hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水田土壌の水素生成・消費微生物群集に関する生態学的研究

水田土壌における嫌気還元環境の形成や有機物分解過程に重要な役割を果たすと考えら、系統学的・生理的に多様な水素代謝微生物群集の多様性の評価を目指して研究を行った。1.水素消費微生物を対象とした分子生物学的解析手法の確立:水素代謝酵素であるヒドロゲナーゼのうち、[NiFe]-ヒドロゲナーゼに関連する酵素をコードする遺伝子hypDを対象としたPCR法の検討とシーケンス解析を行った。Beimgrabenら(2014)の報告したプライマーセットを用いて水田土壌およびメタン生成古細菌ゲノムDNAからのPCRを試みたところ、目的断片長の増幅産物を得たため、精製後にシーケンス解析を行った。メタン生成古細菌ゲノムDNAについてはデータベース上のメタン生成古細菌のhypDと高い相同性を有していたほか、水田土壌DNAについてはクローンライブラリーを構築後に解析を行いChloroflexiやActinobacteriaなどのhypDと高い相同性を有する19配列が得られた。2.稲わらからの細菌細胞回収およびin situ PCR-フローサイトメーターを併用した細胞体分取法の確立:Ikeda et al. (2009)を参考として、水田土壌に埋設・培養した稲わらからの細菌細胞回収を行い、およそ107個の細胞および粒子を回収した。また、特定のhydA断片をプラスミドに有するE. coliを用いてin situ PCRによる特定のhydAの増幅と細菌体の標識を試みたが、蛍光標識したPCR産物が固定した細菌細胞内に保持されず、標識は困難だった。そこで、等温での遺伝子増幅反応を特徴とするLAMP法による標識手法の確立を試み、特定のhydAを対象としたプライマーセットを専用ソフトウェアで設計し、それらを利用した等温反応による増幅産物を得ることができた。28年度が最終年度であるため、記入しない。水田土壌中の水素代謝微生物群集の多様性や動態、生態系内での相互作用を明らかにすることにより、水田土壌生態系における種間電子転移を介した微生物間相互作用や、有機物分解過程を明らかにすることを目的として、解析を行った。1.水素消費微生物を対象とした分子生物学的解析手法の確立:水素代謝酵素であるヒドロゲナーゼのうち、[Fe]-ヒドロゲナーゼをコードする遺伝子hmdおよび[NiFe]-ヒドロゲナーゼに関連する酵素をコードする遺伝子hypDを対象としたPCR法の検討を行った。hmdについては、多様なhmdを増幅することが可能なプライマーの設計とPCR法の確立を試みたが、これまで有効なプライマー・条件が見つかっておらず、さらなる検討が必要であると考えられた。hypDについては、Beimgrabenら(2014)の報告したプライマーセットを用いて土壌およびメタン生成古細菌ゲノムDNAからのPCRを試み、目的断片長の増幅産物を得た。hypD解析手法の水田土壌への適用により、より広範な水素消費微生物群集の解析が可能となると考えられるため、今後さらなる検討が必要であると考えられる。2.水素代謝微生物の共培養系の確立:水田土壌から分離された硫酸還元菌であるA1株およびメタン生成古細菌であるAH1株について共培養系の確立をした。さらに、水田土壌から分離された水素生成菌であるH2株も併せて水素生成酵素である[FeFe]-ヒドロゲナーゼをコードする遺伝子hydの転写活性を解析した。その結果、H2株とA1株の有する複数のhydの転写活性が培養時期によってそれぞれ変化することと、さらにA1株では硫酸還元条件と共培養条件でhydの転写活性が変化することが明らかとなった。このことは、hydが環境条件による転写制御を受けることや、水素生成微生物が環境の変化により水素代謝能を変化させる可能性を示しており、水素生成微生物群集の環境中での多様性や動態の重要性を示唆するといえる。1.水素消費微生物を対象とした分子生物学的解析手法の確立については、当初よりやや遅れている。hmdの解析手法については、プライマーの検討も含めPCR条件が確立できておらず、データべース上の配列解析や文献調査も含めた検討が必要になると考えられる状況である。一方で、hypDを対象とした解析手法については、過去の文献を参考にPCR条件を確立できたものの、土壌への適用はできていない状態である。そのため、当初予定していた有機物分解過程の進行で変化する水素消費微生物群集を対象とした解析は実施できておらず、全体としてはやや遅れているといえるが、hypDについてはPCR条件を確立できたため、今後の研究はより順調に進行できると考えられる。2.水素代謝微生物の共培養系の確立については、水田土壌から分離された硫酸還元菌とメタン生成古細菌の共培養系を確立したことに加え、2年目に実施予定だった水素生成反応を触媒するとされる[FeFe]-ヒドロゲナーゼをコードする遺伝子hydを対象とした転写活性および水素生成活性の解析まで実施できたため、当初の計画より進んでいるといえる。以上より、研究全体についての現在までの進捗状況としては、やや遅れているといえるが、次年度には今年度の成果を用いてより順調に研究を進行できると考えている。

Beimgrabenら(2014)の報告したプライマーセットを用いて水田土壌およびメタン生成古細菌ゲノムDNAからのPCRを試みたところ、目的断片長の増幅産物を得たため、精製後にシーケンス解析を行った。メタン生成古細菌ゲノムDNAについてはデータベース上のメタン生成古細菌のhypDと高い相同性を有していたほか、水田土壌DNAについてはクローンライブラリーを構築後に解析を行いChloroflexiやActinobacteriaなどのhypDと高い相同性を有する19配列が得られた。2.稲わらからの細菌細胞回収およびin situ PCR-フローサイトメーターを併用した細胞体分取法の確立:Ikeda et al. (2009)を参考として、水田土壌に埋設・培養した稲わらからの細菌細胞回収を行い、およそ107個の細胞および粒子を回収した。また、特定のhydA断片をプラスミドに有するE. coliを用いてin situ PCRによる特定のhydAの増幅と細菌体の標識を試みたが、蛍光標識したPCR産物が固定した細菌細胞内に保持されず、標識は困難だった。そこで、等温での遺伝子増幅反応を特徴とするLAMP法による標識手法の確立を試み、特定のhydAを対象としたプライマーセットを専用ソフトウェアで設計し、それらを利用した等温反応による増幅産物を得ることができた。1.水素消費微生物を対象とした分子生物学的解析手法の確立については、上述したhmdおよびhypDを対象とした解析手法の土壌への適用を目指す。また、これらの条件を確立した後、2.水素代謝微生物の共培養系の確立に関わる水素消費酵素遺伝子の転写活性の解析も実施したいと考えている。また、これまでに得られた結果および先行研究より、hydの系統学的解析の困難さが明らかとなった。そこで、hydを対象とした解析による、水田土壌の水素生成微生物群集の多様性解明を目的として、in situ PCRおよびFISHとフローサイトメーターを用いた解析を実施し、hydと16SrDNAの関係を明らかにしたいと考えている。28年度が最終年度であるため、記入しない。
刑法における情報の保護-営業秘密侵害罪の射程と意義-

