hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
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

シリカゲルに担持されたBODIPYは発光性を示し、発光波長は溶液中におけるBODIPY-イミンオリゴマーと同様である事が示された。BODIPYはシリカゲル上でも発光を示す事が分かり、これも光導波路の実現可能性を高めるものである。以上、合成と担持、それらの物性評価の点において、光導波路の創製の実現可能性を示し、また創製に関わる具体的な手法についても知見が得られた。イミン架橋は、室温、大気下でアミンとアルデヒドから容易に調製可能という合成の簡便さを有している。また、架橋を介したπ共役中継能から、容易にに生成する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、イミンは新規蛍光材料の創製にも有益であると考えられるが、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。ホルミル修飾BODIPYは修飾前のBODIPYと類似した蛍光挙動をしめし、ホルミル基が電子構造に与える影響は最小限であることが分かった。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示し、吸収、蛍光波長、蛍光量子収率はもとのホルミル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。溶液中での光物性に加え、赤外スペクトル、結晶構造、電気化学的挙動、熱安定性についても調べた。以上から、イミン連結BODIPYの発光挙動を明らかにし、発光分子として優れた光物性を有する事を明らかにした。イミン連結BODIPYを複数調製し、その反応挙動を観測とすると共に、調製したBODIPYダイマー、オリゴマーの光物性を取得、解析する予定であった。まず、反応の挙動については、ホルミルBODIPYと各種ジアミンは室温大気下で数時間から終夜反応させる事により反応が完結することが明らかとなった。また、BODIPYダイマー、オリゴマーについては再結晶またはゲル透過クロマトグラフィー(GPC)で分離したところ、架橋部位に対応する光物性を示す事が分かった。アルキル架橋のものは原料のBODIPYと類似した吸収、蛍光波長、蛍光量子収率を示し、アルキル架橋及びイミン部位がBODIPYに最小限の影響のみを与える事が分かった。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、蛍光波長が長波長にシフトした。π共役がアゾメチン部位を介して伸長している事が示唆される。以上より計画していた点を予定通り明らかにした。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。
共通の歴史文化を持つが、多民族国家として政治的不安定の問題を抱える南アジア諸国のパラドックスの研究

リザール・ドゥルバ氏は、平成16年5月に1週間、インドに出張し、デリー大学およびジャワハル・ネール大学を訪問し、資料収集および専門家との意見交換を行った。また、インドに避難しているブータン難民の指導者と面談し、最近の難民間題について意見交換を行った。さらに、研究成果を刊行するために、インドの出版社と打ち合わせを行った。10月27日には、ほぼ完成に近い研究成果を国連大学の研究会で発表し、専門の研究者たちから、高い評価を得た。研究代表者(横田)は、これらの活動に関して適宜アドバイスをすると同時に、国連大学の研究会においては司会、討論者としてコメントを行った。研究代表者は、平成15年12月にジュネーブで開催された「職業と世系に基づく差別」に関するワークショップの成果をもとに、ノルウェーのアイデ氏と共同執筆した報告書を、平成16年8月にジュネーブで開催された国連人権促進保護小委員会に提出し、討議に参加した。また、平成16年1月には、インドのプーナにおいて開催された「貧困と人権」セミナーに出席し、貧困と人権に関する討議に参加するとともにプーナ近郊のスラム地域を視察し、開発と貧困の関係について地域住民や支援市民団体の代表と意見交換,を行った。このプーナにおけるセミナーの成果は、「貧困と人権」に関する報告書(他の4名の専門家との共同執筆)として平成16年8月の国連人権促進保護小委員会に提出され、口頭でも報告を行った。
低周波電磁環境における人体内部電流密度の精密評価に関する研究

まず、IH調理器の漏洩磁界をいくつかの条件で測定し、磁流源のモデル化をおこなった。つぎに、日本人成人女性モデル、日本人男性モデル、アメリカ人成人男性モデルの計3種類の解剖学的人体モデルを用いて、モデルの違いによる最大誘導電流密度の比較を行った。また、誘導電流密度の面積1cm^2での平均化を行い、国際非電離放射線防護委員会(ICNIRP)のガイドラインとの比較を行った。その結果、人体モデルによって最大誘導電流密度に大きな差異が生じること、ポータブル型IH調理器でIH専用鍋を用いた場合には、ICNIRPのガイドラインを超える誘導電流が体内に流れる可能性はほとんどないことを確認した。さらに、人体モデルを波源の上下で分割したことによる計算負荷の低減について検討を行った。その結果、人体モデル分割によって計算結果の差異がほとんど生じることなく、計算負荷の低減につながる結果が得られた。次に、交流式電気シェーバーの漏洩磁場の3次元測定を精密に行い、その結果より等価磁気ソースモデルを求めた。ただし、このモデルはトリマ(きわぞり)モードなどの再接近時の評価には適用できないため、精度をできるだけ落とさずに、よりシンプルなソースモデルを求めた。さらに、これを用いて人体頭部モデル内での誘導電流密度分布を求めた。その結果、単一の磁気ダイポールで近似したときよりも値がわずかに低くなることが分かった。IH調理器については、研究協力先の都合で3次元精密測定が不可能になったため、独自の3次元測定装置を開発した。これは、位置センサと磁気センサを組み合わせて測定するもので、特許出願にこぎつけた。また、IH調理器のソースモデルについても、単一の磁気ダイポールとコイルモデルとで人体モデル内での誘導電流密度を比較し、わずかに結果が異なることが分かった。今後の研究の展開としては、上記で開発した3次元磁界分布測定装置を用いて磁界分布のリアルタイム可視化および磁気ソース探査への応用を試みること、各種電気機器本体をシールドして漏洩磁界を効果的に低減する手法を開発することなどがあげられる。本年度は主にIH調理器などから漏洩する磁界分布を測定し、その磁界により人体内部にどの程度、誘導電流が流れるかをできるだけ精密に評価するため、数値人体モデルとスカラーポテンシャル差分法(SPFD法)を用いて数値シミュレーションを行った。ただし、IH専用を謳っていない鉄鍋を用いた場合には、専用鍋の2倍以上の漏洩磁界が発生したので、十分注意する必要があることもわかった。本年度は、主に電気シェーバーとIH調理器からの漏洩磁場を対象に研究を進めた。交流式電気シェーバーの漏洩磁場の3次元測定を精密に行い、その結果より等価磁気ソースモデルを求めた。

