hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
予期的行為の相互参照を通じた介護場面におけるロボットの依頼理解

高齢化社会をむかえ介護が大きな問題になってきている。介護を受ける高齢者や身体の不自由な方は、IT機器の操作にも困難を覚える場合が多い。機器の操作というのは、基本的には機器にしてもらいたいことを伝える依頼である。一方、介護場面においては介護者に対して、あまり言葉を用いなくても依頼ができているように思われる。これまでの介護施設での観察により、介護場面ではことば以外の行動で意図を伝達する場合が多いことを確認している。ただし、その伝達は介護者が被介護者の行動を見るという一方的なものではなく、介護者と被介護者による協同的なもの、すなわち双方の予期的な調整行為の相互参照によることがわかってきた。本研究では、このような人間同士の円滑な依頼の伝達法を実際の高齢者介護施設における調査により明らかにし、そこで得られた知見をもとにロボットシステムを開発する。そして、このようなロボットに対して人間がどのように反応するか検討し、このような協同的な作業が人間とロボットの間でも有効かどうかを明らかにする。昨年度に行った高齢者介護施設での依頼の開始場面の分析から、高齢者から依頼のしやすいロボットを実現するためには、高齢者の非言語行動を認識するとともに、それに応じて非言語行動により対応可能性や受け手性を示さなければならないことがわかった。そこで、これらの行動を示すことのできる基礎実験用ロボットを開発した。そして、被験者を用いた実験で、このような行動を示すロボットが人間に親近感や安心感を与えることを明らかにした。その結果に基づき、実際の高齢者介護施設で評価実験の行えるロボットを設計した。そのロボットについては、現在、製作を進めている途中である。今後、このロボットを完成し、実際の介護施設で実験を行う予定である。本課題では、高齢者の意図がすぐわかる使いやすい介護ロボットのインタフェースの実現を目指して研究している。本課題では、はじめに介護施設での高齢者と介護士の間の相互行為を社会学の会話分析・相互行為分析の手法で調べ、その知見に基づいてロボットを開発し、最後にそのロボットと人間の間の相互行為を再度社会学の方法で分析して評価するという3段階のアプローチで研究を進めている。本年度は、依頼の開始の部分に重点を置いて研究を行った。日本の高齢者介護施設では、一般に、一部屋に複数の高齢者と介護者がいて、どの介護者がどの高齢者を担当するかが決まっていないことが多い。そこで、実際に依頼をする際には、まず、依頼をしたい高齢者とそれに応える介護者のペアができなければならない。そのために高齢者施設で、訪問者の依頼場面に焦点をあわせたビデオ撮影を行った。ビデオデータの分析の結果、基本的な依頼開始は次のように行われることがわかった。まず、介護士があたりを見回すなどして、サービスを提供可能な状態であることを他者に示す働きをする(availabilityの表示)。このような介護士を見つけると、依頼をしたい高齢者は介護士が自分の方を向くときに合わせて目を介護士に向ける。互いに向き合った瞬間、介護士は高齢者と目を合わせ、高齢者の信号を受け取れる状態であることを示す(recipiencyの表示)。そして、最終的に声や手をあげるなどの動作で確認をする。この分析に基づき、カメラ画像から周囲の人の顔を検出し、その顔の方向で動きを止めながら頭部を動かし、見回している感じを示す(availabilityの表示)ロボットを開発した。人の顔が存在する方向で頭部の動きを止めたとき、その顔が正面を向くのを認識すると、頭部をその方向で止め、recipiencyの表示としている。
地方における空き家等転貸事業の成立要件に関する基礎的研究

本研究は、空き家等利活用策の一つと目される空き家等転貸事業(以下、転貸事業)の実態と成立要件について、空き家等の利活用が過酷な地域での実地調査とアクションリサーチによる実証実験をもとに明らかにすることを目的とする。具体的には、それぞれ事業環境が異なる地域を題材に、空き家等と利用者を結びつける「中間組織」に着目し、中間組織による転貸事業の成立要件を、1事業を実施する地域と中間組織の性質、2経営資源である空き家等の調達方法、3顧客である空き家等利用者の創出方法、4空き家等と空き家等利用者をマッチングさせる事業方法、を設定した上で地域への実地調査と実証実験から導出する。
肺リンパ系と各種肺疾患の発生および進展との関連性に関する基礎的ならびに臨床的研究