本研究は、営業秘密侵害罪につき、不正競争防止法の平成21年改正により、(1)平成15年に新設された当初の「不正競争行為」としての側面が大きく損なわれ、同罪はもはや営業秘密という「財産」を侵害する罪ともいうべきものへと変化したこと、及び(2)このことにより、無体物たる情報そのものの保護を認めていない刑法典上の財産犯諸規定との整合性を欠いていることを明らかにした。本研究は、不正競争防止法の2003(平成15)年改正により新設された営業秘密侵害罪(同法21条1項1号ないし6号)の射程と意義を考察し、他の犯罪、特に刑法典上の財産罪との関係を明らかにすることで、刑法による財産的価値を有する情報の保護のあり方を探ることを目的としている。そこで、今年度はまず、営業秘密侵害罪の内容を明らかにすることを試みた。その際、我が国と同様に、不正競争防止法に営業秘密を侵害する罪を置いているドイツでの議論を参照することが我が国の規定の理解にも資すると考え、ドイツ不正競争防止法(UWG)17条以下に関する諸文献に多く触れた。研究発表欄に掲げた論文「営業秘密侵害罪の保護法益」は、営業秘密侵害罪を解釈するにあたり、その出発点となる同罪の保護法益についての研究をまとめたものである。ある犯罪に関する条文を解釈する際に、保護法益の理解が重要であることは言うまでもないが、「営業秘密」という規範的概念を中心とする同罪の解釈にあたっては、とりわけその意義は大きい。同論文では、「公正な競争秩序」という曖昧な社会的法益による同罪の理解を否定しながらも、同罪が不正競争防止法に置かれたことを重要視し、営業秘密を企業が有する「競争財産」と位置付けることで、同罪を個人的法益に対する罪と捉えることを主張した。この成果を踏まえて、今後、同罪と刑法典上の財産罪との関係をより詳細に検討していく。今年度も昨年度に引き続き、営業秘密侵害罪の内容を明らかにすることを試みた。日本と同様に不正競争防止法に営業秘密を侵害する罪を置いているドイツにおける議論がわが国の規定の理解に対して大きな示唆を与えると考え、ドイツ不正競争防止法(UWG)17条以下に関する諸文献に多く触れた。また、韓国は、日本と同様にドイツ刑法学を継受しているという点で共通点があり、我が国よりも早く営業秘密を刑事的保護の対象としている。(韓国でも、企業の持つ秘密情報が不正に侵害される事件が年々増加してきており、平成17年には、営業秘密侵害の罪に係る事件数が29件にのぼったという)。我が国には営業秘密侵害罪が適用された事案が未だ(少なくとも公刊物を見る限りでは)存在しないため、韓国における裁判例にも接した。韓国法との比較の点では、平成21年8月に韓国・漢陽大学で行われた「第11回関西大学・漢陽大学共同シンポジウム」において、日本の営業秘密侵害罪を紹介する分科会報告を行い、韓国側出席者と情報交換を行った。特に、韓国の不正競争防止及び営業秘密保護に関する法律の営業秘密侵害罪の内容及び平成16年改正の状況、並びに、韓国における営業秘密侵害の被害状況とその取締りの実状について情報を得た。判例研究「不正アクセス行為により取得したパチンコ店の割数及び売上金額等を競合パチンコ店へ開示した行為につき、不正取得後営業秘密開示罪の成立が認められた事例(仙台地裁平成二一年七月一六日判決)」は、営業秘密侵害罪の成立を認めた下級審裁判例を批判的に検討したものである。同判決は、平成15年に行われた不正競争防止法の改正により導入された、営業秘密を侵害する行為に対する罰則が初めて適用された事例である。論説「営業秘密侵害罪に係る不正競争防止法の平成二一年改正について」では、平成21年に行われた不正競争防止法の改正について、その内容を概観し、これに検討を加えた。同改正により、他人の営業秘密を不正に侵害する行為については、ほぼ網羅的に処罰することが可能となり、営業秘密侵害罪は完成形に近付いたとも言える。しかし他方で、広汎な処罰を可能とするために、営業秘密侵害罪の不正競争としての側面よりも、営業秘密自体の財産的価値を侵害する行為としての側面がより強調されている。そこで、同論文では、営業秘密侵害罪が不正競争防止法の中に規定されていること、並びに同罪と刑法上の財産犯諸規定との関係について、整合的な説明が困難になったことを指摘した。さらに平成22年度は、ドイツ・ゲッティンゲン大学において、営業秘密の刑事法的保護に関して情報交換を行った。ドイツにおいても営業秘密侵害罪は不正競争防止法の中に置かれており、我が国の規定との比較に適しているため、本研究ではこれまでも文献を通じて比較法的検討を行ってきたが、この情報交換により得られたドイツにおける最新の議論は今後の研究の発展に資するものと思われる。
湾岸産油国における社会保障政策と統治の正当性に関する比較研究：ＵＡＥを中心に

<研究目的>本研究は、中東の湾岸産油国における国民への資源配分としての社会保障政策(とくに公共住宅政策)を取り上げ、いかに君主体制が統治の正当性を獲得しているのか、そのメカニズムを検討することを目的としている。また、研究対象国をUAEとし、同時にUAEと体制・経済規模が近いながらもより民主的な議会活動が行われているクウェートを比較対照として設定し、政治環境の差異がどのような政策や国民の反応の違いとして現れるのか注目した。<研究方法>本研究は「文献・理論・臨地調査」からなる地域研究の手法を採用している。昨年度から継続している文献収集・解読およびデータ整理を行うとともに、本年はUAEおよびクウェートでの現地調査を実施した。その際、政策担当機関を訪問したり、現地研究者らとの意見交換を行った。今回の調査を通じ、クウェートでは住宅政策に関する行政資料が比較的保存されていることが明らかになり、政策・制度の変化の詳細を捕捉しやすいと言える。<研究成果>湾岸産油国は建国以来、豊富な石油収入を利用して国民に対する社会保障政策を整備してきた。公共住宅政策はその根幹をなしており、国民に対して適切な生活環境を整えるという政府・体制の政策方針と、住宅取得を強く求める国民の存在により、政策は大きな発展を遂げた。近年では、国民の住宅や分譲される土地に対する希望は多様化しており、また都市中心部における住宅用の土地提供が難しくなる中で、国民の政策への不満も高まっていることが明らかになった。とくに、クウェートではインターネット上で住宅政策への批判的な運動が展開されており、政治環境の違いによる国民の反応として捉えることができるであろう。
色素上皮細胞の分化を制御するbHLHzipタンパク質

