hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ストリゴラクトンの多様なホルモン機能の解析

リン欠乏などの貧栄養によりストリゴラクトンの生産量は増大する。ストリゴラクトンはそのような貧栄養条件で誘導されるシロイヌナズナのロゼット葉の老化誘導に関わることが示された。すなわち、ストリゴラクトン欠損変異体の老化は野生型と比較して遅延し、この表現型はストリゴラクトンアナログの投与により相補された。一方、若い葉においては、ストリゴラクトン処理により緑化の促進(クロロフィル含量の増大)が認められた。以上の結果から、ストリゴラクトンは、古い葉の老化を促進するとともに若い葉の緑化を促すことが示された。ストリゴラクトン(SL)は根圏に分泌され、アーバスキュラー菌根菌との共生に関わるアレロケミカルとして働くとともに、内生のホルモンとして腋芽成長(枝分かれの形成)を抑制する。これまでの申請者らの研究により、SLの根圏情報物質およびホルモンとしての機能は、植物の栄養獲得戦略と密接に関わっていることが明らかになってきた。本研究では、SLの枝分かれ抑制以外のホルモン機能とその作用メカニズムに関する新たな知見を得ることを目的とする。また、F-boxタンパク質が欠損したSL非感受性変異体max2がなぜSL生合成変異体(ma1,max3,max4)と部分的に異なる表現型を示すのかを明らかにするため、その鍵となると考えられる本年度は、d14 d14like二重変異体に加え、d14 d14like max2三重変異体を作出し、これらが種子発芽、胚軸伸長、ロゼット葉の形態、枝分かれ数においていずれもmax2単独変異体と同様の表現型を示すことを明らかにした。以上の結果は、SL応答に関わるD14とその類似遺伝子であるD14LIKEが、MAX2経路で機能することを支持している。一方、以前の研究においてSL非感受性変異体であるmax2が、葉の老化が遅延する突然変異体として単離されていた。そこで、SL生合成変異体であるmax4を用いて、SLと葉の老化の関係を調べた。その結果、SL生産量が高まるようなリン欠乏条件においてシロイヌナズナのロゼット葉の老化が促進されるが、max4変異体においてはそれが遅延することが明らかになった。以上の結果は、貧栄養時に促進される葉の老化にSLが必要であることを示している。ストリゴラクトンは根圏に分泌され、アーバスキュラー菌根菌との共生に関わるとともに、内生のホルモンとして地上部の枝分かれの抑制等に働く。これまでの研究により、ストリゴラクトンの機能は、植物の栄養獲得・利用戦略と密接に関わっていることが明らかになってきた。本研究では、ストリゴラクトンの枝分かれ抑制作用以外のホルモン機能に関する新たな知見を得ることを目的とした。昨年度までに、シロイヌナズナのロゼット葉の老化とストリゴラクトンの関係を調べた。その結果、ストリゴラクトン生産量が増加するようなリン欠乏条件下においてロゼット葉の老化が促進されるが、ストリゴラクトン欠損変異体max4においてはリン欠乏依存的な老化の遅延が認められた。本年度は、このmax4の老化遅延の表現型が、合成ストリゴラクトンアナログであるGR5やGR24の投与により相補されることを明らかにした。つまり、シロイヌナズナの古い葉の老化はストリゴラクトン処理により促進された。また、葉色の解析を行ったところ、ストリゴラクトンは葉色のバリエーションを増加させる傾向にあることが分かった。次に、貧栄養時におけるストリゴラクトン欠損変異体max4の老化遅延の表現型が、最終的に植物の種子収量や種子の質にどのように影響するかを調べた。その結果、種子収量は野生型とmax4で大きな違いは見られなかったが、貧栄養条件下で播種後、max4変異体においては野生型と比較してより多くの芽生えが白化する傾向が認められた。ストリゴラクトン(SL)は根から根圏に分泌され、アーバスキュラー菌根菌との共生に関わるアレロケミカルとして働くとともに、内生のホルモンとして腋芽成長(枝分かれの形成)を抑制する。また、F-boxタンパク質が欠損したSL非感受性変異体max2がなぜSL生合成変異体(max1, max3, max4)と部分的に異なる表現型を示すのかを明らかにするため、その鍵となると考えられるD14LIKE遺伝子の生理機能解析を行なう。昨年度までに、d14 d14like二重変異体、d14 d14like max2三重変異体がいずれもmax2

単独変異体と類似した表現型を示すことを明らかにした。この結果は、SL応答に関わるD14とその類似遺伝子であるD14LIKEが、MAX2経路で機能することを支持している。本年度は、これらの変異体が遺伝子発現の面からも類似しているかどうかを検証するため、マイクロアレイによる比較を行った。その結果、これらの変異体における遺伝子発現プロファイルは、完全には一致しないものの類似していることが示された。一方、シロイヌナズナのロゼット葉の老化を調べる過程で、野生型植物では発達段階の異なる葉でその形態や重量が大きく異なるが、SL欠損変異体のロゼット葉は全体的により均一であり、重量や形態が類似した葉を多く着ける傾向にあることが分かった。以上の結果は、SLがそれぞれの発達段階の葉の形態的な特徴付けに関与している可能性を示唆している。本年度はおおむね当初の研究実施計画にしたがって実験を進めることができた。二重変異体および三重変異体の表現型解析から、D14とD14LIKE遺伝子がいずれもF-boxタンパク質をコードする遺伝子であるMAX2の経路で機能するという仮説が支持された。また、シロイヌナズナのストリゴラクトン欠損変異体においては、葉の老化が遅延することが示された。25年度が最終年度であるため、記入しない。また、ストリゴラクトン欠損変異体のロゼット葉は、野生型植物のそれと比較して形態や重量が全体的により均一であることが新たに見出された。D14とD14LIKE遺伝子がいずれもMAX2経路で機能することを検証するため、今後はd14,d14likeおよびmax2の二重、三重変異体における各種マーカー遺伝子の発現を調べる。また、植物ホルモン類の定量分析を行ない、d14likeの表現型と既知植物ホルモンとの関連性を明らかにするとともに、上記変異体の類似性を植物ホルモンプロファイルの面からも検証する。また、ストリゴラクトン欠損変異体において観察された葉の老化の遅延が最終的に植物の生育、特に栄養の転流にどのような影響を与えるのかを明らかにするため、野生型およびストリゴラクトン欠損変異体を低リン条件で栽培し、最終的な種子収量を測定する。植物ホルモン類の定量分析を行ない、d14likeの表現型と既知植物ホルモンとの関連性を明らかにする。また、d14, d14likeおよびmax2の二重、三重変異体における植物ホルモン類の定量分析を行ない、これらの変異体の類似性を植物ホルモンプロファイルの面からも検証する。次に、ストリゴラクトン欠損変異体において観察された葉の老化の遅延が、最終的に植物の生育、特に栄養の転流にどのような影響を与えるのかを明らかにするため、野生型およびストリゴラクトン欠損変異体を低リン条件で栽培し、最終的な種子収量に関する詳細なデータを得る。また、ストリゴラクトン欠損変異体のロゼット葉の形態の特徴を定量的に解析する。
気象要因を反映した地域の音環境解析に関する研究

