hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
相互情報量に基づいた遺伝子配列アライメントの高速化手法に関する研究

本研究では,組合せ最適化問題の近似的解法に関する研究経験をもとに,遺伝子配列アラインメントに関する研究を行った.第一に,二遺伝子間の相互情報量を計算する方法に関する研究を行った。具体的には、アライメントを行う遺伝子数の絞込みに対する完全線形符号化後の相互情報量の利用可能性の評価を行った。符号理論は計算機の分野で用いられてきたため、符号のアルファベットとして基本的に2文字(0,1)が扱われてきた。これをDNAの4文字(ATGC),またはアミノ酸の20文字を扱えるように工夫した。この際、単に2値(0,1)の拡張(DNAの場合2桁、アミノ酸の場合5桁)で表現するのではなく、符号の元数をDNAやアミノ酸の文字数に合わせる。このことにより、2値の拡張符号として表現した時と異なり、各DNAやアミノ酸を計算機での表現上において対等に、または等価なものとして扱うことが可能になる。本符号を用いることにより、緩やか且つ非可逆な符号圧縮をかける。具体的には,4元ガロア体,または19元体上での完全線形符号の復号化処理を,圧縮として応用する.圧縮した符号を複号しても完全には元の配列にもどらないが、利用するに十分の精度があるのが非可逆な圧縮の特徴であり、「緩やかな」の意図は圧縮した状態でも、計算において圧縮前と同様の扱いができるということである。これによりデータ量の圧縮を、ひいては計算時間の短縮が可能であると考えた.第二にこの符号化法用いた多重配列アライメントに関する研究を行った.遺伝子配列間の類似度が高い場合,及び低い場合に提案法が比較的良好な性質を有することが明らかになるとともに,符号化法について諸々の性質に関する知見を得る事ができた.本研究では,組合せ最適化問題の近似的解法に関する研究経験をもとに,一生物の遺伝子配列対データベースの全遺伝子配列のホモロジー探索を高速化する手法に関する研究を行っている.それを目標として、本年度は二遺伝子間の相互情報量を計算する方法に関する研究を行った。具体的には、1.アライメントを行う遺伝子数の絞込みに対する相互情報量の利用可能性の評価、2.提案アルゴリズムとアライメントアルゴリズムとの統合時における性能評価に関する研究を遂行した。これらのために、二遺伝子間の相互情報量を計算する方法の検討を行い、次いでアルゴリズムの考案を行った。このアルゴリズムに対して、GenBankの各種遺伝子の塩基配列に対して1対1対応の計算を行った。また最もよく使われるアルゴリズムであるBLASTの結果と対比させることにより、絞込みを行うための評価方法に対する検討を行うことで、本研究計画における基礎データの収集を行った。また、計算時間を削減する方法として、符号理論の分野において完全線形符号と呼ばれる符合を応用する方法を考案した。ここでは、線形符号の符号化、復号化のプロセスを用いることにより緩やか且つ非可逆な符号圧縮をかける。圧縮した結果を解凍しても完全には元にもどらないが、利用するに十分の精度があるのが非可逆な圧縮の特徴であり、「緩やかな」の意図は圧縮した状態でも、計算において圧縮前と同様の扱いができるということである。他分野の例としては画像において色数削減による圧縮を行う方式が挙げられる。本提案手法を用いることによりデータ量を大幅削減可能となるため、その結果として計算時間を大幅に短縮することが可能になると考えている。アライメントのさら高速化に役することを、国際会議ISMB2003において行った。本研究では,組合せ最適化問題の近似的解法に関する研究経験をもとに,一生物の遺伝子配列対データベースの全遺伝子配列のホモロジー探索を高速化する手法に関する研究を行っている.それを目標として、二遺伝子間の相互情報量を計算する方法に関する研究を行った。圧縮した符号を複号しても完全には元の配列にもどらないが、利用するに十分の精度があるのが非可逆な圧縮の特徴であり、「緩やかな」の意図は圧縮した状態でも、計算において圧縮前と同様の扱いができるということである。これによりデータ量の圧縮を、ひいては計算時間の短縮が可能となる。この手法に対して、GenBankの各種遺伝子の塩基配列に対して1対1対応の計算を行った。また最もよく使われるアルゴリズムであるBLASTの結果と対比させることにより、絞込みを行うための評価方法に対する検討を行うことで、本研究計画におけるデータの収集を行った。本手法が高速化に役することを、国際会議ISMBにおいて発表した。

符号理論は計算機の分野で用いられてきたため、符号のアルファベットとして基本的に2文字(0,1)が扱われてきた。これをDNAの4文字(ATGC),またはアミノ酸の20文字を扱えるように工夫した。この際、単に2値(0,1)の拡張(DNAの場合2桁、アミノ酸の場合5桁)で表現するのではなく、符号の元数をDNAやアミノ酸の文字数に合わせる。このことにより、2値の拡張符号として表現した時と異なり、各DNAやアミノ酸を計算機での表現上において対等に、または等価なものとして扱うことが可能になる。本符号を用いることにより、緩やか且つ非可逆な符号圧縮をかける。具体的には,4元ガロア体,または19元体上での完全線形符号の復号化処理を,圧縮として応用する.圧縮した符号を複号しても完全には元の配列にもどらないが、利用するに十分の精度があるのが非可逆な圧縮の特徴であり、「緩やかな」の意図は圧縮した状態でも、計算において圧縮前と同様の扱いができるということである。これによりデータ量の圧縮を、ひいては計算時間の短縮が可能であると考えた.第二にこの符号化法用いた多重配列アライメントに関する研究を行った.遺伝子配列間の類似度が高い場合,及び低い場合に提案法が比較的良好な性質を有することが明らかになるとともに,符号化法について諸々の性質に関する知見を得る事ができた.
『古状揃』の総合的研究

