hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
5配位という特異な配位環境にある3価鉄の有効イオン半径の再検討 と化学結合性

5配位の三価鉄の有効イオン半径と化学結合性の関係に関する重要情報を得ることを目的とし、5配位のFe3+を含むFeVO4とPb4Fe3O8Clの単結晶X線構造解析による結晶化学的研究を行った。これら化合物の5配位Fe3+ O距離を精密決定し、正方錐面体配位されたFe3+O結合は、三方複錐面体配位された場合よりも共有結合性が強いことが示唆された。我々の研究グループは、「Shannonにより提案された5配位Fe^<3+>の有効イオン半径が実際に観測される5配位のFe^<3+>-O距離と著しく矛盾していることが多く、その距離は配位環境(三方複錐面体配位と正方錐面体配位)の違いによって大きく異なる」ことを発見した。本研究では、5配位のFe^<3+>をもつ種々の化合物の単結晶X線精密構造解析から、5配位Fe-<3+>の有効イオン半径の再検討と精密決定を行うとともに、5配位Fe^<3+>の配位環境とその化学結合性の関係を明らかにすることを目的とする。平成22年度は、5配位Fe^<3+>イオンが三方複錐面体配位をもつFe_3PO_7,BaMg_2Fe_<16>O_<27>,BaTi_2Fe_4O_<11>および正方錐面体配位をもつSr_3Fe_2O_6,YBaCuFeO_<5+δ>,Pb_4Fe_3O_8Cl,FeVO_4の7種類の化合物について、単結晶合成を試みた。その結果、構造解析に耐えうる大きさをもち、良質な単結晶が得られたのは現時点でFeVO_4のみであった。FeVO_4単結晶の合成には、まず固相反応法で粉末試料を合成し、その後、1000°Cで5時間保持したのち、1°C/hの冷却速度で700°Cまで徐冷した。単結晶の確認は4軸型X線回折装置を用いて行った。Pb_4Fe_3O_8Clについては、単結晶は得られなかったが、単一相の粉末試料の合成に成功した。一方、FeVO_4とPb_4Fe_3O_8Cl以外の化合物については、それらの粉末試料の合成において、不純物相が生成しており、現時点では完全な単一相の合成には至っていない。来年度は、FeVO4の単結晶X線構造解析とPb_4Fe_3O_8Clのリートベルト解析を行い、他の化合物については、単結晶合成を成功させるべく、合成条件を変えて合成実験を引き続き行う。我々の研究グループは、「Shannohにより提案された5配位Fe^<3+>の有効イオン半径が実際に観測される5配位のFe^<3+>-O距離と著しく矛盾していることが多く、その距離は配位環境(三方複錐面体配位と正芳錐面体配位)の違いによって大きく異なる」ことを発見した。本研究では、5配位のFe^<3+>をもつ種々の化合物の単結晶X線精密構造解析から、5配位Fe^<3+>の有効イオン半径の再検討と精密決定を行うとともに、5配位Fe^<3+>の配位環境とその化学結合性の関係を明らかにすることを目的とする。平成23年度は、昨年度に良質な単結晶の合成に成功したFeVO_4の単結晶X線構造解析を行った。さらに、単結晶の合成には成功していないが、単一相と思われた粉末試料の合成に成功したPb_4Fe_3O_8Clのリートベルト解析を試みた。FeVO_4の単結晶X線回折実験の結果、この結晶は三斜晶系に属し、その格子定数はa=6.7158(6)A, b=8.0603(8)A, c=9.3567(9)A, α=96.643(8)°, β=106.638(7)°, γ=101.523(8)°と求まった。単結晶x線構造解析により得た結合距離から計算した各原子のBond valence sumは、それぞれの原子の価数と一致し、この結晶構造中には6配位のFe^<3+>と5配位のFe^<3+>が共存しているという既報の結果を確認した。FeO_6八面体とFeO_5多面体は稜共有し、両者はVO_4四面体と頂点共有した構造をとる。今回、FeVO_4における5配位Fe^<3+>-O距離[1.9486(5)A]を、既報の5配位Fe^<3+>-O距離[1.943(7)A]よりも高精度に決定できた。両者は誤差の範囲内で一致し、既報の5配位Fe^<3+>-O距離の妥当性を確認した。また、pb_4Fe_3O_8Clについては、精密な粉末X線回折測定の結果、少量ではあるが、不純物相の存在が明らかになった。

その不純物相を考慮して、リートベルト解析を試みているが、現段階ではPb_4Fe_3O_8Clの構造精密化には至っていない。本研究では、5配位Fe3+の配位環境とその化学結合性の関係を明らかにするために、5配位Fe3+をもつ化合物としてFeVO4とPb4Fe3O8Clを取り上げ、これら化合物のX線構造解析を行った。昨年度(平成23年度)において、FeVO4の良質な単結晶合成に成功し、その精密な単結晶X線構造解析に成功し、この化合物の5配位Fe3+-O距離を、既報の5配位Fe3+-O距離よりも高精度に決定できたことを報告した。今年度(平成24年度)は、さらに解析を進め、差電子密度解析を行ったが、結合電子など化学結合性を明らかにできるような結果には至らなかった。しかしながら、正方錐面体配位されたFe3+をもつFeVO4の5配位Fe3+-O距離は、三方複錐面体配位されたFe3+をもつ化合物の5配位Fe3+-O距離よりも有意に短いことがわかった。Pb4Fe3O8Clについては、昨年度に引き続き、合成条件を探索しながら単結晶合成を試みたが、X線構造解析に耐えうるだけの良質な単結晶を得ることができなかった。しかし、固相反応法による粉末試料の合成を行い、合成条件の最適化の結果、少量の不純物相が残存しているものの、単一相に近い試料が合成できた。その不純物相も考慮し、リートベルト法による多相解析によるPb4Fe3O8Clの構造精密化を行った結果、既報の結果よりも高精度に構造パラメータを決定できた。Pb4Fe3O8Clは、FeVO4と同様に、正方錐面体配位されたFe3+をもち、その5配位Fe3+-O距離はFeVO4のものと同程度であった。FeVO4とPb4Fe3O8Clの両者とも、5配位Fe3+-O距離は三方複錐面体配位のFe3+をもつ化合物のものよりも有意に短いことから、正方錐面体配位されたFe3+-O結合は、三方複錐面体配位の場合よりも共有結合性が強いと考えられる。昨年度、X線回折装置の故障が相次ぎ、それが研究の進展に大きく影響しているため。24年度が最終年度であるため、記入しない。精密構造の決定に成功しているFeVO_4の零子密度解析を行い、正方錐面体配位されたFe^<3+>の化学結合性に関する知見を得る。また、現時点では成功していないが、合成条件の検討から、三方複錐面体配位されたFe^<3+>をもつ化合物(Yb_2Fe_3O_7,NaFe_3V_9O_<19>など)の単結晶合成を成功させ、それらの単結晶X線構造解析・電子密度解析を行い、上記のFeVO_4との比較から、正方錐面体配位されたFe^<3+>と三方複錐面体配位されたFe^<3+>の化学結合性の違いを検討する。それによって、5配位のFe^<3+>-O距離が配位環境によって異なる原因を明らかにする。
微量栄養素の遺伝子発現制御機能と食生活への適用

