hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高分解能光プローブ生体情報センシング用光集積デバイスの試作

本年度は、高分解能な生体内構造検出のための具体的な測定系の構築およびその光集積化/小型化の検討を中心に研究を進めた。1.生体内の幾何学的サイズを精度良く測定・画像化するには、屈折率nと厚さtの分離測定が必要であることを示し、低コヒーレンス光干渉をベースとする新たなn、t同時測定法を提案・実証した。2.さらに、生体組織の複屈折測定法および波長分散による位相と群屈折率の分離測定法を順次提案・実証した。3.上記の波長分散を考慮する場合には、測定系は空間伝搬光学系を使用する必要があり、これに関しては、30×30cm_2のボード上にマイクロ光学部品で干渉計を構成し、厚さt>1mmで測定精度0.3%が得られることを実証した。4.LiNbO_3光集積デバイスについては、方向性結合器タイプで波長間隔>20nmの分波器、および消光比>20dBのセロダイン単一側帯波発生素子で構成される光ICを設計、作製しており、ファイバやSLDとの接続を含む実装が当面の課題である。5.生体機能情報検出については、透過/反射光の分光スペクトル測定装置を整備し、多波長光源および波長可変レーザによる分光測定・分析の見通しを得た。以上の成果を踏まえて、小型光学系および光集積デバイスを含む測定システムの適用範囲を明かにすると共に、企業技術者・研究者の支援を得て、実用化に向けて具体的に検討を進める。本年度は、生体組織からの2次元光情報を検出・分析して生体構造・機能に関する基礎データを収集し、これに基づき高分解能光プローブを有するLiNbO_3光集積デバイスを設計することを目的として研究を行った。主要な研究成果は下記のとおりである。1.0.8μm帯ス-パルミネッセントダイオード(SLD)を光源とする低コヒーレンス干渉光学系に微弱光検出・処理回路を組み合わせて、生体情報検出システムを構築し、分解能10μmで散乱媒質(粉乳懸濁液)中の層状微細パターンを検出できることを明かにした。2.SLD光を単一モード光ファイバで空間フィルタリングすることによって、疑似生体(鶏肉)においても10μmの分解能で表皮下の断層像を検出できることを見い出した。3.上記の結果はLiNbO_3光導波路/ファイバで干渉光学系を集積化することが極めて有効であることを示唆するものであり、単一側帯波発生素子、分波/合波素子を含む光集積デバイスを設計し、各素子の基本動作を確認した。4.さらに、光プローブによる生体構造解析のために、低コヒーレンス干渉光学系と微動ステージを融合して、新たな屈折率と厚さ同時精密測定法(精度0.1%)を提案、実証した。5.本測定法により、鶏肉、甲殻類の表皮、歯牙組織等の屈折率と厚さを測定できることを実証した。以上の成果を踏まえて、所望の光集積デバイスの試作・評価を継続して行う予定である。3.上記の波長分散を考慮する場合には、測定系は空間伝搬光学系を使用する必要があり、これに関しては、30×30cm^2のボード上にマイクロ光学部品で干渉計を構成し、厚さt>1mmで測定精度0.3%が得られることを実証した。4.LiNbO_3光集積デバイスについては、方向性結合器タイプで波長間隔>20mmの分波器、および消光比>20dBのセロダイン単一側帯波発生素子で構成される光ICを設計、作製しており、ファイバやSLDとの接続を含む実装が当面の課題である。

5.生体機能情報検出については、透過/反射光の分光スペクトル測定装置を整備し、多波長光源および波長可変レーザによる分光測定・分析の見通しを得た。以上の成果を踏まえて、小型光学系および光集積デバイスを含む測定システムの適用範囲を明らかにすると共に、企業技術者・研究者の支援を得て、実用化に向けて具体的に検討を進める。
冷戦期アメリカ文学のヨーロッパ表象

本研究課題はアメリカ文学に対するヨーロッパの影響を調査したものである。アメリカ文学は研究の最初期からヨーロッパ文学との対比の中で読まれてきたが、作家もまたヨーロッパを常に意識しながら作品を書いてきた。本研究の調査によって、多くのアメリカ人作家がヨーロッパの宗教観、政治、歴史的経緯にいかに大きく影響されてきたかが明らかになった。研究成果は8回の研究発表(うち2回は海外で開催された国際学会)、雑誌論文4件、共著書5冊(うち編著1冊)、単著1冊という形で公表した。平成25年5月には九州アメリカ文学会年次大会、および日本英文学会全国大会に参加し、関連の研究者と情報交換を行うことができた。またこの学会では本研究課題に直接、間接的に関係する非常に多くの研究発表が行われ、これらを聴講することで、今後の研究の方向性に関して非常に有益な示唆を受けることができた。同年6月にはアメリカ学会全国大会に参加し、ここでも幅広く情報収集を行うことができた。同年10月には日本アメリカ文学会全国大会に参加し、同様に研究発表やシンポジウムを聴講することで研究に対する多くのヒントを得ることができた。また同月の九州英文学会年次大会では招待発表を行い、本研究課題の中間生かを発表した。発表に関しては予定の時間を超えて長時間に渡り、非常に活発な議論が行われ、本研究課題の進捗に関する評価を知ることができた。同年12月には日本ナサニエル・ホーソーン協会九州支部例会で発表を行い、ここでも研究課題の中間成果を公表することができた。同月日本ヘミングウェイ協会のシンポジウムに司会・コーディネーター・発表者として参加し、ここでも活発な議論を行うことで非常に有益な示唆をたくさん得ることができた。この時の発表内容に関しては兵制26年月発行予定の学術誌『ヘミングウェイ研究』に掲載予定である。研究成果の発表としては論文集『あめりかいきものがたりー動物表象を読み解く』に論文を寄稿し、すでに多くの好評を得ている。また論文集『ヘミングウェイと老い』を編集・執筆し、発刊された。こちらも高い評価を受けることができ、本研究課題の重要性を改めて確認することができた。論文集に関しては『冷戦とアメリカー覇権国家と文化装置』にも論文を寄稿しており、これは平成26年4月に刊行されることになっている。平成24年5月には熊本で開催された九州アメリカ文学会年次大会においてシンポジウムに登壇し、本研究課題の最初の発表を行った。聴講した研究者からは好意的な評価を受けるとともに、その後の方向性に関して有益な示唆をもらうことができた。同年6月にミシガンで開催された国際アーネスト・ヘミングウェイ協会で学会発表を行い、これまでの研究成果を発表するとともに、アメリカの研究者から今後の研究の方向性に関して非常に有益な示唆を受けた。また、同学会では本研究課題に直接、間接に関係する非常に多くの研究発表を聴講することができ、研究の進行に大きく寄与した。同年7月に刊行された『ヘミングウェイ大事典』にも本研究課題の研究成果の一部が掲載されている。また8月から9月にかけて何度か東京で研究会に参加し、本研究課題に関して発表を重ねるとともに、その成果を論文集の形にまとめることができた。論文集『ヘミングウェイと老い』は平成25年度に刊行される予定である。また、それ以外にも紀要論文において本研究課題の一部を公表した。これは平成25年3月に刊行されている。さらに平成24年12月には論文集『アメリカ文学と動物表象』(仮題)に論文を寄稿し、ここでも本研究課題の一部を公表している。この論文集は平成25年度に刊行される予定である。このように平成24年度には研究発表および論文の発表を非常に数多く行うことができ、研究課題の実施状況としては当初の予定を上回るペースで進めることができている。冷戦期アメリカ文学のヨーロッパにおける受容を調査し、その研究の目的を達成するために最終年度はヘミングウェイを主要な研究対象とした。まずは2014年6月にヴェニスで開催された国際アーネスト・ヘミングウェイ協会に参加し、研究発表を行うとともに、そこでアメリカのヘミングウェイ研究者からさまざまな示唆を受けた。また2014年10月には福岡女子大学(福岡市)で開催された日本英文学会九州支部第67回大会においてシンポジウムに登壇し、これまでの研究成果を公表した。ここでも参加者から多くのコメントをもらうことができ、研究成果をまとめる上で非常に有益であった。2014年12月には関西学院大学(西宮市)日本アメリカ文学会関西支部第58回大会においてシンポジウムに登壇し、ヨーロッパを舞台にしたヘミングウェイ作品に関して研究成果を発表した。上記のように最終年度はヘミングウェイを中心にしていたが、前年度までの研究内容との兼ね合いもあり、2014年5月にはかでる2・7北海道立道民活動センター(札幌市)で開催された日本ナサニエル・ホーソーン協会にてワークショップの司会・講師を担当し、ここでも前年までの研究成果を発表する機会を得ることができた。