ただし、このモデルはトリマ(きわぞり)モードなどの再接近時の評価には適用できないため、精度をできるだけ落とさずに、よりシンプルなソースモデルを求めた。さらに、これを用いて人体頭部モデル内での誘導電流密度分布を求めた。その結果、単一の磁気ダイポールで近似したときよりも値がわずかに低くなることが分かった。IH調理器については、研究協力先の都合で3次元精密測定が不可能になったため、独自の3次元測定装置を開発した。これは、位置センサと磁気センサを組み合わせて測定するもので、特許出願にこぎつけた。2007年3月に電子情報通信学会総合大会で発表し、2007年6月のBEMSの国際会議にて報告予定である。また、IH調理器のソースモデルについても、単一の磁気ダイポールとコイルモデルとで人体モデル内での誘導電流密度を比較し、わずかに結果が異なることが分かった。上記で開発した3次元磁界分布測定装置を用いることで電気シェーバー等の3次元磁界分布も簡便に求められることから、磁界分布の可視化および磁気ソース探査への応用を試みている
ADAMTS4(aggrecanase-1)の軟骨組織内活性調節因子の網羅的探索

軟骨プロテオグリカン(アグリカン)分解酵素であるADAMTS4(アグリカナーゼ-1)の結合タンパクをスクリーニングし、そのアグリカン分解活性を制御する分子を探索した。ADAMTS4のC末端部スペーサードメインは他のADAMTS分子と相同性がほとんどないことから、スペーサードメインをベイトにして酵母two hybrid systemによりヒト軟骨組織cDNAライブラリーをスクリーニングした。その結果、陽性を示したクローンの20%はフィブロネクチンであり、その結合はクロスリンカーを用いた実験で証明された。また、酵母two-hybrid assayとリコンビナントADAMTS4およびその欠失ミュータントを用いた結合アッセイの実験から、それぞれの分子のC末端部で結合することが明らかにされた。ADAMTS4を発現するトランスフェクタントでは、分泌されたADAMTS4は細胞膜表面でフィブロネクチンと共存することが共焦点顕微鏡で観察されたのに対し、スペーサードメインを欠失した分子では共存はみられなかった。ADAMTS4のアグリカナーゼ活性は、ADAMTS4をフィブロネクチンと予めインキュベートすると完全に阻害され、フィブロネクチンのC末端フラグメントとの結合でも同様な阻害が認められた。これらの結果は、フィブロネクチンがADAMTS4とそれぞれの分子のC末端同士の結合により、ADAMTS4のアグリカン分解活性を阻害することを初めて示しており、ADAMTS4の細胞膜表面での活性制御機構として重要と考えられる。現在、酵母two hybrid systemによりスクリーニングされたフィブロネクチン以外のタンパクに関して、結合実験と活性阻害実験を行った。ADAMTS4は軟骨プロテオグリカン(アグリカン)分解酵素(アグリカナーゼ-1)として注目されている。ADAMTS4の活性はMMPインヒビターであるtissue inhibitor of metalloproteinases=TIMPのうちTIMP-3で特異的に阻害されるが、C末端部への未知分子の結合によってもブロックされることが最近報告されており、ADAMTS4活性のインヒビターや組織内活性制御機構に関しては多くの不明な点が残されている。本研究では、ADAMTS4のC末端部スペーサードメインをベイトにした酵母two hybrid systemによりヒト軟骨組織cDNAライブラリーをスクリーニングし、ADAMTS4と相互作用する分子群を網羅的に探索した。その結果、スクリーニングしたクローンの約20%はフィブロネクチンであり、その結合はクロスリンカーを用いた実験で証明された。ADAMTS4を発現するトランスフェクタントでは、分泌されたADAMTS4は細胞膜表面でフィブロネクチンと共存することが共焦点顕微鏡で観察された。興味深いことには、ADAMTS4のアグリカナーゼ活性は、ADAMTS4をフィブロネクチンと予めインキュベートすると完全に阻害されることが明らかとなった(IC_<50>=110nM)。また、その阻害作用はフィブロネクチンとADAMTS4のC末端部位での結合によることが証明された。以上の結果は、フィブロネクチンがADAMTS4に対してインヒビターとして作用することを示しており、ADAMTS4の細胞外での活性制御機構の一部を明らかにしている。
農業工学とコロイド界面化学の体系的融合による持続可能な土壌・水環境保全技術の確立

