hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
核多角体病ウイルス感染細胞におけるアポトーシスの誘導と阻害の分子機構解析

また、カイコのinitiator caspaseの1つであるDronc相同体(Bm-Dronc)の遺伝子を単離し、Bm-DroncがNPV感染細胞におけるアポトーシス誘導に重要な役割を演じていることも明らかにした。今回は、Ld652Y細胞とBM-N細胞のアポトーシス誘導能の差異が、マイマイガのDronc相同体(Ld-Dronc)とBm-Droncとの機能差異に起因するか否かを検討する目的で、Ld-Droncの遺伝子を単離し、Ld-DroncとBm-Droncの機能比較を行った。Ld-Droncのアミノ酸配列はBm-Droncのそれと54%の同一性をもち、タンパク質の全構造や機能ドメイン、基質特異性などは両者の間で大きな差異は認められなかった。一方、一過性発現実験により、Ld-DroncはBm-Droncよりも素早く活性型にプロセッシングされることが明らかになった。このプロセッシングの差異は、p35遺伝子欠損AcMNPV(vAcΔp35)感染細胞においても認められ、vAcΔp35感染Ld652Y細胞のLd-Droncは、vAcΔp35感染BM-N細胞のBm-Droncよりも、素早くプロセッシングした。これらの結果から、Ld652Y細胞とBM-N細胞のアポトーシス誘導能の差異発現の原因の1つは、Ld-DroncとBm-Droncとの間の機能差異にあることが示唆された。現在のところ、研究遂行に対して重大な支障は発生していない。25年度が最終年度であるため、記入しない。この2年間の研究により、アポトーシスの誘導と実行に与るいくつかの細胞のinitiator caspaseとeffector caspase、ならびにアポトーシスの阻害に与る細胞とバキュロウイルスのIAP (inhibitor of apoptosis)の単離と機能解析を推進してきた。また、われわれの研究室で発見したバキュロウイルスの新規アポトーシス阻害因子Apsupの機能解析も進んでいる。さらに、バキュロウイルス感染細胞における、アポトーシスの誘導と阻害の分子機構も次第に明らかになりつつある。研究は当初の計画に沿っておおむね順調に進展しており、特記すべき問題点は見当たらない。研究はおおむね順調に進展しており、研究計画の大きな変更は必要ない。当初の計画通り推進する予定である。本年度は最終年度であるので、当初計画した研究を収束させることを念頭に置きつつ、以下の計画で行う。1新規アポトーシス阻害因子Apsupの機能解析:昨年度から、Apsupタンパク質の発現様相や、機能的役割などの解析に着手し、様々な成果を得たが、残されている課題は少なくない。本年度は、Apsupの一過性発現実験や、apsup遺伝子を欠損した組換えLdMNPVによる感染実験などにより、Apsupの機能と役割をさらに詳細に検討する。また、Apsupのドメイン解析を行い、Apsupの作用機構についても検討を加える。
多チャンネル生物発光自動測定装置の制作と生物発光による生物時計検定法の開発

16チャンネルの自動発光測定装置を、マッキントッシュならびにポケットコンピューターを組み合わせることにより作成した。光の受光部は、まず光電子倍増間によるアナログ解析から、シングルフォトン計数型に改変し、高感度なものとした。また、測定制御プログラムならびに解析プログラムを作成、改良を重ねほぼ満足のいくものを完成した。本装置を用いて通常条件下における発光リズムを簡便に測定できることが分かり、個々の実験系における適応性を検討した。渦鞭毛藻ゴニオラックスについては、まず、発光に含まれる要素として、発光強度の大きな短時間のパルス的発光と、長時間の微弱発光があるため、それらを識別するためにフィルターを接続したが、大きな変化は認められず、すでに本装置が目的とする長時間の微弱発光の測定に適してた性質を持っていることが分かった。得られた発光リズムへの薬物の効果としてクレアチンの効果を測定したが、以前別種の測定装置にて得られた周期短縮効果を再現よく得ることは出来なかった。測定時間間隔、照度、サンプルの溶液量、照明ランプの波長特性、温度などを種々検討したが今のところこの問題の解決に至っておらず、その原因が、装置上の問題であるのか、実験条件によるものであるのか、今後の検討課題である。一方、ラン藻についても、通常の条件下におけるリズムの測定に改良を加えるとともに、CCDカメラを用いて見出した短周期、長周期型ミュータントの解析、あるいは薬物等測定条件の発光周期への効果について調べたところ、いずれにおいても本測定装置が有効に使えることが分かった。以上、さらに改善する点があるものの、2種の生物の内在性発光時計ならびに導入した外来性発光時計の測定が可能な装置を開発する事が出来た。体内時計によって制御された生物発光リズムを測定するための、長時間安定した多チャンネル測定装置として、直線型の試料台上をモーター駆動によって移動するカート(測光部として好感度で波長特性に優れた光電子倍増管を搭載した)を配置した装置を設計、作成した。測定チャンネルは16とし、恒温とするための空気循環、光照射は底部から行い必要に応じてフィルターを装着して波長効果を測定出来るものとした。測光部の制御は、ポケットコンピューターによって行い、測定データについてはAD-DAコンバーターを介してポケットコンピューターへ送り、最終的にパーソナルコンピューターにて解析するシステムとし、そのために必要なプログラムを作成した。測定時間は任意に設定出来、試料とブランクを交互に測定して、その差をとることによってより安定した測定を可能とした。また、雑音として入るパルス的な発光を除去するプログラムも加えた。当初は、時間のタイミングをタイマーにて制御したが、その後パーソナルコンピューターにて制御する方法に改めた。また、データの取り込みについても改善し、無人においても長時間測定が可能なものとした。装置は、北大ならびに基礎生物研究所に設置し、運転を開始した。カートの機械的強度など改善すべき点がでたが、それらを克服してランソウならびにゴニオラックスの通常条件下における発光リズムを測定したところ、予想される発光リズムを得ることができた。昨年度作成した自動発光測定装置をさらに改変し、昨年度と同様通常条件かにおける発光リズムの測定をより簡便に測定できるものとした。渦鞭毛藻ゴニオラックスについては、まず、発光に含まれる要素として、発光強度の大きな短時間のパルス的発光と長時間の微弱発光があるため、それらを識別するためにフィルターを接続したが、大きな変化は認められず、本装置が目的とする長時間の微弱発光の測定に適していることが分かった。

一方、ラン藻についても、通常の条件下におけるリズムの測定に改良を加えるとともに、CCDカメラを用いて見出した短周期、長周期型ミュータントの解析、あるいは薬物等測定条件の発光周期への効果について調べたところ、いずれにおいても本測定装置が有効に使えることが分かった。以上、さらに改善する点があるものの、2種の生物の内在性発光時計ならびに導入した外来性発光時計の測定が可能な装置を開発する事が出来た。
ドーパミン及びセロトニン受容体遺伝子型の薬力学的指標への応用性に関する研究

