hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高効率を有する薄膜多重量子井戸太陽電池の研究開発

人工的にバンドギャップを制御した多重量子井戸(MQW)を挿入したGaAs単接合太陽電池に対して、結晶成長基板を分離することで薄膜化セルを形成する手法を確立した。さらに、MQWセルの裏面にグレーティングと高効率反射層からなる構造を形成し、光閉じ込め効果を増強することで物理的厚さの5倍以上の有効光学厚みが得られることが示された。さらに、MQW太陽電池に対して、エレクトロルミネッセンス評価を定量的に実施することによって、デバイス内部における擬フェルミ準位の状態を推定した。この結果から、光励起されたキャリアがMQW層において優先的に発光再結合し、GaAsバルク構造より発光効率が高くなることが示された。当該年度において、目標となる薄膜多重量子井戸太陽電池の製造プロセス開発を実施した。GaAs単接合p-i-n構造中のi層に、InGaAs/GaAsPからなる多重量子井戸(MQW)を導入した薄膜セル構造を、有機金属気相成長法によって形成することで、最大20層のMQWを内包したセルの結晶基板を得ることが可能となった。結晶成長過程において、InGaPエッチストップ層または、AlAs犠牲層を介してGaAs基板上へと成長を行い、Si支持基板上への薄膜セルの移載プロセスを試行した。Si支持基板への接合は、ベンゾジクロブテンおよび、ポリイミドからなる樹脂接着層を用いることで、後の基板除去、電極形成の過程を経ても安定した接合層が得られた。さらに、セルの裏面に対して光散乱構造を導入することによって、セル内部での光閉じ込め効果を及ぼすことで、MQW中の光吸収を相対的に2倍程度まで増大することが可能となった。この結果、単接合MQW太陽電池セルの変換効率が18%から20%まで向上し、光閉じ込め効果の有効性が示された。さらに、薄膜化セルに対する光学評価の工程に対して改善を試みた。従来のフォトルミネッセンス(PL)測定や、反射・透過率の測定では光散乱を含むセルに対しては不十分であるため、積分球を導入した光学評価によって、散乱光成分のみを分離して評価する方法を構築した。その結果、光閉じ込め効果を有効に発現するための散乱構造の設計指針を得ることが可能となった。光学評価のより有効な利用法として、PLおよび、エレクトロルミネッセンス(EL)光を定量的に評価することによって、光照射時におけるセル内部の疑フェルミ準位の分離度合いを定量化する手法を確立した。これによって、非接触の光学評価のみを用いることで、解放電圧などのセル特有の物理量を見積もることが可能となった。本研究の目的は、InGaAs/GaAsP多重量子井戸構造を内包する太陽電池について、(1)薄層化プロセスおよび(2)光学評価のプロセスを確立することである。これらの目的に対して、(1)については、有機金属気相成長法による太陽電池構造の結晶成長過程において、太陽電池層の直下にウェットエッチングに対する選択性をもつエッチストップ層、あるいはリリース層を導入することで厚さ300μmのGaAs成長基板と、典型的に厚さ10μm以下の太陽電池層を分離する手法を試み、薄膜半導体太陽電池の形成することが可能となった。エッチストップ層を用いた場合は成長基板として用いたGaAsを完全に溶解することで比較的容易に大面積の薄膜化が可能である。また、リリース層を導入したエピタキシャルリフトオフと呼ばれる手法でも同様の薄層化が可能であり、この場合では成長基板が損なわれないために、低コスト化のために成長基板を再利用する過程についての知見が得られた。薄層化プロセスによって形成された薄膜太陽電池および、導電性基板上に形成した従来型の量子井戸太陽電池に対して、目的(2)について評価法の構築を試みた。実験上の注入キャリア密度が既知である、フォトルミネッセンス測定あるいはエレクトロルミネッセンス測定から、キャリアの再結合によって放射されるフォトンを定量的に観測することでセル内部に生じる電圧を推定する手法を確立した。これは、電極の介在を必要としない、非接触な電気的パラメータの抽出という利点を有している。この方法による太陽電池の評価の結果として、多重量子井戸構造を内包する場合、従来のバルク構造からなる太陽電池よりも高い発光効率を示すことが確認された。この結果から、多重井戸半導体を内包する太陽電池が実効的なバンドギャップ値に対して相対的に高い起電圧を生じる原因が再結合発光確率の高さによるものであることが示された。本研究の目的である、MQW太陽電池の高効率化へ向けて、i)III-V族化合物半導体からなるセルの薄膜化、ii)光閉じ込め効果の有効な利用、の2点において、順調に研究が進められている。i)の薄膜化セルの開発においては、安価なSi支持基板上にIII-V族化合物半導体の結晶成長によって得られたセルを移載するプロセスが確立された。

このプロセスでは、InGaPエッチストップ層を用いてGaAs基板を除去する方法と、AlAs犠牲層を用いてGaAs基板を剥離する方法の2通りを試みた結果、エッチストップ層を用いた方法では安定して薄膜化セルの製造を行うことが可能となった。また、犠牲層を用いた基板剥離プロセスでは、AlAs層の結晶品質を高く維持することがセルの性能向上のために必要であることが明らかとなり、特に、結晶成長中の酸素汚染によって引き起こされるAlAs結晶の劣化を抑制することが重要な改善項目であると考えられる。ii)の光閉じ込め効果の発現に関しては、セル裏面に光散乱を生じる構造を形成することで、効果的にMQW中での光吸収が増大することが示された。一般的なフォトリソグラフィを用いたプロセスによって光散乱構造を最適化することで、光吸収量は相対的に2倍程度に増大し、量子効率は50%程度まで向上することが示された。また、光学評価の改善によって散乱光と直接反射光を分離して測定する手法を確立したため、散乱光が光閉じ込め効果に与える影響を評価することで、光閉じ込め効果の高効率化へ向けた指針を得ることが可能となった。さらに、PLおよびELの定量評価によって、光学的にセルの性能評価を実施することで、電極などの電気的プロセスによらない、セルを構成する結晶内部で生じる物理過程のみに対して評価を行うことができることが示された。半導体工学本研究課題の目標は、i)MQW太陽電池セルを用いてより高い変換効率を示すこと、および、ii)製造過程の低コスト化へ向けた指針を得ることである。これらの課題を達成するために、以下の方針で今後の研究を進める。i)高効率化の面では、従来の非薄膜化MQWセルでは、40層のMQWを導入したセルで27%超の変換効率が得られているため、光閉じ込め効果を導入することで変換効率を30%超とする見込みは得られている。これを実現するためには、エッチストップ層または犠牲層を介した結晶成長において、得られるセル構造の品質を改善することが必要である。特に、薄膜化セルの場合では、酸素など不純物の汚染が与える影響が大きいと考えられるため、不純物を抑制する結晶成長プロセスの改善を実施することでセルの変換効率の向上を目指す。ii)の低コスト化へ向けた方策は、薄膜化セルを製造する過程において、AlAs犠牲層を用いたいわゆるエピタキシャルリフトオフのプロセス安定化によってGaAs成長基板を再利用することが必要である。これに対しても、結晶成長の改善によってAlAs層およびセル層の品質を向上することで大規模面積に対してのエピタキシャルリフトオフを安定的に行うための条件を探索する。さらに、より高い光閉じ込め効果を与える最適化構造を開発することで、セル層の薄層化とそれに伴う省原料化を進めることにより、結晶成長時における低コスト化の方針を示す。
古代ギリシアとローマにおける修辞学的伝統の相互作用の研究

