hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
南アジアにおける『国民国家』システムの変容

4.核研究分担者は以上の研究経過をふまえた上で、研究班でまとめた選挙分析を除いたテーマに関してそれぞれ研究成果を別紙の通り発表した。特定領域研究の第2年度は各分担者がそれぞれの研究を進めるとともに、海外研究者との意見交換、セミナー、座談会で基本概念についての討論を行い、共通認識を高めるとともに問題点を浮き彫りにし、完成年度に向けて前進した。年間8回の研究会と海外出張の成果は以下の通り。1.「国民国家」の概念についての討論。本年度は国家を機軸として、開発と民主主義、インド民主主義の発展と問題点について研究報告と討論を行った。また21世紀に向けての国家の変容を国際的な枠組みから検討を行った。インド、パキスタンの学者4名を招いて、ヒアリングと検討を行った。さらに11年8月にはデリーで7回のセミナーを行った。今年度は特に経済の政治の関係が一つの焦点となり、経済開放政策、グローバル化が南アジアの「国民国家」に及ぼす影響を考察し、わらに他のアジア諸国との比較を行った。2.第13回インド連邦下院選挙の総合的分析。昨年に続いて、分担者、協力者を動員して総選挙の分析を行った。今回は25州すべてをカバーし、各州毎、政党別、争点別の分析を行っている。資料も現地で収集した。成果は近刊予定。3.現地調査。多くの研究分担者、協力者が海外調査を行い、資料収集とヒアリングを行った。4.出版。上記の選挙分析は12年秋までには刊行予定。その他の個別の成果は別紙の通り。さらに研究会でのペーパーや報告は季刊誌およびニューズレターで報告を行った。最終年は本研究課題のまとめを行った。資料が不足している研究者は海外調査を行った。また4回の班研究会と全体集会、国際会議の合計6回の研究会を利用して、各自の研究成果を報告し、討論を行った。それらを通して以下の点が明らかになった。1.南アジアにおける「国民国家」形成は、印パ分離独立によって大きなハンディを背負って出発したが、パキスタンの方がより大きな不利益をこうむり、それがその後の長期にわたる軍事政権をもたらす一要因となった。2.複雑なエスニック問題を抱えるインドの国家形成(state-building)はイギリス統治時代の制度の多くを引き継いだが、時間の経過とともに地方勢力などの要求に譲歩する形で着実に地方分権化が進んでいる。90年代後半以降着実に発展している連立政権もその姿を反映している。99年総選挙の分析はそのことを証明した。3.一方ネルー型の近代市民国家建設の試みは大衆を疎外させることになり、その結果国民統合(nation-building)にはさまざまな問題が生じた。その一つの反動がヒンドゥー・ナショナリズムであるが、90年代末にはそれすらも克服して全インド規模の強力なナショナリズムが台頭しつつある。それはインド人民党政府のめざす方向でもあるが、不自然さが目立つ。4.メディアやITの発達それに経済自由化政策の推進は、国境を越えるモノや情報の流れを促進し、それが「国民国家」にも少なからぬ影響を及ぼしている。
全身性エリテマトーデスにおける自己抗原ＴＲＩＭ２１の治療標的としての可能性の検討

全身性エリテマトーデス(SLE)やシェーグレン症候群(SS)の発症機序は未だ不明である.本研究ではSLEやSSでみられる自己抗体の対応抗原TRIM21およびTRIM68の病態への関与の可能性について検討した.その結果,TRIM21が炎症性サイトカインの産生に重要なNF-κB活性化経路に重要な蛋白であるTRAF6のユビキチン化やI型インターフェロンの産生の制御に関与することや,TRIM68がI型インターフェロンの産生に重要なIRFファミリー蛋白をユビキチン化することが明らかとなり,TRIM21およびTRIM68のSLE・SS病態への関与および治療標的としての可能性が示唆された.<線維芽細胞の炎症性サイトカイン産生能におけるTRIM21の役割>マウスEGFP-TRIM21融合蛋白をNIH3T3細胞株に高発現させると,EGFP-TRIM21の発現量依存的に内在性TRAF6の発現量が低下した.免疫沈降法ではV5-p62の量依存的にEGFP-TRIM21とTRAF6の共沈を認めた.TRIM21がp62の存在下でTRAF6をユビキチン化することを明らかにした.<樹状細胞や線維芽細胞のI型インターフェロン(IFN)産生能におけるTRIM21の役割>高発現系免疫沈降法によりTRIM21とIRF5の相互作用を調べているが,両者の共沈は今のところ認められない.<SLE・SSの病態でのTRIM21の役割> SLE・SS患者,および健常者からPBMCを採取してqPCR法を行った結果,SLE群およびSS群では健常者群と比較してTRIM21の発現が有意に高かった.SLE群でIRF7,SS群でIRF3,IRF5,IRF7の発現量が健常者群と比べて有意に高かった.I型IFN誘導遺伝子であるMxAの発現量もSLE群およびSS群では健常者群と比較して有意に高かった.I型IFNの発現量はむしろSLE群およびSS群で有意に低かった.健常者ではTRIM21のmRNA発現とI型IFNのmRNAの発現量は逆相関していた.<TRIM68の機能解析> TRIM68 cDNAを用いてEGFP-TRIM68融合蛋白発現ベクターを作製し,Flag-IRF融合蛋白発現ベクターとともにHEK293細胞株に高発現して免疫沈降法を行った結果,IRF3およびIRF8とTRIM68の相互作用が示唆された.EGFP-TRIM68を高発現したNIH3T3細胞ではコントロールと比較してpolyI:C刺激によるIFN-βの誘導が抑制された.TRIM68がIRF3およびIRF8をユビキチン化することを明らかにした.<線維芽細胞の炎症性サイトカイン産生能におけるTRIM21の役割>マウスEGFP-TRIM21融合蛋白をNIH3T3細胞株に高発現させると,EGFP-TRIM21の発現量依存的に内在性TRAF6の発現量が低下した.免疫沈降法ではV5-p62の量依存的にEGFP-TRIM21とTRAF6の共沈を認めた.TRIM21がp62の存在下でTRAF6をユビキチン化することを明らかにした.<TRIM68の機能解析>TRIM68 cDNAを用いてEGFP-TRIM68融合蛋白発現ベクターを作製し,Flag-IRF融合蛋白発現ベクターとともにHEK293細胞株に高発現して免疫沈降法を行った結果,IRF3およびIRF8とTRIM68の相互作用が示唆された.EGFP-TRIM68を高発現したNIH3T3細胞ではコントロールと比較してpolyI:C刺激によるIFN-βの誘導が抑制された.TRIM68がIRF3およびIRF8をユビキチン化することを明らかにした.<SLE・SSの病態でのTRIM21の役割> SLE・SS患者,および健常者からPBMCを採取してqPCR法を行った結果,SLE群およびSS群では健常者群と比較してTRIM21の発現が有意に高かった.SLE群でIRF7,SS群でIRF3,IRF5,IRF7の発現量が健常者群と比べて有意に高かった.I型IFN誘導遺伝子群の発現量もSLE群およびSS群では健常者群と比較して有意に高かった.I型IFNのmRNA発現量はむしろSLE群およびSS群で有意に低かった.健常者ではTRIM21のmRNA発現とI型IFNのmRNAの発現量は逆相関していたが,SLE患者では関連がみられなかった.SLE患者においてIRF群のユビキチン化が抑制されていた.Trim21-/-マウスのSLEモデルマウス(MRL/lpr)へのバックグラウンド転換は8世代の交配が終了しており,今後表現型解析を行う予定である.全身性エリテマトーデス(SLE)やシェーグレン症候群(SS)の発症機序は未だ不明である.本研究ではSLEやSSでみられる自己抗体の対応抗原TRIM21およびTRIM68の病態への関与の可能性について検討した.