中枢神経伝達機構における遺伝子多型と抗精神病薬に対する臨床反応との関連について、特に抗精神病薬の作用機序に深く関わるdopamine受容体の遺伝子型を中心に、それらの薬物治療における薬力学的な予測指標としての応用可能性を検討し、以下の研究成果を得た。Dopamine D_2受容体発現制御への直接的関与が指摘される-141C Ins/Delpolymorphismについて検討し、dopamine D_2受容体密度の低下を示すと報告されているDel遺伝子非保有者において統合失調症の不安-抑うつ症状の改善が有意に良好であることを示し(Suzuki et al.,Pharmacogenetics,2001)、本遺伝子型が、抗精神病薬治療における抗不安作用や抗うつ効果に対する感受性を変化させる可能性を示唆した。TaqI Aおよび-141CIns/Delの2つのdopamine D_2受容体遺伝子多型の組み合わせが、選択的dopamine受容体遮断薬の治療反応性予測に有用であるかを検討した。その結果、TaqI A dopamine D_2受容体遺伝子多型のA1遺伝子を保有せず、かつ、-141C Ins/Del dopamine D_2受容体遺伝子多型のDel遺伝子を保有する統合失調症患者においては、陽性症状および不安-抑うつ症状の改善が著しく低下し、dopamine受容体遮断薬に対して顕著な治療抵抗性を示すことを報告し、治療前の複数のdopamine D_2受容体遺伝子多型の同定が、抗精神病薬の種類の選択についての客観的な指針となることを示唆した(第12回日本臨床精神神経薬理学会発表,新潟,2002:Paul Janssen Award受賞)。ドーパミン受容体遺伝子変異の一つであるTaqIA遺伝子多型性は、ドーパミン受容体密度や機能の低下と関連するA1遺伝子と関連のないA2遺伝子からなる。本年度の研究では本遺伝子多型性について、以下の関連を検討し、成果を報告した。1)TaqIA遺伝子多型性と治療前の精神病症状との関連を検討した。分裂病症状を陽性症状、陰性症状、不安-抑うつ症状、認知障害、興奮症状の5つの症状群に分類し、各症状群について、対象者をA1/A1、A1/A2、A2/A2の遺伝子型を持った3群に分類し、群間における精神分裂病症状の重症度や症状特異性について比較検討を行った。3群間において有意な差異はなく、本遺伝子多型性は分裂病症状の重症度や症状特異性には関連しないことが判明した。2)抗精神病薬の抗ドーパミン作用と最も関連の深い副作用である錐体外路症状について、その発現度や重症度がTaqIA遺伝子多型性とどのように関連するかを検討した。選択的抗ドーパミン遮断薬にて治療された症例を対象とし、錐体外路症状の頻度や重症度を3週間モニターし,対象をA1保有者とA1非保有者の2群に分けて群間比較を行った。両群間に有意差はなく、本遺伝子多型性は錐体外路症状の発現や重症度に影響を与えないことが判明した。以上より、TaqIA遺伝子多型性は精神分裂病症状との関連性に乏しく、本遺伝子多型性に基づいた精神分裂病の症候学的な亜型分類は困難と考えられた。また、抗精神病薬の抗ドーパミン作用に関連した副作用として頻度の高い錐体外路症状についても、本遺伝子多型性は治療前の予測因子とならないことが示唆された。ドーパミン受容体遺伝子多型であるTaqI A遺伝子多型および-141 Del/Ins遺伝子多型について、以下の関連を検討し、成果を報告した。1)TaqI A遺伝子多型と抗精神病薬投与中に起こる重篤な副作用である神経遮断薬悪性症候群との関連を検討した。神経遮断薬悪性症候群の既往を有す患者群では、対象患者群と比較して、ドーパミン受容体密度や機能の低下と関連するA1遺伝子保有率が有意に高かった。

本所見より、神経遮断薬悪性症候群の発症機序に遺伝的に規定されたドーパミン神経系の脆弱性が関与し、TaqI A遺伝子多型の同定が神経遮断薬悪性症候群の予測因子となる可能性が示唆された。2)TaqI A遺伝子多型と抗精神病薬治療中のプロラクチン反応との関連を検討した。ドーパミン受容体密度や機能の低下と関連するA1遺伝子を有す女性では他の群と比較して有意にプロラクチン反応が高く、A1遺伝子保有女性は抗精神病薬投与中に起こる高プロラクチン血症に関連した副作用のリスクが高い可能性が示唆された。3)-141Del/Ins遺伝子多型と抗精神病薬の治療効果との関連を検討した。ドーパミン受容体密度の低下と関連するDel遺伝子非保有者では、分裂病の周辺症状である不安-仰うつ症状の改善率が有意に高かったが、全体の治療反応性はDel遺伝子の保有者群-非保有者群との間に有意差はなかった。本結果は、-141 Del/Ins遺伝子多型が抗精神病薬の抗不安作用や抗うつ効果に影響を及ぼすことを示唆する。ドーパミン受容体遺伝子多型であるTaqI A遺伝子多型および-141 Del/Ins遺伝子多型が抗精神病変の臨床反応に与える影響、および、抗精神薬と情動安定剤が併用された場合の薬物相互作用とcytochrome P4502D6(CYP2D6)の遺伝子型との関連について、以下のような成果を報告した。1)定型抗精神病薬にて治療を行った未治療または再発をみた急性増悪期の統合失調症患者49例(bromperidol:30例、nemonapride:19例)を対象に、Brief Psychiatric Rating Scale(BPRS)による臨床評価を行い、TaqI A dopamine D_2受容体遺伝子多型および-141C Ins/Del dopamine D_2受容体遺伝子多型をpolymerase chain reaction法にて同定した。40例(81.6%)がA1遺伝子保有者またはDel遺伝子非保有者であり、残りの9例(18.4%)がA1遺伝子非保有者かつDel遺伝子保有者であった。後者の群は前者の群と比較して、総BPRS症状(40.3±26.2% vs. 63.2±28.2%,P=0.036)、陽性症状(36.8±34.1% vs. 68.4±33.7%,P=0.014)および不安-抑うつ症状(7.3±42.9% vs. 63.1±35.1%, P=0.001)の改善がいずれも不良であった。本結果より、治療前に前記のdopamine D_2受容体遺伝子多型を組み合わせて同定し、dopamine受容体遮断薬に対して治療抵抗性を有す患者のスクリーニングを行うことで、非定型抗精神病薬により治療すべき症例を合理的に選択することが可能となると考えられた。2)非定型抗精神病薬であるrisperidoneを服用中にcarbamazepineが併用投与された11例の統合失調症患者において、risperidone-carbamazepineの薬物相互作用に与えるCYP2D6の遺伝子型の影響を検討した。
グルカゴン関連蛋白と毛細血管機能にフォーカスした糖尿病性心筋症の病態に関する研究