コロイドの凝集・分散を予測する基礎理論に着目し、土壌侵食や水処理など農業工学で対象とする技術的課題についての適用性を考察し、実務的な観点から理論の有効性と発展に必要な項目を検討した。その結果,電気泳動から粒子の表面電位を得る方法を確立し、得られた表面電位を用いて、コロイドの安定性を予測する方法の有効性を確認した。一方、流れ場の影響を考慮した場面では理論的に不備な点があることが明らかになった。また、異種の高分子が複合体化して形成されるポリイオンコンプレックスが土壌の雨滴侵食に対して劇的な抑制効果を示すことを明らかにした。本研究では,コロイド界面化学と水・土を扱うマクロな農業工学を基礎から応用まで体系的に融合し,土壌と水環境の保全技術を確立することを目的とする.この目的を達成する初段階として,多様なイオン,粘土・コロイド,天然有機物を含むヘテロ系や流れが存在する系でのコロイドの凝集特性を実験により検討した.本年度の成果は以下の通りである.1.固液分離の高度化や粒子の輸送単位の予測においては,コロイド凝集体の形成速度,なかでも凝集速度定数の理解が重要となる.乱流中におけるミクロンオーダーの粒子の凝集速度定数を得る方法として吸光度測定とT-matrix法を用いた手法が有効であることを実験結果の理論解析に基づいて確認した.2.腐植物質などの天然有機物(NOM)はコロイド粒子の凝集挙動に影響を与える.シリカ粒子の凝集速度におよぼすアルギン酸,腐植酸(HA),フルボ酸(FA)の効果と共存する陽イオン組成の影響を検討した.その結果,多価の陽イオンとアルギン酸,HAが共存する場合,凝集速度は特異に促進されることが明らかとなった.FAの場合には凝集速度に顕著な変化は表れなかった.また,CaイオンとともにMgイオンまたはKイオンを加えた場合,特異な凝集促進の効果は弱められた.このことはNOMが関与する凝集の場合にはイオンの組成が極めて大きな役割を果たすことを示唆している.3.火山灰土中の代表的な粘土であるイモゴライトとラテックス粒子が混合したヘテロ系の凝集分散特性および荷電特性を実験により検討した.その結果,イモゴライトが正に帯電し,ラテックスが負に帯電している場合,荷電中和とスウィープ凝集の2つの凝集作用が期待できると考えられた.一方,両者がともに負に帯電している場合には,スウィープ凝集のみが作用すると考えられた.本研究では,ミクロなコロイド界面化学と土壌や水環境を扱うマクロな農業工学を基礎から応用まで体系的に融合し,土壌と水環境の保全技術を確立することを目的とする.この目的を達成するため,多様なイオン,粘土,コロイドを含むヘテロ系でのコロイドの荷電・凝集特性と関連するコロイド分散系のダイナミックな挙動とを実験により検討した.本年度の成果は以下の通りである.1.数百μmほどの大きな粒径を持つ酸化アルミナビーズの固液界面の帯電機構について,クロマトグラフィー法と流動電位法による実験と1pK Sternモデルによる解析により検討した.実験により,比表面積の小さな粒子の電荷と電位とを評価することができた.しかしながら,現時点では電荷と電位の両者を同一のモデルパラメータで記述することができず,研究の発展が必要であることがわかった.2.火山灰土壌を主成分とする天然由来の凝集材料について,その凝集分散と帯電特性を調べ,貯水池濁水への適用性について考察した.その結果,使用した凝集材料が貯水池濁水を効果的に浄化できる条件が明らかとなった.3.表面電荷がpHに依存するカルボキシルラテックス粒子の凝集速度をブラウン運動および撹拌乱流の条件下において測定した.その結果,流れの有無により,緩速凝集領域における凝集速度の表面電荷への依存性が異なることが明らかとなった.その一方,流れの有無によらず,ゼータ電位の大きさが約30mV以下になると,急速凝集領域に達することが示された.本研究では,ミクロなコロイド界面化学と土壌や水環境を扱うマクロな農業工学を基礎から応用まで体系的に融合し,土壌と水環境の保全技術を確立することを目的とする.この目的を達成するため,多様なイオン,粘土,コロイドを含むヘテロ系でのコロイドの荷電・凝集特性と関連するコロイド分散系のダイナミックな挙動とを実験により検討した.本年度の成果は以下の通りである.1.二価の対イオンと一価の対イオンが混合する溶液中において標準ラテックス粒子の電電気泳動移動度を測定し,実験結果を拡散電気二重層モデルと緩和効果を考慮した電気泳動理論に解析した.解析の結果,粒子界面近傍のすべり面のまでの距離が二価イオンの存在割合の増加とともに増加することが示唆された.

2.ナノチューブ状の粘土鉱物であるイモゴライトとラテックス標準粒子が混合したヘテロ系の電気泳動移動度を解析した.その結果,荷電中和はイモゴライトの添加量とラテックスの表面積の比によって決まることが明らかとなった.3.ナノチューブ状の粘土鉱物であるイモゴライトの懸濁液の流動特性を実験により検討した.実験はイモゴライトが凝集状態にある場合と分散状態にある場合とで行った.実験から,イモゴライト懸濁液はいずれにおいても非ニュートン流動を示すことが分かった.また,流動曲線のヒステリシスは凝集系において顕著であった.4.代表的な粘土であるカオリナイトの凝集性懸濁液の界面沈降挙動について実験により検討した.実験では懸濁液を入れるシリンダー状容器の管径を系統的に変化させた.その結果,沈降のパターンが容器の管径とカオリナイト濃度に依存することが示された.本研究では,ミクロなコロイド界面化学と土壌や水環境を扱うマクロな農業工学を基礎から応用まで体系的に融合し,土壌と水環境の保全技術を確立することを目的とする.この目的を達成するため,多様なイオン,粘土,酸化物,モデルコロイドを含むヘテロ系でのコロイド界面特性,コロイド分散系の凝集挙動,コロイド界面化学に基づく土壌保全技術について検討した.本年度の成果は以下の通りである.1.数百μmほどの大きな粒径を持つアルミナビーズへの異符号に帯電した有機アニオンである界面活性剤,高分子電解質,染料の吸着特性を実験により調べた.吸着等温線のイオン強度依存性において,界面活性剤では共通交差点が見られた.しかし,高分子電解質と染料においては,共通交差点は認められなかった.また,吸着等温線は2 stepモデルにより再現できた.しかしながら,モデルパラメータのpH,イオン強度への依存性を説明する指導原理は確立しておらず,今後の研究が必要である.2.静電斥力が存在する条件下において,単純剪断流中におけるコロイド粒子の捕捉効率を精緻な静電斥力の理論式を用いた軌道理論により解析した.理論により計算した捕捉効率は実験により得られた傾向を定性的に表現できた.しかしながら静電斥力の顕著な領域では,定量的な一致は認められなかった.この不一致に関する要因を詳細に検討する必要がある.3.正に帯電した高分子イオンと負に帯電した高分子イオンからなるポリイオンコンプレックスを土壌に散布し,人工降雨装置を用いた降雨条件下における侵食実験を行った.実験結果から,ポリイオンコンプレックスを施用した場合,表面流出ならびに土壌流亡どちらも顕著に抑制されることが明らかになった.26年度が最終年度であるため、記入しない。農業工学26年度が最終年度であるため、記入しない。複数のイオン,粘土・コロイド,天然有機物を含む複雑なヘテロ系における凝集の特徴を実験により検討できている.複数のイオン,粘土,コロイドを含む複雑なヘテロ系における凝集分散,荷電,分散系ダイナミクスの諸特性を実験により検討できている.また,部分的には理論的な解析が進んでいる.さらに,土壌侵食のコロイド界面工学的な抑制技術の研究,不飽和土中のコロイド輸送の研究についても実験系の構築がほぼ完了している.以上により課題の遂行は順調に進んでいると判断する.複数のイオン,粘土・コロイドを含む複雑なヘテロ系における凝集,荷電,分散系ダイナミクスの諸特性を実験により検討できている.また,次年度以降の実験に必要となる装置の設定,対象試料のキャラクタリゼーションについても順調に進んでいる.今年度の成果をベースとして今後の研究を展開する.
自己由来象牙質と細胞を用いた新規骨再生療法の開発

