hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヘリックスペプチド単一分子の電気的特性の解明

当該年度に実施した研究においては、ヘリックスペプチドの電子移動能を解明し、フォトダイオードへの応用を試みた。具体的には、昨年度に実施した研究を継続して、光エネルギーアクセプターを末端に結合したヘリックスペプチドを用いて、金基板上に自己組織化単分子膜(self-assembled monolayer: SAM)を調製し、光励起による光電流発生について検討を行った。光応答を示す分子としてN末端にジスルフィド基、C末端にテトラフェニルポルフィリンを結合した、L-アラニン(L-alanine: Ala)と2-アミノイソ酪酸(Aib)の交互配列16量体ヘリックスペプチド:SA16TPPと、電子受容能に優れたフラーレンをC末端に結合したヘリックスペプチド:SA16C60を設計し合成した。ポルフィリンのみのSAMでは、ポルフィリンの表面密度が増大するほどアノード方向の光電流が支配的になり、吸収した光子に対する量子収率も増大した。マーカス理論を応用したモデルを適用することにより、光電流の電位依存性を理論的に解析した。ポルフィリンの密度が大きくなるほど、熱失活過程や再配向エネルギーが減少していることが分かった。これを基に、約4μAの光電流に対して暗電流が数十nAしか流れないフォトダイオードを作成した。また、ポルフィリンからフラーレンへと電荷分離が形成され、高効率に光電流が発生することを期待して、ポルフィリンとフラーレンの混合SAMを調製した。混合SAMでは、ポルフィリンを励起したにも関わらずカソード電流が-300 mVから100 mVの広い範囲で発生し、フラーレンを介した電子移動が支配的に起こっていることが分かった。一方で、溶液中の電子アクセプターとして酸素を利用したため、光電流発生を伴わない熱失活過程が増大してしまい、全体の量子収率は減少した。26年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度に実施した研究においては、ヘリックスペプチドの持つ高い電子移動能を単一分子レベルで測定し、ヘリックスペプチドのマクロダイポールモーメントの電子移動における影響を解明した。STMブレークジャンクション法による単一分子測定の結果から、ダイポールの向きと電子移動の向きが同じ場合のコンダクタンスは1.92nSと、ダイポールの向きと電子移動の向きが反対の場合のコンダクタンスは1.54nSと求まった。また、電圧-電流測定の結果からもヘリックスペプチドを介した電子移動にダイポールの向きによる依存性があることが分かった。共に、ダイポールの向きと電子移動の向きが平行である時のほうが、約20%電流がより流れている結果であった。これらの結果から、ヘリックスペプチドのマクロダイポールモーメントが電子移動を促進していると推察できる。これらの実験結果から得られた考えをより詳細に検討するために、Gaussian 03プログラムを用いた、b31yp/6-31G+(d,p)レベルでの密度凡関数法による第一原理計算を行った。この計算により、外部電場を印加すると、ヘリックスペプチドの最高被占軌道(HOMO)と最低空軌道(LUMO)を代表とする分子軌道のエネルギー準位が変化することが分かった。また、被占軌道はダイポールの影響を受けるため、ペプチドのC端側では準位が上がり、N端側では準位が下がり、分子内の占有軌道に傾きが生じることが分かった。この二つの要因が重なることにより、電子カップリングに非対称性が生まれ、ヘリックスペプチドを介した電子移動にダイポール依存性が生じたことが確認された。本研究では、ヘリックスペプチドを介した電子移動のダイポールの影響を単一分子測定を用いて定量的に求め、第一原理計算を用いてその機構について明らかにした点で画期的である。当該年度に実施した研究においては、ヘリックスペプチドの電子移動能を種々の方法で解明することを試みた。まず、昨年度の実施した研究を発展させるために、鎖長の異なるヘリックスペプチドの合成を行った。今後、STMブレークジャンクション法による単一分子測定を行う予定である。また、Gaussian O3プログラムを用いた、b31yp/6-31G+(d, p)レベルでの密度凡関数法による第一原理計算を並行して行っている。更に、ヘリックスペプチドの電子移動を分子エレクトロニクス素子へと発展させるため、光エネルギーアクセプターを末端に結合したヘリックスペプチドを用いて、金基板上に自己組織化単分子膜(self-assembledmonolayer : SAM)を調製し、光励起による光電流発生について検討を行った。光応答を示す分子としてN末端にジスルフィド基、C末端にテトラフェニルポルフィリンを結合した、L一アラニン(L-alanine : Ala)と2-アミノイソ酪酸(2-aminoisobutyric acid : Aib)の交互配列16量体ヘリックスペプチド: SSA16TPPと、表面密度を調製するためにN末端にジスルフィド基、C末端にメチルエステル保護基を有する16量体ヘリックスペプチド: SSA160Meを設計した。ポルフィリンの表面密度を変化させたSSAI6TPPSAMの光電流の電場依存性について測定した結果、全てのサンプルで作用電極を正に印加するに従って、カソード電流からアノード電流へと光電流が電位依存性を示した。また、ポルフィリンの表面密度と光電流がOnAとなる電位(VOとおく)の間に相関関係があることが分かった。具体的には、ポルフィリンの表面密度が小さくなる(モル比で1、0.5、0.33)と、VOが正側(-253mV、-207mV、-154mV)にシフトしている。