本研究では風速分布と気温分布が音の伝播経路に及ぼす影響をシミュレーションできる,有限要素法に基づく新しい数値解析法の開発を進めてきた.基礎方程式は波動解析のアプローチをとるもので,音圧と擾乱流速を変数とする連成支配方程式を有限要素法により離散化して解くところに新規性がある.前年度までに2次元および3次元の解析過程を構築し,採用したMurの放射境界条件が機能すること,および風速分布・気温分布の影響のもと,音が妥当に屈折する解が得られることを確認している.最終年度に当たる本年度は,3次元解析法の並列計算化を主たるテーマとして取り組んだ.通信ライブラリにMPIを採用し,解析コードを並列した結果,大規模な解析メッシュの計算ができるようになった.並列化した3次元解析法を用いて,ベンチマーク的な計算を行った結果,小規模な解析メッシュのときには発散傾向にあった条件の問題でも安定した解が得られるなど,解析条件が著しく拡大し,実用的な解析を行う見込みが高まったと判断している.その一例として,橋げたの上下振動に伴う低周波音伝播のシミュレーションを試みた.本解析方法は擾乱流速を未知数としているため,橋げたの振動を流速に正弦履歴を与える境界条件として扱うことが可能である.解析結果は極めて妥当なもので,Helmholtz系の波動解析では双極子音源としか扱うことができなかったものを,実際の構造形状を与える現実的な解析モデルを扱うことができ,かつ低周波音に風や気温が与える影響を評価することができるようになった.1.音の伝播に関する有限要素解析法の開発[野村,長谷部]:気象要因を考慮した音の伝播に関する基礎方程式を検討し,風速分布,温度分布の影響が入る方程式として,音圧変動と音場に関する微小な流速変動の2つの変数に関する非定常線形の連立偏微分方程式を採用した.研究計画の初年度に当たる今年度は,この基礎方程式を解くための2次元の有限要素解析法を構築した.ガラーキン法による重み付き残差方程式を線形三角形要素で離散化し,時間に関する1階のマトリックス方程式を誘導した.時間積分法にCrank-Nicolson法と1次後退差分法を適用して比較したところ,後退差分法の方が,数値解の空間振動がない良好な解を得ることが分かったので後退差分法を採用した.計算境界を波動が透過するための透過境界条件には,Murの透過境界条件を採用した.検討した範囲の数値解析例では十分に波が透過することを確認した.風の影響に関してはドップラー理論と比較し,温度成層の影響に関しては屈折の法則と比較して,それぞれ理論値と良好に一致する解が得られることを確認した.2.都市空間の有限要素メッシュ分割法[樫山]:三次元Delaunay分割法を用いて,複雑な実在都市の外部空間を四面体要素で分割する自動的で汎用的な方法を開発した.3.騒音に及ぼす風の影響の実測[野村,長谷部]:校舎の屋上にすでに風向風速計と,騒音源としての小型風力発電機が設置してある.ここに風車の北方と東方に等距離隔て騒音計を2台設置し,風向風速と2地点の騒音を同時に観測測定するシステムを構築し,予備的な計測を行った.1.音の伝播に関する有限要素解析法の開発[野村,長谷部]:前年度に気象要因を考慮した音の伝播に関する基礎方程式に有限要素法を適用して独自の2次元解析法を構築したが,第2年度にあたる今年度は,この解析過程を3次元解析法に拡張した.2次元解析では有限要素に線形三角形要素を用いたが,3次元解析法では6面体要素を採用した.節点変数は音圧および3成分の流速擾乱で,合わせて節点あたり4自由度である.2次元解析の実績に基づいて,ガラーキン法に基づく空間の離散化,1次後退差分法による時間積分,BiCG法による非対称連立一次方程式の求解過程を採用している.透過境界条件にも2次元解析で採用したMurの透過境界条件を3次元に拡張した.基本的な3次元の数値解析を実施し,風の影響,温度勾配に対応する成層的な音速分布の影響が反映する解が得られることを確認している.2.都市空間の有限要素メッシュ分割法[樫山,野村,長谷部]:樫山は三次元Delaunay分割法を用いて,複雑な実在都市の外部空間を四面体要素で分割する自動的で汎用的な方法を開発した.野村と長谷部は,建物の底面形状周りの地表面メッシュを四角形要素で分割し,このメッシュを高さ方向に積み上げる,という独自の発想で,都市スケールの市街地を対象とする六面体要素による準汎用的なメッシュ分割法を開発した.3.騒音に及ぼす風の影響の実測[野村,長谷部]:本学部船橋キャンパスの交通総合試験路で実測を実施した.スピーカーを挟んで2台の騒音計をスピーカーから60m,100m離して設置し,スピーカーの音を測定した.これと同時にスピーカーのすぐ近くに風向風速計をおいて風の測定も行った.風向や風の乱れの影響があるようですべての測定ケースに明確に風の影響が見られたわけではないが,比較的高風速の状況では,風上側より風下側でより強い音が観測された.本研究では風速分布と気温分布が音の伝播経路に及ぼす影響をシミュレーションできる,有限要素法に基づく新しい数値解析法の開発を進めてきた.

基礎方程式は波動解析のアプローチをとるもので,音圧と擾乱流速を変数とする連成支配方程式を有限要素法により離散化して解くところに新規性がある.前年度までに2次元および3次元の解析過程を構築し,採用したMurの放射境界条件が機能すること,および風速分布・気温分布の影響のもと,音が妥当に屈折する解が得られることを確認している.最終年度に当たる本年度は,3次元解析法の並列計算化を主たるテーマとして取り組んだ.通信ライブラリにMPIを採用し,解析コードを並列した結果,大規模な解析メッシュの計算ができるようになった.並列化した3次元解析法を用いて,ベンチマーク的な計算を行った結果,小規模な解析メッシュのときには発散傾向にあった条件の問題でも安定した解が得られるなど,解析条件が著しく拡大し,実用的な解析を行う見込みが高まったと判断している.その一例として,橋げたの上下振動に伴う低周波音伝播のシミュレーションを試みた.本解析方法は擾乱流速を未知数としているため,橋げたの振動を流速に正弦履歴を与える境界条件として扱うことが可能である.解析結果は極めて妥当なもので,Helmholtz系の波動解析では双極子音源としか扱うことができなかったものを,実際の構造形状を与える現実的な解析モデルを扱うことができ,かつ低周波音に風や気温が与える影響を評価することができるようになった.
細胞内情報伝達系の動態からみた脳機能改善薬の作用機構の検討

