hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
難培養性微生物の増殖活性化メカニズムの解明

難培養性微生物である亜硝酸酸化細とNitrospiraは、固形寒天培地上ではコロニーを形成できない。また、集積培養中ではNitrospiraの代謝産物を栄養源とする従属栄養細菌と共存している。これまで、Nitrospiraと従属栄養細菌との相互作用が片利共生なのか双利共生なのかは不明であった。そこで、Nitrospiraの純菌株と従属栄養細菌16株を共培養したところ、9株が増殖促進することがわかった。このことから、相互作用は双利共生であると考えられる。また、増殖活性化のメカニズムは、阻害因子の除去と増殖促進因子の供給が考えられるが、4株の従属栄養細菌が増殖促進因子を出していることが示唆された。現在知られている亜硝酸酸化細菌4属のうち、門レベルで難培養性を示すNitrospiraは、これまで2種のみ分離培養に成功していた。このたび、新規な手法によって新たに分離培養されたNitrospiraは、長い間その存在を知られ、環境中でも排水処理でも重要とされてきたにも関わらず、長らく純菌培養が難しいとされてきた。これまで、難培養性とされてきた理由と原因を再度、検証することによって新たな知見を得ることができれば、さらなる新規培養手法の開発やその増殖制御による排水処理への応用が可能と考えた。新規の分離培養手法のコンセプトは、マイクロコロニー単位で分離・培養することで、他の微生物を除去することと増殖初期の局所的菌体密度を上げることを同時に実現させた。その結果、いったん分離培養に成功すれば従来からの回分培養でも純菌培養できることが判明した。ところが、環境に近い培養条件である集積連続培養系と純菌培養系での亜硝酸酸化活性とを比較すると明らかに集積連続培養系で得られた菌体の方が活性が高いことが分かってきた。そこで、純菌培養系のNitrospiraと集積連続培養系でNitrospiraと共存している従属栄養細菌を分離培養して共培養させることによって、Nitrospiraの亜硝酸酸化活性に影響を与えている従属栄養細菌を特定してその原因を調べることにした。集積培養または、活性汚泥中のNitrospiraと共存する微生物を、純菌の培養上清をもちいてスクリーニングし、現在35株ほどの従属栄養細菌の獲得に成功した。これらのうち、数株が良好な亜硝酸酸化活性を示している。「環境中に存在する微生物をなぜ培養できないのか」その原因を解明することを目的とする。環境微生物の増殖活性化メカニズムについて、異種間の物質を介した相互作用に着目して解明する。環境中の多くの微生物が人工培養できない(難培養性)理由については、ほとんど明らかになっていない。本研究では、申請者らが世界で初めて純菌株の獲得に成功した難培養性亜硝酸酸化細菌(Nitrospira)をモデルに用いることによって、「なぜ今まで多くの研究者が培養に成功しなかったのか」という観点での解析が初めて可能になった。集積培養または活性汚泥中のNitrospiraと共存する微生物を、純菌の培養上清を用いてスクリーニングし、昨年度よりもさらに増やして、約80株を分離・同定した。これを、Nitrospiraとの共培養のスクリーニングに供し、亜硝酸酸化活性を測定してさらに30株に絞った。この30株を用いて、共培養の活性試験を行い、亜硝酸消費時間を測定した。その結果、異なる2種の共存微生物が亜硝酸消費時間を短縮させることが判明した。この結果は、亜硝酸酸化細菌の増殖を共存微生物が促進していること示唆しており、この異種間の相互作用が、Nitrospiraの難培養性の一因になっていることが考えられる。当初の予定では、本年度から物質同定を行う予定であったが、スクリーニング株数を増やしたところ、促進だけではなく阻害する微生物も分離できた。このことから、Nitrospiraと共存微生物間の相互作用には、正の相互作用だけではなく、負の相互作用もあることがわかった。これらを合わせて質量分析を行うため、質量分析に関してはやや遅れているが、新たな興味深い現象が得られたことから、おおむね順調に進展しているとした。難培養性微生物であるNitrospiraは、自身の出す阻害物質のために、平板培地上でコロニーを形成できない可能性が示唆されてきた。本研究で用いたNitrospiraは、新規培養手法で分離培養されたものであるが、その後、他のグループから同種の菌を他の微生物との共培養状態で分離した後、抗生物質を用いてNitrospiraを分離したという報告がある。つまり、共存する微生物となら平板培地上でコロニーを形成できるということである。また、独立栄養細菌であるNitrospiraは集積培養中でNitropspira自身の出す代謝物を有機物源として増殖する従属栄養細菌である共存微生物と緩やかな共生関係にあることが明らかとなっている。これらのことから、Nitrospiraの出す自身の増殖阻害物質を共存する微生物が除去することによって、Nitrospira自身の増殖活性化が起こり、コロニー形成が可能になるのではないかと考えた。昨年度までに、集積培養や活性汚泥中から分離した共存微生物をNitrospiraと共培養させることによって、Nitrospiraの増殖促進が起こることがわかった。本年度は、Nitrospiraの出す代謝物を共存微生物が摂取して増殖していることを確認した。これにより、共存微生物が阻害物質を除去することによってNitrospiraの増殖を活性化する相互作用があることが明らかとなった。さらに、Nitrospiraの出す代謝物産物を分離して調べたところ、増殖を阻害する物質と促進する物質があることが分かった。

