hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
擬人化エージェントによるマルチモーダルインタフェースプロトタイプの構築

擬人化エージェントを介して、ネットワーク上のサイバースペース内で、フェーストゥーフェースの対話を実現する多人数コミュニケーションシステムのプロトタイプを完成させた。これは、イーサネットに接続された複数のクライアントと、1台のサーバから構成され、各クライアントには、マイクロフォンとビデオカメラが設置されている。マイクから入力された声は逐次サーバに転送され、ニューラルネットによるパラメータ変換メカニズムによってリアルタイムで口形状への変換が実行される。この口形状パラメータは、各クライアントに送られて、相手から見える本人の擬人化エージェントの表情制御に用いられる。また、音声信号はそのままクライアントに送られて、表情とともにスピーカーから再生される。ファンクションキーに割り当てられている基本表情を選択することによって、相手に提示する表情を変化させることができる。また、仮想空間内をフォークスルーして、擬人化エージェントの位置と視線方向を制御することが可能であるが、エージェントの視線から見た映像の他に、第三者的な視点からシーンの全体像を把握できるようにフライモードを用意している。擬人化エージェントの視線の制御は画面に写るシーンと一致するようになっているので、相手のエージェントとアイコンタクトを取りながら対話することが可能となった。このプロトタイプシステムを利用して、3人のクライアント間でコミュニケーション実験を行った。合成レートはおよそ10フレーム毎秒であり、伝送される音声のクオリティの劣化、さらに伝送遅延による唇の動きとの非同期が生じたが、実際にこのシステムによって、複数の人間の間でネットワークを介して、自然な会話が行えることを評価実験により明らかにした。平成9年度の研究実績を以下にまとめる。1)3次元顔モデルの作成任意の人物への整合も容易に実現できる新しい顔モデルを構築した。このモデルには、頭部および歯の3次元構造はもちろんのこと、口腔壁や眼球、首、舌のモデル等を含んでいる。さらにこのモデルに筋肉の物理構造を付加し、リアルでダイナミックなアニメーションを可能にした。2)リアルな表情合成パラメータ構成3次元表情変形を実現して任意の方向から眺めても自然に見えるような表情パラメータを構成した。また日本語および英語の基本口形を作製し、会話のアニメーションのリアリティの向上をはかった。3)音声からのリアルタイムメディア変換マイクから入力された音声信号に同期してモデルの口形を制御する方法がメディア変換である。今回は、基本的な母音の口形を忠実に再現し、またニューラルネットを用いて学習外の音声に対しても補間性能が発揮できるように工夫した。4)実時間感情認識カメラから取得された顔動画像に基づき、目領域および口領域を自動トラッキングし、この空間周波数情報に基づいて6つの基本感情の認識を実時間で実施するアルゴリズムの開発を行った。5)プロトタイプテストベッドの構築一連の処理を複数のプロセッサに分散させ、ネットワークを介したプロセス間通信により画像・音声入力から合成表情出力までを実時間で実行するシステムのプロトタイプを構築した。しかし、効率なアルゴリズムによる遅延時間の解消、ネットワークトラフィック削減のための音声の圧縮伝送、埋没感の得られる仮想空間の構築等が今後の課題として残されている。平成10年度の研究実績を以下にまとめる1)感情を付加する声質変換韻律パラメータを音声信号から自動的に計算・抽出し、このパラメータ変換によって音声信号を生成するシステム開発を行った。まず音声に含まれる感情特徴パラメータの決定のため、ピッチ、パワー、時間構造、アクセントを任意に変化させて、韻律変換できるツールを完成させた。このツールを用いて各パラメータを試行錯誤で変化させて、無感情で発話された音声に対して、喜び、怒り悲しみの感情をそれぞれ付加して、センテンスによらず、話者によらず感情音声合成が可能となった。次にピッチ、パワー、発話速度をパラメータとして音声を上記の3つの感情カテゴリーに分類するシステムを構築した。ピッチ抽出はケプストラムに基づき、また発話速度は分析フレーム間のスペクトル距離に基づいて独自の抽出アルゴリズムを開発し、リアルタイムで逐次認識結果を出力できるシステムを完成させた。2)知的通信システムの試作ネットワーク上に構築されたサイバースペース上で多人数でコミュニケーションできるシステムの構築を行った。入力された音声信号から感情の推定と口形の推定をリアルタイムで実施し、音声と表情パラメータが伝送される。

受信側では、表情パラメータから表情合成が行われて、再生された音声と同期して毎秒20フレームでの表情合成が可能となった。これによりアバタの表情を通してあたかもフェーストゥーフェースで対話しているような環境が実現できた。擬人化エージェントを介して、ネットワーク上のサイバースペース内で、フェーストゥーフェースの対話を実現する多人数のコミュニケーションシステムのプロトタイプを完成させた。これは、イーサネットに接続された複数のクライアントと、1台のサーバから構成され、各クライアントには、マイクロフォンとビデオカメラが設置されている、マイクから入力された声は逐次サーバに転送され、ニューラルネットによるパラメータ変換メカニズムによってリアルタイムで口形状への変換が実行される。この口形状パラメータは、各クライアントに送られて、相手から見える本人の擬人化エージェントの表情制御に用いられる。また、音声信号はそのままクライアントに送られて、表情とともにスピーカーから再生される。ファンクションキーに割り当てられている基本表情を選択することによって、相手に提示する表情を変化させることができる。また、仮想空間内をフォークスルーして、擬人化エージェントの位置と視線方向を制御することが可能であるが、エージェントの視線から見た映像の他に、第三者的な視点からシーンの全体像を把握できるようにフライモードを用意している。擬人化エージェントの視線の制御は画面に写るシーンと一致するようになっているので、相手のエージェントとアイコンタクトを取りながら対話することが可能となった。このプロタイプシステムを利用して、3人のクライアント間でコミュニケーション実験を行った。合成レートはおよそ10フレーム毎秒であり、伝送される音声のクオリティの劣化、さらに伝送遅延による唇の動きとの非同期が生じたが、実際にこのシステムによって、複数の人間の間でネットワークを介して、自然な会話が行えることを評価実験により明らかにした。
周術期における損傷組織高分子構造変化と生体インピーダンス