4種類,6つの脳機能改善薬について脳内ACh,モノアミンおよび神経活性アミノ酸含量に及ぼす影響ならびにイノシトールリン脂質代謝回転系に及ぼす影響について検討し,以下の結果を得た。ビンカミンアルカロイドの投与は,中脳および延髄においてACh含量を有意に低下させ,脳内殆どの部位においてドーパミンおよびセロトニンの代謝回転を上昇させた。また中脳および海馬においてグルタミン酸含量を低下させた。ジヒドロピリジン系の薬剤は,大量投与を行った場合に大脳皮質および小脳においてACh含量を上昇させたが,モノアミン系に対しては影響を及ぼさず,海馬内タウリンおよびグルタミン酸含量を上昇させた。ピリジン誘導体には,脳内ACh含量に影響を及ぼさなかったが,小脳においてDAの代謝回転の増加をもたらし,線条体におけるタウリンおよびグルタミン酸含量の上昇と,海馬におけるタウリンおよびアスパラギン酸含量の低下を招来した。ピロリジン誘導体は,脳内ACh含量,モノアミン神経系および神経活性アミノ酸含量にに影響を及ぼさなかった。脳内イノシトルリン脂質代謝回転系については,ビンカミンアルカロイド,ジヒドロピリジン誘導体の添加によりホスホリパーゼC活性が上昇した。ビンカミンアルカロイドは,用量依存的にイノシトールリン脂質代謝回転を増強し,その増強作用の50%は,ムスカリン受容体を介さないものであった。以上の結果より,今回検討したビンカミンアルカロイド以外の脳機能改善薬には脳内ACh,モノアミンおよび神経活性アミノ酸含量に対して影響を及ぼす可能性を有するものは少ないものと考えられる。イノシトールリン脂質代謝回転系については,ビンカミンアルカロイドに受容体を介する促進作用と受容体を介さない促進作用があることが判明した。本年度は各種脳機能改善薬が,受容体以降のレベルすなわちセカンドメッセンジャー系にどのような影響を及ぼすかについて,細胞内情報伝達系の一つであるイノシトールリン脂質代謝回転系を選択し、膜結合型ホスホリパーゼCおよび細胞質型ホスホリパーゼC活性を指標として直接作用の面から検討を行った。今回使用した各種脳機能改善薬(ビンカミンアルカロイド類、キサンチン誘導体、ジヒドロピリジン系のカルシウム拮抗薬、ゲンゾキノリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピロリジン誘導体)のうちビンカミンアルカロイド類、キサンチン誘導体およびジヒドロピリジン誘導体は、in vitro添加により膜結合型ホスホリパーゼC活性を上昇させた。さらにビンカミンアルカロイド類およびジヒドロピリジン誘導体は、細胞質型ホスホリパーゼC活性をも上昇させた。これらの薬剤のうち、ビンカミンアルカロイド類によるイノシトールリン脂質代謝回転系増加のメカニズムについて検討を加えたところ、[^3H]QNB結合を用量依存的に抑制したことおよびGTPによる[^3H]QNB結合の抑制作用を打ち消したことより,ムスカリン受容体およびムスカリン受容体と共役したGTP結合蛋白を介する刺激することによりイノシトールリン脂質回転系を上昇させることが判明した。しかしながら,ビンカミンアルカロイドによるイノシトールリン脂質代謝回転系増加作用は,ムスカリン受容体拮抗薬のアトロピンにより拮抗を受けない部分が約50%認められたことよりホスホリパーゼC活性を直接活性化する作用を有することも認められた。以上の結果より,脳機能改善薬の中にはその作用機序として,細胞内情報伝達系に対する直接作用が含まれる可能性が考えられることを明らかにした。

ジヒドロピリジン系の薬剤は,大量投与を行った場合に大脳皮質および小脳においてACh含量を上昇させたが,モノアミン系に対しては影響を及ぼさず,海馬内タウリンおよびグルタミン酸含量を上昇させた。ピリジン誘導体には,脳内ACh含量に影響を及ぼさなかったが,小脳においてDAの代謝回転の増加をもたらし,線条体におけるタウリンおよびグルタミン酸含量の上昇と,海馬におけるタウリンおよびアスパラギン酸含量の低下を招来した。ピロリジン誘導体は,脳内イノシトールリン脂質代謝回転系については,ビンカミンアルカロイド,ジヒドロピリジン誘導体の添加によりにホスホリパーゼC活性が上昇した。ビンカミンアルカロイドは,用量依存的にイノシトールリン脂質代謝回転を増強し,その増強作用の50%は,ムスカリン受容体を介さないものであった。以上の結果より,今回検討したビンカミンアルカロイド以外の脳機能改善薬には脳内ACh,モノアミンおよび神経活性アミノ酸含量に対して影響を及ぼす可能性を有するものは少ないものと考えられる。イノシトールリン脂質代謝回転系については,ビンカミンアルカロイドに受容体を介する促進作用と受容体を介さない促進作用があることが判明した。
高齢者に対する再生医療実現を目指した新規細胞ソースの開発

