hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
幹細胞の柔軟性を生かした抗老化システムの解明

本研究は、組織幹細胞の中でも特に老化しにくいとされる精子幹細胞をモデルとして、生理的な加齢条件下での、マウス精子幹細胞の挙動の加齢変化を明らかにすることを目的とした。具体的には、1幹細胞の不完全分裂(不完全な細胞質分裂によって細胞分裂後も各細胞が連結したままとなる分裂様式)と合胞体(不完全分裂の結果生じる複数の細胞が連結した構造体)の断片化(細胞間架橋が千切れて合胞体が短くなる現象)の頻度、および2幹細胞から分化した細胞の脱分化の頻度、の2項目の加齢変化を検証する事を計画した。昨年度(H27)は、1を検討し、マウス精子幹細胞の合胞体の断片化頻度が加齢に伴って上昇することを示唆する結果を得た。この加齢変化は、幹細胞として機能する合胞体の数を増やす役割を果たすため、加齢に伴う精子数減少を食い止める新現の抗老化現象となる可能性が考えられた。一方、本年度(H28)は、2を検証するため、分化細胞の脱分化による幹細胞の補充が加齢に伴って増加し、精子形成維持に寄与しているという仮説をたて、解析を進めた。若齢(3か月齢)および加齢(1419か月)のNgn3-CreER;CAG-CAT-GFPマウスを用いて、Ngn3陽性の分化細胞の運命を数日数十日間追跡し、GFRα1陽性に逆戻りする頻度を解析した結果、加齢に伴った逆戻り頻度の変化は認められず、仮説は棄却された。以上、H27,H28の研究から、精子幹細胞の合胞体断片化頻度の加齢変化が明らかになった。今後、加齢変化を生み出す分子メカニズムの解明と同機構破綻の影響の解明が期待される。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、ステムセルエイジングの研究領域に対して、マウス精子幹細胞をモデルとして幹細胞の柔軟性が生かされた抗老化現象を解明し、知られざる組織幹細胞の抗老化システムを提示することを目指すものである。これを達成するため、本年度においては、マウス精子幹細胞の不完全な細胞分裂(不完全な細胞質分裂によって細胞分裂後も各細胞が連結したままとなる精子形成に特徴的な分裂様式)および合胞体(複数の細胞が連結した精子形成に特徴的な構造体)の断片化(細胞間架橋が千切れて合胞体が短くなる現象)の頻度の加齢性変化を明らかにするため、3か月齢マウス精巣と1224カ月齢マウス精巣を比較解析した。その結果、GFRα1陽性細胞集団におけるAs細胞(単一の細胞)と合胞体の構成比が加齢に伴って変化し、As細胞の比が大きくなることを明らかにした。この結果を既に確立している幹細胞動態モデルに当てはめると、GFRα1陽性細胞は加齢に伴って合胞体の断片化頻度を高くしていることが予測された。この予測について、細胞分裂マーカーおよび細胞系譜追跡実験を利用して実験的に検証した結果、モデルの予測と一致する結果が得られた。以上の結果から、精子幹細胞は加齢に伴って細胞断片化の頻度を変えていることが示唆され、加齢性変化のひとつとして、合胞体の細胞間架橋の不安定化が起こっているという新たな仮説が浮かび上がった。当初の目標のひとつを予定通りに達成したため、これまでの研究は順調に進展していると考えている。当初の計画通りに研究が進んでいるため。今後、分化細胞の脱分化能の加齢変化を明らかにする実験を実施する予定である。
ガラス固体電解質により参照電極を密閉した新しいガスセンサの開発

Na_2O-Al_2O_3-4SiO_2系Na+イオン伝導性ガラスをアルミナ基板上で一旦溶融させることにより参照極を完全に封じ込め、無機接着剤を使用せず参照電極を完全に密閉するセンサの開発を行っている。これにより非常に機械的強度の大きいセンサを作ることができ、また参照極へのガスの浸透による起電力のシフトを防ぐことができる。当初、Ptを参照電極として検討を行なったが、再現性(センサを作製する度に起電力値が異なる)や経時安定性(時間が経つと起電力が変化する)の問題があった。そこで、Niを参照電極として固体電解質ガラスに封じ込めCO_2ガスセンサへの応用について検討を行なったところ、以上のような問題点は克服され安定な起電力を示すセンサを得ることに成功した。これは固体電解質で封じ込められたNi電極表面にNiOが形成され、この平衡により酸素分圧が固定されるためであると考えられる。しかし、熱力学データより計算した値とかなり異なっており、実際にはさらに複雑な平衡により酸素分圧が固定されていることが示唆される。CO_2ガスセンサについては測定極の補助相としてNa_2CO_3を使用したが、NaClを用いた塩素ガスセンサについても検討を行ない、安定な起電力を得ることを確認した。このようにNi参照極を封じ込めたセンサは、測定極の補助相を違うものに変えるだけで検知ガスを様々な検知ガスに対応でき、硝酸ナトリウム等を用いたNOxガスセンサへの応用も可能であると考えられる。今後の研究により長期安定性についても検討を行なう予定である。Na_2O-Al_2O_3-4SiO_2系ガラスNa^+イオン伝導性ガラスをアルミナ基板上で一旦溶融させることにより参照極を完全に封じ込め、無機接着剤を使用せず参照電極を完全に密閉するセンサの開発を行っている。Na^+イオン伝導体とPt参照極を使用しているため、検出ガスの影響を受けることなく電解質成分のNa_2O=2Na^++(1/2)O_2+2e^-の平衡により固定されることが期待できる。なお、酸素分圧は固体電解質ガラス中の金属酸化物との平衡による。まず炭酸ガスセンサについて検討を行っており、非常に良好なセンサ応答を得ている。しかし、複数のセンサを比較したところ、起電力の絶対値にややばらつきがみられることより、ガラス相に完全に密閉された参照極が、様々な種類のセンサの作動温度において安定な電位を維持できるかどうか現在検討を行っている。また、補助相として、NaNO_2を用いたNO_2ガスセンサヘの応用を試みたが、センサ起電力のドリフトが見られ、上記のCO_2ガスセンサの研究と並行してNO_2ガスセンサの測定極の検討を行っている。平成14年度は、特にCO_2ガスセンサの検討により参照極の電位の安定化、及びNO_2ガズセンサにおける測定極の検討を行う。
圧電フィルム積層膜によるアクティブ遮音制御