糖尿病合併心血管病の基本病態は血管障害であり、それらは大血管障害と毛細血管障害に分けられる。毛細血管障害については、予後や患者のQOLに悪影響をもたらすものの、未だに明確な病態が明らかにされておらず治療法も確立されていない。本研究では糖尿病性細小血管傷害による心機能の低下対して、特にインクレチンやグルカゴンと、毛細血管機能、血管新生機能に着目してその病態解明と新しい治療法の開発を目指す。血管新生因子、アディポカイン・マイオカインとの関連性についても検討する。今年度は以下のように報告する。(1)グルカゴン、GLP-1研究グルカゴン関連ペプチド(glucagon, GLP-1, GIPなど)は、心筋細胞や血管内皮細胞にも直接的効果がある。近年、グルカゴン関連ペプチドにより、血管新生効果を増強できることが報告されており、グルカゴン関連ペプチドと糖尿病性毛細血管障害の関連性が注目されている。大規模臨床試験でもGLP-1受容体作動薬が心血管イベントを有意に低下させることが示され、その機序について注目が集まっている。今年度はグルカゴン・GLP-1欠損マウスを入手し研究を開始した。糖尿病性心機能障害や毛細血管障害に対するグルカゴン関連ペプチドの役割について研究継続中である。(2)アディポカイン・マイオカイン研究我々のグループはこれまでに新規アディポカイン・マイオカインを複数同定しており、これらが虚血部血管新生作用を有していることもまた報告した。今年度は新規マイオカインの1つであるマイオネクチンを同定し、その生物学的特性に関して論文発表を行った(Otaka N. et al. Circ. Res. 2018;123:1326-1338.)。心筋虚血再灌流モデルマウスにおいて、マイオネクチンは心筋保護作用を示した。マイオネクチンは運動により骨格筋からの分泌が増強する。アディポカイン・マイオカイン研究においては、新規マイオカインの1つであるマイオネクチンを同定し、その生物学的特性に関して解析を行い、論文発表を行った(Otaka N. et al. Circ. Res. 2018;123:1326-1338.)。心筋梗塞の一般的な動物モデルである、心筋虚血再灌流モデルマウスにおいて、マイオネクチンは心筋保護作用を示した。またマイオネクチンは運動により骨格筋からの分泌が増強することから、非常に興味深い分子である。血管新生抑制因子に関する研究虚血組織に対する細胞移植血管再生療法の効果を見る上で、血管新生抑制サイトカインである、バゾヒビン、エンドスタチンなどの発現レベルにつき解析している。また、VEGF-A165bに関する国際協同論文を発表出来た(Kikuchi R. et al. Adv. Clin. Chem. 2019;88:1-33.doi: 10.1016/bs.acc.2018.10.001)。引き続きグルカゴン関連ペプチド欠損マウスを用い、心筋虚血モデル、TAC心不全モデル、血管新生モデルなどにおいて、グルカゴンやGLP-1受容体作動薬剤の心血管系に与える役割を検討して行きたい。また、アディポカイン、マイオカインについても、引き続き動脈硬化モデル、血管新生モデル、心不全モデルを用いて、それらの効果を検討して行きたい。血管新生抑制因子の研究に関しては、肺高血圧症、心筋梗塞などにおける動態を検討したい。

アディポカイン・マイオカイン研究においては、新規マイオカインの1つであるマイオネクチンを同定し、その生物学的特性に関して解析を行い、論文発表を行った(Otaka N. et al. Circ. Res. 2018;123:1326-1338.)。心筋梗塞の一般的な動物モデルである、心筋虚血再灌流モデルマウスにおいて、マイオネクチンは心筋保護作用を示した。またマイオネクチンは運動により骨格筋からの分泌が増強することから、非常に興味深い分子である。血管新生抑制因子に関する研究虚血組織に対する細胞移植血管再生療法の効果を見る上で、血管新生抑制サイトカインである、バゾヒビン、エンドスタチンなどの発現レベルにつき解析している。また、VEGF-A165bに関する国際協同論文を発表出来た(Kikuchi R. et al. Adv. Clin. Chem. 2019;88:1-33.doi: 10.1016/bs.acc.2018.10.001)。引き続きグルカゴン関連ペプチド欠損マウスを用い、心筋虚血モデル、TAC心不全モデル、血管新生モデルなどにおいて、グルカゴンやGLP-1受容体作動薬剤の心血管系に与える役割を検討して行きたい。また、アディポカイン、マイオカインについても、引き続き動脈硬化モデル、血管新生モデル、心不全モデルを用いて、それらの効果を検討して行きたい。血管新生抑制因子の研究に関しては、肺高血圧症、心筋梗塞などにおける動態を検討したい。
Simulation of multicolor light curves and spectra for the first supernovae in the Universe: from superluminous to faint supernovae

本研究の主目的は、宇宙初期の初代星・低金属量星の起こす超新星爆発を将来観測で検出するために必要な、光度曲線とスペクトルのテンプレートを計算することである。初代星起源の超新星爆発の検出は、初代銀河の形成、宇宙初期の再電離及び化学元素汚染、さらに超巨大ブラックホールの起源を探る上で貴重な手がかりとなる。この目的を達成するために、様々な性質の低金属量星起源の重力崩壊型超新星爆発モデルについて多色光度曲線の計算を行った。計算の結果、高度曲線が平坦になるプラトーフェーズで見られる特徴的な色進化が、将来観測で初代星・低金属量星起源の超新星爆発を検出する決め手となりうることが分かった。天文学
24時間型社会に対する適応方略の開発に関する探索的研究