肺リンパ系と各種肺疾患の発表および進展との関連性に関する基礎的,臨床的な研究の成果は以下の通りである.(1)肺リンパ系について・・・ひと胎児肺での研究で,従来の岡田の報告に追加すべき所見はなく,肺内リンパ管の分布,リンパ流の系統が再確認された.輸出リンパ流として,上行性リンパ経路に加えて,下行性リンパ経路の重要性を指摘し,腹腔内リンパ節への炭粉沈着や肺癌の転移を明確にした.(3)肺癌の腹腔内リンパ節転移に対する積極的外科療法を提唱した.胸骨正中切開による反対側縦隔リンパ節の郭清及び開胸・開腹術併用による腹腔内リンパ節の郭清を広範郭清術として臨床的に適応した.(4)経リンパ行性制癌剤投与・・・開胸手術下に(a)肺胸膜リンパ管(b)分岐部リンパ節からアドリアマイシン溶液を注入投与し,癌転移リンパ節にも制癌剤を証明し,微小転移巣に対する有効制を示した.また長期停留制剤型としてアクラシノマイシン含有ポリ乳酸マイクロフェアーを新しく開発した.(5)実験的肺移植におけるリンパ組織の反応・・・近交系ラットを用いて,同系移植,異系移植を行い,肺および免疫系組織のリンパ球サブセットの変動を検索した.その結果,末梢血,気管支肺胞洗浄液中のリンパ球サブセットの変動は,移植肺における細胞反応を反映しており,これらを追跡することにより,拒絶反応の早期診断が可能であることを示した.肺リンパ系と各種肺疾患の発表および進展との関連性に関する基礎的,臨床的な研究の成果は以下の通りである.(1)肺リンパ系について・・・ひと胎児肺での研究で,従来の岡田の報告に追加すべき所見はなく,肺内リンパ管の分布,リンパ流の系統が再確認された.輸出リンパ流として,上行性リンパ経路に加えて,下行性リンパ経路の重要性を指摘し,腹腔内リンパ節への炭粉沈着や肺癌の転移を明確にした.(3)肺癌の腹腔内リンパ節転移に対する積極的外科療法を提唱した.胸骨正中切開による反対側縦隔リンパ節の郭清及び開胸・開腹術併用による腹腔内リンパ節の郭清を広範郭清術として臨床的に適応した.(4)経リンパ行性制癌剤投与・・・開胸手術下に(a)肺胸膜リンパ管(b)分岐部リンパ節からアドリアマイシン溶液を注入投与し,癌転移リンパ節にも制癌剤を証明し,微小転移巣に対する有効制を示した.また長期停留制剤型としてアクラシノマイシン含有ポリ乳酸マイクロフェアーを新しく開発した.(5)実験的肺移植におけるリンパ組織の反応・・・近交系ラットを用いて,同系移植,異系移植を行い,肺および免疫系組織のリンパ球サブセットの変動を検索した.その結果,末梢血,気管支肺胞洗浄液中のリンパ球サブセットの変動は,移植肺における細胞反応を反映しており,これらを追跡することにより,拒絶反応の早期診断が可能であることを示した.ヒトの肺内における肺内リンパ管および輸出リンパ管の分布ならびに走行に関して詳細な解剖学的検索を行ない。その大要を明らかにした。それらの中で、【◯!1】下肺葉底区内側からの輸出リンパがきわめて高率に腹腔内に入り、胃噴門部および膵臓周囲部のリンパ節に注ぐことを明らかにしたこと、【◯!2】心臓の輸出リンパと肺のそれとは気管分岐部付近で合流することを確かめたこと、【◯!3】反対側縦隔リンパ節への吻合路を詳細に検討したこと、などは臨床的にも重要な意義を有するものといえる。肺癌はしばしば反対側縦隔リンパ節に転移をきたし、これが肺癌治療の隘路になっているので、経リンパ行性に制癌剤を投与し、これを反対側まで波及させる方法の開発を試みた。使用薬剤はアドリアマイシンで、開胸手術時にこれを肺胸腔下リンパ管から注入するとともに気管分岐部リンパ節に注入して反対側リンパ系に流入させる方法である。並行して行なっている動物実験によれば、癌転移がみられるリンパ節にも制癌剤は到達し、また制癌剤の剤型としてはリポゾームのように局所停留性の高いものが好ましいことが判明した。CT像などによって、術前からすでに反対側縦隔リンパ節への転移が予想されている肺癌症例に対しては、制癌剤注入法よりもさらに積極的な治療法が必要である。この点を考慮し、胸骨正中切開、両側開胸による縦隔リンパ節郭清法についても検討した。リンパ節およびリンパ組織の免疫学的関与に関しては、2方向の動物実験を行なった。一つはわれわれが開発したウサギ浅腹壁リンパ管を用いる実験モデルにより移植癌のリンパ行性転移に対する免疫の効果をみるものである。他の一つは、ラット肺移植で、移植後最も早期に、しかも激しい拒絶反応を呈する気管支推伴リンパ組織(BALT)の動態を検討し、拒絶反応の細胞学的早期診断法を開発するものである。1)肺の輪出リンパ流とこれを考慮しての肺癌手術術式の検討:肺の所属リンパ節が縦隔の両側に亘っていることから、これらの郭清法として胸骨切開下に肺切除術とともに両側縦隔リンパ節郭清法を積極的に適応することにした。また、肺から腹腔内に至る下行リンパ路が恒常的に見出されることから、下肺葉原発の1部の肺癌に対しては、開胸開腹下に肺葉切除とともに腹腔内リンパ節郭清を行なう手術術式を考案し、臨床的に施行した。

2)経リンンパ性制癌剤投与法の開発:家兎のリンパ管内に選択的に薬剤を注入する実験系を確立すると共に、リンパ節内の停留性にすぐれた剤型の制癌剤を用いて経リンパ性療法の開発を試みた。試用した制癌剤はアクラシノマイシン含有ポリ乳酸マイクロスフェアおよびポゾーム封入アドリアマイシンで、いずれも制癌剤単独投与に比べてはるかに良好な停留性がみられた。3)気管支髄伴リンパ組識BALTの構造と機能とに関する研究:組識化学的ならびに電顕的観察にもとずき、BALTの気道内防禦反応における役割を検討した。その結果、BALTは気道内に侵入した抗原情報をリンパ系に伝達する門戸であり、またこれに対してリンパ球の旺盛な活性化がみられることを明らかにした。4)肺移植における肺リンパ系の反応に関する研究:ラット肺の移植実験において、BALTの組織学的ならびに免疫組織学的変化を経時的に観察し、同組織が移植免疫反応において重要な役割を演ずることを明らかにした。とくに、BALT内のTリンパ球サブセットの変動と血中のそれとが平行することが判明したので、この現象を利用して早期拒絶反応の診断法を開発すべく努力している。
Reidemeister torsionに関するJohnson理論の深化

