hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
炭酸脱水酵素を利用した選択的二酸化炭素捕捉水和触媒の開発と固体炭酸への転換

その中,本研究は,CaCO3を主成分とする貝殻の形成に貝由来Ca2+結合型炭酸脱水酵素(Nacrein)が関与することに着目した.Nacreinは触媒反応部位とCa2+結合部位(CaB)からなるが,これまで,報告者は,人工遺伝子合成法を用いて遺伝子データバンク登録配列を基にCaB遺伝子を合成,大腸菌遺伝子大量発現系を用いて15N安定同位体標識されたCaB(15N-CaB)蛋白質を取得,その試料についてNMRシグナルの散らばり具合の低いスペクトルを得た.そこでは明らかな2次構造をもたないと考えられる中にあってCa2+の有無によって異なるケミカルシフトをもつシグナルが幾つか存在することがわかった.本年度,HPLC装置及びC4カラムを購入し,先に酵素活性測定用に購入した分光光度計を適宜改造後組合わせることによって,CaBをさらに高度に精製する手法を確立,その高純度試料を用いて円偏向二色(CD)法を用いたカルシウム濃度依存性曲線を作成を試みた.一方,計算科学的手法を用いた炭酸脱水酵素触媒反応部位モデルの解析研究を行い,雇用した研究協力者と共に本学共用高性能Altix-UVマシンを用いて当モデルによるMP2,M06,B3LYP法や基底関数系の比較,QM/MM法に拡張するためにAmber法の導入を行った.芳香環のπ-stackingの影響下そのイミダゾール(Im)基の回転が水素結合を引き千切るために必要とされるエネルギーの値を初めて理論的に算出,報告者提唱の炭酸脱水酵素機構の妥当性を検証した.これにより,CO2水和反応に先んじる水の解離によって生成されるH+が放出される経路の全貌がさらに露となり,本CCS技術へのIm基の効率的な活用が期待される.生体触媒科学生物物理学CaBの構造はN字形をもつことが報告されるが,低解像度のため個々の残基が特定されない.ここでは主鎖の二次構造や側鎖の配置に係る知見を得ることが重要である.現段階ではある形を成すことで酸性残基(Asp,Glu)側鎖がCa2+と静電的にうまく相互作用することが可能となる等と推測されるが,その形や相互作用がCaCO3結晶形成抑制に如何に関わるかとの詳細な仕組みを理解することが,装置改良と工業用途等に適した低分子化CaBの開発に必須である.そのような中,分子生物学的手法を用いて構築された大腸菌遺伝子大量発現系に15NH4Cl含有最少培地を適用することで15N標識蛋白質を調製し, 15N/1H相関NMR測定法を用いて得られたスペクトルで観測されるシグナルに基づく予測を行うことができた.そこでは,Ca2+共存下において27残基あるGlyアミドシグナルの相対強度が半分以下に変化しかつ,Ca2+濃度に依存してAsn側鎖シグナルのケミカルシフトに変化が見られた.これは,CaBーCa2+結合にその酸性基が関わるだけでなくアミド基もまた関わることを示唆している.おそらく,EDTAのような結合様式がそこにあると推測された.また,NMR法によって二酸化炭素水和反応の反応物と生成物を見分ける手法を確立した.一方,酵素やCaBを用いて海水から作成したカルシウム塩の結晶について,その結晶の構成成分(炭酸カルシウムであるか石膏であるか)を分析・特定するために特性X線を利用する手法を確立した.そこでは,同時に走査型電子顕微鏡(SEM)法を本研究に応用する準備を整えることができた.
細胞内Ca^<2+>調節機構を標的とした心不全の新しい治療戦略

心不全における心臓の収縮・拡張機能障害の原因として、心筋細胞のCa^<2+>代謝の異常が提唱されている。不全心筋では、(1)SRCa^<2+>ATPase(SERCA)によるCa2+取込みの低下、(2)SRCa^<2+>放出channelからのFK506-bindingProtein(FKBP)の解離によるCa^<2+>漏出の増加、及び(3)Na^+/Ca^<2+>交換を介するCa^<2+>排出の代償的増加が示されている。最近、SERCAの活性化薬であるMCC-135が心筋の収縮・拡張能を改善すること(Satoh,2001)が報告された。また、Na^+/Ca^<2+>交換の不完全抑制が心不全細胞のCa^<2+>代謝を改善すること(Hobai,2004)も報告され、最近のKB-R7943,SEAO400,SN-6など、Na^+/Ca^<2+>交換に特異的な阻害薬の開発とあわせて、心不全治療への応用が期待される。平成17年度は、正常ラット心筋細胞において、SERCA活性化薬であるMCC-135の細胞内Ca^<2+>transientと収縮に及ぼす効果を検討したが、残念ながら期待した陽性変力作用は認められなかった。一方、SN-6はモルモット心筋細胞において特異的にNa^+/Ca^<2+>交換のCa^<2+>流入モードを阻害して、Ca^<2+>過負荷の予防に有用であることが示された。また、他のNa^+/Ca^<2+>交換阻害薬であるSEAO400は、ラット虚血/再灌流心において、収縮力、エネルギー代謝の回復を促進させる効果が認められた。MCC-135にかわる治療として、最近、蛋白脱リン酸化酵素の阻害薬であるInhibitor-I,Inhibitor-IIがSERCAにおけるphospholambanのリン酸化を介してSRCa^<2+>取り込みを選択的に活性化することが報告されている。平成18年度は、サポニンにて処理したスキンド心筋細胞を使用し、Inhibitor-1がproteinkinaseA投与時のSERCAによるSRCa^<2+>取り込みを増大させるが、Ca^<2+>sparkにより評価されるSRからのCa^<2+>放出を促進せず、結果としてSRCa^<2+>含量を増加させることを示した。今回の研究により、心不全細胞におけるCa^<2+>代謝異常に対して、Na^+/Ca^<2+>交換阻害薬および蛋白脱リン酸化酵素阻害薬が有効である可能性が示された。今後は、より生理的な条件でこれらの阻害薬を試み、臨床応用への可能性を検討する予定である。

