hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
偏性嫌気性菌における脱ハロゲン呼吸の分子基盤

Y51株を酵母エキス、ピルビン酸、フマール酸を含む最小液体培地(MMYPF培地)に接種し、市販のcis-DCE(5mM)を添加して培養するとY51株の生育が阻害され、さらにpceABCを欠失したLD株が高頻度(80%)に出現した。その後、市販のcis-DCEには高濃度(7,570ppm)のクロロフォルム(chloroform, CF)が混入していることがGC-MS解析で明らかになったため、CFがY51株の生育とLD株の出現頻度に及ぼす影響を検討した。Y51株をMMYPF液体培地に擁し、1μMのCFを添加して培養するとlag期が約24h長くなった。また、LD株が84±4%と高頻度に出現することが分かった。次に、四塩素化メタン(carbon tetrachloride, CT)と二塩素化メタン(carbon dichloride, CD)の影響を検討した。CTを0.1μMとなるように添加するとlag期が12h長くなり、1μMとなるように添加するとlag期が24h長くなった。一方、CDを1mMとなるように添加しても生育を阻害しなかった。また、LD株の出現頻度は、CT1μM添加で94±6%と高頻度であったのに対して、CD1mM添加では欠失株は出現しなかった。したがって、CTはCFと同様にY51株の生育を阻害し、pce遺伝子欠失株を高頻度に出現させることが明らかとなった。クロロメタン類はクロロエテン類と共に環境汚染を引き起こしており、これらの物質が脱ハロゲン呼吸細菌に与える影響を明らかにすることはきわめて重要と考えられる。本研究では揮発性高塩素化合物を高度に脱塩素化する偏性嫌気性菌についてその脱ハロゲン呼吸のメカニズムを解明するため、基礎・基盤研究を行うが、本年度はクロロメタン類がDesulfitobacterium hafnienseY51株の生育を阻害する分子メカニズムと未知遺伝子pceTの機能解明を行った。前年度までに野生株Y51株を酵母エキス、ピルビン酸、フマール酸を含む最小液体培地(MMYPF培地)に接種し、1mMのクロロフォルム(CF)を添加して培養すると生育阻害が起こりlag期が約24h長くなること、また、pce遺伝子クラスターを欠失したLD株が84%と高頻度に出現することを明らかにした。しかし、興味あることにLD株はCFによる生育阻害を受けなかった。一方、トリクロロエテン(TCE)を添加するとCFによる野生株の生育阻害は緩和された。これらの結果とさらなる生化学的・分子生物学的解析からCFは還元的脱ハロゲン酵素であるpceAの補欠分子族であるとコリノイドと結合してフマル酸呼吸の電子伝達系を阻害することが明らかとなり、そのモデルを提唱した。また、機能不明であったpceTの産物(PceT)はPceAに特異的に働く分子シャペロンであることが判明した。すなわち、PceTはTat輸送を受ける前のPceA前駆体と特異的に結合することが免疫沈降実験により明らかとなった。偏性嫌気性細菌による脱ハロゲン呼吸の分子機構はまだ、未知なところが多い。今後は、この重要な脱ハロゲン呼吸細菌類における宿主ベクター系の開発、及び脱ハロゲン呼吸に関与する遺伝子の異種発現系の開発が重要である。
子宮内発育遅延における胎児臓器での一酸化窒素合成酵素の遺伝子発現に関する研究

妊娠ラットの片側子宮動脈結紮が胎盤、胎仔諸臓器の血管内皮型一酸化窒素合成酵素の遺伝子発現に及ぼす影響「実験動物と方法」妊娠18日齢に開腹し、片側の子宮動脈を結紮し、妊娠21日に再度開腹の後、胎仔、ならびに胎盤を摘出した。胎仔より脳、肝、腎を摘出し、胎盤とともに液体窒素で凍結した後、-80°Cで保存した。「Messenger RNA(mRNA)の定量」AGPC法によりtotal RNAを各臓器より抽出し、逆転写酵素によりcDNAを作成した。ラットのeNOSに特異的なprimerを合成し、PCR法によって目的とするmRNAと同じprimerを結合しながら、中間部分の遺伝子構造ならびに生成産物のサイズが異なるmimic DNAを合成した。目的とするmRNAから転写されて生じたcDNAと既知量のmimic DNAを混合し、競合的PCRとすることにより、mRNAの定量を行った。本測定法の感度は、^<32>Pを用いたサザンブロット法による検出法とほぼ同等であった。「成績」子宮動脈結紮側の胎仔は非結紮側の胎仔に比して、有意に体重が少なかった。臓器重量では、胎盤、肝、腎は非結紮側より有意に減少したが、胎仔の脳重量には変化がなかった。eNOSのmRNAでは胎盤で結紮側が非結紮側に比べて有意に低下していたが、腎では結紮の影響は認められなかった。また、肝、脳のeNOSmRNA発現は少なく、結紮の影響は判定不能であった。「考察」子宮動脈結紮による慢性胎児低酸素症では一酸化窒素同様、血管内皮細胞で産生されるエンドセリンと比較すると、遺伝子発現のレベルでは低酸素負荷による変化は少ないと考えられた。1.妊娠ラットの片側子宮動脈結紮が一酸化窒素産生に及ぼす影響の検討妊娠18日齢に開腹し、右、または左の子宮動脈を結紮、母獣の24時間尿を代謝ケージにより蓄尿し、母獣の尿中NO代謝物の経日的変動をGriess法によって測定した。NO代謝物は対照群(n=8)で結紮前の妊娠17日から妊娠20日にかけて140%に増加した。一方、子宮動脈片側結紮動物では同期間に66%に減少した。NO代謝に影響を及ぼす可能性のある母体血中のestradiol濃度には両群間で差を認めなかったことから、子宮動脈結紮によって片側子宮角の胎児・胎盤によるNO産生が低下したと考えられた。2.妊娠ラットの片側子宮動脈結紮が胎盤、胎仔臓器の一酸化窒素合成酵素発現に与える影響の検討(1)免疫組織学的検討抗NOS抗体の特異性の検討を行っており、引き続き、次年度に検討を行う予定である。(2)胎仔臓器のNOS遺伝子発現の基礎的検討NOS遺伝子発現の検討の手法として、放射性同位元素を使用する必要のない、competitive PCR法の有用性を検討した。ヒトの内皮型NOS、脳型NOSの遺伝子配列よりRT-PCRに使用可能な塩基配列を取り出し、プライマーのデザインを行った。3.次年度の研究計画について片側子宮動脈結紮による一酸化窒素の産生低下が胎仔発育に及ぼす影響を検討するために、同実験動物モデルに一酸化窒素のdonorを投与した際の胎仔・胎盤発育を検討する予定である。妊娠ラットの片側子宮動脈結紮が胎盤、胎仔諸臓器の血管内皮型一酸化窒素合成酵素の遺伝子発現に及ぼす影響「実験動物と方法」妊娠