種々の年齢の患者から脂肪組織の提供を受け、脱分化脂肪細胞(DFAT)を調製し、効率的な骨、血管分化誘導法を検討した。その結果、ドナー年齢に無関係に骨髄脂肪細胞から調製したDFATは高い骨分化能を示し、1%低酸素条件下で培養したDFAT培養上清は高い血管新生能を示すことなどを明らかにした。卵巣摘出による骨粗鬆症モデル動物においてDFAT移植は骨密度を増加させた。また下肢虚血モデルマウスにおいてDFAT移植は、末梢血単核球移植よりも高い血流改善作用を示した。以上の結果より、高齢者の骨粗鬆症や下肢虚血性疾患に対して、DFATを用いた細胞治療は有用であることが示唆された。1.効率的な骨組織誘導法の確立種々の年齢や、部位の異なる脂肪組織から調製したヒト脱分化脂肪細胞を人工骨基質(β-TCP/collagenスポンジ)に播種し、3週間骨誘導培地にて培養後、骨分化能を評価した。その結果、81歳のドナーから採取、調製した脱分化脂肪細胞でも高度な石灰化を伴う骨組織を誘導できることが明らかになった。また皮下に比べて、骨髄脂肪細胞から調製した脱分化脂肪細胞はより成熟度の高い骨組織に分化しやすいことが明らかになった。2.効率的な血管誘導法の確立種々の年齢の患者から調製した脱分化脂肪細胞を低酸素下および正常酸素下で培養し、培養上清の血管新生能をヒト妻帯静脈血管内皮細胞を用いたin vitro管腔形成アッセイ法を用いて比較検討した。その結果、ドナー年齢に無関係に脱分化脂肪細胞培養上清は高い管腔形成能を示すことが明らかになった。また1%低酸素条件下では正常酸素下に比べ、培養上清がより高い血管新生能を示すことが明らかになった。3.骨粗鬆症モデル創物の作製マウスの両側卵巣を摘出し、閉経性骨粗鬆症モデルの作製を試みた。卵巣摘出後、経時的に二重X線エネルギー法にて両側大腿骨の骨密度測定および血清骨代謝マーカーの測定を行った。その結果、卵巣摘出5ヶ月後には、摘出前に比べて両側大腿骨骨密度の有意な低下と、血清BAPの減少が認められた。この結果から、卵巣摘出による閉経性骨粗鬆症モデル作製手順を確立することができた。また大腿骨遠位端より蛍光ラベルした脱分化脂肪細胞を骨髄内に注入することにより、効率的に大腿骨内へ細胞をデリバリーできることを確認した。次年度はウサギやラットに対して卵巣摘出を行い、脂肪組織から脱分化脂肪細胞を調製し、自家移植を行う予定である。1.骨粗鬆症・骨欠損モデルに対する細胞移植実験ラットの両側卵巣を摘出後5ヶ月間飼育し、閉経性骨粗鬆症モデルを作成した。このラットの皮下脂肪より脱分化脂肪細胞を調製し、片側の大腿骨髄内へ自家移植を行った。反対側にはコントロールとして同量の生理食塩水を注入した。移植1ヶ月後に両則大腿骨を摘出し、X線学的、組織学的に骨組織の再生能を比較検討した。マイクロCTにて大腿骨の骨密度を測定した結果、コントロール側に比べ、脱分化脂肪細胞注入側では頚部海面骨の骨密度が有意に高値を示した。また組織学的にも脱分化脂肪細胞注入側では頚部海面骨の骨構造が密であり、石灰化骨の形成促進が認められた。以上の結果より骨粗鬆症に対して、脱分化脂肪細胞を用いた細胞治療は有用であることが示唆された。2.下肢虚血モデルに対する細胞移植実験免疫不全(SCID)マウス下肢虚血モデルに対し、脱分化脂肪細胞を虚血筋肉組織に移植し、レーザードップラー血流計による血流測定および組織学的検討を行い、脱分化脂肪細胞移植による血行改善効果を評価した。その結果、脱分化脂肪細胞を移植した群では、生理食塩水を注射したコントロール群や末梢血単核球を移植した群に比べ、移植3週後より有意に血流改善が認められた。また免疫組織学的検討の結果、脱分化脂肪細胞を移植した虚血組織ではコントロール群に比べ、血管密度が有意に増加していた。この結果から脱分化脂肪細胞移植による血流改善効果は、末梢血単核球移植に比べても優れていることが明らかになった。マウス下肢虚血モデルを用いて脱分化脂肪細胞(DFAT)の細胞移植に伴う生着性、安全性を検討した。C57BL/6マウスの片側大腿動脈を結紮し、下肢虚血モデルを作成後、すでに調製保存してあるGFPトランスジェニックマウスより調製したDFAT(1x10^5)を、虚血部位に筋肉内投与した。そして経時的に組織学的検討を行い、DFATの生着性や血管構成細胞への分化能、さらに移植安全性を評価した。

その結果、移植したDEATは、主に虚血瘢痕部位を中心に生着し、移植2ヶ月後まで検出可能であった。生着したGFP陽性DEATの一部は、脂肪細胞、筋線維芽細胞、血管内皮細胞などに分化している所見が認められた。移植後3ヶ月間にわたり、移植細胞の異常増殖や異所性骨形成などの異常分化所見は認められなかった。次に免疫不全(NOD・SCID)マウスの片側大腿動脈を結紮し作成した下肢虚血モデルに対し、QTrackerにて蛍光標識したヒトDFAT(1x10^5)を両側の大腿筋肉内に投与した。そして移植6ヶ月に至るまで経時的に両側大腿筋組織、肺、肝臓、腎臓、脾臓を採取し、肉眼的、組織学的に移植細胞の局在、分布、腫瘍形成の有無について検討した。その結果、虚血組織内では移植1ヶ月、正常組織では移植15日までは移植部位を中心にDFATが検出された。一方、虚血組織内では移植2ヶ月、正常筋組織では移植1ヶ月後からは移植したDEATはほとんど検出されなくなり、その後も検討したすべての組織において、細胞の増殖性変化や腫瘍形成などの有害事象は検出されなかった。以上の結果より、DFATは虚血瘢痕組織に効率的に生着し、腫瘍原性や異常分化を示さず安全に移植できることが確認された。これらの研究成果は、第10回日本再生医療学会シンポジウム(2011年3月東京)などで発表を行った。
次世代ナノメータ高密度光アシスト磁気記録とディスク表面電位解析

光アシスト磁気記録実験装置構築とディスク表面電位解析により,高密度記録実現のための基礎研究を実施した.光アシスト磁気記録では,磁気ヘッドと光ヘッドを同時に設置する必要があり,またナノメートルオーダーでの位置あわせが必要になる.このための基礎実験を進めた.また、記録材料では光アシスト磁気記録に適した材料が必要であり,これを提案した.磁気記録では,磁気ヘッドと記録媒体間での静電気で磁気ヘッドを破壊することがあり,この基礎評価のための表面電位計測の基礎評価装置を試作した.1)光アシスト磁気記録評価装置による基礎実験評価光ディスク評価装置に磁気ヘッドを搭載するための装置設計,構築を行った.この装置に,潤滑剤塗布したテスト用ディスクを試作し,磁気ヘッドと光ヘッドの位置あわせ手法を確立して,基本的な光アシスト磁気記録実験を可能にした.2)光アシスト記録材料の研究光アシスト磁気記録媒体の一つとして,アモルファス磁性材料と磁気異方性の大きい磁性材料とを複合した記録材料を検討し,アモルファスTbFeCo膜に下地膜として配向性を制御し微粒子化したFePt高磁気異方性材料を用いて高保持力化を可能にした.これにより,光アシスト磁気記録材料として期待できる新規な材料を提案した.3)表面電位計測システムの構築表面電位計測のための探針機構を自作し,カンチレバーに働く静電力から表面電位を計測するシステムを構築した.本システムの空間分解能の基本特性評価,電位計測方式の検討を行い,基本性能を明らかにした。1平方インチあたり1Tbitの情報記録には,現行の磁気記録では難しく,新たな光記録と磁気記録の技術を融合した光アシスト磁気記録が有望と考えられている.しかし,光の収束方法,磁気ヘッドとの複合など新たな課題が多い.本研究では,光アシスト磁気記録実験装置構築とディスク表面電位解析により,実現のための基礎研究を実施する.本年度は以下の実績を得た.1)光アシスト磁気記録評価装置の構築光ディスク評価装置に磁気ヘッドを搭載するための装置設計,構築を行い,次年度の基礎実験開始を可能とした.また,ディスク表面潤滑のための準備を進め,潤滑剤コートの基礎準備を行った.2)光アシスト記録材料の研究光アシスト磁気記録媒体の一つとして,アモルファス磁性材料と磁気異方性の大きい磁性材料とを複合した記録材料を想定し,FePt高磁気異方性材料の熱処理手法の検討を行った.これにより配向制御を可能とし,室温で22kOeの保磁力を有する磁性薄膜を実現した.3)表面電位計測システムの構築表面電位計測のための探針機構を自作し,カンチレバーに働く静電力から表面電位を計測するシステムを構築した.本装置は10ミクロン程度の空間分解能を有し,今後ディスク表面電位計測用いる.今後,これらの成果を踏まえて研究を進める.1平方インチあたり1Tbitの情報記録には,現行の磁気記録では難しく,新たな光記録と磁気記録の技術を融合した光アシスト磁気記録が有望と考えられている.しかし,光の収束方法,磁気ヘッドとの複合など新たな課題が多い.本研究では,光アシスト磁気記録実験装置構築とディスク表面電位解析により,実現のための基礎研究を実施した.本年度は以下の実績を得た.1)光アシスト磁気記録評価装置による基礎実験評価昨年度は光ディスク評価装置に磁気ヘッドを搭載するための装置設計,構築を行った.この装置に,潤滑剤塗布したテスト用ディスクを試作し,磁気ヘッドと光ヘッドの位置あわせ手法を確立して,基本的な光アシスト磁気記録実験を可能にした.2)光アシスト記録材料の研究光アシスト磁気記録媒体の一つとして,アモルファス磁性材料と磁気異方性の大きい磁性材料とを複合した記録材料を検討し,アモルファスTbFeCo膜に下地膜として配向性を制御し微粒子化したFePt高磁気異方性材料を用いて高保持力化を可能にした.これにより,光アシスト磁気記録材料として期待できる新規な材料を提案した.3)表面電位計測システムの構築