今後は、より生理的な条件でこれらの阻害薬を試み、臨床応用への可能性を検討する予定である。心不全における心臓の収縮・拡張機能障害の原因として、心筋細胞のCa^<2+>代謝の異常が提唱されている。不全心筋では、(1)SR Ca^<2+>ATPase (SERCA)によるCa^<2+>取込みの低下、(2)SR Ca^<2+>放出channelからのFK506-binding protein (FKBP)の解離によるCa^<2+>漏出の増加、及び(3)Na^+/Ca^<2+>交換を介するCa^<2+>排出の代償的増加が示されている。最近、SERCAの活性化薬であるMCC-135が心筋の収縮・拡張能を改善すること(Satoh,2001)が報告された。また、Na^+/Ca^<2+>交換の不完全抑制が心不全細胞のCa^<2+>代謝を改善すること(Hobai,2004)も報告され、最近のKB-R7943,SEA0400,SN-6など、Na^+/Ca^<2+>交換に特異的な阻害薬の開発とあわせて、心不全治療への応用が期待される。平成17年度は、正常ラット心筋細胞において、SERCA活性化薬であるMCC-135の細胞内Ca^<2+> transientと収縮に及ぼす効果を検討したが、残念ながら期待した陽性変力作用は認められなかった。一方、SN-6はモルモット心筋細胞において特異的にNa^+/Ca^<2+>交換のCa^<2+>流入モードを阻害して、Ca^<2+>過負荷の予防に有用であることが示された。また、他のNa^+/Ca^<2+>交換阻害薬であるSEA0400は、ラット虚血/再灌流心において、収縮力、エネルギー代謝の回復を促進させる効果が認められた。MCC-135にかわる治療として、最近、蛋白脱リン酸化酵素の阻害薬であるInhibitor-I,Inhibitor-IIがSERCAにおけるphospholambanのリン酸化を介してSR Ca^<2+>取り込みを選択的に活性化することが報告されている。平成18年度は、細胞のCa^<2+>代謝におけるinhibitor-IとSN-6、SEA0400の効果を検討する。続いて、Dahl ratをもちいて肥大/不全心モデルを作成し、これらの薬剤が、単離心筋細胞のCa^<2+>transientと収縮に対する効果、また灌流心の収縮と高エネルギーリン酸化合物に対する効果を検討する予定である。不全心筋では、(1)SR Ca^<2+>ATPase(SERCA)によるCa^<2+>取込みの低下、(2)SR Ca^<2+>放出channelからのFK506-binding protein(FKBP)の解離によるCa^<2+>漏出の増加、及び(3)Na^+/Ca^<2+>交換を介するCa^<2+>排出の代償的増加が示されている。また、Na^+/Ca^<2+>交換の不完全抑制が心不全細胞のCa^<2+>代謝を改善すること(Hobai,2004)も報告され、最近のKB-R7943,SEA0400,SN-6など、Na^+/Ca^<2+>
超高速ネットワーク環境におけるソフトウェア分散協調開発に関する基礎的研究

本研究の研究成果の代表的なものを以下にあげる。(1)分散環境下でのソフトウェア要求獲得手法研究グループでは、ネットワークを介した共同作業の支援環境構築、プロダクトの進化から見た要求分析の支援法、RSLにおけるセキュリティプロトコルの形式的仕様記述と検証など、ソフトウェアの発注者の要求を開発者が獲得するのを分散環境下で支援する手法について研究を行なった。(2)ソフトウェアプロセスとソフトウェアプロダクトの分散リポジトリの構築研究グループでは、ソフトウェアプロセスの進捗モデルに基づく作業の並行化による作業時間・コストの変化のシミュレーションシステム、新工法モデルからみたドメイン分析・モデリング、オブジェクト指向ソフトウェアプロセスモデル、プログラムの電子透かしについて研究を行なった。(3)ソフトウェアの分散開発のためのエージェントの開発研究グループでは、ネットワーク文書記述言語HTMLを用いたソフトウェア文書のブラウズ手法、通信アプリケーションの変更に応じた状態機械の記述への操作とその再利用について、また、ポストモダン分散システムと人間-エージェント共生空間、電子メールを用いた日本語文による質問応答システムについて研究を行なった。(4)分散環境下におけるソフトウェア信頼性評価法研究グループでは、超幾何分布モデルに基づくソフトウェア信頼性成長モデルの反応係数の拡張、Javaを利用したソフトウェア信頼性成長モデルの遠隔操作、拡張有限状態機械によってモデル化される通信プロトコルの時間到達性解析法について研究を行なった。(5)ソフトウェア分散開発の形式化研究グループでは、実時間並行計算のモデルとして時間切れ演算を導入したCCSのテスト原理に基づく意味論、LOTOS仕様のアニメーション、システム要求記述と形式仕様の導出の方法論、書換え型のメタ計モデルである動的項書換え計算の合流性について研究を行なった。本年度の研究では、各研究グループでいくつかの研究成果が得られた。それらの代表的なものを以下にあげる。(1)分散環境下でのソフトウェア要求獲得手法研究グループでは、ソフトウェアの発注者の要求を開発音が獲得するのを分散環境下で支援する手法について、実験を通して、問題点の洗い出しとその解決法について検討した。(2)ソフトウェアプロセスとソフトウェアプロダクトの分散リポジトリの構築研究グループでは、進捗モデルとよぶソフトウェアプロセスモデルに基づいて、作業の並行化による作業時間・コストの変化をシミュレートするシステムを開発した。このシステムは、ネットワーク環境でのソフトウェア開発プロセス設計の支援の基礎となると期待される。(3)ソフトウェアの分散開発のためのエージェントの開発研究グループでは、ソフトウェア文書のビュー定義とハイパーテキストによる表示に関する研究の一貫として、ネットワーク文書記述言語HTMLを用いてソフトウェア文書のブラウズ手法を提案し、実際に自動車部品管理システムの応用を示した。(4)分散環境下におけるソフウェア信頼性評価法研究グループでは、ソフトウェアのデバッギングモデルとして超幾何分布モデルを提案し、他のモデルとの比較検討を行なった。また、超幾何分布モデルに基づく評価実験をJavaによるネットワークインプリメントで行うシステムを開発した。(5)ソフトウェア分散開発の形式化研究グループでは、実時間並行計算のモデルとして時間切れ演算を導入したCCSを提案し、そのテスト原理に基づく意味論を与えるとともに、代替特性化を示し、有力な証明技法を与えた。これらの研究およびその他の超高速ネットワーク環境におけるソフトウェア開発技法に関する研究は、本基盤研究が開催した研究集会で発表され、有意義な討論と意見交換が行なわれた。(1)分散環境下でのソフトェア要求獲得手法研究グループでは、ネットワークを介した共同作業の支援環境構築、プリダクトの進化から見た要求分析の支援法、RSLにおけるセキュリティプロトコルの形式的仕様記述と検証について研究を行なった。(2)ソフトウェアプロセスとソフトウェアプロダクトの分散リポジトリの構築研究グループでは、新工法モデルから見たドメイン分析・モデリング、オブジェクト指向ソフトウェアプロセスモデル、プログラムの電子透かしについて研究を行なった。(3)ソフトウェアの分散開発のためのエージェントの開発研究グループでは、通信アプリケーションの変更に応じた状態機械の記述への操作とその再利用について、また、ポストモダン分散システムと人間-エージェント共生空間、電子メールを用いた日本語文による質問応答システムについて研究を行なった。

