hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非シクロオキシゲナーゼ経路と考えられる海産プロスタノイドの生合成経路の解明

沖縄県石垣島近海に生息する軟体サンゴClavulariaviridisはclavulone類など60種を超える多様な構造のプロスタノイド(PG)を産生しこれらの一部は抗腫瘍活性を示す。さらに、これらの構造上の特徴は、これらが哺乳類のPG類のようにアラキドン酸(AA)にシクロオキシゲナーゼが関与して生合成されたと考えるには多くの矛盾点を含んでいる。このことはすでに米国のCorey教授らによって指摘され、彼らは生合成類似反応実験の結果などからclavulone類などC.viridisが産生するPS類はAAにリポキシゲナーゼ(LOX)が作用して生合成されることを提唱していた。そこで筆者は、この仮説を実証することは動物が持つ新たなPG類の生合成経路の発見となることから以下の研究を行った。上記の生合成類似反応反応実験を再現し、生成物の構造を検討したところ生成物(8-hydroperoxyeicosatetraenoic aidおよびpreclavulone-A)は鏡像異性体混合物であることが明らかとなり、さらにこの生合成へのLOXの関与強く示唆された。そこで、C.viridisのcDNAライブラリーを用いてLOX遺伝子のスクリーニングを行って550bpのLOX-アレンオキシド合成酵素(AOS)のDNA断片を得た。さらにこれをプローブとしてAOS-LOX融合タンパク質の遺伝子(アミノ酸数:1066)を単離した。現在この遺伝子の発現と、発現されたタンパクの酵素機能の解明を行っている。本研究の結果、C.viridisのPG生合成経路に関与すると考えられるAOS-LOXをコードする遺伝子が増幅、単離された。さらに、それらの塩基配列とこの遺伝子の発現によって生成するタンパクのアミノ酸配列を明らかにすることができた。本結果は学術論文として専門雑誌に投稿し現在審査中である。平成16年7月25日30日に沖縄県石垣島近海で軟体サンゴClavulariaviridisを採取し空輸して実験室内の水槽で飼育し、本研究に用いた。昨年度までに軟体サンゴのプロスタノイド生合成に関与すると考えられるリポキシゲナーゼ(LOX)をコードする遺伝子の断片(550塩基対)を得ているので、このDNA断片をプローブとしてスクリーニングを行いLOX遺伝子を単離し、1066残基のアミノ酸をコードする全塩基配列(3585塩基対、Gene Bank, Accession No. : AB188528, Protein ID : BAD89999)を決定した。この遺伝子はLOXのみならず、アラキドン酸にLOXが作用して8-hydroperoxyeicosatetraenoic acid (8-HPETE)を生成した後に作用してプロスタノイド骨格の形成に関与すると考えられているアレンオキシド合成酵素もコードしており、この生合成経路の中核を成す酵素をコードしているものと考えられる。現在、この遺伝子をSf9細胞に導入し、その発現を試みている。上記の研究と平行して、この軟体サンゴポリプから得た粗酵素系を用いた生合成実験を行い、これまでに放射性同位体ラベルのアラキドン酸を用いた実験によりその存在が示唆されていた生合成中間体、8-HPETEおよびプロスタノイド骨格を持つpreclavulone-A (PCA)がこの実験系によりアラキドン酸から生成することを各生成物を単離して各種機器分析を行うことにより明らかにした。さらに、この軟体サンゴのプロスタノイド生合成に特徴的なカルボキシル基のメチルエステル化が生合成経路上でPCAの生成以降に起こることを示唆する結果も得た。以上の結果について学術誌への論文の投稿を準備中である。軟体サンゴClavularia

viridisは特異な構造のプロスタノイドを産生し、これらは哺乳類のプロスタグランジン類とは異なってリポキシゲナーゼ(LOX)が関与した生合成経路で生合成されると考えられている。平成16年度は、この軟体サンゴからこれに関与すると考えられるLOXおよびアレンオキシド合成酵素(AOS)をコードする遺伝子を単離し1066残基のアミノ酸をコードする全塩基配列[AOS-8R-LOX(123 kDa)、3585塩基対、Gene Bank, Accession No. : AB188528,Protein ID : BAD89999]を決定した。上記と平行して平成16年度はこの軟体サンゴポリプから得た粗酵素系を用いた生合成実験を行い、アラキドン酸から生合成中間体と考えられる8-hydroperoxyeicosatetraenoic acid(8-HPETE)とpreclavulone-A(PC-A)が生成することを確認した。そこで平成17年度はこの8-PHPETEとPC-Aを精査したところ両者はいずれも鏡像異性体混合物であるという興味深い結果を得た。本研究結果の一部については専門学術誌(Lipids)に論文として投稿し、現在審査中の段階である。
畳み込みを利用した膜構造の形態解析