江戸時代に数多く出版された『古状揃』を様々な観点から検討し、次のような知見を得た。『古状揃』は、書道の教科書、文語文の教科書であるだけでなく、江戸時代の若年層の初学において、歴史や歴史文学へ彼らを誘う、大変重要な本であることが確認できた。『古状揃』は、江戸時代の人々が最初に目にする文学的なテキストであり、文学入門書であったと言っても過言ではない。3年計画の初年度である本年度は、幅広く『古状揃』の写本・諸版を調査した。諸図書館・諸文庫に収蔵されるものをはじめ、個人蔵のものも含めて、100部を越える諸本を調査した。「腰越状」「大坂状」等の収録する古状の組み合わせ、版元、上欄の内容(本文とは別の古状の場合もあり、日常の実用的知識・教訓などの場合もあり様々)等、実に多種多様であることを改めて確認した。微細な相違まで問題にすれば、恐らく『古状揃』の版種は、最終的には100を越えるであろう。それぞれの版の、古状の本文間の相違はわずかであり、本文の検討から系統分類を行うことは甚だ難しい。注釈書の場合は、注の内容を比較し、その影響関係を検討することにより、成立の先後、注釈書としての系統分類をすることはある程度まで可能である。『古状揃』の小説性がどこから由来するか考察し、次のような結論を得た。『古状揃』以外の往来物にも、歴史的要素や、多少の小説的要素を持ったものがあるが、『古状揃』がそれらと違うのは、『古状揃』中の書状の発信人がいずれも歴史上の人物であり、その人物を含む「世界」がすでに先行する文学作品等によって確立されている点である。具体的に言えば、『古状揃』中の「腰越状」は源義経が書いたという体裁をとるが、それが『吾妻鏡』や幸若舞『腰越』等に収録されているということに加え、『平家物語』や『源平盛衰記』『義経記』等によって確立されている、源平の「世界」にしっかりと組み込まれているという点である。たった1通の手紙が、強い小説的な興趣をかきたてるのは、この「腰越状」の背後に確固とした源平の「世界」があり、それがストーリー性を補完しているからである。研究の第2年次に当たる本年度は、資料の量が多いため、初年度に引き続き『古状揃』および「往来物」諸作の書誌学的調査を続行した。その結果、当初は版種が100を少し越えるかと考えていた『古状揃』の版種が、その予想の倍の200種を越えるほど多数の版種を有することが明らかになった。しかも同じ板木を使用したものでも、刊記等が相違して明らかに別の刷次であるものが多く、摺刷の回数は、多いものでは10回をゆうに越える本もあることを確認した。『古状揃精注鈔』や『古状揃余師』をはじめとする江戸時代の注釈書を検討し、それらの注釈書が、当該書簡の歴史的な背景に関して、予想以上に多くの軍記や史書、野史の類に目を通し、解説の参考にしていることを確認した。併せて、語注にも同様に多くの書が参考にされていることも確認した。また、『古状揃』自体が初学の者に対して教科書的な意味合いを持つものであるので、その注釈書は一層初学者に丁寧な配慮がされていること、例えば、書簡原文の漢文体を書き下し文にすることはもちろん、その書き下しには、通例は省かれる置き字までもわざわざ示してあることなどを確認した。「往来物」諸作を「語彙」「消息」「歴史」「地理」「産業」等に分別した中で、通常『古状揃』は「歴史」に区分されるが、『古状揃』諸本をある程度まで集めて、それぞれの内容について検討した結果、『古状揃』のうち上欄部分に国名や漢語、歳時等の用語集的なものがあるものは、「語彙」「地理」等の内容にもわたるものであること、むしろそういう『古状揃』は小百科事典の趣があることを確認した。第3年度で、最終年度に当たる本年は、次のような成果を得た。1.『古状揃』所収書簡と、ゆるやかではあるが関係を有する歴史書や歴史小説を精査した結果、例えば、『古状揃』に出てくる熊谷直実・平経盛・弁慶らの人物イメージは、『平家物語』『源平盛衰記』等の古典に出る人物像の特徴をより肥大化・具象化したものであり、また、『古状揃』以後の読本や時代物浮世草子、時代物浄瑠璃で描かれる同じ人物は、『古状揃』のイメージを前提にしていることが多いことが明らかになった。2.書写の練習として写された『古状揃』の写本を調査した結果、その書写者は、江戸等の大都市の住人のみならず、全国のあちこちの村落に及ぶこと、また必ずしも寺子屋での教育をきっかけに書写されたものに限らないこと、書写者は十代前半の者だけではなく、かなり年齢の行った者が書写した事例もあり、さまざまな地域、様々な階層、様々な年齢層に教授されていたこと、等々が明らかになった。3.3年間の研究の総括として、『古状揃』は、書道の教科書、文語文の教科書であるだけでなく、江戸時代の若年層の初学において、歴史や歴史文学へ彼らを誘う、大変重要な本であることが確認できた。

『古状揃』は、江戸時代の人々が最初に目にする文学的なテキストであり、文学入門書であったと言っても過言ではない。江戸時代に数多く出版された『古状揃』を様々な観点から検討し、次のような知見を得た。『古状揃』は、書道の教科書、文語文の教科書であるだけでなく、江戸時代の若年層の初学において、歴史や歴史文学へ彼らを誘う、大変重要な本であることが確認できた。『古状揃』の注釈書について考察することは、各書簡の典拠を探索する手がかりをそこから得ることを目的とすると同時に、各書簡についての江戸時代的な理解を知ることを目的とするものであったが、『古状揃』諸注釈書の精査により、歴史的資料も、現在の研究では無視されるような俗説を記したものまで視野に入っていること、また注釈の目的は単なる難解な言葉の語注ではなく、その言葉を中心としてより広い包括的な知識を与えようとしていることなど、江戸時代特有の注釈の姿勢を知ることができた。日本近世文学一つは、浮世草子、読本、合巻等のジャンルに含まれる歴史小説作品と、『古状揃』所収の各書簡を比較し、『古状揃』各書簡の文学性・虚構性の質について深く考察したい。また、初学の時に目にする『古状揃』が、歴史小説や歴史書の本格的な読書へのきっかけとなっているのではないかという仮説を、様々な面から検証し、そうであることを実証したい。また、版本の『古状揃』だけでなく、それを手本として初学者に写された、写本の『古状揃』を調査・収集し、『古状揃』の享受の実態を解明し、どのような興味で、あるいはどのような用途で『古状揃』が写されたのか、具体的に明らかにしたい。『古状揃』の諸本・初版については、異版が膨大な数にのぼるため、未だ全容がつかめる地点には至っていないが、どういう種類のものが多いか、標準的な形式はどんなものかについて、大体の感触をつかむことができている。今年度に予定していた『古状揃』所収の各書状の典拠の探索であるが、「腰越状」「義経含状」はいくつか典拠の候補を探しだしたものの、その他については今後探索を継続したい。『古状揃』の諸本の調査と、その系統分類試みは、厖大な数の本が残る『古状揃』であるので、第2年次以降もずっと継続したい。『古状揃精注鈔』をはじめとする江戸時代の諸注釈書の内容を詳細に検討し、現代とは違う江戸時代的な読み方とはどういうものか、明らかにしたい。また、韓国や中国などの漢字文化圏における初学用の教科書的なものの中に、『古状揃』と同様の、歴史的、小説的散文があるかどうか、あるいは書簡文例集のようなものがあるかどうか、韓国・中国の研究者と意見交換したい。年度内にもう一度京都への調査旅行を予定していたが、残額では往復ができなかったため。来年度は、残額とあわせて速やかに京都における調査を行う予定である。
潰瘍性大腸炎患者血中のIgGが認識する腸内細菌由来分子パターンの解析