アクションスペクトル測定からSSA16TPPのみでは、J会合体に見られる吸収スペクトルの長波長シフトが見られたことから、ポルフィリン同士は会合していると考えられる。表面密度を変化させることにより、会合状態が変化してVOが変化すると考え、更に詳細な測定を継続して行っている。当該年度に実施した研究においては、ヘリックスペプチドの電子移動能を解明し、フォトダイオードへの応用を試みた。具体的には、昨年度に実施した研究を継続して、光エネルギーアクセプターを末端に結合したヘリックスペプチドを用いて、金基板上に自己組織化単分子膜(self-assembled monolayer: SAM)を調製し、光励起による光電流発生について検討を行った。光応答を示す分子としてN末端にジスルフィド基、C末端にテトラフェニルポルフィリンを結合した、L-アラニン(L-alanine: Ala)と2-アミノイソ酪酸(Aib)の交互配列16量体ヘリックスペプチド:SA16TPPと、電子受容能に優れたフラーレンをC末端に結合したヘリックスペプチド:SA16C60を設計し合成した。ポルフィリンのみのSAMでは、ポルフィリンの表面密度が増大するほどアノード方向の光電流が支配的になり、吸収した光子に対する量子収率も増大した。マーカス理論を応用したモデルを適用することにより、光電流の電位依存性を理論的に解析した。ポルフィリンの密度が大きくなるほど、熱失活過程や再配向エネルギーが減少していることが分かった。これを基に、約4μAの光電流に対して暗電流が数十nAしか流れないフォトダイオードを作成した。また、ポルフィリンからフラーレンへと電荷分離が形成され、高効率に光電流が発生することを期待して、ポルフィリンとフラーレンの混合SAMを調製した。混合SAMでは、ポルフィリンを励起したにも関わらずカソード電流が-300 mVから100 mVの広い範囲で発生し、フラーレンを介した電子移動が支配的に起こっていることが分かった。一方で、溶液中の電子アクセプターとして酸素を利用したため、光電流発生を伴わない熱失活過程が増大してしまい、全体の量子収率は減少した。26年度が最終年度であるため、記入しない。申請者は、8量体のヘリックスペプチド単一分子の電気的特性を解析することを達成し、その研究成果については英国における権威あるジャーナルに掲載されるに至った。ヘリックスペプチドの持つ高い電子移動能を単一分子レベルで解明し、生体内で起こる電子移動現象を司る機能性タンパク質複合体を模倣とした新規分子デバイスに必要な基礎的知見である電気化学的物性を明らかにする、という研究目的において一定の進展が見られたといえる。申請者は、昨年度の研究をより発展させるため、着実に合成を重ねて研究を進展させている。また、ヘリックスペプチドの持っ高い電子移動能を単一分子レベルで解明し、機能性タンパク質複合体を模倣とした新規分子デバイスに必要な基礎的知見を明らかにするという当初の目的だけでなく、より応用的な研究を新規に計画し、種々の新たな測定法を習得し研究を遂行してきたことから、一定の進展が見られたといえる。
覚醒時視覚認識における一次視覚野の働き： 動的スパース情報表現のメカニズム

平成29年度に、神経修飾因子が星状膠細胞に作用することによって、三者間シナプスにおけるシナプス伝達効率を増強したり信号対ノイズ比を上げたりできることを理論的に示した。このことはノルアドレナリン等の神経修飾因子が覚醒時に分泌されることによって視覚野内側方結合におけるシナプス伝達効率が上昇する可能性があることを示唆している。そこで、当該年度は縞刺激に対するモデル視覚野ニューロンの反応を広範囲の空間周波数に対して調べた結果、最適空間周波数から離れた空間周波数であっても、側方結合を強めることにより、反応するニューロンが増加しコンパクトなクラスターを形成することがわかった。また、同じ刺激方位を呈示した場合でも、縞刺激の空間周波数と位相に応じて反応するクラスターは等方位ドメインを中心として異なるニューロン集団が活性化した。皮質内側方結合によるシナプス伝達効率の上昇は、反応するニューロンと反応しないニューロンに明確に二分し、反応するニューロンクラスター間のニューロンは活動しなくなる。つまり、スパースな情報表現が実現している。本研究の最終目的である、視覚野のスパースコーディングという点については、既にシミュレーションに成功したと言えよう。これらのことから、覚醒状態によって増強される側方結合は、異なるニューロン集団によって、単一の受容野だけでは表現できない視覚特徴量の分散表現を可能にすると考えられる。視覚情報表現のスパースネスを確認するために、当初の計画では、いくつかの形態学的に異なる抑制性ニューロンをモデル化することにより、ニューロンネットワークとしてwinner-take-allやwinners-share-allの機能の発現を期待していた。しかし、形態学的に異なる抑制性ニューロンの特徴を反映した詳細なモデル化を行うという点においては計画よりも遅れているが、メキシカンハット型の側方結合を仮定しただけではあったが、その結合強度を増加させることによって覚醒時に期待される情報表現のスパースネスが得られてしまったことから、むしろ予定よりも進捗しているとも言える。したがって、総合的には順調に進展していると言えよう。今後は、ダイナミックスパイキングニューロンモデルを用いて視覚野ニューロンの情報表現メカニズムの解明に注力するつもりである。具体的には、視覚野2/3層におけるニューロンネットワークを構築し、錐体細胞の他に、シャンデリア細胞、ダブルブーケ細胞、バスケット細胞をモデル化して組み込む。このネットワークモデルにおいて、皮質内結合のシナプス結合強度を変えたときに、視覚情報の分散表現とスパースコーディングの様態を詳細に調べる。まず、星状膠細胞における細胞内カルシウムイオンの濃度変化とATPおよびD-serineの開口放出をモデル化した。星状膠細胞に発現している代謝型グルタメート受容体とシナプス終末部から放出されるグルタメートとの結合によって、細胞内カルシウムイオン濃度が上昇する。さらに、神経修飾因子に対する受容体とノルアドレナリン等の神経修飾因子が結合することにより、カルシウムイオン濃度の上昇が促進される。カルシウムイオン濃度がある閾値を越えて上昇すると、ATPとD-serineがシナプス間隙に放出される。ATPはシナプス終末部におけるグルタメートの開口放出を抑制し、D-serineはスパインに発現しているNMDA受容体のグリシンサイトに結合してグルタメート感受性を高める。これにより、シナプス伝達における信号対ノイズ比の向上が、コンピュータシミュレーションにって示された。このことから、覚醒レベルの上昇は、視覚野ニューロンの視覚特徴抽出の分解能を向上させる可能性が理論的に裏付けられた。また、放出されるD-serineとATPのバランスによっては、神経修飾因子が側方結合のシナプス伝達効率を一過性に増強し得ることも確認された。次に、視覚野ニューロンの反応パターンから視覚像を再構築するデコーディングモデルを構成した。シミュレーションにより、側方結合のシナプス伝達効率を増強したときに、様々な空間周波数の縞刺激をデコードすることが可能になることが見出された。このことは、麻酔下では視覚野ニューロンは特定の空間周波数にしか反応しないのに対し、覚醒レベルが上昇して神経修飾因子が分泌されることで三者間シナプスでの信号伝達のSN比とシナプス伝達信号の絶対値が上昇し、視覚野ニューロンが広い範囲の空間周波数に反応するようになることを示した。この性質は、げっ歯類の視覚野モデルにおいても有効であることが確認された。三者間シナプスにおける数理モデルの構築に成功したこと、および、デコーディングモデルを用いて様々な空間周波数の縞模様の再現に成功したことにより、研究は順調に進展していると言えよう。ただし、なぜニューロンの古典的受容野によって決まる最適空間周波数よりも高周波や低周波の縞模様の特徴抽出が可能になるのかについては、今後理論的裏付けが必要であり、課題が残されたという点において当初の計画以上に進展したとは言い難い。

