hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多粒子天文学時代におけるブラックホール・中性子星連星合体の研究

この数年で目覚ましく進展した、重力波を含む多粒子天文学(マルチメッセンジャー天文学)によって変革した状況を見据え、ブラックホールが軽い場合に着目したブラックホール・中性子星連星合体の完全に一般相対論的な数値シミュレーションを行い、観測される電磁波信号を予言する。特に、重力波だけからは容易でないブラックホールか中性子星かの識別を、電磁波の観測によって行う戦略を立案する。
全身疾患をもたらすStreptococcus mutans　新規病原性因子の同定

Streptococcus mutans(以下S. mutans)は歯科領域においてう蝕形成の原因菌として周知されている。その一方で、昨今全身疾患への影響についても高い注目を集めている。そこで全身疾患を引き起こすS. mutansの病原性因子として、菌体表層に発現する表層タンパクに着目した。今検証より、S. mutansの細胞への付着因子として、菌体内で生成されたタンパクを菌体表層へ局在化させるSortaseが関与し、さらにSortase依存性のタンパクとしてWapAが主要な役割を担う可能性が示唆されるデータが得られたので報告する。歯科領域において、Streptococcus mutansはう蝕形成の原因菌として周知されている。一方で全身への影響として菌血症や心内膜炎等の原因菌としても知られている。近年、口腔内感染症と動脈硬化症、糖尿病、高血圧症などの全身疾患との関連性が報告され高い注目を集めている。そこで本研究は、う蝕原生菌であるStreptococcus mutansの全身疾患をひきおこすメカニズムの解明という観点から解析が行われている。当該年度において、全身疾患をひきおこす際の重要な病原性因子の一つである細胞への付着能について解析を行った。Streptococcus mutansの細胞への付着能に関して、菌体内で生成されたタンパクを菌体表層へ局在化させるSortaseに着目した。まず最初に、Sortaseの発現を制御するsrtAの遺伝子欠損株を作成し、HeLa細胞に対する付着能検証を行ったところ、指標菌であるUA159野性株よりも有意な付着能の低下を認めた。これにより、菌体表層に発現するタンパクがHeLa細胞への付着に関して関与することが示唆された。また、Sortase依存性の菌体内タンパクとして、FruA、SpaP、WapA、WapE、GbpC、DexAの6つが存在し、現在、これらのタンパクを発現する遺伝子欠損株の作成まで終えている。今後、これらの遺伝子欠損株を用い、HeLa細胞に対する付着能検証および本菌の実際の全身への波及経路を想定し、血管内皮細胞など様々な組織の細胞に対する付着能検証を行い、全身疾患をひきおこすメカニズムの解明を目指す。その一方で全身性への影響として菌血症や心内膜炎等を引き起こす原因菌としても注目されている。本菌における全身疾患を引き起こすメカニズムの解明という観点から、S. mutansの病原性因子の一つである菌体表層に発現する菌体表層タンパクに着目した。S. mutansの菌体表層タンパクに関連する因子として、菌体内で生成されたタンパクを菌体表層へと局在化させるSortaseに着目した。SortaseはLPXTG配列を持つタンパクに作用し、トレオニンとグリシン間でタンパクを切断し中間体の形成を行う。中間体の形成後、中間体と細胞壁由来のアミノ基が連結されることで複合体の形成が起こり、この複合体が細胞壁のペプチドグリカン層に組み込まれることにより連結していたタンパクがペプチドグリカン層に表出する。Sortaseを介したこの一連の経路により、菌体内で生成されたタンパクが菌体表層へと局在化することになる。そこで申請者はS. mutans UA159野生株において、タンパク局在化因子Sortaseを発現する遺伝子sortaseを欠損させた変異株の作成を行った。遺伝子欠損株作成後、Hela細胞を用いた細胞への付着能検証を行った。その結果、S. mutans sortase欠損株において、S. mutans UA159野生株よりも有意な付着能の低下が認められた。これによりSortaseを介した菌体表層タンパクが全身性に影響を及ぼす病原性因子の一つであることが示唆された。今後は実際の血行性を考慮し血管内皮細胞(HUVEC)での付着能検証および細胞側のサイトカイン産生について検証を進める予定である。当該年度では、全身疾患をひきおこす病原性因子の一つである、様々な組織の細胞に対する付着能について解析を行っている。細胞付着に関係する因子として菌体表層タンパクに着目し、現在、菌体表層タンパクの細胞付着への関与を示し、菌体表層タンパクに関係する因子の抽出およびそれらを制御する遺伝子の欠損変異株の作成など順調に進展していると自己評価している。歯科保存系Streptococcus mutansの全身疾患をひきおこす病原性因子として、細胞への付着に関係する菌体表層タンパクに着目し、菌体表層タンパクに関係する因子の抽出およびそれらを制御する遺伝子の欠損変異株の作成を終えている。今後は、抽出した因子のなかで、細胞付着に関係するkey factorを同定し、Streptococcus mutansの病原性因子の一つである細胞付着の機序について明らかにしていく予定である。また同時に病原性因子発現株の作成および病原性因子発現株を用いた動物実験を行い、in vivoにおける新規病原性因子の同定を目指す。
細胞増殖及び細胞周期の調節因子としてのMAPキナーゼの機能

Xenopus成熟卵がら、M期シグナル伝達におけるMAPキナーゼの直接の上流の因子、MAPキナーゼアクティベーター、を同定、精製し、45-kDaのタンパク質であることを初めて明らかにした。このアクティベーターを未成熟卵へマイクロインジェクションすると、内存性のMAPキナーゼの素早い活性化が起こったので、このタンパク質が実際に細胞内でも機能することが示された。次に、このアクティベーター分子がセリン/スレオニン残基とチロシン残基の両方をリン酸化しうる新しいタイプのタンパク質キナーゼ、セリン/スレオニン/チロシンキナーゼ、であリ、MAPキナーゼのチロシン残基とスレオニン残基をリン酸化して活性化させることを示し、アクティベーターをMAPキナーゼキナーゼ(MAPKK)命名した。また、XenopusMAPKKに対する特異抗体を作製した。XenopusMAPKKのcDNAクローニングを初めて行い、酵母にホモローグが存在することを示した。哺乳類培養細胞を細胞増殖因子で刺激した時に活性化するMAPKKもラット繊維芽細胞から同定、精製し、上記抗体を用いた実険などから、哺乳類のMAPKKはXenopusのMAPKKと非常に近縁の分子であることを明らかにした。また、哺乳類のMAPKKとXenopusのMAPKKは機能的に互換性があることも示した。M期に活性化したMAPキナーゼが微小管ダイナミクスの間期/M期変換を引き起こすことを我々はすでに明らかにしていたが、その際のターゲットとして微小管結合タンパク質p220を新たに同定、精製した。p220がM期特異的にリン酸化され、その結果、微小管との結合力が低下し、不安定なM期型微小管になると考えられた。
膜ゼータ電位の新測定法開発と同電位を考慮した溶質透過機構の解明・モデル化

