hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ・マイクロ操作技術を用いたDNA修復蛋白質の一分子解析

今年度は前年度より引き続き、Rad51蛋白質がDNAをねじる際のトルクの計測のため、我々が用いているFree Rotation Magnetic Tweezersの使用に際し問題であった残留磁界を最小限に抑えるため、磁気ピンセットの永久磁石のアライメントなどによる残留磁界の抑制と、顕微鏡の視野を広げるなど、より高精度でかつ効率よく実験が進められるよう主にセットアップの改善につとめた。結果、これまでDNAのねじり運動による磁気ビーズの回転1つを確認する時間を、数時間から数十分に短縮することができた。一方で、Rad51のDNAへの重合過程は次第に明らかになってきているが、その次のステップであるHomology searchなど、相同組み換えの核心といえる過程を解析するためには、ねじり方向の計測だけではなく、DNA上での蛋白質フィラメントの挙動の計測と解析も同時に進める必要がある。また一度に多数のデータを取得するため、ハイスループット化も重要な課題であった。そのため、マイクロチャネルとナノチャネルを組み合わせたハイスループットDNA配列チップの開発も進めた。マイクロチャネル内のDNA分子は空洞の親水性ナノチャネル(幅100nm、高さ100nm)内へ1本ずつ、毛管力(キャピラリーフォース)により無動力で進入する。DNAの伸長の度合いは最適なナノチャネルの幅と高さを設計することにより制御できる。これらの現象を用い、ナノチャネルを用いてDNAを一分子ごとに引き延ばし、任意の位置で任意の向きに配向する技術の開発を行い、ナノチャネル内にDNAを一分子ごと挿入することに成功した。ナノチャネルの長さの最適化により試料の拡散現象を利用してDNA周辺の生化学的条件を調節し、種々の生化学実験を行うことができる。またナノチャネルの出口付近の形状を最適化することにより、DNAを任意の位置に配向することも期待できる。このデバイスを用いたDNA上におけるRad51やRecAなどの蛋白質フィラメントの挙動の直接計測により、相同組み換え機構において重合の次の過程であるHomology searchやStrand exchangeなどの重要なステップの解析が期待される。
初期胚における中胚葉性分化誘導物質と形態形成

両生類の後期胞胚や初期原腸胚の予定外胚葉は未分化細胞塊とみることができる。この未分化細胞塊に働いて脊索や筋肉などの中胚葉性組織の分化誘導物質の存在が明かとなった。まず、哺乳動物のミエロモノサイト由来のKー562株やTHPー1株、あるいは繊維芽腫瘍由来のHT・1080など22種の細胞株のコンディションメディウムの中に中胚葉性分化誘導能をもつ物質が存在するかどうかをイモリ胚およびツメガエルの予定外胚葉を用いて行われた。この中から9種の細胞株のコンディションメディウム中に高い中胚葉性の分化誘導能があることがわかった。そこでコンディションメディウム中に含まれる物質について、それたをDEAEカラムクロマトグラフィーや逆相カラムクロマトグラフィーなどで分析していくと単一の物質が精製された。その後、アミノ酸配列等を調べてみるとEDFと同一の物質であった。これらは、現在、またアクチビンAともよばれる物質で、TGFーβファミリーの1つの物質であった。そこでクローニングした遺伝子より合成したアクチビンA(またはEDF)そのものを用いて誘導能を調べたところ10ng/mlでも約70%が中胚葉分化を示した。そして50ng/mlでは調べた外植体のほぼすべてに筋肉や脊索、間充識など中胚葉性分化がみられた。アクチビンAは中胚葉分化誘導因子の一つであり、これは現在まで知られている因子の中で最も低濃度で中胚葉分化誘導をおこす物質である。アクチビンAをツメガエルの予定外胚葉に作用させたところ10ng/mlでも非常に高い中胚葉性活性をもつことがわかった。その後、ラットのアクリビンAをプローブとして、ツメガエルのcーDNAのライプラリーの中からアクチビンcーDNAに対してホモロジーをもつDNAをスクリーニングしたところM3、B9とC4という3つのDNAクローンを得ることができた。
強磁場をもつシュレディンガー作用素の固有値の漸近分布の研究

研究代表者はポワソン・ランダムな電場のポテンシャルをもつシュレディンガー作用素のスペクトルについて,負の部分が少しでもあるような場合に全直線となることを示した。米谷は周期領域から垂直接線領域への等角写像の正規化条件の下での一意性を与え,代用電荷法による接線領域への数値等角写像について実験的考察注意を与えている。峯は,特異(ソレノイド)磁場が複数の場合のAharonov-Bohm効果を扱う為,定数磁場への摂動項として複数の特異磁場を持つモデルに対して,正準交換関係の摂動の方法により,ランダウ・ギャップ中の固有値の個数の評価を行い,特異磁場の間の距離が十分離れている揚合の精密な評価の結果を得た。土居は,実2次多項式のポテンシャルを持つシュレディンガー作用素(特に調和振動子)に摂動ポテンシャルを加えたときの解の特異性の構造がどう変化するか研究した。また漸近的に平坦な計量に付随したシュレディンガー作用素が,磁場と電場ポテンシャルをもつ場合に,付随した発展方程式の解作用素の平滑効果を研究した。伊藤と田村は,複数個のデルタ型磁場をもつシュレディンガー作用素に適当な境界条件を課し,その自己共役性,波動作用素の漸近完全性,固有値の非存在,を証明した。次に各磁場の中心を十分離した場合の散乱振幅の漸近挙動を解析し,具体的に主要部を与えた。田村はまた,2次元ディラック作用素に対して,デルタ型磁揚を滑らかな磁場で近似したときのレゾルベントのノルム収束を証明した。また非有界作用素に対して指数積公式が作用素ノルムで収束するという最近の結果を,特異ポテンシャルをもつ場合に,シュレディンガー半群に対して応用し,その積分核の近似公式を得た。研究代表者は研究計画にあるように,パリ南大学のB.Helffer教授に研究計画のレビューを受け,上半平面内での定数磁場をもつシュレディンガー作用素についての固有値の漸近分布に関しすでに得られた結果について,アグモン距離を用いてより良い結果が得られる可能性があることの示唆を受け,現在この方向で研究中である。田村は,2次元ディラック作用素に対して,デルタ型磁場を滑らかな磁場で近似したときのレゾルベントのノルム収束を証明した。磁場をもつシュレディンガー作用素のレゾルベントに対するゼロレゾナンスから生じる低エネルギー領域での特異性の解析が本質的な役割を果たすことを明らかにした。伊藤と田村は共同研究により,複数個のデルタ型磁場をもつシュレディンガー作用素に適当な境界条件を課し,その自己共役性,波動作用素の漸近完全性,固有値の非存在,を証明した。このことから,中心が固定された複数個のデルタ型磁場による散乱振幅の高エネルギーでの挙動も得られる。この結果は磁場を与える2次元ベクトルポテンシャルの物理的実在を主張したアハラノフとボームの1個のデルタ型磁場の場合の議論を複数個に拡張したものである。土居はシュレディンガー方程式の解の特異性の構造を方程式に付随するハミルトン流の大域的挙動との関連で研究した。特に摂動された調和振動子について解の特異性の伝播・分散・生成に関する結果を得た。大倉は,対称ディリクレ形式から定まる容量に対する上からの評価式を得る新しい方法を与えた。これにより,ある種の拡散過程から従属操作で得られるジャンプ型のマルコフ過程に対する精密な容量不等式と再帰性の判定条件を得ることに成功した。またこの結果についてパリ南大学のB.Helffer教授,パリ北大学のF.Klopp教授に話し,最近の研究の動向や今後研究するべき方向について議論をした。

