hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東アジア経済の収斂過程と生産要素移動に関する研究

特に、第三次産業の比重が高いアジアNICSと日本では高等教育就学率、貿易開放度、FDIなどの統計値は高く、これに第二次産業の比重がやや高い東南アジアと中国が続いている。今後の課題として、時系列データ分析では構造変化(structural break)を考慮したパネル単位根検定による収斂可能性の再検証を行うこと、また地域内外における生産要素移動、特に労働移動がもたらす生産要素価格の変化などについて分析を深めていく必要がある。本研究では、まず東アジア経済の収斂過程について分析を行った。パネル単位根検定などを用いて実証分析を行った結果、急速な経済成長を遂げてきた中国や経済低迷の時期が続いたフィリピンを除く東アジア地域において所得レベルのデータで収斂過程がみられた。なお、生産要素移動に関連して、事例として中国の労働移動の問題に焦点をあてて実証分析を試みた。中国の労働移動については2002年に中国社会科学院が行った世帯所得調査プロジェクトの調査データを用いてプロビット・モデル分析を行った結果、農村部から都市部への労働移動の発生確率を高める属性として労働者の年齢や教育水準が低いことが上げられた。開発経済学平成25年度は本研究課題の2年目として、特に次の2つの項目について研究を行った。1.東アジア経済における収斂過程の実態と収斂理論の検証(前年度の継続)2.東アジア経済の収斂の要因分析これらの項目を具体的に分析していくにあたり、前年度に引き続き関連データの収集を行い、また先行研究などの文献レビューを行った。また、収斂の要因分析については関連するマクロ経済データのみならず、教育などの社会統計データも用いて計量的にデータ分析を試みた。しかし、本年度は関連データの収集が当初の計画と比べて順調に進まず不十分であったため中国の分析しか行えなかった。他の東アジアの国々については次年度もデータ収集を続け、収斂の要因分析を継続して行う計画である。(以上)平成24年度は本研究課題の初年度として、特に次の2つの項目について研究を行った。1.東アジア経済における収斂過程および生産要素移動に関する文献・先行研究レビュー2.東アジア経済における収斂過程の実態と収斂理論の検証これらの中で、東アジア経済における収斂過程および生産要素移動に関する文献・先行研究レビュー、ならびに収斂過程の実態にかかる実証分析はおよそ当初の計画通りに進めることができた。ただし、生産要素の中では労働に関する分析が多く、資本に関する分析は行うことができなかったため、その点に関しては次年度の研究課題として残されることになった。しかしながら、全般的に研究の進捗状況は良好であり、大きな問題点もなかったことから自己点検の評価区分を上記のとおり(2)とした。平成26年度は、平成25年度に引き続き東アジア経済の収斂の要因分析として労働生産性の推移を検証するとともに構造変化との関連性についても分析を行っていく。また、東アジアにおける生産要素移動ならびに要素価格の推移に関しても分析を行っていく計画である。具体的には、次の2つの項目について研究を実施していく。1.東アジア経済の収斂の要因分析:労働生産性の推移と産業構造変化との関連性(前年度の継続)2.東アジアにおける生産要素移動および要素価格の推移に関する分析
都市環境に関わる諸施策を総合評価する統合型モデルシステムの研究

交通、土地利用、民生等の分野における多様な施策が都市活動に与える影響を予測し、都市活動の変化が環境、生活の質、経済に与える効果を多面的に定量評価する統合型のモデルシステムを開発した。本研究では、全体モデルシステムの要素モデルである水環境評価モデルと生活の質評価モデルを改良し、全体システムに組み込むことにより、都市環境施策が水環境、生活の質に与える影響についてケーススタディを行った。1.都市環境施策を総合評価するモデルシステム体系の構築研究担当者らの研究成果や国内外の既往のモデルシステムをレビューし、都市環境施策が都市活動(交通、土地利用、水・物質循環)に影響を与え、生活の質を総合評価(環境負荷、交通、水環境)するモデルシステム体系を構築した。本システムは、全国で実施されているパーソントリップ調査の交通モデルを基本として構成されること、評価視点として水環境に着目していることが特色である。これにより、パーソントリップ調査実施都市圏において、環境アセスメントの主要な環境要素である水環境の視点を含めた総合的な施策評価が可能となる。2.水・物質循環-水環境評価モデルの構築都市環境施策による交通需要、土地利用の変化が水・物質循環を変化させ、水環境(水質、水量)に与える影響を定量評価するモデル構造を構築した。本モデルは、定常時の水質・水量、ピーク時の水量・浸水域を予測できることが特色であり、都市防災計画への適用も可能となると考えられる。3.生活の質評価モデル水・物質循環-水環境モデル、交通モデル、環境負荷モデルから出力される指標を受け、施策効果を総合的に評価する生活の質評価モデル構造を構築した。本モデルは、水の魅力(正の効果:水辺へのアクセス性、水質向上等)と水の危険性(負の効果:大雨による浸水等)の両面から評価できることが特色である。また、個人属性を考慮できるため、少子高齢社会の進展など人口構成変化への対応も可能である。1.人口・経済モデルと統合した「水環境・評価モデル」の構築パーソントリップ調査が実施される広域都市圏を対象とし、水資源施策、都市アメニティ施策による水環境(河川の水質・水量、水辺・浜辺へのアクセシビリティ等)の変化を、都市活動モデルと連動(統合)しながら推計し、評価指標を算出するモデルを構築した。本年度は、経年的な人口分布及び土地利用変化と水量・水質の関係をモデルで予測し、実データとの比較を行うことにより、モデルの妥当性を検証した。2.水・緑環境に着目した「生活の質評価モデル」の構築群馬県前橋市におけるアンケート調査データを用い、生活の質における水・緑環境に着目した生活の質(利便性、快適性、安全性等)を評価する「生活の質評価モデル」を構築した。また、宮城県仙台市におけるアンケート調査データを用い、統合型の都市活動モデルから算出される変数を入力し、生活の質(利便性、快適性、安全性等)を評価する「生活の質評価モデル」を構築した。3.多面的な評価指標を総合化する「総合評価モデル」の検討多面的かつ多数の評価指標を階層化、ウェイト設定することにより施策効果を総合的に評価するモデルを構築し、施策による都市活動の変化を表現し、生活の質、水環境、経済、交通等の多面的な指標を用いた都市環境に関わる施策を総合評価する統合型モデルシステムを検討した。1.人口・経済モデルと統合した「水環境評価モデル」の構築昨年度に引き続き、全体モデルシステムへの組み込み、感度分析、モデルの精査を行い、都市圏を対象とする水環境評価モデルを構築した。水環境評価モデルは、水循環モデル、物質循環モデル、人口・土地利用変換モデルからなるものである。構築したモデルを用い、土地利用施策(都心居住、副都心型)、水環境施策(下水道、水資源)について、河川の流域保水能力、水質改善度からの評価を行った。2・生活の質評価モデルの構築昨年度に引き続き、全体モデルシステムへの組み込み、GISを活用したデータベースの整備、感度分析を行い、モデルを構築した。先ず、生活の質の評価構造を明らかにした上で、水・緑環境に着目し、共分散構造型の生活の質評価モデルを構築した。本評価モデルを用い、水辺整備、都市公園を整備した場合の生活の質の評価を行った結果、水・緑環境の整備が生活の質評価に与える影響を検証できた。3.総合評価モデルシステムの構築各評価モデルから算出される評価指標を入力値とする施策の総合評価モデルシステムを構築し、対象都市圏におけるケーススタディを行った。以上をもって、複数の要素モデルにより、都市環境に関わる諸施策を総合評価する統合型モデルシステムを開発したこととなる。4.研究のまとめ本研究の3年間の成果をとりまとめ、研究分担者らと国内外において研究講演、論文発表を行った。
生体膜を用いた量子テレポーテーション過程の追跡