ニワトリ色素上皮細胞の分化におけるmi遺伝子の役割を明らかにすることを目的として、研究を行い、以下のような成果を得た。1ニワトリmi遺伝子は、胚内で色素上皮細胞特異的に発現した。また、培養色素上皮細胞においては、脱分化過程で一旦発現が停止するが、再分化過程で再び活性化された。つまり、mi遺伝子の発現と色素上皮細胞の分化には相関が認められた。2 miタンパク質に対する抗体を作成し、培養色素上皮細胞を染色したところ、核が特異的に染色された。このことから、miタンパク質が核内転写因子として働くことが裏付けられた。3抗mi抗体を用いて胚内でのmiタンパク質の発現を解析したところ、ステージ12胚の眼胞ですでに発現が認められたが、ステージ14胚では、眼杯の外層に発現が限局された。つまり、mi遺伝子は色素上皮細胞として細胞が決定される以前から発現が開始するとが明らかとなった。4 mi遺伝子産物が115kDa melanosomal matrix protein(MMP115)遺伝子プロモーターを活性化することが、トランスフェクション実験から明らかとなった。また、DNA結合領域のアルギニンを欠損するmi産物は、この活性がないこと、ウズラsilver変異体のmi産物は活性が低いことも明らかとなった。5 3日目胚眼杯を培養すると、色素上皮細胞が数日中に分化するが、この過程でmi mRNAに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドを作用させると、この分化が阻害された。つまり、mi産物は色素上皮細胞の分化に必須であることが明らかとなった。
中国農村における貧困発生のメカニズムとその対策にかんする社会経済的研究

1)中国西部地区農村の最南部雲南省、西北部甘粛省を選び、両省の社会科学院社会学研究所並びに関連機関と連携し、雲南省金平県約300戸、甘粛省夏河県100戸、甘粛省通渭県300戸、雲南省南華県400戸、甘粛省武山県300戸、合計5箇所1400戸の貧困村の実態調査を実施した。また農家の他、政府機関、病院、学校等の調査も実施した。収集したデータを中国貧困農村データベースとして整備した。2)ワークショップ(18年度:甘粛省蘭州市、19年度:雲南省昆明市郊外、20年度:静岡県伊東市と東京)を開催し、日中の研究者が相互に研究報告を行い、交流を図ると共に互いの知見を確かめ合った。3)収集した資料のうち、特に夏河県の統計年鑑は1990年以降の貧困県の変化を捉えるのに貴重な資料となる。今年度は本研究事業の第1年度目であるので、まず国内において3回にわたり研究会を開き、各自の問題関心を述べ合うとともに、この調査研究事業の基本的方針について確認し合った。同時に、研究協力機関である雲南省社会科学院社会学研究所に委託する農家調査について細かい議論を行った。その議論に基づき、まずわれわれの調査原案を作成し、雲南側に手渡し、8月に代表者以下3人が予備折衝に昆明に行った際に、その案について雲南側と議論し、先方の修正意見を取り入れて、国内に持ち帰り、再び研究会を開いて調査原案に多くの修正を施した。この修正調査案は雲南側に送られ、それに基づいて雲南側が同省の代表的貧困県のひとつである金平県の3か村320戸に対して雲南民族学院の教員・院生を多数動員して農家調査を実施し、その結果は1月までに入力を終了し、添付ファイルにて日本側に送られてきた。12月末には代表者以下7人が金平県に行き、県の貧困状況と対策にかんして県の幹部から事情聴取し、併せて金平県のいくつかの地域における貧困状況とそれに対する援助事業の実態について調査した。11月にはたまたま首都大学東京に客員研究員として来ていた西北第2民族学院経済管理系の範建栄氏を招いて、中国西北地区における貧困問題についてヒヤリングを行った。2月末には代表者以下4人が甘粛省蘭州市と寧夏回族自治区銀川市を訪れ、中国西北地区における代表的貧困地域の事情とそこにおける実態調査の可能性について甘粛省社会科学院ならびに西北第2民族学院の関係者と議論を行い、彼らの協力の下にこれらの地域の貧困農村において雲南で実施したのと同様な農家調査を行う方向で原則的に意見の一致を見た。その議論には雲南省社会科学院から喬亨瑞教授も参加し、日本側と雲南、それに甘粛、寧夏の4つの研究グループが協力してこの研究事業を進めることの意義について共通の理解を得ることができた。今年度は昨年度の実績の上に立ち、以下のような調査研究活動を行った。1)昨年度は中国西南地域における貧困農村の調査を行ったが、今年度は西北地域の貧困県である甘粛省夏河県において、甘粛省社会科学院社会学研究所に依頼して100戸の農家を対象に実態調査を行った。調査表は回収し、エクセルファイルに入力済みで、分析用に全員にデータを配布している。2)その調査表作りのために国内において2回にわたり研究会を開催した。3)また研究分担者と協力者合わせて7名を8月9-14日にかけて蘭州および夏河県に派遣して、聞き取り調査、資料収集ならびに甘粛省社会科学院との打ち合わせを行った。これまで入手不可能とされた県レベルの統計年鑑を系統的に収集できたことは大きな成果といえよう。4)2月28日と3月1日の2日間にわたり、蘭州において雲南省社会学院、甘粛省社会科学院と合同でこの研究プロジェクトをめぐるワークショップを開催し、日本からは5名が参加し、報告、討論を行った。そのさい、来年度の研究活動についても議論され、雲南省と甘粛省の2カ所で農村調査を行うこと、また昆明で研究ワークショップを開くことが決められた。5)来年度の調査地点選択のための予備調査に、2名の研究分担者を雲南省昆明および楚雄市に派遣し、来年度の調査地点をほぼ固めることができた。6)6月に雲南省の2名の研究協力者を東京に招待し、昨年度実施した金平県における調査にかんして細かな検討が行われ、また今後の調査表作りについて話し合われた。

