hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
溶血性ショックの発現機序並びに病態生理の解析

不適合輸血ショックは一般にII型アレルギーと理解され、急性重篤型ショックは血管内溶血反応が原因とされているが、ウサギをヒト血球で感作後に、ヒト洗浄血球を静注するとショック死し、組織学的には肺毛細血管内に塞栓がみられることから、肺高血圧による右心不全がショック発症の原因ともいわれている。そこで、実験系に工夫を加え、ウサギを用いて検討した。1.洗浄ヒト血球泥を-80°Cで凍結し、解凍後の溶血液2.5ml/Kgをウサギに静注した、その結果、静注中に血圧は低下するも、その後直ちに回復した。その後血圧の安定を待って、同液5.0ml/Kgを追加静注するも、静注中に血圧は低下するもその後直ちに回復した。2.ウサギをヒト血球で免疫して異種血球に対する高力価抗体を得、この抗体を非働化して以下の実験を行った。1)抗体で洗浄血球泥を感作後に洗浄し、遠心沈渣の免疫複合体を-80°Cで凍結した。融解後に1.25-2.5ml/kgを静注すると、直ちに急激な血圧降下を引き起こし、ウサギは死亡した。2)上記と同様に処理した感作洗浄凍結・解凍溶血液2.5ml/Kgを頚静脈より逆行性に動注した。その結果、動注中は実験1.での溶血液静注と同じような血圧降下が見られたが、動注後は次第に元の血圧よりも上昇し、且つ脈圧も拡大し、死亡しなかった。3)実験2-2)での死亡例では右心室・肺動脈系に肉眼的にも大小の血栓が確認された。以上から、免疫複合体の循環系への流入により、瞬時的な血栓形成による循環不全が発症することが示唆された。ヒト血球とウサギ抗ヒト血球抗体との免疫複合体の静注による致死量と同量の血色素を静注しても、血圧は降下するが、死亡することはない。従って、溶血性ショックにおいては、溶血そのものよりも免疫複合体がショックの発現に大きく関与していることを平成4年度の研究で確認できた。また免疫複合体の作成に際して、高力価血清の非働化は本質的な問題点ではないことが示唆された。過去の報告をみると、ウサギをヒト血球で感作後に、ヒト洗浄血球を静注するとショックにより死亡し、組織学的には肺毛細血管内に塞栓がみられることから、肺高血圧による右心不全がショック発症の原因と考える人もいる。本実験でも、免疫複合体が肺毛細血管内に塞栓としてみられるため、右心不全の可能性も否定できなかった。そこで、実験系に工夫を加えた。即ち、免疫複合体の急速1回投与による体重当たりの致死量は確定したので、これを分注してみた。その結果、反復静注による死亡例はなく、且つ反復投与回数が増えるに従って、血圧降下が小さくなった。このことは、時間を経ての反復投与による塞栓形成を代償するバイパス機構ができることを否定する根拠にはならない。しかし、反復投与回数が増えると、血圧降下が小さくなることを考えれば、アナフィラトキシンの枯渇の方が考えやすい。これらのことから、肺毛細血管への栓塞による右心不全は否定的であり、逆に、本研究のテーマであるケミカルメディエータの関与を示唆する成績と考えられる。アナフィラトキシンはまだ同定できていないが、免疫複合体の分注例を増やせばショックの発現が肺塞栓により発症する可能性を否定できるものと考えられる。
フォトニック結晶レーザの高出力単一縦横モード動作実現に関する研究

活性層の近傍に2次元的に周期的な屈折率分布を配置したフォトニック結晶面発光レーザ(PC-SELs)は、単一モードでの高出力動作のみならず、偏光およびビームパターンの制御、ビーム出射方向制御といった様々な機能の実現を可能とする、新しい半導体レーザとして注目を集めている。最近の数値解析により、ビーム形状、偏光特性、出射効率などのレーザ諸特性は、空孔の立体形状によって最適化し得ることが予見されているが、従来の作製手法であるウエハ融着法や有機金属気相成長法(MOCVD法)による埋め込みにおいては、空孔形状の3次元制御は実現困難であった。それに対して、我々は前年度までに分子線エピタキシー法(MBE法)を用いた作製法を提案し、分子線の照射方向を調整することによって、フォトニック結晶構造埋め込み後の空孔立体形状を制御し得ることを示した。