静粛で快適な環境を創るため、もとの音に逆位相の音を重ね合わせて消す、アクティブ騒音制御の研究が盛んに行われている。また構造要素からの音の放射と伝播を消すため、構造要素の振動制御の研究も盛んに行われている。このようにアクティブ騒音制御が可能になりつつあるが、アクティブ遮音はスピルオーバが発生しやすく、実現上の難しさがある。そこで本研究では、構造要素の振動制御の研究を行うと共に、センサ・アクチュエータを構造要素と一体化して知的複合材料システムを作ることによって可能となることを示した。圧電フィルムを用いてセンサとアクチュエータの一体化をはかり、通常では最も遮音効果の小さい構造要素の膜で、効果的にアクティブ遮音を行った。マイラー樹脂の膜の両面に圧電フィルムを接着し複合化し、アクチュエータとして用いる圧電フィルムにセンサの役も兼ねさせられるよう電気回路を工夫したのがキ-ポイントである。アクティブ遮音膜は騒音を殆ど遮断できるカ-テンのようなもので、都市の居住を静粛に保つのに大きく貢献できる。これを応用することにより航空機や車軸内の騒音も遮断でき、静粛な室内を確保できる。圧電フィルム積層膜を用いてアクティブ遮音制御を行い、インテリジェントカ-テンを創るため、本年は下記の理論的ならびに実験的研究を行った。(1)圧電フィルム積層膜の基本振動特性を解析した。(2)圧電フィルム積層膜の曲げ捩り振動制御シミュレーションを行った。(3)圧電フィルム積層膜の振動制御用実験装置を試作した。(4)圧電フィルム積層膜の振動制御の予備実験を行った。そこで本研究では、構造要素の振動制御の研究を行うと共に、センサ・アクチュエータを構造要素と一体化して知的複合材料システムを作ることによってアクティブ遮音制御が可能となることを示した。特に圧電アクチュエータの大きな制御信号を含む信号から、微小なセンサ信号を分離するため、信号の大きさでなく、信号の位相差を利用することを考案した。なお制御法としてはロバスト性の高いμシンセシスを用いた。アクティブ遮音膜は騒音を殆ど遮断できるカ-テンのようなもので、都市の住居を静粛に保のに大きく貢献できる。
発掘遺構を対象とする簡易写真測量法の開発研究

本研究の目的は、堅穴住居址程度の規模の発掘遺構図を写真測量の技法で作成するための写真撮影システムを開発することである。1.カメラの選択ブロニカ・ハッセルブラッド・マミヤ・ペンタックスの645或は6×6版に広角レンズを装着して、奈良国立文化財研究所内に設けたテストフィールドを写し、精度チェックを行った。従来の方法で処理すると、精度はいずれも計測用カメラの1/20以下で実用に適さないが、直接線形変換法を採用すると、著しく精度が向上し、計測用カメラの1/31/2になった。実用上支障のない精度と言える。各カメラ間の精度の差は少く、フィルムのカーリングを防ぐ装置のあるカメラの精度が良好であった。2.懸架装置テレビ局で使われているマイクロフォン・ブームスタンドを改造し、マイクロフォンの代りにカメラを吊り下げる「はねつるべ式」カメラ懸架装置を使った。ブームの長さは8mあり、最大仰角55度にとると、カメラ位置は、地表より8mの高さに持ち上げることが出来る。3.カメラ架台カメラの光軸を、地表面に対して垂直になるようにカメラを取付け、光軸を軸にして回転出来る架台を製作した。またカメラの向きを90度変えて地表面に平行に取付けることも出来、壁面の撮影を可能にした。4、図化テスト長野県原村弓張日向遺跡の堅穴住居址を、上記の装置に計測用カメラと非計測用カメラを取付けて撮影した。それらの写真を使って図化し、図化精度の比較を行った。平面図では、両者の間に差はなかった。等高線図では若干のズレがあったが、ズレの量は許容範囲内であった。なお、懸架装置の組立て、操作には何も問題はなかった。1.カメラの選定奈良国立文化財研究所内に設けたテスト・フィールドにおいて、ハッセルブラッド500EL・ハッセルブラッドMKW・ゼンザブロニカ6×6・ゼンザブロニカ645・マミヤM645・ペンタックス645の6機種のカメラで撮影し、解析図化機プラニコンプC100を使い計測した。計測には、従来の一般的な写真測量の方法と、新しい直接線形変換法の二通りを用い精度を比較した。前者の方法では、上記のカメラは測量用に使えないが、後者では期待通りの精度に収ることが判った。各機種の優劣は目下検討中である。2.懸架装置の製作(1)カメラを吊り下げる装置の製作軽量・安価・取扱い簡単の条件を満たすには、はねつるべ式が最適と考え、放送局用のマイクロフォン・ブームからヒントを得て設計・製作した。高さ10mを要求したが、材料の強度、前記の条件の規制で8mに落着かざるを得なかった。(2)カメラ架台の製作カメラの光軸の向きを自由に変えられるように、マイクロモーターを組み込み、リモートコントロールできるようにした。しかし、重量や、向きの変更のスピード調整等、2、3検討すべき点が残されている。1.撮影前年度作製したカメラ架台を手直しし、さらに軽量にした。長野県原村弓振日向遺跡へ撮影用器材を搬入、発掘された住居址の撮影テストを行った。弓振日向遺跡を選んだ理由は、標準的規模の堅穴住居址が散在していて、発掘調査の妨げにならず、また周囲の遺構を破壊することもないからである。撮影装置のセッティングは、車から器材を下し、住居址の近くで組立て、カメラを取付けるという手順になり、30分を要した。さらに撮影に30分要かり、基準点測量に1時間必要であるから、住居址の撮影は、1軒につき少くとも2時間の作業時間を要することが分った。

カメラは、ハワセルブラッドMK-70,仝MK-W(上記2機種は計測カメラ),ブロニカSQ-AM(非計測用カメラ)の3機種を使用した。2.図化上記の3機種のカメラで撮った写真を解析図化機(Kern DSR-1)で計測図化した。基準点上の精度は、計測用カメラ2機種は、実測値と写真上で計測した値の差は、平面位置で2mm以下、高さで3mm以下に収っていた。ブロニカの場合は、計測用の平面位置で1/2,高さで1/5と低下した。図に描いた結果を比較すると、平面形は機種間の差はほとんど認められないが、等高線図は少しずれを生じた。そのずれの量も写真測量の許される範囲内にあった。3.評価、撮影装置は、組立・操作には問題なく短期間の練習で取扱いをマスター出来る。たゞし、長さ4mのポールの運搬手段に雉がある。測定装置,計算式の高度化により、非計測用カメラで撮った写真からでも、残差が許容範囲内の図を描画できることが明らかになった。
二量化、クラスタ構成、および膜受容体細胞内輸送に関する単一分子蛍光の研究

