hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
単一分子光水素発生デバイスの機構解明と高度反応制御

前者では、共役・非共役構造を持つ架橋配位子を合成し、その触媒活性の変動や光触媒機構の違いについて詳細な検討を行った。後者のcis-PtCl_2部位の集成については、より配位子場の強いキレート配位子を用いた場合の光水素発生効率の変動について検討を行った。水素エネルギーは次世代クリーンエネルギーとして脚光を浴びている。特に、太陽光エネルギを水素エネルギーに変換するプロセスの開発を見据え、水の可視光分解反応の研究が広く行われている。本研究では、金属錯体を用いた水の可視光分解反応に注目し、光増感能を有するRu(II)着体と水素発生触媒能を有するPt(II)錯体を共有結合的に連結した単一分子光水素発生デバイスに関する研究を推進してきた。本年度は、昨年度までに開発に成功してきた光水素発生デバイスに関して、(a)Ru-Pt間を連結する架橋配位子の電子構造制御、(b)Ru-Pt型分子デバイスの二量化薄造を持つ(Ru-Pt)2型四核デバイスの構築を行った。研究(a)では、我々が以前に合成した単一分子光水素発生デバイスの架橋配位子を変化させた数重の新規Ru-Pt型デバイスを合成し、その触媒活性変化について考察を行った。その結果、Ru-Pt間をアミド結合などのπ共役系スペーサーで連結したデバイスでは触媒活性を示す一方、Ru-Pt間のπ共役系がメチレン鎖で分断されたデバイスでは全く触媒活性を示さないことが明らかとなった。分光測定、電気化学測定、DFT計算等により、π共役系スペーサーの電子構造が光水素発効率に与える影響について検討を行った。他方、研究(b)では、Ru-Pt型分子デバイスの二量化構造を持つ(Ru-Pt)2型四核デバイスを構築し、その光水素発生触媒機能評価を行った。その結果、二量化に伴い水素発生速度が大幅に増加することが明らかとなった。一方、触媒濃度依存性を調べると、Ru-Pt型、(Ru-Pt)2型の両デバイスにおいて、水素発生初速度は触媒濃度の上昇に伴って直線的に増加することがわかった。このことから、(Ru-Pt)2型四核デバイスを触媒とした水素発生反応では、分子内反応だけでなく、分子間反応も関与したメカニズムで水素発生反応が進行していると考察された。特に、太陽光エネルギーを水素エネルギーに変換するプロセスの開発を見据え、水の可視光分解反応の研究が広く行われている。本課題では、光増感能を有するRu(II)錯体と水素生成触媒能を有するPt(II)錯体を単分子中に集約させた単一分子光水素発生デバイスに関して、その電子構造制御に基づく高効率光水素発生デバイスの創出を目的とし、研究を進めた。具体的には、(1)Ru-Pt間を連結する架橋部位の電子構造制御、(2)白金触媒中心の電子構造制御、(3)DFT計算による光水素生成機構の探索、(4)過渡吸収分光法を用いた光電子移動機構の解明、(5)ストップトフロー法を用いた水素生成反応機構解明、(6)Pt(II)錯体の電極固定と電気化学的機能評価、(7)Ru-Pt型分子デバイスの二量化構造を持つ(Ru-Pt)2型四核デバイスの構築、を行なった。研究(1)及び(2)で合成した種々の単一分子光水素発生デバイスについて、その触媒活性変化について考察を行なった。
歯周病原性菌の鉄獲得機構とその病原性に関する分子生物学的解析

歯周病原性菌が生存・増殖するためには鉄が必要である。我々は、これまでに、Porphyromonas gingivalisはヘモグロビンを有効な鉄源として利用し、そのヘモグロビンレセプターはリジン特異的タンパク質分解酵素(KGP)の酵素活性領域と同一であることを明らかにした。本研究では、まず、種々の歯周病原性菌における鉄源としてのヘモグロビンの有効性を検討した結果、Actinobacillus actinomycetemocomitans, Prevotella intermediaおよびPrevotella nigrescensもヘモグロビンを有効な鉄源として利用できることが示された。各菌のヘモグロビンレセプターを同定した結果、A.actinomycetemcomitansは65kDa、P.intermediaは60kDa、P.nigrescensは41,56および59kDaの外膜タンパク質がヘモグロビンとの結合に関与することが明らかとなった。次に、KGPの塩基配列を基に種々のKGPフラグメントを作製し、ヘモグロビン結合能を調べた結果、KGP酵素活性領域のN末端領域に強い活性部位が存在することが明らかとなった。さらに、KGPを標的としたDNAワクチンを構築し、P.gingivalis感染に対する防御効果を検討した。マウスにDNAワクチンを週1回連続4週筋肉内注射し、血清中の抗原特異抗体価をELISA法により調べた結果、IgG抗体価の上昇がみられた。また、このDNAワクチンを注射したマウスは免疫していないマウスに比べ、P.gingivalis感染による死亡率が減少した。これらの結果から、KGPは酵素機能だけではなく、鉄獲得機能も有しており、このタンパク質を標的としたDNAワクチンはP.gingivalis感染防御に有効な手段となる可能性が示唆された。有力な歯周病原性菌であるPorphyromonas gingivalisが生存・増殖するためには鉄が必要であり、歯肉溝浸出液中に存在する鉄結合性タンパク質を鉄源として利用しているものと考えられている。我々は、これまでに、P.gingivalisはトランスフェリンやヘミンよりもヘモグロビンをより有効な鉄源として利用すること、ヘモグロビンと結合するP.gingivalisのレセプターは、51 kDaの分子量をもつチオール依存性タンパク質分解酵素(KGP)と同一であることを報告した。本研究では、KGPの活性部位をさらに限定するとともに、菌体にヘモグロビンが結合した後の鉄の菌体内への取り込み機構およびその代謝機構を解明することを目的とした。さらに、大腸菌で報告されているFerric uptake regulator protein(Fur)のような鉄獲得調節機構がP.gingivalisにも存在するのかどうかを明らかにし、P.gingivalisの有する鉄獲得調節機構が本菌の有する他のビルレンス因子にも影響を及ぼすのかどうかを検討することも目的とした。すでに報告されているKGPの塩基配列から推測されるタンパク質のアミノ酸配列のうちN末端あるいはC末端を含まない種々のリコンビナントタンパク質を大腸菌を用いて作製し、そのヘモグロビン結合能をドットブロット法により調べた結果、複数のリコンビナントタンパク質がヘモグロビンと結合した。KGPには複数のヘモグロビン結合領域が存在するのか、あるいは、その立体構造が重要である可能性が示唆された。また、大腸菌のfur遺伝子をプローベとして、種々の制限酵素で切断したP.gingivalisのクロモゾームDNAを用いてサザンブロット法によりP.gingivalisのfur様遺伝子の同定を試みたが、現在のところ同定には成功していない。現在、研究方法の改良を含めていくつかの方法でP.gingivalisの鉄獲得機構および鉄獲得調節機構を検討中である。鉄は多くの細菌が生存・増殖するために必要な栄養素であり、歯周病原性菌も歯肉溝浸出液中に存在する鉄結合性タンパク質を鉄源として利用していると考えられている。