光化学系IIンパク質は光合成反応において光により電荷分離をおこし生体膜の内外に電子-ホールの対をつくることができる。初期電荷分離直後の生体膜間電子移動を量子的からみあい状態(EPR状態)として量子テレポーテーションの観測を行うことを目的とし装置の製作、試料の作成を行なった。パルスESR法では短時間のマイクロ波パルスを用いることによりそのフーリエ変換成分として周波数幅をもった励起が可能である。他方、ESR信号の線幅は一般に広くすべての信号範囲を励起することは困難である。特にMn^2+を情報送信者とする場合、Mn^2+のESR信号線幅は60mTと広く全体を励起することはできない。このため5つの異なるマイクロ波周波数を発生させるソースを作成し、幅の広いESR信号に対応可能にした。また試料を調整し、P680+QA-対へのMn^2+の供給を行い、Mn^2+,P680+の信号を観測した。本研究は、パルスESRの手法により光合成反応中心内の電子移動反応を用いて生体膜上での量子テレポーテーション実現することを第一の目的とする。これは(1)電子スピンを用いた量子テレポーテーションを実現する点(2)量子テレポーテーションを生体膜間で適用する点(3)テレポーテーションの検出に電子スピン共鳴法を用いるという三点において新規のケースとなる。結果を発展させ、量子スピン系の実験室系としての光合成反応中心を位置付けるとともに、新世代の電子デバイスとしてのタンパク質活用への基礎を築くことを目的とする量子テレポーテーションにおける測定系では、情報送信者D-と量子からみあい状態A+B,情報受信者B-は観測の際に個別認識することが必要である。通常ESR法は単一の周波数で観測するが、異なる周波数のマイクロ波を照射してそれぞれを観測することが必要である。測定のために用いるパルスESR法パルスESR法では短時間のマイクロ波パルスを用いることによりそのフーリエ変換成分として周波数幅をもった励起が可能である。このため5つの異なるマイクロ波周波数を発生させるソースを作成し、幅の広いESR信号に対応可能にする必要がある。初年度、多周波励起用マイクロ波制御システムを作成した。このシステムはパルスEPR法において広く応用が可能なため、論文にまとめ報告準備中である。これは電子スピンを用いた(1)子テレポーテーションを実現する点(2)量子テレポーテーションを生体膜間で適用する点(3)テレポーテーションの検出に電子スピン共鳴法を用いるという三点において新規のケースとなる。結果を発展させ、量子スピン系の実験室系としての光合成反応中心を位置付けるとともに、新世代の電子デバイスとしてのタンパク質活用への基礎を築くことを目的とする量子テレポーテーションにおける測定系では、情報送信者D^-と量子からみあい状態A^+B,情報受信者B^-は観測の際に個別認識することが必要である。測定のために用いるパルスESR法パルスESR法では短時間のマイクロ波パルスを用いることによりそのフーリエ変換成分としそ周波数幅をもった励起が可能である。本年度、多周波励起用マイクロ波制御システムを作成し論文にまとめ報告した(Journal of Mangnetic Resonance誌)。次年度このシステムを時間分解法に用いて実際の光合成系への適用を行なう本研究は、パルスESRの手法により光合成反応中心内の電子移動反応を用いて生体膜上での量子テレポーテーション実現することを第一の目的とする。これは1電子スピンを用いた量子テレポーテーションを実現する点2量子テレポーテーションを生体膜間で適用する点3テレポーテーションの検出に電子スピン共鳴法を用いるという三点において新規のケースとなる。結果を発展させ、量子スピン系の実験室系としての光合成反応中心を位置付けるとともに、新世代の電子デバイスとしてのタンパク質活用への基礎を築くことを目的とする量子テレポーテーションにおける測定系では、情報送信者Dーと量子からみあい状態A+B-,情報受信者Bーは観測の際に個別認識することが必要である。

通常ESR法は単一の周波数で観測するが、異なる周波数のマイクロ波を照射してそれぞれを観測することが必要である。昨年度までに5つの異なるマイクロ波周波数を発生させるソースを作成し、幅の広いESR信号に対応可能にし計測システムを完成させた。本年度は、計測システムの改良と実際の光合成系への応用を試みた。実際の光合成系への応用のため、酸化還元電位と電子移動の基礎データを収集した。情報送信者Dーとしては還元型キノンとMn2+が試された。また計測システムの改良によって情報送信者の高速(10マイクロ秒)の電子移動をとらえた。還元型キノンについては情報送信者としての良い特性はを得られなかったが、Mn2+についてはA+B-からみあい状態下で機能することがわかった。予備的な測定では良好な成果を得ている。これらは結果をまとめた後、雑誌に投稿し報告する予定である。作成した測定システムは当初の計画で期待した以上であり、派生的に様々な手法が展開可能であり、EPR測定法の新たな展開の可能性を見出した。その一方、光合成系への適用は試行錯誤の段階である。それらを総合的に判断すれば順調な研究遂行状況といえる。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)測定システムの更なる改良(2)測定試料の最適化(1)については(2)については様々な資料処理を試みる必要があり、試行錯誤をさらに繰り返す必要がある。
Liposomeの凍結-解凍ストレスに対する物理的安定性

リポゾームをドラッグデリバリーシステムとして製剤学的に確立するためには、粒子分散系の物理的、化学的ストレスに対する安全性および薬物の色含効率が最も重要な要素である。保存方法のひとつとして凍結-解凍法が考えられるが、凍結前の分散系の物理化学的性質と凍結-解凍後の性質は深くかかわっている。エッグレシチンは中性であるが、共存する食塩の増加と共に凝集した。凝集を起す限界濃度は0.15%であった。この結果は中性リポゾームであっても、特に凍結乾燥リポゾームの再構成時の粒度に影響を与える。超音波照射(物理的ストレス)および胆汁酸(化学的ストレス)に対するコレステロールの影響を崩壊速度定数(kuとks)であらわした。kuとコレステロール含量の関係はS字型曲線を示し、ksとコレステロールの関係にはひとつの屈曲領域のみが観察された。膜のこれらのストレスに対する抵坑が全く異なることを示している。エッグレシチンのみからなる程々のサイズのリポゾームの凍結前後における濁度はクイックフリージングによって著しく増加し、かつ初濁度にはほとんど依存しなかった。スローフリージングにおいては増加の度合が少なく、初濁度とほぼ平行に増加した。前者による膜の損傷が極めて大きいことを示している。凍結リポゾームにおけるコレステロール含量(0-50モル%)に対する超音波照射時間の影響は、スローフリージングにおいて照射時間の長短に依存しなかったが、20モル%附近において濁度の著しい増加がみられた。クイックフリージングにおいても変化率は小さかったが極大を示した。したがって、20モル%附近において膜の水透過性が高く、すなわち、膜中水分量が高く凍結により構造損傷を受けやすいと考えられる。さらに、親水性,疎水性薬物との組合せとベシクルの物理的安定性の関係をあきらかにする必要がある。また、ベシクルの凍結乾燥への関連を解明したい。
異方性と不確定性を内包したフリークライミングロボットの自律歩容原理