また、本手法を用いて作製したPC-SELsの単一モード発振に成功するとともに、空孔立体形状を制御した結果、出射されるビームの偏光や強度分布が変化することを示した。しかしながら、MBEを用いた作製法の最適化に至っているとは言えず、特に電流-電圧特性の立ち上がり電圧が従来手法で作製したものよりも高いといったことが明らかになっている。そこで、分子線エピタキシー法を用いた作製法の最適化に向けて、原子状水素による成長前の表面処理について検討した。その結果、原子状水素を成長前に基板に照射することによって表面状態を改善し、転位の発生をかなり抑制できることが明らかになった。また、上記のMBEに関する検討と並行して、フォトニック結晶の空孔立体形状がデバイス特性に与える影響、特に出射されるビームの偏光に着目して検討を進めた結果、空孔を適切な螺旋形状にすることによって、PC-SELsから円偏光を直接生成しうることが明らかとなった。27年度が最終年度であるため、記入しない。活性層の近傍に2次元的に周期的な屈折率分布(2次元フォトニック結晶:2D-PC)を配置したフォトニック結晶面発光レーザ(PC-SELs)は、単一モードでの高出力動作のみならず、偏光およびビームパターンの制御、ビーム出射方向制御といった様々な機能の実現を可能とする、新しい半導体レーザとして注目を集めている。最近の数値解析により、ビーム形状、偏光特性、出射効率などのレーザ諸特性は、空孔の立体形状によって最適化し得ることが予見されているが、従来報告された作製手法であるウエハ融着法や有機金属気相成長法(MOCVD法)による埋め込みにおいては、空孔形状の3次元制御は実現困難であった。それに対して、我々が最近開発した分子線エピタキシー法により空孔を埋め込む手法(MBE空孔埋め込み法)を用いれば、分子線照射方向の最適調整によって、空孔形状の3次元制御が可能であると期待されている。そこで、我々はMBE空孔埋め込み法を用いてPC-SELsを作製し、空孔形状の3次元制御の効果を実証することを試みた。まず、真円正方格子のフォトニック結晶構造を作製し、MBE空孔埋め込み法により、空孔が非対称な形状になるようにフォトニック結晶構造を埋め込み、フォトニック結晶レーザを作製した。その結果、単一モードでのレーザ発振に成功するとともに、埋め込み前の空孔形状が円柱状であるにもかかわらず、単峰の直線偏光ビームが出射されることを観測した。この要因としては、MBE埋め込み法によって空孔形状を3次元制御したことによるものであることを、3次元結合波解析により明らかにした。また、出射効率の点でも3次元形状の制御が有用であることも明らかとなった。これらの結果は、高出力化や、様々な興味深い偏光・形状をもつビームの発生など、今後のフォトニック結晶レーザの進展にむけた有用な知見であると考えている。

また、上記のMBEに関する検討と並行して、フォトニック結晶の空孔立体形状がデバイス特性に与える影響、特に出射されるビームの偏光に着目して検討を進めた結果、空孔を適切な螺旋形状にすることによって、PC-SELsから円偏光を直接生成しうることが明らかとなった。1年目の目標として1埋め込み成長によるデバイス作製法の構築、2大面積・高出力動作実現に向けた解析の2点を挙げていた。研究開始当時、フォトニック結晶レーザのビーム形状、偏光、出射効率などの諸特性は、空孔の立体形状によって最適化し得ることが、3次元結合波理論により予見されていた。しかし、従来用いられていた作製方法(ウエハ融着法や有機金属気相成長法(MOCVD法))で実現可能な空孔の立体形状は限られていた。そこで、本研究では気相成長法であるMOCVD法と異なり、真空蒸着による結晶成長法である分子線エピタキシー法(MBE法)に着目した。分子線の影になる部分は結晶成長しないことを利用して、空孔形状をより自在に制御できるのではないかと考えたためである。その結果、分子線照射方向の調整により空孔形状を3次元制御可能であることを実証した。さらに、空孔形状の3次元制御の効果を確認するため、上記手法により意図的に空孔形状が傾いた円錐となるようにデバイスを作製し、発振スペクトルや、出射ビームの強度分布および偏光を測定した。その結果、単一モードでの発振に成功し、直線偏光かつ単峰の強度分布をもつビームが出射されることを確認した。