その結果,TRIM21が炎症性サイトカインの産生に重要なNF-κB活性化経路に重要な蛋白であるTRAF6のユビキチン化やI型インターフェロンの産生の制御に関与することや,TRIM68がI型インターフェロンの産生に重要なIRFファミリー蛋白をユビキチン化することが明らかとなり,TRIM21およびTRIM68のSLE・SS病態への関与および治療標的としての可能性が示唆された.<線維芽細胞の炎症性サイトカイン産生能におけるTRIM21の役割>マウスEGFP-TRIM21融合蛋白をNIH3T3細胞株に高発現させ,NF-κB関連蛋白の量的変化をウェスタンブロット法にて調べた結果,EGFP-TRIM21の発現量依存的に内在性TRAF6の発現量が低下した.免疫沈降法によりV5-p62の発現量依存的にEGFP-TRIM21とTRAF6の共沈を認め,p62が両者の相互作用に必要であることが明らかになった.<樹状細胞や線維芽細胞のI型インターフェロン(IFN)産生能におけるTRIM21の役割>高発現系免疫沈降法によりTRIM21とIRF5の相互作用を調べているが,両者の共沈は今のところ認められない.<SLE・SSの病態でのTRIM21の役割> SLE・SS患者,および健常者からPBMCを採取してqPCR法を行った結果,SLE群およびSS群では健常者群と比較してTRIM21の発現が有意に高かった.SLE群でIRF7,SS群でIRF3,IRF5,IRF7の発現量が健常者群と比べて有意に高かった.I型IFN誘導遺伝子であるMxAの発現量もSLE群およびSS群では健常者群と比較して有意に高かった.一方,I型IFNの発現量はむしろSLE群およびSS群で有意に低かった.<TRIM68の機能解析>TRIM68 cDNAを用いてEGFP-TRIM68融合蛋白発現ベクターを作成し,Flag-IRF融合蛋白発現ベクターとともにHEK293細胞株に高発現して免疫沈降法を行った結果,IRF3およびIRF8とTRIM68の相互作用が示唆された.EGFP-TRIM68を高発現したNIH3T3細胞ではコントロールと比較してpolyI:C刺激によるIFN-βの誘導が抑制された.以上から,TRIM68がTRIM21と同様にIFN-βの産生を抑制する作用があることが明らかとなった.以下の点に示すようにポジティブな結果とネガティブな結果が存在はするが,おおむね研究課題は順調に進展している.<線維芽細胞の炎症性サイトカイン産生能におけるTRIM21の役割> TRIM21がNF-κBシグナリングを抑制的に制御するメカニズムとしてTRAF6がTRIM21によってユビキチン化されることが原因である可能性を示すデータが得られた.<樹状細胞や線維芽細胞のI型インターフェロン(IFN)産生能におけるTRIM21の役割> SLE・SS患者のPBMCにおいてSLE群およびSS群では健常者群と比較してTRIM21や各種IRF,I型IFN誘導遺伝子の誘導が亢進していた.健常者ではTRIM21とI型IFNのmRNA発現が逆相関しており,TRIM21によるI型IFN誘導の制御が示唆された.一方,I型IFN高発現系免疫沈降法によりTRIM21とIRF5の相互作用を調べているが,両者の共沈は今のところ認められない.引き続き実験条件等を検討する必要がある.<TRIM68の機能解析>TRIM21と非常に構造の類似した蛋白であるTRIM68がTRIM21と同様にIFN-βの産生を抑制する作用があることが明らかになり,複数のTRIMファミリー蛋白が協調して生体反応に関与していることが示唆される.
他者の心に関する直接知覚的な知識の可能性

27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、最近の知覚の哲学や行為の哲学による成果を統合しながら、他者知覚に関するシミュレーション説および理論説を批判して直接知覚説を擁護することを目的としている。さらに、非概念主義的直接知覚説についても批判的に検討し、概念主義的な直接知覚説の立場を発展させることを目指すものである。26年度は非推論的な知覚的知識について論じた論文を執筆し投稿したほか、「生きられた身体」と「誤同定による誤りに対する免疫」との関係に関する口頭発表“The lived body and immunity to errorthroughmisidentification"を行った。本発表では、「誤同定による誤りに対する免疫」に関するギャラガーの議論が自己の四肢の位置に関する非推論的な知識を根拠づけることができないことを指摘するとともに、知覚に関する選言説的な見方を採用することによって、自己の四肢に関する非推論的な知識を根拠づけ得ることを示すことを試みた。26年度はこうした論文執筆・口頭発表を行う一方で、日本国内の現象学研究者とのネットワークの構築のために、日本の研究者とともに研究会(Phenomenology and Contemporary Philosophy Circle (PCPC))を組織したり、海外の現象学研究者を日本に招へいする計画を進めたりしてきた。今後はこうした研究ネットワークを基盤として、他者知覚に関する直接知覚説の確立と展開をはかっていく。公刊された論文等はなかったが、26年度の研究期間が11月から3月までであったことを考えると、論文の執筆を進めるなど、着実に研究は進展していると言える。また、日本人の研究者とともに、Phenomenology and Contemporary Philosophy Circle (PCPC)を組織したり、海外の研究者を日本へ招へいする計画を立てるなど、研究ネットワークの構築も順調に進んでいる。平成27年度は、平成26年度の成果を踏まえて、直接知覚説と心身問題の関係について考察を進める。特に身体運動に関する選言説(身体運動は内的な行為者性を有するものか、単なる動きであるかのいずれかであるという説)を検討しながら、身体運動に関する選言説が心的内容と身体運動との間に因果的関係を認める考えと両立可能であるものであることを示すことを試みる。また、身体的な自己意識の病理的な障害に関するS.Gallagherの説を、直接知覚説との関係において検討し直す。こうした研究の成果を論文等としてまとめるとともに、研究ネットワークの強化もはかる。
ノルエピネフリン輸送体のアイソフォーム間相互作用による細胞膜発現の調節と機能修飾