<対象と方法>開腹消化管手術患者30例を対象として、全身および体部分(腕・体幹・脚)に周波数5-1000kHzの微弱交流電流を負荷し、手術前後の各周波数におけるインピーダンスを測定した。この結果をもとにCole-Coleプロットを行い、外挿法により求めた周波数0での抵抗値の変化率と手術中の水分バランスから求めた細胞外液量変化率との相関を検討した。<結果と考察>手術前における全身および各体部分のインピーダンスの周波数特性は、細胞膜などの界面分極によるβ緩和を示し、その緩和周波数は約80-100kHzであった。手術後、全身および各体部分におけるインピーダンスの緩和周波数は、体液量の増加により約100-150kHzと増加したが、この変化は体幹において著しく、これは手術侵襲による組織の浮腫および細胞膜構造の破壊を反映していると考えられた。全身および体部分の抵抗値は、手術中の輸液負荷による体液量増加を反映し、術後有意に低下した(P<0.0001)。また、全身抵抗の変化は四肢抵抗の変化に最も影響され、体幹抵抗変化による影響はわずかであった。一方、抵抗変化率と水分バランスにより求めた細胞外液量変化率との相関は、体幹において最も高く(r=0.82)、全身においと低かった(r=0.50)。これは、術中の細胞外液量増加が全身で一様でなく、主として体幹に生じていることを示唆している。このように全身抵抗は、体幹における体液貯留を十分に反映しないため、体液量の増加が体幹で著しい重症患者では、全身抵抗値に基づく細胞外液量の推定は、細胞外液量増加を過小評価する可能性がある。これに対し、体液の約2/3が分布する体幹の抵抗変化は、重症患者における体液量の相対変化を検出できると考えられ、体液量の有用な指標となることが示唆された。
植物利用型医薬品生産における目的タンパク質の非破壊・非接触定量技術の開発

本研究では,ウイルスベクターを用いた一過性遺伝子発現による植物利用型医薬用タンパク質生産システムにおいて,タンパク質の合成に伴う光合成活性の低下を,クロロフィル(Chl)蛍光計測によりモニタリングすることで,葉内タンパク質含量の変動を非破壊・非接触で定量的に推定しうる技術を開発することを目的とした。インフルエンザワクチンであるヘマグルチニン(HA)の遺伝子を導入した植物では,導入後3から6日目にかけて葉内HA含量が増加し,それに伴って葉の光合成能力が低下した。この光合成能力の低下を,Chl蛍光パラメータである光化学系IIの量子収率の低下や熱放散活性の上昇を介して検知しうることを示した。本研究は,植物を利用した迅速かつ安価な有用タンパク質生産法として早期の実用化が期待される一過性遺伝子発現法において,葉内の有用タンパク質含量を非破壊・非接触で推定する生体情報計測技術を開発することを目的としている。ここで,一過性遺伝子発現法とは,植物に後天的に遺伝子を導入し,一過的に発現させる方法である。また,非破壊・非接触での生体情報計測技術として,飽和パルス法によるクロロフィル(Chl)蛍光計測を用いる。本年度は,Chl蛍光の計測条件の検討を中心に研究を進めた。遺伝子導入には解体ウイルスベクター(magnICON)を,生産する有用タンパク質にはインフルエンザウイルスに対するワクチンタンパク質であるヘマグルチニン(HA)を,また供試植物にはベンサミアナタバコを,それぞれ用いた。播種後35日目にHAの遺伝子を導入し,気温20°Cで6日間栽培した。また,対照として非遺伝子導入株を同様の条件で栽培した。遺伝子導入後3および6日目の葉内HA含量,純光合成速度,およびChl蛍光パラメータを測定した。遺伝子導入株では,遺伝子導入後3から6日目にかけてHA含量が増加した。これに伴い,遺伝子導入株の飽和光(PPFD 1,600 μmol m-2 s-1)下における遺伝子導入後6日目の純光合成速度は,非導入株のそれより有意に小であった。さらに,遺伝子導入株の飽和光下における光化学系IIの実効量子収率および熱放散活性は,非導入株のそれらに比較して,それぞれ小および大となる傾向にあった。これらの結果から,遺伝子導入後のHA含量の増加に伴う光合成能力の低下を,Chl蛍光パラメータの計測により非破壊・非接触で推定できる可能性が示された。今後は,有用タンパク質含量の定量的な推定にとって最適なChl蛍光パラメータとその計測条件を見出すとともに,HA以外の有用タンパク質への適用可能性を検証する予定である。本研究は,植物を利用した迅速かつ安価な有用タンパク質生産法として早期の実用化が期待できる一過性遺伝子発現法において,植物体内の有用タンパク質含量を非破壊・非接触で測定する生体情報計測技術を開発することを目的としている。ここで,一過性遺伝子発現法とは,植物ウイルス(あるいはその遺伝子)の機能を利用することで,植物に一過的に外来遺伝子を発現させる方法である。本年度は,生体情報計測技術としてクロロフィル(Chl)蛍光計測を用い,有用タンパク質含量を反映するChl蛍光パラメータを探索した。生産するワクチンタンパク質にはA型インフルエンザウイルス(H1N1)由来のヘマグルチニン(HA)を,また供試植物にはベンサミアナタバコを用いた。遺伝子導入後の気温を25°Cとし,各種パラメータの経時変化を測定したところ,遺伝子を導入しない対照区に比較して,遺伝子を導入した処理区では,HAの生産に伴って,光化学系II (PSII)の熱放散活性を示すNPR,1-Fv'/Fm',およびFv/Fm-Fv'/Fm'の低下が認められた。また,PSIIの実効量子収率を示すΦPSIIに若干の低下が観察された。最大量子収率を示すFv/Fmには対照区と処理区との間に有意な差は認められなかった。他方,遺伝子導入後の気温を20°Cとした場合には,対照区と処理区との間でこれらのパラメータに必ずしも有意な差が認められなかった。このことは,遺伝子導入後の栽培環境によって,Chl蛍光計測による有用タンパク質含量の推定が可能である場合とそうでない場合がある可能性を示唆している。また,気温25°CにおけるHA含量と各種パラメータとの間の定量的な相関関係についても,今後さらに検討する必要がある。測定自体は当初の予定通り進展している。他方,当初の想定と異なり,Chl蛍光計測による有用タンパク質含量の推定に栽培環境依存性がある可能性が示唆されたため,それをもたらす原因の解明が当面の課題である。また,自作のクロロフィル(Chl)蛍光計測システムは現在製作途中である。最終年度である次年度は,まず栽培環境によって有用タンパク質含量とクロロフィル(Chl)蛍光パラメータとの間の関係が,栽培環境によって異なる原因を調査する。おもに葉内のタンパク質動態を解析することで,原因の一端を明らかにできるものと推察している。

同時に,Chl蛍光計測と光合成ガス交換測定をも組み合わせることで,遺伝子導入後の葉の生理状態の変化を調べ,有用タンパク質含量を反映しうるより適切な生体情報を見出す予定である。当初の想定と若干異なる結果が得られたことから,支出予定を一部変更した。これに伴い,消耗品費等について繰越しが発生した。また,本年度内には公表に値する程度の成果には達しなかったことから,旅費の支出も当初の見積りを下回った。次年度は,上記の今後の研究の推進方策に基づき,主に消耗品費として研究費を使用する予定である。また,研究成果発表,情報収集,および海外共同研究者との情報交換のための旅費の支出も予定している。
戦後大阪の都市部落の変容過程に関する総合的研究