18日齢に開腹し、片側の子宮動脈を結紮し、妊娠21日に再度開腹の後、胎仔、ならびに胎盤を摘出した。胎仔より脳、肝、腎を摘出し、胎盤とともに液体窒素で凍結した後、-80°Cで保存した。「Messenger RNA(mRNA)の定量」AGPC法によりtotal RNAを各臓器より抽出し、逆転写酵素によりc DNAを作成した。ラットのe NOSに特異的なprimerを合成し、PCR法によって目的とするm RNAと同じprimerを結合しながら、中間部分の遺伝子構造ならびに生成産物のサイズが異なるmimic DNAを合成した。目的とするm RNAから転写されて生じたc DNAと既知量のmimic DNAを混合し、競合的PCRとすることにより、m RNAの同定を行った。本測定法の感度は、^<32>Pを用いたサザンブロット法による検出法とほぼ同等であった。「成績」子宮動脈結紮側の胎仔は非結紮側の胎仔に比して、有意に体重が少なかった。臓器重量では、胎盤、肝、腎は非結紮側より有意に減少したが、胎仔の脳重量には変化がなかった。eNOSのm RNAでは胎盤で結紮側が非結紮側に比べて有意に低下していたが、腎では結紮の影響は認められなかった。また、肝、脳のe NOS m RNA発現は少なく、結紮の影響は判定不能であった。「考察」子宮動脈結紮による慢性胎児低酸素症では一酸化窒素同様、血管内皮細胞で産生されるエンドセリンと比較すると、遺伝子発現のレベルでは低酸素負荷による変化は少ないと考えられた。
白血病幹細胞のCD44による代謝制御メカニズムの解析

白血病幹細胞は腫瘍全体の維持や再発に寄与することが分かってきているが、その分子機構の多くは不明である。本研究にてCD44欠損マウス由来の骨髄細胞からB-ALL(B細胞急性リンパ性白血病)及びCML(慢性骨髄性白血病)モデルを作製し解析したところ、CD44が両モデルにおいて白血病幹細胞の維持に重要な役割を果たしていることを明らかにした。またCD44を欠損した白血病幹細胞は野生型由来の白血病幹細胞と比較して酸化ストレス(ROS)が優位に高いこと、ROSに感受性が高いことが分かった。このことからCD44が白血病幹細胞におけるROSの代謝や生存に重要な役割を担っていることを明らかにした。B細胞性急性リンパ性白血病(B-ALL)におけるCD44の役割を明らかにするため、CD44ノックアウト(KO)及び野生型マウスから骨髄未熟細胞を採取し、N-Myc遺伝子を発現させた後、移植を行った。その結果、野生型及びCD44 KO由来どちらの骨髄細胞からもB-ALLが発症し、発症率・生存期間ともに有意な差は生じなかった。次に野生型及びCD44 KO由来のB-ALLを2次移植したところ、CD44 KO由来の腫瘍において有意に生存期間が延長することを見出した。この結果からB-ALL白血病幹細胞の維持にCD44が重要な役割を果たしていることが示唆された。ヒトのB-ALL細胞株を用いてshRNAによるCD44の発現抑制を行ったところ、活性酸素への感受性が高まることと、低酸素時に細胞増殖が抑制されることが分かった。このことから白血病幹細胞においてCD44が酸化ストレス時や低酸素時の生存における代謝機構を制御していることが示唆された。次に慢性骨髄性白血病(CML)におけるCD44の役割を明らかにするため、野生型及びCD44 KOマウス由来の造血幹細胞にBCR-ABL遺伝子を導入し移植を行った。その結果、野生型由来では全てのマウスがCMLを発症した一方、CD44 KO由来ではほとんど発症しないとことが分かった。CD44はCMLの骨髄ニッチへのホーミングに関与することが報告されているが、ホーミング時の血中酸化ストレスを回避する機構もCD44が担っている可能性も考えられた。これら白血病幹細胞における代謝制御の分子機構を明らかにするため、B-ALLにおける白血病幹細胞様分画にて特異的に発現している分子をマイクロアレイ法にて調べたところ、PKM2など糖代謝に関わる遺伝子が高発現していることが分かった。つまり糖代謝を促進することで酸化ストレス量を低下させていることが示唆された。本年度は以下の検討を行った。1. CD44-/-及び野生型マウス骨髄細胞を用いた白血病誘導遺伝子の導入及び移植私達は最近、がん遺伝子Mycを骨髄単核球細胞でレトロウイルスを介して発現させ移植するとおよそ2か月で前駆Bリンパ芽急性白血病・リンパ腫(pre-B ALL/LBL)を発症するモデルを構築し、B細胞マーカー陽性細胞集団に白血病幹細胞が存在することを明らかにしている。このモデルを用いてCD44のpre-B ALL/LBLの発癌及び白血病幹細胞における役割を明らかにするため、CD44-/-マウス及び野生型マウス骨髄より採取した単核球細胞にMycを発現させ移植した。その結果、CD44-/-由来の骨髄細胞を移植したマウスにおいて野生型に比べてpre-B ALL/LBLの発症率、頻度ともに有意な減少がみられた。このことからCD44がMycが誘導するpre-B ALL/LBLの発癌機構に関与することが示唆された。また、野生型由来腫瘍細胞及びCD44-/-由来腫瘍細胞の初代培養法を確立することができた。2. CD44発現抑制時のヒトB-ALL細胞株の増殖能の検討ヒトB-ALL細胞株においてCD44の代謝や増殖における役割を検討するため、CD44に対するshRNA及びLuciferaseに対するshRNA(control)をレンチウイルスベクターにて導入を行った。その結果、いくつかの細胞株においてshCD44導入細胞の増殖が抑制される傾向が見られた。また、低酸素濃度下で培養したところ、培養36日からshCD44導入細胞において有意に増殖が抑制されることがわかった。更に活性酸素として過酸化水素を処理したところ、いくつかのshCD44導入細胞株で有意に細胞死が増加することがわかった。これらの結果からCD44はB-ALLにおける代謝及び増殖・生存に重要な働きをしていることが示唆された。pre-B ALL/LBLマウスモデル及びヒト細胞株においてはおおむね順調に解析が進んでいるが、他の造血器腫瘍モデルであるAMLやCMLモデルにおいてウイルスベクターの構築や遺伝子導入条件の検討に時間がかかり、若干遅れが生じているため。pre-B ALL/LBLモデルと同様にAML、CMLマウスモデルを早急に構築し、このモデルを用いて白血病幹細胞における役割を明らかにするため、CD44-/-マウス骨髄細胞を用いた検討を行う。

