派の創始者ツォンカパの時間論と業報思想についての考察を通じて彼がインド仏教中観帰謬派の思想体系をどのように解釈しているか明らかにすることである。本年度はまず彼の『中論大註』および講義録『現量章疏』に依拠して、時間に関する表現の問題について検討した。彼は未来を「事物の未生起状態」と定義し、過去を「事物の消滅状態」と定義する。その結果、三つの時間は話者の属する時間とは無関係に措定され、無時制的な時間表現が可能となる。以上のことを英語論文"Tsong kha pa on the Three Times: New Light on the BuddhistTheory of Time"としてまとめた。つぎに、ツォンカパの『密意解明』に依拠して、彼が自身の時間論を応用して独自の業報思想解釈を展開している点を解明した。彼によれば過去になされた業は「業の消滅状態」として存在しており、その消滅状態が中観帰謬派の学説では効果的事物(結果を生み出す能力を具えた存在)とされる。それゆえ、ツォンカパが理解する帰謬派の学説では、唯識派が説くようなアーラヤ識の存在を前提とする業異熟の理論ではなく、業の消滅状態そのものが果をもたらすのだという独特の理論が採用される。以上のことを英語論文"Tsong kha pa on the Madhyamakavatara VI 39"として発表した。ツォンカパや後代のゲルク派の時間論を解明するためには、チベット語意味論の観点からの分析が必要である。本年度は「ドゥラ」とよばれる問答の手引書を精査し、チベット語の限定詞kho naが適用された場合にどのような命題解釈ができるか、特にrtag pa kho na(「常住なものだけ」)の有無をめぐる議論について考察した。その成果を第14回世界サンスクリット学会にて発表した。本研究の目的は、ゲルク派の創始者ツォンカパの時間論と業報思想について考察することを通じて彼がインド仏教中観帰謬派の思想体系をどのように解釈したか明らかにすることである。本年度はまず彼の代表作『正理大海』と『密意解明』の関連箇所の翻訳研究に取り組んだ。翻訳研究に当たってはデプン寺ゴマン学堂出身のチベット人研究者と共同でジャムヤンシェーパの『中観大論』、ガワンタシの『セードゥラ』、チャンキャ・ルルペードルジェの『学説規定』の解読を行なった。この共同作業の成果をもとに『正理大海』と『密意解明』の訳注を完成させ、ツォンカパの時間論や消滅理論について考察した論文"On the dGe lugs pa Concept of Permanence"および「中観帰謬派の『無因消滅論』批判について」を公表した。この二論文は、従来学界で明らかにされていなかったツォンカパの難解な理論を本格的に取り上げ、その解明に成功したという画期的なものである。次に、ツォンカパの時間論の思想史的な位置づけを図るべく、初期カダム派のチャパ・チューキセングの『量論・心の闇の払拭』、『般若の光』、『中観東方三学者の千薬論』、マチャ・チャンツォンの『中観理聚の荘厳』の解読を進め、ツォンカパ以前のチベット仏教における時間論の系譜を明らかにした論文「チベット中観思想における時間論の展開-『刹那』の概念を中心に-」を公表した。カダム派の文献は近年参照可能となったものであり、本論文は世界に先駆けてカダム派の時間論を分析したものである。以上の研究成果に基づいて学位請求論文「ゲルク派における時間論の研究」を広島大学に提出し、学位を取得した。学位請求論文ではゲルク派の学者達が考える時間論、業報思想の特色を指摘した上で、彼らの見解の思想史上の位置づけを明らかにしている。

ツォンカパや後代のゲルク派の時間論を解明するためには、チベット語意味論の観点からの分析が必要である。本年度は「ドゥラ」とよばれる問答の手引書を精査し、チベット語の限定詞kho naが適用された場合にどのような命題解釈ができるか、特にrtag pa kho na(「常住なものだけ」)の有無をめぐる議論について考察した。その成果を第14回世界サンスクリット学会にて発表した。
