hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
太陽電池用波長変換膜に適した長波長発光を示す高透明ポリイミドの材料設計と創製

ポリイミド(PI)は、酸二無水物とジアミンとを組み合わせて合成される高分子化合物で、高い耐熱性と力学的強度を有することから、半導体産業や航空宇宙産業などで応用されている。本研究では、PIの固体薄膜の発光特性に注目し、太陽電池用波長変換膜への応用に適した"可視域における高い透明性"と"Stokes shift(光吸収・発光波長の差)の大きな発光特性"を示すPI薄膜の開発を目的とした。PIにこれらの性能を付与するために、重原子効果に基づく室温燐光に着目した。本研究では、高透明性を示す室温燐光性PI薄膜の開発を目的として,新規に合成した含臭素ビフェニルテトラカルボン酸二無水物から半芳香族PI薄膜を調製し、発光特性を解析した.臭素導入によるビフェニル構造の二面角広角化に伴う立体効果により,凝集体形成が効果的に抑制され,得られたPI薄膜は高い無色透明性を示すとともに,315 nmの光励起により512 nmにStokes shiftの非常に大きな緑色の室温燐光(12,215cm-1)を示すことが明らかとなった.また、このPI薄膜の燐光強度は、真空下及び低温下において著しく増大することが明らかとなった。以上のことから、PIの酸二無水物部に重原子置換基を導入することにより、波長変換膜への応用に適した"可視域における高い透明性"と"Stokes shiftの非常に大きな発光特性"が同時に達成できることが明らかとなった。28年度が最終年度であるため、記入しない。ポリイミド(PI)は酸二無水物とジアミンとを組み合わせて合成される高分子で、高い耐熱性と力学的強度を有していることから、半導体産業や航空宇宙産業などで応用されている。本研究では、PIの薄膜の発光特性に注目し、太陽電池用波長変換膜への応用に適した可視域における高い透明性と大きなStokes shift (光吸収・発光波長の差)を示す発光特性を有するPI薄膜の開発を目的とした。PIにこれらの性能を付与するために、励起状態分子内プロトン移動(ESIPT)及び重原子効果に基づく室温燐光に着目した。本研究では、酸二無水物部に分子内水素結合を形成する水酸基及び重原子置換基(臭素及びヨウ素)をそれぞれ導入した新規PIを合成し、薄膜状態における発光測定を行った。水酸基を導入したPIは光照射によりESIPTを経由したStokes shiftの大きな(10,829 cm-1)橙色発光を示した。さらに、このPI薄膜の光物理過程の詳細を追跡するために、超高速時間分解分光技術を有するCenter for Physical Sciences and Technology (リトアニア共和国)のGulbinas教授の研究室に短期滞在を行った。時間分解スペクトル測定を行った結果、このPI薄膜のESIPTは15ピコ秒以内で起こることが明らかとなり、またPI分子鎖の凝集体へのエネルギー移動によりESIPTが阻害されるという重要な知見を得ることができた。一方、臭素及びヨウ素を導入したPIは重原子効果に基づく高効率な項間交差により、ともにStokes shiftの大きな(約10,000 cm-1)橙色の室温燐光を示した。以上のことから、PIの酸二無水物部に水酸基及び重原子置換基を導入することにより、Stokes shiftの大きな発光が得られることが明らかとなった。本年度の前半では、ESIPTを起こす水酸基を導入したPIについて検討を行った。PIは一般に有機溶媒に不溶であり希薄溶液を用いた発光測定が困難であるため、有機溶媒に可溶な低分子モデル化合物(2013年度に検討)を用いてPIと比較検討することにより発光特性の帰属を行った。その結果、PI薄膜及びモデル化合物の溶液はStokes shiftの大きなESIPT発光を示すことが明らかになった。PI薄膜については励起状態のエネルギーが一部凝集体にエネルギー移動を起こすために、モデル化合物の溶液中よりもESIPTが起こりにくくなることも明らかになった。本年度の後半では、室温燐光を示す重原子置換基を導入したPIについて検討を行った。臭素及びヨウ素を有するPI及びそれぞれのモデル化合物を新たに合成し、発光特性の解明を試みた。その結果、PI薄膜及びモデル化合物の溶液はStokes shiftの大きな室温燐光を示すことが明らかになった。また、大気中の酸素がPI薄膜の燐光特性に及ぼす影響を調査するために、真空チャンバーを用いた真空条件下での発光測定を行ったところ、大気中ではナノ秒単位の発光寿命が真空条件下ではミリ秒以上の値を示すことが明らかになった。以上のように、本年度の研究は交付申請書に記載した研究計画に沿っておおむね順調に進展しており、期待通りの成果が得られていると考えている。

本研究では、高透明性を示す室温燐光性PI薄膜の開発を目的として,新規に合成した含臭素ビフェニルテトラカルボン酸二無水物から半芳香族PI薄膜を調製し、発光特性を解析した.臭素導入によるビフェニル構造の二面角広角化に伴う立体効果により,凝集体形成が効果的に抑制され,得られたPI薄膜は高い無色透明性を示すとともに,315 nmの光励起により512 nmにStokes shiftの非常に大きな緑色の室温燐光(12,215cm-1)を示すことが明らかとなった.また、このPI薄膜の燐光強度は、真空下及び低温下において著しく増大することが明らかとなった。以上のことから、PIの酸二無水物部に重原子置換基を導入することにより、波長変換膜への応用に適した"可視域における高い透明性"と"Stokes shiftの非常に大きな発光特性"が同時に達成できることが明らかとなった。前年度で得られたESIPT及び室温燐光を示すPI薄膜はStokes shiftの大きな発光特性を有しているが、PI分子鎖の凝集体が有する可視吸収により薄膜が強い着色を呈している。発光性PI薄膜の太陽電池用波長変換膜への応用については、大きなStokes shiftを示す発光特性に加え、可視域における高い光透過性が強く望まれる。そこで来年度からは、PI分子鎖の凝集体形成が抑制された無色透明な薄膜を得るために、酸二無水物部またはジアミン部への立体障害導入の検討を行う予定である。現在、発光性PIのジアミン部としては直線的で立体障害の小さなものが主に用いられていたが、メチル基やトリフルオロメチル基を側鎖に有するジアミンを用いることで分子鎖間距離が大きくなり凝集体形成が抑制できると期待される。また、前年度で得られた発光性PIの酸二無水物部としては平面性が高く分子鎖のスタッキングにより凝集体が形成しやすいピロメリット酸二無水物構造を用いていたが、内部回転可能なビフェニル酸二無水物構造に変えることで凝集体形成が抑制できると期待される。以上の検討を終えた上で、それぞれのPI薄膜について太陽光を模したキセノンランプを用いた発光測定を行い、実際の波長変換膜としての性能評価を行う。また、熱処理温度(イミド化温度)や膜厚の異なるPI薄膜も同時に特性評価を行い、製膜条件が波長変換特性に及ぼす影響についても考察する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
短寿命励起鍵分子の蛍光発光原理解明と生細胞蛍光プローブへの応用

