hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パラミクソウイルス遺伝子転写複合体構成タンパクの発現と機能

1.RNAeditingの解析に関しては、HPIV2のPおよびV遺伝子、さらにediting siteのG塩基の連続した部分(Gクラスター)を長くしたV遺伝子を発現するrecombinant baculovirus(rBV)を作製し、その感染昆虫細胞における蛋白合成およびmRNA合成を解析した。その結果、(1)V蛋白を発現するように構築したrBV感染昆虫細胞ではV蛋白のみならずp蛋白も検出された。(2)Vgene cDNAからin vitro転写により合成したVmRNAをウサギreticulocyte lysateにより翻訳させるとV蛋白のみか合成されるが、V蛋白を発現するように構築したrBV感染昆虫細胞からのmRNAを用いて同様に翻訳させるとV蛋白のみならずP蛋白も検出された。(3)V蛋白を発現するように構築したrBV感染昆虫細胞からのmRNAにはP蛋白をcodeするedited mRNAが検出された。すなわち、V遺伝子のediting siteのG塩基にG塩基の付加または欠失が検出された。これらの結果は、V蛋白を発現するように構築したrBV感染昆虫細胞においてはRNAediting様の現象(すなわちG塩基の挿入または欠失)が見られることを示している。また、editing siteのGクラスターのGの数を多くした方がこのRNA editing様現象の程度が高かったので、Gクラスターの長さがRNA editingに重要であることが示唆された。また、これらの結果はパラミクソウイルスのRNA editingに類似した現象が、パラミクソウイルスのRNAポリメラーゼの非存在下でも起こることを初めて明らかにしたものである。2.転写複製系の再構成に関しては、NPおよびL遺伝子全長を動物細胞発現ベクターに構築し、動物細胞にて発現を確認した。さらに、NP遺伝子発現細胞においてNP蛋白はrecombinant P蛋白及びrecombinant V蛋白との結合に関しては機能的に発現していることを確認した。しかし、NPおよびL遺伝子を組み込んだトランスファーベクターを作成したが、rBVの作成には現在のところ成功していない。1.RNA editingの解析に関しては、HPIV2のPおよびV遺伝子、さらにediting siteのG塩基の連続した部分(Gクラスター)を長くしたV遺伝子を構築し、それらの遺伝子を発現するrecom binant bacul ovirusを作製し、そのrecom binant bacul ovirus感染昆虫細胞における蛋白合成およびmRNA合成を解析した。その結果、(3)V蛋白を発現するように構築したrecom binant baculovirus感染昆虫細胞からのmRNAにはP蛋白をcodeするedited mRNAが検出された。これらの結果は、V蛋白を発現するように構築したrecom binant bacul ovirus感染昆虫細胞においてはRNA editing様の現象(すなわちG塩基の挿入または欠失)が見られることを示している。現在これらの結果をまとめた論文を投稿中である。また、L遺伝子をbacul ovirusトランスファーベクターに組み込むためにまずアダプターを組み込んだトランスファーベクターを作成した。1.HPIV2のP遺伝子を組み込んだ組み換えバキュロウイルス(BV)感染昆虫細胞をウエスタンブロット法を用いて解析すると、P蛋白(46kd)のバンドのみならず30kdのP/V様

蛋白のバンドも検出された。この30kdのバンドはPとV蛋白の共通部分のN末端側の部分に対する抗体では検出されないが、editing siteより下流のP蛋白特異的部分に対する抗体とV蛋白特異的部分に対する抗体の両者によって検出される蛋白であった。また、Northern Blotting法およびRT-PCR法による解析の結果、P遺伝子に相当する一本のバンドまたは一種類のクローンが観察されるのみであった。したがって、この蛋白はPmRNAが翻訳される過程においてP蛋白と共に合成されている可能性が示唆された。2.HPIV2のV遺伝子を組み込んだBVの感染細胞mRNAの解析を繰り返した結果、editing siteのG clusterの長さを7Gから10Gにするとediting様の現象が統計学的に有意に高頻度に観察されることが確認された。3.センダイウイルス感染細胞ではP遺伝子からRNA editingによってV mRNAができるが、BV発現系においてはP遺伝子のediting様現象は観察されなかった。転写複製系の再構成1.NP遺伝子をトランスファーベクターに組み込み、BV DNAとの昆虫細胞へのco-transfectionを何度か試みたが組み換えBVの出現は観察されなかった。これはNP遺伝子の5'非翻訳領域またはNP蛋白そのものが組み換えBVの出現を阻害している可能性が考えられたのでトランスファーベクターにNP遺伝子を再構築した。2.BV系において発現させたP蛋白をクロマトグラフィーを用いての精製を試みたが、P蛋白の大部分が断片化してしまい、現在精製条件の検討中である。1.RNA editingの解析に関しては、HPIV2のPおよびV遺伝子、さらにediting siteのG塩基の連続した部分(Gクラスター)を長くしたV遺伝子を発現するrecombinant baculovirus(rBV)を作製し、その感染昆虫細胞における蛋白合成およびmRNA合成を解析した。その結果、(1)V蛋白を発現するように構築したrBV感染昆虫細胞ではV蛋白のみならずP蛋白も検出された。(2)V gene cDNAからin vitro転写により合成したVmRNAをウサギreticulocyte lysateにより翻訳させるとV蛋白のみが合成されるが、V蛋白を発現するように構築したrBV感染昆虫細胞からのmRNAを用いて同様に翻訳させるとV蛋白のみならずP蛋白も検出された。
非線形磁気光学効果を用いた集積型金属錯体磁性体の表面観察に関する研究

本研究では、非線形磁気光学効果を用いた顕微システムにより、集積型金属錯体磁性体の観察を行うことを目的としている。非線形磁気光学効果は、磁性体の磁気特性と誘電特性の複合物性を観測可能なために近年注目を浴びている分野であり、線形の磁気光学効果に比べて磁化誘起効果が大きく観測される。また、集積型金属錯体磁性体は、多様な結晶構造・磁気構造を設計することが可能であるが、磁気ドメインの観察例はまだ報告されていない。そこで本年度は、まず大きな磁化誘起第二高調波発生を示す錯体磁性体を探索することを目的として、新規磁性体[Mn^<II>(urea)_2(H_2O)]_2[Nb^<IV>(CN)_8]についてMSHGの検討を行った。光源には1064nmのTi:Sapphire-OPA光を用い、試料単結晶のab面に、a軸に対して30°傾けて入射し、出射された532nm光を反射配置で検出した。外部磁場はa軸方向に500 Oe印加して測定を行った。温度を下げながら測定を行ったところ、50K付近までは高調波強度は一定であったが、50K以下で単調に増加し、10Kでは50Kの4倍の強度となった。この変化は、試料の磁化-温度曲線とよい一致を示しており、MSHGと結論付けられた。試料の空間群は反転対称性が破れたP4_1であり、a軸に磁化した場合は、磁気空間群P2'_1へと変化する。この変化によって、非線形感受率の磁性項が誘起され、高調波強度が増大したと考えられる。DV-Xαの計算結果から、高調波出射には、Nb^<IV>(S=1/2)の磁気軌道が、スピン-軌道相互作用を介して強く寄与していることが示唆された。4倍というSH強度の増加は非常に大きいものであり、本系が非線形磁気光学効果を測定する上で非常に適していることが判明した。
電磁波材料プロセッシングにおける非熱的効果の解明-電磁波化学という新領域の創出