本研究は、個々の細胞内での単一分子の時間ゲートおよび輝度ゲート蛍光イメージングに応じたEGFRの二量体化とクラスタリングの動態を調べた。初期段階ではEGF-EGFR-EGFR(ヘテロダイマー)とシグナル伝達二量体(EGF-EGFR)2が細胞内で均一に存在した。時間経過とともにシグナル伝達二量体が支配した、それはヘテロダイマーを犠牲にしてシグナル伝達二量体が形成されたことを示唆する。また、EGFRの小クラスタが約15分で出現し、細胞内取り込み前に数、量ともに増加した。結果、EGFRによる無制御シグナル伝達は、シグナル伝達二量体にヘテロダイマーの不均化抑制をすることにより抑制可能になる。本研究の目的は、上皮増殖因子受容体(EGFR)の二量体化、クラスター形成及び細胞内輸送の分子メカニズムを明らかにすることである。蛍光標識したEGFリガンドを用いてヒト肺腺癌細胞株H1650に過剰発現させたEGFRを活性化させ、生細胞でのEGF-EGFR複合体及びクラスター形成の様子を解析し研究を行った。初めに、ヒトリコンビナントEGFをBiotin-3-Sulfo NHS esterを用いてビオチン化し、その反応物をsephadex-G25カラムを用いてゲル濾過にて精製した。同様の方法で抗EGFR抗体のビオチン化を行い、ビオチン化EGFをストレプトアビジン標識CdSe/ZnS量子ドット(QD)と抱合反応させた。60%コンフルエンスまで培養したH1650細胞はリン酸緩衝液PBSで洗浄後、0.5 nM QD-EGF抱合体溶液を加え4°Cにて反応させ、数回洗浄した。細胞の蛍光イメージングは反応直後からすぐに15分単位で観察を行った。添加直後の蛍光イメージは独立した蛍光のスポット(点)が見られ、QD-EGF-EGFR複合体によるものだと考えられた。しかしながら、我々は添加30分後には大きなクラスター様蛍光イメージを観察した。この予備実験から、EGFRのクラスター形成が添加30分以内に起こり、その15分後にはクラスターの細胞内輸送が始まっていることが示唆される。本研究の目的は、生細胞内における上皮増殖因子受容体(EGFR)の二量体化とクラスタリングのメカニズムの解明である。がん細胞内で過剰発現したEGFRは過剰な細胞シグナル伝達と、制御出来ないがん細胞増殖を引き起こすという問題点がある。そこで、上述したメカニズムを解明することで、過剰ながん細胞増殖を制御する方法を探る。EGFRは二量体以前の状態(EGFR-EGFR)で存在することが知られており、シグナル伝達二量体群(EGF-EGFR-EGFR-EGF)は各EGFRと2つの上皮増殖因子(EGF)ホルモンの結合により構成されている。本プロジェクトでは、CdSe/ZnS量子ドット(QDs)あるいは量子ドットをベースとした蛍光磁気ナノ粒子をコンジュゲートしたEGFホルモンを使用し、過剰発現したEGFRでのヒト肺上皮腫瘍細胞株H1650を蛍光ラベル化した。次に、個々の細胞内での単一分子の時間ゲートおよび輝度ゲート蛍光イメージに応じたEGFRの二量体化とクラスタリングの動態を調べた。初期段階では、約0°Cでラベリングした細胞内において、糸状および葉状仮足部分でEGF-EGFR-EGFR(ヘテロ二量体)とシグナル伝達二量体を等しく制御した。しかし、温度が室温近くまで上昇しラベリング後の時間が経過したため、シグナル伝達二量体の数が細胞の背部および腹部の表面で増加した。これは、シグナル伝達した二量体およびヘテロ二量体が細胞表面に沿って輸送され、ヘテロ二量体を消費してシグナル伝達二量体が形成されたことを意味する。また、EGFRの小クラスタが約15分で出現し、細胞内取り込み前約30分で数、量ともに増加した。実験の結果、EGFRヘテロ二量体のロッキングによるヘテロ二量体からシグナル伝達二量体への形成ムラ防止およびEGFホルモンの抑制によって、EGFRを用いて無制御シグナル伝達を抑制できることが分かった。化学EGFR単一分子及びそのクラスター自身そしてその細胞内輸送の観察は、概ね期待通りに進んでいる。EGFのビオチン化及びQD-EGF抱合反応によって、我々はがん細胞で効率的にEGFRを活性化することできた。単一分子蛍光イメージングを用いた実験は生細胞での蛍光標識したEGFRの濃度制御に有用であり、このような制御は細胞膜での個々のEGF-EGFR複合体やそのクラスターの検出に必須であった。今回の予備実験において、EGFR単一分子の検出及びクラスター形成や細胞内輸送を確認できる概要時間から、EGFRや他のGタンパク質共役受容体の二量体化やクラスター形成の機構解明に対する継続的な研究への有益な情報が得られた。

今後の研究計画は、時間分解蛍光イメージングやFRET解析を用いて、EGFRの二量体化やクラスター形成のキネティクスや細胞内輸送の評価である。特に、H1650細胞を用いた生細胞におけるEGFRの二量体化、クラスター形成及び細胞内輸送のキネティクスは、単一分子の蛍光強度と単一クラスターの蛍光強度に見られる時間変化との相関関係によって調べることができる。まず、H1650細胞におけるEGFRはQD標識性EGF及びCy5標識性抗EGFR抗体を異なった濃度で処理することによって活性化されるだろう。我々はEGFRの二量体化、クラスター形成及び細胞内輸送の程度は、活性化されたEGFRの数と直接関係していると仮説を立てた。クラスター形成のキネティクスや細胞内輸送に最適なクラスターサイズは、QDの蛍光強度の経時変化やQDからCy5への蛍光共鳴エネルギー遷移(FRET)、EGF濃度から直接導き出されるだろう。さらに、EGFRの発現レベル、クラスター形成率、クラスターの細胞内輸送量との関連は、EGFRを高発現するH1650細胞とマウス黒色腫(メラノーマ)細胞におけるEGFRの比較研究によって評価できる。研究費は主にCy5 dye、CdSe/ZnS量子ドット、汎用研究試薬、細胞培養培地、抗EGFR抗体、ヒトリコンビナントEGF、研究用消耗品の購入に使用する予定である。また、国内外の学会それぞれ一つずつ参加するために費用の一部を使用予定である。
網羅的ドッキングを用いた熱帯病関連タンパク質間相互作用解析