Reidemeister torsionは1930年代に定義された多様体とその基本群の線型表現の組に対する位相不変量である。線型表現に依存して値は一般には変化するが、共役な表現に対して値は変わらないので、その多様体の基本群の線型表現の共役類全体に対応する指標多様体上の関数とみなすことができる。1980年代後半にDennis Johnsonが、Casson不変量との関係、あるいは2行2列で行列式が1である行列全体であるSL(2;C)への表現の場合の公式など、様々な研究を行なった。これらが本研究の出発点である。本年度はまずAnh Tran氏、森藤孝之氏と共同でトーラス絡み目の指標多様体の構造について研究を行なった。これは古典的によく知られているトーラス結び目の場合の結果を踏まえた一般化である。またトーラス絡み目の指標多様体の構造を調べた上で、Reidemeister torsionやtwisted Alexander多項式の振る舞いについて研究を行なった。論文はarxiv.orgで公開をしている。また、spliceと呼ばれる2つの結び目からhomology 3球面を作る操作がある。これはそれぞれのmeridianとlongitudeを入れ替えて張り合わせるものである。このspliceで得られる多様体の指標多様体は必ず次元をもち、かつ孤立した点は存在しない。したがってこのspliceにおいてReidemeister torsionを考えた場合、値は無限個の可能性がありうる。これに関して野崎雄太氏との共同研究で、2橋結び目を含むある結び目のクラスでspliceをした場合Reidemeister torisonの値は有限個になることを証明をした。論文はこちらもarxiv.orgで公開をしている。3次元多様体、特にホモロジー3球面に対して、その基本群のSL(2;C)-既約表現、それぞれに対応する複素数値位相不変量であるReidemeister torsionと、それらを零点に持つ多項式の具体例や性質に関する研究を行った。特に、先行研究を踏まえてSeifertファイバー空間の中で、特異ファイバーが3本であるBrieskornホモロジー球面の基本群のSL(2;C)-表現に関するReidemeister torsionを零点に持つ多項式に関して性質について研究を行った。このようなBrieskornホモロジー球面は自然数の3つ組(p,q,r)で記述される。与えられた2つのBireskornホモロジー球面に対してこの自然数の3つ組がある関係:(p,q,kr)と(p,q,r)のように2つは一致し、どれかがもう一つの約数になっている場合、これらの基本群の間には(p,q,kr)から(p,q,r)の向きに全射準同型写像が存在することが知られている。先行研究により、一般のBreiskornホモロジー球面の具体的なSL(2;C)-既約表現の表示とそれに対応するReidemeister torsionの値を書き下す公式は得られている。この公式を用いることにより、この基本群の間に全射準同型写像が存在する2つのBrieskornホモロジー球面に関して、Reidemeister torsionの値を零点に持つ多項式の間には可除性が存在することがわかった。すなわち、(p,q,kr)に対応する多項式は可約であり、(p,q,r)に対応する多項式を必ず因子として持つことが証明できた。以下のような方向で研究は進んでおり、全体としては、概ね順調に進んでいると評価している。1. Bireskornホモロジー球面の基本群の間に全射準同型写像が存在する場合において、それら2つの多様体のReidemeister torsionを零点に持つ多項式の可除性に関する考察が進んだ。2.特異ファイバーが3本であるBrieskornホモロジー球面の場合の考察は、特異ファイバーが4本以上の一般のSeifertファイバーホモロジー球面の場合への一般化が期待出来る。3.この可除性はAlexander多項式に関して成り立つ性質である。Alexander多項式、あるいはねじれAlexander多項式はReidemeister torsionと密接に関係しているので、この可除性のみならず、さらなる広がりが期待出来る。4.その他現在3次元球面内の2つの結び目に関するsplicingの場合において,両方がトーラス結び目の場合、あるいは両方が8の字結び目の場合に関する研究が進んでいる。1980年代にDennis Johnsonにより提唱された3次元多様体のSL(2;C)-表現のReidemeister torsion、およびそれらを零点にもつtorsion多項式について研究を続けている。前年度までにBrieskornホモロジー球面の場合や8の字結び目をDehn手術して得られるホモロジー球面の場合の具体的な値を表す公式やTchebychev多項式を用いたtorsion多項式を表す公式について研究を進めてきた。当該年度においてはそれらから引き続き以下の事柄について研究を進めた。1。トーラス結び目や8の字結び目からスプライスと呼ばれる操作から得られるホモロジー球面の場合に、取り得るReidemeister torsionの値は有限個であることを証明した。2。Brieskornホモロジー球面に限った場合にこれらが完全な不変量であることを証明した。2に関しては、より具体的には以下のような主張である。(p,q,r), (p',q',r')の2つの互いに素な整数の組で与えられるBrieskornホモロジー球面に対して、もしもSL(2;C)-表現のReidemeister torsionの値の集合が一致しているならば, (p,q,r)=(p',q',r')が成立する。ここで、torsion多項式が一致をすると零点であるReidemeister torsionの値が一致をすることに注意する。

この証明はBrieskornホモロジー球面の既約表現のReidemeister torsionが三角関数を用いて具体的に書き下されていることから可能となる。加えて、Brieskornホモロジー球面や8の字結び目をDehn手術して得られるいくつかの具体例において、torsion多項式の定数項の値が本質的にSL(2;C)-Casson不変量と一致していることを確かめた。現在までに、SL(2;C)-表現の場合のReidemeister torsionの多項式に関しては、Briekornホモロジー球面の場合,あるいは8の字結び目に沿ったDehn手術で得られるホモロジー球面の場合から、さらにこれらを組み合わせたトーラス結び目や8の字結び目のスプライシングで得られる多様体などかなり具体的に計算は進んでいる。またtorsion多項式の定数項が本質的にSL(2;C)-Casson不変量と一致する例が見つかっている。また反例は今のところ見つかっていない。これに関しては当初においては予想されていなかった事実であり、新たな展開も予想できる状況になってきている。これらから総合的に判断しておおむね進捗状況は順調に進展していると考えている。Reidemeister torsionは1930年代に定義された多様体とその基本群の線型表現の組に対する位相不変量である。線型表現に依存して値は一般には変化するが、共役な表現に対して値は変わらないので、その多様体の基本群の線型表現の共役類全体に対応する指標多様体上の関数とみなすことができる。1980年代後半にDennis Johnsonが、Casson不変量との関係、あるいは2行2列で行列式が1である行列全体であるSL(2;C)への表現の場合の公式など、様々な研究を行なった。これらが本研究の出発点である。本年度はまずAnh Tran氏、森藤孝之氏と共同でトーラス絡み目の指標多様体の構造について研究を行なった。これは古典的によく知られているトーラス結び目の場合の結果を踏まえた一般化である。またトーラス絡み目の指標多様体の構造を調べた上で、Reidemeister torsionやtwisted Alexander多項式の振る舞いについて研究を行なった。論文はarxiv.orgで公開をしている。また、spliceと呼ばれる2つの結び目からhomology 3球面を作る操作がある。これはそれぞれのmeridianとlongitudeを入れ替えて張り合わせるものである。このspliceで得られる多様体の指標多様体は必ず次元をもち、かつ孤立した点は存在しない。したがってこのspliceにおいてReidemeister torsionを考えた場合、値は無限個の可能性がありうる。
多発性骨髄腫におけるメルファラン輸送を介した抗癌剤耐性機序の研究