潰瘍性大腸炎においては腸内細菌に対する過剰な免疫反応が病態の基盤にあるが、どのような腸内細菌分子が宿主の免疫応答を惹起しているのかは未だ明らかになっていない。潰瘍性大腸炎患者の腸内細菌に対する過剰な免疫応答を明らかにするため、同意を得た被検者(40名)より採取した血液より血清IgGを精製した。同時に採取した便検体を用い、患者IgGと結合する腸内細菌群の同定を試みた。精製IgGと4%パラホルムアルデヒド固定した便検体を反応させ、Protein G magbeadを用いてIgG結合細菌を含む分画を採取した。採取した分画からDNAを抽出し、次世代シークエンサーを用いた16Sメタゲノム解析を行った。菌組成パターンにもとづく主座標分析の結果、IgG結合細菌の菌組成によって被験者を3群(A, B, C)に分類することができた。この3群のうちA群では大腸内視鏡所見で粘膜上に白苔を伴うケースが多く含まれることから、腸内細菌への免疫応答の違いにより大腸粘膜への好中球の浸潤などの病態が修飾される可能性が示唆された。本研究の主目的である潰瘍性大腸炎患者の血清IgG結合腸内細菌の検索については、40名の被験者のデータ収集を完了した。健常人10名の解析を次年度に実施する予定であり、最終年度には臨床像との関連性を明らかにできる状況にある。次年度は健常者10名について血清IgG結合細菌の解析を行い、潰瘍性大腸炎患者との違いを検索する。潰瘍性大腸炎患者の腸内細菌のみに強く反応する腸内細菌を分離し、どのような表層分子が免疫応答に関与しているのかを免疫沈降法により明らかにする。本研究では潰瘍性大腸炎患者糞便中のIgG結合細菌の同定を試みた。実験材料は潰瘍性大腸炎患者40名と健常者5名より採取した自然排出便と血清である。4%パラフォルムアルデヒド(PFA)固定した糞便を抗ヒトIgG Fc-APC抗体で染色し、Flow cytometory解析でIgG結合腸内菌の比率を患者と健常者で比較した。その結果、患者(0.50±1.46%, CV=291.8)と健常者(0.04±0.08%, CV=223.6)で有意な差はなかったが、IgG結合率は患者でのばらつきが大きく、結合率が0.50%を超える患者が7人存在した。そこで、IgG結合率の高い患者に焦点をあて、これら患者の血清を固定糞便サンプルと反応させ、血清IgGの腸内菌への結合率を調べた。その結果、これら7人のIgG結合率(46.9±27.8%)は、他の33人の患者(12.1±11.2%)と比較し有意に高かったが(p=0.001)、患者(18.20±20.0%)と健常者(12.6±11.3%)の間でIgG結合率に有意な差はなかった。また、健常人血清を患者糞便に反応させてもIgGの結合率は低値であった。次に、潰瘍性大腸炎において、どのような菌種に対する血清IgG抗体価が上昇しているのかを調べるため、腸内細菌への血清IgGの結合率が65.3%と最も高かった患者の糞便を自己血清と反応させ、Protein G免疫磁気ビーズを使用してIgG結合腸内細菌を分画した後、寒天培地で培養した。生じた91個のコロニーを4% PFAに懸濁し、ニトロセルロース膜にスポットして患者および健常者(5人の混合血清)の血清から精製したIgGを用いてdot blot hybridizationを行い、患者IgGと特異的に反応するコロニー(signal intensityが患者IgGで2倍以上)を26個同定することに成功した。潰瘍性大腸炎患者血中では大腸粘膜において腸内細菌に対する過剰な免疫反応が生じ、血中には炎症を強く惹起する菌群の菌体成分を認識するIgGが存在することが予想される。この仮説通り、潰瘍性大腸炎大腸炎の糞便中に自己血清IgGと強く結合する細菌群を見出せた。腸内細菌由来のIgG認識分子の同定への足掛かりとなるデータが取得できたことから、本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。

本研究の主目的である潰瘍性大腸炎患者の血清IgG結合腸内細菌の検索については、40名の被験者のデータ収集を完了した。健常人10名の解析を次年度に実施する予定であり、最終年度には臨床像との関連性を明らかにできる状況にある。今後は他の糞便中IgG結合細菌の割合が高い被験者から同様に、血清IgGと強く反応する腸内菌群の同定を進める。次年度は健常者10名について血清IgG結合細菌の解析を行い、潰瘍性大腸炎患者との違いを検索する。潰瘍性大腸炎患者の腸内細菌のみに強く反応する腸内細菌を分離し、どのような表層分子が免疫応答に関与しているのかを免疫沈降法により明らかにする。本年度に2,112円の少額の残額が生じたが、次年度の物品費として有効に活用する。818円の少額の次年度使用額が生じたが、次年度の消耗品購入等に有効活用する。
珪藻化石による日本海の誕生から成立期の古海洋・湖沼環境の復元

