hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
感染症例のポリクロ-ナル抗体を利用した熱帯熱マラリア原虫の防御関抗原の解析

そこで、マラリア流行地であるス-ダンにおいて、さまざまな流行形態を示す地域から、それぞれ数十から百余の血清を採取し、血清供与者の病歴と照合させて血清を選別し、WBにより抗体と、原虫抗原分子との反応をみたところ、日本人患者血清と原則的に同じ結果がえられた。以上の事実は、熱帯熱マラリア抗原分子47kDは、流行地、非流行地を問わず患者の感染初期に産生される抗体が反応すること、したがってこの知見を流行地の血清疫学に利用することによって最近おこったマラリアの流行を血清学的に認知することが可能であることが判明した。次のステップとして47kDがどのサブクラスの抗体の産生を誘発しているのかについてしらべる予定である。以上の成果は、マラリア流行地の疫学解析に具体的に有用なあたらしい技術を具体的な形で提供すると同時に、現在行き詰り状態といわれるマラリアワクチン研究にも有用な情報を提供する結果につながるかもしれない。前年度の研究においては、日本人輪入マラリア症例およびス-ダン流行地住民から血清を集め、おのおのの血清が分画されたマラリア原虫抗原分子とどのように反応するかにつきウエスタンブロット法によりしらべ、その結果、熱帯熱マラニア原虫の47kD分子が現在およびごく最近の感染を知るうえに有用な原虫分子であることが想定された。この抗原分子に対する生体の応答を研究することは、マラリアの感染初期に展開される免疫現象を解明する上で重要である。さらに実用的見地から、現におこっている感染、もしくは、極く近い過去においておこった感染を特定するための免疫検査法を開発する上にも、47kD抗原分子の研究がひつようである。平成2年度は、47kD抗原の特性を分子レベルにおいて追及する研究がおこなわれ、その分子をコ-ドしている遺伝子の一部の構造が解明された。その過程は以下のとおりである。(1)培養熱帯熱マラリア原虫からmRNAが抽出され、純化された。(2)得られたmRNAを鋳型としてcDNAが合成され、EcoRlによって離断されたファ-ジλgtllに組換えられた。(3)組換えファ-ジを、E.coli Y1090に吸着させcDNAライブラリ-を作製した。(4)10^5の組換えクロ-ンから、マラリア原虫抗原47kD分子に強く反応するヒト血清を使って130クロ-ンを選別し、血清と特に強い反応がみられた56クロ-ンを単離した。(5)単離されたクロ-ンのcDNAは、pUC118に組換えれられ、1本鎖のDNAが用意された。(6)単離されたひとつのクロ-ンの1本鎖のDNAについて、Dideoxy法による塩基配列解析がおこなわれ、遺伝子の一部の構造が解明された。(7)すでに報告された遺伝子との構造類似性について検索した結果、得られた遺伝子はまだ報告されていない構造をもつことが判明した。その構造は一部アフリカ・トリパノソ-マのVSG遺伝子との類似性があることも解明された。
アミノ酸置換の導入による耐熱性酵素の高度熱安定化

我々は、部位特異的変異操作を利用したアミノ酸置換による酵素耐熱化のための3つの設計基準を作成した。即ち、(1)相同性の高い領域のアミノ酸は置換しない。(2)統計処理データに基づいて酵素安定化に寄与するアミノ酸置換を導入する。(3)立体構造に基づき、内部疎水性を高め、ヘリックス構造を安定化するアミノ酸置換を行なう。我々は、好熱菌Bacillus stearothermophilus CU21株由来の耐熱性中性プロテアーゼ遺伝子をクローン化し、既にその塩、基配列とアミノ酸配列を決定している。本酵素の一次構造と他の中性プロテアーゼ一次構造を比較した。特に、耐熱酵素として有名なサーモライシン(中性プロテアーゼ)とは85%の相同性を示し、フレームが完全に一致していた。従って立体構造が既知のサーモライシンを例にとり、我々の中性プロテアーゼの三次構造を推定すると共に、上記分子設計基準に従ってそのアミノ酸置換を試みた。Glyl44をAlal44に置換した場合、予想通り耐熱性が更に高まった変異酵素が得られた(MI変異)。逆に、Thr66をSer66に置換した場合には、予想通り耐熱性が低下した変異酵素が得られた。このM3変異にM1又はM2(Gly61→Ala61)の変異を導入した二重変異酵素M13やM23の耐熱性は回復しなかったが、三重変異酵素M123の耐熱性はある程度回復した。この様に複数のアミノ酸置換が同時に協同的に作用して耐熱性が上昇する場合もあることが明らかになった。
我が国理工系大学の国際競争力強化に向けた教育・研究システム構築に関する調査研究

国際競争力の強化の面から、諸外国の状況を調査・把握し、教育、研究、社会貢献、国際交流のそれぞれの観点から多面的に考察し、今後の取組むべき方策を提言した。海外大学の調査は平成1415年度にかけて米国、英国、オランダ、スイス、中国、シンガポール、タイ、マレーシアで実施し、それぞれの大学での取り組みを整理、併せてその他の主要大学の状況をインターネット等で調査した。その結果、国際競争の激化や流動化傾向の中、各大学は教育システムの充実・強化に特に力を入れていることが明確となった。例えば、海外の主要大学との連携、優秀な教員の海外からの招聘、大学院教育におけるインターンシップの重視、英語によるすべての講義、学生の能力に応じたカリキュラムの複数編成などを実施し、また、入学選考方法を改善し、教育内容の充実を図り、留年を認めない厳しい制度等によって卒業時に高いレベルの技術取得を可能とし、国内外の優秀な学生の獲得を目指している。我が国の理工系大学においても、国立大学の法人化などを契機に、学長のマネージメント強化や競争的環境の醸成など様々な取組みを行っているが、まだまだ不十分であり、十分な国際競争力を維持しているとは言い難く、今後の急激な少子化等を踏まえると危機的な状況である。21世紀は大学を取り巻く環境においてもグローバル化が一層進み、厳しい競争と技術革新が絶え間なく生まれることが予想されている。今後、我が国の理工系大学で取組むべき方策としては、まず第1に、国際水準の理工系教育を実施し世界に通用する理工系人材を育成することである。特に大学院教育の実質化と研究者養成、高度専門職養成、研究技術マネージメント人材養成など目標に応じた教育内容を明確にし、実践的なインターンシップの実施などによって、基礎基盤となる学力と専門分野で秀でた技術力を持ち、グローバルな競争の中で力を発揮できる人物の育成が必要である。1.アジア地域の理工系先進大学の現地調査以下のアジア4ヶ国の8大学について、大学の政策決定者(具体的には国際関係担当副学長等)と面談し、各大学の国際競争力強化のための方針、戦略また問題点につき聴取し、意見交換した。(1)11月26日シンガポール-シンガポール国立大学、ナンヤン工科大学(2)1月1418日中国-精華大学、大連理工大学(3)1月2731日タイ-チュラロンコン大学、タマサート大学(4)2月1720日マレーシア-マラヤ大学、マルチメディア大学2.国際会議出席11月26日シンガポールで開催された「第2回ASEM教育ハブ全体会議」に出席し、アジア・欧州の主要大学の学部長、主要国政府高等教育政策担当者等の参加者と、大学間交流促進のためのネットワーク、学生交流促進プログラム等について議論を行なった。3.国内大学の現地調査海外大学との比較分析のため、以下の2校の調査を実施した。(1)3月19-20日九州大学(2)3月26-27日大阪大学4.現地調査の評価分析それぞれの地域の大学の現状把握を行い、その結果を比較整理するとともに、問題点を抽出した。また、別途、欧米を中心とした主要大学の状況について資料の収集を行なった。(20大学)以上の結果を総合的に評価した。海外大学の調査は平成1415年度にかけて米国、英国、オランダ、スイス、中国、シンガポール、タィ、マレーシアで実施し、それぞれの大学での取り組みを整理、併せてその他の主要大学の状況をインターネット等で調査した。