現在はそのようなシュレディンガー作用素に対してWegner評価が成り立つかどうかを研究するために準備中である。田村は,2次元ディラック作用素に対して,デルタ型磁場を滑らかな磁場で近似したときのレゾルベントのノルム収束を証明した。磁場をもつシュレディンガー作用素のレゾルベントに対するゼロレゾナンスから生じる低エネルギー領域での特異性の解析が本質的な役割を果たすことを明らかにした。また田村は,一瀬孝とともに指数積がシュレディンガー半群の積分核をいかに近似するかを考察し,積公式が極めてシャープな近似を与えることを示した。土居は,実2次多項式のポテンシャルを持つシュレディンガー作用素(特に調和振動子)に摂動ポテンシャルを加えたときの解の特異性の構造がどう変化するか研究した。また漸近的に平坦な計量に付随したシュレディンガー作用素が,磁場と電場ポテンシャルをもつ場合に,付随した発展方程式の解作用素の平滑効果を研究した。米谷は周期領域から垂直接線領域への等角写像の正規化条件の下での一意性を与え,代用電荷法による接線領域への数値等角写像について実験的考察注意を与えている。研究代表者はポワソン・ランダムな電場のポテンシャルをもつシュレディンガー作用素のスペクトルについて,負の部分が少しでもあるような場合に全直線となることを示した。伊藤は,電磁ポテンシャルをもつディラック作用素の非相対論的極限をスペクトル集中の立場から研究した。電場ポテンシャルは遠方で増大すると仮定する。磁場がなく電場ポテンシャルが多項式の増大度で増大する場合のVeselicの結果の拡張を試みた。この研究では,電場ポテンシャルの増大度の条件を弱くし,一般的な磁場を入れてもVeselicと同様の結果が成り立つことを証明した。峯は,2000年に南部陽一郎が特異(ソレノイド)磁場が複数の場合のAharonov-Bohm効果を扱う為,摂動項として定数磁場を付け加えたモデルを考えた。この定数磁場と複数の特異磁場を持つモデルに対して,正準交換関係の摂動の方法により,南部氏の取り扱っていなかったランダウ・ギャップ中の固有値の個数の評価を行い,一般の場合の粗い評価と,特異磁場の間の距離が十分離れている場合の精密な評価の結果を得た。塚本は,コンパクトなエルミート対称空間上の随伴束のドルボー複体に関するラプラス作用素の固有値を表現論的な手法で計算する方法を解説すると共に,それを複素射影空間上の線束について実行し,更にそれを用いて線束の解析的トーションを計算するに必要な公式を準備し,それにより他の方法で計算されていた解析的トーションを定義通りの仕方で計算することが可能であり,結果が一致することを示した。田村は,非有界作用素に対して指数積公式が作用素ノルムで収束するという最近の結果を,特異ポテンシャルをもつ場合に,シュレディンガー半群に対して応用し,その積分核の近似公式を得た。またディリクレ・ラプラシアンの熱核についても同様の近似公式を得た。
サーモグラフィを体温管理に応用した基礎および感染症看護ケアシステムの構築

看護ケアの体温管理と検疫所での新型感染症の水際対策のために、サーモグラフィを手法として発熱を検出する方法について検討した。発熱患者群の顔面サーモグラフィと体温の相関は有意であった。しかし、発熱患者を確実に全例検出できるほどの強い相関はなかった。また、高温環境下でもサーモグラフィによる発熱症状の測定は可能であることがわかった。以上から、看護ケアのための体温管理には応用が可能であるが、感染制御のためにはカットオフ値による判定方法だけではパンデミックの回避は困難であることがわかった。平成25年度の目標は、発熱患者と健常者のサーモグラフィデータの蓄積と解析、発熱患者の病態解明、看護ケアに必要なシステムの構築である。発熱患者のサーモグラフィデータの収集は、インフルエンザ疑いの患者を中心に発熱患者のサーモグラフィ測定を行い、約50例のデータを集積することができた。データの精度においても、馴化時間や室温・湿度といった環境条件を、日本サーモグラフィ学会の診断基準に準じた規定にて測定できており、精度の高いデータを集積することができた。発熱患者の病態解析においては、インフルエンザのタイプ、体温、症状、発症時期、服薬状況、周囲のインフルエンザ罹患状況、体質などについて、精査と詳細な問診を行っているため、病態とサーモグラフィの関係がより明らかになることが可能と推測される。健常者のサーモグラフィ測定は、ボランティアを対象に50例のデータを蓄積した。発熱患者と健常者のデータ解析を行い比較検討した。皮膚温度は環境条件によって変化しやすいため、過酷な環境でもサーモグラフィが有用であることを検証することは重要である。発熱患者の皮膚温が高温環境で測定した健常者の皮膚温よりも高温であることを確認し、サーモグラフィによる発熱判定の有用性を明らかにした。看護ケアに必要なシステムの構築については、臨床業務に携わる看護師に調査を行った。実際に測定する看護師はサーモグラフィ検査に熟練していないので、簡易に検査ができること、判定は迅速かつ簡便に行えること、データの解析や保存の手間を削減することという要望が明らかになり、臨床現場に則した課題が明らかになった。本研究の目的は、サーモグラフィの手法を基盤にして、看護ケアのための体温管理と感染症の発熱を検出するガイドラインを確立することである。最終年度は、健常者と発熱患者のサーモグラフィ検査を追加して行い、判定基準の検証を行った。さらに日本サーモロジー学会診断基準の正常参考値との比較検討を行い、環境条件の差による温度補正値の検討を行った。発熱患者をインフルエンザ患者とインフルエンザ以外の熱性疾患で比較検討したところ、病態により体表温度と体温の関係において相関の強さに差異がみられた。このことから、発熱性疾患全般の基準ではなく、疾患ごとの判定基準が構築されることが望ましいことが明らかになった。さらに、体表温度のパターン分類の検討では、体温が高熱でない場合や発熱が未発症の感染症患者でも、顔面の体表温の画像パターンは健常者とは異なったパターンを示す症例が認められた。また、顔面の部位によって相関関係に差異があり、有意な相関のある部位でも、発熱患者を確実に全例検出できるほどの強い相関はなかった。近年、エボラ熱の制御に放射温度計が用いられているが、本研究の結果により、放射温度計を発熱判定に適応する場合は、測定部位を慎重に選択する必要があることが明らかになった。環境条件の検討では、高温環境下においても発熱患者と健常者の体表温度に差異があるかについて検討した。高温環境下の健常者よりも発熱患者の体表温度の方が有意に高値を示したことから、サーモグラフィによる発熱判定の有効性が明らかになった。これらの知見を取り入れることにより、診断基準の精度は向上すると考えられる。サーモグラフィ平成25年冬季のインフルエンザは大規模な流行とはならず、予定していた患者数よりデータ集積が少なくなった。このため、対象を厳選して正確に測定を行い詳細な病歴管理を行うことにより、精度の高いデータを集積し統計解析に有効なデータ数を確保した。新たに開発されたサーモグラフィ装置の購入を予定していたが、企業の開発理由により販売開始時期が大きく遅延した。本研究は新規開発された機器でなければ成立しないため、購入の時期が翌年度になったことは本年度の達成度に影響した。26年度研究計画の看護ケアシステムのためのソフト開発の課題を25年度に前倒しで行なった。ソフト開発が国内の企業だけでは困難であることが研究開始後に明らかになり、作成が遅れないようにするため本年度から着手した。以上の理由により、本年度の達成度は少し遅れていると自己評価した。平成26年度も、発熱患者と健常者のサーモグラフィデータの蓄積と解析、発熱患者の病態解明を継続して行う。25年度同様にインフルエンザが流行しない場合は、測定施設数を増やすことを念頭に置いている。また、広汎な看護業務に適応させるため、インフルエンザ以外での発熱患者も対象としてデータを収集していく予定である。