最近の古地磁気学的研究により、西南日本は右回りに、東北日本は左回りに観音開きに回転することにより、湖沼が形成され、やがて海水が侵入し、日本海が形成されたことが示された。本研究は、日本海が湖沼や浅海であった時期に形成された非海成・海成珪藻質堆積物中の珪藻種組成を記載し、日本海形成史における古湖沼・海洋像復元のための基礎情報を提供するために行った。特に、SEMを用いた観察により、Aulacosira属とActinocyclus属の種・変種を“form"に細分し、それらの地理的・層位的分布を明らかにした。1.珪藻質堆積物20試料よりAulacosira spp.25“form"(A-U、X)とActinocyclus sp.A3“form"(A、B、C)を同定した。2.大和堆北東斜面から採取されたコアRC12ー394:Aulacosira spp.各“form"の産出量から3群集(Aを主とする下位から中位の群集、Cを多産する上位の群集、そしてEが優占する最上位の群集)を識別した。3.渡島半島、虻羅、いわゆる太櫓層:Aulacosira spp.“form"Bの優占で特徴づけられる。4.佐渡島、関、真更川層:主としてAulacosira spp.“form"Iからなる。5.能登半島、能登中島、山戸田泥岩層:Bを優占するフロ-ラが認められた。また、Actinocyclus sp.A“form"Cも産した。なお、最上部には海生種の産出報告がある。6.福井、出村と引目、糸生層:再結晶作用を受けたAulacosira sp.(“form"X)がわずかに産した。7.隠岐島後、野越、油井層:Aulacosira spp.の数“form"(B、H、他)とActinocyclussp.A(C)がわずかに産した。以上の結果から次の結論が導かれた。1.関の珪藻フロ-ラは淡水種のみから構成され、寒冷な湖沼像を示唆する。2.“太櫓層"と山戸田泥岩層は似た珪藻種組成をもつ。後者の最上部で認められる海生種の混合は、日本海への暖流の最初の侵入を示す。3.RC12-394の3群集は陸上のセクションでは認められなかった。今後の検討を要する。今後の検討を要する。新生代初期中新世、ユーラシア大陸の縁辺部に発達する湖沼群に、海洋底の拡大によって海水が浸入し、日本海が誕生するという日本海の成立史は、古地磁気学的・古生物地理学的調査により証明されつつある。本研究は、日本海の古湖沼・古海洋像を、同海が形成される過程で堆積し、その過程をよく記録していると考えられる泥岩中の珪藻フローラの比較を通して明らかにすることを目的に進められている。

同海の成立過程を、湖沼群が発達したと考えられる時期の淡水成珪藻土(湖沼期)、湖沼から海洋への漸移的な時期を代表する汽水成海成泥岩(漸移期)、そして日本海成立以降に堆積した海成珪藻質泥岩(海洋期)などを材料に、2年計画でフローラの解析が行われている。初年度にあたる本年度は、日本海中央部大和堆より得られたピストン・コアの下半部、北海道渡島半島虻羅層、佐渡杉野浦層、能登半島山戸田泥岩層、隠岐島後郡層などの珪藻フローラの解析を進めた。これらはいずれも、Aulacosira islandica(O.Mu^^..ller)Simonsen, A. glanulata(Ehr.)SimonsenなどAulacosira属に含まれる淡水種の優占で特徴づけられ、同属に含まれる数種・変種の増殖に好適な湖沼が広く発達したことを示している。しかし、随伴種に関しては、個々のフローラごとにそれぞれ差異が認められ、より詳細な海洋像復元の手がかりとなると考えられる。なかでも、現在の湖沼の性質とその珪藻フローラとの対応関係を化石フローラに適用する作業は重要である。次年度は、漸移期と海洋期を代表するフローラの解析を中心に研究を進め、同海成立前後の海洋像復元を行なう。なお、海洋像復元に不可欠な汽水・海水、沿岸・外洋、暖海(流)・寒海(流)などの指標種を抽出するため、今年度は上記フローラの解析とともに、日本海に流入する起源水である黒潮系水中でのセジメント・トラップ試料の解析も行ない、黒潮系沿岸水と太平洋中央水の消長推定に有効な数種を抽出した。初期中新世後期から中期中新世初期、ユ-ラシア大陸の一部であった日本列島が、海洋底の拡大により、東北日本は左回りに、西南日本は右回りに回転し、そこに湖沼が形成され、やがて海水が侵入し、日本海が誕生したとされている。本研究では、この日本海形成史における、湖沼・海洋像の復元の基礎情報を提供するため、日本海から得られたコアRC12ー394や、日本海側各地に発達する地層群中の珪藻種組成を明らかにした。初年度はコアRC12ー394や非海成珪藻土を中心に解析を進めた。そして本年度は、太平洋から湖沼群に海水が侵入する時期を代表する珪藻種組成や、先年度明らかにした非海成珪藻群集のより詳細な解析を行った。具体的には、非海成珪藻群集のうちAulacosira spp.とActinocyclus sp.の、走査型電子顕微鏡による観察を通じて、これらの属に含まれる。種・変種を、同一の形態をもつグル-プ“form"に細分し、それらの地理学的・層位学的分布を明らかにした。この2属のうちAulacosiraspp.は全ての非海成珪藻群集中で優占し、日本海の古湖沼・海洋環境解明にとって最も重要な基礎的資料を提供すると考えられる。以上の解析を通じて以下のことが解明された。1.Aulacosira spp.は25“form"に、Actinocyclus sp.Aは3“form"に区分される。2.そのうち多産するのは6“form"である。3.この6“form"の産出量による対比や随伴種の組成から1)関の珪藻フロ-ラは非海成であり、後述のいわゆる太櫓層や山戸田泥岩層のものとは異なる。2)“太櫓層"と山戸田泥層中の珪藻種組成は類似し、後者の最上位における海生種の混合は、“日本海"への最初の暖流の侵入を示唆する。3)RC12ー394中の珪藻種組成は3区分される。しかし、本研究で検討した陸上セクションのなかに、それに類似するフロ-ラを認めることはできなかった。今後の検討を要する。
1回結実性植物の老化を調節する内生因子の解明

コムギを用いて1回結実性老化のメカニズムの解明を試みた。コムギの老化には老化を阻害する植物ホルモンであるサイトカイニンの減少、あるいは老化を促進するアブシジン酸あるいはジャスモン酸とそのメチルエステルの増加が関与している可能性が先ず考えられた。そこでコムギの生育に伴うこれらの物質の変動をまず調べた。サイトカイニンは老化葉にもかなり残存しており、サイトカイニンの不足が老化を引き起こしているとは考えられなかった。またアブシジン酸やジャスモン酸の含量は低く、老化との間に因果関係は認められなかった。そこでコムギの第一葉を用いたクロロフィル保持試験を検定法として用い、穂に含まれる老化促進活性を調べた。その結果、穂の抽出物のヘキサン可溶性分画と酢酸エチル可溶性分画に強い老化促進活性が認められた。この活性は穂の乳熟期に最大値を示したことから、コムギの穂は何らかの老化促進物質を生成し、それが個体全体のの老化の引き金となっていると考えられた。2カ年にわたり計80kgの乳熟期の穂を採取し、ヘキサン可溶性分画に存在する活性物質の純化を試みた。この活性物質は紫外部吸光を全く持たないことから、生理活性物質としては未知の物であると考えられた。8段階の精製操作により、活性物質の重量は1mg程になったが、未だ純品には至っていない。不純物が含まれているこの段階でも、その重量あたりの比活性はアブシジン酸やジャスモン酸メチルエステルより高いものであった。コムギの老化は老化を阻害する植物ホルモンであるサイトカイニンの減少によって始まる可能性がある。そこで先ず、コムギの生育に伴う止葉のサイトカイニン含量の変動を調べた。その含量は出穂期以降に増加し老化に伴って減少に転じたが、完全に老化した葉にも出穂期前の葉より多いサイトカイニンが残存していた。この結果はサイトカイニンの不足が老化開始の原因ではないことを示している。次に穂に含まれる老化を促進する既知の植物ホルモン類(アブシジン酸、ジャスモン酸とそのメチルエステル)の成育に伴う変動を調べた。しかしこれらの物質の量ははいずれも低く、わずかな変動を示したが、その変動と老化の間には因果関係は認められなかった。その結果、穂の抽出物のヘキサン可溶性分画には強い活性が存在し、その活性は乳熟期に最大値を示すことが判明した。この結果はコムギの穂は未知の老化促進物質を生成し、それが個体の老化の引き金となっていることを示唆している。50kgの乳熟期の穂を採取し、そこからの活性物質の純化を試みている。この活性物質は紫外部吸光を全く持たないことから、生理活性物質としては未知の物であると考えられる。8段階の精製操作により、活性物質の重量は1mg程になったが、未だ純品にはなっていない。

