hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多国籍企業の在外子会社生産高にかんする計量的研究

(1)多国籍企業498社の販売総数を計算し,そのランキング表を作製(2)多国籍企業498社を産業別に整理した上で,産業におけるランキング表を作製産業は〈1〉事務機械コンピューター〈2〉石油〈3〉エレクロニクス・電機〈4〉化学・製薬〈5〉産業機械・農業機械〈6〉ゴム工業〈7〉自動車工業〈8〉金属工業〈9〉建築材料〈10〉食品工業〈11〉製紙〈12〉繊維工業〈13〉その他産業〈14〉宇宙工業の14業種である(3)多国籍企業498社を本社の所在地により国別に整理した上で,ランキング表を作製した(4)国別に分類した多国籍企業を更に産業別に分類し,産業構成比を計算した以上の成果はいずれも最終報告書の中に収録されている戦後経済のグローバリゼーションは,世界貿易の拡大のみにとどまらない.企業の多国籍企業化の割合が年々拡大している事実を見落してはならない.ただ貿易と異なり,多国籍企業については信頼できる統計が極めて少ない.しかし最近J.M.Stopford,The World Directory of Multinational Enterprise,Macmillan,1983が発表された.それは,次の3つの基準-(1)普通株25%以上を取得している製造業と鉱業に関する子会社も少なくとも3カ国の外国において所有する企業(2)外国投資に隨伴する販売額および資産額を,その企業の販売総額および資産増額中少なくとも5%以上所有する企業(3)在外子会社販売額が少なくとも7500万ドル以上に達する企業-に照らして1981年現在500社を選び,その各社について在外子会社の販売(生産)額を推計し,それを含む多国籍企業の販売総額(=本国内販売額+本社からの輸出額+海外子会社の販売額)を各国通貨をドル換算した上で計算した.その過程を詳細に示したのが研究成果報告書である.このように計算整理した1981年現在の多国籍企業販売総額の順位表は研究成果報告書付表2に示した.それを1981年の各国国民総生産と比較すると,多国籍企業1社の販売総額が優に1国の国民総生産と比肩しうる規模に達していることがわかる.また多国籍企業498社(資料不足2社)を国別に分類し,それぞれの国に属する多国籍企業のドル表示の販売総額を国ごとに集計し,さらに在外子会社生産額も国ごとに集計し,それらを各国の輸出額で除した値(現地生産・輸出比率)を計算した.その結果現在生産・輸出比率はアメリカ2.06,スイス1.26,イギリス1.25を示し,多国籍企業の在外子会社生産額がすでにその国の輸出額をはるかに超えていることが判明した.日本の場合にわずかに0.20にすぎない.(1)多国籍企業498社の販売総数を計算し,そのランキング表を作製(2)多国籍企業498社を産業別に整理した上で,産業におけるランキング表を作製産業は〈1〉事務機械コンピューター〈2〉石油〈3〉エレクロニクス・電機〈4〉化学・製薬〈5〉産業機械・農業機械〈6〉ゴム工業〈7〉自動車工業〈8〉金属工業〈9〉建築材料〈10〉食品工業〈11〉製紙〈12〉繊維工業〈13〉その他産業〈14〉宇宙工業の14業種である(3)多国籍企業498社を本社の所在地により国別に整理した上で,ランキング表を作製した(4)国別に分類した多国籍企業を更に産業別に分類し,産業構成比を計算した以上の成果はいずれも最終報告書の中に収録されている経済のグローバリゼーションは、単に世界貿易の拡大にとどまらない。多国籍企業の現地生産の側面を無視するわけにいかない。しかし貿易統計は完備しているのに反し、多国籍企業の現地生産額については信頼できる統計はきわめて少ない。本研究はこの空白をうめることをめざしている。J.M.S Lopfrnd編World Directory of Multinational Enterprises,1983には3つの基準((1)普通株25%以上を取得している製造業と鉱業に関する子会社を少なくとも3カ国の外国において所有する企業,(2)外国投資に随伴する販売額ないし資産額をその企業の販売総額ないし資産総額中少くとも5%以上所有する企業,(3)在外子会社販売額が少なくとも、7,500万ドル以上に達する企業)のうち1つ以上をみたした企業500社を多国籍企業としている。このうち資料不完全の2社を除く498社について現地生産額をすべて1981年の年平均為替レートによってドル表示に換算し、それらの販売総額のランキングを示し、さらにそれらを産業別、各国別に分類したランキングを計算した。次に498社の販売総額ランキング(ドル建て)を各国の国民総生産ランキング(ドル建)と対比して、上位100位までを示すと、わずか1社の多国籍企業の販売総額が優に1国のGNPと比肩しうる企業は40社に達することがわかる。ただしGNPは粒付加価値額であるのに対して、多国籍企業の販売総額には「使用費用」(user cost)が含まれているため、厳密な比数とはいえないことを断っておこう、さらに多国籍企業、98社を国別に分類し、その国ごとの販売総額と国毎の在外子会社生産額を計算し、後者を前者で除して海外進出度を計算し、さらに在外子会社生産額を各国の輸出額で除した比率を計算した。それによると、アメリカの現地生産対輸出比率は206.8%、日本のそれは20.3%であることが明らかとなった。
11世紀ビザンツ貴族の「イエ」

まず大阪市立大学の所蔵する年代記・修道院文書にみられる貴族のイエのデータを整理した。つづいて、当初予定していたサブ・テーマのうちとくにイエに対する貴族たちの意識の研究を行なった。具体的には、貴族がそのイエに所蔵・保管していた文書の分析を通じて、彼らの祖先意識・社会意識(とくに皇帝に対する意識)を明らかにせんとした。11世紀ビザンツの貴族は、みずからの所領の権利文書の他に、本人および祖先の活動の記録として皇帝から受領した文書や手紙を保管している。ここに彼らがイエを自分たちの活動の拠点として重視していたことが現われている。しかしながら、その文書保管体制は、たとえば日本の中世武士の場合と比べると、かなり杜撰であった。その原因は彼らが所蔵する文書の大半が皇帝文書であり、皇帝の発給した文書は国家によって控えが作成されていたため、個々の貴族が文書の保管にそれほど神経質にならなくてもよかったことにあると考えられる。このことは、彼ら貴族がイエを拠点に自立意識を高めつつも、なお皇帝権力・国家機構に依存していたことを示している。この時期のビザンツ貴族の二面性は彼らの文書保管体制にも現われているのである。以上の結論は論文「11世紀ビザンツ貴族の家文書」にまとめた。年度の後半は設備備品費で購入した史料・文献の整理と、それらを用いての研究、とくに貴族がそのイエを改造して設立した修道院の研究に重点をおいた。修道院のありかたから貴族のイエを復元するこの作業は、さきに発表した論文「遺言状からみた11世紀ビザンツ貴族のイエ」でも部分的に行なわれている。また当時ビザンツ帝国を訪れた西欧人がビザンツ貴族のイエをどう理解していたかについても、十字軍史料などを取り上げて検討しつつあるが、これもまだまとまった結論には至っていない。
膵癌におけるSMAD4の発現と微小環境構築による癌進展メカニズムの解明