セレン(Se)は、グルタチオンペルオキシダーゼの構成元素であり、必須栄養素であるとされている。最近、疫学調査からその制ガン作用が注目されつつある。一方、マンガン(Mn)についても、ピルビン酸カルボキシラーゼの構成成分であり、種々の酵素の補因子として作用することから、栄養必須性が確認されている。しかしSeと同様に、in vivoにおけるその遺伝子発現に対する作用は、ほとんど明らかにされていない。本研究では、ラットの部分肝切除後の再生肝を用いて、微量栄養素であるSeと及びMnの生理作用が、遺伝子レベルで調べられた。肝臓の細胞は通常、静止期にあるが、部分肝切除によって肝細胞を失うと、残存している細胞が増殖を開始し、もとの臓器量にまで回復する。ラットに肝部分(70%)切除を行い、肝部分切除直後にSe(1.5mg/kg b. w.)あるいはMn(3mg/kg b. w.)を腹腔内投与した。その結果、投与後4時間の再生肝において、アポトーシスが認められた。アポトーシスに先行して転写調節因子であるc-Junタンパクレベルの上昇が見られ、さらにリン酸化c-Junタンパクも、顕著に増加した。この増加は、JNK (Jun amino-terminal kinase)の持続的な活性上昇によるものであった。さらに、p53及び、p21 wafl/cip1タンパクレベルの上昇も認められた。即ち、微量栄養素であるSeあるいはMnは、JNKの活性化とc-Jun、p53、p21タンパクの上昇を伴って肝部分切除後の肝細胞(増殖細胞:がん細胞)にアポトーシス(細胞死)を誘導することが判明した。この結果は、微量栄養素であるSeあるいはMnが制ガン作用を有することを示すものであり、食事からの摂取がガン抑制に有効であることが示唆された。必須微量栄養素であるセレンは、セレノメチオニンやセレノシステインなどのセレノアミノ酸として食物に含まれており、その欠乏により、克山病やカシン・ベック病がおこることから、必須栄養素であるとされている。最近、疫学調査から、セレンの摂取量とガンの発生率および死亡率が逆相関することが示唆されている。また、動物実験からもセレン添加食が、皮膚、肝臓、腸、膵臓等での発ガンを抑制することが報告されている。しかし、その発ガン抑制の機構、及びin vivoにおける遺伝子発現に対する作用について、十分には明らかにされていない。本研究では、セレンが増殖を阻害するのか、どのような遺伝子の発現を制御するのかを、肝部分切除を行ったラットを用いて調べた。肝臓の細胞は通常、静止期にあるが、部分(70%)肝切除を行うと、残存している肝細胞が増殖を開始し、もとの臓器量にまで回復する。肝部分切除直後に体重1kg当たり1.5mgのセレンを腹腔内投与した結果、肝のDNA合成が阻害されることが明らかになった。このDNA合成の阻害は、肝部分切除後15minでのJun N-terminal kinase (JNK)の活性化と切除後30minでのc-Junとリン酸化されたc-Junタンパク量の増加を伴っていた。c-junとc-fosのmRNAレベル、c-Fosタンパクのレベルもセレン投与によって上昇した。さらに、セレン投与によるp53タンパク量の増加とp21タンパクとmRNAレベルの上昇も認められた。しかし、p53のmRNAレベルの上昇は認められなかった。また、セレン投与のラットの肝臓の組織切片のin situ end-labeling(TUNEL)と肝DNAのゲル電気泳動は、アポトーシスに特徴的なDNA断片化を示した。

以上の結果から、セレンは、JNKの活性化とc-jun, c-fosとp21の遺伝子発現の上昇を伴って、アポトーシスを引き起こし、増殖を抑制する事が判明した。微量必須栄養素であるマンガンは、ピルビン酸カルボキシラーゼの構成成分であり、種々の酵素の補因子として作用することから、栄養必須性が確認されている。しかし、in vivoにおけるその遺伝子発現に対する作用は、全く明らかにされていない。マンガンが、いかに、どのような遺伝子の発現を制御するか、ラットの部分肝切除後の再生肝を用いて、微量必須栄養素マンガンの生理作用を、遺伝子レベルでから明らかにした。肝臓の細胞は通常、静止期にあるが、部分肝切除によって肝細胞を失うと、残存している細胞が増殖を開始し、もとの臓器量にまで回復する。ラットに肝部分(70%)切除を行い、肝部分切除直後にマンガンを腹腔内投与した。その結果、マンガン投与後4時間の再生肝においてアポトーシスに特徴的なDNAの断片化が、ゲル電気泳動と再生肝の組織切片(パラフィン切片)の、terminal deoxynucleotidyl transferase(TdT)-mediated nick-end-labeling technique(TUNEL)法によって認められた。転写調節因子であるc-Junタンパクレベルの上昇が、マンガン投与後1時間から見られ、さらにリン酸化c-Junタンパクも、マンガン投与によって顕著な増加を示した。この増加は、マンガン投与後で見られるJNK(Jun amino-terminal kinase)の持続的な活性上昇によるものと考えられる。さらに、マンガン投与後30minにp53タンパクレベルの上昇とマンガン投与後1時間にp21waf1/cip1タンパクレベルの上昇が認められた。これらの結果は、マンガンが、JNKの活性化とc-Jun、p53、p21タンパクの上昇を伴って肝部分切除後の肝細胞にアポトーシスを誘導したことを示唆するものであった。
変換群の幾何学と組合せ論