生体材料として供給可能な象牙質に注目し、骨補填材への応用の可能性を検討するために、3種の体性幹細胞を用いて象牙質の機能を評価し、さらにヌードマウス皮下への埋植実験により生体内での動態について検討した。その結果、象牙質は他の骨補填材と比較して幹細胞の増殖を促進した。骨補填材と幹細胞の共培養で作製した凝集複合体の骨芽細胞への分化評価でも象牙質は分化促進能を示した。これらの凝集複合体あるいは骨補填材のみを埋植した実験から、象牙質移植群では、顆粒の間隙にコラーゲンの豊富な組織を誘導し血管進入を促進しており、象牙質・幹細胞凝集複合体とすることでこれらの性質がさらに向上することが示唆された。象牙質の細胞に対する細胞生物学的機能を明らかにし、移植材としての適正を知るために、以下の検討を行った。細胞増殖に対する象牙質の作用の検討では、ヒト歯髄由来幹細胞の増殖は、滅菌法ではAC群、およびEOG群の双方で細胞増殖が顕著であり、象牙質顆粒を38μm300μmまでの5段階に分類してサイズ別に検討した結果、粒径が小さい方が有効であった。同様にヒト骨髄由来幹細胞、ヒト脂肪由来幹細胞でもAC滅菌で細胞増殖が促進された。またHA顆粒存在下では顕著にみられたALP活性が象牙質顆粒存在下でほとんど見られなかった。細胞接着に対する象牙質の作用の検討では、象牙質顆粒やHA、βーTCPとヒト歯髄幹細胞とで作成されたすべての細胞塊の顆粒周囲には生細胞が多数存在していた。βーTCP上の細胞の多くが紡錘形であった。なおPI陽性細胞は観察されなかった。免疫染色では象牙質顆粒の周囲にコラーゲンの形成を認め、基質成分が介在して、顆粒と顆粒の間に細胞が遊走できるスペースが存在した。細胞遊走に対する象牙質の作用の検討では、象牙質顆粒の量が増えるほど、細胞遊走が著明になった。象牙質の分化誘導能の検討では、各材料上でヒト歯髄由来幹細胞を7日間培養し形成された凝集複合体は、HAではALP染色にて濃染が得られ、次いで象牙質で高い染色性が得られた。βーTCPは最も染色性が低かった。mRNA発現変動を解析した結果、象牙質は骨芽細胞マーカー遺伝子であるALPの上昇はHAより低かったが、HAは組織に吸収されないという報告があり、その点象牙質は生体材料であり、吸収されることが見込まれる。以上の我々の得た結果より、象牙質は骨補填材としての有用性が示唆された。前年度に引き続き、1象牙質顆粒の細胞培養系での評価と、前年度に見出した象牙質顆粒-幹細胞凝集複合体作製条件により作製した、2象牙質顆粒-幹細胞凝集複合体をヌードマウス皮下に移植し硬組織誘導能を検討した。なお、前年度の検討結果からオートクレーブ滅菌後の象牙質顆粒でも細胞増殖促進活性を有していたため、オートクレーブ滅菌後の象牙質を用いて解析を行った。1ヒト歯髄由来幹細胞(DPSC)に加え、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(BMSC)、ヒト脂肪組織由来幹細胞の細胞動態を検討した結果,象牙質は既存の骨補填材であるβ-リン酸三カルシウム(β-TCP)や水酸化アパタイト(HA)と比較して有意に増殖を促進した。骨補填材-幹細胞凝集複合体でのALP染色でもHAに次いで濃染され、オートクレーブ滅菌後の象牙質顆粒が細胞増殖に優れているのみならず、既存の骨補填材に匹敵する骨芽細胞様細胞への分化促進能を持つことが示された。2ヌードマウス皮下への埋植実験と組織学的解析から、象牙質移植群では顆粒間のコラーゲン形成が顕著に誘導され、毛細血管の進入も有意に増加していた。同様の結果は各骨補填材・BMSC凝集複合体を移植した場合にも観察され,後者では前者に比べコラーゲン形成および毛細血管の進入がさらに増強されていた。また、骨補填材・BMSC凝集複合体埋植群では、骨補填材のみを埋植した組織よりもオステオカルシン陽性細胞が多数観察され、その多くがヒト核陽性であった。同様に骨補填材・DPSC凝集複合体を埋植して評価したところ、同様に多数のオステオカルシン、ヒト核共陽性細胞が認められ、さらに、増殖細胞マーカーであるKi-67とヒト核共陽性細胞も多数みとめられた。

以上から、オートクレーブ滅菌後の象牙質顆粒は、骨補填材としての要件を備えているのみならず、象牙質と幹細胞からなるハイブリッド骨補填材として用いることにより様々な機能が発揮されることが示唆された。歯科保存学本年度に行うと計画した実験を順調に実施し、結果をまとめ第138、139回日本歯科保存学会、第54回歯科基礎医学会にて報告した。現在26年度の実験、論文執筆、投稿準備中であり、順調に研究が進展しており、現在までの達成度は十分といえる。本年度の結果をふまえ、象牙質に細胞に対する作用についてさらに解析を進めるために以下の計画で研究を進める。(1)移植材としてどのような形態にするかの検討を行うため、象牙質顆粒の量やサイズ、細胞の播種数を段階的に変化させて効率よく凝集塊を形成する条件を検討する。(2)ヌードマウスを用いて象牙質と蛍光トレーサーを導入した細胞とで形成された凝集塊を皮下に埋入し、一定期間後切片を作成し、組織学的検討、骨誘導能を評価する。
分子スピンバルブと非弾性トンネル電子分光の第一原理計算