2015年3月には京都大学(京都市)で開催された日本F・スコット・フィッツジェラルド協会においてワーク・イン・プログレスという形でヘミングウェイと最も深い関わりのある作家フィッツジェラルドについて研究発表を行った。これは本研究課題のまとめであるとともに、次の研究課題につながりうる発表であった。また、これらの学会発表と平行して、これまでの3年間の研究成果の総まとめとして、2015年3月に単著『アーネスト・ヘミングウェイ、神との対話』を出版した。アメリカ文学研究発表及び論文の発表を数多く行うことができ、当初の予定を上回る進捗具合である。研究発表および論文の発表を精力的に行うことができ、結果的に当初の予定を上回るペースで進展していると言える。トルーマン・カポーティの政治との関わりを『詩神は聞こゆ』を中心に考察する。カポーティは最初のソヴィエト旅行以降、合計3回ソヴィエトを訪れているが、2回目と3回目の訪問に関しては、これまでまったく研究されていない。おそらく政治とは無縁の作家というレッテルを押されているために、伝記においてもほとんど言及されていないのである。本研究では特に2度目、3度目の訪問でカポーティがいったい何をしたのかを、実地に調査し、明らかにする予定である。受け入れ先研究者の予定で海外出張の時期がずれたことによる。予定外に研究の進み具合がよいため、今年度中に研究成果を書籍の形で出版する計画を立てている。前年度との使用差額は出版費用の一部に当てる予定である。トルーマン・カポーティに関して主に資料収集と研究者との交流によって研究を推進する予定である。したがって資料調査および研究者との交流のため、主に旅費として使用する予定である。
電気穿孔法による蛍光標識蛋白質の細胞内導入:鞭毛蛋白質動態解析への応用

本研究は,真核生物鞭毛の内部構造(軸糸)を構成する蛋白質の動態を直接観察することを目的にした.精密機械のような整然とした軸糸構造がどのように形成され,維持されているかは,未解明の大きな問題である.これまでこの軸糸構造は構造全体が解体再生する場合をのぞいて,きわめて安定に保持されていると考えられてきたか,最近、定常状態においても蛋白質がダイナミックにターンオーバーしているという実験結果が報告されはじめた.これが事実であるとすると,鞭毛構築機構は再考を迫られることになる.しかし,これらの知見は単離・固定した試料の解析に基づくもので,そのダイナミックな過程を直接検証した研究はまだない.本研究では,クラミドモナス生細胞に蛍光標識した軸糸蛋白質を電気穿孔法で導入して鞭毛軸糸内に取り込ませるという,以前我々が開発した方法を利用し,蛍光退色・回復実験を行った.すなわち,蛍光標識蛋白質をとりこんだ鞭毛軸糸の小部分を光退色させ,その部位の蛍光が時間とともに回復するか否かを検出する実験である.その結果、軸糸蛋白質であるアクチンか数十分という時定数でターンオーバーしていることを示すことに成功した。鞭毛内のアクチンは主にダイニン内腕のサブユニットとして存在するので,このことはダイニン内腕が生細胞の鞭毛内で動的にターンオーバーしていることを示唆する.今年度はさらに、組み換え蛋白質として発現したダイニン外腕のサブユニットを蛍光標識し、ダイニンの内腕と外腕のターンオーバー速度に差があるか否かを検討した。現在のところごく少量の外腕サブユニットしか鞭毛内へとりこまれないために蛍光退色実験を行うまでに至っていないが、遠からず、軸糸内の様々な蛋白質の動態がこの方法で明らかにされることと期待される。本研究は,真核生物鞭毛の内部構造(軸糸)を構成する蛋白質の動態を直接観察することを目的にしている.軸糸の周辺微小管上には,ダイニン内腕,外腕,スポーク,などといった構造が規則正しく配列している.そのような精巧な構造がどのように形成され,維持されているかは,未解明の大きな問題である.これまでこの軸糸構造は構造全体が解体再生する場合をのぞいて,きわめて安定に保持されていると考えられてきたが,最近,定常状態においても蛋白質がダイナミックにターンオーバーしているという複数の実験結果が報告されはじめた.このことが事実であるとすると,鞭毛構築機構は再考を迫られることになる.しかし,これらの知見は単離・固定した試料の解析に基づくもので,そのダイナミックな過程を直接検証した研究はまだない.本研究では,クラミドモナス生細胞に蛍光標識した軸糸蛋白質を電気穿孔法で導入して鞭毛軸糸内に取り込ませるという,以前我々が開発した方法を利用し,蛍光退色・回復実験を行った.すなわち,蛍光標識蛋白質をとりこんで蛍光性になった鞭毛軸糸の小部分を光退色させ,その部位の蛍光が時間とともに回復するか否かを検出するという実験である.その過程で,まず,細胞の観察法と光退色条件を確立して,単一鞭毛における蛍光強度変化を2時間以上にわたって観察することに成功した.さらに,その方法により,軸糸蛋白質であるアクチンがゆっくりターンオーバーしていることを示す結果を得た.鞭毛内のアクチンは主にダイニン内腕のサブユニットとして存在するので,このことはダイニン内腕が生細胞の鞭毛内で動的にターンオーバーしていることを示唆する.鞭毛の部位の違いによってそのターンオーバー速度がどのように変化するかを定量化すること,および,他の軸糸蛋白質も同様にターンオーバーしているか否かを決定することが次年度の課題である.本研究は,真核生物鞭毛の内部構造(軸糸)を構成する蛋白質の動態を直接観察することを目的にした.精密機械のような整然とした軸糸構造がどのように形成され,維持されているかは,未解明の大きな問題である.これまでこの軸糸構造は構造全体が解体再生する場合をのぞいて,きわめて安定に保持されていると考えられてきたか,最近、定常状態においても蛋白質がダイナミックにターンオーバーしているという実験結果が報告されはじめた.これが事実であるとすると,鞭毛構築機構は再考を迫られることになる.しかし,これらの知見は単離・固定した試料の解析に基づくもので,そのダイナミックな過程を直接検証した研究はまだない.本研究では,クラミドモナス生細胞に蛍光標識した軸糸蛋白質を電気穿孔法で導入して鞭毛軸糸内に取り込ませるという,以前我々が開発した方法を利用し,蛍光退色・回復実験を行った.すなわち,蛍光標識蛋白質をとりこんだ鞭毛軸糸の小部分を光退色させ,その部位の蛍光が時間とともに回復するか否かを検出する実験である.その結果、軸糸蛋白質であるアクチンか数十分という時定数でターンオーバーしていることを示すことに成功した。
フッ化グラフェンの電子物性と低消費電力デバイスへの応用