その結果、国際競争の激化や流動化傾向の中、各大学は教育システムの充実・強化に特に力を入れていることが明確となった。例えば、海外の主要大学との連携、優秀な教員の海外からの招聘、大学院教育におけるインターンシップの重視、英語によるすべての講義、学生の能力に応じたカリキュラムの複数編成などを実施し、また、入学選考方法を改善し、教育内容の充実を図り、留年を認めない厳しい制度等によって卒業時に高いレベルの技術取得を可能とし、国内外の優秀な学生の獲得を目指している。我が国の理工系大学においても、国立大学の法人化などを契機に、学長のマネージメント強化や競争的環境の醸成など様々な取組みを行っているが、まだまだ不十分であり、十分な国際競争力を維持しているとは言い難く、今後の急激な少子化等を踏まえると危機的な状況である。21世紀は大学を取り巻く環境においてもグローバル化が一層進み、厳しい競争と技術革新が絶え間なく生まれることが予想されている。今後、我が国の理工系大学で取組むべき方策としては、まず第1に国際水準の理工系教育を実施し世界に通用する理工系人材を育成することである。特に大学院教育の実質化と研究者養成、高度専門職養成、研究技術マネージメント人材養成など目標に応じた教育内容を明確にし、実践的なインターンシップの実施などによって、基礎基盤となる学力と専門分野で秀でた技術力を持ち、グローバルな競争の中で力を発揮できる人物の育成が必要である。
美術品輸送における基礎的研究 -出土金属製品をモデルケースとして-

本研究の14年度は、以下のことを行い研究・実験を進めてきた。13年度走行実験の考察において、試験供試体へのひずみ・加速度による負荷とも美術品専用車(トラックエアサスペンション仕様)が他の二種類の輸送手段より勝っていることが確認できた。しかし、美術品専用車と乗用車・商用車タイプとの比較を中心に行なったためホイルベース等の条件の差が明確ではなかった。そのため基礎データを取るため新たにトラック(板バネ式サスペンション)と比較走行実験を行なった。試験供試体は13年度と同種のもので素材は鉄のフラットバーを選択した。1つは現状の形状を使用し、データ測定を行った。もう1つは、長尺遺物の現状を考えフラットバーを分割、保存処理の際使用するエポキシ樹脂により接着を行い試験供試体とした。また上記の条件で脆弱化(錆化)させた試験供試体も作製した。それと共に従来の二種類の車種でも走行実験を行なった。試験供試体の設置条件を前・中・後方部に荷姿方向を進行方向・横方向に設定し、梱包状態と直置きの条件を作り、データの収集を行った。その結果、梱包状況は従来のウレタンフォームと衝撃吸収シート(主成分:ポリウレタン樹脂)による緩衝材の効果を比較し両方において負荷の軽減と考えられる強振動の緩和、微振動の軽減の効果を確認することが出来た。トラックでの比較走行実験では特に荷室最後部の重力加速度が大きかったが板バネに比べエアサス車は十分に衝撃を緩和していることを確認した。また、トラックにおいては荷室内での同軸上横方向(右・真中・左)の設置位置によって衝撃が異なることも確認したが、車両の個体差によるものかどうかは確認できなかった。本研究の13年度としては、以下のことを行い研究・実験を進めてきた。先ず試験供試体の作製を行った。素材は鉄のフラットバーを選択し、試験供試体の寸法設定は出土金属製品の長尺遺物(太刀・剣等)を想定し、長さ1m・幅3.8cm・厚み6mmとした。試験供試体は、走行実験のため2種類の形状を選択し作製した。これらの試験供試体の他に来年度使用する脆弱化した(錆化)試験供試体を作製した。これらの試験供試体を使用し、実際に走行実験を行い、基礎データの収集を行った。走行実験では、三種類の走行手段を選択し実施した。その三種類は、美術品専用車(トラックエアサスペンション仕様)・ワンボックス商用車・ワンボックス乗用車を使用することでより実際の輸送に近い条件を創出することと、今後博物館等で自ら輸送することをも考え条件設定を行った。その結果、梱包状況においてはウレタンフォームによる緩衝材の効果と考えられる強振動の緩和、微振動の軽減の効果を確認することが出来た。またブレーキ時に発生したと思われる前方への重力移動も梱包材による緩和が確認された。エポキシ樹脂により接着した試験供試体での実験結果は、想定していた通り接着部分に負荷が生じたことを確認した。来年度は脆弱化させた供試体により走行実験を行い、基礎データの収集とともに13年度データを含め総合の考察を行っていきたい。
インターフェロンの肝発癌抑制効果の解析と臨床応用への基礎的研究

