hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
IV型コラーゲン会合体を用いた抗血栓性ハイブリッド人工血管の開発

本研究では、生体内環境を模した人工血管の開発のための第一歩として、基底膜の網目骨格を形成するIV型コラーゲン会合体上で血管内皮細胞を長期培養し、その形態、機能について検討した。その結果、血管内皮細胞は非酵素抽出IV型コラーゲン再会合体上では敷石状の形態を維持し、細胞間結合に寄与するタンパク質や1次止血の因子の発現などの機能を長期間にわたり維持していた。本研究より、HAECは非酵素抽出IV型コラーゲン再会合体上で培養することで、生体内環境に近い形態、機能を長期間維持できることを見出した。我々は生体内環境を模した人工血管の作製を目標としている。平成21年度にはその端緒として、IV型コラーゲン会合体上で培養した血管内皮細胞の構造と機能の検討を目指した。まず我々は、ウシレンズキャプセルからIV型コラーゲンを抽出するため、酢酸溶液、アルカリ溶液を順に使用した。これら溶液を用いて会合体を作製し、血管内皮細胞の培養を行った。その結果、酢酸溶液或はアルカリ溶液にて抽出したIV型コラーゲン溶液を用いた会合体上では、I型コラーゲン会合体上よりも増殖が亢進した。さらに、会合体の形成を行わず、培養時にそれぞれのコラーゲン溶液を添加したところ、やはりIV型コラーゲン溶液の添加により、増殖が亢進した。特にアルカリ溶液にて抽出したIV型コラーゲンによって増殖は著しく亢進した。これらの結果は、それぞれのIV型コラーゲン溶液中に内皮細胞の増殖を亢進する因子の存在を示唆しており、今後、この因子の同定を進める。また、IV型コラーゲン会合体上で培養した血管内皮細胞の形態を明らかにするため、抗アクチン抗体にて細胞の形態を観察した。その結果、IV型コラーゲン会合体上では細胞間に間隙無く生育するのに比べ、I型コラーゲン会合体では細胞間に間隙が見られた。生体内では、血管内皮細胞が血管壁を間隙無く覆っていることが血液の流出を防ぎ血栓形成を防ぐのに重要である事から、IV型コラーゲン会合体上での内皮細胞の形態は生体内に近いものであると推察される。また、血管内皮細胞の形態と機能に関与するギャップジャンクションについて検討するため、蛍光標識した抗コネキシン抗体を用いて、IV型コラーゲン会合体上で培養した内皮細胞のギャップジャンクションの観察を試みた。しかしながら、抗体の特異性が低いため、ギャップジャンクションの観察にまで至っていない。今後、抗コネキシン抗体の選別を行い、再度同様の実験を行う。平成22年度には、IV型コラーゲンまたはI型コラーゲン会合体上での長期培養が血管内皮細胞の機能に与える影響について検討した。まずIV型あるいはI型コラーゲン会合体上で血管内皮細胞を培養したところ、平成21年度に行った実験とは異なり、増殖速度に大きな差異は見られなかった。先行実験では、IV型コラーゲン溶液を用いた会合体上では、I型コラーゲン会合体上よりも増殖が亢進していた。原因として、ウシレンズキャプセルからのIV型コラーゲン抽出時に、コラーゲン溶液中に含まれる、増殖に関与する因子の濃度に差異が生まれるためではないかと考えている。次に、IV型あるいはI型コラーゲン会合体上で長期(2ヶ月間)培養した血管内皮細胞の形態を抗アクチン抗体にて調べた結果、IV型コラーゲン会合体上では細胞が密に生育するのに比べ、I型コラーゲン会合体では細胞間に間隙が見られた。また、長期培養が血管内皮細胞の機能に与える影響を調べるため、(1)ギャップジャンクションを構成するコネキシン43、(2)血管内皮細胞の分子マーカーであり、血栓形成に関与するフォンビルブランド因子(VWF)、に特異的に反応する抗体を用いて検討した,その結果、IV型コラーゲン会合体上で培養した内皮細胞では細胞間へのコネキシン43の局在が確認され、ギャップジャンクションの形成が示唆された。一方、I型コラーゲン会合体上ではコネキシン43は核周辺に局在しており、細胞間のギャップジャンクション形成能が低下していると考えられる。また、IV型コラーゲン会合体上で培養した殆どの内皮細胞にてVWFの発現が確認されたが、I型コラーゲン会合体上では一部の細胞でのみVWFが発現した。これらの結果は、長期培養時、IV型コラーゲン会合体上での培養によって、内皮細胞の構造と機能が維持される事を示唆している。平成23年度には、IV型コラーゲン会合体上での長期培養がヒト大動脈血管内皮細胞(HAEC)の形態と機能に与える影響について、免疫蛍光染色、realtimeRT-PCR法を用い検討した。比較対照として、1型コラーゲン会合体、ペプシン処理したIV型コラーゲンやI型コラーゲンを基質として血管内皮細胞の培養を行った。

まず、内皮細胞間の接合部に局在するコネキシンの発現を調べたが、発現量が少なく観察出来なかった。そこで、生体内で内皮細胞間の接合部に発現が認められるPECAM-1の局在部位を免疫蛍光染色にて調べた。IV型コラーゲン会合体上では、隙間なく配列したHAECの細胞間接合部にPECAM-1の局在が確認できた。一方、その他の培養基質上で培養した場合、細胞間に隙間が多く重層化しており、PECAM-1は細胞間接合部だけでなく細胞全体に局在していた。このHAECの形態、配列は接着しているコラーゲンの会合体の形状に起因していると考えられ、IV型コラーゲン会合体は生体内の基底膜の構造を一部再現していると考えられる。次に血管内皮細胞の分子マーカーであるVWFの局在を免疫蛍光染色にて調べた。IV型コラーゲン会合体上のHAECではほぼ全ての細胞がVWFを発現していた。一方、他の基質上で培養した場合、VWFを発現する細胞と発現していない細胞が混在していた。これらの結果からIV型コラーゲン会合体上で培養したとき、HAECの生体内での形態と機能を再現できると結論づけた。さらに2ヶ月間各基質上で培養した時のPECAM-1、VWF mRNA量を測定した。その結果、IV型コラーゲン会合体上で培養した場合、その他基質上で培養した場合と比較し、PECAM-1、VWF mRNA共に減少していた。遺伝子発現が減少する機構について、現在検討中である。
超高解像度光干渉断層計の開発、評価と眼底疾患への応用

