hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胆汁酸-FGF系による消化管を介した新規肝脂質代謝調節の機序

胆汁酸-FGF系による新規肝脂質代謝調節の機序の解析のため、胆汁酸による回腸FGF15/19の発現調節の機序とFGF15/19の肝臓脂質代謝調節の機序の2つの方向から解析を実施した。腸内細菌による胆汁酸変換を減少させると回腸FGF15発現が低下して、肝臓の胆汁酸合成が亢進した。FGF19遺伝子はプロモーター領域に複数のFXR応答領域を有し、それらの領域を介して胆汁酸により相加的に発現誘導される事が明らかとなった。脂質代謝異常モデルのFxr欠損マウスにFGF19を投与すると肝臓の遊離脂肪酸、トリグリセリドレベルが低下した。前者については抗菌薬投与により腸内細菌数を減少させ胆汁酸組成を変動させた場合のFGF15発現変動について解析した。マウスに抗菌薬を投与すると消化管管腔内で腸内細菌による代謝により生ずる非抱合型一次胆汁酸のCAや二次胆汁酸のデオキシコール酸(DCA)、タウロデオキシコール酸(TDCA)が顕著に減少した。これに伴い、回腸FGF15 mRNAレベルも顕著に減少した。また抗菌薬投与を中断すると上記胆汁酸(CA,DCA,TDCA)の顕著な増加と回腸FGF15 mRNAレベルの回復が認められた。またFxr欠損マウスにおいても抗菌薬投与により回腸FGF15 mRNAレベルの減少が認められた。以上のことからFGF15 mRNAレベルの発現は腸内細菌により生成される胆汁酸により発現誘導され、この機序にはFXR依存的な経路と非依存的経路の両方の存在が示唆された。ヒト組み換えFGF19タンパク発現系を大腸菌を用いて構築した。さらにこの組み換えFGF19タンパクをマウスに尾静注することにより、肝臓での脂質レベルの変動と、脂質代謝関連遺伝子の発現変動を解析した。400mg/kg FGF19を3日間Fxr欠損マウスとその野性型マウスに投与すると両者で肝内トリグリセリド、脂肪酸レベルの有意な低下が認められたが、血清中のこれらのレベルの変動は認められなかった。特に肝脂質レベルの亢進しているFxr欠損マウスの肝臓は脂肪肝のような形態をしているが、FGF19投与によって野生型と同様な形態に変化した。Fxr欠損マウスの肝臓はFGF19投与によりオイルレッド0染色によって脂肪滴の減少が認められた。肝臓脂質代謝関連遺伝子の発現解析において野生型、Fxr欠損マウスともにFGF19投与によって脂肪酸のβ酸化を抑制するAcetyl-CoA carboxylase βとCd36 mRNAレベルの顕著な減少が認められた。この事から、FGF19投与は脂肪酸β酸化を亢進させ、血中から肝臓への脂肪酸の取り込みを減少させる事により肝内トリグリセリド、脂肪酸レベルを低下させている可能性が考えられた。前者については平成21年度の研究により抗菌薬投与による腸内細菌の減少が腸内細菌による代謝により生成される胆汁酸(腸内細菌代謝型胆汁酸)を減少させ、その結果としてFGF15発現が低下することが示唆された。よって本年度は胆汁酸投与によるFGF15発現変動について解析した。抗菌薬のアンピシリンと腸内細菌代謝型胆汁酸のコール酸(CA)あるいはタウロデオキシコール酸(TDCA)を併用投与するとアンピシリン単独投与で減少したFGF15発現が回復し、特にCA併用投与でFGF15発現が強く誘導した。一方タウロコール酸(TCA)併用投与では発現の回復は認められず、腸内細菌によるTCAからCAへの脱アミノ酸抱合がFGF15発現に重要な役割を担っていることが示唆された。一方ヒトFGF19タンパクを回腸FGF15発現が低下しており、肝内脂質レベルが高く脂質代謝異常モデルと考えられるfarnesoid X receptor(FXR)欠損マウスに400mg/kgあるいは4mg/kgで投与すると肝内トリグリセリドが400mg/kg投与で、遊離脂肪酸が4mg/kg,400mg/kg投与で有意に減少した。一方で血漿中のトリグリセリドはFGF19投与量依存的に有意に増加した。

脂質代謝関連遺伝子の発現レベルを測定すると、FGF19投与によりacetyl-CoA carboxylase 1, acetyl-CoA carboxylase 2, stearyl-CoA desaturase 1の有意な減少が認められ肝内の脂肪酸β-酸化の亢進と脂肪酸、トリグリセリド生成の低下が示唆された。また肝内への脂肪酸の取り込みに関与するCd36発現の低下も認められた。以上の結果よりFGF19は肝臓の脂質代謝さらに肝臓/血中の脂質移動の調節に関与し、肝内と血中の脂質レベルを調節していることが示唆された。胆汁酸-FGF系による新規肝脂質代謝調節の機序の解析のため、胆汁酸による回腸FGF15/19の発現調節の機序とFGF15/19の肝臓脂質代謝調節の機序の2つの方向から解析を実施した。前者については胆汁酸によるFGF19遺伝子の転写調節機構を解明するため、ヒトFGF19遺伝子のプロモーター領域約8Kbを単離し、レポーターコンストラクトを作製し、ヒト大腸癌由来のLS174T細胞を用いてレポーターアッセイを実施した。FGF19遺伝子のプロモーター領域約8Kbに新規胆汁酸/FXR応答領域が三カ所存在することを明らかにした。またゲルシフトアッセイにより各々の配列にFXR/RXRαヘテロダイマーが結合する事が示された。これまでに報告されていた第二イントロン上のFXR応答領域との関連を明らかにするため、プロモーター上の3箇所の新規FXR応答領域と第二イントロン上のFXR応答領域を両方組み込んだレポーターコンストラクトを作製した。胆汁酸/FXRに対する応答を解析したところ、各々の領域が相加的に作用し、胆汁酸による転写活性を亢進させている事が明らかになった。またChIPアッセイによってこれらのプロモーター上の配列にFXRが結合する事が示された。FGF15/19の肝臓脂質代謝調節の機序については平成22年度の研究によりマウス個体へのFGF19投与で発現低下の認められた遺伝子についてヒト肝がん由来のHepG2細胞を用いてFGF19による発現変動を解析した。マウス個体に処理した時と同様に、ヒトCD36やstearoyl-CoA desaturase 1等の遺伝子発現がFGF19処置により有意に低下し、ヒトにおいてもFGF19によりこれらの脂質代謝関連遺伝子が抑制的に調節されている事が示唆された。
フッサール現象学に基づく体系的な思想の哲学の構築