面的な広がりを持つ構造物を畳み込む,或いは畳み込まれた構造物を展開するという手法は建物の合理的な施工,解体,展開型・可変形状型構造の開発などの分野で様々な応用が考えられてきている.宇宙工学の分野では宇宙展開型アンテナ,太陽電池パネル,ソーラーセイルなどへの応用を目指し,多くの畳み込みパターンが提案されている.本研究は平面材の折り畳みパターンの構造を明らかにするため,「折紙的アプローチ」の有用性に着目し,折りの数理に関して得られている成果を膜構造の折り畳みに応用しようとするものである.実際の膜材料はせん断変形,曲げ変形,ねじれ変形を伴うが,本研究では問題を明確化するため,これらの変形は生じないものとし,膜の幾何学的変化を折線により接続された剛体的平面により生じるものと仮定する.本年度行った研究の流れは(1)板の固有曲げモードから折線を抽出し折面化する手法の提案(2)実際に可折条件を満たすような折線を調整する手法の開発(3)得られた折線を基に剛体的畳込み経路解析を行うというものである.本年度は研究の最終年度として膜構造の折線構造に対する折紙的なアプローチによる解析法を提案した.以下にそれぞれ得られた知見をまとめる.1.弾性マトリクスを用いた曲げモードに基づく折線パターンの抽出法を提案した.2.平坦可折条件を整理した.3.剛体可折判定法を提案した.4.提案した平坦可折条件を満たす折線の構成法は幾つかの折りパターン例を可折面化するものの,まだ適用範囲が限定される.5.提案した剛体可折判定法は,導出では必要条件にすぎなかったが,多くの解析例から正しく剛体可折性が判定できることが分かった.今後の課題として1.固有値が畳込み特性に持つ意味の明確化2.剛体可折判定法は完全な剛面を想定しているため実際の膜材より硬いという点の緩和3.面の接触を考慮に入れた畳込み経路解析モデルの確立などが挙げられる.膜構造は軽量,柔軟,透光性などを主な特徴とする多機能材料であるが,実際の構造物として利用される場合,柔軟性が利用される場合は少ない。建築構造の分野において膜構造の畳み込みに関する基本的な性質に目した研究は,今日までほとんどなされていないのが現状である。広がりを持つ膜材をどのような形に収納し,どのような手順で展開するかという研究は建設現場における作業能率に関るだけでなく,展開型の新しい膜構造や開閉型のドーム構造への応用等,従来の膜構造では考えられなかった新しい応用を引き出す可能性を持っている。本研究では,膜の幾何学的形状に着目し,初期形状と目的形状との間に設定した畳み込みの軽量を最小化することにより,畳み込み経路と畳み込み形状を同時にかつ自動的に決定していく解析法を開発することを目的とする。本研究は膜材料の幾何学に関する研究を基礎とするため,まず,応用数学や宇宙工学の分野における基礎研究的な調査を行う必要がある。初年度である平成16年度は,この調査研究と,膜構造の畳み込み解析に関する基礎理論の展開を行っている。本理論が基盤とする骨組構造の畳み込み理論は,既に,川口助教授により確立され,有効性が確かめられている。本研究ではこの畳み込み理論を膜構造に拡張している。初年度はこの理論展開に重点を置いた研究を行っている。理論展開の方針としては,まず,微分幾何学の分野における基礎的な調査,及び宇宙工学の展開構造物の分野における調査を行った。また,有限要素法の形状関数を用いた膜面の表現と歪み無し変位による大変位に関する理論的な基盤を整理している。この際,微分幾何学における可展面に関する理論との整合性をとる様にしている。これらは骨組構造の畳み込み理論と同様に,数値解析プログラムの形で利用が出来るようにする予定であり、現在その方向で研究を進めている。膜構造は軽量,柔軟,透光性などを主な特徴とする多機能材料であるが,実際の構造物として利用される場合,柔軟性が利用される場合は少ない。建築構造の分野において膜構造の畳み込みに関する基本的な性質に着目した研究は,今日までほとんどなされていないのが現状である。平成16年度は,この調査研究と,膜構造の畳み込み解析に関する基礎理論の展開を行った。理論が基盤とする骨組構造の畳み込み理論は,既に,川口助教授により確立され,有効性が確かめられている。また,有限要素法の形状関数を用いた膜面の表現と歪み無し変位による大変位に関する理論的な基盤を整理した。

これらは骨組構造の畳み込み理論と同様に,数値解析プログラムの形で利用が出来るようにする予定であり、現在その方向で研究を進めている。平成17年度は、16年度の研究を踏まえて、既往の平坦可折条件を整理し、さらに、本研究の特徴である剛体可折条件を提案した。ついでこの剛体仮折条件の有効性を確かめるため数値解析を実行し、有効性と問題点を把握した。面的な広がりを持つ構造物を畳み込む,或いは畳み込まれた構造物を展開するという手法は建物の合理的な施工,解体,展開型・可変形状型構造の開発などの分野で様々な応用が考えられてきている.宇宙工学の分野では宇宙展開型アンテナ,太陽電池パネル,ソーラーセイルなどへの応用を目指し,多くの畳み込みパターンが提案されている.本研究は平面材の折り畳みパターンの構造を明らかにするため,「折紙的アプローチ」の有用性に着目し,折りの数理に関して得られている成果を膜構造の折り畳みに応用しようとするものである.実際の膜材料はせん断変形,曲げ変形,ねじれ変形を伴うが,本研究では問題を明確化するため,これらの変形は生じないものとし,膜の幾何学的変化を折線により接続された剛体的平面により生じるものと仮定する.本年度行った研究の流れは(1)板の固有曲げモードから折線を抽出し折面化する手法の提案(2)実際に可折条件を満たすような折線を調整する手法の開発(3)得られた折線を基に剛体的畳込み経路解析を行うというものである.本年度は研究の最終年度として膜構造の折線構造に対する折紙的なアプローチによる解析法を提案した.以下にそれぞれ得られた知見をまとめる.1.弾性マトリクスを用いた曲げモードに基づく折線パターンの抽出法を提案した.2.平坦可折条件を整理した.3.剛体可折判定法を提案した.4.提案した平坦可折条件を満たす折線の構成法は幾つかの折りパターン例を可折面化するものの,まだ適用範囲が限定される.5.提案した剛体可折判定法は,導出では必要条件にすぎなかったが,多くの解析例から正しく剛体可折性が判定できることが分かった.今後の課題として1.固有値が畳込み特性に持つ意味の明確化2.剛体可折判定法は完全な剛面を想定しているため実際の膜材より硬いという点の緩和3.面の接触を考慮に入れた畳込み経路解析モデルの確立などが挙げられる.
脈絡膜新生血管に対する光化学療法とその臨床応用のためのノモグラムの作製

マカク属サル3匹6眼の後極部眼底に、赤色クリプトンレーザーで、小照射径(100μm)による強凝固を行い、実験的に脈絡膜新生血管を発症させた。眼底には、4ないし6個の凝固を黄斑部を中心に行った。脈絡膜新生血管の発症は術後10日から2週間の間に実施された検眼鏡検査及び蛍光眼底造影法で確認された。脈絡膜新生血管の発症率は78%であり、全ての凝固斑に新生血管の発芽が観察されてわけではなかった。新生血管発症が確認された同日に、NPe6およびインドシアニングリーン(ICG)の各々25mg/kgを肘静脈より投与し、走査型検眼鏡を使用して蛍光眼底造影を行った。蛍光造影初期より新生血管の描出が観察され、中期より蛍光漏出確認された。造影は、静注後20分の後期まで行い、それぞれの色素による残留漏出蛍光の状態を記録、観察した。その結果、両者での造影所見には差異の無いことが確認された。また、造影初期よりも、後期で蛍光輝度が高かったが、この所見は、光力学療法を実施時期決定に有用な知見である。この実験により、ICG造影所見がNPe6の組織集積を密接に反映していることが理解された。以上の知見は、昨年秋の臨床眼科学会で報告された。また、蛍光組織検査を平行して行っており、組織内の色素分布状態の検索結果については、今年春の京都市で開催される日本眼科学会総会で発表予定である。以上の実験は、「動物保護及び管理に関する法律(法令第105号)」と「動物の保護飼育及び保管に関する基準(総理府告示第6号)」に基づき、また埼玉医科大学動物倫理委員会の内規に準じて実施された。
姿勢制御に対する恐怖・不安情動と認知活動の外乱作用に関する研究