ウイルス性慢性肝障害に対するI型インターフェロン(IFN)治療の過程でIFNの癌細胞に対する作用機序を検討することが重要な課題と考えられた。そこで、癌細胞増殖抑制効果を指標にしてINFの肝癌細胞に対する作用を検討した。その結果、IFNにより増殖が強く抑制される細胞とあまり抑制されない細胞が認められた。この抑制効果の高い(高感受性)細胞と、低感受性細胞を用いて、シグナル伝達物質interferonregulatoryfactor(IRF)-1の遺伝子変化と発現量の違いをみた。高感受性細胞ではIRF-1 mRNAの発現が高く、低感受性では発現量が少なかった。そこで、IRF-1遺伝子変化の有無を検討したところ、IRF-1 genomeにrearrangementをきたす違いが考えられるため、Bam HI siteの違いをintron部に追究した。その結果intron8の部位に低感受性株にのみ認められるBam HI siteを見出した。健常人末梢血DNAの検討から、この変異は個体に見られるsingle nucleotide polymorphysm(SNPs)であると思われた。しかしこの変異のみでは発現量の違いを説明できないため、さらにプロモーター部分を増幅し、クローニング後sequenceを行った。その結果データベース上の-500bpまでの位置に4点のSNPsを見いだした。このSNPsを含む約500bpのプロモーター部位をベクターに組み込み、高感受性株、低感受性株それぞれに導入して、ルシフェラーゼアッセイを行ったところ、プロモーター活性に有意な差が認められた。すなわち、インターフェロンに対する薬剤感受性を規定するSNPsであることが考えられた。本年度の研究計画に基づいて、インターフェロンα(IFN-α)のヒト肝癌細胞に対する作用をin vitroにて検討した。2) IRF-1遺伝子の関与に関する検討IFN-α添加により増殖抑制効果の容易に得られる高感受性細胞群HCC-T,HCC-M,HepG2となかなか抑制されない低感受性細胞PLC/PRF/5を比較したところ、interferon regulatoryfactor-1(IRF-1)DNAの再構成がPLC/PRF/5だけに認められた。低感受性細胞PLC/PRF/5ではIRF-1mRNAの発現が高感受性細胞に比較して1/10量に低下していた。また、IFN-αを添加後の発現量は1/5量に低下していた。すなわちDNA再構成のみらねる細胞ではIRF-1mRNA発現量が低下しているという相関が認められた。以上の成績はTadaetal.Int.J.Oncol.1998;13:1207-1216に発表した。IFN-α添加により、E-cadherin蛋白の発現が細胞膜に増加した。同様にcatenin分子の中のβ-cateninが膜に発現した。核内にβ-cateninの発現が増加しないことから、Wntシグナル伝達系の活性化が生じているわけではないことが判明した。また、検討したヒト肝癌細胞にはβ-catenin遺伝子のエクソン3にあるhot spotに変異は認められなかった。すなわちIFN-αはこれら接着分子の発現を上昇し、肝癌細胞の同種細胞からの遊離を抑制することから、転移を抑制する可能性のある薬物と考えられた。これらの成績は現在投稿中である。癌細胞増殖抑制効果を指標にしてインターフェロンの肝癌細胞に対する作用を検討した。抑制効果の高い(高感受性)細胞と、低感受性細胞を用いて、シグナル伝達物質であるinterferon regulatoryfactor(IRF)-1の遺伝子変化と発現量の違いをみた。高感受性細胞ではIRF-1mRNAの発現が高く、低感受性では発現量が少なかった。前年度の研究から、IRF-1genomeにrearrangementをきたす違いが考えられたため、BamHI siteの違いをintron部に追及したところ、intron8の部位に低感受性株にのみ認められるBamHI siteを見いだした。

健常人ボランティア末梢血DNAの検討から、この変位は個体に見られるsingle nucleotide polymorphysm(SNP)であることが判明した。さらに、プロモーター部位を増幅し、クローニング後sequenceを行ったところ、データベース上の-500bpまでの位置に4点のSNPを見いだした。このSNPを含む約500bpのプロモーター部位をベクターに組み込み、高感受性株、低感受性株それぞれに導入して、ルシフェラーゼアッセイを行ったところ、プローモーター活性に有意な差が認められた。すなわち、インターフェロンに対する薬剤感受性を規定するSNPであることが考えられた。現在、健常人のリンパ球を用いてSNPとインターフェロンの感受性の関係について検討中である。
近世天皇の地位・権能に関する政治史的研究

本年度は、論文・研究ノートを2本、学術書への寄稿1本を行い、あわせてこれまでの公表論文等を課程博士学位申請論文「日本近世国家の確立と天皇」としてまとめる作業を行った。その結果、近世の天皇は単に「形式」として存在したのではなく、人間として明確な意思は有しており、時にはそれが江戸幕府の行動を束縛していたことが判明した。また将軍徳川家光は、朝廷の中枢部を構成する公家高官の人選に強い関心を抱いており、人柄と健康状態を重視する形で自ら内々に人選を行っていたことも明らかとなった。従来、天皇・朝廷の行動が幕府に影響を及ぼすという事態は、近世後期以降の特徴とされてきた。しかし、同様の事態は近世前期(17世紀)より確認できることであり、なかでも寛永6年(1629)の後水尾天皇による突然の譲位は、幕府に事前の了解なく皇位が動いてしまった事件として、徳川将軍家に衝撃を与えた。以後、江戸幕府は、皇位の掌握と天皇の人格的意思(「叡慮」)の捕捉・制御に努めるが、容易には実現できなかったことが判明している。このことをふまえて私は、17世紀以降の政治過程は、幕府が天皇の人格と向き合う緊張関係を常に内包した過程としても捉えられると主張してきた。また、従来の研究では、公家たちも「形式」的な存在とされてきたが、将軍徳川家光が公家高官を任ずるに際し、人柄と健康状態を重視した事実は、公家高官が単なる「形式」的な存在ではなく、近世の体制に明確に位置づけられた存在であったことを示している。このように私は、徳川将軍家と天皇・朝廷との関係を軸に、政治史的方法を用いながら研究を進めた。その成果は、平成15年度課程博士学位申請論文「日本近世国家の確立と天皇」としてまとめ、大阪大学大学院文学研究科へ提出した。本年度は、研究計画に基づき、先行研究の成果の再検討を意図しつつ、近世前期における朝幕関係と天皇・朝廷の実像解明を目的とし、複数の観点・方法による研究を遂行した。具体的には、まず皇位をめぐる重要な節目(譲位・即位など)において、天皇の意思(叡慮)はどのようにあらわされ、それに幕府がとのような対応を示し、そこにいかなる幕府の政治的意図を読みとることができるのかを検討した。成果は「寛文期の『叡慮』と江戸幕府」(『ヒストリア』第182号、2002年11月)であり、そこでは、幕府にとって寛永期以来の政治的課題であった「叡慮」の取り扱いに着目し、寛永期の朝幕間で提起され、取り組まれた「叡慮」の制御という課題が後代にどのように持ち越され、前進があったとすれば、どの部分で前進したのかとうい点について、とくに寛文期の朝幕関係に着目し、幕府の動向として顕著な老中板倉重矩の上洛の目的と当該期の朝廷で発生した「禁闕騒動」の解決過程との関連性を軸に説明した。次に、近年重視される後水尾天皇について、従来不明であった近世前期政治史における同天皇の政治的位置変動の解明を行い、その成果は論文「寛永期における後水尾天皇の政治的位置」(『日本史研究』第484号、2002年12月)として発表した。さらに、公家高官任官の実現過程にも着目し、近世前期の公家高官任官について、とくに摂関・大臣任官の実現過程とそこでの天皇・上皇・摂家・諸家の動向、幕府の関与のあり方を検討した。研究ノート「近世前期の公家高官任官過程とその特質」(『史學雜誌』の掲載決定済)がそれであり、そこでは、朝幕「融和」体制を可能とした仕組み、そこでの幕府の動向と天皇・朝廷の権能のあり方を解明した。
ドイツにおける多元的文化論の成立と展開