【研究目的】本研究は短寿命励起鍵物質の蛍光発光原理の解明を行い,分光的性質の理論に基づき効率性と選択性の高い低分子プローブをデザイン・合成することを目的とする.蛍光発光理論としてはFRET(蛍光共鳴エネルギー移動,Fluorescence Resonance Energy Transfer)を用い,酵素反応によって蛍光特性の変化する基質をデザイン・合成する.生物発光においてルシフェラーゼ等の発光タンパクは,低分子由来の発光エネルギーをグリーン蛍光タンパク質(GFP)に効率よく移動させることが知られている.また,GFPを2分子組み込んだフュージョンタンパク質では,効率的にFRETが起こることが報告されている.しかし,FRETの小分子への応用を試みた場合,基本的に色素同士の会合により蛍光消光を起こし使用できない.生物発光の場合,構造解析の知見よりGFPでは缶型のタンパク中に色素が包み込まれており,色素は会合せずFRETが起こると考えられる.この例をならい,本研究では非会合性色素をデザイン・合成し,広く応用できる蛍光性機能分子の開発を行う.【研究成果】FRETとはドナー化合物(化合物A)とアクセプター化合物(化合物B)が化学結合により近い位置(通常50-100Å以内)にある場合,化合物Aを励起したにもかかわらず化合物Bからの蛍光が観測される現象である.これは励起状態のdipole moment相互作用に基づくenergy transfer現象で,化学結合が切断され,両化合物が離れた場合には化合物A自身の蛍光に変化することになる.すなわちこの原理では,化合物Aと化合物Bの間のリンカーを切断することで蛍光波長が変化することになる.しかし,リンカーを自由回転できる化合物(例えばペプチド等)にした場合,クーロン力によって色素同士が会合し,蛍光の消光を起こす.その結果,この原理を実用的な蛍光分子創製には用いることはできなかった.この問題を非会合型の色素をデザイン・合成することで解決した.具体的には,GFPの構造を参考にシクロデキストリン等の包接化合物で蛍光団を取り囲むことで会合を防ぐことに成功した.また,アダマンタンやシクロヘキサン等の嵩高い保護基をつけることにより会合を防ぎ,加水分解酵素であるフォスフォジエステラーゼによって切断される基質の合成に成功した.【研究目的】本研究は短寿命励起鍵物質の蛍光発光原理の解明を行い,分光的性質の理論に基づき効率性と選択性の高い低分子プローブをデザイン・合成することを目的とする.蛍光発光理論としてはFRET(蛍光共鳴エネルギー移動,Fluorescence Resonance Energy Transfer)を用い,酵素反応によって蛍光特性の変化する基質をデザイン・合成する.生物発光においてルシフェラーゼ等の発光タンパクは,低分子由来の発光エネルギーをグリーン蛍光タンパク質(GFP)に効率よく移動させることが知られている.また,GFPを2分子組み込んだフュージョンタンパク質では,効率的にFRETが起こることが報告されている.しかし,FRETの小分子への応用を試みた場合,基本的に色素同士の会合により蛍光消光を起こし使用できない.生物発光の場合,構造解析の知見よりGFPでは缶型のタンパク中に色素が包み込まれており,色素は会合せずFRETが起こると考えられる.この例をならい,本研究では非会合性色素をデザイン・合成し,広く応用できる蛍光性機能分子の開発を行う.【研究成果】FRETとはドナー化合物(化合物A)とアクセプター化合物(化合物B)が化学結合により近い位置(通常50-100Å以内)にある場合,化合物Aを励起したにもかかわらず化合物Bからの蛍光が観測される現象である.これは励起状態のdipole moment相互作用に基づくenergy transfer現象で,化学結合が切断され,両化合物が離れた場合には化合物A自身の蛍光に変化することになる.すなわちこの原理では,化合物Aと化合物Bの間のリンカーを切断することで蛍光波長が変化することになる.しかし,リンカーを自由回転できる化合物(例えばペプチド等)にした場合,クーロン力によって色素同士が会合し,蛍光の消光を起こす.その結果,この原理を実用的な蛍光分子創製には用いることはできなかった.この問題を非会合型の色素をデザイン・合成することで解決した.具体的には,GFPの構造を参考にシクロデキストリン等の包接化合物で蛍光団を取り囲むことで会合を防ぐことに成功した.また,アダマンタンやシクロヘキサン等の嵩高い保護基をつけることにより会合を防ぎ,加水分解酵素であるフォスフォジエステラーゼによって切断される基質の合成に成功した.
慢性肝炎における肝脂肪化発症の機序とその肝発癌における役割の解明-核内レセプター活性化による癌化機構

肝内の脂肪化は、これまでは炎症の単なる付随現象としてとらえられてきた。しかし、肝における脂肪化が、これまで考えられていたような単なる肝炎や肝癌の付随現象ではなく、肝発癌の本質的な現象として肝細胞癌を直接的に引き起こしている可能性がある。我々は、ヒトC型肝炎患者の肝組織とC型肝炎ウイルス・トランスジェニックマウスという実験系の双方を用いて、C型肝炎肝に蓄積する脂肪の組成、肝脂肪化の成立機序を明らかにし、ついで、その肝炎・肝癌の発生との関りを明らかにしてきている。C型肝炎ウイルス・コア遺伝子トランスジェニックマウス肝に蓄積している脂質をHPLC、ガスクロマトグラフィー、ガスマス分析により分析したところ、C18 : 1、すなわち、不飽和結合を1個もつ中性脂肪が、正常対照マウスや単純肥満マウスに比し、有意に増加していた。さらに、ヒト慢性C型肝炎患者肝に蓄積している脂質を同様に分析したところ、トランスジェニックマウス肝内脂質と同様にC18 : 1中性脂肪であるオレイン酸、バクセン酸が有意に増加していた。コア遺伝子トランスジェニックマウス肝における脂質蓄積の原因の検討によって、肝からのVLDL分泌、ベータ酸化がともに部分的な障害を受け、脂肪化を呈することが判明した。この過程においてミトコンドリアの電子伝達系の部分的障害が起こり、活性酸素の産生、抗酸化システムの活性化を惹起し、肝脂肪化と相まって細胞DNA傷害を引き起こすことが示唆された。また、C型肝炎ウイルス・コア蛋白が核内レセプターRXR-アルファと結合し、細胞遺伝子の転写を修飾していることも明らかにした。肝内の脂肪化は、これまでは炎症の単なる付随現象としてとらえられ、肝炎・肝癌の発症において本質的なものでは無いと考えられてきた。しかし、肝における脂肪化が、これまで考えられていたいたような単なる肝炎や肝癌の付随現象ではなく、肝発癌の本質的な現象として肝細胞癌を直接的に引き起こしている可能性がある。我々は、まずヒトC型肝炎において肝に蓄積する脂肪の組成、肝脂肪化の成立機序を明らかにし、ついで、その肝炎・肝癌の発生との関わりを、特に核内レセプターおよびミトコンドリア機能との相互作用という観点から、ヒトC型肝炎患者の肝組織とC型肝炎ウイルス・トランスジェニックマウスという実験系の双方を用いて明らかにしつつある。C型肝炎ウイルス・コア遺伝子トランスジェニックマウス肝に蓄積している脂質をHPLC、ガスクロマトグラフィー、ガスマス分析により分析したところ、C18:1、すなわち、不飽和結合を1個もつ中性脂肪が、正常対照に比し、有意に増加していた。さらに、ヒト慢性C型肝炎患者肝に蓄積している脂質を同様に分析したところ、トランスジェニックマウス肝内脂質と同様にC18:1中性脂肪であるオレイン酸、バクセン酸が有意に増加していた。これらの特殊脂質の増加は、細胞膜、核膜、ミトコンドリア膜の流動性を高め、細胞増殖に促進的に働き、また細胞内環境を変化させる作用がある。この点について、継続検討中である。C型肝炎ウイルス・コア遺伝子トランスジェニックマウス肝に蓄積している脂質をHPLC、ガスクロマトグラフィー、ガスマス分析により分析したところ、C18:1、すなわち、不飽和結合を1個もつ中性脂肪が、正常対照マウスや単純肥満マウスに比し、有意に増加していた。