スピンを利用した演算や記録を行うスピントロニクスは、省電力かつ高速な次世代の情報処理技術として注目されている。その中核をなすスピンバルブ素子は、中間層としての絶縁体または伝導体を強磁性電極で挟んだ構造をしており、両電極の磁化の方向に応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用する。中間層として1つの分子を利用する分子接合では、のようにスピン分裂した分子軌道を伝導経路とし、かつ弱いスピン軌道相互作用のため、無機よりも優れたスピン輸送性能を持つスピンバルブ素子が実現すると期待されている。さらに分子は機能を設計できる最小単位であるため、伝導度や伝導経路のスピン偏極率を自在に操作することができるとされるが、実用化レベル(数百%)の磁気抵抗比はまだ得られていない。本研究では、まず各分子軌道のスピン分解状態密度と電極とのカップリング定数を第一原理ベースで求めるアルゴリズムを伝導計算プログラムの一つであるSMEAGOLに実装し、電極に挟まれた分子軌道のスピン偏極の様子を記述できるようにした。その上で、Ni-C60-Ni接合において、C60が両電極に等しく結合している場合と片側のC60-Ni電極間距離を十分離した時の磁気抵抗比を計算した。-0.7eVのピークは共鳴反転モデルの通り正負反転するが、0eV付近のピークは負に転じることはない。この違いは、共鳴反転モデルに含まれていない要素、すなわち当該エネルギーに位置する分子軌道のスピン分極の様子の相違に起因するものであることを示した。この成果は、現在論文として執筆中である。非弾性トンネル電子分光(IETS)シグナルは、電流ー電圧(I-V)曲線の2階微分に比例し、電極間を架橋する分子の振動エネルギーに相当する電圧にピークまたはディップを持つ。従来の手法では、印加電圧ゼロの状態で計算した電子ー格子相互作用を用いてIETSを計算(ゼロバイアス近似)しており、通常計算に用いられる貴金属電極ではフェルミ準位近傍の電子状態に変化が少なく、この近似が良く成り立っていた。しかし強磁性電極ではd電子が部分的にしか占有されておらず、フェルミ準位近傍で状態密度が激しく変化する。電極の電子状態と相互作用する分子軌道も、それに応じてフェルミ準位近傍で大きく変化する状態密度を持つようになる。こうした状況で正しいIETS強度を計算するためには、印加電圧に依存する電子ー格子相互作用を求めることが必要となる。初年度の研究では、SMEAGOLプログラムに電子格子相互作用定数の計算とIETSの計算を実装し、電子格子相互作用の電圧依存性を近似的ではあるが評価することを可能にした。射影分子軌道法も併せて実装し、分子軌道描像による物理量の評価も可能とした。射影分子軌道法については、アルゴリズムの一部を派生させて分子フラグメント間の飛び移り積分を計算するようにし、SIESTAプログラムに実装した。このプログラムを用いて分子ワイヤーの移動度を計算し、この結果を論文として出版した。なお、この方法で計算した飛び移り積分の値よりも最高非占有軌道(HOMO)とHOMO-1の差から計算した飛び移り積分の方がわずかに実験をよく再現したため、本プログラムは論文中には用いていない。しかし、値が近かったことから、ヘテロなワイヤーなど別の局面に本プログラムを応用できると考えている。初年度においてプログラムの開発を完了し、関連論文も一本出版できたたことから、おおむね順調に進展していると判断できる。一方でスピンバルブの計算においては、収束の問題で若干の遅れが生じている。電極が金の場合はスムーズに進む伝導計算であっても、電極をNiに変更した場合に進捗が非常に遅くなるケースが見られる。収束を改善するためのパラメータ設定条件を早く見つけることが課題である。分子一つの電気伝導度を計測する単一分子エレクトロニクス測定は2000年代初頭から盛んに行われているが、近年では複雑な構造を持つ分子の電気伝導度測定に興味が持たれている。その中で、ポルフィリンを連結した分子の伝導度に着目し、全体の伝導度を各部位の透過確率の積で表す式を導出した(Chem. Select. 2, 7484 (2017))。結合している各ブロックが電子状態としてよく分離されており、電極の電子状態との混成が弱ければ、各部位の透過確率の積として全体を記述する近似が成り立つ。実験による電気伝導測定と、透過確率の分割によるフィッティングから、ポルフィリンやベンゼン環などの各ブロックで共通の透過確率を導き出すことができた。このような形で伝導度を表現できれば、複雑な分子の解析に便利である。また今年度は、整流機能を持つ分子(分子ダイオード)に着目し、その整流の機構に着目した研究を行った。分子ダイオードはエネルギー準位の電圧によるシフトによって起こるとされてきたが、新たに分子軌道のひずみによるダイオードと、3準位の共鳴による分子ダイオードを実験と協力して見出し、それぞれ論文を投稿中である。さらに、機械的な伸張によって分子構造の変化が引き起こされ、それによって整流特性の有無が変化する分子に着目してその計算を行った。実験的にも2種類の分子が存在することが確かめるため、非弾性トンネル電子分光シグナルを計算することとし、現在その計算を進めている。非弾性トンネル電子分光シグナルを計算するためのプログラムを完成させ、実際に具体的な分子に応用する計算を実行中である。また、スピンバルブ特性についても理論モデルから磁気抵抗比の符号と大きさを予測するモデルを完成させ、実験との対応を取るところまでたどり着いているため、おおむね順調に進展していると考えられる。

スピンを利用した演算や記録を行うスピントロニクスは、省電力かつ高速な次世代の情報処理技術として注目されている。その中核をなすスピンバルブ素子は、中間層としての絶縁体または伝導体を強磁性電極で挟んだ構造をしており、両電極の磁化の方向に応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用する。中間層として1つの分子を利用する分子接合では、のようにスピン分裂した分子軌道を伝導経路とし、かつ弱いスピン軌道相互作用のため、無機よりも優れたスピン輸送性能を持つスピンバルブ素子が実現すると期待されている。さらに分子は機能を設計できる最小単位であるため、伝導度や伝導経路のスピン偏極率を自在に操作することができるとされるが、実用化レベル(数百%)の磁気抵抗比はまだ得られていない。本研究では、まず各分子軌道のスピン分解状態密度と電極とのカップリング定数を第一原理ベースで求めるアルゴリズムを伝導計算プログラムの一つであるSMEAGOLに実装し、電極に挟まれた分子軌道のスピン偏極の様子を記述できるようにした。その上で、Ni-C60-Ni接合において、C60が両電極に等しく結合している場合と片側のC60-Ni電極間距離を十分離した時の磁気抵抗比を計算した。-0.7eVのピークは共鳴反転モデルの通り正負反転するが、0eV付近のピークは負に転じることはない。この違いは、共鳴反転モデルに含まれていない要素、すなわち当該エネルギーに位置する分子軌道のスピン分極の様子の相違に起因するものであることを示した。この成果は、現在論文として執筆中である。非弾性トンネル電子分光については、来年度中に応用計算を行う。スピンバルブの計算についても、収束を加速できるパラメータを見つけ出し、結果を出していきたい。収束に引き続き問題があるようであれば、分子構造を収束するものから漸近的に変化させて様子を見るなど、解決に向けた計算を補助的に行う。非弾性トンネル電子分光シグナルの計算を完了させ、実測との比較を行う。非弾性トンネル電子分光シグナルの計算においては、ハミルトニアンの核座標微分を計算するため、分子に属する原子を±x,y,z方向に微小変位させて電子状態を計算する必要があるが、一部の変位において収束が悪いという問題が生じている。そのため、計算をhead-to-tailで流すのではなく、計算を分割して結果を統合するためのスクリプトを準備に、選択できるようにするという対策を考えている。単一分子磁気抵抗測定については、理論的なモデルはすでに構築しているが、実際の第一原理計算では電子状態の収束が非常に悪いという問題もある。これについては、収束する構造モデルを地道に検討していくしかない。また、共同研究の形で行ってもらっている実際の測定ではバックグラウンドに異方性磁気抵抗が乗ったりするなど解析が一筋縄ではいかない部分もある。理論的な解析だけでなく、自ら測定を行うことも視野に入れて進める。当初は計算機を購入する予定であったが、プログラム開発を先に優先して行い、次年度にプログラムに適した計算機を購入することとした。プログラム整備のため、当初の予定よりも計算資源を使用しなかったため。
ノンパラメトリックな推測