連携研究者西澤らの研究により開発された優れた特性をもつ光源を用いて第4世代と言える超高解像度光干渉断層計を開発することができた。また開発された超高解像度光干渉断層計を用いて、in vitroだけでなく、in vivoにても角膜、網膜の超高解像度の断層像の撮影が可能であった。超高解像度光干渉断層計がこれまでの超高解像度光干渉断層計よりも大幅に安価に作成可能であることが示され、これからの更なる開発の足がかりを得ることができた。光干渉断層計(以下OCT)は生体組織の断層像を高解像度で撮影することができる検査機器である。眼科用OCTは1998年に最初にカールツァイス社により発売されて以降第3世代まで発売され、世代を経るごとに解像度、診断能力は向上し続けている。解像度向上は微細な構造変化の検出力を向上させるためにOCTにおいては最も重要な要素であり、開発競争はますます激しくなっている。解像度向上により網膜内微細構造の可視化されるようになり、本装置により診断可能な疾患の幅は広がり続けている。このOCTの解像度向上に最も重要な要素は光源のスペクトル特性である。本プロジェクトは、最近分担研究者西澤らの研究により開発された非常に平坦でなめらかなスペクトル形状、低雑音・高いコヒーレンス、良質な光周波数コム、極めて広いスペクトル帯域という極めて優れた特性をもつ光源を用いて第4世代と言える超高解像度OCTの試作、および実用化へ向けた評価を行うことを目的とする。平成19年度では、まず,分散の影響を外部補償したTi: Saphireレーザーとコア径の細い単一モードファイバを用いて,高強度でガウス型の形状を持つ,中心波長830nm,半値全幅110nmの眼底観察用高精度スーパーコンティニューム光の生成に成功した.更に,この高精度SC光を眼底観察用OCTに用い,光学系の分散補償や各種光学部品の広帯域化を図ることで,空気中で6.8μm,生体中で4.5μmの超高分解能な干渉波形を確認することに成功した.現在,このシステムを用いて,眼底の断層イメージの取得を試みている.今後ある程度の画像が安全に得られるようになれば、正常者などにて画像評価を行なっていく予定である。光干渉断層計は組織の断層像を非侵襲的に撮影することのできる検査機器である。近年、その解像度向上により撮影により得られる情報量および検査の有用性はますます増してきており、それにつれてマーケットも大きくなった結果、その開発競争はますます激しくなってきている。そのような中、世界的にもごく少数のグループのみにて開発されていた超高解像度光干渉断層計といわれるような超高分解能をもつ光干渉断層計の開発を本邦においても行い、その実際への応用することを目的として研究を行った。平成20年度においても、連携研究者の西澤により開発された830nm帯における広帯域で極めて優れた特性を持った光源を用いて、超高解像度光干渉断層計の開発を続けた。その結果、まずは超高解像度光干渉断層計の光学ベンチ上での試作機が作成された。この試作機によりin vitroで豚眼を使った実験が行われ、深さ方向分解能2.2umの超高解像度で角膜、網膜の断層像を撮影することができた。次に、走査レーザー検眼鏡に光干渉断層計を組み込んだシステムに、本システムを応用してプロトタイプの超高解像度光干渉断層計を試作した。この試作機によりin vivoでの角膜、網膜の超高解像度の断層像を撮影することができた。この試作により、連携研究者の西澤により開発された広帯域・高強度・ガウス型・低雑音という極めて優れた特性を持った光源を用いることにより、現行の光干渉断層計の解像度を大きく超える超高解像度光干渉断層計がこれまでの超高解像度光干渉断層計よりも大幅に安価に作成可能であることが示され、これからの更なる開発の足がかりを得ることができた。
身体部位語の連語関係記述を基にした「学習」和独辞典のための基礎的研究

本研究の成果は、以下の4点である:(1)ドイツ語辞書記述(独和、和独)の土台となる語彙データ入手手順の確立および語彙調査支援ソフトの開発、(2)5つのテキストを対象にした語彙調査の実施、(3)独自の語彙調査結果を検証・補足する目的での大規模ドイツ語コーパス(ベルリン・ブランデンブルク科学アカデミーのDWDSコーパス等)の利用法調査、(4)平成21年度科研費基盤研究(C)「ドイツ語テキスト及び文における語彙出現予測分析とその和独辞典・教材への応用」(研究代表者:三重大学人文学部・井口靖教授)への展開。1.身体部位語データの収集整理平成13年度16年度・科学研究費補助金・基盤研究(c)(2)「身体部位・身ぶりに関わるドイツ語連語関係記述のための基礎的研究」で構築した現代ドイツ語コーパスを利用し、「学習」和独辞典の土台となる身体部位語のコーパスデータを収集・整理した。対象となる身体部位語は総数で100語、変化形も含めた検索対象語形は約200あり、そのデータ量は膨大なものになる。このため、研究補助員を雇用しながら、地道にデータの収集および整理に努めた。2.連語データの抽出上記1と関連する本作業も、膨大なデータ量を対象とする。たとえば、Gesicht「顔」の検索データは単独でも4500例もある。本研究の中核部分をなす、このような検索データを元にした連語データの抽出は、コンピュータや研究補助員に任せることができないいわば手作業であり、相当程度の時間と忍耐を必要とする。このため、今年度後半はまず形容詞との連語関係に限定してデータ整理を進め、比較的短期間で一定の結果が得られるように配慮した。この成果は、18年度前半に論文として発表する予定である。3.二言語学習辞典に関する先行研究に基づく考察「学習」和独辞典作成の理論的枠組みを考察するため、和英辞典の研究を中心に、和独、和仏辞典に関する研究も含め、二言語学習辞典に関する先行研究の調査・収集を行った。また、ドイツ語データだけでなく、関連する日本語の身体部位語データを収集するため、利用可能な日本語コーパス、利用方法や技術的な問題点、実際の研究例などを調査した。1.連語データの抽出・整理(1)本年度前半において、平成13年度16年度科学研究費基盤研究(C)(2)「「身体部位・身ぶり」に関わるドイツ語連語関係記述のための基礎的研究」で構築した現代ドイツ語コーパスを利用して、身体部位語のひとつであるGesicht「顔」の用例を収集し、形容詞との連語関係の観点から分析・整理を行った。しかし、用例総数が4500例、形容詞との連語関係に限定しても対象となる事例は1500例に及んだため、当初の予想に反し作業は困難を極めた。そのため、現在のところ、この作業は未完成である。2.連語データの抽出・整理(2)平行して、上記(1)の作業の対象語Gesicht「顔」との関連が深いドイツ語動詞wischen/abwischen「拭く、拭う」の用法と、Gesicht「顔」を含む共起成分についてのデータ分析を行った。これは、用例総数が400例と比較的コンパクトであり、分析結果は研究報告の形でまとめ、発表した。1.研究会和独辞典に関する議論は、独和に比べ十分に行われているとは言えない。そのため、今年度は積極的に他の研究者に呼びかけを行い、意見交換、議論の機会を設けるよう努めた。個別に行った意見交換のほか、9月に三重大学人文学部にて和独研究会を開催し、2月に東京外国語大学でのドイツ語学研究会で口頭発表「小規模な語彙調査に基づく基本語彙抽出の試み」を行った。2.小規模語彙調査和独辞典の見出し語、記述を考える場合、「基本語彙」、「特定分野語彙」等、語彙の質の区別が重要である。しかし、これまでパソコンを用いた一定規模の語彙調査は、ドイツ文字処理等の問題から実施されておらず、語彙の質的相違は明らではない。したがって、本年の研究では、語彙調査の方法自体を模索しながら、まだ大部分が手作業に近い形ではあるが小規模な語彙調査を実施し、「基本語彙」、「特定分野語彙」等を明らかにする試みを行った。3.自動化の開発・導入語彙調査には膨大な機械的作業が必要であり、手作業には限界がある。また、調査の信頼性も高めることができない。そのため、手作業経験を踏まえ、タグ付けソフトTree-Tagger(シュトゥットガルト大学)を中核にして、見出し語切り出し作業を自動化する可能性を探った。また、表計算ソフトのマクロを利用して計量作業を自動化する試みも引き続き行っている。