また、CD44-/-と野生型の白血病幹細胞における代謝や増殖における変化を解析する。代謝経路にかかわる分子背景を明らかにするため、マイクロアレイ解析やPCRアレイ、メタボローム解析を行う。主にマウスモデルを用いた解析を行うため、動物・飼料代、実験用試薬などの消耗品を主として研究費を使用する。また、日本癌学会学術集会や日本血液学会学術集会などの国内学会や米国癌研究会議(AACR)、米国血液学会総会(ASH)などにおいて研究成果を発表する旅費として使用する計画である。
複数計測機器による３次元点群データを用いた河川情報プラットフォームの研究

本研究では,河川施設を3次元点群データに基づく3次元モデルによって維持管理し,災害時の対応を迅速に行うことを目的に,情報プラットフォームを構築し,実環境に適用する.30年度は,河川情報プラットフォームを開発した.3次元モデルはシステムの基盤データとして利用し,プロダクトモデルは維持管理データベースの定義に利用した.システムは,3次元情報に共通する機能と河川維持管理に特化した機能で構成される.3次元点群データの処理および4次元表示技術においては,研究代表者が3次元CADエンジンを開発して得た知見を活かし,アルゴリズム作成とシステム実装を行った.情報プラットフォームの設計と開発においては,災害時運用を想定して,発災期・復旧期に平常期のシステムを継続して利用した.平常時から管理図に道路諸元,点検,損傷履歴を加えた一元管理を行い,既存情報資産と3次元情報の流通環境を実現した.スマートフォンやタブレット端末などのスマートデバイスで必要な情報を登録し参照できるWebベースの仕様とした.河川を対象とする場合,3次元モデル,その基礎資料となる写真画像データ,これら両者の位置を特定するため標定点などが膨大な量のデータとなるため,一貫した座標系において,これらデータを統合した.また,時期の異なる3次元点群データを取得した場合,システムにてアーカイブして時間軸で管理するためには,速やかに3次元モデル内の情報と照合し,3次元位置座標計算を行う必要がある.そのための仕組みとして,3次元モデルをプロダクトモデルに基づいて構造化するとともに,河川施設の堤防,小段,高水敷などの地物をデータベース化し,高速に情報検索と照合が可能な仕組みを考案した.30年度は,無人航空機UAV(Unmanned Aerial Vehicle)に搭載したカメラで取得した画像データを3次元化した点群データと,地上設置型レーザスキャナにより取得した点群データとを重畳した.これは,それぞれの計測範囲が異なるためであり,地上型レーザスキャナによる点群データを基準とし,重複するSfMによる点群データは,結合前に削除する.各データの特徴点50,000点を基準に結合し,UAV空中写真測量では取得できなかった橋梁の側面や下部工を3次元データとして表現した.河川情報プラットフォームの開発では,災害時の運用を考慮して,平常期・発災期・復旧期・復興期の業務プロセスに着目したシステム設計を行った.河川管理者が平常期には維持管理情報を参照し,発災期には操作性を損なうことなく利用できるシステム仕様とした.河川管理者の現場業務を支援するために,スマートデバイスを用いた点検システムを開発し,現場情報を3次元モデルに正確に位置参照する仕組みを構築した.これは,端末にも構造物にも,特定のデバイスや新たな設備を導入する必要がない仕様とした.本システムは共通のシステムインタフェースとデータモデルを用いるため,河川情報の属性と機能の追加を可能とする.3次元河川形状は,3次元点群データから構成される空間情報である.河川情報データベースでは,河川構造物のライフサイクルで生じる情報をデータモデルに準拠して蓄積する.システム共有機能はデータ検索,登録,更新,管理に用いる.システムは点検結果の登録,参照機能を有する.点検者は河川巡視点検の結果をシステムに登録し,参照できる.以上より,本研究は当初計画どおりに順調に進展している.次年度には,河川情報プラットフォームの運用方策を検討し,システムを改善・拡張する.機能拡張として,災害時の運用を想定し,3次元点群データによる差分を抽出し表示する技術を開発する.異なる二時期の3次元点群データをメッシュ単位で比較解析し,土砂堆積の増減の可視化と,土量の定量的な把握を可能とする.河川管理者が実用可能なシステムとするために,災害時の運用を考慮してシステム評価を行い,他地域でも利用できるように実装方法論を明らかにする.本システムの実用としては,クラウドサービスによって提供されることが望ましい.端末においては,3次元モデルや維持管理データが対話的に提示されることが要求される.したがって,多機能な双方向通信を可能とするシステムとし,実現場でのシステム運用により,運用方法を検討する.上記により,複数の計測機器から取得できる3次元点群データを融合した3次元モデルの構築手法を明らかにし,河川の3次元空間における維持管理を実現する情報プラットフォームとする.本研究では、河川施設を3次元点群データに基づく3次元モデルによって維持管理し、災害時の対応を迅速に行うことを目的に、情報プラットフォームを構築し、実環境に適用する。情報プラットフォームでは、3次元形状と属性情報を統合して、3次元GISと現場業務で3次元位置認識を支援する点検システムを開発する。本年度は、UAVによる3次元モデルの構築手法と4次元プロダクトモデルの確立を目指し、3次元点群データを基とする3次元モデルの構築手法の確立とともに、4次元プロダクトモデルを構築した。「3次元点群データの計測と3次元モデルの構築」として、河川施設を対象にマルチコプタUAV(DJI社製Inspire2)による写真画像データと地上設置型レーザスキャナの計測を実施し、写真画像データから生成する3次元点群データとレーザスキャナによる3次元点群データから、点群編集ソフトを用いて植生などのノイズを除去する技術を開発した。堤防や高水敷などが橋梁や植生によって不可視となる箇所やUAVでは計測できない不可視部分については、両者の特性を踏まえて、データの統合技術を検討した。特に、両者の3次元位置座標を正確に特定するために、実空間に標定点を配置し、より精緻な3次元データを構築できた。また、「4次元プロダクトモデルの構築」においては、既存のプロダクトモデルの構築法を整理するとともに、国土交通省の要領・基準類と大阪府岸和田土木事務所から借用する要領・基準類を基礎資料として情報を分析する。