大阪市内12地区の同和地区関係資料を基礎に、地区の範囲の変化、1950年代の都市部落の地域構造、運動形態、行政施策の変容、3)住宅建設と住宅要求者組合の実態を分析した。官庁統計による分析では、1990年から2010年の国勢調査の町丁目集計データにより、大阪市内の12の同和地区の社会構造の変化を分析した。多数の社会問題指標をもちい町丁目レベルでの世帯所得の推計(2000年時点)を行い、同和地区の経済階層的位置を明らかにした。戦後の部落解放運動を担った女性活動家に生活史(当時の状況と現在)の聞き取り調査を行い、文献資料を参照し、フェミニズム潮流との連関、結婚差別について分析を行った。(1)本年度は全12地区の約1万5000点の同和事業関連文書資料のうち、加島、住吉、浅香、矢田、日の出、生江、西成の7地区の資料の整理を行い、書誌情報を入力した(主担当は野口・上杉・吉村・島)。(2)同和対策事業を、1920年から60年代を連続したものととらえ、戦前の社会事業、融和事業との連続性に着目し、浪速、西成、舟場、中津をとりあげ、都市部落・スラムをめぐる都市政策、行政と部落との関係、部落内の結合・対立・分岐を解明する研究を行った(吉村が担当)(3)部落解放運動における女性の活動の意義や特徴をとらえる分析枠組みの検討を行った。また、女性活動家への聞き取り調査を実施した(主担当は古久保・大賀・斎藤)。(4)「都市部落の変容」がもたらした社会階層構造の変化を明らかにするために、国勢調査の町丁目集計データを用いて、社会階層的データを地図に落とし、大阪市全体の中で、12地区の階層的位置を明らかにした(主担当は島・妻木・櫻田)。(5)12の同和地区の同和関係資料を活用しながら、戦後の都市部落の変容過程を明らかにする研究会を立ち上げた。この研究会は、本研究の分担研究者だけでなく、他大学・研究機関の研究者、さらに行政、教育の関係者、運動団体など地元関係者などが参加する開かれた研究会であり毎月、定例的に開催した。また、文書資料の記録内容の性格や作成意図については、研究会の報告に基づく議論のなかで、地元関係者、人権文化センターの元職員、同和教育推進担当教員など貴重な意見を伺うことができた。(6)同和問題関係文書の書誌的情報は電子化し、時期、地区、主題、キーワードによって、自由自在に検索でき、求める資料が容易に見つけ出せるデータベースを構築した(主担当は島・上杉・櫻田)。1)大阪市内12地区資料約13000点のデータベースをもとに、地区の範囲が同和事業の実施過程で拡大・移転などで変化してきたことを詳細に確定した。これにより他の共同研究者の現状分析の基礎データを作成した。2)大阪市域における都市部落の1950年代を中心とする地域的変容について、主として地域構造、運動形態、行政施策の諸側面から分析した。3)1950年から2007年までの大阪市の建物用途別土地利用現況図14種類を収集・電子化し、フィルター処理のうえ地理情報システムによって経年変化を視覚化した。4)主として国勢調査の町丁目集計結果を利用して、1990年から2010年における、大阪市内の12の同和地区の社会構造の変化を分析、その結果、大阪市内の同和地区は、主要な社会問題指標(失業率、不安定就業者比率、単身高齢者比率、母子世帯比率、大学進学率など)において、大阪市内の他の地域と比較して、明確に「困難な」状況にあることが確認された。さらには、2000年時点における、町丁目レベルでの世帯所得の推計を試み、これに基づいて、同和地区の所得水準が依然として「低位」であることを確認した。5)都市部落の変容過程に最も大きなインパクトをもたらしたのは住宅建設をとりあげ、浅香地区を事例に、住宅要求者組合員の生活実態と入居選考過程を詳細に分析した。6)戦後の部落解放運動を担った女性活動家への聞き取りを続けてきたが、2013年度は大阪の部落解放運動にリーダーとして関わった女性たち、17名に生活史も含めて運動、当時の状況と現在についての聞き取り調査を行なった。また、「解放新聞」「ふぇみん」における、部落女性の活躍をめぐる記事の収集と分類を通じて、フェミニズム潮流との連関から分析を行った。(1)大阪市内の同和地区12のうち、浪速、平野、飛鳥、両国、南方の5地区および大阪市人権協会の関係資料の整理を行い、書誌情報を入力した。

これによって、大阪市内の同和地区12地区すべての同和事業関連の資料12,969点のデータベースが完成した(担当は野口・上杉・吉村・島)。(2)都市部落における「主体」の形成過程と地域の変容をさらに深化させるべく、四国4県の資料調査をおこない19201950における部落問題の質的・量的変容を探った。(吉村が担当)(3)これまでに部落解放運動を担ってきた22名の女性にヒアリング調査をおこなってきた。戦後の運動の黎明期の活動を担った女性から、法期限切れ後の新しい活動をはじめた女性まで、あらゆる年代の女性活動家たちに聞き取りをおこなった(担当は古久保・大賀・斎藤)。(4)「都市部落の変容」がもたらした社会階層構造の変化を明らかにするために、2008年「住宅・土地基本調査」の市区町村別の世帯所得データをもちい、2000年の国勢調査の町丁目の関連データにより、町丁目ごとに所得階層分布の推計を行った。各種の推計方法による結果を分析吟味した結果、妥当とみなせる推計が得られた。その他、公営住宅団地および道路交通網など都市インフラ建設の変遷を地図によって確認し、社会階層的データを視覚化し、大阪市全体の中で12地区の階層的位置を明らかにした(担当は島・妻木・櫻田)。(5)昨年度にひきつづき、12の同和地区の同和関係資料を活用しながら、戦後の都市部落の変容過程を明らかにする研究会を毎月、定例的に開催した。この研究会には、行政、教育の関係者、運動団体など地元関係者などが参加しているため、研究報告については貴重な意見を伺うことができた。収集された資料の整理、データベース化は、全体の6割を超し、予定通りの進捗状況である。それを活用した研究会も常時20人以上の参加を得て、この研究プロジェクトは大阪における部落問題研究の中核的存在として注目されるようになってきている。さらに、この研究会の場を使い、研究の成果の中間発表をおこない、議論を深め、研究を進めていきたい25年度が最終年度であるため、記入しない。(1)大阪市内の同和地区12のすべての同和事業関連の資料12,969点のデータベースを完成し、地区別、文書作成時期別、キーワードなどによる検索が可能となり、大阪における同和事業や解放運動を研究する基盤をととのえることができた。(2)大阪市の同和行政の特徴をあきらかにするために他府県、他都市の都市部落のデータを収集し、また戦前の関連事業も視野にいれて分析をすすめている。(3)部落解放運動をジェンダー的視点から検討を加えるために女性活動家たちからの聞き取りを行い、それを文字データにし、データの共有化を行っている。(4)既存の官庁統計を活用して、多変量解析を行い、町丁目ごとに所得階層分布の推計を行うことができる見通しを立てることができた。(5)昨年度にひきつづき、戦後の都市部落の変容過程を明らかにする研究会を2012年度は9回開催することができた。報告報告については、行政、教育の関係者、運動団体、地元関係者などの参加者から多角的に意見を聞くことができ、議論を深めることができた。この同和事業関係の第1級の資料を活かし、従来の定説を越える研究を如何に構築していくのか、この点に着眼して、本研究の目的を達成していきたい。研究会には、科研の分担研究者に限定していないので、多様性な専門性をもった研究者や地元関係者、行政職員、教員が参加している。その利点を活かした研究を行っていきたい。なお、データベースは、その資料の性格上、個人情報が含まれるものが多いため、プライバシー保護の観点から慎重な取り扱いが必要であるので、公表とプライバシー保護との二面を考えながら、研究者に活用してもらう方策も検討していきたい。25年度が最終年度であるため、記入しない。
黄色靭帯の肥厚と線維化の機序解明