我々は、これまでに、有力な歯周病原性菌であるPorphyromonas gingivalisはトランスフェリンやヘミンよりもヘモグロビンをより有効な鉄源として利用することやP.gingivalisの51kDaの分子量をもつチオール依存性タンパク質分解酵素(KGP)がヘモグロビンとの結合に関与していることを報告した。本年度の研究では、KGPのヘモグロビン結合部位をさらに限定するとともに、ヘモグロビンレセプターの発現調節機構を解明することを目的とした。さらに、他の歯周病原性菌のヘモグロビン利用能・結合能を調べることにより、種々の歯周病原性菌の鉄獲得機構の相同性および相違性を検討し、鉄獲得調節機構が種々のビルレンス因子に及ぼす影響についても検討することを目的とした。KGPの塩基配列を基に種々のリコンビナントタンパク質を作製し、そのヘモグロビン結合能をドットブロット法により調べた結果、KGPのN末端領域に強いヘモグロビン結合活性が認められた。現在、さらに活性部位を限定するために研究をすすめている。また、鉄源を制限した培地中に種々の濃度のヘモグロビンを添加してActinobacillus actinomycetemcomitans,Prevotella intermediaおよびPrevotella nigrescensの増殖を調べた結果、これらの菌はヘモグロビンを有効な鉄源として利用できることが示された。また、SDS-PAGEやWestwestern法により、これらの菌は1)ヘモグロビン分解能を有すること、2)ヘモグロビンとの結合に関与する外膜タンパク質が存在することが示された。現在、ヘモグロビン結合タンパク質の精製およびその遺伝子のクローニングを行っている。さらに、歯周病原性菌のfur様遺伝子の解析など鉄獲得調節機構についても検討中である。鉄は多くの細菌にとって必須の栄養素であり、歯周病原性菌も歯肉溝浸出液中に存在する鉄結合性タンパク質を鉄源として利用していると考えられるが、その鉄獲得機構に関しては不明な点が多い。我々は、これまでに、種々の歯周病原性菌が鉄源としてヘモグロビンを有効に利用し、菌体表層にヘモグロビンと結合する成分が存在することを明らかにした。P. gingivalisに関しては、リシンを特異的に分解するチオール依存性タンパク質分解酵素(KGP)がヘモグロビンと結合することを明らかにし、その結合特性について報告した。本年度の研究では、KGPのDNAワクチンを構築し、マウスを用いた動物モデルでこのワクチンがP. gingivalisの感染を防御することを示した。また、A. actinomycetemcomitansやP. nigrescensとヘモグロビンとの結合特性をDot blot法などにより調べた結果、上述の3菌とも、酸性条件下でヘモグロビンと強く結合すること、ヘモグロビンのグロビン部分が結合に関与すること、および菌体表層タンパク質が結合に関与することが明らかとなった。
浸透気化膜分離法によるガソリンオクタン価向上剤の分離・精製プロセスの開発

メチル-t-ブチエーテル(MTBE),t-アミルメチルエーテル(TAME),ジメチルカーボネート(DMC)などのガソリンのオクタン化向上剤生産プロセスでは,未反応の原料メタノールを回収と生産物(MTBE,TAMEまたはDMC)精製プロセスが不可欠である.本申請課題では,ガソリンのオクタン価向上剤生産のためのメタノール/MTBE(TAME,DMC)混合物からのメタノールの浸透気化分離に適合した膜素材の選定を行い,高効率かつ連続的な分離プロセスの開発を目的として,種々の条件下における浸透気化分離特性を検討した.さらに,プロセス設計に必要な,透過流束・分離係数等の実験データの理論的解析を行うとともに,MTBE(TAME,DMC)合成反応の速度論的解析をもとに,一貫したガソリンのオクタン価向上剤生産システムの構築を図った.1.ガソリンオクタン価向上剤としてMTBE,TAME,DMCを取り上げ,目的の分離系に適した膜素材のとして親水性であるアクリロニトリレル-アクリル酸共重合体を用い,ガラス性多孔質膜への固定化を行った.その際共重合体の中のアクリル酸の割合を変化させ,膜の親水性を制御できた.上記で得られた膜に関し,膜透過特性の詳しい解析を行った.種々の濃度のMTBE,TAME,DMCを含むメタノール溶液を調整し,各成分の透過流束や分離係数に及ぼす供給液組成,温度,透過側圧力(減圧度)の影響を検討し,有機系混合物の浸透気化分離においては,膜の膨潤により透過流束や分離係数に濃度依存性が生じる.膜の膨潤を考慮し,拡散係数が濃度依存性を示すとして溶解-拡散理論に基づいて透過特性の解析を行った.3.省エネルギー的なガソリンのオクタン価向上剤生産システムを開発するため,浸透気化分離を組み込んだプロセスを構築する。実験データをもとに、プロセスシミュレーションを行い,各種操作条件の影響を明確にするとともに,プロセスの最適化を行った.メチル-t-ブチエーテル(MTBE),t-アミルメチルエーテル(TAME),ジメチルカーボネート(DMC)などのガソリンのオクタン化向上剤生産プロセスでは,未反応の原料メタノールを回収と生産物(MTBE,TAMEまたはDMC)精製プロセスが不可欠である.本申請課題では,ガソリンのオクタン価向上剤生産のためのメタノール/MTBE(TAME,DMC)混合物からのメタノールの浸透気化分離に適合した膜素材の選定を行い,高効率かつ連続的な分離プロセスの開発を目的として,種々の条件下における浸透気化分離特性を検討した.さらに,プロセス設計に必要な,透過流束・分離係数等の実験データの理論的解析を行うとともに,MTBE(TAME,DMC)合成反応の速度論的解析をもとに,一貫したガソリンのオクタン価向上剤生産システムの構築を図った.1.ガソリンオクタン価向上剤としてMTBE,TAME,DMCを取り上げ,目的の分離系に適した膜素材のとして親水性であるアクリロニトリレル-アクリル酸共重合体を用い,ガラス性多孔質膜への固定化を行った.その際共重合体の中のアクリル酸の割合を変化させ,膜の親水性を制御できた.上記で得られた膜に関し,膜透過特性の詳しい解析を行った.種々の濃度のMTBE,TAME,DMCを含むメタノール溶液を調整し,各成分の透過流束や分離係数に及ぼす供給液組成,温度,透過側圧力(減圧度)の影響を検討し,有機系混合物の浸透気化分離においては,膜の膨潤により透過流束や分離係数に濃度依存性が生じる.膜の膨潤を考慮し,拡散係数が濃度依存性を示すとして溶解-拡散理論に基づいて透過特性の解析を行った.3.省エネルギー的なガソリンのオクタン価向上剤生産システムを開発するため,浸透気化分離を組み込んだプロセスを構築する。実験データをもとに、プロセスシミュレーションを行い,各種操作条件の影響を明確にするとともに,プロセスの最適化を行った.本申請課題では,ガソリンのオクタン価向上剤としてジメチルカーボネート(DMC),t-アミルメチルエーテル(TAME),メチル-t-ブチルエーテル(MTBE)を取り上げた.これらオクタン価向上剤とメタノール(MeOH)混合溶液の浸透気化膜分離特性の解析および合成プロセスから分離精製プロセスまでの一貫した生産プロセスの構築を目的とし,本年度は膜素材の選定および膜分離特性の実験的・理論的解析を主として検討し,以下のような結果を得た.1.DMC/メタノール混合溶液からのDMCの浸透気化分離において,ポリジメチルシロキサン膜が優れたDMC選択透過性を示すことが分った.DMCの透過流束は,供給液DMC重量分率の増加とともに増加し,また,温度の増加とともに増加した.分離係数は,供給液DMC重量分率の増加とともに減少し,温度による影響はほとんどみられなかった.2.アクリロニトリル製中空糸膜を,アルカリ加水分解した後,ポリカチオンによりコンプレックス化を行ったポリイオンコンプレックス中空糸膜を用いて,TAME/MeOHの浸透気化を行ったところ,優れたMeOH選択透過性を示すことがわかった.製膜時における加水分解時間を効果を検討したところ,加水分解時間を長くすることにより,TAMEの透過流束は減少するものの,分離係数が大きくなることを見い出した.また,ガラス