不快画像鑑賞時の認知処理が姿勢制御に及ぼす影響を検討した.第1実験では,被験者(n=15)に中心視野か周辺視野のいずれかに呈示される感情画像(快,中性,不快)を見るよう指示し,重心動揺を測定した.中心視野では快や中性に比べ,不快画像に対する前後方向の重心のばらつきが増大した.第2実験では,不快画像の予期の影響を評価した.予期中の前後方向の偏差は中心視野では増大せず,周辺視野では増大した.しかし他の2つの感情条件では,予期による変化はなかった.これらの結果は,不快画像観賞中の姿勢制御は,呈示位置や予期などの認知的処理の影響を受けることを示唆している.不快画像鑑賞時の認知処理が姿勢制御に及ぼす影響を検討した.第1実験では,被験者(n=15)に中心視野か周辺視野のいずれかに呈示される感情画像(快,中性,不快)を見るよう指示し,重心動揺を測定した.中心視野では快や中性に比べ,不快画像に対する前後方向の重心のばらつきが増大した.第2実験では,不快画像の予期の影響を評価した.予期中の前後方向の偏差は中心視野では増大せず,周辺視野では増大した.しかし他の2つの感情条件では,予期による変化はなかった.これらの結果は,不快画像観賞中の姿勢制御は,呈示位置や予期などの認知的処理の影響を受けることを示唆している.H25年度において,直立姿勢における画像刺激呈示ための刺激呈示システムの準備として次の3点を実施した.1)刺激画像を直立姿勢を保ったまま正面に呈示するため,透過型スクリーンとプロジェクターの設置を行った.2)また同時に先行研究を参考に国際感情画像システム(International Affective Picture System; IAPS)から画像を抽出した.画像は四肢切断などの先行研究と同じものに独自に選出したものを加え,画像についての主観的な感情価(不快-快)と覚醒(低ー高)を把握するためのアンケート調査を実施した.その結果に従い,実験に使用する画像(快,中性,不快)を複数選定した.3)サブテーマ1(情動喚起画像の周辺視野呈示と中心視野呈示の比較)の違いについて検討するため,専用の画像呈示プログラムを作成した.本プログラムは指定した位置に画像を呈示し,且つ画像呈示のタイミングに同期させた信号を出力させる機能を備えたものである.この信号は重心動揺軌跡ともに記録される.以上のように本年度は,サブテーマ1,2を実施するための準備が中心となった.不快画像に直面させると重心動揺振幅の減衰が生じる一方,不快事象到来の予期不安事態では振幅増大が報告されている.このような不快事象と姿勢制御に関する知見の相違に,実験手続き上の違いによって生じる認知的要因が影響していると本研究は予測した.そこで情動要因以外の影響を減弱させた環境下において,不快情動喚起の姿勢制御に及ぼす影響を明確にすることを目的とした.平成25年度は透過型スクリーンを用いた測定システム環境を構築した.平成26年度は,始めに“視覚刺激の呈示位置が姿勢制御に及ぼす影響"を検討した.視対象が正面に固定した場合,中心視野の刺激が注視を誘導し,動揺振幅を減衰させる可能性があった.そこで周辺視野条件を加え,注視を要しない条件においても重心動揺振幅の減衰が生じるかを検討した.視野(中心,周辺)×情動(快,中性,不快)の2要因計画にて検討を行った.その結果,中心視野では不快画像に対して包絡面積(p < 0.05)と前後方向の偏差(p < 0.01)の増大が生じたが,周辺視野では振幅に変化は認められなかった.次に“不快事象の予測可能事態が姿勢制御に及ぼす影響"を検討した.上述の実験終了後に再び同じ手続きにて刺激呈示することにより,不快事象到来を予期する事態へと変容する.そこで視野(中心,周辺)×情動(快,中性,不快)×予期(予期無,予期有)の3要因計画にて検討した.その結果,中心視野における不快画像呈示時の前後方向の偏差は,予期有条件にて消失する(p<0.05)一方,周辺視野では反対に増大(p<0.05)した.本研究は,不快画像による一様な重心動揺振幅の増減は確認されず,呈示位置や到来予期の有無などの認知的要因が影響することを示した.以上の結果は,不快画像観賞時に伴う視対象への視線方向や注意の焦点化などが強く影響する可能性を示唆している.心理生理学実験の準備及び予備実験の段階に時間を要した.本研究は,研究目的上の理由により被験者が直立して対面に画像呈示ができるシステムを構築する必要があった.特に周辺視野にも画像を呈示するため, 100インチ以上の透過型スクリーンと液晶プロジェクターを使用した画像呈示システムを要した.当初はこのようなシステムを構築して研究を進める予定であったが,実験室の利用上の制限により常設できなかったため,簡易に設置・撤去が可能な仕様に限定された.このため試行錯誤しながら画像呈示システムの作成を遂行していたため,当初の予定よりも多くの時間を要した.また画像呈示直後の重心軌跡を捉えるため,画像呈示タイミングと同期させた信号を重心軌跡測定器に記録する予定であった.しかし,同期信号の入出力システムの作成においてもプログラミング等に時間を要した.以上の理由により十分なサンプルが集められておらず,やや遅れている状況である.

現在,刺激画像の選定がほぼ終わったため,測定に取りかかる.まず始めに当初予定していたサブテーマ1(情動喚起画像の周辺視野呈示と中心視野呈示の比較)を本年の7月までに完了させる.被験者20名程度を確保し,各被験者が全ての実験条件を行う被験者内要因にて実施する.被験者10名程度を実施した時点でデータ分析を行い,実験の継続/変更を判断する.もし変更がなければ予定通り20名の測定を実施する.実験条件による違いが期待できない場合は一次中断し,先にサブテーマ2を実施する.サブテーマ2(予期および予期不安時の姿勢制御の評価)については本年の12月までに終了させる方針である.サブテーマ1と同様に被験者20名程度を実施する.サブテーマ2においても10名程度で継続の有無を判断する.なお両サブテーマにおいて実験条件を変更した場合は,同程度の被験者数の測定を早急に実施する.
強皮症の炎症反応におけるエンドセリン-1の意義