(4)分散環境下におけるソフトウェア信頼性評価法研究グループでは、超幾何分布モデルに基づくソフトウェア信頼性成長モデルの反応係数の拡張、Javaを利用したソフトウェア信頼性成長モデルの遠隔操作、拡張有限状態機械によってモデル化される通信プロトコルの時間到達性解析法について研究を行なった。(5)ソフトウェアの分散開発の形式化研究グループでは、LOTOS仕様のアニメーション、システム要求記述と形式仕様の導出の方法論、書換え型のメタ計モデルである動的項書換え計算の合流性について研究を行なった。これらの研究およびその他の超高速ネットワーク環境におけるソフトウェア開発技法に関する研究は、本基盤研究が開催した研究集会で発表され、有意義な討論と意見交換が行なわれた。
心理専門職実践知を支えるスキルの学び過程の研究

当該年度では「心理専門職実践知志向性尺度」作成の前段階として、まず実践知獲得過程の研究をレビューしながら、英語圏および独語圏における心理専門職養成機関のカリキュラムや経験について、指導者や修了者より情報収集を行った。この情報収集により、まず第一に実習において生じる転移、逆転移体験をクライエントに還元できるように取り扱うために、スーパービジョンが不可欠であることが再確認された。初心者であればこそ転移や逆転移に直面する現実がある。そこで初心者が自身の内的体験に向き合いクライエントとの間に生じている相互作用を理解し支援に役立てるために、インテンシブなスーパービジョンによるバックアップが重要な役割を果たすことの認識が重要となる。この知見を「心理専門職実践知志向性尺度」作成に反映させる予定である。第二に、日本及び異文化の心理専門職の養成において大学院の修士課程が果たし得る役割について情報収集を行った。大学院課程では修士論文さらに博士論文の執筆が修了要件や目的となっており。実習における体験を基盤にして独自の問題意識をたちあげ考察を積み上げていくことが奨励される。これは実践知を支える要素の中で概念化スキルの獲得過程として位置付けられる。このような論文の執筆は、とりわけ実践において獲得された知を学問に体系化していく心理専門職にとって不可欠な概念化スキル形成への第一歩となる。当初の計画では、この概念化スキルについては、調査の対象としないと考えていたが、本年度の情報収集、予備調査として、多様な大学院のカリキュラムを精査する中で、心理専門職の養成過程において論文執筆が重要な役割を担っていることが再認識された。そこで、今後の「心理専門職実践知志向性尺度」および「心理専門職実践知を支えるスキル学び尺度」の作成において、概念化スキルの獲得過程に関しても調査の範囲に含めることとした。実践知研究についてレビューし、心理専門職の養成過程に対応させながら考察を深めていくうちに、概念化スキルの重要性が浮かび上がってきた。そのため、当初は調査の対象としていなかった概念形成スキルについても、心理専門職養成カリキュラムに対応させながら、その養成過程について質問項目に加えることを検討することになり、当初の予定よりも質問票の完成に遅れが生じることになった。今後は、当該年度の情報収集、予備調査、文献研究、考察を踏まえ、実践知を支えるスキル獲得過程に関する調査のために、テクニカルスキル、ヒューマンスキル、メタ認知スキル、概念化スキルの4つのスキルについて、具体的な項目を設定して、「心理専門職実践知志向性尺度」を作成し、日本及び異文化圏の指導者を対象に調査を行う。さらに、指導者の所属する機関において、カリキュラムのどの部分で、どのような形式でその修得が行われているかを問う「心理専門職実践知を支えるスキル学び尺度」を作成し、指導者対象の調査を行う。日本の心理専門職養成カリキュラムである臨床心理士養成カリキュラムと、公認心理師カリキュラムを比較するとともに、異文化圏のカリキュラムとの対照を行う予定である。なお、6月においてはロンドンのタビストッククリニックのカリキュラムに関する情報収集、8月はアメリカ心理学会における情報収集を予定している。

さらに、指導者の所属する機関において、カリキュラムのどの部分で、どのような形式でその修得が行われているかを問う「心理専門職実践知を支えるスキル学び尺度」を作成し、指導者対象の調査を行う。日本の心理専門職養成カリキュラムである臨床心理士養成カリキュラムと、公認心理師カリキュラムを比較するとともに、異文化圏のカリキュラムとの対照を行う予定である。なお、6月においてはロンドンのタビストッククリニックのカリキュラムに関する情報収集、8月はアメリカ心理学会における情報収集を予定している。当該年度は海外での情報収集を2回計画していたが、1回に減らして、そのかわりに海外の心理専門職指導者を招聘したため、当初の予算よりも旅費が減額となった。こちらの旅費は、次年度のロンドン出張、およびアメリカ心理学会参加の旅費に充てる予定である。
災害復興に資する社会関係資本を核とした公教育の役割と地域再生モデルの国際比較研究