青緑色LEDによるアミン系蛍光試薬とシアノポリマーを用いた蛍光指紋検出の開発

【研究目的】指紋検出法に用いられるシアノアクリレート法は,瞬間接着剤の欠点である白化現象を利用したものであるため,指紋検出法としては,様々な不具合が存在する.この不具合を補うため,ポリマーとアミン系化合物のDMAB(ジメチルアミノベンズアルデヒド)等を用いた研究を行ってきた.今回新たに,試薬の吸収極大にあわせた高輝度青緑色LEDを作成すると共に,次の4点について検討した.(1)扱いやすくするために解重合温度を低下させる検討,(2)アミン系類似化合物の適用,(3)青緑色LEDによる蛍光指紋の効率よい光励起源の設計,(4)紙媒体の潜在指紋検出法の開発【研究計画及び結果】(1)ポリシアノアクリレートを作成する際の重合開始剤(水,メタノール等)の違いにより,熱重量測定等から解重合開始温度が異なることを確認した.このことから,より低い温度で解重合するポリマーを作成することで熱源温度を低く設定できることが確認できた.(2)アミン系類似化合物(ジェチルアミノベンズアルデヒド,ジフェニルアミノベンズアルデヒド)について,ポリシアノアクリレートとの混合系により指紋検出可能か検討した結果,DMABほどの結果を得ることはできなかった.これは,アミンの官能基の分子量が大きくなったため,揮発性が損なわれたものと推測する.(3)ポリシアノアクリレート/DMAB試薬で処理した検体について10分前後UV照射を行うことにより長波長側に吸収波長がシフトすることが確認でき,ガラス干渉フィルターを付した青緑色LEDでの蛍光指紋観察が可能となった。このことから,UV照射によるバックグラウンド蛍光が蛍光観察を阻害する場合,バックグラウンド蛍光を発現しない青緑色LEDを選択することで効率よい蛍光指紋としての顕在化が可能となった.同様に,ポリシアノアクリレート/DMAC試薬で処理した検体については,連続観察の結果,蛍光発現までに24時間程度時間を要する場合があるが,青色LED,緑色LEDよりも設計した今回の青緑色LEDで,鮮明な蛍光観察が可能であった.(4)紙媒体の潜在指紋は,通常,指紋中のアミノ酸に反応するニンヒドリン法で顕在化できるが,検体を溶媒に接触させるという湿式的な手法であるため,検出する際注意を払わねばならない.そこで,揮発性の高いアミン系試薬DMACをコピー用紙等に浸透させ,潜在指紋の検体を挟み込み,一昼夜若しくは,スチーム式アイロン等のスチーム蒸気の熱を与えアミン系試薬を揮発させることで溶媒を一切使用しない,新たな指紋検出法として活用できることが判明した.今回の実験で得られた蛍光指紋は,青緑色LEDを装着させた蛍光指紋検出システムによりリアルタイムに観察,保存が行え,可視蛍光のRGB成分を分離抽出させることで顕在化が可能となった.【研究目的】指紋検出法に用いられるシアノアクリレート法は,瞬間接着剤の欠点である白化現象を利用したものであるため,指紋検出法としては,様々な不具合が存在する.この不具合を補うため,ポリマーとアミン系化合物のDMAB(ジメチルアミノベンズアルデヒド)等を用いた研究を行ってきた.今回新たに,試薬の吸収極大にあわせた高輝度青緑色LEDを作成すると共に,次の4点について検討した.(1)扱いやすくするために解重合温度を低下させる検討,(2)アミン系類似化合物の適用,(3)青緑色LEDによる蛍光指紋の効率よい光励起源の設計,(4)紙媒体の潜在指紋検出法の開発【研究計画及び結果】(1)ポリシアノアクリレートを作成する際の重合開始剤(水,メタノール等)の違いにより,熱重量測定等から解重合開始温度が異なることを確認した.このことから,より低い温度で解重合するポリマーを作成することで熱源温度を低く設定できることが確認できた.(2)アミン系類似化合物(ジェチルアミノベンズアルデヒド,ジフェニルアミノベンズアルデヒド)について,ポリシアノアクリレートとの混合系により指紋検出可能か検討した結果,DMABほどの結果を得ることはできなかった.これは,アミンの官能基の分子量が大きくなったため,揮発性が損なわれたものと推測する.