腰部脊柱管狭窄症の原因となる黄色靭帯肥厚のメカニズムの解明を行っている。メカニカルストレスなどにより主に背側に傷害を生じ、異常な膠原線維が増生、線維化が進行し、肥厚につながることが示唆された。これに対し未固定遺体及び作成した脊柱管狭窄症動物モデルを用い、網羅的に肥厚、線維化の原因となるタンパクを分析する。線維化に主に関わるとされる線維細胞、筋線維芽細胞に注目して研究を進める。筋線維芽細胞、線維細胞を動員する方法として、自動屈曲伸展装置を使用する予定であったが、実現性の観点から動物モデルとして、30G針による微小傷害を加えることを選択した。実際にマウスで施行してみると、黄色靭帯のエリアが極めて小さく、傷害を加えることが困難な例が存在した。このことより、動物種をラットに変更した。その後は比較的予定通り進行している。微小傷害を加えたラットに筋線維芽細胞などが発現していることを免疫染色などで確認し、採取した培養細胞から筋線維芽細胞などを抽出し、タンパク、遺伝子解析などにつなげていく予定である。当初予定していた実験方法は担当者が施行できる以上の時間を必要とし、やむなく実験方法を変更した。そのため、予定していた機器を使用することがなくなり、当初計画していた物品を購入しなかったため。次年度に網羅的タンパク解析などの実験に対して使用する予定である。
Q5癌抗原発現制御機構を利用した癌の遺伝子治療モデルの研究

マウスの非古典的組織適合抗原遺伝子の一つであるQ5が癌細胞に於て特異的に転写・発現され、その産物が癌特異抗原として機能することを既に明らかにしたが、このQ5遺伝子の細胞の癌化に伴う発現の機構について検討を行なった。Q5遺伝子上流のDNA断片を単離し、これをルシフェラーゼ遺伝子上流に置き、この組換えDNAをSV40T抗原遺伝子温度感受性変異体によって形質転換されたマウス繊維芽細胞株にDNAトランスフェクション法によって導入し、この細胞を高温および低温で培養することによって、遺伝子上流3.5kbpのDNA領域が悪性増殖に直接関連したいでんし発現に関与していることを明らかにした。さらにこの上流域DNAより各種に亜断片を作製し、癌細胞特異的な遺伝子転写に必要なエンハンサー領域の同定を試みた。その結果、Q5遺伝子上流-2.6--3.5kbpおよび-0.9--1.9kbpの二つの領域が癌細胞特異的転写に必要であることが明らかになった。このQ5遺伝子エンハンサー/プロモーターの支配下にH-2Kb遺伝子を置いた組換えDNAを作製して上記と同様の発現実験を行ない、更に遺伝子治療モデル実験のためにこれをアデノウイルスベクターに組み込んだ組換えDNAを作製中である。一方、この癌細胞の免疫原性強化を手段とした遺伝子治療に関連して、担癌体における抗がん免疫の抑制機構についても検討を行ない、この機構にgannma/delta T細胞が関与していることを明らかにした。
希土類錯体と貴金属錯体を前駆体物質とする電気伝導性複合酸化物の合成と物性解明

希土類イオンを酸化ルテニウム電極作製時に添加すると、希土類-ルテニウム複合酸化物電極が得られた。作製時に電極中に含まれていた希土類イオンは、硫酸溶液中ですべて溶出した。希土類イオンが溶出した後の酸化ルテニウム電極は、BET表面積が溶出後2倍になり、高い電気化学活性表面積を示した。一方、作製時に電極中に含まれていた希土類イオンは、水酸化ナトリウム溶液中ではまったく溶出しなかった。BET表面積は希土類が溶出した場合より少ないにもかかわらず、電気化学活性表面積は大きかった。希土類イオンがBET表面積あたりの活性を高めると考えられる。酸化ルテニウムと同様な構造をもち、酸素発生電極材料としても有用な酸化イリジウムについても、希土類イオンを添加して作製し、希土類イオンを硫酸中で溶出するという方法により、高活性表面積酸化イリジウム電極を作製できた。ランタンによって多孔化された酸化ルテニウム電極の、酸素発生および塩素発生に対する電極触媒活性を、通常の塗布法で作製した酸化ルテニウム電極と比較検討した。ランタンによって多孔化された酸化ルテニウム電極では、通常の酸化ルテニウム電極と比べて、電気化学表面積の増大によって酸素発生、塩素発生ともに触媒活性が量的に向上していたが、とくに酸素発生については低電位からの酸素発生という質的な向上が得られた。ランタンによって多孔化された酸化ルテニウム電極は酸素発生に有利な電極であると考えられる。
自発性異常味覚の評価法としての主観的および客観的指標の臨床応用に関する研究