神経伝達物質トランスポーターは神経終末より遊離された神経伝達物質を再取込みすることによりそのシナプス伝達を速やかに終結させる。我々はこれまでにラット脳に発現するノルエピネフリントランスポーター(NET)のアイソフォームを同定し、これらが選択的スプライシングにより生じることを明らかにした。本研究は選択的スプライシングにより生じるNETバリアントがその機能発現にどのような役割を果たしているかを明らかにする目的で企てられた。初年度(平成13年)において、我々はヒトNET新規アイソフォームの探索と機能発現の結果から、9種のヒトNETアイソフォーム(hNETahNETi)を同定し、C末領域が細胞膜発現に重要な役割を果たしていることを明らかにした。次年度(平成14年)では、この領域の機能発現における重要性をさらに明らかにするため、ウシNETバリアントを探索した結果、新たに2つのスプライスバリアントを同定した。ヒト、ウシNETバリアントを比較することにより、ウシではエキソン14をスキップしエキソン15,16のいずれかを選択する2つのバリアントが存在するのに対し、ヒトではエキソン14を含むバリアントしか認められなかった。さらにこれらバリアントの機能発現を調べた結果、エキソン14によりコードされるC末領域がNET機能発現を調節していることを明らかにした。これらスプライスバリアントの共発現系を用いた解析から、バリアント間でのオリゴマー形成による発現調節の可能性が示唆され、その結果一部のバリアントにドミナントネガティブ効果が生じることが明かとなった。本研究ではヒトNETの新規アイソフォームを探索し、その生理的役割と発現の動態を調べた。ヒト神経芽細胞株SK-N-SH、ヒト胎盤RNAより9種のアイソフォーム(hNETahNETi)を同定した。それらのcDNAをクローニングし、塩基配列の解析とRT-PCR,ノーザンによる発現解析の結果、これらが選択的スプライシングにより生じることが明らかとなった。COS細胞への一過性発現ではこれらのうち2種のみ(hNETa, hNETb)が機能的に輸送活性を発揮した。hNETa, hNETb, hNETcはそれぞれエキソン14、15の選択的スプライシングにより生じ、C末アミノ酸が異なる。COS細胞でのhNETa, hNETb,hNETcの発現をNET特異的抗体で免疫染色して調べた結果、hNETa, hNETbは細胞膜に存在したのに対し、輸送機能が認められないhNETcはそのほとんどが細胞内に留まり細胞膜へ移行していなかった。これらの結果からC末領域が細胞膜発現に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。hNETchNETiをhNETaあるいはhNETbとCOS細胞で共発現させると、いずれも程度の差はあるがドミナントネガティブに働き相互作用することが明らかとなった。今後はこのNETアイソフォーム間での相互作用の生理的意味とそのメカニズムをさらに詳しく検討する予定である。前年度のヒトNET新規アイソフォームの探索と機能発現の結果から、9種のヒトNETアイソフォーム(hNETahNETi)を同定し、C末領域が細胞膜発現に重要な役割を果たしていることを明らかにした。この領域の機能発現における重要性をさらに明らかにするため、ウシNETバリアントを探索した結果、新たに2つのスプライスバリアントを同定した。

ヒト、ウシNETバリアントを比較することにより、ウシではエキソン14をスキップしエキソン15,16のいずれかを選択する2つのバリアントが存在するのに対し、ヒトではエキソン14を含むバリアントしか認められなかった。さらにこれらバリアントの機能発現を調べた結果、エキソン14によりコードされるC末領域がNET機能発現を調節していることが明らかとなった。ウシNET遺伝子をクローニングしその塩基配列をヒトNET遺伝子と比較した結果、スプライシングに係わる複数の領域で塩基配列の違いが認められ、これらcis-エレメントによる調節によりスプライシングの種差が生じる可能性が示唆された。
筋疾患の封入体形成に共通する病態基盤の解明と治療標的分子の探索

遺伝子解析と骨格筋組織を用いたトランスクリプトーム解析を行うことで、封入体形成と骨格筋変性に関わる病因分子および治療標的分子を明らかとすることを目的として、H29年度に実施した疾患関連レアバリアント抽出のためのゲノム解析データの情報解析を前年度に引き続き継続した。リピート配列を抽出するための情報解析を追加し、得られたバリアントに対しコントロールも含めたスクリーニングを実施した。遺伝子解析と骨格筋組織を用いたトランスクリプトーム解析を行うことで、封入体形成と骨格筋変性に関わる病因分子および治療標的分子を明らかとすることを目的として、H30年に予定していた生検骨格筋を用いたトランスクリプトーム解析のうち、下記を実施した。前年度ゲノム解析症例を行っている孤発性IBM 3例、遺伝性IBM 3例、および他疾患コントロール4例の計10例に対して、骨格筋組織から抽出したRNAに対し、次世代シークエンサーを用いたトランスクリプトーム解析を行い、RNA配列および発現量に関するデータを取得した。遺伝性IBM群とコントロール群との比較において、RNAフラグメントで有意差のある遺伝子およびisoformを抽出し、エクソーム解析によるゲノム配列との照合を行った。(継続中)新たな孤発性IBMおよび遺伝性IBMの症例に対する編入を行い、疾患関連レアバリアント抽出のためのゲノム解析のためのライブラリー作成を行った。H29年度に疾患関連バリアント抽出のためのゲノム解析、H30年度に生検筋を用いたトランスクリプトーム解析を実施し、封入体形成と骨格筋変性に関わる病因分子および治療標的分子候補のリスト化を行っている。H29-30年度に行ったゲノム解析およびトランスクリプトーム解析の情報解析を継続する。今後も新たに診断がなされる症例を順次解析対象として編入し、並列して上記解析を行い、有効な病因分子の絞込を行っていく。遺伝子解析と骨格筋組織を用いたトランスクリプトーム解析を行うことで、封入体形成と骨格筋変性に関わる病因分子および治療標的分子を明らかとすることを目的として、H29年度に予定していた、疾患関連レアバリアント抽出のためのゲノム解析を下記のように実施した。1.孤発性IBM(封入体筋炎)10例、および遺伝性IBM(封入体ミオパチー) 9例、計19例に対して、次世代シークエンサーを用いたターゲットリシークエンス解析を行い、既知の遺伝性IBMの原因遺伝子を含む31筋疾患関連遺伝子における疾患関連既報告変異およびレアバリアントの検出を行った。2.孤発性IBM 4例、および遺伝性IBM 14例(血縁協力者6例を含む)、計18例(上記ターゲットリシークエンス実施9例を含む)に対する次世代シークエンサーを用いたエクソーム解析を行い、エクソンおよびスプライス領域の疾患関連既報告変異およびレアバリアントの検出を行った。家族例については、血縁非罹患者データとの比較を行った。3.1及び2で検出したバリアントを統合し、横断的に比較・検討を行い、病因分子の絞り込みを行った(現在、解析中)。H30年に予定していた生検骨格筋を用いたトランスクリプトーム解析のうち、下記を実施した。上記ゲノム解析症例を行っている孤発性IBM 3例、遺伝性IBM 3例、および他疾患コントロール4例の計10例に対して、骨格筋組織から抽出したRNAに対し、次世代シークエンサーを用いたトランスクリプトーム解析を行い、RNA配列および発現量に関するデータを取得した(現在、解析中)。新たな孤発性IBMおよび遺伝性IBMの症例に対する編入は、随時継続的に行った。H29年度に予定していた、疾患関連レアバリアント抽出のためのゲノム解析を解析可能な症例全てに対して実施することができた。H30年に予定していた生検骨格筋を用いたトランスクリプトーム解析も一部の症例に対して施行した。以上のことから、研究計画はほぼ予定通りに遂行されている。H29年度に行ったゲノム解析およびトランスクリプトーム解析の情報解析を継続する。

