hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
共感計算機構の構築

脳波計用に感性解析アルゴリズムを開発し、実験を行った。脳波計以外に、各種生理センサを併用して、比較することで精度の向上を図った。心拍はホラーゲームにおける感情の測定に有用であった。意味差分法のための6つの形容詞対をセンサによる計測の観点から再検討し、感情価(valence)と覚醒度(arousal)の2軸による評価を導入した。作曲は遺伝的アルゴリズムを用いて行なった。遺伝的アルゴリズムは、染色体表現、遺伝的操作及び適合度関数の実装が非常に重要である。共生進化の手法により、旋律にモチーフ構造を導入して、その影響を調べた。このことにより、より高度な作曲へアプローチすることができた。計測部分を脳-計算機界面に置き換えるため、脳波計と感性解析ソフトウェアを用いて、感性を獲得する実験を行い、詳細なデータを取得した。脳波計以外に、購入済の各種生理センサを併用して、比較することで精度の向上を図った。脳波計、脈波計、各種生体信号測定装置、音楽および画像再生パソコン、アンケート結果取得用の端末など、種々の装置をネットワークで接続した。この結果、センサネットワークには、CCDカメラ、照度センサ、赤外線センサ、温度センサが接続され、研究室内の環境を知るのに欠かせない情報が蓄積されている。たとえば、実験環境の温度は脳活動に大きな影響を与えるし、脳波計を装着する前の被験者の行動は結果に大きな影響を与える。こうした情報を丸ごとネットワーク上のハードディスクに蓄積しながら、被験者実験を行うことができるようになった。脳波計のデータを参考に他のセンサデータの解析に役立てることも可能であり、感情に応じた行動パターン発見も試みた。フィリピンのデ・ラ・サール大学およびベトナムのベトナム国立大学ハノイ校との共同研究により、被験者実験を行った。脳波計Emotivは順調に動作しており、特にフィリピンおよびベトナムでの測定において、活躍している。ただし、信号/雑音比があまり高くないなど、性能は十分ではない。それをカバーするため、脳波計や種々のセンサデータ間の関連性について、研究を進めた。本研究課題の核となる構成的適応ソフトウェアについては、音楽の和音進行に加え、リズムを帰納論理プログラミング(ILP)に加える手法を検討した。記号データのみを扱うILPに非記号データを取り込む手法を考えるため、より単純な手法で検討した。すなわち、共起とクラスタリングを組み合わせることで、非記号データを記号化する手法を研究した。フィリピンとベトナムの研究者との共同研究により、現地での被験者実験を行った。脳波計Emotivについての経験も積んだ。毎年2回開催している国際会議については、本年度は北京でのIJCAI-13の併設ワークショップを一回、マニラでWCTP-2013をそれぞれ開催し、情報交換を進めた。各種センサとアンケートを総合的に組み合わせ、被験者実験の結果を得た。脳波計Emotivを用いた実験は、教育、情報および人工知能の学会では、好感を持って評価されている。手軽なデバイスでの評価は、個人教育システムやゲームなどの応用と結びつきやすく、アジア諸国を含む広範囲において、多人数を用いた実験に発展させやすいためである。それに対して、脳の研究者からは、Emotivでの測定結果にノイズが多いこと、発汗などの他の条件の影響が考えられることなどの点を危惧する声があり、学術面からの評価が必要である。そこで、新たに研究臨床用の脳波計を購入し、比較実験を実施した。作曲には遺伝的アルゴリズムを用いてきた。音楽の即興過程を基にしたアルゴリズムであるハーモニーサーチは、音楽分野では取り上げられたことがなかった。昨年度はその組み込みと評価を行い、優れた点と不十分な点を明らかにした。本年度は音楽の専門家を交え、結果の質の向上を目指した。遺伝的アルゴリズムは和音進行だけを生成し、旋律生成システムにより旋律を付加した。音長規則等を学習することによりリズムの生成も行った。これまでの研究で、1曲の演奏中でユーザの感情を実時間で調べることが可能になったので、各部分の評価の収集も試みた。前年度後半より、特任研究員を雇用し、フィリピンとベトナムの研究者との共同研究により、日本および現地での被験者実験を行った。ワークショップを2回開催した。各種センサとアンケートを総合的に組み合わせながら、被験者実験を続けた。機械学習やデータマイニング分野では、標準的なベンチマークデータセットを公開して、新しい手法の評価や既存の手法の比較を実験的に行っている。楽譜や感性を対象にしたそのような試みについて、国際会議ISMIRを中心に調査した。さらに、独自のデータセットを構築するため、本研究課題で収集したデータを整理した。作曲については遺伝的アルゴリズムを用いて行ってきた。

遺伝的アルゴリズムは、染色体表現、遺伝的操作及び適合度関数の実装が非常に重要である。音楽理論に基づいた最低限度の禁則事項を表現する評価関数と、学習により抽出された個人の感性情報を基に作成した評価関数とを組み合わせることにより、適合度関数を作成した。音楽の即興過程を基にしたアルゴリズムであるハーモニーサーチは、音楽分野では殆ど注目されていないが、かなり有用である。その評価を行った。以上により、楽曲として成り立つ最低限度の曲の生成を実現すると共に、個人の感性に合わせた楽曲の生成を実現した。また、この遺伝的アルゴリズムで生成した楽曲は和音進行だけで構成されているため、旋律生成システムにより旋律を付加した。すなわち、和音進行や音長規則等を与えることにより確率的に旋律を生成した。1曲の演奏中でユーザの感情を実時間で調べることが可能になるので、旋律に繰り返し構造を導入して、繰り返しの部分でのユーザの感情を調べた。このことにより、より高度な作曲へアプローチした。実時間の印象を作曲部にフィードバックすることにより、作曲過程を制御することについても検討を行った。脳波計Emotivは安価な製品ではあるが、電極の生データを独自に処理することで、予想以上によい結果が得られている。その結果、ベトナムやフィリピンの現地の研究者による実験も遂行できた。研究室内でも、他の脳波計やセンサからのデータが蓄積されている。25年度が最終年度であるため、記入しない。2週類の脳波計を用いた実験、心拍、皮膚抵抗、脈波を用いた実施し、論文発表を行った。フィリピンおよびベトナムの研究者が参加するワークショップを2回実施し、実験結果についての情報交換を行った。収集したデータセットを蓄積している。作曲については、遺伝アルゴリズムを用いた手法を研究し、論文発表した。研究計画の変更は特にない。多くのデータが得られており、今後はケースバイケースで、データを解析する。可能であれば、国による文化差にまで踏み込む。そのための実験条件の設定にも注意して、さらに実験を進める。脳の研究者からは、Emotivでの測定結果にノイズが多いこと、発汗などの他の条件の影響が考えられることなどの点を危惧する声がある。そうした信号をも活用して、Emotivは独自のインタフェースを提供しているが、学術面からの評価が必要である。そこで、新たに研究臨床用の脳波計を購入し、比較実験を実施する。それに加え、現在、世界で公開されている脳波のデータセットを用いて、結果を比較することで、精度を上げる。それらを考慮した取りまとめを実施することで、実験を発展させるための布石とする。
非晶質合金における通電効果と原子の集団的運動