さらに、サーモグラフィ測定の経験に乏しい看護師でも測定と判定が容易にできるようにするため、ソフトの開発を積極的に進めたいと考えている。ソフトの開発が国内の技術だけでは難しい場合は、海外の大学との共同研究やヨーロッパサーモロジー学会との提携を検討する。新規サーモグラフィ装置の開発が遅れ販売時期が延期になったため、平成25年度内に購入することができず、次年度使用額が生じた。新規に開発されたサーモグラフィ装置を購入する予定である。
交流磁場併用による抗がん剤薬理作用増強効果を利用した新規化学療法の開発

本研究課題は、医療分野における交流磁場の有効利用に関する検討を目的の一つとしている。がん治療の主な治療法の一つに抗がん剤を用いた化学療法がある。これに交流磁場を併用することで抗がん剤の薬理作用つまり殺細胞効果を増強させることが可能であれば、治療効果を維持しながら患者さんへの投薬量を減量することが出来るため、結果的に抗がん剤に起因する副作用を抑えることが期待できるため、安全性が高く苦痛の少ない治療を提供出来ることになる。これまでにヒト肺がん由来培養細胞を用いて交流磁場併用による殺細胞効果増強を確認した。またヒト正常気管支由来細胞を用いて同様の検討を行い、上記がん細胞を用いた検討と比較して殺細胞効果に有意な違いを認めない結果を得た。最終年度は、培養細胞に交流磁場を印加することにより観察される殺細胞効果の増強について、そのメカニズムを探るべく解析を行った。交流磁場の印加のみでは培養細胞に対し殺細胞効果を示さない。培養液中に抗がん剤を添加し、かつ交流磁場を印加することで殺細胞効果は増強される。このことより交流磁場の印加が抗がん剤の細胞内流入量に変化を与えている可能性を考え、細胞内抗がん剤量を直接定量することを試みた。培養液中にシスプラチンを添加し、交流磁場印加を併用して培養した群および印加しない群における細胞内シスプラチン量を、誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)を用いて測定した。今回得られた結果はメカニズムを説明する手がかりとして有用なものであった。抗がん剤を用いる化学療法はがん治療にて欠かせない治療法の一つであるが、重篤な副作用やがん細胞の薬剤耐性化などの問題があり、抗がん剤の使用にはより安全で有効性の高い投与方法が求められている。これまでの研究おいて、がん化学療法にて広く使用されているシスプラチンの投与に併せて交流磁場を併用することにより、ヒト肺がん由来培養細胞において、その殺細胞効果が増強されることを確認している。本研究では交流磁場曝露によるシスプラチンの殺細胞効果増強作用を、肺がん由来培養細胞とヒト正常細胞を用いて比較を行い、低侵襲で安全性の高い併用方法であると示すことを目的としている。平成28年度では、交流磁場曝露条件の決定を行った。シスプラチンは腎毒性が認められるため、体内では代謝分解前シスプラチンの血漿中濃度は1.5-2μg/mlが望ましいとの報告(Cancer Chemother. Pharmacol. 39, 1996, 131-137)があり、今回の解析では細胞に直接作用するシスプラチン濃度を0-2μg/mlとした。使用した培養細胞は、ヒト肺がん由来細胞にA549を、またヒト正常細胞にBEAS-2B細胞を使用した。MTT assayより鋭敏な解析法として期待するRealTime-Gro (TM)MT Cell Viability Assay (Promega)を用いて、シスプラチン投与のみ、およびシスプラチン投与に交流磁場曝露を併用したときの細胞死の程度を測定した。印加する交流磁場強度は0-100mT、交流周波数は60Hzとした。これまでの解析同様に、交流磁場併用による殺細胞効果の増強は磁場強度と正の相関があることを両細胞にて確認した。正常細胞を用いた場合の交流磁場を併用したときのシスプラチンの細胞毒性は、肺がん由来細胞に比べ優位な増加は認めなかった。平成28年度ではMTT assayと同評価な解析法としてRealTime-Gro (TM) MT Cell Viability Assay (Promega)を用いた。細胞死研究においては様々な手法を用いて多角的に解析する必要があり、アポトーシス解析や細胞膜透過性解析などを予定している。これら解析の着手がやや遅れている。これまでの研究において、シスプラチンの投与に交流磁場曝露を併用することによりヒト肺がん由来培養細胞において殺細胞効果が増強されることを確認している。シスプラチンは肺がん化学療法において最も頻繁に使用される抗がん剤の一つであり、投与患者数も多数にのぼる。また交流磁場は医療現場においてMRI断層撮影装置などにも使用されるなど、人体に照射する際に比較的安全性が高いと考えられている。本研究で使用する交流磁場曝露条件で培養細胞に交流磁場のみを曝露しても、細胞死に影響がみられないことを確認している。抗がん剤投与時に交流磁場を併用することでシスプラチン投与にて得られる薬理効果はそのまま維持しながら生じる副作用を軽減させることが可能になれば、患者および医療関係者の負担を大幅に減らすことが出来る。本研究では、ヒト肺がん由来培養細胞にA549細胞を、正常細胞にBEAS-2B細胞を用いて交流磁場曝露によるシスプラチンの殺細胞作用を測定し比較することで、現在の治療方法であるシスプラチンのみ投与の条件に比べ、交流磁場曝露を併用することにより殺細胞効果を高められることを示すとともに、低侵襲で安全性の高い併用方法であると示すことを目的としている。本年度も引き続き、ヒト肺がん由来培養細胞にA549細胞を、正常細胞にBEAS-2B細胞を用いて交流磁場曝露によるシスプラチンの殺細胞作用を測定しその効果を比較した。また、本年度は作用増強のメカニズムの探索のため、アポトーシス解析などを行った。これらの検討により本技術開発の基礎的なデータが順調に集まっている。