これにより、Nitrospira自身の出す代謝産物が自身の増殖促進を助けていると共に、増殖阻害物質を除去する共存微生物によって、より増殖が促進されることが分かった。難培養性微生物の増殖を活性化する機構として、増殖促進物質または阻害物質の同定を進めてきたが、双方が関係あることが明らかとなり、さらにそれぞれが複数存在することが分かってきたため、研究期間を延長することにした。よって、進捗状況の評価としてはやや遅れているとした。難培養性微生物である亜硝酸酸化細菌Nitrospiraは、寒天培地上にコロニーを形成できない。この原因として、複合微生物系である集積培養中では増殖が可能であること、従属栄養細菌と混合状態ならコロニー形成が可能などの現象論から、Nitrospira自身が出す代謝産物の増殖阻害物質を共存する従属栄養細菌が除去しているのではないかという仮説を立てて、検証してきた。本年度は、Nitrospiraと共存する従属栄養細菌との相互作用物質の分析を行う予定であったが、予定を変更してさらなる相互作用解析をおこなった。これまでに、Nitrospiraの増殖を促進する従属栄養細菌を9種類、単離・同定することに成功した。また、Nitrospiraの増殖を促進する従属栄養細菌との相互作用は、少なくとも2種類あることが考えられる。ひとつは、Nitrospiraの出す自身の増殖阻害因子を従属栄養細菌が栄養として摂取し、除去している場合、もうひとつは、従属栄養細菌がNitrospiraに増殖促進物質を与えている場合である。本年度、さらなる相互作用解析を行った結果、4種類の従属栄養細菌がNitrospiraの増殖を促進する物質を出していることがわかった。難培養性微生物である亜硝酸酸化細とNitrospiraは、固形寒天培地上ではコロニーを形成できない。また、集積培養中ではNitrospiraの代謝産物を栄養源とする従属栄養細菌と共存している。これまで、Nitrospiraと従属栄養細菌との相互作用が片利共生なのか双利共生なのかは不明であった。そこで、Nitrospiraの純菌株と従属栄養細菌16株を共培養したところ、9株が増殖促進することがわかった。このことから、相互作用は双利共生であると考えられる。また、増殖活性化のメカニズムは、阻害因子の除去と増殖促進因子の供給が考えられるが、4株の従属栄養細菌が増殖促進因子を出していることが示唆された。本年度の実施計画は、共存する従属栄養細菌のうち、亜硝酸酸化活性に影響する菌のスクリーニングと同定を行うことであった。現在、35株以上のスクリーニングが順調に進んでいて、13種の種の同定も進んでいる。そのうち、3種が亜硝酸酸化活性に良好な影響を与えている。他の株についても活性試験、同定を行っているところである。難培養性微生物とその共存微生物も増殖が遅いため、今後も継続的に菌株数を増やしていく予定である。当初の予定では、菌体密度依存的な活性試験を行う予定であったが、計画を変更して、正の相互作用と負の相互作用を示す共存微生物の相互作用機構を物質同定を通して解明することにした。
K中間子稀崩壊測定のための電磁カロリメタ構築と中性ピー厶に対する性能評価

本研究は、中性K中間子の稀崩壊であるπ0νν-崩壊の世界初観測をし、標準理論を超えた新しい物理を探る研究である。実験はJ-PARCの高強度陽子ビームを用いて行われる。主検出器であるCsI検出器の構築を行い、性能評価をテストビームにより行った。その後、順次他の検出器をインストールし、その性能評価を行ってきた。全体のスケジュールは東日本大震災により一年遅れたが、予定通り物理データ取得、解析へと移行している。本研究はCPを保存しないK中間子崩壊、特に直接CP非保存過程である、K_L^0->π^0vv崩壊を捉え、標準理論を超えた新しい物理を探る研究である。実験は、J-PARCの高強度陽子ビームを用い、現在、H23年度の物理データ収集スタートを目標として、検出器群を準備中である。実験中は、検出器群を真空槽内に入れる必要が有り、実験開始前に全ての検出器が万全である事や、測定におけるバックグラウンドの定量的理解が要求される。本年度は、本実験の主検出器である、約2700本のCsIカロリメタの性能評価や、それらをJ-PARCに運び入れ、信号の読み出し部分を含めた建設を行った。当実験で用いるCsIカロリメタは、米国フェルミ研究所で行われた、KTeV事件で使われていた物を借り入れ使用する。本実験で検出される光子は、KTeVの時よりも低いエネルギー領域で、その領域での性能評価は行われていない。我々は、CsIカロリメタ144本を用い、東北大学電子光理学研究センターにおいて、400800MeVの陽電子ビームを照射し、その性能評価を行った。エネルギー分解能、時間分解能、共に、実験遂行に十分な性能である事を示しており、現在最終結果に向けてデータをまとめている。その後、全ての結晶をJ-PARCに運び入れ、建設を行った。建設の途中ではあったが、1011月にかけては、実際に中性ビームを打ち込み、K中間子からの崩壊粒子である、(陽)電子を使って、性能評価を行った。測定には、検出器上流に、電磁石とチェンバー群を置き、電子の運動量測定を可能とするセットアップで行い、そこで測定される運動量と、CsIカロリメタに起こすエネルギー損失を比べる事で行う。データは現在解析中である。現在は、全2700本分の建設の最終段階であり、来年度4月に同じく中性ビームを用い、本実験と同じセットアップでの性能評価を行う予定である。本研究はCPを保存しないK中間子崩壊、特に直接CP非保存過程である、K_L^O-π^Ovv崩壊を捉え、標準理論を超えた新しい物理を探る研究である。実験は、J-PARCの高強度陽子ビームを用い、平成23年スタートを目標とし、検出器の建設を進めてきたが、平成23年3月11日におこった東日本大震災により、約一年の遅れを余儀なくされた。主検出器であるCsI電磁カロリメタ(以下、CsIカロリメタ)においては、結晶の配置を終えた状態で震災を迎えたが、幸い大きなダメージは受けなかった。しかしながら、結晶が配置位置より5mmほどずれてしまい、その分を考慮した、実験装置の改良や、更なる大きな地震で結晶にダメージを受けない様、対策を行ってきた。J-PARC加速器は約一年をかけ復旧し、平成24年2月に中性ビームを用いて、ほぼ全数のCsIカロリメタを読み出し、性能評価のためのデータを取得することができた。測定は、検出器上流に、電磁石とチェンバー群を置き、電子の運動量測定を可能とするセットアップで行い、そこで測定される運動量と、CsIカロリメタでのエネルギー損失を比べる事で行う。また、本実験中、検出器は真空中に配置されるので、読み出し系を含めたCsIカロリメタ全体を真空状態に置き、読み出しなどに問題がないか確認を行った。読み出しそのものに問題はなかったが、冷却系が不十分で熱がこもる事、出力信号の大幅な低下の問題を確認した。後者は特定の物質から放出されるアウトガスが、CsIカロリメタからの光を光電子増倍管に導く、光学接続用シリコン樹脂にダメージを与える事によっておこる事をつきとめた。現在アウトガスを減らし、本実験中に安定動作を行えるよう対策を考案中である。本研究はCPを保存しないK中間子崩壊、特に直接CP非保存過程である、KL0->π0νν崩壊を捉え、標準理論を超えた新しい物理を探る研究である。実験は、J-PARCの高強度陽子ビームを用い、平成23年データ取得を目指していたが、東日本大震災による復旧のため遅れ、平成25年初めのデータ取得を予定している。震災の際、既に一部設置されていた主検出器であるCsI電磁カロリメタ(以下、CsI)において、震災による大きなダメージはなく、今後の地震でダメージがないよう対策を施した。