表面電位計測のための探針機構を自作し,カンチレパーに働く静電力から表面電位を計測するシステムを構築した.本システムの空間分解能の基本特性評価,電位計測方式の検討を行い,基本性能を明らかにし,ディスク評価を継続している.
重複遺伝子クラスターと幹細胞super stateを制御するRif1の機能解析

マウスの胚性幹細胞でmRif1をノックダウンすると,通常初期胚2細胞期でのみ転写がみられる遺伝子群(2CG)が脱抑制される(以下2CG-high)。本研究ではこの2CG-high細胞を詳細に解析し, 1. 2CGとともに内在性レトロウィルスMerv-Lが著しく脱抑制する2. Zscan4領域のDNAの脱メチル化は限定的である3. Zscan4遺伝子領域付近で広範囲にH3K27Acが顕著に増加し,少なくとも20kbにおよぶ特殊なエンハンサー構造を形成することを見出した。また, N末端の欠失変異体を一過性発現すると2CG-high状態を誘導できることを明らかにした。本年度は研究計画に掲げた通り、Rif1(Rap1-interacting protein)をノックダウンしたマウス胚性幹細胞(ES細胞)で遺伝子発現の再解析をリアルタイムPCRにより行った。マイクロアレイの結果の通り、Rif1ノックダウンにより2細胞期遺伝子であるZscan4, Ups17l, AA684185の発現が30から70倍に脱抑制された。これらは複数のファミリー遺伝子からなる遺伝子クラスターを形成しており、配列特異的プライマーでの解析によりクラスター全体の転写が活性化していると推測された。また内在性レトロウィルスの発現を調べたところ、LINE、SINE、ERV1、IAPはほぼ不変だがLTR型クラスIIIに属するMERV-Lの発現のみ著しく上昇していることがわかった。これらの遺伝子群の発現がRif1のノックダウンによりどのように脱抑制されているか明らかにするため、クロマチン構造解析を行い以下の結果を得た。1) DNAメチル化解析:バイサルファイトシーケンス法によりZscan4の遺伝子の近傍、特に上流4.5 kbのエンハンサー領域でメチル化が低下していることを見出した。MERV-L遺伝子領域でも低下していたがIAPではあまり影響がなかった。2)染色体構造解析:マイクロコッカスヌクレアーゼ処理したゲノムDNAでサザンブロット解析を行ったところ、Zscan4遺伝子やメジャーサテライトなど特定のゲノム領域でヌクレアーゼへの感受性が増加した。以上のことからRif1の発現が低下したES細胞では、2細胞期遺伝子などの遺伝子領域において局所的にクロマチン構造の変化やDNA脱メチル化が見られ、脱抑制による著しい転写の活性化が起こっていることがわかった。マウスES細胞におけるRif1のノックダウンにより、2細胞期遺伝子だけでなく内在性レトルウィルス因子MERV-Lの脱抑制が誘導されており、確かにES細胞の2細胞期胚様状態(super state)が出現していることが認められた。また、遺伝子発現制御のメカニズム解明を目的としてエピゲノム解析を行い、Rif1がZscan4の遠位の上流領域(エンハンサー領域と推定される)において、予想以上にDNAメチルに寄与していることを見出した。計画ではクロマチン免疫沈降も行う予定であったが、重複遺伝子領域の塩基配列の複雑から本年度は増幅用プライマーの設計をするにとどまった。一方で、計画になかった、クロマチン構造解析(ヌクレアーゼ消化したゲノムDNAのサザンブロット解析)を複数のゲノム領域について実施し、Rif1のノックダウンはグローバルな染色体構造には影響を与えないこと、その反面、制御標的領域では染色体がオープンな構造に変化していることがわかった。Rif1と協調的に機能する因子については、質量分析の結果に基づきいていくつかの候補を想定しており、本年度は予備的な免疫沈降実験によりRif1との相互作用を確認できた。全体として概ね計画通り研究が進んでいる。本年度はマウスES細胞においてRif1の発現が低下すると、初期胚2細胞期の遺伝子(2CG)の発現が著しく脱抑制されるメカニズムに重点を置き解析を行った。1.2CGの脱抑制に関与する因子の解析: 2CGのゲノム領域はRif1ノックダウンによりDNAが脱メチル化されていることを昨年明らかにしたが、DNA脱メチル化酵素であるTet2を発現抑制しても2CGの発現は減少しなかったことからTet2は関与しないことがわかった。また、ES細胞でZscan4遺伝子の発現を制御すると報告されているTbx3も2CGの脱抑制には影響しなかった。さらに阻害剤共存実験ではMAPキナーゼとGSK3キナーゼ(2i)が2CGの脱抑制を正に制御し、2i非存在下ではPI3キナーゼが正に制御することがわかった。2.2CG脱抑制に関与するクロマチン構造の解析:2CGクラスター遺伝子領域のモデルとしてZscan4遺伝子領域を標的としたヒストン修飾の変化をクロマチン免疫沈降(ChIP)により解析した。Rif1ノックダウンによりZscan4領域のヒストンH3のK4のトリメチル化、K9K14のアセチル化には大きな変化はなかった。また、サイレントマークであるH3K9、H3K27のトリメチル化もほとんど変動しなかった。一方、H3K27のアセチル化はZscan4遺伝子領域の広い範囲で著しく増加し、H3K4のモノメチル化も2倍程度に増加した。以上のことからZscan4領域は、Rif1のノックダウンにより活性化されたエンハンサー特有のヒストン修飾を持つクロマチンに変化していることがわかった。Rif1を誘導的にノックアウトできるES細胞を樹立したことにより、2CGの脱抑制に必要な因子の解析を効率よく行うことができた。特に2CGの発現はsmall RNAの存在により抑制されることが最近の実験結果から判明し、siRNAの代わりにこのノックアウト細胞を用いることで他の因子による2CGの発現への影響を正確に評価できるようになった。この細胞は来年度計画しているATAC-seqの解析にも利用できる。