本年度においては、特性の異なる5種の内分泌撹乱物質(ビスフェノールA(BPA)、17-βエストラジオール(E2)、ノニルフェノール(NP)、フタル酸ジエチル(DEP)、2,4-ジクロロフェノール(2,4-DCP))を対象に、それぞれの単独系及び他物質(下水二次処理水、フミン酸、フルボ酸)との共存で低圧逆浸透膜による分離実験を行い、各物質の挙動を明らかにした。単独系では前年度までの結果から予想されるように、解維しないもの(DEP)については比較的除去率が低く、pH依存性がなかった。一方、解維するもの(DEP以外)についてはpHの上昇とともに除去率も向上した。とくに2,4-DCP(pka=7.9)については他の物質(pka約10)よりその傾向が強かった。これは、溶質の解維状態と膜の電位ζが溶質分離に寄与することを示している。一方、共存系においては、とくにフミン酸が共存する時に各内分泌撹乱物質の除去率が上昇した。フルボ酸との共存系ではDEPのように除去率が若干上昇するものもあったが、フミン酸ほど顕著な傾向はなかった。フミン酸とフルボ酸への各内分泌撹乱物質の収着係数を蛍光消光法により測定したところ、フミン酸への内分泌撹乱物質収着係数はフルボ酸のそれの約2倍であり、内分泌撹乱物質はフミン酸のような高分子物質に収着して除去される機構が考えられる。また、下水二次処理水との共存系では除去率が上昇する物質と顕著な影響がみられない場合とがあった。これにはフルボ酸に収着した内分泌撹乱物質がフルボ酸とともに膜を通過が考えられるが、不明な点もある。溶質の分離挙動は膜と溶質のもつ電荷からかなり説明できるものの、膜や溶質の疎水性や親水性にかかる複雑な要素が関っていると考えられた。低圧逆浸透法及び超低圧逆浸透法における溶質透過においては、溶質のイオン性や分子量などのパタメータとともに、膜の表面電位が強く関わっているとの従来の知見に基づき、本研究ではまず流動電位法による膜のゼータ電位測定について検討を試みた。手作りセルとマイクロボルトメータからなる簡易な測定装置及び自動式のζ電位測定装置(日本ルフト(株)・ZetaCAD)を用いて種々の(超)低圧逆浸透膜のゼータ電位を測定したところ、通常の膜では強酸性領域で正、弱酸性からアルカリ性領域では負の電位をもち、膜によって異なる等電位点(zpc)をもつことが明らかになった。また、一連の測定において手作りによる簡易装置及び自動装置ともにほぼ同じ測定値が得られ、両者ともに測定装置として十分に利用可能であることがわかった。一方。低圧逆浸透膜及び超低圧逆浸透膜を用いて有機、無機の溶質分離について実験を行い、上記の膜ゼータ電位に関する知見をあわせて検討をしたところ以下の点が明らかになった。・無機イオン及び有機の解離状態にある溶質については、膜が強く帯電する領域において阻止率が高くなり、膜の等電位点付近及び有機性溶質が非解離状態にあるときには阻止率が低下する。・分子量の大きい有機化合物の超低圧逆浸透膜による分離では、膜のゼータ電位より溶質の分子量が支配因子となり多くの溶質が90%程度以上の高い阻止率を示すが、Pentachlorophenolや2,4-Dichlorophenolのように阻止率がpH依存性を示し、酸性域で阻止率が80%以下と低下するものがある。

この場合も化合物の解離状態と膜の電位が溶質阻止率に関与している。前年度においては、膜のゼータ電位測定について、測定原理に基づく安価な流動電位式膜ゼータ電位測定装置の開発を行い、さらにそれを模した自動式膜ゼータ電位測定装置による各種膜のゼータ電位測定を行い、ともにほとんど差がない測定結果を得た。また、低圧逆浸透膜による無機イオン及び分子量の低い有機溶質の分離において、膜による溶質阻止率が溶質のイオン性と膜ゼータ電位に依存することを明らかにした。今年度は、17β-エストラジオールやビスフェノールAなどの内分泌撹乱物質にも対象を広げ、とくに溶質阻止率が比較的低い低圧逆浸透膜では膜のゼータ電位と溶質の解離状態により阻止率が変化することを見出した。また多価カチオンは負に帯電した膜の電位を低下させることを明らかにした。このような研究成果を国内学会や国際会議に発表したことにより、溶質分離に及ぼす膜の電位の影響が国内外で認識されるようになり、それを基礎とする溶質の膜透過機構に関する定量的な議論がなされるようになってきている。また、内分泌撹乱物質の膜透過に関連し、水中に共存するフミン酸やフルボ酸の影響についても検討を進め、とくに17β-エストラジオールについてはフミン酸の共存により阻止率が大幅に上昇することを見出した。一方、フルボ酸については阻止率を若干高める効果があったが、フミン酸ほどではなかった。また、ビスフェノールAについてはともにあまり大きな影響がなかった。このような溶質とフミン酸あるいはフルボ酸との競合、親和性については、膜ゼータ電位の関与をも含めて現在さらに検討中である。本年度においては、特性の異なる5種の内分泌撹乱物質(ビスフェノールA(BPA)、17-βエストラジオール(E2)、ノニルフェノール(NP)、フタル酸ジエチル(DEP)、2,4-ジクロロフェノール(2,4-DCP))を対象に、それぞれの単独系及び他物質(下水二次処理水、フミン酸、フルボ酸)との共存で低圧逆浸透膜による分離実験を行い、各物質の挙動を明らかにした。単独系では前年度までの結果から予想されるように、解維しないもの(DEP)については比較的除去率が低く、pH依存性がなかった。一方、解維するもの(DEP以外)についてはpHの上昇とともに除去率も向上した。とくに2,4-DCP(pka=7.9)については他の物質(pka約10)よりその傾向が強かった。これは、溶質の解維状態と膜の電位ζが溶質分離に寄与することを示している。一方、共存系においては、とくにフミン酸が共存する時に各内分泌撹乱物質の除去率が上昇した。フルボ酸との共存系ではDEPのように除去率が若干上昇するものもあったが、フミン酸ほど顕著な傾向はなかった。フミン酸とフルボ酸への各内分泌撹乱物質の収着係数を蛍光消光法により測定したところ、フミン酸への内分泌撹乱物質収着係数はフルボ酸のそれの約2倍であり、内分泌撹乱物質はフミン酸のような高分子物質に収着して除去される機構が考えられる。また、下水二次処理水との共存系では除去率が上昇する物質と顕著な影響がみられない場合とがあった。これにはフルボ酸に収着した内分泌撹乱物質がフルボ酸とともに膜を通過が考えられるが、不明な点もある。溶質の分離挙動は膜と溶質のもつ電荷からかなり説明できるものの、膜や溶質の疎水性や親水性にかかる複雑な要素が関っていると考えられた。
セリアック病の臨床実態調査と、その経過に関する前向き検討