今後も新たに診断がなされる症例を順次解析対象として編入し、並列して上記解析を行い、有効な病因分子の絞込を行っていく。研究計画では、H30年度に予定していた機能解析(免疫組織化学)を実施することが出来なかったため。本研究計画に順じ、来年度のゲノム解析と合わせて実施を予定している。
脊索動物の起源と進化:内柱および鰓裂特異的遺伝子群を用いた解析

脊索動物の咽頭部には脊索動物を特徴づける内柱・鰓裂という器官が存在し、これらの器官の形成システムおよび機能の分子メカニズムの解明は、脊索動物の共通祖先が獲得した咽頭器官の発生システムの進化を理解する上で重要である。内柱に関する研究としては、内柱が甲状腺の起源であるとの観点から甲状腺関連転写因子TTF-2(FoxE)に着目し、cDNAクローンの単離と遺伝子発現解析を尾索類カタユウレイボヤで行った。その結果、Ci-FoxEは内柱の甲状腺相同領域で顕著に発現し、これは甲状腺関連転写因子として初めて内柱の甲状腺相同領域で顕著に発現する事例であった。また、頭索類ナメクジウオのFoxEの発現を解析した結果、内柱の甲状腺相同領域で顕著に発現することがわかり、FoxEの発現パターンは尾索類・頭索類間で保存されていることがわかった。そこで下等脊索動物間で形態の異なる内柱の領域的相同性を明らかにするため、甲状腺関連遺伝子群TTF-1(Nkx-2.1),TTF-2(FoxE),Pax2/5/8,TPOおよび内柱で顕著に発現する転写因子群Ekh(FoxA),EoxQ1の発現比較解析をカタユウレイボヤ・ナメクジウオ間で行ったところ、これらの遺伝子群の発現パターンは基本的に保存されており、内柱の領域的相同性を考察する上で重要な知見となることがわかった。一方、鰓裂に関する研究としては、カタユウレイボヤ幼若体を用いた多検体(約500)遺伝子発現解析を行い、鰓裂(鰓孔)周縁細胞で顕著に発現する遺伝子を22クローン見いだした。これらの遺伝子の発現を解析した結果、すべての鰓孔周縁細胞で発現する遺伝子、タイプIIの細胞で顕著に発現する遺伝子、タイプIIIの細胞群のみで発現する遺伝子が存在し、これらの遺伝子は鰓孔周縁細胞の各タイプを区別できるマーカーであることが示唆された。脊索動物は脊索・神経索・鰓裂・内柱などの形質によって特徴づけられる。したがって、下等脊索動物におけるこれらの器官の分子的解析は、脊索動物のボディープランの進化を理解する上で重要である。本研究では尾索類ホヤの内柱および鰓裂に着目し、これらの器官が形成される幼若体ステージでの網羅的遺伝子発現解析をもとに内柱特異的遺伝子・鰓裂特異的遺伝子の同定を試みた。976クラスタ(5,177 EST相当)の発現をホールマウントin situハイブリダイゼーション(WISH)により調べた結果、内柱特異的遺伝子候補が21個、鰓裂特異的遺伝子候補が94個が得られた。さらに内柱特異的遺伝子候補の詳細な解析を、幼若体および成体の内柱のWISH、成体の組織別RNAドットブロッティング、Northernブロッティングにより解析し、最終的に6個の新規内柱特異的遺伝子Ci-vWFL1,Ci-vWFL2,CiEnds8,CiEnds9,CiEnds10,CiEnds11を同定した。Ci-vWFL1とCi-vWFL2は幼若体および成体内柱のそれぞれゾーン4,2で特異的に発現する遺伝子で、コードするアミノ酸配列は互いに類似性があり、ほ乳類のvon Willebrand Factor (vWF)のC末側領域と類似のドメイン構成を持つことがわかった。これは内柱特異的分化マーカーが既知のタンパク質と類似性を持つ初めての事例であり、内柱の分子進化の解析に有用なツールとなる。また、ゾーン2,4で類似遺伝子が発現することとゾーン2,4が類似の分泌顆粒をもつという過去の知見が相関する可能性がある。CiEnds8は幼若体のゾーン6全体で発現し、成体ではゾーン6の両端のみで発現する。CiEnds9とCiEnds10はそれぞれ幼若体のゾーン6,4で一過的に発現する。これらのことは幼若体と成体の内柱を構成する細胞の性質が異なるということを示唆する。また、CiEnds10が発生・成長・変態に関与する転写因子であるThyroid hormone receptorの活性化に必要な結合領域をコードすることも興味深い。CiEnds11は甲状腺関連転写因子TTF-1と類似する発現パターンを示し、関連が期待される。