1現代の多民族社会に関する文化論的、社会学的研究文献を収集し、それらの理論的背景を調査した。とくに、タギエフが指摘する、文化多元論的傾向(差異主義および新人種主義と呼ばれる思潮)において、対立するイデオロギーが同一の根拠をその議論において用いるという一見矛盾した現象を調査の中心とした。2平成11年度に収集した研究文献にもとづき、ゲオルク・フォルスターおよびヴィルヘルム・フォン・フンボルト、アレクサンダー・フォン・フンボルトの著作から、人類の文化的、民族的、人種的多様性に関する記述を抽出、整理し、かれらの多元論的世界認識がどのようなものであるかを理論的に再構成した。3ドイツ語圏において、ヘルダーからフォルスターやフンボルト兄弟を経て文化的多元論が成立した理論的経緯、歴史的条件を考察し、その特徴と欠陥を明らかにした。4 1で得られた結果と3の成果をあわせて、ドイツ語圏において成立・発展した文化的多元論が、現代の移民問題や人種間対立を考える際のフレームワークとしてどの程度有効かを考察した。その結果、18世紀後半から19世紀にかけて、主としてヨーロッパ外世界を把握するために考案された文化的多元論は、その成立時の歴史的条件に深く制約されており、そのためヨーロッパの内と外の世界が混淆するという形で進行している現代ヨーロッパの多民族・多文化社会に適用した場合1で指摘したような矛盾が生じるのだ、という結論に達した。1ヘルダーに関する研究文献を、とくにその歴史・社会理論的な側面を中心として、収集・分析した。3 2で作成したデータベースをもとに、ヘルダーの文化的多元論の再構成および考察をおこなった。4平行して、ヴィルヘルム・フォン・フンボルト、アレクサンダー・フォン・フンボルト、ゲオルク・フォルスターに関する研究文献の収集を進めた。
^<136>Xeのニュ-トリノ放出を伴わない二重ベ-タ崩壊の検出

本年度の計画は、(1)光電子増倍管の交換、キセノンガスの再純化、(2)装置の調整及び較正、(3)オンライン解析プログラムの製作、(4)取得デ-タによるバックグランド低減化法の開発、(5)連続観測によるデ-タの集積及び解析、等々であった。光電子増倍管を交換し、チェンバ-にキセノンガスを充填した状態で、回路系の動作確認を終了した後、キセノンガスを純化器を通してチェンバ-内の冷却器で冷却しながら液化させ、チェンバ-内に液体キセノンを徐々に充填した。この純化の過程だけでは、電離箱を正常動作させるには不十分であるため更に純化を続行させ、同時に電離箱をテスト信号で較正していると、高電圧の印加及び測定回路系のSN比の向上に、妨げとなるものが液体中に混入していることが判明した。これは純化器を通じてキセノンガスを液化させたため純化器中のゲッタ-の微粉末が液体中に混入したことによる。そこで、キセノンを再度回収し、装置を解体洗浄した。また、これまでの数回にわたる液化テストでキセノンガスの純度を大幅に劣化させてしまったことが分かっており、現在、鋭意ガスの純化に取り組んでいるが、本年度の計画は大幅に遅れて、(4)及び(5)の計画が進んでいない。しかしながら、本研究の一部を成するものであるが、レ-ザ-を用いた液体キセノン中の二重ベ-タ崩壊娘同位体( ^<136>Ba)検出の準備が、並行して進行しており、超微量(数旧)の同位体検出に見通しがでてきた。従って、科学研究費補助金の研究期間内には研究を終了させることはできないが、本研究を更に続けて来年度内には終了させたいと計画している。
高機能ステント工学の開発:要素材料・要素技術とディバイス化

本研究で開発したstentは、従来の血管拡張機能に加えて、生体の組織圧を軽減し、且つ生物学的に血栓形成内膜肥厚を抑止する技術か重畳して組み込まれている。具体的には、(I)ステント部分1)骨格基材:従来の素材であったステンレス鋼にかわって金.2)加工技術金ステントは電鋳(金メッキ浴から電気メッキ)法によって作製.3)形状設計金ステントのパターニングは感光性樹脂を用いて光リソグラフイ技術.4)DDS機能チオール化ヘパリンの固定と空気酸化によるゲル層形成.(II)グラフト部分1)グラフト:エキシマ・レーザで微細孔をあけた多孔化セグメント化ポリウレタン・エラストマー薄膜の作製2)DDS機能ヘパリン等を含む光反応性人工細胞外マトリックスによるゲル層固定化および光造形法による微細立体構造以上の要素材料・技術をアッセンブルしてデパイス(Gold Sient及びCovered Gold Stent)を作製して、人工的に動脈硬化モデルを作製した生体(ブタ冠動脈、ウサギ頚動脈)にて検証する。DDS機能として、血液接触面にはヘパリン徐放化を、組織接触面には平滑筋細胞の増殖を抑制する薬剤および遺伝子(Naked plasmid or Adenovirus vectorを用いる)を組み込んだstentを開発でき、目的を達成した。・電鋳法と光加工技術を組み合わせて金をステンレス棒に析出させてステントを作製した。・通電量、析出膜厚、パターンおよび焼きなまし温度・時間を変えて、市販と同等の力学的強度を有するステントが作製できた。・ウサギ動脈に移植し高い開存性を得た。・コーティング材料として光反応性ゼラチンを分子設計し、これにヘパリンを用いることによって抗血栓性を付与した。・ドラッグ・モデルとしてローダミン・アルブミンを用いると、経時的に血管内腔から外側へ薬が拡散した。・遺伝子導入の実験を行っている。・通電量、析出膜厚、パターンおよ焼きなまし温度・時間を変えて、市販と同等の力学的強度を有するステントが作製できた。・LacZ遺伝子導入したアデノウィルスをゲルに封入し、in vitroおよびin vivoで徐放・発現を確認した。本研究は新しい設計概念、新しい成型加工技術および構造化およびドラッグ・デリバリー・システム(DDS)の搭載を可能にした高機能ステントを開発することを目的としている。ステント骨格部分とステントを被覆したグラフト部分からなるステント・グラフト(stent graft)あるいはカバード・ステント(covered stent)から構成されている。本年度は、Covered Graftについてセグメント化ポリウレタン薄膜をエキシマ・レーザで微細孔の多孔化の最適設計(孔径、孔密度)を行い、一方、光反応性のゼラチン、ヘパリン、ヒアルロン酸はそれぞれ分子中に光反応性基(ベンゾフェノン)を導入した。この光反応性細胞外マトリツクスを血液接触面に塗布し、組織接触面には内皮細胞に特異的な成長因子(VEGF)を混合塗布し、これを内外面から紫外線照射によりゲル化・固定化した。新たに開発した光造形技術と生分解性材料による立体微細構造を組織接触画に作製した。生理活性物質(naked plasmidを含む)が徐放させた。コーティング材料として光反応性ゼラチンを分子設計し、これにヘパリンを用いることによって抗血栓性を付与した。ドラツグ・モデルとしてローダミン・アルブミンを用いると、経時的に血管内腔から外側へ薬が拡散した。LacZ遺伝子導入したアデノウィルスをゲルに封入し、in vitroおよびin vivoで徐放・発見を確認した。
精密電気化学重合による単一分子ワイヤ超格子の創成