併せて、現場で業務を実施する河川管理者に対してインタビューを実施し、現状業務を分析して課題を抽出し、その課題解決策を提案した。4次元プロダクトモデルは、静的なモデル(クラス図)と動的なモデル(アクティビティ図およびシーケンス図)によって構築した。本年度は、大阪府内の二級河川を対象に二箇所でUAV(Unmanned Aerial Vehicle)と地上設置型レーザスキャナによる計測を実施し、河川施設の3次元点群データを取得することができた。UAVで計測した写真を基に、SfM(Structure from Motion)処理により点群データを生成し、地上設置型レーザスキャナによる点群データとの比較検証を行って両者のデータ特性を分析し、それぞれによる河川施設の可視・不可視箇所を把握した。これにより、高精度な地上設置型レーザスキャナによる点群データを基準に、UAVカメラによる点群データを補完的に扱い、両者の点群データを重畳処理することにより、河川空間全体の精緻な3次元モデルを構築することを可能にした。その際に、UAVカメラと地上設置型レーザスキャナによる点群データの特徴点を基準に統合することと、大量のデータを効率的に処理することが課題となるが、そのための一つの改善方策を示すことができた。3次元モデルの構築により、情報プラットフォームを開発するための基礎データを準備することができた。河川維持管理の実務者を対象とするインタビューにより、現状の課題とその解決策を示すことができた。また、大阪府の河川点検要領を基に、情報プラットフォームで取り扱う情報項目を明らかにした。これらの結果はプロダクトモデルの基礎情報とし、UML(Unified Modeling Language)の表記法に基づくクラス図に構築した。プロダクトモデルでは、長期間の維持管理を対象とすることを考慮して、時間項を属性項目に取り入れた4次元モデルとした。以上より、本研究は当初計画どおりにおおむね順調に進展している。本研究では,河川施設を3次元点群データに基づく3次元モデルによって維持管理し,災害時の対応を迅速に行うことを目的に,情報プラットフォームを構築し,実環境に適用する.30年度は,河川情報プラットフォームを開発した.3次元モデルはシステムの基盤データとして利用し,プロダクトモデルは維持管理データベースの定義に利用した.システムは,3次元情報に共通する機能と河川維持管理に特化した機能で構成される.3次元点群データの処理および4次元表示技術においては,研究代表者が3次元CADエンジンを開発して得た知見を活かし,アルゴリズム作成とシステム実装を行った.
先端量子ドット構造のエピタキシャル合成とその電子準位の制御

量子ドット構造は、先端電子材料として期待されている。特に自己形成InAsドットは、詳しく調べられ、レーザや光検出器などへの応用も注目すべき展開を見せている。本研究では、ドットの新たな可能性を切り拓くために、GaSbやAlGaSb系のドットとその関連構造について、形成法および電子物性や光学物性を調べ、電子や正孔の準位を制御することを目指している。本年は分子線エピタキシー(MBE)法により、GaSbドットをGaAs基板上に形成する技術を系統的に調べ、良質なドットを得る条件を明らかにした。また、得られたドットを堺め込んだ構造のアニール特性を調べ、形状の安定性に関する知見を得た。さらに、共同研究者の協力を得て、通常の成長条件と異なる成長法も試み、円環状の量子リング構造が得られることも見出した。得られたGaSb量子ドット構造について、蛍光特性を調べ、GaSbの濡れ層とドットの双方から明瞭な蛍光発光の得られることを見出した。特に、濡れ層の発光は、1.4eVから1.3eV付近に位置し、正孔が深い閉じ込めを受けることが示された。また、ドットからの発光は、1.0から1.1eV付近に位置し、電子がドット外に留まるタイプII型の状態の関与する発光であることを確認した。さらに、量子リング構造からも特異な発光の得られることを見出し、正孔のみがリング内に留まる独特な状況となっているとの知見を得た。さらに、GaSbドットをGaAs/AlGaAs系の選択ドープHEMT構造の伝導チャネル内に埋め込んだ一連のFET素子を作り、電子がタイプII型のGaSbドットの作る斥力ポテンシャルによってどのように散乱されるかについても知見を得つつある。
SPアンテナ付SOIフォトダイオードを用いた光学バイオセンサーチップの開発

本研究では、シリコンベースで光の利用効率が高く、より簡素な光学系で検体検出が可能となるSP(surface plasmon)アンテナ付SOI(silicon-on-insulator)フォトダイオードを利用した光学バイオセンサーを検討してきた。主な成果として、(1)屈折率感度の向上、および簡素な測定を目的とした新たな評価方式の提案、および(2)水溶液対応のバイオセンサー開発を行った。他の測定手法と比べて比肩しうる屈折率感度が得られており、光源強度揺らぎ、水溶液温度揺らぎ、送液系振動の影響等を抑制すればさらに改善できるものと考えている。蛍光標識なしで検体を検出するバイオセンサーとして、検体屈折率変化を光学的に測定するものが広く用いられている。本研究では、シリコンベースで光の利用効率が高く、より簡素な光学系で検体検出が可能となる、SP(surface plasmon)アンテナ付SOI(silicon-on-insulator)フォトダイオードを利用した方法を検討している。本年度の主な実績は、以下の2点である。(1)SPアンテナ付SOIフォトダイオードによる検体屈折率変化測定の実現測定の簡単化のため、まずは生体物質ではなく非導電性液体を用いた。フォトダイオードを非導電性液体に浸し、液体屈折率を調整することによってそれぞれの屈折率に対するフォトダイオードの分光感度変化を実測した。その結果、屈折率変化に対して有意なピーク波長シフトが観測された。この結果は、理論的に推定していた結果とよく一致していることも確認できた。また、同様の検出器としてはシリコン細線導波路で構成したリング共振器を利用するものが存在するが、その屈折率感度と同程度の性能を得ている。次年度は、この屈折率感度をどのように向上させられるかを検討する。(2)屈折率感度の向上、および簡素な測定を目的とした1波長2ダイオード方式の検討上記(1)における測定は、白色光源を分光してフォトダイオードに照射し、その波長を走査することによって液体屈折率に対する分光感度特性を評価してきた。これに対し、信号対雑音(S/N)比を高めて屈折率感度を向上させること、かつ波長走査を不要とするような、効率的な測定を可能とする方式を新たに提案した。具体的には光源をレーザー等に変更することによって、より高いパワーで単色の光を照射し、ピーク波長が異なる2つのフォトダイオードの光電流を比較する方式を提案した。現状では理論的な検討で、実験的な確認を急ぎたい。(1)屈折率感度の向上、および簡素な測定を目的とした測定方式の検討本研究における元々の構想では、白色光源を分光してフォトダイオードに照射し、その波長走査によって液体屈折率に対する分光感度特性を評価することを基本としていた。これに対し、信号対雑音(S/N)比を高めて屈折率感度を向上させること、かつ波長走査を不要とすることを目的に、レーザー等による単波長光源を利用した測定方式を提案し、今年度は特許を2件申請した。本手法の屈折率感度を評価し、同種の光学バイオセンサーとして広く利用されている表面プラズモン共鳴(SPR)センサーと比較すると、同程度の屈折率感度となることも示された。SPRセンサーに比べて簡素な光学系で測定できることを考慮すると、測定精度を維持しながらも、装置の小型化に大きく貢献できるものと考えている。(2)水溶液対応のバイオセンサー開発昨年度までは測定の簡略化のため、まずは生体物質ではなく非導電性液体を用いていた。今年度は実際に生体物資を扱えるようにする前段階として、水溶液対応の検体導入/排出路をフォトダイオード上に設け、実際にショ糖水溶液を導入して時系列の応答(センサグラム)を測定した。その結果、水溶液とフォトダイオードの間では絶縁状態が保たれながら、水溶液の屈折率を測定できることが示された。屈折率感度としては低い結果となったものの、水溶液温度揺らぎや装置振動の影響等を抑制すれば大きく改善できるものと考えている。今後は屈折率感度の改善を行って、生体物質の検出を行う予定である。電子デバイス・電子機器本年度の実施計画は、電磁界シミュレーションによるフォトダイオードの設計、試作、実測性能評価を1サイクルとして屈折率感度の性能向上を行った。その結果、フォトダイオードの設計指針が確立されたとともに、試作フォトダイオードが十分に高い屈折率感度を有することを実証できた。また、屈折率感度の向上方法について、計画時にはなかった手法を新たに提案している点は予想以上の実績と言える。