本来ならば、寧夏回族自治区においても甘粛省において実施したような農家調査を行う予定だったが、直前になって調査協力機関である西北第二民族学院の責任者から連絡を受け、調査対象県の十分な協力が得られないことが分かり、中止せざるを得なかったことはきわめて遺憾なことだった。他方では中国農村における今後の調査実施に大きな教訓を得ることができたといえる。今年度、われわれは中国西部地区にある2カ所の貧困農村において農家調査、ならびに関係機関に対する聞き取り調査を行う一方、年度末には昆明においてワークショップを開催し、互いの研究結果について討論した。まず、2007年8月上旬に甘粛省通渭県を甘粛省社会科学院社会学研究所所長包暁霞教授の案内の元に訪問し、複数の貧困村を見学するとともに、県の主たる幹部に面接して状況の調査を行った。同時に、当該県にかんする基礎的統計資料の収集も行った。その後包教授に依頼してわれわれの作った調査表に基づいて330戸あまりの農家に対して農家調査を実施し、その結果はエクセルファイルに入力され、すでに分析に用いられている。次に2007年8月下旬に雲南省南華県において雲南省社会科学院社会学研究所所長喬亨瑞教授の指導の元に、やはり上記とほぼ同じ調査を行い、その後同研究所に依頼し、約300の農家に対して実態調査を施した。その調査はすでに終了し、現在データのチェック(照合作業)が行われている。この県にかんする貴重な統計資料も、その後雲南省社会科学院を通して入手することができた。2008年2月末に昆明において日本側6名、雲南側4名、甘粛側2名の研究者が集まり、以上の調査、ならびに昨年までの調査結果に基づいて、出席者が自らの研究成果を報告し、議論し合う小規模なワークショップを開催した。このワークショップは昨年度蘭州において開かれたものの継続であるが、そこには特別ゲストとして南華県の関係者、ならびに雲南省の民族委員会の責任者も招かれ、南華県と雲南省における農村貧困問題について報告があった。この会議は全員が中国語で発表し、中国語で討論し合う、きわめて充実した会議であった。1)中国西部地区農村として最南部の雲南省、西北部の甘粛省をそれぞれ選び、両省の社会科学院社会学研究所を中心とする研究機関と連携しながら、この4年間に合計5箇所の貧困村において大規模な農村実態調査を実施したが、平成20年度は雲南省南華県の2回にわたる調査において約400戸、および甘粛省武山県において300戸を対象に貧困農村の生産、就業、教育状況を中心に調査を実施した。とくに南華県においては現地関係者による積極的協力の下に、きわめて質のいい調査データを収集することができた。こうした農家調査以外にも、対象とする各県において県の政府機関、病院、学校など各種施設を訪問し、聞き取り調査を行った。このようにして収集したデータは中国貧困農村データベースとして整理、収録し、研究会メンバーの実証分析に活用されると共に、他の中国農村調査データベースと接続し、日本の多くの研究者にも提供される運びとなる。2)平成20年度には静岡県伊東市と東京において2回のワークショップを開催し、通訳を交えずに中国語による討論を行った。原則として日中双方の全ての研究者が当該地域農村の貧困問題について、また収集した農家調査データに基づく研究について、それぞれ報告し議論した。また日本における数人の当該問題研究者を招待し、研究交流を行った。3)今年度は最終年度に当たるが、この4年間に得られた貴重なデータをもとに日本側研究者が現在分析中で、いずれ出版助成を得て研究報告書を出版したいと考える。
β-ラクタム剤不活化酵素メタロ-β-ラクタマーゼを標的とする非可逆的阻害剤の創製

IMP-1メタロ-β-ラクタマーゼはカルバペネムをはじめとするほとんどすべてのβ-ラクタム剤を加水分解して不活化する複核のZn(II)酵素であり、薬剤耐性機構の一つに関与している。我々は、IMP-1メタロ-β-ラクタマーゼの2つのZn(II)結合サイト(Zn1とZn2サイト)からZn(II)を取り除いたアポIMP-1酵素(apo-IMP-1)の調製を確立し、Zn(II)とCo(II)の両金属イオンに対するZn1とZn2サイトへの結合親和性を紫外-可視分光法により検討した。1当量のZn(II)と1当量のCo(II)を含むapo-IMP-1の紫外-可視吸収スペクトルから判断すると、Zn(II)はCo(II)に比べZn1サイトに高い結合親和性を示すことがわかった。また、Co(II)置換IMP-1酵素(Co(II)-IMP-1)を用いてメルカプト酢酸との相互作用についても分光学的に検討した。本研究により、apo-IMP-1中の複核金属結合部位へのCo(II)またはZn(II)の結合様式ならびにメタロ-β-ラクタマーゼ阻害剤であるメルカプト酢酸とCo(II)-IMP-1との結合様式を推定することができた。新興薬剤耐性菌が産するβ-ラクタム剤を不活化する複核亜鉛酵素(メタロ-β-ラクタマーゼ)の基質認識と加水分解がどのような構造的基盤で成り立っているのかを明らかにするとともに,本酵素に対する非可逆的阻害剤の開発を目指している.本年度はメルカプトプロピオン酸誘導体を原点とするメタロ-R-ラクタマーゼの非可逆的阻害剤の合成を行った.そこで,Pentafluorophenyl-3-mercaptopropionate(PFMP)に加え,新たに2,4-ジフルオロフェニル,2,3,4-トリフルオロフェノールをそれぞれ3-メルカプトプロピオンとN,N'-ジシクロヘキシルカルポジイミド存在下で縮合させ2,4-Difluorophenyl-3-mercaptopropionate(DFMP),2,3,4-Trifluorophenyl-3-mercaptopropionate(TFMP)を合成した.次に,合成した阻害剤がどのようにメタロ-β-ラクタマーゼに結合するかを調べるため,IMP-1メタロ-β-ラクタマーゼとPFMPを共存させた時のMALDI TOF-MS測定を試みた.IMP-1とPFMPを共存させた後,ゲルろ過により遊離の阻害剤を除きMALDI TOF-MS測定をすると,今回得られたスペクトルでは,m/z=25200.3,25290.0,25391.7の3つのピークが観測され,m/z=87.5,177.2,268.9の質量が増加しており,阻害剤はIMP-1と共有結合で相互作用していることを示唆した.今後さらに阻害剤が結合しているIMP-1にトリプシン処理を施してフラグメント化し,どのアミノ酸残基に結合しているのかを特定する予定である.IMP-1メタロ-β-ラクタマーゼは,その活性中心に2つのZn^<2+>を含む複核Zn酵素である.一方,IMP-1と同様の活性中心残基を持つBcIIメタロ-β-ラクタマーゼでは,生理的条件下で1つのZn^<2+>をもつmono-Zn^<2+>型で存在し,しかも酵素活性を有する.このようにメタロ-β-ラクタマーゼのZn^<2+>と活性の関係の詳細は未だ解明されていない.そこで本年度は,IMP-1の溶液中の配位構造と活性中金属の2つのZn^<2+>の役割を解明することを目的とした本年度の第一の成果は,IMP-1からZn^<2+>を取り除いたアポ酵素(apo IMP-1)の調製法を確立したことである.これによって分光学的にサイレントなZn^<2+>を同じ配位幾何学をとるCo^<2+>に置き換えたCo^<2+>置換