復旧期を終え、外部支援が撤収した後の長期に渡る復興期における地域と学校の関係について、フィリピンのタクロバン、ニュージーランドのクライストチャーチ、そして米国のニューオーリンズ等を事例に、引き続き調査研究が行われた。平成29年度と同様、各研究者が教育サービス(たとえば、バス通学)、持続可能性(環境保護)、防災や減災(安全など)、モビリティ(社会移動等)といった視点を共有化し、復興を検討することに変更はない。タクロバンにおいては学校防災の拡充を目的に、防災担当教員が配置され、学校主導による地域との連携がみられる。同様に、クライストチャーチでも被災地の教訓をもとに、望ましい学校教育プログラムが展開中である。また、ニューオーリンズでは学校における食育を中心とした地域への愛着と地元理解が進む一方で、そのような教育プログラムの独自性が「教育機会の平等」の原則によって阻まれる実情が明らかにされた。国内に目を向けると、福島において菜園プロジェクトが南相馬市において進行中であったり、地元の未来と原子力を考える取組みが学校以外の場所ではあるが「社会教育」の一環としてみられる。また、宮城県石巻市においても「復興・防災マップづくり」が総合学習等において防災主任を中心に進められていることがわかった。復興期では、色々な新しい取組みが学校現場ではみられるが、そうした教育的取組みが子どもたちの学力や学習意欲に繋がっているのか、否かにも関心が向けられた。少なくとも、被災経験が現在の子どもたちの生活に影響をもたらしていることはインタビューから垣間見られるものの、学力等への影響については把握しきれていない。各自、予定通り研究調査が進められている。ただし、一部、調査対象先にて天候不良(ハリケーンの上陸)に遭遇したため、インタビュー等を中止せざるをえないケースがあった。また、研究者同士のスケジュール調整がつかず、片方の研究者のみで現地調査を行なうことがあった。一昨年度、調査対象をインドネシアからニュージーランドへと変更したが、平成30年度において予定通りクライストチャーチを調査した。平成31年度は、最終年度となるため、テーマのまとめを行なうことになる。各被災地を事例として、復興における公教育と地域の関係を社会関係資本を念頭に総括する。総括のなかでは、復興期における課題もみえてくるので、次への問題仮説を作る作業が含まれる。現時点では、復興期において公教育の有効性は認められるものの、転居(復興)先での新設の学校は住民との持続的な関係に困難を抱える姿もみられる。この点について、どのように考えたらよいか、最終年度の大きな課題のひとつである。災害後における公教育の役割と地域の再生を考える視点として、平成29年度は教育サービス(たとえば、バス通学)、持続可能性(環境保護など)、防災や減災(安全など)、そしてモビリティ(社会移動)などを置くこととした。また、復興に果たす教育の役割を人間形成の点から考えた時、「自助ー共助ー公助」のプロセスにおける自助の力は大きく、教育がこの自助の開発にどのように関われるか関心を払う必要があることが確認された。ただし、海外途上国ではインフラ整備に力点が置かれ、「Build back better(よりよい復興)」のように国土強靭化へと進む傾向があることが確認された。東北を主たる対象として調査を行った吉高神氏と桜井氏からは、住民の地元地域への帰還が進みつつあることが報告され、住民が過去の災害を対象化できるようになってきている実情が報告された。たとえば、住民が福島を特別視することなく日常を語ろうとする傾向や、石巻では防災マップの作成に着手しているように津波被害について具体的な話ができるようになってきているという。また、桜井氏からは仙台市片平地区を事例として、地域が主体となって防災を学校任せにしない取組み(「防災宝探しゲーム」)が生じているとの報告があった。ただし、学校には防災への備えが期待されていることには変わりはないという。仙台市の一部では、こうした二重の備えができつつあることがわかっている。米国ニューオーリンズ市で調査を行った湯藤氏と大倉からは、災害後、学校での「食育や自家菜園」活動、STEM教育といった正課以外の教育活動への取り組みの広がりが報告された。被災経験は市民共通の意識や記憶として刻みこまれ、学校教育では自然環境への配慮や地域の産業に対する意識の高まり、地域住民の関係性の(再)構築として表れている。各自、予定通りに研究調査を進めている。ただし、今後は復興が進みつつあるケースのみに着目するのではなく、その逆で復興が遅れている地域に着目する観点から調査対象に変更が加えられた。インドネシアのアチェ州からニュージーランドのクライストチャーチが新しい変更点となる。

国内に目を向けると、福島において菜園プロジェクトが南相馬市において進行中であったり、地元の未来と原子力を考える取組みが学校以外の場所ではあるが「社会教育」の一環としてみられる。また、宮城県石巻市においても「復興・防災マップづくり」が総合学習等において防災主任を中心に進められていることがわかった。復興期では、色々な新しい取組みが学校現場ではみられるが、そうした教育的取組みが子どもたちの学力や学習意欲に繋がっているのか、否かにも関心が向けられた。少なくとも、被災経験が現在の子どもたちの生活に影響をもたらしていることはインタビューから垣間見られるものの、学力等への影響については把握しきれていない。各自、予定通り研究調査が進められている。ただし、一部、調査対象先にて天候不良(ハリケーンの上陸)に遭遇したため、インタビュー等を中止せざるをえないケースがあった。また、研究者同士のスケジュール調整がつかず、片方の研究者のみで現地調査を行なうことがあった。一昨年度、調査対象をインドネシアからニュージーランドへと変更したが、平成30年度において予定通りクライストチャーチを調査した。平成30年度は、全員に共通した課題として「地域(を)再生(しようとしている)モデル(は自律型か他律型かを含める)」について明らかにすることとした。また、調査対象において、公教育は地域再生に対して機能しているか(または、機能していないのか)検討を行うこととした、個々の計画として、湯藤氏は学校づくりと教育成果、アカウンタビリティに着目した災害復興について、吉高神氏は防災とニュージーランドの事例に着目した災害復興について、桜井氏は学校(移転)と地域の関係や防災教育、それに伴う国際協力からみた災害復興について、大倉は正課以外の新たな教育プログラムと災害復興との関係について、各自新たな知見を求めて研究を進めていくこととした。平成31年度は、最終年度となるため、テーマのまとめを行なうことになる。各被災地を事例として、復興における公教育と地域の関係を社会関係資本を念頭に総括する。総括のなかでは、復興期における課題もみえてくるので、次への問題仮説を作る作業が含まれる。現時点では、復興期において公教育の有効性は認められるものの、転居(復興)先での新設の学校は住民との持続的な関係に困難を抱える姿もみられる。この点について、どのように考えたらよいか、最終年度の大きな課題のひとつである。国外調査に変更が生じたため、次年度へと先延ばしを行った。たとえば、中国四川省からニュージーランド・クライストチャーチ市へと調査対象を変更し、渡航を延期したたため。計画していたフィリピン調査に同行できず、旅費が消化できなかなったことによる。
温熱環境の変動が睡眠の質に与える影響の解明