Fluorescent-PDOXモデル(fPDOX)を用い、膵癌におけるTGF-β阻害薬のTMEへの効果を検討した。fPDOXにTGF-β阻害薬を投与し、生体内リアルタイムイメージングにより、TMEの変化と抗腫瘍効果を観察した。TGF-β阻害薬投与群では有意に膵癌間質の減少がみられた。腫瘍体積に関しては差を認めなかった。また、TGF-β阻害薬投与群ではTGF-β発現の低下がみられた。微小血管増生はTGF-β阻害薬投与群で有意に減少していた。TGF-β阻害薬とGemcitabineの併用は、Gemcitabine単剤投与群に比べて腫瘍増殖抑制効果が認められなかった。(1)膵癌細胞株同所移植モデルの作成:数種類の膵癌細胞株のSMAD4の発現量をRealtime PCRを用いて測定し、SMAD4野生型(MiaPaca2)と欠失型(BxPC3)を同定した。SMAD4野生型、欠失型、各々の膵癌細胞株をヌードマウスの皮下に1x106 cells移植し、数週間後、成長した皮下腫瘍片を摘出、細分化し、RFP発現トランスジェニックヌードマウスの膵尾部に移植した。(2) TGFβR1阻害薬によるTME変化のintravitalrealtime imaging:上記2種のモデルにおいて、腫瘍がヌードマウス内で成長したのを確認後、マウスにTGFβR1阻害薬を腹腔内投与する。麻酔下にマウスの膵尾部を露出し、投薬前から投薬後6週間まで1週間毎に腫瘍径を測定した。また共焦点レーザー顕微鏡を用い、腫瘍内部のTMEの変化を観察した。その結果、SMAD4欠失型(BxPC3)の方が野生型(MiaPaca2)と比較し有意に間質の面積が広く、SMAD4欠失型(BxPC3)腫瘍の担癌マウスにTGFβR1阻害薬を腹腔内投与すると、Vehicleと比較し腫瘍径は有意に増大したが、腫瘍内の間質量は有意に低下した(未発表データ)。(3) SMAD4野生型、欠失型膵癌のTMEにおける発現蛋白の網羅的解析:膵切除検体から凍結切片を作成し、免疫染色にてSMAD4の発現レベルを確認し、LMDにて間質部分のみをサンプリングした。さらにLMDサンプルから蛋白を抽出し、液体クロマトグラフィーにて抽出蛋白を分離、質量分析器にて発現蛋白を同定、定量(LC FT-LTQ MS)し、1500以上の蛋白を同定した。SMAD4野生型、欠失型、各々の膵癌患者から摘出された癌組織の一部を摘出後可及的速やかに免疫不全マウス(Nude mouse)の皮下に移植した。数週間後、成長した皮下腫瘍片を摘出、細分化し、RFP発現トランスジェニックヌードマウスの膵尾部に移植し、SMAD4野生型、欠失型、各々のFluorescent-PDXモデルを樹立した。上記のように昨年度樹立した欠失型Fluorescent-PDXが継代中に感染し、使用不能となったため、今年度に再度別の患者検体を用い樹立した。上記2種のモデルにおいて、腫瘍がヌードマウス内で成長したのを確認後、マウスにTGFβR1阻害薬を腹腔内投与する。その結果、SMAD4欠失型(BxPC3)の方が野生型(MiaPaca2)と比較し有意に間質の面積が広く、SMAD4欠失型(BxPC3)腫瘍の担癌マウスにTGFβR1阻害薬を腹腔内投与すると、Vehicleと比較し腫瘍径は有意に増大したが、腫瘍内の間質量は有意に低下した(AACR2016にて発表予定)。TGFβR1阻害薬とゲムシタビンの併用療法。SMAD4欠失型(BxPC3)腫瘍に対しTGFβR1阻害薬とゲムシタビンの併用療法の有用性を検討した。1Vehicle、2ゲムシタビン単独、3TGFβR1阻害薬単独、4併用療法の4グループを準備し治療効果を検討したところ、他の群と比較し、併用療法群において有意に腫瘍縮小効果を認めた。また、併用群では腫瘍組織はほぼ壊死しており、病理学的にも非常に高い効果が認められた(AACR2016にて発表予定)。当初の予定通り、SMAD4欠失型(BxPC3)腫瘍の担癌マウスにTGFβR1阻害薬を腹腔内投与し、腫瘍内間質量の変化を観察した。TGFβR1阻害薬群では、Vehicleと比較し腫瘍径は増大したが、腫瘍内の間質量は有意に低下するという知見を得た。また、SMAD4欠失型(BxPC3)腫瘍に対するTGFβR1阻害薬とゲムシタビンの併用療法の有用性を検討し、併用療法群において有意な腫瘍縮小効果だけでなく、病理学的にも高い治療効果を認め、膵癌に対してTGFβR1阻害薬とゲムシタビンの併用療法が非常に有効である可能性があるという示唆に富む発見をした。以上の結果から概ね予定通りに研究が進んでいると判断した。膵癌細胞株同所移植モデル、Fluorescent-PDXモデルを作成し、TGFβR1阻害薬(SB-43154)によるTME変化のintravital realtime imagingを行った。

その結果、細胞株モデルではTGF-β阻害薬により間質量、微小血管数の減少を認めたが、fluorescent-PDXモデルでは、間質量の減少効果は認められず、むしろ腫瘍量は増大傾向にあった(AACR2016にて発表)。これはOriginalの腫瘍環境をより忠実に再現できるPDXにおいて、細胞株モデルでは殆ど認められなかったTGF-βの抗腫瘍効果が再現されており、それを阻害したために生じたものと考えられ、PDXの有用性を再認識した。以上の結果から、TGFβR1阻害薬(SB-43154)とゲムシタビンの併用療法の有用性は期待できなかったため、規模を縮小しSMAD4欠失型のPDX同所移植モデルのみを用い、TGFβR1阻害薬とゲムシタビンの併用療法の治療効果について検討した。治療後の腫瘍重量は、1ゲムシタビン単独<2併用療法<3コントロール≒4TGFβR1阻害薬単独となり、やはりTGFβR1阻害薬の上乗せ効果は認められなかった。次に、膵癌の間質増生に関わる新たなターゲット分子を見出すため、SMAD4野生型、欠失型膵癌のTMEにおける発現蛋白の網羅的解析を(LC FT-LTQ MS)を研究協力者平野が施行し、1961種類のタンパク質の同定に成功した。同時にコントロールとして、非癌部間質の解析も同時に施行し、SMAD4欠失型で2倍以上の発現上昇のあった172分子に絞り込んだ。その中から文献的に癌部における細胞外マトリックスの構築に関連していると考えられる以下の3分子を候補分子として選出した。候補分子:1Periostin, 2TenascinC, 3Thrombospondin-1Fluorescent-PDOXモデル(fPDOX)を用い、膵癌におけるTGF-β阻害薬のTMEへの効果を検討した。fPDOXにTGF-β阻害薬を投与し、生体内リアルタイムイメージングにより、TMEの変化と抗腫瘍効果を観察した。TGF-β阻害薬投与群では有意に膵癌間質の減少がみられた。腫瘍体積に関しては差を認めなかった。また、TGF-β阻害薬投与群ではTGF-β発現の低下がみられた。微小血管増生はTGF-β阻害薬投与群で有意に減少していた。TGF-β阻害薬とGemcitabineの併用は、Gemcitabine単剤投与群に比べて腫瘍増殖抑制効果が認められなかった。当初の予定通り、膵癌細胞株の中からSMAD4野生型(MiaPaca2)と欠失型(BxPC3)を同定し、SMAD4野生型、欠失型、各々のFluorescent-stroma modelモデルを作成した。さらに、上記2種のモデルにおいて、腫瘍内の間質量を測定したところ、SMAD4欠失型(BxPC3)の方が野生型(MiaPaca2)と比較し有意に間質の面積が広かった。次にSMAD4欠失型(BxPC3)腫瘍の担癌マウスにTGFβR1阻害薬を腹腔内投与すると、Vehicleと比較し腫瘍径は有意に増大したが、腫瘍内の間質量は有意に低下するという興味深い結果を得た。また、LMDサンプルから蛋白を抽出し、液体クロマトグラフィーにて抽出蛋白を分離、質量分析器にて発現蛋白を同定、定量(LC FT-LTQ MS)し、1500以上の蛋白を同定した。以上の結果から概ね予定通りに研究が進んでいると判断した。昨年度は細胞株のFluorescent-stromaモデルを用いた実験を主に行った。今後はSMAD4
ソフトコンピューティングを核とした建築・人間・設備システムの最適化の研究