ノンパラメトリックな推測の方法の挙動は真の母集団分布に依存する。そこで母集団分布について広い範囲の分布のもとで、ある程度の最適性を保持する推測の方法について研究した。この研究においては特に研究目的達成のための有力な方法として、利用しうる事前情報の積極的な活用を中心に研究を進めた。すなわち予備的推測を行いベイズ的方法と異なった形での事前情報の活用を行なう。母集団分布が正規分布の場合について、予備情報に基づく母分散の推測方式について研究した。通常、母分散の^2の推定量としては標本不偏分散推定量を用いるのであるが、母分散の^2に関してなんらかの事前情報がある場合は、その情報を利用したの^2の推定量を構成するのが自然であろう。いま、未知母分散の^2の値は既知の値の^2に概略的に近似するという情報がある場合の分散の推測について研究した。具体的には、母分散の^2が既知のの^2を含む区間の中にあるという事前情報に基づいて、未知母分散の^2に対する新しい推測方式を提示した。この推測方式は、平均二乗誤差を推測の良さの基準として、予備検定推定方式と比較して、より優れていることを示した。これらの研究の結果は、昭和63年10月20日に日本計算機統計学会シンポジウムで発表した。
恩をめぐるうたと語りの倫理学的研究―古代・中世の和歌・説話・物語を中心に―

本研究の目的は、和歌・説話・物語に見られる古代・中世の日本人の規範意識を「恩」概念に着目することにより探究することであった。本研究では、『萬葉集』の和歌および『日本霊異記』の説話に見られる恩概念の受容基盤を明らかにした。その過程で、「内」と「外」という概念によりこれらを分析することが有効であることを発見した。この研究成果は、研究論文「規範と内外ー和歌・説話に基づく実践の現場の考究ー」(筑波大学哲学・思想学会『哲学・思想論叢』第32号、2014年1月31日、P. 118)にまとめることができた。奈良期の『萬葉集』巻二十に収録された大伴家持の喩族歌は、ある集団(大伴氏)が同一性・均質性を保持できなくなったとき、その内部から、「われわれ」の在るべき姿を規範として提起したものである。しかし、家持による「内」からの「内」の規範の提唱は、実現することなく理想にとどまった。一方、『日本霊異記』に見られる平安初期の説話からは、従来の生活者の中にはない新たな規範の移入と受容をうかがい知ることができる。例えば、中巻2930において、仏教的因果論は、「外」の世界から到来した行基がもたらした<新たな規範>である。これは「内」のみに限定された規範ではなく、生類全般を包括する類的論理である。しかし、実践の現場においては、「内」の<新たな規範>として受容され、その中にある者が「内」を構成し、それ以外の「外」が生ずる。ここに論理内容と実際の現場においての受容の内実が明らかとなった。「恩」概念はこの仏教的因果論と密接なかかわりを有すると思われる。本研究の意義は、思想内容にとどまらず、思想(規範)を提起する者と受容する者との関係や、その受容の内実を明晰にしたことと、和歌と説話という異なる表現形式の文献を一つの研究の俎上にのせたことにある。本研究の目的は、和歌・説話・物語に見られる古代・中世の日本人の規範意識を「恩」概念に着目することにより探究することにある。奈良期から平安期にかけての「恩」概念の受容を探究するため、本年度は、規範が実践(実際)の現場においてどのように提示・受容されるのかということを検討した。具体的には、『萬葉集』の和歌に見られる「内」の論理と、『日本霊異記』に見られる行基関連の説話に焦点を当てて研究を進めた。その結果、「内」と「外」がこの問題のキータームとなることを明らかにし、「研究論文「規範と内外ー和歌・説話に基づく実践の現場の考究ー」(筑波大学哲学・思想学会『哲学・思想論叢』第32号、2014年、現在印刷中)としてまとめることができた。『萬葉集』には、大伴家持の喩族歌(巻20・44654467)などに、「内」からの「内の論理」の提起と見なせる和歌が収録されている。ある一定の集団が共在できなくなるとき、その動揺・瓦解を抑止することを企図してこれが提起される。内の論理の適応範囲は、その集団内に限定される。一方、『日本霊異記』には、仏教的因果論を軸とした行基の説法会に関する説話(中巻2930)がある。そこで、行基は「外」の世界にある〈新たな規範〉を教示する外部の者として聴衆に位置づけられる。そこで示される論理は、ある一定の集団、すなわち「内」のみを対象とするものではなく、「生類全般」を対象とする類的論理であった。ただし、論理の内容としては類的であっても、実践の現場(規範が規範として機能する現場)において、その論理の中に生きる「われわれ」(内)と、そうではない者(外)が新たに生まれる。「恩」とは、この「外」からもたらされる論理において示され受容された。以上が今年度(1年目)に検討・明証した研究成果である。