本研究では,フリークライミングロボットの力学的異方性と環境不確定性を内包した自律歩容原理の確立を目的としている.そのための研究アプローチとして,本年度は3指型の鉤爪型グリッパを新たに設計・開発し,模擬地形を用いた保持力計測実験を通じて力学的異方性を実験的にに明らかにした.また,グリッパ機構が発揮する保持力の数理モデリングを行い,実験結果との整合性が図れている把持原理であることを示した.これにより,鉤爪型グリッパが有する保持力と地形との関係性についての相互力学を整理した.また,この力学関係を踏まえた力学的歩容安定指標として,鉤爪型グリッパの把持点回りでの転倒モーメントに基づく安定余裕を新たな評価指標として導入し,目的地収束性,到達可能度,および離散把持可能点の情報を統合した評価関数を用いた新たな自律歩容制御を構築し,数値シミュレーションによる理論解析を行った.これにより,提案する歩容手法によって,有限領域までの限られたセンシング情報を用いて,把持可能点が離散的に分布した傾斜面に対して,大将とするフリークライミングロボットが目標地点への到達が可能な運動生成が実現できることを確認した.さらに,フリークライミングロボットにおける実践的な知覚機能および外環境センシングに向けた構成について初期検討を行い,実機データを用いた取得データの評価を行った.その結果,特にオンボードセンサによって取得する内部情報,および近傍領域情報から鉤爪型グリッパの保持力の検証,およびマクロな地形凹凸の情報を得られることが確認できた.当初計画の内容と,研究の進行の順番が部分的に前後した項目があるが,おおむね順調に進んでいる.本年度実施したグリッパの力学的異方性を踏まえて,グリップ状態の知覚化と外環境センシングを統合して,当初計画の目標であった自律歩容制御則の構築へ向けた研究を進めていく.本研究では,フリークライミングロボットの力学的異方性と環境不確定性を内包した自律歩容原理の確立を目的としている.そのための研究アプローチとして,本年度は3指型の鉤爪型グリッパを新たに設計・開発し,模擬地形を用いた保持力計測実験を通じて力学的異方性を実験的にに明らかにした.また,グリッパ機構が発揮する保持力の数理モデリングを行い,実験結果との整合性が図れている把持原理であることを示した.これにより,鉤爪型グリッパが有する保持力と地形との関係性についての相互力学を整理した.また,この力学関係を踏まえた力学的歩容安定指標として,鉤爪型グリッパの把持点回りでの転倒モーメントに基づく安定余裕を新たな評価指標として導入し,目的地収束性,到達可能度,および離散把持可能点の情報を統合した評価関数を用いた新たな自律歩容制御を構築し,数値シミュレーションによる理論解析を行った.これにより,提案する歩容手法によって,有限領域までの限られたセンシング情報を用いて,把持可能点が離散的に分布した傾斜面に対して,大将とするフリークライミングロボットが目標地点への到達が可能な運動生成が実現できることを確認した.さらに,フリークライミングロボットにおける実践的な知覚機能および外環境センシングに向けた構成について初期検討を行い,実機データを用いた取得データの評価を行った.その結果,特にオンボードセンサによって取得する内部情報,および近傍領域情報から鉤爪型グリッパの保持力の検証,およびマクロな地形凹凸の情報を得られることが確認できた.当初計画の内容と,研究の進行の順番が部分的に前後した項目があるが,おおむね順調に進んでいる.本年度実施したグリッパの力学的異方性を踏まえて,グリップ状態の知覚化と外環境センシングを統合して,当初計画の目標であった自律歩容制御則の構築へ向けた研究を進めていく.
置換活性な配位サイトを集積したナノ空間の創出と特異的分子変換

金属錯体が介在する反応で高い選択性を実現するには、基質が結合する配位サイトを組み込んだ反応場の創出が重要となる。本研究では、「置換活性な配位サイトを集積したナノ空間の創出と特異的分子変換」をテーマとし、反応性の高い置換活性サイトを空間配置した新たな多核金属錯体の合成と、その反応場としての展開を目指した。本年度は、1)置換活性サイトを内向きに有する三脚型錯体の集積化検討、および、2)大環状配位子bpytrisalenを用いた、置換活性な配位サイトを内孔に集積した多核錯体の合成を行なった。1)昨年度に合成した、トリス(2-ピリジルメチル)アミン(TPA)にサリチルアルデヒド部位を導入した三脚型配位子およびその単核錯体を用い、各種ジアミンとのイミン結合によるサレン部位形成に基づく超分子錯体の合成検討を行なった。NMRおよび質量分析より、2つの三脚型部位および3つのサレン部位から構成されるカゴ型分子の生成が示唆された。2) 2,2 ́-ビピリジル部位を辺に、サレン部位を頂点に有する三角形大環状配位子bpytrisalenを用いて、多核錯体の形成検討を行なった。その結果、3つの亜鉛イオンがサレン部位に配位し、3つの銀イオンがビピリジル部位に配位した異種6核錯体の合成と、単結晶X線回折によるその詳細な構造の解析に成功した。錯体中では、6つの金属原子が互いに約5オングストロームの間隔をもってほぼ同一平面上に配置され、ビピリジル部位の金属配位サイトは内向きに集積される一方、サレン部位の配位サイトは環状分子平面と直交し、異種の結合サイトの精密な集積が実現された。さらに、亜鉛6核錯体の亜鉛サレン部位の配位サイトに架橋配位子を選択的に配位させることで、ビピリジル部位の複数の金属の配位サイトが三次元的に集積されたダブルデッカー型亜鉛12核錯体を合成することにも成功した。本研究では、「置換活性な配位サイトを集積したナノ空間の創出と特異的分子変換」をテーマとし、反応性の高い置換活性サイトを空間配置した新たな多核金属錯体の合成と、それを反応場として利用した、単一組成をもつ大員環骨格/長直鎖骨格を多量化制御反応でつくる新たな有機合成手法の開拓を目的としている。平成29年度は、反応性の高い置換活性サイトを空間配置した多核錯体として、1)大環状Pd六核錯体の合成とその構造解析、および、2)置換活性サイトを内向きに有する三脚型錯体とその集積化、について検討した。1)2-ホルミルピリジンとo-アミノフェノール部位の縮合によって得られるN,N,Oキレート部位papを6つ内向きにもつ大環状配位子hexapapのPd錯体の合成に成功した。この際、先行研究で用いていたtBu基を有するhexapap配位子は溶解性が低い問題点があったため、新たにオリゴエチレングリコール鎖をもつ配位子を設計・合成し、錯体形成に用いた。各種NMRや質量分析を用いた詳細な構造解析の結果、4-tert-butyl-pyridineを内孔の置換活性なサイトに配位させたhexapapのPd錯体は、大環状骨格がC2対称にねじれた興味深い構造をとることが明らかとなった。2)置換活性サイトを三次元的に集積したカゴ型錯体構築のためのビルディングブロックとして、トリス(2-ピリジルメチル)アミン(TPA)にサリチルアルデヒド部位を導入した新規な三脚型配位子と、その亜鉛錯体の合成に成功した。TPA亜鉛錯体とジアミンとのイミン結合形成を検討したところ、複数の三脚型錯体が結合した自己集積体の形成を示唆する結果がNMRおよび質量分析から得られた。本研究の一つの目的は、反応性の高い置換活性サイトを空間配置した新たな多核金属錯体の合成にある。本年度は、様々な反応の触媒として用いられるPdを、置換活性な配位サイトを内向きに向けた状態で6つ集積した新たな大環状多核錯体の合成に成功した。また、置換活性サイトを三次元的に集積したカゴ型錯体構築のためのビルディングブロックとして、イミン結合形成により互いに連結可能な新規なトリス(2-ピリジルメチル)アミン(TPA)錯体の合成にも成功した。これらは、反応性の高い置換活性サイトを空間配置した反応場を目指す上で重要な分子であり、平成30年度の検討において、本成果に基づいたさらなる研究の発展が期待される。