平成30年度は、平成28年度・平成29年度の成果を踏まえた上で、研究計画に従って「フッサールの立場の批判的検討とその基本的洞察の展開」を遂行するため、以下の三つの作業を行った。第一に、『論理学研究』におけるフッサールの見解を適切に解釈するための参照軸として、現在「メタ意味論」と呼ばれる領域の諸課題を整理した上で、そこにおける一つの具体的な見解としてのガレス・エヴァンズの立場を具体的に検討した。より具体的には、[1]メタ意味論には少なくとも「意味論的値をはじめとする意味論的性質の本性を分析する部門」(以下「概念的部門」)と、「各表現が意味論的値を持つということを成り立たせる基礎的な事実を明らかにする部門」(以下「基礎意味論」)があることを確認した上で、[2]エヴァンズの『指示の諸相』におけるフレーゲ的意義の解釈を、基礎意味論に属する具体的見解を表すものとして解釈した。第二に、『論理学研究』においてフッサールが行なった分析が、メタ意味論に属するものとして解釈できることを確認した。より具体的には、エヴァンズのフレーゲ的意義の解釈を補助線として、『論理学研究』第2巻の主に第1研究・第5研究・第6研究を解釈することを通じて、フッサールが実際に基礎意味論に該当する作業を具体的に遂行していることを確認した。第三に、フッサールの『論理学研究』のいわゆる「現象学」と呼ばれる方法論を、その目的との関係のもとで評価する作業を行なった。より具体的には、[1]『論理学研究』第1巻および第2巻序論での議論を解釈することで、『論理学研究』第2巻の現象学の目的が「基礎意味論に属する探究を通じて概念的部門に属する課題を達成すること」であること、および[2]その方法論には強い内在主義的制約が採用されていることを確認した上で、[3]問題の制約とその目的の間に強い緊張関係が存在することを確認した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は、「真理概念を認識超越的なものとして扱うべきかどうかに関するジレンマ的状況に対する思想の哲学者の取り組みが、現在どこまで進展しておりまたどこに不十分な点があるのかを整理する」という研究計画に基づき、以下の三つの作業を行った。第一に、真理概念を認識超越なものとして扱うべきではないと最も説得的に主張した哲学者の一人であるマイケル・ダメットの議論に対する、思想の哲学者ガレス・エヴァンズによる批判を検討した。また、この検討の成果を口頭発表の形で発表した。第二に、ダメットの議論全体を貫く「思想の説明は言語の説明として可能であり、またそのような仕方でのみ可能である」という原理の是非を、思想の哲学者クリストファー・ピーコックのアイディアに基づきつつ検討した。とりわけ第二の作業を行う中で次第に明らかになってきたのは、エヴァンズやピーコックら思想の哲学者たちがダメットと多くの前提を共有しながらも最終的に彼を批判する位置に立つことができた主な理由は、心に関して彼らが行動主義的なモデルから情報概念に基づく機能主義的なモデルへと移行したことにあるということである。エヴァンズやピーコックらは背景となる機能主義的見解に関して体系的に論じていないため、本研究の遂行のためには彼らが立脚する機能主義的なモデルに関する体系的な研究を別途参照し検討する必要が生じた。以上の背景に基づいて、第三の作業として、フレッド・ドレツキに始まる質的情報理論に基づく自然主義的な機能主義の伝統の整理に着手した。また、その検討の成果を部分的に口頭発表の形で発表した。平成28年度は、「真理概念を認識超越的なものとして扱うべきかどうかに関するジレンマ的状況に対する思想の哲学者の取り組みが、現在どこまで進展しておりまたどこに不十分な点があるのかを整理する」という研究計画に基づき研究を進めた。その成果として、マイケル・ダメット、ガレス・エヴァンズ、クリストファー・ピーコックらの議論を批判的に検討し口頭発表の形で発表した。加えて、研究の中で情報理論や機能主義といった当初は明確に研究対象に含まれていなかったものを取り扱う必要性が明らかになったが、それらについても平成28年度中に着手し、部分的に口頭発表の仕方で発表することができた。以上より、平成28年度はほぼ計画通りの成果を上げることができたと言える。平成29年度は、平成28年度の成果を踏まえた上で、研究計画に従って「フッサールの立場の批判的検討とその基本的洞察の展開」を遂行するため、以下の三つの作業を行った。第一に、F・ドレツキに始まる質的情報理論に基づく目的論的機能主義を、それ以前の心の哲学の伝統とのつながりも踏まえ整理するという作業を行った。これは前年度の作業からその遂行の必要性が浮き彫りになった課題を遂行したものである。また、この作業の一環として、J・J・ギブソンの情報概念に基づいた知覚論の観点からフッサールを批判した染谷昌義『知覚経験の生態学』の見解とドレツキらの見解を比較することを通じて、フッサールへの目的論的機能主義の立場から可能な批判がどのようなものになりうるかを検討した。その成果のうち、染谷の見解とドレツキらの見解の比較に関しては論文の形式で発表された。

第二に、フッサールの超越論的観念論とM・ダメットの反実在論の親近性を前提として、前年度に研究したダメットの反実在論への批判とフッサールの超越論的観念論の間の関係を整理するさ作業を行った。結果として、問題の批判はフッサールにも当てはまり、また彼自身もそれに自覚的であり、幾つかの対応を考慮しているが、十全に応答できていると考えることは難しいということを確認した。また、その成果は学会発表の形で発表された。第三に、フッサールが初期の主著『論理学研究』の立場から中期の主著『イデーンI』の立場へ移行する道筋が正当なものであったかを、この点に関する詳細な研究を提示した佐藤駿『フッサールにおける超越論的現象学と世界経験の哲学』の解釈を批判的に検討しつつ吟味した。結果として、初期から中期に移行する道筋には、現在では看過できない多くの論理的飛躍が含まれていると考えることが一定の説得力を持つことを否定できないことが確認された。また、その成果は書評論文の形で発表された。平成29年度は、平成28年度の成果を踏まえた上で、「フッサールの立場の批判的検討とその基本的洞察の展開」という課題に基づき研究を遂行した。具体的には、目的論的機能主義、知覚に関するエコロジカル・アプローチ、マイケル・ダメットの反実在論などとの関連の下で、フッサールの立場を批判的に検討することでその問題点を浮き彫りにした。またその結果、彼の基本的洞察を展開するための出発点として初期の『論理学研究』が最も適切であることが明らかになった。研究の進展の結果、研究すべき資料に関して当初の研究計画から一定の変更が必要となったが、研究全体の目的の達成に対しては大きな問題はないと考えられる。以上の成果に基づき平成30年度にフッサールの基本的洞察を展開することで本研究が完遂されることを鑑みれば、平成29年度はほぼ計画通りの成果をあげることができたと言える。平成30年度は、平成28年度・平成29年度の成果を踏まえた上で、研究計画に従って「フッサールの立場の批判的検討とその基本的洞察の展開」を遂行するため、以下の三つの作業を行った。第一に、『論理学研究』におけるフッサールの見解を適切に解釈するための参照軸として、現在「メタ意味論」と呼ばれる領域の諸課題を整理した上で、そこにおける一つの具体的な見解としてのガレス・エヴァンズの立場を具体的に検討した。より具体的には、[1]メタ意味論には少なくとも「意味論的値をはじめとする意味論的性質の本性を分析する部門」(以下「概念的部門」)と、「各表現が意味論的値を持つということを成り立たせる基礎的な事実を明らかにする部門」(以下「基礎意味論」)があることを確認した上で、[2]エヴァンズの『指示の諸相』におけるフレーゲ的意義の解釈を、基礎意味論に属する具体的見解を表すものとして解釈した。第二に、『論理学研究』においてフッサールが行なった分析が、メタ意味論に属するものとして解釈できることを確認した。より具体的には、エヴァンズのフレーゲ的意義の解釈を補助線として、『論理学研究』第2巻の主に第1研究・第5研究・第6研究を解釈することを通じて、フッサールが実際に基礎意味論に該当する作業を具体的に遂行していることを確認した。第三に、フッサールの『論理学研究』のいわゆる「現象学」と呼ばれる方法論を、その目的との関係のもとで評価する作業を行なった。より具体的には、[1]
中国における市場形成に与えた中国型社会構造の規定性に関する研究