中・高温域では、非晶質合金の構造緩和及び結晶化に及ぼす通電効果を電気抵抗測定法を用いてa-CuZrAl及びa-CuZrについて調べた。4x10^3A/cm^2程度の通電下で構造緩和過程は熱活性化エネルギーは僅かに大きくなるが前指数項の振動数因子は一桁程度大きくなること、結晶化では熱活性化エネルギーが低下することが共通して観測された。振動数因子の顕著な変化は構造緩和過程が原子の集団運動を介して進行すること、集団運動に関与する原子数が通電下で変化することを示唆するものである。また、結晶化の活性化エネルギーの低下をエレクトロ・マイグレーションの観点から評価するとこの時の有効電荷は10^5eになる。そこで、低温域での非弾性特性に及ぼす通電効果から前記の有効電荷の評価を独立に行うと共に、水素の長距離拡散から局所的原子構造の空間的つながりの評価を試みた。これまで、10^<-2>以下の低歪域では非晶質合金の弾性率が歪振幅の増大と共に高くなること、すなわち非弾性歪成分が飽和することを見いだしている。ここでは歪振幅を一定に保ち、通電による弾性率変化を調べ、その結果を弾性率に及ぼす歪振幅の効果と比較した。通電下では弾性率が明瞭に高くなるのが観測され、歪振幅の効果を基準にして評価した有効電荷は10^410^5eであった。すなわち、これらの独立の実験は共に原子の集団運動の存在を示唆している。一原子の有効電荷は高々10^2eであるので、これらの原子の集団運動に関与する原子数は10^210^3であると推定される。また水素の長距離拡散の結果は、特殊なパーコレーション経路の存在を否定している。従って、前記の原子の集団運動は非晶質構造の一般的な性質を反映したものであると言える。以上の結果を次頁の論文として公表した。
色素性乾皮症G群モデルマウス系統の特性とXPG遺伝子機能に関する研究

本年度は昨年度に引き続き、XPG/2系統における脳の組織学的解析を試みた。XPG/2系統マウスのノックアウトホモマウス(以下ホモと略す)とコントロールとしての野生型マウス(以下野生型と略す)に対して4%PFA固定を施し、脳重量を測定した後、パラフィン切片を作製し解析した。16日齢のXPG/2ホモマウスは顕著な歩行異常を示した。XPG/2ホモマウスは野生固体に比べ、大脳、小脳共に萎縮が見られるが、小脳の萎縮が顕著であった。また小脳の組織学的観察を行ったところ、プルキンエ細胞およびその樹状突起の変性などが観察された。また顆粒層細胞にアポトーシス細胞の増加を観察した。大脳においては、海馬CA1領域に、アポトーシス細胞の顕著な増加が観察された。これらの結果は、ホモの脳は野生型に比べ質的な変化を起こしていることを示唆するものと考えられ、XPG/2ノックアウト系統はDNA除去修復のみならず、脳神経系の病体モデルとしても有用であることが考えられた。来年度は上記のような変化が、マウスの誕生後いつ起こるのかを確かめるべく、経時的な解析を行う予定である。XPG/3ノックアウト系統とA群XPのモデルマウスであるXPAを交配し、4つ遺伝子がすべてノックアウトアレルになった場合は、その個体はXPG/2系統ホモマウスと同様、生後の成長が著しく不良で、離乳期後に死亡することは昨年度報告したが、今年度個体数を増やし、飼育方法を改良したところ、ダブルノックアウトマウスの約15%は6ヶ月程度生き延びることが判明した。これについても来年度詳細に解析する予定である。本年度はまずXPG/2系統における脳の組織学的解析を試みた。XPO/2系統マウスのノックアウトホモマウス(以下ホモと略す)とコントロールとしての野生型マウス(以下野生型と略す)に対して4%PFA固定を施し、脳重量を測定した後、パラフィン切片および凍結切片を作製し解析した。ホモの体重は野生型の50%程度であるのに対し、ホモの脳重量は野生型の93%にもなり、体全体に比べ脳の容積は影響が少なかった。しかしながら組織学的解析をしたところ、大脳皮質の厚さや海馬の形態は両者において明らかに異なっていた。また大脳皮質のparvalbuminを発現する非錐体細胞の数が極端に減少していることが観察された。来年度も引き続き、脳神経系の詳しい解析を行う予定である。本年度はさらにXPGノックアウト系統を用いた交配実験を行った。XPG/3系統ノックアウトホモマウスは紫外線には高感受性であるが、成長や寿命などは野生型と差異のないマウスであるが、同様に成長や寿命などは野生型と差異のないXPAノックアウトマウスと交配実験を行った。すると両親系統では成長や寿命などが野生型と差異がないにもかかわらず、4つ遺伝子がすべてノックアウトアレルになった場合にのみ、その個体はXPG/2系統ホモマウスと同様、生後の成長が著しく不良で、離乳期後に死亡した。これはXPA遺伝子が、マウス個体の成長や寿命などにに対し、Xpg遺伝子と共役的に作用していることを示唆するものであり、非常に注目される。今後この点についても詳しく解析する予定である。
生体試料中ダイオキシン類の抽出・精製法に関する新技術の確立