つまり、スパースな情報表現が実現している。本研究の最終目的である、視覚野のスパースコーディングという点については、既にシミュレーションに成功したと言えよう。これらのことから、覚醒状態によって増強される側方結合は、異なるニューロン集団によって、単一の受容野だけでは表現できない視覚特徴量の分散表現を可能にすると考えられる。視覚情報表現のスパースネスを確認するために、当初の計画では、いくつかの形態学的に異なる抑制性ニューロンをモデル化することにより、ニューロンネットワークとしてwinner-take-allやwinners-share-allの機能の発現を期待していた。しかし、形態学的に異なる抑制性ニューロンの特徴を反映した詳細なモデル化を行うという点においては計画よりも遅れているが、メキシカンハット型の側方結合を仮定しただけではあったが、その結合強度を増加させることによって覚醒時に期待される情報表現のスパースネスが得られてしまったことから、むしろ予定よりも進捗しているとも言える。したがって、総合的には順調に進展していると言えよう。まずは、側方結合のシナプス伝達効率が一過性に増強されると、視覚野ニューロン全体として様々な空間周波数の縞刺激に反応できるようになるネットワークメカニズムを理解することが今後の研究の展開を促進するために肝要である。なぜならば、麻酔下と覚醒時の視覚野による視覚像の符号化を特徴づける重要な性質であると考えるからである。これと並行して、当初の計画に従い、シャンデリア細胞やダブルブーケ細胞等の抑制性ニューロンをモデル化し、視覚野ネットワークの精緻化に取り組むことにより、最終的目的である視覚野によるスパースコーディングのメカニズムに迫る。今後は、ダイナミックスパイキングニューロンモデルを用いて視覚野ニューロンの情報表現メカニズムの解明に注力するつもりである。具体的には、視覚野2/3層におけるニューロンネットワークを構築し、錐体細胞の他に、シャンデリア細胞、ダブルブーケ細胞、バスケット細胞をモデル化して組み込む。このネットワークモデルにおいて、皮質内結合のシナプス結合強度を変えたときに、視覚情報の分散表現とスパースコーディングの様態を詳細に調べる。平成29年度は、学内事業の関係で研究代表者の学会等への出張を見合わせたことや、研究協力者への支払いを予定していた人件費が、学内の他の予算から支払うことができたため、結果的に、次年度使用額が生じた。平成30年度には、研究協力者に相応の寄与をお願いすることにより人件費の使用を計画している。当該年度は、研究代表者のロコモティブシンドロームのため、国内外の出張を取り止めていたために次年度使用額が生じた。これについては、次年度の出張旅費に繰り込んで使用するつもりである。
タンパク質脱メチル化酵素を標的とした新規分子治療薬の創生

本研究計画では、タンパク質脱メチル化異常の細胞がん化における重要性を明らかにし、その知見を基にタンパク質メチル化関連酵素を標的とした、革新的な新規分子標的治療薬を創生することを目的としている。研究成果としては、肝細胞がんにおける臨床検体を用いたヒストン脱メチル化酵素(LSD1)の免疫染色実験を行い、病理組織学的解析の結果、LSD1強陽性は生存率、再発率共に予後不良因子であった。次にLSD1コンディショナルノックアウト細胞株を樹立し、LSD1のノックアウトにより細胞増殖能の低下を認めた。今後の展開として、ヒストン修飾および転写因子の網羅的解析を行い、統合データベースの構築を進めていく。本研究課題は国立がん研究センターおよび共同研究者らが提供する、非常に豊富な臨床検体と臨床情報を積極的に活用し、タンパク質レベルにおける網羅的な定量解析、ChIP-seqを用いたゲノムワイドなヒストンマーク情報を取得し、膨大な情報を統合データベースとして構築し、新規バイオマーカーの同定及び分子標的治療薬の創生を目指している。現時点において、共同研究者らが提供する臨床検体を用いて、肝細胞がん(HCC)430例、胆管細胞がん(CCC)85例のヒストン脱メチル化酵素(LSD1)特異的抗体を用いた免疫染色実験を行い、タンパク質レベルにおける網羅的な発現解析を行った。既に病理組織学的解析を開始しており、豊富な臨床情報と照合させて、データがまとまり次第、学術論文として発表する予定である。次に標的酵素(LSD1)の直接の下流遺伝子を同定する。LSD1に関しては、標的とするヒストンマークは既に同定されている為、凍結組織及びFFPEサンプルを用いたChIP-seq法により、ヒストンマークのゲノムワイド情報を取得する。LSD1の病理学的解析、ヒストンマークのゲノムワイド情報、臨床情報を統合させたデーベースを構築し、薬剤効果判定の為の新規バイオマーカーを探索する。共同研究者らが提供する臨床検体を用いて、肝細胞がん(HCC)430例、胆管細胞がん(CCC)85例のヒストン脱メチル化酵素(LSD1)特異的抗体を用いた免疫染色実験を行った。既にタンパク質レベルにおける網羅的な発現解析および病理組織学的解析を開始している。本研究課題は国立がん研究センターおよび共同研究者らが提供する豊富な臨床検体と臨床情報を積極的に活用し、ヒストン修飾等の網羅的解析の一手法であるChIP-seqを行い、膨大な情報を統合データベースとして構築し、新規バイオマーカーの同定及び分子標的治療薬の創生を目指している。現時点において、共同研究者らが提供する臨床検体を用いて、肝細胞癌(HCC)430例のヒストン脱メチル化酵素(LSD1)特異的抗体を用いた免疫染色実験を行い、タンパク質レベルにおける網羅的な発現解析を行った。既に病理組織学的解析を完了しており、現在肝細胞癌由来の細胞株を用いた詳細な分子生物学的解析を行っている。データがまとまり次第、学術論文として発表する。更にChIP-seq解析の臨床学的応用を目指し、FFPEサンプルを使ったChIP-seq解析を行っている。現時点で、数種類のヒストンマーク及び転写因子のChIP-seqに成功しており、様々な検体を用いた我々のChIP-seq法の検証実験を行っている。本実験もデータがまとまり次第、学術論文として発表する。以上の研究成果に基づいて、統合データベースを構築し、機械学習・深層学習の手法を用いた、薬剤効果判定の為の新規バイオマーカーを探索する。平成29年度前半までには豊富な臨床情報と照合させて、データがまとまり次第、学術論文として発表する予定である。さらに薬剤の効果を判定するバイオマーカーという観点から、標的酵素(LSD1)の直接の下流遺伝子を同定する。LSD1の病理組織学的解析、ヒストンマークのゲノムワイド情報、臨床情報を統合させて、機械学習を用いた薬剤効果判定の為の教師データを構築する。29年度が最終年度であるため、記入しない。分子生物学29年度が最終年度であるため、記入しない。
宇宙開発技術を用いたSTEM教育による血医学生の技術的課題解決能力育成の効果