当初骨髄腫細胞株KHM-11においてLAT1/4F2 heavy chain (4F2hc)の発現をsiRNAを用いて抑制する計画であったが、KHM-11においてはトランスフェクション試薬による細胞障害が強く効率の良いsiRNAの導入が困難であることが判明した。またsiRNAによる当該遺伝子の発現抑制効果は一過性であるため、薬剤に72時間暴露して評価を行うメルファランの薬剤感受性の検討においてはLAT1/4F2 heavy chain(4F2hc)の発現が薬剤暴露中に変化することが予想された。このため安定してLAT1/4F2heavy chain (4F2hc)に対するsiRNA効果が持続する系の確立が必要と考えられた。この問題に対しsiRNA発現ベクターを用いてLAT1/4F2 heavy chain(4F2hc)に対するsiRNAの持続的な発現を認めるクローンを作成中である。細胞株は当研究室においてこれまでにsiRNA発現ベクターのトランスフェクションの条件が確立している骨髄腫細胞株KMS-12PEおよびU266を用いることとした。siRNAによりCD98(4F2 heavy chain)が抑制されていると報告のある塩基配列(FEBS Lett. 2004 Nov 19;577(3);473-7)を元にオリゴを合成しsiRNAexpres pRNA-U6.1/Zeo(GeneScript Corporation)のBamH I, Hind IIIサイトにサブクローニンである。これにより安定してCD98(4F2 heavy chain)の発現の低下した細胞株を確立、メルファラン取り込み及び感受性の解析を行う予定である。骨髄腫細胞株KHM-11においてはトランスフェクション試薬による細胞障害が強く効率の良いsiRNAの導入が困難であることが判明しており、またsiRNAによる当該遺伝子の発現抑制効果は一過性であるため、薬剤に72時間暴露して評価を行うメルファランの薬剤感受性の検討においてはLAT1/4F2 heavy chain(4F2hc)の発現が薬剤暴露中に変化することが予想された。このため安定してLAT1/4F2heavy chain(4F2hc)に対するsiRNA効果が持続する系の確立が必要と考えられた。現在siRNA発現ベクターを用いてLAT1/4F2 heavy chain(4F2hc)に対するsiRNAの持続的な発現を認めるクローンを作成中である。siRNAによりCD98(4F2 heavy chain)が抑制されていると報告のある塩基配列(FEBS Lett. 2004 Nov19;577(3):473-7)を元にオリゴを合成しsiRNAexpression vector pRNA-U6.1/Zeo(GeneScript Corporation)のBamH I, Hind IIIサイトにサブクローニング中である。また骨髄腫細胞株KHM-11及びKHM-11EMSにおいてRT-PCRにより4F2 heavy chain, LAT1のcDNAを得ておりシークエンス解析中である。両遺伝子のプロモーター領域についてもシークエンス解析の予定である。
ヒト小脳抽出画分に含まれるβ蛋白重合抑制活性の解析とその精製・同定

ADと対照脳より大脳皮質を切り出し、それぞれの可溶性画分に合成Aβ1-42を等量加え、37°Cでインキュベートし、ECL法によるウェスタンブロットを行なった。Aβモノマーや高分子領域にスメア状パターンの動態より、AD脳におけるAβの分解活性の低下や重合活性の増加の可能性が示唆された。次にAβ分解活性を検討するために、その一つとして報告されているインスリン分解酵素(IDE)を測定した。AD脳、対照脳それぞれの可溶性画分中にI^<125>でラベルしたインスリンを加えてTCAによっても不溶化しない画分に回収される放射活性を測定したが、lDE活性は両者の間に有意差がなく、本酵素の減少がADの病態に深く関わっている可能性は低いものと考えられた。また、ヒト小脳抽出画分に元々含まれるAβの定量を行なったところ、小脳皮質、小脳血管ではいずれもAβ42がAβ40よりも多く、Aβの総量の少ないときは全長型のAβx-42の割合が低いことが明らかとなった。従って、小脳の主な老人斑である濔慢性老人斑では最も初期にはN末端の切断などを受けた分子種も含んだAβ1-42が沈着し、その後Aβの総量が増加するにつれて、Aβ1-42やAβ40も蓄積してくることが示された。また、小脳切片のコンゴーレッド染色にて重屈折性がみられないことより、小脳では重合して線維化する前のAβの沈着が主体であると考えられた。最後にヒト小脳抽出画分に含まれるAβ重合抑制活性の解析するために、凍結保存された正常ヒト剖検脳より小脳皮質を切りだし、細切後リン酸緩衝溶液にてホモジェナイズし、超遠心により上清を得た。また、一定量の合成Aβ1-42ペブチドやAβ1-40ペプチドを脱イオン水に溶解し、Aβ溶液とした。正常ヒト小脳皮質の抽出画分とAβ溶液をインキュベートし、小脳抽出画分中にAβの重合抑制活性が含まれることをThioflavin T(ThT)結合アッセイを用いて確認した。現在このAβ重合抑制活性を更に精製し、そのアミノ酸配列の同定を試みている。ヒト小脳抽出画分に含まれるβ蛋白(Aβ)重合抑制活性を解析する前段階として、まずアルツハイマー病(AD)と正常対照脳それぞれの大脳皮質の可溶性画分に合成Aβ1-42を加えてその重合および分解状態を比較した。まずADと対照脳より大脳皮質を切りだし、トリス生食緩衝液にてホモジェナイズし、100,000xgの遠心で得られた上清を可溶性画分とした。それぞれの可溶性画分に合成Aβ1-42を等量加え、37°Cで024時間インキュベートし、SDS-PAGE後抗Aβ抗体を用いてECL法によるウェスタンブロットをおこない、Aβの重合・分解状態をADと対照脳とで比較した。対照脳では12時間後から4kDaのAβは減少したが、AD脳では24時間後に初めて減少がみられることが多かった。

また、AD脳では時間の経過とともに高分子領域にスメア状に染色される傾向が対照脳におけるよりも目立ち、AD脳ではAβの重合が促進される可能性が示唆された。以上、AD脳抽出画分において対照脳に比して4kDaのAβの減少傾向が目立たないことや高分子スメアパターンが増加していることより、AD脳におけるAβの分解活性の低下や重合活性の増加の可能性が考えられた。ウェスタンブロット法ではAβの分解活性と重合活性を別々に解析することが困難であることが明らかとなったため、次に両者を分離して評価できる手法を用いた。まず、Aβ分解活性を検討するために、その一つとして報告されているインスリン分解酵素(IDE)を測定した。AD脳、対照脳それぞれの可溶性画分中にI^<125>でラベルしたインスリンを加えてTCAによっても不溶化しない画分に回収される放射活性を測定することによってIDEを定量したが、現在のところAD脳と対照脳の間でIDE活性の有意差は認められていない。Aβの重合活性に関しては、現在チオフラビンT法を用いて解析しつつある。ヒト小脳抽出画分に含まれるβ蛋白(Aβ)重合抑制活性を解析するには、当該画分と合成Aβペプチドをインキュベートし、その重合度をメルクマールにすることになる。従って、当該画分に元々含まれるAβの情報が必要となるため、本年度は小脳のAβの定量を行なった。ヒト小脳皮質を4倍量のトリス生食緩衝液(TBS)でホモジェナイズし、メッシュ(50μm)に通した。Flow-through画分は100,000Xgで15分遠心し、上清と沈渣に分離した。得られた沈渣に4倍量の99%蟻酸を加え、ホモジェナイズし、同様に遠心して上清を回収した。メッシュに残った小脳血管はTBSで洗浄後、99%蟻酸を加えてホモジェナイズし、遠心して上清を回収した。それぞれの上清に含まれるAβの分子種別の定量をサンドイッチELISAを用いて行なった。その結果、小脳皮質、小脳血管ではいずれもAβ42がAβ40よりも多く、また、Aβの総量の少ない時は、全長型のAβ1-42よりもN末端の切断などを受けた分子種も含んだAβ×-42が多いことが明らかとなった。以上より、小脳の主な老人斑である瀰漫性老人斑では最も初期にはAβx-42が沈着し、その後Aβの総量が増加するに従って、Aβ1-42やAβ40も蓄積してくることが明らかとなった。また、小脳血管においてもAβ分子種の沈着は同様の経過をたどったが、Aβの総量が多くなると、Aβ40の比率が瀰漫性老人斑の場合よりも増える傾向がみられた。以上の結果と、小脳切片のコンゴーレッド染色にて重屈折性が認められないことより、小脳では重合して線維化する前のAβの沈着が主体であることが確認できた。今後これらの小脳を用いてAβ重合抑制活性を解析する予定である。アルツハイマー病(Alzheimer disease;AD)脳に沈着するβ蛋白(amyloid βprotein; Aβ)は、モノマーではなく重合した状態で神経毒性を示すことが報告されており、如何にしてAβの重合が生じ、アミロイドとして沈着するかを明らかにすることは、ADの発症機序を解明する上で極めて重要である。一方、ヒト小脳皮質は大脳皮質と異なりAβの重合が生じにくく、ADにおいてすらAβ沈着のほとんどが非線維性の瀰漫性老人斑から成る。このことはヒト小脳皮質にはAβの重合を抑制する活性が含まれている可能性を示唆しており、この活性を解析・同定することは、ADの発症機序についての理解を深め、ひいてはADの治療法の開発にも結び付く可能性が高いと考えられる。本研究ではこのようなAβ重合抑制活性の解析とその精製・同定をその目的とした。凍結保存された正常ヒト剖検脳より小脳皮質を切りだし、細切後リン酸緩衝溶液にてホモジェナイズし、超遠心により、上清を得た。また、一定量の合成Aβ1-42ペプチドやAβ1-40ペプチドを脱イオン水に溶解し、Aβ溶液とした。
自律した理系研究者育成を目指す学習者オートノミー育成プログラムの開発と実践