震災からの復旧後、平成24年2月に中性ビームを用いて、ほぼ全数のCsIを読み出し、性能評価のためのデータを取得することができた。測定は、検出器上流に電磁石とチェンバー群を置き、電子の運動量測定を可能とするセットアップで行い、そこで測定される運動量と、CsIでのエネルギー損失を比べる事で行う。データは現在解析中である。また、本実験中、検出器は真空中に配置されるが、CsIの真空中での動作を確認した所、読み出し機器からの放熱が不十分で熱がこもる事、一般樹脂からのアウトガスが、光電子増倍管への光接続を担うシリコンエラストマーにダメージを与え、光の透過を遮断し、出力が低下する事象が見られた(最大30%まで低下)。前者は、水冷ヒートシンクを新たに製作、導入する事によって解決した。後者は、使うケーブル等の再選定をし、シリコンエラストマーへのダメージが少ない物に交換、もしくは、恒温槽で焼き、樹脂からのアウトガスをあらかじめ出しておくなどの対策で概ね解決している。報告書執筆時、現在は、CsI以外の全検出器も導入済みで、平成24年12月平成25年1月に全検出器を用いたビーム試験を行い、それらの動作を確認している。平成25年4月末から予定されている本実験に向かい、最終調整中である。東日本大震災により、検出器のみならず、実験施設であるJ-PARCの加速器もダメージを受けたため。遅れはほぼ一年で、現在は加速器も復旧し、CsI検出器の評価をするためのデータ取得を終えたところである24年度が最終年度であるため、記入しない。CsI検出器を本実験に向け安定動作を目指す。本年度行ったCsI検出器の真空中動作試験によって、1)冷却糸が不十分で熱がこもる事、2)出力信号の大幅な低下の問題、を確認した。1)に関してはより効率よく熱を逃がせるよう、発熱源の高圧電源部近くに水冷ヒートシンクを作成する2)については、特定の物質から放出されるアウトガスが、CsIカロリメタからの光を光電子増倍管に導く、光学接続用シリコン樹脂にダメージを与える事によっておこることを確認した。アウトガスを効率よく排出するよう、真空中でのベーキングや、シリコン樹脂へのダメージを減少させる保護機構等を考案、作成していく必要がある。以上の対策を行い、再度真空試験を行い、検出器の完成を目指す。24年度が最終年度であるため、記入しない。
クロマチンリモデリングによる老化と癌の制御機構の解明

組織幹細胞の老化は神経変性疾患や癌などの加齢関連疾患の発症に深く関与している。われわれは、クロマチンリモデリング因子CHD8がp53に結合し、アポトーシスを抑制することによって発生期の器官形成に重要な役割を果たしていることを発見した。その後、CHD8はp53誘導性のアポトーシスだけでなく細胞老化も抑制し、強力な発癌活性を示すことが明らかになった。また最近、自閉症スペクトラム障害の最も有力な原因候補遺伝子としてこのCHD8が同定され、世界中で大きな反響を呼んでいる。われわれの研究によって、CHD8は神経幹細胞機能の維持に必須であり、CHD8へテロ欠損マウスは自閉症様症状を呈することが判明した。われわれが機能を発見したCHD8は、SNF2スーパーファミリーに属するATP依存性クロマチンリモデリング因子であり、クロマチン上にリンカーヒストンH1を呼び込むことによってp53機能を抑制する。本研究では、発現誘導型CHD8トランスジェニック(i-CHD8)マウスを用いて、1)CHD8が細胞レベルでの老化に果たす役割の解明、2)CHD8が個体レベルでの老化に果たす役割の解明、3)CHD8発現誘導による癌の発症機序の解明、の3点を目的としている。われわれは既に、発現誘導型CHD8トランスジェニック(i-CHD8)マウスを作製し、誘導するCHD8のコピー数とプロモーターを変換することにより、CHD8の発現量を調節することに成功した。これらのマウス胎仔から調製した線維芽細胞(MEF)ではp53の転写活性が抑制されており、細胞老化が抑制されることが明らかとなった。またこれらのMEFは単層培養でフォーカスを形成し、強力なトランスフォーム活性を示すことが判明している。われわれはi-CHD8マウスを卵母細胞特異的Zp3-Creトランスジェニックマウスと交配し、全身で恒常的にCHD8を強制発現したマウスを作製することにも成功した。このマウス由来の組織幹細胞(神経、造血)を体外培養し、その機能(増殖能と分化能)について検討するとともに、組織老化および寿命について詳細な観察を行っている。また培養細胞および正常マウス組織を用いてプロテオームおよびChIP-Seq解析を行い、同定した標的遺伝子候補のバリデーション研究を行っている。われわれが発見したCHD8は、SNF2スーパーファミリーに属するATP依存性クロマチンリモデリング因子であり、クロマチン上にリンカーヒストンH1を呼び込むことによってp53機能を抑制する[Nature Cell Biol. 11: 172 (2009)]。予備的な研究によって、CHD8の強制発現はp53誘導性の細胞老化を抑制すること、CHD8強制発現細胞はヌードマウス移植で腫瘍を形成することが明らかになっている。まず発現誘導型CHD8トランスジェニック(i-CHD8)マウスを作製し、遺伝学的にCHD8の発現レベルを調節して、細胞老化とトランスフォーム活性に及ぼす効果を検証した。遍在的に発現しているROSA26遺伝子座に、loxP配列で挟んだstopカセットに続けてCHD8のcDNAをノックインしたマウスを作製した。このマウスでは、Creリコンビナーゼによってstopカセットが除去されると、内因性のROSA26プロモーター下にCHD8が発現誘導される。誘導するCHD8のコピー数(1または2アレル)とプロモーター(ROSA26またはCAG)が異なる系統を作製し、CHD8の発現量を調節することに成功した。最近の知見では、老化した組織幹細胞の機能を回復させることによって、これらの疾患を治療できる可能性が示唆されている。われわれは、クロマチンリモデリング因子CHD8が癌抑制タンパク質p53に結合し、アポトーシスを抑制することによって発生期の器官形成に重要な役割を果たしていることを発見した。その後の研究で、CHD8はp53誘導性のアポトーシスだけでなく細胞老化も抑制し、強力な発癌活性を示すことが明らかになった。つまりCHD8は強力な抗老化分子である。