IMP-1の分光学的解析を行うことができた.apo IMP-1とCo^<2+>との分光滴定実験から,apoIMP-1に1当量のCo^<2+>を添加して調製したmono Co^<2+>型IMP-1酵素は,2つの金属配位サイトにそれぞれ7:3の割合でCo^<2+>が分布していることがわかったこれらの結果から,二つ目のZn^<2+>の役割は,酵素の構造学的安定性に寄与していると示唆されたβ-ラクタム剤は感染症治療において頻繁に用いられている抗菌剤であり、特に広域抗菌スペクトルを示す第三セフェム系やカルバペネム系β-ラクタム剤は近年急速に使用量が伸びている。しかし、耐性を獲得した病原菌が院内感染の要因ともなり大きな社会的問題となっている。その原因の一つにメタローβ-ラクタマーゼの産生が挙げられる。メタロ-β-ラクタマーゼは既存のセリン型のβ-ラクタマーゼ阻害剤であるクラブラン酸やスルバクタムには無効であり、臨床で使用可能な阻害剤は見つかっていない。本研究では、この酵素の活性中心構造の周囲の環境と我々が報告したメタロ-β-ラクタマーゼ阻害剤としてのメルカプト化合物の活性中心への配位を明らかにすることを目的とした。メタロ-β-ラクタマーゼ(IMP-1)のアポ酵素を我々の方法に従って調製した。次に、コバルト二価イオン、亜鉛二価イオンの2種類の金属イオンでアポ酵素の活性中心に存在する2つの金属イオン結合サイト[サイト1(3つのHis残基が金属イオンに配位)とサイト2(His,Asp,Cysが金属イオンへ配位)]への各金属イオンの結合親和性を分光滴定法により検討した。両方のサイトで亜鉛二価イオンはコバルト二価イオンより結合親和性が高く、また、サイト2よりサイト1との結合親和性が高いことが明らかとなった。アポ酵素に2当量のコバルト二価イオンを添加して調製したコバルト置換酵素とメルカプト酢酸との相互作用を可視紫外吸収スペクトルにより調べた。コバルト置換酵素では、344nm,525,552,612と639nmに吸収が現れた。これにメルカプト酢酸を添加すると344nmの吸収が増大し、555,597,635nmに吸収が現れた。これにより、コバルト置換酵素の活性部位の金属イオンにメルカプト基が配位することがわかった。この結果から、メルカプト化合物はポロ酵素中の亜鉛二価イオンに配位し酵素活性を阻害すると考えられた。
体外循環を用いた肺移植における肺再潅流障害の抑制法に関する検討

HTK液はヒスチジンによる強力なBuffering効果を持ち心肺同一保存の可能性が期待できる保存液である。我々はHTK液による24時間肺保存効果をUniversity of Wisconcin(UW)液の肺保存効果とラット摘出肺潅流モデル犬片肺移植の両モデルを用いて比較検討した。[方法]実験1はWister-Kingラット(n=15)HTK群8,UW群7に分類し,それぞれの保存液にて潅流後4°Cにて24時間単純浸漬保存を行った。その後摘出肺潅流モデルにて120分間潅流し,潅流中の流入液流出液のガス分析潅流圧,平均気道内圧を測定し両群間で比較検討した。実験2は雑種成犬9頭を,HTK群5,UW群4に分類しそれぞれHTK液,UW液によって潅流後4°Cにて24時間単純浸漬保存後,左片肺移植を施行した。再潅流後右側主肺動脈を遮断し動脈ガス分析肺動脈圧,Static Compianceを測定し両群間で比較検討した。両実験とも120分潅流後湿乾重量比及び肺胞II型細胞,肺血管内皮細胞の超微細構造も同様に比較検討した。[結果]両実験においてHTK群とUW群の酸素化能の比較検討では潅流開始後90分後,120分後でHTK群が有意に高値であった。平均潅流圧及び肺動脈圧は90分後,120分後にはUW群は上昇を示しHTK群と有意差を認めた。同様に平均気道内圧及びCompianceも潅流後90分,120分後にHTK群はUW群と比較し有意に低値であった。潅流120分後のDry/Wet RatioはHTK群は有意にUW群より有意に低値であった。内皮細胞II型肺胞細胞の超微細構造は24時間保存後にはHTK群では細胞質内の構造が比較的保たれてたが,UW群では崩壊した細胞と配列の乱れを著明に認めた。[結論]1.HTK液はU-W液と比較して保存潅流後90分以降も酸素化効率低下肺動脈圧上昇コンプライアンス低下を認めず良好であった。2HTK液の良好な心保存効果を考慮し,HTK液による心肺同一保存の可能性が示唆された。
超高齢者の口腔機能と全身疾患，機能との関連：データマイニングによる網羅的解析

これまで,サルコペニアと口腔機能との関連について,さまざまな報告がされてきた。しかしながら,サルコペニアと,認知症や全身疾患といったあらゆる全身的指標や口腔機能との関連について,網羅的に分析を行った研究は未だみられない。そこで,本研究の目的は,機械学習の手法を用いて,サルコペニアと口腔機能との関連について網羅的に検討を行うこととした。対象者は,SONIC研究参加者1973名(69-71歳1000名,79-81歳973名)とした。ベースライン調査時には,運動機能,全身疾患の有無,血液検査結果,一塩基多型,栄養状態,認知機能,口腔機能などを調査し,計150もの変数が含まれるデータベースを構築した。6年後の追跡調査にて,体成分測定機InBody470(インボディ・ジャパン社,大阪)を用いて測定した四肢骨格筋量と握力によりサルコペニアの診断を行い,データベースに加えた。つづいて,追跡調査時のサルコペニアの有無に対するベースライン時の各変数の関与について検討するために,Miss Forest法により欠損値の補完を行い,Random Forest法により,目的変数に対する変数重要度を積算し,関連の強さを明らかとした。解析のソフトウェアには,R3.5とPythonの機械学習ライブラリのscikit-learnを用いた。解析を行った結果,最大咬合力,LDLコレステロール値,中性脂肪値などが追跡調査時のサルコペニアの有無と強い関連を示す結果となった。このモデルの精度は1.000という高い値を示した平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,70歳群約1000名,80歳約1000名,90歳約300名の後期高齢者を対象として行う6年間の縦断研究の結果より,歯周病や口腔機能と動脈硬化性疾患や認知症,サルコペニアとの関連について,ビッグデータの分析に有用なデータマイニングの手法を応用して検討を行うことを目的とした.平成29年度には,これまで収集してきたベースライン調査時(70歳群,80歳群,90歳群),3年追跡調査時(70歳群,80歳群,90歳群),6年追跡調査時(70歳群)の口腔内検査結果(歯数,齲蝕,修復状況,咬合状態,歯周病検査),口腔機能検査結果(咬合力,咀嚼能率,舌圧,刺激時唾液分泌速度,反復唾液嚥下テスト測定),栄養摂取状態,身体計測結果(血圧,体脂肪率,筋肉量などの体組成),生理機能検査による動脈硬化関連指標(超音波検査による総頸動脈壁厚・流速測定),認知機能検査,血液検体による動脈硬化関連指標(血糖値,ヘモグロビンA1c,血清脂質,血清蛋白,コレステロール値,血清電解質,肝機能,腎機能,高感度CRP,IL6,MMP, IGF-I,BNP,インスリン,angiotensin II,adiponectin,endothelin-1,Sirt 1活性,Klotho蛋白濃度など),運動機能計測結果(握力,歩行速度,ステッピング,立ち上がり),一塩基多型のデータについて,再チェック,整理し,データマイニング用のデータセットを作成した.また,80歳群の6年追跡調査を兵庫県伊丹市,朝来市,東京都板橋区,西多摩郡にて行い,これまでと同様のデータの収集を新たに行った.データセットの作成については,ベースライン調査時(70歳群,80歳群,90歳群),3年追跡調査時(70歳群,80歳群,90歳群)まで終了した.また,80歳群の6年の追跡調査を,兵庫県伊丹市の対象者196名,兵庫県朝来市の対象者112名,東京都板橋区の対象者162名,東京都西多摩郡の対象者57名に対して行った.これまで,サルコペニアと口腔機能との関連について,さまざまな報告がされてきた。