さらに、ヒト慢性C型肝炎患者肝に蓄積している脂質を同様に分析したところ、トランスジェニックマウス肝内脂質と同様にC18:1中性脂肪であるオレイン酸、バクセン酸が有意に増加していた。コア遺伝子トランスジェニックマウス肝における脂質蓄積の原因の検討によって、肝からのVLDL分泌、ベータ酸化がともに部分的な障害を受け、脂肪化を呈することが判明した。この過程においてミトコンドリアの電子伝達系の部分的障害が起こり、活性酸素の産生、抗酸化システムの活性化を惹起し、肝脂肪化と相まって細胞DNA傷害を引き起こすことが示唆された。また、C型肝炎ウイルス・コア蛋白が核内レセプターRXR-アルファと結合し、細胞遺伝子の転写を修飾していることも明らかにした。
ウェブレット解析による地震時損傷評価

本研究では,地震動のような不規則波入力を受ける構造物の応答のウェーブレット変換により,その損傷の度合を推定することを目的とする。すなわち,地震時において構造物が弾塑性応答を示す場合には,弾性域から塑性域に変化する際応答になんらかの不連続性が生じるので,その回数をウェーブレット変換により定量的に捉え,損傷の度合いを把握するために以下の項目を検討した。(1)bilinearの履歴復元力特性を持つ1自由度系を用いたウェーブレット解析よって,加速度応答のウェーブレット変換を用いて塑性変形を発生した回数を推定する場合、DaubechiesのウェーブレットおよびMexican hatよりもMeyerのウェーブレットの方が不連続性を示すパルスの検知が良好であることがわかった。さらに,系の復元力特性の変化が大きいほど塑性域に突入した回数を良好に推定できることがわかった。また,塑性域突入の回数と累積塑性率の関係を示し,これより建築物の余寿命を評価する手法を示した。(2)bilinearの履歴復元力特性を持つ多質点系を用いたウェーブレット解析によって,塑性域突入に際して加速度波形に生じる異常信号は、構造物が質点系であるので、なめらかに伝達することができないことがわかった。したがって、1層おきに観測点があるという前提で余寿命解析を行った。塑性域突入回数と累積塑性率は比例関係にあることを確認した。完全弾塑性に近い場合では、平均塑性率に対する分散が地震加速度350cm/s^2を越えると大きくなることがわかった。
牛白血病ウイルス感染阻害作用をもつ化合物を利用した新規ウイルス複製機構の解明

牛白血病ウイルス(BLV)は畜産界に大きな経済的損失を与え、食の安全性を脅かすことも示唆されているが、未だレセプターが同定されていないなど感染における不明な点が数多く残り、ワクチンや治療法も開発されていない。本研究では、これまでに同定した独自の構造を持つ5個のBLV感染阻害剤シード化合物から、リード化合物を創生し、標的分子への結合力を強めることで、その分子を同定し、BLV感染における機能を解明することを目的とする。そのために、リード化合物創生、作用点解析、化合物ビーズを用いたpull-down法とLC-MS/MSによる標的分子の同定、同定された標的分子の機能解析を行う。
女性の活躍を推進する働き方に関する調査研究

経済社会総合研究所の実施した「ワーク・ライフ・バランス(WLB)と生産性に関する調査」の個票データに財務データを追加したデータを昨年度入手することができ、それを用いた分析を進め、論文にまとめた(経済分析199号掲載予定)。また、企業・管理職・その正社員部下(ホワイトカラー)に対する三層アンケート調査、ならびに1000人以上規模の企業で働く2040歳の大卒正社員(ホワイトカラー)に対するweb調査から得られたデータの分析も行い、その一部を論文にまとめた(キャリアデザイン研究Vol.16掲載予定)。前者からは、多様な働き方を包括したWLBを企業が推進し、その認識を管理職や従業員レベルにまで浸透させることや、長時間労働抑制に積極的に取り組み、公平な評価を行うことが女性活用と強い交互作用を持ち、しかもそうした要因は、従業員の仕事への意欲を高め、企業業績の向上にも寄与していることが示された。後者の分析からは、部下のキャリア支援やWLBに熱心であることや、仕事管理が適切かつ公平であることが、女性のみならず男性の仕事意欲や職場パフォーマンスを高める管理職要因として重要であることが明らかにされた。しかしこれらの要因について、管理職の自己評価と部下の管理職評価とのギャップは大きく、両者が共に「高い」場合に、部下の意欲や職場パフォーマンスは特に高くなる。このように管理職と部下の評価を共に高めるためには、管理職に対するマネジメント研修が有効であることも示された。12月8日には日本女子大学現代女性キャリア研究所と共催で「女性の活躍推進と働き方改革」と題したシンポジウムを開催。研究代表者および分担者3名がそれぞれ研究結果を報告した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。実質的な女性の活躍推進を進めるために有効な働き方の柔軟性、それをとりまく職場の人事管理の在り方について、またそうした働き方の有効性についての先行調査・研究のレビューを行った。さらに、国内については中小企業経営者組合やそのコンサルタントをはじめ、キリンや三井物産ロジスティクス等に対し柔軟な働き方の実態や女性活用における問題点等についてのヒヤリングを行った。国外についてはワークライフバランスに関して豊富な研究実績をもつ研究機関(Family and Work Institute、Center for Talent Innovation)や先進的な企業(E&Y、Bloomberg)、米国に進出している日本企業の現地法人(Tokyo Marine)等に柔軟な働き方の導入経緯、それがうまく機能するための条件等についてのヒヤリングを行った。計画していた先行研究の文献サーベイ、先行調査の精査を行い、ヒヤリングに関しては、計画していた以上に多くの国内外の企業や調査機関に対するヒヤリングを行うことができた。国内については様々な業種や規模の働き方の実態や女性活用についての課題を知ることができ、併せて国外企業の状況を知ることで、わが国の職場でなぜ柔軟な働き方が進まないのか、その背後にある複雑に絡み合う要因の一端を明らかにできたと感じている。平成28年度には、同年6月に開催された国際学会における新たな研究成果に基づき、企業全体の人事管理制度と管理職・職場の在り方との関連、およびそれが従業員の就業意欲や満足度等に与える影響を明らかにできるように調査票の大幅な改訂を行うと共に、調査対象を既に柔軟な働き方が進んでいる数社に絞って一社当たりの管理職サンプル数を増やす調査方法へと変更することになり、企業や企業団体への訪問、面談を繰り返し実施し、協力企業の獲得に努めた。また、08年に経済社会総合研究所の実施した「ワーク・ライフ・バランスと生産性に関する調査」の個票データを用い、柔軟な働き方や両立支援と女性活躍との関連についての計量分析を行った。平成28年度の繰越金を用いて、平成29年度には企業・管理職・その部下という3層に対するアンケート調査を実施した。また、調査方法の変更による調査コストの節約が見込まれたため、一般従業員調査票をベースに勤務先情報項目を加えた調査票を作成し、1000人以上規模の企業で働く2040歳の大卒正社員(ホワイトカラー)に対してweb上で調査を実施した。平成28年6月に開催されたWork and Family Researchers Network学会にて、企業風土と管理職の在り方によっては柔軟な働き方がかえって労働強化に繋がり女性活躍を阻害するとの研究成果が発表された。この新たな知見は、柔軟な働き方が女性の活躍に資するには、企業全体の人事管理制度と共に、それと管理職の在り方との関連がきわめて重要であることを浮き彫りにするものであった。これらの関連を明らかにするためには、当初計画によるランダム抽出した企業への郵送アンケート調査では不十分であると判断し、調査対象を既に柔軟な働き方が進んでいる数社に絞り、一社当たりの管理職サンプル数を増やす調査方法へ変更する必要が生じた。年度内の実査を目指したが、調整は難しく、繰越申請を行った。協力企業の要望にて、実査は夏以降に行われることになったため、遅れが出ている。企業と管理職、その部下の3層に対するアンケート調査を19社に対して実施し、165の職場情報とマッチされた802の一般従業員データを得ることができ、そのデータの分析を開始した。この19社に対しては各企業のデータと全体との比較を示したデータのフィードバックを行った。また四季報や就職四季報、会社のHP等から財務データや採用データなどの情報を追加した。また、1000人以上規模の企業で働く2040歳の大卒正社員(ホワイトカラー)に対してweb上で実施した調査からは、2060の一般従業員サンプルを得ることができた。