(3)ポリシアノアクリレート/DMAB試薬で処理した検体について10分前後UV照射を行うことにより長波長側に吸収波長がシフトすることが確認でき,ガラス干渉フィルターを付した青緑色LEDでの蛍光指紋観察が可能となった。このことから,UV照射によるバックグラウンド蛍光が蛍光観察を阻害する場合,バックグラウンド蛍光を発現しない青緑色LEDを選択することで効率よい蛍光指紋としての顕在化が可能となった.同様に,ポリシアノアクリレート/DMAC試薬で処理した検体については,連続観察の結果,蛍光発現までに24時間程度時間を要する場合があるが,青色LED,緑色LEDよりも設計した今回の青緑色LEDで,鮮明な蛍光観察が可能であった.(4)紙媒体の潜在指紋は,通常,指紋中のアミノ酸に反応するニンヒドリン法で顕在化できるが,検体を溶媒に接触させるという湿式的な手法であるため,検出する際注意を払わねばならない.そこで,揮発性の高いアミン系試薬DMACをコピー用紙等に浸透させ,潜在指紋の検体を挟み込み,一昼夜若しくは,スチーム式アイロン等のスチーム蒸気の熱を与えアミン系試薬を揮発させることで溶媒を一切使用しない,新たな指紋検出法として活用できることが判明した.今回の実験で得られた蛍光指紋は,青緑色LEDを装着させた蛍光指紋検出システムによりリアルタイムに観察,保存が行え,可視蛍光のRGB成分を分離抽出させることで顕在化が可能となった.
多系統萎縮症の早期診断を目指した基礎的および臨床的研究

小脳症状を主体とする多系統萎縮症(MSA-C)を、病初期から経時的にMRIおよび脳血流SPECTを用いて追跡し、左右差に着目することでMSA-Cの早期診断における有用性を検討した。その結果、MRIおよび脳血流SPECTでは、75%で左右差を認めたが、経時的検討ではMRIに比べ脳血流SPECTで早期に左右差が観察され、経過と共に左右差が不明瞭化する傾向を認めた。以上から、MSA-Cでは小脳萎縮、血流の左右差は稀ではなく、脳血流の左右差が先行し、時間経過と共にMRIでの左右差が明瞭化するものと考えられ、脳血流SPECTによる小脳半球血流の左右差が疾患の早期診断に役立つものと考えられた。その結果、MR所見に関しては、小脳で64%、中小脳脚で61%、橋で21%に左右差を認め、脳血流SPECTでは71%に左右差を認めた。MR所見と脳血流SPECTの比較では、57%においてMRIでの小脳および中小脳脚の萎縮と同部の脳血流低下が一致していたのに対して、11%では一致していなかった。以上より、MSA-CではMRIおよび脳血流SPECTでの小脳ならびに中小脳脚の左右差は60%以上に観察され、両者の所見が一致しない症例も稀ならず認められることが確認された。Parkinson病などの変性疾患では、臨床症状並びに画像所見において左右差が認められる症例をしばしば経験するが、MSA-Cにおいても同様であることから、経時的な変化を含めた検討が必要である。平成24年度には、多系統萎縮症のMRIおよび脳血流SPECT所見における、小脳、中小脳脚、橋の左右差の頻度およびその意義についての検討を行った。研究期間中に当院でMRIおよび脳血流SPECTが施行され、臨床的に小脳失調が前景にある多系統萎縮症(MSA-C)と診断された25例(男性13人、女性12人、平均63歳)を対象とした。検討方法は、放射線科専門医が、小脳、中小脳脚、橋の萎縮、T2強調像あるいはFLAIR像での異常信号および左右差の有無を評価し、脳血流SPECT所見と対比した。小脳の萎縮は全例(25例)で認められ、信号変化は18例、左右差は7例で認めた。中小脳脚の萎縮は23例で、いずれも信号変化を伴い、左右差は9例で認めた。橋の萎縮は24例で、十字状の高信号を23例で、左右差は5例で認めた。脳血流SPECTでは、小脳半球の血流低下を21例で、左右差を11例で認めた。経過観察で1例は萎縮の進行とともに小脳半球の左右差が不明瞭化した。小脳、中小脳脚、橋の変化は両側性であるが、左右差がそれぞれ28%、39%、20%で認められた。