1)昨年度に合成した、トリス(2-ピリジルメチル)アミン(TPA)にサリチルアルデヒド部位を導入した三脚型配位子およびその単核錯体を用い、各種ジアミンとのイミン結合によるサレン部位形成に基づく超分子錯体の合成検討を行なった。NMRおよび質量分析より、2つの三脚型部位および3つのサレン部位から構成されるカゴ型分子の生成が示唆された。2) 2,2 ́-ビピリジル部位を辺に、サレン部位を頂点に有する三角形大環状配位子bpytrisalenを用いて、多核錯体の形成検討を行なった。その結果、3つの亜鉛イオンがサレン部位に配位し、3つの銀イオンがビピリジル部位に配位した異種6核錯体の合成と、単結晶X線回折によるその詳細な構造の解析に成功した。錯体中では、6つの金属原子が互いに約5オングストロームの間隔をもってほぼ同一平面上に配置され、ビピリジル部位の金属配位サイトは内向きに集積される一方、サレン部位の配位サイトは環状分子平面と直交し、異種の結合サイトの精密な集積が実現された。さらに、亜鉛6核錯体の亜鉛サレン部位の配位サイトに架橋配位子を選択的に配位させることで、ビピリジル部位の複数の金属の配位サイトが三次元的に集積されたダブルデッカー型亜鉛12核錯体を合成することにも成功した。1)大環状Pd六核錯体の反応場としての機能開拓。平成29年度に合成した大環状Pd六核錯体を用いた特異的反応を目指す。具体的には、大環状錯体Pd/Pt-hexapapの内孔における制御された多量化反応を検討する。求核部位をもつ二官能性オレフィン/アルキンを基質として用い、6分子をPd/Pt-hexapapの内孔に配位させる。次に、適切な塩基を作用させ求核種を発生させる。この際、基質の位置・配向は配位結合で固定されているため、求核種は隣接した配位サイトに結合した基質に対して速やかに付加反応する。また、基質を予め内孔に捕捉することで、環内孔のみで反応を進行させてさらなる多量化を防ぐ。これにより、環化六量体の高収率合成を実現する。2)置換活性サイトを三次元的に集積した正四面体型錯体の構築と反応場としての機能開拓。平成29年度に合成した新規なトリス(2-ピリジルメチル)アミン(TPA)の錯体とジアミンとのイミン結合形成をさらに検討することで、三脚型のTPA錯体部位が4つとサレン部位6つとを有する正四面体型の超分子錯体を構築する。さらに、TPA錯体の置換活性サイトが互いに一定の距離だけ離れて内向きに配置されたナノ空間を反応場として活用し、単一の分子量をもつ生成物を与えるラジカル多量化反応を実現する。まず、正四面体型の錯体の内部空間に一定数の基質(スチレン誘導体)を包接させる、次に、TPA錯体の配位サイトが内向きに隔離されていることを利用し、内包された重合末端に対してのみラジカルを生成し、包接された近接基質と選択的に反応を進行させる。これにより、直鎖骨格をもつ単分散のスチレン多量体を合成する。
低分子量G蛋白質Ras/RaplAの新規エフェクターPLC-εの機能解析

ノーザンブロットの結果から、PLC-εの発現は、成体では殆ど無いか、あっても極めて微量であり、胎児期特異的であるといえる。発現のピークは、胎生11日目であり、mRNAのサイズは約7.8kbであった。in situハイブリダイゼーションを行ったところ、発現組織は、神経系と筋肉系であることが判った。神経系組織の中でも、発現部位としては脳室壁周囲、神経管周囲、並びに三叉神経節、後根神経節など、神経前駆細胞が活発に分裂増殖しつつ分化をとげる領域に限られていた。このことは、PLC-εが初期神経発生に関与している可能性を示唆する。一方、筋肉系の組織における発現は、胎生期1214日では心筋、骨格筋に認められ、15日になると、特に舌筋で強い発現が観察される他に、平滑筋、横隔膜にも発現が認められ、PLC-εの発現と筋肉の分化増殖との関わりも示唆される。PLC-εのカルボキシ末端約100アミノ酸をグルタチオンS-トランスフェラーゼとの融合蛋白として大腸菌内で産生し、精製した。これを用いて、抗PLC-ε抗体を作製した。3.ノックアウトマウスの作製PLC-ε遺伝子を含むBACクローンを得てゲノム地図を作成し、PLC-ε遺伝子を欠損させる為のターゲッティングベクターを作製した。これを、エレクトロポレーション法で、胚生幹細胞に導入し、約1200個のネオマイシン耐性のコロニーを単離した。その各々を増殖させDNAを精製し、サザンハイブリダイゼーションを用いて、目的とする組み換えを起こしたクローンのスクリーニングを行ったところ、組み替え体を持つクローンが4つ得られた。
腎産生ＧＡＢＡの分泌調節が、高血圧の成因維持に果たす役割の解明