本研究の目的は、フッ化グラフェン中の電子スピン物性を明らかにし、スピントロニクスへ応用することである。黒鉛の単原子層であるグラフェンは、長いスピン拡散長を持つためスピン輸送チャネルとしての性能が期待できるが、グラフェンのみでは電子スピン偏極の生成は困難である。不純物でのresonant skew scatteringによるスピンホール効果を用いれば、グラフェンのみを用いてスピン流を生成・輸送・制御するスピントロニクスデバイスを実現できる可能性がある。初年度にはフッ化グラフェンのスピンホール効果の検証実験を行った。非局所抵抗の測定からスピンホール効果の可能性を示唆するデータが得られたが、確実にこれを示すためには、より強力な証拠を得る必要があることがわかった。そのため、ダイヤモンド中の窒素-空孔中心(NVセンタ)を用いた磁気センサの研究に着手した。スピンホール効果によるスピン蓄積が作る磁場を、光学顕微鏡スケールの分解能で検出し、より強力な証拠を提示することを目的とした。これが実現すれば、今まで光や電荷により間接的に検出されてきたスピン蓄積という現象を、磁場により直接検出することになり、スピントロニクスの分野全体に貢献できる。本年度は、昨年度までに構築したNVセンタの測定システムを用い、表面近傍の核スピン検出の実証実験を行った。NVセンタをダイヤモンド基板の表面付近に、高密度・高配向かつ長いスピン緩和時間を保った状態で作製し、それを用いて核スピンのLarmor歳差運動による局所的磁気ノイズを計測した。実際に異なる静磁場下において、ダイヤモンド基板表面のオイル中の水素原子核を検出した。これにより、ダイヤモンド表面における微小磁場が検出可能であることを実証した。この結果を発展させることで、将来的に当初の目的であったスピンホール効果によるスピン蓄積の検出につなげられると期待できる。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、フッ化グラフェンを低消費電力デバイス、特にスピントロニクスデバイスへと応用することを目的としている。黒鉛の単原子層であるグラフェンは、長いスピン緩和時間を持つためスピン輸送チャネルとしての性能が期待できる。一方で、グラフェンのみを用いて電子スピン偏極やスピン流を生成することは困難である。不純物でのresonant skew scatteringによるスピンホール効果を用いれば、グラフェンのみを用いてスピン流を生成し、グラフェンのみのスピントロニクスデバイスを実現できる可能性がある。このような背景から、本年度の前半では、フッ化グラフェンのスピンホール効果の検証実験を行った。採用前年度までに確立したフッ化グラフェンデバイスの作製技術を発展させ、スピンホール効果検証用のデバイスを作製した。このデバイスを測定した結果、スピンホール効果の存在や制御性を示唆する結果が得られた。ホールバーにおける非局所抵抗のゲート電圧依存性を測定した結果、オーミック成分を大幅に上回る値が得られたほか、逆にこれを下回るゲート電圧も存在することがわかった。本年度の後半では、フッ化グラフェンと関連した研究として、ダイヤモンド中のNVセンタの磁気センサ応用の研究を開始した。フッ化グラフェン等のスピンホール効果によるスピン蓄積をこの磁気センサで検出することを目的とする。これが実現すれば、今まで光や電荷により検出されてきたスピン蓄積という現象を、磁場によって直接的に検出することになり、スピントロニクスに大きく貢献できる。NVセンタの研究においては、光検出磁気共鳴(ODMR)が最も基本的な測定といえ、このためのマイクロ波照射機能を付加した共焦点顕微鏡を自作することが一般的である。現在までのおよそ半年間で、基本的な測定(共焦点像・ODMR・Rabi振動・スピンエコー等)が可能な測定システムを構築した。本研究は、フッ化グラフェンのスピン流輸送・スピンホール効果を明らかにし、スピントロニクスデバイスへ応用することを目的としている。黒鉛の単原子層であるグラフェンは、長いスピン拡散長を持つためスピン輸送チャネルとしての性能が期待できる。一方、グラフェンのみでは電子スピン偏極やスピン流を生成することは困難である。不純物でのresonant skew scatteringによるスピンホール効果を用いれば、グラフェンのみを用いてスピン流を生成し、スピントロニクスデバイスを実現できる可能性がある。このような背景から、前年度にフッ化グラフェンのスピンホール効果の検証実験を行った。非局所抵抗の測定からスピンホール効果の可能性を示唆するデータが得られたが、確実な証明のためには、より強力な証拠を示す必要があることがわかった。この目的のために、前年度後半からはダイヤモンド中の窒素-空孔中心(NVセンタ)を用いた磁気センサの研究を開始した。フッ化グラフェン等のスピンホール効果によるスピン蓄積が作る磁場を、顕微・ナノスケールの空間分解能で検出し、より強力な証拠を提示することを目的としている。これが実現すれば、今まで光や電荷により間接的に検出されてきたスピン蓄積という現象を、磁場によって直接的に検出することになり、スピントロニクスの分野全体に大きく貢献できる。本年度は、昨年度に構築したセンサシステムのベースである光検出磁気共鳴(ODMR)顕微鏡を発展させ、高感度な交流磁気検出を実証した。高密度・高配向なNVセンタ集合体を含む試料をダイナミカルデカップリング法を用いて磁場センサ動作させた。前年度にフッ化グラフェンのスピンホール効果の検証を行うことができ、おおむね順調に進展していると考えている。申請当初の計画には無かった部分であるダイヤモンド磁気センサも、本年度に実際の動作を示すところまで進展した。