生体試料中ダイオキシン類の分析に関して,現在のマニュアルではアルカリ分解法が採用されている.しかしながら室温アルカリ分解では,試料の分解が不完全になりやすいためエマルジョンが発生しやすく,また高塩素化PCDFs(特にOCDF)の分解による損失も抑制しきれていないのが現状である.大高,牧野(第10回環境化学討論会講演要旨集,128-129,2001)によって報告された,ピロガロール添加-加熱アルカリ分解法は,内標準物質の回収率が良く,蛋白質が充分に分解されるためエマルジョンも発生しない.しかしながらその分解液組成では,脂肪は分解不充分のまま残ってしまう.そこで,ピロガロール添加-加熱アルカリ分解法を検証すると共に,ダイオキシン類の分解による損失を抑制しつつ,同一条件にて蛋白質と脂肪の両方を分解でき,しかも夾雑物の大幅な除去が可能となる分解条件の検討を行った.様々な分解液組成による検討を行った結果,以下の方法が最も効果的であることを確認した.300mlねじ口三角フラスコに試料50g(細切し,充分にすり潰したもの)をとり,内標準物質を添加し,水25mlを加えてよく混ぜる.次に30g/Lピロガロール/エタノール溶液75mlと60%KOH水溶液50mlを順番に加えて速やかに密栓し,激しく攪拌する.50°Cの湯浴中で時々激しく攪拌しながら15分間加熱した後,直ちに氷冷し,ヘキサンで3回抽出し,水洗する.上記の条件により,魚,鶏肉,豚ミンチ,タコ,鯨の脂皮などのいずれの試料においても,蛋白質と脂肪の両方を分解でき,抽出液を多層シリカゲルカラムに直接添加することが可能であったことから,精製工程の省力化にも貢献することがわかった.また,ピロガロールの効力は衰えておらず,ダイオキシン類の分解による損失を抑制できていることが回収試験の結果より確認できた.本研究により確立された生体試料中ダイオキシン類の分析法は,高効率抽出と簡素化を同時に解決できるといえる.生体試料中ダイオキシン類の分析に関して,現在のマニュアルではアルカリ分解法が採用されている.しかしながら室温アルカリ分解では,試料の分解が不完全になりやすいためエマルジョンが発生しやすく,また高塩素化PCDFs(特にOCDF)の分解による損失も抑制しきれていないのが現状である.大高,牧野(第10回環境化学討論会講演要旨集,128-129,2001)によって報告された,ピロガロール添加-加熱アルカリ分解法は,内標準物質の回収率が良く,蛋白質が充分に分解されるためエマルジョンも発生しない.しかしながらその分解液組成では,脂肪は分解不充分のまま残ってしまう.そこで,ピロガロール添加-加熱アルカリ分解法を検証すると共に,ダイオキシン類の分解による損失を抑制しつつ,同一条件にて蛋白質と脂肪の両方を分解でき,しかも夾雑物の大幅な除去が可能となる分解条件の検討を行った.様々な分解液組成による検討を行った結果,以下の方法が最も効果的であることを確認した.300mlねじ口三角フラスコに試料50g(細切し,充分にすり潰したもの)をとり,内標準物質を添加し,水25mlを加えてよく混ぜる.次に30g/Lピロガロール/エタノール溶液75mlと60%KOH水溶液50mlを順番に加えて速やかに密栓し,激しく攪拌する.50°Cの湯浴中で時々激しく攪拌しながら15分間加熱した後,直ちに氷冷し,ヘキサンで3回抽出し,水洗する.上記の条件により,魚,鶏肉,豚ミンチ,タコ,鯨の脂皮などのいずれの試料においても,蛋白質と脂肪の両方を分解でき,抽出液を多層シリカゲルカラムに直接添加することが可能であったことから,精製工程の省力化にも貢献することがわかった.また,ピロガロールの効力は衰えておらず,ダイオキシン類の分解による損失を抑制できていることが回収試験の結果より確認できた.本研究により確立された生体試料中ダイオキシン類の分析法は,高効率抽出と簡素化を同時に解決できるといえる.
腸管免疫疾患における脂質ネットワーク

現在、腸管には存在する免疫システムが免疫学における新潮流として注目されている。腸管に存在する多種多様な免疫担当細胞が協調的に機能することで、外界から侵入してくる病原微生物に対する生体防御と食餌性抗原や腸内細菌に対する免疫学的寛容という相反する免疫応答を巧みに制御し生体の恒常性を維持している。一方で腸管免疫を介した恒常性維持の破綻は各種免疫疾患の発症につながる。これまでの研究から、腸管免疫の制御における脂質の関与が示されているが、そのメカニズムについては不明な点も多い。本課題においては、代表者がこれまで進めてきたスフィンゴシン1リン酸(S1P)や食餌性脂肪酸を介した免疫制御に関する研究基盤をもとに、腸管組織における各種脂質の産生と認識、さらには免疫疾患との関連を腸内環境因子の関与も含め明らかにするための研究を遂行した。卵を摂取することでアレルギー性下痢を発症する食物アレルギーモデルを用いた検討から、通常用いられる大豆油の代わりに亜麻仁油を含む餌で飼育したマウスにおいてはアレルギー性下痢の発症が抑制されることが判明した。リピドミクス解析や質量イメージング技術を用いた検討から、亜麻仁油に多く含まれるαリノレン酸とその代謝物であるEPAが亜麻仁油で飼育したマウスの腸管組織において増加していることが判明した。さらに脂質代謝物の網羅的解析からEPAの代謝物の一つである17,18-EpETEが亜麻仁油で飼育したマウスの腸管で増加していること、合成した17,18-EpETEを化合物のレベルで投与しても同様の腸管アレルギー抑制効果が認められることが判明し、17,18-EpETEが亜麻仁油を起点に体内で産生される抗アレルギー性脂質の一つであることが明らかになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。食物の消化・吸収部位である腸管には多くの免疫担当細胞が配置され、外界から侵入してくる病原微生物に対する生体防御と食餌性抗原や腸内細菌に対する免疫学的寛容という相反する免疫応答を巧みに制御することで、生体の恒常性を維持している。これまでの研究から、腸管免疫の制御における脂質の関与が示されているが、そのメカニズムについては不明な点も多く、現在その解明に向けた精力的な研究が進められている。腸管での生体防御を担うIgA抗体に着目した研究から、市販されている食用油の内、パーム油が腸管でのIgA抗体の産生を増強する働きがあることを見いだした。さらにパーム油に多く含まれるパルミチン酸がその機能を担う責任脂肪酸であることも明らかにした。その作用機序としてパルミチン酸がIgA抗体産生細胞に直接的に作用しIgA抗体の産生を促進する経路と、組織内でパルミチン酸がセリンパルミトイル転移酵素の働きによりスフィンゴ脂質へと代謝された後、IgA抗体産生細胞の増殖を誘導する経路が存在することを明らかにした。本研究を遂行することで、腸管での生体防御を担うIgA抗体を増強できる食用油とその責任脂肪酸を同定することが出来た。さらにその免疫学的作用機序も明らかにすることができた。これらは食品免疫学という観点から食用油の重要性を提示する学術的にも社会的にもインパクトのある結果であると考えられる。
急速凝固時の温度センシングシステムの確立と凝固組織制御に関する研究