人間の快適性、建物の室内環境制御及びエネルギー消費の効率化、空調システムの運用性能向上を考慮した統合制御の最適化を目的とした。環境要素をVRとHDRを用いて提示することの有効性、建築に有用な臭気評価法の提案と性能試験、高顕熱型空調のエネルギー対比快適性能の優秀性を示した。また、個別分散システムを対象とニューラルネットワークを用いた冷媒物性値近似法を提案・出力精度を評価した。空調シミュレーションにおいて、オープンソース化と再利用性を高めるためオブジェクト指向言語を用いたスケジューラ抽象化及びモジュール形式シミュレーションを制作し有効性を検証した。本研究の目的は、(1)空調設備システムの機器応答・エネルギー消費に関する情報および(2)室内環境・知的生産性・行動などの人間の応答に関する情報を、オープンなネットワーク上で収集蓄積し、建築物のエネルギー消費量の削減と居住者の知的生産性・快適性のバランスを最適化するための、(3)建築用ソフトコンピューティング(やわらかな情報処理)技術を開発することである。居住者の知的生産性や人間行動、あるいは設備機器の部分負荷効率など、対象システムの特殊性が大きく表れると推測される場面においてはやわらかな情報処理手法が不可欠である。本研究ではこのソフトコンピューティングを利用してオープン化BMSの内部を流れる情報の処理を行おうとしている点が独創的である。従来のように抽象化された期待値としての設備システムと期待値としての人間像に基づく準最適化ではなく、設備システムと居住者の個性を膨大なデータに基づき把握することで、一品生産的な最適化が可能になる。平成19年度の研究においては、空調・設備システムに関しては、ネットワークを利用し、知的生産性評価に必要な環境要素や申告データならびに帰納的シミュレーションモデル作成に必要な設備機器応答に関するデータを、BMSの基本機能を損なうことなく通信することが可能な、セキュアなネットワーク構築に関して検討を行った。また、既設の設備ネットワークと新設センシングネットワークとの接続を検討した。室内環境と知的生産性および人間行動に関しては、室内環境および室内居住者のヒューマンレスポンスを収集し、居住者の知的生産性を評価した。長期アンケート申告による知的生産性評価、人間行動のモニタリング、臭気が人間に与える影響に関して研究を行った。ソフトコンピューティング(やわらかな情報処理)に関しては、オープンネットワークから取得した設備システム実績データに対して、ニューラルネットワークおよび遺伝的アルゴリズムを適用することで、設備システムの帰納的モデリング行った。動的システムが再現可能なモデルの開発およびセンシング方法の明確化、オンラインによる更新が可能な学習方法の開発、遺伝的アルゴリズムを用いたパラメータの推定に関する研究を行った。本研究は、建築物のエネルギー消費量の削減と居住者の知的生産性・快適性のバランスを最適化することを目的としている。室内環境と知的生産性および人間行動に関しては、建築・環境・利用者の建築空間を構成する各要素に役立つVR表現を目指し、より広い輝度情報を取り入れたVRコンテンツと、放射・対流および体躯可変型人体モデルの連成解析結果の提示手法について検討した。その結果、以下の知見を得た。環境=光の可視情報においては、呈示範囲、面積を大きくすることが空間性評価因子に対して有効である。また、HDR手法の有効性を確認し、HDR手法と輝度対比を利用して昼光再現性の可能性を示した。2方向吹出しでは温度分布の均一性と気流分布の差異を、4方向吹出しでは個別空調の併用により温度分布の均一性と空気環境の改善が確認された。設備システムのエネルギー消費量の削減に関しては、大学キャンパスを対象に、熱源システムの効率的な運用法を検討した。構築した熱源システムシミュレーションに関しては、実績値との比較による精度検証を行い、一定の再現性が確認された。また現状運転の問題点を把握し、シミュレーションモデルを用いて検討した改善案を実システムに導入することで一定の成果を得た。具体的には、蓄熱用冷水1次ポンプ及び熱交換器2次側ポンプの流量を調整することによる省エネルギー効果を予測し改善案を提示した。さらに、ポンプ流量調整に関する改善案を実運用に反映し、その省エネルギー効果について事後検証を実施した。平成21年度は、(1)空調・設備システムと、(2)室内環境と知的生産性および人間行動に関する研究を実施した。空調設備システムとしては、潜顕熱分離個別空調システムを対象とした。