自発性異常味覚は、口の中に何もない時の訴えを有するものであり、評価が極めて困難である。我々は、「自発性異常味覚」の診断基準作成を目指し、その診断に用いる指標として、苦味を覆うベネコートBMIを用いた含嗽テスト、心理テストGHQ30、唾液中のストレスマーカーであるクロモグラニンAの有用性を検証した。結果、健常者はGHQ30・クロモグラニンAともに低値を示し、患者のうち、GHQ30・クロモグラニンAは低値、かつ含嗽テストが有効であった者が存在した。従って、その患者の訴える苦味が気のせいではなく、実際に口中に苦味が存在する可能性が示唆されるとともに、上記3つの指標の診断における有用性が示唆された。我々は味覚外来を開設し味覚障害を訴える患者の診療を行っているが、味覚障害のうち安静時の口腔内の味(苦味)を訴える「自発性異常味覚」は、定量的、客観的な評価が極めて困難であり、明確な診断基準が存在しないため、その診断基準作成を目指し、指標として、リポプロテイン溶液を用いた含嗽テスト、CHQ30、クロモグラニンAの有用性を検証することが本研究の目的である。研究計画概略は、まず健常者、続いて外来患者の唾液・血液・味覚検査等のデータ収集を行い、得られた結果を元に各々の群内での検証および群間での比較検討を行うものである。初年度となる今年度は実験計画の詳細について立案を行った後、まず試薬の調整として、ベネコートBMI-40を用いて検証に用いるためのリポプロテイン溶液の調整を行った。被験者は味覚障害のない健常者10名とした。Katsuragiらの方法(Katsuragi Y et al,1995.)をもとに、異なる濃度、溶媒によるリポプロテイン溶液を作成し、リポプロテイン溶液の含嗽による効果を回答させた。苦味物質としては味覚定性検査用試薬の苦味(キニーネ)、コーヒーなどを用いた。続いて、上記で調整した試薬を用いて、健常者50名の唾液・血液・味覚検査・GHQ30およびSDS・含漱効果等のデータ収集を行った。現在得られたデータを用いて群内の検討を行っている。今後、この検討結果をもとにして、患者データを収集し、比較検討していく予定である。自発性異常味覚の診断基準作成を目指し、その診断に用いることができる指標として、リポプロテイン溶液を用いた含嗽テスト、GHQ30、クロモグラニンAの確定診断における有用性を検証する目的で本研究を行った。初年度は、含嗽テストに用いるリポプロテイン溶液の調整を行い、苦味に対する有効性を確認した。次年度は味覚異常を自覚しない健常者を対象にコントロールデータの収集を行った。本年は、新潟大学医歯学総合病院味覚外来受診患者に対して同様の検査を行い、患者の結果を初年度に得られた健常者の結果と比較した。自発性異常味覚患者のうち、苦味に対して含嗽テストが有効であった者、無効であった者、ともに認められた。含嗽テストが有効であった者では、心理テストの値は低値であり、クロモグラニンAの値も低値であった。このことより、苦味は心理的要因から生じているものではなく、口の中に実際に苦味が存在するということが示唆された。自発性異常味覚患者のうち、多くを占めるものと考えられる心因性の者では含嗽テストにて、苦味が消失せず、自己記入式評価法(GHQ、SDS)では臨界点以上の得点であること。また、健常者と比較してChromogranin Aの値は高値となり、さらにGHQ、SDSの得点との相関が得られることが予想された。しかしながら、対象患者のうち、含嗽テストで苦味が消失しなかった者が少数であり、上記を検証するまでに至らなかった。今回、外来の対象患者が少なく、その中でも同意が得られた者が限られたため、患者データは当初の予定に反して少数になってしまったが、今後、さらに研究を継続し、データ収集を続け、再度検討していきたいと考えている。

研究計画概略は、まず健常者、続いて外来患者の唾液・血液・味覚検査等のデータ収集を行い、得られた結果を元に各々の群内での検証および群間での比較検討を行うものである。初年度には、実験計画の詳細について立案を行った後、まず試薬の調整として、ベネコートBMI-40を用いて検証に用いるためのリポプロテイン溶液の調整を行った。続いて、次年度には上記で調整した試薬を用いて、健常者の唾液・血液・味覚検査・GHQ30およびSDS・含嗽効果等のデータ収集を行った。現在は得られたデータを用いて群内の検討を行っている。25年度が最終年度であるため、記入しない。出産により一時現場を離れたため、予定に遅れが生じている。今後は、現在検討している健常者のデータの検討結果をもとにして、再度データ収集方法の見直しを行ったのち、患者データを収集し、健常者群の結果と比較検討し、研究報告としてまとめていく予定である。
複数連結可能な屈曲機構による内視鏡下手術用細径マニピュレータの研究開発

本研究はより安全で効率的な低侵襲内視鏡手術のため,高い信頼性を持つ細径の多自由度マニピュレータを開発することを目的とする.複数の微小なギヤの組み合わせによる新たな駆動方法を提案し,多関節の円筒状のフレームを少ない機械要素で駆動可能とする.1関節を最小の屈曲ユニットとし,複数ユニットを連結させることで,直径5mmの2自由度屈曲マニピュレータ及び直径3mmの1自由度屈曲マニピュレータの試作に至った.本研究はより安全で効率的な低侵襲内視鏡手術のため,高い信頼性を持つ細径の多自由度マニピュレータを開発することを目的とする.複数の微小なギヤの組み合わせによる新たな駆動方法を提案し,多関節の円筒状のフレームを少ない機械要素で駆動可能とする.1関節を最小の屈曲ユニットとし,複数ユニットを連結させることで,直径5mmの2自由度屈曲マニピュレータ及び直径3mmの1自由度屈曲マニピュレータの試作に至った.本研究は,より安全・迅速な低侵襲手術を実現するため,高い信頼性を有する細径の多自由度マニピュレータを開発することを目的とする.複数の微小なギヤの組み合わせによる新たな駆動方法を提案し,多関節を有する円筒状のフレームを,より少ない機械要素で駆動可能なマニピュレータを開発する.1つの関節で連結した2つのフレームを最小の屈曲ユニットとし,複数個連結することで,関節数や最大屈曲角度などを自由にカスタマイズ可能とする.初年度は新しい屈曲機構ユニット(外径5mm)の考案と試作評価を中心に,以下の13について研究を進めた.1)微細なギヤを駆動力の伝達要素に組み込んだ屈曲機構ユニットの設計・試作を外径5mmにて行った,ギヤとしてはモジュール0.2の微小な平ギヤとフェースギヤの2種類を組み合わせて製作した.特にフェースギヤの製作については,既存の製品はなく特殊な加工を必要としたため,設計の後に金属加工業者へ外注して試作を行った.また,次項に示す評価の後に,外径3mmに細径化するための再設計を行った.2)1で試作した屈曲機構ユニットを2個連結し,上下左右への2方向への屈曲自由度を設けたマニピュレータの評価を行った.駆動における摩擦はほとんどなく,いずれの自由度も0.03Nmm程度の低トルクにて±90゚の屈曲が可能であった.3)1と2の基盤技術について特許の出願を行った.また,2つの国内学会にて,外径5mmのマニピュレータ開発についての成果発表を行った。次年度は,外径3mmにて,1に示したユニットを2個以上連結するための機構について設計・試作を進める.また,動力伝達に多層のトルクコイルを複数用いることで,マニピュレータ根元の外筒部を軟性化する.中心軸にはエンドエフェクタとして搭載する把持鉗子やはさみなどを駆動するための極細トルクワイヤを配置する.本研究は,より安全・迅速な低侵襲手術を実現するため,高い信頼性を有する細径の多自由度マニピュレータを開発することを目的とする.複数の微小なギヤの組み合わせによる新たな駆動方法を提案し,多関節を有する円筒状のフレームを,より少ない機械要素で駆動可能なマニピュレータを開発する.1つの関節で連結した2つのフレームを最小の屈曲ユニットとし,複数個連結することで,関節数や最大屈曲角度などを自由にカスタマイズ可能とする.最終年度には,次年度に設計・試作を開始した外径3mmの屈曲機構の試作(部品加工と組立)を中心に,以下の13についての研究を行った.1)Φ3mmの細さで,90°以上の屈曲角度と,将来的に複数方向への屈曲自由度を組み込み可能とするため,モジュール0.1のギヤ(平ギヤおよびフェースギヤ),回転軸用ピン,外筒フレームなどの部品精密加工を行った.なお,工具不要で組み立て・分解可能で,かつ実用に耐えうる精度と剛性を実現するために,チタン微細加工を専門とする企業と共に綿密な打ち合わせを行いながら作業を進めた.2)加工部品毎に追加工(やすり作業)を必要としたため,部品同士の摺動がスムーズとなるよう調節しながらマニピュレータの組立,動作確認を行った.3)子宮内胎児の内視鏡手術を目的とした屈曲マニピュレータに関して,2つの学会にて発表を行い,1つの国際図書に論文を投稿しアクセプトされた.今後は本研究にて培った屈曲機構とその製造・組み立て技術を基にして,より細く(2mm台),より関節数の多い(±180°の達成)マニピュレータの実用化に向け,微細金属加工企業と協力して開発を進めていく.本研究は,より安全・迅速な低侵襲手術を実現するため,高い信頼性を有する細径の多自由度マニピュレータを開発することを目的とする.複数の微小なギヤの組み合わせによる新たな駆動方法を提案し,多関節を有する円筒状のフレームを,より少ない機械要素で駆動可能なマニピュレータを開発する.1つの関節で連結した2つのフレームを最小の屈曲ユニットとし,複数個連結することで,関節数や最大屈曲角度などを自由にカスタマイズ可能とする.最終年度には,次年度に設計・試作を開始した外径3mmの屈曲機構の試作(部品加工と組立)を中心に,以下の13についての研究を行った.1)Φ3mmの細さで,90°以上の屈曲角度と,将来的に複数方向への屈曲自由度を組み込み可能とするため,モジュール0.1のギヤ(平ギヤおよびフェースギヤ),回転軸用ピン,外筒フレームなどの部品精密加工を行った.