黒鉛の単原子層であるグラフェンは、長いスピン拡散長を持つためスピン輸送チャネルとしての性能が期待できるが、グラフェンのみでは電子スピン偏極の生成は困難である。不純物でのresonant skew scatteringによるスピンホール効果を用いれば、グラフェンのみを用いてスピン流を生成・輸送・制御するスピントロニクスデバイスを実現できる可能性がある。初年度にはフッ化グラフェンのスピンホール効果の検証実験を行った。非局所抵抗の測定からスピンホール効果の可能性を示唆するデータが得られたが、確実にこれを示すためには、より強力な証拠を得る必要があることがわかった。そのため、ダイヤモンド中の窒素-空孔中心(NVセンタ)を用いた磁気センサの研究に着手した。スピンホール効果によるスピン蓄積が作る磁場を、光学顕微鏡スケールの分解能で検出し、より強力な証拠を提示することを目的とした。これが実現すれば、今まで光や電荷により間接的に検出されてきたスピン蓄積という現象を、磁場により直接検出することになり、スピントロニクスの分野全体に貢献できる。本年度は、昨年度までに構築したNVセンタの測定システムを用い、表面近傍の核スピン検出の実証実験を行った。NVセンタをダイヤモンド基板の表面付近に、高密度・高配向かつ長いスピン緩和時間を保った状態で作製し、それを用いて核スピンのLarmor歳差運動による局所的磁気ノイズを計測した。実際に異なる静磁場下において、ダイヤモンド基板表面のオイル中の水素原子核を検出した。これにより、ダイヤモンド表面における微小磁場が検出可能であることを実証した。この結果を発展させることで、将来的に当初の目的であったスピンホール効果によるスピン蓄積の検出につなげられると期待できる。フッ化グラフェンのスピンホール効果の検証を行うことができたため、おおむね順調に研究目的が達成できたと考えている。ただし、まだスピンホール効果の存在を示したと断言できるほどの結果では無いため、今後より強い証拠を示すための実験を行う必要がある。NVセンタの研究に関しては申請当初の計画には無かったが、半年間で実験に必要な測定システムを整えることができ、順調な進展だと言える。今年度は、ダイヤモンド磁気センサによるフッ化グラフェンのスピンホール効果検出に挑戦する。まず(111)ダイヤモンド表面にNVセンタおよびグラフェンを形成し、これをフッ化処理・微細加工することで実験用試料を作製する。このような試料の作製のみでも種々の課題が存在すると考えられるが、1つずつ解決して完成を目指す。試料を完成できれば、現在までに構築したセンサシステムにより目的の実験を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
台湾集集地震断層アスペリティーにおける岩石-流体間反応

本研究は、1999年に起こった台湾集集地震の起源断層における変位量の大きい部分(アスペリティー)を掘削し、断層物質を得、その物質の変形や粘土鉱物塑性から断層における岩石-流体間反応を明らかにすることである2005年度は以下の作業を行った。1)2004年に行った掘削現場における変形構造記載の解析、2)粘土鉱物解析、3)古応力場推定である。1)変形構造記載の解析から、3つの強変形帯が確認された。上部2つの変形帯はガウジや角礫変形によって特徴付けられているのに対し、最下部の変形帯はオープンクラックや鉱物脈の集中で特徴付けられる。最下部の変形帯以深において、流体の移動経路が形成されていた事を示唆する。2)粘土鉱物解析によって、上部2つの変形帯と最下部の変形帯における緑泥石の特徴が異なる結果を得た。上部2つの変形帯においては変形の程度によって緑泥石に特に違いはなかったが、最下部の変形帯では角礫岩の緑泥石に鉄イオンの濃集が確認された。これは、最下部の変形帯のみに岩石-流体反応が卓越した事を示している。3)小断層解析から古応力場を推定した。上部2つの変形帯では、現在の地殻変動から推定される応力場とどうようの応力場が得られた。一方、最下部においては、これとは異なる横ずれ変形を示唆する応力場が得られた。このような応力場の違いは流体圧がなんらかの影響を与えた可能性を示唆する。また、引き続き行われた掘削試料(Hole-B)が高知大学海洋コア総合研究センターに持ち込まれ、主に海洋研究開発機構高知コア研究所のメンバーによってコアの非破壊検査が行われた。私もコアメンバーとしてこの業務に参加し、データを取得した。今後、上記の成果をもとにHole-Bコアにおいても試料分析を進めて行く予定である。本研究は、1999年に起こった台湾集集地震の起源断層における変位量の大きい部分(アスペリティー)を掘削し、断層物質を得、その物質の変形や粘土鉱物塑性から断層における岩石-流体間反応を明らかにすることである。2004年10月にサンプリングパーティーが開かれ、サンプリングに関する取り決め会議、および実際にコアを見ながらのサンプルリクエストが行われた。2004年11月に実際にサンプルの配布が行われ、自らサンプルの切断等を行った。しかし、この時は重要な地震断層中心部と思われる部分のサンプリングは許されず、周辺部のサンプリングに留まった。11月に得られた断層周辺部のサンプルについては、岩石薄片の作成および粘土鉱物のパイロット的な分析を進めている。パイロットデータではあるが、粘土鉱物解析の結果、浅部断層部(300m前後)の結果とは異なる組成の流体と岩石が反応したことを示唆している。
聴覚障害児を対象とする数学的意味の構成に及ぼす談話の効果分析