Celiac病は麦蛋白グルテンに対する異常な免疫応答により、絨毛が萎縮し吸収不良をきたす疾患で、欧米では罹患率約1%とされる。昨今、炎症性腸疾患(IBD)の我が国で急激な増加を鑑みて、同様の炎症性の腸疾患であるceliac病も、生活習慣の欧米化を背景に、潜在的に増加の可能性が示唆される。特に腹部症状が似ているIBD患者に潜在する可能性を考え調査した。特異的抗体の陽性例がみられたが、HLA・病理検査でceliac病確診例はなかった。血清抗体のみで、アルゴリズムに沿った診断を行わないとnon-celiac diseaseをceliac病と過剰診断する恐れもある。Celiac病は麦類蛋白成分のグルテンに対する異常な免疫応答を生じ、絨毛萎縮と吸収障害をきたす原発性吸収不良症候群の代表的な疾患である。とくに北米・ヨーロッパを中心に世界的にも多く遭遇するが、以前より我が国では本疾患を引き起こすきっかけとなる遺伝的素因に乏しいことより、その報告は極めてわずかであった。昨今の炎症性腸疾患の我が国で急激な増加を鑑みて、同様の炎症性の腸疾患であるceliac病が本邦においても小麦摂取量の増加や生活習慣の欧米化を背景として増加しているのを見逃している可能性が考えられた。とくに下痢・腹痛などの症状が類似している炎症性腸疾患患者の中に本症が隠されている可能性を考えた。実際に研究対象となった本邦の炎症性腸疾患患者では抗celiac特異的血清抗体価の増加している症例が対照の10倍近くみられた。しかし、それらの症例においてHLA検査あるいは十二指腸生検の病理検査を施行するとceliac病と確診できる症例はみられなかった。抗celiac特異的血清抗体価のみを検索して、アルゴリズムに沿って、病理診断を正確に行わないと非常に多くのnon-celiac diseaseをceliac病と誤診してしまう可能性を示唆された。このような症例の多くは、non-celiac glutenhypersensitivity(グルテン過敏性腸症:NCGS)である可能性が考えられた。これは比較的新しい疾患概念で、遺伝的素因に基づくceliac病とは異なり、glutenへの透過性および感受性が高まる病態であり、まとまった実態調査の報告は少ない。この疾患概念を把握し広く普及させることが、celiac病との誤診を避け、生活指導を適確に行っていくことは今後の課題と考えられた。欧米の診断アルゴリズムに従って、まず血清抗体検査、陽性者にはつぎに病理組織診断とHLA検査を行った。欧米で標準的に使用されている血清抗体検査試薬の入手は困難であったが、準じるsensitivity/specificityの試薬を購入して実施した。倫理委員会の承認を得て、当科通院患者の血清を検査したところ、我が国でも欧米とほぼ同率に血清抗体陽性者が存在する結果であった。病理組織検査を行うにあたっては、診断の正確を期すために、経験の多い病理医に助言を頂きながら、慎重に検査をすすめた。その結果、疑診例はあったが、診断が確定した症例はなかった。本研究におけるHLAの結果は欧米に比べ、疾患感受性のHLAの分布は低いものの、10%以上の存在が確認された。血清抗体陽性者における病理学的診断確定者の率が欧米にくらべ低いのは、HLAの分布の違いによると示唆された。しかし、10%以上の疾患特異性HLA保有者・病理学的疑診断者が存在することについての解釈や臨床経過は、今後の検討課題となっている。近年では、従来のセリアック病感受性HLA以外にも、疾患特異的なHLAや遺伝子の関与が指摘されている。アジア太平洋地域のセリアック病会議で発表した際にも、地域によって疾患感受因子が異なる可能性も指摘され、この点は更に詳細な検討を要すると考える。また、近年欧米では、セリアック病を含むグルテン不耐性疾患の概念を見直す必要性が指摘されており、本研究でもさらに、グルテンや小麦の摂取と症状、また血清抗体の意義について前向き検討を進める予定である。本研究では、炎症性腸疾患患者も対象としているため、腸管免疫学的な見地からの検討も同時にすすめたいと考える。我が国におけるセリアック病の臨床実態調査を、当院において、血清抗体検査と病理組織検査でおこない、血清抗体陽性者は存在したが、病理組織診断が確定した患者は現在までのところないという結果を得た。この結果を日本消化器病学会をはじめとする国内の学会や研究会、国際学会で発表し討議の内容を反映して、現在論文投稿中である。本研究の発表を国際学会で行ったところ、日本からのセリアック病についてのデータの蓄積と報告に対する要望が高かったので、今後も同手法を見直した上で、さらにデータの蓄積をすすめる。とくに組織学的疑診者については、近年指摘されている新規セリアック病感受性HLA、遺伝子について解析も予定したい。

血清抗体陽性者について、Potential celiac disease、またはグルテン不耐症であるの可能性があるため、food diaryを活用して、臨床経過(血清抗体・病理組織を含む)の前向き検討を進める予定であり、現在進行中である。免疫学的検討についても、免疫組織染色などの手法でとくに粘膜透過性と免疫担当細胞のabberant migrationの見地から解析を加えたい。セリアック病特異的1血清抗体ELISAキット、2間接蛍光抗体法検査、3HLA検査試薬、4組織免疫染色抗体試薬、5PCR試薬など。
マウス、ラット用飲水量連統計測装置の開発

実験動物の飲水量を計測することは、動物実験において一般状態観察における基本事項の一つであり、通常は代謝ケージを用いて計測されている。また、飲水量測定は、単に一般状態観察だけにとどまらず、腎臓疾患等の代謝系の動物実験には不可欠なパラメータであり、近年盛んに行われる行動解析におけるパラメータとしても有用な指標となっている。しかし、給水瓶を用いた飲水量計測では、必ず飲みこぼしが発生し、正確な飲水量の測定が困難である。このため、代謝ケージには、この飲みこぼした飲水を回収し計測値を補正する工夫が懲らされているが、多数の動物を用いたスクリーニングや行動解析実験に使用するには煩雑すぎる。また、単位時間当たりの飲水量を長期間にわたって連続的に測定出来ない。そこで、通常の飼育ケージを用いて、容易にまた正確に飲水量の計測が可能な飲水量連続測定装置を試作した。試作装置では、ハイドロパックは、飼育ケージやケージ蓋に接触しないように設置され、ハイドロパックの重量を電子天秤で計測できるようにした。電子天秤は、Windows上で動作するVBAを用いて制御している。今回は、5台の装置が制御可能なAccess用のプログラムを作製した。この飲水量連続測定装置を用いることで、一日当たりの飲水量の計測だけでなく、単位時間当たりの飲水量の計測が容易に行える。電子天秤とコンピュータとの通信は、USBを使用するため、複数台の測定ケージを1台のコンピュータで制御することができる。これらのことから、飲水量連続測定装置は、行動解析学・代謝生理学の実験に使用可能と思われる。また、通常の飼育状態で計測が可能なためにホームケージ行動解析装置と組み合わせることで、表現型解析プロジェクトの推進に役立つと期待される。
衝撃波の自励振動現象の力学的および数値的側面