1.強皮症の臨床病態におけるエンドセリン-1の意義われわれは、まず、強皮症の臨床病態においてエンドセリン-1が何等かの意義を有するのではないかと考え、強皮症患者の血中エンドセリン-1値を測定した結果、上昇していることを見いだした。さらに、強皮症患者の様々な臨床症状と血漿エンドセリン-1値との関係を調べた結果、血漿エンドセリン-1値は皮膚硬化の程度と相関関係を示し、肺臓の血管の初期病変の指標であるDLcoと逆相関の関係を有することが明らかになった。このことから、血漿エンドセリン-1値は強皮症の予後の判定に役立つ重要なパラメーターであることを明らかにした。2.強皮症の炎症反応におけるエンドセリン-1の意義強皮症の炎症反応においてエンドセリン-1がどのような意義を有するのかを明らかにするために、末梢血単球・好中球による炎症惹起物質(ロイコトリエンB_4)の産生能と、炎症反応の初期の現象を反映する好中球-内皮細胞付着反応を指標として、これらに対するエンドセリン-1の影響を調べた。その結果、強皮症患者の単球・好中球におけるエンドセリン-1のロイコトリエンB_4産生能増強作用が、健常人のそれより低下していること、さらに、好中球-内皮細胞付着反応に対しては何等の作用も及ぼさないことを見いだした。これらの所見から、強皮症においては血管内皮細胞からのエンドセリン-1の産生は高まっているが、エンドセリン-1は炎症反応の惹起に直接は関与していないことが推察された。血管内皮細胞や炎症細胞によるエンドセリン-1の産生とその調節機構の解明が、強皮症の炎症反応におけるエンドセリン-1の役割の解明に役立つものと考えられた。強皮症患者血漿エンドセリン-1(ET-1)の臨床的意義の研究:強皮症の主症状としてレイノー現象がある。これは、末梢血管が一時的に収縮するための症状であり、その出現には血管収縮作用を有するET-1が関与していると考え、まず、患者血漿ET-1濃度を測定し、様々な臨床病態との関係を明らかにした。ET-1の測定は、サンドイッチ型の酵素免疫法によった。強皮症患者31例の内訳は、びまん型が18例、限局型が13例である。正常コントロール25例のET-1濃度は平均1.31pg/mlであるのに対して、びまん型強皮症症例における濃度は平均2.16pg/ml、限局型強皮症症例における濃度は平均1.53pg/mlであり、強皮症特にびまん型ではET-1が上昇していた。強皮症では、肺線維症がおこり肺機能が低下することが知られているので、肺機能の中で肺動脈の機能を敏感に反映するDLcoを測定し、血漿ET-1との相関を調べた。その結果、DLcoと血漿ET-1濃度とは逆相関を示した。次に多変量解析を用いて、血漿ET-1濃度と、皮膚硬化の程度および様々な肺機能のパラメーターとの相関関係を調べた。皮膚硬化の程度・DLco・肺機能の一つであるFVC・肺線維症の持続期間・エックス線所見上の肺線維症の有無の偏相関係数は、それぞれ、0.78、0.76、0.67、0.75、0.06であり、皮膚硬化の程度・肺機能の中でDLcoは血漿ET-1と最も強い相関を示した。以上の結果から、血漿ET-1の測定は、強皮症患者の生命の予後を予知できると考えられた。

強皮症の炎症反応におけるET-1の意義の研究:このような強皮症におけるET-1の意義が、どのような炎症学的現象によるものなのかを明らかにするために、末梢血白血球と内皮細胞の機能に及ぼすET-1の影響を検討中である。1.強皮症患者単球・好中球によるロイコトリエンB_4(LTB_4)産生能に及ぼすエンドセリン1(ET-1)の影響の検討方法:比重遠心法を用いて、末梢血単球と好中球を分離した。PBSに浮遊させた単球・好中球(1x10^6)を、2μMのA23187単独で、又はET-1(10^<-8>M-10^<-6>M)と共にインキュベートし、上清中のLTB_4濃度をラジオインムノアッセイで測定した。結果:単球はA23187で処理すると、LTB_4を産生した。この産生能は10^<-8>M-10^<-6>MのET-1を添加することにより、さらに増強した。好中球による産生能も、単球の場合と同様に、ET-1で増強された。強皮症患者単球(n=9)及び好中球(n=10)による産生能は健常人より低下していた。2.強皮症患者好中球-内皮細胞付着反応に及ぼすET-1の影響の検討方法:ヒト臍帯静脈から分離した内皮細胞を、血管内皮細胞増殖培地に浮遊させ培養し、コンフルエントな内皮細胞の単層を得た。培地に浮遊させた好中球を3.7MBq/mlの^<51>Cr-クロミウム酸ナトリウムでラベルし、細胞を1x10^6/mlに調整した。培地に浮遊させた^<51>Crラベルの好中球を、内皮細胞(1x10^5/ml)を含むウエルに添加後インキュベートし、好中球-内皮細胞付着反応の系とした。実験により、10^<-8>M-10^<-6>MのET-1又はLTB_4を添加した。内皮細胞の単層を溶解し、溶解した細胞を取り、その放射活性をガンマカウンターで測定した。結果:LTB_4は、健常人由来及び強皮症患者(n=5)由来の好中球と内皮細胞の付着反応を増強した。ET-1は、健常人由来及び強皮症患者(n=5)由来の好中球と内皮細胞の付着反応に対して、何等の影響も及ぼさなかった。以上より、ET-1は炎症反応に直接は関与していていないと考えられた。
受精卵発生における父性鍵因子の同定と異質倍数性受精卵の発生機構