本研究の目的は,聴覚障害児の数学的意味の構成に及ぼす談話の効果を解明することである.私たちは、この2年間、江森の聴児における数学的意味の構成における談話の効果研究で得られた成果を基に,森本の聴覚障害児における数学的意味の構成に関する研究を手がかりとして,聴覚障害児の数学的意味の構成に関する談話の効果を解明することを試みてきた.これまで、数学教育の分野では、聴覚障害児が数学的概念を学習する際に、談話がどのように機能するのかという問題には、研究者の関心はほとんど払われてこなかった。こうした現状に対して、私たちは、聴覚に障害があるという問題以前に、いかに数学的意味の伝達が困難なものかを健聴者の談話分析より見いだし、健聴者に対する研究で得られた分析枠組みで聴覚障害児の談話を分析するという方法を採ってきた。その結果、健聴者と共通の問題として、聴覚の障害の有無に関わらず、数学的意味の伝達が具体的な操作による間接的な伝達でしか可能ではないという点に、数学的意味の伝達の本質的な難しさが存在するということを指摘することができた。従来の議論では、聴覚に障害があるがゆえに、他者とのコミュニケーションが困難だという捉え方が主流であったが、私たちの研究は、障害の克服という観点から、もう一度、数学的意味の伝達そのものの難しさへと考察を導くことになった。過去2年間の研究は、次年度以降、「聴覚障害児の数学的概念の形成における操作的意味への固執性の克服」という来年度の共同研究へと移行していくことになる。本研究の目的は、聴覚障害児の数学的意味の構成に及ぼす談話の効果を解明することである。この目的を達成するために、今年度(2年計画の1年目)は、以下の3つの下位課題について検討を行ってきた:(1)数学の学習場面における聴覚障害児の談話の構造を記録する記述方法の開発、(2)記述されたデータの分析方法の開発、(3)数学的意味の構成に関する聴覚障害児の談話の構造と機能の同定。これらの下位課題に対して、私たちは以下のような課題解決を行った。(1):従来の方法では、観察者が聴覚障害児の手話や口の動きを翻訳し、聴児の談話プロトコールと同様の形式で、聴覚障害児の談話を記録していた。しかし、この方法では、すでに観察者の解釈が施されてしまう危険性があるので、聴覚障害児のコミュニケーション行為をそのまま第1次記録として記述する方法を開発した。(2):第1次記録をプロトコール形式に置き換える段階から、データ分析が始まるという認識を重視し、聴覚障害児間での他者のコミュニケーション行為の解釈に関する研究を深めることにより、研究者のデータ分析能力の向上を図った。しかし、普遍的なデータ分析の方法が明確に確立されるまでには至っていない。(3)聴覚障害児間の談話分析を通して、聴児における談話分析で得られたきた創発連鎖モデルが、聴覚障害児の場合にも適用できる見込みが得られた。すなわち、下位目標(2)の分析方法が確立されれば、数学的意味の構成に関する談話の構造と機能に関するデータの分析は、聴覚障害児の場合にも、聴児の研究で得られてきた創発連鎖モデル等の適応が可能であることがわかってきた。初年度の成果を受けて、2年目の研究では、以下の2つの下位課題に取り組む予定である。(4):数学の学習場面における聴覚障害児の談話の構造と機能の同定。(5):聴覚障害児の数学的意味の構成に及ぼす談話の効果の同定。本研究の目的は,聴覚障害児の数学的意味の構成に及ぼす談話の効果を解明することである.今年度は,以下の通り,研究成果の発表を行ってきた.10年7月(江森)数学的コミュニケーションにおける同化と調節(日本科学教育学会年会)7月(森本)大学における数学の補習教育とその課題(日本科学教育学会年会)10月(森本)数学的問題解決の指導における新しいツールの活用

(全日本聾教育研究大会)11月(江森)数学コミュニケーションにおける認識・同化・調節(数学教育論文発表会)11月(江森)「数学コミュニケーション」を数学的にしているものは何か?(同上)江森の聴児における数学的意味の構成における談話の効果研究で得られた成果を基に,森本の聴覚障害児における数学的意味の構成に関する研究を手がかりに,江森・森本の二人の共同研究として,聴覚障害児の数学的意味の構成に関する談話の効果を解明することを試みてきた.健聴者のみを研究対象としてきた江森と,聴覚障害者の数学教育を中心に考察してきた森本とが,共通の研究基盤を作ることが,まずこの2年間の間に課せられた大きな課題であった.本研究の課題解決を通して,お互いの研究を理解し合うところから始めた私たちの研究を,より一層発展させるための基盤をつくることができたことが最大の成果であると云える.
ナノ多孔質金属のサイズ効果に関する研究

100nmの厚さのナノポーラス金をAg_<75>Au_<25>(at.%)の脱成分腐食により作製した。この合金泊は、温度を293K,273K,253K±2Kに制御した濃硫酸上に浮かべることで、腐食を行った。脱成分腐食の間、ナノポアがAgの溶出とAuの表面拡散を介した移動を伴いながら、拡大していくのが分かった。注意深く腐食温度を変えることで、ナノポアもしくは金リガメントの直径と同義な「単位構造長さ」を決定した。この単位構造長さは、デジタルの透過電顕像や走査電顕像をフーリエ変換し、円周方向に平均化することで測定した。表面増強ラマン分光や表面プラズモンスペクトルなどの光学特性は、ラマン顕微鏡法と紫外/可視光スペクトル法によって評価した。異なった単位構造長さをもつナノポーラス金から、表面増強ラマン特性について調査した。ラマン分光評価のため、すべてのナノポーラス金試料について、10^<-7>mol/lのR6G溶液に浸した。その結果、単位構造長さが小さくなるにつれて、表面増強ラマン特性が劇的に改善された。例えば、単位構造長さが50nmに比べて、12nmのものは表面増強ラマン特性が20倍にもなることが分かった。準周期のナノポアと金リガメントの構造を有するナノポーラス金の構造の観点から、(1)電子-光子カップリング効果(2)リガメントのサイズ効果(3)金リガメント同士の電磁場カップリング効果という3つの物理的な寄与が表面増強ラマン特性に対して考えられる。そこで単位構造長さが約15nm,26nm,41nmの異なる試料を作製し、系統的に表面増強ラマン分光特性を評価した。その結果、準周期構造の金リガメント同士の電磁場カップリング効果によって表面増強ラマン分光特性が改善し、試料全域にわたって信頼性が高く均一なスペクトルが得られることが明らかとなった。ナノポーラス金属の作製方法として、電解液中で合金中の元素のみを溶出する方法、いわゆる脱成分腐食(Dealloying)が用いられる。例えば、金銀固溶体合金を濃硝酸液中に入れるだけで、銀原子が選択的に溶出し、残った金原子がサブミクロン以下のスポンジ形状となり、10m^2/g以上の表面積を有する多孔質構造体となる。この大きな表面積と優れた電気伝導性、熱伝導性を持つナノポーラス金は触媒、ナノデバイスのナノ構造としての応用が期待できる。この脱成分腐食は特段に新しい現象というわけではなく、古くから防食・腐食分野においてはよく知られている現象である。しかしながら、そのナノポーラス化現象そのものについてはあまり理解されていない。本年度は、Ag75Au25, Ag65Au35 (at.%)の合金を濃硫酸により脱腐食することでナノポーラス形成について、調査した。ナノポーラス金の孔サイズは、腐食時間と腐食温度に著しく依存しているだけでなく、合金組成にも依存していた。運動力学的解析より、Ag75Au25合金のナノポーラス過程の活性化エネルギーはAg65Au35合金よりもずっと小さくなっていることがわかった。このメカニズムを明らかにするために、解析モデルを構築し実験と一致することがわかった。これにより、平均周期構造の長さ(Characteristic length scale)を制御することができ、脱腐食中のナノポーラス形成過程を理解する上で大きな進展となった。
子どもの量と質:南アフリカにおける医療政策の変化と家計の教育投資