本研究は、大学院進学率が高い理工系の大学生を対象として学習者オートノミー育成プログラムを実践することに加え、学部在学中に本プログラムを経験した理系大学院生の追跡調査を実施することにより、英語教育を通じて自律した理系研究者の育成を支援するための実践方法を提案することを目的としたものである。4カ年計画の初年度にあたる平成28年度は、現状の体制ですぐに研究に取り掛かれるよう、基礎的研究で収集したデータの分析から着手し、その結果をもとに現行のMILLA尺度(研究代表者が開発した学習者オートノミーを測定するための尺度)改良とパイロット版プログラムの開発・実施を行う計画であった。研究実施状況としては、英語学習に関するニーズ調査(研究代表者が所属する大学の農学部・工学部の学生を対象として、英語学習に関するニーズ調査を実施し、プログラム開始前の学生の英語学習状況、英語運用能力についての自己分析、将来の英語使用へのイメージ、自分にとって必要だと思う英語のスキル等について調査したもの)と、現行のMILLA尺度を用いたアンケート調査(改良前のMILLA尺度を用いたアンケート調査を実施し、本研究の対象である理工系学部学生の学習者オートノミーについてのデータを収集するとともに、MILLAについての学生からのフィードバックを収集したもの)という2種類の収集済みデータの分析を行い、MILLA尺度の改良点とパイロット版プログラムの開発について検討を行った。尺度については、項目は従来のまま維持することとし、媒体のみ従来の紙媒体からオンラインへと変更することで、回答およびデータ収集・管理をより容易に行えるようにした。プログラムについては、パイロット版を準備し、後期に授業時間の一部を用いて実施を行った。平成28年度に実施した研究内容については、今後論文および学会発表の形で報告できるよう準備を進める。
材料と構造を結ぶマルチスケール解析手法に関する研究

本研究の根幹に位置する均質化法は、設計物としての解析対象をマクロ構造物として、その物性を材料ミクロ領域で観察される構造の解析から得られる応答を得るための数学理論である。申請者は、この均質化理論を用いて非均質材料のマクロ的な等価物性を陽に求めずに「材料」と「構造」の2つの異なるスケール間の連成問題を解析するという全く新しいタイプの非線形マルチスケール解析技術を開発した。前年度は、対象を「弾塑性体からなる複合材料」に限定して、全体(マクロ)構造の材料応答をミクロスケールの弾塑性体としたときの解析そのものと置き換える一般的な数値解析アルゴリズムを提示した。これを受けて、本年度はこの解析法を他種非均質材料に拡張した。具体的には、(1)有限変形を伴う樹脂複合材料、(2)ミクロ的に離散体と見なされる材料についてのマルチスケール解析法について、定式化と解析プログラムを開発し、その適用性を検討した。特に(1)では、一般的な有限ひずみ問題の定式化から出発して幾何学的非線形性までも組み込んだマルチスケールモデリングを世界で初めて実現し、多くの数値解析例によって実用的なソフトウェアとしての実装の可能性を示唆した。また(2)では、ミクロ的に離散体ではあるがマクロ的には連続体と見なされる材料の代表格として地盤材料を想定して、幾つかの解析例を示し、手法としての汎用性を強調した。中でも、3軸試験シミュレーションは、マクロ構造の複雑な構成則を持ち込まなくても、地盤としての弾塑性材料挙動が再現できることを示した。本研究の根幹に位置する均質化理論は、設計物として解析対象となっている巨視的な構造物の物性として与えられるものを、この微視構造の解析から得られる応答の数学的な極限を取ることで導出するものである。この理論に関連した従来の研究は、周期的な微視構造を有する非均質材料の等価物性を求める一つの方法論として捉えるにとどまっていたが、申請者の本年度行った、「弾塑性体からなる複合材料」のための解析プログラム開発・検証とソフトウェア整備によって次の点が明らかになった。すなわち、構成される全体(マクロ)の物性(材料応答)をミクロスケールの弾塑性体としての力学現象の的確なモデル化を伴う解析そのものと置き換えることができる。加えて、そのような論理構造は、一般的な理論の枠組で議論されうる数値解析アルゴリズムを提供することができ、「ミクロ構造解析を構成関係」とみなす全く新しい手法の開発が可能となることを示唆している。換言すれば、非均質的材料のマクロ的な等価物性を陽に求めずに「材料」と「構造」の2つの異なるスケール間の連成問題を解析するという点で、既往のアプローチとは一線を画する解析技術が実現されうることが本研究で明らかになった。さらに、本年度は、弾塑性複合材料の解析ソフトウェアとしての解析精度および効率の面での検討も行い、次年度に行う予定の他種非均質材料への拡張作業のための準備が完了したと言える。
超好熱菌由来の高度耐熱性アルドラーゼの機能開発