超音速ジェット中に生ずる衝撃波の自励振動現象の数値シミュレーションに関する様々な問題点を解明し、現象を正確に数値解析するために計算スキームが具備すべき要件を明らかにすることを目的として、平成11年13年度に渡って数値実験を行った。平成11年度は、非粘性仮定の下にオイラー方程式を対象に数値計算を行なった。その結果、渦の発生機構はともかくとして、衝撃波の自励振動現象は非粘性的な運動メカニズムが重要ではないかとの示唆が得られたので、平成12年度は、この件に関して重点的に数値実験を行った。流れ場の大局的な力学現象は、オイラー方程式が支配的であることが確認されたものの振動周波数に関しては実験値と12割の隔たりを示した。これを受けて、平成13年度は、実験事実で流れの三次元性が見られることから、計算モデルを軸対称モデルから3次元モデルに拡張して、数値実験を行なった。また、軸対称ナビエ・ストークス方程式に基づく粘性計算も続けて実施した。その結果、三次元モデルは、軸対称モデルより実験に近いデータを示し、幾何学的には軸対称形でも、振動現象は三次元的に発生していることが判明した。一連の数値実験から、衝撃波の自励振動は、三次元的に起こっており、その主要メカニズムは、非粘性な特性で支配されている。この現象の数値シミュレーションは、高精度の風上法を用いても特段の改善が見られるわけではなく、中心差分に人工粘性付加の方法でも本質的には変わらない。ただ計算格子幅は、重要で、格子幅が大きすぎると内在する数値粘性効果が影響し、振動現象が捕らえられない場合があることが判明した。力学的には、振動の支配周波数は発生する渦に依存しその運動は粘性の影響は顕著ではなかった。なお、本研究テーマの中で付随した成果として、衝撃波自励振動現象を高分解能で捕らえる観点から、新しい数値計算法として、衝撃波等の流れの急変する領域に効率的に計算格子を自動的に集中させる解適応格子法と、移動格子の上で構成した新しい有限体積法とを組み合わせた「移動格子有限体積法」を提案したが、一連の検証計算を通して、その衝撃波自励振動現象の解析に対して有効であることを示すことが出来た。超音速ジェット中に生ずる自励振動現象の数値シミュレーションに関する様々な問題点を解明し、現象を正確に数値解析するために計算スキームが具備すべき要件を明らかにすることを目的として、本年度は、主に(1)軸対称壁面衝突ジェットおよび(2)軸対称Hartmann共鳴器流れ場を対象に数値実験を行った。取り上げた解析モデルは、オイラー方程式およびナビエ・ストークス方程式であり、数値流束評価法として、もっとも標準的な中心差分法と、最近よく用いられている近似リーマン解に基づくRoeの流束分離法、の2種を取り上げた。計算結果を振動周波数解析することにより比較検証を行なった。まず、周波数解析においては初期値の影響を除くためには、無次元時刻100以降のデータを周波数解析に用いる方がノイズを含まず好ましいが、現象の特性周波数は、より以前の時刻のデータで得ることが可能であることがわかった。流れ場の振動現象を捉えるためには、最小格子幅が存在し、それ以上の格子幅では数値シミュレーションにおいて衝撃波振動が抑制されることが判明した。

これは、格子幅に直接関係する数値粘性の大きさおよび高周波成分が重要な役割を果たしていることが示唆されており、更なる検証の必要性が生じた。次に流束評価法は、周波数特性に大きく影響することがわかった。同じオイラー方程式モデルがナビエ・ストークス方程式モデルよりも実験値に近い値を示した。したがって渦の発生機構はともかくとして、自励振動現象は非粘性的な運動メカニズムが重要ではないかとの示唆が得られた。この件に関しては次年度重点的に数値実験によって確かめる予定である。超音速ジェット中に生ずる自励振動現象の数値シミュレーションに関する様々な問題点を解明し、現象を正確に数値解析するために計算スキームが具備すべき要件を明らかにすることを目的として、平成11年度に引き続いて(1)軸対称壁面衝突ジェットおよび(2)軸対称Hartmann共鳴器流れ場を対象に数値実験を行った。本年度は、更に(3)スパイクを持つ鈍頭物体のバウ衝撃波振動現象をも対象とした。平成11年度の成果で、特性周波数に関してはオイラー方程式モデルがナビエ・ストークス方程式モデルよりも実験値に近い値を示し、したがって渦の発生機構はともかくとして、自励振動現象は非粘性的な運動メカニズムが重要ではないかとの示唆が得られたので、本年度は、この件に関して重点的に数値実験を行った。結論には至っていないが、流れ場の大局的な力学現象は、オイラー方程式が支配的であることが確認されたものの振動周波数に関しては実験値と12割の隔たりを示している。実験事実では、流れの三次元性も見られるので、計算モデルを現在の軸対称モデルから3次元モデルに拡張して、次年度は数値実験を続ける予定である。なお、振動現象を高分解能で捕らえる観点から、新しい数値計算法として、衝撃波等の流れの急変する領域に効率的に計算格子を自動的に集中させる解適応格子法と、移動格子の上で構成した新しい有限体積法とを組み合わせた計算法を提案し、それを衝撃波自励振動現象の解析に適用した結果、衝撃波、接触面等の不連続面を少ない格子点数でシャープに捕獲することができるようになった。超音速ジェット中に生ずる自励振動現象の数値シミュレーションに関する様々な問題点を解明し、現象を正確に数値解析するために計算スキームが具備すべき要件を明らかにすることを目的として、平成11年度および12年度に引き続いて数値実験を行った。本年度は、(1)軸対称壁面衝突ジェットおよび(2)スパイクを持つ鈍頭物体のバウ衝撃波振動現象を対象とした。平成11年度の成果から、渦の発生機構はともかくとして、自励振動現象は非粘性的な運動メカニズムが重要ではないかとの示唆が得られたので、平成12年度は、この件に関して重点的に数値実験を行った。流れ場の大局的な力学現象は、オイラー方程式が支配的であることが確認されたものの振動周波数に関しては実験値と12割の隔たりを示した。これを受けて、平成13年度は、実験事実で流れの三次元性が見られることから、計算モデルを軸対称モデルから3次元モデルに拡張して、数値実験を行なった。その結果、三次元モデルは、軸対称モデルより実験に近いデータを示し、幾何学的には軸対称形でも、振動現象は三次元的に発生していることが判明した。一連の数値実験から、衝撃波の自励振動は、三次元的に起こっており、その主要メカニズムは、非粘性な特性で支配されている。
骨格筋細胞内における筋型変換のライブイメージングシステムの開発