急速凝固法は,微細組織の形成・過飽和固溶体の生成・準安定相あるいは非晶質の形成などによる新しい機能の発現,またニアネットシェイプ製造法として発展が永らく期待されてきた。今後の更なる発展を期すためには,適切な計測法の開発による現象の理解の深化と現象の適切なモデリングによるプロセスシミュレーションが一層必要となり,急速凝固の制御法を確立させることが望まれる。本研究は,定量的な生成相の選択基準・形態予測・偏析予測などを求めるとともに,急速凝固法による磁性材料・構造材料の新たな発展の指針を明らかにする,ことを目的にした。その結果,本研究の成果として次のような結果が得られた。1.包晶反応を伴う合金系の組織ならびに相選択基準を明確にした。2.急冷粉末の凝固過程を,過冷度・球径・粉末と環境ガス間の熱伝達係数を操作変数として解析した。3.核生成を考慮した結晶成長モデルの構築基板部と接触した融液部の熱測定より,基板部で起こり得る核発生頻度の経験式を導き,これを基に,非結晶成長モデルを展開した。4.Nd-Fe-B永久磁石材料におけるFe相とNd2Fe14Bとの相選択を検討した。この手法により高保磁力合金を発展させるために初期組成によるNd2Fe14B相の生成条件を明らかにした。5.Nd-Fe-B永久磁石材料における凝固パスを解析し,構成相の体積分率と初期組成の関係を明確にした。また,保磁力を規定する粒界相の種類・生成条件・熱的安定性を検討した。鉄鋼材料の多くは平衡状態では包晶反応を伴う。これらの材料においては,凝固時に生じる様々の現象は,2つの高温相δおよびγの生成に直接あるいは間接的に関係し、δあるいはγ相の選択は組成のみならず凝固速度によっても影響されることが定性的によく知られている。本年度では晶出する相および組織形態がどのように選択されるかについてデンドライト成長理論をFe-Ni,Fe-Cr-Ni系に適用し定量的に検討した。また近年発展の著しい希土類磁石・高温超伝導材料などにおいては所要の特性を有する相は包晶反応によって生成する。これらの相は金属間化合物であり,一定の組成のまま凝固を完了する。鉄鋼材料などと対比して,包晶反応時の相選択を検討した。デンドライト先端界面温度,T_d^*,はKGT(Kurz,Giovanola and Trivedi)モデルによって求めた。過冷度が小さい場合には近似解析解が求められる。先端曲率半径Rは`stability criterion'によって決定できる。またi相の先端デンドライト温度Vが小さくセル組織の場合には温度勾配G=0とし,Vが大きくセル・平らな場合には分配係数kのV依存性をAzizの式によって評価して,それぞれ先端界面温度を計算した。なお,先端界面温度の高い相が選択されるとして解析した。本解析手法によってステンレス鋼におけるδ/γ選択生成による表面割れ、溶接割れなどの現象,ならびに希土類磁石・高温超伝導の相選択への理解が深められると期待される。その結果,本年度の成果として次のような結果が得られた。

1.急冷粉末の凝固過程を,過冷度・球径・粉末と環境ガス間の熱伝達係数を操作変数として解析した。2.核生成を考慮した結晶成長モデルの構築基板部と接触した融液部の熱測定より,基板部で起こり得る核発生頻度の経験式を導き,これを基に,結晶成長モデルを展開した。3.Nd-Fe-B永久磁石材料におけるFe相とNd_2Fe_<14>B相との相選択を検討した。この手法により高保磁力合金を発展させるために初期組成Nd_2Fe_<14>B相の生成条件を明らかにした。4.Nd-Fe-B永久磁石材料における凝固パスを解析し,構成相の体積分率と初期組成の関係を明確にした。また,保磁力を規定する粒界相の種類・生成条件・熱的安定性を検討した。
加齢に伴う動脈硬化形成におけるマクロファージのCYLDの機能解明

血管内皮細胞(EC)及びマクロファージ(Mφ)は動脈硬化形成初期において重要な役割を担う。CYLDは炎症性刺激によりのこれらで発現上昇を認めた。ECでCYLDをノックダウンすると、炎症性分子及び接着分子の発現が増加し、単球の接着増加を認めた。また、MφでCYLDをノックダウンすると炎症性分子の発現上昇とともに泡沫化が促進し、スカベンジャーレセプター、脂質シャペロン分子、脂質合成分子が増加し、脂質排出に関わる分子が減少していた。更に、継代を繰り返し、細胞老化を誘導したECや高齢マウスのMφではCYLDの発現が低下していることが分かった。CYLDは加齢性動脈硬化発症の予防や治療標的分子になり得る。我々は脱ユビキチン化酵素(DUB)であるCYLD(cylindromatosis)の急性炎症に伴う血管リモデリングの病態における炎症制御機構について報告してきた。本研究では特に老化による動脈硬化形成における慢性炎症にて中心的な役割を担っているマクロファージ(Mφ)でのCYLDの病態生理機能を解析する。これまで我々は、RAW細胞においてCYLDをノックダウンし酸化LDLを添加すると、IL-1βをはじめとする各種炎症性サイトカインやスカベンジャーレセプターSR-A、CD36、LOX-1、脂質シャペロンFABP4、コレステロールエステル合成酵素ACAT1の発現上昇とともに、脂質取り込みが増加し、より泡沫化が悪化することを示してきた。また、マウス骨髄由来のMφにおいて加齢に伴いCYLDの発現が低下することを確認し、腹腔Mφについての既報告に一致する結果を得た。解析ツールとして、過剰発現のため、レンチウイルスベクターの作成を行い、現在、CRISPR/CAS9システムを用いて府ロックスマウスの作製を試みているところである。RAW細胞、THP-1 Mφを用いて検討した結果、CYLDをノックダウンすることによりインフラマソームの構成分子であるNLRP3の発現が上昇し、IL-1βの分泌が顕著に上昇することが分かった。NFκB活性上昇によるインフラマソームの活性上昇が関与していると考えられるが、現在詳細な検討中である。マクロファージ特異的CYLDノックアウトマウスを作製するべく、CRISPR/CAS9システムを用いてExon1をはさむ2つのLoxP siteのノックインを試みたが、LoxP siteが挟む領域すべて、つまりExon1が欠失したマウスができてしまった。現在、用いるベクターの改良を検討し、再度作成を試みる予定である。CYLDのin vitroでの検討については、より詳細な脂質取り込みについての解析、石灰化や平滑筋との相互作用などについての解析が必要であるが、各々の解析に必要なpositive controlにおいて十分な差を持った実験条件を決定できておらず、予想外に時間がかかっている。慢性炎症は加齢性疾患の根幹を形成し、中でも動脈硬化は予後を規定する最も重要な病態である。従って、血管に内在し、抗炎症作用を有する分子は治療標的分子となり得る。本研究ではNFκB活性を抑制する脱ユビキチン化酵素(DUB)として知られているCYLD(cylindromatosis)の老化による動脈硬化形成における慢性炎症にて中心的な役割を担うマクロファージ(Mf)でのCYLDの病態生理機能を解析する。また、MfでのCYLDの発現が加齢に伴い低下したことからloss-of-functionによる機能解析を行っている。CYLDをノックダウンしたMfではIL-1βをはじめとして各種炎症性サイトカインや脂質取り込みやシャペロン、つまり泡沫化に関わるSR-A、CD36、LOX-1、FABP-4の発現上昇を認め、動脈硬化進展に寄与していることが示唆されたが、特に発現分泌上昇が顕著であったIL-1βに着眼した。IL-1βのprocessingの観点から、インフラマソーム活性化への関与を検討していたが、CYLDのノックダウンによりNLRP-3の軽度の発現上昇は認めたが、有意なcaspace-1の活性化を認めなかった。現在、in vitroにてIL-1βが関わる加齢性動脈硬化の重要な要素である石灰化を中心について検討しており、CYLDをノックダウンしたMfの培養上清を血管平滑筋に添加することによって石灰化への関与を分子レベルから解析中である。また、NFκB活性を抑制するDUBとして知られ、IL-1βのprocessingにも関わるA20とCYLDの関連性を互いのredundancyに着眼し解析しており、CYLDのloss-of-functionの環境においてA20の発現上昇により補填している可能性も検討している。マクロファージ特異的ノックアウトマウスを作製するために、CRISPR/CAS9システムを用いて作製していたが、Exon-1を挟む2つのLoxP siteのノックインを試みたところ、LoxPで挟まれた領域であるExon1が全て欠損したマウスが出来てしまい、費用面から作製方法を変えて再度試みることが出来ず中断中である。また、CYLD KOでは雄の生殖能力がなくなり、オスはCYLDヘテロマウスを用いてCYLD KOを得るための交配を行わなければならない制限があることや、明確な報告はないがCYLD KOの出生率が極端に低いこともあり、ex vivoの実験に際して必要なCYLD KOの雄の数が十分に得られないことが遅延している原因となっている。また、CYLD KOの生殖、出生率の問題から当初予定していたApoEとのダブルノックアウトマウスの作製も難航しており、in vivoにおける動脈硬化の解析が始められない状況である。

