hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多発性硬化症を抑制するＩＬー１０産生Ｂ細胞の同定とその抑制メカニズムの解明

これまで多発性硬化症のマウス実験モデルである脳脊髄炎の抑制には、B細胞からの抑制性サイトカインIL-10の産生が必須であることが報告されているが、脳脊髄炎を抑制するIL-10産生B細胞がどのB細胞集団であるかは不明なままであった。そこで、申請者らは、脳脊髄炎を誘発させたIL-10レポーターマウスを用いて、所属リンパ節に局在するplasmablastsが主要なIL-10産生B細胞であること、および、plasmablastsを欠損するマウスでは脳脊髄炎の増悪化が観察されることを明らかにした。以上の結果から、plasmablastsがIL-10の産生を介して脳脊髄炎を抑制していることが示唆された。これまで多発性硬化症のマウス実験モデルである脳脊髄炎の抑制には、B細胞からの抑制性サイトカインIL-10の産生が必須であることが明らかにされている。しかしながら、脳脊髄炎を抑制するIL-10産生B細胞がどのB細胞集団であり、どのようなメカニズムを介して脳脊髄炎を抑制しているかは不明なままであった。そこで、脳脊髄炎を抑制するIL-10産生B細胞を同定するために、IL-10レポーターマウスに脳脊髄炎を誘発させたところ、所属リンパ節に局在するplasmablastsがIL-10を特異的に発現していることが明らかとなった。実際、plasmablastsを欠損するマウスを作製して脳脊髄炎を誘発させると脳脊髄炎の悪化が観察された。樹状細胞は脳脊髄炎の悪化を引き起こすエフェクターT細胞(Th17やTh1細胞)への分化を誘導する。そこで、plasmablastsが産生するIL-10が樹状細胞の機能を抑制するかを明らかにするために、plasmablastsの培養上清下でリンパ節由来の樹状細胞をナイーブT細胞と共培養したところ、エフェクターT細胞への分化が抑制された。さらに、in vitroでToll様受容体を刺激して分化誘導させたplasmablastsを用いてIL-10産生メカニズムを検討した結果、Irf4と呼ばれる転写因子がplasmablastsによるIL-10の産生に必須の役割を果たすことが明らかとなった。以上の結果から、plasmablastsは脳脊髄炎を抑制する主要なIL-10産生B細胞として機能することが強く示唆された。今後、ヒトにおいてもplasmablastsが主要なIL-10産生B細胞であるかを解明することは、多発性硬化症に対する新たな治療法の開発に繋がり、その意義は大きいものと考えられる。そこで、平成24年度は脳脊髄炎を抑制するIL-10産生B細胞を同定することを目的に以下の研究を行った。1脳脊髄炎時におけるIL-10産生B細胞を同定するために、脳脊髄炎を誘発させたIL-10レポーターマウスの各組織から細胞を単離して解析を行った。その結果、リンパ節に存在するplasmablastが主要なIL-10産生B細胞であることが明らかとなった。2Blimp1の発現はplasmablastへの分化に必須であることから、Plasmalbastが脳脊髄炎を抑制するかを解明するために、B細胞特異的にBlimp1を欠損するマウス(plasmablastを欠損したマウス)を作製した後に脳脊髄炎を誘発させたところ、症状の悪化が観察された。3PlasmablastはBlimp1と呼ばれる遺伝子を特異的に発現することが報告されている。そこで、Plasmablastをマウスへ移入することにより脳脊髄炎が抑制されるかを解析するために、脳脊髄炎を誘発させたBlimp1レポーターマウスのリンパ節から単離したBlimp1陽性のplasmablastを、脳脊髄炎の悪化が観察されるB細胞欠損マウスへ移入したが、このplasmablastはリンパ節へ浸潤することができないために症状は抑制されなかった。以上の結果から、Blimp1陽性のplasmablastがIL-10を産生して脳脊髄炎を抑制することが明らかとなった。今後、plasmablastによるIL-10産生メカニズム、および、plasmablastによる脳脊髄炎の抑制メカニズムを解明することは、多発性硬化症に対する新たな治療法の開発に繋がり、その意義は大きいものと考えられる。現在までのところ、交付申請書に記載した研究計画通りに研究が進んでいることから、順調に研究が進展しているものと考えられる。平成24年度の研究から、脳脊髄炎を抑制するIL-10産生B

細胞がplasmablastであることが明らかになったことから、平成25年度はplasmablastがIL-10を産生するメカニズム、および、plasmablastによる脳脊髄炎の抑制メカニズムを解明することを目的に研究を行う。平成25年度の研究経費は、交付申請書に記載した使用計画通り、分子生物学的実験や細胞培養実験のランニングコスト、および、本研究課題を学会で報告するための経費に充てる。
マルチスライスCTを用いた急性冠症候群におけるソフトプラークに関する研究