γ-アミノ酪酸(GABA)は、抑制性の神経伝達物質として知られる。GABAは血圧低下を目的に食品に添加されたりしているが、その作用機序は不明である。今回の研究では、ラットの腎臓を摘出し様々なGABA関連分子の発現解析を行った。WKYの腎皮質には、GABA(A)、GABA(B)、GABA(C)受容体がそれぞれ腎特異的な形式で発現していた。また、GABA合成酵素GAD67のヘテロノックアウトマウスを用いた検討も行った。腎GABA系への刺激がナトリウム利尿や血圧低下をもたらすメカニズムが明らかになれば、腎GABA系を司る分子が、高血圧症の病態診断や降圧治療の新たなターゲットとなりうる。【目的】γ-アミノ酪酸(GABA)をヒトまたはラットに経口投与するとナトリウム利尿が惹起され、血圧が低下する。しかし、腎臓におけるGABAの機能は不明である。そこで、ラット腎におけるGABA系を検討した。【方法】9週齢のWistar-Kyoto rat(WKY)と高血圧自然発症ラット(SHR)、ラット近位尿細管細胞株(NRK-52E)、ラットメサンギウム細胞株(CRL-2573)にて実験した。リアルタイムRT-PCR法、ウェスタンブロット法、免疫組織染色法、HPLC法を用いた検討をした。【結果】新鮮腎切片やNRK-52Eの培養上清では、対照と比して有意にGABA濃度が高かった。食塩負荷、ドーパミン、アンジオテンシンIIの刺激により腎からのGABA分泌が促進された。WKYの腎皮質にはGABA(A)受容体α1、β3、πサブユニット、GABA(B)受容体R1、R2サブタイプ、GABA(C)受容体ρ1、ρ2サブユニット、GABA輸送体のGAT2、GABA合成酵素のGAD65、GAD67、GABA分解酵素のABATが、それぞれユニークな腎内局在で発現していた。またNRK-52E細胞では、WKYと同様にGABA(A)α1サブタイプの発現が見られたが、CRL-2573では極めて低発現であった。α3はCRL-2573にのみ発現していた。GABA(A)受容体πサブユニットとGABA(B)受容体はSHRで有意に低発現であった。食塩負荷はGABA(B)R2サブタイプの発現を低下させた。NRK-52EのGABA(B)受容体を刺激するとMAPKの活性化が見られた。【結論】腎には、GABAの合成から作用・輸送・分解まで担いうるGABA系が存在し機能している。この結果は、GABAによる腎臓での血圧調節機構を解き明かす手がかりになる。【目的】γ-アミノ酪酸(GABA)をヒトやラットに経口投与すると水利尿とナトリウム利尿が惹起され、血圧は低下する。今回、腎におけるGABA作用の分子機序を明らかにする検討を行った。【成績】WKYラットの腎皮質には特徴的なGABA関連分子の発現プロフィールが認められることを明らかにした。特に、腎臓ではイオンチャネル型GABA(A)受容体のπサブユニットの発現がユニークで、更にα1とβ3サブユニットの発現も認められた。ラット腎皮質のGABA(A)受容体πサブユニットのmRNA量は、脳に比して約100倍と有意に高い発現量であった。π、α1、β3サブユニットは、主に近位尿細管の管腔側に存在し、共染色が確認された。更に、πサブユニットは集合管に強い染色が認められた。πサブユニットに対する抗体で免疫沈降したサンプルを用いてウエスタンブロットを施行したところ、α1またはβ3サブユニットの抗体に反応する特異的なシグナルが認められた。それらのシグナルは非還元条件下でそれぞれに2量体の形成を示唆する分子量を示し、πサブユニットのシグナルは単量体の分子量を示した。一方、GABA産生酵素(GAD67)減少マウス(GAD67-GFPヘテロノックインマウス)を用いた検討では、野生型マウスとの間で、血圧や心拍数には有意な差がないことを明らかにした。さらに、このGAD67減少マウスでは尿中GABA濃度がむしろ有意に高いことが明らかとなった。腎臓では、GAD67ではない経路によりGABA産生の減少を代償している可能性がある。【結論】今回の結果から、腎には中枢と異なるGABA系が存在することが示された。腎におけるGABAの産生機序と作用機序について更なる検討を進めることにより、高血圧の病態生理を理解する新たな基礎を築き、高血圧症や腎疾患に対する革新的な診断法・治療法の開発につなげることが出来ると考える。GABA

リアルタイムイメージングシステムを用いて、予備実験を行った。アンジオテンシンII(Ang II)とD1受容体アゴニストであるFenoldopam(Fen)の刺激により、腎皮質からのGABA分泌が促進されることを突き止めた。その分泌動態は明らかに異なっており、血圧調節に重要な役割を果たしているAng II、ドーパミンなどから、GABAは異なる調節を受けていることが示唆された。さらに、生後4日のGAD67ヘテロノックアウト若年マウスの腎皮質には定常状態で多くのGAD67が発現し、持続的にGABAが分泌されていることを見出した。一方で、生後6ヶ月の同成熟マウスにおいては、GAD67の基礎発現が極めて弱いものの、GABA分泌はAng II等の刺激により促進された。加齢は高血圧発症の一因であるが、加齢によりGABAの産生分泌機能が変化し、高血圧の病態生理に影響していると予測される。また、腎のGABA受容体発現に関する系統的報告が少ないため、高血圧モデルラットの腎皮質GABA受容体発現を解析した。コントロール(WKY)と高血圧自然発症ラット(SHR)を用いて各GABA受容体mRNAをリアルタイムRT-PCR法により定量、比較した。脳にはすべてのGABA受容体コンポーネントが発現していた。一方腎皮質では、GABA(A)受容体α1, β3, δ, ε, πsubunit、GABA(B)受容体R1, R2 subtype、GABA(C)受容体ρ1, ρ2, ρ3 subunitのみが検出された。腎臓には特徴的な末梢型GABA受容体の発現パターンが認められ、一部は高血圧や食塩負荷モデルで変化した。腎GABA受容体の構成と情報伝達を詳細に検討することで、腎による新たな血圧調節機構を明らかに出来得る可能性がある。1.腎におけるGABA分泌は、何によって調節されるか。:ドーパミン、アンジオテンシンなどにより調節されると思われ、細胞を用いた実験系を立ち上げた。2.その調節機序に、正常血圧モデルと高血圧モデル動物間で差異があるか。:SHRにおいては、WKYと比して血漿GABA濃度に差異が見られることを明らかにした。調節機序を今後検討する必要がある。3. GABA(B)受容体を介した情報伝達により、尿細管機能が変化するか。:GABAによる刺激により、培養近位尿細管細胞のシグナル伝達が変化することをつかんだ。NaKポンプの発現は変化しなかったため、今後は活性を測定するか、違う効果器を検討する。4.腎において、GABA(B)受容体はGRK4により脱感作されるか。:未だ未検討であり、今後実験系を立ち上げる。GRKの発現ベクターは作成済み。5. GABA(B)受容体を介した情報伝達は、GRK4の活性レベルに応じて変化するか。:GRKの各種発現ベクターを導入してGABA(B)受容体からの刺激が変化するかどうかを見る。その際、3.に挙げた尿細管機能の評価法が重要となるため、この実験系を確立することが肝要である。遺伝子改変マウスを用いた検討を行うことができた。腎におけるGABA系の存在を、その責任分子の同定によって明らかにすることができた。また、腎におけるGABAの産生と分泌を証明できた。
イノベーション・プロセスに関する産学官連携研究