また、in vitroにおける脂質取り込みの評価やインフラマソームの活性化評価、平滑筋における石灰化評価について既報告に基づき、positive controlの条件検討に予想外に時間がかかっており、予定より遅延している。心血管疾患は高齢者の予後に大きく関与するため、加齢による動脈硬化に対する新規の治療標的分子の創出が望まれる。特に予防の面からも動脈硬化形成初期に見られる単球の血管内皮への接着や内膜への遊走後のマクロファージ(Mφ)の泡沫化に関与する分子は治療標的になり得る。これまでは我々は脱ユビキチン化酵素であるCYLDが内在性に発現上昇し、NFκB抑制作用により血管リモデリングを抑制することを報告してきた。血管内皮細胞(EC)及びMφでは炎症性サイトカイン(TNF-α、IL-1αによりCYLDの上昇を認めた。siRNAによりヒト大動脈血管内皮細胞(HAEC)でCYLDをノックダウンすると、TNF-&#61537;刺激下の炎症性サイトカイン及び接着分子の発現が増加し、単球(THP-1)の接着の増加を認めた。また、Mφ(RAW 264.7細胞)においてCYLDをノックダウンし、酸化LDLを添加してOil Red O染色にて脂質の取り込みを評価すると泡沫化が促進していた。CYLDをノックダウンしたRAW 264.7細胞での脂質代謝に関わる分子の発現を検討すると酸化LDL刺激下で、スカベンジャレセプターSR-A、LOX-1、CD36、脂質シャペロン分子FABP4、脂質合成分子ACAT-1が増加し、脂質排出に関わるSR-BIが減少していた。また、CYLDのloss-of-functionにより酸化LDLを添加したMφではMCP-1、IL-1αの発現増加も認めた。興味深いことに継代を繰り返すことにより細胞老化を誘導したHAECや高齢マウスの骨髄由来MφではCYLDの発現が低下していることが分かった。これらの結果より加齢に伴いECやMφではCYLDの発現が低下する可能性が示唆され、慢性炎症を基盤とする老化に伴う動脈硬化形成初期における病態促進の誘因となっている可能性が示唆された。血管内皮細胞(EC)及びマクロファージ(Mφ)は動脈硬化形成初期において重要な役割を担う。CYLDは炎症性刺激によりのこれらで発現上昇を認めた。ECでCYLDをノックダウンすると、炎症性分子及び接着分子の発現が増加し、単球の接着増加を認めた。また、MφでCYLDをノックダウンすると炎症性分子の発現上昇とともに泡沫化が促進し、スカベンジャーレセプター、脂質シャペロン分子、脂質合成分子が増加し、脂質排出に関わる分子が減少していた。更に、継代を繰り返し、細胞老化を誘導したECや高齢マウスのMφではCYLDの発現が低下していることが分かった。CYLDは加齢性動脈硬化発症の予防や治療標的分子になり得る。現在のところ、MφにおけるCYLDの機能として動脈硬化形成についてはインフラマソーム活性調節からのアプローチで、顕著な影響を認めているIL-1βがその病態に関与すると想定しており、より詳細な分子レベルでの解析を進めていく予定である。NFκB活性の調節によるNLRP3発現への関連、更にはにはインフラマソーム活性調節、IL-
不斉・交差チタン=クライゼン・アルドール反応を利用する特異機能分子の実用合成

従来塩基法より高い反応性,特異な選択性を有するTi-Claisen縮合の研究を行っている.これまで事実上困難であった酸クロリドとメチルエステル間の交差型Ti-Claisen縮合^<1)>さらにケテンシリルアセタールとメチルエステル間の塩基触媒交差型Claisen縮合を最近報告した^<2)>.最近,初めての不斉Ti-Claisen縮合を開発した.すなわち,入手容易な光学活性アトロラクチン酸誘導体であるcis-ジオキソラン-4-オンを不斉補助基として用いる方法^<3)>を見出した.この化合物のテンプレート効果を活かし非常に高いジアステレオ選択性(99%de)でアシル化体を得た後,引き続くメタノリシスで目的とする光学活性α-ヒドロキシ-β-ケトエステルを合成することに成功した.不斉補助基は入手容易であり,しかも反応後ラセミ化することなく,簡便な方法でほぼ完全に回収可能である.この反応を活かし,植物毒素Alternaric acidの短段階形式不斉全合成を達成した.また現在,血管新生抑制剤として注目されている(-)-Azaspireneの不斉全合成を進行中で,今後,独自の不斉交差Claisen縮合・aldol・Mannich反応の開発に注力し他の複雑な構造を有す鎖状生理活性天然物合成,さらには構造活性相関解明への展開も計る.<参考文献>従来塩基法より高い反応性,特異な選択性を有するTi-Claisen縮合の研究を行っている.これまで事実上困難であった酸クロリドとメチルエステル間の交差型Ti-Claisen縮合^<1)>さらにケテンシリルアセタールとメチルエステル間の塩基触媒交差型Claisen縮合を最近報告した^<2)>.最近,初めての不斉Ti-Claisen縮合を開発した.すなわち,入手容易な光学活性アトロラクチン酸誘導体であるcis-ジオキソラン-4-オンを不斉補助基として用いる方法^<3)>を見出した.この化合物のテンプレート効果を活かし非常に高いジアステレオ選択性(99%de)でアシル化体を得た後,引き続くメタノリシスで目的とする光学活性α-ヒドロキシ-β-ケトエステルを合成することに成功した.不斉補助基は入手容易であり,しかも反応後ラセミ化することなく,簡便な方法でほぼ完全に回収可能である.この反応を活かし,植物毒素Alternaric acidの短段階形式不斉全合成を達成した.また現在,血管新生抑制剤として注目されている(-)-Azaspireneの不斉全合成を進行中で,今後,独自の不斉交差Claisen縮合・aldol・Mannich反応の開発に注力し他の複雑な構造を有す鎖状生理活性天然物合成,さらには構造活性相関解明への展開も計る.<参考文献>
極低温環境下で靭性に優れる高分子材料の開発に関する研究

ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレンナフタレート(PRT/PEN)共重合体の組成比100/0, 95/5, 90/10, 85/15, 70/30, 50/50, 30/70, 10/90, 0/100のもの,PETに対してビフェニル(BP)とビフェニルエーテル(BPE)を10mol%導入したBP/PET及びBPE/PET共重合体とポリ(エチレン4-4'オキシジフェニレンジカルボキシレート)(PEOP)を合成した。溶融圧縮後,氷水中にクエンチしたものと,これをガラス転移温度付近で5倍に自由幅一軸延伸したものを試料として種々の測定に用いた。POEPを除き,未延伸試料は何れも,液体窒素温度では脆性的に破壊した。PET/PEN共重合体ではPEN成分が10%程度の試料の延伸試料が液体窒素温度でも4050%の破断伸度を示した.このPET/PEN=90/10 5倍延伸試料を液体窒素温度で引っ張り試験を行う前と,行った後の試料について示差走査熱量計で分析した.低温での引っ張り試験の前の試料では,二種類の冷結晶化ピークが生じることが判明した.また,引っ張り試験後では,二つの冷結晶化ピークは共に低温側にシフトし,しかも発熱量は少なくなった.5倍延伸により特異な非結晶構造に変化し,この部分が液体窒素温度での外力に対して変化することができ,一部は結晶化,一部はより結晶に近い構造に変化したものと考えられる,延伸によりdefects構造が生成するため,極低温域(15100K)において誘電的tan δが,増加することも,240K付近に現れるβ緩和の緩和周波数と緩和強度が,延伸温度に強く依存することなども分かった.BP/PETとBPE/PET共重合体の延伸試料は,液体窒素温度でも610%程度の伸びを示した.これらの試料の複素誘電率測定(15K480K)と示差走査熱量計による測定から,延伸試料では結晶構造と非晶のほかにこれらの中間構造の部分が増大するとして実験結果をよく説明できることが分かった.中間構造の量と質を制御することで,極低温領域でも靭性を高めることが可能と考えられる.ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレンナフタレート(PRT/PEN)共重合体の組成比100/0, 95/5, 90/10, 85/15, 70/30, 50/50, 30/70, 10/90, 0/100のもの,PETに対してビフェニル(BP)とビフェニルエーテル(BPE)を10mol%導入したBP/PET及びBPE/PET共重合体とポリ(エチレン4-4'オキシジフェニレンジカルボキシレート)(PEOP)を合成した。PET/PEN共重合体ではPEN成分が10%程度の試料の延伸試料が液体窒素温度でも4050%の破断伸度を示した.このPET/PEN=90/10 5倍延伸試料を液体窒素温度で引っ張り試験を行う前と,行った後の試料について示差走査熱量計で分析した.低温での引っ張り試験の前の試料では,二種類の冷結晶化ピークが生じることが判明した.また,引っ張り試験後では,二つの冷結晶化ピークは共に低温側にシフトし,しかも発熱量は少なくなった.5倍延伸により特異な非結晶構造に変化し,この部分が液体窒素温度での外力に対して変化することができ,一部は結晶化,一部はより結晶に近い構造に変化したものと考えられる,延伸によりdefects構造が生成するため,極低温域(15100K)において誘電的tan δが,増加することも,240K付近に現れるβ緩和の緩和周波数と緩和強度が,延伸温度に強く依存することなども分かった.BP/PETとBPE/PET共重合体の延伸試料は,液体窒素温度でも610%程度の伸びを示した.これらの試料の複素誘電率測定(15K480K)と示差走査熱量計による測定から,延伸試料では結晶構造と非晶のほかにこれらの中間構造の部分が増大するとして実験結果をよく説明できることが分かった.中間構造の量と質を制御することで,極低温領域でも靭性を高めることが可能と考えられる.ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレンナフタレート(PET/PEN)共重合体の組成比100/0,95/5,90/10,85/15,70/30,50/50,30/70,10/90,0/100のものを合成した。溶融圧縮後,氷水中にクエンチしたアモルファス試料は何れの組成のものも,液体窒素温度では脆性的に破壊した。しかしながら,アモルファス試料をそのガラス転移温度付近で5倍,自由幅-軸延伸すると飛躍的にタフネスの増加する試料が現れることがわかった。この現象はPEN成分か10%程度の試料に顕著だった。PET/PEN=90/10共重合体について,他の延伸倍率の試料についても測定した結果,とくに5倍前後の延伸倍率の試料に特異的であった。このPET/PEN=90/10 5倍延伸試料を液体窒素温度で引っ張り試験を行う前と,行った後の試料について示差走査熱量計で分析した。