1.概要宇宙開発技術を題材としたSTEM教育の開発のために、ものづくりを題材とした総合的な学習の時間において、製作の見通しを持つための試作を行うSTEMを意識した学習活動を地域企業や機関と連携して行った。2.方法次の15の手順で調査を行った。1技術に関する興味関心について調べる調査を行った。調査は、村松らの「ロボット学習を通して形成される生徒の技術観・職業観を把握する意識尺度評価尺度」を用い、質問紙による調査を行なった。また、自由記述で宇宙エレベーターを速く確実に宇宙まで届けるための、本体の工夫を思いつくだけ書くよう促し、数や内容について調査した。2試作を、本題材で見通しをもって製作を行うために行った。試作には、優良教材の「木登りロボット」を利用した。組み立てる過程で、ギヤ比と駆動の様子の変化、上昇を左右する要素、エネルギーの損失について各2時間ずつ学習した、最後にロボットコンテストを2時間行った。32の効果を検証するために1と同様の内容を行った。4試作で得た見通しをもとに、レゴを用いた製作と、企業の協力のもと実際に近い形のエレベーターの製作を行った。また、この間に、諏訪東京理科大学学長の河村教授にご講演いた。4.結果質問紙での調査について、対応のあるt検定で分析したところ、技術に関連する職業への興味関心の変化について有意な結果が得られた。また、自由記述の内容では、数量的、内容的にも変化がみられた。内容では、モーターに関する記述や、電源に関する記述が事後調査では減り、逆に損失や強度に関する記述が増えた。また、記述なしの生徒がいなくなった。宇宙エレベーター製作の場面でも、自ら考え製作を行う姿がみられた。完成したロボットで大会に参加した生徒もいた。生徒が狙っていた結果は出せなかったものもLEGO Education賞を受賞し、達成感を得ていた。研究の成果は学会や、研究の成果は学会や、県の教科研究の会で発表を行った。今後も、追試や論文、学会発表を行いたい。
肺高血圧症における血管リモデリング抑制機構に基づく分子標的治療法の開発

本研究では小動物の慢性心不全による肺高血圧症(PH)に対する血管リモデリング抑制機構を標的とした分子標的薬の有用性と治療法の確立を目的としている。本年度では最初にモノクロタリン誘発性PHモデルラットを用い、チロシンキナーゼ阻害薬(TKI)のイマチニブ(Ima)、スニチニブ(Sun)、トセラニブ(Toc)およびソラフェニブ(Sor)が心臓と肺血管リモデリング(PR)およびその関連因子ならびに循環動態へ及ぼす影響を比較した。結果より、SunはImaに比べ右室肥大とPRの抑制が弱く、その原因としてSunの強い血管内皮細胞増殖因子関連経路の阻害による新生血管増生の関与を示唆し、PH治療に対する低用量Imaの有用性を明らかにした。SorはTocより右室肥大とPRの強い抑制効果を示し、低用量SorはPH治療に有効である一方、TocはPH改善効果が低いことを明らかにした。このSorのPH改善効果には分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ経路阻害に伴うC-X-Cケモカイン受容体4阻害とオートファジー促進が関与することを示唆した。次いで、イヌ僧帽弁閉鎖不全症に続発したPHの6症例における6か月間の低用量Imaの効果を調べたところ、心エコー検査ではIma投与後、三尖弁最高逆流速、推定収縮期肺動脈圧、右心房/大動脈径比および拡張早期波/僧帽弁輪部拡張早期波比の低下がみられ、Ima投与後の心不全マーカーの動態に悪化はなく、一般血液および血液生化学所見上の副作用もみられないことを明らかにした。イヌPHに対する低用量Ima投与はPHと左心拡張機能を改善し、6か月間は良好に維持されることを示唆した。以上のように、本年度は4種類のTKIがPHモデルラットの心臓と肺血管リモデリングおよびその関連因子ならびに循環動態へ及ぼす影響を明らかにし、イヌPH症例における低用量Imaの有効性を明らかにした。平成30年度と31年度の計画では、肺高血圧症(PH)ラットモデルを用いて、イマチニブを含む数種類の分子標的薬の肺血管リモデリング抑制効果および抑制機構を明らかにすると共に、肺血管および心筋リモデリング抑制とその関連因子、心不全マーカーおよび各種循環パラメータの動態に基づいた肺高血圧症治療に有効な分子標的薬のスクリーニングを実施することとしており、この目的に対して、平成30年度は4種類のチロシンキナーゼ阻害薬がPHモデルラットの心臓と肺血管リモデリングおよびその関連因子ならびに循環動態へ及ぼす影響を明らかにしたことは、当初の計画どおりであり、順調に薬物の有効性評価を遂行している。さらに平成30年度では、平成31年度に実施予定であったイヌPH症例における低用量Imaの有効性を一部明らかにしたので、平成31年度以降に本格的に実施予定のイヌ慢性心不全による肺高血圧症に対するチロシンキナーゼ阻害薬の有効性と安全性の検証に関する準備状況も良好となっている。今後は、モノクロタリン誘発性肺高血圧症(PH)モデルラットを用いたマシチニブを含むチロシンキナーゼ阻害薬が心臓と肺血管リモデリングおよびその関連因子ならびに循環動態へ及ぼす影響の研究をさらに継続し、その効果をホスホジエステラーゼ5阻害薬などの血管拡張薬と比較することにより、PHに対するチロシンキナーゼ阻害薬の有効性をさらに検討する予定である。さらに、基礎的研究により選択したPHに対する有効なチロシンキナーゼ阻害薬を慢性心不全に罹患しているイヌのPH症例に応用することにより、その新規治療薬の有効性と安全性について肺動脈圧を含む心機能全般から臨床学的に評価する計画である。