マイクロ波印加下における化学反応の駆動力が、マイクロ波照射由来の熱エネルギーのみならず、マイクロ波エネルギーが熱緩和する前に化学エネルギーなどに変遷する仮説を証明するべく、マイクロ波印加下における材料からの発光分光を通じて、マイクロ波エネルギーが光エネルギーに直接変遷する過程の実測に挑戦した。マイクロ波印加下における発光分光装置の整備を行い、還元型酸化チタン(TiO2-x)を材料として選択し、マイクロ波照射下でのin-situ発光分光測定を行った。その結果、熱輻射に重畳した高強度の非熱的発光を観測し、熱緩和とは異なるエネルギーパスの存在を示唆する結果を得た。材料合成の短時間化・省エネルギー化に資する、マイクロ波を用いた材料化学プロセスの研究が活発に展開されている。これら研究の中で、化学反応の駆動力が、熱に加えて、マイクロ波電磁場そのものより供給されるという仮説に至った。本反応では、熱エネルギーによらない化学反応パスを利用することで、化学反応に係るエネルギー効率を高めることにつながる。本反応系のエネルギーパスを解明し、材料化学プロセスに資することが本研究の目的となる。目的達成のため、本研究では、マイクロ波照射時の熱的な効果と非熱的な効果を、分光測定により完全に区別することに挑戦する。H27年度は、自作が完了している二次元分光システムと、シングルモード型マイクロ波加熱炉のセッティングを行った。上下粗動用リフターの上に、精密XY軸ステージおよび精密Z軸ステージをセットすることで、シングルモードキャビティにおけるサンプル加熱実験時におけるピント調整を高精度に行うことが可能となった。また、分光ミラーの二次元走査制御に使用するファンクションジェネレータなど、分光器周辺機器のセッティングも完了し、本実験をスムーズに遂行できる環境が整った。上記実験装置を用いて、還元型酸化チタン(アルゴン中・雰囲気炉で作製)の自然充填粉末を、マイクロ波電場強度最大部分・磁場強度最大部分において加熱しながら、試料の発光分光および可視動画取得を行った。可視画像の空間分解能は20ミクロン程度であり、高温下において粉末ごとの選択加熱状況が可視動画で観察できた。還元型酸化チタンの磁場最大部分での加熱において、550 nm近傍の分光実験では、熱輻射スペクトルと異なる発光が0.5秒の露光時間において観察されているが、誤差の範囲内の可能性もあり、現在スペクトルの解析中である。また、非平衡還元がNiMn2O4でも起こることがわかり、本系での実験を行うこととした。1)イメージング分光システムとシングルモード型マイクロ波加熱炉のセッティングについてH27年度中に、自作が完了している二次元分光システムと、シングルモード型マイクロ波加熱炉のセッティングを行うことができたため、当初の計画通り進んでいる。上下粗動用リフターの上に、精密XY軸ステージおよび精密Z軸ステージをセットすることで、シングルモードキャビティにおけるサンプル加熱実験時におけるピント調整を高精度に行うことが可能となり、実験の試行回数・精度を上げることに成功した。また、分光器周辺機器のセッティングも完了し、実験データの取得を効率よく行う素地ができ、実験結果の解析に注力できる環境を整えることができた。2)マイクロ波印加中の酸化物加熱における、紫紫外域のスペクトルに着目した発光分光実験還元型酸化チタンをアルゴン中・雰囲気炉で準備し、ターボ分子ポンプを利用した高真空装置中で、自然充填粉末を、マイクロ波電場強度最大部分・磁場強度最大部分において加熱することに成功している。本実験中に、試料の発光分光および可視動画取得を行うことが出来ており、当初の予定通り研究が進んでいる。分光実験では、高温サンプルからの発光によって得られる熱輻射スペクトルが観測できており、分光器のセッティングも申し分ない。分光実験では、熱輻射スペクトルと異なる、輝線スペクトルらしき発光が0.5秒の露光時間において観測に成功しており、本年度中の進捗としてはおおむね順調である。また、非平衡還元がNiMn2O4でも起こることがわかったのは収穫であり、本件に関する論文投稿を行うことができた。マイクロ波プロセスは、材料合成時間の短縮が可能となり、省エネルギー化が期待されるため、材料化学プロセス研究が活発になされている。これら研究の流れの中で、マイクロ波印加下における化学反応の駆動力が、マイクロ波エネルギー緩和による熱エネルギーのみならず、そのエネルギーそのものより供給されるという仮説に至った。この特殊なエネルギー遷移過程では、熱緩和を経ずにエネルギーを化学反応に用いることが可能となるため、化学反応のエネルギー効率を高めることにつながる。本研究は、本反応系のエネルギーパスを解明し、材料化学プロセスにおける新しい学理を構築することにある。この目標達成のため、マイクロ波照射時における熱的な効果と非熱的な効果を、分光測定により完全に峻別することに挑戦した。平成28年度は、前年度に測定系の構築を完了したマイクロ波印加下その場分光システムを用いて、酸化チタンの還元反応におけるその場分光測定を行なった。その結果、マイクロ波電場強度最大部分・磁場強度最大部分における実験おいて、熱輻射に由来する連続スペクトルとは明らかに異なる輝線スペクトルが確認された。その強度は予備実験とは異なり非常に強いもので、再現性も認められた。また、電場・磁場下でのそれらの発光は特徴が異なるものだった。このスペクトルは4.9&micro;m四方の非常に局所的な部分からしか発光されず、0.5秒の露光時間のみ観察されるものであった。