一方で、バイオセンサーの重要な性能指標である測定可能な最小屈折率感度の評価については、雑音レベルの変動によって現状では困難であった。したがって本年度の達成度は、全体としてみればおおむね順調に進展している。1波長2ダイオード方式によってフォトダイオードの信号対雑音(S/N)比を高め、本年度に評価できなかった測定可能な最小屈折率感度を明示する。その上で、性能向上に向けた方法を検討する。さらに、実際にインフルエンザ(H5N1等)ウイルスの検出を試みる。金の回折格子型SPアンテナ表面に抗ウイルス抗体ーインフルエンザウイルスを固定化して、ウイルスを定量的に検出する手法を確立する。研究の手順としては、まずは平坦な金表面への修飾実験を行った後に、抗ウイルス抗体およびインフルエンザウイルスの実効的な屈折率と厚さをエリプソメータによって測定する。さらに、電子顕微鏡や原子間力顕微鏡観察によって付着ウイルスの数を数える。これらの結果を基に、フォトダイオードの応答からウイルスの付着量を推定する方法を定める。
低線量放射線による突然変異生成とその監視機構:p53遺伝子の役割

p53遺伝子正常p53(+/+)、ヘテロp53(+/-)及び欠損、p53(-/-)マウスを用いて、低線量率放射線照射による障害の蓄積の有無をマウス脾細胞における放射線誘発TCR突然変異頻度、アポトーシス活性、遅延性突然変異誘発等を指標にして解析し、生体が備えもつ低レベルゲノム損傷に対する防御機構の解明を目指した。(1)放射線誘発突然変異に対するp53依存性監視機構p53(+/+)マウスでは、γ線を高線量率(61Gy/h)で照射した場合、TCR変異頻度は有意に高くなるが、線量率を0.07Gy/hに下げると変異誘発率はゼロに近づく。しかし、アポトーシス活性を欠くp53(-/-)マウスでは、線量率を0.07Gy/hに下げても変異誘発率はゼロに近づかない。また、染色体着色法(FISH)により解析した#2、11及び12番染色体の転座を指標とした場合においても、p53(-/-)マウスはp53(+/+)マウスに比し有意に高い転座誘発頻度を示した。これらの結果は、p53依存性アポトーシスを介した組織修復がDNA修復とうまく協調して働けば、低線量(率)放射線による少々の遺伝子損傷は効率的に排除され、その蓄積は起こらないことを示している。(2)遅延体細胞突然変異誘発におけるp53の役割p53(+/+)マウスを高線量率照射した場合、810日後にTCR変異頻度は最大となり、以後速やかに減少し1ヶ月後には自然発生レベルに戻る。その後、52週齢(1年)頃までTCR変異頻度は自然発生レベルを維持しているが、60週齢以降加齢に伴う再上昇がみられ、その傾向は若年時に3Gy照射したマウスで顕著であった。一方、p53(+/-)マウスの3Gy照射群では40週齢よりTCR変異頻度が再上昇し、遅延性突然変異誘発においてもp53遺伝子の関与が示唆された。事実、TCR変異頻度の再上昇がみられた週齢での放射線誘発アポトーシス活性は、若年時被曝によりp53(+/+)及びp53(+/-)マウスともに低下していた。DNAの2本鎖切断は、一般的には細胞に致死的障害を引き起こす主原因損傷とみなされており、その修復が完全でなければ後に突然変異を発現する。しかし、生体はゲノム損傷に対抗する手段として、DNA修復以外に組織レベルの修復機構を備えている。この損傷細胞排除機構(高い活性のアポトーシス)が抑制されると間違った修復の固定により突然変異頻度が上昇する。1.p53遺伝子正常のp53(+/+)マウスに3Gyのγ線を高線量率(61Gy/h)で照射するとマウス脾細胞のTCR突然変異は多発するが、同じ3Gyを低線量率(0.07Gy/h)で照射するとTCR変異リスクはゼロに近づく。アポトーシス活性を欠くp53(-/-)