睡眠時の環境に関する知見の整理について、国内および海外の既往文献調査により、睡眠のメカニズム、統計データ、睡眠脳波と温熱環境の関係に関する知見の整理を行った。実測調査においては、ピッツバーグ質問票に回答した青年男性10名、青年女性5名および中年男性1名、中年女性4名の計19名を対象に、各対象者の自宅寝室にて温熱環境、CO2濃度、脳波、体動、心理量の測定を行った。事前調査として、アンケートにより暑がり寒がりなどの主観的体質、運動頻度、運動強度、運動継続期間を回答させた。また、体組成計を用いて基礎代謝量などの体組成の測定をさせた。実測対象者には普段通りの生活を送らせた。実測調査期間は7月9月とし、連続5日間の測定および申告を行った。測定データから自宅寝室における睡眠の実態に関して分析を行った。温熱環境の評価には温熱6要素を総合的に考慮した人体熱負荷を用いた。その結果、人体熱負荷の算出の際に測定した個人の基礎代謝量を用いることで、概ね人体熱負荷の分布は中立に近づく傾向がみられたことから、個人の基礎代謝量を考慮することにより、より統一的に睡眠時温熱環境を評価できる可能性が示唆された。運動を継続している対象者については、運動強度が低い群と比較し高い群において、睡眠効率および深睡眠割合が高く、また、寒い環境における中途覚醒発生率が抑制される傾向がみられたことから、習慣的な高強度の運動が睡眠の質を向上させる可能性が示唆された。また、30秒ごとの人体熱負荷が概ね中立付近である場合において中途覚醒発生率が低くなった。さらに、寝返り後90分間および睡眠全体のいずれにおいても、人体熱負荷の累積値が0 kJ/m2付近の状態において深睡眠出現率が高かった。したがって、睡眠時において熱的中立な環境を維持することで睡眠の質が向上する可能性が示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。睡眠時の環境に関する知見の整理について、国内及び海外の既往文献調査により、睡眠のメカニズム、統計データ、睡眠脳波及び睡眠と温熱環境の関係に関する知見の整理を行った。実測調査に関して、ピッツバーグ睡眠質問票により睡眠健常者と判断された男女各8名、計16名を対象として、各実測対象者の自宅寝室で温熱環境脳波、皮膚温、体動、心理量の測定を行った。実測対象者には普段通りの生活を送らせ、就寝中のエアコン、扇風機等の環境適応手法、温熱環境、生理量及び心理的な睡眠の質の調査を行った。実測期間は、7月9月にかけて、連続する5日間の測定及び申告を行った。温熱環境の測定位置は、影響を最も受けやすいとされる頭部付近とした。測定データから夏季の寝室における睡眠の実態に関して解析を行った。その際、温熱環境要素に関しては一晩の平均値に加えて、変動に関する評価も行った。睡眠段階ごとに中途覚醒の起こりやすさは異なり、睡眠段階が浅いとき温熱環境の影響を受けやすいことが示された。すべての睡眠段階において、空気温度が2527°Cのとき中途覚醒発生率は低くなり、高い睡眠効率が得られることがわかった。また、睡眠前半における0.5 m/s以下の気流は睡眠に及ぼす影響が小さく、睡眠後半においては気流が睡眠を阻害する可能性が示された。温度、気流の双方が睡眠に影響を与え、両者の関係によって睡眠に及ぼす影響は異なると考えられる。気流の乱れは睡眠を阻害するが、高温環境(29°C以上)においては睡眠を改善したことから、環境温度によって気流の乱れが睡眠に与える影響が異なることが推測された。また、気流温度が睡眠に与える影響は環境温度に依存し、27°C近傍の温度における冷気流は睡眠を阻害する一方で、高温の場合においては冷気流が睡眠を改善することが明らかになった。モバイル装置の測定精度を把握した。日本建築学会、空気調和・衛生工学会大会にて研究発表を行った。また、2016年の大会においても発表を予定している。また,建築学会論文報告集に査読論文が掲載された。加えて,英文雑誌に投稿を予定している.7月にベルギーで開催される国際会議においても発表予定である.個々の成果に関して評価を行った.0)睡眠時の環境に関する知見の整理に関しては,国内及び海外の既往文献調査により、基礎的なレビューが行われた.1)実測調査:実測対象者の自宅寝室で温熱環境・脳波・皮膚温・体動・心理量の測定を行った。データを解析した結果,睡眠ステージによる違いがわかったが,睡眠段階ごとに中途覚醒の起こりやすさは異なり、睡眠段階が浅いとき温熱環境の影響を受けやすいことが示された。これらに関しては2016年の学会大会に投稿を行った.気流の乱れが睡眠に与える影響が温度により異なることが推測された。これまでにない成果が得られている.

2)モバイル計測装置の開発に関しては,精度を確認中であるが,平成28年には解決が出来そうである.睡眠時の環境に関する知見の整理について、国内及び海外の既往文献調査により、睡眠のメカニズム、統計データ、睡眠脳波及び睡眠と温熱環境の関係に関する知見の整理を行った。実測調査に関して、ピッツバーグ睡眠質問票に答えた男子10名、女子11名、計21名を対象として、各実測対象者の自宅寝室で温熱環境、脳波、体動、心理量の測定を行った。実測対象者には普段通りの生活を送らせ、就寝中のエアコン、扇風機等の環境適応手法、温熱環境、生理量及び心理的な睡眠の質の調査を行った。実測期間は、8月10月にかけて、5日間の測定及び申告を行った。温熱環境の測定位置は、影響を最も受けやすいとされる頭部・足元・寝室中央とした。測定データから自宅の寝室における睡眠の実態に関して解析を行った。その際、温熱環境要素に関しては一晩の平均値に加えて、変動に関する評価も行った。その結果、空気温度に関して、空気温度が26.6°Cのとき中途覚醒発生率Pr(w)は最も小さくなり、26.6 °Cを離れるにしたがってPr(w)が高くなった。26 °Cにおいて最もREMとwakeの割合の合計が少なく、26 °Cを離れるにつれて割合が上昇した。一方で、空気温度と浅睡眠の間には正の相関、空気温度と深睡眠の間には負の相関がみられた。気流速度に関しては気流速度とPr(w)の間に弱い相関がみられた。暑熱環境下においては気流が睡眠の質を向上させるとの報告もあり、気流速度の上昇が睡眠の質を向上させる場合もあった。気流速度以外の温熱環境要素も加味した総合的な温熱環境の評価が必要であることがわかった。着衣量に関しては、動画撮影を行い、体動、着衣量の変化を詳細に観察した。寝具の影響を加味した着衣量が大きいほどPr(w)は小さくなった。掛布団掛け方が違うことによって適応可能な温熱環境が広くなることを定量的に示した。日本建築学会、空気調和・衛生工学会大会にて研究発表を行った。また、2017年の大会においても発表を予定している。加えて、建築学会論文報告集に査読論文の投稿を準備中である。英文雑誌に投稿を予定している。7月にポーランドで開催される国際会議においても発表予定である。個々の成果に関して評価を行った。0)睡眠時の環境に関する知見の整理に関しては、国内及び海外の既往文献調査をさらに行った。1)実測調査:実測対象者の自宅寝室で温熱環境・脳波・皮膚温・体動・心理量の測定を行った。中途覚醒の起こりやすさに関して温度、湿度、CO2などの影響を調べた。睡眠段階が浅いとき温熱環境の影響を受けやすいことが示された。これらに関しては2017年の日本建築学会大会に投稿を行った。睡眠時の着衣量、体動が測定されたことが、本年度の大きな成果といえる。温熱環境に加え、睡眠に影響を与えるとされる光環境、空気質が睡眠に与える影響を明らかにすることを目的とした。2016年に測定したデータを経時的に分析を行った。
足場依存性喪失に関わる因子の機能解析による口腔癌悪性化の新規予測因子の開発