本研究では,網羅的タンパク質ドッキングによって対象タンパク質群から相互作用し得るペアを予測する.まず,既存手法を改良して1.網羅的タンパク質ドッキングによる高精度な相互作用予測手法の開発を目指した.次に,熱帯病を引きおこす寄生原虫のタンパク質,熱帯病の原因となるウイルスと宿主であるヒトのタンパク質を対象にこの手法を適用して2.熱帯病関連タンパク質間相互作用(Protein-protein interaction, PPI)の探索を実施した.さらに,これまで少数の既知タンパク質複合体の立体構造データから限定的に議論されてきたウイルス-宿主タンパク質間相互作用の特徴について,3.ドッキング結果に基づくウイルス-宿主タンパク質間相互作用の解析を行ない,新たな知見につなげることを目指した.平成29年度までに,T. cruziのPPIと,デングウイルス-ヒトPPIの予測,平成30年度には,原虫のタンパク質とヒトタンパク質との相互作用予測を行った結果,検討すべき新規PPI候補をT.cruziについて39件,デングウイルス-ヒト間について28件得た.さらに,これまでに実施したヒトのタンパク質間相互作用予測について,得られた新規相互作用候補のうち一組について,免疫沈降法を用いた検証を行い,実際に結合がみられることを確認した.平成29年度から30年度にかけては、相互作用面の原子レベルのグラフ表現を用いた予測手法をさらに改良し,既知の結合構造の特徴を学習して,入力された候補結合構造の結合の強さを予測する手法の開発を始め,小規模なテストデータにて良好な結果を得た.さらに,ウイルスー宿主タンパク質間相互作用について、タンパク質ドッキング計算と相互作用プロファイルによる解析を行った。本研究では,網羅的タンパク質ドッキングによって対象タンパク質群から相互作用し得るペアを予測する.まず,既存手法を改良して1.網羅的タンパク質ドッキングによる高精度な相互作用予測手法の開発を目指す.次に,熱帯病を引きおこす寄生原虫のタンパク質,熱帯病の原因となるウイルスと宿主であるヒトのタンパク質を対象にこの手法を適用して2.熱帯病関連タンパク質間相互作用の探索を実施する.さらに,これまで少数の既知タンパク質複合体の立体構造データから限定的に議論されてきたウイルス-宿主タンパク質間相互作用の特徴について,3.ドッキング結果に基づくウイルス-宿主タンパク質間相互作用の解析を行ない,新たな知見につなげることを目指す.平成28年度は1.網羅的タンパク質ドッキングによる高精度な相互作用予測手法の開発を目的として研究を進めた.既存のPPI予測手法を,ドッキング高スコア構造群の相互作用残基プロファイルを組み合わせて改良し,一般的なベンチマークデータを用いて精度を検証することを目標とした.その結果,ベンチマークデータへの適用においては,予測精度が向上することを確認した.そこで,対象をさらに広げてヒトのタンパク質間相互作用作用を対象に同手法を適用し,より広い対象での試験を行うこととした.現在結果の検証中であるが,一部の結果からは,予測の有効性が対象とするタンパク質によって大きく変わることが見られた.本手法では,ドッキングの結果得た相互作用プロファイルを入力とし,既知のタンパク質間相互作用情報を学習して予測モデルを構築する.そのため,既知の情報が少ないタンパク質については,相互作用相手の予測に失敗しやすくなっていると考えられる.今後はこの点を解消するべく手法の改良を進めながら,計画しているヒトとウイルス間のタンパク質間ドッキングと相互作用予測を進めていく.平成28年度は網羅的タンパク質ドッキングによる高精度な相互作用予測手法の開発を目的として既存のPPI予測手法にドッキング高スコア構造群の相互作用残基プロファイルを組み合わせて改良し,一般的なベンチマークデータを用いて精度を検証することを目標とした.まず,高スコアドッキングモデル群の相互作用残基プロファイル表現方法の開発を行った.具体的には,ドッキングの結果得られた数千の高スコア構造群で相互作用に利用されている残基の集合を,ドッキングスコアと組みあわせたプロファイルとして表現した.このデータを入力とし,SVM, Extra-treesなどの機械学習手法を用いた予測手法を開発した.この手法について,一般的に用いられているベンチマークデータ(230のターゲットタンパク質)への適用において精度の向上を確認した.目標とする手法を開発し,ベンチマークセットでの精度の確認を行ったという点で,研究計画は順調に進んでいると言える.しかし,実データ(ヒトのタンパク質間相互作用ネットワークの予測)を用いてさらに検証を進めたところ,開発手法では高い精度を得られない事例が多く出てきた.原因の一つとして,予測モデルを構築するために学習する既知の相互作用情報が十分にないタンパク質については,予測モデルをうまく構築できない場合があるのではないかと考えている.現在の予測手法では,対象とするタンパク質ごとに予測モデルを立てているが,より一般化したモデルの構築を行うことで,予測精度の低い対象について精度を向上させられる可能性がある.計画していた手法の開発と試験は実施できたため全体としては順調に進んでいるが,新たなデータへの適用で手法の問題点が明らかになり,改善が必要と判断したため「おおむね順調」と評価した.本研究では,網羅的タンパク質ドッキングによって対象タンパク質群から相互作用し得るペアを予測する.まず,既存手法を改良して1.網羅的タンパク質ドッキングによる高精度な相互作用予測手法の開発を目指す.次に,熱帯病を引きおこす寄生原虫のタンパク質,熱帯病の原因となるウイルスと宿主であるヒトのタンパク質を対象にこの手法を適用して2.熱帯病関連タンパク質間相互作用(Protein-protein interaction, PPI)の探索を実施する.さらに,これまで少数の既知タンパク質複合体の立体構造データから限定的に議論されてきたウイルス-宿主タンパク質間相互作用の特徴について,3.ドッキング結果に基づくウイルス-宿主タンパク質間相互作用の解析を行ない,新たな知見につなげることを目指す.

平成29年度は,T. cruziのPPIと,デングウイルス-ヒトPPIの予測を行った.T. cruziについては,517の立体構造データを収集し,517x517 = 267,289件のドッキング計算から網羅的PPI予測を実施した.デングウイルスについては83構造,ヒトについては30,544構造を収集し,2,535,152件のドッキング計算とPPI予測を実施した.この結果から,今後さらに検討すべき新規PPI候補をT. cruziについて39件,デングウイルス-ヒト間について28件に絞り込んだ.さらに,平成28年度に実施したヒトのタンパク質間相互作用予測について,グラフ表現を用いた予測モデルを新たに構築して実施し,予測精度の向上を図った.その結果得られた新規相互作用候補のうち一組について,免疫沈降法を用いた検証を行い,実際に結合がみられることを確認した.平成28年度に課題としたタンパク質間相互作用予測手法の改善については,本年度も引き続き改良の試みを続けた.しかし,予測精度に顕著な向上は見られなかった.そこで来年度も引き続き新たな予測モデルの開発を試みる必要がある.一方,予測の際に用いる評価値が著しく高い新規のタンパク質ペアについては,実験で相互作用を確認することができた.今後,新たに確認された相互作用の生物学的意義を議論する必要があるが,当初の計画をこえた成果である.以上のように,計画から遅れた点もあるが,より進んだ点もあること,また,それ以外のドッキング計算については計画通りに進んでいることから,全体としてはおおむね順調な進展と評価した.本研究では,網羅的タンパク質ドッキングによって対象タンパク質群から相互作用し得るペアを予測する.まず,既存手法を改良して1.網羅的タンパク質ドッキングによる高精度な相互作用予測手法の開発を目指した.次に,熱帯病を引きおこす寄生原虫のタンパク質,熱帯病の原因となるウイルスと宿主であるヒトのタンパク質を対象にこの手法を適用して2.熱帯病関連タンパク質間相互作用(Protein-protein interaction, PPI)の探索を実施した.さらに,これまで少数の既知タンパク質複合体の立体構造データから限定的に議論されてきたウイルス-宿主タンパク質間相互作用の特徴について,3.ドッキング結果に基づくウイルス-宿主タンパク質間相互作用の解析を行ない,新たな知見につなげることを目指した.平成29年度までに,T. cruziのPPIと,デングウイルス-ヒトPPIの予測,平成30年度には,原虫のタンパク質とヒトタンパク質との相互作用予測を行った結果,検討すべき新規PPI候補をT.cruziについて39件,デングウイルス-ヒト間について28件得た.
膝立ち位を用いた運動課題が脳卒中患者の歩行機能に与える影響について