血管造影の手技により家兎の大腿動脈の内膜障害を人工的に起こし,高コレステロール食を与えた.これによりソフトプラークを形成し狭小化したと思われる大腿動脈をMDCTで撮像した.そのCT値を測定したところ約20HUであり,同部は病理的には十分に脂質が沈着し,ソフトプラークを形成していた.その他の線維性プラーク,石灰化プラークについては実験期間には作製困難であり,病理的な比較はできなかった.経験的に石灰化は約200400HUと高値であり,この鑑別は画像では十分に可能であった.狭窄病変については,実際に血管造影をした画像とMDCTからのCTAでは,末梢側の描出は後者ではやはりやや不良なものの狭窄率についても有意な差はなく評価できた.心筋動態ファントムにおいて,その表面に血管狭窄モデルとしてチューブをつけ撮影した.80bpm以上の高心拍,CTのガントリーに対し60度以上の角度において,動きによるartifactが強くなり,狭窄率は評価が難しくなった.心機能解析(駆出率)については,心周期の再構成分割数が8以上で,70bpm以下であれば,十分に評価可能であった.臨床例では検査前にβ-blockerを使用し,心拍を4090bpm程にコントロールしたが,ファントム同様に80bpm以上ではbanding artifactが目立った.冠動脈については約8割で主要分枝は描出可能であったが,seg4AV,4PD,8,10,14などの末梢側は径が細く,連続性が追えないことがあった.現在の16列MDCTの限界と思われる.ソフトプラークの描出については主要分枝についてはほぼ描出可能であり,その偏心性病変について冠動脈造影ではわかりにくいものもMDCTではその画像を回転させることにより十分に評価できた.基礎実験として,今年は動物実験を主に行った.ウサギの頸動脈を露出し,血管造影の手技で左大腿動脈にガイドワイヤーを進め,バルーンカテーテルを膨らませたまま,血管内皮を削るように12回引き戻した.高コレステロール食を与え,4週間後にCTを撮影した.耳静脈から23G翼状針でルートを確保し,非イオン性ヨード系造影剤150を0.5ml/secで14ml注入した.注入開始,9秒後に腹部大動脈から両大腿動脈にかけて撮影した.同時期に数例で血管造影も行った.屠殺後,両側大腿動脈を摘出し,ホルマリン固定後に顕微鏡的観察を行い,ソフトプラークの有無を調べた.血管閉塞による壊死症例,麻酔,検査中の死亡症例を除いた.CTによるMIP像,CMPR像にて左総外腸骨動脈・左大腿動脈における狭窄はほぼ全例で描出できた。50%以上の狭窄では血管造影の所見と一致していた.CMPR像にて70%以上の強い狭窄をしめす部位周囲には低吸収域がわずかに見られ,CT値は約20HUほどであった.同部位の顕微鏡的観察では脂肪成分を多く含む,ソフトプラークがみられ,70%以上の強い狭窄をしめす程にソフトプラークがみられるとCTでも観察できることがわかった.しかしこの他の部位にも顕微鏡的観察では多数のソフトプラークが見られており,50%以下の狭窄ではCTでの観察には限界があることもわかった.臨床症例については本年度は十分に蓄積できなかったが,来年度に循環器内科と共同で症例解析をすることとなっている.血管造影の手技により家兎の大腿動脈の内膜障害を人工的に起こし,高コレステロール食を与えた.これによりソフトプラークを形成し狭小化したと思われる大腿動脈をMDCTで撮像した.そのCT値を測定したところ約20HUであり,同部は病理的には十分に脂質が沈着し,ソフトプラークを形成していた.その他の線維性プラーク,石灰化プラークについては実験期間には作製困難であり,病理的な比較はできなかった.経験的に石灰化は約200400HUと高値であり,この鑑別は画像では十分に可能であった.狭窄病変については,実際に血管造影をした画像とMDCTからのCTAでは,末梢側の描出は後者ではやはりやや不良なものの狭窄率についても有意な差はなく評価できた.心筋動態ファントムにおいて,その表面に血管狭窄モデルとしてチューブをつけ撮影した.80bpm以上の高心拍,CTのガントリーに対し60度以上の角度において,動きによるartifactが強くなり,狭窄率は評価が難しくなった.心機能解析(駆出率)については,心周期の再構成分割数が8以上で,70bpm以下であれば,十分に評価可能であった.臨床例では検査前にβ-blockerを使用し,心拍を4090bpm程にコントロールしたが,ファントム同様に80bpm以上ではbanding artifactが目立った.冠動脈については約8割で主要分枝は描出可能であったが,seg4AV,4PD,8,10,14などの末梢側は径が細く,連続性が追えないことがあった.現在の16列MDCTの限界と思われる.ソフトプラークの描出については主要分枝についてはほぼ描出可能であり,その偏心性病変について冠動脈造影ではわかりにくいものもMDCTではその画像を回転させることにより十分に評価できた.
ポジトロン断層法による中枢アデノシン受容体の機能評価に関する前臨床的研究

ポジトロン断層法(PET)により脳のアデノシン受容体A1とA2aサブタイプをマッピングするPETトレーサの開発の前臨床段階の研究として、以下の成果を得た。昨年開発したA1受容体リガント^<11>C-KF26345を用い、ネコ脳のA1受容体を初めてインビボで測定した。MRIによる脳の形態画像上で3コンパートメント解析法により測定したA1受容体の分布は、死後脳によるこれまでの報告とよく一致し、本リガンドによりヒト脳のA1受容体測定の可能性が示唆された。また、^<11>C-フルマゼニルによるベンゾジアゼピン受容体や血流やブドウ糖代謝も同時にPET測定し、ネコを用いるPET実験の方法論を確立した。昨年A2a受容体リガントとして^<11>C-KF17837の可能性が示唆されたが、更に新規リガントとして^<11>C-KF18446、^<11>C-KF19631および^<11>C-CSCを合成し、インビトロでのA2a受容体選択的親和性が明らかにした。次いでマウス(組織摘出)、ラット(オートラジオグラフィー)、およびサルとネコ(PET)で4リガンドがA2a受容体の局在する線条体に集積するが、^<11>C-KF18446が最も特異性・選択性に優れたリガンドで有ることがを明らかにした。^<11>C-KF17837は脳への移行性が低かったが、^<11>C-KF18446ではこの点が改良されPETによる線条体のA2a受容体を画像化できる可能性が明らかになった。また、薬理学的観点から、KF18446は現在使われている幾つかのアデンノシンアンタゴニストとインビボで異なる受容体結合を示し、アデノシン受容体研究の新たなプローベとして期待された。A1受容体リガントとして既にその有用性をあきらかにした^<11>C-KF15372のメチル誘導体(^<11>C-KF26345)とエチル誘導体を合成した。^<11>C-KF26345は受容体への親和性がインビトロおよびインビボともに多少小さくなったが、種々のアデノシンアンタゴニストを用いた競合実験により、A1受容体を選択的にマッピングできることをマウス(組織摘出)、ラット(オートラジオグラフィー)およびPETによりサルとネコで証明された。合成収率も高く実用的なトレーサであることが判明した。また、ラット片眼摘出により網膜より上丘へ投射する神経細胞遮断モデルで、A1受容体の変性・脱落をオートラジオグラフィーにより捉えることができ、^<11>C-KF26345のPET応用への有用性が示された。A2a受容体リガントとしてインビトロで選択的親和性が明らかになっているKF17837を^<11>C標識合成した。A1リガントと同様の方法により、マウス、ラット、ネコおよびサルにより^<11>C-KF17837がA2a受容体の局在する線条体に集積することが判ったが、大脳皮質や小脳にもある程度の親和性があり、選択性をさらに向上させたリガンドの開発が示唆されれた。現在^<11>C-KF17837類似体の3化合物についての合成を検討中であり、次年度にはその化合物に評価をする予定である。

また、薬理学的観点から、KF18446は現在使われている幾つかのアデンノシンアンタゴニストとインビボで異なる受容体結合を示し、アデノシン受容体研究の新たなプローベとして期待された。
エストロゲンと炎症性サイトカインからみた進行性下顎頭吸収の病態解明