磁場中照射ではTi(I)の発光と考えられるピークが観察され、マイクロ波照射により、数eVオーダーのエネルギー励起を生じさせることが出来ると考えられる結果を得た。一方で、電場照射時の発光は磁場中の場合と比較して高エネルギー側で生じており、窒素分子からの発光であると推察されるピークであった。マイクロ波印加下における化学反応の駆動力が、マイクロ波照射由来の熱エネルギーのみならず、マイクロ波エネルギーが熱緩和する前に化学エネルギーなどに変遷する仮説を証明するべく、マイクロ波印加下における材料からの発光分光を通じて、マイクロ波エネルギーが光エネルギーに直接変遷する過程の実測に挑戦した。マイクロ波印加下における発光分光装置の整備を行い、還元型酸化チタン(TiO2-x)を材料として選択し、マイクロ波照射下でのin-situ発光分光測定を行った。その結果、熱輻射に重畳した高強度の非熱的発光を観測し、熱緩和とは異なるエネルギーパスの存在を示唆する結果を得た。・マイクロ波印加中の酸化物加熱における、紫紫外域のスペクトルに着目した発光分光実験について本実験で得られた輝線スペクトルが熱輻射スペクトルと比較して十分な大きさではなく、非熱的効果を証明するために有意な差であるといえる状況ではない。再実験、およびスペクトル解析を通じて、本輝線スペクトルから導かれる非熱的効果を証明したい。検討するファクターは、マイクロ波加熱時の電場強度・磁場強度分布、試料温度に加え、分光器側の設定である露光時間および分光波長域と多いため、まず電場強度・磁場強度に着目し実験を行う。材料に関して、まず還元型酸化チタンの実験を集中的に行い、輝線スペクトルが有意に得られなければ、NiMn2O4および鉄酸化物実験を行う予定である。・熱スペクトル解析による温度の同定についてH27年度中に、熱スペクトルの取得及び選択加熱の可視動画観察に成功している。本実験で得られた熱スペクトルの解析により試料の温度を同定できると考えられる。特に、分光器の空間分解能は10ミクロン程度であると考えられ、従来不可能であった局所的な温度・放射率を決定できると考えられる。一方で、分光精度を高めるために、サンプルの平面出しが必要であることがわかり、そのために必要な石英製治具を製作中である。膨大なデータを効率よく解析するためのプログラミングソフト導入の必要性が生じたため、本年度は本ソフトの導入と、解析プログラム作成による局所温度同定を行う。無機材料・物性H27年度は、主に分光器のセッティングに注力し、研究成果の発表等を次年度に延期したため、次年度仕様学が生じた。また、分光実験におけるプログラムソフト導入を予定していたが、当初計画していた実験が、高真空装置の故障により遂行できなくなったため、これを次年度導入とした。H28年度は、分光器を利用した実験が主となり、マイクロ波キャビティ、石英管等の消耗品費が主な仕様用途となる。また、上記プログラムソフトの導入資金に加え、高真空装置の部品購入に充てる。
電気化学デバイス用イオン液体の機能発現に関する研究

本研究により液体状態で不揮発性のフルオロハイドロジェネート塩を与えるカチオンがアンモニウム塩を中心に数多く見つかり、これらを電解質に応用した電気化学キャパシタは低温を含めた広い温度範囲で高容量を示した。またこの塩は中温無加湿作動型燃料電池用電解質として使用できることが実証された。混合アルカリTFSA溶融塩を用いたLi/LiFePO_4電池は170 o°Cの運転温度で非常に高いサイクル安定性ならびに放電容量を示した。NaTFSA-CsTFSA二元系溶融塩を用いたNa/NaCrO_2電池では、ほぼ一段の平坦部が現れる充放電曲線を示した。低粘性率、高導電率を有するイオン液体、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムフルオロハイドロジェネート、EMIm(FH)_<2.3>Fをはじめとするジアルキルイミダゾリウムフルオロハイドロジェネート塩についてPGSE NMR測定により、イオン移動度に関する知見を得た。またグロータス機構による高速プロトン移動がないことも明らかにした。また、カチオン上のアルキル側鎖の長さによってイオン会合状態が異なるが、必ずしも会合度が高くなると導電率が下がる傾向にはなく、会合体の構造が粘性率、ひいては導電率に大きく影響していることが明らかとなった。また、アニオン中におけるHF組成を制御することによって得られるEMIm(FH)_nFについて1.0<n<2.6の組成範囲で状態図を作成し、この組成範囲でn=1,1.5,2の3種類の化合物塩が存在することを明らかにした。粘性率はnの減少とともに増大しそれに伴って導電率は減少する。熱的安定性はnの減少とともに向上する。一方電気化学窓はnの値にあまり依存しなかった。これらの研究により、応用目的に応じてフルオロハイドロジェネートアニオン構造を制御することが可能になった。EMIm(FH)_nFを電解質に用いた新しい燃料電池を提案し、実際に発電が可能であることを実証した。この燃料電池は水素の酸化で生成するプロトンや酸素の還元で生成するオキサイドイオンが直接イオン伝導に寄与しない点ではアルカリ形燃料電池や溶融炭酸塩形燃料電池に似ているが、(FH)_3F^-がカソードへ、(FH)_2F^-がアノードへと3:4の比率で輸送されるため、負電荷はアノードへ、逆に水素はカソードへ、いずれもフルオロハイドロジェネートイオンを介して運ばれるという独特の機構により作動する。本イオン液体のアニオンのHF組成を制御することにより熱的安定性を向上させ、現在固体高分子形燃料電池等で課題となっている100°C以上での発電が期待できる。我々はこの新しい燃料電池をフルオロハイドロジェネート形燃料電池(FHFC)と命名した。イミダゾリウムなどの含窒素ヘテロ環カチオンとフルオロハイドロジェネートアニオンの組み合わせが室温で安定なイオン液体を与えるが、いずれのカチオンの場合も室温で解離圧のない安定な組成はほぼ同じ値をとり、室温では(FH)2F-と(FH)3F-が混じっている状態、平均組成で(FH)2.3F-という値をとることが示された。一方セシウムフルオロハイドロジェネートCs(FH)nFは、脂肪族四級アンモニウム塩と同様、室温で解離圧がわずかにあり、真空引きやガスパージなどによってHFを失い、アニオンはこの組成で安定化されない。Cs(FH)2.3Fの中性子回折実験、RMC計算により、アニオン構造中に(FH)3F-イオンのような分岐のあるアニオンが存在せず、直鎖のアニオンが大部分であることが示された。組成から考えてHFの中性オリゴマー分子も構造中に存在することを意味し、解離圧がゼロにならないことと符号する。このように上述の環状アンモニウムカチオンの塩とそれ以外の場合では、あきらかにアニオンの構造に違いがあることが示唆された。1-エチル-3-メチルイミダゾリウム(EMIm)塩については、HF組成がかなり小さい塩でも液体状態を保つことがわかった。HF組成が小さいほど熱的安定性が増し、EMIm(FH)1.3Fでは130°CでもHFの解離圧が事実上ない、不揮発性塩として取り扱うことができることを確認した。フルオロハイドロジェネート塩を電解質に用いたイオン液体燃料電池FHFCについては、さらに熱的安定性を高めるため、アニオンのHF組成の低いEMIm(FH)1.3Fとポリマーを複合化し、これを膜電解質として用いた燃料電池の試験を行っている。100°C以上の中温無加湿条件下での作動試験でも発電可能であることをすでに実証した。60°Cで80mWcm-2の最高出力密度を達成している。