現代社会における夜型化の進行と生体リズムの乱れは、睡眠の不規則化と短縮化を招き、日中の眠気の要因ともなるばかりでなく、精神的健康を脅かし、新たなストレスの源泉ともなっている。そこで夜型化と生体リズムの乱れが特に顕著な大学生を対象として調査を行い、このような睡眠習慣を規定する要因を検討した。[方法]2005年11月に心理学の受講者231名(男性78名、女性153名、19.3±2.9才)に調査票を配布した。調査票は、(1)睡眠習慣調査、(2)朝型-夜型尺度、(3)アテネ不眠尺度、(4)睡眠価値観、(5)就床時刻影響度、(6)睡眠知識、(7)Locus of Control(LOC)尺度から構成されていた。(4)(6)は、本研究において新たに作成した。なお、個人が特定されることのないよう、分析データと回答用紙は、別々に管理した。[結果と考察]因子分析の結果、睡眠習慣調査から、睡眠位相・規則性・睡眠時間の3因子、睡眠価値観から睡眠優先度・睡眠規範・分割睡眠の3因子が抽出された。多重共変性を避けるため、基準変数を限定し、睡眠優先度・睡眠規範・就床時刻影響度・睡眠知識・LOCを説明変数、睡眠位相・規則性・睡眠時間を目的変数とする重回帰分析を行った。その結果、睡眠位相と睡眠時間は、ともに睡眠優先度が有意に寄与していた。すなわち、睡眠を優先するかどうかが、就床時刻と、睡眠時間の長さの規定因となっていた。しかし、不眠は、睡眠規範とLOCが有意に寄与しており、規範の高さと自己コントロール感の強さは、却って不眠を引き起こすリスクファクタであった。これらの結果から、睡眠習慣と睡眠衛生にとって睡眠価値観が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。現代社会における夜型化の進行と、生体リズムの乱れが精神的健康とストレスに及ぼす影響について検討するために、大学生451名(平均19.5±3.2歳)を対象に調査研究を行った。睡眠習慣と日中の眠気に関しては、1)生活習慣調査(堀,1998)、2)朝型夜型尺度(石原他,1986)、3)自己覚醒尺度(Matsuura et al.,2002)、4)Epworth眠気尺度(Johns,1991)を実施し、精神的健康とストレスについては、5)GHQ精神健康調査(中川他,1985)、6)自尊心感情尺度(山本他,1982)、7)東大式自記健康調査票から抑うつ尺度(鈴木他,1986)、8)ストレスコーピング尺度(尾関他,1994)、9)充実感尺度(大野、1984)を実施した。生活習慣調査から得られた結果を標準得点化した後、因子分析(主因子法、プロマックス回転)した結果、睡眠の位相(生体リズム)、睡眠の量(睡眠時間)、および睡眠習慣の規則性の3因子が抽出された。それぞれの因子得点を求め、上位25%の群と下位25%の群に分割し、睡眠の位相、睡眠の量、および睡眠習慣の規則性による影響を検討した。その結果、睡眠の位相に関しては、下位群(位相後退群)は、夜型得点が有意に高く(p<.05)、自尊感情(p<.05)と充実感(p<.05)が有意に低かった。睡眠の量に関しては、下位群(睡眠不足群)は、身体症状(p<.01)と抑うつ得点(P<.01)が有意に高かった。睡眠の規則性に関しては、下位群(不規則群)は、日中の過剰な眠気得点が有意に高かった(p<.05)。以上の結果から、夜型化の進行と生体リズムの乱れは、睡眠不足による日中の過剰な眠気を誘発させるばかりでなく、精神的健康にも悪影響を及ぼしている実態を明らかにすることができた。【目的】24時間型社会に適応するための睡眠・覚醒管理技術として、夜間に覚醒を維持する方略を検討することを目的として、申請者が午後の眠気を改善するための方法としてその有効性を確かめてきた20分の短時間仮眠が、深夜未明の夜勤作業中においても有効であるかどうかを検討した。【方法】睡眠習慣に乱れがない大学生9名(平均22.3歳)が実験に参加した。全員が、02:00に20分の短時間仮眠をとる条件と、仮眠をとらずに休憩する条件の両方に参加し、いずれの条件でも、深夜00:00から08:00までコンピュータを用いた課題を行った。課題の成績を測定すると同時に、眠気や疲労など主観的測度の測定、および覚醒度の指標として安静時の脳波を計測した。【結果】20分間の仮眠時間中、睡眠時間は、16.3分(SD=2.9)であった。起床直後2分間は、仮眠/休憩前と比較して、眠気・疲労には有意な増加は認められなかった。すなわち、仮眠による悪影響である起床直後の眠気(睡眠慣性)は、このような短時間仮眠では認められなかった。また、仮眠/休憩後3時間、仮眠条件の方が、休憩条件よりも眠気が有意に低かった。コンピュータ課題においても、仮眠/休憩後2時間は、仮眠条件の方が成績が有意に高かった。また、低覚醒を示す脳波θ・α帯域(4-11Hz)パワは、仮眠条件では、仮眠後5時間、抑制されていたのに対して、休憩条件では休憩直後から上昇していた。

【考察とまとめ】以上の結果から、午前2時における20分の仮眠は、仮眠後23時間、覚醒水準や作業成績を維持する効果があることが示された。申請者はこれまで、日中の短時間仮眠にも23時間、覚醒水準を維持する効果があることを示しており、これらの結果を合わせると、23時間毎に短時間仮眠を繰り返すことが、日中・夜間にかかわらず覚醒を維持するための方略として有効である可能性を示している。現代社会における夜型化の進行と生体リズムの乱れは、睡眠の不規則化と短縮化を招き、日中の眠気の要因ともなるばかりでなく、精神的健康を脅かし、新たなストレスの源泉ともなっている。そこで夜型化と生体リズムの乱れが特に顕著な大学生を対象として調査を行い、このような睡眠習慣を規定する要因を検討した。[方法]2005年11月に心理学の受講者231名(男性78名、女性153名、19.3±2.9才)に調査票を配布した。調査票は、(1)睡眠習慣調査、(2)朝型-夜型尺度、(3)アテネ不眠尺度、(4)睡眠価値観、(5)就床時刻影響度、(6)睡眠知識、(7)Locus of Control(LOC)尺度から構成されていた。(4)(6)は、本研究において新たに作成した。なお、個人が特定されることのないよう、分析データと回答用紙は、別々に管理した。[結果と考察]因子分析の結果、睡眠習慣調査から、睡眠位相・規則性・睡眠時間の3因子、睡眠価値観から睡眠優先度・睡眠規範・分割睡眠の3因子が抽出された。多重共変性を避けるため、基準変数を限定し、睡眠優先度・睡眠規範・就床時刻影響度・睡眠知識・LOCを説明変数、睡眠位相・規則性・睡眠時間を目的変数とする重回帰分析を行った。その結果、睡眠位相と睡眠時間は、ともに睡眠優先度が有意に寄与していた。すなわち、睡眠を優先するかどうかが、就床時刻と、睡眠時間の長さの規定因となっていた。しかし、不眠は、睡眠規範とLOCが有意に寄与しており、規範の高さと自己コントロール感の強さは、却って不眠を引き起こすリスクファクタであった。これらの結果から、睡眠習慣と睡眠衛生にとって睡眠価値観が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。
高等教育における経験学習の評価法プログラム開発企画

本研究は、学習評価ニーズの調査および外国の事例分析を通じて、わが国の高等教育における経験学習の評価法プログラムの開発のための企画準備を行うことを目的とした。本研究によって得られた知見は、およそ次のようにまとめられる。1.これまでの各種調査結果および実地調査から、社会人の高等教育機関における学習ニーズは年々高まってきており、しかも高度化しておりとくに大学院の需要度がかなり高いことが明らかになった。2.生涯学習の観点からのマルティメディア利用は実際には多くはないが、学習のニーズは少なくなく、むしろ早めに学習評価方式とともにそうした生涯学習支援システムを構築する必要がある。3.アメリカの学習成果の社会的評価に関しては、(1)単位認定としてのcreditとnoncreditの区別の境界領域が拡大・変化していること、(2)生涯学習評価におけるcreditとunitとの差異が明確化されていること、(3)学習内容・プログラムの基準化および公開性原則が確立されていること、がそれぞれ明確となった。
小児悪性骨軟部腫瘍に対する遺伝子治療の基礎的研究