本研究は、我が国において難治性疾患の一つに挙げられる、進行性下顎頭吸収( Progrssive Condylar Resorption:PCR)の病態解明を目的としている。PCRは、骨格性下顎後退症に対して行う下顎骨延長術や下顎枝矢状分割術といった顎矯正手術後に下顎頭が進行性に吸収する病態をいい、手術後の後戻りの原因の一つとなっている。国内外でPCRの原因解明を目的とした基礎研究はなく、日常の臨床において対処法がないのが現状である。実際に臨床で経験したPCR症例は顎関節症の既往があり、さらに低容量ピルの服用をしている女性に多く見られた。顎関節症では復位を伴わない関節円板の前方転位症例がほとんどだった。そこで今回、卵巣を摘出した家兎を用いたPCRモデルを作製し、家兎の顎関節腔内の滑液を分子生物学的に解析を行うことでPCRの病態を解明することを目的とした。卵巣摘出した家兎を用いた下顎頭吸収モデルの作製を初年度に行い、卵巣を摘出していない家兎の下顎頭の吸収の程度を比較した。さらに下顎頭に対してメカニカルストレスを与えた後に待機期間を設け、待機期間1週、2週、4週のそれぞれの期間で比較を行なった。卵巣を摘出した家兎の下顎頭では明らかに吸収量が多く、その範囲も大きかった。しかしながら、卵巣を摘出した家兎で待機期間別に比較したところ、2週目をピークとして4週目の下顎頭の吸収量は減少傾向であった。このことから、エストロゲンが下顎頭吸収に関与することが示唆されるも、修復機構は正常に働いていることが考えられた。さらに顎関節滑液から破骨細胞誘導系の炎症性サイトカイン(IL-1β,IL-6,TNF-α)の検出を試みたところ、卵巣摘出した家兎の顎関節では有意にそれぞれの炎症性サイトカインの蛋白量が多く検出された。病理組織学的所見においても、卵巣摘出した家兎の下顎頭吸収部では破骨細胞が多く認められた。<卵巣摘出家兎における下顎頭吸収モデルの確立>→平成28年度卵巣摘出した家兎を塩酸ケタミン60mg/kg筋注とペントバルビタールナトリウム0.35mg/kg緩徐静注による全身麻酔を施す。顎下部正中切開で両側の下顎骨下縁を露出させ、皮質骨骨切りはオトガイ孔と第一臼歯間で行う。骨切り部位から対称的にキルシュナーワイヤー(直径2.0mm)を2本ずつ計4本経皮的に貫通させ、結紮線と即時重合レジンによって自作製延長装置と固定する。前方へ延長させたものを下顎頭部の圧縮群、後方へ延長させたものを伸展群の2群に分ける。各群、待機期間を設けずに0.25mm/回を2回/日のペースで7日間、計3.5mmの延長を行う。術後は感染予防にセファゾリンナトリウム50mg/kg/日を筋注投与する。各群延長終了直後、1週後、2週後、3週後に2羽(4側)ずつ計16羽(32側)の試料採取し、下顎頭部の骨吸収を画像検査・組織学的検査により検証することを予定した。平成28年度は白兎(雌)を用いて、卵巣を摘出した白兎と卵巣を摘出していない白兎の下顎骨を骨延長させることで顎関節部に機械的なストレスを与えた。この手法は先の実験において実証されている(Nogami S, et al. Oral Dis,2017)。機械的なストレスをさらに2群に分け、圧縮群と伸展群とに分け延長終了直後、1週後、2週後、3週後にそれぞれの下顎頭の標本を採取しマイクロCTで形態学的評価を行った。その結果、卵巣を摘出し白兎の圧縮群では卵巣を摘出しない白兎の伸展群と比較して有意に骨吸収を認めた。また伸展群においても卵巣を摘出した白兎は卵巣を摘出していない白兎と比較して有意に骨吸収を認めた。さらに卵巣を摘出した白兎の圧縮群は卵巣を摘出した白兎の伸展群と比較すると有意に下顎頭の吸収を認めた。標本数が不足しているため各群2関節ずつ増やす必要がある。また組織学的評価まで行えていないので、早急に組織学的評価を行いさらには顎関節滑液解析を行う予定である。平成29年度は海外研修のため動物実験を進めることができなかった。その一方で、欧州での学会参加をすることで動物実験を進めるにあたり必要な情報(特に白兔下顎骨の最大延長量の見直しなど)を得ることができた。したがって今年度得た情報を下記のように動物実験を遂行することとする。1.卵巣摘出家兎の下顎頭吸収モデルの確立:卵巣摘出した家兎の両側下顎骨の骨切り、延長器装着後に下顎骨を前・後方移動させ、下顎頭部の伸展群・圧縮群に分け下顎頭部の吸収を確認する。2.下顎頭試料採取と滑液採取:両側下顎骨の骨切りを行い、延長器の装着を行う。延長終了直後、延長終了1週後、2週後、4週後で顎関節腔内の滑液を採取し、下顎骨を試料として採取する。3.採取試料の分析:採取した滑液をenzyme linked immunosorbentassay(ELISA法)、cytometric bead array(CBA法:BD社)を用いて破骨細胞誘導系サイトカインのタンパク量の測定を行う。採取した試料を固定し、マイクロCT撮影を行い、表面、細部構造を解析する。さらに組織学的評価を行う。

なお以下のような問題点が生じた際の対応は、採取した滑液量が不足した場合→本研究では滑液解析を2つの方法で行う予定だが、これはサイトカインのタンパク量をより確実に測定するためである。しかし、採取する滑液が少量である場合は、微量のサンプルから同時に数種類の物質の濃度を網羅的に測定できる利点をもったCBA法を優先して行う予定である。平成29年度は海外研修をしたため、動物実験を進めることができなかった。本研究は、我が国において難治性疾患の一つに挙げられる、進行性下顎頭吸収( Progrssive Condylar Resorption:PCR)の病態解明を目的としている。PCRは、骨格性下顎後退症に対して行う下顎骨延長術や下顎枝矢状分割術といった顎矯正手術後に下顎頭が進行性に吸収する病態をいい、手術後の後戻りの原因の一つとなっている。国内外でPCRの原因解明を目的とした基礎研究はなく、日常の臨床において対処法がないのが現状である。実際に臨床で経験したPCR症例は顎関節症の既往があり、さらに低容量ピルの服用をしている女性に多く見られた。顎関節症では復位を伴わない関節円板の前方転位症例がほとんどだった。そこで今回、卵巣を摘出した家兎を用いたPCRモデルを作製し、家兎の顎関節腔内の滑液を分子生物学的に解析を行うことでPCRの病態を解明することを目的とした。卵巣摘出した家兎を用いた下顎頭吸収モデルの作製を初年度に行い、卵巣を摘出していない家兎の下顎頭の吸収の程度を比較した。さらに下顎頭に対してメカニカルストレスを与えた後に待機期間を設け、待機期間1週、2週、4週のそれぞれの期間で比較を行なった。卵巣を摘出した家兎の下顎頭では明らかに吸収量が多く、その範囲も大きかった。しかしながら、卵巣を摘出した家兎で待機期間別に比較したところ、2週目をピークとして4週目の下顎頭の吸収量は減少傾向であった。このことから、エストロゲンが下顎頭吸収に関与することが示唆されるも、修復機構は正常に働いていることが考えられた。さらに顎関節滑液から破骨細胞誘導系の炎症性サイトカイン(IL-1β,IL-6,TNF-α)の検出を試みたところ、卵巣摘出した家兎の顎関節では有意にそれぞれの炎症性サイトカインの蛋白量が多く検出された。病理組織学的所見においても、卵巣摘出した家兎の下顎頭吸収部では破骨細胞が多く認められた。実験回数は変更せず、1回に行う実験時間を少し増やし予定を遂行できるようにしたい。したがって平成29年度は平成28年度と大きな変更点はない。今年度は昨年度分の動物実験も併せて行うため研究に対するエフォートの割合を高くする。実験は卵巣摘出した家兎の下顎頭吸収モデル確立後、試料採取時期のプロトコールを見直し、必要であれば試料採取時期を変更する。各群3羽(6側)ずつ計24羽の下顎骨延長を行う。それぞれの待機期間において安楽死させ、顎関節の滑液採取ならびに下顎骨を採取する。採取した試料を10%ホルマリン液で固定する。なお、対照群は卵巣摘出した家兎を用いて骨切りを行わず、かつ延長器の装着をしないもの3羽(6側)、骨切りを行うも延長器を装着しないもの3羽(6側)とする。評価法は1,マイクロフォーカスCTにて、骨吸収部の微細構造評価。三次元画像構築作成、NIH imageによる骨吸収部の面積評価2,組織学的検討:下顎頭部を中央で2つに分割し、脱灰標本、非脱灰標本に分けて染色。染色法(ヘマトキシリン・エオジン染色、酒石酸耐性酸フォスファターゼ染色、コラーゲンI、II染色)3,分子生物学的解析:家兎の顎関節内滑液の解析。
東日本大震災により海洋環境に放出された残留性有機汚染物質の動態解明と影響評価