従来の社会科学研究では殆ど活用されて来なかったバイオ・医薬品や半導体等のサイエンス型産業の研究開発プロジェクトや、それらの実行に必須のコンソーシアムに関連した詳細な個票データ収集や包括的な実地調査を国内外の産官学の組織と協力して実施し、イノベーション・プロセスの諸特徴や問題点を明らかにした。また、研究開発活動の成果を高めるために不可欠な政策や戦略を検討するための斬新な理論的・実証的枠組みを提供した。バイオ・ライフサイエンス、半導体に代表されるサイエンス型産業においては、技術難度の幅と深さの急拡大により、企業・組織の境界のみならず、国境をも頻繁に跨いた形のグローバルな研究開発活動が不可欠となっている。しかも、このような傾向の出現と共に、日本のサイエンス型産業の競争力低下傾向が顕著になってきている。本研究は、このような現状認識に基づいて、日本のサイエンス型産業の諸特性の解明を試みている。具体的には、R&D活動への公的支援や世界規模で実施されている半導体ロードマッピング活動などのインパクトを個別具体的なプロジェクト関連データや先端要素技術にまで遡って分析・検討するオリジナルな試みに取り組んでいる。研究の最大のオリジナリティは、産学連繋による文理融合した共同研究スタイルである。新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)、文部科学省・科学技術政策研究所、バイオ・インダストリー協会、日本製薬工業協会の医薬品産業政策研究所と、共同研究の推進、企業データ等の利用にかかる秘密保持、成果の学会公表奨励等にかかる協定・覚書を締結し、共同研究のための実施体制を構築した。(A)NEDOの協力を得て、政府支援プロジェクトの情報等を利用した知識融合、知識生産、知識の商業化過程の研究を行うため、NEDOプロジェクトの内容、参加研究者、参加組織、組織間連携、特許・論文データ、商業化の状況(追跡調査)、契約など、NEDO保有データについての理解を深め、その整理・蓄積を開始した。科学者調査への質問票を設計した。(B)半導体ロードマップの特徴・意義・限界の分析に着手した。ITRS(国際半導体技術ロードマップ)の歴史、露光、検査等の特定要素技術に着目した技術ロードマップ策定プロセスの分析、アプリケーション・ロードマップとの融合傾向の背景要因に関する分析、検査ロードマップに関連し電子顕微鏡の球面収差補正技術に着目したケース分析を行った。(C)日本のバイオベンチャーの参入・成長メカニズム、医薬産業とベンチャーとのアライアンスの日米欧比較研究を開始し、以下の三つの分野の研究成果を、2009年3月の産学官連携ワークショップ(「バイオ・イノベーションの過程と今後の戦略」)において報告した。(1)「日本のバイオ企業の上場戦略と上場後のパフォーマンス」、(2)「日本のバイオ企業の参入と成長のメカニズム:コア技術の獲得と成長」(本研究のため、バイオ・インダストリー協会と協力して、770社に対する調査を行い、309社からの回答を得た)。(3)「日米欧アライアンスと製薬企業のパフォーマンス:日米欧主要製薬企業の比較分析」(本研究のため、医薬品産業政策研究所と協力し、日米欧製薬産業の各上位10社につき、医薬品開発、買収、アライアンスについて詳細データを収集した)。(I)半導体ロードマップの特徴・意義・限界の分析を行った。ITRS(国際半導体技術ロードマップ)歴史的な変遷を跡づけるための各年次にわたる同報告書のテキスト解析、High-k・MetalGateプロセス技術並びに同技術に関連した特定要素(装置・材料)技術に着目したインテルR&D世界戦略とITRSとの相互関連分析、ロードマップの中における検査装置(CD-SEM:走査型電子顕微鏡)や実装技術の変遷に着目した歴史分析やケース分析を行った。(II)新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)との共同で、NEDO支援プロジェクトに対する追跡調査票の改訂を行い、調査票の配布と回収を行い、それをベースに現在、(1)上市と中止を分けた要因の分析と(2)公的資金の補完的役割の分析を進めている。また、NEDOプロジェクトデータベースの作成を行うとともに、NEDOの協力を得て、過去のNEDO支援対象プロジェクト及び参加研究者を対象とした大規模なアンケート調査を実施するため、質問票、発送対象名簿及び分析用の特許データベースの整備を行い、またデータベース連動型アンケート調査システムの開発を行った。また、我が国の公共セクターにおける研究とイノベーションのための評価システムとマネジメントのあり方について研究を行った。(III)日本のバイオベンチャーの参入・成長メカニズム、医薬産業とベンチャーとのアライアンスの日米欧比較研究を実施し、以下の二つの分野の研究成果を、2010年3月の産学官連携ワークショップにおいて報告した。本研究のため、バイオ・インダストリー協会と協力して、日本のバイオ企業716社に対する調査を行い、276社からの回答を得、アライアンス、研究開発のファイナンス、知財システムの評価について有益な情報を得た。(IV)スタチンの発明と開発をされた遠藤章先生の協力をえて、スタチンのイノベーション過程について詳細な事例研究を進めた。(V)イノベーションの収益化メカニズムとそのマネジメントのあり方につき研究した。

バイオ・ライフサイエンス、半導体に代表されるサイエンス型産業においては、技術難度の幅と深さの急拡大により、企業・組織の境界のみならず、国境をも頻繁に跨いた形のグローバルな研究開発活動が不可欠となっている。しかも、このような傾向の出現と共に、日本のサイエンス型産業の競争力低下傾向が顕著になってきている。本研究では、このような現状認識に基づき、下記のような研究を実施した。A)NEDOプロジェクト:NEDOの協力を得て政府支援プロジェクトにおける知識の生産・商業化の過程を詳細に把握できる新たなデータベースを構築、プロジェクト・レベルでのイノベーション過程の研究を実施。具体的には、NEDO実施のプロジェクト・フォローアップ調査に設計段階から調査項目の改良に貢献し、調査結果を活用した研究プロジェクトのマネジメントや当該技術の波及状況に関する研究を推進。また、知識の生産、商業化における基本的な制度インフラである標準化活動や特許制度に関する研究も実施。B)半導体産業のイノベーション:半導体関連の科学者・エンジニアからなるITRS研究会を組織し特定プロセス技術分野に関する大量のUS特許・主要学術論文データに基づき独自ネットワーク分析により世界規模での共同研究開発プロセスやネットワーク構造を一目瞭然化。加えて、半導体用測長SEM並びに同装置への導入が目指されている球面収差補正技術に関する国内外での長期間にわたる調査を実施。C)バイオ分野のイノベーション:日本のバイオベンチャーの参入・成長メカニズムについて、バイオ・インダストリー協会と協力し約800社に対する質問票調査実施、成長過程の詳細な把握可能なデータ構築。また、医薬品産業政策研究所と協力、販売段階と開発段階にある医薬品それぞれについて、開発のシーズ(基本特許)を探索、創薬ベンチャー起源品目、獲得経路等を個別に識別可能なデータを構築。バイオ・医薬品・半導体に代表される日本のサイエンス型産業の競争力低下傾向が顕著であるが、そのような現象の背後要因分析や弱点克服策模索のために下記のような調査分析を実施した。1.NEDOプロジェクト:関連調査で得た知見を「NEDOプロジェクトから見たイノベーション過程」として学術雑誌に公刊した。ヒアリング調査や発明データ整備も進め、プロジェクトと企業組織、コンソーシアム実施形態と情報共有、参加研究者の発明活動の変化等の研究を進め成果5本をワークショップで発表した。シーズ発掘から成果活用に至る過程の分析を目的とし、産学共同研究で発明を行った研究者への質問調査を科学技術政策研究所と開始した。2.半導体産業のイノベーション:最先端プロセス技術を事例として世界の関連R&Dネットワーク内での日本勢の特徴を明確にするため、ベルギーIMEC、フランスLETI、フィンランド・ALD発明者等への追加調査を実施、加えて大量のUS特許・主要学術論文データに基づいた社会ネットワーク分析を行った。その成果の1部を学術雑誌から公刊した。
赤土GAP、環境支払い、協働原則のミックスによる赤土等流出防止プログラムの形成