本研究課題は、医療分野における交流磁場の有効利用に関する検討を目的の一つとしている。がん治療の主な治療法の一つに抗がん剤を用いた化学療法がある。これに交流磁場を併用することで抗がん剤の薬理作用つまり殺細胞効果を増強させることが可能であれば、治療効果を維持しながら患者さんへの投薬量を減量することが出来るため、結果的に抗がん剤に起因する副作用を抑えることが期待できるため、安全性が高く苦痛の少ない治療を提供出来ることになる。これまでにヒト肺がん由来培養細胞を用いて交流磁場併用による殺細胞効果増強を確認した。またヒト正常気管支由来細胞を用いて同様の検討を行い、上記がん細胞を用いた検討と比較して殺細胞効果に有意な違いを認めない結果を得た。最終年度は、培養細胞に交流磁場を印加することにより観察される殺細胞効果の増強について、そのメカニズムを探るべく解析を行った。交流磁場の印加のみでは培養細胞に対し殺細胞効果を示さない。培養液中に抗がん剤を添加し、かつ交流磁場を印加することで殺細胞効果は増強される。このことより交流磁場の印加が抗がん剤の細胞内流入量に変化を与えている可能性を考え、細胞内抗がん剤量を直接定量することを試みた。培養液中にシスプラチンを添加し、交流磁場印加を併用して培養した群および印加しない群における細胞内シスプラチン量を、誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)を用いて測定した。今回得られた結果はメカニズムを説明する手がかりとして有用なものであった。A549およびBEAS-2B培養細胞を用いた細胞死解析を様々な手法で行うことで、知見を確実なものとする。次年度も引き続き、抗がん剤の殺細胞作用増強に関わるメカニズムの探索を行う。細胞死に関わる分子機構を中心に多角的に解析する予定である。そして最終的に、肺がん由来培養細胞と正常細胞における作用増強や副反応の程度を比較し、併用療法の特徴についてまとめる。研究期間内に得られた結果は、学会発表などを通じて成果報告を行う。研究計画がやや遅れており、本年度購入予定であった消耗品を購入しなかったため。本年度に計画した解析の一部について、次年度に計画する解析で併せて行うことを検討している。そのために本年度予算の一部を次年度に残すことにした。平成28年度の研究実施計画にあった解析を次年度に継続して実施する。
外国人観光客動向の時系列構造変化に関する研究

近年,我が国ではビジット・ジャパン・キャンペーンを始めとする,海外への日本の魅力の発信や観光地の魅力の向上に関するさまざまな政策が実施されてきた.2006年末に成立した観光立国推進基本法により,地方公共団体間の広域的な連携の重要性が認識され始めている.一方,観光統計が不十分であることの反省から,2007年より宿泊旅行統計調査が開始されることとなった.本研究は,宿泊旅行統計の第二次予備調査結果を用いて,訪日外国人旅行者を対象とした広域的な地域連携のあり方に一定の示唆を与えることを目的に,訪日観光振興のためにはどのような効果的な都道府県の組み合わせがあるのか,をモデル分析により定量的に把握した.構築したモデルは,上位モデルと下位モデルによって構成されている.上位モデルでは,重力モデルを用いて,宿泊旅行統計からの主要国籍別の都道府県宿泊者数を被説明変数とし,旅行者の出身地の社会・経済状況,旅行者の居住地から都道府県までの距離,そして都道府県の魅力を説明変数とした.下位モデルは,上位モデルで利用する都道府県の魅力を都道府県内に存在する魅力要素によって説明する構造とした.特に,都道府県の魅力の説明変数として,魅力要素だけでなく,旅行者が得る都道府県に関する情報や都道府県の広さ,とりわけ都道府県間の魅力の相互影響をそれらの組合せと距離を用いて表現した.構築したモデルを用いてパラメータの推定を行い,いくつかの都道府県に着目して都道府県の組合せの変更による影響の分析を行った.その結果,例えば,瀬戸内海を挟んだ四国と中国の各県による組み合わせのような,既存の地方の枠組みを超えた都道府県の組み合わせにも効果があることがわかった.さらに,例えば,自然豊かな北海道と文化的な京都の組み合わせのような,魅力の特徴が異なる都道府県の組み合わせることも効果的である可能性を示した.本年度に実施した研究は以下の2点である.第一に,外国人観光客の動向変化を把握するために欠かせない,旅行者の旅行先決定プロセスのモデルについて,旅行先候補地についての選択肢集合の形成過程を詳細に考察し,旅行先候補地の想起から旅行先決定までのプロセスを,北海道での台湾人を対象としたアンケート調査データにより明らかにした.具体的には,旅行者が捉える候補地のエリア範囲に着目し,台湾から候補地までの距離と候補地のエリア範囲の関連、想起された候補地と選択肢集合形成過程における候補地のエリア範囲の違い,属性によるエリア範囲の違いを考察した.また,旅行者の意思決定に影響を与えた情報については,候補地想起に影響を与えた情報および最適地域選択過程に影響を与えた情報,詳細行動の決定に影響を与えた情報の3つに分類した上で,その具体例を整理し性格の違いを考察した.第二に,訪日観光市場における個人旅行化に対して,モビリティーの改善を可能とするレンタカー観光に着目し,道央地区を観光する韓国人をモニターとして,レンタカー旅行の評価要因,周遊ルートの特性,事前計画と来日後の立ち寄りスポット変更の実態を分析した.その結果,レンタカー観光により,多様な観光スポットを訪れるようになるという仮説自体は概ね支持できること,一方で,臨機応変に立ち寄りスポットを追加/変更できるような技術的工夫も視野に入れるべきであることを確認した.近年,我が国ではビジット・ジャパン・キャンペーンを始めとする,海外への日本の魅力の発信や観光地の魅力の向上に関するさまざまな政策が実施されてきた.2006年末に成立した観光立国推進基本法により,地方公共団体間の広域的な連携の重要性が認識され始めている.一方,観光統計が不十分であることの反省から,2007年より宿泊旅行統計調査が開始されることとなった.本研究は,宿泊旅行統計の第二次予備調査結果を用いて,訪日外国人旅行者を対象とした広域的な地域連携のあり方に一定の示唆を与えることを目的に,訪日観光振興のためにはどのような効果的な都道府県の組み合わせがあるのか,をモデル分析により定量的に把握した.構築したモデルは,上位モデルと下位モデルによって構成されている.上位モデルでは,重力モデルを用いて,宿泊旅行統計からの主要国籍別の都道府県宿泊者数を被説明変数とし,旅行者の出身地の社会・経済状況,旅行者の居住地から都道府県までの距離,そして都道府県の魅力を説明変数とした.下位モデルは,上位モデルで利用する都道府県の魅力を都道府県内に存在する魅力要素によって説明する構造とした.特に,都道府県の魅力の説明変数として,魅力要素だけでなく,旅行者が得る都道府県に関する情報や都道府県の広さ,とりわけ都道府県間の魅力の相互影響をそれらの組合せと距離を用いて表現した.構築したモデルを用いてパラメータの推定を行い,いくつかの都道府県に着目して都道府県の組合せの変更による影響の分析を行った.その結果,例えば,瀬戸内海を挟んだ四国と中国の各県による組み合わせのような,既存の地方の枠組みを超えた都道府県の組み合わせにも効果があることがわかった.さらに,例えば,自然豊かな北海道と文化的な京都の組み合わせのような,魅力の特徴が異なる都道府県の組み合わせることも効果的である可能性を示した.
CBR1 を標的とした子宮肉腫の新たな治療薬の開発