この活性は穂の乳熟期に最大値を示したことから、コムギの穂は何らかの老化促進物質を生成し、それが固体全体のの老化の引き金となっている考えられた。2カ年にわたり計80kgの乳熟期の穂を採取し、ヘキサン可溶性分画に存在する活性物質の純化を試みた。この活性物質は紫外部吸光を全く持たないことから、生理活性物質としては未知の物であると考えられた。8段階の精製操作により、活性物質の重量は1mg程になったが、未だ純品には至っていない。不純物が含まれているこの段階でも、その重量あたりの比活性はアブシジン酸やジャスモン酸メチルエステルより高いものであった。
コロイド分光法の分析化学的研究

コロイドは分析化学的には,エアロゾルに代表されるように従来分析対象ではあったものの,微粒子であるが故の特性,つまり電磁波と超微粒子との間にある特殊な相互作用については, SERSなどの実験は行なわれているがそれらの特性を積極的に利用した分析法の試みは殆ど行なわれていない.最近,金属超微粒子が融媒などの化学的作用はもとより磁性体など新しい工業材料として注目されている.一方,金属超微粒子はそのサイズによる量子的効果を始めマクロな物性では評価できない特殊の性質を示すことが分光学的に知られ始めている.そこで,本研究では金属超微粒子(金属コロイド)の持つ分光学的特殊性に着目し,それを利用した分析法について検討した.金属コロイドとして,その調整法が比較的良く知られている銀コロイドを対象とした.銀コロイド溶液は,安定剤としてポリビニルアルコールを加えて,硝酸銀をホウ素化水素ナトリウム,またはクエン酸鉄を還元する方法で調整した.両方法による銀コロイド溶液はいずれも可視・紫外吸収スペクトルで400nm付近に吸収を持ち,赤黒色を呈した.文献データなどと比較してコロイドの粒径は約100〓程度と見積った.本研究では,銀コロイドが光共鳴器として作用することを期待して,銀コロイドと色素の混合系で,銀コロイドの存在量の色素の分光学的情報に及ぼす影響を検討した.色素としてはローダシン6G(R6G), 4, 5-ベンゾインドトリカルボシアニン(BICC),エリスロシンB(EB)を用いて,吸収,蛍光,ラマンスペクトルへの影響について検討した. R6G-銀コロイドの系では,銀コロイドの存在比が増すにつれ蛍光強度は弱くなり,ラマン散乱強度は増大した.一方, EB-銀コロイド系では逆に蛍光強度が銀コロイドの存在により大きくなる傾向にあった.これらのことから,蛍光量子収率が小さな場合には増感されると考えられた.コロイドは分析化学的には,エアロゾルに代表されるように従来分析対象ではあったものの,微粒子であるが故の特性,つまり電磁波と超微粒子との間にある特殊な相互作用については, SERSなどの実験は行なわれているがそれらの特性を積極的に利用した分析法の試みは殆ど行なわれていない.最近,金属超微粒子が融媒などの化学的作用はもとより磁性体など新しい工業材料として注目されている.一方,金属超微粒子はそのサイズによる量子的効果を始めマクロな物性では評価できない特殊の性質を示すことが分光学的に知られ始めている.そこで,本研究では金属超微粒子(金属コロイド)の持つ分光学的特殊性に着目し,それを利用した分析法について検討した.金属コロイドとして,その調整法が比較的良く知られている銀コロイドを対象とした.銀コロイド溶液は,安定剤としてポリビニルアルコールを加えて,硝酸銀をホウ素化水素ナトリウム,またはクエン酸鉄を還元する方法で調整した.両方法による銀コロイド溶液はいずれも可視・紫外吸収スペクトルで400nm付近に吸収を持ち,赤黒色を呈した.文献データなどと比較してコロイドの粒径は約100〓程度と見積った.本研究では,銀コロイドが光共鳴器として作用することを期待して,銀コロイドと色素の混合系で,銀コロイドの存在量の色素の分光学的情報に及ぼす影響を検討した.色素としてはローダシン6G(R6G), 4, 5-ベンゾインドトリカルボシアニン(BICC),エリスロシンB(EB)を用いて,吸収,蛍光,ラマンスペクトルへの影響について検討した. R6G-銀コロイドの系では,銀コロイドの存在比が増すにつれ蛍光強度は弱くなり,ラマン散乱強度は増大した.一方, EB-銀コロイド系では逆に蛍光強度が銀コロイドの存在により大きくなる傾向にあった.これらのことから,蛍光量子収率が小さな場合には増感されると考えられた.
肺線維症に対する新しい抗炎症治療戦略に関する基礎的研究