本研究では生きたマウスの筋線維/細胞内で異なるタイプ筋型をモニターする系を確立し、筋型決定・変換過程を筋細胞および筋原線維レベルで明らかにすることを目的とする。筋型をモニターするために作出した遺伝子改変マウスは作出当初増えなかったが、ようやくマウスが安定的に得られるようになったので、マウス骨格筋組織を用いた実験をメインとして筋型決定の主要な要因であるミオシン分子の置換メカニズムを筋原線維レベルにて追究した。しかし、生きたマウスの骨格筋組織レベルでいきなり実験することは難しいため、培養骨格筋細胞よりはin vivoの生体骨格筋組織に近い系として、作出したマウス骨格筋から調製した単一筋線維を試料とし、筋原線維内におけるミオシン分子の置換速度を測定した。その結果、筋線維を構成するミオシン分子のタイプにより、ミオシン分子の置換速度が異なることを見出した。また、ミオシン分子の置換速度に影響を与える因子として、細胞内物流システムの基盤となる微小管システムが関与するのか否かを検討するために、微小管重合阻害剤を添加した状態でミオシン分子の置換速度を測定した。しかし、阻害剤の有無に関わらず置換速度は有意な変化は示さなかった。また、ミオシン分子とアクチンを中心とした細いフィラメントの相互作用の有無もミオシン分子の置換速度には影響しなかった。しかし、タンパク質合成阻害剤を添加した条件ではミオシン分子の置換速度は大きく減少したことから、単一筋線維においても筋原線維内のミオシン分子の置換には新規合成されたミオシン分子が使われていることが示唆された。作出したマウスも順調に増えて実験に支障なくなった。しかし、単一筋線維を効率よく調製するまで試行錯誤を繰り返した。マウス骨格筋組織から調製した単一筋線維を用いた実験をメインとして、様々な阻害剤を添加した状態で行う実験のn数を増やしてミオシン分子置換メカニズムを探求する。本研究では生きたマウスの筋線維/細胞内で異なるタイプ筋型をモニターする系を確立し、筋型決定・変換過程を筋細胞および筋原線維レベルで明らかにする。本年度は遺伝子改変マウスの作出をメインに研究を進めた。マウス作出実験は時間がかかるため、作出実験と並行して、筋型決定の主要要因であるミオシン分子により形成される太いフィラメントに着目し、太いフィラメント内のミオシン分子置換メカニズムについて追究した。これまでの当研究グループの研究から、新規に合成されたミオシン分子が優先的に太いフィラメント内のミオシン分子と置換されることは明らかになっていたが、新規に合成されたミオシン分子以外に置換されるミオシン分子の供給源は不明であった。一方、ミオシン分子の性質として生理的イオン強度下では凝集・会合することが知られている。従って、骨格筋細胞質内ではミオシン分子が単分子として存在するとは困難なため、細胞質内にミオシン分子のプールがあるとは考えられていなかった。しかし、本研究において、GFPを融合したミオシン重鎖を遺伝子導入した培養骨格筋細胞を試料として用い、Streptolysin-O処理することで太いフィラメントに組み込まれていないミオシン分子を細胞外に漏出させた状態で蛍光退色後回復を測定した。その結果、ミオシン分子の存在様式は不明であるが、ミオシン分子のプールが細胞質に存在し、このミオシン分子も太いフィラメントを構成するミオシン分子と置換する供給源となることを明らかにした。予定としていた遺伝子改変マウスがなかなか作出できないため。本研究では生きたマウスの筋線維/細胞内で異なるタイプ筋型をモニターする系を確立し,筋型決定・変換過程を筋細胞および筋原線維レベルで明らかにすることを目的とする。筋型をモニターするための遺伝子改変マウスの作出をメインに研究を進めた結果,ようやく安定的に実験に供するマウスの数が確保できるようになった。また,マウスの作出と並行して,筋型決定の主要な要因であるミオシン分子,およびミオシン分子のシャペロンである熱ショックタンパク質90(HSP90)に着目し,太いフィラメント内のミオシン分子置換効率がHSP90の活性により変化を受けるのか否かを検討した。HSP90を過剰発現させた培養骨格筋細胞では太いフィラメント内のミオシン分子置換が対照群と比較して迅速になること,HSP90の特異的な阻害剤を添加した培養骨格筋細胞ではミオシン分子の置換速度が低下することから,迅速な太いフィラメント内のミオシン分子置換にはHSP90のシャペロン活性が必要であることが明らかになった。さらに,HSP90を過剰発現した培養骨格筋細胞では細胞質内にプールされたミオシン分子の量が増えること,さらに転写レベルにおいてもミオシン分子を構成するミオシン重鎖の発現が上昇することが判明した。つまり,HSP90の活性が高まると骨格筋細胞内におけるミオシン分子の総量が増加し,その結果ミオシン分子の置換効率が上昇することが明らかになった。運動刺激を与えた骨格筋ではHSP90の上昇,ならびに筋原線維性タンパク質の発現レベルが上昇することが知られているため,培養骨格筋細胞におけるHSP90の過剰発現は生体における骨格筋への運動刺激を部分的に模していることが示唆された。実験に供する遺伝子改変マウスが揃ったこと,およびミオシン分子の置換とHSP90の活性に関する論文が受理されたため。

筋型をモニターするために作出した遺伝子改変マウスは作出当初増えなかったが、ようやくマウスが安定的に得られるようになったので、マウス骨格筋組織を用いた実験をメインとして筋型決定の主要な要因であるミオシン分子の置換メカニズムを筋原線維レベルにて追究した。しかし、生きたマウスの骨格筋組織レベルでいきなり実験することは難しいため、培養骨格筋細胞よりはin vivoの生体骨格筋組織に近い系として、作出したマウス骨格筋から調製した単一筋線維を試料とし、筋原線維内におけるミオシン分子の置換速度を測定した。その結果、筋線維を構成するミオシン分子のタイプにより、ミオシン分子の置換速度が異なることを見出した。また、ミオシン分子の置換速度に影響を与える因子として、細胞内物流システムの基盤となる微小管システムが関与するのか否かを検討するために、微小管重合阻害剤を添加した状態でミオシン分子の置換速度を測定した。しかし、阻害剤の有無に関わらず置換速度は有意な変化は示さなかった。また、ミオシン分子とアクチンを中心とした細いフィラメントの相互作用の有無もミオシン分子の置換速度には影響しなかった。しかし、タンパク質合成阻害剤を添加した条件ではミオシン分子の置換速度は大きく減少したことから、単一筋線維においても筋原線維内のミオシン分子の置換には新規合成されたミオシン分子が使われていることが示唆された。作出したマウスも順調に増えて実験に支障なくなった。しかし、単一筋線維を効率よく調製するまで試行錯誤を繰り返した。遺伝子改変マウスの作出を引き続いて行う。蛍光タンパク質とリンカーの長さの調節がうまくいかないために、発現したタンパク質が機能せずマウスが致死となり作出できない可能性もあるので再度検討を行う。遺伝子改変マウスが安定的に得られるようになったのでマウス骨格筋組織を用いた実験をメインとしてミオシン分子置換メカニズムを探求する。マウス骨格筋組織から調製した単一筋線維を用いた実験をメインとして、様々な阻害剤を添加した状態で行う実験のn数を増やしてミオシン分子置換メカニズムを探求する。遺伝子改変マウスの作出ができなかったので、それ以降の実験が予定通りに進まなかったため。試薬等の購入の際に安価な製品を選んだり,キャンペーン等を利用し節約に励んだため次年度使用額が生じた。本年度は次年度使用額を含めて,消耗品,および抗体等の購入に費用を充て,研究成果が得られるように有効活用する。試薬等の購入はキャンペーンを利用し節約に励んだため次年度使用額が生じた。データのn数を増やすために必要な培養用品、阻害剤、抗体等を購入する。作出したマウスから採材した試料を使って実験を進める。実験遂行のために必要な消耗品、抗体等を購入する。
ES細胞からの内胚葉細胞系譜制御遺伝子プロファイリング解析