さらに、08年に経済社会総合研究所の実施した「ワーク・ライフ・バランスと生産性に関する調査」の個票データに財務データを追加したデータを入手することができ、それを用いた分析を進めた。調査方法を大幅に変更したことで、協力企業の実査が夏以降に後ろ倒しとなった。それに伴い、分析開始時期に遅れが生じた。経済社会総合研究所の実施した「ワーク・ライフ・バランス(WLB)と生産性に関する調査」の個票データに財務データを追加したデータを昨年度入手することができ、それを用いた分析を進め、論文にまとめた(経済分析199号掲載予定)。また、企業・管理職・その正社員部下(ホワイトカラー)に対する三層アンケート調査、ならびに1000人以上規模の企業で働く2040歳の大卒正社員(ホワイトカラー)に対するweb調査から得られたデータの分析も行い、その一部を論文にまとめた(キャリアデザイン研究Vol.16掲載予定)。前者からは、多様な働き方を包括したWLBを企業が推進し、その認識を管理職や従業員レベルにまで浸透させることや、長時間労働抑制に積極的に取り組み、公平な評価を行うことが女性活用と強い交互作用を持ち、しかもそうした要因は、従業員の仕事への意欲を高め、企業業績の向上にも寄与していることが示された。後者の分析からは、部下のキャリア支援やWLBに熱心であることや、仕事管理が適切かつ公平であることが、女性のみならず男性の仕事意欲や職場パフォーマンスを高める管理職要因として重要であることが明らかにされた。しかしこれらの要因について、管理職の自己評価と部下の管理職評価とのギャップは大きく、両者が共に「高い」場合に、部下の意欲や職場パフォーマンスは特に高くなる。このように管理職と部下の評価を共に高めるためには、管理職に対するマネジメント研修が有効であることも示された。12月8日には日本女子大学現代女性キャリア研究所と共催で「女性の活躍推進と働き方改革」と題したシンポジウムを開催。研究代表者および分担者3名がそれぞれ研究結果を報告した。平成27年度中に国内外で実施したヒヤリングや米国でのWLBに関する全国規模調査等をベースに、本年度は企業、管理職、その部下という3層に対するアンケート調査を実施する。夏中には調査票設計を終え、実査は秋以降に行う計画である。企業調査の対象は、従業員50人以上の非農林業種の事業所とする。しかし小規模な事業所ほど柔軟な働き方への取り組みが進んでいない可能性が高いため、くるみん取得事業所を重点的に抽出する。これによってサンプルに偏りが生じるが、職場のマネジメント面での具体的な対応策を浮き彫りにするためには、取り組んでいる企業の中でのバリエーションをデータで確保することが不可欠と考える。各調査事業所には、生産現場以外の部署の管理職5名を抽出してもらい、各管理職には、さらに3名程度の一般従業員に対して調査票を配布する計画である。
ほ乳類精子形成を支える幹細胞ニッチの分子的および細胞的実体の解析

幹細胞が正常に機能するためには、特殊な微小環境(ニッチ)における制御が不可欠とされる。しかし、多くの幹細胞系において、ニッチの構造と機能は未だ謎に包まれている。本研究の目的は、マウスの恒常的な精子形成を支えている幹細胞の挙動を制御する微小環境ニッチの実体を明らかにすることである。しかし、我々の研究(Dev.Cell 2007)を含む永年の研究があるものの、ほ乳類精子形成の真の幹細胞を組織内で細胞レベルで同定するには至っていない。そこで、当面の課題として、幹/前駆細胞を含む少数(それでも全精巣の1%以下)の細胞集団である「未分化型精原細胞」の精巣組織内でのふるまいを検討した。「未分化型精原細胞」の精細管内でふるまいを、タイムラプス連続撮影および3次元立体再構成を用いて検討した(Science 2007)。その結果、未分化型精原細胞は、血管や男性ホルモン産生細胞に近い領域に局在し、分化に伴ってここを離れ、精細管全域に散らばってくことを初めて明らかにした。このことから、精巣のなかで血管に近接する領域がニッチとして機能することが明らかとなった。さらに、血管パターンの変化にあわせてニッチも再編成される事も示唆された。ほ乳類精巣のニッチは、ショウジョウバエ生殖幹細胞などで有名な、発生過程で厳密に作られ固定されたものとは異なる戦略で作られていることがわかった。これは、精子形成に留まらず、幹細胞研究全般に新しい重要な概念を提唱する、幹細胞とそのニッチの実体を更に詳らかにする上で重要な研究成果である。マウス精子形成幹細胞の集団は成体精巣内で、他の組織幹細胞と同様に、ニッチと呼ばれる特殊な微小環境に位置し、そこで自己複製と分化細胞の供給を行っていると考えられている。しかし、ほ乳類における精子形成幹細胞のニッチの実体は、構造の点でも、そこで機能する分子メカニズムの点でも未だ明らかになっていない。本研究では、幹細胞を含む少数の細胞集団である未分化型精原細胞の局在と、分化に伴う局在の変化を明らかにすることによってこの問題にアプローチした。具体的には、未分化型精原細胞に特異的な遺伝子として我々が同定したNgn3の発現制御領域を用いてこの細胞をGFPで標識した。このマウスを用い、独自に開発した生きた精巣内で蛍光標識細胞を連続観察する系を用いて、実際の精巣内での未分化型精原細胞の増殖と分化の様子を観察した。その結果、この細胞は、血管の分岐点の付近と言う構造的に特殊な領域に好んで局在し、分化に伴ってこの領域から細胞が出て散らばっていく事が明らかとなった。更に、実験的に血管の走行パターンを変えると、未分化型精原細胞の局在変わり、血管の走行ときれいにコーディネートすることが分かった。このことは、ほ乳類精子形成幹細胞のニッチが、ショウジョウバエや線虫の場合とは異なった、柔軟な機構により形作られている可能性を示す。これらの生物に比べて遙かに体が大きく、寿命が長いほ乳類にとって都合の良いシステムと考えられた。
在日外国人派遣勤務者のソーシャルストレスとキャリアに関する比較社会学的研究