これは「内」のみに限定された規範ではなく、生類全般を包括する類的論理である。しかし、実践の現場においては、「内」の<新たな規範>として受容され、その中にある者が「内」を構成し、それ以外の「外」が生ずる。ここに論理内容と実際の現場においての受容の内実が明らかとなった。「恩」概念はこの仏教的因果論と密接なかかわりを有すると思われる。本研究の意義は、思想内容にとどまらず、思想(規範)を提起する者と受容する者との関係や、その受容の内実を明晰にしたことと、和歌と説話という異なる表現形式の文献を一つの研究の俎上にのせたことにある。本研究は、「恩」をテーマとして和歌・説話・物語を分析し、次の2点を明らかにすることを目的とするものである。第一に、仏教的概念としての「恩」と儒教的概念としての「孝」などが、どのように「恩」として包摂的に理解されていくのかという、「恩」概念の一般化への思想史的過程を検討する。第二に、和歌・説話・物語の中で示される「恩」の具体的な様相と内実を論理化することで、日本人の規範意識の一端をに明らかにする。本年度は、第二の目的に示した具体的な様相と内実について和歌と説話について検討し一定の成果を示すことができた。また、物語については、第一の目的、すなわち、儒教概念としての「孝」がいかにして「恩」と包摂的に理解されるのかという問題とともに検討を加える必要を発見し、具体的な資料や用例の検討も行うことができた。この点を翌年度の課題として具体化・明確化することができた。このように、規範の具体的受容と恩の位置づけを和歌・説話から検討することができ、今後の研究の方向性が定まったため、おおむね順調に進展していると考える。平安朝にいわゆる物語文学が成立する。物語に見られる「恩」概念の構造と内実を明らかにすることが残された課題である。これは後世に読み継がれることや漢文ではなく和文体で記述されていることからも、民衆がどのような形で「恩」が理解したかを明らかにする上で重要な手がかりとなる。現在、「恩」概念が頻出する『今昔物語集』に着目し、次の2点を明らかにするべく研究を進めている。1点目は、儒教概念としての「孝」が、本来、親子の愛を執着と位置づける仏教の文脈の中で、どのような形で包摂されるのかを明証することである。2点目は、平安初期の仏教説話集『日本霊異記』から平安末期の『今昔物語集』にかけての「恩」理解の展開から、「恩」受容の思想的展開を明らかにすることである。以上の2点は、仏僧など当時の知識人の「恩」理解などを含め、重層的に検討することを予定している。また、和歌・説話・物語という表現方法と「恩」の語られ方の関連についても注目している。今後、これら具体的課題に取り組む形で研究を進める。研究初年度であるため、資料収集のための物品費が超過したが、当初、資料整理に必要であると見込んだ人件費や資料収集や学会・研究会への旅費を大幅に削減することができ、その差額として4881円の余剰が生じた。次年度使用額(4881円)は、研究関連資料を購入するための物品費として使用する予定である。
障害者雇用を可能とする農的福祉コミュニティに関する研究

本研究は、農業の特徴をいかした障害者の就労機会を確保することで農的福祉コミュニティの形成を担う実践事例を取り上げるために郵送調査と実践事例の訪問調査および事業者の協力によるワークショップを実施した。調査結果は、学会報告・論文等で明らかにしているが、主なポイントとして1加工部門などの取り組みによる研修ニーズへの対応2農業分野の各種助成事業制度の活用を支援する情報収集・企画サポートの課題3農業生産活動の季節的制約にともなう冬期間の就労を可能にする工夫4地域の高齢者との連携を図ることなどを指摘しうる。障害者就労の機会を地域社会でどのように受け止めることが可能なのかをコミュニティレストランの事例調査(北海道登別市)と農業部門に取り組む事業所の聞き取り調査(鳥取県)をおこない、農業生産活動のつながりが広く定着していることを把握できた。同時に全国200カ所の農業生産活動を取り入れた就労支援事業所を社会福祉法人、NPOおよび有限会社をふくめて多様な法人形態における生産活動の取り組みを郵送アンケート調査を2013年2月に実施し114団体から回答をえて集計分析をおこなった。分析は法人の形態別および事業開始年度の区分別、そして障害の内容別におこなった。全体としては知的障がいの就労支援の事業を取り組んでいるものが多く、独立して分析する必要があるといえる。また事業を実際に運営している実践から課題を抽出するためにワークショップを実施(2013年3月)し、全国各地の事例を把握して研究成果をレポートしている農協共済総合研究所調査研究部主任研究員A氏の報告を受けて、NPO法人フレンズ関係者のレポート、社会福祉法人黒松内つくし園倶知安地区担当者の報告、共同事業所運動を展開して全国的に知られているわっぱの会(愛知県)関係者、さらに障害者就労と農齢者就労を農業に関わらせて統合的に展開を予定しているNPO法人ゆうゆうの関係者の報告をもとに、「農業と障がい者就労の企業的連携を考える」課題を協議し、コメンテータにNPO法人ライフの専務理事石澤利巳氏および農業生産法人ふるさとファーム代表の三原孝義氏の参加をえてこれからの課題を協議することができた。これらの調査活動を通じて障害者就労における農業分野の位置づけとさらにはこれを福祉コミュニティとして位置づける上での方法的な整理を検討することができた。本研究では、創造的な営みと多様な関わり方が可能である農業の特徴を生かした事業運営を基礎とし、障害者の就労機会を確保することを通じて新たな可能性を明らかにするために、食の安全と安心を支える仕組みのなかにオルタナティブな障害者の雇用機会を組み込むことで、新しい社会価値としての共生型の農的福祉コミュニティの形成を担う実践事例を取り上げ、その発展性を引き出すことを郵送調査と全国各地の実践事例の調査活動から明らかにした。方法として、事業所に対する郵送調査と訪問面接調査を併用した。まず、農業生産活動に関わる事業所に対する郵送アンケート調査をおこない、111事業所の取り組みに関して就労継続支援B型51、就労移行支援17、就労継続支援A型16、その他の複合型23について1賃金内容の問題と加工部門の取り組みから指摘される研修ニーズや農業分野の事業活用支援の課題、2生産物の販売施設や経営マネジメントあるいは付加価値をつける必要性、3農業の季節的制約にともなう冬期間の就労を可能にする工夫、4地域の高齢者との連携を図る共生社会志向が見いだされた。さらにアンケート結果をもとにした報告をおこない課題の提起をめぐってワークショップを開催し、NPO法人、社会福祉法人の代表者からの具体的、組織的な課題のレポートをもとめ討論を行う形での実践的な検討をおこなった。あわせて鹿児島、鳥取、福島、青森、北海道の事例調査に関して日本社会福祉学会研究倫理指針にもとづき、聞き取り調査を実施し高齢者雇用との関連を含めた農的福祉コミュニティの構築について考察をおこなった。これらの調査結果の一部については、日本地域福祉学会、日本村落研究学会、北海道地域福祉学会で報告および論文としてとりまとめており、課題の重要性については実践的な取り組みをおこなっている関係者からの肯定的な評価を受けることができた。1)障害者の就労機会確保と地産地消型の地域農業の推進=生産者と消費者を結ぶ社会システムの可能性について、国内の事例を通じて具体的な動向を把握できた。とくに北海道江差町の江差福祉会における災害備蓄用のあすなろパンの製造を契機に南富良野町からまつ園との共同生産体制の構築にみられるように施設間連携が具体化しており、さらに障害のある人々の雇用が地域の若者や高齢者等の雇用にも派生しており、地域再生の雇用確保につながっている。2)農業再生を核とした取り組みが、まちづくりの課題解決につながる新たな雇用の創造を高齢者にも展開していくことを試行的に取り組み始めているコッコファーム(熊本)の事例を聞き取りすることができ、障害のある人々の雇用問題解決が広くまちづくりと高齢者雇用の課題にも対応する普遍性をもつことを把握できた。