なお,工具不要で組み立て・分解可能で,かつ実用に耐えうる精度と剛性を実現するために,チタン微細加工を専門とする企業と共に綿密な打ち合わせを行いながら作業を進めた.2)加工部品毎に追加工(やすり作業)を必要としたため,部品同士の摺動がスムーズとなるよう調節しながらマニピュレータの組立,動作確認を行った.3)子宮内胎児の内視鏡手術を目的とした屈曲マニピュレータに関して,2つの学会にて発表を行い,1つの国際図書に論文を投稿しアクセプトされた.今後は本研究にて培った屈曲機構とその製造・組み立て技術を基にして,より細く(2mm台),より関節数の多い(±180^4の達成)マニピュレータの実用化に向け,微細金属加工企業と協力して開発を進めていく.
多変数留数カレントとネター作用素アルゴリズムの代数解析的研究

代数解析学の理論に基づくことで、零次元イデアルに対するネター作用素、付随する代数的局所コホモロジーとGrothendieck双対性の研究を行った。また、孤立特異点をもつ超曲面に付随して定義されるホロノミック系の研究を行い、以下にあげる研究成果を得た。1.ホロノミックD加群の理論を用いることで、零次元準素イデアルに対しネター作用素の概念を導入した。その基本的性質を明らかにし、更にネター作用素基底をもとめるアルゴリズムを構築した2.零次元代数的局所コホモロジー類の満たすホロノミックな偏微分方程式系を構成するアルゴリズムを導出した3.Hermite-Jacobi再生核を解析することで零次元Complete Intersectionな場合のGrothendieck双対性に関する双対基底の計算法を確立した4.ネター作用素を用いることで多変数留数を求めるアルゴリズムが構築可能となることを明らかにした5.Inner modalityが4以下であるようなsemi quasi-homogeneousなisolatedsingularityをもつ超曲面に対し、孤立特異点に付随するホロノミック系を計算し、その重複度がミルナー数とチュリナ数の差と等しくなることをしめした。以上の研究に加え、一般の余次元の準素イデアルに対するネター作用素と多変数留数カレントの研究を行い、特異点論との関連を考察した代数解析学の理論に基づくことで、零次元イデアルに対するネター作用素、付随する代数的局所コホモロジーとGrothendieck双対性の研究を行った。以上の研究に加え、一般の余次元の準素イデアルに対するネター作用素と多変数留数カレントの研究を行い、特異点論との関連を考察した零次元イデアルに対するネター作用素、グロタンディエゥク双対性の研究と孤立特異点をもつ超曲面に付随するホロノミック系の研究をおこない、以下の成果を得た。(i)ホロノミックD-加群の理論を用いることで零次元準素イデアルに対しネター作用素の概念を導入した。その基本的性質を明らかにし、さらにネター作用素基底をもとめるアルゴリズムを構築した。(京都大学数理解析研究所講究録Complete Algebraに掲載予定)(ii)零次元代数的局所コホモロジー類の満たすホロノミックな偏微分方程式系を構成するアルゴリズムを導出した。(京都大学数理解析研究所講究録超局所解析の展望に掲載予定)(京都大学数理解析研究所講究録再生核の理論の応用に掲載予定)(iv)ネター作用素を用いることで多変数留数を求めるアルゴリズムが構築可能となることを明らかにした。(v)Innermodarityが4以下であるようなsemi quasi-homogeneousなisolated singularityに対し、孤立特異点に付随するホロノミック系を計算し、その重複度がミルナー数とチュリナ数の差と等しくなることを示した。上記の研究に加え、一般の余次元の準素イデアルに対するネター作用素と多変数留数カレントの研究をおこない特異点論との関連を考察した。多変数留数カレントの解析において、ネター作用素は極めて重要な役割をはたす。本研究ではこの点に着目し、代数解析の観点から・零次元多様体に台を持つ代数的局所コホモロジー・零次元イデアルに付随したネター作用素・孤立特異点をもつ超曲面に付随するホロノミックな編微分方程式系について、研究した。以下の研究成果を得た。1零次元多様体に台をもつ代数的局所コホモロジー類に対し、そのコホモロジー類の満たすホロノミックな編微分方程式系を構成するアルゴリズムを導出した。2零次元準素イデアルに付随するネター作用素の諸性質を明らかにし、ネター作用素を求めるアルゴリズムを構築した。3次元多様体に台を持つようなホロノミック系に対して、ネター作用素の概念を導入し、これにより台数的局所コホモロジー解を記述する方法を与えた。4 Jacobiの多変数補間積分を解析し、その応用としてGrothendieck双対基底を求めるアルゴリズムを導いた。5代数解析の観点から、Grothendieck留数を解析した。ネター作用素を用いることで、多変数留数を計算するアルゴリズムを構築した。6孤立特異点に付随する代数的局所コホモロジー類を研究し、これら代数的局所コホモロジー類を求める方法を与えた。さらにその応用として、スタンダード基底を求める新たな計算法を導いた。7 Innner modalityが4以下であるようなsemi quasi-homogeneous isolated singularityに対し、その特異点に付随するホロノミック系の構造を解析した。