平成30年度と31年度の計画では、肺高血圧症(PH)ラットモデルを用いて、イマチニブを含む数種類の分子標的薬の肺血管リモデリング抑制効果および抑制機構を明らかにすると共に、肺血管および心筋リモデリング抑制とその関連因子、心不全マーカーおよび各種循環パラメータの動態に基づいた肺高血圧症治療に有効な分子標的薬のスクリーニングを実施することとしており、この目的に対して、平成30年度は4種類のチロシンキナーゼ阻害薬がPHモデルラットの心臓と肺血管リモデリングおよびその関連因子ならびに循環動態へ及ぼす影響を明らかにしたことは、当初の計画どおりであり、順調に薬物の有効性評価を遂行している。さらに平成30年度では、平成31年度に実施予定であったイヌPH症例における低用量Imaの有効性を一部明らかにしたので、平成31年度以降に本格的に実施予定のイヌ慢性心不全による肺高血圧症に対するチロシンキナーゼ阻害薬の有効性と安全性の検証に関する準備状況も良好となっている。今後は、モノクロタリン誘発性肺高血圧症(PH)モデルラットを用いたマシチニブを含むチロシンキナーゼ阻害薬が心臓と肺血管リモデリングおよびその関連因子ならびに循環動態へ及ぼす影響の研究をさらに継続し、その効果をホスホジエステラーゼ5阻害薬などの血管拡張薬と比較することにより、PHに対するチロシンキナーゼ阻害薬の有効性をさらに検討する予定である。さらに、基礎的研究により選択したPHに対する有効なチロシンキナーゼ阻害薬を慢性心不全に罹患しているイヌのPH症例に応用することにより、その新規治療薬の有効性と安全性について肺動脈圧を含む心機能全般から臨床学的に評価する計画である。物品費の購入に際して、正確に当該年度の未使用額をゼロにすることができなかったため、非常に少額の次年度使用額が生じた。この次年度使用額については、翌年度分として請求した助成金に加え、物品費として使用する計画である。
医工学的解析に基づく筋-神経間のクロストークの分子基盤

骨格筋機能の維持には、筋と筋感覚神経の機械刺激に対する応答が重要だが、その詳細は不明である。本研究では、筋感覚神経の機械刺激受容メカニズムの解明により、神経ー筋の相互作用の分子的基盤を解明することを目的とし、筋感覚神経細胞の機械応答の解析系の構築、筋痛耐性の分子機構の解析、骨格筋特異的および神経特異的な機械刺激感受性分子(メカノセンサー)の欠損マウスの作成と解析を実施した。その結果、筋感覚神経と筋の機械刺激の受容応答に必須のメカノセンサーを明らかにすることができた。本成果は、将来的に、運動器障害や筋性疼痛を緩和する治療法の開発につながる可能性がある。本研究は、筋組織・筋感覚神経でのメカニカルストレスの感知機構、およびそれらの機械応答における筋-神経間のクロストークを明らかにすることを目的として実施する。そのためにまず、1,骨格筋の伸縮や痛み刺激を感知する筋感覚神経を標識して培養し、機械刺激に対する細胞応答を調べる。また、2,メカノセンサー分子の感覚神経・筋・特異的欠損マウスを用いて、筋感覚神経応答へのメカノセンサーの寄与を明らかにする。さらに、3,筋運動や筋損傷が、筋や筋感覚神経の機械応答に及ぼす影響を調べる。平成27年度は、1と3の実験を実施した。1、筋侵害受容器および筋紡錘・腱器官伸長受容器ニューロンの標識を実施し、初代培養での識別を試みた。ペントバルビツール麻酔下のマウスの後肢の筋に蛍光色素DiI溶液を注入し、逆行性に染色された脊髄神経節細胞を観察した。これまでのところ、標識される神経細胞の数が少なく、実験間で安定した結果が得られていない。現在も引き続き、色素の投与方法・投与部位等の検討を行っている。また、筋感覚神経の終末側においても、免疫組織染色により発現分子を解析するため、麻酔下マウスの座骨神経を露出し、蛍光色素の注入、DiI結晶の留置により末梢神経の順行性標識を試みたが、明瞭な終末染色像は得られていない。今後、より順行性標識に適した手法を検討していく。3、繰り返し運動による筋肉痛耐性のメカニズムの解明のため、筋細胞膜タンパク質のプロテオーム解析を開始した。筋痛を生じやすい伸長性収縮運動の前後で、筋細胞膜を精製し、1次元の電気泳動とウエスタンブロッティングによる発現タンパク質の比較解析を行った。サンプル数が少なく予備的な結果ではあるが、運動5日後の筋において、筋細胞特異的な複数の膜タンパク質発現に増加傾向が観察された。これらのタンパク質において、さらに厳密な比較解析を行う予定である。当初予定していた研究計画よりも遅れている。今年度より雇用予定であった研究補佐員の雇用開始が諸事情により約半年遅れ、研究遂行に必要な人材確保が計画通りに進まなかったこと、また、使用を予定していた遺伝子改変マウスについて、その供給元で動物飼育施設の改修があり、動物の供給が行えなかったことが要因である。骨格筋による精緻な運動調節や姿勢維持には、筋に分布する感覚神経(筋感覚神経)が筋の伸縮による機械的ストレス(メカニカルストレス)を正確に感知し、筋自身の動きへとフィードバックする巧妙な制御システムが重要である。また、過剰な運動や筋損傷は、筋感覚神経の機能亢進を介して痛みを生じ、危機回避という形で筋機能の回復を支えている。しかし、筋感覚神経が筋の伸縮に伴うメカニカルストレスを感知し、筋収縮特性の違いを検出するしくみは不明である。本研究では、筋固有感覚を担う筋紡錘・腱器官などの伸張受容器、および筋痛覚受容器のメカニカルストレス感知機構の解明を核として、メカニカル刺激を介した神経ー筋の相互作用の分子的基盤を解明する。これにより、運動器障害(ロコモティブシンドローム)や、筋の慢性痛を緩和する新しい治療法の開発につながる基盤的知識の確立を目指す。本年度は、1,骨格筋の伸縮や運動様式、あるいは痛み刺激を感知する筋感覚神経を逆行性に標識し、2,これらの神経をターゲットとして培養下で機械刺激に対する応答を調べ、筋メカニカルストレス受容の分子基盤に関する情報を得た。また3,メカノセンサー分子として知られるTRPV2の感覚神経・筋・血管特異的欠損マウスを用いて、細胞および個体レベルで筋感覚神経の機械感受性を解析し、TRPV2の寄与を明らかにすることを試みた。これらの結果から、TRPV2の痛覚および触覚に関する関与の違いを明らかにした。当初の計画通り、年度内に感覚神経特異的なメカノセンサーのノックアウトマウスの実験結果を得ることができ、現在発表準備中である。また、得られた研究成果から派生して、新たな共同研究を複数展開することができているため。本研究では、骨格筋組織および筋感覚神経における、機械的ストレス(メカニカルストレス)応答のメカニズムとその分子基盤を調べることによって、筋機能の発達・維持および調節における神経と筋の機械応答の意義を明らかにすることを目的として実施した。今年度は主に、メカノセンサー分子として知られるTRPV2について、筋機能・神経機能への関与を調べた。具体的には、メカノセンサー分子であるTRPV2の感覚神経特異的欠損マウス、同じくTRPV2の筋特異的欠損マウス、侵害受容器の痛み刺激受容体TRPV1の欠損マウスから単離培養した感覚ニューロンの機械応答をカルシウムイメージング法により調べた。さらに、上記の遺伝子欠損マウスで行動試験を実施し、感覚・運動・姿勢制御へのこれらの因子の関与を調べた。