1) EWS/Fli-1、PAX3/FKHRのアンチセンスオリゴDNAのユーイング肉腫細胞、横紋筋肉腫細胞に対する抗腫瘍効果の検討各キメラ遺伝子のmRNAに特異的に結合させるため、アンチセンスオリゴをキメラ遺伝子のfusion pointを含むように作成しHPLCにて精製した。オリゴDNAを最終濃度5-50μMの範囲でリボゾームと共にEWS/Fli1を発現するユーイング肉腫細胞あるいはPAX3/FKHRを発現する横紋筋肉腫細胞に細胞に投与し、細胞増殖抑制能を検討したところ、30-60%の増殖抑制率が得られた。2)リボザイムのユーイング肉腫、横紋筋肉腫細胞に対する抗腫瘍効果の検討各キメラ遺伝子のfusion point近傍を切断するリボザイムを作成し、RNA切断活性、細胞増殖抑制効果を検討した。a)ハンマーヘッド型のリボザイムを合成し、キメラ遺伝子発現ブラスミドよりin vitroで合成したmRNAの切断能を検討したところ、理論通り、効率よく切断可能であった。b)リボザイムをユーイング肉腫、横紋筋肉腫細胞にトランスフェクションし、細胞増殖抑制効果を検討したところ60-80%の抑制率が得られ、アンチセンスの抑制率を上回った。c)ヌードマウスにユーイング肉腫細胞を移植し、腫瘍形成後にアンチセンスとリボザイムを局所投与し抗腫瘍効果を検討したところ、コントロールに比較し、腫瘍増大速度を抑制する結果を得た。現在さらに実験回数を重ね、検討中である。
環境選択的重合反応による多機能性超分子ダブルネットワークヒドロゲルの高強度化

申請者は、self-sorting(自己認識・他者排除)により、2種類の超分子ファイバーを干渉させずに複合化することで、ユニークな刺激応答性を示す超分子ダブルネットワーク(SDN)ヒドロゲルを開発してきた。しかし、これらは非共有結合から成り立つため、力学的強度が低いという課題があった。本研究では、self-sortingにより同一のゲル化剤が他方を排除して規則的に並ぶ事を利用して、SDNヒドロゲルが持つ2つのネットワークを直交的に重合し、ユニークな刺激応答性と高強度を両立したヒドロゲルを創出する。得られたヒドロゲルを、in situで力学的強度を制御可能な細胞培養基盤として応用する。
アカウンタビリティと政府の業績に対する有権者の評価の研究

最終年度は、当初研究成果を海外の査読誌に公表するための年度と予定していた。この間、英語で執筆していた2本の論文を海外の査読誌に投稿したが、それぞれ掲載には至rらなかった。現在投稿中のものが1本、改稿中のものが1本という状況にある。また、既存のデータの分析とオンライン上でのサーヴェイ実験の分析をもとに、平均因果媒介効果(average causal mediation effect: ACME)を算出する方法を用いた論文を日本語で執筆し、紀要誌に査読無論文として公刊した。加えて、研究計画当初には予定していなかったマクロ・データを用いた分析にも取り組んだ。具体的には、時事通信社による内閣支持率、政党支持率、経済評価などのデータを用いて、政策に対する期待と内閣支持率の関係を実数和分誤差修正メカニズム法(Fractional l Error Correction Mechanism)という方法を用いた分析した。分析結果を日本行動計量学会のポスターセッションに置いて報告した。また分析結果を英語論文としてまとめ、現在査読中の状態にある。現在はこの研究を発展させ、(i)所得格差が政治の支持に与える影響のミクロ・レベル、マクロ・レベルでの分析と、(ii)内閣支持率に関する時系列データの分析手法を用いた分析、以上2種類の分析に特に力を入れて取り組んでいる。本研究の目的は、政治代表の研究という大きな枠組みに依拠しながら、選挙アカウンタビリティと業績投票の関係について分析するというものである。また初年度の実施計画として、有権者へのインターネットを通じたサーヴェイを実施するとしていた。こうした目的と計画を受け、研究代表者は、日経リサーチ社への業務委託のもと「所得と政府の業績に関する意識調査」を実施した。本意識調査においては、業績評価が政府に対する支持や投票に与える影響を正確に測るために、政府に対する支持や投票に対して外生的な要素を抽出するという作業が必要と考えられた。そこで実験的な手法を導入することにより、情報の刺激を変化させることで社会経済に対する予測と個人の経済状況に対する予測を測る、という工夫を導入した。そしてそれらの要素を操作変数として用いたモデルを推定し、業績評価の効果を正確に測ることを試みた。その成果については、2016年10月に日本政治学会で報告予定である。当初は2015年度において、パイロット調査の実を行う予定であったが、本調査規模のものを行い、分析の結果を論文としてまとめることができたため(未投稿)。本年度はインターネットを用いたサーヴェイ実験の本調査として、「経済評価とアカウンタビリティに関する意識調査」を実施した。調査に際しては、Qualtrics社のリソースを用いて調査画面を作成し、調査パネルを日経リサーチ社に委託した。約3500人の回答者から得られたデータをもとに分析を進め、現段階で2本の研究論文をまとめた。第1の論文は、有権者が所得格差に関する刺激を付与されることで、どのような再分配を求めるようになるのか、そしてそのもとで政府に対する支持がどのように異なるのかを検証するものである。分析の結果、再分配の選好に関して、(i)中所得層の回答者が所得格差に関する刺激を受けた場合に、低所得層に対してさらなる課税と再分配の抑制を望むこと、(ii)低所得層の回答者は、格差に関する刺激を受けた場合にも、自身の階層の所得税率を抑制することを望まず、他の所得層に対して高い課税を求めないこと、(iii)高所得層に対して、高所得層の回答者を含むすべての所得層の回答者が税率の上昇を求めないことが明らかになった。そして政府への支持については、中所得層が格差への刺激を付与された場合に政府に対する支持が変化するが、その他の所得層ではその傾向が認められないことが明らかになった。更に第二の論文では、追加的な調査として「経済評価に関する指標の妥当性を検証するための調査」を行ったものをもとに、従来の経済評価の設問を改善することによって、経済評価が政府への指示に与える効果が過大に評価されている可能性が明らかになっている。現在、第1の論文については、成果を2016年度日本政治学会研究大会・総会にて報告し、まとめた英語論文を海外の査読誌に投稿中である。最初に投稿した査読誌においては不採択であったが、現在は異なる査読誌に投稿している段階である。また第2の論文については、成果を2017年3月7日に「政治学会年報委員会3月会議」において報告した。同論文は、2017年7月末に締め切りの『年報政治学2017-II』において、特集論文として掲載される予定である。2017年度は、(1)経済投票の理論的進化のためにサーヴェイ実験を導入した操作変数法による推定、(2)経済投票に関する先行研究の整理、(3)経済評価に関する質問文のワーディングの検討の3つの課題に取り組んだ。これらの研究により、日本においてこれまで検証が十分にされてこなかった、経済投票における党派性バイアス(partisan bias)の問題を明らかにすることができ、個人志向性のバイアス(egrotropic bias)が働く可能性を示唆するに至った。また経済評価の指標化に関しては、その導入となる分析結果を提示することが可能となった。また従来、サーヴェイ実験は外的な刺激をもたらしその因果効果用いることに利用される傾向にあったが、サーヴェイ実験の新たな利用方法の試みとして、情報刺激によって操作変数を導出するという手法を試み、分析結果を依頼論文として公刊した。併せて今後の研究へもつながるものとして、アメリカでのインターネットを用いサーヴェイも実施した。この中では、主に(3)経済評価に関する質問文のワーディングの検討を行い、補足的に所得格差に関するサーヴェイ実験も盛り込んだ。