本研究の目的は、膝立ち位を用いた運動介入を実施し、脳卒中患者の歩行機能がどのように変化するか即時的、長期的な介入効果について検討し、膝立ち位を用いた運動課題が脳卒中片麻痺患者の歩行機能改善に有効な運動課題かどうか検証することである。これまで、我々は脳卒中片麻痺患者に対する、膝立ち位を用いた運動課題に着目し、介入効果を検討した結果、脳卒中患者は膝立ち位を用いたトレーニングを行うことで、立位時の重心移動能力が即時的に改善することが分かった(総合リハ、印刷中)。今回この結果を踏まえ、膝立ち位を用いた運動課題が、脳卒中患者の立位バランスだけでなく、更に、歩行機能を改善させることが可能であるか、明らかにするための研究を計画している。現在、長期的な介入効果を調査するために継続してデータを収集中である。なお健常者のデータについて、英文化が完了しており、現在投稿中である。これまでの成果として、短期的な介入効果として、膝立ち前後の歩行筋電については、体幹。股関節周囲筋の筋活動パターンが異なることが見いだされ、とくに膝立ち後に筋活動が低下する傾向が認められた。このことから、膝立ちにより一旦強調された体幹股関節周囲筋の筋活動は、その後の歩行では歩行速度が同じでも低下することが分かった。このことは膝立ち運動を行うことで、片麻痺患者の歩行パターンがよりエネルギー効率の良い歩行様式へと変化した可能性を示唆している。現在症例数を増やすと共に、解析を続け詳細について明らかにしていく予定である。
抑制性免疫補助受容体LAG-3によるがん免疫応答制御機構の解析と免疫療法への応用

免疫チェックポイント阻害剤の抗腫瘍効果が証明されて以降、がん免疫療法は大きな注目を集めている。しかしながら、その奏功率は30%程度と決して高いとは言えず、依然として解決すべき課題が多く残されている。本研究では、CD4陽性ヘルパーT細胞(Th細胞)および抑制性免疫補助受容体LAG-3に焦点を当て、がん免疫におけるTh細胞活性化制御機構の解析、そしてTh細胞の活性化制御による新規がん免疫療法の開発を目指す。本研究を通して、がん細胞がLAG-3を介して免疫監視を回避する新たなメカニズムが明らかになる可能性があるとともに、効果的な新規がん免疫療法の確立につながることが期待される。
土の非排水単調せん断特性に基づく新しい液状化試験方法の開発

砂を等方圧密状態から非排水定速せん断したときの最大過剰間隙水圧比u_fを流動ポテンシャルと定義した。本研究ではでは広い一様な傾斜地盤の流動などの代表的な変形状態を考え、単純せん断試験を行った。中空ねじりせん断試験機を用い、豊浦標準砂の供試体(外径10cm,内径6cm,高さ20cm)に対し、供試体高さと体積の変化および内セル体積変化を拘束してねじりせん断を加えた。初期拘束圧p_e'=50400kPaの条件で単純せん断試験を行い、豊浦砂の密度と流動ポテンシャルu_fの関係を評価した。相対密度・有効上載圧σ_v'と標準貫入試験のN値の関係としてSkemptonの式を用いることにより、N値をu_fの関数として表すことができる。いろいろな土に対してこのような相関を求めておけば、N値から地盤の流動ポテンシャルを簡易に推定できる。このように室内せん断試験や標準貫入試験から流動ポテンシャルu_fが推定できれば、流動ポテンシャルu_fと土の残留強度S_uの間の関係を考察することにより、次のように地震時の地盤の流動評価を行うことができる。1)完全流動u_f=100のとき、著しい軟化とともに過剰間隙水圧が100%まで上昇し、土は残留強度ゼロの液体状態で流動する。傾斜地盤は完全に水平となるまで流動する。2)限定流動地震時の液状化の際、残留強度S_uが重力による静的荷重τ_<st>より小さいと流動が発生する。単純せん断時には実験結果よりφ_s=33°,b_s=0.25とし、またK_o=0.5を仮定することにより限定流動の発生条件は100(1-3.0τ_<st>/σ_v')<u_f<100となる。この場合、ひとたび流動が発生すると振動終了後も流動は継続し、静的せん断荷重が残留強度と釣り合うまで流動は進行する。3)サイクリックモビリティu_f<100(1-3.0τ_<st>/σ_v')のとき流動は発生せず、動的載荷の終了と同時に地盤の変形も終了する。
小川原湖における異臭味原因物質の発生要因の解明