製多孔質膜上にアクリル酸共重合体を塗布し,薄膜化を行うことにより,MTBE/MeOH混合液の浸透気化分離において,非常に大きくなMeOHの透過流束と分離係数が得られることが分った3.平衡収着実験によりオクタン価向上剤とMeOHとの混合溶液の膜に対する溶解度を測定し,これをもとに拡散係数が濃度依存性を示すとして,溶解-拡散理論に基づく透過流束式により,透過流束と分離係数に及ぼす供給液組成と温度の効果が表現できた.また,得られた透過流束式とエネルギー収支式を適用することにより,ポリイオンコンプレックス中空糸膜によるパイロットスケールでの浸透気化分離結果を良く説明できることを示した.メチル-t-ブチルエーテル(MTBE)、t-アミルメチルエーテル(TAME)、ジメチルカーボネート(DMC)などのガソリンのオクタン化向上剤の浸透気化膜分離特性の解析および合成プロセスから分離精製プロセスまでの一貫した生産プロセスの構築を目的とし、本年度は膜分離特性の実験的・理論的解析および生産プロセスのシミュレーションを主として、以下のような検討を行った。1.ガソリンオクタン価向上剤としてMTBE、TAME、DMCを取り上げ、目的の分離系に適した膜素材のとして親水性であるアクリロ=トリル-アクリル酸共重合体を用い、ガラス性多孔質膜およびアルミナ膜への固定化を行った。また、共重合体の中のアクリル酸の割合を変化させ、膜の親水性を制御し、エポキシ化を行うことで膜の膨潤を押えることができた。得られた膜に関し、膜透過特性の解析を行うため、MTBE、TAME、DMCを含むメタノール溶液を調製し、各成分の透過流束や分離係数に及ぼす供給液組成、温度、透過側圧力(減圧度)の影響を検討した。2.有機系混合物の浸透気化分離においては、膜の膨潤により透過流束や分離係数に濃度依存性が生じる。膜の膨潤を考慮し、拡散係数が濃度依存性を示すとして溶解-拡散理論に基づいて透過特性の解析をなった。その結果、MTBEとメタノール分離において、分離係数が10^4と高い値を示していることが分った。3.省エネルギー的なガソリンのオクタン価向上剤生産システムを開発するため、浸透気化分離を組み込んだプロセスを構築した。実験データをもとに、プロセスシミュレーションを行い、各種操作条件の影響を明確にするとともに、プロセスの最適化を行った。
分子動力学シミュレーションによる強結合ダストプラズマの統計力学的性質の解明