東日本大震災によって陸域から海洋環境に放出された物質は放射性物質だけではなく、例えば栄養塩や我々の日常生活・産業活動で使用された多種多様な人為起源の化学物質もあわせて放出されたと推測される。本研究では、投げ込み式の大量海水ろ過装置を開発し、仙台湾を含む関東地方から東北地方に及ぶ太平洋沿岸を対象に本装置を用いて残留性有機汚染物質を網羅的に捕集し、その鉛直分布を明らかにすることで、東北地方の水産業復興への貢献を図るものである。今年度は、当初予定していた仙台湾での観測調査が観測船の航路変更に伴い、次年度に急遽延期となったことから、昨年度に引き続き投げ込み式の大量海水ろ過装置による疑似有機汚染物質の添加回収試験と破過試験を実施し、試料捕集条件の最適化について検討するとともに、装置ブランクについて追試を行った。また、前年度に得られた仙台湾におけるノンターゲット分析の二次元クロマトグラムについて、マニュアル解析と自作の自動データ解析ソフトウェアを併用することで塩素および臭素を含有する化合物の詳細なデータ解析を実施し、特に塩素と臭素を含む有機汚染物質の鉛直プロファイルをまとめるとともに、得られた成果を学会にて報告した。さらに流動モデルへのデータインプットのために、仙台湾周辺の自治体について化学物質の蓄積状況を調査するとともに、一部の自治体については聞き取り調査を実施した。次年度はこれらの情報にあわせて海水等の流動機構の考察を進める予定である。今年度に予定していた仙台湾での観測が、観測船の航路変更に伴い次年度に延期となった。そのため、当該海域における化学物質の濃度推算やストックパイルの調査など最終年度に予定していた内容を一部入れ替えることで対応した。最終年度の仙台湾での調査については、すでに契約を終え実施が確定していることから、鉛直プロファイルデータの入手は問題ない。実施内容の入れ替えはあったが、計画は概ね順調に進捗している。ノンターゲット分析結果のデータ解析は、自動解析とマニュアル解析を併用して進めているが、時間を要する作業であることから、今後もデータ解析は続ける予定である。現状、研究計画の大きな変更あるいは研究を遂行する上での問題点はない。今年度は、所外の大型施設において実海水および淡水を用いた投げ込み式の大量海水ろ過装置による疑似有機汚染物質の添加回収試験と破過試験を実施し、試料捕集条件の最適化について検討した。装置のバッテリー容量の改造もあわせて行い、長時間の大容量採水にも対応可能な状態とした。実試料におけるターゲット分析法ならびにノンターゲット分析法について、疑似海水を用いて種々の検討を重ね、最終的な前処理方法と分析機器条件を確定した。また、当初の予定どおり仙台湾にて最適化した投げ込み式の大量海水ろ過装置による試料採取を実施した。水深の異なる表層と底層に装置を沈め、内蔵するバッテリーにより装置を駆動させて、海水中の粒子態および溶存態有機汚染物質を捕集した。得られた試料は、ターゲット分析ならびにノンターゲット分析を実施し、各層における有機汚染物質の濃度分布の違いと特徴的な物質の同定を行った。有機汚染物質の鉛直プロファイルをまとめるとともに、成果を学会にて報告した。投げ込み式の大量海水ろ過装置の性能試験には大型水槽が必要となるが、事前に相談していた外部施設を利用することができ、最適化等を計画どおり進められた。また、本装置による仙台湾での実海水の試料採取も実施でき、鉛直プロファイルデータが得られた。計画は概ね順調に進捗している。

そのため、当該海域における化学物質の濃度推算やストックパイルの調査など最終年度に予定していた内容を一部入れ替えることで対応した。最終年度の仙台湾での調査については、すでに契約を終え実施が確定していることから、鉛直プロファイルデータの入手は問題ない。実施内容の入れ替えはあったが、計画は概ね順調に進捗している。ノンターゲット分析結果のデータ解析は、自動解析とマニュアル解析を併用して進めているが、時間を要する作業であることから、今後もデータ解析は続ける予定である。また、三陸沖での試料採取は今年度も実施する予定である。現状、研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での問題点はない。現状、研究計画の大きな変更あるいは研究を遂行する上での問題点はない。
ウイロイド感染による果実着色肥大障害の発生機構

ウイロイドは最小の植物病原体で、植物に感染すると、全身の矮化・葉巻・壊疽・果実の生育障害などを引き起こしますが、これらの病徴が発生する原因は、ほとんど解明されていません。しかし近年、ウイロイド感染植物では、植物ホルモン生合成関連遺伝子をはじめとする、様々な遺伝子の発現が撹乱され、低下していることが報告されています。本研究では、リンゴゆず果病の原因であるリンゴゆず果ウイロイドを主対象として、ウイロイドが果実の肥大や着色に異常を引き起こす病原性機構について、病原側(ウイロイド)と宿主側(植物)因子の解析をし、ウイロイドによる果実障害について解明していきます。
銀河系スケールでみる原始惑星系円盤の進化：円盤降着過程の観測的解明