このシステムは、潜熱処理を担当する吸着型外調機と、顕熱処理に特化し、蒸発温度を上げることが可能な高顕熱型ビル用マルチで構成されている。実オフィスにおいて、一般型ビル用マルチと第1種換気を用いた従来型空調システムと、潜顕熱分離空調システムを比較する被験者実験を行い、省エネルギー性と執務者の快適性・作業性を評価した。実験では、空調設備システムおよび室内環境のデータを自動取得し、被験者がパソコンを用いて行った、作業や申告のデータを回収した。主要な結果を以下に記す。従来型空調システムに比べ、潜顕熱分離空調システムの電力消費量は19%減少していた。室内空気温度は、システムによる違いがなかったが、被験者周辺の空気温度は、潜顕分離空調システムのほうが0.6°C高かった。システム間でビル用マルチの吹き出し口温度が異なっていたことが確認できた。これに関連して、被験者の温冷感は、熱的中立に近い潜顕熱分離空調システムよりも、従来型空調システムが有意に涼しい側の申告となった。潜顕熱分離空調システムの環境下では、温熱不満足者率が減少し、テキスト・タイピング作業の入力文字数が向上する傾向が見られた。空調設備システムのエネルギー消費と、室内環境、快適性や作業性などの人間の情報を同時に取得することができた。また、(3)ソフトコンピューティング(やわらかな情報処理)に関連して、ウェブブラウザで居住者の室内環境評価に関する情報を収集するシステムを開発した。本研究の目的は、(1)空調設備システムの機器応答・エネルギー消費に関する情報および(2)室内環境・知的生産性・行動などの人間の応答に関する情報を、オーブンなネットワーク上で収集蓄積し、建築物のエネルギー消費量の削減と居住者の知的生産性・快適性のバランスを最適化するための、(3)建築用ソフトコンピューティング(やわらかな情報処理)技術を開発することである。居住者の知的生産性や人間行動、あるいは設備機器の部分負荷効率など、対象システムの特殊性が大きく表れると推測される場面においてはやわらかな情報処理手法が不可欠である。本研究ではこのソフトコンピューティングを利用してオープン化BMSの内部を流れる情報の処理を行おうとしている点が独創的である。従来のように抽象化された期待値としての設備システムと期待値としての人間像に基づく準最適化ではなく、設備システムと居住者の個性を膨大なデータに基づき把握することで、一品生産的な最適化が可能になる。本年度は、空調・設備システムに関しては、これまでの研究成果を取りまとめ最終年の総括を行った。室内環境と知的生産性および人間行動に関しては、特徴的な空調・設備システムを導入したオフィスビルにおいて室内環境計測を行った。また、オフィスビルにおいて居住者の行動調査を行うとともに知覚空気質と満足率に関する実験を行った。
レチナール光受容からプロトンポンプまでの動的過程

レチナールは視覚やバクテリアの光合成における鍵物質として、光受容から機能発現への道筋を橋渡しする分子である。本研究では、バクテリオロドプシンをはじめとするロドプシン類の鍵物質であるレチナールに注目し、レチナールの異性化反応がどのように一方向へのプロトンの輸送や情報伝達といった機能をもたらすのか明らかにすることを目指した。平成14年度は、低温偏光赤外分光などを用いた実験的研究により、以下のような研究成果が得られた。バクテリオロドプシンのレチナールシッフ塩基は、異性化反応においても、プロトン移動反応においても重要な役割を演じる。このN-H基がどのような配向をしているかを低温偏光赤外分光法により調べたところ、異性化によって膜に平行に配向することがわかった。シッフ塩基領域にねじれをもった初期中間体の生成は、光エネルギーの取込やその後のプロトン移動過程に重要な役割を演じるものと考えられる。光をエネルギーに変換するバクテリオロドプシンに対して、同じ古細菌ロドプシンでありながらフォボロドプシンは伝達蛋白質を活性化することによって光を情報へと変換する。そして伝達蛋白質が存在しないとプロトンをポンプすることが知られている。そこで、バクテリオロドプシンを対照としたフォボロドプシンの低温赤外分光による構造変化の解析を行った。例えばバクテリオロドプシンとフォボロドプシンの発色団レチナールから5Å以内には25個のアミノ酸が存在するが、そのうち10個が異なっている。その10個をすべてバクテリオロドプシンのものに置換したフォボロドプシンの多重変異体は吸収がバクテリオロドプシンのようにならないことがわかっていた。そこで多重変異体の構造解析を行い、シッフ塩基の水素結合の強さが吸収波長と直接的な相関をもつことを明らかにした。本研究においては、バクテリオロドプシンのプロトンポンプ過程を解析し、生体内で実現している能動輸送の機構解明を目指している。特に、レチナールという鍵物質に注目し、レチナールの異性化反応がどのように一方向へのプロトンの輸送をもたらすのか、低温偏光赤外分光法などを用いて実験的に明らかにすることを試みた結果、本年度は以下の研究成果が得られた。フェムト秒蛍光分光法を用いて視物質ロドプシンや古細菌の光センサーであるフォボロドプシンの励起状態からの蛍光を実時間で観測することに成功し、レチナールが光受容して起こる超高速異性化反応の速度を決定するとともに、蛋白質という反応場の特異的な役割を明らかにすることができた。バクテリオロドプシンの低温偏光赤外分光を用いた構造解析から、プロトン移動の受容体であるAsp85と水素結合を形成するThr89はスイッチを構成しないことがわかった。古細菌の光センサーであるフォボロドプシンは、バクテリオロドプシンと異なって光を情報へと変換するが、伝達蛋白質が存在しないと低い効率でプロトンをポンプすることが知られている。そこで低温赤外分光を用いたフォボロドプシンとバクテリオロドプシンの比較研究を開始し、類似のレチナール発色団構造や特異な水分子の水素結合構造などを明らかにした。古細菌ロドプシンと同様に、鍵物資レチナールを発色団とする視物質ロドプシン、ニワトリの赤,感受性色素、緑感受性色素に対して低温赤外分光を行い、それぞれに特異な蛋白質構造を明らかにした。
KSHV/HTIV-8の病原性に関する研究

我々はHHV-8の病原性、特に発癌との関連性を検討する目的で、HHV-8特異的単クローン抗体、HHV-8cDNAライブラリーの作製を行い、種々のウイルス遺伝子の解析を試みた。その結果、HHV-8特異的単クローン抗体B291は約50kDaのHHV-8特異的蛋白と反応し、ORF K9がコードするvIRFを認識することが判明した。その蛋白発現時期及び局在を共焦点レーザー顕微鏡にて検討したところ、薬剤未処理のBCBL-1細胞(ウイルス潜伏感染時期)ではvIRF発現が認められず、TPA処理(ウイルス増殖時期)で細胞質や核内に蛋白発現が認められた。しかしBCBL-1細胞をPFA+TPA処理(ウイルス複製の前初期)するとその発現は部分的に抑制された。一方、vIRF mRNAをRT-PCR法にて解析したところ、薬剤未処理BCBL-1細胞ではVIRF mRNAは検出されず、TPA処理にて発現が認められ、PFA+TPA処理にてその発現量が増すことも判明した。また、vIRF mRNAの構造は全長約1.5kbで、Kozak ATGやpoly A signalを有し、ゲノムからの転写に際しspliceされないことが確認された。以上の結果より、vIRFはウイルス増殖時期に発現するearlyまたはearly-late蛋白の一つで、細胞質、核内に局在することが明らかとなった。現在、この単クローン抗体B291を用いてvIRFの各種病変部位での発現の有無、生物学的機能解析などを行い、その病因論を検討している。HHV-8はEBウイルス(EBV)と同様、ガンマヘルペスウイルス亜科に分類され、新しい発癌因子としての可能性が示唆されている。昨年我々は、HHV-8は日本人からも検出され、カポジ肉腫以外の増殖性皮膚疾患とも関連性を示すことを報告した。今回はタイ国の免疫不全ウイルス(HIV)感染者、特に皮膚疾患を伴うHIVキャリアーに注目し、それら患者でのHHV-8の動態に関して解析を行い、HHV-8の病原性について検討を行った。[材料と方法]タイ国の皮膚疾患を伴わないHIVキャリアー27名、各種皮膚疾患を伴うHIVキャリアー60名、健常人19名より末梢血を採取し、血漿と単核球を分離した。血漿中の抗HHV-8抗体価はHHV-8感染B細胞株(BCBL-1)を用いた間接蛍光抗体法にて、単核球からはPCR法によるHHV-8DNAの検出を行った。さらにHHV-8抗体陽性血漿については免疫沈降法にて、認識するHHV-8特異抗原の同定を試みた。またHHV-8抗体とEBV抗体の交差反応性を検討するため、EBV抗代価の測定、EBV抗原との免疫沈降法も行った。結果、皮膚疾患を伴わないHIVキャリアーや健常人からはHHV-8 DNAが検出されなかったが、皮膚疾患を伴うHIVキャリアー2/60名(3.3%)からはウイルスDNAが検出された。抗HHV-8抗体は皮膚疾患を伴わないHIVキャリアーの2/27名(7.4%)、皮膚疾患を伴うHIVキャリアーの15/60名(25%)から検出され、皮膚疾患を伴うHIVキャリアー群の方が抗HHV-8抗体陽性率が高かった。一方、健常人からの抗体検出は認められなかった。さらに抗HHV-8抗体陽性/陰性血漿とHHV-8感染/非感染細胞のlysateを用いた免疫沈降法にて、HHV-8抗体陽性患者血清中には約40KDと36-38KDのHHV-8特異的蛋白を認識する抗体が存在することが示された。以上の結果から、タイ国のHIV感染者においてもHHV-8感染が認められ、HIVキャリアーにおける皮膚疾患の発症にHHV-8が何らかの関連性を示す可能性が示唆された。
高機能骨細胞再生用三次元スキャフォールドの設計と組織制御プロセスの提案