そこで下等脊索動物間で形態の異なる内柱の領域的相同性を明らかにするため、甲状腺関連遺伝子群TTF-1(Nkx-2.1),TTF-2(FoxE),Pax2/5/8,TPOおよび内柱で顕著に発現する転写因子群Ekh(FoxA),EoxQ1の発現比較解析をカタユウレイボヤ・ナメクジウオ間で行ったところ、これらの遺伝子群の発現パターンは基本的に保存されており、内柱の領域的相同性を考察する上で重要な知見となることがわかった。一方、鰓裂に関する研究としては、カタユウレイボヤ幼若体を用いた多検体(約500)遺伝子発現解析を行い、鰓裂(鰓孔)周縁細胞で顕著に発現する遺伝子を22クローン見いだした。これらの遺伝子の発現を解析した結果、すべての鰓孔周縁細胞で発現する遺伝子、タイプIIの細胞で顕著に発現する遺伝子、タイプIIIの細胞群のみで発現する遺伝子が存在し、これらの遺伝子は鰓孔周縁細胞の各タイプを区別できるマーカーであることが示唆された。
X不活性化可視化マウスを用いた遺伝モザイシズム解析とＸ連鎖遺伝病モデルの作製

2つのX染色体を持つ哺乳類雌では遺伝子量補正のため、一方のX染色体が不活性化されるが、個体発生において実際に不活性化がいつ、どのようにして成立するのかについては不明な点が多い。本研究では、独自に開発した3次元RNA-FISH法およびX染色体不活性化状態を可視化する技術およびマウス個体(Xvisマウス系統)を用いて、不活性化・再活性化過程の個体レベルのイメージング解析を行い、マウス胚におけるX染色体再活性化、不活性化のタイミングを特定することに初めて成功した。また、Xvisマウス系統を用いて成体の各臓器において不活性化偏在パターン(遺伝モザイシズム)が存在することを明確に示すことに成功した。哺乳類の雌ではXYである雄との遺伝子量補正のため、2本のX染色体のうち一方が不活性化される。これまで、ES細胞の分化系などを使い、不活性化の分子機構解明の研究が精力的に行われてきたが、個体において実際に不活性化がいつ、どのようにして成立するのか、不活性化の組織・器官特異性や安定性、不活性化現象が生物個体の機能やヒト女性特有の病態にどのように影響するかについての研究は非常に少ない。本研究では、申請者が独自に開発した、X染色体不活性化を可視化するXvisマウス系統を用いて、1)不活性化・再活性化過程のイメージング解析、2)胎児期、成体の各臓器における不活性化偏在パターン(遺伝モザイシズム)のマッピング、3)女性特有のX連鎖遺伝病態モデルマウスの作製と解析などを通じて、X染色体不活性化現象の生体機能への関わりを包括的に解析することを目的とする。2014年度は、着床前後のXvisマウス胚のイメージング解析を行い、蛍光蛋白質の発現から、刷り込み型X染色体不活性化の消去とランダム型不活性化の成立のタイミングを決定した。同時に、不活性化の指標であるXist RNAの発現・局在を調べたところ、Xvisマウス胚の解析結果とほぼ一致することが確認され、Xvisマウスが不活性化過程のモニターに有用であることが示された。また、3D-ISM(3次元内部顕微鏡)を用いて、心臓、脳などの臓器の不活性化偏在パターンの画像データを取得した。さらに、CRISPR/Cas9技術を用いて、Rett症候群のモデルマウス作製するためのコンストラクト作製を行った。哺乳類の性染色体構成は、雌がXX、雄がXYである。雌は雄との遺伝子量補正のため、2本のX染色体のうち1本が不活性化されている。これまで、ES細胞などのin vitro分化系を用いて、不活性化に関する分子メカニズムの研究が為されてきたが、実際に個体レベルでX染色体不活性化がいつ、どのようにして成立していくのか、不活性化のタイミングや安定性が組織・器官によって異なるのか、不活性化という現象自体が生物個体の機能やヒト女性特有の疾患病態にどのように影響するのか、等については、その殆どが未知である。本研究では、申請者が独自に開発した、X染色体不活性化状態を可視化するXvisマウス系統を用いて、1)不活性化・再活性化プロセスの動態解析、2)胎児期、成体の各臓器における不活性化偏在パターン(遺伝モザイシズム)のマッピング、3)女性特有のX連鎖遺伝病態モデルマウスの作製と解析などを通じて、X染色体不活性化現象の個体レベルの生体機能への関わりを解析することを目的とする。2015年度は、胚発生時におけるX染色体不活性化状態の変動に関して、胚を構成する各組織における再活性化とランダム不活性化のタイミングをホールマウントRNA-FISH等の技術で詳細に解析した。その結果、胚体組織においては、受精後3.75日より、刷り込み型不活性化の消去が始まり、4.75日から5.0日の間で、再活性化がほぼ終了していた。また、同時期の一部の細胞では、ランダム不活性化が開始しており、再活性化の終了後、ほぼ遅滞なくランダム不活性化に移行するものと示唆された。この結果と、Xvisマウスの蛍光レポーター発現の観察結果を比較したところ、再活性化からランダム不活性化への移行については、RNA-FISHの結果とほぼ一致していることが明らかとなり、Xvisマウスのモデルとしての有用性が確認された。研究全体は、概ね計画通りに進展している。2015年度は、Xvisマウスの蛍光発現パターンと実際にX染色体不活性化に関与しているXist、Tsixという非翻訳性RNAの発現から明らかとなったX染色体不活性化状態の変動がほぼ一致していることが確かめられ、不活性化を可視化するモデルマウスとしての有効性の裏付けをとることに成功した。これまでに、Xvisマウスの各種臓器の3次元内部顕微鏡による観察を実施したが、さらに観察例を増やすために複数個体からのサンプリングを行った。また、X連鎖遺伝病のモデルとして、Rett症候群の原因遺伝子であるMeCP2遺伝子にCRISPR/Cas9技術によって、変異を導入するが、そのためのガイドRNAを複数設定し、実際にES細胞の目的遺伝子に変異を導入することに成功した。哺乳類は、性染色体であるXとYの構成の違いによって雌雄が決定される。2つのX染色体を持つ雌ではXYである雄との遺伝子量補正のため、2本のX染色体のうち一方が不活性化される。この不活性化現象は、これまで、ES細胞の分化系などを使い、その分子機構解明の研究が精力的に行われてきたが、個体において実際に不活性化がいつ、どのようにして成立するのか、不活性化の組織