本研究は、ギリシア・ローマの修辞学的伝統の相互作用について問うものである。弁論を巧みに行うために古代ギリシアで発明された修辞学は、ギリシア・ローマ世界に広く定着し、その後の教育課程を規定する体系を形成したと考えられている。しかしこうした理解は、修辞学を統一された理論体系として捉えるもので、それが実際には古代世界において時代・地域に応じた多様性を持っていたことを見落としがちである。本研究は、ギリシアとローマという地域・言語の差が修辞学理論にどう影響しているかを、ローマで修辞学が成熟した紀元後一世紀以降の両者の共通性と独自性に着目して解明することを目的とする。
Notchシグナル伝達系の細胞内調節因子群の機能

Mastermind(Mam)は、進化上保存されたNotchシグナルの構成要素の一つである。我々は3つのメンバーからなるMamのヒト相同体のファミリー(Mam-1,Mam-2,Mam-3)を同定し、Mamタンパク質の生化学的な機能を明らかにした。Neuroticは、進化上保存されたNotchシグナルの構成要素の一つであり、その構造からNotchの細胞外ドメインをO-フコシル化する糖転移酵素であると考えられたが、我々はこのNotchのフコシル化がリガンドとの物理的会合に必須であるという生物学的意義を解明した。本研究では、哺乳動物におけるMamの機能を明らかにするために、Mam-1,とMam-2の遺伝子欠失マウスを作製した。Mam-1欠失マウスは成長阻害を示す。この形質は周産期には明らかであるが、生後さらに顕著になり早期に死亡する。これに対しMam-2欠失マウスは造血系を含め大きな異常なく成長する。以上よりMam-1とMam-2はマウスにおいて異なった役割を持っていることが示唆された。また本研究では、Notchのフコシル化の場であるER、Golgi内腔にcytosolで合成されたGDP-fucoseを輸送するGDP-fucose transporter(Gfr)のNotchシグナルにおける役割について検討した。Gfrをマウス筋芽細胞株においてRNAi法によりknockdownしたところ、NotchリガンドであるJagged1を発現する培養細胞株との共培養によって発生する細胞内Notchシグナルがコントロールに比べ低下していた。以上よりGfrはNotchシグナルに必要であり、Gfrの遺伝的欠失を原因とするヒト疾患であるCongenital Disorder of Glycosylation IIcの病態にNotchシグナルの低下が関与している可能性が考えられた。膜一回貫通型受容体分子であるNotchは、リガンドと結合すると膜貫通ドメインが限定分解され、遊離した細胞内ドメイン(NICD)がDNA結合タンパク質であるRBP-Jと会合し、標的プロモーターに結合して転写を活性化する。我々が同定したヒトタンパク質Mastermind(Mam)-1、Mam-2、Mam-3は、NICD/RBP-J複合体に結合してこれを安定化し、NICDによる転写活性化を増強する。一方EBウイルスのoncoproteinであるEBNA2は、RBP-Jを介してDNAと結合し標的遺伝子の転写を活性化する。複数のEBNA2陽性バーキットリンパ腫細胞株、EBウイルスの試験管内感染により不死化した細胞株において、EBNA2とMam-2が複合体を形成していることを見いだした。EBNA2はEBウイルス陰性バーキットリンパ腫細胞株においてEBウイルス由来の標的プロモーターを転写活性化するが、Mam-2の共発現はこれを強く抑制した。このときMam-2のC端部分が抑制に必須であった。Mgm-1・Mgm-3の発現の影響は小きかった。NICDもまたこのブロモーターを活性化したが、Mam-1、Mam-2、Mam-3の共発現はいずれもこれを増強した。以上から、Mam-2はEBNA2の機能を抑制するという特異な機能を持つと考えられた。Mam-1、Mhm-2、Mam-3それぞれの遺伝子欠失マウスの作製に引き続き取り組んでいる。現在Mam-1、Mam-2のキメラマウスが得られている。PecanexはNotchシグナル伝達系の調節因子の候補として、ショウジョウバエの遺伝学的スクリーニングで見いだされた遺伝子である。われわれはPecanexのヒトホモログについて検索し、このタンパク質が捕乳類の細胞でNotchと複合体を形成し、Notchシグナルを増強するにとを示す結果を得ている。

Mastermind(Mam)は、進化上保存されたNotchシグナルの構成要素の一つである。我々は3つのメンバーからなるMamのヒト相同体のファミリー(Mam-1,Mam-2,Mam-3)を同定し、Mamタンパク質の生化学的な機能を明らかにした。Neuroticは、進化上保存されたNotchシグナルの構成要素の一つであり、その構造からNotchの細胞外ドメインをO-フコシル化する糖転移酵素であると考えられたが、我々はこのNotchのフコシル化がリガンドとの物理的会合に必須であるという生物学的意義を解明した。本研究では、哺乳動物におけるMamの機能を明らかにするため、Mam-1とMam-2の遺伝子欠失マウスを作製した。Mam-1欠失マウスは成長阻害を示す。この形質は周産期には明らかであるが、生後さらに顕著になり早期に死亡する。これに対しMam-2欠失マウスは造血系を含め大きな異常なく成長する。以上よりMam-1とMam-2はマウスにおいて異なった役割を持っていることが示唆された。また本研究では、Notchのフコシル化の場であるER、Golgi内腔にcytosolで合成されたGDP-fucoseを輸送するGDP-fucose transporter(Gfr)のNotchシグナルにおける役割について検討した。Gfrをマウス筋芽細胞株においてRNAi法によりknockdownしたところ、NotchリガンドであるJagged1を発現する培養細胞株との共培養によって発生する細胞内Notchシグナルがコントロールに比べ低下していた。以上よりGfrはNotchシグナルに必要であり、Gfrの遺伝的欠失を原因とするヒト疾患であるCongenital Disorder of Glycosylation IIcの病態にNotchシグナルの低下が関与している可能性が考えられた。
細胞内情報制御による骨肉腫の治療