本研究では、生体親和性および強度に優れるチタンあるいはチタン合金を用いて、細胞付着・増殖を促進する新たなスキャフォールドの創製を行うため、レーザ積層造形などの加工プロセスによる骨細胞再生促進型スキャフォールド構造とその組織制御プロセスを提案することを目的とした。骨細胞再生促進型スキャフォールド構造の提案を行うとともに、レーザ積層造形技術による組織制御および積層造形プロセス条件の検討を行うことにより、チタン製スキャフォールドを作製した。また、生体適合性に優れるTi-Nb系合金の材料特性に及ぼす第三元素添加の影響を検討し、パルス通電焼結法により骨の弾性率に近い低弾性合金を作製できた。本研究では、強度および生体親和性に優れるチタンあるいはチタン合金を用いて、細胞付着・増殖を促進する新たなスキャフォールドの創製を行うもので、透過性と骨芽細胞を導入し、破骨細胞を排除するフィルター機能、さらには細胞再生を誘導しやすいスペースを有する骨細胞再生促進型スキャフォールド構造とレーザ積層造形による組織制御プロセスを提案することを目的としている。本年度は、平成23年度に引き続き、骨細胞再生促進型スキャフォールドの組織制御プロセスの提案ならびに試作を行った。積層造形プロセスについては、「直接レーザ積層造形技術」による三次元スキャフォールド構造の組織制御に関する検討を行った。対象材料としては、最もよく生体材料として利用されている純チタンを対象として、球状に近いポアが存在するポーラス体となるレーザ積層造形条件を検討した。その結果、レーザ出力と走査速度の関係を示すマップから、最適なエネルギー密度があることを見出した。また、三次元積層造形のためのレーザ照射パターンや積層ピッチを検討することにより、ポーラス体の三次元積層造形体を試作できた。しかし、ポアの大きさや分布についての制御については、さらに詳細な検討を行う必要がある。また、生体材料としては、最近生体適合性に優れる材料として利用され始めているTi-Nb系合金のうち、平成23年度の引き続き、Ti-Nb-Cu合金をパルス通電焼結法により作製し、超弾性特性等について詳細に検討した。さらに、これまでほとんど報告のないTi-Sn-Cr合金についてもパルス通電焼結法により作製し、β領域において超弾性を示すことなどを明らかにした。得られた研究成果については、論文あるいは学会において報告した。上記目的を達成するために、骨細胞再生促進型スキャフォールドの組織制御プロセスの提案ならびに試作を行った。対象材料としては、最もよく生体材料として利用されている純チタンを対象として、表面性状とレーザ積層造形条件を検討するとともに、チタンメッシュの作製を試みた。作成したレーザ出力と走査速度の関係を示すプロセスマップから、ポアの大きさや分布について明らかにするとともに、メッシュ間隔についても検討を行い、チタンメッシュを作製できた。また、生体材料としては、最近生体適合性に優れる材料として利用され始めているTi-Nb系合金を対象として第三元素添加の影響を検討するとともに、これまでほとんど検討されていないTi-Sn-Cr合金についても検討した。Ti-Nb系では、Ti-Nb-Ta-Zr(TNTZ)合金を金属粉末射出成形(MIM)法およびパルス通電焼結(PAS)法により作製し、その作製条件およびその機械的性質について検討した。この結果、MIM法では、引張強さ約700 MPa、伸び約12%、弾性率約100 GPaの特性を有する合金を作製できた。これに対して、PAS法では、引張強さ、伸びとも低かったが、骨の弾性率に近い約20 MPaの低弾性体を作製できた。本研究では、強度および生体親和性に優れるチタンあるいはチタン合金を用いて、細胞付着・増殖を促進する新たなスキャフォールドの創製を行うもので、透過性と骨芽細胞を導入し、破骨細胞を排除するフィルター機能、さらには細胞再生を誘導しやすいスペースを有する骨細胞再生促進型スキャフォールド構造とレーザ積層造形による組織制御プロセスを提案する。本年度は、骨細胞再生促進型スキャフォールドの設計法と組織制御プロセスの提案ならびに試作を行った。まず、三次元スキャフォールド構造のモデルのうち、もっとも単純な形状である格子状(メッシュ)の構造を対象として、「直接レーザ積層造形技術」による組織制御に関する検討を行った。対象材料としては、最もよく生体材料利用されている純チタンを対象として、レーザ積層造形条件を検討した。