子宮平滑筋肉腫細胞株SKN、子宮肉腫細胞株MES-SAにcarbonyl reductase1を強制発現させ、CBR1安定発現株を樹立した。CBR1過剰発現によって上皮マーカーE-cadherinの発現が増加し、逆に間葉系マーカーであるFibronectin、vimentinの発現が減少した。また上皮間葉転換関連の経路であるTGFβの産生、分泌がCBR1強制発現によって抑制された。またWound healing assay、invasion assayを行い、両者で遊走、浸潤能が抑制された。CBR1強制発現は子宮肉腫細胞株において間葉上皮転換を誘導し、それはTGFβ経路を介することが示された。間葉系由来の腫瘍である子宮肉腫にCarbonyl reductase 1(CBR1)を過剰発現させ間葉系由来の腫瘍である子宮肉腫に間葉上皮転換METを誘導し、新たな治療戦略を探ることを目的として研究を開始した。子宮肉腫平滑筋細胞株SK-UT-1、子宮肉腫細胞株MES-SAにcarbonyl reductase 1(CBR1)のcDNAを導入し、CBR1安定発現株を作成した。子宮肉腫細胞株MES-SAはもともとCBR1の発現をほとんど認めない。CBR1の過剰発現をさせた場合の表現系の変化を最も効率的に評価できる可能性が高く、以後はMES-SAのCBR1強制発現株(MESSA-sense)の解析を行った。まずEMT関連因子の発現解析をRT-PCR、Western-blot法で行った。fibronectin、Vimentinなど一部の間葉系マーカーと、E-cadherin発現抑制転写因子であるSlugの発現は減少した。一方で上皮マーカーであるE-cadherinの発現はほとんど変化しなかった。CBR1強制発現ではE-cadherinの発現を促進する完全なMETは誘導できなかった。次にCBR1導入によって、生体内における腫瘍形成能に変化が起こるかを解析する為、作成した各クローンを重度免疫不全マウスに移植した。MES-SA-sense移植マウスではコントロールに比較して腫瘍形成能が低下した。現在、腫瘍形成能を低下させる要因について検討中である安定発現細胞株作成にあたって、導入細胞作成後に薬剤選別ののち、単一細胞選択を行なったが、細胞間での表現系のばらつきが多く、バリデーションを行うのに時間を要している。また、腫瘍形成能を調べる実験において、腫瘍形成には時間を要すること、一度に解析できるマウスの頭数には限りがあり、解析を分けて行なっており時間を要している。さらに、子宮肉腫平滑筋細胞株SKNではもともと腫瘍形成能が低く、nude miceに腫瘍を移植しても、腫瘍細胞が生着しない。移植を数度に分けて行ったが、結果腫瘍は形成させることができず、ここにも時間を要している。細胞株によってそもそも腫瘍形成を行わない細胞も含まれていることも時間を要する要因となっている。CBR1過剰発現によって、細胞形態は、肉腫細胞の元々の紡錘形の形態から、敷石状へと変化した。さらにCBR1過剰発現によって上皮マーカーE-cadherin、cytokeratinの発現が増加し、逆に間葉系マーカーであるFibronectin、vimentinの発現が減少した。また上皮間葉転換関連の経路であるTGFβの産生、分泌をELISA、RT-PCR法によって検索した。CBR1強制発現によってTGFβの産生、分泌は抑制された。また子宮肉腫細胞株においてTGFβ受容体の阻害薬であるSB431542を作用させ、TGFβシグナルを抑制したところ、E-cadherinの発現増加を認め、E-cadherin発現抑制転写因子であるSnailの発現が減少した。すなわち、子宮肉腫細胞株におけるCBR1強制発現におけるMET誘導はTGFβシグナルを介して行われることが明らかとなった。さらにCBR1過剰発現によって細胞の増殖能は抑制された。このようにCBR1強制発現は子宮肉腫細胞株において間葉上皮転換を誘導し、それはTGFβ経路を介することが示された。当初はCBR1の過剰発現のみでMETを誘導しようと試みた。実際にE-cadherin発現を抑制的に調節する転写因子Slugの発現はCBR1によって減少しているのにも関わらず、E-cadherinの発現は上昇していない。これはもともとE-cadherinの発現調節機構が別個にあり、その抑制が強力なためCBR1単独では発現をコントロールできない可能性がある。

近年E-cadherinの調節にエピジェネティクス機構が関与していることが報告されている。あるいは子宮肉腫細胞株MES-SAにおいて強力なメチル化修飾が生じ、Eーcadherinの発現を抑制している可能性がある。脱メチル化を起こし、その上でCBR1の過剰発現をさせるなど、複合的な要素でMETを誘導できないかなど探る。また、上皮系由来の腫瘍ではCBR1過剰発現によってin vivoで腫瘍形成を抑制しうることがすでに報告されている。肉腫においても同様の結果を得られており、MET以外にも腫瘍形成を抑制しうる因子があるかどうかを検証する。また、腫瘍形成抑制にCBR1が関与することが明らかになった場合、以前に報告したように、ドラッグデリバリーシステムによって、効果的にCBR1タンパクを生体内に取り入れ、腫瘍形成を抑制するシムテムの可能性を探る。29年度が最終年度であるため、記入しない。産婦人科29年度が最終年度であるため、記入しない。
非線形分光法を用いた超臨界流体における光励起分子のエネルギー変換過程の研究