低温での引っ張り試験の前の試料では,二種類の冷結晶化ピークが生じることが判明した。また,引っ張り試験後では,二つの冷結晶化ピークは共に低温側にシフトし,しかも発熱量は少なくなった。5倍延伸により特異な非結晶構造に変化し,この部分が液体窒素温度での外力に対して変化することができ,一部は結晶化,一部はより結晶に近い構造に変化したものと考えられる。延伸によりdefects構造が生成するため,極低温域(15100K)において誘電的tanδが,増加することも,240K付近に現れるβ緩和の緩和周波数と緩和強度が,延伸温度に強く依存することなども分かった。ポリエチレンテレフタレート(PET)に対してビフェニル(BP)とビフェニルエーテル(BPE)を10mol%導入したBP/PET及びBPE/PET共重合体とポリ(エチレン4-4′オキシジフェニレンジカルボキシレート)(PEOP)を合成した。溶融圧縮後,氷水中にクエンチしたものと、これを60°Cで5倍に自由幅一軸延伸したものを試料として種々の測定に用いた。BP/PETとBPE/PET共重合体の延伸試料は、液体窒素温度でも610%程度の伸びを示した。PEOPは未延伸状態でも液体窒素温度で,前記の延伸試料に匹敵する破断伸度を示した。主鎖にエーテル結合を持つため,低温でも外力に対して変角や内部回転が可能なためと考えられる。これらの試料の複素誘電率測定(15K480K)と示差走査熱量計による測定から,延伸試料では結晶構造と非晶のほかにこれらの中間構造の部分が増大するとして実験結果をよく説明できることが分かった。中間構造の量と質を制御することで,極低温領域でも靱性を高めることが可能と考えられる。試料に歪みを与えながら赤外線吸収スペクトルがどの様に変化するかについても調べられ,エチレングリコール残基のコンホメーションの変化を追跡した。種々の構造をもったポリイミドについても研究された。用いたいずれのポリイミドも液体窒素温度で,優れた機械的特性を示した。しかしながら,吸湿によって誘電特性が非常に敏感に変化した。とくに,室温付近より吸湿試料は誘電率が大きく減少するが,これは試料からの吸着水の脱離であることが,赤外線吸収スペクトルの温度変化から明らかとなった。吸湿は低温での機械的特性にそれほど影響しないことも分かった。
ショウジョウバエpiRNAによるクロマチン制御の分子機構解明

本研究は培養細胞OSCを活用し、レトロトランスポゾンの抑制に関わる因子を同定するとともに、生化学を駆使して各因子の機能を解析することで分子機構の全体像を理解することを目的としている。本年度は、レトロトランスポゾン抑制因子の探索を行い、CG14438と呼ばれる遺伝子がレトロトランスポゾンの抑制に必須であることをOSCで明らかにした。CG14438遺伝子は3313アミノ酸残基からなる巨大蛋白質で、10以上のZn fingerモチーフを有する。ノックダウンした結果、piRNA生合成には関与しないこと、HP1aやPiwiなどの蛋白質量に変動が認められないことを見出した。したがって、CG14438は少なくともpiRNA生合成以外の機能を持つことが推定された。さらにCG14438の分子機能に迫るため、cDNAを取得し、過剰発現を試みた。しかし、いくつかのベクター系で発現を試みたものの、リコンビナント蛋白質の発現は実現できなかった。そこで、内在性の蛋白質を材料に機能解明を進めることとし、マウスモノクローナル抗体の作成を行なった。その結果、ウエスタンブロットで内在性蛋白質を検出可能な高品質抗体が得られた。現在、この抗体を用いたさらなる研究を展開しているところである。一方でCG14438ノックダウン時のレトロトランスポゾン発現をゲノムワイドに検討するため、mRNA-seq解析を行なった。2,000万リード以上の配列を取得し、レトロトランスポゾン配列にマッピングを行なった。その結果、CG14438ノックダウン細胞では、PiwiやHP1aノックダウン細胞と同様に、10種以上のレトロトランスポゾン種の発現が上昇することが明確となった。新しいレトロトランスポゾン抑制因子を見出すとともに、その機能解明を進めている。モノクローナル抗体などの材料作成にも成功しており、今後の機能解明が促進されると考える。マウスモノクローナル抗体が得られたことから、CG14438自体の分子機能解明が進むと予想される。まずはじめに、CGG14438自体がクロマチンに結合する因子か否かをクロマチン免疫沈降法(ChIP)で検討する必要がある。もし相互作用が認められれば、PiwiやHP1aなどの既知のトランスポゾン抑制因子をノックダウンした時に、CG14438のクロマチン上での挙動がどう変動するか検討する。また本抗体を用いて免疫沈降解析を行い、CG14438蛋白質と相互作用する蛋白質因子を同定する。同定した相互作用蛋白質がレトロトランスポゾンの発現を抑制するか否かをRNAiで検討する。もしレトロトランスポゾンの脱抑制が認められれば、同じ経路上の因子であることが予測されるので、新規相互作用因子の機能解明も併せて進める。モチーフやドメイン解析を行い、相互作用蛋白質の分子機能を予測する。予測した分子機能が必須か否かを部位特異的置換を導入したレスキューコンストラクトを作成し、レトロトランスポゾンの発現レベルを指標に評価する。以上の解析を推進することで、CG14438を中心とする複合体の分子機能モデルを提示する。

同定した相互作用蛋白質がレトロトランスポゾンの発現を抑制するか否かをRNAiで検討する。もしレトロトランスポゾンの脱抑制が認められれば、同じ経路上の因子であることが予測されるので、新規相互作用因子の機能解明も併せて進める。モチーフやドメイン解析を行い、相互作用蛋白質の分子機能を予測する。予測した分子機能が必須か否かを部位特異的置換を導入したレスキューコンストラクトを作成し、レトロトランスポゾンの発現レベルを指標に評価する。以上の解析を推進することで、CG14438を中心とする複合体の分子機能モデルを提示する。
パンルヴェ系を中心とした可積分系の研究