申請者らが構築したES細胞から膵への分化誘導系において、アフリカツメガエルのmixファミリーのニワトリホモログであるc-mix遺伝子を強制発現させた結果、膵への分化誘導能が促進されたことを見い出している。このc-mix遺伝子強制発現ES細胞株と、対照株との遺伝子発現プロファイリング解析を行い、内胚葉誘導に関与する遺伝子群の同定出来ると考えられた。本研究ではDNAチップを用いた遺伝子解析を行なうと共に、rt-pcr法により、遺伝子導入株では内胚葉分化マーカーの発現が上昇していることを示した。今後はここで絞られた候補について、さらにアフリカツメガエル初期胚で強制発現させ、内胚葉誘導活性についてスクリーニングを続ける予定である。さらに、pdx-1-GFPトランスジェニックマウスより、ES細胞を樹立し、生きた状態でpdx-1の遺伝子発現を追跡可能の系を確立した。また、申請者らはこれまでに、ES細胞からの膵への分化誘導を支持する細胞を複数同定してきた。これら支持細胞を用いて、ES細胞から膵へ効率良く分化誘導された。さらに、ES細胞からの分化誘導の条件を無血清条件でアッセイできる系を確立し、TGFβ2を添加することにより、顕著な膵分化誘導を認めた。このように、これまでに確立した実験系では、充分に効率よくES細胞から膵へ分化を誘導することができたので、ES由来の膵幹細胞を今後セルソーターを用いて純化し、遺伝子発現プロファイリングなどによる細胞生化学的解析を進めようと考えている。
パラメトリック横揺れの定量的数値予測と発生防止に関する研究

コンテナ船や自動車運搬船で問題となっているパラメトリック横揺れの定量的予測のため,時々刻々の没水断面に対して流体力を計算する数値予測モデルを構築し,このモデルに強制横揺れ試験から得た横揺れ減衰力を用いることで,規則波中パラメトリック横揺れの定量的予測が可能であることを確認した.また,パラメトリック横揺れ防止効果に及ぼすアンチローリングタンク形状の影響,船首・船尾形状の影響を調査し,それぞれについての設計指針を得た.コンテナ船や自動車運搬船で問題となっているパラメトリック横揺れの定量的予測のため,時々刻々の没水断面に対して流体力を計算する数値予測モデルを構築し,このモデルに強制横揺れ試験から得た横揺れ減衰力を用いることで,規則波中パラメトリック横揺れの定量的予測が可能であることを確認した.また,パラメトリック横揺れ防止効果に及ぼすアンチローリングタンク形状の影響,船首・船尾形状の影響を調査し,それぞれについての設計指針を得た.国際海事機関(IMO)や国際試験水槽委員会(ITTC)において緊急の検討課題とされているパラメトリック横揺れについて、その定量的数値予測法の構築、および発生防止手段の検討を行った。パラメトリック横揺れ発生の主要因である波浪中での復原力変動と横揺れ減衰力について、非線形影響が顕著となる大振幅動揺域まで計測可能な専用の強制横揺れ試験装置を製作した。この動揺試験装置を用いて、0度から30度の大角度まで波浪中での復原力変動計測を行い、横揺れ減衰力についても同様に大振幅動揺かつ広範囲の周波数について計測を行った。その結果、復原力変動については横傾斜が縦運動に与える影響が顕著であること、復原力変動振幅は横傾斜角に対して非線形に変化することを確認した。また横揺れ減衰力については、従来から用いられている自由横揺れ試験の結果と大きな相違が見られること、波浪中での横揺れ周期を考慮した取扱いが必要であることを確認した。続いて1自由度横揺れモデル、および上下揺れ、縦揺れ、横揺れの3自由度連成モデルを構築し、自由航走模型実験との比較を行った。その結果、時間ステップ毎の没水断面に対する流体力を計算する3自由度非線形ストリップ法に強制横揺れ試験より得られた横揺れ減衰力を用いることで、向波中パラメトリック横揺れの定量的予測が可能であることを確認した。これと並行して、アンチローリングタンクによるパラメトリック横揺れ防止の検討を行った。具体的にはタンク内流体の挙動を粒子法により数値計算し、1自由度横揺れモデルと組み合わせることで、パラメトリック横揺れ防止効果に与えるタンク形状影響を検討した。その結果、ダクト端からの渦生成を抑える低減衰形状を採用することで、タンク水量を増やすことなく防止効果が増大することを確認した。国際海事機関(IMO)や国際試験水槽委員会(ITTC)において緊急の検討課題とされているパラメトリック横揺れについて,その定量的数値予測法の構築,および発生防止手段に関する検討を行った.はじめに,昨年度に構築したパラメトリック横揺れ予測のための上下揺れ,縦揺れ,横揺れの3自由度非線形ストリップ法を用いて,バウフレアおよび船尾形状が復原力変動振幅およびパラメトリック横揺れに及ぼす影響について検討を行った.その結果,バウフレアの勾配変更によるパラメトリック横揺れへの影響は限定的であるが,船尾の形状変更による影響は大きく,V型船尾では最大横揺れ角が相対的に減少し,U型船尾では最大横揺れ角が増大することを確認した.また,スポンソン(張り出し甲板)の設置効果についても同様の検討を行い,既存の船体形状を変更することなく,効果的にパラメトリック横揺れ防止効果が得られることを明らかにした.また,フレアを有する一般的な船体形状とは異なり,水線面上舷側が内側に傾斜しているタンブルホーム船型についてもパラメトリック横揺れの検討を行った.その結果,波浪中復原力変動や横揺れ減衰力の特性が明らかとなり,ビルジキールの設計がタンブルホーム船のパラメトリック横揺れ防止に重要であることを確認した.その一方,アンチローリングタンクによるパラメトリック横揺れ防止効果の推定精度向上を目指して,タンク内流体運動を粒子法により数値計算し,船体運動を従来のストリップ法に基づく運動方程式の求解により求めて,両運動を計算ステップ毎に連成させて解く動的連成解法を新たに構築し,パラメトリック横揺れのような大振幅動揺でタンク内流体の自由表面が強非線形運動するような場合でも,計算の破たんなくタンク流体と船体運動の連成運動が実用的な精度で予測可能であることを模型実験との比較により確認した.
代数的符号理論の総合的研究