また最近、自閉症スペクトラム障害の最も有力な原因候補遺伝子としてこのCHD8が同定され、世界中で大きな反響を呼んでいる。われわれの研究によって、CHD8は神経幹細胞機能の維持に必須であり、CHD8へテロ欠損マウスは自閉症様症状を呈することが判明した。そこで、今後の研究では「組織幹細胞の若返りによる疾患治療」を目指し、CHD8による幹細胞老化制御メカニズムの全貌を解明すると共に、神経変性疾患や癌などの加齢関連疾患にこのシステムがどのように関与しているのかを明らかにする。具体的な到達目標としては、(1)種々の組織幹細胞におけるCHD8の発現パターンを解析する。(2)コンディショナルノックアウトマウスを用いて、幹細胞老化におけるCHD8の役割を評価する。(3)網羅的解析によってCHD8の上下流分子を同定し、幹細胞老化の制御メカニズムを明らかにする。(4)発現誘導型トランスジェニックマウスを用いて、癌を起こさずに個体老化を抑制する発現レベルを決定する。本研究の遂行によって、幹細胞老化のエピジェネティック制御機構とその制御異常によるヒト加齢関連疾患の発症メカニズムが明らかになり、その根本的治療法の確立へつながることが期待される。分子生物学平成24年に当研究所・発生工学実験施設にて感染事故が発生し、マウスの交配が禁止されたため、本研究を遂行するために必要な遺伝子改変マウスの作製が予定より大幅に遅れていた。その後急ピッチでマウスの交配を進めており、遺伝子改変マウスの作製は着実に進行しているが、引き続き世界一を目指して研究に精進したい。平成24年2月に当研究所・発生工学実験施設にて蟯虫による感染事故が発生し、以降約5ヶ月間に渡ってマウスの交配が禁止された。本研究を遂行するために必要な遺伝子改変マウスの作製が予定より大幅に遅れ、世界トップレベルの研究を目指す上で大きな痛手であった。同年7月に感染が終息し、現在その遅れを取り戻すために急ピッチでマウスの交配を進めており、引き続き世界一を目指して研究に精進したい。全身型CHD8トランスジェニックマウスにおける組織幹細胞の細胞老化、組織老化および寿命について詳細に解析する。また各臓器特異的Creトランスジェニックマウスとの交配により、特定臓器(造血、神経、肝、皮膚、腸管上皮など)でCHD8を発現させ同様の観察を行う。それによって、特定臓器の組織老化抑制が全身臓器の組織老化抑制につながり、ひいては寿命の延長につながるかどうかを検討する。またCHD8の発現誘導が、実際に生体内で癌を起こすかどうかを検討するために、作製したi-CHD8マウスの自然発癌または誘発癌(大腸、肺、肝、子宮、脳、皮膚など)の発生率と生命予後について検討する。また老化モデルとして入手、作製したklothoマウス、CHD8コンディショナルノックアウトマウスとi-CHD8マウスを交配させることにより、その発癌率と生命予後がどのように影響されるかを検討する。さらにCHD8の発現調節によって、癌を起こさずに寿命を延長することは可能かどうかについても検討を加える。発現誘導型CHD8トランスジェニック(i-CHD8)マウスにおける組織幹細胞の細胞老化、組織老化および寿命について詳細に解析する。
多核金属錯体によるスピントロニクス材料の開発

本研究課題では多核金属錯体をベースに、フラストレートした局在d電子と導電カラムのπ電子が強く相互作用した導電性分子結晶を作成することで、新しい分子性スピントロニクス分野の開拓を目指して研究を行ってきた。本年度は、前年度合成に成功した鉄3価3核錯体の酸化還元特性と電子状態について、より詳細に研究を行った。その結果1大きなπ平面をもつ新規三角形型架橋配位子が多段階酸化還元活性を有すること、2酸化によって架橋配位子にπラジカルが生成し、鉄3価イオンのdスピンと磁気的に強く相互作用すること、33電子酸化体においては配位子上のπスピンが分極してフラストレートした状態をとることが判明した。これらの研究成果について論文発表したほか(Hoshino et al., Chem. Eur. J., 2018, 24, 19323)、国際学会(ICMM2018)にて口頭で発表した。また3に関しては、フラストレーション状のスピン構造をもつπラジカルは、局在dスピンとの相互作用によりしたユニークなdーπフラストレーション系の構築に非常に有用と思われ、これを生かした分子性スピントロニクス素子の開発を今後行う予定である。また多核金属錯体ベースの導電性分子性結晶合成の試みとして、白金2価3核錯体(Vezes塩)をベースとした次元性錯体の合成を行った。白金2価3核錯体をベースに、4種類の次元性錯体を合成し、その結晶構造と気体吸着特性について調べた。このうち3次元構造をもつ錯体は、-78°CにおけるCO2吸着においてXRD(in situ)パターンに変化がなく、ゲスト誘起型の構造変化を示さないことが判明した。意外にも分子性結晶において構造変化を伴わない気体吸蔵の報告例は僅少であり、これについて論文発表を行った(Hoshino et al., Dalton Trans. 2019, 48, 176.)。本研究課題では多核金属錯体をベースに、フラストレートした局在d電子と導電カラムのπ電子が強く相互作用した導電性分子結晶を作成することにより、新しい分子性スピントロニクス材料の開拓を目的として研究を行っている。今年度に得られた研究結果の概要は以下の通りである。・シアン化物イオンが配位した鉄3価3核錯体において、3つの鉄イオンのdスピン間に反強磁性的相互作用が発現することと、電解酸化で生じるπラジカルが配位子内で非局在化することを見出した。この錯体の結晶構造と固体物性、溶液中の酸化還元特性について、単結晶構造解析や各種電解スペクトル測定により詳細な研究を行い、現在論文投稿準備中である。これらの磁気的特性および酸化還元特性は本研究で目的とするスピントロニクス材料に適していると思われ、現在この錯体をベースとした分子性導体の作成について研究を行っている。・チオシアン酸イオンが配位した鉄3価3核鉄錯体がスピンクロスオーバーを発現することを見出した。現在そのスピン転移挙動と、架橋配位子を介した相互作用とスピン転移現象の関連について、詳しく検討を行っている。鉄3価イオンでチオシアン酸イオンが配位したスピンクロスオーバー錯体は、我々が知る限り初めてである。・これらの3核錯体について、主に電解結晶化法を用いて分子性導体の作成を行っている。現在のところ伝導性の高い結晶はまだ得られていないものの、3核錯体がもつ特異な磁性と伝導性が強くカップリングしたユニークな分子性導体の開発を目指して研究を行っている。今年度は目的とする新規錯体の合成に成功し、またその物性について詳細に明らかにすることができた。加えて予期しなかったスピンクロスオーバー錯体も得られており、研究は順調に進展していると考えている。

意外にも分子性結晶において構造変化を伴わない気体吸蔵の報告例は僅少であり、これについて論文発表を行った(Hoshino et al., Dalton Trans. 2019, 48, 176.)。今年度の研究で得られた種々の錯体をベースとして、電解結晶化による分子性導体の作成を継続して行う。現状にて必要な設備は揃っているものの、必要に応じてさらなる設備や器具の拡充を行う。引き続き研究計画に従って、磁性と伝導性が強くカップリングした分子性導体の作成に邁進する。主に電解結晶化に関わる購入物品について、研究室の遊休品を活用することで当初の見積もりよりも安価に済ませることができた。繰り越し分は試薬類などの消耗品として使用する予定である。
脳心腎連関の病態における腎内アンジオテンシノーゲンの役割