小川原湖水の物理環境と,冬の大風や台風などの極端な気象が物理環境に与える影響を明らかにした。湖水体積の13%を占める1521mの層に全窒素の22-63%,全リンの38-79%が存在した。これらは経時的に大きく変動することより,浅層の窒素・リンの重要な供給源になっていると考えられた。また,小川原湖は,植物プランクトン組成の異なる3つの水域に類別された。ラン藻類が優占する秋季に鉄濃度が上昇したことから,糸状藍藻類の増殖に鉄が関与している可能性が示唆された。異臭味物質(2-MIB)産生菌として考えられている糸状藍藻類15株(うち2-MIB産生遺伝子を持つもの5株)を単離培養することに成功した。小川原湖水中の溶質の濃度と組成には,水文と微生物活動の影響を受けて大きく変動する.具体的には以下の通り.溶存有機物(DOM)は,濃度に地理的,季節的な変動は見られなかったが,組成(起源)には,季節的,および,地理的な変動が見られた.すなわち,小川原湖水中のDOMは,春から夏にかけて湖内生産由来の有機物が相対的に多いが,夏季から秋季になるにつれて陸域由来の有機物が増加した.表層におけるリンと硝酸濃度は,いずれも春季に高く,夏季に向けて低下する季節的なサイクルを示した.小川原湖水中においては,リンが制限因子と考えられる.湖水中の全リン量は約80tと見積もられ,その約7割が,湖水体積で1割にも満たない16m22mに存在していた.また,この層中のリン濃度は季節的に大きく変動することから,表層のリンの主要な起源となっていると考えられた.また,リンの形態も季節的に大きく変動し,表層では,溶存有機態や懸濁態,下層では,リン酸態が主要な形態であった.窒素は,湖水中に約1000t存在し,表層下16mまでに約4割が分布していた.また,表層では硝酸態,底層ではアンモニア態が主要な形態であった.植物プランクトン組成を見ると,藍藻で7分類,ミドリムシ藻で1分類,緑藻で8分類(未同定個体含む),渦鞭毛藻類で1分類,珪藻で22分類が確認され,優占種は季節的に変動した.GISを用いてシジミ資源量の経年的な変動を調べた結果,小川原湖におけるシジミ漁獲量の減少はシジミ資源量の変化によるものではなく,シジミ漁参加者の減少といった努力量の減少,燃料価格の高騰といった外的な要因にあること,現在の制限漁獲量35kgはシジミ資源の保全に適していることが推察された.小川原湖の水質の長期モニタリングを継続して行っているとともに,小川原湖水中の植物プランクトン組成を顕微鏡レベルで明らかにすることができた.また,シアノバクテリアの群集構造を遺伝子解析により明らかにする道筋がついた.今後は,培養モデル実験を行いながら,2-MIBの発生条件を調べていく予定である.小川原湖の水質の水平分布,鉛直分布をモニタリングすることにより,温暖化に伴う冬季の湖面結氷状態の変化や極端な気象の増加が小川原湖の水質に与える影響について理解を深めることができた.つまり,2循環湖の時には窒素,リン濃度は表層において4月から5月に最大となり夏にかけて減少するが,1循環湖になると夏期に最大値を示すようになった.また,例年だと流入河川の多い南部でリン濃度が高いが,ここ2年は北部で高い値を示し,その理由として鉛直循環の規模が大きくなったため,多量の栄養塩が深層から供給されたためと考えられた.これらの養分循環の変化は,微生物群集に影響を与えると推察された.台風のような極端な気象があると,湖水が大きく鉛直混合され,深部の窒素,リンが表層に移動し,湖沼から流出すること,そのため,特に湖水中の全リン量が減少することが示された.溶存有機物(DOM)の濃度は季節的に大きな変動を示さなかったものの,季節的な起源の変化に伴う組成の変化が見られた.つまり,4月から7月にかけては微生物由来のDOMが多くなるが,8月以降は陸域由来のDOMが多くなった.植物プランクトン組成の空間的・時間的変動を顕鏡法より明らかにした.ラン藻の種組成は,空間的にはあまり違いがないが,時期的に大きく変動することを遺伝子レベルで示した.また,2-MIB産生遺伝子を持つ微生物群集の構造も,季節的に変化するを示した.さらに,小川原湖水中の数種の糸状ラン藻を単離培養することに成功した.小川原湖の水質モニタリングが月に1度の頻度で滞りなく進行中であり,水質に関するデータが蓄積されつつある.糸状藍藻類の発生と水質の間に有力な関連が認められつつあり,今後解析を進めることによってより明らかにできると考えられる.湖水中のラン藻類の種組成が季節的に変化すること,異臭物質である2-MIBを生産する遺伝子を持つラン藻類も季節的な消長が見られることを,遺伝子レベルで明らかにできており,次年度は,種の特定につなげることができると予想できる.植物プランクトンサンプルも順調に蓄積中である.小川原湖水中の糸状藍藻類の単離培養に成功しており,性質の解明が期待される.小川原湖における異臭味物質である2-MIBの発生要因を解明するために,湖水の水質の実態と近年における変動,およびその要因について調査した。

その結果,小川原湖の水質変動には,湖水循環の変化が大きく寄与していることと,湖水循環には大風などの極端な気象が影響を及ぼすことを明らかにした。得られた結果は,小川原湖の水質変動の予測に役に立つと考えられる。小川原湖の水質に及ぼす水文環境の実態と近年の変化を長期的調査より明らかにした。小川原湖には,14mから18mに塩分躍層が存在し,この塩分躍層は,4月・5月の大風や,台風のような極端な気象によってもたらされる暴風により水深が変化すること,その変化は数カ月間にわたり持続されることが見いだされた。また,2011年から2017年の小川原湖水中の全窒素量は,6421554t,全リン量は61192tと見積もられた。湖水体積で13%を占める1521mの層に全窒素の43%(22-63%),全リンの66%(38-79%)が存在すると推定され,この層の窒素,リン量は経時的に大きく変動することより,浅層の窒素・リンの重要な供給源になっていることが示された。植物プランクトンの増殖に影響を及ぼすと考えられる湖水中の鉄濃度は,空間的および時期的変動があることを見出した。糸状藍藻類の増殖が観測される秋季に鉄濃度が上昇したことから,糸状藍藻類の増殖に鉄が関与している可能性が示唆された。小川原湖は,植物プランクトン組成の異なる3つの水域に類別されるとともに,秋期にラン藻類が優占することがクロロフィルaとクロロフィルc量の長期的変動より示された。異臭味物質である2-MIB産生菌として考えられる糸状藍藻類15株を単離培養することに成功した。そのうち5株が2-MIB産生遺伝子を持っていた。今後は,これらの株の生理的特徴(増殖要因)について明らかにする予定である。小川原湖水の物理環境と,冬の大風や台風などの極端な気象が物理環境に与える影響を明らかにした。湖水体積の13%を占める1521mの層に全窒素の22-63%,全リンの38-79%が存在した。これらは経時的に大きく変動することより,浅層の窒素・リンの重要な供給源になっていると考えられた。また,小川原湖は,植物プランクトン組成の異なる3つの水域に類別された。ラン藻類が優占する秋季に鉄濃度が上昇したことから,糸状藍藻類の増殖に鉄が関与している可能性が示唆された。異臭味物質(2-MIB)産生菌として考えられている糸状藍藻類15株(うち2-MIB産生遺伝子を持つもの5株)を単離培養することに成功した。水質モニタリングを継続して行う.シアノバクテリアの発生要因について,モデル実験により理解を深める.小川原湖の水質モニタリングを継続して行い,糸状藍藻類が発生する要因をフィールドレベルで予測する.ラン藻類の種組成の空間的・時間的変化を遺伝子レベルで明らかにする.また,2-MIBを産生する糸状藍藻類の増加に関する因子を,培養実験により明らかにする.さらに,小川原湖に存在する糸状藍藻類を同定し,その特性を明らかにする.生物地球化学クロロフィル標準物質の購入を次年度に繰り越したため糸状藍藻類の遺伝子分析を次年度に変更したためクロロフィル標準物質を購入する単離培養した糸状藍藻類の遺伝子分析の委託費用
アルカリフォスファターゼを介した好中球シグナル伝達経路の研究

好中球膜表面に発現する酵素であるアルカルフォスファターゼ(好中球アルカリフォスファターゼ;NAP)の新しい機能として細胞内にシグナルを伝達する可能性があるかどうかを検討した。用いた方法はNAPを抗体でクロスリンクすることにより細胞内蛋白のチロシン燐酸化が起こるかどうかを検討することにより、細胞内にシグナルが伝わっているかどうかを見る方法である。正常人末梢血あるいは骨髄由来の好中球または真性多血症患者の末梢血由来好中球をフィコール法により精製し標的細胞とした。精製好中球を1%BSA/RPMI中に浮遊し、抗体を加えてから、30秒、1分、2分、5分、10分、後に直ちに細胞を回収し、液体窒素により凍結した。凍結細胞はリシスバッファーにより溶解後遠心し、その上澄みをSDS-PAGEにより展開した。分離された蛋白はPVDFメンブレンに移した後、PY20あるいは4G10抗体と反応させ、ECL法により解析した。その結果、抗体添加早期にチロシン燐酸化される分子量約56kdの細胞内蛋白が見つかった。この蛋白は免疫複合体キナーゼ反応、再免疫沈降法等によってもsrc,fyn,lyn,hck,fgr,blk等と同一のものとは断定できなかった。また一部のコントロール抗体でも同様のシグナルが細胞内に認められ、抗体の更なる処理{F(ab′)_2化等}が必要と思われた。
早産児の心理・生理的特徴とアタッチメント形成に関する研究