ChIPアッセイでは9つの相同遺伝子が重複しているZscan4遺伝子クラスター領域を標的とするプライマーセットの設計が困難であったが最終的に成功し、この領域のヒストン修飾を詳細に調べることができた。マウスES細胞では、通常初期胚2細胞期でのみ特異的に発現する遺伝子群(2CG)が一過性に脱抑制される、いわゆる2細胞期胚様状態の集団がごく少数存在することが知られる(Falcoら, 2007)。本年度は、Rif1の2CG抑制機構の解明を目的とし、以下の知見を得た。1. Zscan4遺伝子クラスターのクロマチン構造解析:前年度作製したmRif1 flox/floxCreERT2マウスES細胞を用いて、2CGの一つであるZscan4遺伝子近傍のヒストン修飾変化をChIP-qPCRにて解析した。その結果、mRif1のノックアウトによるZscan4の脱抑制に伴いH3K27アセチル化が著しく増加することを見出した。また、転写の急激な上昇にもかかわらず活性化ヒストンマークやH3K4me1などの他のエンハンサーマークはなかった。H3K27Acのみからなるこの特殊なエンハンサー様構造は少なくとも遺伝子上流10kbから下流2 kbの広範囲に広がり、おそらく、9コピーのファミリー遺伝子を含むZscan4遺伝子クラスター領域を広範囲にカバーしていると考えられる。2. Rif1の欠失変異体の解析:Rif1分子の機能ドメイン解析を目的とし、12種の欠失変異体のコンストラクトを作製した。核に局在する8変異体のうち5つについて安定発現株をES細胞で樹立し、2CG発現抑制を相補できるかを調べた。まず野生型(2418 aa)を発現する株では内在性のRif1を欠失させた時にZscan4, Usp17lなどの2CGの発現を抑制できた。一方、Heat repeatのみのN1051aa, C末端保存領域とIDR(天然変性部位)のC末端側1/5の領域をもつC552aaはどちらも相補しなかった。また、Heat repeatのみを欠くDelta N984aaでは弱く相補した。このことからIDR領域のN末端側が2CGの抑制に関与する可能性が示唆された。マウスの胚性幹細胞でmRif1をノックダウンすると,通常初期胚2細胞期でのみ転写がみられる遺伝子群(2CG)が脱抑制される(以下2CG-high)。本研究ではこの2CG-high細胞を詳細に解析し, 1. 2CGとともに内在性レトロウィルスMerv-Lが著しく脱抑制する2. Zscan4領域のDNAの脱メチル化は限定的である3. Zscan4遺伝子領域付近で広範囲にH3K27Acが顕著に増加し,少なくとも20kbにおよぶ特殊なエンハンサー構造を形成することを見出した。また, N末端の欠失変異体を一過性発現すると2CG-high状態を誘導できることを明らかにした。1.Rif1によるクロマチン構造制御のメカニズムの解明
基軸通貨国の債務国化の非基軸通貨国の金融財政政策に与える影響について

1.基軸通貨国の債務国化の現状を基礎データによって整理し、その原因を地域別に明確にした。通常、日米間の関係が重視されるが、米国の債務国化に影響を及ぼしたのは、日本の経常収支の黒字だけではなく、西ヨーロッパ諸国の対米資本輸出、ラテンアメリカ諸国の対米銀行融資の増大などがあげられる。さらに、日米間の関係を部門別資金過不足分析により明らかにした。そのことにより、米国の財政赤字を日本の個人部門の貯蓄がファイナンスしていることが、定量的に明らかになった。2.解放経済における伝統的なマクロ経済分析は、閉鎖経済の場合と同様に証券市場を明示的に分析にとり入れていない。これでは資本移動を分析することはできない。資本移動は今日の日米間の関係にみられるようにその主要な部分が証券投資形態である。証券市場を明示的に定式化した国際マクロ経済モデルを構築し非基軸通貨国の金融財政政策の分析を行った。自国証券から外国証券へ需要をシフトさせるような政策はデフレ的であることを明確にした。また、それと同じように財から自国証券へ需要をシフトさせるようにする政策もデフレ的である。3.現在の国際経済は、調整スピートがきわめて速い金融資産市場をもっている。変動相場制下ではこのことはとりわけ大きな意味をもっている。この点を、マクロ経済分析における期首分析の手法を適用して、分析した。その結果、調整スピートの相違が、為替相場のオーバーシューティングおよび乱高下の原因となることを明らかにした。4.さらに、財市場が不均衡で、ゆっくりと均衡化に向かう場合も、為替相場がオーバーシュートすることを明確にした。
ディアレクティケー(哲学的問答法)の現代的意義の研究-西洋古代中世哲学の視座から