昨年度に引き続き、商業を中心とする中国における経営のあり方を示す諸史料の収集を行うとともに、中華民国期の調査類と比較しつつ、それらの分析を行った。分析の結果得られた主要な知見は、以下のようである。1.自律的な団体を持たない中国型の社会構造の下では、安定して他人の意思を領有することが一般的に困難である。そこでは長期的で固定的な雇用を実現し、労働者に職務への専念を確保することが困難である。近代に至るまで、中国の経営においては、経営内部で自己計算による半ば独立した経営を営むことが容認されていた。経営内部で労働力支配は完結せず、外部権力へ大なり小なり依存していた。2.このような社会条件の下で、労働者を何らかの積極性をもって労働に従事させるためには、経営の利害と労働者の自己利害とをリンクさせることが必要であり、そのための様々な方法が作られた。中国経営を特徴づける合股や包は、その端的な事例である。3.このような社会条件の下では、相対的に独立した経営の各部分が、統一された全体的方針の下に行動するという大規模経営成立の条件は、容易に満たされなかった。経営の拡大は困難であり、半ば独立した経営の集合によって、大規模経営は代替された。4.そこでは経営の外延部分の境界や、経営行為への責任関係が不明確で、したがって経営間の構造的な分業関係の形成は困難であった。5.こうした結果、流通も含めた分業体系が、流通の量的拡大にも関わらず形成されなかった。逆に分業的体系の非形成が、流通の量的拡大をも制約した。非団体的な性格を特色とする専制国家体制の下における中国社会の特性が、社会の一部であるところの中国経済、とりわけ商業のあり方をどの様に規定しているかの分析が、本研究の課題である。本年は、流通の構造的・質的側面を解析するために、流通を構成する客商・座買・牙人・船戸・銭舗といった諸主体の存在形態の解明の基礎作業を行った。具体的には、社会末端の状況を示す資料として有効な刑案・小説・碑文などの特殊史料の調査・蒐集を行い、また前近代資料よりも分析精度の高い中華民国期の中国人と日本人による実態調査類、及びヨーロッパ人の見聞資料の蒐集をすすめた。これらの資料と併せて既に刊行されている地方档案資料を整理し、分析作業を開始した。全体として、社会的な合意事項が団体的に確定するとこの困難な中国社会においては、社会の諸機能が分業的に確定することが困難であることが、中国型の商業を分析する際の基本的な分析原理となるとの見通しが得られた。一例をあげるなら、座買・牙人の分析からは、団体的規範確定、分業的機能分担の困難な下では、資本と労働の截然たる分離が困難であり、中国商業に広く見られる合股や包の慣行は、こうしたことの表現であることが明らかになった。こうした成果の一端は、『専制国家史論』(柏書房、1998年刊)でも発表した。
損傷をうけた材料の磁場作用を利用した治癒・再生に関する研究

火力発電,原子力発電等の高温プラントおよび航空機エンジン用ガスタービンなどの過酷な環境下で使用される材料は,高効率稼動にともなう使用環境の激化から,クリープ損傷や酸化脆化などの度合いも激しくなり,その老朽化が人命を左右する大事故に発展する可能性をはらんだ重要かつ早期解決が望まれる問題である.本研究では,巨視的な破壊を向かえる前の微視的な破壊初期段階で,積極的に損傷を除去し,材料の再生・治癒(rejuvenation)を行うことを目指し,最近,金属学的現象にさまざまな影響を与えることが明らかとなってきた「磁場作用」を利用した熱処理により,高温変形損傷を受けた多結晶材料の機能・性能を回復させる方法を確立することを目的としている.本年度は,ガスタービンの動翼などに用いられているニッケル基合金IN100のγ'相ラフト化損傷に着目し,磁場中熱処理によるラフト化損傷の治癒・再生を試みた.高温疲労環境下(1073K,327MPa,0.05Hz)における使用においてγ'相のラフト化が起こった試料を,1073Kおいて20時間,6Tの磁場中および無磁場中において再生熱処理を行った.その後,SEM組織観察により,γ'相の面積分率,γ'相粒子の面積分布およびアスペクト比の定量評価を行い,磁場中再生熱処理の効果を検討した.無磁場中熱処理においては,γ'相粒子は互いに連結し,粗大化が促進されるのに対し,ラフト化したγ'相に垂直方向に6Tの磁場を印加して再生熱処理を行った試料では,γ'相の粒子数が増加し,個々の粒子のサイズは再生熱処理前に比べ小さくなった.このことより,磁場中熱処理により,ニッケル基合金のラフト化損傷の治癒・再生が可能であることが明らかとなった.火力発電,原子力発電等の高温プラントおよび航空機エンジン用ガスタービンなどの過酷な環境下で使用される材料は,高効率稼動にともなう使用環境の激化から,クリープ損傷や酸化脆化などの度合いも激しくなり,その老朽化が人命を左右する大事故に発展する可能性をはらんだ重要かつ早期解決が望まれる問題である.本研究では,巨視的な破壊を向かえる前の微視的な破壊初期段階で,積極的に損傷を除去し,材料の再生・治癒(rejuvenation)を行うことを目指し,最近,金属学的現象にさまざまな影響を与えることが明らかとなってきた「磁場作用」を利用した熱処理により,高温変形損傷を受けた多結晶材料の機能・性能を回復させる方法を確立することを目的としている.本年度は,高温変形損傷の主要な要素である粒界キャビティーに着目し,磁場中熱処理による粒界キャビティー損傷の治癒,材料特性の回復・再生が可能か否か検討した.有効な磁場の効果を期待して,磁気モーメントの強いFe-Co合金を用いた.高温変形により粒界キャビティーを導入したFe-2.9at%9.0at%Coの4種類の,Fe-Co合金を強磁性α相,常磁性α相および常磁性γ相温度領域にて磁場強度H=0,3,6Tの磁場作用下で損傷回復熱処理を行った.損傷回復率を定量的に評価した結果,強磁性α相温度域における磁場中熱処理によって,印加磁場強度の増加とともに,損傷回復率が大きくなることが見出された.特に,キュリー温度(T_c)直下のT/T_c=0.91.0の温度域における磁場中熱処理により最も効果的な損傷回復が起こることが明らかとなった.外部磁場作用によるキャビティー収縮の促進機構のモデリングを行った結果,キャビティーの収縮はキャビティー半径が小さいほど促進され,外部磁場が高いほどキャビティー収縮が促進されることを確認した.火力発電,原子力発電等の高温プラントおよび航空機エンジン用ガスタービンなどの過酷な環境下で使用される材料は,高効率稼動にともなう使用環境の激化から,クリープ損傷や酸化脆化などの度合いも激しくなり,その老朽化が人命を左右する大事故に発展する可能性をはらんだ重要かつ早期解決が望まれる問題である.本研究では,巨視的な破壊を向かえる前の微視的な破壊初期段階で,積極的に損傷を除去し,材料の再生・治癒(rejuvenation)を行うことを目指し,最近,金属学的現象にさまざまな影響を与えることが明らかとなってきた「磁場作用」を利用した熱処理により,高温変形損傷を受けた多結晶材料の機能・性能を回復させる方法を確立することを目的としている.本年度は,ガスタービンの動翼などに用いられているニッケル基合金IN100のγ'相ラフト化損傷に着目し,磁場中熱処理によるラフト化損傷の治癒・再生を試みた.高温疲労環境下(1073K,327MPa,0.05Hz)における使用においてγ'相のラフト化が起こった試料を,1073Kおいて20時間,6Tの磁場中および無磁場中において再生熱処理を行った.その後,SEM組織観察により,γ'相の面積分率,γ'相粒子の面積分布およびアスペクト比の定量評価を行い,磁場中再生熱処理の効果を検討した.無磁場中熱処理においては,γ'相粒子は互いに連結し,粗大化が促進されるのに対し,ラフト化したγ'相に垂直方向に6Tの磁場を印加して再生熱処理を行った試料では,γ'相の粒子数が増加し,個々の粒子のサイズは再生熱処理前に比べ小さくなった.このことより,磁場中熱処理により,ニッケル基合金のラフト化損傷の治癒・再生が可能であることが明らかとなった.
母体血漿中へ流入する胎盤由来mRNAの同定とその臨床的意義に関する研究