沖縄農地からの赤土等土壌流出が石西礁湖のサンゴ礁に及ぼす悪影響に対する農業環境政策の対策プログラムとして、農家への環境直接支払・赤土GAPと協働原則による環境政策ポリシーミックスのプログラム構想の具体化を図った。環境直接支払は技術特定型支払プログラムなので、規範的技術と支援対象技術の境界を定める赤土GAP(技術指針策定)と社会的に望ましい技術選択への誘導(逆選択の抑制)のための支援バランスの重要性を、協働原則の具体化のCRMではサンゴ礁保全活動が提携すべき潜在スポンサー企業、製品・サービスの特徴を導き出した。第1の赤土GAP概念の提案に関しては、日本生産者GAP協会の理論的蓄積のサーベイにより、適正農業管理(営農システム)と適正農業規範(経営における環境基準値)との両面からアプローチすべきという基本認識を得て、現地調査を行い、両者に関する実態と押さえるべきポイントについておよその感覚を得た。第2の赤土GAPの具体化に関しては、ISOの要求事項の手法を適用して基準値を具体化するためには汚染源の明確化と定量化が必要であるという認識を得た。他方、(1)赤土等流出危険度マップによって圃場ごとに情報が把握されていること、(2)圃場ごとの流出量や削減量の測定は誤差が大きいが、流域総体としては、河川の河口部における流出の計測によって容易に測定しえることなどを確認できた。このことから環境支払いメニューの考案のためには、(3)個別圃場への対策には逆選択の可能性が捨てきれないこと,(4)「点源汚染における連帯責任メカニズム」による制度設計も検討すべきことが環境経済学の理論面から指摘できた。さらに、環境支払いメニュー考案のための実証的研究から論点となるのは,(1)支払の有無を決める「基準の形」,(2)「支援の手法」,(3)経済的な「支援額」であるが、「基準の形」については,「結果」基準と「プロセス」基準を適切に組み合わせた形になる。この基準は利害関係者が協議・調整の場で形成することになる。「支援の手法」については,複数のメニューから農家が選択できる制度であるとともに,規制と支援を結びつけた手法も有効である。支援対象を組織等とすることも考えられる。「支援額」は労働費も含めた費用でことが不可欠である一方で,赤土対策による収益の向上分についても考慮する必要がある、などの点である。第3の協働原則の適用のアプローチについては、資金源をより効果的かつ継続的に確保するための仕組み構築の必要性に着目し、公的補助金のみに頼らず民間より継続的に獲得する手段として、コーズ・リレイテド・マーケティング(CRM)の応用を検討することとした。この分野の先行研究をレビューし、コーズである赤土流出防止のためにいかにCRMを成功させることができるか、その条件についての仮説を構築した。今年も現地調査を実施し、以下の成果を得た。石垣島のサトウキビ農家の赤土流出防止対策アンケートを実施。緑肥,株出し,グリーンベルトという対策間の逆選択を考慮したDEA分析を行った結果,緑肥とグリーンベルトは現在の支援なしでも対策の継続が予想されるが,株出しでは,現在の支援がなくても対策を継続する農家は約半数に留まることが明らかとなった。今後,最適なGAP設計のため流出削減効率を最大化する支援の重みを明らかにしていく。また石垣島の圃場データを用い,これまでの赤土対策の効果を検証し効率的な赤土対策が実施された場合の流出削減効果を試算した。石垣島の圃場データを用い,これまでの赤土対策の効果を検証した。PDCAサイクルに基づくISO内部監査システムの改善手法を赤土GAPに適用するプログラムの構築も試みている。赤土GAPの効用を高めるため、チェックリストの整備を行い、さらにそのチェックリストを有効に機能させるための組織をISOに倣って構築している。資金援助面からは、22年度に実施した先行研究レビューをもとに、23年度は石垣島現地で各種のサンゴ礁保全活動を担っている関係者にインタビューを実施し、得られた知見をもとに石垣島サンゴ礁保全活動を対象としたコーズ・リレイテド・マーケティング実施の可能性を検討した。さらにこれまでの先行研究レビュー、現地インタビュー調査をまとめた論文を、日本サンゴ礁学会誌へ投稿中である。このように環境直接支払いにおけるGAP設計のための新しい知見が得られつつあり、最終年度の24年度は現地報告会を予定している。か最終年度なので、3年間の総括研究報告会を調査対象地で開催し成果を地域に還元するという目標の下に、研究チームを運営した。具体的には、9月14日開催の食農資源経済学会沖縄大会に合わせて那覇市で実施することになり、6月の研究会開催と前後のメールによる進行管理を経て、9月14日午前中に台風来襲のもと無事に報告会を完了した。

本科研に並行して、琉球大学農学部仲地宗俊教授を代表者とする基盤研究C「亜熱帯島嶼地域における赤土等流出防止プログラムの策定と地域環境保全システム」が調査研究を進めていたので、それぞれの役割分担を意識しながら研究会を運営し、9月14日の報告会は両科研合同の成果報告会として開催した。役割分担としては、本科研には沖縄現地メンバーとして沖縄県委員会のコンサルタント(研究協力者)だけしかいないので、本科研は環境政策論的提言を行うこと、環境直接支払いの基準値となるGAPの内容・構造の理論的アプローチということに特徴を持たせ、仲地科研は現地スタッフで固めているので地域環境保全システムを具体的に探求することに特徴を持たせれば、科研としての総合力が発揮できるだろうと考えた。本科研では、赤土GAPという基準値(規範的技術)にもとづく環境直接支払プログラムという方法が、赤土流出削減に寄与する技術を特定して土地面積当たり一律の補助金を支払うという技術特定型プログラムに伴う課題が明快に整理され、赤土GAP(規範的技術)が特定され、他方では個別技術の費用対効果が分析された。これらの研究は従来の研究蓄積の中に位置づけられたし、対策費財源をCRMという新しい手法で確保するという提言も得られた。報告会には50名を超える沖縄県の赤土対策関係部署の主だったスタッフやNPOメンバーが参加して、活発な意見交換がなされた。現場の課題の解決に貢献したいという科研の役割が果たせたものと思っている。赤土GAPの設計方法に関して新しいアプローチが可能となったし、基金造成の手法としてのCRM理論の適用可能性が見えて来た。その他の点でも、着実に作業が進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。このプロジェクトは実質的に2年間の現地調査と調査取り纏めを予定していて、その成果が上記のように現れているので、最終年度の今年度は主に沖縄現地で報告会を実施し、研究成果の地域における社会化を狙っている。また、メンバーはそれぞれの成果を学会誌に発表する計画である。
複合分子系素構造の金属錯体ポリマーの3次元空間構造制御