本研究に先立ち実施された日本人海外派遣勤務者のソーシャルストレスとその関連要因に関する研究から、駐在中のストレスは、本国で海外派遣勤務受け入れ時に、「帰国後の処遇・昇進」で悩んだ人で有意に高いという仮説が検証された。本研究では、この仮説について、欧米からの派遣勤務者を対象に検討したところ、米国人・ベルギー人でそうした傾向がうかがわれたが有意な関連は認められず、日本人派遣勤務者に特有のものと考えられた。一方、在日ベルギー人と在ベルギー日本人のソーシャルストレスを比較すると、ほぼ同様のストレス度で有意な差は認められなかったが、その内容には違いが認められた。また、ベルギー人では、駐在3年以上の群でストレスが減少していた。欧米の派遣勤務者では日本人に比べ長期勤務者が多く、かつ日本もしくは他国での派遣勤務経験を有するものが多かった。派遣期間については、日本ではおおむね規定・目安があるものの、欧州では目安がないとの回答が3割を超す調査もあり、こうした結果を支持するものであった。欧州企業に多かったインターナショナルスタッフが近年減少との報告もあるが、本研究では依然地域や国を特化した専門スタッフの存在がうかがわれた。海外勤務者のキャリアは、日本とベルギーでは大きく異なり、日本企業で大多数をしめる本社からの派遣勤務者に該当するベルギー人は非常に限られていた。日本人派遣勤務者は、J.S.ブラックのいう本社志向型に近く、ベルギー人ではフリー・エージェント型に近いと考えられた。国際比較を通じて、日本人の強い本社志向が明らかとなり、またこのことが出国前から帰国後の処遇・昇進への不安を抱かせ、現地滞在中のソーシャルストレスを高めていた。海外派遣者のモチベーションおよび企業のパフォーマンスを高めるためにも、日本企業ではとりわけ帰任問題を中心とした国際人事戦略の再構築が必要であると考えられた。われわれは、海外駐在日本人を対象に、駐在中のソーシャルストレスに関連する要因を明らかにしてきた。本研究は、これまでの研究から導かれた「駐在中のソーシャルストレスには、駐在受け入れ時の、帰国後の処遇・昇進に関する悩みが関連する」という仮説を中心に、日本人駐在員を対象に導かれた結果が、日本人及び日本の杜会の特徴であるのか、もしくは日本人以外の外国人駐在員にも共通に認められる現象であるのかを明らかにすることを目的としている。まず、国際比較に当たり、海外駐在とキャリアに関する文献・資料を広く収集し、諸外国でのその理念や考え方について整理した。海外派遣勤務者に対する考え方は日本と少なからず異なっており、調査を進めるにあたり、派遣勤務者をどのように定義するかが重要なポイントであった。また、M&Aの急速な進展により、企業の国籍や勤務者の国籍も多様化しており、こうした対象での国際比較の方法論についても十分な検討を加えることとした。調査上の定義とは別に、企業によって海外派遣勤務者の認識は異なり、今後実際の運用についても聞き取りを行い、実態把握を深める必要がある。今年度の調査の限りでは、海外派遣勤務受け入れ時に対象者が抱く不安の内容はおおむね各国で共通しているにも関わらず、駐在中のストレスに関連する要因が異なると言うことは、そうした不安解消に向けて企業の取り組みやサポート体制、キャリアに対する考え方などの違いにより説明されるものと考えられた。調査対象者を増やすとともに、次年度は、労働やキャリアに関する価値観の相違やサポート体制の実態把握に詳細な検討を加えたい。これまで実施してきた海外派遣勤務者を対象とした調査では、日本人駐在員は海外滞在中にストレスが高く、その関連要因は、駐在開始前から存在する「帰国後の処遇・昇進に関する不安」であった。一方で、海外で勤務する欧米人の方が、本国出国前に同様の不安を日本人よりも多く経験し、かつ、海外滞在中も日本人に比べ強く感じていることが判明した。

しかしながら、欧米人では、現地滞在中のストレスは総体的に低く、出国前から存在するこうした「帰国後の処遇・昇進に関する不安」の存在は、滞在中のストレスに関連していなかった。これらの違いが生じる背景要因を検討するために、次の作業仮説を導いた。1.企業・社会の国際事業・海外駐在に対する認識などという社会風土が現地でのソーシャルストレスを規定する。2.キャリアに対する日本と欧米の考え方の違いが、ソーシャルストレスに反映している。3.「帰国後の処遇・昇進に関する不安」に対するサポート体制・資源の違いがソーシャルストレスに反映されている。とりわけキャリアに対する考え方の違いについての検討から、「処遇・昇進に関する不安」そのものの内容が、文献などでは同質のものと前提されていることが多いにも関わらず、日本人と欧米人ではその意味合いが異なる可能性がうかがわれ、改めてより詳細な分析を加える必要があると考えられた。また、海外派遣勤務に伴う「移住」および「移住」に付随する現象への認識の違いが、キャリアに対する考え方とも結びついていることが示唆された。われわれは1992年より、ベルギーに駐在する本国からの派遣勤務者、とりわけ日本人を中心に米国・ドイツ・オランダ・英国人などを対象に、ソーシャルストレスの実態とその関連要因について比較研究をすすめてきた。二回の日本人調査(93年N=360・2000年N=199)から、駐在中のソーシャルストレスは、本国で海外派遣勤務受け入れ時に、「帰国後の処遇・昇進」で悩んだ人で有意に高いという仮説が検証されたが、欧米からの派遣勤務者では米国人・在日ベルギー人でそうした傾向がうかがわれるものの有意な関連は認められず、日本人派遣勤務者に特有のものと考えられた。一方、在日ベルギー人と在ベルギー日本人のソーシャルストレスを比較すると、ほぼ同様のストレス度で有意な差は認められなかったが、その内容には違いが認められた。また、ベルギー人では、3年以上の群ではソーシャルストレスが減少していた。欧米の派遣勤務者では日本人に比べ長期勤務者が多く、かつ日本もしくは他国での派遣勤務経験を有するものが多かった。派遣期間については、日本ではおおむね規定・目安があるものの、欧州では目安がないとの回答が3割を超す調査もある。欧州企業に多かったインターナショナルスタッフが近年減少との指摘もあるが、われわれの研究からは欧州では依然地域や国を特化した専門スタッフの存在がうかがわれた。海外勤務者のキャリアは、日本とベルギーでは大きく異なり、日本企業で大多数をしめる本社からの派遣勤務者に該当するベルギー人は非常に限られていた。日本人派遣勤務者は、J.S.ブラックのいう本社志向型に近く、ベルギー人ではフリー・エージェント型に近いと考えられた。国際比較を通じて、日本人の強い本社志向が明らかとなり、またこのことが出国前から帰国後の処遇・昇進への不安を抱かせ、現地滞在中のソーシャルストレスを高めていた。
膵癌の転移浸潤におけるシグナル伝達系の解明