1.ドイツ語語彙調査と調査方法の自動化「基本語彙」、「特定分野語彙」等、語彙の質的違いに関する知見を深めるため、また、和独辞典の基礎資料を得るため、本年度は多様なテキストを対象とした複数の語彙調査を実施した。語彙調査は小規模でも膨大な作業量を必要とするため、平行して自動化・効率化のためのコンピュータソフトの開発を依頼し、調査に導入した。2.DWDSコーパスの利用和独辞典研究の今後の展開を念頭に、ドイツ語の既存大規模コーパスの一つとして、DWDSコーパス(ベルリン・ブランデンブルク科学アカデミー)の利用方法を調査し、研究資料として紀要に発表した。3.研究会等・成果の取りまとめ和独研究会を開催した(9月、三重大学))ほか、学会等を利用して、和独辞典に関する意見交換、議論の機会を設けるよう積極的に努めた。議論の成果は、21年度科研費基盤研究(C)「ドイツ語テキスト及び文における語彙出現予測分析とその和独辞典・教材への応用」(代表者:三重大学人文学部・井口靖教授、恒川は研究分担者)に発展的に受け継がれた。また、開発された語彙調査方法、得られた語彙調査データ、およびこれに基づく語彙調査の考察を、公開に向けて整理した。
酸化還元能を有する長い共役系分子の合成とその機能

外部因子である電子を取り込み構造を変え、分子内に電子アクセプター部位と電子ドナー部位をもつ化合物(ベンゾ-ジプテリジン、BDP)は、条件により酸素に安定な分子錯体を形成する。BDP7-位と14-位に置換基(エチル、ブチル、ヘキシル、ドデシル)を導入しても同様な挙動をすることはわかった。当初目的とした二つのイソアロキサジン環が共有する芳香環の種類を変えた化合物の合成は困難であることがわかったので、BDP類縁化合物(二つのイソアロキサジン環が屈曲したもの(bent-BDP)、同方向をむいたもの(syn-BDP)を合成し、それらのレドックス挙動をBDP(-0.120,-0.770V)と比較した。サイクリックボォルタメトリーで求めた酸化還元電位は-0.325,-0.540V(bent-BDP),-0.500,-0.8V (syn-BDP)となり、酸化活性は大きさはBDP>bent-BDP>Syn-BDPであった。.今回合成した化合物は還元型はいづれも酸素で容易に酸化型にもどり、フラピンモデル化合物として機能することはわっかたが、BDPでみられた還元型の特異な挙動は見られなかった。このことは、BDPの電荷移動錯体形成時において互いに重なり合うイソアロキサジン環C=O,N-Hの逆平行相互作用の重要性を示唆している。またこれらの研究を通して、イソアロキサジン環のへテロ原子への水素結合とレドックス挙動の関係を明らかにする必要が生じたので、検討した。その結果.酸化還元電位は水素結合により大きく正にシフトする事を見出した。
太陽近傍における固体微粒子群の分布と進化

現在地球軌道付近で観測/採取されている惑星間ダストは、彗星や小惑星から放出後、ポインティング-ロバートソン効果で太陽に落ちてゆく比較的大きなダスト(α-メテオロイド)と、太陽近傍から主に太陽放射圧によって太陽系外に飛び出してゆく小さなダスト(β-メテオロイド)に大別できる。この小さなダストの成因として有力視されているのは、大きな粒子同士の太陽近傍での衝突破壊である。もし、ダスト同士の衝突破壊がβ-メテオロイドを作っているのだとすれば、地球近傍での定常的なβ-メテオロイドのフラックスを説明するために、必要なα-メテオロイドの量やその空間密度分布についての制約条件が与えられることになる。本研究では、地球-太陽近傍に至るダスト同士の衝突による昇華と破壊、さらに破壊後の破片の挙動とそれによる二次衝突などを考慮して、地球軌道で観測されている惑星間塵のフラックスを境界条件とした太陽近傍での惑星間塵のサイズ/空間分布を数値シミュレーションから推定した。その結果、惑星間塵の中で比較的大きな(10μm以上)粒子は太陽近傍にたどり着くまでに粒子同士の破壊によって消失してしまうことになる。しかし黄道光の光学観測から、太陽近傍ダストの多くは10μm程度の大きさであることが指摘されている。もしそうであるならば、地球軌道で観測されている10μm以上の粒子は粒子同士の衝突進化による平衡状態に達していない、比較的新鮮な粒子群であることが予想できる。これらの研究成果に関連した内容は、平成8年7月のフランスでの国際学会Asteroids Comets Meteors96及び同7月のイギリスでのコスパー96学会、10月のチェコでのGailileo,Ulysses,Cassine会議、及び国内学会にて発表した。コスパー96学会での発表内容については、Adv.Space Res.誌に査読付論文集としてまとめられる。さらにまとまった内容の論文は、Planet.SpaceSci.誌に現在投稿中である。
光による特定の神経細胞への記憶のエンコーディング

記憶は脳内で多数の神経細胞の発火として表現される。そのため、記憶を起こした神経細胞の発火を操作してやれば、その記憶を人為的に想起、消去させる、あるいは別の記憶と関連させる等の操作が可能となると考えられる。その目的には、まず特定のニューロンに記憶をコードさせる事が必要である。本研究ではシナプス可塑性閾値を調節する転写因子CREB (cAMP-responsive element binding protein)と、その上流経路Ca2+/カルモジュリン依存性キナーゼIV (CaMKIV)に着目することで、特定の神経細胞に記憶をコードさせるための光遺伝学的ツールを作成する。このため、光照射により構造変化を引き起こすフラビン含有タンパク質LOV2 domainをもちいる。さらにGFPやチャネルロドプシンとの共用を可能とするため、フラビンを置換することで色変異体を作成する。最終的には動物個体でこれを用い記憶の謎に迫っていく。光活性化型核移行シグナルの作成に成功し、現在それをCREBにつなげたものの活性を検討している。しかしながら、研究開始後、新学術領域「マルチスケール脳」に計画研究員として採択されることになったため、本課題は中断することになった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
室温強磁性有機物の構造と物性