炎症性マウス線維肉腫腫瘍モデルの単一腫瘍細胞由来の性質の異なる2種類のクローン細胞QR-32とQRsP-11に関するプロテオミクスにより発現に差を認めたカルシウム結合タンパク質calreticulin (CALR)は、大きなサイズの癌や転移がある癌など進行癌や、短い生存期間の癌患者で高発現し、有用な予後因子となる可能性が示唆された。また、口腔扁平上皮癌細胞においてCALRの発現を、siRNAを導入して減弱させると、口腔扁平上皮癌細胞の増殖能や細胞移動能が有意に減弱し、悪性度を低下させることにつながった。以上から、CALRは重要な口腔癌の癌化を予測するマーカーと考えられた。炎症性マウス線維肉腫腫瘍モデル(細胞株)の単一腫瘍細胞由来の性質の異なる2種類のクローン細胞に関する、プロテオミクスによる差次的発現解析の結果得られた発現に有意差を認めたタンパク質の中で、カルシウム結合タンパクであるcalreticulin (CALR)の口腔扁平上皮癌の発生や癌化を予知できるバイオマーカーとしての有用性を検討した。その結果CALRの発現は癌細胞の細胞質に認められ、今回検索した111名中44名(39.6%)にCALRの高発現が見られ、67名(60.4%)にCALRの低発現が見られた。また、CALR発現は、T分類(p = 0.0027), N分類(p = 0.0219), stage (p = 0.0013),さらに転帰(p = 0.0014)において有意差を認め、T3・T4症例、頸部リンパ節転移症例、Stage3・stage4症例、死亡症例で有意に高発現であった。また3年生存率は、高発現症例で50.1%、低発現症例で86.6%であり、log-rank test(p < 0.0001)と有意差を認めた。なお多変量解析の結果、低生存期間と高発現は有意に相関していた(p < 0.0001)。以上より、CALRの高発現は有用な予後因子となる可能性が示唆された。プロテオミクスによる差次的発現解析の結果得られた発現に有意差を認めたタンパク質の中で、カルシウム結合タンパクであるcalreticulin (CALR)に着目し、口腔扁平上皮におけるそのバイオマーカーとしての有用性を検討できたが、他にも検討すべき事項が残されており、次年度以降、さらに検討を行う予定である。炎症性マウス線維肉腫腫瘍モデルの単一腫瘍細胞由来の性質の異なる2種類のクローン細胞に関するプロテオミクスによる差次的発現解析の結果得られた発現に有意差を認めたタンパク質の中で、Ca結合タンパクであるcalreticulin (CALR)の口腔扁平上皮癌における役割についてin vitroで検討を行った。CALRを標的とするSiRNA (Silencer174; Select Validated siRNAs)とスクランブルコントロールをHSC2細胞、HSC3細胞に導入したところ、それぞれCALR mRNAレベルは20%以下に減弱できた。すなわち、それぞれ8割以上CALR mRNAレベルを抑制することが可能であった。次に、HSC2細胞ならびにHSC3細胞ともにCALR発現をSi RNAを用いて抑制し、またスクランブルコントロールを導入し、両者における細胞増殖能(MTT assay)、コロニー形成能(colony formation assay)、細胞移動能( wound healing assay)、マイグレーション能(migration assay)を検索した。その結果、スクランブルコントロールを導入細胞と比較してSi RNA導入細胞では、細胞増殖能、コロニー形成能、細胞移動能、マイグレーション能それぞれが有意に減弱した。すなわちCALRの発現減弱は、口腔扁平上皮癌の悪性度を低下させることにつながった。また、前年度に口腔扁平上皮癌の治療前生検組織におけるCALRの発現が有用な予後因子となり、CALR低発現群の治療後の経過が良好な結果を示したが、その結果を今回のデータにて裏付けできたと考えている。さらに今後はCALRを標的として、効果的に口腔扁平上皮癌におけるCALRの発現減弱につながる治療方法を検討することにより、有害事象の少ない有用な治療戦略を考案したいと考えている。今後は、病理組織診断により、過形成上皮、異形成上皮、前癌病変、扁平上皮癌へとdysplasia-carcinoma sequenceを来たした症例、または過形成上皮、異形成上皮、前癌病変をそれぞれピックアップし、これらの症例のパラフィンブロックを用いて薄切切片を作製し、免疫組織染色法にてCALRの発現を検索する予定である。さらにこれらの結果と口腔扁平上皮癌の症例における結果とを比較検討する予定である。