「膵癌の転移浸潤におけるシグナル伝達系の解明」について、これまでにわれわれが得た結果を以下に報告する。ヒト膵癌培養細胞として、高肝転移株群(BxPC-3、SW1990)、非転移株群(CaPan2、PaCa-2)の4種を実験に使用した。1)4種すべての膵癌細胞株で、AP-1のsubtypeであるc-jun mRNAおよびc-Jun蛋白が発現している2)AP-1活性は膵癌細胞株間で差があり、肝転移能に関連していると考えられる4)膵癌細胞にMT-21を作用させて増殖能を検証したところ、MT-21濃度依存性に増殖が抑制された。5)膵癌細胞にMT-21を作用させて、Matrigelに対する浸潤能をInvasion assayを用いて検証したところ、MT-21濃度依存性に浸潤能が阻害された。6)臨床検体におけるAP-1発現を、免疫組織染色を用いて調べ、実際の症例の転移浸潤とAP-1発現についての関連を検証したが、はっきりとした関連は見出せなかった。以上より、MT-21がAP-1活性化を介して膵癌細胞の増殖浸潤を抑制することが明らかとなったが、実際の膵癌検体における検証では、膵癌とAP-1との関連が見出せなかった。今後はAP-1が実際の膵癌でどのような役割を果たしているかを鋭意検討していく予定である。「膵癌の転移浸潤におけるシグナル伝達系の解明」について、これまでにわれわれが得た結果下に報告する。以上より、MT-21がAP-1活性化を介して膵癌細胞の増殖浸潤を抑制することが明らかとなった。現在は、臨床検体におけるAP-1発現を、免疫組織染色を用いて調べ、実際の症例の転移浸潤とAP-1発現についての関連を検証中である。
真性ドープ型可視光応答性酸化チタン光触媒の設計と開発

光触媒の応答波長範囲を拡大したり,光触媒活性を向上させる目的で光触媒の構成元素以外の異種元素を結晶格子内に導入するドーピングがひろく研究されてきたが,異種元素あるいはその酸化物などは,結晶格子中ではなく,結晶粒子表面に担持されていることがほとんどである.本研究では,チタン(IV)イオンとほぼおなじイオン半径をもつロジウム(IV)に着目し,酸化チタンの結晶格子中にチタン(IV)イオンと置換するかたちで導入する「真性ドープ」型光触媒を調製法の最適化を図るとともに,その可視光照射下における光触媒活性を検討した.表面修飾や微粒子形成ではない真の意味で金属イオンがドープされた酸化チタン粉末の調製法を確立し,その構造特性をさまざまな手法で明らかにするとともに,可視光照射下において高い活性を示しつつ,長時間の使用や酸,塩基などの処理でも除去されることがない高い安定性をあわせもつ高性能可視光応答型光触媒の開発を行う.これらの新規光触媒によるさまざまな反応に対する解析結果にもとづいて「ビルトインレドックスメディエータ型2段階励起機構」というあたらしい光触媒作用の概念を確立するとともに,可視光照射による水の完全分解反応などに展開する.(1)酸化物粒子を形成させることなく高濃度のロジウムを酸化チタンの結晶格子中に導入する調製法を開発:照射された光がすべて吸収されると考えられる数パーセント程度のロジウムを,その酸化物を形成させることなく酸化チタンの結晶格子中に四価の状態で導入するために(a)オゾンや過酸化水素導入下で塩化ロジウム(III)ー酸化チタン混合物を焼成する手法,(b)塩化チタン(IV)あるいは塩化チタン(III)水溶液中に塩化ロジウム(III)を溶解させ,酸化剤を導入してロジウムを酸化しながら加水分解,焼成する手法などの方法を企画したが,(a)の手法によってほぼ目的のドーピングができることを明らかにした.(2)ドーパントのロジウムの存在位置と状態をおもにX線光電子分光(XPS)法,粉末X線回折(XRD)法によって解析した.(3)光触媒反応中におけるロジウムの価数などの状態をその場光吸収測定するとともに,2波長照射下での作用スペクトル解析を行った.(4)空気中のアセトアルデヒドやトルエンなどの分解に対する活性評価と中間生成物の分析などの反応解析により反応機構の解明と反応条件の最適化をはかった.ロジウムを四価の状態で酸化チタンにドーピングするための実験手法はほぼ確立した.また,その存在状態の解析,光触媒活性の測定および反応機構の解析も当初の目標レベルに達している.(1)高濃度ロジウムドーピング法の開発:平成27年度に引き続いて,より高濃度のロジウムドーピングをめざすとともに,光触媒活性に対してもっとも適したドーピング量や条件を検討した結果,(a)オゾン含有酸素ガス流通下における加熱処理条件の最適化と,(b)ビスマス錯体を酸化剤として四価のロジウムイオンを酸化チタンにドープしたのち,残留する未反応のビスマス錯体を濃硝酸によって除去する新規プロセスの開発に成功した.(2)ドープされたロジウムの状態解析:平成27年度に引き続いて,ドープされたロジウムの価数や分布状態,位置などを特定するための検討を行い,解析法を確立をめざした.具体的には,X線光電子分光法(XPS)によるロジウムの状態分析を繰り返して行ったが,所属する触媒科学研究所が所有のXPSでは感度が足りず,ロジウムの価数に関する知見をえることは困難であった.このため,他大学などの機器について調査を行った.また,X線回折(XRD)データの精密解析による格子定数の変化について予備検討を行った.(3)光触媒反応に有効な光波長の解析:高圧水銀灯による紫外・可視光照射による酢酸の酸化分解による二酸化炭素発生反応と,キセノンランプとカットオフフィルター(波長450 nm以上の可視光のみを透過)による可視光照射下における2-プロパノールのアセトンへの酸化反応における光触媒活性を比較することにより,有効な照射波長の解析をおこなった.当初の研究計画をほぼ達成しているため.(1)ロジウムドープ条件の精密化:前年度までに開発してきた手法として,(a)ロジウム(III)をドーパント源として,オゾンを含む酸素気流下での焼成により,および,(b)ビスマス(V)化合物共存下での水熱反応により,ロジウム(IV)に酸化しながら酸化チタン結晶格子中に導入する手法についてその合成条件の最適化をはかるとともに,調製したロジウムドープ酸化チタンの諸物性と下記の光触媒活性を精密に測定した.(2)実用化条件下における活性の精密測定と反応機構解析:光触媒の開発では実用化のための基礎研究も重要である.その意味で,本研究ではアセトアルデヒドやトルエンなどの空気中の微量有機化合物の分解(無機化)を中心として活性評価を行う.より効率的な活性評価と光触媒調製へのフィードバックのために,自動測定が可能なガスクロマトグラフを利用する.また,既存の液体クロマトグラフやガスクロマトグラフー質量分析計による酢酸,ギ酸あるいはホルムアルデヒドなどの中間体生成の有無を含めた生成物解析を行った.(3)水分解反応系への展開:酸化チタンの伝導帯の電子と価電子帯の正孔はそれぞれ水を還元,酸化して水素と酸素を発生することが可能であるため,今回の2段階励起機構によっても水の全分解が可能であると考えられる.実際には白金などの水素発生用の助触媒を担持させる必要があり,ドープしたロジウム種と白金が接触すると電子移動が起こる可能性がある.