100°C以上の中温域における運転の際に水の蒸発や高分子の劣化によるイオン導電性の低下のないイオン液体燃料電池の1つとしてフルオロハイドロジェネートイオン伝導機構を有する新しい機構の燃料電池の熱的安定性を高めるため、アニオンのHF組成の低いEMIm (FH)1.3Fとポリマーを複合化し、これを膜電解質として用いた燃料電池の試験を行い、100°C以上の中温無加湿条件下での作動試験でも発電可能である事を実証した。60°Cで80mWcm-2程度の最高出力密度を達成しているが、高温になるとポリマーの軟化等の影響で性能が落ちる事があり、膜電解質の作製法やガス拡散電極、触媒等の最適化を行う必要がある事が明らかとなった。更に運転出力の増大に伴い、低温運転時の凝縮水によるイオン液体の溶出が問題となってきており、これを防ぐため、カチオンの重合化によるフルオロハイドロジェネートイオン液体の疎水化が検討されている。新しい中温域(100-200°C)での電気化学デバイスへの応用の観点から、アルカリ金属ビストリフルオロメチルスルフォニルアミド塩の混合塩の検討を行った。例えば、Li-Cs2元系の共晶温度は112°C、Li-Cs2元系の共晶温度は110°Cとなる。また、3元系にする事により、更なる融点の低下や液体状態の組成範囲の拡張や低粘性化が可能になる。カソード還元反応はアルカリ金属の析出であり、混合系の場合、析出はNa>Li>K>Csの順でより貴な電位での析出が起こる事等を明らかにした。負極に金属リチウム、正極にオリビン鉄(LiFePO4)を用い、電解質としてLi(20)K(10)Cs(70)TFSI塩を用いた金属リチウム電池が運転温度150°Cで良好な充放電特性を示し、サイクル特性にも優れている事を明らかにした。非環状のフォスフォニウムカチオンが室温で安定なフルオロハイドロジェネートイオン液体を与え、電気化学窓がかなり広いものが存在することが明らかとなった。フルオロハイドロ・ジェネート型燃料電池(FHFC)について、イオン液体中での溶存水素、酸素の拡散定数や溶解度の決定を行った金上での里白金触媒上での酸素還元反応(ORR)について、電位領域によって水を生成する反応に加えて過酸化水素を生ずる副反応が存在し、この副反応には電極へのカチオン吸着が影響していることが明らかとなった。触媒被毒による発電性能の低下を軽減し、さらに熱的安定性を高めるためにはイミダゾリウム系よりもピロリジニウム系のほうが適していることが明らかとなった。この結果を踏まえ、アニオンのHF組成の低いEMPyr(FH)_<1.7>Fとポリマーを複合化し、これを膜電解質として用いた単セルの100°C以上の中温無加湿条件下での試験の結果、従来のイミダゾリウム系よりも高い発電性能を示すことを実証した。フルオロハイドロジェネートイオン液体を電解質に用いた電気二重層キャパシタは、従来の有機電解液系に比べ著しく大きい容量(約150Fg^<-1>)を示し、充電電圧が大きくなるに従って容量が増加する電圧依存性が見られた。耐電圧は2.5V前後であり、低温特性にも優れることが示された。Li, Na, K, Rb, Csのビス(トリフルオロメチルスルフォニル)アミド(TFSA)塩の2元系ならびに3元系状態図を作成し、共晶点を決定した。融点の低下や液体状態の組成範囲の拡張、低粘性化が可能になり、Li(20)K(20)Cs(70)TFSA塩や、Na(10)Cs(90)TFSA
上行弓部大動脈瘤の低侵襲治療を目的とした血管内挿型人工血管システムの研究開発

血管内挿型ステント付き人工血管(ステントグラフト)を、大動脈弓部の目的とする部位に留置するためのステントグラフト運搬用カテーテル(デリバリーシース)の新たな改良を行った。市販のテフロン製デリバリーシース先端部にステントグラフトを格納できるカートリッジ部をもうけるとともに、シース先端をカバーするチップを新しく塩化ビニル系の造影成分の入ったシースダイレーダーから削り出すことにより、弓部大血管のより中枢部にアプローチ可能なデリバリーシースを作製した。本シースの特徴として、1:目的部位に到達後、内筒を固定した状態でアウターシースを引くだけで、ステントグラフトの放出が可能なため、簡便であると同時に留置時のシース位置が安定していること、2:任意の角度にステントグラフトを予め格納可能なため、大動脈弓部の3次元的屈曲を考慮して至適角度にステントグラフトを放出できること、3:先端チップ部にステントグラフト中枢側を固定できる凹部を造設することにより、ステントグラフト放出時の末梢側への移動を防止できること、が挙げられる。本デリバリーシースを用い、平成12年度の本研究に基づいて作製したステントグラフトを大動脈弓部の屈曲を解析することにより作製した血流モデル内に留置する実験を行った。比較的緩やかな屈曲を持つ、高齢者の真性動脈瘤を基にしたモデルにおいては、ステントグラフトをデリバリーシースの先端部に固定することにより、目的とする部位に正確に留置することが可能となった。しかし、若年者の解離性動脈瘤を基にした急峻な屈曲を持つモデルにおいては、弓部大動脈大彎側に対するステントグラフトの追従性が不足するケースが目立ち、更なる研究課題が残されている現状である。教室で経験した胸部大動脈瘤症例50例についてthin-slice helical CTの画像情報を基に3D再構築を行い、大動脈弓部の3次元的屈曲を解析した。その解析結果を基に、胸部大動脈弓部の屈曲に対して良好に追従する金属骨格の基本となる数種類の長さ(25mm、20mm、15mm、10mm)のジグザグステントを最大拡張径50mm、40mm、30mm、20mmとなるように設計し、線材経0.35mm,0.40mm,0.45mmステンレススチール316L(耐久性および耐腐食性)を用いてハンドメイドにより試作した。試作した骨格について、その拡張力、復元力を測定し、至適と考えられる線材径0.45mmで最大拡張経50mm、セグメントの長さ25mm、20mm、のジグザグステントをフォーミングマシンを使用して工作精度を高めて製作し、再度その拡張力、復元力を測定した。完成したステントセグメントを用い、血管に対する追従性と動脈瘤内での安定性、動脈瘤長軸方向に対する保持力を維持しながら、できる限り小口径のデリバリーシースに格納できるような構造を検討し試作を行った。結果として、各セグメント間を2本の同じ長さを持つ線材経0.35mmのステンレススチールストラットにより接合し、各ストラットとステントの接合部ごとに必要な角度をつけることにより、金属骨格全体として大動脈弓部の屈曲に適合しデリバリーシース内は軽度の彎曲のみで格納可能な金属骨格を作製した。この金属骨格に対し超薄型平織りポリエステル人工血管を用いて、中枢側および末梢側のみ強固に固定し、中間のセグメントは人工血管との位置関係を保持する最低限の固定とすることで、血圧の存在可においては金属骨格が事前に設計した角度に復元可能なステント付き人工血管いわゆるステントグラフトを完成させた。平成12年度終了時点で本研究は以上の過程まで進行している。
強電子相関効果の発現するπ―電子系有機化合物の熱力学的研究