Fe、Co、Ni等の強磁性遷移金属を使わずに有機物が持つラジカルを用いて強磁性体を合成すること、およびその物性を調べることを目的とした。出発原料は脂肪族アミンであるトリエチルアミンを使用した。これは局在ラジカルを多く発生させ得ること、およびヘテロ元素である窒素をドープした効果を考慮して選択した。約0.1Torrに減圧した石英管中にトリエチルアミンを導入し、電気炉にて850950°Cで30分間熱分解した。反応温度が850°C以上でトリエチルアミンが熱分解し、石英管中に生成物が堆積した。反応終了後、生成物を回収、粉砕し、その一部の磁気に応答する物質を分別した。磁石に応答した炭素状物質の磁気特性を振動試料型磁力計(VSM)、ラジカル状態を電子スピン共鳴装置(ESR)、および黒鉛化度をX線回折装置を用いて物性を調べた。その結果、850°Cで合成した試料は強磁性的なヒステリシス曲線を示し、飽和磁化値は最大で6.2emu/gである。熱分解温度の上昇に伴い飽和磁化値は低下し、930°C以上で熱分解した試料はすべて強磁性を示さない。850930°Cで熱分解した試料の保磁力は約300Oeでほぼ一定である。ESRを用いて、合成した試料のラジカルの状態について比較、検討した。900°C以上で合成した試料にはH=3476Gにおいて線幅が1G程度の強い吸収がある。しかし、850°Cで合成した試料はこの共鳴がなく、代わりに弱い吸収ではあるか、ΔH=34kGの幅広い強磁性体特有の共鳴が存在することを見出した。X線回折により黒鉛化度を調べた結果、強磁性体を示すすべての試料が乱層炭素の(002)面が検知されず、アモルファス状態であった。このことが強磁性を示す1つの条件であることを確認し、今後の指針を得ることができた。平成11年度の具体的目標として下記の研究を行った。1.室温強磁性有機物を更に探索する。脂肪族アミン、ニトリル化合物などの物質を重合反応させて磁性を調べる。2.強磁性発現機構を解明する。高分子中にπ共役が多く存在し、ラジカルが揃うと強磁性が発現すると言われている。しかし、個々の有機結合状態によってその発現機構は異なると予想される。この機構を解明する。その結果、次のような成果が得られた。1)室温強磁性有機物の生成条件の確立作製プロセスにおいてトリエチルアミン量、加熱温度、保持時間などが磁性に及ぼす要因について検討した。850°C以下の加熱温度ではトリエチルアミンは熱分解せず強磁性体は得られなかった。850950°Cの加熱温度により黒化した重合物が生成し、強磁性体が得られた。さらに高温の1000°Cまで加熱したが強磁性体は生成しなかった。さらには保持時間による生成条件を検討した結果、30分間保持した場合が良好であった。2)作製された室温強磁性有機物の磁気特性上記の生成条件により得られた強磁性有機物の磁化値は2.8emu/gであった。これは合成した非磁性物を含む全試料に対する磁化値である。磁石を用いて分離したところ2030emu/gと比較的大きい値である。保持力は525エルステッド(Oe)であり、半硬質磁性体であると考えられる。この試料は77Kにおいて3.2emu/g、保持力が700Oeと大きな値となった。さらに、この試料の磁化値および保磁力の-196°C100°Cまでの温度依存性を測定したところ、-80°C付近にキュリー点(強磁性が消失する温度)をもつ強磁性体および100°Cにおいてもまだ強磁性が消失しない2相が存在することが確認された。この結果は室温強磁性体として重要であり、これらの強磁性発現の起因である。ラジカルの状態を電子スピン共鳴装置を用いて解明を行っている。

850930°Cで熱分解した試料の保磁力は約300Oeでほぼ一定である。ESRを用いて、合成した試料のラジカルの状態について比較、検討した。900°C以上で合成した試料にはH=3476Gにおいて線幅が1G程度の強い吸収がある。しかし、850°Cで合成した試料はこの共鳴がなく、代わりに弱い吸収ではあるか、ΔH=34kGの幅広い強磁性体特有の共鳴が存在することを見出した。X線回折により黒鉛化度を調べた結果、強磁性体を示すすべての試料が乱層炭素の(002)面が検知されず、アモルファス状態であった。このことが強磁性を示す1つの条件であることを確認し、今後の指針を得ることができた。
前脳基底核ニューロン間シナプスペアーの同定と伝達機構および修飾機構の分析

生後10-14日齢ラット脳から前脳基底核(BF)を含む切片を作成し、顕微鏡下にBF内の大型(長径25μm以上)および小型(長径15μm以下)ニューロンから同時ホールセル記録を行なった。電気生理学的性質から、大型ニューロンはアセチルコリン性と考えられた。記録電極を通じて小型ニューロンに脱分極性パルスを与えると、約10ペアーに1ペアーの割合で、大型ニューロンからシナプス電流応答が記録され、この応答はbicucullineによって遮断されたことから、小型ニューロンはGABA性と考えられる。方形態学的解析により、ソマトスタチン含有GABA性ニューロンが、アセチルコリン性ニューロンとシナプスを形成していることが明らかになり、この2種のニューロン間に相互作用が存在することが示唆される。前脳基底核にドーパミン性線維を投射する腹側被蓋野のドーパミン性ニューロンヘのnon-NMDAグルタミン酸性シナプス伝達に対するドーパミンの修飾作用を解析し、グルタミン酸性線維の終末にはD_2タイプ受容体が存在し、これを活性化することによりシナプス前終末へのカルシウム流入が阻害され、グルタミン酸遊離が抑制されるという結果を得た(Journal of Physiology 523,163-173,2000)。BFとの類似性、相違点が議論されている線条体のアセチルコリン性介在ニューロンヘのGABA性シナプス伝達に対するドーパミンの修飾作用を解析し、シナプス前D_2タイプ受容体活性化により、N型カルシウムチャネルを通るシナプス前終末へのカルシウム流入が阻害され、GABA遊離が抑制される、という結果を得た。これは、シナプス前ドーパミン受容体と特定のカルシウムチャネルサブタイプとの共役を同定した最初の仕事である(Journal of Physiology,2001,in press)。前脳基底核にドーパミン性線維を投射する腹側被蓋野のドーパミン性ニューロンは、大脳皮質、脳幹等からグルタミン酸性線維の投射を受け、この入力により発火様式が調節されている。今年度の本研究では、ラット脳から作成したスライス標本にホールセルパッチクランプ法を適用して、腹側被蓋野のドーパミン性ニューロンに入力するnon-NMDAグルタミン酸性シナプス伝達に対するドーパミンの修飾作用を解析した。ドーパミン性ニューロンからホールセル記録を行ない、抑制性シナプス伝達およびNMDA性伝達を薬理学的に遮断した状態で記録ニューロン近傍に電気刺激を与えてシナプス電流を誘発した。このシナプス電流は外液中に投与したCNQXによって遮断されたことから、non-NMDA性興奮性シナプス後電流(EPSCs)と考えられる。外液中に投与したドーパミンは、誘発したEPSCを濃度依存的に抑制し、IC50値は16μMであった。ドーパミンD_2タイプ受容体アゴニストは、EPSCに対してドーパミンと同様の作用を示したが、D_1タイプ受容体アゴニストは効果を顕さなかった。また、ドーパミンの抑制効果はD_2タイプ受容体アンタゴニストにより拮抗されたが、D_1タイプ受容体アンタゴニストは拮抗作用を示さなかった。ドーパミンは、テトロドトキシン存在下に記録される自発性興奮性微少シナプス後電流の振幅には影響を与えずに、その頻度を減少させ、この作用は、外液中のカルシウムイオン濃度に依存的であった。以上の実験結果から、腹側被蓋野のドーパミン性ニューロンに入力するグルタミン酸性線維の終末にはD_2タイプ受容体が存在し、これを活性化することによりシナプス前終末へのカルシウム流入が阻害され、グルタミン酸遊離が抑制されると考えられる。