このため,いったんドープしたあとで,光触媒粉末表面をさらに酸化チタン層で被覆してから白金などの助触媒を担持させたものを調製して水分解系に適用をはかった.しかし,水素/酸素生成活性を保ちながら,両者の反応を抑制するための条件を決定するには至らなかった.光触媒の応答波長範囲を拡大したり,光触媒活性を向上させる目的で光触媒の構成元素以外の異種元素を結晶格子内に導入するドーピングがひろく研究されてきたが,異種元素あるいはその酸化物などは,結晶格子中ではなく,結晶粒子表面に担持されていることがほとんどである.本研究では,チタン(IV)イオンとほぼおなじイオン半径をもつロジウム(IV)に着目し,酸化チタンの結晶格子中にチタン(IV)イオンと置換するかたちで導入する「真性ドープ」型光触媒を調製法の最適化を図るとともに,その可視光照射下における光触媒活性を検討した.(1)高濃度ロジウムドーピング法の開発:平成27年度に引き続いて,より高濃度のロジウムドーピングをめざすとともに,光触媒活性に対してもっとも適したドーピング量や条件を見いだす.さらに,高濃度ロジウムドープ酸化チタンの高効率,大量合成のための手法を開発する.(2)ドープされたロジウムの状態解析:平成27年度に引き続いて,ドープされたロジウムの価数や分布状態,位置などを特定するための検討を行い,解析法を確立する.また,チタンイオンの価数の変化,とくに還元によるチタン(III)種の測定のために,研究代表者らが開発した二重励起光音響分光法を利用する予定である.粉末X線回折測定に要するX線源を消耗品費として確保した.(3)光触媒反応に有効な光波長の解析=ロジウムの状態のその場解析を含めた二重励起作用スペクトル測定:平成27年度において確立した二重励起作用スペクトル測定法の装置に,平成27年度に導入ずみのマルチチャンネル分光器による拡散反射測定を付加して,光触媒活性の測定と同時に光触媒の吸収スペクトル変化をモニターして動作状態におけるロジウム(III)/ロジウム(IV)比などのロジウムの状態解析を行い,反応機構の解明をすすめる.(4)実用化条件下における活性の精密測定と反応機構解析:光触媒の開発では実用化のための基礎研究も重要である.その意味で,本研究ではアセトアルデヒドやトルエンなどの空気中の微量有機化合物の分解(無機化)を中心として活性評価を行う.より効率的な活性評価と光触媒調製へのフィードバックのために,すでに別予算で導入ずみの自動測定が可能なガスクロマトグラフを用いる.また,既存の液体クロマトグラフやガスクロマトグラフー質量分析計による酢酸,ギ酸あるいはホルムアルデヒドなどの中間体生成の有無を含めた生成物解析を行う.(1)実用化条件下における活性の精密測定と反応機構解析:光触媒の開発では実用化のための基礎研究も重要である.その意味で,本研究ではアセトアルデヒドやトルエンなどの空気中の微量有機化合物の分解(無機化)を中心として活性評価を行う.また,既存の液体クロマトグラフやガスクロマトグラフー質量分析計による酢酸,ギ酸あるいはホルムアルデヒドなどの中間体生成の有無を含めた生成物解析を行う.(2)水分解反応系への展開:酸化チタンの伝導帯の電子と価電子帯の正孔はそれぞれ水を還元酸化して水素と酸素を発生することが可能であるため,今回の2段階励起機構によっても水の全分解が可能であると考えられる.
左右眼像対応づけの神経機構の研究

知覚・認識の神経過程についてのこれまでの生理学的研究を支えてきたモデル観は、脳の中では入力情報がフィルタリングされた段々に複雑な特徴が抽出されていくという、神経回路網のいわば受動的な振舞いに重点を置いたものであった。しかし、図と地の反転現象などの例が示すように、認識は入力情報によって一意に決まる静的なものではない。知覚・認識の神経過程をもう一段進んで理解するためには、神経細胞の間の動的な協同作用を心理現象に結び付ける方向での研究が必須であると考える。本研究では、入力情報の物理的特性だけでは認識が一意に決まらない一例として、左右眼像の対応の問題を捉えた。左右の目に複数の線分あるいは点から構成される像を呈すると、左目の線分と右目の線分の間の対応には複数の可能な解がある。しかし脳は、自然にこの中から一つの解を選択している。計算論的に言えば、この選択は自然界において多くの場合成り立つ確立的な拘束条件を取り入れることにより行われていると理解されるが、その神経メカニズムは全く分かっていない。本研究では、日本サルに図形の奥行きを識別する課題を訓練し、サルが奥行きの識別を行っているときに大脳皮質視覚領域のいろいろな領野から細胞活動の記録を行い、(1)左右眼像対応の可能な解が全て表出される脳の部位および唯一の解が表出される脳の部位を捜し出して、(2)複数の解から唯一の解が選択される神経メカニズムを探る予定である。平成2年度には、視覚刺激呈示装置を含む実験システムを作成し、サルの訓練を行った。
ペルオキソーム型Lonプロテアーゼのペルオキシソーム生合成における役割