この分析結果については、現在英語論文としてまとめている段階である。これらの研究結果について、1回の学会報告を行い、3本の論文を公刊し、3本の論文が公刊予定となった。英語論文は2本であり、両方が査読論文である。日本語論文に関しては、1本が依頼論文、3本が査読無し論文である。2017年度は2つのサーヴェイ実験を実施し、追加的にアメリカでのインターネット上でのサーヴェイ実験も実施することができた。またそれらの分析結果のうちのいくつかをすでに公刊することができており、新たな英語論文も執筆中である。よって、本研究自体は予定以上に進捗していると考えている。ただ当初の計画と異なり、英語論文の公刊は達成されているものの、海外学会での報告は育児の関係で実施することができていない。今後もこの点について、大きな環境の変化を期待することができないため、執筆した論文を海外学会で報告するよりも、海外の査読誌に投稿することに集中した作業を進める予定である。最終年度は、当初研究成果を海外の査読誌に公表するための年度と予定していた。この間、英語で執筆していた2本の論文を海外の査読誌に投稿したが、それぞれ掲載には至rらなかった。現在投稿中のものが1本、改稿中のものが1本という状況にある。加えて、研究計画当初には予定していなかったマクロ・データを用いた分析にも取り組んだ。具体的には、時事通信社による内閣支持率、政党支持率、経済評価などのデータを用いて、政策に対する期待と内閣支持率の関係を実数和分誤差修正メカニズム法(Fractional l Error Correction Mechanism)という方法を用いた分析した。分析結果を日本行動計量学会のポスターセッションに置いて報告した。また分析結果を英語論文としてまとめ、現在査読中の状態にある。現在はこの研究を発展させ、(i)所得格差が政治の支持に与える影響のミクロ・レベル、マクロ・レベルでの分析と、(ii)内閣支持率に関する時系列データの分析手法を用いた分析、以上2種類の分析に特に力を入れて取り組んでいる。2015年度にはパイロット調査規模のものを実施しようと計画していたのに対して、回答者数約3000、質問数40程度の本調査規模のものを実施することができている。今後は、2015年度の調査の結果も踏まえて、2016年夏に予定されている衆議院議員総選挙(または衆参同日選挙)においてサーヴェイ調査を実施し、2年分の調査結果を比較した分析を行うことを計画している。第1の論文については、査読の結果を待ち、不採択の場合には新たに査読誌に投稿する作業を継続する。また現在、経済投票についての研究動向をまとめたレヴュー論文を執筆している。この論文では、ただ研究動向を整理するばかりではなく、研究動向の整理から必要と思われる新たな分析について試論的な分析結果も紹介することを目的にしている。その際のデータとして、2016年度に実施した2つのサーヴェイ実験のものを利用する。
ドナー・アクセプター結合型高極性両性分子の集合化と構造・物性

電子供与性と受容性の基を準非局在性共役電子系で結んだ高い両性をもつ極性分子(HAPM)を設計・合成し、分子内と分子間の双方に働きうる電荷移動相互作用により新奇電子物性が望める分子システムを構築するため、その分子の種々に集合化を試みた系の構造や電子的特性を調べて、HAPMの特徴を捉えることを目指している。TTM-TTFとTCNEを半分ずつキノイドで結んだ2-(4-ジシアノメチレンシクロヘキサ-2,5-ジエニリデン)-4,5-ビス(メチルチオ)-1,3-ジチオール(DDBMD)を設計・合成して、分子軌道計算やCVなどの実験結果からこの分子がHAPMの基本的性質を備えていると前年度までに確認したことを受け、今年度は、分子特性のより詳細な検討を含む溶液中での会合挙動、薄膜状態での分子配向性と電子構造に関する特徴に的を絞り研究を進めた。分子軌道計算が推算した最低励起波長よりも著しく長波長側に強い吸収帯をもつDDBMDの溶液の電子吸収スペクトルは、溶媒や濃度に対する依存性が顕かでなかったが、入念な実験から強い極性溶媒では10^<-7>mol dm^<-3>以下で濃度依存性を示した。この結果から、溶液中のDDBMDは平衡定数K=10^8mol^<-1>dm^3の二量化平衡状態にあると解釈できることが分かった。一方、DDBMDのメチル基をより長いアルキル基に置換したものが単分子膜で示すH会合体に特徴的なスペクトルは、溶液とも単結晶とも異なっていることも明らかにした。これらの挙動は、二量体配置に関して行った分子軌道計算の結果も参照しながら、それぞれ異なる分子会合形態を考えて説明できる。さらに、DDBMDの真空蒸着薄膜では、上の三つの特徴的なスペクトルに対応するスペクトル寄与の比が蒸着条件を選択することにより変化する結果を得た。微結晶やこれらの薄膜に対して進めているFT-IR測定も踏まえ、HAPMの分子集合化に関する構造制御と電子構造との相関について、その特性を明らかにしつつある。
酸化刺激から見たAZTによるエイズウイルスの活性化

アジドチミジン(AZT)をエイズ患者に長期投与すると特に肝細胞のミトコンドリアDNAが8-OH型に変化する突然変異が出現することは良く知られている。この変化は酸化刺激による突然変異の結果と考えられるのでAZTには酸化刺激の側面があるものと考えられた。そこで、HIV-1LTRにクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)を連結したプラスミドをヒトリンパ球細胞に導入したパ-マネント変異株を用いて、長期のAZT処理を行ったところ、処理期間が長くなるに伴いCAT活性が上昇した。この結果、HIV-1プロモーターがAZT処理によって活性化されることが判明した。この活性化はNAC等の還元剤による抑制を受けること、NF-κBの活性化を伴うことなどからAZT処理によってNF-κBを介したHIVプロモーターの活性化が起こることが示された。同様の検討の低濃度(0.01mM)H_2O_2を用いた長期処理で行ったところ、約1ケ月の0.01mMH_2O_2処理によってAZTの場合と同様活性化NF-κBを介したHIV-1プロモーターの活性化が見られた。HIV-1は初期感染ののち長期間患者の細胞DNAにインテグレートされてlatentな状態のまま過ごす。生体内では種々の酸化刺激となる物質の産生が日常的に行われていることを考えると、上記のlatentな状態からHIVの活性化に弱い長期の酸化刺激が重要な意味をもつことが考えられ興味深い。
多次元・極大入力に対する制振ダンパーの性能確保と制振鋼構造の倒壊防止設計法の確立