研究代表者の所属する東北大学大学院情報科学研究科では、情報科学を基礎とした学際研究が活発に行われており、次世代の情報化社会の基盤技術の開発も一つのテーマになっている。そのような環境にいることから、10年先の実用化技術となりうる次世代の計算機や(量子)暗号などの基礎理論としての符号理論の構築が必須であることを感じている。これまでの研究で扱っている対象に加え、組合せ構造や有限群、頂点作用素代数などの代数構造との新たな関連を確立させたり、未だ発展途上であり大きな可能性を秘めている他の分野との関連に着目したself-dual codeを主とした研究により、さらに視野を拡げて代数的符号理論の総合的な発展を目指す。
輻射流体計算による初代星形成の研究

宇宙で最初に生まれた星々(初代星)の誕生の様子を輻射と流体の効果を取り入れた数値シミュレーションによって調べた。その結果、初代星の質量は1-300倍の太陽質量の範囲に分布し、ピークは数十太陽質量程度であることが分かった。またいくつかの小質量星は多体の相互作用によってミニハローの外側に飛ばされ、結果として質量降着が進まずに軽いままであることがわかった。現在まで生き残ることができる0.8太陽質量よりも軽い星が生まれたとすると、観測的にはミニハローあたり1個程度以上は生まれてはいけないという制限があることが明らかとなった。本研究は主として輻射流体シミュレーションを用いて初代星の質量に迫ることを主眼とする。まず当初予定していたように、ある典型的な初期条件から初代星形成のシミュレーションを行い、その結果を論文として発表し、アメリカ天文学会誌に掲載された(Susa 2013)。この研究は国際的にも高く評価され、これまで20件引用されている(NASA ADS調べ)。これに続いて宇宙論的な初期条件から現実的な初代星形成の輻射流体シミュレーションを行った。連携研究者の長谷川氏がまず宇宙論的なシミュレーションを行い、そこから60個の初代星のホストとなるミニハローを選び出した。それらのミニハローを初期条件として研究代表者が輻射流体計算を用いて初代星形成をシミュレートし、初代星の初期質量関数を得た。その結果、初期質量関数のピークが数十太陽質量の付近にあること、しかし最も大質量のものは300太陽質量になることがわかった。我々は更に、この初期質量関数にしたがって星が生まれその中で元素が合成されたとした時のアバンダンスのパターンを計算した。その結果、Pair Instability Supernovaの痕跡が強く残ることがわかった。これは100太陽質量以上の大質量の星が質量にして全体の約1/3に達するのが理由と思われる。この結果はすでに論文としてまとめられ、国際会議で発表され、査読付き専門誌に投稿中である。この研究と並行して、化石初代星の数を見積もる研究を行っている。修士学生が矮小銀河中に存在する初代星の分布および数を見積もったが、これを天の川銀河に拡張する為に現在計算を遂行中である。昨年度はある典型的な初期条件から初代星形成のシミュレーションを行い、その結果を論文として発表し、アメリカ天文学会誌に掲載された(Susa 2013)。この研究は国際的にも高く評価され、これまで33件引用されている(NASA ADS調べ)。この結果はすでに論文としてアメリカ天文学会誌に掲載された(Susa et al. 2014)。この研究も高く評価され、これまで既に25件引用されている(NASA ADS調べ)。また化石初代星の数を見積もる研究を行っている。修士学生が矮小銀河中に存在する初代星の分布および数を見積もったが、これを天の川銀河に拡張する為の計算が終了し、現在その解析を行っている最中である。もう一つ、初代星形成の環境や低金属量の環境での磁場とガスの結合の様子を調べた。その結果、1)金属量が太陽組成の100分の1以下程度になると星形成時にジェットが出にくい傾向にあること、2)完全に原始組成のガスでは磁場がViscus Scaleでも低密度で結合しており、所謂乱流ダイナモのメカニズムが働く要件が満たされていることがわかった。本研究は主として輻射流体シミュレーションを用いて初代星の質量に迫ることを主眼としている。2013年度はこの種の3次元計算では最も積分時間の長い計算(10万年)を行い、それを論文としてアメリカ天文学会誌に発表した(引用41件ADS調べ)。続いて多くの宇宙論的初期条件から同種の計算を系統的に行い、初期質量関数のピークが数十太陽質量にあることを見出した。こちらも論文をアメリカ天文学会誌に発表した(引用50件ADS調べ)。これらと並行して初代星形成環境や初代銀河形成環境(低金属量環境)で、磁場の重要性を探るために、磁場とガスの結合の強さを評価した。その結果、金属量が太陽系の100分の1程度以下になると、結合の様子が変わり、星形成時にジェットが出にくい傾向にあること、また完全に金属がない原始的環境ではViscus scaleでも低密度で乱流ダイナモ機構が働く要件を満たしていることを明らかにした。これもアメリカ天文学会誌に掲載された(引用2件ADS調べ)。もう一つ、並行して化石初代星が天の川銀河内でどの程度見つかるべきかについて研究した。その結果、現在までに行われた金属欠乏星探査で初代星が見つかっていないということから、初代星が生まれるミニハローあたり、0.8太陽質量以下の低質量初代星が10個以上生まれるというモデルはすでに棄却されていることが分かった。またミニハローあたり1個生まれるというモデルもマージナルであり、今後の観測が進むと低質量初代星の形成に関して非常に強い制限がかけられることを明らかにした。

この研究は現在アメリカ天文学会誌に掲載が決定し、すでにプレプリントサーバに登録されている(eprint arXiv:1602.00465引用1件ADS調べ)。宇宙で最初に生まれた星々(初代星)の誕生の様子を輻射と流体の効果を取り入れた数値シミュレーションによって調べた。その結果、初代星の質量は1-300倍の太陽質量の範囲に分布し、ピークは数十太陽質量程度であることが分かった。またいくつかの小質量星は多体の相互作用によってミニハローの外側に飛ばされ、結果として質量降着が進まずに軽いままであることがわかった。現在まで生き残ることができる0.8太陽質量よりも軽い星が生まれたとすると、観測的にはミニハローあたり1個程度以上は生まれてはいけないという制限があることが明らかとなった。次のステップは高解像度の計算であるが、これはできれば四月にはプロダクトランを始めたかった。今その前のコードチェックの段階である。また化石初代星の論文投稿が遅れている。宇宙物理学粒子分割法を用いて初代星近傍の電離構造を分解しようとしている。おおむね方法論は有効であるがまだプロダクトランを行うほど確かではない。できる限り科学的な計算に進めるように努力する。化石初代星の論文に関しては計算自体は終わっており、まとめの段階であるので、年度内の投稿は可能であると思われる。化石初代星の観測可能性に関しては現在計算中であり少し計画からおくれているが、主目的である最初の宇宙論的計算はすでに実行され、予定通り論文は投稿されているので、概ね順調であるといえる。化石初代星関連の論文投稿が遅れている。今後はまず化石初代星の観測可能性の研究を完成させ、予定通り高解像度で電離を取り扱える計算コードの開発を始める。化石初代星の論文投稿が今年度となると思われるのでそちらで使用する予定である。論文投稿が見込みより早ければ投稿料に使う予定であったが、まだ掲載決定になっておらず、次年度に持ち越した。現在論文投稿中であり、掲載決定になり次第支払いを行う。
ラテン語の名詞形態法に見られる諸特徴の歴史言語学的研究