このモデルの精度は1.000という高い値を示した平成30年度には,6年目追跡調査(70歳群,80歳群)のデータのチェック,整理を行うとともに,90歳群300名を対象として,6年後の追跡調査を行い,新たなデータの収集を行う.作成したデータセットを用いて,分析を横断的,縦断的に行っていく.分析法として,Kerasを用いてニューラルネットワークを作成し,Denoising Autoencoderを行うこととする.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
階層的検討を統合化した新規中空糸膜による健全な浄水処理プロセスの構築

本申請研究では、孔構造の設計に関する基礎的なシミュレーションの検討から、実際の中空糸膜の作製およびそのモジュール化、さらには膜ファウリングに関する性能評価といった各階層での検討を詳細に行った。膜による浄水処理に関する従来の研究では、例えば市販中空糸膜を用いてそのファウリング特性を検討するといった、ある一つの側面での検討に留まっていたように思われる。本研究では、基礎的な検討(シミュレーション)から、材料(中空糸膜)開発および応用的(ファウリング)評価に至る一連の検討を行った。本研究では、孔構造の設計に関する基礎的なシミュレーションの検討から、実際の中空糸膜の作製およびそのモジュール化、さらには実河川水を用いた長期に渡る性能評価といった各階層での検討を詳細に行いそれらを統合化させた一連の検討を行う。今年度はまず相分離に伴う相の成長過程を追跡するため,準安定領域と不安定領域に冷却された溶液についての相分離過程を、速い初期の過程から遅い後期の過程に至るまで、ホットステージをセットした高分子フィルム光散乱装置(現有設備)により系統的に測定した。不安定領域でのspinodal分解過程について、Cahn-Hillard理論をもとにCell dynamical Systemを用いて、多孔構造形成のシミュレーションを行った。シミュレーションによって得られた構造をフーリエ変換することにより構造関数を求め、光散乱実験で得られた散乱結果との比較検討を行った。従来の解析では、ある温度に冷却された後の解析であったが、ここでは新たに冷却過程を組み込むことでより実際の中空糸膜作製条件に沿った解析を実施した。さらに熱誘起相分離法を用いて多孔性中空糸膜の作製を行った。高分子としては耐熱性や耐薬品性に優れ、機械的強度も高いポリフッ化ビニリデン(PVDF)を用いた。液一液相分離と、固-液相分離(高分子の結晶化)が起こる二つの場合について中空糸膜を作製し、膜ファウリングに及ぼす膜構造の影響を詳細に検討した。ファウリング実験に用いた溶質は、フミン類のモデルとしてのフミン酸、糖類のモデルであるアルギン酸ナトリウム、およびタンパク質のモデルであるBSAである。用いる溶質により、ファウリングの抑制に最適な膜構造に相違が見られ、従ってそれぞれのケースについて膜作製方法を最適化させた中空糸膜を用いる必要があることがわかった。本研究では、孔構造の設計に関する基礎的なシミュレーションの検討から、実際の中空糸膜の作製およびそのモジュール化、さらには実河川水を用いた長期に渡る性能評価といった各階層での検討を詳細に行い、それらを統合化させた一連の検討を行っている。今年度はまず熱誘起相分離法を用いて多孔性中空糸膜の作製を行った。高分子としては耐熱性や耐薬品性に優れ、機械的強度も高いポリフッ化ビニリデン(PVDF)を用い、PMMAとのブレンドについて検討を加えた。X線回折の結果より、PVDFの結晶構造はPMMAの添加によりほとんど影響を受けないことがわかった。またPMMAの添加は中空糸膜の透水量の増加をもたらすことが明らかとなった。得られた膜についてアセトンを用いてPMMAの抽出を試みたところ、このようなPMMAの抽出は、透水量の増加と膜の伸度の増加に有効であった。PMMAの抽出により2次結晶化が起こりPVDFの結晶性は増加することがわかった。これが伸度の増加の原因である。高分子膜の研究として、透水性能、溶質阻止率,耐ファウリング性といった水の処理性能を決定する膜特性については従来から多くなされているが、膜の生産性に影響を及ぼす、製膜時の膜固化速度に関してはほとんど研究がなされてこなかった。ここでは、効率的な膜の製造を目指し、膜固化速度について検討を行った。時分解光散乱法によって相分離過程における球晶の成長をin-situで測定し、固化速度に影響を及ぼす製膜条件の解明を試みた。PVDF膜の作製について、非溶媒誘起相分離法(NIPS法)と熱誘起相分離法(TIPS法)による固化速度を検討したところ、TIPS法による製膜ではNIPS法に比べ、固化速度が1桁以上速いことが定量的に確認された。またTIPS法による製膜において、結晶化速度と固化速度の間には明確な相関が認められた。今年度は特に膜ファウリングに焦点をあて、分離膜の材料である高分子とファウリングの原因物質(ファウラント)の親和性について検討を加えた。材料表面に対するファウラントの付着力をAEMで,吸着挙動をQCM-Dで測定することにより、ファウリング挙動の基礎的検討を行った。

BSA溶液を用いて各種高分子材料から作製した中空糸膜のファウリング挙動を検討した結果、各中空糸膜の純水透過性能はほぼ同等であったが、BSA溶液を透過させた場合ではPVDF膜で大幅に透水量が低下した。また20min毎に逆洗を行いファウラントの除去を試みたが、明確な効果は得られなかった。QCM-DによるBSA吸着量の測定結果によると、全てのBSA濃度においてPVDF,PES,EVOHの順に高い吸着量を示した。これはファウリングによる透水量の減少の順と一致している。また消散エネルギー変化を考慮した吸着挙動の検討結果より、1000ppmの高濃度条件においてはPVDFの場合でのみ硬い吸着層が形成される事がわかった。AFMによる付着力の測定を行い、コロイドプローブと高分子表面間の付着力は、いずれの場合も1.3nN程度を示すことがわかった。QCM-Dによる吸着量の検討では高分子材料による差異が見られたが付着力においてはその差異が見られなかったことから、高分子膜表面に一度付着したBSAの剥がれ易さは材料によらないことが示唆された.したがってファウリング実験において逆洗効果が得られなかったことは、単層で膜表面に吸着したファウラントへ十分な剥離力が働かなかったことが考えられる。
超短パルスレーザー制御による変位型相変態