p21は癌抑制遺伝子p53の下流に存在する細胞分裂抑制性の蛋白質であり、サイクリン依存性キナーゼ(CdK)に対する阻害活性を有する。その発現はp53により調節されると考えられているが、ある種の細胞においてはp21は細胞が老化または分化に向かうときにも誘導され、しかもその際のp21の誘導はp53に依存しないという報告が最近なされた。例えば、筋肉細胞の場合筋肉細胞に特異的な転写因子(MyoD,Myf5)がp21を誘導する。一方1,25(OH)2D3(Vitamin D3,Vit.D3),Menatetrenone(Vitamin K2,Vit.K2)は各種細胞の分化誘導因子として知られており、整形外科領域でも骨肉腫の分化誘導や骨粗鬆症の治療への応用に関する基礎研究が盛んに行われている。しかし、その作用機序や情報伝達に関する詳しい報告は現在までのところあまりない。我々はVit.D3,K2による骨肉腫細胞の分化誘導作用におけるp21の関与を調べる目的で今回の研究を行った。1.細胞増殖に関してVit.D3は0100nMの間で、またVit.K2は00.5mMの間でdose dependentに抑制を示した。2.Vit.D3,K2の刺激によりp21の発現が認められたが、p53の発現は認められなかった。3.ALP活性はVit.D3,K2の刺激により軽度の増加がみられた。一方、Osteocalcinの産生はVit.D3刺激により産生の増加が認められたが、Vit.K2単独の刺激では影響を受けなかった。4.細胞周期の解析ではS期の減少とG0/G1期の増加が認められた。今回の研究により、Vit.D3,K2による骨肉腫細胞の分化誘導作用において、p53を介さない経路でp21の発現が関与していることが明らかとなった。Vit.D3,K2刺激で細胞増殖が抑制されているにもかかわらずp53の発現が見られないこと、刺激により腫瘍細胞の分化が誘導されていることは、p21が骨肉腫細胞(MG-63)の増殖抑制作用よりもむしろ分化誘導作用に関与していることを示唆している。細胞内情報伝達に関連した骨肉腫治療の基礎的研究を目的として実験を行った。セレニウムはある種の悪性腫瘍細胞の発育に対し抑制的に働くことが知られている。しかし現在までのところ、セレニウムが骨肉腫細胞にその効果を発揮するのかどうか、またそのメカニズムに付いてはほとんど知られていない。我々は3種類の骨肉腫細胞株を用い、セレニウムが骨肉腫細胞の発育に対して抑制効果を持つこと、さらにその作用発現に際して、どのような細胞内情報伝達分子が働くのかを明らかにした。MG-63,U2OS,SaOSの3種類の骨肉腫細胞にセレニウムを暴露し、細胞増殖を観察したところ細胞増殖の抑制効果が認められた。また、多くの細胞が細胞死を起こしていることが認められ、その細胞死がアポトーシスによるものであることが証明された。さらに、用いた細胞株をヌードマウスに移植し、セレニウムを含む餌を与えたところ実際の生体内においても腫瘍の増大が抑制されていることを確認した。

次に、アポトーシスを惹起するメカニズムを解明するためにp53,bcl-2,bax,Fasの発現を調べた。p53,bcl-2,baxの発現ははRT-PCR法を用い、Fasの発現はFaxscanを用いて調べたが、いずれの分子も明らかな有意差を認めなかった。従ってセレニウムがアポトーシスを誘導する機序は、一般に知られているこれらの分子を介さずに起こっていることが分かった。今後はこのアポトーシス誘導の機序を解明する方向で研究を続ける予定である。p21は癌抑制遺伝子p53の下流に存在する細胞分裂抑制性の蛋白質であり、サイクリン依存性キナーゼ(CdK)に対する阻害活性を有する。その発現はp53により調節されると考えられているが、ある種の細胞においてはp21は細胞が老化または分化に向かうときにも誘導され、しかもその際のp21の誘導はp53に依存しないという報告が最近なされた。例えば、筋肉細胞の場合筋肉細胞に特異的な転写因子(MyoD,Myf5)がp21を誘導する。一方1,25(OH)2D3(Vitamin D3,Vit.D3),Menatetrenone(Vitamin K2,Vit.K2)は各種細胞の分化誘導因子として知られており、整形外科領域でも骨肉腫の分化誘導や骨粗鬆症の治療への応用に関する基礎研究が盛んに行われている。しかし、その作用機序や情報伝達に関する詳しい報告は現在までのところあまりない。我々はVit.D3,K2による骨肉腫細胞の分化誘導作用におけるp21の関与を調べる目的で今回の研究を行った。1.細胞増殖に関してVit.D3は0100nMの間で、またVit.K2は00.5mMの間でdose dependentに抑制を示した。2.Vit.D3,K2の刺激によりp21の発現が認められたが、p53の発現は認められなかった。3.ALP活性はVit.D3,K2の刺激により軽度の増加がみられた。一方、Osteocalcinの産生はVit.D3刺激により産生の増加が認めらたが、Vit.K2単独の刺激では影響を受けなかった。4.細胞周期の解析ではS期の減少とG0/G1期の増加が認められた。今回の研究により、Vit.D3,K2による骨肉腫細胞の分化誘導作用において、p53を介さない経路でp21の発現が関与していることが明らかとなった。Vit.D3,K2刺激で細胞増殖が抑制されているにもかかわらずp53の発現が見られないこと、刺激により腫瘍細胞の分化が誘導されていることは、p21が骨肉腫細胞(MG-63)の増殖抑制用よりもむしろ分化誘導作用に関与していることを示唆している。
西日本方言の敬語運用に関する言語地理学的研究