プラズマ中における固体微粒子は、電子の移動度がイオンの移動度よりも高いため、通常の熱平衡状態では負に帯電している。このような固体微粒子(いわゆるダスト)を含むプラズマは自然界にも、人工的に作られるプラズマにおいても、広く存在する。例えば、半導体製造過程で使われるプラズマプロセス装置中に発生する塵状荷電微粒子は、半導体製品の歩留まりを下げるなどの問題(プラズマ汚染)を引き起こす。特にダストの数密度が高く、その運動エネルギーよりもダスト粒子間相互作用が強い場合には、系は強結合状態にあるといわれる。本研究では、様々な結合条件下において、プラズマ・ダスト系の集団運動における動的性質(波動、拡散、散逸、揺動等)を分子動力学(MD)シミュレーションを用いて調べることにより、系の統計力学的性質を明らかにることを目的とする。本研究の成果は、平成13年度に、分子動力学シミュレーションの結果から、湯川系の動的ストレス相関関数を求める事により、グリーン・久保の公式を用いて、強結合から弱結合にいたる様々な条件下でそのシアー粘性係数を決定した。さらに、系の輸送係数は、強結合条件下においては時間・空間においては非局所的であるため、そのメモリ関数を用いて記述できるが、平成14年度には、それらのメモリ関数を決定した。特にメモリ関数の減衰時間定数の波数依存性が無視できる条件下では、系の巨視的な振る舞いは「一般化された流体力学方程式」で記述されるが、本研究により、一般化された流体力学方程式に現れる各種係数の熱力学パラメータ(系の温度と粒子間の遮蔽距離)依存性が決定された。これにより、長波長・低周波領域における現象に関しては、非平衡条件下、特に、プラズマ流がある場合のクーロン結晶や強結合クーロン流体の動的性質を、巨視的方程式を解くことにより解析できるようなった。固体微粒子(いわゆる塵)を含むプラズマは自然界に広く存在する。例えば、宇宙における星間空間や惑星の周りなど、プラズマの存在するところには、通常、多数の帯電した塵(ダスト)が存在して周囲のプラズマやその領域の光学的特性に影響を与える。また、人工的に作られるプラズマにおいても塵の発生は珍しくない。本研究では、この様なプラズマ中の荷電ダスト微粒子の統計力学的性質をしらべ、その輸送係数等をミクロのレベルで決定する事によって、荷電ダストの巨視的記述法(一般化された流体方程式)を導出する事を目的としている。プラズマ中のダストプラズマ粒子の集合は湯川相互作用する粒子系(湯川系)として良く近似できるので、本研究1年目の平成13年度には、分子動力学シミュレーションを用いて、湯川系の動的ストレス相関関数を求める事により、グリーン・久保の公式により、強結合から弱結合にいたる様々な条件下でそのシアー粘性係数を決定した。我々の精密な計算により、以前に他の研究グループにより別の方法で評価されていた湯川系のシアー粘性係数が実際より3倍ほど大きい事が確認された。現在我々は、同様の分子動力学シミュレーションを用いて熱伝導係数を評価している最中である。今後は、ダスト粒子が有限の領域に閉じ込められた場合の表面における熱力学量の評価を行う事により、強結合ダスト系の総合的な巨視的記述が可能になると期待される。固体微粒子(いわゆる塵)を含むプラズマは自然界にも、人工的に作られるプラズマにおいても、広く存在する。

本研究では、プラズマ・ダスト系の集団運動における動的性質(波動、拡散、散逸、揺動等)を分子動力学(MD)シミュレーションを用いて調べて、系の統計力学的性質を解明することにより、「一般化された流体力学方程式」のような巨視的物理量との対応関係をつけることを目的とする。初年度に、分子動力学シミュレーションの結果から、湯川系の動的ストレス相関関数を求める事により、グリーン・久保の公式を用いて、強結合から弱結合にいたる様々な条件下でそのシアー粘性係数を決定したが、それと同様の方法で、本年度は熱伝導係数を評価した。さらに、これらの輸送係数は、強結合条件下においては時間・空間においては非局所的であるため、そのメモリ関数を用いて記述できるが、本研究ではそれらのメモリ関数の時間および波数依存性を決定した。特にメモリ関数の減衰時間定数の波数依存性が無視できる条件下では、系の巨視的な振る舞いは「一般化された流体力学方程式」で記述されるが、本研究により、一般化された流体力学方程式に現れる各種係数の熱力学パラメータ(系の温度と粒子間の遮蔽距離)依存性が決定された。これにより、長波長・低周波領域における現象に関しては、非平衡条件下、特に、プラズマ流がある場合のクーロン結晶や強結合クーロン流体の動的性質を、巨視的方程式を解くことにより解析できるようなった。
量子常誘電体の不純物効果-リチウムを添加したタンタル酸カリウムの分極状態-

これまでに、光第二高調波顕微鏡,X線回折,中性子散漫散乱,誘電率測定などを行うことによりタンタル酸カリウムにリチウムを添加した系がリラクサーとなることを明らかにしてきた。また、この系で外部電場印加下において誘電率が特定の濃度,温度,電場のもとにおいて巨大な応答を示すという臨界現象が存在することを明確にしてきた。このような現象は異なるさまざまな力が拮抗しあうことによって生じる揺らぎに起因すると考えることができる。三重臨界点近傍においてより大きな応答を示すのかどうか、またその起因を明らかにすることを目的に研究を行った。本年度は共同研究先であるオックスフォード大学,エコールサントラルパリを中心にして実験を行った。オックスフォード大学においては粉末X線回折測定,エコールサントラルパリにおいては粉末中性子回折測定を行い、Rietvelt解析を用いた構造解析を試みた。相転移の次数が1次から2次へと変化する三重臨界点以下のリチウム濃度の試料については温度下降に伴い格子定数は減少するが格子定数の2段階にわたる明確なスプリットは見て取れなかった。これに対し、Li濃度が2.6%以上の高濃度試料については2段階のスプリットを観察することができた。この結果から歪に対応する電歪定数を算出した。その結果、電歪定数が三重臨界点である2.6%にむかって、急激に増大することが明確となった。また、このような臨界現象が生じる外部電場も三重臨界点付近に向かって減少していくことが明らかとなった。【研究の目的】近年、リラクサーと強誘電体との固溶体であるPb(Mg_<1/3>Nb_<2/3>)O_3-PbTiO_3において特定の電場印加下のもとで誘電率がゼロ電場の場合に比べて2倍近い値を示し、また潜熱がなくなるという臨界現象が存在することが見出された。この臨界電場の下においては圧電定数が大きくなることから、リラクサーが示す巨大な物性現象の起因解明の手がかりになると考えられている。そこで、我々はこの臨界現象がリラクサーにおいて一般的に現れる現象であることを明らかにすることを目的に研究を行った。【研究内容】量子リラクサーであるK_<1-x>Li_xTaO_3を対象に電場印加下のもとで誘電率の温度依存性測定及び、光第二高調波顕微鏡を用いてSH強度の温度依存性の測定を行った。また、フランスのEcole Centra1 Parisにある高精度X線回折装置を用いて臨界電場下における格子定数の温度依存性を測定し、圧電定数の測定を試みた。【研究成果】SH強度の温度依存性をLandau-Devonshireの現象論を用いて解析を行った結果、強誘電相転移の次数が2次から1次相転移へと変化するようなLi濃度の存在(三重臨界点)を見出した。2次相転移を示す試料においてはゼロ電場のもとにおいてもっとも誘電率のピーク値が大きくなり、印加電揚増大に伴いピークがブロードになっていくことがわかった。これに対して、KLTの1次相転移を示す試料においては電場を印加するにともない誘電率のピーク幅が鋭くなり、臨界電場のもとでゼロ電場に比べて誘電率のピーク値が2倍近くなるという臨界現象を観察することができた。このことは、これまで明らかにされていなかったリラクサーにおいて生じる巨大応答を解釈する上で、多次元的な要素を含む相図を考える必要性があることを提案することができたという点で非常に重要であるといえる。
遅発性神経細胞死における組織化学的、生理学的研究-Ca2^+-ATPase抗体作製、海馬スライスによる電気生理学的実験、新たな非NMDA型受容体拮抗薬の開発-