肺線維症に対する有効な治療が望まれている。Resolvinは、ω3脂肪酸由来の抗炎症性脂質メディエーターであり、炎症収束作用も有している。マウス肺線維症モデルを作成し、17(R)-Resolvin D1の効果を確認した。その結果、線維化抑制効果を示すこと、レセプターと考えられているALX/FPR2を介して作用すること、惹起された好中球浸潤や炎症性サイトカインの産生増加等の急性炎症の収束を促進しつつ肺線維化形成の抑制に寄与することが示された。ひとたび形成された線維化病変が改善されることを示唆する結果も得られた。以上より、Resolvinは肺線維症に有用な治療戦略となり得ることが示唆された。平成27年度は、ブレオマイシン(BLM)誘発肺線維症in vivoモデルを作製し17(R)-ResolvinD1(以下、RvD1と略す)の効果を解析し、検討した。C57BL/6J 8週齢マウスに、osmotic pumpを用い安定的にBLMを皮下投与することによって作製することができた。day28に肺組織を回収し、組織のヘマトキシリン-エオジン染色、肺線維化のスコアリングを行い、回収した肺組織を用いて、ハイドロキシプロリンの定量解析を行い、コラーゲン量の分析をした。さらに、回収した肺組織の一部から線維化に重要なサイトカインであるTGF-β1やCTGFをReal-time PCR法により定量的に測定した。気道炎症を経時的に観察する目的で、BLM誘発肺線維症モデルマウスをday3, 7, 14, 28に気管支肺胞洗浄(BAL)を行い、総細胞数、細胞分画を測定した。また、各炎症相の経時的変化も観察した。BAL液中の炎症性サイトカインの産生をELISA法により分析し、BAL液中に回収されたcytokine profileを検討した。研究協力者である矢冨正清が精力的に実験を行った。本研究においては、RvD1が本肺線維化モデルに効果的に抑制を示すこと、レセプターと考えられているALX/FPR2を介して作用すること、BLMにより惹起された好中球浸潤や炎症性サイトカインの産生増加等の急性炎症の収束を促進しつつ肺線維化形成の抑制に寄与することを示唆する結果が得られた。また、一度形成された線維化病変が改善されたことを示唆する結果も得られ、RvD1投与後の、肺組織中のMMP-9の有意な改善及びTIMP-1の低下傾向を確認した。次の「現在までの達成度」でも詳しく述べるように、現在までのところで有意な結果を得ることができたので、国際学会で発表し、英文での論文化もできた。作製されたマウス肺線維症モデルでは、BLM投与開始後day0よりday14までが炎症期、day14よりday28までが線維化形成期と考えられる。まずprotocol1の実験では、day0より17(R)-RvD1を2μg/dayで5日間連続腹腔内投与し評価した。RvD1の作用機序を検証するため、RvD1のリガンドとされているALX/FPR2のantagonistであるBoc-PLPLPをRvD1投与と同期間投与し、BALF中の炎症細胞数を測定した。さらにprotocol2の実験では、RvD1が既に出来上がった肺線維化を改善するか否かを検証するため、RvD1をday21より5日間投与しBALF、肺組織を採取し解析した。Protocol1では、BALF中の好中球数の有意な減少を認め、肺組織中のIL-1β、TGF-β1、CTGFの遺伝子発現量の有意な減少も認めた。またRvD1群でBALF中の好中球数、マクロファージ数の有意な減少を認め、typeIcollagenの遺伝子発現量及びハイドロキシプロリン含有量の有意な低下、CTでBLMによる肺野の高吸収領域の改善、肺組織標本における改善が確認された。また、BLM/RvD1群でBoc-PLPLPを投与すると、day14においてRvD1によって減少したBALF中の好中球数の回復効果が認められた。Protocol2でもRvD1は肺線維化抑制効果を示し、BLM投与によって低下した肺組織中のMMP-9がRvD1投与によって有意に回復し、MMP-9の阻害酵素であるTIMP-1がRvD1投与によって低下傾向となることが確認された。以上より、RvD1の肺線維化抑制効果を示せたのみならず、作用機序の一端、レセプターの関与についても確認でき、英論文化し成果を公開することができた。ここまでは、当初の予定以上に達成できていると考えている。平成28年度は、以下に示す27年度の研究結果をさらに発展させるべく研究を進めた。平成27年度中、ブレオマイシン(BLM)誘発肺線維症in vivoモデルを作製し17(R)-ResolvinD1(以下、RvD1と略す)の効果を解析し検討できた。C57BL/6Jマウスに、BLMを持続皮下投与することによって作製し、肺組織を回収し、組織の染色、肺線維化のスコアリングを行った。肺組織を用いて、ハイドロキシプロリンの定量解析を行い、コラーゲン量の分析をした。さらに、肺組織の一部から線維化に重要なサイトカインであるTGF-β1やCTGFをReal-time PCR法により定量的に測定した。

気道炎症を経時的に観察する目的で、BLM誘発肺線維症モデルマウスをday3, 7, 14, 28に気管支肺胞洗浄(BAL)を行い、総細胞数、細胞分画を測定した。また、各炎症相の経時的変化も観察した。BAL液中の炎症性サイトカインの産生をELISA法により分析し、BAL液中に回収されたcytokine profileを検討した。本研究においては、RvD1が本肺線維症モデルに線維化抑制効果を示すこと、レセプターと考えられているALX/FPR2を介して作用すること、BLMにより惹起された好中球浸潤や炎症性サイトカインの産生増加等の急性炎症の収束を促進しつつ肺線維化形成の抑制に寄与することを示唆する結果が得られている。また、一度形成された線維化病変が改善されたことを示唆する結果も得られ、RvD1投与後の、肺組織中のMMP-9の有意な改善及びTIMP-1の低下傾向を確認した。現在までのところで得られた有意な結果を2016年9月に欧州呼吸器学会(ロンドン)でも発表し、英文での論文化もしている。また、平成28年度は、肺線維症に関連する基礎的研究論文を英文で2報発表することができた。初年度の平成27年度は、研究の前半部分である抗炎症性脂質メディエーターの効果に関してin vivoの実験を中心に以下の成果を得られた。すなわち、ω3脂肪酸由来の抗炎症性、炎症収束性メディエーターである17(R)-ResolvinD1(RvD1)が肺線維症を抑制すること、およびその若干のメカニズムについて成果を得た。RvD1の肺線維化抑制効果を示せたのみならず、作用機序の一端、レセプターの関与についても確認でき、英論文化し、成果を公開することができたことは、当初の予定以上に初年度の目標は達成できたと考えている。2年目となる平成28年度は、in vitroの実験系についても研究を進めているが、新しい研究結果を発表できるところまでは至っていない。最終年度である29年度に継続する。平成29年度は、平成27年度および28年度の成果をさらに発展させるための研究を進めた。ブレオマイシン(BLM)誘発肺線維症モデルを作製し17(R)-ResolvinD1(以下、RvD1と略す)の効果を解析し検討した。RvD1が本肺線維症モデルに線維化抑制効果を示すこと、レセプターと考えられているALX/FPR2を介して作用すること、BLMにより惹起された好中球浸潤や炎症性サイトカインの産生増加等の急性炎症の収束を促進しつつ肺線維化形成の抑制に寄与することを示唆する結果が得られた。また、一度形成された線維化病変が改善されたことを示す結果も得られ、RvD1投与後の、肺組織中のMMP-9の有意な改善及びTIMP-1の低下傾向を確認した。成果を論文化して米国生理学会誌に掲載することができた。平成29年度は、RvD1の抗線維化作用のメカニズムをさらに追求することを目標として、in vitroの実験を進めた。肺線維症の進行に関与するとされる転写因子に関しての研究を行った。IL-1βやIL-4は,Fos/AP-1に調節される線維化形成因子であり,RvD1はFos/AP-1を含むシグナル経路を介して線維化抑制に寄与する可能性を示唆する結果が得られた。抗炎症作用を持つresolvinは、肺線維症に対する新しい治療に結びつく可能性を持った脂質メディエーターであり、さらに応用していくことで有用な治療戦略となり得るものと思われた。細胞外pHを感知するプロトン感知性G蛋白共役受容体がpH
高血圧と糖尿病の運動療法:交感神経抑制を介したストレスへの交叉適応の関与について