マウスでは、低線量率照射でもTCR変異に有意な増加がみられる。2.高線量率照射でも、3Gyを照射間隔4時間で2分割照射するとTCR変異頻度は照射間隔0時間の112まで低下する。p53(-/-)マウスでは照射間隔2時間で約2/3まで減少するが、それ以下には下がらない。3.また、p53(+/+)マウスではγ線照射810時間後にTCR変異頻度は最大となり、以後速やかに減少し1ヶ月後には自然発生レベルに戻る。一方、p53(-/-)マウスでは照射1ヶ月後でも高値を維持している。4.3Gy照射6週間後のB・T細胞比率、Tリンパ球中のナイーブ・メモリー細胞比率にp53 statusやγ線照射による差異はみられないが、いずれのT細胞亜群でもp53(-/-)マウスに高い頻度でTCR変異が発生した。これらの結果は、p53依存性アポトーシスを介した組織修復は、重篤な障害を受けた細胞において、エラーを起こしやすいDNA修復のリスクを取り除き、それによって異常な細胞の生き残りを阻止する組織レベルでのより高次の生体防御機構であることを示している。DNAの2本鎖切断は、細胞に致死的障害を引き起こす主原因損傷とみなされており、その修復が完全でなければ後に突然変異を発現する。しかし、生体はゲノム損傷に対抗する手段として、DNA損傷修復以外に組織レベルの修復機構を備えている。1.p53遺伝子正常のp53(+/+)マウスに3Gyのγ線を高線量率(61Gy/h)で照射するとマウス脾細胞のTCR突然変異は多発するが、同じ3Gyを低線量率(0.07Gy/h)で照射するとTCR変異リスクはゼロに近づく。アポトーシス活性を欠くp53(-/-)マウスでは、0.070.018Gy/hの低線量率照射でもTCR変異誘発率はゼロに近づかない。2.p53(+/+)マウスを高線量率照射した場合、810時間後にTCR変異頻度は最大となり、以後速やかに減少し1ヶ月後には自然発生レベルに戻る。その後、52週齢まで自然発生レベルを維持しているが、60週齢以降加齢に伴うTCR変異頻度の上昇がみられる。一方、p53(+/-)ヘテロ欠損マウスの3Gy照射群では40週齢よりTCR変異頻度が再上昇し、遅延性突然変異誘発においてもp53遺伝子の関与が明らかとなった。3.胎児期及び新生児期にγ線照射した場合、p53(+/+)マウスでは有意なTCR変異細胞の蓄積はみられない。一方、p53(-/-)マウスでは、生誕1週齢以降より放射線照射によるTCR変異頻度の有意な上昇がみられた。これらの結果は、p53依存性アポトーシスを介した組織修復は、異常な細胞の生き残りを阻止する組織レベルでのより高次の生体防御機構であることを示している。p53遺伝子正常p53(+/+)、ヘテロp53(+/-)及び欠損p53(-/-)マウスを用いて、低線量率放射線照射による障害の蓄積の有無をマウス脾細胞における放射線誘発TCR突然変異頻度、アポトーシス活性、遅延性突然変異誘発等を指標に解析し、生体が備えもつ低レベルゲノム損傷に対する防御機構の解明を目指した。(1)放射線誘発突然変異に対するp53依存性監視機構p53(+/+)マウスでは、γ線を高線量率(61Gy/h)で照射した場合、TCR変異頻度は有意に高くなるが、線量率を0.07Gy/hに下げると変異誘発率はゼロに近づく。しかし、アポトーシス活性を欠くp53(-/-)マウスでは、線量率を0.07Gy/hに下げても変異誘発率はゼロに近づかない。また、染色体着色法(FISH)により解析した#
ヒト歯髄細胞の遺伝子発現プロフィールとｉＰＳ細胞誘導効率の検証

ヒト歯髄細胞からiPS細胞への誘導効率は歯根完成歯群と比較して歯根未完成歯群で有意に高かった。歯根未完成歯由来歯髄細胞群と歯根完成歯由来歯髄細胞群とのDNAマイクロアレイ解析の結果、平均5倍以上の発現量を認めた遺伝子が28個あった。われわれはDLX4がiPS細胞誘導において新規因子となりうることを明らかとした。さらに、DLX4を用いることはiPS細胞の誘導効率を促進する可能性を示唆した。ヒト智歯由来歯髄細胞の細胞株からのiPS細胞の誘導効率と誘導された各々のiPS細胞の特性について比較・解析することで、より良質なiPS細胞を誘導することを本研究では目的としている。そのために、DNAアレイを用いて、誘導効率に差異の認められた細胞株間での解析を行い、発現が5倍以上認められる遺伝子を19遺伝子ピックアップした。これらの遺伝子について、それぞれ遺伝子導入を行い、iPS細胞の誘導効率を検討した結果、DLX4遺伝子を誘導した細胞において、iPS細胞の誘導効率の上昇を認めた。さらに免疫不全マウスにおいて、テラトーマの形成を確認した。現在この遺伝子について、各種解析を加えて検討を行っているところである。歯根完成歯由来歯髄細胞群と比較して有意にiPS細胞誘導効率が高い歯根未完成歯由来歯髄細胞群は、OCT3/4とSOX2の2因子でもiPS細胞の誘導が可能で、これらの歯髄細胞群間でDNAマイクロアレイ解析を行ったところ、歯根未完成歯由来歯髄細胞群で平均5倍以上の発現量を認めた遺伝子群を28ピックアップした。このうちのDLX4は歯根未完成歯由来歯髄細胞群で約35倍の発現量を認めた。このDLX4をOCT3/4とSOX2の2因子とともに歯根未完成歯由来歯髄細胞に遺伝子導入したところ、iPS細胞誘導効率を有意に促進した。OCT3/4、SOX2、Klf4の3因子とc-Mycの替わりにDLX4を用いて遺伝子導入しiPS細胞を誘導すると、2因子導入群よりも40倍程度の誘導効率の増加を認めた。歯根完成歯由来歯髄細胞へOCT3/4、SOX2、Klf4の3因子とc-Mycの替わりにDLX4を用いてiPS細胞誘導を試みたところ、誘導効率は同程度であった。DLX4を用いて誘導したiPS細胞を用いて、未分化マーカーであるREX1やNANOGなどの発現量を解析し、三胚葉への分化を確認したところ、ES細胞と同程度の未分化性と多分化能を有していた。DLX4はヒト繊維芽細胞におけるiPS細胞の誘導効率も同様に促進した。以上よりiPS細胞誘導に於いて、DLX4が新規因子となりうることが明らかとなった。iPS細胞を誘導する際に、出現した全てのコロニーのうちの一部がES様コロニーとして成長するが、このコロニーの占める割合を検討したところ、OCT3/4、SOX2、Klf4、c-Mycの4因子導入群と比較して、OCT3/4、SOX2、Klf4、DLX4の4因子導入群では有意に高いことが明らかとなった。このことは、新規因子DLX4を用いることで良質なiPS細胞を得る事が出来る可能性を示唆した。本研究では、ヒト智歯由来歯髄組織幹細胞株を用いて、それぞれの細胞株からのiPS細胞化の誘導効率と、誘導された各々のiPS細胞の特性について比較・解析し、より良質なiPS細胞の誘導を試みる基礎的研究を行うとともに、今後の再生医療に応用可能な医療資源の開拓を目指し、iPS細胞の誘導効率の高い細胞と誘導効率の低い細胞とで、ゲノムワイドにDNAメチル化の比較を行い、その差異を検討することで、より効率よくiPS細胞を誘導することを目指し、今後の再生医療に向けた基礎的研究を行うことを目的としている。そこで、まずはじめに、歯髄組織由来の細胞を用い、iPS細胞誘導における各細胞間・個体間の差異を比較・検討するとともに、同一個体から誘導されたiPS細胞のコロニー間の性質を解析することで、より良質なiPS細胞の確立を目指し、とりわけ、iPS細胞リソースとして、誘導効率に大きな差の認められた歯髄組織由来細胞間でのgenetic/epigeneticな差異および誘導されたiPS細胞間でのepigeneticな差異を解析していくために、DNAアレイを用いて、発現が、5倍以上認められる遺伝子を解析し、FGF13、DOK6、COL4A5、TRIL、CD24など、19の遺伝子がピックアップされた。現在、これらの遺伝子について、さらなる解析を進めているところである。DLX4の解析において、やや難渋している。DNAアレイの解析にやや手間取ったが、その後の研究は概ね順調に進んでいる。DLX4遺伝子の作用機序の解析が必要であり、これを重点的に進めていく。また、より効率的なiPS細胞誘導に関与する遺伝子の解析を行う。これまでに得られたデータに合わせて、さらに、同種間コロニーでの遺伝子発現の差異を比較検討していく。