我々は、超好熱菌で初めて2-デオキシリボース-5-リン酸アルドラーゼ(DERA)を見出し、有用性が非常に期待できる安定性の高い酵素であることを明らかにしている。超好熱アーキアPyrobaculum aerophilumおよび超好熱菌Thermotoga maritima由来のDERAが超好熱菌の生育温度よりはるかに低い温度において、産業利用に有用な3分子のアセトアルデヒド縮合反応を触媒することを明らかにした。産物は、高コレス・テロール血症治療薬のビルディングブロックとして利用できる。超好熱菌由来DERAによるこの物質の生産性は、同じ条件において大腸菌DERAと比較しても非常に高いことが明らかとなった。また、超好熱菌由来の両酵素が高濃度のアセトアルデヒドに対して非常に高い耐陸を持つことが判明した。これが、両酵素の高い生産性の原因と考えられる。一方、環境試料中から直接DNAを抽出し、DERA遺伝子保存領域を用いた縮重PCR法によりDERA遺伝子の部分配列を獲得することに成功している。この配列を既存の超好熱菌DERAの相当する配列とスワップさせ、ミュータントを作製し、産物であるキメラ酵素の性能を評価するシステムを作製した。これにより、微生物を培養することなく、直接環境中のDERA遺伝子部分配列を取得することが可能となった。さらに、好酸性好熱菌Sulfolobustokodaiiに見出した2種類のKDGアルドラーゼが、高い安定性を持つこと、また、本来の基質であるグルコン酸以外にも作用し、広い基質特異性を持つことを明らかにした。この内一つの酵素のX線構造解析に成功した。超好熱アーキアPyrobaculum aerophilum由来のDERAについてはX線結晶構造解析に成功し(PDB:1VCV)、さらに、本酵素が2-デオキシリボース-5-リン酸からグリセルアルデヒド-3-リン酸およびアセトアルデヒドを生産することを明らかにしている。本年度の研究により、本酵素と常温菌DERAとの構造比較を行い、サブユニット間の疎水性相互作用がその高度耐熱性に関与している可能性を明らかにした。また新たに、超好熱菌Thermotoga maritima由来のDERA遺伝子の大量生産系を確立し、産物の酵素化学的性質を明らかにした。P. aerophilumおよびT. maritima由来DERAのアルドール縮合反応の評価を行った結果、両酵素は超好熱菌の生育温度よりはるかに低い25°Cという温度において、産業利用に有用な非天然型化合物の合成反応を触媒することが明らかになった。両酵素の活性中心の構造情報から、この反応に必要と考えられるアミノ酸残基を推定した(投稿準備中)。現在、P. aerophilum DERAのmutantの機能解析を進めている。また、好酸性好熱菌Sulfolobustokodaiiのゲノム情報に基づき、DERA以外のアルドラーゼ(KDGアルドラーゼ:2種類)をコードする遺伝子を見出した。これらの大腸菌における発現系の構築に成功し、産物を精製後、基質特異性、反応のカイネティクス、安定性などの機能解析を行った。その結果、これらの酵素が高い安定性を持つこと、また、本来の基質であるグルコン酸以外にも作用し、広い基質特異性を持つことが判明した。これら2種類の酵素に関しては、現在、有用な縮合反応の解析を進めている。さらに結晶化を行い、良好な結晶が得られればX線構造解析を行う予定である。

本年度は、超好熱アーキアPyrobaculum aerophilumおよび超好熱菌Thermotoga maritima由来のDERAが超好熱菌の生育温度よりはるかに低い温度において、産業利用に有用な3分子のアセトアルデヒド縮合反応を触媒することを明らかにしている。産物は、高コレステロール血症治療薬のビルディングブロックとして利用できる。超好熱菌由来DERAによるこの物質の生産性は、同条件において大腸菌DERAと比較しても非常に高いことが明らかとなった。また、超好熱菌由来の両酵素が高濃度のアセトアルデヒドに対して非常に高い耐性を持つことが判明した。これが、両酵素の高い生産性の原因と考えられる(投稿中)。一方、環境試料中から直接DNAを抽出し、DERA遺伝子保存領域を用いた縮重PCR法によりDERA遺伝子の部分配列を獲得することに成功している。この配列を既存の超好熱菌DERAの相当する配列とスワップさせ、ミュータントを作製し、産物であるキメラ酵素の性能を評価するシステムを作製した。これにより、微生物を培養することなく、直接環境中のDERA遺伝子部分配列を取得することが可能となった。現在この手法を用いて、より生産性の高いDERAの取得を進めている。さらに、好酸性好熱菌Sulfolobustokodaiiに見出した2種類のKDGアルドラーゼが、高い安定性を持つこと、また、本来の基質であるグルコン酸以外にも作用し、広い基質特異性を持つことを明らかにしてきた。本年度は、この内一つの酵素の結晶化に成功した。X線構造解析を行った結果、分子置換法により良好な位相が得られたため、現在構造精密化を進めている。我々は、超好熱菌で初めて2-デオキシリボース-5-リン酸アルドラーゼ(DERA)を見出し、有用性が非常に期待できる安定性の高い酵素であることを明らかにしている。超好熱菌由来の酵素であるにもかかわらず、25°Cのような低温条件で、産業利用に有用な3分子のアセトアルデヒド縮合反応を触媒することを明らかにした。超好熱菌由来DERAによるこの物質の生産性は、同じ条件下において大腸菌DERAと比較しても非常に高いことが明らかとなった。また、環境試料中から直接DNAを抽出し、DERA遺伝子保存領域を用いた縮重PCR法によりDERA遺伝子の部分配列を獲得することに成功している。超好熱菌Thermotoga maritima由来のDERAとこの配列をスワップさせ、ミュータントを作製し、産物であるキメラ酵素がDERA活性を示すことを見出した。これにより、微生物を培養することなく、直接現境中のDERA遺伝子部分配列を取得することが可能となった。この内一つの酵素のX線構造解析に成功した。
ライデン大学所蔵シーボルト国絵図の地図史研究