本研究では、まず血液細胞に対する胎盤特異的遺伝子50個を網羅的に選択した。一絨毛膜双胎例において、のちに双胎間輸血症候群(TTTS)を発症する群は、発症しない群と比較して、発症前から母体血漿中cell-free placental(cfp)-mRNA流入量の上昇を認めた。また、前置胎盤例において、子宮摘出群は子宮温存群と比較して、分娩前の母体血漿中における胎盤特異的cell-free mRNA流入量の上昇を認めた。ついで、胎盤特異的cDNAマイクロアレイパネルを作成し、母体血漿中cfp-mRNA流入量の変化を網羅的に解析した。すると、高血圧が重症型の妊娠高血圧症候群(PIH)と関連する流入パターンが同定され、本法は、妊娠合併症の病態解明や胎盤機能検査に有用と考えられた。【目的】母体血漿中へ流入する胎盤由来mRNA(cell-free placental mRNA:cfp-mRNA)は、母体を通じて得られる胎盤の分子情報である。そこで、胎盤特異的ヒトcDNAマイクロアレイジーンチップ(胎盤特異的cDNAアレイ)を作成し、母体血漿中cfp-mRNAを用いた網羅的解析の可能性について検討した。また、cfp-mRNA流入量と双胎間輸血症候群(TTTS)との関連について検討した。【方法】本研究は本学倫理委員会の承認を得て、説明と同意のもとに行われた。胎盤組織と末梢血を一組とし、妊娠初期、中期および末期の各時期より2組ずつ、計6組を解析に用いた。まずGeneChip Human Genome U133 Plus2.0 Arrayで網羅的スクリーニングをおこない、血液細胞と比較して胎盤で2,500倍以上の信号強度を認める遺伝子を同定した。ついで、各遺伝子に特異的な塩基配列を同定し、胎盤特異的cDNAアレイを作成した。12例の母体血漿中より抽出したcfp-mRNAを蛍光標識し、胎盤特異的cDNAアレイで信号強度を検出可能か否か検討した。また、一絨毛膜双胎例を対象としてcfp-mRNA流入量がその後のTTTS発症の有無と関連があるのか否か検討した。【成績】50個の胎盤特異的遺伝子が同定され、胎盤特異的cDNAアレイにより12例すべての母体血漿中より抽出したcfp-mRNAを安定した信号強度で検出することが可能であった。TTTSを発症するものでは、それを発症しないものに比して、発症前からすでに母体血漿中へのcfp-mRNA流入量の有意な上昇(hPL、PSG2およびPSG3)あるいは減少(Syncytin、Syncytin2およびADAM12)を認めた。【結論】母体血漿中cfp-mRNAをターゲットにしたcDNAマイクロアレイ解析に成功した。また、双胎間輸血症候群の原因は発症前にすでに存在し、母体血漿中に流入するcfp-mRMAの定量はTTTS予測の分子マーカーになりうると考えられた。【目的】母体血漿中に流入する新たな胎盤由来mRNAを同定し、cell-free placental mRNA(cfp-mRNA)の臨床的意義、とくに胎盤機能を推察するマーカーとしての可能性を明らかにすることを本研究の目的とする。そこで、平成20年度は、前年度に同定した胎盤特異的遺伝子50個をターゲットにしたcDNAマイクロアレイパネルを作成し、胎盤に病態のひとつが存在する妊娠高血圧症候群(PIH)におけるcfp-mRNA流入パターンと臨床所見との関連について検討した。【方法】本研究は本学倫理委員会の承認を得て行われた。まず、胎盤組織で強度に発現しているが母体白血球では発現を認めない胎盤特異的遺伝子を同定してcDNAマイクロアレイパネルを作成した。ついで、妊娠28週から35週にPIHと診断された12例を対象とし、日本産科婦人科学会の定義に従って病型分類した。妊娠合併症を認めない同じ妊娠週数の妊婦をコントロールとした。PIHおよびコントロールから抽出したcfp-mRNAをそれぞれ等量ずつ蛍光標識し、胎盤特異的cDNAパネルを用いてcomparative cDNA hybridization解析を行った。そして、コントロールと比較して複数の遺伝子でcfp-mRNA流入量に2倍以上の変化を認めるものをパターンA、認めないものをパターンBとした。【成績】胎盤特異的cDNAマイクロアレイパネルを用いた解析で、PIH 12例のうちcfp-mRNA流入量の変化がパターンAを示したものは5例、パターンBを呈したものは7例であった。

高血圧の病型については、パターンAの5例はいずれも重症、パターンBの7例はいずれも軽症であり、cfp-mRNA流入量の変化と有意な関連が認められた(Fisher直接法、P値=0.018)。【結論】胎盤特異的cDNAマイクロアレイパネルを用いて母体血漿中cfp-mRNA流入量の全体的な変化を把握することで、高血圧が重症型のPIHと関連する流入パターンが同定された。本法は、PIHにおける胎盤機能検査や病態解明に有用と思われた。
分泌性Wnt結合蛋白質によるWntの拡散性とその活性勾配の形成における役割