本研究は凝縮相中における光熱変換過程の詳細を明らかにすることを目的とし、超臨界流体を溶媒として用いて、溶質の振動エネルギーをプローブする方法ならびに溶媒の並進エネルギーをプローブする方法の両側面から実験的研究を進めてきた。溶質をプローブする方法としては時間分解蛍光プローブ法により、種々の超臨界流体中でのアズレン分子のS_2状態における振動緩和の速度を決定した。得られたS_2状態での振動緩和速度の密度変化と、すでに報告されている基底状態での振動緩和速度の密度依存性と比較すると、おおむね同様の密度依存性を示していることがわかった。このことから、振動緩和の溶媒密度依存性は気相領域におけるIsolated Binary Collisionモデルで理解されうることが明らかとなった。この結論は、分子間斥力が支配的な分子間距離においては溶質溶媒の相関に溶媒分子間の相関があまり反映されないという分子シミュレーションの結果からも支持されるものである。一方、溶媒の並進エネルギーをプローブする方法としては過渡回折格子(TG)法を超臨界流体に適用するためのシステムを新たに構築した。この手法では、光を交差させて溶液を励起することで生じる音響信号の解析を行うことによって溶媒への熱放出速度を測定する。超臨界流体での音速は通常の液体と比較して遅いので、現システムの時間挿引範囲(5ns)で音響信号を測定するために、交差角を非常に大きくとった(150°)光学配置でシステムを構築し、音速の最も遅い臨界密度付近での流体中でも測定することに成功した。現在、超臨界流体中でメシチレンとテトラシアノエチレンの電荷移動錯体における光熱変換速度の測定を行っているところである。これに先立って、アセトニトリル等の極性の液体中で同様の系に対するTG測定をおこない、その結果おおむね10ピコ秒程度で光熱変換を行っていることを明らかにした。本年度は、過渡回折格子法(TG法)による光熱変換過程の測定を超臨界流体で行うための準備として、溶液中でさまざまな電荷移動(CT)錯体に対する測定をおこなった。測定の対象としたのはトルエン、メシチレン、およびナフタレンとテトラシアノエチレンとの間に生成する錯体である。この錯体のCT吸収帯をフェムト秒ファイバーレーザーの倍波(388nm)で交差励起した後、生成する音響信号を基本波でモニターし、熱放出速度を測定した。その結果、これらのサンプルは極性溶媒中では励起状態は1ピコ秒程度の寿命であり、おおむね10ピコ秒程度での光熱変換を行っていることがあきらかとなった。また、これらのサンプルを超臨界流体で測定するための窓の開口径のひろい高圧光学容器の設計、製作をおこなった。このセルを用いて、超臨界トリフルオロメタン中でのCT錯体の定常吸収の評価をおこない、TG測定が可能であることを確認した。また、時間分解蛍光プローブ法により、種種の超臨界流体中でのアズレン分子のS_2状態における振動緩和の速度を決定した。

本研究は凝縮相中における光熱変換過程の詳細を明らかにすることを目的とし、超臨界流体を溶媒として用いて、溶質の振動エネルギーをプローブする方法ならびに溶媒の並進エネルギーをプローブする方法の両側面から実験的研究を進めてきた。溶質をプローブする方法としては時間分解蛍光プローブ法により、種々の超臨界流体中でのアズレン分子のS_2状態における振動緩和の速度を決定した。得られたS_2状態での振動緩和速度の密度変化と、すでに報告されている基底状態での振動緩和速度の密度依存性と比較すると、おおむね同様の密度依存性を示していることがわかった。このことから、振動緩和の溶媒密度依存性は気相領域におけるIsolated Binary Collisionモデルで理解されうることが明らかとなった。この結論は、分子間斥力が支配的な分子間距離においては溶質溶媒の相関に溶媒分子間の相関があまり反映されないという分子シミュレーションの結果からも支持されるものである。一方、溶媒の並進エネルギーをプローブする方法としては過渡回折格子(TG)法を超臨界流体に適用するためのシステムを新たに構築した。この手法では、光を交差させて溶液を励起することで生じる音響信号の解析を行うことによって溶媒への熱放出速度を測定する。超臨界流体での音速は通常の液体と比較して遅いので、現システムの時間挿引範囲(5ns)で音響信号を測定するために、交差角を非常に大きくとった(150゚)光学配置でシステムを構築し、音速の最も遅い臨界密度付近での流体中でも測定することに成功した。現在、超臨界流体中でメシチレンとテトラシアノエチレンの電荷移動錯体における光熱変換速度の測定を行っているところである。これは先立って、アセトニトリル等の極性の液体中で同様の系に対するTG測定をおこない、その結果おおむね10ピコ秒程度で光熱変換を行っていることを明らかにした。
ビンガム性プロダクト生産のための塔型バイオリアクター内の気泡生成と酸素移動

1.はじめに使用液体としては、降伏応力をもつ市販のバイオプロダクトである数種の濃度のXanthan Gum水溶液を用いた。これらの液体は不透明なので類似したレオロジー物性をもつ透明溶液であるCarbopol水溶液も用い、内部の気液混合状態を観察する際に用いた。以上の液体は全てHerschel-Bulkleyモデルに従うレオロジー特性を示した。気泡塔として、塔径60mm×塔高1.2m及び塔径100mm×塔高1.2mのアクリル樹脂製円筒を製作した。平成11年度の研究により安定した気泡を分散できた内径1mmのノズルをガス分散器として用いた。塔内の気液流動状態を知るために重要なガスホールドアップは液に降伏応力があるためマノメータ法では測定できない。そこで、超音波式液面変位センサーを用いて測定した。さらに気泡塔内の溶存酸素濃度分布および酸素移動速度を測定するためには液中に溶解した酸素濃度の測定が重要である。液体が降伏応力をもつ場合、センサー近傍で液が静止するため、通常の隔膜式酸素計では正確に溶存酸素濃度を測定することができない。そこで本研究では静止液中でも酸素濃度測定が可能な蛍光式酸素計を用いて測定を行った。2.ガスホールドアップ塔内の気液流動状態は全実験条件にわたりスラグ気泡流動であった。そこでNicklinらが提案した半理論式をH-Bモデル液体に適応するように修正を行い、実験値と比較したところよい一致を得た。3.酸素濃度分布と酸素移動容量係数本実験に使用する降伏応力をもつ液体として、0.05、0.10および0.15wt%Carbopol水溶液を用いた。これらの液体は比較的大きな降伏応力を持つことが測定されたが、得られた剪断応力と剪断速度との関係はビンガムモデルで表すよりもHerschel&Bulkleyのレオロジーモデルで表す方がよりよく相関できた。以上の溶液を小型容器に仕込み、容器底部の単一ノズルから窒素気泡を均一生成状態で吹き込んだ。ノズル下部の蓄気室に設置された微差圧センサーにより、気泡生成時に蓄気室内で生じる圧力変動から気泡発生頻度を計測し、供給ガス流量との関係から生成気泡容積を算出した。同様の実験について、液濃度の影響(主に降伏応力の影響)ノズル孔径、蓄気室容積およびガス流量をパラメータとして各条件で気泡容積の測定を行った。また同時に、高速度ビデオカメラによる気泡生成状態の撮影を行い、各種操作パラメータが気泡形状に及ぼす影響について検討を行った。気泡容積はガス流量、降伏応力およびノズル孔径の増大とともに増加した。また気泡形状はニュートン流体中で観察される球形に近い形状に比べ、縦に引き延ばされた逆ティアドロップ形に近い形状を示した。以上で得られた実験的知見をもとに、Herschel&Bulkleyモデルに従う液体中にも対応できるように修正した非球形気泡生成モデルにより、ノズルから生成する気泡の成長曲線、蓄気室圧力変化および気泡形状の推移のシミュレーションを行った。モデルにより推定された結果は実測値を比較的よく表すことができた。これにより、使用する液体のレオロジー特性や物性、装置条件および操作条件が予め設定できれば、実験をすることなくノズルから生成する気泡の大きさと形状を予測することが可能になった。よって次年度は搭型の装置に変更し、適切なガス分散器の設計を行い、分散器から生成後の気泡の挙動および気泡からの液中への酸素移動現象の解明に着手する。3.酸素濃度分布と酸素移動容量係数
前庭系・視覚系相互作用の中枢機構