本研究は、各臓器障害と糖代謝を結びつける「脳心腎・糖代謝連関」の成因メカニズムを解明し、将来的には生活習慣病で生じる各種臓器合併症に対する根本的治療の開発に向けた基礎研究データを得ることを目標としている。前年度までの本研究結果によって、生活習慣病モデルラットでは、腎交感神経活性化を伴った糖代謝異常と、腎内レニン・アンジオテンシン系の活性化を伴った心血管・腎障害が生じていることが明らかとなった。最終年度も引き続き肥満からメタボリックシンドロームを生じ、最終的には2型糖尿病を発症するOLETFラットを用いて実験をおこなった。OLETFラットは肥満からメタボリックシンドロームを生じる18週齢まで、あるいは糖尿病を発症する25週齢まで飼育され、その後腎交感神経を外科的に切除して、腎内アンジオテンシノーゲンやSGLT-2発現の変化を観察した。その結果、腎内アンジオテンシノーゲンとSGLT2は遺伝子・蛋白レベルにおいて、肥満、メタボリックシンドローム、糖尿病の病態で増加しており、いずれも腎交感神経切除によって正常化することを確認した。一方で培養ヒト近位尿細管細胞を使用した検討では、ノルアドレナリンがSGLT-2の発現を遺伝子レベルで上昇させたが、アンジオテンシンIIはSGLT-2の遺伝子レベルに変化を与えなかった。したがって、腎内レニン・アンジオテンシン系とSGLT2は全く独立した発現調節を受けているものと思われた。尚、培養細胞でのSGLT2の免疫染色法は成功せず、Western blot法でも非特異的バンドが多く検出され、蛋白レベルでの変化の証明には至らなかった。本年度の研究経費は、すべて動物(マウス・ラット)購入費、サンプリングなどの際に必要なプラスチック容器の購入費、試薬などの消耗品として使用する予定である。また、結果の一部を学術集会などで発表し、学術論文を投稿準備中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。今回の研究は、糖尿病における「脳心腎・代謝連関」の成因メカニズムを解明することを目的としており、糖尿病などの生活習慣病などで生じる脳卒中、心筋梗塞、慢性腎臓病などの各種臓器合併症に対する根本的治療の開発につなげることを最終目標としている。初年度は、肥満からメタボリックシンドロームを生じて2型糖尿病を発症するOLETFラットを購入し、血圧・心拍数の持続モニターのため、香川大学の現有するテレメトリーを装着した。テレメトリーは、吸入麻酔後に大動脈内にカテーテルを挿入し、動脈圧と心拍数を感知するモニターを体内に埋め込む手術をおこなって装着した。手術回復後、全身循環動態、尿中カテコラミン排泄、腎機能、インスリン抵抗性などの持続モニターを開始した。OLETFラットはメタボリックシンドロームを生じる18週齢まで、あるいは糖尿病を発症する25週齢まで飼育され、その後腎交感神経を外科的に切除して、上記パラメーターの変化を観察した。次いで、腎内アンジオテンシノーゲンの遺伝子発現と蛋白発現を測定するため、腎臓を摘出して保存しているが、測定は次年度おこなう予定である。現在までのところ、OLETFラットに腎交感神経切除をおこなうと、全身のカテコラミン低下による骨格筋への糖の取り込み改善をともなって、インスリン抵抗性が改善されることが明らかとなった。さらに興味深いことに、近位尿細管のSGLT-2発現低下による尿糖が増加することが明らかとなった。次年度以降は、このSGLT-2の選択的阻害薬を投与する実験を追加することにより、さらなるメカニズムの解明に努めていきたい。尚、平成24年度の研究経費は、すべて動物(マウス・ラット)購入費と、サンプリングなどの際に必要なプラスチック容器の購入費として使用した(消耗品として使用)。・今回の研究は、糖尿病における「脳心腎・糖代謝連関」の成因メカニズムを解明することを目的としており、肥満・メタボリックシンドローム・糖尿病などの生活習慣病などで生じる脳卒中、心筋梗塞、慢性腎臓病などの各種臓器合併症に対する根本的治療の開発につなげることを最終目標としている。特に我々は、腎交感神経の臓器障害と糖代謝に対する役割に着目して研究を進めている。・そのため、実験は肥満からメタボリックシンドロームを生じて2型糖尿病を発症するOLETFラットを用いておこなった。OLETFラットは幼少期に腎交感神経を外科的に切除して、メタボリックシンドロームを生じる18週齢まで、あるいは糖尿病を発症する50週齢まで飼育され、それぞれ糖代謝の変化を観察した。次いで、腎内アンジオテンシノーゲンの遺伝子発現と蛋白発現を測定した。・その結果、OLETFラットに腎交感神経切除をおこなうと、メタボリックシンドローム・糖尿病の両発症時期において、全身のカテコラミン低下による骨格筋への糖の取り込み改善をともなって、インスリン抵抗性が改善されることが明らかとなった。そこで、このSGLT-2の選択的阻害薬を投与する実験を追加実施しており、最終年度までに検討を終了する。・今年度までの研究結果の一部は学術集会にて発表され、欧文学術に掲載された。尚、平成25年度の研究経費は、すべて動物(マウス・ラット)購入費と、サンプリングなどの際に必要なプラスチック容器の購入費として使用した(消耗品として使用)。

本研究は、各臓器障害と糖代謝を結びつける「脳心腎・糖代謝連関」の成因メカニズムを解明し、将来的には生活習慣病で生じる各種臓器合併症に対する根本的治療の開発に向けた基礎研究データを得ることを目標としている。前年度までの本研究結果によって、生活習慣病モデルラットでは、腎交感神経活性化を伴った糖代謝異常と、腎内レニン・アンジオテンシン系の活性化を伴った心血管・腎障害が生じていることが明らかとなった。最終年度も引き続き肥満からメタボリックシンドロームを生じ、最終的には2型糖尿病を発症するOLETFラットを用いて実験をおこなった。OLETFラットは肥満からメタボリックシンドロームを生じる18週齢まで、あるいは糖尿病を発症する25週齢まで飼育され、その後腎交感神経を外科的に切除して、腎内アンジオテンシノーゲンやSGLT-2発現の変化を観察した。その結果、腎内アンジオテンシノーゲンとSGLT2は遺伝子・蛋白レベルにおいて、肥満、メタボリックシンドローム、糖尿病の病態で増加しており、いずれも腎交感神経切除によって正常化することを確認した。一方で培養ヒト近位尿細管細胞を使用した検討では、ノルアドレナリンがSGLT-2の発現を遺伝子レベルで上昇させたが、アンジオテンシンIIはSGLT-2の遺伝子レベルに変化を与えなかった。したがって、腎内レニン・アンジオテンシン系とSGLT2は全く独立した発現調節を受けているものと思われた。尚、培養細胞でのSGLT2の免疫染色法は成功せず、Western blot法でも非特異的バンドが多く検出され、蛋白レベルでの変化の証明には至らなかった。本年度の研究経費は、すべて動物(マウス・ラット)購入費、サンプリングなどの際に必要なプラスチック容器の購入費、試薬などの消耗品として使用する予定である。また、結果の一部を学術集会などで発表し、学術論文を投稿準備中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。実験開始から数ヶ月しか経過しておらず、長期実験のすべてのデータを示すには至っていないが、OLETFラットに腎交感神経切除をおこなう実験を予定通りおこなっており、新しい知見を得ることにも成功している。腎交感神経切除をおこなう実験を予定通りおこなっており、新しい知見を得ることにも成功している。また、追加実験もすでに実施開始しており、最終年度までに解析終了予定である。また、研究結果の一部は学術集会にて発表され、欧文学術に掲載されている。来年度以降も引き続きOLETFラットを使用した長期実験を継続していく。尚、申請時は腎内レニン・アンジオテンシン・アルドステロン系をターゲットとした病態メカニズムの解明を考えていたが、本年度の実験結果より、SGLT-2の役割に着目し、SGLT-2の選択的阻害薬を投与する実験を追加する予定である。尚、申請時は腎内レニン・アンジオテンシン・アルドステロン系をターゲットとした病態メカニズムの解明を考えていたが、本年度の実験結果より、SGLT-2の役割にも着目して、SGLT-2の選択的阻害薬を投与する追加実験もすでに実施開始しており、最終年度までに解析終了予定である。
スラウェシマカクにおける種問雑種の形成と移行帯の構造-雑種崩芽のメカニズム