本研究は、BEDT-TTF, DCNQI分子からなる2:1塩を対象に、電子相関効果の引き起こす特徴的な絶縁体状態の性質を熱容量測定による熱力学的な手法で解明していく事を目的として計画された。ダイマー性の強い系と非ダイマー系での代表的な物質に着目しその基底状態、周辺の電子状態、さらにそれらの相での低エネルギー励起の振る舞いを定量的に議論した。平成11年度は、特にBEDT-TTF分子のつくる塩の中でダイマー性の強いк-型の構造を持つものを中心に、On-dimerのクーロン相互作用(U)とバンド幅(W)との拮抗によって起こる二次元的な電子系で超伝導・反強磁性絶縁体転移(Mott転移)の境界領域における電子状態に焦点をあてて実験を進めた。BEDT-TTF分子のエチレン基に部分重水素置換をほどこした試料で強磁場下での測定を行い、正常状態の電子熱容量係数γを正確に見積もった。その結果、γは超伝導相の内部深くから、境界に向かって単調に減少していく事が見出された。制御するパラメターがバンド幅(圧力効果)とドーピング量という相違はあるものの、酸化物超伝導体LSCOなどで見られる異常金属相内での擬ギャップ形成と定性的によく似た性質であり、二次元強相関電子系の普遍的な性質であると思われる。平成12年度は、非ダイマー系での測定を中心に、分子間で働く長距離的なクーロン反発Vの効果より電荷秩序の起こる系である(DI-DCNQI)2Ag塩を中心に低温の熱的性質を議論した。その結果、電荷秩序転移そのものには大きな熱的な異常は現れないが極低温領域でスピンの自由度が残り、擬一次元的なスピン励起があることが明らかになった。さらに外場の印加に伴いこの励起は、急速に減少し、8Tで半分程度になることが判明した。このことは、磁場の印加効果が磁場誘起スピンギャップを形成する可能性を示唆している。本研究は、BEDT-TTFやDCNQI分子などからなる有機伝導性錯体の間で、最もバラエティーに富んだ物質群を形成する2:1塩を主たる対象にして、これらの塩で実現する電子間の相関効果が引き起こす特徴的な絶縁化のメカニズムを熱力学的な手法で解明していく事を目的として計画された。本年度は、その中でも特にBEDT-TTF分子のつくる塩の中でダイマー性の強いκ-型の構造を持つものを中心に、ダイマーをユニットとして考えたOn-dimerのクーロン相互作用(U)とバンド幅(W)との拮抗によって起こる二次元的な電子系で超伝導一反強磁性絶縁体転移(Mott転移)の境界領域における電子状態を調べるという前半の課題を中心に実験を進めた。この物質系のうち、κ-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Br塩はBEDT-TTF分子の両端のエチレン基が水素の場合は超伝導相に重水素の場合は反強磁性絶縁相にあるため、エチレン基の部分重水素化による内的な化学圧力制御を通して境界近傍を調べる事が可能である。この様な分子を用いて作成した塩で、超伝導のH_<c2>以上の強磁場下での比熱測定を行い、正常状態の電子比熱係数γを見積もった。

合金や通常の金属間化合物の様に正常相がFermi流体として記述出来る様な場合には、Brinkann-Riceの理論による状態密度の発散的増大が示唆され、V_2O_3などでこの傾向は見出されているが、本実験結果はこうした二次元電子系の場合にはこの描像は破綻している事を示している。この事は、制御するパラメターがバンド幅(圧力効果)とドーピング量という相違はあるものの、酸化物超伝導体LSCOなどで見られる、異常金属相内での擬ギャップ形成と関係があると思われる。非ダイマー系の(DI-DCNQI)_2Ag塩についても現在磁場中比熱の測定が進行中である。平成12年度は、前年度に主として行ったダイマー系のκ-(BEDT-TTF)_2X塩に関する金属-絶縁体転移近傍での測定を継続しながら、研究のもう一つの大きな課題である非ダイマー系での測定にも着手した。これらの塩では、分子間で働く、長距離のクーロン反発Vにより、電荷の秩序だった凍結がおこり、本来とるべき金属的な性質が失われ、絶縁化することが知られている。この中でも、(DIDCNQI)_2Ag系は、分子が一次元的なカラム構造に配列し、約220Kで電荷秩序の形成、より低温領域の5.5Kで反強磁性転移を示す事が知られている。平成12年3月の大阪大学への転任に伴い、小型熱緩和法による測定セルを新たに作成し、大阪大学既設の^3He吸着型冷凍装置にセットアップした。冷凍機の立ち上げと検出系の整備を行い、測定を行った。その結果、(1)5.5Kの反強磁性転移点付近では、大きな熱異常はない、(2)最低温度領域で温度の一乗に比例する項があり、1次元的なスピン励起の存在を示唆する、(3)1K以下の低温領域で分子中のヨウ素の原子核に由来するショットキー熱容量が現れる、という3点が明らかになった。さらに、磁場中での熱容量測定を行ったところ上記(2)の温度に比例する項が、外場の印加に伴い急速に減少し、8Tで半分程度になることが判明した。この事は、1次元的なスピン励起が、磁場の印加により押さえられ、系がより三次元的に変化して行く事を示唆している。一方、220K近辺の電荷秩序形成にともなう相転移点近辺でも、現在までの測定からは大きな熱異常は観測されていない。しかしながら、この温度より低温での広い温度範囲に渡って、非デバイ的な熱容量の振る舞いが見られ、電荷秩序状態中での格子熱容量が通常の場合と大きく異なっている可能性がある事を示唆している。
統語的方法論による文脈自由言語および弱文脈依存言語の正例からの効率的極限同定