ホロノミック系の重複度が、孤立特異点のミルナー数とチュリナ数の差と等しくなることを示した。上記以外として、孤立していない特異点に付随する留数カレントとLeサイクルに関する研究をすすめた。
金属間化合物の磁場誘起相転移と強制体積磁歪

常磁性や反強磁性の状態に強磁場を加えるとメタ磁性転移する現象は多くの金属間化合物で観測されるが、その転移がどのようなメカニズムで起きているかを研究するため数種類の物質について磁歪および磁化測定をパルス強磁場を用いて行い解析した。当初の計画に従い次の要領で研究を行った。1.材料の伸び縮みによる容量変化をシュミレートするため精密に電極間が調整できる治具を作成し、実際の伸びと得られる出力の関係を正確に関係づけた。また測定値の経時変化を減少させるための試料ホルダーを改良した。2.パルス磁石に組み合せられる液体ヘリウム用クライオスタットを設計し購入した。試料温度が4.2kから室温の範囲内で任意の温度に設定できるよう温度調整機を購入した。3.ラーベス相金属間化合物のSc_<1-x>Ti_xFe_2およびCe(Fe_<1-x>Al_x)_2の多結晶はスカンジウム、チタンおよび鉄をそれぞれ秤量にアーク熔解して合成したのち均質化のための熱処理を行った。MnAs_<1-x>Pxの多結晶は、粉末の燃結して作成したものを井門秀秋氏より提供して頂いた。4.上記の試料の磁歪および磁化をパルス強磁場を用いて測定した。その結果Sc_<0.75>Ti_<0.25>Fe_2については強磁場により弱い強磁性相から強い強磁性相へ転移するのに伴い、数%と大きく体積が増加することがわかった。それにもかかわらず磁歪は磁化の自乗に転移の上下とも同じ比例係数で比例することがわかった。CeFe_2は強磁性体であるが、鉄とアルミニウムで置換していくと急激に磁化が減少すると共に低温度側に反強磁性相が出現する。Ce(Fe_<0.95>Al_<0.05>)_2について磁歪測定を行ったところ反強磁性から強磁性への転移磁場Hcより小さい領域では体積は磁場によらずほぼ一定であることがわかった。またMnAsPについては強磁場で常磁性相から強磁性相に転移したことに伴い比例係数が約1/3に減少することがわかった。
色素増感機能と光蓄電機能をあわせ持つ新たな光電変換素子創製に関する研究

本研究の最終目的は、色素増感能により可視域の光工ネルギーを高効率で化学工ネルギーに変換・蓄積し、必要に応じて電気出力する色素増感光電変換蓄電素子を構築する事を最終目標とし、最適物質の探査、基板の微細構造作成技術の確立等、目標達成の為に必要な要素技術の確立を推進する事である。この研究を進めて行く段階において、主な光学変換機能材料としてのタングステン酸ゲルがその形成過程において当初予想していた以上に白濁するという現象が観測された。試料の白濁は、光が試料内部へ進入して光電変換される前に多重散乱により試料外へと排出される事を示し、実効的な試料内部への進入光量を著しく低減し性能に大きな低下を与える。また、高効率化の為には電解質と大きな接触面積を持つ母材作成が必要であるが、その1つの候補として考えているナノスケールの海島構造を持つN-isoprpyl acrylamide/sodium acrylate共重合体においてもある組成において白濁現象が観測された。目論見としてはこの海島構造のクラスターに機能物質を不均一吸着させ、広い表面積を持つナノスケール構造体をつくろうというものであるが、この母材の白濁現象も本研究の成果に大きな影響を与えると考えられる。これらの機能材料であるタングステン酸ゲル、及び、ナノスケールの海島構造を有する母材であるN-isoprpyl acrylamide/sodium acrylate共重合体の双方において白濁現象が観測され、大きな影響を与えると考えられる為、これらの現象の観測以降、白濁現象が物性に与える影響を明らかにする事に特に注目してシンクロトロン光によるX線小角散乱を始め様々の方法を用いて研究を行なってきた。これからはこれまでの成果を基にこの白濁現象を低減する手法を確立し、最終目的である色素増感光電変換蓄電素子を構築する事を目指して研究を進めていく予定である。本年度は、遷移金属酸化物水和物ゲルの複合膜を作成する為に、スピンコート薄膜作成器の購入を行い実験用セル等の準備を進めている段階であるが、この準備を進めて行く段階において、主な光学変換材料としてのタングステン酸ゲルがその形成過程において当初予想していた以上に白濁するという現象が観測された。試料の白濁は、光が試料内部へ進入して光電変換される前に試料外へと排出される事を示し、実効的な試料内部への進入光量を著しく低減し性能に大きな低下を与える。この事は本研究の成果に大きな影響を与えると考えられ、対処を至急行う必要があると考えられる。白濁現象は、光の散乱が極度に大きくなった場合に生じるが、その様相を大きく支配するものの1つは散乱体の大きさである。従って、白濁現象を抑える為には遷移金属酸化物水和物ゲルクラスターの大きさを小さくする事が1つの対処法として考えられるが、機能特性は巨視的にゲルとして存在している時に生じる事が知られており、ゲルクラスターの大きさを減ずる事は変換特性を小さくする事につながると考えられる。従って、本研究においては、白濁現象を抑える方法として散乱体とそれを分散する溶媒の屈折率の関係を変化させる方法を用いる事にした。

ゲルクラスターが大きくとも両者の屈折率差が小さければ散乱能を小さく出来る事を利用して、現在までシンクロトロン光によるSAXSを用いたキャラクタリゼーションも併用する事により、ゲルクラスターがある程度成長し白濁した試料の溶媒を様々な液体に置換し白濁現象が抑えられないかの検討を行っており、まだ再現性の問題が残っているが、溶媒をエチルアルコール等に溶媒置換をした際に白濁の度合いの小さい試料を作成できる事が分かりつつある。今後は、この白濁の問題を十分に検討し、白濁の小さい試料を用いて変換セルを作成する予定である。色素増感機能と光蓄電機能をあわせ持つ新たな光電変換素子構成、及び、素子の光電特性を明らかにするという本研究課題の最終目標実現の為には、色素増感型太陽電池の場合と同様に、高効率化の為に必要な電解質と大きな接触面積を持つ母材作成、その構造評価が必要である。その実現の為に必要な微細構造を作製する際に、本研究では母材として研究計画で記したN-isoprpyl acryl amide/sodium acrylate共重合体を用いたが、その基盤作製過程において、以下に述べる新たな知見が得られた。N-isoprpyl acryl amide/sodium acrylate共重合体は乾燥により10nmの相関長を持つ海島構造を生じる事を報告者は以前に見出し報告してきている。本研究はこの海島構造のクラスターに機能物質を不均一吸着させ、広い表面積を持つナノスケール構造体をつくろうというものであるが、用途に応じた素子を実現する為には、海島構造のナノスケール構造の制御が必要である。その為に試薬組成を変化させナスケール相関長の制御を行った所、ある値を境にN-isoprpyl acryl amide/sodium acrylate共重合体が著しく白濁する事が見出された。この現象は、素子製作の際の大きな問題であると考えられる為に、光学的特性を含めた幾つかの物性の試薬組成変化に伴う変化のキャラクタリゼーションを行った所、白濁を生じる架橋剤濃度を境として著しい変化が生じる事が明らかとなった。また、この白濁する事により共重合体に存在するナノスケール海島構造がどの様な影響を受けるかの検討の為にシンクロトロン光による小角X線散乱実験を行った所、それまで極めて明瞭に見られていたナノスケール構造が白濁現象が生じる架橋剤濃度において崩壊し大きな影響を受ける事が明らかとなった。
造血反応を調節するサイトカインLD78の負の遺伝子発現制御機構