我々は、電気化学を用い液相中で1本の導電性高分子を長さ・密度・方向・形を電気パルス印加により制御しながら大面積に形成させる新しい技術"電気化学エピタキシャル重合"を開発した。この技術はモノマー(分子細線原料)を含んだ電解質溶液中において、ヨウ素原子で表面修飾した原子平坦金属電極にパルス電圧を印加することにより、基板の表面原子配列に沿ってモノマーの逐次的な電解重合を起こさせ単一分子細線を形成させる原理に基づいている。二つの異なるモノマー分子、酸素に含むチオフェン(C80MT)と酸素を含まないチオフェン(C8MT)を用いて、多段的電気化学エピタキシャル重合を行い、単一分子ヘテロ接合の形成に成功した。ヨウ素-金(111)表面に形成させた異種分子細線の電子状態や表面運動について詳細に検討した。C80MT部分の細線はトンネル分光より、表面で金属状態を取ること、C8MT部分の細線は1eVのバンドギャップを持つ半導体であることが明らかになった。以上から形成したヘテロ接合細線は、金属と半導体の接合からなる分子細線であることが明らかになった。更にヘテロ結合部分の表面でのSTM像の経時変化を追うと、C80MT部分は表面に強固に吸着しているのに対し、C8MT部分は弱い吸着により、表面で首ふり運動をすることが分かった。C8MTの表面運動に関わらず、2種類の細線の接合点は切れることなく安定に存在することが確かめられた。以上より2種類の分子細線接合の電子的、及び表面運動を明らかにすることが可能になった。電気化学は液相中に溶解させた物質を外部電場で制御しながら基板に堆積させることが出来る有効なナノ構造構築法である。これまで電気化学的手法により金属や分子のナノワイヤの形成が報告されてきた。しかしながら単一分子レベルでの極微ワイヤ構造の作成には成功していない.我々は、電気化学を用い液相中で1本の導電性高分子を長さ・密度・方向・形を電気パルス印加により制御しながら大面積に形成させる新しい技術"電気化学エピタキシャル重合"を開発した。今年度は二つの異なるモノマー分子、酸素に含むチオフェン(C80MT)と酸素を含まないチオフェン(C8MT)を用いて、多段的電気化学エピタキシャル重合をを行い、単一分子ヘテロ接合の形成を行った。はじめに、酸素を含まないモノマーC8MTを含んだ電解質溶液中で電極上にワイヤーを重合させる。次に電極を取り出し、酸素を含むモノマー分子C80MTを含む電解質に浸漬させて重合することによりヘテロ接合を単一分子レベルで形成させた。STMで表面を観察したところ、2種類の分子ワイヤの結合が観測された。更に、3連結、多連結ワイヤも観測された。以上から異種接合分子ワイヤの構造をSTMを用いて明らかにすることに成功した。我々は,電気化学を用い液相中で1本の導電性高分子を長さ、密度、方向、形を電気パルス印加により制御しながら大面積に形成させる新しい技術"電気化学エピタキシャル重合"を開発した。この技術はモノマー(分子細線原料)を含んだ電解質溶液中において,ヨウ素原子で表面修飾した原子平坦金属電極にパルス電圧を印加することにより,基板の表面原子配列に沿ってモノマーの逐次的な電解重合を起こさせ単一分子細線を形成させる原理に基づいている。前年度に,二つの異なるモノマー分子,酸素に含むチオフェン(C80MT)と酸素を含まないチオフェン(C8MT)を用いて,多段的電気化学エピタキシャル重合をを行い,単一分子ヘテロ接合の形成に成功した。

今年度は,ヨウ素-金(111)表面に形成させた異種分子細線の電子状態や表面運動について詳細に検討した。C80MT部分の細線はトンネル分光より,表面で金属状態を取ること,C8MT部分の細線は1eVのバンドギャップを持っ半導体であることが明らかになった。以上から形成したヘテロ接合細線は,金属と半導体の接合からなる分子細線であることが明らかになった。更にヘテロ結合部分の表面でのSTM像の経時変化を追うと,C80MT部分は表面に強固に吸着しているのに対し,C8MT部分は弱い吸着により,表面で首ふり運動をすることが分かった。C8MTの表面運動に関わらず,2種類の細線の接合点は切れることなく安定に存在することが確かめられた。以上より2種類の分子細線接合の電子的,及び表面運動を明らかにすることが可能になった。
GelMA-RFと骨芽細胞を併用した新規骨再生足場材料の開発

ゼラチンメタクリロイル(以下、GelMA)に、マウス骨芽細胞株KUSA-A1を内包しリボフラビンおよびトリエタノールアミンを光感受性物質として添加しゲル化した。通常用いられる、紫外線と1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン(Irgacure2959)によってゲル化した場合と比較し、培養1日および4日後の細胞生存率は有意に高かった。また三次元培養により、培養日数の経過に伴い、細胞が凝集していく様子が認められ、生体内を模倣している可能性が示唆された。また、通常の二次元培養と骨関連遺伝子の発源を比較したところ、有意に発現が上昇しており、分化誘導なしでもGelMA内での三次元培養により、骨形成を促進していることが示唆された。リボフラビン単体では歯科用光照射機でのゼラチンメタクリロイル(GelMA)のゲル化は不可能であった。原因をアミン化合物の不足と考え、トリエタノールアミンを添加したところ、GelMAのゲル化が確認できた。また、リボフラビンートリエタノールアミン含有ゼラチンメタクリロイルに細胞を内包しゲル化したところ、内部での細胞の生存を確認した。機械的強度の実験として、圧縮弾性率の計測を行ったところ、紫外線と1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン(Irgacure2959)とほぼ同等の強度を示した。in vivoの実験においてはラットの大腿骨を用いて、慢性的な骨欠損の作製に成功し、ゼラチンメタクリロイルを移植すると骨再生が促進することが確認された。可視光を用いたGelMAのゲル化および内包した細胞の生存を確認した。ゼラチンメタクリロイルの作製が安かった点、試薬等が以前の残りを予備実験に使用できたため。対照群として、紫外線とIrgacure2959を用いてGelMAをゲル化させ比較するため、紫外線照射器が必要となった。レンタルおよび見積もりの結果、LED型の紫外線照射器を購入することとなった。他には細胞増殖や分化確認のための試薬を購入予定である。
大規模災害に対するレジリエンスを強化するためのネットワーク機能自律回復技術