惑星は、星の周囲を取り巻く「原始惑星系円盤」の進化過程で生まれるため、その具体的なメカニズムである“中心星への降着"や“星間物質への散逸"の解明は、惑星の形成過程を明らかにする上で極めて重要である。われわれは、天文におけるあらゆる物理・化学プロセスに深く関係する基本パラメータである「金属量」(重元素量)に着目した観測研究をすすめている。前年度までに、観測が比較的容易な銀河系外縁部の低金属量サイドについて、われわれがこれまでに独自に距離と年齢を求めた円盤を持つ星をターゲットとして、「Gemini」8.1mの大型望遠鏡を用いた高感度な可視光多天体分光観測を行った。また、銀河系内縁部の高金属量領域については大きな星間減光をともなうため、「すばる」8.2m望遠鏡の赤外線装置IRCSによるKバンドでの赤外線分光観測を行った。今年度は、そのうち特に高金属量サイドについて得られたデータを解析した結果、ほぼ全ての天体において、質量降着のトレーサーとなる水素のラインは非常に弱い一方で、円盤の最も内側に存在するガスをトレースする強いCOのラインが検出された。これは、高金属量下では、円盤は比較的高い年齢においてもまだ十分な質量のガスを持っているにも関わらず、質量降着率は非常に低いことを示唆する。われわれは本研究前に、高金属量ほど円盤の寿命が長いという金属量依存性の示唆を得ていたが、その要因となる円盤のさまざまな進化メカニズムのうち、少なくとも中心星への「降着」が関係していることが示唆された。今までの降着モデルは、太陽金属量環境下の観測結果だけに合わせた粘性係数を用いることで説明されてきた。今回のわれわれの結果は、降着プロセスの“肝"である粘性係数にも金属量依存性など大きな制約をつけられる可能性がある。25年度が最終年度であるため、記入しない。惑星は星の周囲を取り巻く「原始惑星系円盤」の進化(=中心星への“降着"+星間物質への“散逸")の過程で生まれるため、そのメカニズムの解明は、惑星の形成過程を明らかにする上で極めて重要である。今年度は、観測が比較的容易な低金属量サイドについて、われわれがこれまでに独自に距離と年齢を求めた円盤を持つ星をターゲットとして、「Gemini」8.1mの大型望遠鏡を用いた高感度な可視光分光観測を行った。得られたデータ中の多数のH2O、CO吸収線よりスペクトル型を同定し、水素Hα、Brγ輝線を指標として降着率を導出し、最終的に個々の星の年齢と円盤降着率を明らかにする。今後、これまでに導出された太陽近傍天体での年齢と円盤降着率の関係との比較により、円盤降着率の金属量依存性、ひいては円盤の進化過程の金属量依存性について議論する予定である。当初の研究計画では、本年度はまず観測が容易な低金属量サイドについて、「すばる」8.2mのような大型望遠鏡を用いた高感度な可視光分光観測により、低金属量下のみでの円盤の降着率と年齢の関係を明らかにする予定であった。

しかし、当初の計画以上に観測が進展し、大きな星間減光をともなうために観測がより困難な銀河系内縁部の高金属量領域についても同様に8m級の大型望遠鏡を用いた赤外線分光観測を行うことができた。低金属量、高金属量サイドともに十分に質の高いデータの取得に成功し、来年度以降は天気などのコンディションに左右されうる最大の不安要素(観測)無しに、結果と議論を進めることに専念することができるため。今年度までに、銀河系の内縁部から外縁部について「すばる」8.2mのような大型望遠鏡を用い、低金属量下から高金属量下での円盤の降着率と年齢の関係を求めるための高感度な近赤外/可視光分光観測を行った。原始惑星系円盤では、中心星に質量降着が起こる際に、重力エネルギーの解放により強い水素輝線が生じることが知られており、その強度から円盤降着率を直接見積もることができる。太陽近傍では可視Hα輝線の観測より降着率が測定されているが、それが年齢の増加にともない明確に減少することが知られている。降着率が円盤質量に比例することから、この減少は単純に円盤質量の減少を表していると解釈されている。来年度は、得られた全金属量域でのデータについての考察をすすめる。まず、1)降着率の初期値(年齢0.1Myr)の違いから、降着率の粘性係数(α)の金属量依存性の有無を確認する。0次近似では円盤の初期ガス質量は金属量に依らないと考えられるので、降着率の初期値の違いは降着の粘性係数の違いを直接反映していると考えられ、αの金属依存性から粘性の原因(すなわち降着を規程する物理)を特定できる可能性がある。次に、2)降着率の年齢変化を積分することで総降着量を導出し、典型的な円盤質量との比較からその何%が降着によって消失したか(残りの%が散逸によって消失したことになる)を明らかにし、降着と散逸のどちらがどの程度円盤進化に寄与しているかを見積もる。最終的に、3)同じく降着率の年齢変化からガス円盤の寿命を算出し、われわれの先行研究(ダスト円盤の寿命)と同様に金属量に対して寿命が大きく変化するかを調べる。以上のように円盤進化の基本的プロセスの金属量依存性を明確にすることから、金属量が円盤進化過程に、引いては惑星形成へどのように影響するかを考察する。25年度が最終年度であるため、記入しない。
免疫担当細胞における新規モルヒネ受容体の同定

免疫抑制はモルヒネ等の麻薬による有害事象のひとつであるが、リンパ球などの免疫担当細胞に存在する麻薬受容体の関与が示唆されている。ヒト末梢血T細胞から抽出したTotal RNAを鋳型として、muオピオイド受容体(MOR1およびmu3)、deltaオピオイド受容体(DOR1)、kappaオピオイド受容体(KOR1)の4種類のオピオイド受容体遺伝子の全長を増幅するRT-PCRを施行したが、PCR産物は得られなかった。ところが、KOR1のエクソン2からエクソン3にかけての塩基配列は増幅された。KOR1のmRNAはエクソン1から3で構成されている。この結果は、エクソン2の5'側にエクソン1とは異なる塩基配列が結合するKOR1のsplice variantの存在を示唆している。エクソン2より上流の塩基配列を決定するため施行した5'RACEの結果、従来はイントロンと考えられていた部分がエクソン2の5'側に結合した塩基配列がクローニングされた。この塩基配列内にPCRのforwardprimerを作製し、KOR1の3'側に作製したreverse primerとともにRT-PCRを施行したが、ヒト末梢血T細胞からconstructは検出できなかった。一方、ヒトT細胞系培養細胞Jurkatやヒト胎盤、精巣、神経のcDNAを鋳型とするPCRからは検出された。現在のところ、T細胞から機能的な麻薬受容体の単離には成功していない。<背景>オピオイドの有害作用には免疫抑制があり、少なくともその一部は免疫担当細胞に発現するオピオイド受容体を介することが報告されているが、不明の点が多い。平成18年度は、ヒト末梢血T細胞(HPBTC)におけるオピオイド受容体発現について分子生物学的に検討した。<結果と考察>HPBTCから抽出したtotal RNAを鋳型としたRT-PCRの結果、MOR1、μ3、KOR1の全蛋白翻訳領域を増幅するようなプライマーでは、それらの受容体のmRNAの存在は明らかにされなかった。一方、KOR1のExon23を増幅するPCRプライマーでは増幅産物が検出され、塩基配列決定の結果、KOR1の一部であることが明らかになった。しかし、KOR1のExon12を増幅するようなPCRプライマーでは増幅産物が得られなかった。これらの結果は、HPBTCにはκ受容体のアミノ末端領域スプライシング変異による亜型が発現していることを示唆する。<今後の展望>現在、KOR1のExon23に新たなプライマーを作製し、rapid amplifying cDNA ends(RACE)法にてその5'領域のクローニングを試みている。
可逆作動型燃料電池のためのナノ傾斜機能を有する自己再生型高性能電極