我々はケモカインLD78遺伝子のプロモーター中に正および負に働く転写因子が結合する制御配列ICK-1のほかに第2イントロン中にサイレンサーが存在することを見い出した。このサイレンサーはT細胞株Jurkatなどでもプロモーターの活性をある程度抑制することから、mRNAを発現する細胞にはモジュレーターとも呼ぶべき配列に結合する因子が存在し、それがサイレンサーを細胞特異的に不活化すると考えられた。本研究ではこれらの配列の解析やそれらに結合する因子の精製を試みたが、現在の精製技術では非常に困難であることがわかった.一方、同じケモカイン・ファミリーのメンバーであるMCP-3のプロモーター解析を行ったところ、MCP-3 mRNAを構成的に発現している骨肉腫細胞株MG-63のほかに、発現していない細胞株HeLaなどでも強いプロモーター活性を示した.LD78プロモーターも同様に発現していないHeLa細胞で強い活性を示すことから、イントロン中のサイレンサーのほかに、より強力なサイレンサーが存在し、しかもそのサイレンサーはクラスターを形成しているケモカイン遺伝子全体の発現を制御している可能性が示唆された。そこでまずこのケモカイン遺伝子クラスター全領域の構造を明らかにするために、酵母人工染色体(YAC)の単離を行った.その結果数MbにわたるYACコンティグを作製し、既知のケモカイン遺伝子のほかに、expressed sequence tags(EST)データベースから見いだした新ケモカイン遺伝子4個もそのコンティグ内にマップされた.したがってこのコンティグ内に未発見のケモカイン遺伝子やサイレンサー配列が存在していると十分予想される.今後このYACを用いてのサイレンサー配列の同定やそれに結合する因子の解析へと研究を進めたい.またESTデータベース検索の結果の公開をインターネットのWWWを通じて開始した.我々はケモカインLD78遺伝子のプロモーター中に正および負に働く転写因子が結合する制御配列ICK-1のほかに第2イントロン中にサイレンサーが存在することを見い出した。そこでまずこのケモカイン遺伝子クラスター全領域の構造を明らかにするために、酵母人工染色体(YAC)の単離を行った.その結果数MbにわたるYACコンティグを作製し、既知のケモカイン遺伝子のほかに、expressed sequence tags(EST)データベースから見いだした新ケモカイン遺伝子4個もそのコンティグ内にマップされた.したがってこのコンティグ内に未発見のケモカイン遺伝子やサイレンサー配列が存在していると十分予想される.今後このYACを用いてのサイレンサー配列の同定やそれに結合する因子の解析へと研究を進めたい.またESTデータベース検索の結果の公開をインターネットのWWWを通じて開始した.熊大・医・生化で発見されたヒトのサイトカインLD78は細胞増殖や炎症に関与するケモカイン・ファミリーのメンバーである。我々はこのLD78遺伝子のプロモーター中に正および負に働く転写因子が結合する制御配列ICK-1のほかに第2イントロン中にサイレンサーが存在することを見い出した。このサイレンサーはマイトジェンPHAによってmRNAが発現誘導されるT細胞株Jurkatなどでもプロモーターの活性をほぼ完全に抑制することから、mRNAを発現する細胞にはモジュレーターとも呼ぶべき配列に結合する因子が存在し、それがサイレンサーを細胞特異的に不活化すると考えられた。本研究ではこれらの配列の解析やそれらに結合する因子の精製・クローニングを試みた。【ICK-1配列】現在、無刺激の白血病細胞株K562の核抽出液から、ヘパリン・カラム、イオン交換カラム、DNAアフィニティー粒子を用いて、ICK-1配列に結合する負の因子を精製中である。しかし、因子は不安定で各カラムからの回収率が悪く単一タンパクまで純化するのが困難であった。今後は核抽出液を用いて精製を進めたい。【サイレンサー配列】第二イントロン中のサイレンサーを含む領域の同定は、DNA断片を小さくしていくとサイレンサー活性が徐々になくなる。今後小さな断片を組み合わせて調べていく予定である。【モジュレーター配列】モジュレーター配列の同定は遺伝子上流や下流の種々の断片を用いて調べているが、現在のところまだ該当する配列は見い出していない。さらに広範囲のDNA領域を調べる予定である。ヒトのサイトカインLD78は細胞増殖や炎症に関与するケモカイン・ファミリーのメンバーである。

このサイレンサーはマイトジェンPHAによってmRNAが発現誘導されるT細胞株Jurkatなどでもプロモーターの活性を完全ではないが、ある程度抑制することから、mRNAを発現する細胞にはモジューレーターとも呼ぶべき配列に結合する因子が存在し、それがサイレンサーを細胞特異的に不活化すると考えられた。本研究ではこれらの配列の解析やそれらに結合する因子の精製を試みたが、現在の精製技術では非常に困難であることがわかった.一方、同じケモカイン・ファミリーのメンバーであるmonocyte chemotactic protein-3(MCP-3)のプロモーター解析を行ったところ、MCP-3 mRNAを構成的に発現している骨肉腫細胞株MG-63のほかに、mRNAを発現していない細胞株HeLaなどでも強いプロモーター活性を示した.LD78プロモーターも同様にmRNAを発現していないHeLa細胞で強い活性を示すことから、LD78遺伝子のイントロン中の弱いサイレンサーのほかに、より強力なサイレンサーが存在し、しかもそのサイレンサーはクラスターを形成しているケモカイン遺伝子全体の発現を制御している可能性が示唆された.そこでまずこのケモカイン・ファミリーの遺伝子クラスター全領域の構造を明らかにするために、酵母人工染色体(YAC)の単離を行った.その結果数MbにわたるYACコンティグを作製し、既知のケモカイン遺伝子のほかに、expressed sequence tags(EST)データベースから見いだした新ケモカイン遺伝子4個もそのコンティグ内にマップされた.したがってこのコンティグ内に未発見のケモカイン遺伝子やサイレンサー配列が存在していると十分予想される.今後このYACを用いてのサイレンサー配列の同定やそれに結合する因子の解析へと研究を進めたい.またESTデータベース検索の結果をデータベースdbCFCとしてまとめ、インターネットのWWWで公開を始めた(URL:http://cytokine.medic.kumamoto-u.ac.jp/).