【目的】本研究の目的は早産児の行動特徴が生後1年間の母子相互交渉とアタッチメント形成に与える影響を検討することにある。母子相互交渉に特に影響を与える児側の要因として啼泣しやすさとなだまりやすさ等の情動反応が挙げられる。この特徴はブラゼルトン尺度(NBAS)と心拍変動分析によって予測することが可能である。心拍変動のスペクトル成分中,低周波成分は交感神経と副交感神経に,高周波成分は副交感神経によって変調を受けていることは既知の事実である(Akselrodら,1981)。【方法】被験児:早産児の母親105名にNBASを依頼し,32名(男児18名の女児14名)の協力を得た。このうち,1年間の家庭訪問とアタッチメント実験の協力を得られたのが25名である。平均出生体重は1664.8g(SD512.16),平均在胎日数は224.1日(SD23.58)であった。手続き:(1)NBAS:退院前1週間,退院後1週間,1,2,3ヶ月に1名の認定評価者がNBASを行った。(2)心拍変動: NBAS施行日と同一日で,児の深睡眠時に心拍変動の測定を行った。(3)母子相互交渉:退院後1週間,1,2,3,6,9,12ヶ月に家庭訪問を行い,行動観察を行った。(4)アタッチメント実験:退院後1213ヶ月に母子分離再会の実験を行った。【結果と考察】NBAS値をLester(1984)に従って素点変換し,これを児の行動特徴とした。ただし,慣れ群は欠損値が多いので分析から除外した。心拍変動値に対してはスペクトル分析の一種である自己回帰要素波分析を行い,3種類の周波数成分が抽出された。総パワー中に占めるこれら3周波数成分のパワー比を独立変数に,NBAS値を従属変数として重回帰分析を行った。交感神経によって変調される成分であるPWR1「なだめ」を有意に予測し,なだめやすさは単に副交感神経だけによるものではないことが示唆された。交感神経と副交感神経の働きを意味するPWR2は「状態向上迅速性」と「易刺激性」を有意に予測した。これは交感・副交感神経が優位な児は外部刺激が累積的に増大しても啼泣しづらいことを意味する。また,PWR3は「易刺激性」と「抱擁」を予測した。PWR3が高いほど,啼泣(ぐずりを含む)しやすく,かつ抱きづらいことを示している。これは交感神経が関与している可能性があり,高周波成分であっても単に副交感神経だけの作用とはいえないことを示唆した。児の新生児期の行動特徴であるNBAS項目と心拍変動値を独立変数とし,アタッチメント実験時における児の近接・接触維持,抵抗,回避,遠隔相互交渉の各行動を従属変数として重回帰分析を行った。その結果,CV-RRとPWR2両者の値が高いほど,再会時の近接・接触維持傾向が低く,回避傾向が高いことが示された。CV-RRは副交感神経系の活動を表す指標であり,PWR2は副交感神経の影響を大きく受けている領域である。実験時における児の行動は単に母子相互交渉だけではなく,児が新生児期の行動特徴にも影響を受けることが示された。

交感神経によって変調される成分であるPWR1「なだめ」を有意に予測し,なだめやすさは単に副交感神経だけによるものではないことが示唆された。交感神経と副交感神経の働きを意味するPWR2は「状態向上迅速性」と「易刺激性」を有意に予測した。これは交感・副交感神経が優位な児は外部刺激が累積的に増大しても啼泣しづらいことを意味する。また,PWR3は「易刺激性」と「抱擁」を予測した。PWR3が高いほど,啼泣(ぐずりを含む)しやすく,かつ抱きづらいことを示している。これは交感神経が関与している可能性があり,高周波成分であっても単に副交感神経だけの作用とはいえないことを示唆した。児の新生児期の行動特徴であるNBAS項目と心拍変動値を独立変数とし,アタッチメント実験時における児の近接・接触維持,抵抗,回避,遠隔相互交渉の各行動を従属変数として重回帰分析を行った。その結果,CV-RRとPWR2両者の値が高いほど,再会時の近接・接触維持傾向が低く,回避傾向が高いことが示された。CV-RRは副交感神経系の活動を表す指標であり,PWR2は副交感神経の影響を大きく受けている領域である。実験時における児の行動は単に母子相互交渉だけではなく,児が新生児期の行動特徴にも影響を受けることが示された。新生児心拍測定のための特注アンプとソフトの開発のために,平成9年度前半は満期産児の協力を得て基礎的なデータを収集し,後半にソフトが完成した。平成10年2月未現在,在胎35週で出生した早産児2名の協力を得ており,今後12ヵ月まで追跡調査を行う予定である。生後3日目のブラゼルトン検査(以下,NBAS)の結果,満期産児と比較して早産児は明らかに筋緊張・運動成熟性が低く,興奮頂点・易刺激性等も低い。すなわち脆弱であり,啼泣性も低い。これは平均よりも1ヵ月早く出生したために,身体的成熟性が低い結果である。ただし生後4週目のNBASにおいては易刺激性が上昇する傾向を示している。これは外界刺激に対する反応性が上昇した訳であり,環境との相互交渉の準備が整い始めていることを意味している。面接調査の結果,被験児の母親は両名とも生後2日目までに児を「人間」だと感じており,「母親の愛着」(maternal attachment)は早期愛着群(early attacher)と分類された。従って今後の発達過程において,早産である故の児の脆弱性は母性意識によって補われる可能性が強く,現時点においてはトマスとチェスのいう「適合性」の良い母児の組合わせだと考えられる。:NBASの全ての項目を完了できる限界が在胎35週前後だと考えられているので,当初は被験児の在胎を3536週とした。しかし産科医療の急速な進歩のため在胎3536週で出生する児は減少しており,協力被験児数が本年度の目標に届かなかった。今後の2年間はNBASの一部項目を省略し,在胎3236週の早産児を対象として研究を行う予定である。【目的】早産児は脆弱であるが故に,その行動特徴が生後の母子相互交渉に特有な影響を与える。本研究の目的はブラゼルトン尺度(NBAS)の結果を行動特徴の一部と考え,これが生後1年間の母子相互交渉に与える影響を検討することにある。児にとって最大の環境変化は出生と退院であり,この2時点において環境に対する児の適応能力が発揮される。そこで本報告では,早産児の退院直前・直後におけるNBASの結果を満期産児と比較して報告する。【方法】被験児:41名の母親にNBASを依頼し,10名(男児6名,女児4名)から協力を得た。
深部地下岩盤の流体移動現象解明とその隔離性評価に関する研究