固定点が孤立している群(Z_2)^k作用およびその同変コボルディズムを研究している。現在特に進めている研究は、作用する群の階数kと多様体Mの次元nが一致する場合である。このような多様体Mを2-トーラス多様体という。2-トーラス多様体は、軌道空間が角付き多様体となるというよい性質をもっている。単純凸多面体は角付き多様体の典型的な例で、軌道空間が単純凸多面体となっているものをsmall coverという。Small coverは軌道空間が凸多面体ゆえ、組み合わせ論を密接に結びついた興味ある対象である。実際small coverを通してトポロジーと組合せ論との間に面白い関係が考察されている。Small coverの議論の多くは、トーリック多様体の議論がそのまま成立し、トーリック多様体論と同様な結果が得られるが、そうでないこともある。例えば、small coverの基本群は自明とは限らず、トーラスに代表されるK(G,1)空間が現れる。また、向きが付けられないsmall coverも多くある。また、凸多面体の彩色問題とも密接に関係している。このように、トーリック多様体論には見られないsmall coverの性質の研究は興味深い。本年は、2次元のsmall coverの数え上げを行った。この議論は、2-トーラス多様体にも拡張され、2次元の2-トーラス多様体の数え上げも完成した。しかし、高次元の場合の数え上げは、簡単ではない。2-トーラス多様体は、グラフ理論とも密接な関係がある。現在、トポロジーの観点から、axial functionをもった3-valentグラフの研究を進めている。今年度は特に、作用する群の階数kと多様体Mの次元nが一致する場合を研究した。この場合、Mをmod2トーラス多様体という。Mod 2トーラス多様体は、軌道空間が角付き多様体となるというよい性質をもっている。我々は、nomal dimensional sequenceの観点からmod2トーラス多様体、small coverの研究を行った。この場合、normal dimensional sequenceは行列を用いて表され扱いやすい。これまでの主たる結果として、mod 2トーラス多様体の固定点の数に関する上限を与えた。この上限は、実際あるmod 2多様体で実現され最良の評価である。ただ、small coverでこの上限が実現できるかどうかは(4次元以上の場合)未解決で、今後の研究課題である。
非線形制御対象に対する高安全性制御システム

PL(製造物責任)問題など安全性が注目されている今,日常生活を含め様々なところに存在する制御システムの故障に対する安全対策は不可欠である.実用面からはロボットアームなどの非線形制御システムにおける耐センサ故障性はきわめて重要である.本研究では,同じセンサを複数ずつ冗長・同時に稼働させ,値がちょうど真中のもの(センサが偶数個の場合は真中2個の値の平均値)を採用するというきわめて簡単な多数決機構を導入し,採用された情報だけが制御に用いられるという,まったく新しいタイプの耐センサ故障性を有する高安全性非線形制御システムを提案した.平成9年度における理論解析およびシミュレーション結果にもとづき,平成10年度は本科学研究費補助金により購入した実験用ロボットアームへの応用を行った.実験では関節角度を測定する一部のセンサに故障を模擬的に発生させた.その場合でも提案した制御系の安定性と目標軌道追従性能などの制御性能が保持されることが確認され,研究成果の有功性を実システムへの応用レベルでも確認することができた.これは制御理論による耐センサ故障性実現という研究分野の意義の確立につながる,非常に画期的な成果である.PL(製造物責任)問題など安全性が注目されている今,日常生活を含め様々なところに存在する制御システムの故障に対する安全対策は不可欠である.実用面からはロボットアームなどの非線形制御システムにおける耐センサ故障性はきわめて重要である.本研究では,同じセンサを複数ずつ冗長・同時に稼働させ,値がちょうど真中のもの(センサが偶数個の場合は真中2個の値の平均値)を採用するというきわめて簡単な多数決機構を導入し,採用された情報だけが制御に用いられるという,まったく新しいタイプの耐センサ故障性を有する高安全性非線形制御システムを提案した.理論解析として,一部のセンサが故障した時の非線形制御システム全体の挙動を定量的かつ確率論的に考察した.それにより,提案した制御系の安定性と制御性能は保持されることが分かった.これは,センサ故障時にその誤った情報を使うことによる制御性能の劣化を許していた従来の制御理論とは際だった違いである.また耐センサ故障性を制御部分の外側で実現するため,きわめてシステム設計が柔軟である.本科学研究費補助金により購入したワークステーションを用いることで膨大なデータを扱った数値実験が可能となり,以上の研究成果の有効性を確認することができた.今年度に得られた理論解析およびシミュレーション結果をもとに,平成10年度は実験用ロボットアーム等の実プラントへの応用を行う予定である.PL(製造物責任)問題など安全性が注目されている今,日常生活を含め様々なところに存在する制御システムの故障に対する安全対策は不可欠である.実用面からはロボットアームなどの非線形制御システムにおける耐センサ故障性はきわめて重要である.本研究では,同じセンサを複数ずつ冗長・同時に稼働させ,値がちょうど真中のもの(センサが偶数個の場合は真中2個の値の平均値)を採用するというきわめて簡単な多数決機構を導入し,採用された情報だけが制御に用いられるという,まったく新しいタイプの耐センサ故障性を有する高安全性非線形制御システムを提案した.平成9年度における理論解析およびシミュレーション結果にもとづき,平成10年度は本科学研究費補助金により購入した実験用ロボットアームへの応用を行った.実験では関節角度を測定する一部のセンサに故障を模擬的に発生させた.その場合でも提案した制御系の安定性と目標軌道追従性能などの制御性能が保持されることが確認され,研究成果の有功性を実システムへの応用レベルでも確認することができた.これは制御理論による耐センサ故障性実現という研究分野の意義の確立につながる,非常に画期的な成果である.
状態再帰と与格受動-ドイツ語ヴォイス体系の解明を目指して