本研究は、西日本諸方言の敬語運用の地理的バリエーションを明らかにしようとするものである。これまでの方言敬語に関する研究では、敬語形式の地理的分布と特徴的な運用が個別に指摘されてきているという問題があった。本研究では、この問題に対して、各地に赴いて収集した会話データを分析することで、敬語形式の体系とその運用の双方に関する記述を行い、敬語運用ということばの運用に関する分布を明らかにする。さらに、どのように方言が形成されるのかという課題に取り組む方言形成論の分野では昨今議論が活発になってきているが、敬語運用の地理的分布を明らかにすることによって当該分野に新たなモデルを提示する。本研究は、研究代表者がこれまで扱ってきた滋賀県長浜市方言に見られる敬語運用の特徴に言語地理学的な位置づけを与えるべく、西日本諸方言の敬語運用の地理的バリエーションを明らかにしようとするものである。初年度は、徳島県徳島市、広島県広島市においてフィールドワークを実施し、会話データの収集を行った。収集した会話データはほぼ文字化を終えており、現在確認・整備作業中である。会話データの収集と整備にあてる当初の予定からは収録地点数の点でやや遅れているが、次年度以降は、会話資料の分析をもとにした敬語運用の分布を明らかにするという本研究の目的に照らし、これらの地点での追加調査および、他地点でのデータの収集を進めていく予定である。自然談話資料等の会話資料の分析をもとに西日本諸方言の敬語運用の地理的バリエーションを明らかにするという目的の一環として、『科学研究費補助金成果報告書全国方言文法辞典資料集(6)滋賀県長浜市方言談話集』を刊行した。また、会話資料に準ずる資料として『昔ばなし資料』を用いた地理的分布に関する成果(「読みがたりむかし話資料にみる素材待遇形式ー関西方言における分布と運用の特徴ー」日本語学会2018年度秋季大会、「関西方言における素材待遇形式の分布ー読みがたり昔ばなし資料を手がかりにー」『阪大日本語研究』第31号)を発表した。方言形成論について議論が深まりを見せていく中で、敬語運用の分布を明らかにすることで、形式の分布から読み取れるこれまでの方言形成論に新たな知見をもたらし、当該分野の議論をより深化させることに寄与し得る。会話データの収集が、フィールドワークに行ける日数が限られたため、当初の予定よりもやや遅れている状態である。すでに赴いている地点のデータの補充および、言語地理学的考察に必要な地点を精査し、優先的にデータが必要な地点を選定し収集していく予定である。会話データに関しては、すでに赴いている地点のデータの補充および、言語地理学的考察に必要な地点を精査し、優先的にデータが必要な地点を選定し収集する予定である。くわえて、迅速な成果発表につなげていいけるよう並行して収集した会話データの文字化および整備を行っていく予定である。
CALHMチャネル機能を基盤とした感覚情報伝達機構の新規概念の構築

本研究では、我々が発見した電位依存性ATP放出イオンチャネルサブユニットCalcium Homeostasis Modulator 1(CALHM1)およびCALHM3の機能を基盤とした感覚情報伝達機構を、独自の遺伝子改変動物ツールを用いて微視的かつ包括的に探索・解明を目指した。本年度、CALHM3ノックアウトマウスをもちい、甘味・苦味・うま味の認識を担う味蕾細胞からの神経伝達物質放出経路の分子実体がCALHM1とCALHM3によって構成されるヘテロ6量体CALHM1/CALHM3チャネルであることを突き止めた。この研究の中で、CALHM3はCALHM1によって作られるイオンチャネルの活性化速度を上げ、活動電位によって活性化するために必須の働きをしていることが明らかとなった。さらに、抗マウスCALHM1抗体をもちいてCALHM1/CALHM3によって構成される味蕾細胞シナプスの構造を明らかにした。細胞内小器官とCALHMチャネル、神経終末が精巧な空間配置を取るシナプス小胞をもちいない特殊なイオンチャネルシナプスの存在を明らかにした。さらに、CALHMチャネルサブユニットが極性細胞において側底膜に選択的に輸送されるシグナル配列が存在することも突き止め、CALHMチャネルシナプスの構成分子、局在を明らかにするとともに、その形成原理の一端を明らかにすることができた。一方、独自に開発したノックインマウス系統、CALHM1-V5-IRES-CreおよびCALHM3-tdTomatoをもちいて、これまでCALHMチャネルの発現が知られていなかった感覚受容器細胞におけるCALHMサブユニットの発現を見出している。以上の研究成果はCALHMチャネルによる感覚伝達機構に関する新たな研究分野の萌芽であると考える。本研究の目的は、近年発見されたCalcium Homeostasis Modulator (CALHM)チャネル機能を基盤とした感覚情報伝達機構を包括的に探索・解明することである。そのために、本研究ではin vivoにおけるCALHMチャネルの組織学的・生化学的・生理学的解析を高感度に可能にするマウスモデルの作成、および、これら新規ツールを用いたin vivo CALHMチャネル機能探索・解析を行う計画をしている。本年度は、当初の計画通り二つのCALHMチャネルサブユニットCALHM1およびCALHM3に関する遺伝子改変マウスモデル(CALHM1-Cre-IRES-V5マウスおよびCALHM3-tdTomatoマウス)の作成に成功した。また、本研究で作成したCALHM1-Cre-IRES-V5マウスの味蕾組織においてCALHM1の生化学的検出に初めて成功し、CALHM1チャネルがin vivoにおいてS-パルミトイル化修飾を受けていることを明らかにした。さらに、S-パルミトイル化修飾がCALHM1チャネルに及ぼす影響をin vitroの系で詳細に解析し、パルミトイル化部位の特定(Cys100, Cys207)、パルミトイル化酵素の同定(Dhhc3, 7, 20)、さらにはCALHM1チャネルのゲーティングおよび脂質ラフト局在がパルミトイル化によって制御されていることを明らかにした。本研究成果は神経伝達メディエータイオンチャネルの新規制御メカニズムを明らかにしたもので、現在論文投稿中である。さらに、上記2つの遺伝子改変アリルの両方をもつダブルノックインCALHM1-Cre-IRES-V5;CALHM3-tdTomatoマウスの作出にも成功し、今後の研究の進展に必要な研究ツールが揃った。さらには、そのうち一つのマウスを用いてCALHM1チャネルの翻訳後修飾の存在およびその役割を包括的に明らかにすることができた。この点は計画以上に順調に進展している部分である。一方で、CALHM3-tdTomatoマウスにおいて、組織学的な解析が計画通りにいかない部分があり、この点は今後の改善が必要とされる。以上の通り、予定以上に進展しているものと進展が遅れている部分があり、全体としてみると概ね順調に進展しているといえる。本研究の目的は、我々が最近発見した新規電位依存性ATP放出イオンチャネルCalcium Homeostasis Modulator (CALHM)の機能を基盤とした感覚情報伝達機構を、遺伝子改変動物を用いて微視的かつ包括的に探索・解明することである。昨年度より、ポア形成サブユニットCALHM1およびCALHM3のノックインマウス・抗体の作成を行い、これらをもちいた生体内での組織学・生化学・生理学的解析を行ってきた。本年度、CALHM1については、内在性CALHM1タンパクにV5エピトープタグを付加し、さらに発現細胞でCreリコンビナーゼを発現するCALHM1-V5-IRES -Creマウスを用いて、味蕾細胞に発現しているCALHM1タンパクの生化学実験を行い、S-パルミトイル化修飾およびN型糖鎖修飾を受けていることを明らかにし、さらにこれらの翻訳後修飾のチャネル機能・局在への影響を明らかにすることができた。また、同マウスおよびモルモットで作成したCALHM1抗体を用いて、味蕾内におけるCALHM1チャネル局在を初めて明らかにすることができた。CALHM3については、昨年は作出したCALHM3-tdTomatoマウスでCALHM3発現細胞おけるtdTomatoの発現検出が困難であったが、この問題も解決し、今後CALHM3の全身における発現および機能解析を円滑に進めていく準備が整った。当初の計画通り、サブユニットCALHM1およびCALHM3に関する遺伝子改変動物(CALHM1-V5-IRES-CreマウスおよびCALHM3-tdTomatoマウス)におけるチャネル分子の検出、発現細胞の検出ができるようになり、すでに2種類の翻訳後修飾による生体内チャネル機能調節機構を明らかにすることができた。さらに、味細胞における特殊なCALHMチャネル局在を明らかにし、味細胞に特殊な化学シナプス構造を明らかにすることができた。一方で計画していたCALHM1-V5-