同質受精卵および異質倍数性受精卵の発生機構を明らかにすることを目的に、主に下記3項目の研究を遂行した。1.イネ受精卵発生における父性鍵因子の同定:受精後に父性アリル依存的に発現が誘導される遺伝子群を同定し、これらのうちAP2型転写因子であるOsASGR-BBML1をイネ卵細胞に異所的に発現させたところ、卵細胞が受精非依存的に核分裂・細胞分裂し、細胞塊にまで増殖した。さらに、受精卵中のBBML1の機能抑制を行ったところ、受精卵は第一分裂することなくその発生を停止した。これらの結果から、OsASGR-BBML1が受精卵発生の鍵因子である可能性が強く示唆された。2.交雑受精卵の発生機構:コムギin vitro (IVF)受精系を新たに確立し、イネIVF系と組み合わせることにより交雑受精卵(異質倍数性受精卵)の発生プロファイルを正確に観察・解析することを可能にした。イネ卵細胞とコムギ精細胞を融合させて作出した受精卵は球状胚まで発生を進めた一方で、雌雄を逆にした受精卵は核合一後に分裂をせずに発生を停止した。また、複数のイネ卵細胞と1個のコムギ精細胞を融合させた異質倍数性受精卵では、球状様胚からさらに発生が進んだ増殖細胞塊にまで発生を進めること、さらには、イネ-コムギ複合受精卵は植物体へと再分化した。これらの結果は、受精卵中における異種雌雄ゲノムの存在比とその交雑受精卵発生の関係性を明確にし、さらに、異種の雌雄配偶子の組み合わせの至適化により交雑不全を克服することができる可能性を強く示している。3.単離卵細胞の受精非依存的な分裂・発生を誘導する化合物のスクリーニング:ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤が卵細胞の自律的核・細胞分裂を引き起こすことを見出した。さらに、当該阻害剤の処理時間を調整することで、分裂率が向上するとともに、卵細胞がカルス塊にまで増殖することを明らかにした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。植物の受精卵における母親と父親のゲノム量比は1:1、初期胚乳細胞におけるそれは2:1である。この両親ゲノム比は胚乳の発達機構と密接に関連していることが知られているが、受精卵の発生過程においても雄性ゲノム過多が発生不全を引き起こす一方で、雌性ゲノム過多の受精卵は正常に発生することが近年明らかにされ、受精卵発生過程におけるエピジェネティック制御機構の存在が示されつつある。また、異種交雑受精卵の発生については、異質2倍体受精卵は異種間軋轢による発生不全を示すが、異質3倍体受精卵ではこの発生不全現象が緩和(低減)される可能性が示されている。本研究では、主に下記の2項目について研究を進めると共に、卵細胞の受精非依存的な自律的分裂を制御している分子基盤についても付せて解析を進める。(1)受精卵発生における父性鍵因子の同定:イネ受精卵中において受精後に発現が誘導され、かつ父親アリル特異的に発現する遺伝子群について、それらが受精卵発生過程において鍵因子として働く可能性を検証する。具体的には、異所的強制発現により卵細胞の発生または細胞状態に変化を引き起こし、かつ、発現抑制により受精卵の発生に阻害的効果を示す遺伝子を選び出す。さらに、同定した鍵因子の標的因子の特定に取り組み、受精卵の初期発生過程における鍵と鍵穴の理解をめざす。(2)異質倍数性受精卵の発生機構:異種の配偶子を任意の組み合わせで融合させることにより様々な異質倍数性受精卵を作出し、どのような異種雌雄ゲノムの組み合わせをもつ受精卵が発生能を有するか見つけ出す。その後、それら交雑胚における遺伝子発現プロファイルの違いを明らかにし、さらに、交雑胚中の転写産物がいずれの異種雌雄ゲノムに由来するのか特定する。これにより、異質ゲノムをもつ受精卵・胚の発生機構の一端を明らかにし、さらに、胚発生不全機構を乗り越えるための糸口を見つけ出す。(1)受精卵発生における父性鍵因子の同定:亜種間交雑イネ受精卵のトランスクリプトームおよびSNP解析により、父性アリルにのみ由来して発現する23個の遺伝子を同定した。これら遺伝子の中から転写因子、脱リン酸化酵素、および植物ホルモン合成酵素などをコードする8つの遺伝子について、受精卵発生過程におけるそれら遺伝子のアリル依存性を調べたところ、受精卵発生過程の初期でアリル依存性が両親性あるいは母性アリル依存的に変化することが示された。また、それら遺伝子遺伝子をイネ卵細胞に異所的に発現させたところ、転写因子であるOsASGR-BBML1を発現させると卵細胞の核分裂・細胞分裂が誘導できることを見出した。これらの結果は、当該遺伝子群の父性アリル依存的発現が卵細胞の受精非依存的分裂・発生に対するセーフティーシステムとして機能している可能性を示唆している。(2)交雑受精卵の発生機構:今年度はイネ配偶子とコムギ配偶子から交雑受精卵を作出し解析を進めた。イネ卵細胞とコムギ精細胞から作出したイネ-コムギ受精卵は50個体中22個体が球状様胚まで発生を進めた一方で、雌雄を逆にしたコムギ-イネ受精卵は作出した全個体(8個体)が核合一後に分裂をせずに発生を停止した。これらの結果は、異種配偶子融合の組み合わせ(方向性)に依存して受精卵発生の進行が異なることを細胞レベルで初めて示したものである。

さらに、イネ受精卵とコムギ卵細胞を融合させた異質倍数性受精卵は6個体中2個体が増殖カルスにまで分裂・成長を進めた。(3)単離卵細胞の受精非依存的な分裂・発生を誘導する化合物のスクリーニング:卵細胞の単為発生・分裂を誘導する化合物のスクリーニングを行い、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤が非常に高い確率で卵細胞の核分裂を引き起こすことを見出した。同質受精卵および異質倍数性受精卵の発生機構を明らかにすることを目的に、主に下記3項目の研究を遂行した。1.イネ受精卵発生における父性鍵因子の同定:受精後に父性アリル依存的に発現が誘導される遺伝子群を同定し、これらのうちAP2型転写因子であるOsASGR-BBML1をイネ卵細胞に異所的に発現させたところ、卵細胞が受精非依存的に核分裂・細胞分裂し、細胞塊にまで増殖した。さらに、受精卵中のBBML1の機能抑制を行ったところ、受精卵は第一分裂することなくその発生を停止した。これらの結果から、OsASGR-BBML1が受精卵発生の鍵因子である可能性が強く示唆された。2.交雑受精卵の発生機構:コムギin vitro (IVF)受精系を新たに確立し、イネIVF系と組み合わせることにより交雑受精卵(異質倍数性受精卵)の発生プロファイルを正確に観察・解析することを可能にした。イネ卵細胞とコムギ精細胞を融合させて作出した受精卵は球状胚まで発生を進めた一方で、雌雄を逆にした受精卵は核合一後に分裂をせずに発生を停止した。また、複数のイネ卵細胞と1個のコムギ精細胞を融合させた異質倍数性受精卵では、球状様胚からさらに発生が進んだ増殖細胞塊にまで発生を進めること、さらには、イネ-コムギ複合受精卵は植物体へと再分化した。これらの結果は、受精卵中における異種雌雄ゲノムの存在比とその交雑受精卵発生の関係性を明確にし、さらに、異種の雌雄配偶子の組み合わせの至適化により交雑不全を克服することができる可能性を強く示している。3.単離卵細胞の受精非依存的な分裂・発生を誘導する化合物のスクリーニング:ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤が卵細胞の自律的核・細胞分裂を引き起こすことを見出した。さらに、当該阻害剤の処理時間を調整することで、分裂率が向上するとともに、卵細胞がカルス塊にまで増殖することを明らかにした。1.父性鍵因子候補の機能解明:これまでにイネ受精卵中で雄性アリル依存的に発現する遺伝子を23個同定し、それら遺伝子を卵細胞および受精卵で一過的発現に発現させることでそれらの細胞学的動態の変化を調べた。その結果、OsASGR-BBML1による卵細胞の分裂誘導、および受精卵の発生阻害が観察された。次年度は、OsASGR-BBML1以外の候補因子について解析を進める。また、OsASGR-BBML1を異所的に発現させた卵細胞のmRNA-sequence解析などにより、当該転写因子で制御される遺伝子群の同定を試みる。2.異質倍数性受精卵の発生機構:イネおよびコムギの配偶子を任意の組み合わせで融合させることにより様々な異質倍数性交雑受精卵を作出し、どのような異種雌雄ゲノムの組み合わせをもつ受精卵が発生能を有するか見つけ出す。次に、発生が進行する交雑正常胚と発生が停止してしまう交雑不全胚における異種ゲノム(染色体)の保持状態を確認したのち、それら受精卵および胚のトランスクリプトーム解析を行いうことで遺伝子発現プロファイルの違いを明らかにし、さらに、交雑胚中の転写産物がいずれの異種雌雄ゲノムに由来するのか特定する。
Mn-Cr法を使ったユレイライトの起源と年代に関する研究