生後10-14日齢ラット脳から前脳基底核(Basal forebrain nuclei;以下BFと略)を含む厚さ300μmの切片を作成し、顕微鏡下にBF内の大型(長径25μm以上)および小型(長径15μm以下)ニューロンを同定して両ニューロンから同時ホールセル記録を行なった。電気生理学的性質から、大型ニューロンはアセチルコリン性と考えられた。記録電極を通じて小型ニューロンに脱分極性パルスを与えると、約10ペアーに1ペアーの割合で、大型ニューロンからシナプス電流応答が記録され、この応答はbicucullineによって遮断されたことから、小型ニューロンはGABA性と考えられる。一方形態学的解析により、ソマトスタチン含有GABA性ニューロンが、アセチルコリン性ニューロンとシナプスを形成していることが明らかになり、この2種のニューロン間に相互作用が存在することが示唆される。BFとの類似性、相違点が議論されている線条体のアセチルコリン性介在ニューロンへのGABA性シナプス伝達の解析を行なった。アセチルコリン性ニューロンから記録されるGABA性抑制性シナプス後電流は、外液中に投与したドーパミンにより濃度依存的に抑制された。また、ドーパミン受容体アゴニストおよびアンタゴニストを用いた薬理学的解析、自発性抑制性微少シナプス後電流の解析、さらに、N型およびP/Q型カルシウムチャネルブロッカーを用いた解析を行い、シナプス前D_2タイプ受容体活性化により、N型カルシウムチャネルを通るシナプス前終末へのカルシウム流入が阻害され、GABA遊離が抑制される、という結果を得た。これは、伝達物質遊離を制御するシナプス前ドーパミン受容体と特定のカルシウムチャネルサブタイプとの共役を同定した最初の仕事である(Journal of Physiology,2001,in press)。
合成生物学的手法による超分子複合体形成の研究

多くの蛋白質は複合体を形成することで制御された機能発現が可能となるが、細胞内の複合体の形成プロセスはほとんど未解明である。本プロジェクトでは、再構築型無細胞蛋白質合成系PUREsystemを用いて、ポリペプチドの合成反応と複合体形成を試験管内で再構築を行った。その結果、細胞膜上の22のポリペプチドから形成されるATP合成酵素、および3つのポリペプチドからなるトランスロコンの合成に成功した。また16SrRNAと20種類の蛋白質からなる超分子複合体であるリボソームの小サブユニット(30S)の効率の高い再構築を、さまざまな生合成因子の共存により成功した。本研究では、再構築型無細胞蛋白質合成系PUREsystemを用いて、複雑なサブユニット構造を有する蛋白質複合体を合成することで、蛋白質複合体の形成過程を再現し、その会合メカニズムを明らかにすることを目的としている。まずターゲットであるATPaseに関しては、蛋白質を何も含んでいない脂質のみのリポソーム(LPs)と精製したF1複合体存在下のPUREでFoの構成サブユニットであるa、b、cを同時に合成した。その結果、ATPase依存的プロトンポンプ活性を検出することができた。また、F1存在下と非存在下で合成したFoの活性を比較したところ、両者の間に差は見られなかった。このことから、生体内でのFoF1の生合成では、膜部分であるFoと細胞質部分であるF1は共動しておらず、それぞれ独立して合成され、膜上でサブコンプレックス同士が会合するものであることが示唆される。さらに、FoF1を構成するすべての構成蛋白質8種(α_3β_3γεδab_2c_<10>)をLPs存在下のPUREで合成したところ、微弱ではあるが有意な活性を検出することができた。これは、FoF1のような巨大な膜蛋白質複合体でも、合成条件と脂質条件が適していれば、自発的に複合体を形成するポテンシャルが備わっていることを示唆する結果である。また、本系をもちいたこのような膜蛋白質複合体構築が、FoF1のみならず他のヘテロ型膜蛋白質複合体においても効果的であることを示すため、同じ方法で大腸菌由来のSecYEGトランスロコンについても合成を行なった。その結果、LPs膜上での複合体形成と、外膜蛋白質であるOmpA前駆体をモデル基質とした膜透過活性の検出に成功した。このことから、本系は蛋白質複合体の形成メカニズムを研究するシステムとしてツールとして汎用性の技術であるということがいえる。膜上の巨大蛋白質複合体であるATPaseについて、細胞質のF1(α3β3γδε)部分と、脂質膜部分のFo(ab2c10)をリポソーム存在下のPURE systemで発現させ、ほぼ天然と同じ活性を有するタンパク質の合成されることが示された。このことはサブユニットの会合が自発的なプロセスで進行することを示している。またトランスロコン複合体についても、同様なシステムで高活性な複合体の合成が可能であった。さらに、シグナルペプチ同様にダーゼなどの膜透過関連因子も共発現させ、細胞の膜透過プロセスのマシーナリーを構築することにも成功してる。このことは機能性細胞膜の構築につながると考えられる。大腸菌の膜タンパク質について網羅的にPURE systemとリポソームの系での網羅的な発現を行い、タンパク質で膜に挿入された形で合成されていることが示された。またヒト由来の膜タンパク質についても同様の系で発現を行い、複数の膜貫通領域を持つタンパク質ではほぼすべて膜に取り込まれた形で生産されることが示された。また大腸菌リボソームの30Sサブユニットについて、生合成因子の存在下で自己集合することに成功した。さらに、PURE systemの合成量の改善に取り組み、ほぼ大腸菌の抽出液に匹敵する合成量を達成した。本研究は、複雑なサブユニット構造を有する蛋白質複合体を再構築型無細胞蛋白質合成系PUREsystemを用いて遺伝子から合成することで、複合体の形成過程を試験管内で再現し、その会合メカニズムを明らかにすることを目的としている。平成23年度までに8種のサブユニットから構成される膜蛋白質複合体ATPase(α3β3γεδab2c10)を、リポソーム(LPs)共存下のPURE systemで合成し、活性のある形で合成されることを見いだしている。24年度は、反応条件の最適化を行い、天然型と遜色ない比活性を有するATPaseの合成に成功した。また同じ方法で大腸菌由来のSecYEGトランスロコンについても合成を行いLPs膜上での複合体が形成されたことを確認した。たま、外膜蛋白質であるOmpA前駆体をモデル基質とした膜透過活性の検出に成功した。また、SecYEGの変異体についても同様に合成し、その活性測定からトランスロカーゼ活性に関与する部位を解明することに成功した。