健常成人で温度刺激中の眼球運動と脳血流を同時に計測し、島後方領域、下頭頂小葉、体性感覚野、頭頂葉の楔前部、紡錘状回、舌状回、海馬、大脳基底核の尾状核において有意の脳血流増加を見出した。これらの領域は、他の脳機能画像や脳損傷の所見から空間における運動の方向や速度の認知、姿勢の制御など、高次の視覚や体性感覚処理に関与するとの報告がみられる部位であり、このうち、下頭頂小葉、体性感覚野、頭頂葉の楔前部、紡錘状回では温度刺激時と同じ緩徐相速度を惹起す視運動刺激でも有意の賦活が認められた。今回の結果は、前庭からの情報は皮質では常に視覚をはじめとする他の種類の感覚と統合されて処理されていることを示唆し、従来のサルおよびヒトにおける知見とも良く一致する。一方、1点を固視することで温度眼振を抑制する課題では、視覚領野の広範な領域に加えて、前頭眼野、紡錘状回、側頭葉の一部に有意の賦活が確認され、また小脳の虫部と片葉にも賦活が認められた。従来から動物を用いた生理学的実験により小脳片葉が前庭刺激による眼振の抑制に関与することが明らかになっていたが、我々の結果は、この様な小脳の機能をヒトの脳機能画像で初めて裏付けたものである。前庭の温度刺激を反復すると誘発される眼振の緩徐相速度は順応によって次第に低下する。今回、前庭順応に伴って活動が亢進する領域を検索すると小脳の虫部(小節、垂)に加えて大脳皮質の体性感覚野、舌状回、前帯状回が有意に賦活されるという結果を得た。小脳虫部が脳幹の速度蓄積機構を介して前庭順応に重要な役割を果たすことは、既にサルなどの実験で明らかになっており、今回の結果はこれをさらに支持するものである。皮質から前庭神経核への遠心性経路の存在は既に確認されており、今回の結果は、前庭眼反射の固視抑制だけでなく、その順応にも皮質による下位前庭の制御機構が働く可能性を示している。前庭眼反射は運動中の視覚のぶれを防ぐが、頭部運動中に動く物体を注視する場合には逆に視覚によって前庭眼反射を抑制する必要がある。この様に前庭系と視覚系は状況に応じて相互に機能を調節しており、その神経機構には脳幹、小脳だけでなく大脳皮質も大きく関与すると推測される。また、大脳皮質における前庭系の神経細胞は基本的にmultimodalで、前庭だけでなく視覚や固有知覚にも関与することが多い。本年度の研究ではポジトロン断層法を用いて末梢前庭刺激によって活動する大脳および小脳内の領域を同定するとともに、前庭眼反射が固視によって抑制される中枢機構を解析した。対象は正常人11名で、エアーカロリック刺激による眼振誘発とその固視抑制を行い、その時の眼球運動を赤外線ビデオで記録すると同時に脳血流をO-15で標識した水を用いて計測した。結果はSPM:statistical parametric mapping法で分析し、各条件下で推計学的に有意に脳血流が変化する領域を同定した。

カロリック刺激時には眼振緩徐相速度と島後部、下頭頂小葉、楔前部、大脳基底核(尾状核)の賦活程度の間に有意の相関が見られ、一方、温度刺激の固視抑制時には視覚野、楔前部、前帯状回、小脳片葉などの賦活が確認されるとともに、島後部の血流低下が認められた。今回前庭刺激で賦活が見られた島後部はサルにおけるPIVC(parieto-insular vestibular cortex)に該当する領域と推測され、この領域がヒトにおいても前庭からの入力を受けること、そして視覚系との間に抑制的相互作用があることが示唆された。健常成人でカロリック刺激中の眼球運動を赤外線ビデオ記録すると同時に脳血流をPETで計測し、島後方領域、下頭頂小葉、体性感覚野、頭頂.葉の楔前部、紡錘状回、舌状回、海馬、大脳基底核の尾状核において有意の脳血流増加を見出した。これらの領域は、他の脳機能画像や脳損傷の所見から空間における運動の方向や速度の認知、姿勢の制御など、高次の視覚や体性感覚処理に関与するとの報告がみられる部位である。この結果は、前庭感覚知覚において一次皮質領野は存在せず、前庭からの情報が皮質では常に他の種類の感覚と統合されて処理されていることを示唆し、従来のサルおよびヒトにおける臨床的、実験的知見とも良く一致する。一方、1点を固視することで温度眼振を抑制する課題では、視覚領野の広範な領域に加えて、前頭眼野、紡錘状回、側頭葉の一部に有意の賦活が確認され、また小脳の虫部と片葉にも賦活が認められた。従来から動物を用いた生理学的実験により小脳片葉が前庭刺激による眼振の抑制に関与することが明らかになっていたが、我々の結果は、この様な小脳の機能をヒトの脳機能画像で初めて裏付けたものである。前庭の温度刺激を反復すると誘発される眼振の緩徐相速度は順応によって次第に低下する。今回、前庭順応に伴って活動が亢進する領域を検索すると小脳の虫部(小節、垂)に加えて大脳皮質の体性感覚野、舌状回、前帯状回が有意に賦活されるという結果を得た。小脳虫部が脳幹の速度蓄積機構を介して前庭順応に重要な役割を果たすことは、既にサルなどの実験で明らかになっており、今回の結果はこれをさらに支持するものである。一方、より高次の皮質機構が前庭順応に関わるか否かは今まで明らかにされていない。皮質から前庭神経核への遠心性経路の存在は既に確認されており、今回の結果は、前庭眼反射の固視抑制だけでなく、その順応にも皮質による下位前庭の制御機構が働く可能性を示している。
異種配位子をもつ新規二価ランタノイド錯体の合成と反応