1.原形質膜Ca^<2+>-ATPase抗体の作製、免疫組織化学Ca^<2+>-ATPaseTypeII抗体の正常脳における免疫組織化学的マッピングを作成した。海馬に於いては酵素組織化学的検索同様、錐体細胞体、軸索・樹状突起の原形質膜を中心にびまん性に分布しており、CA1-3、歯状回における分布密度に差は認められなかった。2.砂ネズミ海馬スライスを用いた電気生理学的実験5分間前脳虚血負荷1-2日後の海馬スライスにおいて、集合シプナス後電位・電流(EPSP・C)を記録した。(1)グルタミン酸受容体のうちCa^<2+>透過型非NMDA型受容体の阻害剤であるクモ海素JSTXおよび多数の合成アナログ化合物について、虚血後の錐体細胞に対する効果を調べた。その結果、海馬スライス上で、JSTXおよび仮称MU81,270.273の3種で虚血性変化を抑制する効果を持つことが分かった。現在、生体脳室内投与を試行中。(2)グルタミン酸受容体としては専ら非NMDA型受容体のみが神経細胞死における遅発性のCa^<2+>流入に強く関与すると考えられていた。前年、非NMDA型受容体の競合的阻害剤であるCNQX潅流下に得られるNMDA型EPSPが0.1-10Hzの低頻度反復刺激により、周期的(約1cycle/min)に電位の大きさを変化させる現象を発見し、本現象が脳虚血による細胞内Ca^<2+>の増加及びPKCの増加に基ずくことを明らかにした。更に、Ca^<2+>-greenを用いた細胞内Ca^<2+>測定で、CAlの一部細胞集団において細胞内Ca^<2+>のoscillationが認められ、関連が示唆された。3.砂ネズミ海馬の対側交連線維刺激による電位マッピングin vivoにおいて、虚血後の砂ネズミ海馬の対側交連線維刺激による定位的なEPSPの記録を行い、電位マッピングを施行した。その結果、虚血後2-8時間の早期にはCAl錐体細胞は過興奮状態にあり、非虚血群に比し、LTPも有意に増大していることが判明した。虚血後早期の電気生理学的現象をin vivoに捉えた初の報告であり、遅発性神経細胞死形成機序解明に寄与するものと考えられる。1.原形質膜Ca^<2+>-ATPase抗体の作製、免疫組織化学ラット脳より、分子生物学的手法によりCa^<2+>-ATPase TypeII抗体が作製され、Western blottingによるラット脳での特異性の検討を終えたところである。今後、正常及び虚血ラットを用いて免疫組織化学的検討を行う予定である。2.砂ネズミ海馬スライスを用いた電気生理学的実験砂ネズミを5分間の総頚動脈結紮により虚血負荷を行い、1-2日後に海馬スライス標本を作成し、実体顕微鏡下、微小電極法によりCA1錐体細胞から興奮性シナプス後電流(EPSC)、あるいは集合シナプス後電位(EPSP)を記録した。(1)グルタミン酸受容体のうち非NMDA型受容体のサブユニット特異的阻害剤であるクモ毒素JSTXおよび新たに合成した多数のアナログ化合物について、虚血後の錐体細胞におけるグルタミン酸電流に対する効果をしらべた。その結果、海馬スライス上で、JSTX及び仮称MU81,270.273の3種で虚血性変化を抑制する効果を持つことが分かった。現在、生体脳室内投与を試行中(2)グルタミン酸受容体としては専ら非NMDA型受容体のみが神経細胞死におけるに遅発性のCa^<2+>流入に強く関与すると考えられていた。今回我々は、非NMDA型受容体の競合的阻害剤であるCNQX灌流下に得られるNMDA型EPSPが0.1-10Hzの低頻度反復刺激により、周期的(約1cycle/min)に電位の大きさを変化させる現象を発見し、本現象が脳虚血による細胞内Ca^<2+>の増加及びプロテインキナーゼCの増加に基ずくことを明らかにした。脳虚血とNMDA型グルタミン酸受容体を結びつける結果として興味深い。2,3の結果の一部は、最近2年間の脳神経外科学会総会及び日本神経科学会にて発表した。3の結果は現在投稿中。

(2)グルタミン酸受容体としては専ら非NMDA型受容体のみが神経細胞死における遅発性のCa^<2+>流入に強く関与すると考えられていた。前年、非NMDA型受容体の競合的阻害剤であるCNQX潅流下に得られるNMDA型EPSPが0.1-10Hzの低頻度反復刺激により、周期的(約1cycle/min)に電位の大きさを変化させる現象を発見し、本現象が脳虚血による細胞内Ca^<2+>の増加及びPKCの増加に基ずくことを明らかにした。更に、Ca^<2+>-greenを用いた細胞内Ca^<2+>測定で、CAlの一部細胞集団において細胞内Ca^<2+>のoscillationが認められ、関連が示唆された。3.砂ネズミ海馬の対側交連線維刺激による電位マッピングin vivoにおいて、虚血後の砂ネズミ海馬の対側交連線維刺激による定位的なEPSPの記録を行い、電位マッピングを施行した。その結果、虚血後2-8時間の早期にはCAl錐体細胞は過興奮状態にあり、非虚血群に比し、LTPも有意に増大していることが判明した。虚血後早期の電気生理学的現象をin vivoに捉えた初の報告であり、遅発性神経細胞死形成機序解明に寄与するものと考えられる。1.原形質膜Ca^<2+>-ATPase抗体の作製、免疫組織化学Ca^<2+>-ATPase TypeII抗体の正常脳における免疫組織化学的マッピングを作成した。海馬に於いては酵素組織化学的検索同様、錐体細胞体、軸索・樹状突起の原形質膜を中心にびまん性に分布しており、CA1-3,歯状回における分布密度に差は認められなかった。2.砂ネズミ海馬スライスを用いた電気生理学的実験5分間前脳虚血負荷1-2日後の海馬スライスにおいて、集合シナプス後電位・電流(EPSP・C)を記録した。(1)グルタミン酸受容体のうちCa^<2+>透過型非NMDA型受容体の阻害剤であるクモ毒素JSTXおよび多数の合成アナログ化合物について、虚血後の錐体細胞に対する効果を調べた。その結果、海馬スライス上で、JSTX及び仮称MU81,270.273の3種で虚血性変化を抑制する効果を持つことが分かった。現在、生体脳室内投与を試行中。(2)グルタミン酸受容体としては専ら非NMDA型受容体のみが神経細胞死におけるに遅発性のCa^<2+>流入に強く関与すると考えられていた。前年、非NMDA型受容体の競合的阻害剤であるCNQOX潅流下に得られるNMDA型EPSPが0.1-10Hzの低頻度反復刺激により、周期的(約1cycle/min)に電位の大きさを変化させる現象を発見し、本現象が脳虚血による細胞内Ca^<2+>の増加及びPKCの増加に基ずくことを明らかにした。更に、Ca^<2+>-greenを用いた細胞内Ca^<2+>測定で、CA1の一部細胞集団においてに細胞内Ca^<2+>のoscillationが認められ,関連が示唆された。その結果、虚血後2-8時間の早期にはCA1錐体細胞は過興奮状態にあり、非虚血群に比し、LTPも有意に増大していることが判明した。
効用無差別価格理論に基づく資産価値評価システムの構築