本年度はこれまでの知見を元に、Xenopus初期胚において、WntBやFrzbを細胞間隙で保持している分子的実体を同定することを目指した。mVenus-Wnt8とmVenus-Frzbは、Xenopus胚の細胞間隙にドット状あるいは不均一な分布を示した。そこで、ヘパラン硫酸(HS)分解酵素を用い、内在のHSを分解した条件下で、Wnt8やFrzbの分布を検討し、また内在のHSの分布を免疫染色で検討した。その結果、N-acetyl HS及びN-sulpho HSが細胞間隙にドット状の微小構造を形成していることを見いだし、HS nanostructures(HSNS)と名付けた。この構造はヒト由来のHeLa細胞にも見いだされたことから、多くの細胞に共通する基本細胞構造であると考えられる。さらにWnt8は主としてN-sulpho HSに、Frzbは主としてN-acetyl HSの微小構造に結合することを明らかにした。更にFrzbを共発現させたうえでWntBの分布を検討したところ、Frzbと同様にN-acetyl HSNSとの共局在が促進された。Xenopus胚において、N-sulpho HSおよびN-acetyl HSの二重染色をおこなったところ、細胞内ではN-sulpho HSのドットが見られる一方、N-acetylHSのドットはほとんど見られなかったことから、N-sulpho HSのほうが細胞内へ取り込まれやすい可能性が示唆された。このHSNSの細胞内への敢込みの差は、先に示されていたWntとFrzbの「見かけの拡散係数」の差と併せて、Wnt8とFrzbの分布範囲の差を生み出す制御機構だと考えられる。更にWnt及びFrzbの分布の制御のみならず、Wntのシグナル受容に関しても重要な結果が得られた。Wntは細胞内に取り込まれて、いわゆる「シグナロソーム」を形成するが、これにN-sulpho HSが含まれていることを示したことで、Wntのシグナル受容はN-sulpho HSの微小構造が「シグナロソーム」の核となることを初めて明らかにした。とくに本研究においてXenopus胚とHeLa細胞で内在性のシグナロソームを確認できたことは世界に先駆けての重要な知見である。平成21年度前半では、既に明らかにしていたsFRP(Frzb、Cres)によるWntリガンドの拡散性上昇に関して、それを裏付ける種々の実験をおこなった。まずWntの標準経路シグナルによって活性化されるTOP-FLASHレポーター遺伝子を用いてWnt8のシグナル活性を調べた結果、Wnt8は微量のsFRP共発現時において、拡散性を高めることでシグナルを強めうることが示唆された。更に内在性のotx2遺伝子の発現パターンをin situ hybridization法により可視化することで、sFRPがWntのシグナル範囲を拡大しうることをより直接的に示した。またモルフォリノアンチセンスオリゴ(MO)を用いたsFRPの機能阻害実験を行い、in vivoでのsFRPの役割を解析した。このために核内のbeta-cateninのシグナルのみを抽出してプロットする手法を考案した。この手法を用いてMO胚と正常胚のWnt活性勾配を比較したところ、腹側の植物極から動物極にかけて、MO胚では正常胚よりも勾配が急になっていた。このことからin vivoでもsFRPがWntの輸送分子されたとして、活性勾配を調節していることが示唆された。以上の結果はDevelopment誌で発表した。平成21年度後半で405nmの近紫外光の照射によって、緑から赤へと蛍光特性を変化させる光変換型の蛍光蛋白質mKikGRを用いた、分泌性蛋白質の局所的標識実験による解析を開始した。この手法を用いて、従来法で大きな拡散性の違いがあることを示してきたWnt8とFrzbの間には、動的な拡散のレベルでも差がみられることを見いだした。同時に拡散性が低いWnt8は細胞膜あるいは細胞外基質などに結合していると思われる不動画分が多い一方、拡散性が高いFrzbは自由拡散していると考えられる分子の割合が多いということも明らかになった。これまでにsFRPがWntの拡散性を上昇させ、シグナル範囲を広げるという知見を得たが、更に分子レベルでこの現象を理解すべく以下の解析を行った。(1)WntおよびsFRPの動的拡散光変換型蛍光蛋白質(mKikGR)をWntやsFRPに融合したものをツメガエル初期胚で発現させると分泌され、従来通り細胞間隙に分布が見られた。これに対し局所的に近紫外光を照射し、緑から赤への光変換を行い、赤色蛍光の減衰のデータを継時的に取得した。またこの蛍光減衰が理論的にどのように変化するか拡散係数等のパラメータで記述する数式を拡散方程式から得ることに成功した。継時データを得られた式にフィッティングしたところ良好な結果を得て、細胞間隙の微小部分での分泌蛋白の挙動が1次元の拡散と見なせる可能性を示した。また同時に見かけの拡散係数を求めることができ、WntよりもsFRPのほうが2倍以上拡散係数が大きく、更にsFRP存在下ではWntの拡散性がsFRPと同程度まで上昇することを見出した。このような新規の手法を開発し、脊椎動物の分泌蛋白質の拡散係数を求めたのは初めてのことである。(2)ヘパラン硫酸などECM成分による制御前項で得た拡散係数は、自由拡散していると仮定したときの値よりは著しく小さいものだった。

このためWntやsFRPは何らかの成分と相互作用していると考えられた。以前より分泌型の蛍光蛋白質SP-Venusが細胞間隙には検出されないことを見出していたが、これにheparin結合ペプチド(16アミノ酸)を融合させると興味深いことに細胞間隙に分布するようになった。そこで細胞間隙に見えないSP-Venusが実際に分泌されているか否かが重要となった。これを検討するため抗HA抗体のcDNAをクローニングして膜貫通ドメインを融合させたものをツメガエル胚で発現させたところ、離れた領域で発現させたSP-Venus-HAを捕捉でき、実際に細胞からの分泌を確認できた。一連の実験から、分泌蛋白質がglycosaminoglycan鎖と親和性をもつことが細胞間隙に安定的に存在できる十分条件と示せた。本年度はこれまでの知見を元に、Xenopus初期胚において、WntBやFrzbを細胞間隙で保持している分子的実体を同定することを目指した。mVenus-Wnt8とmVenus-Frzbは、Xenopus胚の細胞間隙にドット状あるいは不均一な分布を示した。そこで、ヘパラン硫酸(HS)分解酵素を用い、内在のHSを分解した条件下で、Wnt8やFrzbの分布を検討し、また内在のHSの分布を免疫染色で検討した。その結果、N-acetyl HS及びN-sulpho HSが細胞間隙にドット状の微小構造を形成していることを見いだし、HS nanostructures(HSNS)と名付けた。この構造はヒト由来のHeLa細胞にも見いだされたことから、多くの細胞に共通する基本細胞構造であると考えられる。さらにWnt8は主としてN-sulpho HSに、Frzbは主としてN-acetyl HSの微小構造に結合することを明らかにした。更にFrzbを共発現させたうえでWntBの分布を検討したところ、Frzbと同様にN-acetyl HSNSとの共局在が促進された。Xenopus胚において、N-sulpho HSおよびN-acetyl HSの二重染色をおこなったところ、細胞内ではN-sulpho HSのドットが見られる一方、N-acetylHSのドットはほとんど見られなかったことから、N-sulpho HSのほうが細胞内へ取り込まれやすい可能性が示唆された。このHSNSの細胞内への敢込みの差は、先に示されていたWntとFrzbの「見かけの拡散係数」の差と併せて、Wnt8とFrzbの分布範囲の差を生み出す制御機構だと考えられる。更にWnt及びFrzbの分布の制御のみならず、Wntのシグナル受容に関しても重要な結果が得られた。Wntは細胞内に取り込まれて、いわゆる「シグナロソーム」を形成するが、これにN-sulpho HSが含まれていることを示したことで、Wntのシグナル受容はN-sulpho HSの微小構造が「シグナロソーム」の核となることを初めて明らかにした。とくに本研究においてXenopus胚とHeLa細胞で内在性のシグナロソームを確認できたことは世界に先駆けての重要な知見である。
一方向凝固過程における対流制御と結晶成長