・器官特異性や安定性、不活性化現象が生物個体の機能やヒト女性特有の病態にどのように影響するかについての研究は非常に少ない。本研究では、申請者が独自に開発した、X染色体不活性化を可視化するXvisマウス系統を用いて、1)不活性化・再活性化過程のイメージング解析、2)胎児期、成体の各臓器における不活性化偏在パターン(遺伝モザイシズム)のマッピング、3)女性特有のX連鎖遺伝病態モデルマウスの作製と解析などを通じて、X染色体不活性化現象の生体機能への関わりを包括的に解析することを目的とする。2016年度は、胚体でのX染色体不活性化の状態を追跡するために、不活性化に重要な働きをする非翻訳性RNAであるXistとその逆鎖から転写されるTsix RNAの発現を、独自に開発したWhole-mount 3D RNA-FISH法を用いて解析し、刷り込み型不活性化の消去のタイミング、ランダム型不活性化の開始時期を初めて特定した。さらに、この不活性化の過程をin vitroで再現する効率の良い幹細胞分化系を開発し、この過程における遺伝子発現の変動、エピゲノム状態の変化について解析を行った。また、Xvisマウスの新しい系統の導入を行った。研究全体は、概ね計画どおりに進展しており、3次元内部顕微鏡を用いた個体レベルの画像取得、画像処理、画像解析プログラムに関する検討を行った。また、概要に述べたように、胚体におけるX染色体不活性化状態の変化パターンの解析や、新しい幹細胞分化系を確立し、これを不活性化現象の解析に適用しシングルセルレベルの遺伝子発現解析などを行った。また、胚体組織などから細胞を採取し、シングルセルレベルの発現解析を行うための条件検討を行った。Xvisマウスの組織、器官を構成する細胞に対してシングルセル解析を行えば、遺伝的モザイシズムの細胞機能に対する影響を調べることが可能になると思われる。これらの知見を総合することにより、X染色体不活性化現象の包括的理解に結びつけることができると考える。哺乳類は、性染色体であるXとYの構成の違いによって雌雄が決定される。2つのX染色体を持つ雌ではXYである雄との遺伝子量補正のため、2本のX染色体のうち一方が不活性化される。この不活性化現象は、これまで、ES細胞の分化系などを使い、その分子機構解明の研究が精力的に行われてきたが、個体において実際に不活性化がいつ、どのようにして成立するのか、不活性化の組織・器官特異性や安定性、不活性化現象が生物個体の機能やヒト女性特有の病態にどのように影響するかについての研究は非常に少ない。本研究では、申請者らが独自に開発した、3次元RNA-FISH法およびXvisマウス系統を用いたX染色体不活性化可視化技術を用いて、不活性化・再活性化過程のイメージング解析、胎児期、成体の各臓器における不活性化偏在パターン(遺伝モザイシズム)のマッピングを行うとともに、1細胞遺伝子発現解析技術を駆使し、X染色体不活性化現象の生体機能への関わりを包括的に解析することを目的とする。2017年度は、胚体でのX染色体不活性化の状態を追跡するために、不活性化に重要な働きをする非翻訳性RNAであるXistとその逆鎖から転写されるTsix RNAの発現を解析し、刷り込み型不活性化の消去のタイミング、ランダム型不活性化の開始時期を初めて特定した。
誘導加温法による治験用癌治療器システムの開発

誘導加温方式による癌治療法の必須要素は電磁誘導加熱装置、人体に投与可能な磁性流体およびその磁性流体を癌の部位に適切に投与し、癌細胞を殺滅する処置方法(術式)の3要素である。これらの要素について下記の研究を行った。1.電磁誘導加熱装置の開発1-1深部加温用アプリケータの開発渦電流は人体適用では重要な問題である。火傷の可能性があるからである。そこで、3次元人体モデルを用いて渦電流のシミュレーションを行った。その結果、深部加温に好適な周波数とアプリケータの形状が判明した。1-2高効率装置の開発リッツ線を用い、アプリケーターコイルの銅損を低減した。また、フェライトを用い磁力線の効率照射を図った。更に、共振周波数の自動追随技術を開発した。これらにより従来の装置に比し電力効率を2倍にできた。2.高効率磁性流体の開発市販のMRI造影剤リゾビストの有効成分である磁性流体は遠心分離、限外濾過、磁気分離等の方法で分画できる。それら分画を試み、発熱効率の良い画分(HEMF)を得た。特に、磁気分離法は効率的であった。その発熱効率は元の磁性流体の5.7倍であった。電子顕微鏡下で観察したところ、元の磁性流体の粒子径が約6nmであるのに対し、HEMFのそれは20nm以上ものが多かった。それら粒子は56nmの粒子の集合体であった。3.術式の開発上術の如く従来の10倍高効率の治療システムを得た。この装置を2台作り、金沢大学医学部、福井大学、富山大学、大阪成人病センター、開業動物病院等に貸与し、肺癌、乳癌、肝癌など様々な実験腫瘍に適用して術式の開発を図った。この治療装置を用いた誘導加温癌治療法は、上記実験腫瘍に有効であることが証明できた。我々の治療システムは有用で期待できるシステムと考えられる。これまで開発した誘導加温装置を、深部加温に適用できるように、そしてGPCに準拠した装置を目指して改良した。また動物実験については顕著な成果が得られた。具体的な成果を以下に述べる。1.加温装置における高能率磁場強度の実現及び深部加温用アプリケータの開発・これまで開発した装置は、およそ10cmまでの加温が可能であったが、本研究によって15cmまで可能にし、更に深部の癌部位を加温できるアプリケータの開発を行なった。・磁場照射空間を人体の大きさに適応できる構造とし、それによる共振周波数の変化に自動的に追随する磁界発生装置を新たに開発した。2.渦電流対策及びEMC対策・3次元人体モデルを用いて、生体内の渦電流のシミュレーションを行った結果、深部加温ではソレノイドタイプでは渦電流が発生することが分かり、アプリケータの構造としてヘルムホルツ型を採用した。加温装置から発生する高周波磁界及び電界を調べる小型センサの開発を行なった。今後そのセンサで電磁界を測定し、EMC対策を行なう。3.動物実験・これまで開発した装置を利用して、金沢大学、福井大学、動物病院等で、表皮ガンVX-2を移植した兎でガンの縮小効果を再確認した。その動物実験を通して、DMの基礎データや癌治療のプロトコルを研究した。他の小動物実験では、腎臓を加温するためのカテーテルを利用した塞栓療法を試み、人体に適用できる可能性があることが分かった。