セラミックス材料に新しい機能を発現させる手法について従来研究を行ってきたが、特に、100フェムト秒(10^<-13>秒)という非常に短いパルス幅をもつ超高速レーザーを用いての相転移誘起による機能発現に今回は重点を置いた。超高速レーザーは通常のレーザーが持つ、指向性、空間的、時間的コヒーレンス(位相がそろっていること)といった特徴に加えて、スペクトル幅が広いこと、電場強度が強い等の特色がある。また、エネルギー増幅システムの技術も確立されており、パルス幅100フェムト秒、パルスエネルギー1ミリジュールぐらいのパルス光は商用ベースのレーザーシステムで既に安定に得られている。このパルス光の電場強度は10ギガワットに相当しており、レンズを用いて100ミクロンぐらいまで集光すると1平方センチメートルあたり100テラワット(10^<10>V/mに相当)の電場を物質に与えることができる。超高速パルスレーザーによる誘導ラマン過程によって生成されたフォノンは、位相が揃っているために「コヒーレントフォノン」と呼ばれる。この特徴を生かして、新しい分光法として基礎研究に応用したり、マク口な領域に構造変化や化学変化を誘起する試みが行われている。本研究においては、典型的な強誘電体であるチタン酸バリウムにおいてコヒーレントフォノン生成の実験を行った。この系では相転移点近傍で相転移に関与するフォノン(ソフトモード)を生成することによって、局所的に相転移を誘起することができた。これにより、各点各点にある向きの強誘電相(分域)を記録することが可能となり、磁気によらない、いわば「強誘電メモリ」への道が開けることになった。
南蛮屏風に関する総合的研究

本研究は、16世紀から17世紀における日本と西洋の交流の結果として制作されたいわゆる南蛮屏風の総目録(カタログ・レゾネ)を作成することを目標とし、遺品のリストアップ、調査研究を進め、作品の比較検討を行った。1.現存遺品の所在に関する情報交換本研究の最大の成果は、新出資料を含む現存南蛮屏風の総点数と現所蔵者を確認できたことである。遺品の総点数は、現時点で計92点を数えるに至った。これは当初の予想をはるかに上回るものである。2.南蛮屏風の作品調査平成1315年度三菱財団人文科学研究助成(「南蛮美術に関する基礎的研究-南蛮屏風を中心として」)による調査と合わせると、現在までに、調査条件に若干の差はあったものの海外所在品も含め62点の調査を実施することができた。未調査の作例の多くは所在がわからないものである。3.南蛮屏風の分類調査の結果、南蛮屏風では、ごくわずかの初期の作例以外は、先行作例の図様がさまざまな形で再利用されていることが確認された。図様の再利用は、具体的には作例の臨模や、粉本を介しての学習によって進められたと考えられる。これらの屏風の分類に関しては、今なお検討中であるが、現時点では、4グループ50点とそれ以外(あえて分類すれば2グループ)とに分かれると考えている。4.研究成果の発表本研究の成果は、数年後を目途に刊行物として出版予定であり、役割分担にしたがって、執筆・編集の作業を進行中である。本研究は、16世紀から17世紀における日本と西洋の交流の結果として制作されたいわゆる南蛮屏風の総目録(カタログ・レゾネ)を作成することを目標とし、遺品のリストアップ、調査研究を進め、諸作品の比較検討を行う作業を進行中である。平成14年度は、以下のような手順で研究を行った。(1)南蛮屏風のリストアップと情報交換国内外に知られている南蛮屏風のリストアップを行い、現時点で74点(うち一点は焼失)を確認した。それぞれに関して、所蔵先の異動、作品概況、展覧会歴、参考文献などの情報を収集している。(2)分類に関する検討分類作業をすすめることによって、南蛮屏風の位置づけを確認していくという研究方針を設定した。リストにあがった作品を、描かれている要素にしたがって幾つかのグループに分類し、比較検討のポイントとなる事項を列挙したチェック表を作成した。(3)現存する南蛮屏風の作品調査(2)によって作成したチェック表を用いつつ、現存作品の調査を進行中。本年度調査したのは、アムステルダム国立博物館本、リスボン古美術館本(3点)、リスボン・オリエント基金本、ヴィクトリア・アンド・アルバート美術館本・大阪城天守閣本、国立歴史民俗博物館本(2点)などである。また、関連する中国製の漆塗屏風2点を調査した。(4)南蛮屏風の写真資料の収集と整理各作品の比較検討のため、写真資料の購入、図版を掲載した刊行物の収集を進行中。平成15年度は、以下のような研究を行った。(1)南蛮屏風のリストアップと情報交換国内外に知られている南蛮屏風のリストアップを行い、現時点で88点(うち一点は焼失)を確認した。(2)現存する南蛮屏風の作品調査本年度はアメリカ国内に所蔵される作品を調査した。フリア・ギャラリー本、バークコレクション本、シカゴ美術館本、個人蔵本(2点)(3)分類に関する検討昨年度に引き続き、分類に関する検討を行った。

全体をAG(A、'B'を含む)までの7系統(9系統)に分類し、それぞれのグループに属する作品の位置づけを確認する作業を進行中である。これにもとづき、南蛮屏風の草創期から大きく4つの展開に至る試案を導き出すに至った。未調査の作品も多く、今後は現在の試案を修正していく予定である。(4)南蛮屏風の写真資料の整理各作品の比較検討のため、写真資料の整理、参考出版物の収集を進行中である。本研究は、16世紀から17世紀における日本と西洋の交流の結果として制作されたいわゆる南蛮屏風の総目録(カタログ・レゾネ)を作成することを目標とし、遺品のリストアップ、調査研究を進め、諸作品の比較検討を行った。平成16年度の実績は、以下のとおりである。(1)現存遺品の所在に関する情報交換前年度に引き続き、現存する南蛮屏風のリストを更新(追加・修正)し、今年度新たに数点の作品の所在を確認した。(2)南蛮屏風の作品調査以下の調査を行った。サントリー美術館本、ピーボディ・エセックス博物館本、ボストン美術館本、デイトン美術館本、クリーブランド美術館本、金沢・本泉本、室生寺本、北方文化博物館、富山・佐藤記念美術館本、西蓮寺本(名古屋市博物館)、福井・大安寺本、神奈川県立歴史博物館本、東京国立博物館本、小林家本(東京国立博物館)、松岡美術館本、京都個人蔵本(2件)、京都個人蔵本、大阪青山歴史文学博物館本本、天理大学附属図書館本、大阪市立美術館本、ギメ美術館本平成1315年度三菱財団人文科学研究助成(「南蛮美術に関する基礎的研究一南蛮屏風を中心として」)による調査と合わせると、現在までに、調査条件に若干の差はあったものの海外所在品も含め62点の調査を実施することができた。未調査の作例の多くは所在がわからないものである。(3)成果本研究の最大の成果は、新出資料を含む現存南蛮屏風の総点数と現所蔵者を確認できたことである。遺品の総点数は、現時点で計92点を数えるに至った。これは当初の予想をはるかに上回るものである。これらの屏風の分類に関しては、今なお検討中であるが、現時点では、4グループ50点とそれ以外(あえて分類すれば2グループ)とに分かれると考えている。
SDF-1徐放性スキャホールドを用いた骨再生誘導技術の確立と顎裂閉鎖治療への展開