情報ネットワークは極めて重要な社会基盤であり,大規模災害による壊滅的な被害を受けた場合であっても,迅速に機能回復が行われる「レジリエンス性」を確保することが望ましい.本研究では, (1)大災害直後の混沌とした状態からのネットワーク秩序回復技術,および(2)高度なネットワーク機能のレジリエンスを確保する技術の確立という二つの観点から無線端末,有線機器を含めた総合的なネットワーク機能回復技術およびネットワーク性能向上技術を検討した.評価実験の結果,提案技術は有効であることを確認した.本研究では,大災害時の壊滅状況化でも残存機器のみでネットワーク機能を迅速に自律回復するレジリエンス機構を実現することが目的である.大規模な災害が発生した場合に,ネットワークインフラに依存しないアドホックネットワーク(AN)は,災害時であってもネットワークを構築して通信を実現できる可能性がある.一般的に,ANを構成するノードは電源を持たず,バッテリーで駆動するノートパソコンやスマートフォンなどの端末である.ノードの消費電力を抑えなければ,ANを構成する多くのノードがバッテリー切れになってしまい,その結果として非常に疎なネットワーク構造となる.これは,ネットワーク内に存在する端末の通信到達性の低下につながってしまう.この解決策の1つとして,端末の通信可能距離を最小限に抑えることが考えられるが,通信可能距離の抑制は,AN内に存在する端末の通信到達性の低下につながる.全ての端末が情報を送受信する環境を作り出すことと,可能な限りネットワークの消費電力を抑えることはトレード・オフの関係にあるが,「通信到達性の確保」と「ネットワークの長寿命化」の両立を実現することは,アドホックネットワークにおける重要な課題である.本年度はこの問題を解決するために,端末数を考慮した通信到達性の確保と端末の低消費電力を両立する通信半径の導出方法を示し,実際の通信環境を考慮した上で,通信半径に対しての電力消費量とGoodputの関係を調査した.その結果,提案方式から通信半径を見積もると,省電力化と高いGoodputを両立することが可能であると分かった.また,ANにおける電力消費抑制効果を目的とした自律分散クラスタリングにおいて,階層化ルーティングを考慮した評価を行い,スループットおよび消費電力において非常に有効であることを示した.情報ネットワークは極めて重要な社会基盤であり,大規模災害による壊滅的な被害を受けた場合であっても,迅速に機能回復が行われる「レジリエンス性」を確保することが望ましい.本研究では, (1)大災害直後の混沌とした状態からのネットワーク秩序回復技術,および(2)高度なネットワーク機能のレジリエンスを確保する技術の確立という二つの観点から無線端末,有線機器を含めた総合的なネットワーク機能回復技術およびネットワーク性能向上技術を検討した.評価実験の結果,提案技術は有効であることを確認した.本研究では,大災害時の壊滅状況化でも残存機器のみでネットワーク機能を迅速に自律回復するレジリエンス機構を実現することが目的であり,平成24年度において,以下の2つの課題について,基本方式検討,シミュレーションによる効果確認を行った.課題(1)大災害直後の混沌とした状態からのネットワーク秩序回復技術災害時において,円滑な災害復旧活動を支援するためにはネットワーク機能がいち早く回復することが必要である.この課題に対し,アドホックネットワークを主体としたネットワークが有用であり,特にネットワークの負荷分散を目的としたクラスタ形成技術に焦点を当てる.本研究で提案した自律分散構造形成技術により,他の自律分散クラスタ方式よりも時定数で30倍以上高速な収束速度を実現することが分かった.またノード群の移動に伴うネットワーク同士の離合集散などの大規模なネットワーク構造の変化に対して,漸近安定性を保証する技術を提案し,長時間安定した構造を作りだすことができることを確認した.課題(2)高度なネットワーク機能のレジリエンスを確保する技術提案する自律分散構造形成技術によって形成されたクラスタ上でデータのルーティング(階層ルーティングの一種であるHi-TORAを利用)を行い,その時の消費電力量,及びデータの情報収集能力について評価した.その結果,他の自律分散クラスタリングと比べて,ネットワークの生存時間,およびSinkノードが受信した総データ量の点において優位であることを確認した.本研究では,大災害時の壊滅状況化でも残存機器のみでネットワーク機能を迅速に自律回復するレジリエンス機構を実現することが目的である.最終年度においては,以下の2つの課題について,方式検討,シミュレーションによる効果確認を行った.課題(1)大災害直後の混沌とした状態からのネットワーク秩序回復技術災害時において,気球やヘリコプターなどの浮遊物にAPを取り付けて,避難所周辺や災害現場などへ移動させるなど,適当な位置にAPを移動させる技術が注目されている.本課題では,災害時における限られた資源の中で,出来る限りのスループット向上を目指し,モバイルAPとユーザが協調移動するAP選択法の提案を行った.特性評価の結果,より現実的な環境を想定した場合においてもシステムのスループットが飛躍的に向上することを示した.課題(2)高度なネットワーク機能のレジリエンスを確保する技術ネットワーク機能のレジリエンスを確保する上で,スループットの予測は重要な課題である.本研究では,端末の分布を考慮したマルチレート環境におけるAPの高速スループット予測法を提案し,ネットワークシミュレータNS2を用いてマルチレート環境において測定されたスループットと提案方式で得られる予測値とを比較評価した.その結果,予測されたスループットはシミュレーション値と比べて非常に近い値を実現することを確認した.また,無線LAN環境において,データフレームの衝突を回避することで合計スループットの向上を目指した結合振動子の同期現象に基づくMAC制御方式を提案し,既存のMAC制御方式との比較を行った.

その結果,提案方式は既存方式と比べて,APアクセス時における衝突が大幅に減少し,システム全体のスループットが大きく向上することを確認した.情報ネットワーク災害時の壊滅状態にあるネットワーク環境において非常に重要な「通信到達性の確保」と「ネットワークの長寿命化」の両立を実現した提案方式は,本来の目的の1つ(高度なネットワーク機能のレジリエンスを確保する技術)に沿った課題解決のためのアプローチであり,その有効性を示すことができた.また,自律分散クラスタリング方式の提案においても,消費電力抑制,ネットワークの長寿命化,スループット(グッドプット)の向上を実現することを示した点で研究目的に沿っており,大きな成果を得られた.また,上記課題それぞれについて成果の一部を電子情報通信学会の研究会,国際会議において発表しており,概ね計画通りに進捗している.課題(1)大災害直後の混沌とした状態からのネットワーク秩序回復技術本課題は,ネットワーク機能の迅速な回復を支援するためのメタプロトコルの技術研究に位置づけられ,研究実績で述べたように,迅速なネットワーク構造の生成およびネットワーク構造の安定化の2点において概ね成果を得ている.課題(2)高度なネットワーク機能のレジリエンスを確保する技術ネットワーク機能の具体的な評価尺度(ネットワーク機能回復速度,可到達性改善効果,ネットワーク寿命)に関して評価を行い,研究実績で述べたように提案方式の有用性を示すことができた.また,上記課題それぞれについて成果の一部を電子情報通信学会の研究会および論文投稿,国際会議において発表しており,概ね計画通りに進捗していると考えられる.提案方式を実環境上で利用するには様々な課題が残っている.より複雑なネットワークモデル端末の配置(ランダム配置,非対称ネットワーク)や位置情報を利用したルーティングプロトコルを導入した場合などの一般的なネットワークモデルを考慮し,より現実的な消費電力モデルを用いて評価を行う必要がある.課題(1)大災害直後の混沌とした状態からのネットワーク秩序回復技術前年度実施した課題(1)におけるシミュレーション実験結果をふまえてネットワーク秩序の回復技術をモバイル端末に実装し,実機での実証実験を行う.具体的には,アドホックネットワークの自律分散的クラスタリング技術による階層構造形成に関する実験を行い,提案するネットワーク秩序回復技術における効果を明らかにする.課題(2)高度なネットワーク機能のレジリエンスを確保する技術有線端末(サーバ機能),無線端末(アドホックネットワーク)を含む
miRNAを指標としたALS患者運動神経細胞でのTDP-43機能喪失仮説の検証