本研究では2成分系の凝固によって生じる組成対流と結晶形態の関係を明らかにする目的で、対流を制御させて結晶形態の変化およびその熱、物質輸送過程を実験的に調査した。2成分系として過共晶濃度の塩化アンモニウム水溶液を用い、塩化アンモニウムの結晶を下側から一様に成長させた。また対流を制御するため、溶液に増粘剤であるポリマーを微量添加した(1wt%)。マッシ-と呼ばれる結晶と水溶液とが共存する層内の温度と濃度を自作したマイクロブローブで同時測定することにより過冷度を評価した。一方、結晶形態はビデオマイクロスコ-ブで観察した。主要な結果は次の通りである。1増粘剤の有無にかかわらず、マッシ-層内は界面近傍を除いて熱力学的平衡状態が保持される。2界面近傍の過冷度ΔTは結晶成長速度sと関連し(s∝ΔT^2)、増粘剤混入は過冷度を約1°C増加させる。3マッシ-層内の物質収支から平均固層率を推算したところ、増粘剤を混入しない場合は0.08であり、混入した場合は0.045に減少した。固相率の減少は、デントライト結晶の2次アームが大きく成長し、結晶間隔が大きくなることが原因である。したがって、対流の抑制が結晶構造を粗にする傾向がある。この理由は今後の検討課題とする。
細胞周期G2/M期制御のメカニズムと植物発生における多様な機能

植物の器官発生や環境ストレスに応じた成長の調節には、器官を構成する細胞の細胞周期、とりわけG2/M期の進行を適切に制御することが重要である。シロイヌナズナにおけるG2/M期制御因子のタンパク質分解に関する研究から、植物には核内RNA代謝異常により駆動する新奇な細胞周期チェックポイントが存在している可能性が示唆された。また、G2/M期制御因子の遺伝子発現制御に中心的な働きをするMYB3R転写因子が、塩ストレス下での成長抑制に積極的な役割を担っていること、さらにMYB3Rが植物の成長ホルモンとして知られるジベレリンの作用を、信号伝達因子DELLAとの相互作用を通じて媒介している可能性が示唆された。・APC/Cユビキチンリガーゼの活性を負に制御するGIG1を欠く変異体では、気孔系譜細胞の非対称分裂に異常が生じ、ペイブメントセルと孔辺細胞の両方の性質を合わせ持つmixed fate cellが生じることがわかっている。この細胞運命決定に関する表現型を促進、あるいは抑圧する変異体のスクリーニングを行った。その結果、4個の変異体を独立に単離することができた。それぞれの原因遺伝子を同定するために、バッククロスにより生じたF2個体を用いて次世代シーケンスによる解析を行った。現在までに1つの変異体については、GIG1のパラログであるUVI4に変異があることが明らかになった。今後、これ以外の変異株について原因遺伝子の同定を進めていく。また、gig1変異体にcDNAライブラリーを導入して、細胞運命の異常に影響するcDNAの単離を行った。その結果、完全長cDNAライブラリーから2種類のcDNAを単離することができた。・APC/C阻害タンパク質GIG1を誘導発現する系とプロテオームの手法を用いて、APC/Cの基質タンパク質を網羅的に同定することを試みた。その結果、GIG1の誘導により蓄積量が増大するタンパク質を多数同定できたが、もっとも影響を受けることが予想されるサイクリンBなどの細胞周期因子が検出されておらず、今後の条件検討が必要であると考えられる。・抑制型MYB3Rを欠く変異体では、受精卵の非対称分裂を正常に行うことができず、等分裂に近い形の分裂をするこがわかっている。この分裂の異常を経時的に詳しく解析するため、胚培養とライブイメージングの系を導入し、これらの実験の技術的な面をクリアした。また、ライブイメージング観察のために、受精卵の核、細胞膜が蛍光タンパク質で標識されるマーカーを抑制型MYB3Rの変異体に導入した。・APC/Cユビキチンリガーゼの活性を負に制御するGIG1を欠く変異体では、非対称分裂に異常が生じ、細胞運命決定に特徴的な影響を受ける。この細胞運命決定に関する表現型を促進、あるいは抑圧する変異体の解析を行い、今年度、新たに2個の変異体の原因遺伝子を同定することができた。いずれも、核内RNA代謝に関わる因子であることから、孔辺細胞の運命決定プロセスに、核内RNA代謝が何らかの重要な役割を持つことが示唆された。・gig1変異体にcDNAライブラリーを導入して、細胞運命決定の異常に影響するcDNAの単離を行った。得られたcDNAはmRNAのポリA付加に機能する核タンパク質をコードしており、この遺伝子をノックアウトすると、gig1の表現型が促進されることが分かった。gig1変異により引き起こされる異常にはRNA代謝が密接に関連していることが改めて示唆された。・昨年度から引き続き、APC/C阻害タンパク質GIG1を誘導発現する系とプロテオームの手法を用いて、APC/C基質タンパク質の網羅的な同定を試みた。しかし、APC/Cの基質として既に知られているサイクリンBが候補タンパク質の中に検出されておらず、今後の更なる条件検討が必要であることがわかった。・細胞周期制御G2/M期に重要な転写因子MYB3Rがジベレリン信号伝達系と密接な関わりを持つ可能性を見出すことができた。抑制型MYB3Rを欠く変異体では、ジベレリン生合成の阻害による成長抑制が大きく緩和されることがわかった。また、発芽阻害、花成の抑制など成長とは直接関連しないジベレリン作用についても、阻害剤の効果を回復させることがわかった。この結果から、MYB3Rはストレス下での成長抑制だけではなく、ジベレリン信号伝達全般に深く関連していることが示唆された。gig1変異体を用いた細胞運命決定に関わる研究では、変異体のスクリーニングや完全長cDNAの導入により複数の関連因子を同定することができた。これらの多くは核内RNA代謝に機能する因子をコードしていたことから、RNA代謝異常とgig1変異体の表現型に密接な関連があることを明らかにすることができた。また、塩ストレス下での成長抑制にMYB3Rが必要であることをすでに明らかにしていたが、平成27年度は、このようなMYB3Rの生理機能に、ジベレリン信号伝達が関与している可能性を見出した。MYB3Rはジベレリン信号伝達を直接仲介していることが想定され、このメカニズムを明らかにすることができれば、ジベレリンによる成長制御の新しい分子メカニズムの解明につながる可能性がある。一方、APC/CユビキチンリガーゼやMYB3Rの標的遺伝子の網羅的同定など、一部の研究計画については、技術的な課題が残された。・抑制型MYB3Rの変異がDELLAの過剰発現による成長抑制効果を部分的に回復させることから、抑制型MYB3RはDELLAの下流に位置し、DELLAとジベレリン応答を結ぶ転写制御において鍵となる働きをしていることが予想された。