期待効用無差別価値の原理に基づいた研究を予定どうりに行った。昨年度から行ってきた研究を専門雑誌に投稿し、論文3本の掲載が決まった。これらは、効用関数が指数関数の場合の期待効用無差別価値から導出される指標で、Miyahara (2014)で定義されたIRRA (inner rate of risk aversion)と呼ばれ、不確実性を持った資産、プロジェクト、キャシュフローなどを表す確率変数の望ましさを表す。出版が決まった論文では、問題となっている確率変数が、(1)discrete normal mixture distributionsのクラスに従っているときのIRRAの特性を明らかにし、米国の株式に応用した、(2)discrete normal mixture distributionsのクラスに従っているときにIRRAをBitcoinの評価に応用し、米国の株式と比較しBitcoinの特性を明らかにした、(3)discrete normal mixture distributionsで条件付分散がGARCH(1,1)に従っているときの効用関数が指数関数の場合の期待効用無差別価値の特性を明らかにした。他には、問題となっている確率変数が、(1)discrete normal mixture distributionsで条件付分散がGARCH(1,1)に従っているときのIRRAの異時点間の特性を示す論文、(2)discrete normal mixture distributionsのクラスに従っているときのIRRAを日本の株式市場に応用した論文、(3)同じくdiscrete normal mixture distributionsのクラスに従っているときのIRRAを日本の個別株に応用した論文、などを作成した。これらは、それぞれ専門雑誌に現在投稿している。効用関数が指数関数の時の期待効用無差別価値やそこから導出されるIRRAの評価を、問題となっている確率変数が、(1)discrete normal mixture distributionsのクラスに従っているとき、(2)discrete normal mixture distributionsで条件付分散がGARCH(1,1)に従っているとき、についての特性は、当初期待していた以上の結果が得られた。また、これらの結果を世界的に注目を集めているBitcoinの評価に応用して興味のある結果が得られたのも、当初期待していた以上の結果が得られたと言える。また、これ以外にも、(3)効用関数がリスク愛好的な場合のIRRAの特性の研究とその応用、(4)日本や米国の主として株価に応用する実証研究などの応用が実行できた。他にも、主としてIRRAの推定に関する統計学的および計量経済学的研究を展開できる可能性がある。効用関数が指数関数の時の期待効用無差別価値から導出されるIRRAの、リスク愛好的な場合の特性に関する研究を完成し、専門雑誌に投稿する。問題となっている確率変数がdiscrete normal mixture distributionsで条件付分散がGARCH(1,1)に従っているときのIRRAの異時点間の特性を示す論文を修正し、適当な専門雑誌に投稿する。アメリカのDOW30のデータを使って、IRRA同じことだがAumann-Serrano performance indexを計算し、アメリカの株価の特徴を明らかにする。この場合の推定は、GMMEにする。IRRAの推定に関する計量経済学的研究、すなわちtemporal aggregationとMarkov switching modelを仮定したときの推定問題などを行う。当初考えていた以上の研究実績を収めることが出来た。全部で、5編のディスカッション・ペーパーを作成し、そのうち1篇は専門雑誌に出版できた。また、研究発表を全国大会でおこない、大学の紀要に1篇論文を書いた。このほか、所属先の大学の研究会で論文1と2の研究発表を行った。当初考えていた以上に本研究課題はいろいろと発展性があり、英文論文5編、日本語論文1篇、国内学会全国大会での発表1回行うことが出来た。また、そのほかに所属大学での研究会での発表も1回行った。研究の進捗状況は、予想以上に研究成果が出ている。この調子で、今後も研究を進めていきたい。効用関数が指数関数の時の期待効用

無差別価値やそこから導出されるIRRAの評価を、問題となっている確率変数が、(1)discrete normal mixture distributionsのクラスに従っているとき、(2)discrete normal mixture distributionsで条件付分散がGARCH(1,1)に従っているとき、についての特性は、当初期待していた以上の結果が得られた。また、これらの結果を世界的に注目を集めているBitcoinの評価に応用して興味のある結果が得られたのも、当初期待していた以上の結果が得られたと言える。また、これ以外にも、(3)効用関数がリスク愛好的な場合のIRRAの特性の研究とその応用、(4)日本や米国の主として株価に応用する実証研究などの応用が実行できた。他にも、主としてIRRAの推定に関する統計学的および計量経済学的研究を展開できる可能性がある。現在専門雑誌に投稿中の論文については、審査結果を待って改訂をしたりして最終的に出版することを目指す。また、まだ投稿していない論文については、投稿に向けて再度微調整し出版を目指す。また、これまで行った研究を拡張・深化させる論文を作成していく。そのために、出来るだけ本研究課題に集中しより一層の成果が達成できるように精進したい。効用関数が指数関数の時の期待効用無差別価値から導出されるIRRAの、リスク愛好的な場合の特性に関する研究を完成し、専門雑誌に投稿する。問題となっている確率変数がdiscrete normal mixture distributionsで条件付分散がGARCH(1,1)に従っているときのIRRAの異時点間の特性を示す論文を修正し、適当な専門雑誌に投稿する。アメリカのDOW30のデータを使って、IRRA同じことだがAumann-Serrano performance indexを計算し、アメリカの株価の特徴を明らかにする。この場合の推定は、GMMEにする。IRRAの推定に関する計量経済学的研究、すなわちtemporal aggregationとMarkov switching modelを仮定したときの推定問題などを行う。予定していた人件費・謝金が都合でなかったため、上記の結果になった。翌年度の使用計画は、基本的に本年度と大きく変わらないが、旅費、計算ソフトや英語論文のネイティブスピーカによる編集および国際雑誌への投稿費などを予定している。
放射光γ線ホログラフィーの確立による化学状態選択的原子イメージングの研究