その結果、TRPV2は機械的痛覚に関与しており、触覚には関与しないことが明らかとなった。また、筋機械感覚として代表的な遅発性筋痛に関して、繰り返し運動を実施した際に筋痛が生じにくくなる“筋痛耐性(repeated bout effect)"のメカニズムを調べる目的で、運動前後の筋細胞膜タンパク質およびそのmRNAの発現解析を実施した。その結果、細胞膜損傷修復に関わるタンパク質の発現が運動後に増加していることを見出した。以上の研究により、細胞膜修復能の増大が筋痛耐性の形成に関わっている可能性が示唆され、筋の機能維持と筋感覚(筋肉痛)の関わりについて、その一端を明らかにできた。骨格筋機能の維持には、筋と筋感覚神経の機械刺激に対する応答が重要だが、その詳細は不明である。本研究では、筋感覚神経の機械刺激受容メカニズムの解明により、神経ー筋の相互作用の分子的基盤を解明することを目的とし、筋感覚神経細胞の機械応答の解析系の構築、筋痛耐性の分子機構の解析、骨格筋特異的および神経特異的な機械刺激感受性分子(メカノセンサー)の欠損マウスの作成と解析を実施した。その結果、筋感覚神経と筋の機械刺激の受容応答に必須のメカノセンサーを明らかにすることができた。本成果は、将来的に、運動器障害や筋性疼痛を緩和する治療法の開発につながる可能性がある。平成28年度は、本研究に携わる研究補助員および連携研究員として大学院生1名を確保しており,すでに研究に着手している。昨年度に引き続き、筋感覚神経の蛍光標識のための色素の投与方法、投与部位等の検討を最優先で早急に実施する。またこれと並行して、感覚神経の培養細胞での機械応答記録の実験を開始し、十分な細胞標識が得られれば、即刻機械応答記録が可能なように準備を進める。当初の実験計画通り、最終年度の計画を実施する。また、これまでの成果に基づいて展開している研究項目について、共同研究者と連絡を密に行いながらこれを実施する。さらに最終年度は、実験結果のアウトプットを重視し、学術雑誌への論文投稿および、日本語での成果の公表に努める。29年度が最終年度であるため、記入しない。感覚生理学29年度が最終年度であるため、記入しない。
大規模動的ニューラルネットワークの安定平衡解の構造理論とその連想記憶への応用

本研究では,神経細胞の単純な数学モデルとして,1943年に提案されたMcCullough-Pittsモデルを用いた動的ニューラルネットワークの構成理論を安定平衡解の立場から考察している.特に,動的ニューラルネットワークを連想記憶へ応用する立場で,まず単純な連想記憶を実現するモジュール(動的)ニューラルネットワークを導入し,このモジュールを多数結合することによって,より複雑な連想記憶を実現する大規模ニューラルネットワークの構成理論を構築してきた.具体的には,次のような成果が得られた:(i)動的ニューラルネットワークに指定した安定な平衡解を構成する理論とその引き込み領域を調整する方法についていくつかの成果が得られた.(ii)特別な構造をもったモジュール動的ニューラルネットワークを導入し,モジュールの安定平衡解を変えることなくモジュールを多数相互に結合してできるマルチモジュール動的ニューラルネットワークの系全体としての安定平衡解の構成方法が得られた.(iii)記憶すべきパターンベクトル数が非常に多くなってこれらの張る部分空間の次元γが情報を表現するパターンベクトルの次元nに近づいた場合にも十分に適応できる一般的な動的ニューラルネットワークの構成方法を提案した.(iv)上記の成果に対するコンピュータ・シミュレーションを実施し,これらの有効性を統計的に確かめた.本研究では,神経細胞の単純な数学モデルとして,1943年に提案されたMcCullough-Pittsモデルを用いた動的ニューラルネットワークの構成理論を安定平衡解の立場から考察している.特に,動的ニューラルネットワークを連想記憶へ応用する立場で,まず単純な連想記憶を実現するモジュール(動的)ニューラルネットワークを導入し,このモジュールを多数結合することによって,より複雑な連想記憶を実現する大規模ニューラルネットワークの構成理論を構築してきた.具体的には,次のような成果が得られた:(i)動的ニューラルネットワークに指定した安定な平衡解を構成する理論とその引き込み領域を調整する方法についていくつかの成果が得られた.(ii)特別な構造をもったモジュール動的ニューラルネットワークを導入し,モジュールの安定平衡解を変えることなくモジュールを多数相互に結合してできるマルチモジュール動的ニューラルネットワークの系全体としての安定平衡解の構成方法が得られた.(iii)記憶すべきパターンベクトル数が非常に多くなってこれらの張る部分空間の次元γが情報を表現するパターンベクトルの次元nに近づいた場合にも十分に適応できる一般的な動的ニューラルネットワークの構成方法を提案した.(iv)上記の成果に対するコンピュータ・シミュレーションを実施し,これらの有効性を統計的に確かめた.本研究は,いくつかの特別な構造を持つ動的ニューラルネットワークを複数個結合してえられる大規模ネットワークに対し,(i)記憶すべきパターンベクトルを安定な平衡解に指定し,(ii)安定な平衡解の引き込み領域をできるだけ広くし,かつ,(iii)不要な安定な平衡解をできるだけ減少させるために,動的ニューラルネットワークを特徴付ける結合係数行列としきい値ベクトルをどのように構成するかという連想記憶の基本的問題を解明することを目的としている.本年度は,特に,(a)動的ニューラルネットワークに指定した安定な平衡解を構成する理論およびその引き込み領域を調整する理論の確立,(b)特別な構造をもつモジュールニューラルネットワークの構成理論およびその引き込み領域に関する理論の確立,について研究を進めた.(a)については,記憶すべきパターンベクトルが平衡解となるようにあらかじめ構成されている動的ニューラルネットワーク(McCulloch-Pittsモデル)に対し,各記憶パターンベクトルの引き込み領域を広げるための結合係数行列としきい値ベクトルの再構成法について考察し,1つの方法を提案した.この方法を用いて結合係数行列としきい値ベクトルを再構成すると,引き込み領域が拡大するということがコンピュータ・シミュレーションによって確認できた.(b)については,与えられた記憶すべきパターンベクトルの任意の2つのベクトルのハミング距離が3以上であれば,すべての記憶すべきパターンベクトルが安定な平衡解となるようなモジュールニューラルネットワークの結合係数行列としきい値ベクトルの構成法を求めた.さらに,コンピュータ・シミュレーションによってその有効性を確認した.また,与えられた記憶すべきパターンベクトルが平衡解となるようなマルチモジュールニュートラルネットワークの構成方法を求め,記憶すべきパターンベクトルのほとんどが安定平衡解となっていることをコンピュータ・シミュレーションによって確認した.以上の成果を,IEEE International Conference on Neural Networks and Signal Processing(1995年12月)において2編の論文として発表した.本研究では,McCoulloch-Pittsの神経細胞モデルを用いた動的ニューラルネットワークによって,大規模な連想記憶を実現するための構成理論について考察した.このため,まずMcCoulloch-Pittsモデルによる動的ニューラルネットワークに対して(1)与えられた記憶すべき情報(ベクトル)を安定平衡解に指定し,かつ(2)これらの安定平衡解の引き込み領域をできるだけ広くするために,ネットワークを特徴づける結合係数行列としきい値ベクトルをどのように構成するかという連想記憶の基本問題について,システム理論的な立場から考察した.次に大規模なネットワークを構成するためのユニットとしてのモジュールニューラルネットワークと呼ばれる特別な構造をもつネットワークを導入し,その構成理論を考察した.その結果,次のようないくつかの重要な成果が得られた.(1)与えられた記憶すべきベクトルに対して,上の条件(1)と(2)の実現を評価するための評価関数を導入し,これを最小にするような結合係数行列を求めた.この最適な結合係数行列は,1つのパラメータを含み,この値を零に近づけると,広く知られている直交射影法で求めた行列に収束することが示されました.このため,このように結合係数行列を求める方法を一般化直交射影法と名付けた.(2)与えられた記憶すべきベクトルに対して,上の条件(1)を満たすような結合係数行列をもつネットワーク