自然言語との関わりの深い特殊な性質を満たす文脈自由言語が正例のみから効率的に学習可能であるという最近の先行研究の結果を一般化し,より豊かな文脈自由言語の族,および文脈自由言語では捉えきれないより複雑な言語現象を表現できる弱文脈依存言語の族について,これらを正例から学習する効率の良いアルゴリズムを提案した.さらに,正例に加えてある限定された種類の質問に答える教師を付けることで,より一層表現能力の高い弱文脈依存言語の族を効率的に学習する手法を提案した.自然言語との関わりの深い特殊な性質を満たす文脈自由言語が正例のみから効率的に学習可能であるという最近の先行研究の結果を一般化し,より豊かな文脈自由言語の族,および文脈自由言語では捉えきれないより複雑な言語現象を表現できる弱文脈依存言語の族について,これらを正例から学習する効率の良いアルゴリズムを提案した.さらに,正例に加えてある限定された種類の質問に答える教師を付けることで,より一層表現能力の高い弱文脈依存言語の族を効率的に学習する手法を提案した.Clark & Eyraud(2007)は、substitutabilityと呼ばれる性質を満たす文脈自由言語の部分クラスが多項式時間で正例から学習可能であることを、統語的アプローチによって示した。本研究は彼らの方法論を一般化し、統語的方法論と学習効率との間の一般的な関係を特徴づけることを目指している。本研究では、平成20年度において、substitutabilityの概念を一般化し、各自然数k,1に対してk, 1-substitutabilityという制約を提唱し、この階層構造に対応する文脈自由言語の部分クラスは全て効率的に学習可能であることを証明した。この結果は、reversible言語が正規言語内で階層構造をなし、それぞれが効率的に正例から学習可能であるという古典的な結果の類似をなすものであり、substitutabilityという概念および統語的方法論の発展性と将来性を例証するものである。なお、この証明において重要な、グライバッハ標準形の拡張に関する補題の簡潔な証明は、文法推論の結果とは独立に、形式言語理論上も興味深いものであり、独立に発表されている。また、正例からの極限同定における効率的な学習の定義は学会においても定説はなく、如上の研究を進める前提として、異なる可能な定義の妥当性や関係性について整理する必要があった。そこで、正例からの極限同定に関する一般的な議論を試みるとともに、その議論をvery simple languagesと関連言語クラスの学習に適応して学習効率の議論を深化させた。自然言語や生物配列においては文脈自由言語では記述できない複雑な現象が知られており、このような複雑な構造を扱うことができながら、解析が容易な言語は弱文脈依存言語と呼ばれる。弱文脈依存言語を正例から効率的に学習するアルゴリズムを設計することは重要な課題であるが、研究開始時点では肯定的な成果はほとんど知られていなかった。Clark & Eyraud(JMLR 2007)は、可代入性と呼ばれる性質を満たす文脈自由言語の部分クラスが多項式時間で正例から学習可能であることを示していた。本研究は彼らの方法論を一般化し、閉包特性と学習効率との間の一般的な関係を特徴づけることを目指している。特に平成21年度においては、弱文脈依存言語の学習について研究した。文脈自由言語における可代入性が、正規言語における可逆性の類比として捉えられたように、多重文脈自由言語に対して多次元可代入性の概念を提唱した。各自然数pに対してp次元可代入性という制約を与え、この階層構造に対応する多重文脈自由言語の部分クラスは全て効率的に学習可能であることを証明した。多重文脈自由言語は、最も代表的な弱文脈依存言語であり、本研究成果はこのクラスに関する効率学習の極めて稀有な例となった。また、多重文脈自由言語の形式的性質に関する研究を進め、文脈自由言語において成立していた表現定理および生成定理(Chomsky-Schutzenbergerの定理)が、多重文脈自由言語においても成立することを示した。自然言語や生物配列においては文脈自由言語では記述できない複雑な現象が知られており,このような複雑な構造を扱うことが可能で,解析が容易な言語は弱文脈依存言語と呼ばれる.弱文脈依存言語を正例から効率的に学習するアルゴリズムを設計することは重要な課題であるが、研究開始時点では肯定的な成果はほとんど知られていなかった.本研究では近年の文脈自由言語族の学習に関する肯定的な結果を弱文脈依存言語へ適応し,学習アルゴリズムを一般化することを目指している.昨年度までに,弱文脈依存言語の一種である多重文脈自由言語の特定の部分族が正例から効率的に学習可能であるとの結果を示していたが,平成22年度においては,この結果をさらに発展させ,学習者の学習情報資源として,正例に加え,教師に対し任意の文字列が正しい文であるか否か問い合わせることができるように拡張した場合に,正規言語や従来手法で学習可能であった文脈自由言語を真に含む,非常に豊かな言語族の学習が可能になることを示した.さらに,文脈自由文法と多重文脈自由文法の導出構造の類似点と相違点の分析を通じ,文脈自由言語族の学習アルゴリズムを多重文脈自由言語のそれへと翻訳する一般的な枠組みを提案した.さらに多重文脈自由言語に加え,他の弱文脈依存文法形式である文脈自由木言語などへの拡張を可能にするため,ラムダ計算を用いた抽象的かつ包括的な学習アルゴリズムを提案した.本研究は弱文脈依存言語族学習一般に関する極めて稀有かつ強力な肯定的結果をもたらした.
ドイツと日本における人々の自然観・林業観の形成過程に関する比較研究