他の変性疾患でも左右差が生じることはよく知られているが、多系統萎縮症でも稀ならず左右差が認められた。経過観察で非対称のまま推移する症例や左右差が不明瞭となる症例もあり、多系統萎縮症の病期進行の多様性を示す所見と考えられた。小脳症状を主体とする多系統萎縮症(MSA-C)28例を対象として、病初期から経時的にMRIおよび脳血流SPECTを用いて追跡し、左右差に着目することでMSA-Cの早期診断における画像診断の有用性を検討した。一方、剖検例での検討では、2例でMSA-Cの症例の検討が可能であった。しかしながら、いずれも進行例であり、剖検脳のMRIでは両小脳半球の萎縮は顕著であり、両側小脳半球の神経細胞数には有意な左右差は認めなかった。神経放射線診断学多系統萎縮症のうちMSA-Cについては予定症例のMRIおよび脳血流SPECTのデータ収集が順調に進んでおり、当初予想した以上の症例でMRIおよび脳血流SPECT所見が観察されることが明瞭になった。ただ一方では、剖検脳に関しては適した症例ので病理所見を得る事ができなかった。

多系統萎縮症患者に対する3.0 tesla MRIおよび脳血流SPECTを用いた検討では、予定していた症例数以上に検査を実施する事ができ、定性的評価であっても小脳、中小脳脚および橋に少なからず左右差が認められることが明瞭になった。しかしながら、剖検例を用いた検討に関しては、適切な症例の剖検を得る事ができず、計画した研究を実施する事ができなかった。今回の検討から、MRI並びに脳血流SPECT所見の経時的な変化の検討の必要性並びに臨床症状と画像所見との対比が重要である事が確認できた。したがって、今後は追跡検査での画像所見の変化と臨床所見の対比に重点をおいた検討を実施する予定である。一方、剖検例に関する検討に関しては、剖検例が全体に著しく減少しており、今回の検討に適する症例が得られないことが十分予想される。これまでの剖検例の中から適切な症例を見つける努力を引き続き行う予定である。次年度に実施する予定の追跡検査と臨床所見との対比を含めて、国内ならびに国際学会(第20回Symposium Neuroradiologicum)に総括的な成果を報告する(600,000円を予定)。また、成果を纏めるに当たって、同領域を専門とする神経内科医並びに神経病理医との議論が必要である。他施設に赴き(300,000円を予定)議論をすると共に、その中で更なる検討のために必要な物品があれば購入を予定している(500,000円)。尚、成果は欧文雑誌に投稿予定であり、英文校正費用(100,000円)を要する。多系統萎縮症患者に対する3.0 tesla MRIおよび脳血流SPECTを用いた検討に関しては、症例数の蓄積を図ると共に、みかけの拡散係数による定量的解析を追加する予定である。一方、剖検例に関する検討では、剖検例の減少により適切な症例を得る事が困難なことも十分予想される事から、これまでの剖検例のうち適切な症例を見つけ、病理学的検討については実施することも検討する予定である。これまでに得られた研究実績に関して、国内ならびに国際学会にて初期の成果を発表する(550,000円を予定)。また、多系統萎縮症を対象に画像診断および病理学的検討を実施している他施設に赴き、これまでの成果について議論を行う(200,000円を予定)。これらを通して、今後の研究の方向性を確認し、研究の遂行に必要な物品等の購入を行う(350,000円を予定)。
細胞のポピュレーションに着目した骨髄増殖性腫瘍の線維化予測因子の探索