2007年に出版された論文は,離散パンルヴェ方程式とそのラックス形式に関する研究の展望を書いたレヴュー論文の一本のみである.それ以外に,有理楕円曲面上の常微分方程式に関する論文を準備中である.有理楕円曲面の分類については小木曽,塩田両氏による結果が知られており,これらの分類に現れる曲面と微分方程式との対応を3×3行列を便った表示を用いてみやすい形に整埋した.また,特異ファイバーが複数現れる場合に,標準型の間の双有理変換として現れるベックルント変換を計算した.ラックス形式については以前のボロディン氏の結果,2006年に出版された坂井の結果に続き,ボーチ氏による論文がでて,研究の環境が整っている.レヴュー論又では,ボーチ氏の研究には触れられなかったが,得られるべき線型方程式の両立条件の形について一般的に述べてある.最上位の方程式である楕円差分方程式に関しては依然見通しが立たないが,それ以外の方程式については近いうちに解決できるような気がしている.その他,論文の形にするには至っていない計算として,非線形q-差分方程式の一般的な解析的解の構成や,それを用いた離散パンルヴェ方程式の解についての解析的な研究について考察を続けている.近いうちに発表できる程度の結果がでるといいと思う.2006年に出版された論文は、III型パンルヴェ方程式に関してその特殊型を扱った論文(大山、川向、岡本各氏との共同研究)と、A_2^<(1)>型のq-差分パンルヴェ方程式のラックス形式に関する論文の2件で、いずれも前年度までに得られた結果である。他に、離散パンルヴェ方程式とそのラックス形式に関する研究の展望を書いたレヴュー論文が、2007年になって出ている。2006年度新しく得られた結果としては、正規型とは限らない二階代数的常微分方程式においてとくに、初期値空間が有理楕円曲面で表されるものについての研究を行った。有理楕円曲面については小木曽・塩田による分類が知られており、そのリストと微分方程式系との対応を構成することができた。また特異ファイバーが複数あらわれる場合に、標準型の変換として現れるベックルント変換を計算した。この研究については、楕円関数あるいはテータ関数を用いた解の表示などについても計算を行いもう少しまとまった内容にしてから論文の形で発表したいと考えている。2007年に出版された論文は,離散パンルヴェ方程式とそのラックス形式に関する研究の展望を書いたレヴュー論文の一本のみである.それ以外に,有理楕円曲面上の常微分方程式に関する論文を準備中である.有理楕円曲面の分類については小木曽,塩田両氏による結果が知られており,これらの分類に現れる曲面と微分方程式との対応を3×3行列を便った表示を用いてみやすい形に整埋した.また,特異ファイバーが複数現れる場合に,標準型の間の双有理変換として現れるベックルント変換を計算した.ラックス形式については以前のボロディン氏の結果,2006年に出版された坂井の結果に続き,ボーチ氏による論文がでて,研究の環境が整っている.レヴュー論又では,ボーチ氏の研究には触れられなかったが,得られるべき線型方程式の両立条件の形について一般的に述べてある.最上位の方程式である楕円差分方程式に関しては依然見通しが立たないが,それ以外の方程式については近いうちに解決できるような気がしている.その他,論文の形にするには至っていない計算として,非線形q-差分方程式の一般的な解析的解の構成や,それを用いた離散パンルヴェ方程式の解についての解析的な研究について考察を続けている.近いうちに発表できる程度の結果がでるといいと思う.
イネとイヌビエのケミカルコミュニケーション

イネはイヌビエの根から放出されている物質を感受しモミラクトンの生産と放出量を増加させている.このInfo-chemicalの本体を明らかにすることが本研究の目的である.イヌビエの根から放出されているInfo-chemicalは,今までの予備実験で,水耕栽培で集められることを確認した.本研究ではイヌビエを無菌的に水耕栽培し大量の水耕液を集めた.水耕栽培液は,各種のクロマトグラフィーで順次分離した.各クロマトグラフィーでの分離段階ごとに,すべての分離画分のモミラクトン誘導活性を測定した.モミラクトン誘導活性は,分離画分をイネ芽生えに与えて,モミラクトン濃度を測定することで測定できる.モミラクトン誘導活性のあった画分を次のクロマトグラフィー供することで分離精製を行った.最終的に,モミラクトン誘導活性を持つ画分は,高速液体クロマトグラフィーで分離した.その結果,2つのモミラクトン誘導物質が単離できた.そのうち1つの物質は,高分解能質量分析,H-NMR,C-NMR,旋光度分析に供し,それらのスペクトルデータから,モノセリンであることが明らかになった.もう1つは,分離精製した物質量が微量であり構造解析ができるほどではなかった.モノセリンは糸状菌(Exserohilum monoceras (Drechsler) Leonard & Suggs)の生産物として初めて報告された.日本ではモノセリンを主成分としたアミノ酸生合成阻害型除草剤の開発が試みられた.さらに,モノセリンを生産するE. monocerasを用いた微生物除草剤の有効性が認められた.これまでにこの物質は菌類のみから単離されているが,本研究においてモノセリンは初めてイヌビエの水耕栽培液から単離された.今後さらにこの物質の生態学的役割について検討する必要があると考えられる.イネはイヌビエの根から放出されている物質を感受しモミラクトンの生産と放出量を増加させている.このInfo-chemicalの本体を明らかにすることが本研究の目的である.イヌビエの根から放出されているInfo-chemicalは,今までの予備実験で,水耕栽培で集められることを確認している.そこで,イヌビエを無菌的に大量に水耕栽培し,水耕液を集めた.水耕栽培液は,各種のクロマトグラフィーで順次分離した.各クロマトグラフィーでの分離段階ごとに,すべての分離画分のモミラクトン誘導活性を測定した.モミラクトン誘導活性は,分離画分をイネ芽生えに与えて,モミラクトン濃度を測定することで測定できることも予備実験で確認しているので,この方法で行った.モミラクトン誘導活性のあった画分を次のクロマトグラフィー供することで分離精製した.最終的に,モミラクトン誘導活性を持つ画分は,高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で分離した.分離したこの画分が,モミラクトン誘導活性を持つことを確認でした.しかし,分離精製した物質量が微量であり,構造解析ができるほどではなかった.そのため,イヌビエ本体から,この物質を集めるために,イヌビエ本体を含水メタノールで抽出し,抽出物を液-液分配し,得られた酢酸エチル相をシリカゲルカラム,セファデックスLH-20カラム, C18カートリッジ, HPLCを用いて順次分離した.最終的にHPLCに供した結果,保持時間32分付近の画分に強いモミラクトン誘導活性が認められた.現在この物質の構造解析を進めている.イネはイヌビエの根から放出されている物質を感受しモミラクトンの生産と放出量を増加させている.このInfo-chemicalの本体を明らかにすることが本年度の目標であった.イヌビエの根から放出されているInfo-chemicalを,水耕栽培から集めたが,量が微量であったため,イヌビエ本体から分離精製できた.現在構造解析中であることから,今年度の目標は,ほぼ達成できたと考えられる.イネはイヌビエの根から放出されている物質を感受しモミラクトンの生産と放出量を増加させている.このInfo-chemicalの本体を明らかにすることが本研究の目的である.イヌビエの根から放出されているInfo-chemicalは,今までの予備実験で,水耕栽培で集められることを確認し,昨年度はイヌビエの水耕栽培液からイネのモミラクトン誘導物質Info-chemicalを単離精製できることを明らかにした.そこで,今年度は,イヌビエを無菌的に大量に水耕栽培し,水耕液を集めた.水耕栽培液は,各種のクロマトグラフィーで順次分離した.各クロマトグラフィーでの分離段階ごとに,すべての分離画分のモミラクトン誘導活性を測定した.モミラクトン誘導活性は,分離画分をイネ芽生えに与えて,モミラクトン濃度を測定することで測定できるので,モミラクトン誘導活性のあった画分を次のクロマトグラフィー供することで分離精製した.最終的に,モミラクトン誘導活性を持つ画分は,高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で分離した.その結果,モミラクトン誘導活性を持つ画分は2つあることが明らかになった.そのうち1つの物質は,高分解能質量分析,H-NMR,C-NMR,旋光度分析にかけ,それらのスペクトルデータから,モノセリンであることを明らかにした.もう一つは,分離精製した物質量が微量であり,構造解析ができるほどではなかった.