本研究は、我が国の森林・林業教育のあり方を考えるヒントを得ることを1つの目的として、ドイツと日本の人々の自然観や林業観の形成過程の相違について把握することを目的に実施したものである。両者の意識の比較は、主として学校を通じてのアンケート調査によって行ったが、一部、一般市民に対するインタビューも試みた。このほか、森林教育や環境教育に関わる実践者から、世代に応じてどのような教育活動を行っているかについても幅広く調査を実施した。4年間の調査でわかったことは、およそ以下の通りである。子供たちへのアンケート調査の結果、ドイツでは10才前後で森に対する意識が変化している様子がうかがわれたが、都市部と農村部の子供では我が国と同様の意識の違いが見られた。また、ドイツの子供は外で遊ぶときのバラエティが広く、様々な場所で多様な自然に触れる経験を子供の頃から積み重ねていることがうかがわれ、この点が我が国の子供たちとの大きな相違点と考えられた。森林局などの行政機関や各地の森林教育施設で実施したインタビュー調査の結果、様々な形でドイツの子供たちが自然に触れる機会や林業活動の関係する森林官と触れあう機会が持てるような配慮がなされていることがわかった。また、森林教育に関するマニュアルも作成されているが、現場に即した実践が重視されていることがわかった。ドイツの大都市(フランクフルト)と中規模都市(フライブルク)の森林利用者の意識には、ほとんど差は見られず、いずれも林業による森林の取り扱いに対して多くの知識と肯定的な理解を示していることがかわった。今回の調査全体を通じて、ドイツの人々の自然観および林業観は、日本入のそれと多くの点で共通点を持っており、両者の違いを国民性の違いに求めるのではなく、ドイツの森林教育の実施体制や制度から学ぶべき点が多いことが再確認された。本年度は、ドイツと日本を比較する調査の予備段階として、フライブルク大学の森林教育研究室でドイツにおける森林教育の現況についてヒアリングを行うとともに、中規模都市であるフライブルク市と大都市であるドイツ北部のハンブルク市の周辺を中心に、森林教育・自然教育に関わる野外教育施設を視察し、自然教育、森林教育の概況を把握した。フライブルク大学でのヒアリングでは、ドイツにおける森林教育は、将来、環境教育のなかに位置づけられるべきであること。ドイツ人が森林や林業についての理解が深いということは、フライブルク市の知識階級の一部を除いて必ずしも当てはまらず、人々の林業に対する懐疑的な感情も存在すること、等の研究者としての判断がうかがえた。シュトゥットガルトにあるハウス・デス・バルデスという森林教育施設では、5感で体験できる展示や、ハンズオン展示がふんだんに取り入れられていること、林業の役割についても森林官の部屋と業務で使用する書類の見本が展示されるなど、森の仕事のイメージを伝える努力がなされていること、さらに森林の伐採(択伐)における選木方法について、室内で実習できる模型が作られており、現地森林での実際の選木実習とあわせて、森林の取り扱い(森林施業)について市民が詳しく理解できるハードとソフトが用意されていること、等がうかがえた。ハンブルクの環境教育施設では、行政が施設を管理しながら、運営はBUND(ドイツにおける有力な環境保護団体の1つ)があたっており、子どもに対する環境教育をはじめ、NPOが多彩な野外教育活動を展開していることがわかった。また、地域の自然や森林の歴史を伝えることを重視していることがうかがえた。この他、わが国における森林教育の調査手法についても予備アンケートを実施するなどして検討した。今年度は、ドイツで実施するアンケート調査票の作成を現地(フライブルク市)と打ち合わせながら実施するとともに、新たな調査対象地を探索するためベルリン市を訪問し、市の状況を把握し、またベルリン自由大学で資料の収集を行った。フライブルク市では、市内の小学校を訪れ、アンケート調査票の内容について校長先生等からコメントをもらいながら修正作業を行った。

その結果、たとえば森林、公園、緑地という概念が、ドイツ人と日本人でイメージするところが微妙に異なるなど、質問項目や選択しにおいて配慮すべき点が予想以上に存在することがわかった。また、調査の実施方法についても市の教育委員会を通して行うこととしたが、予想に反して許可がもらえない学校(ギムナジウム等)があり、調査方法の一部見直しが必要なことがわかるとともに、新たな中規模都市を調査地として探索する必要が生じた。こうした状況を踏まえてドイツ訪問後、Eメール等を通じて研究代表者、分担者間でアンケート調査票の修正作業を完遂させ、現地協力者を通して、フライブルク市で学校アンケートを実施している。また、アンケート調査票の邦訳作業も開始した。ベルリン市の調査では、ベルリン自由大学の教員および邦人留学生等から市民の状況について聞き取り調査を行い、同市には多くの民族が在住し、宗教も多様であることから、大都市における自然観や林業観に関する市民意識の把握を目的とする調査には適していないことがわかった。ベルリン自由大学の教員から大都市の調査地としてフランクフルト市の推薦を受け、現在、同市での調査について検討中である。本年度は、ドイツ・フライブルク市およびその周辺でアンケート調査を実施し、回収したデータを集計するとともに、アンケート対象校(3校)について、児童・生徒および学校教員へのインタビュー調査を実施した。また、大都市部のアンケート調査を実施するため、フランクフルト教育研究所を訪問し、調査への協力を要請した。また、カールスルーエの森林教育施設、ヘッセン州森林局でもヒアリング調査をおこなった。さらに、日本語化したアンケート調査票を調整し、盛岡市、二戸市、松山市、東京都の小中学校、高等学校(普通科高校と農業高校)をいくつか選定し、アンケート調査を実施した。フライブルク市およびその周辺での学校アンケートを分析した結果、市街部にある学校と農村部にある学校で、生徒の意識に違いが見られた。すなわち、市街部では子どもの学年があがると、森の木を伐ることに対して否定的な反応を示す割合が多くなるのに対し、農村部では身近に林業に触れる機会があるためか学年があがるにつれて否定的な反応が少なくなる結果が示された。また、アンケート調査で、ドイツの子どもたちの遊び場に草地が多かったため、草地が何を指すかを子どもへのインタビューで確認したところ、これは日本の児童公園にあるような芝地ではなく、主として牧草地であることがわかった。また、ドイツの子どもは外で遊ぶときのバラエティが広く、様々な場所で多用な自然に触れる経験を子どもの頃から経ているものと推察された。カールスルーエの森林教育施設でのヒアリングでは、森林教育の内容はバイエルン州が作成したマニュアルを参考にしながら、地域や対象となる人々の条件にあわせて独自のやり方を考案・実施しているとのことであった。また、ヘッセン州森林局でのインタビュー調査では、フランクフルトのような大都市圏でも周辺に豊かな森林が存在し、子供たちはごく自然に森で遊ぶ体験を持っている可能性が示唆された。
地球観測情報の高次処理に関する研究

本課題は衛星による地球観測デ-タに対して、(1)知識ベ-スなど各種人工知能的手法を適用した統合的デ-タ解析手法の開発、(2)観察対象の分光、空間及び時間情報に基づく環境現象のモデル化及びシミュレ-ション手法の開発、(3)多様な利用目的及び莫大なデ-タ量を効果的に取扱うためのデ-タベ-ス及び情報利用システム手法の開発、を目的として実施したもので、本年度は3カ年の研究期間の最終年度にあたる。デ-タ解析に関しては、下田、松山、藤村、坂内等があたり、衛星デ-タをもとに地表被覆物の種類判別や地理情報を含めた統合的解析システムに関して、分光情報のみならず空間情報、多時期情報、地理情報、Dempster&Shaferの判定基準を導したアルゴリズムを提案して、システムの開発及び事例解析による評価を行った。環境現象のモデル化及びシミュレ-ション手法に関しては、横山、川田、吉田らがあたり、降水流出モデル時空間記述モデル化手法、モンテカルロ法による地形起伏効果のシミュレ-ション手法、レ-ダ高度計デ-タを参照した地形情報判読手法の開発及び評価実験を行った。デ-タベ-スに関しては、高木、日下があたり、NOAA衛星のAVHRR利用におけるデ-タ圧縮及び補正、海洋、気象情報の自動抽出システム手法の開発、陸域情報の自動認識管理システムなどの開発を行った。以上の成果は、リモ-トセンシングデ-タが持っている空間、分光、時系列性の特徴を十分に利用したものであり、従来の手法に比べてより詳細で効率的処理が行えること、また取扱うデ-タ量の増大についても情報処理技術の進歩を前提として十分実施可能であるとの評価を得るにいたった。
シングルドメインSi(001)2×1表面上のGeのエレクトロマイグレーション