私たちは新奇なストレス(固定ストレス)による血圧・カテコールアミン濃度増加に及ぼす4週間の走行トレーニングの効果を自然発症高血圧ラット(SHR)で検討した。投与されたノルエピネフリン(NE)に対する血圧の感受性も検討した。今回の結果より、固定ストレスによる交感神経の活動増加と、NEに対する個体の感受性が両方とも4週間の走行トレーニング後に減少して、新奇のストレスによる血圧反応が減少したものと推察される。慢性運動ラットに運動やストレスを負荷すると、運動だけでなくストレスによる視床下部・下垂体・副腎系の活性化も抑制される(交叉適応)。一方、運動時やストレス時には交感神経活動が上昇する。本研究は、慢性運動ラットの交感神経抑制を介したストレスへの交叉適応が高血圧や糖尿病の運動療法の治癒効果に貢献するかどうかを検討するのを目的とする。平成22年度は、正常ラットに対して1日1時間のトレッドミル走行運動(20m/min)を4週間行った。トレーニング終了後のラットに15分間の拘束ストレスを負荷した。ストレス負荷開始90分前と終了直後に採血して血漿アドレナリンとノルアドレナリン濃度を測定した。その結果、トレーニングをしないコントロール群と比較してトレーニング群では、ストレス負荷前と負荷後の血漿アドレナリンとノルアドレナリン濃度は両者とも高い傾向にあった。特に、トレーニング群のストレス負荷直後の血漿ノルアドレナリン濃度はコントロール群より有意に高い値を示した。すなわち、トレーニングによりストレスに対する交感神経反応は増強するという、当初の予想と反する結果が得られた。正常ラットではトレーニングによりストレスに対する交感神経の反応性を高めて、ストレスに対処しやすくするという適応が起こっているのかもしれない。今後は、糖尿病ラットで同様の検討を行い、いかに運動療法が交感神経の活動と関わっているかを明らかにしたい。平成23年度は、自然発症高血圧ラット(SHR)とWistar-Kyotoラジト(WKY)に対して1日1時間のトレッドミル走行運動(20m/min)を4週間行った。ストレス負荷開始90分前と終了直後に採血して血漿アドレナリン濃度とノルアドレナリン濃度を測定した。その結果、トレーニングをしないSHR群と比較してトレーニングSRH群では、ストレス後の血漿ノルアドレナリン濃度増加は有意に抑制された。また、トレーニングをしないWKY群と比較してトレーニングWKY群では、ストレス後の血漿アドレナリン濃度とノルアドレナリン濃度増加は有意に抑制された。すなわち、SRHでもWKYでも、トレーニングによりストレスに対する交感神経反応が減弱するものと推察される。この結果は、慢性運動により交感神経の交叉適応が起こることを示唆している。また、交感神経の交叉適応の起こる脳内機序についても検討して行きたい。本研究は、慢性運動ラットの交感神経抑制や交感神経に対する感受性抑制を介したストレスへの交叉適応が高血圧や糖尿病の運動療法の治癒効果に貢献するかどうかを検討するのを目的とする。平成24年度は、自然発症高血圧ラット(SHR)とWistar-Kyotoラット(WKY)に対して1日1時間のトレッドミル走行運動(20m/min)を4週間行った。トレーニング終了後のラットに90分間の拘束ストレスを負荷した。ストレス負荷開始前とストレス中に血圧を測定した。その結果、トレーニングをしないSHR群と比較してトレーニングSHR群では、ストレス中の血圧増加は有意に抑制された。しかし、WKYでは、トレーニング群と非トレーニング群の間に差はなかった。一方、トレーニング後のラットの静脈内にノルエピネフリン(NE)を投与して血圧を測定した。その結果、NEの静脈内投与による血圧増加については、トレーニングSHR群の方が非トレーニングSHR群より有意に小さかった。これに対して、WKYでは、NEの静脈内投与による血圧反応は走行トレーニングにより変化しなかった。すなわち、SHRでは、トレーニングによりNEに対する感受性(交感神経に対する感受性)が低下してストレスに対する血圧反応が減弱したものと推察される。自然発症高血圧ラットに4週間トレッドミル走行運動を行い、トレーニング終了後の拘束ストレス負荷した際の血漿アドレナリン濃度とノルアドレナリン濃度測定の結果は、トレーニングによりストレスに対する交感神経反応が減弱することを示している。

このことは、高血圧の運動療法に交感神経活動抑制を介した交叉適応が関与している可能性を一歩追求したものと考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、高血圧ラットにおいて、トレーニングがストレスによる血圧の上昇反応を抑制し、運動療法がストレスの高血圧誘発作用に抑制効果があり、慢性運動による交感神経の交叉適応が起こっていることが示唆された。今後、脳の神経活動に及ぼす慢性運動の効果を調べることにより、慢性運動による交叉適応を介した交感神経活動抑制が運動療法の治癒効果に貢献しているか否かを検討する必要があると考える。
次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能