ドイツ語には再帰動詞の過去分詞とコピュラにより形成される「状態再帰」と呼ばれる構文と,与格項を主語化する「与格受動」と呼ばれる構文がある。前者については,再帰動詞に課せられる意味的制約を明らかにし,さらにその過去分詞はいわゆる状態受動と同様に形容詞化されていることを示した。また,後者は統語的受動文ではなく,談話の流れにおける要請を満たすために与格名詞句を主語ないしトピックとして実現するための構文であることを実証した。本年度は,Er ist erkaltet.のようないわゆる状態再帰がどのような動詞から形成可能であるかを調査した。まず,Duden-Deutsches Universalworterbuchに掲載されているすべての内在的再帰動詞(計280)を抜き出し,インターネットによる例文検索,および母語話者に対するアンケート調査により,状態再帰が可能である動詞をリストアップした。状態再帰が可能である内在的再帰動詞は極めて少ないことが明らかとなり,さらにこれらの再帰動詞がオランダ語においてどのような動詞に対応するか調査した。この調査から,ドイツ語において状態再帰が可能である再帰動詞は,オランダ語では再帰動詞にならない,という一般化が得られた。オランダ語とドイツ語の再帰代名詞の大きな相違は,外項抑制をもたらす用法を持つか否かという点にあることを考慮すると(cf.大矢(2008)Oya(to appear),状態再帰が可能であるドイツ語の内在的再帰動詞は,もともと他動詞からの派生形であることが予測される。状態再帰を許す典型的な再帰動詞sich erkaltenは,歴史的には他動詞からの派生であることが確かめられるが,他の動詞についてもこの派生関係が想定できるわけである。この仮説が正しいとすると,状態再帰を許す再帰動詞の主語はもともと他動詞の直接目的語であったのだから,状態再帰の特性,すなわち過去分詞が主語を叙述するという点も説明できることになる。本年度は,まずドイツ語における状態再帰(Zustandsreflexiv)について次のことを示した。1)状態再帰とは,Er ist erkaltet/informiert.のように「sein動詞+再帰動詞の過去分詞」から形成される構文であるが,まず,この構文に生起する過去分詞は形容詞化されており,したがって状態再帰は統語的に独立した文法カテゴリーを形成しているわけではない。2)次に,状態再帰の主語は,常にいわゆる意味上の目的語,すなわち内項に相当する。このことは,Kratzer(2000)やEmbick(2004)などで指摘されているように,[直接目的語+動詞]という「句」レベルに形容詞化が適用されていることを示していると考えられる。さらに,ドイツ語における受容者受動(Bekommen-Passiv)について次のことを示した。「受動」の解釈を持つ構文が,(広義)の「使役」の解釈を持つことは,Washio(1995)などで指摘されているように多くの言語に見られる現象であることから,ドイツ語における受容者受動も必ずしも「統語的な受動文」と分析する必要はない。すなわち,ドイツ語における受容者「受動」は,bekommenを本動詞とする能動文が「受動」の解釈を受ける構文にすぎない。この構文においては,Cook(2006)やHaider(2009)が示すとおり,bekommenと動詞の過去分詞というふたつの「述語」が合成されていると考えられる。ドイツ語における「bekommen受動」ないし「与格受動」と呼ばれる構文(ex.Erbekommt das Buch geschenkt.)をめぐっては意味上の主語,すなわち外項の抑制を伴う統語的受動文であるか(Reis 1985),あるいは外項の抑制を伴わない構文であるか(Haider 1986)について議論されてきたが,本研究ではおもに次の4点から後者の立場を支持した。1)まず,統語的受動文と受動的解釈は区別しなければならず,後者は例えば本動詞bekommenと前置詞句が共起している構文にも見られる(ex.Erbekommt eine Kugel in den Arm.)。すなわち受動的解釈が認められる構文のすべてを統語的受動文とみなすことはできない。2)受容者ではなく,いわば「失い手」を与格として実現するstehlen`steal'からもbekommen受動が形成されることから,この構文におけるbekommenは「もらう・受け取る」という文字通りの意味を失い,助動詞として文法化されているという指摘がある(Askedal 1984)。しかし,この場合のbekommenもある(ネガティブな)「出来事」を受け取ると分析できるため,bekommenが助動詞化されているとは考えにくい。3)bekommen受動が統語的受動であるなら,与格を含むイディオムに対しても自由に適用されるはずであるが,実際には厳しい意味的制約が課せられる。4)ドイツ語の対格は,werden受動以外にもいわゆる構造格であることを示す根拠があるが,与格については極めて乏しい。
界面の制御による材料作製プロセス

1.GaN薄膜の作製について、反応時間と膜の形態・結晶構造の変化を調べた。その結果、反応初期には安定相である六方晶系の板状結晶が生成するが、20分以上の時間が経過すると等軸晶系の結晶に変化し、形態も不規則な形状に変わることが判明した。反応種の過飽和度と関連付けて検討した。2.多孔質酵素あるいは機能性有機分子の担体となるシリカゲルロッドをゾルーゲル法によって作製し、加熱による細孔特性の変化を明らかにした。3.モンモリロナイト層間で〔Zr_4(OH)_<14>〕^<2+>とリン酸エステルの反応でケイ酸塩/リン酸ジルコニウム複合層形成に成功した。また、塩基性酢酸銅のアニオン交換性を見いだし、交換挙動や層間での配列状態の知見を得た。さらに層状化合物ZrNX(X=Br,I)を合成し、X=CIの場合も含めて導電機構やバンド構造を考察した。4.金属ー無機接合の例としてアルミナ・ニオブ固相接合と窒化ケイ素・ニッケル固相接合を取り上げ、高分解能電子顕微鏡による断面観察により接合界面に生ずる熱応力緩和の原子的機構を見出した。5.自作したSTM装置を用い、層状酸化物BiーSrーCaーCuーOの層断面方向の観察を行った結果、層状の原子配列が初めて観察された。さらに、原子位置を指定した分光測定により、CuーO面による2次元的な伝動機構が明らかにされた。
分子包接による電気化学的シグナル変換に基づく新規化学センシングシステムの開発