口腔癌プロテオーム解析の結果から候補因子を絞り込む過程で、複数の候補因子が抽出されており、Calreticulinに絞り込むのに時間を要したため、口腔扁平上皮癌症例におけるCalreticulin発現の検討を行うことまでしかできなかったために、他のサンプルにおける検討や別の候補因子での検索まで行うことができず、次年度に行わざるを得なくなったため、次年度に物品費等を繰り越すこととした。次年度は、病理組織診断により、過形成上皮、異形成上皮、前癌病変、扁平上皮癌へとdysplasia-carcinoma sequenceを来たした症例、または過形成上皮、異形成上皮、前癌病変をそれぞれピックアップし、これらの症例のパラフィンブロックを用いて薄切切片を作製し、免疫組織染色法にてCALRの発現を検索する予定である。さらにこれらの結果と口腔扁平上皮癌の症例における結果とを比較検討する予定である。また、プロテオーム解析の結果から抽出された複数の候補因子の中から、Tropomyosin 1(TPM1)という因子について検索を計画している。
細菌表層糖脂質が食細胞ファゴソーム・リソゾーム融合に及ぼす影響

細菌をはじめとする病原体が生体内に侵入した場合、一般的には生体側の排除機構として食細胞による貪食が起こり、引き続き食細胞内での殺菌が行われる。食細胞の機能分化を誘導する分子機構についてはほとんど知られていないが、この過程において食細胞に菌体がファゴソームとして取り込まれた後、最初に起こる現象は食細胞側のライソゾームが、菌体を包含しているファゴソームに癒合するphagosome-lysosomefusion (P-L fusion)であり、P-L fusionがおこって始めて食細胞内での菌体の融解という殺菌機構が完成する。しかし結核菌を始めとする抗酸菌などのように、食細胞により食菌された後も細胞内寄生という形で生存し続ける特殊な病原体も観察され、これらの菌には食細胞の殺菌作用を逃れる何らかの機序が存在することが予測される。今回我々は抗酸菌をはじめ、様々な細菌細胞膜由来の脂質が食細胞のP-L fusionに対してどのような影響を与えているのか、脂質の構造との関連性を中心に検討した。まず始めにグラム陰性桿菌で好気性日和見病原性細菌であるSphingomonas paucimobilisが産生するユニークなSphingoglycolipidのうちの2種の糖脂質(GL-1及びGL-2)を単離し、ヒト末梢好中球及び単球の貪食活性に及ぼす影響をしらべたところ、GL-1及びGL-2はともに貪食能をたかめ、またphagosome-lysosome融合を著しく促進することをみいだした。またさらにこれと関連して動物酸性Sphingoglycolipidsも同様の促進効果を示し、これらのことから酸性Sphingoglycolipidが貪食細胞の分化促進に大きな役割を果たしていることが明らかとなった。
紜統的茶の風味成分の多様性と分類

チャを分類する目的で、照葉樹林帯におけるチャのDNAを抽出し、その分類を試みた。使用したプライマーは、リブロースビスフォスフェートラージサブユニット(rbcL)とマチュラーゼ(matK)を用いて解析した。rbcLの塩基配列は、1307が明かとなった。また、その結果茶は6つのタイプ(CJ, AA, AC, AM1,AM2,AM3)に分類することができた。CJタィプはCamellia sinensis var. sinensis (C.sinensis)であることが明かとなった。AAタイプはCamellia sinensis var, assamicaであった。多くの地域がこの2タイプの茶であった。ヤマチャと栽培種がrbcLでは分類できないことから、次にmatKを用いて解析を行った。その結果、matKDNA断片の塩基配列1は1230でそれを比較するとCamellia sinensisに属する物には、1117番目の塩基がアデニンになっているものとグアニンになっているものに分けられた。1117番目がグアニンになっている物にはCamellia sinensis var. assamicaにも認められた。また、日本に存在する伝説のチャについて、同様の解析を行った結果、背振山、高山寺、坂本のチャは、rbcLの解析結果からC.sinensisであった。坂本チャは、最澄が天台山から持ち帰った物であろうと考えられた。天台山のチャのrbcLの結果もC.sinensisであった。このことからも伝説の茶は、多くはC.sinensisであった。しかし、現在はどの茶が日本の起原の茶であるかについては、不明である。また、風味成分からの分類を茶成分のカテキンで検討した結果、アッサム種は、中国種に比較して総カテキン含有量が多く、なかでも(-)-エピガロカテキン-3-ガレート、(-)-エピガロカテキン-3-5-ジガレートなどが多いことが認められた。(-)-エピカテキンは、両種に関してあまり量的な変化が認められなかった。本年度は、これまでに収集した地域(中国雲南省・ラオス・ベトナム)以外の地域の茶の実態調査を行った。調査地域は、ミャンマー・カチン州スンポラボン・シャン州等に於ける伝統的茶の製造方法を調査し、併せて試料を収集した。その結果、カチン州の竹筒茶は、これまでに調査した中華人民共和国・雲南省における竹筒茶と同様の作り方をしていることが明らかとなった。ラペソーは、小さい地域での消費用として製造されており、製造方法も簡便化されていた。例えば嫌気状態を保つ方法として、現代的なビニールの袋を使用し水の中に漬けることにより嫌気状態を保っていることが明らかとなった。これまでに収集してきた伝統的茶のミャンマー・ラオス・ベトナムの緑茶について香気成分の分析を行った。その結果ラオスの緑茶は、天板乾燥によりピラジン化合物の増加の傾向が認められた。その他の地域の上級緑茶は、香気成分の低沸点化合物の含有量が多く、下級茶はゲラニオール等の高沸点化合物が多く含まれていることが明らかとなった。また、伝統的茶として使われている茶葉の遺伝子を用いた分類として、遺伝子分析の指標となるプローブの設計を行った。その結果ribulose bisphosphate carboxylase large subunit(rbcL)を指標とすることを検討しプローブの設計を行った。