本研究の目的はユレイライト母天体の起源とタイムスケールをMn-Cr同位体を用いて明らかにすることを目的としている。平成18年度までの研究ではALH77257、MET78008とY791538の3つのユレイライトの全岩及び鉱物フラクション(Y791538のみ)の同位体分析を行った。その結果、全てのユレイライトにこれまで発見されていなかった負の54Cr同位体異常があることを発見した。このことはユレイライトが正の同位体異當を持つ炭素質コンドライトの部分溶融によって形成されたものではないことを意味する。また同様の同位体異常は他のエコンドライトからも報告されており、初期の太陽系がクロムの同位体に関して不均一であったことが明らかになりつつある。ただしその不均一性が空間的なものなのか時間的なものなのかは分かっておらず、今後さらなる精密同位体分析が必要である。この問題に対応するために平成19年度はさらに少量の試料からクロムだけではなく、ニッケル、鉄、亜鉛などを高い回収率で分離するための方法を開発した。クロムの同位体分析に関してはこれまでよりもさらに精度の高いデータを約1/3の分析時間で得ることが可能になった。またニッケルについても表面電離型質量分析装置を使った精密同位体分析ができるようになった。年代に関しては現時点で得られているデータはMn/Cr比の開きが小さいため精密な年代を得るにいたっていない。しかし上記の分析方法が可完成したことで今度さらに純度の高い鉱物フラクションの分析が可能になり、精密な年代が得られることが期待される。ユレイライトは、火成岩でありながらその酸素同位体比や希ガスの組成が始原的な隕石(炭素質コンドライト)に近いユニークなエコンドライトである。本研究は、ユレイライトの起源とその母天体形成のタイムスケールを明らかにするために、複数のユレイライトの全岩試料およびその構成鉱物のクロム同位体測定を行った。その結果、現時点で測定を終えた全てのユレイライトに負の54Cr同位体異常が発見された。この結果は、ユレイライトが正の54Cr同位体異常を持つ炭素質コンドライトの部分溶融によってできたものではないことを意味する。また、それぞれのユレイライトの54Cr同位体異常の大きさがわずかではあるが異なることから、ユレイライト母天体は酸素と同様、クロムに関しても不均一であった可能性がある。母天体の年代に関しては、これまで測定した全ての試料を考慮しても、充分なMn/Cr比の開きが見られないため、現時点では求まっていない。この主な原因は、鉱物分離の際に純度の高い輝石やカンラン石が得られなかったためである。平成19年度は鉱物分離の方法に改良を加え、より純度の高い鉱物フラクションを得ることで正確な年代を求めたいと考えている。また、これと並行して、全岩試料の54Cr同位体異常の測定を続け、その均一性・不均一性に関する議論をさらに進めていく予定である。
水生植物の元素集積に影響する環境要因の解明および水圏からの金属回収法の開発

琵琶湖水圏で生育するオオカナダモ(Egeria densa)では、しばしば高濃度のMnが検出されるが、これは葉の表面に付着した酸化型Mnに由来していた。植物から12株の付着微生物を単離し、遺伝子配列を利用して種の判別を行った。Acidovorax属と判別される菌株などが酸化Mnを産生していた。Mn酸化細菌と水生植物との相互作用が見いだされた。生育形の異なる水生植物の放射性Cs濃度は、水を介した葉面吸収の寄与が大きい沈水植物及び浮葉植物で高く、経根吸収が主経路の抽水植物で低かった。安定Csと放射性Csの環境動態を比較したところ、放射性Csの環境動態は平衡に達していないことが示唆された。水生植物のMn集積については以下の研究を行った。琵琶湖水圏の彦根市の下石寺集落環濠におけるオオカナダモは高濃度のMnを含んでいる。その含有量は季節変動しており、春から夏では高く、秋にかけて減少することも前年度までの調査から判明している。今年度はこれまでの調査地に加え,北湖の調査地として長浜市、彦根市内の3か所,南湖の調査地として大津市の瀬田川洗堰付近の1か所を選び,オオカナダモを採集した。ICP-OES(誘導結合プラズマ発光分光分析装置)などを用いて元素の集積量を測定し、地域的・季節的な変動を調べたところ、オオカナダモのMn集積量に採取地や採集年で著しく差がみられた。オオカナダモの元素集積におよぼす環境要因のうち、生物学的要因として、付着微生物の寄与について詳しく調べた。呈色試薬を用いて調べたところ、微生物が付着しているオオカナダモ葉表面に水に不溶性の酸化型Mnが大量に付着していることが確認された。オオカナダモにおけるMn集積には付着微生物が関与していることが考えられた。そこで、植物体表面の付着微生物を限界希釈法を用いて培養し、12株を単離した。ゲノムDNAを調製し、rRNAの配列を増幅させて解析し、種の判別を行った。いくつかの単離株では酸化型Mnを生産していることが明らかとなった。水生植物の放射性Cs集積については以下の研究を行った。福島県にて沈水植物であるオオカナダモに加え、浮葉植物・抽水植物を採取し、放射性Cs及びK濃度を測定した。水生植物の形態がCs吸収に及ぼす影響が大きいことが明らかとなった。CsとKの挙動は類似していると考えられていたが、植物種によっては、シュートと根系でのCs比・K比が異なっていた。この結果から、植物体内においてCsとKの選別機構があるものと示唆された。更に植物リターや枯葉においても放射性Kは検出下限値以下であったのに対しCsは検出された等、異なる挙動を示すことが明らかとなった。平成27年度にオオカナダモ付着微生物株の単離に成功した。単離株のMn酸化能の評価を前倒しに行い、クローンライブラリ法による水生植物の群集構造を次年度以降に実施することにした。それに伴い、分子生物学実験に使用する機器の購入を次年度以降に延期した。琵琶湖水圏の集落環濠で採集したオオカナダモから得た付着微生物12株の特徴付けを行った。細菌株によるMn酸化物の生産を調べたところ、8細菌株で酸化Mnが検出された。この中には、既知のMn酸化細菌のグループには属さない菌株が含まれていた。培養条件によるMn酸化能の差を調べた結果、寒天平板培養時のみMn酸化物の生産が確認された。細菌株はそれぞれ成長速度が大きく異なったが、高濃度のMnを含む培地で生育することが確認された。これらの知見から、オオカナダモにおけるMn集積には、葉表面の付着細菌によるMn酸化物の生成が関連していると考えられた。Mn酸化細菌は環境中の金属の動態に関与しているが、本研究により水生植物とも相互作用していることが明らかになった。これらの菌株を用いたバイオリアクターの構築を試み、高分子ゲルにMn酸化細菌を埋め込むことに成功した。水生植物の放射性Cs集積については以下のような研究を行った。福島県6か所にて水生植物及び環境水、堆積物を採取し、放射性Cs濃度を測定した。放射性Csの沈着量が多かった2地点(南相馬市及び飯舘村)では安定Cs(133Cs)も測定し、濃縮係数(CR)を指標として放射性Cs(137Cs)との挙動を比較した。その結果、水生植物の生育形により放射性Cs濃度は大きく異なることが明らかとなった。放射性Cs濃度は、植物体葉面ー水の接触面積が大きい沈水形及び浮葉形では高く、接触面積の小さい抽水形では低い傾向を示した。これらの結果から、葉面を介して水から放射性Csを吸収していることが示唆された。2015ー2016年の測定データより濃縮係数を算出・比較したところ、137Csの植物体ー堆積物間のCRが133Csよりも高い傾向を示した。現在、植物体ー環境水の濃縮係数についても統計的手法により解析中である。前年度に単離に成功したオオカナダモ付着微生物株のいくつかの株でMn酸化能を検出した。沈水植物で検出されたMnの高集積が付着微生物の作用によることを明らかにした。