「分子包接による電気化学的シグナル変換に基づく新規化学センシングシステムの開発」に関する研究の継続的展開並びに新たな発展として,優れたドーパミン/生体無機イオン(NH_4^+,K^+,Na^+)の膜電位変化の選択性を中心に多面的な検討を行った結果,以下のような知見が得られた。1.ドーパミンと選択的にホスト-ゲスト錯体を形成するカリックス[6]アレーン誘導体(1)並びにホモオキサカリックス[3]アレーン誘導体(2)のPVC担持液膜について,ゲスト濃度に応じたNernst電位応答挙動に注意しながら,ドーパミン/生体無機イオン(NH_4^+,K^+,Na^+)の膜電位変化を詳細に調べ,その選択性を支配する二つの要素として,(1)ゲストの脂溶性,(2)ホスト-ゲスト錯体形成の強さを分離して評価した。その結果,ホスト1と対照的にホスト2がドーパミン/生体無機イオンについて高選択的な膜電位変化を示す理由が,上記の要素(2)に関する優れた選択性に基づくことが明らかとなった。2.優れたドーパミン/生体無機イオン選択性を示すホモオキサカリックス[3]アレーン(2)について,^1H-NMR実験及び非経験的分子軌道計算(モデル化合物に対するHF/3-21G^*法)に基づいてホスト-ゲスト錯体の構造を推定した。その結果,ホスト-ゲスト相互作用は,ドーパミンの場合には主にホストのエーテル性酸素との水素結合であるのに対して,無機ゲストであるNa^+の場合には,ホストのエーテル性酸素並びにフェノール性酸素の両方との電荷-双極子相互作用であることが示唆された。分子包接による電気化学的シグナル変換に基づく新規化学センシングシステムの開発に関する研究として,優れたドーパミン/K^+膜電位変化選択性を目指した新規ホストの探索,及び中性型フェノール類による膜電位応答に関して,以下のような基礎知見が得られた。(1)ドーパミン選択性PVC担持液膜の感応素子として,カリックス[6]アレーン酢酸エステル誘導体(1)及びその類縁体であるホモオキサカリックス[3]アレーントリエーテル誘導体(2)を検討したところ,1はカテコールアミンの中ではドーパミンに対して高い選択性を示したものの,K^+に対してはドーパミンよりも大きな膜電位応答を示し,顕著な妨害が見られた。それに対して,2は1の高いドーパミン選択性(vsアドレナリン,ノルアドレナリン)を保った上で,極めて高いドーパミン/K^+選択性を示すことが明らかとなり,生理的条件下でドーパミン選択的な感応素子として利用可能であることが示された。(2)種々の脂溶性四級アンモニウム塩(Q^+X^-)または脂溶性アミンを含むPVC担持液膜において,各種中性型フェノール類(ArOH)に対して,酸性度(pK^a,水素結合能)及び脂溶性(log P_<oct>)を反映した選択的なアニオン性膜電位応答が観測された。電荷を持たない中性種による膜電位変化のメカニズムとして,抽出された.ArOHとQ^+X^-との錯体形成,並びにそれに続くH^+の解離と生成するHXの水相への放出の結果,膜界面で電荷分離状態にあるQ^+X^-の量が減少し,アニオン性の膜電位変化が生起されるという機構が支持された。脂溶性の脂肪族アミンを含むPVC担持液膜も,アミンがプロトン化される酸性中性pH領域で各種ArOHに対して酸性度と脂溶性を反映した上記と同様のアニオン性の膜電位応答を示し,上記と同様なメカニズムによる膜電位応答が支持された。「分子包接による電気化学的シグナル変換に基づく新規化学センシングシステムの開発」に関する研究の継続的展開並びに新たな発展として,優れたドーパミン/K^+膜電位変化選択性を目指した新規ホストの探索を行った結果,以下のような知見が得られた。(1)ドーパミン選択性PVC担持液膜の感応素子として,カリックス[6]アレーンO-酢酸エステル誘導体(1)の類縁体であるホモオキサカリックス[3]アレーンの一連の誘導体を検討したところ,O-アルキル誘導体(2a)並びにO-酢酸エステル誘導体(2b)は,1のアドレナリン,ノルアドレナリンと比較しての高いドーパミン選択性を保ったまま,K^+,Na^+イオンと比較しても極めて高いドーパミン選択性を示すことが明らかとなった。さらに,2bは高濃度のNa^+,K^+等を含む血漿組成液の中でもドーパミン選択的な感応素子として利用可能であることが示された。(2)一方,対応するO-酢酸アミド誘導体(2c)は,カテコールアミン類の中ではドーパミンに対して選択性を示したものの,Na^+はドーパミンよりも強い膜電位応答を与え,生理的条件下でのドーパミン検出には利用できないことが示された。(3)ホスト1は,膜電位応答において一級アミン塩の非極性部分の形状識別に基づく選択性を示したが,ホスト2acは何れも,それらのゲストに対して疎水性の序列に応じた選択性しか示さず,非極性部分に対する形状識別能は見られなかった。(4)^1H-NMR実験及びMM2計算に基づくホスト-ゲスト錯体の構造推定から,ホスト2a,bと2cとの選択性の差が,ホモオキサカリックス[3]アレーン内孔の底部の構造の違いにより,前者ではゲストとの相互作用がホストの内孔の浅い部分で起こるのに対して,後者ではNa^+との相互作用が内孔の奥の部分で起こることによることが示された。

「分子包接による電気化学的シグナル変換に基づく新規化学センシングシステムの開発」に関する研究の継続的展開並びに新たな発展として,優れたドーパミン/生体無機イオン(NH_4^+,K^+,Na^+)の膜電位変化の選択性を中心に多面的な検討を行った結果,以下のような知見が得られた。1.ドーパミンと選択的にホスト-ゲスト錯体を形成するカリックス[6]アレーン誘導体(1)並びにホモオキサカリックス[3]アレーン誘導体(2)のPVC担持液膜について,ゲスト濃度に応じたNernst電位応答挙動に注意しながら,ドーパミン/生体無機イオン(NH_4^+,K^+,Na^+)の膜電位変化を詳細に調べ,その選択性を支配する二つの要素として,(1)ゲストの脂溶性,(2)ホスト-ゲスト錯体形成の強さを分離して評価した。その結果,ホスト1と対照的にホスト2がドーパミン/生体無機イオンについて高選択的な膜電位変化を示す理由が,上記の要素(2)に関する優れた選択性に基づくことが明らかとなった。2.優れたドーパミン/生体無機イオン選択性を示すホモオキサカリックス[3]アレーン(2)について,^1H-NMR実験及び非経験的分子軌道計算(モデル化合物に対するHF/3-21G^*法)に基づいてホスト-ゲスト錯体の構造を推定した。その結果,ホスト-ゲスト相互作用は,ドーパミンの場合には主にホストのエーテル性酸素との水素結合であるのに対して,無機ゲストであるNa^+の場合には,ホストのエーテル性酸素並びにフェノール性酸素の両方との電荷-双極子相互作用であることが示唆された。
温度相転移材料を作用媒体とするオスモティックヒートエンジンの開発