その結果、Camellia sinensis var.sinensisとvar.assamicaの分類の指標とすることが可能となった。本研究では、LiNbO_3の電気光学効果を用いた光変調器の実用化のために必要な酸化物超伝導薄膜の高周波物性を明らかにすることを目的とする。高温超電導体は多結晶であるので、残留表面抵抗や非線形性を生じ、テクに高周波領域においては、伝送線路を設計する際に、単なる完全導体として取り扱うことが不可能である。そこでまず、弱結合モデルの解析式から有限膜厚の場合に拡張した解を求め、異方性を考慮して超伝導線路の一般的なモデル化を行った。平成12年度は以下の研究を行った。1)光変調器用超伝導伝送線路の高周波損失の解析弱結合モデルの解析式を、異方的複素導電率を考慮して変形し、超伝導伝送線路の伝送パラメータの理論的表式の導出を行った。2)超伝導伝送線路のマイクロ波特性(dc-26GHz)の測定既存のネットワークアナライザを用いて0.01GHz26.5GHzにおいてマイクロ波変調特性を測定し、理論的表式との比較を行った。また、伝送線路の低損失化による性能向上を実証した。3)低温光計測技術の確立低温実験可能なLiNbO3基板端面と酸化物高温超伝導(YBCO)電極及び光ファイバの接続法を確立し、光変調器の液体窒素温度レベルでの動作特性を評価した。チャを分類する目的で、昨年に引き続いてチゃの栽培種とヤマチャのDNAを抽出し、その分類を試みた。使用したプライマーは、リブロースビスフォスフェートラージサブユニット(rbcL)とマチュラーゼ(matK)を用いて解析した。rbcLの塩基配列は、1307が明かとなった。また、その結果rbcLでは、栽培種はCamellia sinensis var, sinensis(C. sinensis)であることが明かとなった。ヤマチャについては、ほとんどがC. sinensisであった。しかし、沖縄の嵐山の一部にCamellia sinensis var, assamicaの茶が存在した。これは昭和25年三井農林株式会社がインドから紅茶の製造のために導入した物であった。多くの日本の茶はC. sinensisであることが明かとなった。また、ヤマチャと栽培種もrbcLでは、分類できないことから次にmatKを用いて解析を行った。その結果、matKDNA断片の塩基配列は1230でそれを比較するとCamellia sinensisに属する物には、1117番目の塩基がアデニンになっているものとグアニンになっているものに分けられた。1117番目がグアニンになっている物にはCamellia sinensis var. assamicaにも認められた。また、日本に存在する伝説のチャについて、同様の解析を行った結果、背振山、高山寺、坂本のチャは、rbcLの解析結果からC. sinensisであった。坂本チャは、最澄が天台山から持ち帰った物であろうと考えられた。天台山のチャのrbcLの結果もC. sinensisであった。このことからも伝説の茶は、多くはC.sinensisであった。しかし、現在はどの茶が日本の起原の茶であるかについては、不明である。
放射線によるatherosclerosis誘導のメカニズムの解明

アテローム性動脈硬化病変(atherosclerosis)は動脈内皮表面における小さな斑点状の脂肪沈着として認められるが、これは主としてコレステロールエステルを多量に蓄積したマクロファージ(泡沫細胞)が集積したものである。このatherosclerosisは一般的に高脂血症が原因とされているが、放射線治療の副作用としても発症することが報告されている。また、Peroxisome proliferator-activated receptor γ(PPARγ)は核内ホルモンレセプターファミリーの1つであるが、atherosclerosisを惹起する原因因子の1つであることはよく知られている。本研究では、電離放射線によるatherosclerosis発症にPPARγが関与していることを明確にすることを目的とした。本研究により、単球芽球様細胞株U937細胞において、(1)電離放射線によって細胞膜表面にCD36が誘導され、このCD36によって細胞質内へのコレステロールの取り込みが制御されていること、(2)PPARγのligandであるtroglitazoneはCD36の発現を抑制し、さらにはコレステロールの取り込みを抑制すること、(3)またPPARγも電離放射線によって核内に誘導されるが、RNAiによるPPARγの抑制によりCD36の発現が増加すること、を見出した。これらの結果より、電離放射線が誘導するatherosclerosisに対してPPARγは抑制的に作用している可能性があることが示唆された。以上の結果は、日本歯科放射線学会第46回関西・第38回九州合同地方会(2003.11.大阪大学)および、第26回日本分子生物学会(2003.12.神戸ポートアイランド)において発表した。さらには、ヒト抹消血単球において同様の研究をすすめた結果、ヒト抹消血単球においてもU937細胞と同様のことが観察され、実際に生体においても、電離放射線が誘導するatherosclerosisに対してPPARγは抑制的に作用している可能性があることが示唆された。また、Peroxisome proliferator-activated receptorγ(PPARγ)がatherosclerosisを惹起する原因因子の1つであることはよく知られている。本研究により、単球芽球様細胞株U937細胞において、(1)電離射線によって細胞膜表面にCD36が誘導され、このCD36によって細胞質内へのコレステロールの取り込みが制御されていること、(2)PPARγのligandであるtroglitazoneはCD36の発現を抑制し、さらにはコレステロールの取り込みを抑制すること、(3)またPPARγも電離放射線によって核内に誘導されるが、RNAiによるPPARγの抑制によりCD36の発現が増加すること、を見出した。次年度は、ヒト抹消血単球において同様の研究をすすめる予定である。

アテローム性動脈硬化病変(atheroslerosis)は動脈内皮表面における小さな斑点状の脂肪沈着として認められるが、これは主としてコレステーロールエステルを多量に蓄積したマクロファージ(泡沫細胞)が集積したものである。このatherosclerosisは一般的に高脂血症が原因とされているが、放射線治療の副作用としても発症することが報告されている。また、Peroxisome proliferator-activated receptor γ(PPARγ)がatherosclerosisを惹起する原因因子の1つであることはよく知られている。本研究では、電離放射線によりatherosclerosis発症にPPARγが関与していることを明確にすることを目的とした。平成15年度においては、単球芽球様細胞株U937細胞において、(1)電離放射線によって細胞膜表面にCD36が誘導され、このCD36によって細胞質内へのコレステロールの取り込みが制御されていること、(2)PPARγのligandであるtroglitazoneはCD36の発現を抑制し、さらにはコレステロールが取り込みを抑制すること、(3)またPPARγも電離放射線によって核内に誘導されるが、RNAiによるPPARγの抑制によりCD36の発現が増加すること、を見出した。これらの結果より、電離放射線が誘導するathorosclerosisに対してPPARγは抑制的に作用している可能性があることが示唆された、以上の結果は、日本歯科放射線学会第46回関西・第38回九州合同地方会(2003.11.大阪大学)および、第26回日本分子生物学会(2003,12.神戸ポートアイランド)において発表した。平成16年度は、ヒト末梢血単球において同様の研究をすすめた。その結果、ヒト末梢血単球においてもU937細胞と同様のことが観察され、実際に生体においても、電離放射線が誘導するatherosclerosisに対してPPARγは抑制的に作用している可能性があることが示唆された。