筋委縮性側索硬化症(ALS)では,運動神経細胞において,核蛋白TDP-43の核内からの消失を認める.よって病態機序として,TDP-43のmRNAやmiRNAに対する機能喪失による運動神経細胞死,が提唱されている.しかし,TDP-43の核内局在が消失したALS患者運動神経細胞にて,TDP-43のRNAに関連する機能が低下しているかは明らかでない.本申請ではmiRNAの安定性を利用し,核内局在の消失したALS患者運動神経細胞でのTDP-43機能を評価することを目的とする.本年度は,運動神経細胞におけるTDP-43機能を反映するmiRNA発現変化の同定を試みた.申請者はすでに,神経系の細胞特異的にTDP-43発現を低下させたTDP-43コンディショナルノックアウトマウスを使用した検討を行っており,野生型に比して,9個のmiRNAで有意な発現変化を確認している.一方,マウスとヒトでは,TDP-43がmiRNA発現に与える影響が異なる可能性がある.そこで本年度は,ヒトiPS細胞より分化させた運動神経細胞を対象とした検討を行うための,分化誘導法の検討を行った.既報に従い分化誘導を行い,結果,運動神経マーカーであるChATやHb9の発現を,RT-PCR法やウェスタンブロット法にて確認した.また,TDP-43遺伝子をノックアウトしたヒト運動神経細胞の作製に備えるため,AAVS1遺伝子座に,ドキシサイクリン誘導性にCas9タンパクを発現するためのカセットを挿入したヒトiPS細胞を樹立し,これが運動神経細胞に分化することを確認した.筋委縮性側索硬化症(ALS)では,運動神経細胞において,核蛋白TDP-43の核内からの消失を認める.よって病態機序として,TDP-43のmRNAやmiRNAに対する機能喪失による運動神経細胞死,が提唱されている.しかし,TDP-43の核内局在が消失したALS患者運動神経細胞にて,TDP-43のRNAに関連する機能が低下しているかは明らかでない.本申請ではmiRNAの安定性を利用し,核内局在の消失したALS患者運動神経細胞でのTDP-43機能を評価することを目的とする.本年度は,運動神経細胞におけるTDP-43機能を反映するmiRNA発現変化の同定を試みた.申請者はすでに,神経系の細胞特異的にTDP-43発現を低下させたTDP-43コンディショナルノックアウトマウスを使用した検討を行っており,野生型に比して,9個のmiRNAで有意な発現変化を確認している.一方,マウスとヒトでは,TDP-43がmiRNA発現に与える影響が異なる可能性がある.そこで本年度は,ヒトiPS細胞より分化させた運動神経細胞を対象とした検討を行うための,分化誘導法の検討を行った.既報に従い分化誘導を行い,結果,運動神経マーカーであるChATやHb9の発現を,RT-PCR法やウェスタンブロット法にて確認した.また,TDP-43遺伝子をノックアウトしたヒト運動神経細胞の作製に備えるため,AAVS1遺伝子座に,ドキシサイクリン誘導性にCas9タンパクを発現するためのカセットを挿入したヒトiPS細胞を樹立し,これが運動神経細胞に分化することを確認した.
小林好日による東北方言通信調査資料の整備と分析

伝統的方言が急速に衰退する現在、従来のような方言話者への面接調査は困難になっており、近い将来、方言研究は過去の資料を元に行われると予想されている。一方、戦後の方言研究は、明治・大正・昭和期の貴重な資料を放置してきた。方言を含む日本語の研究を発展・継続させるために、調査資料が失われないうちに、過去の調査資料を積極的に分析対象とした方言研究を始める必要がある。本研究は、旧東北帝国大学教授・小林好日による「東北方言通信調査票」約7,500冊を整理・入力・公開することで調査データを後世へ引き継ぎつつ、分析結果を論文化することで現代の面接調査では得られない言語事実や方言史を解明することを目的とする。
沖縄県産野菜ゴーヤの花粉保存技術の確立

沖縄県の農産物の主要品目であるゴーヤ(Momoridica charantia L.)は一年を通じて県内全域で生産されている。しかし、冬春期の特に1-2月は雄花の花粉形成能が極端に落ちるために、授粉が上手く行かなくなり、生産量が低下する。あらかじめゴーヤの花粉を保存しておき、この時期に利用することが出来るようになれば、この課題の解決に貢献できると考えられる。そこで、本研究では、ゴーヤ花粉の最適な保存条件(封入方法および保存温度・期間)を検討した。葯裂開後のゴーヤ花粉を採取し、薬包紙に包み、真空包装機を用いて、空気、窒素および真空条件下で封入した。封入後、それぞれの花粉は4°Cあるいは-25°Cで1および3ヶ月間保存し、花粉発芽率を測定後、実際に交配を行い、結実率および収穫したゴーヤの品質(重量、長さ、色等)を調査した。その結果、保存前、90%近い花粉発芽率が観察できた。保存28日後、-25°Cはほとんど発芽率に変化はなかったが、4°Cでは50%未満の発芽率しかなかった。しかし、4あるいは-25°Cで28日間保存した花粉を授粉した所、結実率に差は見られなかった。また、果実品質においても保存花粉を用いた場合と対照区で差は見受けられなかった。更に、花粉を3ヶ月間保存した場合、-25°Cで保存した場合、生じた果実の品質は対照区と差がない品質のゴーヤを生じ、3ヶ月間の保存が有効である事が分かった。以上の結果から、ゴーヤ花粉は、4°Cで1ヶ月間、-25°Cで3ヶ月間、保存しても、結実率および果実品質は当日採取した花粉を用いた場合と変わりなく使用できる事が分かった。沖縄県の一部で、ニガウリにおける葯の未裂開および花粉の非生産性に関する問題がある期間は約2ヶ月間であるため、4°Cよりも-25°Cでの保存が有効であることが示唆された。
ES細胞と神経幹細胞の両者で機能するエンハンサーの同定とその分子メカニズム