このことから、本系は膜蛋白質複合体の形成メカニズムを研究するシステムとしてツールとして汎用性の技術であるということがいえる。また、細胞質の巨大複合体である大腸菌のリボソームの小サブユニット(30S)の会合プロセスについても解析を行った。23種類のリボソーム蛋白質を個別に発現させ精製し、また現在まで生合成に関与していると考えられている因子も別途精製した。rRNAとリボソーム蛋白質は、これらの生合成因子の共存下で活性を有する30Sサブユニットを形成することを見いだした。申請した計画のとおりに膜蛋白質複合体の合成に成功しているため、順調であると評価される。25年度が最終年度であるため、記入しない。申請した計画のとおりに膜蛋白質複合体とリボソームの合成に成功しているため、順調であると評価される。膜蛋白質複合体のみならず、RNAポリメラーゼやリボソームの集合過程を明らかにすることを予定している。リボソームの30Sサブユニットの集合過程を明らかにすることを成功しているが、その最適を進めると同時に、50Sサブユニットについても取り組む予定である。
スピーキング授業における学習ストラテジー指導モデルの構築

授業において、学生がスピーチを行う前に、メタ認知ストラテジー指導を重点的に行った。指導したメタ認知ストラテジーは、"planning","self-monitoring","self-management","self-evaluation","directed attention"である。学生がどのようにストラテジーを使用したかを分析するのに、学生が課題で書くジャーナルを使用した。ジャーナルに記述された文章からストラテジーと思われるものにコードをつけ、分析した。その結果、指導した"planning","self-evaluation"などの、メタ認知ストラテジー使用が著しく増加したことがわかった。メタ認知ストラテジーの使用の回数は、指導前と後では約1.5倍となった。また、学習ストラテジー指導前と指導後に同じタイトル、"What I would like to do in the future"、でスピーチをさせ、スピーチ自体がどのように変化したかを調査した。スピーチは、前もって準備されたinformative speechなので、どのようにスピーチに情報を盛り込み、また、スピーチを聴衆がどの程度理解したかを基準として評価した。また、文章の構成、語彙や用語の使い方、スピーチをしている時のジェスチャーや姿勢、声の抑揚や強弱などの物理的な効果もスピーチの評価基準として用いた。スピーチの評価点数は、指導前平均32点(50点満点)だったが、指導後は41点に増加した。以上の結果から、スピーキング授業において、スピーチを行うごとに"planning","self-monitoring","self-management","self-evaluation"などのメタ認知ストラテジーを重点的に指導することは、スピーキングの上達に貢献することがわかった。2004年4月より明治大学経営学部の「コミュニケーション英語・中級」の授業において、学習ストラテジー指導を1年間実施した。このクラスの目的は、オーラルコミュニケーション・スキルズの上達であったので、テキストは、パブリック・スピーキングを学習するアメリカの教科書であるGetting Started in Public Speaking (Payne & Carlin, 1985)を採用した。被験者は、このクラスを履修している大学生15名である。クラスの構成は1年生3名、2年生11名、3年生1名であり、うち8人が女子学生、7人が男子学生である。学生は前期13回、各90分の授業を受け、ストラテジー・トレーニングを計10回受けた。この授業の研究データとしては、学生のストラテジーの使い方を見るためには、学生が書いたジャーナル、学生のスピーキング能力の向上を測るためには、ビデオ録画がある。まず、ジャーナルであるが、最初の授業で、学生に学習ストラテジー一覧表を配布し、それぞれの学習ストラテジーの名前と定義を簡単に紹介し、学習ストラテジーの英語学習における有効性について説明した。さらに、英語の学習で、どの学習ストラテジーを、どの程度使用したかについて、毎週の課題となっているジャーナルに書くように指導した。学生は、1年間、このジャーナルに自分の英謌学習を記述した。次に、学生が"My Future Career"というタイトルで4月と12月にスピーチをし、それをビデオ撮影した。同じタイトルのスピーチなので、学生のスピーチ能力の向上を測りやすいと思われる。今年度では、まずこのジャーナルの分析とビデオの分析を中心に行い、学習ストラテジー指導モデルを構築する予定である。ストラテジー使用についての変化については、学生のジャーナル(学生が自分の英語学習について記録したもの)を用いて、データ収集を行った。去年のジャーナルでのデータ収集のときとは違い、ジャーナルにストラテジーの使用について明記することを学生に義務付けた。つまり、いつ、どのタスクで、どのように学習ストラテジーを使ったかを記録させた。また、ストラテジーを使用することで、どのような効果があったか、もしくは、なかったかを記録する自己評価についても書き加えるように指導した。そのジャーナルで、どのようなストラテジーを使用したか中心にコードづけして分析した。コードの数は、今のところ20以上になっている。また、学習ストラテジー使用の変化だけではなく、それに伴いスピーキングのスキルの上達についても調査するために、指導当初に行ったスピーチのビデオと指導後に行ったスピーチのビデオを比較し、どのような変化があったか、分析を試みた。ビデオの分析にあったては、何を評価するかについて試行錯誤した。前もって準備されたスピーチなので、informative speechなら、どのようにスピーチに情報を盛り込むか、persuasive speechなら、スピーチにより、どれくらい聴衆が説得されたか、entertaining speechなら、聴衆がスピーチによりどのように楽しんだかが問題である。また、文章の構成、語彙や用語の使い方などの原稿を作るさいのライティングや、ジェスチャーやスピーチの姿勢、声の抑揚や強弱などの物理的な作用など、一般のスピーキングの評価とは全く違う評価をスピーチの評価には用いることが妥当であるという結論に至った。

また、学習ストラテジー指導前と指導後に同じタイトル、"What I would like to do in the future"、でスピーチをさせ、スピーチ自体がどのように変化したかを調査した。スピーチは、前もって準備されたinformative speechなので、どのようにスピーチに情報を盛り込み、また、スピーチを聴衆がどの程度理解したかを基準として評価した。また、文章の構成、語彙や用語の使い方、スピーチをしている時のジェスチャーや姿勢、声の抑揚や強弱などの物理的な効果もスピーチの評価基準として用いた。スピーチの評価点数は、指導前平均32点(50点満点)だったが、指導後は41点に増加した。以上の結果から、スピーキング授業において、スピーチを行うごとに"planning","self-monitoring","self-management","self-evaluation"などのメタ認知ストラテジーを重点的に指導することは、スピーキングの上達に貢献することがわかった。
体内時計の機能強化によるがん予防法の開発