平成17年度は,西洋古代哲学における「ディアレクティケー」概念の解明のために,その準備段階として,当該概念そのものの解明に資する資料を確保する作業を中心に行なった.特に,「ディアレクティケー」にかかわる推論の論拠と推論のプロセスに関して,蓋然性(probability)の意味の解明と問題探究の方法(aporetic method)の意味を解明した.平成18年度は,前年度に,準備段階として用意した西洋古代哲学における「ディアレクティケー」概念そのものの解明に資する資料に基づき,特に,アリストテレスの『形而上学』を中心とするコルプス(著作集)における学問の方法と,問答法としての「ディアレクティケー」の関係について考察を中心に行なった.帰納的推理であるエパゴーゲー,あるいは,アポリアーの方法と「ディアレクティケー」の関係について,アリストテレス『形而上学』Γ巻における矛盾律を否定する論者に対する論駁的な記述と,『トピカ』における「ディアレクティケー」の諸規定を比較考察することを通じて,「ディアレクティケー」の問題探究の方法としての側面が明らかになった.平成19年度は,前年度および前々年度に,準備段階として用意した西洋古代哲学における「ディアレクティケー」概念そのものの解明に資する資料に基づき,アリストテレスの『形而上学』を中心とするコルプス(著作集)における学問の方法と,ボエティウスの解釈を考慮しつつ,問答法としての「ディアレクティケー」の関係について考察を行なうとともに,現代的視座からのアリストテレス主義の再検討という観点から,Detelの主張の検討および,Whiteheadのdecisionまたはcutting-off(決断または切り取り)の概念の検討を中心に行ない,現代においても,ディアレクティケー(哲学的問答法)が存立する可能性があることが明らかにした.平成17年度は,西洋古代哲学における「ディアレクティケー」概念の解明のために,その準備段階として,当該概念そのものの解明に資する資料を確保する作業を中心に行なった.特に,「ディアレクティケー」にかかわる推論の論拠と推論のプロセスに関して,蓋然性(probability)の意味の解明と問題探究の方法(aporetic method)の意味を解明した.平成18年度は,前年度に,準備段階として用意した西洋古代哲学における「ディアレクティケー」概念そのものの解明に資する資料に基づき,特に,アリストテレスの『形而上学』を中心とするコルプス(著作集)における学問の方法と,問答法としての「ディアレクティケー」の関係について考察を中心に行なった.帰納的推理であるエパゴーゲー,あるいは,アポリアーの方法と「ディアレクティケー」の関係について,アリストテレス『形而上学』Γ巻における矛盾律を否定する論者に対する論駁的な記述と,『トピカ』における「ディアレクティケー」の諸規定を比較考察することを通じて,「ディアレクティケー」の問題探究の方法としての側面が明らかになった.平成19年度は,前年度および前々年度に,準備段階として用意した西洋古代哲学における「ディアレクティケー」概念そのものの解明に資する資料に基づき,アリストテレスの『形而上学』を中心とするコルプス(著作集)における学問の方法と,ボエティウスの解釈を考慮しつつ,問答法としての「ディアレクティケー」の関係について考察を行なうとともに,現代的視座からのアリストテレス主義の再検討という観点から,Detelの主張の検討および,Whiteheadのdecisionまたはcutting-off(決断または切り取り)の概念の検討を中心に行ない,現代においても,ディアレクティケー(哲学的問答法)が存立する可能性があることが明らかにした.平成17年度は,西洋古代哲学における「ディアレクティケー」概念の解明のために,その準備段階として,当該概念そのものの解明に資する資料を確保する作業を中心に行なった.特に,アリストテレスにおいては,プラトンとは異なり,「ディアレクティケー」の位置付けが,論証的学問よりも低いものと,従来,見なされる一方,アリストテレスの「ディアレクティケー」に独自の価値を認め,何らかの哲学の方法としての「ディアレクティケー」の位置を擁護しようとする解釈も近年顕著である.しかし,そのテクスト上の根拠は,間接的で不十分なままである.このことは,一方で,アリストテレスは,学問の方法としての,シュロギスモス(三段論法)の体系を提示しておきながら,厳密な意味で,それを実践した記述をアリストテレスの現存の著作集には見出せない,という問題とも関連すると思われる.というのは,J.バーンズのごとく,シュロギスモスによるアポデイクシス(論証)の方法は,探究の方法ではなくて,すでに探求を終えて明らかとなった事柄を,いわば,教え手が学び手に教授するための方法であるという極端な解釈をするまでもなく,探求の方法としては,多くの場合,演繹的推理であるシュロギスモスであるよりは,帰納的推理であるエパゴーゲーが用いられ,さらに,エパゴーゲーの一種であるとも考えられるアパゴーゲーにも,アリストテレス自身が言及していることが重要であり,これらの方法と「ディアレクティケー」との関係は,いまだ十分に解明されてはないと思われる.そこで,「ディアレクティケー」にかかわる推論の論拠と推論のプロセスに関して,蓋然性(probability)の意味の解明と問題探究の方法(aporetic method)の意味を解明した.

平成18年度は,前年度に,準備段階として用意した西洋古代哲学における「ディアレクティケー」概念そのものの解明に資する資料に基づき,特に,アリストテレスの『形而上学』を中心とするコルプス(著作集)における学問の方法と,問答法としての「ディアレクティケー」の関係について考察を中心に行なった.とりわけ,「存在」について哲学的考察を行なうことを主要な任務とする『形而上学』の諸巻においては,以下のような特徴が見い出される.すなわち,実際に用いられる探求の方法としては,多くの場合,演繹的推理であるシュロギスモスであるよりは,帰納的推理であるエパゴーゲーか,あるいは,アポリアー(難問)を提示して,その解明の道筋を探求する方法,あるいは,問題探究の方法(aporetic method)がこれである.このことは,アリストテレスによれば,学問の方法に起因するのではなく,考察対象そのものが有する特性によって,我々の人間知性が,演繹的推理であるシュロギスモス以外の方法を用いざるを得ないように強いられている,と考えられる.その場合,用いざるを得ない方法として,帰納的推理であるエパゴーゲー,あるいは,アポリアーの方法と「ディアレクティケー」の関係について,アリストテレス『形而上学』Γ巻における矛盾律を否定する論者に対する論駁的な記述と,『トピカ』における「ディアレクティケー」の諸規定を比較考察することを通じて,「ディアレクティケー」の問題探究の方法としての側面が明らかになった.平成19年度は,前年度および前々年度に,準備段階として用意した西洋古代哲学における「ティアレクティケー」概念そのものの解明に資する資料に基づき,アリストテレスの『形而上学』を中心とするコルプス(著作集)における学問の方法と,ボエティウスの解釈を考慮しつつ,問答法としての「ディアレクティケー」の関係について考察を行なうとともに,現代的視座からのアリストテレス主義の再検討という観点から,Detelの主張の検討および,Whiteheadのdecisionまたはcutting-off(決断または切り取り)の概念の検討を中心に行なった.すでに,アリストテレスの「存在」について哲学的考察を行なうことを主要な任務とする『形而上学』の諸巻においては,実際に用いられる探求の方法として,多くの場合,演繹的推理であるシュロギヌモスであるよりは,帰納的推理であるエパゴーゲーか,あるいは,アポリアー(難問)を提示して,その解明の道筋を探求する方法,あるいは,問題探究の方法(aporetic method)があることが特徴として見い出されたが,このことは,帰納的推理であるエパゴーゲー,あるいは,アポリアーの方法と「ディアレクティケー」の関係について,アリストテレス『形而上学』Γ巻における矛盾律を否定する論者に対する論駁的な記述と,『トピカ』における「ディアレクティケー」の諸規定を比較考察することを通じて明らかなように,「ディアレクティケー」の問題探究の方法としての側面を考慮すると,Detelの主張する新アリストテレス主義を部分的に認めつつ,Whiteheadのdecision(決断)を複数想定し,許容することによって,現代においても,ディアレクティケー(哲学的問答法)が存立する可能性があることが明らかになった.
長鎖脂肪酸:アミノ酸抱合経路によるインスリン抵抗性の制御