異種配位子C_5Me_5/ERをもつ一連の二価サマリウム錯体[(C_5Me_5)Sm(EAr)(C_5M_5)K(THF)_2]_∞(ER=OC_6H_3^iPr_2-2,6,OC_6H_2^tBu_2-2,6-Me-4,SC_6H_2^iPr_3-2,4,6,N(SiMe_3)_2)を合成し、スチレンとエチレンの共存下でのブロック共重合に対する触媒活性を比較検討した。チオラート配位子SC_6H_2^iPr_3-2,4,6をもつ錯体は共重合に対し最も高い選択性を示し、ホモポリマーがごく少量しか生成せず、対応するブロック共重合体を選択的に与えた。アリールオキシド配位子の場合、OC_6H_3^iPr_2-2,6をもつ錯体がより立体的に嵩高いOC_6H_2^tBu_2-2,6-Me4をもつものと比べ高い反応性を示し、またスチレンモノマーの仕込み量が同じ場合ではポリスチレン含有量の高い共重合体を与えた。さらに、これらの重合反応で得られた共重合体中のポリスチレン含有量がスチレンモノマーの仕込み量の増加と共に上昇し、事実上任意に調節することかできることがわかった。一方、トリメチルシリルアミド配位子N(SiMe_3)_2をもつ錯体の場合は、同様な条件下で共重合体がほとんど得られず、ホモポリスチレンのみが生成した。このように、スチレンとエチレンの共重合において錯体のER配位子が触媒活性やポリマーの成長などに強い影響を及ぼすが明らかになった。二価ランタノイドビスアリールオキシド錯体(ArO)_2Ln(THF)_3或はビス(トリメチルシリル)アミド錯体Ln(N(SiMe_3)_2)_2(THF)_2(Ln=Sm,Yb)を一当量のサマロセン錯体(C_5Me_5)_2Sm(THF)_2とトルエン中で反応させると、C_5Me_5とArO或はN(SiMe_3)_2が一個ずつ配位したheterolepticなLn(II)錯体[(C_5Me_5)Ln(μ-ER)]_2(ER=OAr,N(SiMe_3)_2)が90-95%収率で得られた。これらの錯体は混合型配位子C_5Me_5/ERをもつ二価希土類錯体として初めての例である。これらの錯体をTHF中C_5Me_5M(M=Na,K)と反応させると、C_5Me_5Mが中性配位子として配位した極めて珍しい錯体(C_5Me_5)Ln(ER)M(C_5Me_5)(THF)_n(M=Na,n=3;M=K,n=2)を与えた。これらの混合型配位子をもつ錯体はスチレンやエチレンの重合反応において従来の同一型配位子をもつ錯体より遙に高い触媒活性を示した。とくにArOを含む錯体の場合、スチレンとエチレンの共存下で反応を行うと、対応するブロック共重合体が収率よく得られた。また、この反応においてスチレンの仕込量を調節するだけで共重合体中のポリスチレンの含量を自由にコントロールすることができ、他の金属をも含め従来の触媒には見られない特徴を示した。
生物発光遺伝子モニタリング法を用いた有用細菌の根圏定着における走化性の機能解析

ある種の根圏細菌は植物の生育促進や病原菌抑制などの有用活性を持ち、植物根の健全性に深く関与している。この有用活性を十分に発揮するには根への細菌の定着が重要な条件となる。細菌の走化性は、この根定着において重要な特性の一つである。また、走化性誘引物質は根圏細菌の種類によって異なり、細菌が根分泌物中のどの成分に走化性を示すかは根への競争的定着において特に重要である。即ち、根圏定着力の高い細菌は、その根圏環境にもっとも適応した走化性受容体を持つと考えられる。従って、様々な根圏細菌の走化性受容体を解析することによって、根圏生態系における走化性の役割や重要性を明らかにできると考えた。まず、既知の走化性受容体の情報をもとに、高度に保存された配列部分からプライマーをデザインし、数種の菌株についてPCR増幅を試みた結果、目的の受容体遺伝子の一部と考えられる増幅DNAを得た。そこで、土壌細菌Serratia marcescensについて走化性受容体のPCR断片をクローニングし、シークエンスしたところ2種類の配列が得られた。この断片をプローブとしたS.marcescens染色体とのサザンハイブリダイゼーションからも2種類の受容体遺伝子の存在が示唆された。次に、走化性受容体欠損株を作出するため、特定の走化性受容体遺伝子を破壊するベクターを構築した。pCHR83をもとに作製したプラスミドに上記PCR法により取得したS.marcescensの走化性受容体遺伝子断片をクローニングし、相同組み換えによって走化性受容体遺伝子を破壊した結果、特異的な走化性受容体の欠損株が取得できた。今後、植物根-土壌系における走化性変異株の行動の変化をモニタリングし、野生株と比較することで走化性の機能を明らかにすることが可能であり、この知見は植物生産における好適な根圏環境の管理法や有用根圏細菌の活用に資することが期待される。
頭尾極性の起源

哺乳動物の頭尾の極性は、いつ決定されるのだろうか?従来の研究では、受精後5.5日目に遠位臓側内胚葉(DVE)と呼ばれる細胞が対称な位置から片方へ移動すると、移動先が将来の頭側になることが知られていた。しかし、最近の我々の研究(Dev Cell, 2006 ; Nat. Cell Biol., 2011)により、『Lefty1が、胚盤胞の時期から、将来DVEになるべき細胞のみで発現する』ことがわかり、頭尾極性の起源が胚盤胞の時期まで遡ることが示唆された。本研究の目的は、これまで全く知られていない『母性因子としてのNoda1, Leftyの役割』や『着床前胚におけるNoda1シグナルの役割』を解明することにより、哺乳動物の頭尾極性の起源に迫ることである。平成24年度は以下の点を明らかにした。(1)母性因子としてのNoda1シグナルの役割:Noda1シグナルに依存して卵細胞で発現する遺伝子を、数種類同定した。(2)Lefty1の発現が一部の細胞に限定される機構:Lefty1の発現がNoda1シグナルによって誘導されているので,Noda1シグナルの種々の構成因子の発現を追跡するためにマウスを作成した。(3)着床前胚におけるZygoticなLeftyの役割:ZygoticにLefty1-Lefty2を欠損する胚は、中胚葉が形成されないという、単独変異胚とは逆の異常を示すことが判った。同年度に申請していた基盤研究(S)(研究代表者:濱田博司)が採択されたために,5月末を持って当基盤研究(A)を辞退することになった。
飛躍型確率過程の極限定理

飛躍型の対称マルコフ過程には非局所ディリクレ形式が対応するが,その形式が,対称安定過程のディリクレ形式にある意味で類似であるとき,そのマルコフ過程を安定型過程と呼ぶことにする。この研究によって,かなり一般化した設定のもとで,安定型過程の推移確率の一様評価(すなわち,係数の正則性によらない,ヘルダー連続性の評価及び減少度合の評価)が得られた。これを周期的係数のディリクレ形式に対応する安定型過程の一様化問題に適用し,係数の連続性の仮定なしにその極限定理が成り立つことを示した。一様化問題はスモールパラメターを含むドライビング・ドリブン過程の極限定理の一種と考えることが出来る。その際,エルゴード的ドライビング過程の半群に対する解析的条件と共に,その確率過程の不変測度のある種の正則性が問題になる。このことを考察するには上記の推移確率の一様評価は有効ではなく,マルコフ過程の到達時間に関する評価が必要であり,レゾルベントの積分評価も必要である。これについて研究を行った結果,若干の成果を得たものの,当初の目標にはまだ到達していない。一方,研究分担者達によって,上記の内容に間接的に関係する形で,いくつかの成果が得られた。これらの成果は発表予定になっているものが多い。