Fe2O3の(0001)から発せられる即発蛍光X線と遅延蛍光X線の両者の観測を行い、入射方位に対するそれぞれの蛍光X線の強度変化の観測を行った。即発蛍光X線は試料の結晶対称性を反映した3回対称性を示していたが、遅延蛍光X線は2回対称性を示していた。即発蛍光X線は、コッセル線も観測され通常の蛍光X線ホログラムと同じと解釈される。2回対称性については、メスバウアー効果の影響があり、核磁気の異方性が関係していると考えた。ここでは、サンプル磁化ベクトルと光の磁場の関係が影響していると考え、その結果、M1遷移吸収プロセスが大きく関与している可能性が考えられた。核共鳴散乱を利用した原子分解能γ線ホログラフィーの実験を、57Feを用いたヘマタイト(Fe2O3)単結晶に対して行った。ヘマタイト単結晶の表面は(111)面であるが、測定されたパターンは4回対象であり、結晶の対称性を全く反映していないことが分かった。また、パターンの振幅は数10%程度と非常に大きく、このことはγ線ホログラフィーの理論では説明できない。このため、4回対称パターンの説明には、別の理論が必要になる。また、この4回対称パターンが他の試料に対しても出現するかどうかを確認するために、鉄の単結晶に対しても行った。しかしながら、4回対称パターンは確認できなかった。従って、ヘマタイトに特有の現象であると結論づけられる。核共鳴吸収は原子核の構造に起因する異方性があることが知られている。用いたX線は偏光しているため、この効果が表れたことが考えられる。また、ヘマタイトは反強磁性物質であるため、核のスピンが配向していることが考えられ、それが配向の原因だとも考えられる。その他、形状記憶合金関連試料のTi50Ni42Fe8単結晶の蛍光X線ホログラフィーに関する研究も、本助成にて研究を行った。本試料は220Kを境に、parent相と呼ばれる高温相とincommensurate相と呼ばれる低温相が存在する。その両相の構造を、FeとNiの蛍光X線ホログラムを測定し、原子像を再生することにより求めた。ホログラムより再生されたFeとNi周辺の原子像には大きな違いがあり、高温、低温相の両方において、Fe周辺原子像は強く、Ni周辺原子像は弱く観測された。このことは、ドーパントであるFe周辺の局所構造が、母体であるNi周辺の局所構造よりも格子が歪んでいないことを示している。また、両方とも温度の違いによる原子像の変化が観測され、incommensurate相に特有の構造の特徴が見いだされた。メスバウアー効果を利用した核共鳴散乱を利用した原子分解能γ線ホログラフィーは、各元素の化学状態選択的な三次元原子イメージング技術である。ここでは、エネルギーを変えられる高強度放射光を用い,広く元素を選択できるγ線ホログラフィー技術の開発を行う.実験には、57Feを用いたヘマタイト(Fe2O3)単結晶を標準試料として用いた。SPring-8のBL09において、14.4keVの単色X線を用いてγ線ホログラムの測定を行った。測定を行う際に、試料からのFeKα蛍光X線を測定するが、これを鉄蛍光用のトロイダル分光結晶を用い、高効率に分光と集光を行った。また、集光した蛍光X線を高速X線検出器であるアバランシェフォトダイオードで検出した。検出される蛍光X線の殆どは電子散乱によるプロンプト発光であるが、0.1%程の確率で、メスバウアー効果による57Feからの共鳴散乱に起因した遅延蛍光X線を検出することができた。プロンプトと遅延蛍光X線の信号は、処理過程で切り分けられ、それぞれの蛍光X線の強度の入射角依存性をプロットした。この結果、プロンプトの方は、通常の蛍光X線ホログラムと同等のものが観測でき、原子像の再生も行えた。一方、遅延信号によるγ線ホログラムの方は、全く異なるパターンが観測された。このγ線ホログラムの振幅は数10%程度と大きく、また、結晶の対称性とは異なる2回対称パターンが現れていた。この2回対称パターンの上にγ線ホログラムが被っていると思われるが、現在、それをデータ処理的に取り除くのは困難である。この2対称性が現れる原因は現在不明であるが、核がもつγ線吸収の異方性が大きく関わっていると思われる。Fe2O3の(0001)から発せられる即発及び遅延蛍光X線の両者の観測を行った。即発蛍光X線は試料の結晶対称性を反映した3回対称性を示していたが、遅延蛍光X線は二回対称性を示していた。

前者は、コッセル線も観測され通常の蛍光X線ホログラムと同じと解釈される。一方、後者の二回対称性については、メスバウアー効果が効いているために、核磁気の異方性が関係していると考えた。入射X線が試料に垂直に入射された場合は、遅延蛍光X線の強度が弱くなる。これは、サンプル磁化ベクトルと光の磁場が一致し、M1遷移吸収プロセスが抑制されるためと考えられた。それに対し、試料に対する入射角が大きくなると、遅延蛍光X線の強度変化が大きくなり二回対称性が現れる。これは、サンプル磁化ベクトルがX軸と一致した場合に、吸収が最大となるためで、M1遷移の様子と一致する。試料の磁化ベクトルをZ軸に合わせた場合は状況が異なる。また、E2遷移についても検討したが、強度がM1成分よりもずっと小さくなることが判明し、E2遷移に起因する可能性は低いことが分かった。蛍光記憶合金Ti50Ni42Fe8試料については、Fe及びNi周辺の原子像について詳細な解析を行った。添加元素であるFe周辺の原子像は強度も強く本来の位置に再生されていたが、Ni周辺の原子像は大きく歪んでおり、強いアーティファクがいくつか観測され、かつ、近接の原子像が内側にシフトしていた。ここでは電子密度波を仮定し、Ti50Ni42Fe8のモデルを立て理論ホログラムを計算し、原子像の再生を行った。その結果、Ni周辺の原子像の傾向を再現することができた。一方、Fe周辺の局所構造は安定しており、電子密度波の影響を受けにくいことが分かった。X線物理観測された4回対称パターンについて、やや理論的な考察が進んだと考えている。一方で、その理論考察が完全な理解に至っていないことから、新しい実験などは行っていない。初めて放射光を用いたγ線ホログラフィーの装置を組み、従来の蛍光X線ホログラムとも異なる興味深いパターンを測定することに成功した。一方で、そのパターンの生じる原因について明瞭な回答を得ていない。実績概要の部分で述べた4回対称パターンを十分に理解した上で、その効果をパターンから差し引き、純粋なγ線ホログラムを取り出すアルゴリズムの開発を行う。その上で、散乱波の完全な位相情報を引き出せる複素ホログラムに関する研究も行う.本課題で製作するγ線ホログラフィー測定システムを用いれば蛍光X線ホログラムとγ線ホログラムが同時計測できる.電子散乱と核共鳴散乱の位相シフトが,それぞれπとπ/2であることを利用すれば,ホログラムの実部と虚部を両ホログラムから導き出すことができる.但し,電子散乱と核共鳴散乱の振幅が異なるため,それを補正するための係数等を導入したアルゴリズムを開発し,完全な複素ホログラムを求める.その複素ホログラムをベースにして,アーティファクトのない鮮明な原子像を得る.遅延蛍光X線の強度が、現状の分光器の検出システムでは、10カウント/秒程度であり、極めて強度が弱い。従って、分光結晶を介ぜず、直接、アバランシェフォトダイオードに蛍光X線を入射させるシステムを構築し、現状より10倍以上の検出公立を目指す。その上で、γ線ホログラムの微細構造の評価を行う。また、24年度に測定したγ線ホログラムパターンには、結晶の対称性を反映しない非常に振幅の大きなパターンが観測されている。これには、核共鳴散乱が効いているとは思えず、核自身の吸収依存性のようなものが効いていると考えられる。時間はかかると思うが、その原因を究明していく必要がある。実験結果に想定と異なる大きな四回対称性が表れたために、この原因・原理を追求することが第一と考え、一時的に実験を中断したことによる。
サイトカインによる細胞の増殖分化と細胞死のシグナル伝達