骨髄増殖性腫瘍と呼ばれる疾患群のうち,一部の疾患では二次性の骨髄線維症へ移行することが知られている。移行後の全生存期間は約3年で,予後は極めて不良であることから,線維症の予後因子を把握し,いち早く治療へ結びつけることが重要である。本研究では,細胞を変異の有無に基づき1細胞ごとに分離できる技術を開発する計画であったが,当該技術の確立が困難であると判断した。そこで,骨髄増殖性腫瘍で高頻度に見出される遺伝子変異を網羅的に解析できる技術の開発,および,開発した技術をもって骨髄線維症における遺伝子変異のスペクトラムを明らかにし,予後との関わりを明らかにすることとした。平成30年度では,昨年度において確立した網羅的遺伝子変異解析技術を用いて,100例を超える骨髄線維症患者を対象とした遺伝子変異解析を行い,骨髄線維症の予後予測スコアリングによるリスク度と,見出された遺伝子変異との関連性を機械学習的アプローチにより解析した。その結果,リスク度の高さに相関して見出される遺伝子変異を同定できた。一方で,既往の報告では予後不良因子であるとされる遺伝子変異が,骨髄増殖性腫瘍のドライバー変異の有無,種類によらず,高頻度に見出されることが明らかとなった。今後,こういった症例の予後を注意深くフォローすることによって,見出された遺伝子変異が,予後不良因子であるか確定させる必要がある。本研究では,線維症への移行に,骨髄増殖性腫瘍のドライバー変異とされるJAK2V617F変異を始めとする遺伝子変異を有する細胞集団の違いが深く関わっていると考え,細胞を変異の有無に基づき1細胞ごとに分離できる技術を開発し,開発した技術をもって線維症への移行例と非移行例との間に血球細胞のポピュレーションに違いがあるかを調べることとした。平成28年度では,遺伝子変異の違いにより蛍光強度に変化を生じるような核酸プローブを設計し,これを用いて遺伝子変異の有無を判別できるかを検討した。JAK2遺伝子野生型,JAK2遺伝子変異型,BIRC5遺伝子の配列を模した合成オリゴを作製し,これらを核酸プローブと混合して蛍光強度の変化を測定した。反応条件は,合成オリゴと核酸プローブの混合物を37度で1時間インキュベートし,その後30分間反応液の蛍光強度を測定した。その結果,JAK2遺伝子野生型,BIRC5遺伝子と核酸プローブを混合した系では蛍光強度の変化は見られなかったが,JAK2遺伝子変異型と混合した場合には蛍光強度の有意な増加が認められ,設計した核酸プローブには配列特異性があり,変異型由来の配列を検出できることがわかった。当初の計画では,平成28年度中に細胞を遺伝子変異の有無に基づき分離できる技術を確立する予定であったが,実際には核酸プローブの設計に成功したに留まり,プローブを細胞内へ導入し,蛍光強度の差を検出するに至っていない。これは,プローブの細胞内への効率的な導入のための条件を決定できていないことが原因である。そのため平成28年度の進捗状況を「やや遅れている」と評価した。本研究では,線維症への移行に,骨髄増殖性腫瘍でみられる遺伝子変異を有する細胞集団の違いが深く関わっていると考え,細胞を変異の有無に基づき1細胞ごとに分離できる技術を開発し,開発した技術をもって線維症への移行例と非移行例との間に血球細胞のポピュレーションに違いがあるか調べることを計画した。平成29年度では,骨髄増殖性腫瘍のドライバー変異とされるJAK2V617F,MPLW515L/K,および,CALR exon9におけるフレームシフト変異の有無に基づきPMF患者を分類し,遺伝子変異にどのような違いがあるかを検討した。PMF症例60例以上を対象とし,遺伝子変異を網羅的に解析したところ,それぞれのドライバー変異の有無,種類によって傾向があることがわかった。また,ドライバー変異の有無,種類によらず,高頻度に見出される遺伝子変異を同定できた。平成29年度中に,細胞を遺伝子変異の有無に基づき分離できる技術を確立する予定であった。平成28年度より継続的に系の確立を試みてきたが,依然蛍光強度の差を検出するに至らず,計画通り研究を遂行することは困難と判断した。そこで,ドライバー変異以外の遺伝子変異に着目し,これを網羅的に解析できる技術開発を行うこととした。解析技術は確立できたため,これを用いて検体の解析を急ぎ実施予定である。そのため平成29年度の進捗状況を「やや遅れている」と評価した。