4.量子化学計算に基づく低分子化合物/水二成分系の熱力学物性推算と最適DSの選定初年度に明らかにされた要求性能を満足するDSの創出を行った。具体的には、量子化学計算手法であるCOSMO-RS法を用いた低分子化合物/水二成分系の熱力学物性推算を行い、液-液相平衡の推算から相図の予測を、また気-液-液相平衡における蒸気圧の推算から浸透圧の予測を行った。また、既知のLCST型相転移材料を中心とする100以上の化合物に対して、分子構造と相分離特性および浸透圧特性の関係を体系的に調査した。その結果、良好な性能が見込まれる化合物として、温度応答性多分岐ポリマー型DS、温度応答性イオン液体型DS、温度応答性モルフォリン誘導体型DS、温度/二酸化炭素二重応答性デンドリマー型DSを見出し、これらの作用媒体としての特性について評価・検討を行った。5.最適DSを用いたOHEの原理検証とプロセス設計項目14で最適化されたDSについて、分離性と透水性を含めたOHEシステムの原理検証を行った。具体的には、DSの再生(分相)速度を実験的に取得し、再生装置と透水装置のスケールを決定した。さらに、53120°Cの低品位排熱および地熱利用を対象とする条件にてフィージビリティスタディを行うことにより、OHE全体のプロセスを設計し、OHEの発電ポテンシャルを理論的に明らかにした。一方、OHEシステムに用いる半透膜についても研究開発を行い、高耐圧性の付与された正浸透膜の創出に成功した。1.LCST型相転移材料/水二成分系の溶液物性評価各温度において液液相分離させたポリプロピレングリコール水溶液について、カールフィッシャー水分計を用いた平衡組成分析および曇り点測定を行うことにより相図の作成を行った。また、各濃度の水溶液について、蒸気圧降下法による浸透圧測定、DSCによる比熱測定、密度測定、粘度測定を行い、透水モデルの評価に用いる水溶液物性を取得した。2.内部・外部濃度分極を考慮したPRO透水モデルの構築および評価手法の確立各濃度に調製したモデル溶質であるポリエチレングリコール(PEG)水溶液を駆動溶液(DS)および供給液(FS)として市販FO膜に供給し、常圧および加圧下における水透過流束を実測した。一方、FO膜における内部および外部濃度分極を考慮したFO透水モデルをPRO用に修正し、実験値と推算値の比較を行うとともに妥当性を評価することにより、DS、FSともに同一の溶質を含む系における透水挙動の評価手法を確立した。3.OHEシステムにおける発電性能の試算と高性能化に向けた課題抽出項目1および2で得られた成果に基づき、PPG水溶液を作用媒体に用いたOHEシステムにおける発電性能の試算を行った。また、利用する排熱温度、DSの相分離性能や浸透圧性能だけでなく、解析モデルに導入するFO膜特性パラメーターなど、発電性能(出力密度W/m2)に関わる各構成要素の感度解析を行い、目標値を達成するための要求性能(課題)を明らかにした。温度相転移材料を作用媒体に用いたOHEシステムについて、おおむね順調に進展しており、ほぼ当初の計画通りの結果を得たと言える。4.量子化学計算に基づく低分子化合物/水二成分系の熱力学物性推算と最適DSの選定初年度に明らかにされた要求性能を満足するDSの創出を行う。具体的には、量子化学計算手法であるCOSMO-RS法を用いた低分子化合物/水二成分系の熱力学物性推算を行い、液-液相平衡の推算から相図の予測を、また気-液-液相平衡における蒸気圧の推算から浸透圧の予測を行う。既知のLCST型相転移材料を中心とする100以上の化合物に対して、分子構造と相分離特性および浸透圧特性の関係を体系的に調査する。良好な性能が見込まれる化合物については項目1と3を実施し、再度、発電性能の評価を行う。

5.最適DSを用いたOHEの原理検証とプロセス設計項目14で最適化されたDSについて、分離性と透水性を含めたOHEシステムの原理検証を行う。具体的には、DSの再生(分相)速度を実験的に取得し、再生装置と透水装置のスケールを決定する。さらに、53120°Cの低品位排熱および地熱利用を対象とする条件にてフィージビリティスタディを行い、OHE全体のプロセス設計を行う。これらによりに、OHEの発電ポテンシャルを理論的に明らかにする。今年度は既存の装置を用いて検討を行い、また予定通りに比較的スムーズに研究が進行したため、次年度に資金を繰り越せる結果となった。次年度はこの助成金を加えて、OHEの原理検証用の装置を作成し、フィージビリティスタディを通じてOHE全体のプロセス設計を行う予定である。研究費の使用内訳としては、主に少額備品および消耗品(化学薬品、ガラス器具、配管部品)に使用予定であるが、一部は成果発表のための旅費に使用予定である。
家畜および実験動物の副腎皮質の立体計測による比較機構学的研究

副腎に分布する神経の中枢を知るため、ヤギの副腎にHRP.を注入した。標識細胞の大部分は副腎神経節に、一部分は交感神経幹神経節及び頚胸・腹腔・前腸間膜神経節にあった。この標識細胞は、節後細胞としての第一次中枢と推測された。また一部の脊髄神経節でも少数の細胞が標識され、副腎に知覚神経の分布が示唆された。更に胸・腰髄側角にも小数の標識細胞があり、交感神経系節前細胞と推察した。副腎が節前細胞により直接支配されるという所見には吟味の余地がある。副腎神経節の迷走神経への所属如何を含め、副交感神経系の副腎支配を解明すべきである。副交感神経節後細胞の伝達物質は、アセチルコリンとされているゆえ、副腎におけるAChE陽性の神経要素を、組織・細胞化学的に検索した。副腎神経節はAChE陽性で、そこからのAChE陽性線維が動脈に沿い被膜下で分枝するが、大部分は皮質を分枝せずに貫通し、髄質に達する。その多くは髄質に分布するが、一部は皮質に反回し、網状層で神経叢を作る。髄質細胞は非常に豊富なAChE陽性線維の分布を受け、その終末は少数の大型有芯小胞と多数の小型無芯小胞を含み、コリン作動性神経終末の特徴が解明出来た。網状層の神経終末もシナプス小胞から見て、コリン作動性である。従って副腎神経節は迷走神経の節後細胞群と推測される。副腎実質及びその神経要素に含まれる神経ペプチドの解明を、免疫組織化学的に行った。副腎神経節細胞はmーENK抗体に陽性であり、その周囲にはmー、lーENK、SP、NPY、SOM及び5ーHT抗体陽性構造が見られ、節前線維の多様性を示唆した。また副腎被膜の外を走る線維束の反応性から、副腎に直接分布する線維にcGRP及びNT陽性のものがある。副腎髄質浅層のA細胞にはmー、lーENKが深層のNA細胞にはcGRP、NPY、NT、SOM、SP、及び5ーHTが含まれるらしい。SEMでは皮質と髄質の毛細血管相互に直接の連絡はないから、アミンと神経ペプチドの共存解明は今後の課題である。1.mercox注入したヤギ副腎を走査型電顕で見ると数本の皮質動脈が被膜下で分枝して,皮質球状帯では籠状の,束状帯では柵状の,網状帯では蛇行状の毛細血管叢を形成し,漸次洞様血管となり副腎中心静脈に集合する.2.ヤギ副腎に10%WGAーHRP 10μlを注入し,標識細胞を検索すると,標識の大部分は副腎神経節に,一部はT9L2の幹神経節に,少数のものが頚胸,腹腔,及び前腸間膜動脈神経節に見られ,これらが交感神経節後細胞であることが判明した. T4L2脊髄神経節で少数の知覚神経細胞の他,脊髄側角にある小型の交感神経節前細胞も一部標識された.