IRES-Cre;CALHM3-tdTomatoダブルノックインマウスは、オフターゲット挿入により進捗が大幅に遅れている。しかし、すでに確立した2系統のマウスで今後、機能解析を進めていくことができるので、全体として概ね順調に進展していると考えている。本研究では、我々が発見した電位依存性ATP放出イオンチャネルサブユニットCalcium Homeostasis Modulator 1(CALHM1)およびCALHM3の機能を基盤とした感覚情報伝達機構を、独自の遺伝子改変動物ツールを用いて微視的かつ包括的に探索・解明を目指した。本年度、CALHM3ノックアウトマウスをもちい、甘味・苦味・うま味の認識を担う味蕾細胞からの神経伝達物質放出経路の分子実体がCALHM1とCALHM3によって構成されるヘテロ6量体CALHM1/CALHM3チャネルであることを突き止めた。この研究の中で、CALHM3はCALHM1によって作られるイオンチャネルの活性化速度を上げ、活動電位によって活性化するために必須の働きをしていることが明らかとなった。さらに、抗マウスCALHM1抗体をもちいてCALHM1/CALHM3によって構成される味蕾細胞シナプスの構造を明らかにした。細胞内小器官とCALHMチャネル、神経終末が精巧な空間配置を取るシナプス小胞をもちいない特殊なイオンチャネルシナプスの存在を明らかにした。さらに、CALHMチャネルサブユニットが極性細胞において側底膜に選択的に輸送されるシグナル配列が存在することも突き止め、CALHMチャネルシナプスの構成分子、局在を明らかにするとともに、その形成原理の一端を明らかにすることができた。一方、独自に開発したノックインマウス系統、CALHM1-V5-IRES-CreおよびCALHM3-tdTomatoをもちいて、これまでCALHMチャネルの発現が知られていなかった感覚受容器細胞におけるCALHMサブユニットの発現を見出している。以上の研究成果はCALHMチャネルによる感覚伝達機構に関する新たな研究分野の萌芽であると考える。CALHMチャネルサブユニットに関する遺伝子改変マウスモデル(CALHM1-Cre-IRES-V5マウス、CALHM3-tdTomatoマウス、および、CALHM1-Cre-IRES-V5;CALHM3-tdTomatoマウス)の作出に成功したので、今後はこれらのマウスを用いて、CALHM1およびCALHM3が発現する組織を網羅的に解析し、また発現組織における機能解析を進めていく予定にしている。ただ、CALHM3-tdTomatoマウスにおいて、遺伝子配列は設計通り改変できているが、CALHM3発現細胞におけるtdTomatoの発現が極めて弱く、想定通りの組織学的解析ができない現状である。
新しい作用機作をもつ新しい抗がん剤の創製

癌の化学療法にとって新しい化学療法剤の発見は必須である。本課題では従来に知られていない型の、新しい作用機構による化学療法剤を見いだすことを目的とする。第1の課題は、DNA鎖を選択的に切断することによって細胞に障害を与える化合物のデザインと合成である。この化合物としてDNAヘインターカレートするGlu-P-Iと酸素活性化能のあるヘミンとを結合した化合物を合成した。この化合物はDNAを、ブレオマイシンと同程度に、しかも同一の形式で切断する。化合物の構造がブレオマイシンと全く異るので、体内動態などに興味がもたれるが、難溶性の克服が次への展開の鍵となる。第二の課題は、合成の分化誘導物質の探索である。これまでの研究で得たレチノイン酸作用物質の構造と活性との関係を明らかにした。特にアミド結合の立体化学の重要性,疎水性基の位置が活性に決定的な影響を与える。また、立体構造の固定した化合物を多数合成して、それらの活性へ及ぼす効果を検討したが、立体構造の固定は必ずしも活性を増強させなかった、ただフラボンカルボン酸は極めて強い分化誘導活性を示した。構造の重ね合せは他の活性化合物と異るかもしれない。これらの化合物の基本活性はヒト前骨髄性白血病細胞HL-60によったかそのほか、テラトカルシノーヤF-9,メラノーマS91などの癌細胞にも分化誘導的に強い増殖を抑制した。さらに、この作用の発現には癌遺伝子の発現制御と関連していることが明らかになった。化合物の一つCh-55はレチノイン酸結合タンパクへ結合しない。このことはレチノイン酸結合タンパクと称されるものは、活性発現にとって真に必要なものではないことを示している。真の結合タンパクの探索は大きな意味をもつであろう。
欧州諸国における知的障害者向けグループホームの居住水準評価に関する調査研究