そこで,骨髄増殖性腫瘍で高頻度に見出される遺伝子変異を網羅的に解析できる技術の開発,および,開発した技術をもって骨髄線維症における遺伝子変異のスペクトラムを明らかにし,予後との関わりを明らかにすることとした。平成30年度では,昨年度において確立した網羅的遺伝子変異解析技術を用いて,100例を超える骨髄線維症患者を対象とした遺伝子変異解析を行い,骨髄線維症の予後予測スコアリングによるリスク度と,見出された遺伝子変異との関連性を機械学習的アプローチにより解析した。その結果,リスク度の高さに相関して見出される遺伝子変異を同定できた。一方で,既往の報告では予後不良因子であるとされる遺伝子変異が,骨髄増殖性腫瘍のドライバー変異の有無,種類によらず,高頻度に見出されることが明らかとなった。今後,こういった症例の予後を注意深くフォローすることによって,見出された遺伝子変異が,予後不良因子であるか確定させる必要がある。上記の通り,平成28年度中に実施予定であった,細胞を分離する技術の確立には至らなかった。この遅れは,平成29年度へ持ち越し,平成30年度に29年度と当初の30年度の予定を実施する方向で軌道修正を図る。もともと,平成30年度の当初計画はJAK2遺伝子以外の変異検出の系を確立するのみであるため,実施可能と判断した。上記の通り,平成29年度までに細胞を分離する技術の確立には至らなかった。そこで方針をドライバー変異以外の遺伝子変異を網羅的に解析し,その違いを解析する方向へ変更し,最終年度である30年度中に軌道修正する。本研究の目的は二次性の骨髄線維症へ移行するメカニズム解明であるため,研究のアプローチを変更しても当初の目的は達成可能である。新たな解析技術の確立のため,差額が生じた。平成30年度では確立した解析技術をもって検体の解析を行う予定であり,予算内で実施できる見込みである。
細胞質分裂時のRhoファミリー蛋白質及びその活性化分子ECT2の活性化機構の解析

細胞質分裂時のRhoファミリー蛋白質及びその活性化分子ECT2の活性化機構の解析低分子量GTP結合蛋白質Rhoファミリー(Rho, Cdc42, Rac)は、細胞内の分子スイッチとしてアクチン骨格の再構成に働き、細胞の運動、接着、極性形成等の種々の反応を制御している。また、これらの分子は、細胞分裂に関与することが明らかとなっている。Rhoは、細胞質分裂時に活性化され、収縮環形成に関与する。またその活性化はRho GTPase GEFであるECT2のN末端領域の過剰発現によりその活性化並びに細胞質分裂が阻害される。これらことから、ECT2は細胞質分裂時のRhoのGEFとして働いていると考えられる。しかし、ECT2の活性化のメカニズムは不明である。我々は、ECT2のN末端領域を用い、酵母Two-hybrid systemにてECT2結合蛋白質の一つとしてCIN85を同定した。さらに、種々のCIN85変異体を作成し、過剰発現させた結果、CIN85のN末端領域を含む変異体が細胞質分裂を阻害することを明らかとした。一方、Cdc42については、その活性化体を過剰発現させると細胞分裂異常をきたし多核細胞が誘導される。このことは、Cdc42の活性が低下することが細胞分裂の進行に不可欠であることを示唆している。しかし、その活性および作用機序は不明である。我々は、pull-down法を用いて細胞分裂時におけるCdc42の活性動態を解析した。Cdc42は、分裂中期に強く活性化され、さらに細胞質分裂期にその活性を低下させることを明らかにした。さらに、このCdc42の活性化が、ECT2のN末端領域の過剰発現により抑制されること、細胞質分裂期でのCdc42の活性の低下は細胞質分裂阻害作用のあるGAPドメインに変異を加えたMgcRacGAPの変異体の過剰発現により阻害されることを明らかとした。
表面拡散における吸着子間相互作用の解明