これ迄副腎は例外的に交感神経節前細胞により,直接支配されるという所見は少々疑わしい.3.acetulcholineoterase(AChE)組織化学をヤギ副腎に行い,光顕と電顕で観察した. AChE陽性神経束が副腎動脈と共に皮質を貫通し髄質に達した後,神経叢となり,それからは質に向う線維が現われる.網状帯にはAChE陽性細胞が見られた.電顕的に髄質及び網状帯にはAChE陽性の無髄と有髄線維を含む神経束があり,前者は髄質細胞に少数の大型有芯小胞と多数の小型無芯小胞を含む終末部として接していた.皮質での同型の終末は主として血管周囲腔側から皮質細胞に接していた.皮質では多数の大型有芯小胞を含むAChE陰性の終末も見られた.光顕で網状帯に見られたAChE陽性細胞内での反応は, Golgi装置及び粗面小胞体に局在し,核膜には見られなかった.4.スンクスの副腎は一般哺乳類のそれに共通するが,下垂体を除去すると球状帯の細胞では大型脂肪滴が出現し,束状帯と網状帯の細胞ではmitochondriaの小胞状ないし小管状cristaの数が減少し, Golgi装置の萎縮及び遊離ribosomeの数的減少が見られた.この他束状帯では細胞並びに核の萎縮が目立ち,網状帯では洞様毛細血管の径の退縮が見られ,下垂体除去による機能低下と判断される.ヤギの副腎を4%パラホルムアルデヒド液で灌流固定し、パラプラスト包埋して、副腎に分布する神経要素並びに副腎実質細胞が、如何なる神経ペプチドを含むかを免疫組織化学的に検索した。神経ペプチド抗体としては、コレシストキニン(CCK)、カルシトニン遺伝子関連ペプチド(cGRP)、ロイシン・エンケファリン(lーENK)、メチオニン・エンケファリン(mーENK)、神経ペプチド・チロシン(NPY)、ニューロテンシン(NT)、膵臓ペプチド(PP)、P物質(SP)、血管作用性腸ペプチド(VIP)及びセロトニン(5ーHT)を用い、PAP法で免疫染色した。副腎神経節細胞はmーENK抗体には陽性であったが、この細胞を包む節前線維終末はmーENK、SP、lーENK、NPY、SOM及び5ーHT抗体に陽性反応を示し、節前線維の多様性が推察された。副腎被膜外を走る神経線維束はmーENK、cGRP、lーENK、NT、及びSP抗体には陽性を示し、それは副腎神経節細胞を包む節前線維の神経ペプチドと一部相異しており、それぞれの由来を免疫電顕や切断実験により解明する必要がある。比較のためにブアン液に浸漬固定したウシの副腎では、副腎神経節細胞内に点状のmーENK、NPY抗体陽性反応物が見られ、粗面小胞体と推察された。副腎神経節細胞にはcGRP陽性反応は見られなかったが、副腎神経節内の一部の神経線維、被膜外神経線維束及び実質内神経線維はcGRP抗体に陽性を示し、副腎に直接分布する節後線維と推測された。被膜内にあるいわゆる未分化皮質細胞塊が、mーENK、lーENK、NPY及び5ーHT抗体に陽性反応を示したが、これが非特異的反応か、或いは特異的反応であり、未分化細胞に特有なものかはエスカレター説の是非も含めて、今後充分検討されるべき課題である。副腎髄質の浅層、多分A細胞は、lーmーENK抗体に強陽性反応を示し、一方深層多分NA細胞は、cGRP、NPY、NT、SOM、SP、及び5ーHT抗体に対して弱陽性反応を示した。共通の神経ペプチドでも種によって、二つの異なった髄質細胞での局在に相異が見られた。これも今後検討すべき重要な課題である。
腸管バリア損傷・修復機構の多面的解析とその制御による腸管バリア保護食品の開発

ヒト腸管モデルとしてCaco-2細胞を用い、サイトカインで刺激をしてタイトジャンクション(TJ)に損傷を起こした。本系に乳カゼインペプチド(NPWDQ)を添加すると、TJタンパク質のうちオクルディンの発現が上昇し、損傷が軽減された。本ペプチド以外に、乳酸菌・ビフィズス菌もバリア回復能を有した。乳酸菌(Streptococcus thermophilus)の細胞壁に含まれるD-alanine(D-Ala)量を増やすと、バリア回復能が増強したことから、バリア保護を意図した発酵食品製造へ応用することができると考えられた。また、ビフィズス菌(Bifidobacterium longum)を腸炎マウスに投与したところ、腸炎軽減作用が認められた。腸管上皮バリアは、食物や外来異物と体内とを仕切るために極めて重要であり、その制御が崩れることは種々の疾病に繋がる。本研究では、免疫異常による腸管バリア損傷、および乳酸菌や乳ペプチドなどの食品成分による同バリア修復メカニズムを解析するとともに、バリア保護あるいはアレルギー抑制に優れる食品の開発をめざすものである。本年度に得られた研究結果は以下の通りである。1)カゼインペプチドによる腸管バリア増強効果は、主としてオクルディンの発現上昇によることを、ヒト小腸モデルであるCaco-2細胞におけるマイクロアレイ解析によって明らかにした。2)乳酸菌に含まれるリポテイコ酸による腸管バリア修復効果には、リポテイコ酸に含まれるD-アラニンが重要な役割をもつこと、および、乳酸菌の培養条件をコントロールすることで、D-アラニン含量を高めることが可能となることを明らかにした。3)腸管バリアに影響をもたらす免疫異常について、とくに炎症に関わるTh17細胞の観点から検討した。さらに、食品成分としてヘスペリジン・ガラクトオリゴ糖・乳酸菌・ビフィズス菌が、炎症性サイトカインであるインターロイキン-17の産生を抑制できることを明らかにした。4)デキストラン硫酸ナトリウム誘導腸炎マウスにおける乳酸菌の腸炎保護効果を確認し、腸管バリア保護やTh17抑制などを中心にメカニズム解析を行った。上記1-4)に加え、炎症状態における上皮細胞一免疫細胞間のクロストーク解明に着手し、腸管バリア損傷への影響について解析を行っている。本研究は、炎症・免疫異常による腸管バリア損傷、および乳酸菌・ビフィズス菌やフラボノイドなどの食品成分による同バリア修復メカニズムを解析するとともに、バリア保護あるいはアレルギー抑制に優れる食品の開発をめざすものである。1)デキストラン硫酸ナトリウム(DSS)誘導腸炎マウス(以下、DSSマウス)におけるビフィズス菌・ナリンゲニンの腸管バリア修復・腸炎保護効果を確認し、メカニズム解析を行った。2)特にビフィズス菌では、炎症に関わるTh17細胞に着目して解析した。Bifidobacterium longumsubsp.infantis(以下、B.infantis)は腸管のTh1/Th17活性化を抑制することによって大腸炎を緩和することを示した。DSSマウスの大腸上皮細胞は、CD80やCD40などの共刺激分子を高発現しており、抗原提示細胞のごとくCD4^+T細胞と相互作用し、Th1/Th17細胞の分化を誘導することが明らかになった。B.infantisはこれらの共刺激分子の発現増加を抑制し、Th1/Th17活性化を抑制することが示唆された。すなわち、B.infantisは免疫細胞に直接作用するのではなく、大腸上皮細胞に作用することでTh1/Th17細胞を抑制するという、新たな免疫調節作用機序を見出した。上記1,2)に加え、腸管と類似する粘膜免疫機構を有する皮膚バリアにも着目し、乳酸菌・ビフィズス菌などによる皮膚バリア修復作用の検討とそのメカニズム解析を行っている。本研究では、免疫異常による腸管バリア損傷、および乳酸菌や乳ペプチドなどの食品成分による同バリア修復メカニズムを解析するとともに、バリア保護効果を有する食品の開発をめざすものである。得られた研究結果は以下の通りである。