オオカナダモ植物体において付着微生物が関与するMnの集積機構の解明を試みた。SEM-EDX分析により、葉表面で微生物が付着している部位では、Ca濃度が高いことが明らかになった。植物へのMn集積には、付着微生物によるバイオフィルムの生成が関与していることが考えられた。バイオフィルムが目視で観察できる植物体を用いて菌叢解析を行ったところ、プロテオバクテリア綱に含まれる微生物が多いことが判明した。高分子ゲルなどの無生物材料を琵琶湖の環濠水に浸漬したところ、無生物材料の表面でもMn酸化反応は起こっているが、植物表面での反応の機構とは反応特性に差異がみられた。放射性Cs集積については、水生植物における福島第一原子力発電所由来の放射性Csの集積レベルを明らかにすること及び安定Csとの挙動比較により水圏環境における放射性Csの環境動態の平衡の可否を評価することを目的として調査を行った。福島県内6か所で水生植物、環境水及び堆積物を採取し、放射性Cs濃度を測定した。放射性Csの沈着レベルが高かった2地点(南相馬市及び飯舘村)の試料については安定Cs(Cs-133)も測定し、土壌ー土壌溶液間分配係数(Kd)及び生物ー環境媒体濃縮係数(水のCR及び堆積物のCR)を指標として、放射性Csとの挙動を比較した。その結果、放射性Cs濃度は、水から葉面を介して放射性Csを吸収する沈水植物及び浮葉植物で高く、葉面と水の接触面積が小さく経根吸収の寄与が主な抽水植物で低い傾向を示した。Cs-137及びCs-133のKdの比較では、Cs-137が有意に低い値を示した。水のCRはCs-137及びCs-133の値で統計的有意差は見られなかった。一方、堆積物のCRはCs-137で高い値を示した。これらの結果から、Cs-137は環境中でCs-133より植物に取り込まれやすい形態にあることが示唆された。琵琶湖水圏で生育するオオカナダモ(Egeria densa)では、しばしば高濃度のMnが検出されるが、これは葉の表面に付着した酸化型Mnに由来していた。植物から12株の付着微生物を単離し、遺伝子配列を利用して種の判別を行った。Acidovorax属と判別される菌株などが酸化Mnを産生していた。Mn酸化細菌と水生植物との相互作用が見いだされた。生育形の異なる水生植物の放射性Cs濃度は、水を介した葉面吸収の寄与が大きい沈水植物及び浮葉植物で高く、経根吸収が主経路の抽水植物で低かった。安定Csと放射性Csの環境動態を比較したところ、放射性Csの環境動態は平衡に達していないことが示唆された。オオカナダモ付着微生物の単一株が得られ、環境中のMnの濃縮に関与している可能性が高いことがわかった。この微生物を利用した産業応用なども視野に入れた研究を推進する。オオカナダモ付着微生物のMn酸化機構を明らかにするとともに、産業応用を視野に入れた研究を引き続き推進する。放射性セシウム集積に関する研究成果発表を次年度以降に延期したことから、旅費を中心に次年度使用分が生じた。海外の学術雑誌に投稿して受理された論文のカラーチャージ代金の執行手続きが予定より遅れているため「環境放射能」研究会参加旅費および論文投稿費用2017年度中に執行を行う
皮膚における感覚神経機能の制御機構

我々はこれまでに行った実験結果から、線維芽細胞にセラミドアナログであるC_2-ceramideを作用させると線維芽細胞自身にアポトーシスを引き起こすと同時に培養上清中のNGFタンパク質量を上昇させることを見出した。セラミドは、膜脂質の一種であるスフィンゴミエリンがスフィンゴミエリナーゼによって加水分解を受けることで産生されることが知られている。また、スフィンゴミエリナーゼは酸化ストレスやUVといった細胞傷害性のシグナルによって活性化されることが知られており、このセラミドによるNGFの産生は炎症や紫外線照射等の細胞障害性の刺激に対する末梢神経への一種の保護機構と予想されるものの、現時点ではその機序及び意義については全くの不明である。そこで我々はC_2-ceramideによるNGF産生における細胞内情報伝達機構について解析した。我々はまず核種MAPK阻害薬の影響について検討を行った。その結果MEK阻害薬PD98059処理では部分的な抑制が見られた。また、p38及びJNK阻害薬であるSB203580及びSP600125処理では有意な抑制が見られた。また、セラミドは細胞内においてPKCを活性化することも報告されていることから、我々は次にPKC阻害薬であるGF109203Xの影響について検討した。その結果GF109203Xの前処理により、C_2-ceramide刺激によるNGF mRNA発現上昇は有意に抑制された。これらの結果からマウス胎仔由来線維芽細胞におけるC_2-ceramide刺激によるNGF産生充進は、p38MAPKあるいはJNKといったMAPKファミリー、及びPKCを介したシグナル伝達経路によって引き起こされることが示唆された。今後はこれらの下流に存在していると考えられるAP-1等の転写因子の関与について検討していく。
外来患者の「迷い」と「待ち」に間する建築計画的研究

一般病院の複雑な建物内部で多数の患者が迷い、また各所で自分の置かれている状況に関する情報欠如により長時間不安を抱きつつ待つという状態を建築計画的視点から見直すため以下のような調査と分析を現在までに実施した。1.「迷い」に関する調査・分析(1)診療手続のイメ-ジ調査:個人が持っている病院の枠組みについてのヒアリングを基にモデル的パタ-ンを抽出した。(2)診療手続の実態調査:国内12病院を対象に外来診療業務の流れの実際を備え付けのパンフレット等から読み取った。(3)外来診療関連部門配置調査:国内の45病院の平面図を基に検査・枚射線等の部門の配置パタ-ンを分析した。(4)受付業務実態調査:M病院の5ケ所の受付に調査員を配置し、患者と職員の応答を記録することにより案内の実態を分析した。(5)案内の実態調査:M病院の職員に依頼して一週間にわたり職員が院内で道案内した詳細が記録してもらい分析を実施した。2「待ち」に関する調査・分析(1)待合偏瞰図調査:M病院の外来待合(外待合・内待合)での患者の様子を15分隔で家具配置と共に記録し分析した。(2)患者の追跡調査:来院患者を調査員が追跡し、診察室入室までの行為・経路・動作を記録し、分析を実施した。(3)待合動態調査:M病院の外来待合の患者の動態をビデオカメラにより撮影し、患者の心理的変化の分析を実施した。以上の各調査・分析は相互に関連するものであるが、特に診療手続イメ-ジ調査やビデオカメラを利用した待合動態調査は研究手法としても新しもので今後継続して研究を進める必要性を感じた。
粘菌レクチンをモデルタンパクとした機能性タンパクの分泌とその制御機構の解析