私たちは多能性、自己増殖性等、ES細胞と神経幹細胞の間で共通している性質を明らかにすることを目標としているが、その目標達成の為の手掛かりをえるためには、これら幹細胞で共通に機能する発現調節領域を同定することが重要であると考え本研究課題に取り組んだ。まず、Sox-2遺伝子がES細胞と神経幹細胞の両者で発現することから、この遺伝子の近傍にはそのような性質を持ったエンハンサーが存在するのではないかと考えた。また、私たちは、この遺伝子のES細胞での発現を司る発現調節領域として2つのエンハンサー(SRR1,SRR2)を同定していたという経緯から、これらエンハンサーが神経幹細胞の中で機能するか否かを検証した。事実、ES細胞からの神経細胞のin vitro分化系、neurosphere法、子宮内胎児脳への電気穿孔法によるレポーター遺伝子の導入法により解析した。その結果、SRR1,SRR2いずれにおいても、ES細胞の場合と同様、神経幹細胞の中で未分化状態特異的に機能し、分化誘導後にはその活性が消失するということが明らかになった。また、詳細なミュータント解析から、少なくともSRR2に関しては、これら2種類の幹細胞で全く同一のコア配列を介して機能していることが明らかになった。これらの結果を踏まえ、私たちは、以下のように考えている。すなわち、SRR2はES細胞ではOct-3/4-Sox-2複合体によりそのエンハンサーの未分化状態特異的活性が保たれている。一方、神経幹細胞では、DNA側のエレメントとしては同一の配列が用いられているが、そこにはSox-2タンパク質がBrn1等の脳で発現するオクタマー因子と複合体を形成し作用していると考えている。さらに、SRR2エンハンサーに関しては、トランスジェーニックマウスを用いた解析も行った。その結果、SRR2はマウス個体の中でも神経幹細胞で機能することが確認できた。但し、脳全体の神経幹細胞でSRR2が機能するのではなくて、終脳の中の腹側に位置する領域に存在する神経幹細胞で特異的に機能することが明らかになった。私たちは幹細胞共通の性質を規定している分子の機構を明らかにする上での手掛かりを得るために、少なくとも2種類以上の幹細胞で機能するエンハンサーを同定することが必要であると考えている。そこで、私たちは、転写補助因子Sox-2をコードする遺伝子がES細胞並びに神経幹細胞で発現することから、この遺伝子の近傍には、そのような性質を持つエンハンサーが存在するのではないかと考えた。以前、私たちは、この遺伝子のES細胞の未分化状態での活性を指標に2つのエンハンサー(SRR1とSRR2)を同定していたので、まず、これらのエンハンサーの神経幹細胞での機能を検討した。そして、ES細胞の神経系の細胞への分化を用いた実験系、neurosphere法、子宮内胎児脳への電気穿孔法によるレポーター遺伝子導入法等により、SRR1、SRR2いずれのエンハンサーも神経幹細胞でも機能することを明らかにした。これらエンハンサーの神経幹細胞での活性は、ES細胞での場合と同様、細胞が多能性を保っている状態に特異的であり、神経あるいはグリア等、分化した細胞では機能しなかった。また、興味深いことに、少なくともSRR2に関しては、これら2種類の幹細胞で全く同一のコア配列を介して機能していることが、各種変異DNAを用いた実験から明らかにした。

これらの研究結果は現在、Mol.Cell.Blol.にin pressであり、本年5月に掲載される予定である。私たちは多能性、自己増殖性等、ES細胞と神経幹細胞の間で共通している性質を分子のレベルで明らかにすることを目標としている。その為の手掛かりを得るためには、これら幹細胞で共通に機能する発現調節領域を同定することが重要であると考え本研究課題に取り組んだ。昨年度までに、ES細胞でのSox-2遺伝子の発現を司るエンハンサーとして同定した2つのエンハンサーSRR1,SRR2がいずれも神経幹細胞でも同様に機能することをES細胞からの神経細胞のin vitro分化系、neurosphere法、子宮内胎児脳への電気穿孔法によるレポーター遺伝子の導入法により明らかにした。また、詳細なミュータント解析から、少なくともSRR2に関しては、これら2種類の幹細胞で全く同一のコア配列を介して機能していることを明らかにした。私たちは、以前、ES細胞ではSRR2はOct-3/4-Sox-2複合体の作用によりそのエンハンサーの未分化状態特異的活性が保たれていることを証明しているが、上記の結果から、神経幹細胞では、SRR2は、Sox-2タンパク質がBrn1等の脳で発現するオクタマー因子と複合体を形成し作用しているのではないかと考えた。そして、私たちは今年度、Brn1,2,4にSRR2を活性化する潜在的能力があるか否かを検討し、事実、これらのタンパク質がいずれもそのような能力を有することを証明した。また、SRR2エンハンサーのトランスジェーニックマウスを用いた解析も行った。その結果、SRR2はマウス個体の中でも神経幹細胞で機能することが確認できた。但し、興味深いことには、SRR2は脳全体の神経幹細胞で機能するのではなくて、終脳の中でも、腹側に位置する領域に存在する神経幹細胞で特異的に機能することが明らかになった。さらに、この領域特異性は、それぞれの領域におけるBrnタンパク質の発現量、並びにSRR2エンハンサーへの結合性の違い(ChIPアッセイによる検証)により説明できることを明らかにした。
地球化学的方法による本邦各地火山の活動状況の総合観測

桜島火山では、これまで続けてきた火口から放出され大気中に拡散した火山ガス中のHC1、【SO_2】両成分の連続測定、同島南西部の持木地区におけるボーリング孔での自動ガスクロマトグラフによる連続観測、同海岸に噴出する温泉ガスの定期観測をこれまでに引き続き実施した。火口からのガスについては、今年度のHC1/【SO_2】の値は年平均1.6で、昨年度の値の約2倍で、特に7月の月平均値は2.4と著しく大きな値であった。このことは今年度の桜島火山の活発な爆発活動(年間452回)と対応したものである。またボーリング孔での【H_2】ガス濃度は6月中旬から7月中旬にかけて著しく増大し、8月以降の大量の火山灰を放出した活動の前兆とも考えられる変化が認められた。一方持木海岸に噴出する温泉ガス中の【H_2】ガス濃度には特に大きな変化が見られなかった。昭和52年に噴火した有珠火山は、現在もなお700°C以上の噴気活動が続いており、噴気活動の減衰は著しく遅いことが判明した。十勝岳は1985年5月8月に3回の小噴火を起したが、活動中の火山ガスに較べ、活動終了後の8月21日に採取したガスは、活動の衰退を示す組成に変化した。また雌阿寒岳、樽前火山の調査では、火山ガスの温度、噴出状況、化学組成などから、1974年に較べ両火山共やや活動度が弱まったと考えられる。草津白根火山における火山ガス、湖沼水、河川水、温泉水などのくり返し観測の結果、1982-1983年噴火後も山頂火口内、山頂北側斜面で活発な噴気活動が続いており、まだ活動が沈静化していないことを示している。火山地帯で使用できる可搬型ガスクロマトグラフを試作し、現地でのテストの結果、若干の改造で実用化できる装置ができた。また地温や還元性ガス成分の連続観測用の安価で携帯に適したデータ収録装置も昨年度に引き続き改良し、実用化の見とおしが立った。