可逆作動型燃料電池ではエネルギー貯蔵方式として期待されているが、燃料極は酸化雰囲気と還元雰囲気に晒され、容易に凝縮して失活する。本研究では酸化時には格子中に溶解し、還元時には金属が析出し、失活を抑制できる新しいインテリジェント電極材料の開発を目的とした。Pdを添加したLa0.7Sr0.3Fe0.9Mn0.1O3(LSFM)相を燃料極とするセルで、酸化、還元によりPdが析出と固溶を繰り返すことで、Pdの高分散状態を維持できることを見出した。Ni系サーメットでは電圧が急速に増加し、電解を継続して行うことはできなかったが、Pdを添加したLSFMでは長期にわたり電解を行うことが可能であった。Pdを添加したLa0.7Sr0.3Fe0.9Mn0.1O3における酸化還元によるPdの酸化数の変化と分散状態の変化を検討した。その結果、XPSによるPdの酸化数の変化を検討したところ、酸化によるPdは2価の酸化数を取り、XRDによる解析ではLa0.7Sr0.3Fe0.9Mn0.1O3相のみが認められたことから、期待したようにPdは格子中に置換固溶することが分かった。一方、還元処理を行うとPdは金属の状態になり、格子から析出することが分かった。実際にXRD測定を行うと、PdのX線回折ピークを認めることができ、Pdが再析出することが分かる。そこで、期待したように、PdをLaFeO3系に添加した材料ではスマート電極として、Pdが格子中を雰囲気の酸素分圧によって、固溶、再析出を繰り返すことが分かった。このPdを添加したLaFeO3系酸化物を燃料極とする可逆動作型燃料電池(SORC)を試作し、作動に伴う発電特性と電解特性を検討した。その結果、通常のPdを未添加のセルと比べると、Pdの添加により、繰り返し発電、電解における燃料極の過電圧の低下が抑制できることが分かった。発電後の燃料極のTEM観察では、Pdを添加しないと、LaFeO3の相分離と粒子成長を生じるのに対して、Pdを添加すると、添加されたPdの粒子サイズが小さく保たれることに加え、LaFeO3の粒子サイズも小さく保たれることが分かった。そこで、燃料極のインテリジェント材料化は、可逆動作時において電極の劣化の抑制に極めて有効であることが分かった。Pd以外の金属についても検討したところ、PtやAgではインテリジェント的な挙動は観測できなかった。可逆作動型燃料電池ではエネルギー貯蔵方式として期待されているが、燃料極は、酸化雰囲気と還元雰囲気に晒されるので、容易に凝縮して失活する。そこで、本研究では酸化時には格子中に溶解し、還元時には金属が析出し、失活を抑制できる新しいインテリジェント電極材料の開発を目的とした。Pdを添加したLa0.7Sr0.3Fe0.9Mn0.1O3(LSFM)相を燃料極とするセルで、酸化、還元によりPdが析出と固溶を繰り返すことで、Pdの高分散状態を維持できることを見出したので、本年度は、他の系へのPdの固溶と再析出の可能性を検討した。代表的なLaCoO3やLa2NiO4などでPdの可逆的な溶解再析出を検討したが、LaFeO3系酸化物と同様にある程度、Pdの格子への固溶と析出を繰り返せることが分かったが、可逆性は高くなかく、とくに水蒸気電解への活性が十分ではなかった。そこで、本研究で目的とした可逆電極としてはLSFMが良好な性能を示すことが分かった。一方、酸素分圧の高い、水蒸気雰囲気下での電解特性を検討した。その結果、従来の電極材料であるNi系サーメットでは電解時間とともに、電圧が急速に増加し、電解を継続して行うことはできなかったが、Pdを添加したLSFMでは長期にわたり電解を行うことが可能であった。電極の性能もNi系電極には及ばないながら、十分高く、800°Cで1.6Vにおける電解電流は1A/cm2程度と高いことが分かった。繰り返しによるPdの酸化、還元状態をXPSにより詳細に検討し、金属の状態と2価の状態を繰り返し取ることがわかり、酸化と還元を繰り返していることを明確に示すことができた。固体電気化学当初予定していたようにPdを添加したLaFeO3がインテリジェント的な挙動を示すことを見出すとともに、インテリジェント機能の導入により、電極の焼結が抑制でき、金属自身の高分散状態を安定に維持できることを示した。そこで、研究は概ね順調に進展していると判断される。1)今後はスマート電極機能を示す酸化物を、従来のLaFeO3からさらに広範囲に探索し、電極活性と安定性を同時に達成できる新しい酸化物系の探索を行う。

とくに、比較的、良好な燃料極特性の期待できるNi系の欠陥ペロブスカイト化合物を中心に検討を行う。2)粒子の酸化・還元による析出挙動を、できれば高分解能のTEMを用いて検討し、とくに再固溶した時の分散性を詳細に検討する予定である。またin-situラマン分析等により、析出挙動を追跡する。3)可逆動作時における酸化物粒子の再分散する機構についても検討を行う。2年度目の物品費が少なく、2年度目に酸素同位体を用いる実験を行う必要が生じたので、経費を一部、留保した。また、2年度目に成果の発表に米国材料学会での講演を企画していることから、経費を一部、保留し、次年度で使用することとした。酸素同位体300,000円、ガス配管具;150,000円、外国出張費;210,518円
大きな奥行きの知覚における両眼網膜像差と絵画的手がかりの相互作用