南アフリカにおいて1994年に始まる幼児医療無償化の効果を検証した本研究の分析より、政策をより受けた地域ほど、家計における子どもの数が有意に少なく、かつ教育水準が有意に高いという結果が得られた。具体的には、他の全ての変数の影響を考慮したうえで、政策の影響をより多く受けた地域では、あまり受けてないと推測される地域に比べて、政策のために0.5人程度子どもの数が少なくなり、0.3年程度教育水準が高くなっていることが示された。本分析における比較群は、政策の影響を全く受けていない地域ではなく、ある程度政策の恩恵を受けている地域であるので、真の政策の効果はもっと大きなものであったことは想像に難くない。本研究の目的は、南アフリカにおいて1994年に始まった一連の生殖医療政策の変化(診療所の新規建設及び妊婦診療の無料化など)という外生的な政策変化を用いて出生数と教育投資という子どもの量と質の間にトレードオフが成り立っているか否かを実証的に明らかにすることにある。この目的を遂行するために、本年度はデータの整理に最も多くの時間を費やした。研究で使用するデータは1993年、1998年、2004年にわたって調査されたKwaZulu-Natal Income Dynamics study (KIDS)のパネル・データである。とりわけ、2004年のKIDSでは子供の教育達成度についても調査されている。これらの情報を利用し、医療制度改革という外生的な政策変化を通じた、子供の量と質のトレードオフについて分析を行う予定である。データ整理と並行させて、この分野における先行研究の整理も進めている。本研究がもたらしうる貢献を明らかにするためにもこれは重要な作業である。現在はデータを眺めながら研究の最終的な方向性を定めている段階であるが、直近のデータでも改革から10年以内のものであるということもあり、効果の判別に中長期的な時間を必要とする出生行動・教育投資などの家計行動に着目しているだけに、KIDS以外のデータも利用する可能性も視野に入れている。いずれにしても、本研究は現在までのところ、実施計画通りに順調に進展している。本研究の目的は、南アフリカで1994年に始まった医療政策の変化(診療所の新規建設及び妊婦診療の無料化等)を用い、出生数と教育投資という子どもの量と質との間のトレードオフの関係を実証的に明らかにすることにある。政策の効果の判別に中長期的な時間を必要とする出生行動・教育投資などの家計行動に着目しているために、当初は1993年に調査されたKwaZulu-Natal Income Dynamics Study (KIDS)と2008年に調査されたNational Income Dynamics Study (MDS)とのデータの統合を試みた。これは政策の前後の変化を調べるのに不可欠の作業である。しかしながら、実際にはNIDS2008において、地域区分が変更されていることが確認され、データ統合のためには地図上にて重なり合う地域を特定する作業が必要となった。KIDS1993の調査で用いた区画の地図情報が入手できない上、地域名から類推した緯度経度を用いての特定作業は難航を極め、残念ながらこの作業は諦めざるを得なかった。政策評価の研究上、二つの調査データの統合は非常に有意義であると思われ、調査に関わった研究機関へ働きかけながら、今後も統合作業を継続予定である。一方、上述の分析の代替案として、分析上の工夫を加味しつつ、2004年に調査されたKIDSデータを用いた分析も行った。政策の影響を相対的に多く受けた地域とあまり受けなかった地域との比較から、政策をより受けた地域ほど、家計における子どもの数が有意に少なく、かつ教育水準が高いという結果が得られた。この結果は、政策を多く受けた地域ほど、子どもの死亡率が減少し、その結果出生数が減少していることを示唆しており、量と質のトレードオフという理論的予測を支持するものである。現在、分析結果をまとめている段階であり、早急に研究論文として完成させる予定である。
酸性極限環境下に生育できる微生物の耐酸性機能の解析

1. cytochrome coxidaseの精製:菌体を破砕して得られた無細胞抽出液を遠心分画して細胞膜画分を調製した。活性は還元型cytochrorme cの酸化による吸光度の減少速度の測定から求めた。細胞膜に結合した状態における酵素の性質を検討した。反応の最適pHは5.O、最適温度は35°Cであった。またpH4.0で安定であった。酵素を細胞膜画分からTriton X-100を用いて可溶化し、等電点電気泳動し活性染色して本酵素の等電点が5.5であることを見出した。粗酵素溶液をTriton X-100存在下でCM-celluloseおよびSephacryl S-200カラムクロマトグラフィーにより精製を行った。電気泳動により純度検定を行ったところ、2本の蛋白バンドが検出され、完全精製できなかった。1.cytochrome coxidaseの精製:チオ硫酸を基質として培養した菌体を破砕し破砕液を遠心分離して無細胞抽出液を調製した。活性は還元型cytochrome cの酸化による吸光度の減少速度の測定から求めた。無細胞抽出液を超遠心分離により細胞分画をしたところ、本酵素は細胞膜に局在する膜酵素であることがわかった。反応の最適pHは3.54.0であることがわかった。耐酸性でない菌の最適pHが6であるのに対し、本菌の最適pHは耐酸性菌T.ferrooxidansの最適pH(3.5)と一致した。またpH5.0の酸性条件下で安定であった。これらの結果より本菌のcytochrome c oxidaseは耐酸性に関係していると考えられた。酵素を細胞膜画分からTriton X-100を用いて可溶化し、Triton X-100存在下でDEAE-SepharoseおよびSepharoseカラムクロマトグラフィーにより精製を試みた。その結果、完全な精製標品が得られず今後さらに検討することが必要である。今後、本菌の耐酸性に関係する膜結合型cytochrome c oxidaseおよびcytochrome cの性質を明らかにし、本菌の耐酸性機構を解明したいと考えている。反応の最適pHは5.0、最適温度は35°Cであった。今後、cytochrome coxidaseおよびcytochrome cの性質を明らかにし、本菌の耐酸性機構を解明したいと考えている。
Simian viras40ウィルスエンハンサーの活性調節機構