細胞内小器官のひとつであるペルオキシソームのタンパク質は細胞質で合成され、複雑なマシーナリーによりマトリックスへと輸送される。我々は、ペルオキシソームのプロテオーム解析の過程で、ペルオキシソーム特異的ATP依存性プロテアーゼ(Lonプロテアーゼ)を発見した。本研究においては、Lonプロテアーゼのペルオキシソーム生成とその維持における役割を明らかにすることを目的とし、本年度は特に細胞における過剰発現、ノックアウトによるペルオキシソーム生合成への影響を中心に解析した。Lonプロテアーゼのペルオキシソーム・マトリックスタンパク質輸送における役割を解析するために、Lonプロテアーゼの様々な変異体を293細胞に発現させ、そのペルオキシソーム形成への影響を調べた。その結果、野生型Lonプロテアーゼを過剰発現させると、肥大化したペルオキシソームが見られ、また密度が上昇し、ペルオキシソーム・マトリックスタンパク質の取り込みが亢進していることが明らかとなった。また、ATPase活性、プロテアーゼ活性を欠く変異体ではこれらの効果が見られないこと、さらにATPaseドメインを丸ごと欠損した変異体では逆に取り込みが抑制されるドミナントネガティブ効果をしめすことなどから、Lonプロテアーゼはマトリックスタンパク質のペルオキシソームへの取り込みに直接関与しているらしいと考えられた。また、β酸化系酵素やカタラーゼなどマトリックスタンパク質の切断やβ酸化活性にも影響が見られた。本研究においては、Lonプロテアーゼのペルオキシソーム生合成とその維持における役割を明らかにすることを目的とし、大腸菌において発現した組換えタンパク質を用いた酵素学的、タンパク質化学的解析と、細胞における過剰発現、ノックアウトによるペルオキシソーム生合成への影響を解析した。前者においては組み換えタンパク質を精製し、ATP依存性のプロテアーゼ活性・ペプチダーゼ活性を持つこと、ゲルろ過などにより単量体から多量体に相当する位置に複数のピークが見られること、タンパク質の熱変性を保護するシャペロン活性を持つこと、存在状態によってシャペロン活性が異なることなどを明らかにした。また合成基質を用いた基質特異性の検討から、疎水性残基が連続する配列を切断することが分かった。後者の細胞生物学的解析では、Lonプロテアーゼの過剰発現によって、ペルオキシソームが顕著に肥大化し、またシュークロース密度勾配遠心において密度が増加すること、さらに脂質代謝活性に影響を与えることなどが明らかとなった。またペルオキシソームタンパク質の切断・分解におけるLonプロテアーゼの役割を明らかにするため、β酸化系酵素群の遺伝子をクローニングし、大腸菌における発現系を構築した。
デルタアミノ酸関連ペプチドの合成と構造解析

ペプチド核酸モノマーをデルタアミノ酸として把握し、その関連する非天然アミノ酸についての構造解析を行った。側鎖に核酸塩基を有しないデルタアミノ酸残基は残基内水素結合に基づく特有のコンホメーションが安定となることが明らかになった。核酸塩基を有するデルタアミノ酸残基からなるペプチドが形成する相補的塩基対について理論的に予測された構造は実験値と良い一致をみた。さらに関連するペプチドにおいてペプチド結合との共役構造の設計が可能であることも示された。2-アミノアセチル基を側鎖原子団とし、主鎖部分に窒素原子を有するするデルタアミノ酸について、Gaussian03を用いた量子化学計算による詳細なコンホメーション解析を試みた。主鎖に存在する窒素原子のため、これまで研究対象とされてきた通常のデルタアミノ酸とは異なる、特異なコンホメーション特性を有していることが明らかになった。このアミノ酸の主鎖コンホメーション特性は、分子生物学分野において前提とされている構造に必ずしも限定されないことを示唆しており、興味深い結果となった。分子力場作成のための構造データを得るために、N端、C端をそれぞれBoc基、アミド基で保護した前記のデルタアミノ酸を合成し、結晶化を試みた。主鎖部分に二重結合を有するアミノ酸(N端、C端をそれぞれアセチル基、N-メチルアミド基で保護したもの)について、Gaussian03を用いた量子化学計算による詳細なコンホメーション解析を試みた。N端とC端に存在するペプチド結合部分を含めて、主鎖部分にπ電子の共役構造が出現し、かつ、この構造が唯一の安定なコンホメーションであることが明らかになった。この結果は、このアミノ酸残基からなるポリペプチドは、ポリアセチレンと同様のπ電子共役系を有する導電性高分子となることを強く示唆しており、機能性高分子材料開発の新領域を切り拓く興味深い知見といえる。N-(2-アミノエチル)-グリシンのβ位の炭素原子を窒素原子に置換したデルタアミノ酸、およびその側鎖誘導体を対象として、回転可能なすべての二面角の格子点構造について、Gaussian03を用いた非経験的量子化学計算を行い、詳細なコンポメーション解析を試みた。主鎖に存在する窒素原子のため、これまで研究対象とされてきた通常のデルタアミノ酸とは異なる、特異なコンボメーション特性を有していることが明らかになった。コンボメーション変化による各原子の荷電状態、結合角、結台長の変化について詳細な知見が得られた。分子生物学分野において前提とされている構造に必ずしも限定されないことを示唆するという興味深い結果となった。さらに比較のために、新規の構造と物性が期待されるベータアミノ酸、ガンマアミノ酸等についても同様の検討を試みた。主鎖部分に二重結合を有する場合は、ベータアミノ酸やデルタアミノ酸において、N端とC端に存在するペプチド結合部分を含めて、主鎖部分にπ電子の共役構造が出現し、かつ、この構造が唯一の安定なコンポメーションであることが明らかになった。この結果は、このアミノ酸残基からなるポリペプチドは、ポリアセチレンと同様のπ電子共役系を有する導電性高分子となることを強く示唆している。また、π電子の共役構造が出現しないアミノ酸の場合においても、延伸した主鎖コンポメーションが安定となる特性を有することが明らかになった。いずれも、機能性高分子材料開発の新領域を切り拓く興味深い知見といえる。N-(2-アミノエチル)-グリシンのβ位の炭素原子を窒素原子に置換したデルタアミノ酸の側鎖部分に核酸塩基を有するアミノ酸残基を対象として、回転可能なすべての二面角の格子点構造について、Gaussian03を用いた非経験的量子化学計算を行い、詳細なコンホメーション解析を試みた。さらに、得られたアミノ酸残基の安定構造の知見をもとに、側鎖部分に核酸塩基を有するデルタアミノ酸残基からなるペプチド(ペプチド核酸)についてGaussian03を用いた非経験的量子化学計算および分子動力学計算を行い、詳細なコンホメーション解析を試みた。2分子会合体について、側鎖に存在する核酸塩基の相補性に対応した構造が安定になること、逆平行型の会合体の方が、平行型の会合体よりも安定となることが明らかとなった。また、逆平行型の会合体のコンホメーションは実験値に対応しているという興味ある結果が得られた。さらに比較のために、新規の構造と物性が期待されるベータアミノ酸、ガンマアミノ酸等についてGaussian03を用いた非経験的量子化学計算を行い、詳細なコンホメーション解析を試みた。主鎖の二重結合部分とペプチド結合部分を基本としてπ電子の共役構造が出現し、延伸したコンホメーションが安定となる残基特性を有すること、および残基間相互作用が比較的弱いためペプチドにおいても同様のコンホメーション特性が保持されるということが明らかになった。これは通常のアルファアミノ酸には見られない分子特性であり、機能性高分子材料開発の新領域を切り拓く興味深い知見といえる。