具体的には、レーザ積層造形において最も重要であるレーザ出力と走査速度の関係を明らかにするとともに、走査ピッチの影響など基礎的な積層造形条件について検討した。その結果、レーザ出力と走査速度の関係を示すマップを作成し、滑らかなトラックを作製できる条件を見出すことができた。また、エネルギー密度とトラック幅の関係を求め、エネルギー密度によりメッシュの幅を制御できることを明らかにした。さらに、面作製において、レーザ出力と走査速度の関係と併せて、走査ピッチを考慮することにより滑らかな面を作製できる最適作製条件を見出すことができた。これにより、滑らかな面からメッシュ幅を制御したメッシュまで作製できる条件を見出し、延性のあるメッシュを試作できた。つぎに、生体材料として利用され始めているTi-Nb系合金のうち、Ti-Nb-Cu合金をパルス通電焼結法により作製し、弾性率が低く、低温で超弾性を示す合金系を開発できた。本年度の研究においては、三次元スキャフォールドの積層造形条件および組織制御法の確立を目的とした。三次元積層造形のための積層造形条件やレーザ照射パターンについては、その条件を明らかにでき、ほぼ積層造形技術を確立できた。しかし、組織制御法のうち、ポアの大きさや分布の制御については、さらに詳細な検討を行う必要があるとともに、現在使用している積層造形装置には、酸素濃度を減少させるのに限界があるため、機械的性質については問題がある。また、今年度は、低弾性率の生体適合性に優れるTi-Nb系、新たな合金系であるTi-Sn-Cr系合金についても、パルス通電焼結により試験片を作製し、その特性を検討することができた。以上の点から、ここ2年間における達成度は、70%程度である。本年度の研究においては、主たる目的である「直接レーザ積層造形」による三次元スキャフォールドのうち、本法により作製可能なメッシュのレーザ積層造形条件について検討し、滑らかな面からメッシュ幅を制御したメッシュまで作製できることを明らかにし、研究計画にある直接レーザ積層造形技術による組織制御プロセスを確立できた。しかし、試作したメッシュに関する変形挙動については、まだ検討できていない。また、生体材料として利用され始めているTi-Nb系合金のうち弾性率が低く、低温で超弾性を示す合金系を開発できた。以上の点から、達成度は90%程度である。平成25年度は、ポーラス体のポアの大きさや分布を制御するために、平成24年度から取りかかっている樹脂を利用した「間接レーザ積層造形技術」による検討を行い、透過性・フィルター機能とともに、再生誘導スペースを有する骨細胞再生促進型スキャフォールドを製造する新規の技術を確立する。また、低弾性率の生体適合性に優れるTi-Nb系合金の「直接レーザ積層造形技術」についてもその積層造形条件を検討し、チタンでは得られない低弾性率かつ生体適合性に優れる新たな機能を有するスキャフォールドの開発を試みる。平成24年度は、多孔質構造の三次元スキャフォールドを作製するために、「間接レーザ積層造形技術」による造形プロセスの検討を行う。
個性ある風景創成に向けたカルチュラル・ランドスケープの継承性に関する研究

本研究では、個性ある風景創成に向けて、カルチュラル・ランドスケープの継承性に視点を当て、大阪をスタディ・エリアとして研究を進めた。その結果、まず、強度に人工環境化した大都市大阪といえども市民が好む風景は、自然空間や自然事象が重きをなしていることや、大阪を特徴づける堀川などの都市河川や大阪湾沿岸の水面、都市公園の緑、広幅員街路の並木は、風景の背景となる「地」を形成し、また都市空間において主景となる人工構造物を捉えるための視点場を提供している。さらに、夕日や夕景等の日変化や桜の開花、イチョウの紅葉等の季節変化といった移ろい性を生み出し風景に大きな魅力を与え、さらに、緑や緑地は都市空間において人工構造物の威圧的なスケール感を緩和させることや雑多な構成要素を調和させること、都市空間にビスタなどの構図を与えること等を明らかにした。次いで、水の都大阪の固有性に関しては、上町台地の微高地としての地形的特性や寺町としての歴史的特性、船場地区の商都としての歴史的特性、堀川や大阪湾河口部の水辺での都市活動などが大きく喪失・埋没しているものの、現在でも風景構造の基盤をなしていた。以上から、広幅員街路や都市公園等の風景の基盤と、上町台地、中之島や大川などの都市河川、大阪湾河口部といった地形と歴史が生み出す地域固有の風景の基盤を統合化させ、新たな文脈を与えることによって、混乱しがちな大都市の風景に一定の秩序を与え、個性が再生できるものと考えられる。本研究では、カルチュラル・ランドスケープの継承性に視点を当てて研究計画を立案し、大阪をスタディ・エリアとして研究を進めた。具体には、マクロスケールから捉えたカルチュラル・ランドスケープの風景構造については、市民への意識調査結果を用いた「市民が好む風景」の視点場と近世大坂を表現した「浪速百景」の図絵における「かつての風景」の視点場とを地理的位置をGIS(地理情報システム)を用いることによって各時期の好まれる風景ポイントを特定した。一方、これらの風景を支える地理的条件、自然環境条件、社会的および歴史的環境条件については、GISを用いて作成した地形分類図、土地利用特性図上に現在と過去の視点場の位置をプロットすることによって、風景ポイントが成立した環境要因を探るともに、2時期を比較することによって、時間的経過に伴う風景ポイント(視点場の位置)の変化に与えた要因を把握した。さらに、現在の「市民が好む風景」に視点を当て、現地で撮影した写真の中から緑が出現する風景写真を用いて、緑の風景に果たす役割をデザイン的視点から探った。その結果、上町台地の微高地としての地形的特性や寺町としての歴史的特性、船場地区の商都としての歴史的特性、堀川や大阪湾に面する河口部の水辺での都市活動などが大きく喪失したり埋没しているものの、これらの自然や歴史、生活文化が現在でも大阪固有の風景構造の基盤をなしていることを明らかにした。さらに、緑の果たす役割に関しては、都市の中には自然的な風景資源がまだまだ埋没していることや、高層、高密化した都市空間において、建造物の威圧的なスケール感を緩和する役割、都市空間にビスタなどの構図を与える役割、風景を眺める引き空間としての役割が発揮されていることを明らかにし、風景デザインにおける緑や緑地の重要性を指摘した。本年度は、ミクロスケールから捉えたカルチュラル・ランドスケープの風景構造を、好まれる風景を現地で撮影した写真を用いて、視点場特性および視対象特性から捉えた。その結果、視点場の特性として、まず「場所の特性」については、公園等のオープンスペースを視点場とする景が全体の約34%と最も多く、橋の上(約22%)や、道路上が(約18.3%)と多くなっていた。特に、中之島周辺や大川などに掛かる橋を視点場とした風景が多く、水の都といわれた大阪の特徴が受け継がれていることがわかった。「視線の角度」では、水平な角度が約44%と最も多く、大阪の起伏の少ない地形構造が好まれる風景の創出に反映されている。