多くの細胞種で働くSimian viras40(SV40)のエンハンサーは、少くとも8個の構成要素(モティフ)からなり、それぞれのモティフに特異的なtras-acting factorが結合して、エンハンサー活性を媒介している。このSV40エンハンサーの活性調節機構を明らかにすることを目的に、それぞれのモティフの細胞特異性及びモティフ間の協調作用を調べた。まずSV40エンハンサー全体にわたる3塩基連続したmutantを用いて、それぞれのモティフのエンハンサー活性に体する寄与を、ヒトHeha細胞、マウスplasmacyfoma細胞、未分化及びレチノイン酸で分化誘導処理したマウスembryonal carcinona細胞F9中で調べた。その結果、あるモティフの特定の細胞中での活性は、invitroで調べられた、そのモティフに選択的に結合する因子が存在するか否かとよく相関していた。次に、SV40エンハンサーのモティフ(GTII-C、GT-I、Sph-II、Sph-I、octamer)のオリゴマーを作成し、それらのエンハンサーとしての活性を、上記4種の細胞中で調べた。その結果、これら合成したエンハンサーの細胞特異性はそれぞれのモティフの細胞特異性と一致した。また、これらモティフは、(1)モティフの近接したtanclem repeatをオリゴマーとすればエンハンサーとしての活性をもつもの(GT-IIC、Sph)、(2)モティフの近接したtanclem repeatをオリゴマーとしてもエンハンサーとしての活性はないが、他のモティフと協調的に作用して活性をもつもの(GT-I)、(3)モティフの1コピーをオリゴマーにしただけでエンハンサーとしての活性をもつもの(octamer)、の3つのタイプに分類された。薬用冷蔵ショーケースは細胞培地保存に用いた。
動的逆最適化手法の開発と実システム上での検証

この研究では、逆最適化に関する最適性条件を表現するニューラルネットワーク構造を提案し、2点到達運動の時系列データに内在する意思決定者の評価基準を見出すために、実データを用いて様々な解釈方法を確立した。その中で離散時間2次形制約条件の生成法により、所与の時系列データの時空間特徴を表現可能な数値モデルを獲得することができた。数値モデルの生成には、時系列データに運動指令のノイズが含まれているため、時間ステップ上のバラツキが生じる。この影響を抑えるため各時系列データに対して平均データ長に合わせてデータ補間を行う必要がある。従って、得られた数値モデルを逆最適化問題を解く際の制約条件として用いる。時系列データに対して離散化した静的逆最適化問題の解法を適用することによりそれを最適とする評価関数を推定することを確認した。このことは、ニューラルネットワークの学習を通じて2点到達運動の時系列データを最適とする評価関数を推定できる。これにより、腕のキネマディックな特徴を解釈する各規範モデルに対して分析可能であると判明した。ただし、離散化した静的逆最適化問題の解法と動的逆最適化問題の解法との相違点については、さらに検討する必要がある。第一段階では、計算機実験を通して、既に提案したLQレギュレータ問題に関する動的逆最適化の解法の有効性を実システムである倒立振子系の数値モデルを用いて検証した。これにより、4次元の制御対象の場合、学習により観測時系列から対応する評価関数を正しく推定できることを確認した。この際、同時に推定するリカッチ方程式の解である行列の初期値は真の行列にほど遠くなると、学習により正しい推定結果が得られないとの問題点があった。これに対して、試行錯誤的な探索手法により、推定精度の改善を図ることが考えられる。第二段階では、理論的に追従問題の動的逆最適化に関する最適性条件を明らかにし、これのニューラルネットワーク構造での表現法を確立した。第三段階では、計算機実験において2次元の制御対象を用い、ある目標時系列と観測時系列が与えられた場合、この観測時系列に対応する評価関数をニューラルネットワークの学習により推定した。ニューラルネットワークの構造には時系列伝達のフォーワード部分が存在するため、第一段階での状況に比べニューラルネットワークの学習がやや困難となる。この問題を克服するため、評価関数の推定は部分的、段階的に分けることにより行われた。第四段階では、実世界への適用のため、ノイズに汚された実観測時系列(2次元の制御系)が与えられた場合、対応する評価関数のパラメータを既に提案した緩和的な学習法により推定する。これにより、評価関数の構造を決定することができると検討した。第一段階では、既に検討した追従問題の動的逆最適化を解くニューラルネットワークの手法を用いて4次元の倒立振子系の制御対象に対してある目標時系列と観測時系列が与えられた場合の計算機実験を行った。ニューラルネットワークの学習により所与の観測時系列に対応する評価関数を平均自乗誤差10^<-12>以下の精度で推定できることを確認した。その際、問題点としてリカッチ方程式の解である行列の初期値は真の行列にほど遠く与えられる(例えば、最大固有値の15%以上の差)と、十分な学習を行っても正しい評価関数の結果に収束しない問題が存在する。これに対して、試行錯誤的な探索手法により、推定精度の向上を図る必要がある。第二段階では、ノイズに汚された実観測時系列が与えられた場合、対応する評価関数の構造を既に提案した統計的な検定手法により決定できることを確認した。ただ評価関数の評価パラメータ数が多くなると、評価係数の相関あるため、分散的な評価関数の構造が得られる可能性が大となる。より簡単な評価関数を得るには、擬似対角化学習の導入が必要であると考えられる。第三段階では、動画像処理システムの実験において、得られた2点到達運動の時系列データにより、動的逆最適化問題における制約条件と相当する時間離散的数値モデルの近似的な生成法を提案した。この統計的な手法により、所与のデータに内在する時間離散的な評価基準を推定する方法を検討した。そこで、時系列データ解釈の近似性を無くするため、時系列データから運動制御系の数値モデルの推定が必要だと思われる。