インドネシア国のスラウェシ島は、生物地理学で東洋区とオーストラリア区を分けるウォーレス線の東側に位置する。有袋類のクスクスや、この島に特異的なバビルサ、アノアが生息することからも解るように特異な動物相を呈する。一方、マカカ属のサル19種は、アフリカ北部のバ-バリーマカクを除けばすべてアジアに生息し、東洋区を代表する動物である。この島は地質時代でもスンダランドとは陸続きになっていないと考えられている。スンダランドとは氷河期で海面が低下したときスマトラやボルネオ島、マレー半島等によって形成される広大な大陸である。したがってスラウェシ島のサルは地質時代のある時にこの島に渡ってきたと考えざるを得ない。しかも日本の本州よりも小さいこの島の中で、外部形態が明瞭に異なる7種に種分化している。霊長類研究所のグループは1981年以来この島でフィールド調査を遂行してきた。この島の南部のカレンタという保護林でのマウルス(Macaca maurus)の社会生態の継続調査に加え、同種および北端に生息する種のニグラの一時捕獲による形態資料、血液試料の採取、さらにはスラウェシ島の人たちがサルをペットとして飼う習慣があることに着目し、全7種について試料を得、分析を進めてきた。その過程で種間雑種の形成が発見された。スラウェシ島のマカクは全ての種が異所的に生息している。その分布域境界のごく狭い範囲内で雑種が発見されたのである。そこでスラウェシ島の中央部に分布するトンケアナ(M.tonkeana)と、北部の東西方向に伸びる半島の基部に近いところ分布するヘッキ(M.hecki)との間の雑種に焦点を絞り調査することとした。北部半島の基部の都市であるパル市から40Km55Kmのところのクブンコピーと呼ばれる丘陵地帯で捕獲調査を敢行した。94年度の4群30頭に加え今年度は1群20頭の雑種個体と、対照として純粋ヘッキの1群23頭の野生群の一時捕獲に成功した。調査地では外部形態の写真および計測、手掌紋の採取、身体各部の検査、血液試料の採取、外部および内部寄生虫の検査、精巣のバイオプシー、病理学的検査等多岐にわたる資料および試料を採取した。現地における調査からは、全体として一つの種から他の種への急激な形態的クラインが認められるが、交雑地帯の中心部であっても稀に一方の種に近い特徴ばかりを持つ群がいたり、単純なクラインではなさそうである。彼らの健康状態では、ほとんどの個体がアナトリコソーマという内部寄生虫やナンヨウツツガムシ等の外部寄生虫におかされていることなどが明らかになった。しかしヘッキの純群の個体も寄生虫に寄生されていたので、雑種個体のみが寄生虫を持つのではなかった。さらに大多数の個体が貧血症状を呈していた。またマラリア原虫も多くの個体の血液中に見いだされた。血漿中のハプトグロビンを欠く個体も8頭見いだされ、マラリア感染による溶血性の貧血が推測された。交雑群は分布域境界のごく狭い範囲に見いだされる拡散してない原因として彼らの繁殖能力の低下を疑い、ホルモン性状やバイオプシー試料について精子形成を調べたが、異常という結果は出ていない。最もフィールドという悪条件での限られた時間でのバイオプシーで、試料があまり良くなく今後の検討課題とされた。血清タンパク質やミトコンドリアDNAの塩基配列決定と解析、詳細な形態特徴の比較分析等は現在進行中である。上記の野生群の捕獲調査とは別班として藤田により、種間の嗜好性に関する実験が行われた。ペットのサルを借り、彼らにサルのスライド写真を見せたときの、彼らの注目度を指標にして分析するという方法である。スラウェシマカクのオスは自分と同じ種の個体を強く意識するが、メスはその傾向が希薄であることがわかった。これらは、メスは出自群にとどまり、オスが群れ間を移動するというマカクの母系の繁殖構造を考えると、種の維持機構の一つともいえきわめて興味深い結果である。

その分布域境界のごく狭い範囲内で雑種が発見されたのである。そこでスラウェシ島の中央部に分布するトンケアナ(M.tonkeana)と、北部の東西方向に伸びる半島の基部に近いところ分布するヘッキ(M.hecki)との間の雑種に焦点を絞り調査することとした。北部半島の基部の都市であるパル市から40Km55Kmのところのクブンコピーと呼ばれる丘陵地帯で捕獲調査を敢行した。94年度の4群30頭に加え今年度は1群20頭の雑種個体と、対照として純粋ヘッキの1群23頭の野生群の一時捕獲に成功した。調査地では外部形態の写真および計測、手掌紋の採取、身体各部の検査、血液試料の採取、外部および内部寄生虫の検査、精巣のバイオプシー、病理学的検査等多岐にわたる資料および試料を採取した。現地における調査からは、全体として一つの種から他の種への急激な形態的クラインが認められるが、交雑地帯の中心部であっても稀に一方の種に近い特徴ばかりを持つ群がいたり、単純なクラインではなさそうである。彼らの健康状態では、ほとんどの個体がアナトリコソーマという内部寄生虫やナンヨウツツガムシ等の外部寄生虫におかされていることなどが明らかになった。しかしヘッキの純群の個体も寄生虫に寄生されていたので、雑種個体のみが寄生虫を持つのではなかった。さらに大多数の個体が貧血症状を呈していた。またマラリア原虫も多くの個体の血液中に見いだされた。血漿中のハプトグロビンを欠く個体も8頭見いだされ、マラリア感染による溶血性の貧血が推測された。交雑群は分布域境界のごく狭い範囲に見いだされる拡散してない原因として彼らの繁殖能力の低下を疑い、ホルモン性状やバイオプシー試料について精子形成を調べたが、異常という結果は出ていない。最もフィールドという悪条件での限られた時間でのバイオプシーで、試料があまり良くなく今後の検討課題とされた。血清タンパク質やミトコンドリアDNAの塩基配列決定と解析、詳細な形態特徴の比較分析等は現在進行中である。上記の野生群の捕獲調査とは別班として藤田により、種間の嗜好性に関する実験が行われた。ペットのサルを借り、彼らにサルのスライド写真を見せたときの、彼らの注目度を指標にして分析するという方法である。スラウェシマカクのオスは自分と同じ種の個体を強く意識するが、メスはその傾向が希薄であることがわかった。これらは、メスは出自群にとどまり、オスが群れ間を移動するというマカクの母系の繁殖構造を考えると、種の維持機構の一つともいえきわめて興味深い結果である。スラウェシマカク中の二種、トンケアナとヘッキの種間雑種が認められる中部スラウェシのパル市近郊クブンコピー地域において、4群30頭の雑種個体を捕獲し、身体各部の検査、外部形態の計測、血液サンプルの採取、外部及び内部寄生虫の検査、精巣のバイオプシー、病理学的な検査を行った。その結果交雑地帯では、全体としては急激な形態的クラインが認められること、ほとんどの個体がアナトリコソーマという内部寄生虫やナンヨウツツガムシ等の外部寄生虫におかされていることなどが明らかになった。さらに大多数の個体は貧血症状をていしていること、交雑地帯の中心部であっても稀に一方の種に近い特徴ばかりをもった群れがあり、必ずしも単純な形態的クラインを示すわけではないことなどが明らかになった。またマラリア原虫も多くの個体の血液中から確認された。
インプラントへの超親水性処理は軟組織接着に寄与できるか？