それから得られた結果を、iPS細胞誘導効率を解析することで、より効率的なiPS細胞誘導に関与する遺伝子の役割を研究する。該当なしiPS細胞の誘導効率の違う個体間、コロニー間でのDNAアレイによる遺伝子解析とDNAメチル化の解析を進めていく。
カイコの性を決める転写因子BmdsxならびにBmfruの構造と機能

1.W染色体上の仮想雌性決定遺伝子Femは単離されていないが、レトロトランスポゾン、特にLTR型レトロトランスポゾンはW染色体特異的と言えるほど高密度に蓄積していることを明らかにしている。これらがコードするgagタンパク質にはRNA結合能があるため、Bmdsxの性特異的スプライシング、ひいてはカイコの性決定に関与している可能性がある。W染色体から見つかった数種のLTR型レトロトランスポゾンの転写産物量とDNAのメチル化レベルとの間には負の相関があり、これらの転写制御にはDNAのメチル化が関与していることを明らかにした。DNAのメチル化阻害により、人為的にLTR型レトロトランスポゾンの転写産物量を増加させた結果、Bmdsxのスプライシングパターンに変化は認められなかった。よって、Bmdsxの性特異的スプライシングには、DNAのメチル化や、特定の転移因子が関与している可能性は低いと推測された。2.Bmfruは第6染色体に、ハプロイドゲノムあたり1コピー存在し、選択的スプライシング・プロモーティングを介して少なくとも3種類のアイソフォーム(e40h型、NV型、br9型)を発現することを明らかにした。ゲノム構造を明らかにしたところBmfruは7つのエクソンおよび6つのイントロンから成り、スプライシングのドナー/アクセプターサイトは、GT/CAGであることを明らかにした。Bmfru mRNAの発現が顕著である生殖巣と能、および胚子における定量発現解析により、以下の結果が得られた。1)e40h型は、5齢幼虫後期の精巣特異的に発現量が多い2)脳ではe40h型はほとんど発現しておらず、NV型やbr9型の発現が顕著である。いずれのアイソフォームも、雄脳より雌脳での発現が多く、羽化に伴って転写産物量が急増する3)胚子では産下後9時間に、br9型の転写産物量が急増し、以降産下後20時間までの間に減少する。in situハイブリダイゼーションおよび免疫染色の結果、生殖巣の皮膜や、脳の視葉、食道下神経節における発現が認められた。
骨リモデリングにおけるpH感知性Gタンパク質共役型受容体の役割

骨リモデリングにpHが重要であることは古くから知られているが、その作用機構は不明であった。骨芽細胞および破骨細胞における4種の新規プロトン感知性受容体(OGR1、GPR4、TDAG8、G2A)の役割を明らかにするために、受容体ノックアウトマウスの骨密度計測と組織学的検討を行い、骨リモデリングにOGR1ファミリーの関与が示唆された。骨量は骨芽細胞などによる骨形成と破骨細胞などによる骨吸収のバランスによって調節されている。一方、この骨リモデリングにおいて細胞外プロトン(pH)が重要な役割を担っていることは古くから知られているが、その機構は不明である。新規Gタンパク質共役型受容体OGR1ファミリー(OGR1 (ovarian cancer G-protein-coupled receptor 1)、GPR4、G2A、TDAG8(T-cell death-associated gene 8))は細胞外プロトンを感知することが明らかにされた。そこでpH受容体ノックアウトマウスを用いて細胞および個体レベルで、このpH感知性受容体の骨リモデリングにおける役割を解析することを目的としている。雌性および雄性pH受容体ノックアウトマウス長骨をpQCT骨密度測定装置により、皮質骨と海綿骨それぞれの骨密度を測定した。また、組織学的検討を行い、骨形成面での骨芽細胞数、破骨細胞数を調べた。骨密度および組織学的検討はpH受容体ノックアウトマウスで差異を示唆する結果であったが、個体間でのばらつきが大きい。次年度は追加実験を行い、さらに例数を増やす必要がある。また、血漿中の骨吸収マーカーをELISA法により測定したが、有意な差はみとめられなかった。組織学的検討は骨芽細胞および破骨細胞機能にpH受容体ノックアウトによる差異の傾向が見られた。次年度はpH受容体ノックアウトマウス由来の細胞培養系での検討を行う予定である。一方、この骨リモデリングにおいて細胞外プロトン(pH)が重要な役割を担っていることは古くから知られているが、その作用機構の詳細は不明である。申請者らの注目するGタンパク質共役型受容体OGR1ファミリー(OGR1、GPR4、G2A、TDAG8)は当初、リゾ脂質分子をリガンドとする受容体として同定されたが、最近になり申請者らを含む国内外のグループによって細胞外プロトンも感知することが明らかにされた。我々はpH受容体ノックアウトマウスを作成しており、これまでの研究でpH受容体と骨代謝の関係が示唆される。本研究では細胞および個体レベルで、このpH感知性受容体の骨リモデリングにおける役割を明らかにすることをめざした。(1)昨年度に引き続き雌性および雄性マウスの皮質骨と海綿骨長骨の骨密度をpQCT骨密度測定装置により測定した。また、OGR1ノックアウトマウスの骨密度も同様に測定し、野生型マウスと比較した。その結果、皮質骨の骨密度はOGR1ノックアウトの効果は特に観察されないが、海面骨の骨密度はノックアウトで高い傾向が観察された。雌性マウスでその差は大きいことが観察された。(2)骨密度の結果を反映して、骨形態計測の結果も単位骨量が雌性のOGR1ノックアウトマウスで高い傾向が観察された。このように、雌性でノックアウトの効果が顕著であることからエストロゲンなど女性ホルモンとOGR1のクロストークの存在が推定された。今後、この雌雄の差を明らかにするために卵巣摘出マウスを用いた解析、さらに、細胞レベルでの詳細な解析が必要である。
生体機能における金属イオンの特異的作用の分子科学