また、阻害剤と本誘導加温法を併用することで、腫瘍の増大をほぼ完全に抑制する効果を見つけた。4.本方法の全国的な展開・医療従事者に本誘導加温法を普及するために、積極的に装置の貸し出し及び技術指導を行なった。最終目標である臨床研究の準備として下記の項目の研究を行った。1)磁気分離による発熱効率の向上15nm19mnのコア粒子径のものが発熱に関与すると想定されるが、リゾビストの原薬であるDMの製造上はそのような大きなコアがあるとは考えにくいとの矛盾があった。このため発熱効率の良い発熱材を得ることを目的に磁気分離を行いコアサイズの大きなものを選別し確認作業を行った。またTEM(透過型電子顕微鏡)により、想定している磁気分離が行われたかを確認した。TEMの結果として、1粒の大きさは47nmであり、磁気分離されたものはこれらが集まり固まったもので大きさは1530nmであった。磁気分離したものを同じ鉄濃度にして加温特性を測定した結果パスした粒子と、ホールドした粒子では発熱特性には6.7倍もの大きな差が生じた。(リゾビストを基準にすると4.5倍)これにより磁気分離による発熱特性の向上は非常に有効であると判断した。2)動物実験での加温実験動物実験ではうさぎの肝臓にVX2を移植し、磁気分離したDMを3molに濃縮したものを腫瘍部に1mL注入し、加温実験を行った。肝臓は血流冷却が非常に大きく、もっとも加温しにくい臓器でもある。結果として、5分で70°Cを超える加温特性が得られ、ラジオ波焼灼療法(RFA)なみの温度が得られた。3)術式(プロトコル)の検討少量で十分な加温特性が得られるため、より深部のがんに対してなど応用範囲は非常に広くなった。これまで十分な注入量が得られないと想定されていた比較的硬い腫瘍にも応用可能と思われる。CT撮影による注入箇所の確認が容易になったのも大きな成果と思われる。1)DMの磁気分離による発熱特性の確認DMを磁気分離するとH(ホールド)とP(パス)に分けられる。2回行う事で、HH,HP,PH,PPの4つの条件のサンプルが得られ個々の発熱特性とTEMの画像を得た。TEMの結果として、1粒の大きさは47nmであり、磁気分離されたものはこれらが集まり固まったもので、HHが一番大きく1530nmであった。HPやPHは比較すると小さな集まりであった。HHの発熱特性は、従来のDMのそれに比して6から7倍程度の高発熱が確認できた。またPPでは、粒子の集団は無く発熱はほとんど無かった。この結果より、大きな集まりのみを選択磁気分離することが発熱特性の向上には非常に有効であることが明らかになった。次に磁気分離したDMを高温に加温し2分間煮沸させ発熱特性とTEM画像を得た。結果、発熱特性は下がり、画像には大きな集まりから壊れたと思われる小さな粒が多数見られた。このことからDM粒子が集まって大きくなった塊は、煮沸することで元にもどることが分かった。2)動物実験・高濃度磁気分離生成リゾビストによる温熱療法磁気分離生成濃縮リゾビストによるウサギ肝VX2腫瘍への温熱療法の有用性を検討した。腫瘍に対して経動脈的に精製濃縮リゾビスト・塞栓物質(リピオドール)混合物を投与後の電磁誘導加熱にて腫瘍を選択的に約43度に加熱可脂であった。
膵B細胞のカルシウムシグナリングと糖尿病におけるその異常

膵島細胞においてCD38が細胞内カルシウムシグナリングに関与している可能性について検討した。培養したMin6細胞に、抗CD38抗体-FITC標識二次抗体によって蛍光染色したところ,蛍光はMin6細胞の細胞表面(びまん性、あるいはクラスター状)に,一部は細胞質内にも認められた。抗CD38抗体処理によって、D-glucose(20mM),D-mannose(20mM),L-arginine(10mM),a-ketoisokaproic acid(10mM),carbamylcholine(100mM),Glucagon(1mM),Forskolin(10mM)などなどによるインスリン分泌が強く抑制された。しかしながら,Glibenclamide(1mM)によって促進されたインスリン分泌は抗CD38抗体処理によって抑制されなかった。Fura 2蛍光による[Ca2+]iの観察を行ったところ,抗CD38抗体処理はD-glucose,carbamylcholineによる[Ca2+]i上昇を抑制し,逆にGlibenclamideによるそれは増強した。Alloxan,ninhydrinなどの膵B細胞毒は,D-glucoseと類似するもののオッシレーションを伴わない[Ca2+]iの上昇を起こし,このような[Ca2+]iの上昇がB細胞DNAの細断化(Fragmentation)を惹起して,死(アポトーシス)を誘発した。抗CD38抗体処理はalloxan,ninhydrinなどの膵B細胞毒による[Ca2+]i上昇を抑制した。さらに、糖尿病においてCD38に対する自己抗体が出現するか否かについて検討した。IDDMのモデル動物であるNODマウスにおいては、膵島炎が出現する7-10週齢では約80%に抗CD38抗体が見られた。以上の事実から,CD38ADP-ribosyl cyclasecADPR系は膵島細胞内カルシウムシグナリングに関与し,インスリン分泌における情報伝達系の重要な一部を担っていること、さらに、糖尿病の発症にも関与する可能性が推測された。抗CD38抗体処理によって、D-glucose(20mM),D-mannose(20mM),L-arginine(10mM),a-ketoisokaproic acid(10mM),carbamylcholine(100mM),Gluca-gon(1mM),Forskolin(10mM)などなどによるインスリン分泌が強く抑制された。さらに,fura2蛍光による[Ca^<2+>]iの観察を行ったところ,抗CD38抗体処理はD-glucose,carbamylcholineによる[Ca^<2+>]i上昇を抑制し,逆にGlibenclamideによるそれは増強した。Alloxan,ninhydrinなどの膵B細胞毒は,D-glucoseと類似するもののオッシレーションを伴わない[Ca^<2+>]iの上昇を起こし,このような[Ca^<2+>]iの上昇がB細胞DNAの細断化(Fragmentation)を惹起して,死(アポトーシス)を誘発した。

抗CD38抗体処理はalloxan、ninhydrinなどの膵B細胞毒による[Ca^<2+>]i上昇を抑制した。以上の事実から,CD38ADP-ribosyl cyclasecADPR系は膵島細胞内カルシウムシグナリングに関与し,インスリン分泌における情報伝達系の重要な一部を担っていることが推測された。膵島細胞においてCD38が細胞内カルシウムシグナリングに関与している可能性について検討した。培養したMin6細胞に、抗CD38抗体-FITC標識二次抗体によって蛍光染色したところ,蛍光はMin6細胞の細胞表面(びまん性、あるいはクラスター状)に,一部は細胞質内にも認められた。抗CD38抗体処理によってD-glucose(20mM),D-mannose(20mM),L-arginine(10mM),a-ketoisokaproic(10mM),carbamylcholine(100mM),Glucagon(1mM),Forskolin(10mM)などなどによるインスリン分泌が強く抑制された。しかしながら,Glibenclamide(1mM)によって促進されたインスリン分泌は抗CD38抗体処理によって抑制されなかった。Fura2蛍光による[Ca2+]iの観察を行ったところ,抗CD38抗体処理はD-glucose,carbamylcholineによる[Ca2+]i上昇を抑制し,逆にGlibenclamideによるそれは増強した。Alloxan,ninhydrinなどの膵B細胞毒は,D-glucoseと類似するもののオッシレーションを伴わない[Ca2+]iの上昇を起こし,このような[Ca2+]iの上昇がB細胞DNAの細断化(Fragmentation)を惹起して,死(アポトーシス)を誘発した。抗CD38抗体処理はalloxan、ninhydrinなどの膵B細胞毒による[Ca2+]i上昇を抑制した。さらに、糖尿病においてCD38に対する自己抗体が出現するか否かについて検討した。IDDMのモデル動物であるNODマウスにおいては、膵島炎が出現する7-10週齢では約80%に抗CD38抗体が見られた。以上の事実から,CD38ADP-ribosyl cyclase-cADPR系は膵島細胞内カルシウムシグナリングに関与し,インスリン分泌における情報伝達系の重要な一部を担っていること、さらに、糖尿病の発症にも関与する可能性が推測された。
磁性超薄膜の表面・界面ナノ構造の制御と表面磁性