本研究では、組織中タウリンの欠乏を呈するタウリントランスポーター遺伝子欠損マウスにおける高脂肪食誘発性の病態への影響について解析を行った。その結果から、タウリン欠乏状態では耐糖能異常やインスリン抵抗性になりにくいことが明らかになった。また、タウリン欠乏マウスの組織ではエネルギー産生が効率よく行えないことがその原因となっていることが考えられた。最近、脂肪酸タウリン抱合体が同定されたことから、タウリンの脂肪酸動態への関与が考えられるが、詳細な検討はなされておらずその病態生理学的意義は明らかでない。肥満や脂質代謝異常に伴う細胞内における脂質の蓄積は、セラミドなどの毒性脂質の蓄積に伴うインスリン抵抗性の発現や組織傷害につながることが明らかにされている。したがって、脂肪酸のアミノ酸抱合経路が細胞内の余剰な遊離脂肪酸の解毒機構として機能して、脂肪毒性に起因したインスリン抵抗性の制御に関わる可能性が考えられたことから、本研究では長鎖脂肪酸のタウリン抱合とインスリン感受性や耐糖能との関連性を明らかにすることを目的として実験を行い、以下の研究結果を得た。1)組織中タウリンの欠乏を呈するタウリントランスポーター遺伝子欠損マウス(以下、TauTKOマウス)において、骨格筋中トリグリセリド含量が野生型マウスと比較して若干低下しており、通常の飼育環境においてはタウリン欠乏で余剰な脂質の蓄積がみられないことがわかった。2)T60%脂肪含有高脂肪食で飼育した結果、auTKOマウス、野生型マウスともに顕著な体重増加がみられた。TauTKOマウスでは通常の環境では野生型に比較して低体重を示すが、高脂肪食飼育下では高脂肪食開始から16週において野生型と同程度の体重であった。3)耐糖能を評価した結果、通常の飼育環境下ではTauTKOマウスは野生型に比較して絶食時血糖値、グルコース負荷後の血糖値変化が下回っていたが、高脂肪食飼育後ではTauTKOマウス、野生型マウスともに耐糖能の糖取り込み機能が低下した。4)インスリン感受性を評価した結果、高脂肪食飼育下ではインスリン感受性の低下がみられたが、インスリン抵抗性の程度は野生型マウスの方が大きかった。以上の結果から、タウリン欠乏状態により脂質動態に変化があることが推察されたが、今後の詳細な検討が必要である。近年、脂肪酸タウリン抱合体が同定されたことから、タウリンの脂肪酸動態への関与が考えられるが、詳細な検討はなされていない。肥満や脂質代謝異常に伴う細胞内における脂質の蓄積は、脂質毒性に起因したインスリン抵抗性の発現や組織傷害につながることから、脂肪酸のアミノ酸抱合経路が細胞内の余剰な遊離脂肪酸の解毒機構として機能して、脂肪毒性に起因したインスリン抵抗性の制御に関わる可能性が考えられた。しかしながら、前年度までに、この仮説とは逆の結果が得られた。即ち、マウスを60%脂肪含有高脂肪食で飼育した結果、野生型においては耐糖異常、インスリン抵抗性がみられたが、タウリン欠乏マウスであるタウリントランスポーター欠損マウス(TauTKOマウス)では野生型に比べ改善されていた。このことから、今年度はさらに解析を進め、肝障害に関する検討を行った。その結果、肝障害マーカーである血清中AST、ALTは高脂肪食後の野生型では見られたものの、TauTKOマウスでは有意な改善が認められた。同様に、肝組織における脂肪蓄積の程度をOil red Oを用いた組織学的検討により評価した。その結果、TauTKOマウスに比べ野生型マウスでは脂肪の蓄積がより顕著であった。以上のことから、タウリン欠乏により脂質毒性が促進され、肥満に伴う疾患を増幅する、という実験計画当初の仮説は覆された。一方で、本研究では、組織における脂肪酸タウリン抱合体の同定を目的として、LC-Orbitrap-MS分析によるメタボローム解析を行った。その結果、心臓サンプルにおいては、タウリンの顕著な現象が認められたものの、野生型からタウリン抱合体のピークは認められず、脂肪酸タウリン抱合体は検出されなかった。
農道舗装の構造設計に必要な変位計の開発と舗装材の力学的挙動の解明

本研究は,農道舗装の構造設計法に必要な舗装材の力学的挙動を解明することを目的とした.構造設計法とは舗装を半無限軸対称多層弾性体とみなし,輪荷重によって舗装体に生じる応力・ひずみや変位をいわゆるバ-ミスター法で計算することを基本としている.この計算は無限積分を行うもので,舗装各層の厚さの他に各層のヤング係数とポアソン比の値を与える必要がある.そこで筆者は,有限領域に拘束された軸対称多層弾性体を,無限級数とフーリエ・ベッセル展開を用いて解析できることを見出した.そして,寸法が異なる2つの円筒に同じ条件で土を締固め,それに平板載荷試験を行えば,そのときの荷重と変位の関係を理論解から計算されたグラフに当てはめることによって土のヤング係数とポアソン比の算定が可能であることを示した.数種類の土を円筒に締固め,油圧サーボ方式による繰返し平板載荷試験を行ったが,この試験は室内でしか行えない.そこで,屋外でも手軽に平板載荷試験ができるハンディタイプのフォーリングウエイトディフレクトメータ(HFWD)をこの科研費で購入した.この装置は,重錘の落下による瞬間最大荷重と瞬間最大変位を測定するもので,最大荷重は5kNである.この装置を用いて,まず円筒に締固められた土に対して繰返し載荷とHFWDによる平板載荷試験を行ってそれらによる荷重と変位の関係からヤング係数とポアソン比を算定し,両方法による値を比較した.さらに,簡易舗装の路床と路盤および表層の上でHFWDによる平板載荷試験を行い,それによる荷重と変位の関係を理論解に当てはめて,舗装各層のヤング係数を逆算によって求めることを試みた.従来は,繰返し平板載荷試験での変位と荷重は動的な目盛りを読み取ってきた.この方法は測定の精度と労力および載荷速度の設定などに問題がある.これらを改善する装置を開発することを今後の研究で計画している.本研究は,農道舗装の構造設計法に必要な舗装材の力学的挙動を解明することを目的とした.構造設計法とは舗装を半無限軸対称多層弾性体とみなし,輪荷重によって舗装体に生じる応力・ひずみや変位をいわゆるバ-ミスター法で計算することを基本としている.この計算は無限積分を行うもので,舗装各層の厚さの他に各層のヤング係数とポアソン比の値を与える必要がある.そこで筆者は,有限領域に拘束された軸対称多層弾性体を,無限級数とフーリエ・ベッセル展開を用いて解析できることを見出した.そして,寸法が異なる2つの円筒に同じ条件で土を締固め,それに平板載荷試験を行えば,そのときの荷重と変位の関係を理論解から計算されたグラフに当てはめることによって土のヤング係数とポアソン比の算定が可能であることを示した.数種類の土を円筒に締固め,油圧サーボ方式による繰返し平板載荷試験を行ったが,この試験は室内でしか行えない.そこで,屋外でも手軽に平板載荷試験ができるハンディタイプのフォーリングウエイトディフレクトメータ(HFWD)をこの科研費で購入した.この装置は,重錘の落下による瞬間最大荷重と瞬間最大変位を測定するもので,最大荷重は5kNである.この装置を用いて,まず円筒に締固められた土に対して繰返し載荷とHFWDによる平板載荷試験を行ってそれらによる荷重と変位の関係からヤング係数とポアソン比を算定し,両方法による値を比較した.さらに,簡易舗装の路床と路盤および表層の上でHFWDによる平板載荷試験を行い,それによる荷重と変位の関係を理論解に当てはめて,舗装各層のヤング係数を逆算によって求めることを試みた.従来は,繰返し平板載荷試験での変位と荷重は動的な目盛りを読み取ってきた.この方法は測定の精度と労力および載荷速度の設定などに問題がある.これらを改善する装置を開発することを今後の研究で計画している.