社会活動の24時間化によって引き起こされる体内時計の機能異常は、がんの発症リスクを増大させることが指摘されている。しかしながら、体内時計の機能異常に伴う発がんに対しての予防法なく、そのメカニズムについても十分に解明されてない。本研究では体内時計の機能を活性化させることで、がんに対する新しい予防法を開発することを目的に検討を行った。その結果、体内時計の機能異常に伴う細胞のがん化は、時計分子機構がどのように壊れるかによって左右されることが明らかになり、その見極めが発がんの予防に繋がる可能性が示唆された。しかしながら、時計機能を強化することで「発がん」を予防・治療しようとする試みはない。これは体内時計の機能異常のメカニズムが不明であったこと。また、時計機能を回復させる有効な手段がなかったためである。本研究では申請者らが発見した「体内時計の機能維持」に係る転写因子Xを標的とし、不規則な生活パターンで減弱した体内時計の機能を活性化させることで、がんに対する新しい予防法を開発することを目的とする。本研究目的に則し、当該年度は以下の2項目について検討を行った。(1)時計遺伝子の機能不全細胞のがん化における転写因子Xの発現変容。(2)がん化細胞の増殖に及ぼす転写因子Xの役割。上記の検討の結果、転写因子Xは概日時計の機能が破綻した時計遺伝子の機能不全細胞内では発現が変化しており、更に、細胞をがん化させると野生型細胞および分子時計の転写抑制因子が機能不全になった細胞では、その発現が上昇することが明らかになった。一方、分子時計の転写促進因子が機能不全になった細胞では、がん化によっても転写因子Xの発現に顕著な変化は認められなかった。また、細胞のがん化によって発現が上昇した転写因子Xは、その機能を阻害することで、がん細胞の増殖を抑制できることが明らかとなった。転写因子Xの機能阻害は、細胞周期の進行に関わるサイクリン類の発現を抑制するとともに、p53などの機能も活性化していることが観察された。生体機能の概日リズムを制御する時計遺伝子は、「転写抑制因子(Per, Cry)」と「転写促進因子(Clock, Bmal1)」が転写・翻訳のフィードバック・ループを形成し、互いの発現を制御し合うことでリズムを発振する。我々は時計遺伝子を「抑制系因子」と「促進系因子」とに別け、それぞれの因子の機能不全細胞に対して、がん化(形質転換)の評価を行った。その結果、抑制系時計遺伝子の機能不全細胞では、増殖速度の増大、足場非依存性増殖能の獲得、ヌードマウスに皮下移植した際の腫瘍形成が認められ、野生型の細胞に比べて悪性度の高い形質転換が引き起こされていた。一方、促進系時計遺伝子の機能不全細胞では、上記のような悪性の形質転換は認められず、INK4a、ARFなどの発現増加に伴う細胞老化が観察された。次に、がん遺伝子を導入した各時計遺伝子の機能不全細胞を対象にマイクロアレイ解析を行い、体内時計の機能不全によって細胞の「がん化/老化」を左右する責任候補因子を抽出した。これら因子は主に細胞周期やアポトーシスの制御に関わるものであり、抑制系時計遺伝子の機能不全細胞ではそれら因子の発現は増大し、促進系遺伝子の機能不全細胞では低値を示した。このことから、細胞内でこれら因子の発現を一定のレベルに保つことが体内時計の機能維持にとって重要であり、細胞がん化の防止にも繋がることが示唆された。本年度の計画では転写因子Xの発現を正常化するベクターの作成と本ベクターによる概日時計機能の強化作用を予定していた。しかしながら、転写因子Xの発現変化の方向性は時計遺伝子を機能不全にした細胞種ごとに異なることが明らかになった。そのため、転写因子Xの機能抑制に焦点をあて、がん細胞の増殖能に及ぼす影響について検討を行った。その結果、分子時計の機能不全細胞における転写因子Xの発現上昇は、がんの悪性化を促すことを見出し、本因子が細胞の概日時計とがん化とを繋ぐ因子のひとつである可能性が示唆された。時間生物学転写因子Xが概日時計機能不全時における細胞のがん化に深く関与していることが示唆されたことから、時計遺伝子の機能不全細胞ごとに転写因子Xの発現様式が異なることの原因を探索する。

正常時において、転写因子Xは体内時計の機能維持に関わっていることを明らかにしているが、がん化が誘導された際、この機能がどのように破綻していくのかを各種の時計遺伝子機能不全細胞を比較することによって解析する。
薬剤含浸処理した考古資料の接着の力学的研究

出土遺物はその成分が失われ空隙が生じるため強度が低下している。保存処理ではその空隙に薬剤を含浸し、接着剤等の樹脂により接合あるいは補填をする。本研究では、出土金属製品・土器・石材、さらに出土品ではないが様々な環境で劣化した民具(木質材料)の保存処理を想定し、接着剤・充填剤と含浸樹脂・溶剤等の薬剤との適合性を、主として力学的な強度低下を測定することで調査研究した。まず、処理薬剤が補填剤に及ぼす影響を調べるため、エポキシ系樹脂補填剤をシート状に成型し、溶剤等の保存処理によって遺物内に残留する可能性がある薬剤に浸漬した後、その強度を打抜きによる剪断試験によって測定した。その結果、チオール系硬化剤を用いたエポキシ樹脂は極性の大きい溶剤による強度低下が大きく、アミン系の硬化剤を用いたエポキシ樹脂は強度低下が小さいことがわかった。これは、色や熱特性の変化からも裏付けられたが、赤外吸収曲線には変化がみられなかった。次に、処理薬剤が接着剤に及ぼす影響を調べるため、擬似的に接着した出土遺物を作製し、同様の薬剤に浸漬した後、その接着強さを圧縮剪断接着強さ試験と曲げ接着強さ試験によって測定した。その結果、擬似鉄器ではその錆の厚みのために接着剤の接着面への付着を阻害することが観察された。また、擬似土器は母材強度が小さいために多くの場合で母材の破壊が観察されたことからアクリル樹脂等で母材を強化して後、接着する必要があると考えられた。以上の研究を通じて、文化財の保存修復材料に求められる特性は、「保存修復する文化財本体の強度を大きくさせる働きのあるもの、負の影響を与えないもの、必要がなくなった場合には完全に除去できるもの。」と考えられるが、そのためにわれわれはそれぞれの文化財に適合した接着剤をきめ細かく選択する必要がある。保存処理が必要な資料は物理的強度が低下し破損していることが多いので、接着剤によって接合あるいは補填する必要がある。本年度は出土鉄器・出土土器・石材の保存処理に用いる接着剤・充填剤等が、含浸薬剤や溶剤など遺物内に残留する薬剤によってどのように強度低下を起こすのか調査するため、シート状に硬化させた接着剤・充填剤を含浸薬剤・溶剤に一定時間浸漬し、表面色を分光測色計(コニカミノルタ製CM-2600d)で測定したうえで、JIS K 7214(プラスチックの抜き打ちによるせん断試験方法)に準じてオートグラフ(島津製作所製AGS-H)による成型樹脂単体の強度試験を行った。さらに、この試験片の温度変化に伴う熱力学的・物理的な性質の変化を示差熱熱重量同時測定装置(島津製作所製DTG-60)によって測定し、強度変化との相関の評価を試みた。加えて、この試験片をフーリエ変換型赤外吸収分光光度計(日本電子製JIR-6000)で測定し、強度変化がどの成分に起因するものか考察した。出土鉄器処理関係薬剤接着剤・充填剤:ハイスーパー5分型[セメダイン]、ハイスーパー30分型[同]含浸薬剤:B72/13%キシレン、Vフロン1液マイルドクリヤー[大日本塗料]、酢酸エチル、ソルベントナフサ、アセトン、水出土土器処理関係薬剤接着剤・充填剤:アラルダイト1264[ナガセケムテックス]、アラルダイト6504[同]