本研究では原子追跡走査トンネル顕微鏡により金属表面におけるAu単原子の拡散頻度を直接測定し,拡散における吸着子間相互作用を明らかにすることを目的とした.さらに吸着子間相互作用を取り入れたモンテカルロシミュレーションにより従来得られている異常に低い頻度因子の起源を明らかにすることを試みた.ソフトウェアの再開発を行い必要な速度で動作させることに成功し,シミュレーションによりAu原子が他のAu原子に近づく際に付加的な拡散障壁を感じると島の密度が上昇することを明らかにした.本研究では原子追跡走査トンネル顕微鏡により金属表面におけるAu単原子の拡散頻度を直接測定し,拡散における吸着子間相互作用を明らかにすることを目的とした.さらに吸着子間相互作用を取り入れたモンテカルロシミュレーションにより従来得られている異常に低い頻度因子の起源を明らかにすることを試みた.ソフトウェアの再開発を行い必要な速度で動作させることに成功し,シミュレーションによりAu原子が他のAu原子に近づく際に付加的な拡散障壁を感じると島の密度が上昇することを明らかにした.本研究では走査トンネル顕微鏡を用いた原子追跡法により金属表面における単原子の拡散頻度を直接測定し,拡散における吸着子間相互作用を明らかにすることを目的としている.本年度は原子追跡STMの改良と,Au原子の拡散頻度のAu島からの距離依存性を測定するために必要なAu島の密度,サイズの制御法の確立を行った.原子追跡法は走査トンネル顕微鏡の探針を表面吸着原子の真上で回転させ,原子が拡散した際のトンネル電流変化の位相を検出し,探針が常に注目している原子の真上にくるようにフィードバックをかけ,探針の位置を時間に対して記録することで原子の拡散頻度を求める手法である.これまでに開発した原子追跡走査トンネル顕微鏡にはトンネル電流に探針の回転周波数と同じ周波数のノイズがのる問題があったために,2チャンネルの波形発生器を追加してノイズと逆位相の波形を発生させ,それらを信号に加えることでノイズをキャンセルする回路を作成し動作を確認した.またIr(111)上に蒸着時の基板温度と蒸着速度を変えてAuを蒸着し,成長するAu島の密度とサイズを走査トンネル顕微鏡により調べた.毎秒10^<-3>層の蒸着速度で基板温度を80Kから300Kに変化させると島の密度は4×10^<16>m^<-2>から1×10^<13>m^<-2>に減少し,島のサイズは3.5nmから500nmと大きくなることがわかった.一方,基板温度300Kで蒸着速度を2倍にすると島の密度が約2倍になることがわかった.島のサイズ分布から頻度因子の解析に必要な臨界島サイズの解析を行い,臨界島サイズが80160Kで1,160K以上で2となることを明らかにした.本研究では走査トンネル顕微鏡を用いた原子追跡法により金属表面における単原子の拡散頻度を直接測定し,拡散における吸着子間相互作用を明らかにすることを目的としている.さらに吸着子間相互作用を取り入れたモンテカルロシミュレーションプログラムを開発し,島密度の温度依存性から従来得られている異常に低い頻度因子の起源を明らかにすることを試みる.本年度は原子追跡STMのソフトウェアの改良と,吸着子間相互作用を取り入れたモンテカルロシミュレーションの開発を行った.原子追跡法は走査トンネル顕微鏡の探針を表面吸着原子の真上で回転させ,原子が拡散した際のトンネル電流変化の位相を検出し,探針が常に注目している原子の真上にくるようにフィードバックをかけ,探針の位置を時間に対して記録することで原子の拡散頻度を求める手法である.これまでに開発した原子追跡STM用のソフトウェアでは測定速度が足りないという問題があったために,ソフトウェアの再開発を行い必要な速度で動作することを確認した.またこれまでに開発した薄膜成長のモンテカルロシミュレーションプログラムに,他のAu原子からの距離に依存した拡散障壁を取り入れたシミュレーションプログラムを開発した.Au原子が他のAu原子に近づく際にある距離で付加的な拡散障壁を感じるようにすると島の密度が上昇することを明らかにした.付加的な拡散障壁を感じる距離を変化させると,同じ拡散障壁でもその距離が長くなるにつれて島の密度が大きくなることがわかった.しかしシミュレーションで得られた島密度の温度依存性から平均場核形成理論を用いて拡散障壁と頻度因子を求めると,頻度因子は付加的な拡散障壁がない場合よりも高く算出され,実験で得られた低い頻度因子を再現できないことがわかった.23年度が最終年度であるため、記入しない。23年度が最終年度であるため、記入しない。