また、河川での俯瞰や水平方向が多かったが、このことは流軸方向への視線を裏付けている。上町台地や大阪湾の臨海部では、風景の視点場の5割弱がオープンスペースであり、建て詰まりのない広がりのある場所が選択されていた。視対象については、大阪の特徴である平坦な地形が捉えられることや河川流路、河川合流・分岐点、港湾、池、干潟などの水面に関連したものが多く、さらに上町台地といった微地形も僅かながら捉えられていた。視対象の要素では、人工物が「図」となる景観が多く、ランドマーク的な高層建築物や城、橋といった単体建造物、街並みといった建築物群が捉えられていた。自然物は公園植栽や河川敷の植栽などのまとまった緑空間であった。「地」となる要素は河川水面や海、河川敷などの自然物が多く、高層高密化した都市内部では、大川や中之島周辺の河川が視点場において視対象を全体的にもしくはバランスよく見渡せるための重要な空間であり、いわゆる引き空間を提供していた。路面も「地」として多く捉えられており、引き空間として重要であるとことがわかった。本年度は、「移ろい風景」について日変化と季節変化の観点から解析した。結果、好まれる風景数では季節変化より日変化の方が多いものの、変化を感じる要素数は季節変化の方が多かった。日変化では、夕日や夕景等の自然現象が好まれていることから、臨海部だけでなく夕陽丘という地名が残る上町台地からの視点場の確保も課題となる。季節変化では、春を感じる移ろいの要素が大川沿い桜などの植物に偏っているのに対し、秋は御堂筋沿いの銀杏などの植物が多いものの多様な移ろいの要素が感じられていた。視点場の位置では、都市河川や市街地が季節変化や日変化を感じる場所となっており、河川水面や広幅員道路が引き空間として効果を発揮していた。また、3年度の研究成果として、現在のカルチュラル・ランドスケープの構造とその継承性についてまとめるとともに今後の課題を整理する。堀川などの都市河川や大阪湾沿岸の水面、都市公園の緑、広幅員街路の並木は、風景の背景となる「地」を形成し、また都市空間において主景となる人工構造物を捉えるための視点場を提供するとともに、風景を捉える貴重な引き空間としての機能を発揮する。さらに、夕日や夕景等の日変化や桜の開花、イチョウの紅葉等の季節変化といった移ろい性を生み出し風景に大きな魅力を与えている。次いで、水の都大阪の固有性に関しては、上町台地の微高地としての地形的特性や寺町としての歴史的特性、船場地区の商都としての歴史的特性、堀川や大阪湾河口部の水辺での都市活動などが大きく喪失・埋没しているものの、現在でも風景構造の基盤をなしていた。以上から、広幅員街路や都市公園等の風景の基盤と、上町台地、中之島や大川などの都市河川、大阪湾河口部といった地形と歴史が生み出す地域固有の風景の基盤を統合化させ、新たな文脈を与えることによって、混乱しがちな大都市の風景に一定の秩序を与え、個性が再生できるものと考えられる。
低出力間歇的超音波照射による褥瘡治療に関する基礎的研究

褥瘡に対する物理療法の有効性を明らかにするために、皮膚線維芽細胞からの血管新生因子(プロスタグランディンE2(PGE2)および塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF))産生に及ぼす低出力超音波照射の影響を検討した。まず、ヒト皮膚線維芽細胞単層培養系に骨折治療に用いられる超音波を照射(7.5120mW/m^2、20分)し、上清中のPGE2産生量を測定した30mW/m^2の超音波を照射したところ、非照射群に比較して照射終了60分後には有意なPGE2の産生増加が観察され、24時間後まで継続した。次に、出力を7.560 mW/m^2まで変化させ照射したところ、終了60分、180分後ともに7.5 mW/m^2で最大のPGE2産生を認めた。すなわち、超音波照射により皮膚線維芽細胞のPGE2産生が促進されることが明らかとなっ。そこで、PGE2産生の律速酵素(シクロオキシゲナーゼ(COX))の役割を検討したRT-PCRによる検討では30 mW/m^2の照射で誘導型酵素COX-2のmRNA発現がわずかに観察されるものの、異性体(COX-1/COX-2)に対する特異的阻害剤を添加し照射(7.5 mW/m^2を行った実験では、COX-2選択的阻害剤(NS-398)はPGE2産生を抑制せず、COX-1選択的阻害剤添加により皮膚線維芽細胞のPGE2産生が阻害された。すなわち、低出力超音波による皮膚線維芽細胞のPGE2産生促進には、骨芽細胞とは異なりCOX-2が関与していない可能性がある。次に、同様の実験を行い培養細胞(凍結-融解後の細胞破砕液)中のbFGF産生量を測定した。超音波出力を7.5120 mW/m^2まで変化させたところ、終了48時間後にはbFGF産生促進が認められた。以上より、線維芽細胞への低出力超音波照射は、血管新生誘導因子産生を介した褥瘡治癒に必要な血管新生促進作用を有する可能性が大きいと考える。
創薬基盤確立に向けた効率的人工タンパク質化学合成法の開拓

薬物標的をはじめ薬効発現に至る過程に関与する分子の多くはタンパク質であり、これらの機能の分子レベルでの理解は、薬物のシード探索から有効性評価に至るすべての段階に関係する重要研究課題である。機能解析に供すべきタンパク質分子の供給が一つの足枷となっており、機能情報発信能力を持つ人工タンパク質の効率的調製法の確立は創薬研究推進の上で喫緊の課題である。そこで本研究では創薬関連タンパク質機能解明と基盤となる、人工タンパク質効率的化学合成法の確立を従来から行ってきたチオエステル等価体であるSEAlide peptideを利用することで達成した。これに向けた戦略は、小分子プローブをタンパク質機能探索に利用する方法論、そしてタンパク質分子自身を解析する方法論の2つに大別される。ケミカルバイオロジー研究の活発化に伴い、前者の研究に大きな進展がみられる。一方、後者については、機能解析に供すべきタンパク質分子の供給が一つの足枷となっており、機能情報発信能力を持つ人工タンパク質の効率的調製法の確立は創薬研究推進の上で喫緊の課題である。そこで本研究では創薬関連タンパク質機能解明と基盤となる、人工タンパク質効率的化学合成法の確立をその研究目的とした。本目的に従い、平成24年度は我々が開発してきたペプチドチオエステル等価体であるN-sulfanylethylanilide(SEAlid6)ペプチドの反応養成の高い合成法の確立とその化学的性質について詳細に検討を加え、主に次の3つの研究実績を得た。(1)汎用性の高いSEAlideペプチドの合成法の確立に成功した。(2)SEAlideペプチドの性質について詳細に検討を加え、アミド型のSEAlideであっても、リン酸塩が存在するとチオエステル型として機能し、NCL反応に関与できることを明らかにした。(3)上記の知見に基づき、One-pot/sequential NCL法の開発に成功し、速度論的制御によるタンパク質合成法の新機軸を提案することができた。これを利用して162残基からなるタンパク質合成に成功した。薬物ターゲットの大半はタンパク質である。そのため創薬基盤を確立するためには薬物の標的となるタンパク質分子の理解が不可欠であり、理解を助けるうえで薬物結合に応答して情報を発信できるタンパク質分子を自在に合成することは重要な研究課題である。そこで、創薬基盤確立を目指してタンパク質分子の化学合成法の開拓を行うこととした。タンパク質化学合成に汎用される方法論としてNative Chemical Ligation (NCL)法がある。この手法ではペプチドチオエステルの簡便な合成法の確立さらには複数のチオエステルフラグメントを段階的に効率的に縮合することが不可欠である。まず、簡便なチオエステル合成について、従来の研究の延長線上として、ペプチド化学合成の主流であるFmoc法で調製可能なペプチドチオエステル前駆体としてN-sulfanylethylanilide (SEAlide) peptideの開発を推進してきた。当該年度においてはSEAlide peptideの性質についてより詳細に検討しリン酸塩のような酸塩基触媒により、不活性なアミド型SEAlide peptideが活性なチオエステル型SEAlide peptideに変換されることを証明し、この性質を利用して、One-potでの連続的NCL反応を達成し、162残基からなる糖たんぱく質の完全化学合成を達成した。また、タンパク質化学合成に資する知見として、従来はNCL反応に利用不可能であると考えられていたプロリンチオエステルが巧みに反応条件を制御することでNCL法に利用可能であることを明らかにした。これらの成果は創薬基盤確立に向けたタンパク質分子の化学合成に資する研究成果としてきわめて重要な意義を持つものである。薬物ターゲットとしてのタンパク質機能の解明研究は創薬を前進させるうえで極めて重要な研究課題である。また薬物結合に伴い情報を発信できるような人工タンパク質調整も重要な課題である。このような観点からタンパク質の化学合成法確立を中心に検討を加えてきた。本年度は昨年度までに得られたSEAlide Peptideとプロリンチオエステルの成果を利用し、162残基からなる糖タンパク質GM2APのタンパク質ライブラリー確立に向けた第二世代GM2AP合成法の確立を行い、実際に数種のタンパク質合成を達成した。ここでは我々が見出したSEAlide Peptideの特徴的な性質を利用した。すなわち、SEAlide Peptideはリン酸塩存在下で効率的に縮合反応に関与できるという性質を利用した速度論的Native Chemical Ligation (NCL)の応用である。また、これらの合成ではタンパク質チオエステルを重要中間体として利用するが、発現タンパク質からのチオエステル合成を可能とする2種類の方法論に関する基礎研究を行った。具体的には特定4アミノ酸残基からなる配列をニッケルイオンを利用して選択的にエステル化、ヒドラジド化、チオエステル化する手法および特定システイン残基のシアノ化を利用してチオエステル化を行うものである。