Th17関連サイトカインであるインターロイキン(IL)-6によって、バリアが損傷するメカニズムを解析した。さらに、食品成分としてヘスペリジン・ガラクトオリゴ糖・乳酸菌・ビフィズス菌が、炎症性サイトカインであるIL-17の産生を抑制できることを明らかにした。4)デキストラン硫酸ナトリウム誘導腸炎マウスにおける乳酸菌の腸炎保護効果を確認し、腸管バリア保護やTh17抑制などを中心にメカニズム解析を行った。ビフィズス菌B. infantisは、腸管における共刺激分子の発現増加を抑制し、Th1/Th17活性化を抑制することによって大腸炎を緩和することを示した。これらの成果は、食品機能学の発展に具体的に寄与するとともに、乳発酵食品などの「腸管保護食品」の開発基盤となると考えられる。DSSマウスにおける腸炎誘発メカニズムとして、CD80やCD40などの共刺激分子あるいはTh1/Th17分化という新しい機構を明らかにできた。また、B.infantisが、本マウスの大腸上皮細胞に作用することで炎症を抑制することを実証した。加えて、腸管バリア保護効果を高める乳酸菌・ビフィズス菌の培養法も確立することができた。これらのことは、腸管バリア保護食品の開発に具体的に寄与するものと考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後はさらに、乳酸菌・ビフィズス菌による腸炎回復機構について、フローサイトメトリ、multiplex real time PCR、ウェスタンブロットなどを用いて、上皮バリア・腸管免疫細胞両面から解析する。今年度新たに見出したCD40-CD40Lシグナルなどをはじめとして、免疫細胞で発現する遺伝子群の変動を統合的に解析する。さらに、上皮タイトジャンクションバリアを構成するタンパク質群の発現解析や、TJ構造の顕微鏡観察などを行う。
アミノ酸側鎖が免疫応答に及ぼす影響―実験的自己免疫性心筋炎モデルを用いた検討―

昨年度の検討により実験的自己免疫性心筋炎を惹起する自己抗原は心筋ミオシン重鎖β鎖1124-1153の30アミノ酸である事が明らかになった。さらにこのエピトープを含むペプチドは、大腸菌産生によるペプチドでは心筋炎が惹起されるが、同じエピトープ部位を含む合成ペプチドでは心筋炎は惹起されなかった。ルイスラットに心筋ミオシン重鎖を感作することによって心筋炎が惹起される同モデルは、細胞性免疫である事が既知である。免疫応答における三分子複合体モデルを考慮するとエピトープが局在しているはずの同じアミノ酸一時配列で、心筋炎が発症する群と心筋炎が惹起されない群が存在する事実はアミノ酸一次構造以外の要因が関与している事を強く示している。また、大腸菌産生ペプチドと合成ペプチドによる心筋炎惹起能に相違があることより、同じアミノ酸配列であっても化学的修飾の差が心筋炎惹起に深くかかわっている事が推測された。そこで同アミノ酸配列を含むペプチドを大腸菌にて産生させリジルエンドペプチダーゼ分解を行ないHPLCにてペプチドを回収した。1111から1132(グルタミン酸からリジン)、1140から1166(ロイシンからリジン)までの二つのペプチドを回収した。また、これらのペプチドと同じアミノ酸配列を持つ合成ペプチドを化学的に産生し、それぞれ、時間飛行型質量分析(TOF-MASS)にて質量を計測した。結果:前半部のペプチドにおいては両者間に質量の差は認められなかったが、後半1140から1166のアミノ酸については質量差が17あった。従って、この側鎖の差が免疫応答の相違に重要役割を果たしていると考えられた。今後この分子量の差がどの分子によってもたらされているのか解明が必要である。本年度はルイスラットの心臓よりmRNAを抽出し、上記96個アミノ酸をコードするDNAをRT-PCR法にて増幅した。増幅した心筋ミオシン重鎖とタンパク発現ベクターと、リコビンナントDNAを作成し、大腸菌にてタンパクを発現させ、目的タンパクを精製した。また、DNAレベルにおいて制限酵素用いて細分化したタンパクも同様に形質発現させた。その後、生後6週の雄ルイスラットに精製タンパクを完全クロイドアジュバントと混和し感作した。この実談ラットを経時的に屠殺し検索した。各々のリコンビナントタンパクの心筋炎惹起能を検索し、そのアミノ酸一次構造の絞り込みを行った。しかし、結果的に絞り込まれたアミノ酸は1124-1153の30アミノ酸でありそれ以上エピトープを絞り込むど心筋炎は惹起されなかった。そこで同部位を含む3つの合成ペプチドを作成(各20AA)を作成し感作実験を行ったところ心筋炎は発症されなかった。同モデルは細胞性免疫である事が既知であり、三分子複合体モデルを考慮するとエピトープが局在しているはずの20アミノ酸配列で心筋炎が発症されない事実はアミノ酸一次構造以外の要因が関与している事が強く示唆された。従って、一次構造以外の要因が自己免疫応答に関与している可能性が示唆され、研究目的であるアミノ酸側鎖に注目する意義が深くなった。次年度は各々のペプチドを質量分析器にて解析し、アミノ酸側差の差異を計測検討したい。