含浸薬剤:アセトン、エタノール、水石材処理関係薬剤接着剤・充填剤:ハイスーパー5分型[セメダイン]、ボンドKモルタル[コニシ]、アラルダイトラピッド[ナガセケムテックス]、カーボンブラック含浸薬剤:水その結果、ハイスーパー5分型と同30分型では、両者は含浸薬剤に対して同じような物理強度の傾向を示すが、後者の物理強度がやや大きいこと、アセトン・酢酸エチル・エタノールと接触すると著しく強度が低下すること。また、アラルダイトXN1264は同XN6504に比べてエタノールと水に対して強度低下が少ないことなどがわかった。昨年度に引き続き、シート状に硬化させた接着剤を含浸薬剤・溶剤に一定時間浸漬し、温度変化に伴う熱力学的・物理的な性質がどのように変化するかを示差熱熱重量同時測定装置(島津製作所製DTG-60)によって測定し、強度変化との相関の評価を試みた。加えて、フーリエ変換型赤外吸収分光光度計(日本電子製JIR-6000)で測定し、強度変化がどの成分に起因するものか考察した。接着剤:ハイスーパー30分型溶剤:エタノール、アセトン、キシレン、酢酸エチル、L-559、水その結果、エタノール・アセトン・キシレンに浸漬した試料のガラス転移温度は不明瞭であること。純水浸漬試料のガラス転移温度は未処理と比べ23°C低いこと、赤外吸収曲線には差が見られなかったことがわかった。次に、保存処理した出土土器・民俗文化財の接着性に及ぼす処理薬剤の影響を調べるため、擬似遺物を接着し、オートグラフ(島津製作所製AGS-H)を用いて力学的試験(3点曲げ試験)を行った。出土土器擬似試料による試験接着剤:セメダインC、木工用ボンド、ハイスーパー5、同30薬剤:パラロイドB-72従来、土器の接着に従来よく用いられたセメダインC、木工用ボンドは、ハイスーパー5、30より弱い。しかし、ハイスーパー5、30は柔軟性が乏しいため、修復の際に形状の歪みを吸収しにくいことも考えられる。また、セメダインCで接着した出土土器擬似試料をパラロイドB-72に含浸すると強度が大幅に向上した。民俗文化財擬似試料による試験接着剤:三千本膠、アルテコ、セメダイン3000、木工用ボンド、ハイスーパー5、同30、アラルダイト2011、同ラピッド補填剤:ハイスーパー30+ガラスマイクロバルーン(1+1)溶剤等:エタノール、キシレン、酢酸エチル、アセトン、文化財用防虫防黴剤、水シアノアクリレート系接着剤は多くが母材に吸収され、接着強度が小さい。エポキシ樹脂は接着強度が大きい。三千本膠は接着強度が小さいが、母材を傷めずに破断するため資料への負担が軽いことがわかった。昨年度は、出土遺物等を接着したときの接着強さに及ぼす処理薬剤の影響を調べるため、擬似的に接着した土器(埴輪)試料と民具(木質材料)試料を作製し、保存処理によって遺物内に残留する可能性がある溶剤等の薬剤に浸漬した後、接着剤の曲げ接着強さ試験方法(JIS K 6856)に準じてその強度を測定した。今年度は昨年度に引き続き、金属器の擬似接着試料による強度試験を圧縮剪断接着強さ試験方法(JIS K 6852)準じて接着剤の強度試験を行った。まず、出土鉄器と青銅器を想定して、厚さ10mmの鉄板及び銅板を30×25mmの直方体に切断し、#600の研磨紙で研磨した後、アセトン洗浄し、10%酢酸雰囲気中に常温で静置して1週間錆びさせた。この試料を2個1組にしてJIS K 6852(圧縮剪断接着強さ試験)で規定されたように、出土金属器の保存処理によく用いられるエポキシ樹脂系接着剤ハイスーパー30、同5、ニトロセルロース系接着剤セメダインC(いずれもセメダイン(株))で接合し、接着面を水平に保って1週間静置し、オートグラフ(島津製作所製AGS-H)に圧縮剪断接着強さ試験ジグを装着して1mm/minの速度で接着強さを測定した。
超簡略化ポリエン、アセチレン合成プロセスの開発

化学合成は通常多段階の化学反応を連結して達成される。各段階はそれぞれ独自に最適化され、それらの組み合わせにより標的化合物に倒る最適プロセスが決定される。このようなアプローチはこれまで目覚しい成果を挙げてきたが他面ではその限界が見えつつあることも事実である。本研究は現在多段階に分けて行われている種々の化学反応を同一の反応器で遂行し中間体の単離工程を省略することにより、格段に簡略化されかつ環境に調和した化学製品製造プロセスの創製を目的とする。我々はすでにシクロゲラニルスルホンのアニオンとホルミルゲラニルアセタートの反応(第一段階)により得られるアルコール体を酸性条件下でアセタールに変換し(第二段階)アルコキシカリと処理する(第三段階)ことによりビタミンAが簡便に得られることを報告している。本研究では第二段階のアセタール化を塩基性条件下で行うことによりシクロゲラニルスルホンのアニオンとホルミルゲラニルアセタートからワンポットでビタミンAが合成できることを明らかにした。さらに、ワンポットプロセスでは従来の多段階プロセスに比べて収率(67%から78%)が著しく向上する。最終の第三段階の収率が両プロセスで同じであると仮定するとワンポットプロセスにおける第一、第二段階の収率は100%となる。明らかに中間体単離、精製工程に付随するロスが回避されている。さらに本法の特色である生成ビタミンAの高いオールトランス比率はワンポット化によっても全く損なわれていない(93%)。以上、本研究により反応の簡略化が合成化学的に如何に有望であるか示すことができた。