オランダ、ライデン大学図書館にはシーボルトが収集した21鋪の手書き彩色の国絵図が所蔵されている。21鋪の国絵図を高精細画像で撮影し、国内の類似の国絵図と詳細に比較分析した結果、21鋪の基図は慶長図1鋪、寛永図6鋪、正保図と寛文図14鋪であることが明らかになった。対となる国絵図がある一方で、基図の作成年代も個々に異なる例が多く、シーボルトの手書き彩色国絵図の入手先は複数あったと想定される。オランダ、ライデン大学図書館にはシーボルトが持ち帰ったとされる古地図が所蔵されている。その多くは刊本であるが、手書きの地図も含まれ、手書きの国絵図は22点現存している。これらの国絵図と国内に現存する国絵図の関係を明らかにし、シーボルトがいずれの国絵図を模写したか、シーボルト国絵図の地図史的系譜を考察することを目的としている。今年度は初年度であり、ライデン大学図書館において次の調査を実施した。(1)手書きの国絵図22点について、シーボルトコレクションを示す印の確認、装丁、紙質・顔料など、詳細な原本調査を実施した。(2)22点中21点(1点は貸出中のため撮影不可)を可能な限り丁寧に写真撮影を行った。帰国後、これらの画像を整理し研究分担者ならびに協力者に画像を送り、個々の国絵図の内容を検討している。これまでのところ、以下の点が明らかになった。シーボルト国絵図は西日本の国絵図のみであり、当初は慶長・寛永・正保の国絵図と想定された。しかし、同じ正保図であっても、正保図以前の記載内容、寛文再提出図以後の記載内容を有する国絵図があることがわかり、個々に異なることが明らかになりつつある。次年度は国立区文書館松平本・中川本、伊能忠敬記念館本などと、詳細な比較研究を行っていく予定である。本年度は前年度にライデン大学図書館で撮影したシーボルト収集手書き国絵図20点(隠岐国絵図は貸出中のため未撮影)の分析(顕微鏡写真による色料推定を含む)を進め、近似する国絵図を所蔵する伊能忠敬収集国絵図模写本の原本調査を共同で実施した。さらに科研メンバーが個々に担当する国絵図について、国立公文書館所蔵の松平乗命旧蔵本・中川忠英旧蔵本、東北大学附属図書館狩野文庫本、京都府立総合資料館所蔵本など、国内に現存する近似の国絵図との比較研究を行った。また、色料の顕微鏡写真はファイルメーカーで整理し、その成果の一部は公表した。これまでの研究成果のうち、シーボルト収集手書き国絵図の年代推定がほぼ固まったものを示す。大和国絵図は4寸1里程度の正保図の縮写図、石見・佐渡・能登・山城国絵図もまた正保図系統と考えられる。一方、阿波・淡路国絵図は寛文度の国絵図の写本と考えられ、志摩国絵図は寛文・延宝期に幕府へ再提出された国絵図の2分の1程度め縮写図の写本である。これらの詳細は論文・研究発表によって公表した。他の国絵図についても近似本との比較分析中であり、次年度には成果が得られる予定である。ただし、現地で撮影したスナップ写真をもとにしており、文字判読が困難なものもあり、最終的成果は次年度の高精細写真撮影を待たねばならない。次年度実施予定めシーボルト収集手書き国絵図の高精細写真の撮影準備として、撮影場所・撮影時期・撮影業者などについて研究分担者およびライデン大学図書館貴重書コレクション担当者と打ち合わせを行い、ライデン大学図書館へ申請し、現在、国絵図貸出許可を待っている状態である。本年度はオランダ・ライデン大学図書館と交渉を続けてきた借用契約を結ぶことができ、シーボルト収集の手書き彩色の国絵図21点を日本に空輸し、21年10月に岡山大学附属図書館にて高精細画像による撮影を行うことができた。オランダでは十分な高精細画像の撮影ができないこともあり、日本の撮影技術を確認されたうえで、はじめて撮影のみの貸出が特別に許可された。ライデン大学図書館が借用条件とする湿度管理などの保管条件が整っている点で、岡山大学附属図書館に協力をいただいた。撮影期間中、山陽新聞(2009年10月28日)に撮影の意義が報じられた。一方、ライデン大学図書館には高精細画像一セットを提供するとともに、日蘭学術交流のために、研究成果をもとにした国絵図1鋪ずつの英文解説を提供することにした。英文解説を付した高精細画像はライデン大学図書館のホームページよりアップされる予定という。この高精細画像の撮影により、これまで短時間では判読できなかった文字記載なども判読することが可能になり、また分割撮影では分析が困難であった画像分析も可能となった。高精細画像による詳細な分析、ならびに国内に現存する国絵図との比較研究を行い、シーボルトが収集した手書き彩色国絵図21点の作成

年代ならびに表現上の特色を明らかにすることができた。シーボルト収集手書き彩色国絵図は、慶長・寛永・正保・寛文の各時期、すなわち17世紀に作成された江戸幕府撰国絵図の写本であることが確実となった。写本の時期と元図をすべて特定するまでには至らなかったが、いくつかの国絵図は17世紀末までの写本であり、きわめて類似する国絵図の存在も明らかになった。17世紀の幕府撰国絵図が幕府から大名へ、大名から他の大名へと写されていく例も見出され、今後さらに研究を深めることによって、シーボルトが手に入れるまでの「写されていく国絵図」の構造が解明できるであろう。
ラマン分光法による無機アモルファス材料のキャラクタリゼーション

本研究においては、無機材料のキャラクタリゼーションの方法の1つとしてのラマン法の有用性を追究した。まず、各種ドーパントを添加した光ファイバー用ガラス材料の振動スペクトルがラマン法により容易に得られることを示した。そして、ドーパントにより石英ガラスのスペクトルに対する影響が異なること、例えば、ドーパントが【B_2】【O_3】の場合には石英ガラスのバンドの波数や形状が著しく変化するが、フッ素の場合にはそのような変化は無いことを示し、【B_2】【O_3】とFではガラス構造への入り方が異ることを示唆した。また、光ファイバーについては、ファイバーの一方の端から励起レーザー光を入射させ、他方の端から出射してくる光を分光測光することにより10m1kmの光ファイバー内部のラマンスペクトルを得ることに成功した。そして、光ファイバーとその材料のスペクトルを比較し、ファイバーで新しいバンドが現われる場合には、それは、ファイバーの製造工程によるのではないかと考えた。次に、新しい機能性無機材料である窒化ホウ素を対象としてラマン法による研究を行った。これらの試料はすべて黒色の粉末試料であったが、KBr粉末で稀釈して錠剤に成型し、その錠剤を高速で回転させながら測定することによりラマンスペクトルを得ることができた。その結果、六方晶形,立方晶型,ウルツ鉱形の試料がそれぞれ特異的なラマンスペクトルを与えることが実証された。とくに、ウルツ鉱形の試料の場合、ラマンでは全く信号が現われず、赤外法では2本のバンドが観測され、完全に交互禁制律が成立していた。この事は、この試料の構造に関する重要な情報を与え得る。さらに、現有のラマンの装置に工夫して顕微ラマン測定装置を装着し、顕微ラマンの測定ができるようにした。これにより、光ファイバーの測定感度は著しく増大した。それと共に、測定している場所を明確にすることができるようになったことは重要である。
植物の澱粉粒分解に対する新しい理論の構築と応用研究