建築構造に用いられる制振ダンパーには,最大変形(ストローク)の制限があるものや,過大な層間変形に対して追従性が乏しく性能が低下するものが存在する。本研究では,制振ダンパーを適用した建物が超巨大地震をうけ,制振ダンパーに過大かつ水平2方向の変形が生じた場合に,その機能を適切に発揮するためのダンパーのディテール・接合部・周辺部材の設計法を提案することを目的としている。研究初年度にあたる2018年度は,まず実験環境を整えるために,ダンパーがストロークをこえたときの挙動を確認する1方向載荷実験と,ダンパーの面外変形に対する追従性を確認する2方向載荷実験の両方に対応可能な装置を設計した。ただし,2方向載荷用の一部の装置は予算の都合上,2019年度に導入する予定である。併せて,制振ダンパーのうち座屈拘束ブレースに着目し,水平2方向の変形が生じたときの接合部の挙動を確認するため,接合部だけを取り出した要素試験体による載荷実験と有限要素法解析を行った。その結果,接合部の力学的挙動(剛性や耐力)に及ぼす作用軸力の影響や高力ボルト接合部のすべりの影響は小さいことが明らかになった。また,研究代表者らが既に提案している接合部の剛性・耐力評価法と実験結果・解析結果を比較し,評価法の妥当性を確認した。ただし,一部のケースでは剛性評価法と実験結果・解析結果との差異が大きい場合が見られた。今後,その原因を解明し,剛性評価法を修正する予定である。また,本要素試験の結果やその分析結果に基づいて,2019年度に実施する1方向載荷実験および2方向載荷実験に用いる試験体の接合部ディテールを検討する。当初の計画どおり,ダンパーとその周辺部材を含む試験体に1方向載荷実験と2方向載荷の両方が実施できる載荷装置の設計と一部の設備の新規導入を完了した。また,座屈拘束ブレースの接合部を対象とした載荷実験と有限要素法解析を行って,接合部の力学的挙動を確認した。まずは,2018年度に設計した実験装置のうち,ダンパーの面外変形に対する追従性を確認する2方向載荷実験に関連するものの導入を進める。つぎに,制振ダンパーのうち座屈拘束ブレースに対象を限定して1方向載荷実験および2方向載荷実験を実施し,実験結果を整理・分析する。最終的には,ダンパーの性能を十分に発揮するために接合部や周辺部材に求められる条件の解明を目指す。
Tリンパ球の表面膜受容体を介するイノシト-ル脂質代謝シグナル変換酸素の活性化機構

1、ヒトT細胞白血病株Jurkat細胞のT細胞受容体(TCP)/CD3複合体を抗CD3抗体を用いて架橋刺激すると、細胞内遊離Ca^<2+>濃度(〔Ca^<2+>〕i)の上昇応答が認められる。この上昇応答は、スタウロスポリン(Stsp)により阻害された。Stspは架橋刺激に伴うタンパク質チロシンリン酸化を著明に阻害した。Stspは繊維芽細胞におけるGタンパク質に共役した〔Ca^<2+>〕i上昇応答を全く阻害せず、受容体型タンパク質チロシンキナ-ゼの活性化に伴う〔Ca^<2+>〕i上昇応答を阻害した。この事実から、TCR/CD3複合体の架橋刺激に伴う〔Ca^<2+>〕i上昇応答には、タンパク質チロシリン酸化要であると推定した。2、TCR/CD3複合体を架橋刺激すると、そのζ鎖チロシン残基にリン酸化が起こる。チロシリン酸化ζ鎖に特異的に会合するsrc相同領域2を有するTリンパ球シグナル伝達タンパク質を同定する目的で以下の実験を行った。ラットζ鎖cDNAをバキュロウイルスDNAに組み込み、SF9細胞で発現した。感染細胞におけるζ鎖の発現は、抗ζ鎖ペプチド(残基110ー122)抗体を用いた免疫ブロッティングにより検出した。S下9細胞の組み換えζ鎖ウイルスト共に組み換えp59^<fyn>cDNAウイルスを感染させたところ、発現ζ鎖のTyr残基にリン酸化が起こった。〔^<32>P〕標識ζ鎖を検出プロ-ベとして用いて、Jurkat細胞cDNAのλgtハイブラリ-からTyr酸化ζ鎖に会合するタンパク質を同定する予定である。3、ホスホリパ-ゼCr(PLCr)および非受容体型タンパク質チロシキナ-ゼp56^<lck>およびp59^<fyn>に存在する、SH2領域の結合特異性。これらのSH2含有タンパク質のSH2領域をtrpE遺伝子との融合タンパク質として大腸菌で発現し、それぞれのSH2領域のアフィニティ-カラムを作成した。PLCrのSH2領域は、P59^<fyn>およびp56^<lck>のSH2領域とは異なる結合特異性を示した。1.ヒトT細胞株Jurkat細胞のT細胞受容体(TCR)/CD3複合体を単クロ-ン抗体で架橋すると、ホスホリパ-ゼC(PLC)の活性化と細胞内遊離Ca^<2+>濃度(〔Ca^<2+>〕i)の上昇応答が起こる。この上昇応答は、架橋後2ー3分間に見られる細胞内Ca^<2+>の動員相と、架橋後30分以上持続する細胞外からのCa^<2+>の流入による維持相とから成る。このCa^<2+>維持相に欠損のある細胞の亜系を見い出し、維持相の機序を検討している。2.Jurkat細胞のTCRーβ鎖可変領域を持異的に認識するマウス単クロ-ン抗体KT38を調整した。KT38抗体は、〔^<35>S〕メチオニンで標識したJurkat細胞から分子量35Kの糖タンパク質を免疫沈降する。

また、^<125>Iで表面標識したJurkat細胞から、KT38抗体は分子量90Kのヘテロニ量体を免疫沈降する。更に、β鎖の発現に欠損のあるJurkat細胞変異株には、KT38抗体と反応する抗原が見い出されない。紫外部吸光度モニタ-は、単クロ-ン抗体の精製に使用した。3.TCR/CD3複合体を介するPLCの活性化に関与していると想定される非受容体型タンパク質チロシンキナ-ゼ(PTK)であるp59^<fyn>をコ-ドするcDNAを用い、大腸菌で59^<fyn>を発現するプラスミドを調製し、59^<fyn>タンパク質を得た。これを用いてウサギを免疫し、p59^<fyn>に特異的な抗体を調製した。また、fyn cDNAをJurkat細胞に導入・発現させ、p59^<fyn>を細胞内に過剰産生させ、Jurkat細胞の〔Ca^<2+>〕上昇応答、PLCの活性化、インタ-ロイキン-2(1Lー2)の産生および1Lー2受容体の発現に対する影響を検討している。Jurkat細胞で発現されている非受容体型PTKの1つであるp56^<lck>をコ-ドするcDNAを用い、fynの場合と同様に、ウサギ抗体の調製と、Jurkat細胞での過剰発現による細胞応答を検討している。1.タンパク質チロシンキナ-ゼ(PTK)p59^<fyn>によるT細胞受容体(TCR)/CD3複合体に存在するち鎖のリン酸化。ラットち鎖cDNAの膜貫通部位に存在するAsp残基を部位特異的変異によりAlaに変換し、変異ち鎖cDNAをバキュロウイルスDNAに組み込みSF9細胞で発現した。感染細胞におけるち鎖の発現は、抗ち鎖ペプチド(残基110ー122)抗体を用いた免疫ブロッティングにより検出した。SF9細胞にち鎖DNA組み換えバキュロウイルスと共にp59^<fyn>cDNA組み換えバキュロウイルスを感染させたところ、発現ち鎖にTyr残基のリン酸化が起こった。Tyr残基のリン酸化は、抗ホスホチロン単クロ-ン抗体PY20を用いた免疫ブロッティングにより検出した。現在、p59^<Fyn>の代わりにp56^<lck>をち鎖と共にSF9細胞に発現した場合、ち鎖のTyrリン酸化が起こるか否かを検討している。また、ち鎖とp59^<fyn>を同時にSF9細胞に発現する系を用いて、[ ^<32>P]リン酸で高比活性に標識したち鎖を調整することを試みている。標識ち鎖を検出に用いてヒトT細胞株Jurkat cDNAのλgtllライブラリ-から、Tyrリン酸化ち鎖を認識し会合するsrc相同領域2(SH2)を有するシグナル伝達タンパク質を同定する予定である。2.ホスホリパ-ゼCr(PLCr)、p56^<lck>、およびp59^<fyn>に存在するSH2領域の結合特異性。SH,2領域はTyrリン酸化タンパク質領域に結合するが、異なるSH2領域は、Tyrリン酸化部位近傍のアミノ酸配列にも高い特異性を有すると推定されている。そこで、PLCr、p59^<fyn>およびp56^<lck>のSH2領域をtrpE遺伝子との融合タンパク質として大腸菌で発現し、それぞれのSH2領域のアフィニティ-カラムを作成した。p59^<fyn>とp56^<lck>のSH2領域は近似した特異性を示したが、PLCrのSH2は異なる特異性を示した。紫外部吸光度モニタ-は、抗体およびSH2領域の精製に使用した。
硬組織再生能を有するヒト歯根膜細胞のクローニング