本特定領域研究は、導電性高分子で代表される共役ポリマーの未曽有のポテンシャルを導出し、次代を切り拓く革新的な電子・光・磁気機能の創出を目的とした。そのため、我が国を代表する当該分野の研究者群を組織し、その総力を結集した。卓越した分子設計と反応・重合設計を基盤とし、従前にない斬新な共役ポリマーを創成し、一次構造から高次構造へ至る超階層構造の自在制御と、集合体や複合体への組織化と形態制御、そして精緻な物性評価と積層構造化による極限機能を探求した。本領域研究により、世界の共役ポリマー研究をリードするとともに、確固とした基礎研究と応用研究に裏づけられた共役ポリマー科学の学術創成を推進した。本総括班では本領域の進捗と研究の推進を総括し、特に関連学域の深化と新たな融合研究の創出を目指してシンポジウム開催などに取り組んできた。公開シンポジウムについては平成17年10月3日に第1回公開シンポジウム、平成18年1月11,12日に第2回公開シンポジウムを開催した。それぞれの参加者人数は178名と162名で、きわめて盛況であった。また第2回公開シンポジウムでは一般公募を含め合計75件のポスター発表を行った。また2編のニュースレターを刊行し、全国の関連研究者約360名に配布した。一方、ホームページを開設し本領域の趣旨、班員の研究計画と業績、さらに行事開催予定などの情報を公開してきた。これらの総括班としての施策を策定するために2回の総括班会議を開催した。当領域での特徴的な取り組みとして(1)領域内の共同研究の推進、(2)若手研究者の育成の2点を掲げ、重点的な取り組みを推進してきた。共同研究の推進策の一例として、班会議においては他班からの同伴出席者を求める同伴制度を採用し、班内および班間での共同研究の可能性を追求した。その結果、すでに班内で6件の共同研究に関する共著論文をはじめ多数の連名の学会発表などの成果が出つつある。一方、若手研究者の育成に関しては20才代および30才代の班員および研究分担者からなる"超階層制御若手の会"を結成した。すでに第1回超階層制御若手フォーラムを開催し、招待講演者や学生を含めて40名の参加を得て、若手研究者の交流とディスカッションを深めた。今後の融合共同研究や共同研究提案などが期待できる。従来、科研費特定領域の班会議や全体会議には研究グループを主宰する研究代表者のみが参加する形式が多いが、当領域では"超階層制御若手の会"などの取り組みを進め、実際の実験や研究を進める助手、助教授クラスの研究者が公開シンポジウムなどの全体行事やさまざまな研究会などに積極的に参加し議論や研究を牽引する土壌を作りだすことで、積極性と広い視野を兼ね備えた若手研究者の育成に貢献する。公開シンポジウムについては平成18年6月19日、20日に第3回公開シンポジウム、平成19年1月15日、16日に第4回公開シンポジウムを開催した。それぞれの参加者人数は158名と166名で、きわめて盛況であった。また第4回公開シンポジウムでは一般公募を含め合計86件のポスター発表を行った。また2編のニュースレターを刊行し、全国の関連研究者約300名に配布した。一方、ホームページにより本領域の趣旨、班員の研究計画と業績、さらに行事開催予定などの情報を公開してきた。総括班としての計画立案と総括のために2回の総括班会議を開催した。また、各班ごとの共同研究を進めることを目標に、それぞれ2回の班会議を開催した。さらに、国際化の推進のために第1回超階層制御国際ワークショップを平成19年3月18日に開催した。当領域での特徴的な取り組みとして(1)領域内の共同研究の推進、(2)若手研究者の育成のの2点を掲げ、重点的な取り組みを推進してきた。その結果、共同研究に関する共著論文をはじめ多数の連名の学会発表などの成果が出つつある。一方、若手研究者の育成の目的のため前年度結成した"超階層制御若手の会"を引き続き運営・拡大し第2回および第3回超階層制御若手フォーラムを開催し(平成18年6月20日、21日、平成19年1月14日、15日)、招待講演者や学生を含めてそれぞれ35名および40名の参加を得て、若手研究者の交流とディスカッションを深めた。

今後の融合共同研究や共同研究提案などが期待できる。本総括班では次世代π共役ポリマーの超階層制御と革新機能に関する研究の推進を総括し、特に関連学域の深化と新たな融合研究の創出を目指してシンポジウム開催などに取り組んできた。研究成果の公開と関連研究者との討論を目的とする公開シンポジウムについては平成19年7月5日、6日に第5回公開シンポジウム、平成20年1月28日、29日に第6回公開シンポジウムを開催した。それぞれの参加者人数は157名と132名で、きわめて盛況であった。また2編のニュースレターを刊行し、全国の関連研究者約300名に配布した。一方、ホームページにより本領域の趣旨、班員の研究計画と業績、さらに行事開催予定などの情報を公開してきた。総括班としての計画立案と総括のために2回の総括班会議を開催した。各班の共同研究を進めることを目標に、それぞれ2回の班会議を開催した。国際化の推進のために第2回超階層制御国際ワークショップを平成19年9月30日に開催した。当領域での特徴的な取り組みとして(1)領域内の共同研究の推進、(2)若手研究者の育成の2点について重点的な取り組みを推進してきた。たとえば班会議においては他班からの同伴出席者を求める同伴制度を採用しまた、合同班会議を開催するなど、班内および班間での共同研究の可能性を追求した。その結果、共同研究に関する共著論文をはじめ多数の連名の学会発表などの成果が出つつある。一方、若手研究者の育成の目的のため前年度結成した"超階層制御若手の会"を引き続き運営・拡大し第4回および第5回超階層制御若手フォーラムを開催し(平成19年7月7日、平成20年1月27日)、招待講演者や学生を含めてそれぞれ17名および33名の参加を得て、若手研究者の交流とディスカッションを深めた。本総括班では次世代π共役ポリマーの超階層制御と革新機能に関する研究の推進を総括し、特に関連学域の深化と新たな融合研究の創出を目指して領域運営とシンポジウム開催などに取り組んできた。研究成果の公開と関連研究者との討論を目的とする公開シンポジウムについては第7回公開シンポジウムを平成20年6月19日20日山形市伝国の森、第8回公開シンポジウムを平成21年1月20日、21日に東京都上智大学でそれぞれ開催した。それぞれの参加者人数は120名と118名で、きわめて盛況であった。また2編のニュースレターを刊行した。国際化の推進のために第3回超階層制御国際ワークショップを平成20年10月20、21日に兵庫県淡路市で開催し、2000年のノーベル賞受賞者のA.J.Heegerカリフォルニア大学サンタバーバラ校教授などを含め117名の参加を得た。連携シンポジウムとして第18回池谷コンファレンス(兵庫県立淡路夢舞台国際会議場、平成20年10月21日-23日、167名)を共催し、A. J. Heeger教授はじめ12件の招待講演と口頭発表およびポスター発表114件を通じて議論を深めた。