:本研究課題の目的は、超高真空中でシングルドメインSi(001)表面を作成し、その表面上に吸着させたGe原子の電界・電流による移動現象(エレクトロマイグレーション)を調べることである。観察は、既存の走査電子顕微鏡を使用するため、本研究費補助金は主に試料の作成部分と試料に与える電界・電流および温度のコントロール部分の作成に使用した。まず、下地のシングルドメインSi(001)表面は、面方位が精度よく決定されたSi(001)ウェファを超高真空中で加熱清浄化した後にSiをホモエピタキシャル成長して作成する。このSiをエピタキシャル成長させるためのSiの蒸着源を作製した。またGeは既存のKnudsenセルを使用して蒸着を行うこととしたが、安定した蒸着を行うためには、Knudsenセルの精密な温度コントロールが必要となる。そこで温度コントロール可能な電源システムの製作を行った。具体的にはKnudsenセルの温度をW-Re熱電対でモニターし、その温度が一定になるように電子温度調節器を使用してヒーター電流のコントロールを行うシステムである。実際のGe蒸着膜厚の評価はまだ行っていないが、Knudsenセルの温度は期待通りの精度で制御することができた。次にエレクトロマイグレーションを調べる時に試料に与える電界・電流のコントロールシステムを作製した。このシステムは、実際に試料に電流・電界をあたえる電源、試料の温度をモニターするデジタルマルチ温度計、およびそれら電源、温度計を制御するデスクトップコンピューターからなる。このうち本研究補助金は、デジタルマルチ温度計の購入、コンピューターと電源・温度計間のインターフェース、システムを制御するためのソフトウェアの開発のために使用した。作製したシステムを用いて実際に試料へ電界・電流をかける実験を行ったが、電流、温度、通電時間などを期待どうりに制御することができた。以上のようなシステムの構築を行い、下地Si(001)表面のシングルドメインを作成し、Geの蒸着に関する予備実験の段階まで行った。現在、エレクトロマイグレーションの実験を行う準備を進めている。
背面入射中性子反射率法による省電力IC配線用銅めっき膜のその場観察構造評価

本研究では、Cu電気めっき膜について薄膜形成過程から製膜後の継時変化全般で中性子反射率法および、斜入射中性子回折法を使って組成、密度、界面構造、結晶性評価のその場観察を行う。それによってCuめっき膜の形成メカニズムを解明し、Cuめっき膜の電導性向上への知見を得て省電力配線の実装に向けたプロセス設計提案を行うことを目的とする。
巨核球分化の分子生物学的解析:多核化のメカニズムと細胞周期

巨核球の多倍数体化の機序を解明するため,第一段階としてヒドロキシウレア(HU)による巨核球系細胞株CMKの同調培養系を確立し,以下の結果を得た.CMKはPMAの存在下で増殖が抑制され,巨核球の分化を強力に誘導するが,前以てHUでG1/S期に同調したCMKでは,培養開始時(0時間)にPMAを添加するとG2期(6-8時間後)に,13時間後(G1早期)に添加するとG1後期(添加後6-8時間)に一過性に細胞周期が停止した.この細胞周期の停止に一致して細胞周期調節因子として知られるサイクリンA,B,D1のdown regulationが認められた.いずれの場合も同時に巨核球の分化マーカーである血小板膜糖蛋白GPIIb/IIIa発現が強力に誘導されたことから,GPIIb/IIIa発現は,巨核球細胞周期の停止と密接に関連することが推測された.ノーザンブロット解析では,非刺激CMKに発現しているGATA-1が細胞周期に同調して変動し,S期とG1後期に発現が上昇した.S期早期(0時間)にPMAで刺激すると,刺激後6-10時間の時期にGATA-1発現が非刺激対照細胞に比し著明に亢進した.さらにG1早期(培養13時間後)に刺激すると,22-26時間の時期にGATA-1発現が亢進し,いずれの時期もGPIIb/IIIa発現が強力に誘導された.これらの結果から,細胞周期特異的なGATA-1発現は,GPIIb/IIIa発現すなわち巨核球分化に重要な役割を果たすことが示唆された.これらの実験と並行して,巨核球系分化因子の探索を続けていたが,最近,ヒト未分化甲状腺癌細胞株培養上清から,新規蛋白を純化し,遺伝子クローニングにもほぼ成功し,発表準備中である.巨核球の多倍数体化の機序を解明するため,第一段階としてヒドロキシウレア(HU)による巨核球系細胞株CMKの同調培養系を確立し,以下の結果を得た.CMKはPMAの存在下で増殖が抑制され,巨核球の分化を強力に誘導するが,前以てHUでG1/S期に同調したCMKでは,培養開始時(0時間)にPMAを添加するとG2期(6-8時間後)に,13時間後(G1早期)に添加するとG1後期(添加後6-8時間)に一過性に細胞周期が停止した.この細胞周期の停止に一致して細胞周期調節因子として知られるサイクリンA,B,D1のdown regulationが認められた.いずれの場合も同時に巨核球の分化マーカーである血小板膜糖蛋白GPIIb/IIIa発現が強力に誘導されたことから,GPIIb/IIIa発現は,巨核球細胞周期の停止と密接に関連することが推測された.ノーザンブロット解析では,非刺激CMKに発現しているGATA-1が細胞周期に同調して変動し,S期とG1後期に発現が上昇した.S期早期(0時間)にPMAで刺激すると,刺激後6-10時間の時期にGATA-1発現が非刺激対照細胞に比し著明に亢進した.さらにG1早期(培養13時間後)に刺激すると,22-26時間の時期にGATA-1発現が亢進し,いずれの時期もGPIIb/IIIa発現が強力に誘導された.これらの結果から,細胞周期特異的なGATA-1発現は,GPIIb/IIIa発現すなわち巨核球分化に重要な役割を果たすことが示唆された.これらの実験と並行して,巨核球系分化因子の探索を続けていたが,最近,ヒト未分化甲状腺癌細胞株培養上清から,新規蛋白を純化し,遺伝子クローニングにもほぼ成功し,発表準備中である.