歯周組織の再生における歯根膜細胞の機能をより明らかにするため、ヒト歯根膜細胞から骨原性細胞をクローニングし、その機能および非骨原性細胞との相互作用を解析する研究を立案した。本年度はまず、ヒト歯根膜細胞の個体差についてを老化の観点から明らかにする目的で、2例の高齢者(55歳以上)由来細胞と2例の若年者(22歳未満)由来細胞を用いて分析し、以下の知見が得られた。1.培養ヒト歯根膜細胞をそれぞれ8から9か月の長期培養を行い、生存曲線より求めた集団倍加回数では、若年者の細胞がいずれも25以上を示したのに対して、高齢者の細胞は15から17と低下していた。次に、高齢者由来の細胞では、若年者と比較して培養早期から増殖速度が低下し、さらに継代に伴って(細胞老化)も同様の変化が認められ、歯根膜細胞の増殖能における細胞老化と個体老化の密接な関連性が示唆された。2.歯根膜細胞にPDGFを添加すると、高齢者および若年者細胞のいずれも増殖速度が亢進した。3.骨原性細胞のマーカーであるALPase活性については、高齢者の細胞は若年者に比較して、低下していた。
第一原理計算による分子スケールデバイスの設計

本研究の目的は、申請者が独自に開発した実空間差分法に基づくナノ構造体の第一原理量子輸送特性計算プログラムを用いて、分子やナノチューブ、フラーレン鎖などの電子輸送特性、たとえば電気伝導のコンダクタンスやナノ構造中でのホッピング・トンネル電流経路を理論的に予測し、ナノ構造の持つ新機能の探索や革新的な機能を発現するナノ物質・構造の設計を行うことである。今年度は、これまでの電子輸送特性だけでなくスピン輸送特性も扱えるように、全電子計算手法の一つであるProjector Aうgmented Wave(PAW)擬ポテンシャルを独自に開発したプログラムに組み込んだ。この研究は、ドイツ連邦共和国・ユーリッヒ研究所のS.Bluegel教授のグループと共同で行った。元来、擬ポテンシャルの作成と第一原理計算プログラムへの組み込みは独立した作業として実行することが可能であるため、擬ポテンシャルの作成をBluegel教授のグループが行い、第一原理電子状態計算プログラムへの組み込みを申請者が行った。そして、鉄やニッケル結晶などスピン分極している系の格子定数や弾性定数を計算し、PAW擬ポテンシャルが実空間差分法に基づく第一原理計算プログラムのフレームワークの中で問題なく機能することを確認した。そしてPAW擬ポテンシャルを組み込んだ第一原理電子状態計算プログラムのアルゴリズムの最適化を行い、並列計算機で4096CPUを用いた超並列計算が可能であることを確認した。以上により、独自に開発したプログラムへのPAW擬ポテンシャルの組み込みは、完成したと考える。本研究の目的は、申請者が独自に開発した実空間差分法に基づくナノ構造体の第一原理電気伝導計算プログラムを用いて、分子やナノチューブ、フラーレン鎖などの電気伝導特性、たとえば電気伝導のコンダクタンスやナノ構造中でのホッピング・トンネル電流経路を理論的に予測し、ナノ構造の持つ新機能の探索や革新的な機能を発現するナノ物質・構造の設計を行うことである。今年度は独自に開発したプログラムを、スーパーコンピュータで大規模計算ができるようにアルゴリズムの改良を行った。そしてこれを用いて、半無限に続く金属電極に挟まれたC_<60>フラーレン鎖の電気伝導特性の解析を行った。その結果、次のような新たな知見を得た。(1)C_<60>フラーレン1個を電極間に挟んだ場合、電気伝導のコンダクタンスは約1G_0である。(2)入射電子の散乱は、電極とフラーレンの界面で起こる。(3)C_<60>フラーレンを2個並べて電極に挟むと、フラーレンの連結部分が大きな抵抗となり、C_<60>フラーレン1個を電極間に挟んだ場合に比べてコンダクタンスが極端に小さくなる。(4)リチウム原子を内包したフラーレン2分子を電極に挟むと、リチウムイオンの正電荷により結合部分のポテンシャルが下がる。その結果、結合部分での入射電子の散乱が減りコンダクタンスが約1G_0まで回復する。(5)電極から入射した電子は、フラーレンのケージ内部を横切って流れるのではなく、原子の結合手に沿って流れる。今年度は、これまでの電子輸送特性だけでなくスピン輸送特性も扱えるように、全電子計算手法の一つであるProjector Augmented Wave(PAW)擬ポテンシャルを独自に開発したプログラムに組み込むことに着手した。そして、炭素分子や酸素分子、窒素分子などの凝集エネルギーと平衡原子間距離を計算し、PAW擬ポテンシャルが実空間差分法に基づく第一原理計算プログラムのフレームワークの中で問題なく機能することを確認した。次年度以降は、このPAW擬ポテンシャルを組み込んだ第一原理電子状態計算プログラムのアルゴリズムの最適化、および第一原理電子輸送特性計算プログラムへの組み込みを行い、スピン輸送特性計算の実現を目指す。

そしてPAW擬ポテンシャルを組み込んだ第一原理電子状態計算プログラムのアルゴリズムの最適化を行い、並列計算機で4096CPUを用いた超並列計算が可能であることを確認した。以上により、独自に開発したプログラムへのPAW擬ポテンシャルの組み込みは、完成したと考える。