ラテン語は印欧語族に属する言語であるが、印欧祖語に再建される複雑な名詞形態法を大幅に単純化している。しかし、他の印欧諸語との比較によって、古い時代の形態的痕跡の一部が明らかとなり、その一方でラテン語内部において生じたよく似た手法が一定の汎用性をもつに至っていたことが判明した。また、しばしば印欧語な形態法によって説明されようとしていたある神格名詞が、ラテン語内部の特殊な形成であることが分かった。印欧語族の名詞形態法の研究は1970年代飛躍的な発展を遂げ、現在においても多くの研究者の関心を集めている。本件は、学界におけるこれまでの研究業績の蓄積に基づきながら、印欧語族の中でもラテン語の名詞形態法に着目したものである。ラテン語は印欧祖語に再建される複雑な形態法を単純化するという道をたどった。この点は、同じ印欧語族の中でも保守的なインド・イラン語派やギリシア語と大きく異なる点である。ラテン語を研究することは、古い段階の痕跡を的確に抽出することから始まり、これは言語変化のシナリオ構築を目標とする歴史言語学に貢献するものである。こうした研究目的の下、私はまず英語の名詞suspicionの語源にもなっているラテン語のsuspicioの形成法について研究を行った。多くの先行研究で古い段階として想定される^*sub-specioは、後部要素としてspecio「見る」に含まれる語根の長母音を伴う異形態(第2音節に見られる-e->-i-は第3音節の-i-に起因する同化現象)を前提とするが、接頭辞に後続する位置で語根がそのような長母音を示すことは印欧語の名詞形態論においては考えにくい。そのため、私は全く新しい語源の構築を目指し、specioとは異なる動詞語根との関連付けをUCLAおよび京都大学での国際学会にて発表、一定の評価を得た。同じ名詞に関わる問題として、ラテン語の神格名称Marsとその別形Mavorsの歴史的な関係についても分析を行い、論文として発表した。そこでは、後者をMarsの古形と考える伝統的な考え方を否定し、民間語源的に二次的に作られたMavorsが音変化の結果さらに別の形をもつに至るプロセスを明らかにした。このように、語形成を考察する際には、要素間などで起こりうる音変化に注意を払う必要がある。ラテン語の母音融合を対象とし出版された論文もその一助となるものである。名詞形態法の研究は印欧比較言語学の中でもとりわけ重要な課題である。本研究もその点を意識しつつ、印欧語族の中でもラテン語の名詞形態法に注目したものである。ラテン語は印欧祖語に再建される複雑な形態法を大幅に単純化している。しかし、比較言語学の手法を用いることで古い形態的痕跡を抽出することは十分可能であり、それは言語変化の流れを大局的に把握することにつながる。こうした研究目的のもと、私はラテン語suspicio「疑い」(第2音節の-i-は長い)の語形成法について詳しい分析を行った。伝統的に古い段階として設定される*sub-specio(-e-は長い)は、後部要素を動詞specio「見る」の語根の延長階梯に求めたものである(長母音-e- > -i-という音色の変化は第3音節の-i-に起因する同化現象)。しかし、接頭辞に後続する位置で語根が延長階梯を示すことは印欧語の名詞形態法においては考えにくい。私は解決の糸口をsuspectus「疑わしい」という関連する形容詞に見出した。本来の形成法su-spectusからsus-pectusのように異分析されることで、後半の-pectusが、語源的に無関係で、なおかつ延長階梯を頻繁に示す語根と二次的に関連付けられ、その結果suspicioが語根部分に長母音を獲得したと私は結論付け、これを論文として出版した。名詞に関わる別の課題として、ラテン語の神格名称Marsとその別形Mavorsの歴史的な関係についても継続的な分析を行った。私は、後者をMarsの古形と考える伝統的な考え方を否定する立場から、Mavorsが二次的に形成された民間語源的な操作の詳細に迫った。そこには、別の威信ある神格名称と類似させたいという話者の欲求、擬古的な形式を作り出すに問題のない音変化に関する経験的知識などが複雑に絡み合っていた。この成果は研究報告会において発表した。印欧語族の名詞形態法はその多くを多様な接尾辞が担っている。同語族のラテン語もその例に漏れない。一方で接尾辞には頼らない形成法もあり、ラテン語suspicioに関する研究はその一端、すなわち、語根の母音を延長することで派生を行うという印欧祖語のプロセスがラテン語にも痕跡的・間接的に見られることを明らかにした。この形成法は接尾辞を付加する手法とも関連性があり、研究上その方面への新たな展開も期待される。24年度が最終年度であるため、記入しない。

「現在までの達成度」でも述べたように、ラテン語suspicioの研究を通じて新たな問題も浮き彫りになった。それは、acer「鋭い」やsacer「神聖な」という形容詞に見られる長母音の現れをどのように説明するかという問題である。私はこのテーマを重要な関連事項として本件の研究に追加する。その結果、当初計画されていた他のトピックへの時間的な配分が相対的に減少することになるが、今のところデータ収集など基本的な操作は順調に進んでいるので、一定の成果を得られることが予想される。24年度が最終年度であるため、記入しない。
肝臓組織幹細胞を用いた肝再生療法の開発

本年度は、1.肝臓特異的GFP発現マウス作成準備、2.マウス肝障害モデルの予備的検討、3.肝臓組織幹細胞の分離の予備的検討を行った。1.Albプロモータ-CRE Tgマウス、ALPプロモータ-CRE Tgマウス、GFP lopxPマウスの入手と繁殖、マウス尾からのゲノム抽出とPCRによるgenotyping手法が確実に行えるように条件設定をおこなった。2.四塩化炭素を用いて作成マウスと同型のB6マウス肝障害モデルを作成するための条件設定を行った。0.25mg/kg投与で6週後で安定した肝障害後の再生肝を得ることが可能となった。3.肝臓組織を分離しセルソーター(BD FACS aria)を用いて、コラゲナーゼ+ディスパーゼ環流により分離したマウス肝細胞よりEpCAM,CD133,CD90,CD44,CD24でラベルした細胞の分離を行った。また、マウス肝細胞からの幹細胞分離を想定して、GFP遺伝子をtransient transfectionさせたマウス肝細胞のセルソーターでの分離条件設定も行っている。現在は、プロモーターCRE TgマウスとGFP lopxPマウス、ALPプロモーターCRE TgマウスとloxP-STOP-loxP EGFPTgマウスをそれぞれ掛け合わせ目的のマウスを得るための繁殖を継続している。