(これを入出力層と呼ぶ)が構成されているとする.このとき,これに新たに隠れ層(または結合層)と呼ばれるニューロン層を付加して得られるネットワークをモジュールニューラルネットワークと呼ぶことにする.入出力層と隠れ層のニューロン相互を適当に結合することによって,各記憶すべきベクトル(安定平衡解)の引き込み領域は可能な限り拡大される(すなわち,上の条件(2)を満たす)ことができることが示された.(3)多くのモジュールニューラルネットワークの隠れ層(すなわち,結合層)を結合して大規模なネットワークを構成する方法についてもいくつかの成果を得た.
気候変動が水資源利用可能量に及ぼす影響－国際貿易の観点から－

本研究では再生可能資源の一つである水に着目し、国際貿易が水資源にどのような影響を及ぼしているのかについて、世界各国のマクロデータを用いて実証的に検証を行った。具体的には貿易に起因する経済規模、所得、産業構造の変化が水資源に及ぼす影響を検証した。分析の結果、相対的に水資源の豊富な国で生産及び輸出が促進され、水資源の豊富でない国で生産が減少し、国際貿易は世界平均では水資源不足の問題を緩和する可能性が示唆された。(1)は貿易自由化が経済成長・産業構造変化を通して水利用量に及ぼす影響を検証するものである。経済成長によって生産規模が増大する「規模効果」、環境意識や技術が高まる「技術効果」、そして産業構造が変化する「構造効果」の三つの効果に分けて、貿易自由化が水利用量に及ぼす影響を検証している。加えて貿易自由化および所得の同時性といった計量経済学上の問題を回避した上で分析を行っている。世界60カ国程度の国レベルのパネルデータを用いた分析の結果、貿易自由化の進展は世界全体の水利用量を平均的には減少させる可能性があることが示唆された。(2)は気候変動による気温・降水量の変化が農作物生産に及ぼす影響を明らかにし、その変化が農作物の国際貿易に与える影響を見出すことを目指すものである。気温・降水量の過去のデータと農作物生産量の関係について分析を行い、気温・降水量の変化が主要農作物の生産量に及ぼす影響を明らかにしている。またその生産量変化が農作物の国際貿易に及ぼす影響についても分析を行っている。本研究は気候変動が国際貿易に及ぼす影響を明らかにし、特にバーチャルウォーターの観点から、気候変動が貿易を通して最終的に水利用量にどのように影響するのかを明らかにすることを目的としている。二年目である平成26年度は、まず、初年度に行った「貿易自由化が水利用量に及ぼす影響に関する研究」の分析手法を改善した。具体的には貿易自由化による技術への影響を所得を代理変数として捉えるのではなく、全要素生産性と呼ばれる技術進歩を計測する分析手法を用いて捉えることで検証を行った。その結果、先行研究との違いが明確になり、また、より信頼性のある分析結果を得るに至った。一方で、貿易自由化に加えて、海外直接投資の進展が投資受入国に対して環境の面でどのような影響を及ぼすかについても分析を行った。具体的にはベトナムを対象に海外直接投資が地場企業に及ぼす影響を「環境への取組」の面から検証した。分析の結果、業種ごとに結果は異なるものの、外資企業の上流および下流の地場企業に外資企業は環境の面でプラスの影響を及ぼす可能性が一部見出された。今後、より詳細な分析を行う方針である。最後に、「気候変動が貿易量に与える影響」に関する分析については、主要5品目に加えて貿易品目を増やした分析に着手し、貿易量が相対的に多い品目について、気候変動が貿易量に及ぼす影響を統計的に有意に見出した。研究最終年度にバーチャルウォーターの観点から水利用量に及ぼす影響を明らかにしていきたい。主要な研究成果は以下の三つにまとめられる。まず一つ目の成果として気候要因が農作物貿易に及ぼす影響を検証した。具体的には、主要な農作物である小麦、米、トウモロコシを対象に、二国間相対輸出モデルを構築し、実質GDPや気候条件がこれらの相対貿易に与える影響を分析した。分析の結果、世界全体で気温が10%程度(平均1.62°C)上昇した場合、小麦では、4.81%輸出が減少し、米では、0.61%輸出が増加し、トウモロコシでは、0.08%輸出が減少することが明らかとなった。また、世界全体で10%の降水量増加(97mm/年)することによる影響は、小麦の場合、2.25%輸出減、米の場合、0.84%輸出増、トウモロコシの場合、3.15%の輸出増となることが明らかとなった。二つ目の成果として、貿易の自由化が水資源利用に及ぼす影響を検証した。具体的には、経済規模、所得、産業構造の変化が貿易を通して水資源取水量および消費量に及ぼす影響を検証した。推計の結果、貿易に起因する規模効果および直接的な構造効果は水使用量を増大させる効果を持つ一方で、貿易に起因する技術効果および貿易に起因する構造効果は水使用量を削減する効果を持つことが明らかとなった。貿易に起因する正味の弾力性値は全世界平均で-1.00-1.52%と推計され、貿易自由化が全世界平均で1%進展することが水使用量を1%程度減少させることが実証的に示されたことになる。最後に、三つ目の成果として、環境規制の強さが各国の貿易に及ぼす影響を検証した。分析では環境規制が貿易に与える影響を直接効果とGDPに及ぼす影響を通して貿易に及ぼす間接効果に分けている。分析の結果、間接効果は無視できないほど大きいこと、直接効果と間接効果を合わせた全効果では適切な環境規制は貿易活動を活発化させることが明らかとなった。(1)「貿易自由化が水利用量に及ぼす影響に関する研究」について、分析手法を改善し、国際ジャーナルへの投稿に至ったこと、