粘菌レクチンをモデルタンパク質として用い、小胞体を介さないタンパク質の分泌の制御機構について調べる目的で、本年度はレクチンの動物細胞での発現と分泌、及び粘菌からの新規ABCトランスポーターの遺伝子クローニングを行った。その結果、新たな知見が得られたので報告する。1、粘菌レクチンの動物細胞での発現:粘菌レクチン遺伝子を動物発現用ベクターpCDNA3.1+に組み込み、CHO細胞にトランスフェクトした。イムノブロッティング法により目的のタンパクを発現している細胞を調べた。抗体は昨年度大腸菌で発現した組み換えレクチンをウサギに免疫して得られた血清を使用した。その結果いずれの細胞にも発現は認められず、レクチン自体が動物細胞に毒性を示した可能性が考えられた。今後はレクチン活性のない変異レクチンを発現して分泌を調べる必要があると考えられた。2、タンパク質の膜透過に関与する新規のトランスポーターの存在とその制御機構:真正粘菌Physarum polycephalumの変形体よりmRNAを調製し、ABCトランスポーターファミリーに共通なモチーフ配列を元にプライマーを作製し、RT-PCR法により遺伝子をクローニングした。その結果2種類の遺伝子をクローニングすることができた。推定されるアミノ酸配列には、ATPaseに特徴的なWalker AモチーフとWalker Bモチーフ配列、及びABCトランスポーターに特徴的なLinkerpeptide配列がよく保存されていた。しかし、膜貫通ドメインは認められず、ヌクレオチド結合ドメインのみからなることが推定された。得られた2種類の遺伝子のアミノ酸配列について系統樹を作製したところこの遺伝子産物は大腸菌のマルトーストランスポートシステムの様なimport systemではなく、P糖タンパク質やCFTRの様なexport systemであることが推察された。粘菌レクチンをモデルタンパク質として用い、小胞体を介さないタンパク質の分泌の制御機構について調べる目的で、本年度は粘菌におけるレクチンの分泌について調べ、さらにレクチンに対する抗体の作製及び動物細胞でのレクチンの発現を行った。1、粘菌のレクチン分泌真正粘菌Physarum polycephalumの変形体を、様々な培地で培養したところ、培地中のレクチン活性は培地の種類に応じて大きな変動が認められた。このことから、レクチンは様々な外部環境の変化に応じてその分泌が調節されていることが示唆された。2、粘菌レクチンに対する抗体の作製粘菌変形体よりmRNAを調製し、RT-PCR法により、レクチン遺伝子をクローニングした。このレクチン遺伝子を発現ベクターに組み込み、大腸菌で組換えレクチンを大量に発現した。イオン交換カラムとアフィニティーカラムで精製した組換えレクチンをウサギに免疫し、ポリクローナル抗体を作製した。抗体の特異性の確認はウエスタンブロット法により行った。その結果、特異性の高い抗体を得ることができた。以降の実験ではこの抗体を用い実験を行った。3、粘菌レクチンの動物細胞での発現粘菌レクチン遺伝子を動物発現用ベクターpCDNA3.1+に組み込み、CHO細胞にトランスフェクトした。クローニングした細胞の中から目的のタンパクを発現している細胞をイムノブロッティング法で調べた。その結果いずれの細胞でも高い発現は認められなかった。原因としてレクチン自体がCHO細胞に毒性を示す可能性が示唆された。今後、レクチン活性を欠いた変異レクチンを発現する方法を検討する予定である。
新しい対角化の手法による量子系の厳密解の研究

新しく見出された対角化の方法による、2次元量子スピン系の厳密解の研究である。ハミルトニアンの各項が条件をみたすとき、交換関係と周期のみから自由エネルギーが厳密に導かれることを、申請者が見出した。条件をみたす演算子列から解ける模型が得られ、解くための変換も同時に自動的に得られる。既知の主要な模型の多くが、この方法で同じ手順で対角化できている。この手法を基礎に以下のテーマを扱う:1) Kitaev模型を特殊な場合として含む2次元系の可解模型の系列2)この手法による新しい2次元量子系の厳密解3)手法自体の拡張による可解模型の新しいクラス4)等価性、CFT、量子計算に関連する磁性物質等への応用新しく見出された対角化の方法による、2次元量子スピン系の厳密解の研究である。この手法を基礎に以下のテーマを扱う:1) Kitaev模型を特殊な場合として含む2次元系の可解模型の系列2)この手法による新しい2次元量子系の厳密解3)手法自体の拡張による可解模型の新しいクラス4)等価性、CFT、量子計算に関連する磁性物質等への応用
超対称性に基づく素粒子の世代の起源の研究

SU(1,1)ホリゾンタル対称性に基づいた超対称標準理論の最小拡張模型について、その現象論的帰結を明らかにするために、この模型が与えるクォークやレプトンの質量行列や小林益川行列の構造について検討を進めた。その結果、SU(1,1)対称性を破るスカラー場として2種類の場のみを持ち込むミニマルな模型においては、レプトンとダウンタイプのクォークの質量行列のパターンを同時に無理なく実現するのには無理があり、もっと多くの場を導入しなければならないことが明らかになった。それに伴い模型の自由度は増えるが、反面、任意性も増えてしまう。それをしばるには標準理論のゲージ群を拡張し、大統一理論の中でホリゾンタル対称性を導入するのが自然と考え、その可能性を検討した。近年超対称大統一理論の可能性が大きく期待されているが、この理論には未解決の大きな課題として、いかにして自然に統一エネルギースケールよりはるかに軽いヒッグス粒子が実現されるのか、その機構の解明がある。ノンコンパクトなホリゾンタル対称性はこの大統一理の長年の大課題に対して、極めて明確な解答を与える可能性があることが明らかになった。例えばSU(5)の大統一理論においてヒッグスSU(2)ダブレットを軽くし、同時にSU(3)トリプレットに大統一のスケールの質量を与えるためには、従来の模型では理論のパラメターのファインチューニングが必要であったが、ノンコンパクトなSU(1,1)の無限次元ユニタリー表現を含んだ理論においては、軽い粒子はSU(1,1)の自発的破れによって生じるカイラリティーによってファインチューニング無しに実現される。従って、軽い粒子のスペクトラムは、SU(1,1)とSU(5)の破れのパターンによって定まる相構造に付随して定まることになり、そこには質量の不安定性を引き起こすような階層問題は存在しない。この機構にもとづいた具体的な模型の構築が今後の課題である。