本年度は、昨年度に引き続き以下の3つの実験および装置製作を行った。(1)薄膜のナノ構造分析のためのELS-LEED(エネルギー損失分析型低速電子回折)装置を完成しその性能評価を行い設計値に近い0.07°の角度分解能と18meVのエネルギー分解能を持つことを確認した。この装置にコバルトやマンガンなどの金属蒸発源を製作後取付け、動作することを確認し磁性超薄膜の試料作成を開始し興味ある研究対象の探索を行った。(2) (1)と平行して現有の走査トンネル顕微鏡と反射高速電子回折を用いてそれら興味ある薄膜試料の構造評価を行った。(3)超高真空中で磁場を印加しながらの4端子法による抵抗測定を行い磁気抵抗などの物性測定が行えるよう装置の準備を進め、実際に測定可能であることを確認した。
蛍光性ジピリン亜鉛錯体の一次元鎖を用いた光導波路の開発

イミン(シッフ塩基およびアゾメチン)架橋は、室温、大気下でアミンとアルデヒドから調製可能であり、副生成物が水のみであるという合成の簡便さを有している。また特定条件下でのπ共役中継能から、原料を混合するだけで用意に生成するπ共役オリゴマー、ポリマーの生成が可能である。このような特性から、イミンは蛍光材料においても物性調整の面で有益と考えられるが、イミンは比較的低いπ*軌道を有するため、一般的の蛍光性π共役分子に連結した際、光誘起電子移動により蛍光が消光するという欠点があった。一方、BODIPYのπ*軌道は低く、このような消光機構は問題にならないと考えられる。従って、本研究ではBODIPY同士をイミン、アゾメチン結合で連結し、その光物性を調べた。また、ホルミルBODIPYをアミノ末端の担体に固定し、その光物性を調べた。イミン架橋BODIPYダイマーおよびオリゴマーは、室温大気下で容易に生成した。イミン連結BODIPYはアルキル架橋のものは蛍光性をしめし、吸収、蛍光波長はもとのホルミルBODIPYと変わらず、アルキル架橋のものはπ共役を伸長させない事が分かった。一方、アゾメチン架橋のものは連結したBODIPYユニット数に応じて吸収、蛍光波長が変化し、π共役がアゾメチン架橋を介して伸長している事が分かった。アゾメチン架橋BODIPYの蛍光量子収率は0.39-0.67であり、中程度ー高い値となった。また、溶液中での光物性の評価に加え、固体の担体上での固定も行い、発光挙動を観測した。担持されたBODIPYも比較的強い発光を示すことが明らかとなった。以上から、イミン連結BODIPYの発光分子としての有用性、拡張性が明らかとなった。28年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、担体上での光導波路の合成とその光物性を評価するべく、BODIPY-イミンオリゴマーの合成、光物性の評価、またシリカゲル上におけるBODIPY-イミンオリゴマーの担持と光挙動の評価を行った。BODIPY-イミンオリゴマーの合成と光物性の評価については昨年度に引き続き行った。BODIPY-イミン二量体とオリゴマーの合成を行い、0.90を超える蛍光量子収率から、光導波路の材料として適切である事が分かった。また、単結晶X線構造解析に適格な単結晶を得る事ができたため、結晶構造を得る事ができた。担体上へのBODIPY-イミンオリゴマーの担持の段階として、シリカゲルをアミン末端修飾したものを準備し、これをアルデヒド修飾したBODIPYと反応させる事によりBODIPYを、イミンを介してシリカゲル上に固定する事を試みた。BODIPYの0.1 mMエタノール溶液をアミン修飾シリカゲル1.0 gと室温で震盪させて反応させた所、30分以内に99%以上のBODIPYがシリカゲル上に吸着された事が紫外可視吸光測定により明らかとなった。また、作製したBODIPY-イミンシリカゲル上のBODIPYはエタノールで洗浄してもBODIPYの流出が見られず、アルデヒドを有さないBODIPYが簡単に流出した事と対照的であった。以上の結果より、BODIPYはイミン結合により化学的にシリカゲル表面に担持された事が分かった。得られたBODIPY-イミンシリカゲルを乾燥させて蛍光測定を行った所、蛍光スペクトルはBODIPY-ドデカンジアミンダイマーと類似したスペクトル形状、蛍光波長を示した。シリカゲル上では溶液状態のように単量体と存在する事が示唆された。来年度は、以上の結果を用いて担体上での鎖状分子の作製を行い、その光物性の評価を通し、作製した鎖状分子の光導波路としての性能を明らかにする。BODIPY-イミンオリゴマーの合成と物性評価、またBODIPYの担体への担持という観点からは、計画は順調に進行しているといえる。分子光導波路の創製には、蛍光量子収率の高い素材を用いる必要がある。本研究ではBODIPYとアルキルジアミンの結合体は0.90以上の蛍光量子収率を示す事が明らかとなり、BODIPYとイミンの結合体は分子光導波路の素材として適切であるという事が分かった。また、BODIPYとヒドラジンの結合体は、ヒドラゾン架橋を介してBODIPY同士の共役が伸長する事も分かった。これは、BODIPYとヒドラゾンを用いて波長の異なるBODIPYの創製を行える事を示唆している。以上、合成と物性評価の点から、BODIPY-イミンオリゴマーの素材探索は順調であり、光導波路の実現可能性を高めるものである。BODIPY-イミンオリゴマーの担持媒体としては、シリカゲルを選択した。シリカゲルは表面積が大きいため、表面上の蛍光等のシグナルの観測がしやすくなると仮定し、選択した。まず、表面をアミノ末端としたシリカゲルを準備し、BODIPYを反応させた所、BODIPY 0.1 mM(エタノール溶液)、シリカゲル1.0 gの場合、BODIPYは30分以内にシリカゲルに担持された。これは、BODIPYとアミンが室温下で速やかに反応する事を示し、多段階で積層する際に操作が簡便となる事が示唆される。