(2)「海外直接投資が環境への取組に及ぼす影響に関する研究」について、ベトナムの企業レベルデータの入手からデータ整理を経て、海外直接投資のスピルオーバー効果についておおむね分析結果が出てきていること、(3)「気候変動が貿易を通して水利用量に与える影響に関する研究」について、貿易品目を拡大した上で、統計的に有意な分析結果が得られはじめていること、そして、(4)貿易自由化が再生可能資源(水・森林など)に及ぼす影響という観点から、再生可能資源として森林資源を対象とした研究について、国際ジャーナルに掲載がなされたことから、おおむね研究は順調に進展しているといえる。ただし、海外直接投資の分析においては発展途上国のデータ特有の欠損の多さおよび不正回答の可能性が課題となっており、データの制約の中で統計的に信頼のできる分析手法を確立することが必要となっていること、そして、気候変動が貿易を通して水利用量に与える影響に関する研究について、バーチャルウォーターのデータの整備が今だ不十分であり、バーチャルウォーターの観点からの分析が研究最終年度に持ち越されたことは若干計画よりも遅れている点であると認識している。環境経済学気候変動が貿易に及ぼす影響に関して、バーチャルウォーターのデータを貿易品目別に入手する必要があるが、この点については国立環境研究所の花崎研究員の協力を得て、データを整備することを考えている。海外直接投資の研究に関しては、ベトナム企業の環境への取り組み状況や外資系企業の環境への取り組みについて、現地において地場企業を訪問するあるいは外資系企業を訪問する、さらには有識者に対するインタビューを行う、といった方法により、現場の状況を把握し、分析に役立てていきたい。またベトナムの企業レベルデータのアンケート項目の理解を深めるために、ベトナム統計局に問い合わせをさらに行う、あるいはアンケート設問の理解を深めるために、回答を行ったいくつかの企業を訪問し、アンケート回答時の様子を聞き取りするなどして統計データの深い理解につなげていきたい。さらにはデータの欠損の意味合いも理解をしたい。以上の情報収集を元に、データの欠損の問題をカバーできる分析手法を構築し、統計的に信頼のできる分析結果を得ることを目指していきたい。貿易自由化が水利用量に及ぼす影響について、世界各国の国レベルのデータを用いた分析を行うことができていること、そして、気候変動が貿易に与える影響についても研究が進展していることから、全体計画はおおむね順調に進んでいると言える。ただし水利用量に関するデータが経年で得られない、そして得られる国数が限られるなど、データ制約が問題となって、統計的に有意な結果が得られていないケースが見られ、限定的な結果のみを示すにとどまっていることは課題であり、今後、分析手法の改善などでより多くの情報を提示できるよう工夫していくことが必要である。また貿易品目によって貿易自由化が水利用量に及ぼす影響は異なることが予想されるが、現状は主要な農作物についてのみ分析を行うにとどまっている。今後はより多くの品目について検証を行う必要があるものの2年目にその点を行うことは全体の計画の遅れを示すものではない。
電子プロトン連動によるキャリヤ生成と新規電導機構

分子内および分子間水素結合を有する電荷移動型金属錯体:[Pd(H2DAG)(HDAG)]TCNQ(エチレンジアミノグリオキシム錯体)および[Pt(H2EDAG)(HEDAG)](ジアミノグリオキシム錯体)について、この錯体に特徴的な“金属-絶縁体相転移"に関する詳細な情報を得るを目的として以下のような研究を行った。1.オキシム系配位子は、酸-塩基性を有する。そこで、エチレンジアミノグリオキシム錯体とTCNQの電荷移動錯体において、オキシムの酸-塩基性を利用したTCNQのフィリング制御を試みた。電荷移動量ρ(TCNQ-^ρ)が0.2、0.7、1.0(ラマン分光法により電荷移動量を評価した)の電荷移動錯体を作り分けることに成功した。2.これら錯体の単結晶を用いて、室温から極低温までの電気電導度・ESR・磁化率の研究を行ない、キャリヤ-の種類・濃度、伝導電子の散乱機構等の輸送現象について明らかにした。特に、カラム間水素が伝導電子を捕獲するという興味深い現象が観測された。3.同じ錯体の単結晶において、赤外から可視、紫外域にいたる偏光反射スペクトルを測定した。結果を解析し、それらの電子構造と電荷移動励起状態の性質を明かにした。また赤外吸収分光・ラマン分光により、電子-プロトン結合に間するフォノンの興味ある知見を得た。4.上記の錯体の単結晶において高圧下の測定を行ない、圧力印加による物性変化について電気的性質と光学的性質を調べた。5.XPSの測定により、ベンゾキノンジオキシム錯体において、200K付近で中心金属から配位子へ電荷移動することがわかった。以上の測定から、この系での金属的挙動はこれまでにない金属状態であり、今後の研究の発展が期待される。