実際、MYB3RとDELLAの間のタンパク質間相互作用を酵母ツーハイブリッド法により解析したところ、抑制型および活性化型MYB3Rの両方がDELLAと相互作用することがわかった。また、活性化型MYB3R変異体の細胞分裂異常がジベレリンの投与により顕著に回復することや、DELLAの過剰発現がこの異常を促進することなどから、DELLAは活性化型MYB3Rと結合して、その機能を阻害している可能性が考えられた。このようにDELLAによる成長抑制に、MYB3Rの作用を伴う新たなメカニズムが存在していることが示唆された。・APC/Cユビキチンリガーゼの基質を同定することを目的として、APC/Cによる認識配列(destruction box)の有無やmRNA発現パターンを基にしたin silico解析を行った。その結果、新たなAPC/C基質として、M期に発現する機能未知タンパク質を同定した。このタンパク質は有糸分裂の終期以降に染色体上に局在し、その後、M期の終了と前後してAPC/Cの作用により分解誘導されることが分かった。・gig1変異体の異常を促進する遺伝子のスクリーニングにより、核内RNA代謝に関わる因子が複数得られたことから、RNA代謝異常により駆動される新奇な細胞周期チェックポイントが存在するのではないかという仮説が考えられた。また、RNA代謝異常により特定のNAC型転写因子の発現が上昇することが分かり、このチェックポイントのメカニズムに、NAC型転写因子の作用が関与している可能性が示唆された。植物の器官発生や環境ストレスに応じた成長の調節には、器官を構成する細胞の細胞周期、とりわけG2/M期の進行を適切に制御することが重要である。シロイヌナズナにおけるG2/M期制御因子のタンパク質分解に関する研究から、植物には核内RNA代謝異常により駆動する新奇な細胞周期チェックポイントが存在している可能性が示唆された。また、G2/M期制御因子の遺伝子発現制御に中心的な働きをするMYB3R転写因子が、塩ストレス下での成長抑制に積極的な役割を担っていること、さらにMYB3Rが植物の成長ホルモンとして知られるジベレリンの作用を、信号伝達因子DELLAとの相互作用を通じて媒介している可能性が示唆された。APC/Cが関与する細胞運命決定のメカニズムについて、gig1変異体を使った解析から複数の関連因子の候補を単離することができた。これらは今後、機能解析を行い細胞運命決定に関連した働きを持つかどうか調べていく。一方、GIG1の誘導発現系を用いたAPC/C基質の網羅的な解析では、蓄積することが予想されるタンパク質が検出されておらず、今回の実験系が予想通り動いているかどうか検証する必要があることがわかった。活性化型MYB3Rのプロモーター解析には、着手できなかったため、次年度以降に行う必要がある。抑制型MYB3Rの変異体で見られる受精卵の分裂異常については、ライブセルイメージングの系を確立できたが担当の研究員が退職するなど、再度、実験系の導入を行う必要があると考えられる。gig1変異体を利用した促進変異体の研究を進め、原因遺伝子をさらに同定していく。
ピリドキサール酵素モデルの研究

1.Al(III)などの金属キレート触媒の化学モデルにおいて光学活性アルジミンからのキノノイド生成を紫外部吸収とともに、旋光度、NMR測定により動力学的に追跡した。キノノイドは一般に不安定であるが、Al(III)および同族体の3価金属キレートの形で準安定となった。アミノ酸よりアミノ酸エステル、アミノ酸アミドのようにカルボン酸が誘導体化された場合がキノノイドキレートは安定であった。また、種々の光学活性アルジミンのAl(III)キレート化とキノノイド生成段階の反応の旋光度による動力学的測定の結果、α-プロトンの脱離とキノノイド中間体生成反応の関係が明らかとなった。Al(III)キレートは分析用HPLCによる分離に成功した。これよりAl(III)キレート生成の機構を解明し発表した。2.ピロロキノリンキノン(PQQ)および類似のフェナントロリンキノンとピリドキサミンからキノノイド吸収を持つ結晶を単離した。これは金属キレートでない最初のキノノイドモデルであり、酸素が存在する場合はピリドキサールを生成することから、PQQによるアミンオキシダーゼのモデルと考えることもできる。これらの結晶によりキノノイド構造を研究し発表した。3.キノノイドは1.に示したように不安定であるが、Al(III)および同族体の3価金属キレートの形でのみ準安定となった。2価のCu(II)キレートは非常に不安定であったが、ジピリジン、ターピリジンなどとの混合3元配位子錯体とするとやや長寿命になった。この構造と反応機構を解明した。ピリドキサールを補酵素とする酵素,その化学モデル共に,補酵素のアルジミン型シッフ塩基より生成するキノノイド中間体が"the key intermediate"である.金属キレート触媒の化学モデルにおいて光学活性アルジミンよりキノノイド生成を紫外部吸収とともに旋光度,NMR測定により動力学的に追跡した.キノノイドは一般に不安定であるが,Al(III)および同族の3価金属キレートの形で準安定となった.ランタノイド(III)キレートはキノノイドを特徴づける500-nm吸収帯がさらに長波長シフトする現象を見いだした.イオン半径の大きいランタノイド(III)はキノノイドキレートを生成しなかった.アミノ酸よりアミノ酸エステル,アミノ酸アミドのようにカルボン酸が誘導体化された場合がキイノイドキレートは安定であった.CU(II)キレートはジピリジンなどとの混合配位子錯体とすると長寿命になったが,Al(Ill)キレートよりはるかに不安定であった∵種々の光学活性アルジミンのAl(III)キレート化とキノノイド生成段階の反応の旋光度による動力学的測定の結果α-プロトンの脱離とキノノイド中間体生成反応の関係が明らかとなった.ピリドキサミンとα-ケト酸より生成するケチミン型シッフ塩基よりキノノイド中間体,アルジミン型シッフ塩基の生成反応も測定し,整合性ある結論を得た.キノノイドキレートが長寿命になる条件を選定し,分析用HPLCによる分離に成功した.次年度に詳細に研究する予定である.結晶単離は成功していない.ピリドキサールを補酵素とする酵素,その化学モデル共に,補酵素のアルジミン型シッフ塩基より生成するキノノイド中間体が“the key intermediate"である.金属キレート触媒の化学モデルにおいて光学活性アルジミンよりキノノイド生成を紫外部吸収とともに旋光度,NMR測定により動力学的に追跡した.キノノイドは一般に不安定であるが,Al(III)および同族の3価金属キレートの形で準安定となった.アミノ酸よりアミノ酸エステル,アミノ酸アミドのようにカルボン酸が誘導体化された場合がキノノイドキレートは安定であった.Al(III)キレートは分析用HPLCによる分離に成功した.これによりAl(III)キレート生成の機構を解明し論文として発表した.2価のCu(II)キレートは不安定であったが、ジピリジンなどとの混合配位子錯体とするとやや長寿命になった.この機構を解明した.