本特定領域研究は次のA-Dの4主要項目に沿って班を構成する一方、班横断的な共同研究プロジェクトを10本余り立て研究を進めた。A)生体エネルギー変換における金属イオンと蛋白質の役割、B)生体金属による小分子の活性化、C)金属タンパク質による情報変換、D)生体金属による遺伝子発現制御。各研究者は班という縦糸とプロジェクトという横糸で結ばれるようにして、各グループ単独では得られないレベルの高い成果を共同研究を通して得ることを目標としてきた。それにふさわしい成果の取りまとめ方として、次の考え方で事を進めた。1)A)D)の各班の特筆すべき成果を班長が英文でまとめ、共同執筆の原稿として、Journal of Biological Inorganic ChemistryのNews and Topicsの欄に掲載する。2)全班員にまとめ報告書を書かせ、班を中心にまとめる日本語の報告書をつくる。3)プロジェクトのリーダーを中心に本研究班員の主な研究の考え方と成果をまとめたミニレヴュー集を英語で書いてもらう。その原稿と一般班員のオリジナル研究論文とでJournal Inorganic BiochemistryにSpecial issueを発刊してもらう。2つのタイプの論文はそのジャーナルの正規のレフェリーシステムに従って検閲されたので、本特集号に掲載されなかった論文もいくつか出たが、最後まで本研究班の厳しい方針は貫いた。他の分野の研究者や一般市民にも本特定領域研究の成果を知らせるため、『大学と科学』公開シンポジウムに応募し、採択された。総括班の評価委員の先生に司会役をお願いし、講演者は本研究班の班員から選んで『生物と金属:金属イオンの生体内で働く仕組み』と題する講演会を大手町の日経ホールで開催した。会場は満員になり討論も活発で成功裡に終了した。6月に全体会議を開催し、各グループが得意としているもののうち共同研究に供せる技術や試料を紹介し合った。次に、この分野で今後5年以内に重要になると思われる研究課題を10件あげ、各課題ごとに勉強会を開催することにした。この勉強会の責任者には班長があたり、班員は複数の勉強会に学生等の若手を連れて参加するものと決めた。この会を班会議に代わるものとし、そこで各グループの研究報告の機会も設けることにした。9月から11月にかけ、7課題を岡崎で、3課題を広島で開催し、各会の様子をニュースレターで報告した。これはメンバーに非常に好評であった。公開発表会を兼ねて公開ワークショップを京都会館で開催した。生体金属分子科学の分野で顕著な業績を上げた人を外国から3人、国内から3人選んで講演していただき、活発に討論した。また本重点研究の班員は全員1件以上のポスター発表をすることを義務とした。班員以外のポスター発表や討論参加を認め、費用は総括班で受け持った。約120件の発表があり、要旨集を全参加者に配布した。総括班会議を年に2回開催し、評価委員の先生方からコメントをいただいた。また班長と事務局の集まりを2ケ月に一度の割で開催し、班員間の共同研究が実るように配慮すると共に、生体金属分子科学の分野の確立のため啓蒙活動をすることを決めた。来年度の活動として、日本生化学会大会でシンポジウムを開催すること、及び外国人を20人程度よぶ国際シンポジウムを開催することにして、パンフレットつくり等の活動を本年1月からスタートした。本重点研究の第2年度は計画研究18人、公募研究40人、総計58人のグループとしてスタートした。公募の半数(20人)が本年初めて重点研究に加わった人であり、「共同研究の芽をつくる」という本重点研究の目的に沿って、(1)自己紹介を兼ねた全体会議を企画した。ヒアリングを10月に控えていることもあって昨年とは異なり、

(2)国際シンポジウム、(3)班別勉強会、(4)公開ワークショップを実施した。国際シンポジウムは、7月25、26日に岡崎市の岡崎コンファレンスセンターで海外から33人、国内から11人の招待講演者を迎えて開催したところ、160人の一般参加者、54件の公募ポスター発表、約80人の化学会生体関連部会若手の会参加者が加わって盛会裏に終了した。班別勉強会は分子科学研究所で、8月15日から連続に各班一日の長さの会合をした。班員は自分の属する班以外の班の会にも出席したり、討論に参加できるようにした。また班長は4班全部の会に出席することとした。全班員に発表を強制せず、希望者には発表の機会を与えると共に、班の課題研究に焦点を合わせ班長指名の発表者の成果を中心に討論した。公開ワークショップは12月1、2日に日本医科大学、千駄木学舎で開催した。班員にはここでのポスター発表を義務としたが班員外にもポスター発表を公募した。2日とも午前中は招待講演者の講演会とし、海外3人、国内3人の講演を開く会とした。本年は予想外に多い283人の参加者を得て、ポスター発表も151件あり大盛況であった。懇親会や総括班会議の席で評価委員の先生方の講評を聞いた。本会がカバーする学際的分野が、1つの新しい学会を形成するふさわしいほど、内容も人数も充実していると感じられるワークショップであった。ヒアリングにおける本重点研究の発表に対し、「着実に成果をあげており、このままの一層の発展を期待する。重点領域研究として焦点を絞って展開しているのは効果的であると評価できる。」という言葉を委員長から後に書面でいただいた。6月に全体会議を岡崎で開催し、各研究グループが得意としている技術や物質のうち、本特定領域研究班員との共同研究に供せるものを紹介しながら各々の研究内容を説明する会とした。昨年は国際シンポジウムを開催したので、本年は班会議をしっかりやることにして、各班に丸一日とりながら4日間連続して班会議をもった。班横断的な共同研究をたくさん実施しており、この分野に若い人も多いので、各研究グループの学生も参加し、しかも他の班の会議にも出られるよう、岡崎国立共同研究機構の利点をフルに生かした会の運営をした。夜には、対立する考え方や実験データのある分野ついて両グループの説明を全員が聞き討論する′′Point/Counter Point Discussion′′というセッションをもった。日本化学会第75回秋季年会においては、シンポジウム′′生体機能における金属イオンの分子科学′′を2日間にわたって開催し、20名の講演と熱心な討論を行った。公開発表会を兼ねた公開ワークショップを広島で2日間にわたって開催した。生体金属分子科学の分野で世界をリードする4人の外国人研究者を評価委員として招待し、班員全員が研究成果をポスターで発表するところを見てもらって評価を聞いた。このポスターセッションには、班員外のものも含め107件の発表があった。