両眼網膜像差は一般的に比較的小さい奥行きの知覚に寄与すると考えられている.しかし,かなり大きな視差であっても定性的な奥行きの知覚に寄与することが以前から知られている.ここでは,大きな奥行きの知覚における,自然画像がもつ潤沢な絵画的手がかりと両眼網膜像差との相互作用について検討する.視差をもつ自然画像を取得するためにデジタルスチルカメラを水平方向に移動しながら写真を撮影した.両眼に呈示する画像の撮影時のカメラ間距離を網膜像差量のパラメータとした.カメラ間距離は-10 cm+10 cmであった.被写体は,(1)廊下,(2)オートバイ,(3)本棚,(4)パソコンの4種類であった.被験者は呈示された立体画像を自由に観察した後に,1自然な奥行きに見える,2奥行き方向に圧縮して見える,3奥行き方向に伸張して見える,4奥行きが反転して見える,5融像できない,6その他,の中から1つを選択することにより,立体画像の奥行き感を評価した.12名の被験者が実験に参加した.被写体によらず,広い範囲のカメラ間距離において「自然な奥行きに見える」という応答が高い確率で生じた.「自然な奥行き」応答の生起確率はカメラ間距離+4 cmの付近で最大となり,+10 cmと0 cmの付近では半分程度に低下した.左右の画像を反対の眼に呈示する条件では,「反転」ではなく,「融像できない」応答が比較的高い確率で発生した.これらの実験結果は,奥行きの知覚において潤沢な絵画的手がかりが存在する条件では両眼網膜増差の役割は極めて限定的であることを示唆している.この実験結果を受けて,この奥行き感評価実験の他に網膜像差量の弁別実験を準備し,予備的な実験を行った.前年度に行った奥行き感の評価に関する予備的な実験の結果を受けて,平成30年度は実験条件と被験者数を増やして実験を行った.さらに,その結果を受けて,新しく網膜像差弁別の実験の準備を行い,予備的な実験を行った.研究は計画通りに進んでいる.視覚刺激としての自然画像のパターンを増やす.被験者の数を増やす.ドットやグレーティングを用いた古典的な立体視力検査の結果と比較する.視差をもつ自然画像を取得するために,デジタルスチルカメラを水平方向に移動しながら写真を撮影した.被写体は被験者にとって見慣れた大学の中の廊下であった.両眼に呈示する画像を撮影する際のカメラ間距離を網膜像差の大きさと極性のパラメータとした.カメラ間距離は-10 cm+10 cmであった.55インチの偏光方式3Dモニターに刺激を呈示した.観察距離は,刺激の視野角が実物と一致するように,84 cmとした.被験者は,呈示された刺激を自由に観察した後に,6つの選択肢,すなわち(i)自然な奥行きに見える,(ii)奥行き方向に圧縮して見える,(iii)奥行き方向に伸張して見える,(iv)融像できない,(v)奥行きが反転して見える,(vi)その他,の中から1つを選択することにより,奥行きの印象を評価した.9名の被験者が実験に参加した.「自然に見える」という応答が生起する確率はカメラ間距離が+6 cmのときに最大となり,「圧縮して見える」という応答の確率はカメラ間距離が0のときに最大となった.これらは幾何学的な予測とよく一致しており,網膜像差の有効性を示している.しかし,緩やかな確率分布曲線は幾何学的な拘束が必ずしも強くないことを示しており,また,視差の極性が負のときに「反転」の応答が生じたが,その頻度は低くかった.これらは絵画的手がかりの重要性を示している.初年度である平成29年度は主に実験装置の構築を行った.また,両眼網膜像差が自然画像の奥行き感に与える効果を評価するための実験プログラムを作成し,簡単な予備実験を行った.研究は計画通り順調に進んでいると言える.両眼網膜像差は一般的に比較的小さい奥行きの知覚に寄与すると考えられている.しかし,かなり大きな視差であっても定性的な奥行きの知覚に寄与することが以前から知られている.ここでは,大きな奥行きの知覚における,自然画像がもつ潤沢な絵画的手がかりと両眼網膜像差との相互作用について検討する.視差をもつ自然画像を取得するためにデジタルスチルカメラを水平方向に移動しながら写真を撮影した.両眼に呈示する画像の撮影時のカメラ間距離を網膜像差量のパラメータとした.カメラ間距離は-10 cm+10 cmであった.被写体は,(1)廊下,(2)オートバイ,(3)本棚,(4)パソコンの4種類であった.被験者は呈示された立体画像を自由に観察した後に,1自然な奥行きに見える,2奥行き方向に圧縮して見える,3奥行き方向に伸張して見える,4奥行きが反転して見える,5融像できない,6その他,の中から1つを選択することにより,立体画像の奥行き感を評価した.12名の被験者が実験に参加した.被写体によらず,広い範囲のカメラ間距離において「自然な奥行きに見える」という応答が高い確率で生じた.「自然な奥行き」応答の生起確率はカメラ間距離+4 cmの付近で最大となり,+10 cmと0 cmの付近では半分程度に低下した.

左右の画像を反対の眼に呈示する条件では,「反転」ではなく,「融像できない」応答が比較的高い確率で発生した.これらの実験結果は,奥行きの知覚において潤沢な絵画的手がかりが存在する条件では両眼網膜増差の役割は極めて限定的であることを示唆している.この実験結果を受けて,この奥行き感評価実験の他に網膜像差量の弁別実験を準備し,予備的な実験を行った.前年度に行った奥行き感の評価に関する予備的な実験の結果を受けて,平成30年度は実験条件と被験者数を増やして実験を行った.さらに,その結果を受けて,新しく網膜像差弁別の実験の準備を行い,予備的な実験を行った.研究は計画通りに進んでいる.これまでの実験で用いた自然画像は廊下を撮影した1組の写真に限られている.今後は様々な被写体を撮影し,被写体の効果を検討する.視覚刺激としての自然画像のパターンを増やす.被験者の数を増やす.ドットやグレーティングを用いた古典的な立体視力検査の結果と比較する.立体映像表示装置(偏光方式3Dテレビ)が当初予定していたよりも低価格で購入することができた.これは,年度の初めに新しく発売された最新型のテレビには3D機能が搭載されておらず,当該機器の実売価格が旧型として低下したためである.偏光方式の大型テレビは広い視野が得られる点に大きなメリットがあるが,クロストークが小さくないというデメリットもある.次年度はさらにクロストークのないホイートストーン式ステレオスコープを構築し,それぞれの長所を活かしながら実験を進める.当該年度は,初年度に導入した偏光方式の有機EL立体映像表示システムにより実験を行った.偏光方式による立体映像表示にはクロストークが伴うため,2台の液晶ディスプレイを用いてホイートストーン式のミラーステレオスコープを構築した.クロストークは解消したが,液晶ディスプレイはダイナミックレンジが小さいため,立体映像の臨場感に問題があることが判明した.そこで,有機ELディスプレイを用いたホイートストーン式ステレオスコープの導入を計画している.
MAP2リン酸化による微小管動態制御の直接観察による研究