本年度は,ASTM Internationalや地盤工学会で岩盤を対象とする原位置透水試験として基準化されているパルス試験と定圧注水試験に関して,難透過性岩盤への適用性を明らかにすることを目的に,以下に示す項目を解析的に検証した.1.透水係数及び比貯留率の影響難透過性環境下では両試験ともに,極めて長時間を要し,貯留特性の影響は試験区間における水頭あるいは流量が大きく変化する非定常状態の初期段階で顕著となることが明らかとなった.従って,比貯留率を評価するには,非定常状態初期でのデータ取得及びこれを用いた評価が肝要となる.2.試験の影響範囲定圧注水試験では時間の経過に伴い影響範囲(間隙水圧が変化する範囲)は拡大するが,定常状態に達するまでに極めて長時間を要する.これと比較し,パルス試験が要する時間は短いが,影響範囲は非常に狭く,透過性以外の地層特性や試験条件が同じであれば,影響範囲は同じとなる.3.解析方法定常解析と非定常解析の差異を検証した結果;(1)定圧注水試験においては,貯留特性を考慮しない定常解析でも,定常状態のデータを用いれば,貯留特性が顕著な地層の透過性を評価できる.(2)非定常解析では地層を準3次元均質等方と仮定するが,非定常状態のデータを用いれば,3次元的な地層の特性の評価が可能である.4.異方性および不均質性の影響均質等方を仮定する解析理論と原位置の乖離により;(1)透水係数は実岩盤の最も卓越した透過性より低く評価される.(2)試験結果は試験区間周囲の限られた範囲を代表する値として評価される.従って,試験井掘削時に岩盤に乱れが生じると,試験結果もその影響を強く受ける恐れがある.本年度は,ASTM Internationalや地盤工学会で岩盤を対象とする原位置透水試験として基準化されているパルス試験と定圧注水試験に関して,難透過性岩盤への適用性を明らかにすることを目的に,以下に示す項目を解析的に検証した.1.透水係数及び比貯留率の影響難透過性環境下では両試験ともに,極めて長時間を要し,貯留特性の影響は試験区間における水頭あるいは流量が大きく変化する非定常状態の初期段階で顕著となることが明らかとなった.従って,比貯留率を評価するには,非定常状態初期でのデータ取得及びこれを用いた評価が肝要となる.2.試験の影響範囲定圧注水試験では時間の経過に伴い影響範囲(間隙水圧が変化する範囲)は拡大するが,定常状態に達するまでに極めて長時間を要する.これと比較し,パルス試験が要する時間は短いが,影響範囲は非常に狭く,透過性以外の地層特性や試験条件が同じであれば,影響範囲は同じとなる.3.解析方法定常解析と非定常解析の差異を検証した結果;(1)定圧注水試験においては,貯留特性を考慮しない定常解析でも,定常状態のデータを用いれば,貯留特性が顕著な地層の透過性を評価できる.(2)非定常解析では地層を準3次元均質等方と仮定するが,非定常状態のデータを用いれば,3次元的な地層の特性の評価が可能である.4.異方性および不均質性の影響均質等方を仮定する解析理論と原位置の乖離により;(1)透水係数は実岩盤の最も卓越した透過性より低く評価される.(2)試験結果は試験区間周囲の限られた範囲を代表する値として評価される.従って,試験井掘削時に岩盤に乱れが生じると,試験結果もその影響を強く受ける恐れがある.
HIVのTatエフェクター及びミリストイル化阻害剤によるエイズ発症抑制

Tatエフェクターとして,著者らはTatタンパク質のシステイン領域に注目し,システイン残基のチオール基と反応するレドックスアリル化合物のTatのトランス活性化能に及ぼす影響を調べた。Tatのトランス活性化能に影響を与えた化合物について,さらに抗HIV活性を測定した結果,thiamine disulufideは極めて有効なTat阻害剤で,ウイルス産生を著しく阻害した。Tat inhibitorとしてはベンゾジアゼピン誘導体(Rosche Inc.)が開発され,フェースIの治験が開始されたが,この薬剤はエイズに無効であると報道されている(日経新聞)。今回Tatエフェクターとして開発しているthiamine disulfideは,ベンゾジアゼピン誘導体とは全く構造のことなるものであり,その抗HIV効果が期待されている。一方,著者らがすでに合成したミリストイル化阻害剤N-ミリストイルグリシナ-ルジエチルアセタールは,細胞毒性は低いものの,水に対して難溶性であり膜透過性が低い化合物である。今回,新規合成した4-pyridyl-thio-decanoic acidは水溶性に富み,ウイルス粒子形成阻害によるHIV-1封じ込め薬として期待される化合物である。ミリストイル化を阻害することは感染性娘ウイルス出芽阻止につながり,ミリストイル化阻害剤は,Tatエフェクターとの併用によりエイズ発症を抑制することができると信じ,さらに改良を加えた抗ミリストイル化剤及びTatエフェクターの開発に全力を注いでいる。
インターカレーションによる高温超伝導体の次元性と高キャリアー濃度領域の研究

Bi_2Sr_2CaCu_2O_8にヨウ素をインターカレーションすると、Tcが約15K低下することが知られていたが、その原因は、ヨウ素からCuO_2面への電荷移動によるオーバー・ドーピングの効果と、次元性の変化の効果の両方であることを明らかにした。さらに、ハロゲンのインターカレーションによるBiO-BiO層間の伸びは、ハロゲンの種類(I,Br,IBr)によって異なるが、Tcの低下は、ハロゲンの種類によらず同じであることから、次元性の変化によるTcの低下は、BiO-BiO層間の距離の変化に因るのではなく、BiO-BiO層間の結合の変化に因っていることがわかった。そして、インターカレーションによってc軸方向の電気抵抗の温度変化が金属的になることを考慮すると、インターカレーションによって、BiO-BiO層間の電子的な結合が強くなって、より3次元的になり、Tcの低下を助長していると推論できた。すなわち、Bi系酸化物においては、より2次元的な電子構造が超伝導に有利であることがわかった。Bi_2Sr_2CaCu_2O_8について、ヨウ素をインターカレーションし、そのTcのヨウ素濃度x依存性を詳細に調べた結果、xの小さい領域では、ヨウ素からCuO_2面への電荷移動によるオーバー・ドーピング効果のために、xの増加とともにTcが低下し、xの大きい領域では、何らかの理由でCuO_2面のホール濃度が飽和し、Tcが一定になることがわかった。したがって、オーバー・ドーピングによって超伝導が消失する高キャリアー濃度領域の試料を作ることはできなかった。これは、Biがホールを取って+3価から+5価に変わりやすいためであり、Bi系酸化物の宿命と思われる。