対象6ヵ国を概括的に比較すると,北欧3ヵ国ノルウェー,スウェーデン,デンマークにおけるグループハウジングの住居水準の高さが傑出しており,このうち,住居形式や床面積水準,平面計画や面積の構成などの数多くの点において,ノルウェーとスウェーデンの施設解体完了国の共通性が指摘できる。居住者の能力を最大限に引き出すために,私的領域での自立性を重視する生活支援と,これを補う空間的条件が整備されている。両国の相違点は,スウェーデンでは,同一の居住ユニットにおいても異なる平面構成を入居者の個別性に応じて確保する融通性の高さが読み取れるが,ノルウェーはこれらを包含する規格化によって対応している点である。この計画基準の規格化は,デンマークにも該当する。全国的に空間的条件は酷似している。また,空間構成や生活支援における共同性重視の志向も特徴である。他方,施設存続国であるフィンランド,ドイツ,オランダの3ヵ国は,大局的には近似した住居水準をもつ国としてグルーピングできる。私的領域は,従来型の「シェアードハウジング」が中心であり,全体の面積水準が高くないことにも関連して,面積構成も共用部分の占める比率は高い。その一方で,今後のトレンドを示すリーディングの事例も散見された。フィンランドでは,今後は若い人の希望が強いキッチン付き(すなわち「住戸」タイプ)を建設するという行政担当の意向が聞かれ,また,オランダでは近年の計画事例において「住戸」タイプ移行の兆候が顕著に認められるなど,近い将来,前述した北欧3ヵ国並みの水準に到達することが推察される。目標とすべき水準をほぼ実現している対象国の計画内容とそこでの生活状況,あるいは,まさにこれに近づこうとする諸国の実態,わが国の知的障害者の生活環境整備を展望する上で,きわめて示唆に富むこれらの事例について,研究成果報告書において多面的に言及した。本年度調査と、1次集計の完了したスウェーデン・フィンランド・デンマークの3ヶ国に関する国別の特徴と共通の特筆事項について、考察を行った。紙面の関係から、共通する特徴についての概括的な考察結果を述べる。<空間構成のための前提条件(グループ・ハウジングの位置づけ)>グループ・リビングは、疑似家族的ではなく、可能な限り個人の自立的生活を志向しており、個人の生活空間の計画や領域設定においても、如何に一般の住居に近付けるかの基本的な考え方に生活支援の機能が付加されるという理念でとらえられる。<住居水準(空間計画上の特徴)>●私的領域:就寝と休息のための個室(=居室)にとどまらず、衛生設備と調理/食事が可能な水準(=住戸)確保が基本である。自力遂行が不可能な場合(いわゆる重度者)においても、これら住戸化(調理/食事機能の確保)の必要性は、社会的関係を阻害しないための重要な要件であり、これを実現する「住戸」はワンルーム・タイプのみならず、2室化の傾向が認められ、住戸内での公私室分離要求と理解される。●共用部分:面積水準は個々の住居によって極めて多様であるが、平均値では居住者一人当たりの床面積において国別の違いや住居形式との相関は見られず、一定値(約30平米/人)を示す。●住居形式:<III:コレクティブ・タイプ>が主流であり、この場合、一般住戸と同等に近い私的領域と、グループ・リビングのための領域が必要で、一般住居の面積を上回る水準になりうる。●面積水準とその規定条件:<I:シェアード(イナック型)>から<IV:コーポラティブ>に従って、面積水準が向上しているのみならず、住戸/居室と共用部分の面積構成比においても、私的領域性の上昇が、住居形式と強く相関を示すが、共用部分の面積水準は、3か国に共通して一定の規模に収斂する。

ただし、<IV:コーポラティブ>になると、共用部分の面積は顕著に減少する。本年度は、公的介護保険制度の下,障害者のおかれる状況がわが国に類似すると推察されるオランダ・ドイツを調査対象とした。2ヶ国ともに知的障害者GH設置主体は,19世紀に創設され,広大な敷地に旧来型の大規模入所施設を運営する法人と、これに否定的な立場から戦後発足した親の会による全国的な法人の2つに大別される。行政も入所施設居住者の削減を求めているが、財政的裏付けに乏しく、その実施の如何は運営主体に依拠しているのが現状である。ドイツの施設タイプの法人Johannesstift(ベルリン)では1980年代から北欧の障害者福祉を範として、住居の個室化と少人数のユニット居住が開始されたが、依然としてGH設置は施設敷地内にとどまっている。親の会タイプの法人Lebenshilfe(ブレーメン)では,入居者の支援の必要性によって2タイプのGHが用意され,24時間ケアの必要な重度障害には1516人の居住ユニット、軽度障害では9人の居住ユニットが設定されている。オランダにおける施設タイプの法人Willem vanden Bergh(レイデン郊外ノルトヴィーク)においては,敷地内での住居更新と併行して,敷地内居住者数の削減の要請から,地域village生活移行のためのGHも新設過程にある。一方,親の会法人Philadelphiaは,地域生活の場の拡大と現存GHの住居水準の向上が,やはり同時に進められている。GHの住居形式は,ドイツでは,居室にサニタリー設備が付加された,<II>シェアード(改良型)が主流であり,居室は30m^2/人が確保されている一方、<I>シェアード(下宿型)が主流のオランダでは,居室面積は20m^2/人前後と狭小な段階であるが、<IV>コーポラティブ型の住居形式で住戸面積57.9m^2/人の事例が新設されており,今後北欧並みに近づく飛躍的な住居水準向上の萌芽が認められた。過去2カ年の調査で,欧州6カ国において25自治体48ホーム(65ユニット)の知的障害者グループ・ハウジング(入居者398人)のデータを採取じた。本年度は,この中から,入居者の生活状況とケアスタッフの支援を詳細に把握することを,目的に,施設解体がほぼ完了し地域生活へ移行している国スウェーデン,施設規模縮小国デンマーク,介護保険制度下で入所施設の存続する国オランダの3カ国の7ホームに再訪問し,入居者それぞれの一日の生活時間と日中活動の内容,住居の使われ方や知人の訪問頻度などについてインタビュー調査を実施した。これまでの研究で明らかにした住戸の平面構成や面積水準との相関を交えて考察を行っているが,「住戸型」に移行しているスウェーデンとデンマークにおいては,わが国の擬似家族的な生活とは異なり,各自の基本的な生活が多様に「住戸」で展開されている。例えば,わが国に比べてはるかに簡易な食事(パンとコーヒー)であるとはいえ,朝食は準備を含めて自室で行っており,また,同じくもっぱら自室で行われている趣味活動も実に多様であるが,これに応じた設えが整えられている。
エピタキシャル二酸化チタンヘテロ電極の光電気化学