第一段階では、動画像処理システムの実験から得た水平面内の2点到達運動の時系列データに対して、提案した離散時間2次形制約条件の生成法を適用することにより、2点到達運動の時系列データの時空間特徴を表現可能な数値モデルを獲得することができた。その際、数値モデルを生成する問題点として、時系列データに運動指令のノイズが含まれているため、時間ステップ上のバラツキを抑えるには各々の時系列データに対して平均データ長に合わせてデータ補間を行う必要があり、また、部分データ集合を構築するパラメータの決定も必要であると思われる。第二段階では、得られた数値モデルを逆最適化問題を解く際の制約条件とする。この場合、時系列データに対して離散化した静的逆最適化問題の解法を適用することによりそれを最適とする評価関数を推定することができる。このことは、ニューラルネットワークの学習を通じて2点到達運動の時系列データを最適とする評価関数を推定し、結果を確認した。これにより、腕のキネマディックな特徴を解釈する各規範モデルに対して分析可能であると判明した。動的逆最適化手法の開発およびその検証に関する研究は、今後とともにますます重要性を増すことと予想されるので、本研究の結果がこの分野に関心を持つ研究者の参考になれば幸いである。
誘導性転写調節因子IκB-ζによる遺伝子特異的な発現制御

研究代表者が以前同定した新規因子IκB-ζは、NF-κBと相互作用する核タンパク質であるが、これまでに、この分子が一群のNF-κB標的遺伝子の発現に必須であることを報告している。本研究では、IκB-ζの欠損マウス由来の細胞および、IκB-ζの発現を亜鉛イオンの添加で人為的に誘導できるようにデザインした細胞を用いて、IκB-ζの作用機序の解明を試みた。その結果、IκB-ζが、標的遺伝子のプロモーター領域へのNF-κBの結合に必要であることなどを明らかにすることができた。細胞外からの刺激に伴う遺伝子の発現誘導は、必要な分子を新規に産生する極めて合理的な応答であり、生命の恒常性維持に必須の役割を果たしている。例えば、微生物感染等に応答した炎症性遺伝子の発現は、宿主の防御にとって極めて重要である。炎症性遺伝子の発現において中心的な役割を果たしているのが、活性誘導型の転写因子NF-κBである。我々は、ノックアウトマウスを用いた解析などから、以前独自に同定した核内分子IκB-ζが一群のNF-KBの標的遺伝子の発現において必須の役割を果たしていることを明らかにしてきた。IκKB-ζの発現が炎症性刺激に伴ってNF-κBを介して誘導されることから、NF-κBとIκB-ζは、フィードフォワードループを形成して標的遺伝子の発現を調節しているものと考えられる。本研究では、炎症性刺激とは独立にIκB-ζを発現誘導する細胞株を構築し、標的遺伝子の発現におけるNF-κBとIκB-ζの役割の解明を試みた。その結果、1)標的遺伝子の発現におけるタンパク質の新規合成の必要性はIκB-ζの発現によって説明できること、2)NF-κBの活性化が実際に標的遺伝子の発現に必要であること、3)NF-κB p65サブユニットやC/EBPタンパク質が標的遺伝子の発現に関わっていることは以前から知られていたが、これらの転写因子が標的プロモーターへ結合するのにIκB-ζが必要であること、などを明らかにすることに成功した(Yamazaki et al J. Biol. Chem. (2008))。最近、IκB-ζの標的遺伝子の一つであるLipocalin-2の発現が、グルココルチコイドの刺激によって誘導されることが他の研究グループから報告された。我々は、炎症性刺激とグルココルチコイドの共刺激によってLipocalin-2の相乗的な発現誘導が惹起されることを明らかにし、この応答におけるIκB-ζの役割と、この相乗効果を生じる分子機構を明らかにしている(投稿準備中)。NF-κBは、多くの炎症性遺伝子の発現誘導に関わる転写因子であり、転写活性化ドメインを持つp65サブユニットとそれを欠くp50サブユニットからなるヘテロダイマーが主要な役割を果たす。筆者が以前同定したIκB-ζは、核内でp50と選択的に結合するNF-κBの調節因子である。昨年度、筆者は、IκB-ζが標的遺伝子のプロモーター領域のクロマチン構造を変換しp65を接近可能にする過程に必要であることを示した。今年度は、このクロマチン構造変換におけるIκB-ζとp50の役割を明らかにすることを目的に本研究課題に取り組んだ。まず、p50マウスから骨髄由来マクロファージや胎児繊維芽細胞を調製し、これらをリポ多糖(LPS)で刺激した際の遺伝子発現を野生型マウスと比較した。その結果、検討したほとんどのIκB-ζ依存性遺伝子の発現がp50欠損細胞で障害されていた。IκB-ζとp50が共通の遺伝子を標的とすることは、これらが同一のステップに関与することを強く示唆している。また、最近我々は、IκB-ζ依存性遺伝子の一つであるLipocalin-2の発現は、LPSとデギサメサゾン(Dex)で同時に刺激すると相乗的に誘導されることを明らかにしている。p50の欠損細胞を用いた解析から、この相乗的なLipocalin-2の発現にもp50が必要であることが判明した。クロマチン免疫沈降法(ChIP)による解析の結果、p65が刺激依存的に標的プロモーターに呼び込まれるのとは対照的に、未刺激の細胞内でもp50はすでに相当量プロモーターと結合していることが明らかになった。プロモーター上に存在しているp50に発現誘導されたIκB-ζが結合することによりクロマチンの構造変換が引き起こされるものと予想される。研究代表者らが以前同定した核タンパク質IκB-ζは、発現誘導型のNF-κB調節因子である。ノックアウトマウスの解析などから、IκB-

ζが、リボ多糖(LPS)刺激に伴う抗菌タンパク質Lipocalin-2や顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)などの発現に不可欠であることをこれまでに明らかにしてきている。これらをコードする遺伝子のプロモーターは、LPS刺激時にNF-κBに対してaccessibleな状態へと変換されるが、IκB-ζはその変換ステップに必要とされる。昨年度までに研究代表者は、LPSによるLipocalin-2遺伝子(Lcn2)の発現が、合成グルココルチコイドであるデキサメサゾン(Dex)の存在下で増強されることを示した。本年度は、LPSとDexによって相乗的に発現が増強されるLcn2以外の遺伝子を同定し、その発現誘導に関わるシスエレメントを決定するとともに、それらの発現におけるIκB-ζの必要性を明らかにした。さらに、クロマチン免疫沈降解析により、NF-κBとグルココルチコイド受容体(GR)のプロモーター結合を検討したところ、LPSとDex刺激によりこれらの転写因子のプロモーター結合が協調的に誘導されることが判明した。抗炎症効果を示すグルココルチコイドによるLipocalin-2などの発現増強は、炎症に起因する病態のリスクを避けつつ微生物感染に対する抗菌活性を維持する上で重要であると考えられる。