現在モデルペプチドレベルで反応の進行を確認しており、タンパク質への適用拡大に努めている。26年度が最終年度であるため、記入しない。医薬品化学、ペプチド化学26年度が最終年度であるため、記入しない。研究期間中に開発した方法論により、162残基からなるタンパク質合成に成功した点は、当初の予想をはるかに上回る研究成果と考えている。タンパク質を化学合成するという観点において、従来からの研究の過程において開発を続けてきた手法を利用、改良することで、すでに本研究期間中において162残基からなる糖たんぱく質の完全化学合成を達成した。この成果は明らかに計画以上の研究進展を示すものである。さらに、本研究成果以外に従来はNCL法に利用できないとされていたプロリンチオエステルが反応条件の制御により利用可能であることを明らかにするとともに、この成果を利用してOne-pot、連続的フラグメント縮合法を新たに開発した。また、SEAlide peptideの性質を検証する過程においてSEAlideよりもさらに有用性の高いチオエステル前駆体(SECmide)を見出し、現在この構造体の性質について検討を加えている。また、チオエステル調整に関し、従来は化学合成を基盤としていたが、発現タンパク質にも応用可能な手法の開発に至る基礎反応を見出し、現在最適化に努めている。当初の計画に基づき、タンパク質化学合成について汎用性の高い方法論の確立を目指す。さらに、平成24年度の研究で明らかになってきたリコンビナントタンパクのチオエステルへの変換について検討を加える。現在までの研究でSEAlideの性質解明とこれを利用したOne-pot連続的フラグメント縮合の達成、SEAlideより優れた性質を示すSECmideユニットの開発、プロリンチオエステルの利用法の開拓を進めてきた。これらを統合することで、200残基程度のタンパク質ならばルーチンの完全化学合成できる手法を開発する。また、発現タンパク質をチオエステルに変換する手法を見出しつつあるので、この方法論を確立することで化学合成と遺伝子工学法を融合したタンパク質半合成法の確立を目指す。次年度への繰越額については、本研究課題の推進に有用と思われる当初予想していなかったリコンビナントタンパク質のチオエステルへの変換研究に充当する予定である。既存の器具や試薬を使用することができ、消耗品費が抑制されたため。翌年度分と合わせ、各種試薬や器具を購入するための費用に充てる計画である。
ハイブリッドモデルによるナノクラスターの成長及び堆積過程の解析と新奇な物性の探索

クラスター堆積法は従来の薄膜作製プロセスよりも優れた物理的・化学的特性をもつ薄膜を作製可能な新技術として期待されている。得られる薄膜の特性はクラスター作製条件に強く依存するため、優れた性質をもつ薄膜を得るための最適なクラスター成長条件を見出すことは重要である。本課題ではナノクラスターの成長過程と新奇な物性、およびそれを利用したナノ構造体の特性について、シミュレーション研究を推進している。気相からの成膜過程やクラスター堆積過程は通常、連続体として扱えないほど薄いガスの中で行われている。これはガスの平均自由行程と系の代表的な長さの比で定義されるクヌッセン数が大きい条件下であり、ガスの運動はナビエ・ストークス方程式では表せない。そのため、これらのガスの運動を解くためには個々の原子の運動を追跡して、全体のガスの運動を求める必要がある。本研究では、本研究では、その手法の一つであるボルツマン方程式の確率解法(モンテカルロ直接法)をガス中のクラスター成長に適用し、さまざまな条件下で生成するクラスターの大きさの分布をシミュレーションした。具体的には、(1)飛行する距離、(2)外壁の温度、(3)原料のガスと不活性ガスの混合比のクラスターの大きさの分布への影響を調べた。材料開発において、環境や生体適合性に対する要求が厳しさを増す中で、安全な元素の種類は次第に限られてくる。そのため本年度は多彩な物性を示すπ電子を備えた高機能性軽元素ナノ材料の創製を目指した研究を推進した。純粋には、π電子は炭素物質にのみ存在するが、ケイ素の環状化合物や平面鎖状オリゴマーについて理論的に予見した。得られる薄膜の特性はクラスター作製条件に強い影響を受けるために、優れた性質をもつ薄膜を得るための最適なクラスター成長条件を見出すことは重要である。本課題ではナノクラスターの成長過程と新奇な物性、およびそれを利用したナノ構造体の特性について、シミュレーション研究を行った。本研究では、その手法の一つであるボルツマン方程式の確率解法(モンテカルロ直接法)をガス中のクラスター成長に適用し、さまざまな条件下で生成するクラスターの大きさの分布をシミュレーションした。ナノクラスターおよびそれを基本構造に持つナノ構造体の研究として、シリコンクラスレートの1つのケージに似た構造を持つ金属内包シリコンクラスターの最安定構造決定と物性算定も数多く行い、系統的な理解を得た。例えば、ZrとTiを内包したシリコン16量体2個を結合した擬似分子について計算を行った。Zr内包の場合では、結合長2.52Åでフラーレン構造を保持しながら結合し、次々と同様の操作を行えば金属内包シリコンナノワイヤーを構築できる。一方、Tiでは、結合はファンデルワールス的で弱く、クラスターは安定に存在するため、クラスターの独自性を保ったまま、自己組織化を行わせることを示すことができた。