インプラント周囲の生物学的封鎖を達成すべく、細胞接着を促進する表面処理法として「超親水性処理法」を採用し、軟組織接着に最も適した処理条件を探索することを目的とした。具体的は、チタンへの超親水性処理が、上皮細胞と接着・移動を促進する細胞接着性タンパク質ラミニン332の吸着特性に及ぼす影響、およびラミニン332の吸着メカニズムを明らかにする研究を行った。1水晶発振子マイクロバランス法用のチタン(Ti)センサー(直径13mm)に、紫外線処理:UVオゾンクリーナー(Ti-UV)(波長365 nm、254 nm、185 nm)および低温大気圧プラズマ処理(Ti-Plasma)(最大出力150W)を施し超親水性処理を行った。コントロールとして処理を施さない金(Au-Air)およびTiセンサー(Ti-Air)を用いた。2各処理試料に対するラミニン332の吸着特性を調査した結果、ラミニン332の吸着はAu-AirよりTi-Air上で増加した.また,全ての超親水性処理群(Ti-Plasma,Ti-UV)は無処理チタン(Ti-Air)よりラミニン332の特異的吸着量が増加した.3ラミニン332が吸着した表面を分析した結果,ラミニン332の吸着量が多かった群(Ti-Plasma,Ti-UV)は炭素(C)および窒素(N)量が増加し,カルボニル基,ペプチド結合に由来する官能基,およびカルボキシ基の増加が認められ,タンパク質の吸着であることが確認された.超親水性処理によりラミニン332の特異的吸着にはペプチド結合が関与していることが推察された。以上の結果より,超親水性処理の最適化を図ることにより、インプラント表面への上皮接着能を向上させ、ひいてはインプラント周囲上皮の下方増殖および細菌の侵入を抑制する生物学的閉鎖を達成できる可能性があることが示唆された。インプラント周囲の生物学的封鎖を達成すべく、軟組織接着を促進する表面処理法として「超親水性処理法」を採用し、軟組織接着に最も適した超親水性処理法と最適な処理条件を探索することを目的とした。本年度は表面分析、細胞接着関連タンパク質の吸着特性とそのメカニズムの解明、上皮細胞付着特性を検討した。1.表面濡れ性と表面エネルギー:直径13mm、厚さ1mmに切り出したチタン(JIS-2種)およびジルコニア(Y-TZP)基板に鏡面研磨を施し洗浄後に対し、紫外線処理および大気圧プラズマ処理を施し、表面濡れ性と表面エネルギーの測定を行った。その結果、処理群で接触角がほぼゼロ度の超親水性を示した。また、表面エネルギーも増加し、プラズマ処理群では極性成分が増加した。2.光電子分光(XPS)分析:XPSによる表面分析を行った結果、上記処理群では炭素量の減少と水酸基の増加が認められた。したがって、上記の超親水性は疎水性炭化水素の減少と、親水性を有する水酸基の導入によることが裏付けられた。3.タンパク質吸着特性の解析:チタンのおよびジルコニアをコーティングした水晶発振子センサーを用いて、細胞接着タンパク質の吸着特性を水晶発振子マイクロバランス(QCM-D)法にて定量的に評価した。その結果、上記超親水性群ではブロッキングを施してもタンパク質の吸着量が増加し、コンフォメーション(立体配座)を乱さない状態でタンパク質の吸着量が増加することが明らかとなった。4.上皮細胞の動態解析:口腔上皮細胞(oral keratinocytes,HGEPs)を用いて細胞接着特性を評価した結果、処理群では未処理群と比較し初期細胞接着量が増加した。また、共焦点レーザ顕微鏡による蛍光免疫組織学的検索の結果、超親水性処理ではlaminin332、integrinβ4の発現が上昇した。表面濡れ性と表面エネルギー、光電子分光(XPS)分析による表面分析、タンパク質吸着特性の解析はほぼ終了し、満足した結果が得られた。しかし、上皮細胞、線維芽細胞の動態解析が十分に検討されておらず、細胞接着メカニズムの解析と超親水性処理条件の最適化は未だ達成されていない。さらには、インプラント埋入による動物試験を行う段階に至っておらず、今後の課題である。本年度は、チタンへの超親水性処理が、上皮細胞と接着・移動を促進する細胞接着性タンパク質ラミニン332の吸着特性に及ぼす影響、およびラミニン332の吸着メカニズムを明らかにする研究を行った。2.各処理試料に対するラミニン332の吸着特性を調査した結果、ラミニン332の吸着はAu-AirよりTi-Air上で増加した.また,全ての超親水性処理群(Ti-Plasma,Ti-UV)は無処理チタン(Ti-Air)よりラミニン332の特異的吸着量が増加した.