造血細胞の生存はサイトカインに依存しており、サイトカイン除去により細胞死が誘導される。我々はすでにこのサイトカインによる細胞死抑制機能にはサイトカインにより活性化されるRASが重要であることを示した。そこで、RASの変異体を用いてRAS下流のシグナル経路の解析を行い、RASはRAF/MAPキナーゼ経路とPI3キナーゼ経路の両方を介して細胞死を抑制していることを明かにした。一方、サイトカイン非存在下ではCaspase-3が活性化され、それがサイトカイン除去に伴う細胞死に重要であることも明らかにした。また、我々はサイトカインで誘導される分子としてオンコスタチンM(OSM)を同定していたので、その機能を検索した。造血発生の場として知られている胎生期のAGM(aorta/gonad/mesonephros)領域にOSMの発現を認め、マウスAGM領域の細胞を培養する系にてOSMが血球産生と血管内皮細胞の増殖を促進することを見いだし、OSMが血球と血管内皮に共通の前駆細胞hemangioblastsに作用する可能性を示した。さらに、この培養系を用いて、血球産生に必須な転写因子c-myb,AML-1の作用を解析した。また、OSMは生殖細胞とセルトリ細胞にも作用することを見いだした。さらに、マウスOSM受容体の生化学的解析およびマウスOSM受容体遺伝子クローニングにより、機能的な受容体の分子構造を明らかにし、ヒトOSMとの相違を明らかにした。サイトカンは細胞の生存、増殖、死、分化の制御を行う細胞間の情報伝達分子である。本研究ではサイトカインによる細胞死の抑制機構およびサイトカインによる遺伝子発現の研究を中心に行った。申請者とグループおよび共同研究者のCopelansとJenkinsはすでにRASが血液細胞の細胞死抑制に重要であるとの結果を得ている。RASの下流のシグナルの解析から、RASはRAF/MAPキナーゼ経路とともにPI3キナーゼ経路を介して細胞死を抑制することが明らかになった。また、サイトカインの除去により誘導される細胞死にはCaspase-3の活性化が重要であるとの結果も得られた。一方、サイトカイン誘導性遺伝子として分離したOncostatin M(OSM)の発現、受容体の解析、さらに機能の解析を行い、以下の結果を得た。ヒトOSMはLIFと受容体を共有することが知られていたが、マウスのOSMとLIFとは受容体を共有しない。OSMは骨髄で強く発現するが、骨髄の血球には作用しない。一方、胎生期のAGM(aorta/gonad/mesonephros)領域でOSMの発現が認められ、しかも、in vitroのAGM細胞培養系でOSMが血液産生を促進することを見出した。さらに、OSMはAGMに存在する始原生殖細胞の増殖にも弱いながら促進作用を示し、出生直後のセルトリ細胞の増殖因子であることなどを明らかにした。これらAGMあるいセルトリ細胞に対するOSMの作用はP.Donovanとの共同研究の結果明らかになったものである。また、OSM誘導遺伝子をサブトラクッション法でクローニングし、その遺伝子座の決定をJenkinsとCopelandと共同で行っている。マウスのオンコスタチンM(OSM)機能と作用機序につき以下の結果を得た。OSM受容体:マウスOSM受容体のcDNAをクローニングして、機能的なOSM受容体の再構成を行った。マウスOSMはOSM特異的なOSM受容体β鎖とgp130からなる受容体にのみ作用し、ヒトとは異りLIF受容体にはcrossしないことを示した。また、JenkinsとCopelandらとともにOSM受容体遺伝子座の決定を行った。現在、OSM受容体遺伝子のノックアウトマウスを当研究室にて作成中である。一方、OSM自身のノックアウトマウスの作成はDonovanらより進行中である。すでに我々はOSMが造血発生の場として知られている胎生期のAGM(aorta/gonad/mesonephros)領域由来の細胞を培養するin vitro系にてOSMが血球産生と血管内皮細胞に共通の前駆細胞hemangioblastsに作用する可能性を示した。

そこで、この培養系を用いて、血球産生に必須な転写因子c-myb,AML-1の作用を解析した。LIFは始原生殖細胞(PGC)の増殖を刺激することが知られていたが、LIF以外のPGC増殖因子の存在が示唆されていた。OSMはLIFに類似しているので、OSMの始原生殖細胞に対する作用を調べたところ、OSMは移動後のPGCのみ刺激した。これに一致して、OSMは発達中の生殖器に発現していた。また、新生仔testisのセルトリ細胞にOSMの発現がみられたが、その発現は成長とともに抑制された。一方、ovaryではOSMの発現が認められなかった。さらに、OSMは新生仔testis由来のセルトリ細胞の増殖を促進した。したがって、OSMはstageおよびsexにspecificなセルトリ細胞のautocrine増殖因子であることが示された。