本研究では、TiO_2とその関連材料の単結晶・エピタキシャル薄膜を用いた光電気化学研究を通じて、以下の成果を得た。(1)TiO_2の誘電率が電界に依存することを初めて明らかにした。(2)パルスレーザ堆積装置と電気化学システムが複合化した新装置を開発し、電気化学的手法によるTiO_2薄膜中の酸素欠損分布のその場定量評価に成功した。(3)TiO_2中のVが還元サイトとして、銀の光析出反応を促進することを明らかにした。(4)Nbを高濃度に添加したSrTiO3とTiO_2の光酸化作用を利用して、クラスレート型の銀酸化物の合成に成功した。本研究課題では、研究代表者が見つけた二酸化チタンヘテロ構造薄膜上での光触媒反応の異常な膜厚・基板・添加物効果を基板-薄膜ヘテロ界面での電荷移動や光吸収プロセスの観点から解明するために、以下の研究内容を通じて、エピタキシャル二酸化チタンヘテロ界面の光電気化学研究を推進することを目的としている。(1)UHV-電気化学セル(EC)と直結したPLDシステムの開発(2)種々のヘテロ界面を有するTiO_2エピタキシャル電極を設計し、電気化学特性を評価(3)TiO_2光触媒の異常な膜厚依存性やV添加効果の起原を解明平成20年度は、薄膜を作製するパルスレーザー堆積装置に大気暴露せず電気化学測定が可能な電気化学セルを組み込んだ新しいシステムの設計・試作を行った。また、それと並行して、大気下での電気化学測定システムを新たに立ち上げ、二酸化チタン、チタン酸ストロンチウムなどの単結晶基板を電極とした電気化学測定の予備実験を行った。その結果、チタン酸ストロンチウムでは、Mott-Schottkyプロットで非線形な挙動を見いだし、既往の誘電率の電界依存性を考慮した理論式を当てはめることで、高濃度にNbを添加したチタン酸ストロンチウムにおいても、電気化学的に精密にフラットバンド測定とドナー密度を評価することが可能となった。さらに、硝酸銀水溶液中での光電気化学反応で、Nbを高濃度に添加したチタン酸ストロンチウム上では、水の酸化反応ではなく、優先的に銀の酸化物が生成することを見いだした。(1)UHV-電気化学セル(EC)と直結したPLDシステムの開発(2)種々のヘテロ界面を有するTiO_2エピタキシャル電極を設計し、電気化学特性を評価(3)TiO_2光触媒の異常な膜厚依存性やV添加効果の起原を解明平成21年度4月9月は、薄膜を作製するパルスレーザー堆積装置に大気暴露せず電気化学測定が可能な電気化学セルを組み込んだ新しいシステムを完成させた。方、大気下での電気化学測定では、Nbを添加した二酸化チタン単結晶において、Mott-Schottkyプロットの非線形挙動から、誘電率の電界依存性を見積もり、c軸に沿った誘電率がab面内のそれよりも大きい電界依存性を示すことを見出した。また、硝酸銀水溶液中での光電気他学反応でも、Nbを高濃度に添加した二酸化チタンにおいても、水の酸化反応ではなく、優先的に銀の酸化物が生成することを見いだした。また、チタン酸ストロンチウム、二酸化チタンともに、その光反応選択性が電位によって変化する、というこれまでにでないまったく新しい現象を見いだした。(1)UHV-電気化学セル(EC)と直結したPLDシステムの開発(2)種々のヘテロ界面を有するTiO_2エピタキシャル電極を設計し、電気化学特性を評価(3)TiO_2光触媒の異常な膜厚依存性やV添加効果の起原を解明平成22年度は、薄膜を作製するパルスレーザー堆積装置に大気暴露せず電気化学測定が可能な電気化学セルを組み込んだ新しいシステムを用いて、二酸化チタン薄膜の成長に伴う酸素欠損量の電気化学的in situ評価を行い、薄膜表面から10nmの深さに渡って、桁以上の酸素欠損量の傾斜が生じていることを明らかにした。一方、大気下での硝酸銀水溶液中での光電気化学反応では、Nbを添加した二酸化チタン(110)単結晶上において、銀の酸化物がエヒタキシャル成長することを見出した。

また、V:TiO2/Nb:TiO2ヘテロ電極の光電気化学反応において、光酸化電流が表面V濃度に対して線形に減少することを見出した。これは、Vの不純物ギャップ内準位が、表面までの電子のパスを形成し、アノードバイアスにもかかわらず、表面で還元反応も同時に進行するため、酸化電流と還元電流の差としてみかけのアノード電流が観測されるためであることが分かった。実際、硝酸銀水溶液中では、アノードバイアスで、銀が光析出することを確認した。
分子認識機能を有する人工チャンネル化合物の基本設計とその生体膜類似機能の評価

分子認識機能を有する人工チャンネル化合物の基本設計とその生体膜類似機能の評価を目的とした研究を,一連のシクロデキストリン誘導体を埋め込んだ平面脂質二分子膜において展開した結果,以下のような基礎知見が得られた。(1)二分子会合により膜貫通チャンネル構造を形成しうる一連の半チャンネル型人工化合物として,全ての一級OHを選択的に長鎖アルキルアミドに置換したα-及びβ-シクロデキストリン誘導体を合成し,その構造を各種有機化学的手法により確認した。(2)各シクロデキストリン誘導体を平面脂質二分子膜に埋め込み,両側の水溶液に印加電圧(50200mV)を加えたところ,単一チャンネル電流が開閉挙動を伴う矩形波として観測された。この開閉挙動は,脂質二分子膜の両層中の半チャンネル分子の縦会合による膜貫通チャンネル構造の形成・解離を反映するものである。(3)脂質と適合した長さの側鎖(C_<18>)を持つα-及びβ-シクロデキストリン誘導体は,短い側鎖(C_<12>)を持つものに比べてチャンネル電流の発現確率が遥かに大きく,膜貫通チャンネル構造の形成にとってチャンネル側鎖と脂質との適合性が重要であることが示された。(4)これらのチャンネル電流は,限られた時間領域内では一定の伝導度と安定した長い開口時間を示した。特にチャンネル開口時間は数秒に達することが多く,これまでに報告された人工チャンネルに比べて遥かに長寿命であった。また,何れのチャンネル化合物においても伝導度は多段階であり,安定立体配座が多様であることが示唆された。(5)濃度勾配下での測定により,チャンネル電流はアニオンではなくカチオンに選択的であることが明らかとなった。分子認識機能を有する人工チャンネル化合物の基本設計とその生体膜類似機能の評価を目的とした研究を,カリックスアレーン誘導体の単分子膜,及びシクロデキストリン誘導体の平面脂質二分子膜について検討した結果,以下のような基礎知見を得た。(1)水溶液上の気液界面に形成されたカリックス[6]アレーンのper-O-酢酸エステル誘導体の単分子膜が,水溶液中の金属イオンとホストーゲスト錯体を生成することにより,膜分子間の間隙におけるマーカー物質に対する透過性の変化を示すことが,水平付着サイクリックボルタンメトリーにより明らかにされた。その際にカオチン性マーカー([Co(phen)_3]^<2+>, methylviologen^<2+>),に対する透過性は減少したのに対して,アニオン性マーカー([Fe(CN)_6]^<4->)に対する透過性は逆に増大し,錯体生成状態にあるカチオン性単分子膜とマーカーとの静電的相互作用に基づいて膜透過性の制御が行われることが示された。中性マーカーであるp-benzoquinoneの場合にもアルカリ金属イオンの存在下で膜透過性が増大し,その理由はホストーゲスト錯体生成に伴うホストの側鎖部分のコンホメーションの収縮による分子間間隙(または膜のミクロ欠陥)の増大である可能性が示された。透過性変化の大きさはCs^+>Rb^+>K^+>Na^+,Li^+の順であり,錯体形成,溶媒抽出,液間輸送におけるホストの選択性が膜透過性変化という形で反映された。(2)アミド部位を含む長鎖アルキル型α-シクロデキストリンが,平面脂質二分子膜において半チャンネルとして機能し,K^+イオンに対して一定の伝導度(24pS)のチャンネル電流が観測された。また,チャンネルの開時間は12sに達し,これまでに報告された人工チャンネルと比較して遥かに安定なチャンネルが生成することが明らかとなった。
糖鎖認識を利用した薬物送達システムの構築