3)近年の動向として、ソーシャルファームへの着目が具体化しており、食の安全と安心を支える仕組みのなかにオルタナティブな障害者の雇用機会を組み込むことで、高齢者にも働きやすい環境整備が可能となり、現実的な高齢社会の進行のなかで消費者であると同時に生産者になりうる人々が増加する仕組みを開発することが、積極的な意味での地方分権型社会の実現をはかることにつながるといえる。4)企業性の低い分野が多い障害者就労の現場と農業問題の隘路を同時に解決することで、共生型の農的福祉コミュニティの形成が可能になる。障害者雇用は多様化しつつ、一般就労支援を目的として位置づける取り組みが現実化しつつある。関連分野の研究者との情報交換が進み、論点をクリアにすることができたと同時に、フィールドとなる農業に関する取り組み関係者とも連携をはかることができた。1)農業分野の事業活動を取り入れている団体の全国動向の把握と郵送調査の実施ができたこと2)関連事業の先駆的な取り組みをしているリーダーに協力をえてワークショップを開催し実践的理論的な課題の整理につなげることができたこと3)郵送調査の際に補足調査の受け入れ可能な事業所の了解をえることができたところが40カ所以上えられたことで、焦点をしぼって聞き取りする際の見通しがえられたこと等が到達度の確保につながっているといえる。1)障害者の就労機会確保と地産地消型の地域農業の推進=生産者と消費者を結ぶ社会システムの可能性について、国内の事例を通じて具体的な動向を把握できた。とくに北海道江差町の江差福祉会における災害備蓄用のあすなろパンの製造を契機に施設間連携が具体化しており、さらに障害のある人々の雇用がそれにとどまらず、地域再生の雇用確保につながっていることを把握した。2)まちづくりの課題となる新たな雇用の創造を高齢者にも展開していくことを試行的に取り組み始めている事例も把握することができ、障害のある人々の雇用問題解決が広くまちづくりと高齢者雇用の課題にも対応する普遍性をもつことを予測しうる可能性を把握できた。3)ソーシャルファームへの着目が具体化しており、現実的な高齢社会の進行のなかで消費者であると同時に生産者になりうる人々が増加する仕組みを開発することが、企業性の低い分野が多い障害者就労の現場と農業問題の隘路を同時に解決することで、共生型の農的福祉コミュニティの形成が可能になる。4)障害者雇用に関するアンケート実施については、総合福祉法の見通しを受けて実施予定であったが、課題を指摘される中が、調査のタイミングが図りきれず、次年度へ延期することとした。障害者就労に関しては、国際的な動向のなかでソーシャルファームに関する取り組みと日本における導入を図る動きが出ていることから、先駆的な事業を手がけているメンバーからの情報収集および郵送調査および事例調査における追加の聞き取り調査を受け入れ可能と回答頂いた事業所が40以上あることから、補足調査を実施し、さらなる実践的な可能性を探るためのワークショップを開催、および研究成果の報告をまとめる過程での関係分野の研究者との研究交流を図り、国際的な取り組みにつながる研究成果をまとめることになる。
フォリスタチン由来ペプチドを基盤とした筋肉増強剤創製の新展開と分子機能解明

昨年度に引き続き、マイオスタチン阻害分子「フォリスタチン」のN末端領域に由来するペプチドを基盤としたマイオスタチン阻害ペプチドの創製と分子機能解明を目指した研究を実施した。高いマイオスタチン選択性を示す誘導体の獲得が本研究の最終目標であるが、今年度はマイオスタチン阻害活性に焦点をあてた研究を実施し、知見を得ることとした。まず、構造活性相関研究のリードペプチド2(14残基)に関してin vivoでの筋量増加効果の有無を検討した。野生型マウスの前脛骨筋内に生理食塩水に溶解させたペプチド20nmolを直接投与したところ、生理食塩水投与群に比較して約10%の筋重量増加が認められた。HE染色による筋断面の組織解析により、特に中程度1700 - 2400um2の筋断面積を有する筋繊維が明らかに増加していることが観察された。一方で、高いマイオスタチン阻害活性を有するペプチドの創製を目指し、構造活性相関研究を実施した。これまで2年間で100種を超える誘導体を創製した。その結果、昨年度得られた知見を組み合わせた新規誘導体DF-100(14残基)を創製した。DF-100は、マイオスタチン阻害活性としてペプチド2よりも約3倍強力な阻害能を有することが明らかとなった。同時に、短鎖化や水溶性の向上を目指した誘導体の合成も実施したが、末端残基の欠損や、水溶性アミノ酸残基の配列中への導入あるいはN/C末端への付加によって、マイオスタチン阻害活性の低下が認められた。以上の成果を持って、10月に国内特許出願した。リードペプチド2が野生型マウスではあるが、in vivoにおいて筋重量増加効果を示すことを実証できた。また、in vitroで約3倍高いマイスタチン阻害活性を示す誘導体を獲得することができ、特許出願にまで至った。今後は、得られた高活性誘導体DF-100を中心にマイオスタチン選択性を検証し、マイオスタチン選択的な誘導体の獲得と、その分子機能について詳細に検討する。また、病態モデルマウスを対象としたDF-100のin vivo試験を実施していく。一方で、水溶性の向上を目的とした分子修飾などを検討していく。年度またいだ継続的な実験研究遂行と、論文投稿を含めた成果報告のための実験等で最終年度に使用する。