本研究の目的は、植物α-グルコシダーゼが示すデンプン粒分解の分子機構を究明し「当該酵素が本分解系の鍵酵素である」の理論を確立することであり、以下の成果が得られた。(1)植物酵素がデンプン粒の吸着・分解現象を示し、分解系の鍵酵素になることが示唆された。(2)テンサイ酵素が長鎖基質に高い作用を示す機構を立体構造や阻害剤を用いた解析から明らかにした。(3)イネ酵素のデンプン粒吸着・分解に関わる構造因子を解明した。(4)植物β-アミラーゼとα-グルコシダーゼが相乗的にデンプン粒を分解することを究明した。植物の澱粉粒(生澱粉)分解系の鍵酵素は、生化学の教科書にあるようにα-アミラーゼと信じられている。その理由は、本酵素が澱粉粒に吸着し分解するためである。一方、我々はイネのα-グルコシダーゼ(AGと略)も澱粉粒に吸着・分解する現象を見出し、『AGも鍵酵素である』可能性を得た。本研究の目的は、植物AGが示す澱粉粒分解の機構を究明し、本分解系の鍵酵素であることの理論確立と応用研究への発展である。1.吸着・分解現象の植物AGへの一般化:一般化を図るためイネ以外の植物AG(工芸作物や穀類由来の3酵素)を精製し、吸着・分解現象を確認した。さらなる一般化のため微生物AG(糸状菌と酵母)の精製を行っており、これらの吸着・分解を測定する。2.テンサイAGの長鎖基質の認識:5糖10糖のアカビオシン・オリゴ糖(拮抗阻害剤)を酵素合成した。長鎖基質の認識サイトの決定を目的としたテンサイAGとの複合体結晶の作製に成功した。X線構造解析から当該サイトを推定でき、変異を導入した。変異体の動的解析から構造因子を決定し、当該残基の機能を知ることができた。3.イネAGの吸着部位の決定:イネAGのC末端領域を微生物AGに導入・交換したキメラ酵素を構築した。キメラ酵素は、澱粉粒への吸着を獲得したので、C末端領域に吸着サイトが存在することが確定した。現在、構造因子の決定を意図したC末端からの削除体や変異体を作製している。4.相乗効果:植物β-アミラーゼ(βAと略)とAGによる澱粉粒分解の相乗効果を調べた。βAは澱粉粒を分解しなかった。AGは澱粉粒を分解したが、両酵素を同時に作用させた場合の方が高い活性を示した。すなわち、AGによる澱粉粒の表面構造変化がβA活性を促し、生成物マルトースを与えたと考えられた(マルトースはAGの基質)。本効果は植物組織でも生じている可能性がある。最終年に当たる本年度も研究は順調に進み、以下の成果が得られた。1.吸着・分解現象の植物AGへの一般化:前年度に植物AG(3種類)が澱粉粒へ吸着・分解する現象を確認した。本年度は、微生物由来(糸状菌と酵母由来)の精製AGを用いて吸着・分解実験を行った。微生物AGはいずれも吸着・分解活性を示さず、本現象が植物AGのみに観察されることを見出した。従って「澱粉粒への吸着・分解は植物AGのみに見られる一般的な性質」と結論した。2.イネAGの吸着部位の決定:前年度に構築したイネAGのC末端領域を微生物AGに導入・交換したキメラ酵素(澱粉粒への吸着を獲得)を用いて、C末端領域にある吸着サイトを部位特異的変異法で調べた。その結果、芳香族アミノ酸が関与する知見が得られ、変異により吸着能を失うことから当該残基が構造因子と決定した。3.吸着・分解能力の付与:前項で明らかにしたイネAGの澱粉粒吸着に関与する構造因子を微生物AGに付与し、吸着能の増加を確認できた。昨年度にテンサイAGで解明した分解に関する構造因子は、当該因子を含む構造自体が微生物AGに存在しないことが判明し、因子付与が困難であった。これは逆に、植物AGのみが示す澱粉粒吸着に対し、本AG群が有する触媒部位周辺の特異的構造が重要であることを強く支持する知見である。(4)植物β-

アミラーゼとα-グルコシダーゼが相乗的にデンプン粒を分解することを究明した。初年度ではあるが、4項目の小課題における研究は順調に進められ、本年度の当初計画を上回る成果が得られた小課題もあったため。特に、テンサイα-グルコシダーゼの長鎖基質の認識(複合体結晶の調製に成功)や相乗効果(β-アミラーゼとα-グルコシダーゼによる新規な澱粉粒分解現象の発見)、である。応用生物化学研究計画に変更はない。すなわち、平成26年度(初年度)において立案した計画に従って研究を進め、植物α-グルコシダーゼが示す澱粉粒分解の機構を究明する。
神経系の成熟過程における三叉神経中脳路核ニューロンの動態の形態学的解析

成猫の三叉神経中脳路核ニューロンのうち、咬筋および側頭筋支配のものは同側の三叉神経中脳路核の吻側端から尾側端に亘る全域に分布し、全体の2/3を占めるが、そのうちの約40%は19本の一次樹状突起を有する多極性ニューロンであり、残りは偽単極性ニューロンであった。閉口筋の一つである内側翼突筋を支配する三叉神経中脳路核ニューロンは、極めて少数ながら、全て多極性ニューロンであった。他方、上顎および下顎の歯根膜支配の三叉神経中脳路核ニューロンは同側の三叉神経中脳路核の尾側半に限局し、その数は全体の約1/3を占めるが、ほとんど(98%以上)が偽単極性であった。上顎支配のものと下顎支配のものは別々のニューロンであるが、両者のニューロン分布域な重なり、ニューロン数にも差が認められなかった。以上の様な成猫での観察結果が、生下時,生後10日,20日,30日の脳成熟過程でどの様にかわるかをWGA-HRP法,チトクローム酸化酵素とデアホレースの組織化学法を用いて調べた。同時に顔面洞毛から脳幹への入力投射パターンも観察した。その結果、三叉神経中脳路核ニューロンのニューロン数(1500前後)や多極性のものと偽単極性のものの割合および両者の分布域等は成猫と差が認められなかった。また洞毛入力は三叉神経主感覚核腹側部、三叉神経脊髄路核の中間亜核と尾側亜核では、生下時に洞毛配列を反映した明瞭なpatchパターンをすでに形成していることを明らかにした。続いて胎生期における三叉神経中脳路核ニューロンの動態観察を開始したが、胎児の脳標本作製上の困難さが比較的大きく、現在に至るも生後標本と比較し得る程の標本が得られていない。しかし、本研究により三叉神経中脳路核ニューロンは生下時と成熟した時期で差がないことが判明したので、胎生期の三叉神経中脳路核ニューロンの動態を次年度に明らかにしていく予定である。