1) MAP2をcAMP依存性Protein Kinaseおよびcdc2 Kinaseでリン酸化し、個々の微小管の重合・脱重合への影響を暗視野顕微鏡で直接観察した。cAMP依存性Protein Kinaseでリン酸化されたMAP2は非リン酸化MAP2と同様に微小管の脱重合を抑制した。これに対して、cdc2 Kinaseでリン酸化されたMAP2は微小管の脱重合抑制能が著しく低下し、MAP2非存在下の微小管と同様に極めて不安定であった。一方、MAP2の微小管重合核形成能は、cAMP依存性Protein Kinaseでリン酸化された場合もcdc2 Kinaseによってリン酸化された場合も阻害された。2) MAP2をSH基を特異的に修飾するX-Rhodamineiodoacetamide (X-RIA)を用いて蛍光標識した。X-RIAはMAP2の繰り返し配列にも取り込まれたものの、taxolで安定化した微小管との結合は保持していることがわかった。この微小管を暗視野顕微鏡および蛍光顕微鏡で観察すると、個々の微小管上でMAP2のクラスターに対応すると思われる蛍光の非均一な分布が観察された。これを他の色素にも応用し、リン酸化状態の異なるMAP2が顕微鏡下で区別できる。cAMP依存性Protein Kinaseおよびcdc2 Kinaseでリン酸化したところ、前者では突起部分が主にリン酸化され、後者ではMAP2の微小管結合部位周辺が主にリン酸化。個々の微小管の重合・脱重合への影響を暗視野顕微鏡で直接観察したところ、cAMPProtein Kinaseでリン酸化されたMAP2は非リン酸化MAP2と同様に微小管の脱重合をした。これに対して、cdc2 Kinaseでリン酸化されたMAP2は微小管の脱重合抑制能が著く低下し、MAP2非存在下の微小管と同様に極めて不安定であった。一方、MAP2の微小管重合核形成能は、cAMP依存性Protein Kinaseでリン酸化された場合もcdc2 Kinaseによってリン酸化された場合も阻害されることがわかった。MAP2をリン酸化するKinaseとしては、当初予定したtau kinaseの代わりに大量に精製できるcdc2 Kinaseを用いた。両者はリン酸化部位の特異性がほとんど同じであり、代わりに用いてもまったく問題はなかった。この結果は非脱リン酸化MAP2を用いて得られたものであり、脱リン酸化MAP2については現在検討中である。また、MAP2のリン酸化状態は微小管精製の初期過程でATPを用いるかGTPを用いるのかでも異なることがわかった。従って、この違いもふまえたリン酸化状態の制御が必要である。結合の協同性の解析は現在進行中である。また、微小管に結合した状態のMAP2をリン酸化することによる動態の変化の解析も行う予定である。MAP2の蛍光標識を試みた。通常の蛍光標識はタンパク質のアミノ基を修飾するFITCなどが簡便なため広く用いられている。しかし、MAP2の場合には、アルギニンやリジンに富んだC末端側の繰り返し配列が微小管との結合に重要であるので、アミノ基特異的な修飾は微小管とMAP2の結合を阻害する可能性が高い。そこで、結合には比較的無関係と思われるN末端側に数個分布するシステインを、SH基を特異的に修飾するX-Rhodamineiodoacetamide(X-RIA)で標識することにした。実際には、繰り返し配列中にシステインが1つ存在するため、蛍光色素による修飾がMAP2の結合活性に影響を及ぼすことが予測された。これを防ぐ手だてとしては、重合した微小管にMAP2が結合した状態で標識する必要があるが、この条件では色素のほとんどがチューブリンを修飾するため、MAP2への効率の良い標識が困難であった。そこで、微小管のない条件での修飾を試みた。その結果、X-RIAはMAP2の繰り返し配列にも取り込まれたものの、taxolで安定化した微小管との結合は保持していることがわかった。
薄板連続鋳造法実用化のための溶鋼の凝固過程の熱-力学的シュミレーションと検証

薄板連続鋳造法を実用化するための方法論を確立するために、熱・力学的立場からスラブの温度分布、凝固過程および応力分布を有限要素法で解析するプログラムを開発する一方、試験装置を試作し、それを用いた実験によって解析結果の妥当性の評価を行った。得られた研究実績は次のとおりである。1.凝固を伴うスラブの伝熱解析凝固による潜熱の発生を考慮した熱伝導方程式を定式化し、それを有限要素法で解析するプログラムを開発した。ここに、溶湯およびスラブは定常な物質移動をするものとし、それを対象とした定常問題を考えた。境界条件と初期条件を変化した解析の結果から、適切な鋳造条件を設定することが可能となった。2.非弾性構成式を用いた応力と変形の解析1の温度分布を用いて得られた凝固シェル部分に対して、弾塑性および弾粘塑性構成式を適用した定常応力解析のための有限要素法プログラムを開発した。応力と変形の解析を行ったところ、とくに溶融点近傍の超高温での粘性的性質を適切に表現するには弾粘塑性構成式を用いた解析を行う必要があることがわかった。3.双ロール薄板連続鋳造モデル試験装置の試作とそれによる解析結果の検討。スラブ幅100mm溶湯量10kgの容量を有するモデル装置を試作して実際のスラブの鋳造実験を行った。とくに、サイドプレートに埋め込んだ10対の熱電対によって測定した温度の実験結果と解析結果を比較したところ、解析結果の妥当性を検証することができた。本年度は双ロール型薄板連続鋳造法を実用化するための凝固を伴う温度および応力解析さらにその実験的検証を行った。1.凝固を伴う温度場の解析昨年度でほぼ完成した有限要素法プログラムにさらに改良を加え,金属の凝固過程を物質流れと相変態を伴う場としてとらえ、いくつかの数値解析を行った。すなわち、モデル材料として低融点合金(Uーalloy)および鋼について、初期の溶湯から凝固部分までについての凝固開始ー終了線及び凝固相の温度分布を明らかにした。2.双ロール型試験装置による温度場の実験的検証前年度でほぼ完成した試験装置を安定に運転して、実際に鋳片を試作し、凝固過程の温度分布を9対の熱電対によって計測した。これを1で得られた実測結果と比較したところ、ほぼ満足すべき結果を得、理論と解析方法の妥当性が検証された。3.弾塑性および弾粘塑性構成式を用いた応力の解析上で得られた温度分布を用いて凝固シェルにおける応力・変形を有限要素法で解析した。この際、用いる非弾性構成式として、弾塑性および弾粘塑性モデルを用いて両者の比較を行ったが、後者による方が実際の応力状態をよりよく表現することがわかった。