1.フコース2置換β-シクロデキストリン類の調製薬物包接能を有するシクロデキストリン(CD)類に,癌の転移,卵細胞表面,血液型等を決める糖鎖に含まれるフコースを結合させたCD類は,薬物送達システム(DDS)への応用が期待される.そこで,クラスター効果を考慮し,CDのグルコース単位の6位にL-フコースを2個結合させた2置換位置異性体6^1,6^2-,6^1,6^3-,6^1,6^4-O-(L-fucopyranosyl)-βCDsと共に,1置換体の6-O-(L-fucopyranosyl)-βCDを化学合成により得た.目的物である3種のこれらのフコシル置換βCD類は,MSおよびNMRを測定することにより構造を確認した.また、2置換位置異性体についての検討は、表面プラズモン共鳴法を用いて、レクチンとの相互作用を比較して行った。2.複合糖質オリゴ糖の合成ジャックビーン由来のN-アセチルヘキソサミダーゼの縮合反応を用いて、βCDとアセチルグルコサミン(GlcNAc)からGlcNAc(β1→6)-βCDを合成した。ついで、Bacillus circulans由来のβ-ガラクトシダーゼの転移反応を用いて、目的のオリゴ糖、Gal(β1→4)-GlcNAc(β1→6)-βCD-Glc_3を得た。今後、得られた新規分岐CD類の生理作用について検討する予定である。新規糖修飾2分岐シクロデキストリン(CD)類の合成を行った。1.フコース2置換β-シクロデキストリン類の調製(H15年3月、日本薬学会第123年会で発表)薬物包接能を有するシクロデキストリン(CD)類に,癌の転移,卵細胞表面,血液型等を決める糖鎖に含まれるフコースを結合させたCD類は,DDSへの応用が期待される.そこで,クラスター効果を考慮し,CDのグルコース単位の6位にL-フコースを2個結合させた2置換位置異性体6^1,6^2-,6^1,6^3-,6^1,6^4-Ο-(L-fuoopyranosyl)-βCDsと共に,1置換体の6-Ο-(L-fuco-pyranosyl)-βCDを化学合成をにより得た.目的物である3種のこれらのフコシル置換βCD類は,MSおよびNMRを測定することにより構造を確認した.2.複合糖質オリゴ糖の合成(H15年3月、2003年度農芸化学会大会で発表)ジャックビーン由来のN-アセチルヘキソサミダーゼの縮合反応を用いて、βCDとN-アセチルルコサミン(GlcNAc)からGlcNAc(β1→6)-βCDを合成した。ついで、Bacillus circulans由来のβ-ガラクトシダーゼの転移反応を用いて、目的のオリゴ糖Gal(β1→4)-GlcNAc(β1→6)-βCD-Glc_3を得た。新規糖修飾2分岐シクロデキストリン(CD)類の合成及びその機能について検討した。1.フコース2置換β-シクロデキストリン類の調製とその機能(H15年9月、第21回シクロデキトリンシンポジウムで発表を)、フコース2置換β-シクロデキストリン類に関する研究(H16年3月、日本薬学会第124年会で発表)薬物包接能を有するシクロデキストリン(CD)類に,癌の転移,卵細胞表面,血液型等を決める糖鎖に含まれるフコースを結合させたCD類は,DDSへの応用が期待される.

そこで,クラスター効果を考慮し,CDのグルコース単位の6位にL-フコースを2個結合させた2置換位置異性体6^1,6^2-,6^1,6^3-,6^1,6^4-O-(L-fucopyranosyl)-βCDsと共に,1置換体の6-O-(L-fuco-pyranosyl)-βCDを化学合成をにより得た.目的物である3種のこれらのフコシル置換βCD類は,MSおよびNMRを測定することにより構造を確認した.また、2置換位置異性体についての検討は、表面プラズモン共鳴法を用いて、レクチンとの相互作用を比較して行った。2.複合糖質糖鎖修飾β-シクロデキストリン類の調製(H16年3月、日本薬学会第124年会で発表)ガラクトシル-N-アセチルグルコサミニル(Gal-GlcNAc)およびGlcNAc残基を有するオリゴ糖鎖を,結合させた新規複合糖質糖鎖修飾βCD類の酵素合成を行った.新規糖修飾2分岐シクロデキストリン(CD)類の合成およびその機能について検討した.1.グルコサミン残基を含む糖鎖修飾β-シクロデキストリン類の調製(H16年8月、第18回キチン・キトサンシンポジウムで発表).ガラクトシル-N-アセチルグルコサミニル(Gal-GlcNAc)およGlcNAc残基を有するオリゴ糖鎖を結合させた,7種の新規複合糖質糖鎖修飾βCD類の酵素合成を行った.目的物であるこれらのβCD類は,MSおよびNMRを測定することにより構造を確認した.Biosci.Biotechnol.Biochem.,69(2005)4月号に掲載予定.2.フコース置換β-シクロデキストリン類に関する研究:薬物包接能を有するシクロデキストリン(CD)類に,癌の転移,卵細胞表面,血液型等を決める糖鎖に含まれるフコースを結合させたCD類は,DDSへの応用が期待される.そこで,CDのグルコース単位の6位に,L-フコースを2個結合させた2置換位置異性体6^1,6^2-,6^1,6^3-,6^1,6^4-O-(L-fucopyranosyl)-βCDsと,1置換体の6-O-(L-fuco-pyranosyl)-βCDを化学合成により得た.MSおよびNMRを測定することによりこれらの構造を確認し,また,溶解性の検討および表面プラズモン共鳴法を用いて,レクチンと相互作用を比較して行った.この研究に関して,12^<th> International cyclodextrin Symposium(5月,France),22^<nd> International Carbohydrate Syrnposiurn(7月,UK)で発表した.ラクトース2分岐シクロデキストリン類の調製とその機能について検討した。[目的]薬物包接能を有するシクロデキストリン(CD)に,肝実質細胞のレセプターに認識されるガラクトースを結合させたCD類は,DDSへの応用が期待される.そこで,ガラクトースを非還元末端に有するラクトースを用いて分子認識能を高めるために2分岐体に着目し,αCDおよびβCDのグルコース単位の6位に,ラクトースを2個結合させた新規2分岐CD類の化学合成を行う.得られた分岐CD類とレクチンとの特異的相互作用は,表面プラズモン共鳴法を用いて検討する.レクチンとの相互作用得られたラクトシルCD類,計8種の分子認識能を評価するために,ラクトースに特異性を示すレクチンとの相互作用を,表面プラズモン共鳴法により解析を行い,会合平衡定数を求め,ラクトースの置換位置についての検討を行った.この研究に関して、2006年3月の日本薬学会第126年会で発表予定。