SDF-1-KL5担持スキャホールドを用いて骨再生の効果を検証した。1ラット頭蓋骨内埋入試験:動物による検証は4週齢雄性Fischerラットを用いた。ラット頭蓋骨に頭頂骨正中矢状縫合部を境にして左右2か所に直径5 mmの骨欠損部を作製した。この骨欠損部にSDF-1-KL5担持スキャホールドを移植後、皮切部を閉鎖した。2骨再生の評価:SDF-1-KL5担持スキャホールドの移植0、4、8、12、16、20、24、28週後にマイクロCTを用いて、三次元的に解析を行い、骨再生を評価した。また、ラット頭頂骨を摘出・脱灰後、組織切片を作製した。HE染色を行い骨再生を評価した。頭蓋部のCT画像の結果より、スキャホールドを埋植せず、PBSだけを滴下したコントロール群では、時間とともに骨欠損部の体積が増大していた。また、埋植直後(0週)では、どの群においても、欠損部周囲の輪郭が明確な円形であったが、埋植後8週から28週では、輪郭および形状の乱れが観察された。これは骨欠損部周囲からの骨の再生によるものと思われる。一方、骨欠損部の中心部では、CT画像から判断する限り、骨の形成はほとんど認められなかった。HE染色像より、コントロール群では、骨様組織は観察されず、本来の骨面の外側に相当する部位に結合組織のみが認められた。一方、SDF-1-KL5担持スキャホールドを埋植した群では、骨基質に類似した構造が、既存骨から連続して形成されているのが観察された。SDF-1を多孔質性スキャホールド内に担持し、その局所濃度を高く維持することによって、内在性の骨形成細胞がスキャホールド内へ誘引され、スキャホールド内部における骨再生速度が向上するとの仮説を検証するため、実験1のSDF-1-KL5の作製と構造・機能分析および実験2のSDF-1-KL5担持スキャホールドの作製における生体分解性多孔質スキャホールドの分析を行った。実験1では、SDF-1のC末端に、疎水性アミノ酸とカチオン性アミノ酸からなるペプチド(KLKLKLKLKL)を連結した融合タンパク(SDF1-KL5)を大腸菌に遺伝子導入し通法に準じて精製した。作製したタンパク質の分子サイズおよび純度をドデシル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミドゲル電気泳動法(SDS-PAGE法)により調べた。タンパク質の濃度はBCA測定法(Thermo Fisher 23252)により測定した。また大腸菌で発現させたSDF1-KL5の二次構造に関する情報を得るため、現有の円二色性分光分散計(J-805,日本分光)を用いて発現タンパク質の分析を行った。この結果、目的とする構造・機能を持つSDF-KL5が得られた。また、Boyden chamber法によりSDF-KL5の細胞走化性試験を行った。本研究は計画したタイムコースに従って、遂行されている。平成29年度の実験により、予定していた実験1のSDF-1-KL5の作製と実験2のSDF-1-KL5担持スキャホールドの作製まで行えた。平成30年度予定の動物実験は、検討する至適条件が決定した段階で可及的早期に開始する予定であり、準備を行っている。動物実験結果により修正が必要となる可能性がある場合には、動物実験の個体数を増加し、条件修正のためのin vitro実験と並行して行う予定である。
拡散テンソルMRIによる脳白質路マップ:梗塞部位の標準化による錐体路位置の検証

拡散テンソルtractographyを用いて個人の錐体路の可視化を行い、それを標準脳に合わせてmappingし、錐体路近傍の梗塞について症状との対比を行った。Mappingされた錐体路と梗塞巣との位置関係は、梗塞による症状と有意な相関を示した。MRIを用いた脳の拡散テンソル画像は方向の情報という,従来の画像診断法にない特徴をもち,それを利用した拡散テンソルtractographyにより白質路の抽出が可能となる.我々は,拡散テンソルtractography作成ソフトを開発し,脳腫瘍、脳梗塞、脳動静脈奇形などの臨床応用を行っている.この研究では、臨床的にもっとも重要な錐体路のtractographyにつき、精度の検証を行うことを目的としている。平成18年度では、拡散テンソルtractographyによる新たな錐体路の描出法を開発・検討した。具体的には,錐体路描出の妨げとなる線維を削除してから、錐体路のtractographyを描くというもので、大脳では交叉がもっとも問題となる上縦束の事前抽出を行ってから、錐体路の各成分を描く手法の開発、検討を行った。また、平成18年10月より、我々の施設にも今後の脳MRIの標準となると思われる3テスラMRIが導入された。そのため、正常ボランティアデータの新たな取得を行った。現在、500名の正常人の拡散テンソルデータが取得できた。同時に、小梗塞のデータ蓄積も行っているが、1施設での症例数増加には限界がある。正常での錐体路を標準脳上にmappingできれば、個々の梗塞間者に関しては拡散データがなくともある程度の検証が可能となる。その手法のために、まず3TMRIを用いた良好なデータを下に、標準脳上での白質マッピングを構築中である。昨年につづき,拡散テンソルtractography作成ソフトの改良と,脳腫瘍、脳梗塞、脳動静脈奇形などの臨床応用を行った.錐体路のtractographyにつき、精度の検証を続けた。平成19年度では、昨年度開発した上縦束事前抽出法の精度について検討した。3T MRI装置での拡散テンソル撮像は、信号雑音比の改善などにより、空間分解能の高い、良好な画質のデータが得られ、拡散テンソルtractographyの作成に大いに有用であった。同時に、小梗塞のデータ蓄積も行っている。正常での錐体路を標準脳上にmappingを行い、現在その妥当性を検討している。平成20年度では、今まで主に用いてきたGE社製のMRIのみならず、フィリップス社製、Siemens社製のMRI装置を用いた拡散テンソルtractographyを試みた。標準化に向けての検討を開始した。GE社の3T MRI装置での拡散テンソル撮像は、信号雑音比の改善などにより、空間分解能の高い、良好な画質のデータが得られ、拡散テンソルtractographyの作成に大いに有用であった。同様にフィリップス社製の3T MRIでも良好なtractographyを描くことができた。FA値の違いなども許容範囲であった。FSLを用いた、Probabilistic tractographyとの比較検討も開始した。