本研究では水素結合を利用して、アニオンを認識するチャンネルを有する超構造Cu(I)錯体を構築することを目的とした。配位子には配位部位としてシアノ基、水素結合部位としてピリドンを有する3-cyano-6-methyl-2(1H)-pyridinone(Hcmp)を用いた。(1){[Cu(Hcmp)_4]X}_n(X=ClO_4、BF_4)の構築.{[Cu(Hcmp)_4]ClO_4}_n(1)のCuは4分子のHcmpのシアノ基のNが配位した4配位構造である。錯体分子間にはピリドン部分による水素結合が存在し、1分子のHcmpは隣接する2分子のHcmpと水素結合(これをAタイプとする)している。このため一つの錯体分子は隣接する8分子の錯体と水素結合でつながっている。この構造で最も注目されることは、水素結合で繋がった[Cu(Hcmp)_4]はC軸方向に沿ってチャンネルを有しており、この中にClO_4^-アニオンが取り込まれていることである。BF_4^-を取り込んだも化合物{[Cu(Hcmp)_4〕BF_4}_n(2)も1と同じ構造であった。(2){[Cu(Hcmp)_4]X}_n(X=PF_6及びCF_3SO_3)の構築.ClO_4^-やBF_4^-よりイオンサイズの大きいPF_6^-及びCF_3SO_3^-をアニオンに用い、銅錯体{[Cu(Hcmp)_4]PF_6}_n(3)と{[Cu(Hcmp)_4]CF_3SO_3}_n(4)の合成にも成功した。錯体3と4のカチオン部分[Cu(Hcmp)_4]^+の構造は1や2とほぼ同じであるが、アニオンサイズが大きいため水素結合様式は1のそれとは異なっている。この2つの錯体で得られた水素結合様式はHead to Tail型(Bタイプ)、つまりHcmpは1:1の水素結合を生成し、錯体1分子は隣接する4分子の錯体と水素結合でつながったアダマンタン構造をとり、PF_6^-を含むチャンネルを有する。このアダマンタン構造は互いに4重に入り込んでいる。水素結合距離が短いBタイプの方がチャンネルサイズは大きいことがわかった。興味深い点は、水素結合様式を変えることでイオンサイズに適応したチャンネルサイズを変化させていることである。これらの成果はイオンを認識する超構造結晶を設計する上で重要であると考える。
二枚貝キャッチ筋におけるミオシン・アクチン・トゥイッチンの結合機序の解明

二枚貝キャッチ筋の張力維持機構を分子レベルで明らかにするために,キャッチ収縮制御タンパク質トゥイッチンの機能を解析した。非リン酸化状態のトゥイッチンは収縮タンパク質であるミオシンのループ2領域とアクチンのサブドメイン1領域に結合して3者で複合体を形成した。リン酸化状態のトゥイッチンでは複合体は形成しなかった。トゥイッチンはリン酸化によってその立体構造を変化させている可能性が分かった。二枚貝平滑筋の張力維持におけるミオシン,アクチンおよびトゥイッチンの役割を解析するために,3者の複合体形成機序について解析した。トゥイッチンのD2リン酸化部位を含む領域を大腸菌で発現させたTWD2-Sとミオシンのループ2領域の配列を元に作製したペプチド(ループ2ペプチド)を等温滴定カロリメトリー(ITC)測定したところ,両者が結合することが確認された。同じ実験をアクチンのトゥイッチン結合領域の配列を有するペプチド(アクチンペプチド)に対して行ったところ,同様に両者は結合することがわかった。ミオシン・アクチン・トゥイッチン複合体にループ2ペプチドを加えたところ複合体からミオシンが解離した。アクチンペプチドを加えた場合はアクチンが複合体から解離した。以上の結果から,ミオシン・アクチン・トゥイッチン複合体の結合部位が同定された。本研究により,キャッチ収縮の張力維持にミオシン頭部とアクチンが関与することが明らかとなり,長い間不明であった張力維持機構の一端が解明された。現在この複合体をより詳細に解析するために結晶化するための実験を行っている。また,ムラサキイガイキャッチ筋から単一筋細胞を単離した。単離した筋細胞はアセチルコリンにより収縮したことから生理活性を保持していることが分かった。この単一細胞を種々の条件下で収縮させることで,キャッチ収縮機構を生理条件下で分子レベルでの解析が行えるようになった。平成19年度には二枚貝キャッチ筋の張力維持が,収縮タンパグ質であるミオシン,アクチントゥイッチンが複合体を形成することに起因する可能性を示した。本年度はさらに詳細に分子メカニズムを明らかにするために,トゥイッチンD2リン酸化部位の構造変化について解析を試みた。大腸菌を用いてトゥイッチンD2リン酸化部位の組換え体(TWD2-S)を作製した。TWD2-Sとそれをチオリン酸化したS-TWD2-SをCBB存在下でネイティブPAGEに供したところ, TWD2-Sの移動がS-TWD2-Sに比べてわずかに早いことが分かった。また, BRET法によりTWD2-Sの立体構造変化を検出するために, TWD2-SのN末端にGFPをC末端にルシフェラーゼを結合させた組換え体を作製した。BRET解析によってTWD2-Sが非リン酸化状態とリン酸化状態で構造を変化させている可能性が示された。次に,キャッチ筋ミオシンとトゥイッチンの結合状態についてさらに詳細に分析するための情報を得るためにミオシンS1領域の解析を行った。未決定であった領域の塩基配列を決定し,ミオシンの全一次構造を決定した。ミオシン・アクチン・トゥイッチン複合体の結晶構造解析を行うため,ミオシンS1の発現を目指した。すなわちコムギ胚芽無細胞タンパク質合成系で発現させるための発現ベクターを構築した。発現条件について検討中である。以上の結果,ミオシン・アクチン・トゥイッチン複合体の結合と解離がトゥイッチンD2リン酸化部位周辺の構造変化によるものである可能性が示唆されたとともに,複合体構造解析に必要な情報が得られた。本研究の結果,キャッチ収縮の分子メカニズムの一端が明らかとなった。