ピロロキノリンキノン(PQQ)および類似のo-キノンとピリドキサミンとの反応によりキノノイドの吸収スペクトルを示す中間体が生.成した.この系は金属イオンとのキレートでない形でキノノイドを準安定化する.結晶を単離したが、ケチミン型シップ塩基とキノノイドの混合物とみられる.精製を次年度に試みる予定である.ピリドキサールを補酵素とする酵素,その化学モデル共に,補酵素のアルジミン型シッフ塩基よりキノノイド中間体の生成が"key step"である.メタノール溶液中の金属キレート触媒の化学モデルにおいて光学活性アルジミンのこの段階の反応を紫外部吸収とともに旋光度,NMR測定により動力学的に追跡した.従来の知見よりキノノイドモデル化学種が長寿命になる条件を選定し,Al(III)キレートおよびCu(II)-terpyridine三元錯体として単離に成功した.ピロロキノリンキノン(PQQ)および類似のフェナントロリンキノンとピリドキサミンからキノノイド吸収をもつ結晶を単離した.これは金属キレートでない最初のキノノイドモデルであり,酸素が存在する場合はピリドキサールを生成することから,PQQによるアミンオキシダーゼのモデルと考えることもできる.これらの結晶の解析よりキノノイド構造を研究した.
複合系の結晶構造制御と機能化

有機金属および有機化合物の結晶構造を支配する分子間力,特に分子間多点相互作用の解析を進め,結晶構造を制御する方法論と結晶の機能評価の進展を図り,あわせて関連化合物の新規合成を進め,以下のような成果が得られた.1.遷移金属原子間結合を利用した新しい型の立体配置を持った共役電子系を創製することができた.すなわち,4つの芳香族架橋配位子をもつロジウム複核錯体の一電子酸化に伴う分子構造変化は,四つの配位子のπ電子系が金属原子間結合電子系と共役していることを示した.また,これら錯体のカチオンラジカル塩の結晶構造において,従来の有機分子結晶には見られなかった新しい電子的3次元相互作用系の構成されてることを明らかにし,物性面からもこれを明らかにした.2.コール酸ならびにその誘導体をホストとする一連の包接化合物の結晶構造において,ゲストに応じてホスト分子の官能基の立体配置が変化していて,ホスト・ゲスト分子認識が動的に行われていることが明らかにされた.3.チオ,セレノならびにテルロカルボン酸の各種誘導体を新たに合成し,それらのアルカリ金属塩結晶の架橋構造やアミドの非平面構造を明らかにした.4.第10族錯体触媒を利用した有機ケイ素ならびにスズ化合物の高選択的な合成法を開発し,触媒活性種モデルの結晶構造を明らかにした.5.フォスファゼン骨格をもつ液晶材料を開発し,その液晶相の構造を明らかにした.6.安定な16電子錯体が銀や銅のイオンと通常の化学結合より幾分弱いエネルギーの結合を作り,この複合錯体が配位子や金属種に応じて多様な結晶構造を持つことが明らかにされた.これらの成果を基に,分子間の多次元的相互作用を更に大きくして電導性・磁性等の物性改善を図り,また分子間力に由来する分電子子情報の発現機構の解明とその応用を図ることが今後の課題である.有機金属および有機化合物の結晶構造を支配する分子間力,特に分子間多点相互作用の解析を進め,結晶構造を制御する方法論と結晶の機能評価の進展を図り,あわせて関連化合物の新規合成を進め,以下のような成果が得られた.1.遷移金属原子間結合を利用した新しい型の立体配置を持った共役電子系を創製することができた.すなわち,4つの芳香族架橋配位子をもつロジウム複核錯体の一電子酸化に伴う分子構造変化は,四つの配位子のπ電子系が金属原子間結合電子系と共役していることを示した.また,これら錯体のカチオンラジカル塩の結晶構造において,従来の有機分子結晶には見られなかった新しい電子的3次元相互作用系の構成されてることを明らかにし,物性面からもこれを明らかにした.2.コール酸ならびにその誘導体をホストとする一連の包接化合物の結晶構造において,ゲストに応じてホスト分子の官能基の立体配置が変化していて,ホスト・ゲスト分子認識が動的に行われていることが明らかにされた.3.チオ,セレノならびにテルロカルボン酸の各種誘導体を新たに合成し,それらのアルカリ金属塩結晶の架橋構造やアミドの非平面構造を明らかにした.4.第10族錯体触媒を利用した有機ケイ素ならびにスズ化合物の高選択的な合成法を開発し,触媒活性種モデルの結晶構造を明らかにした.5.フォスファゼン骨格をもつ液晶材料を開発し,その液晶相の構造を明らかにした.6.安定な16電子錯体が銀や銅のイオンと通常の化学結合より幾分弱いエネルギーの結合を作り,この複合錯体が配位子や金属種に応じて多様な結晶構造を持つことが明らかにされた.これらの成果を基に,分子間の多次元的相互作用を更に大きくして電導性・磁性等の物性改善を図り,また分子間力に由来する分電子子情報の発現機構の解明とその応用を図ることが今後の課題である.新規白金族元素の複合系遷移金属化合物、コール酸をホストとする包接化合物、ならびにセレノカルボン酸誘導体の合成、白金族触媒によるケイ素-ケイ素結合の新規活性化触媒反応の開発、新規有機フォスファゼン化合物の液晶相、並びに白金複核錯体の部分酸化による複合系の構築を試み、それらの反応、分子物性および構造解析を行ない、以下のような新しい知見を得た。1.白金ジチオカルバマートと銀イオンからなる新規複合遷移金属錯体を合成し、そのX線構造解析により白金原子3個と銀イオン2個からなり、この複合錯体形成が白金原子、いおう硫黄原子と銀原子との相互作用によることを示し、更に両金族原子間の核スピン結合定数に基づき金属原子間結合性相互作用の大きさの程度を相対的に評価した。2.白金ジチオカルボン酸複核錯体の部分酸化により、1400nmの長波長まで吸収をもつ会合系を見いだし、その会合系形成平衡を解析した。3.新規セレノチオカルボン酸エステル類を合成し、それらの赤外スペクトル、核磁気共鳴スペクトルに基づきそれらの構造を明らかにすし、またそれらの反応性を明らかにした。4.パラジウム系均一触媒により、ブタジエン類とジスタナンの反応によりブタジエンの二量化を伴うジスタニル化反応の進行することを明らかにした。5.ビフェニルをメソーゲンとする有機フォスファゼン類の液晶相の構造と物性並びに相転位における熟的挙動を明らかにした。6.コール酸をホストとする包接化合物におけるコール酸置換基のコンフォーメーションのゲスト依存性を明らかにした。