3.ラミニン332が吸着した表面を分析した結果,ラミニン332の吸着量が多かった群(Ti-Plasma,Ti-UV)は炭素(C)および窒素(N)量が増加し,カルボニル基,ペプチド結合に由来する官能基,およびカルボキシ基の増加が認められ,タンパク質の吸着であることが確認された.超親水性処理によりラミニン332の特異的吸着にはペプチド結合が関与していることが推察された.以上の結果より,チタンへの超親水性処理はラミニン332の吸着を増進させることが予想され,ひいてはインプラント表面への上皮接着能を向上させる可能性があることが示唆された.タンパク質の吸着特性および動態解析はほぼ終了し、また上皮細胞、線維芽細胞の初期接着特性は検討された。しかし、細胞分化マーカーの遺伝子発現、発現分布は十分に検討されていない。さらに、インプラント埋入による動物試験は埋入が始まったばかりで、解析に至っていない。インプラント周囲の生物学的封鎖を達成すべく、細胞接着を促進する表面処理法として「超親水性処理法」を採用し、軟組織接着に最も適した処理条件を探索することを目的とした。具体的は、チタンへの超親水性処理が、上皮細胞と接着・移動を促進する細胞接着性タンパク質ラミニン332の吸着特性に及ぼす影響、およびラミニン332の吸着メカニズムを明らかにする研究を行った。1水晶発振子マイクロバランス法用のチタン(Ti)センサー(直径13mm)に、紫外線処理:UVオゾンクリーナー(Ti-UV)(波長365 nm、254 nm、185 nm)および低温大気圧プラズマ処理(Ti-Plasma)(最大出力150W)を施し超親水性処理を行った。コントロールとして処理を施さない金(Au-Air)およびTiセンサー(Ti-Air)を用いた。2各処理試料に対するラミニン332の吸着特性を調査した結果、ラミニン332の吸着はAu-AirよりTi-Air上で増加した.また,全ての超親水性処理群(Ti-Plasma,Ti-UV)は無処理チタン(Ti-Air)よりラミニン332の特異的吸着量が増加した.3ラミニン332が吸着した表面を分析した結果,ラミニン332の吸着量が多かった群(Ti-Plasma,Ti-UV)は炭素(C)および窒素(N)量が増加し,カルボニル基,ペプチド結合に由来する官能基,およびカルボキシ基の増加が認められ,タンパク質の吸着であることが確認された.超親水性処理によりラミニン332の特異的吸着にはペプチド結合が関与していることが推察された。以上の結果より,超親水性処理の最適化を図ることにより、インプラント表面への上皮接着能を向上させ、ひいてはインプラント周囲上皮の下方増殖および細菌の侵入を抑制する生物学的閉鎖を達成できる可能性があることが示唆された。1.超親水性処理法にエビデンスがあるかの検証:チタンおよびジルコニアに条件の異なる各種超親水性処理を施し、タンパク質吸着特性および細胞接着特性を評価する。結果を解析し、超親水性表面のどのような性状がタンパク質吸着、および細胞動態に影響を与えるかを解明することにより、本処理法にエビデンスがあるかを検証する。2.軟組織接着を亢進する最適な超親水性処理法の検討:多くの超親水性処理法が提案されているなか、処理法によって軟組織接着の亢進に違いがあるのかを検証し、最適な処理法と処理条件を明らかにする。3.最適化された超親水性表面での付着歯肉(上皮、上皮下結合組織)の動態解析:チタンおよびジルコニアインプラントをラットに埋入し、インプラント周囲上皮、結合組織の対象組織をレーザーマイクロダイセクション(LMD)にてサンプリングを行い、組織からtotal RNAを抽出しマイクロアレイ法にて網羅的な解析を行う。対照群と比較し実験群で変動を認めた遺伝子プロフィールの中から、ターゲットとなる遺伝子を選定し定量的RT-PCRを行うとともに、免疫組織化学染色にて組織内での発現と局在を検討する。
Webからの研究者ネットワークの抽出

近年、多種大量の情報がWWW(Web)上に存在していており、本研究では,研究活動に関するWeb上の情報を集めて,研究者ネットワーク,つまり研究者間の関係を表すネットワークを抽出し活用する。研究内容に関する情報を抽出し,最終的には対象とする研究分野の研究活動を活性化させる情報支援を行うことを目標とする.本年度は、各研究項目に関し、それぞれ研究を進めるとともに成果の発表を行った。研究項目(1)研究内容に関するキーワード抽出、(2)研究者の分類、(3)同姓同名の解消に関して、各種のアルゴリズムをまとめた論文を、国際論文誌(Journal of Web Semantics)に投稿し採録された。また、研究項目(5)の研究者検索システムの構築に関して、付加的な技術として研究者の略歴抽出に関する論文も和文誌に採択された。略歴が書かれているWebページに特徴的なキーワードやパターンを学習し、自動的にそういったページを判別する。一連の論文を通じて、研究成果を汎用性の高い形でまとめており、今後の当該分野の発展に有用な役割を果たすと考えられる。研究者検索システムは、研究者のネットワークや研究情報をWebから抽出しユーザが情報を簡単に閲覧することのできるシステムであり、昨年度に引き続き、今年度も人工知能学会全国大会にて運用を行なった。数年間の学会での運用実績をもとに、人工知能学会や産学連携先の企業と共同して常時運用を実現するための動きにつながっている。本研究では、Web上に存在する膨大な情報を用いて、研究者ネットワークを抽出し、研究者に関する情報を整備し、研究分野の研究活動を活性化させる情報支援を行うことを目的としている。本年度はその初年度であり、研究者ネットワークという観点から重要になるWebマイニング手法の研究を行った。主に3つのテーマに対して研究を行った。ひとつは、研究者の研究に関するキーワードをWebから抽出する手法である。Web上で研究者名とよく共起する語を抽出するアルゴリズムを構築し、いくつかの方法を比較した評価を行って、誌上発表を行った。次に、研究者の研究内容による分類を行う手法を構築した。研究者名と語のWeb上での共起を手がかりに、類似の語の共起分布を持つ研究者をクラスタリングすることで、専門分野を同定する。まだ採録には至っていないが、論文にまとめている段階である。さらに、Webから研究者の情報を抽出する際に問題となる同姓同名の解決法について研究を進めた。特定の氏名が出現する各ページの内容を類似のものにまとめ、似たような文脈で出てくる名前をそれぞれ異なる人物だとし、その中の目的の人物に関するキーワードを抽出する。この理論的な背景と応用については、現在研究を進めている。研究者の関係性は、Webマイニング以外にも複数の情報源から取得することができるが、それをどう融合するかは重要な課題である。そのためのオントロジの整備、社会ネットワーク的な観点から見た新しい手法の構築を進めており、国内の研究会等で発表を行った。以上の技術は、研究者の研究活動を促進する研究者検索システムPolyphonetとして、人工知能学会全国大会などの学会で試験的に運用された。その結果、システムや手法の改善についての知見、ユーザの振る舞いについての知見を得ることができ、今後の研究に生かすことができると考えている。研究項目(1)研究内容に関するキーワード抽出、(2)研究者の分類、(3)同姓同名問題の解消に関して、各種のアルゴリズムをまとめた論文をWWW国際会議(WWW2006)、米国人工知能国際会議(AAAI-06)で発表を行った。検索エンジンを用いたシンプルなアルゴリズムをモジュール化していくことで、さまざまな複合的な処理が可能になる。