また、3次元結合波理論の計算を行い、実験結果と照らし合わせ、空孔形状を3次元制御したことによって直線偏光かつ単峰の強度分布を持つビームが得られたことや出射効率が向上を明らかにした。以上のように、1年目の目標である埋め込み成長によるデバイス作製法の構築はMBE空孔埋め込み法の開発により達成している。また、3次元結合波理論の計算により、空孔形状の3次元制御の有用性を明らかとしており、大面積・高出力動作に向けた解析も進んでいる。以上の理由から本研究はおおむね順調に進展しているものと考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究において、これまでに分子線エピタキシー法によりフォトニック結晶構造をデバイス内に埋め込む手法(MBE空孔埋め込み法)を開発し、その特徴として、フォトニック結晶の空孔の3次元形状を制御可能であるという特徴を見出した。また、本手法を用いて実際にフォトニック結晶レーザを作製し、空孔の3次元制御により出射されるビームの偏光や形状が変化することや、出射効率を向上可能であることを示し、MBE空孔埋め込み法の有用性を実証した。今後は、フォトニック結晶レーザの単一モードによる高出力動作の実現に向けて、デバイスの最適構造の探索を進める。具体的には、フォトニック結晶構造の空孔の最適な形状の検討、電極形状の検討、熱やキャリアの分布を考慮した設計を進めていく。また、MBE空孔埋め込み法により成長される半導体結晶の品質向上に取り組む。現状の作製したデバイスの電流-電圧特性を評価したところ、従来の作製手法と比べて立ち上がり電圧が高く立ち上がり後の抵抗も高くなっていることが判明した。この原因としては、成長界面における酸化膜等による影響が考えられる。解決策としては、成長前に何らかの表面処理を施し、成長界面での酸化膜等の影響を低減することを考えている。具体的には硫化アンモニウムによる表面パッシベーションや、原子状水素によるクリーニングなどを検討している。
生体-電子機械融合化革新的人工臓器に向けた生体組織と電子回路融合技術に関する研究

生体組織を人工臓器構成要素として使用する次世代型人工臓器開発の基礎研究に,生体組織を電気伝導体として使用し体内の人工臓器のモニタリングに使用する体内-体外通信システムの開発を行った.ヤギを用いた動物実験でその性能評価を行ったところ,体内と体外の至る所の2点間で安定に高速双方向通信を行うことができ,次世代型体内-体外通信システムを実現することができた.生体組織を人工臓器構成要素として使用する次世代型人工臓器開発の基礎研究に,生体組織を電気伝導体として使用し体内の人工臓器のモニタリングに使用する体内-体外通信システムの開発を行った.ヤギを用いた動物実験でその性能評価を行ったところ,体内と体外の至る所の2点間で安定に高速双方向通信を行うことができ,次世代型体内-体外通信システムを実現することができた.人工心臓やペースメーカを代表とする体内埋込み人工臓器の安全管理用の体外-体内間通信において,現在に臨床で使用されている電磁誘導方式や微弱無線方式の課題であるセキュリティの確保下で安定な通信と外来診療の簡便性の両立を目指し,生体組織を通信媒体として利用する人体通信を利用した次世代式経皮情報通信システムの開発を試みた.生体の感電を防止するため搬送波には4MHzと10MHzを用い通信方式に回路系がシンプルなASK変調とした双方向全二重通信システムの開発を試みた.電子回路-生体組織間インターフェイス部は,体内-体外間での双方向通信と低周波数電流による感電の防止を目的に,生体組織の電気的特性を加味した共振回路系の構築が不可欠である.そこで,システム開発の最初に,通信データ送信部と受信部における生体組織インターフェイスに関する研究を行った.その結果,送信部-生体組織インターフェイスでは,L-C並列共振回路は生体組織導電性により共振の強さQが極めて小さくなり共振しないこと,一方,コンデンサ2個の直列接続にコイルを並列接続するL-C直並列回路のコンデンサ中点を生体に接続することで生体組織接続下に共振できることを確認した.受信部-生体組織インターフェイスではL-C並列共振回路により必要十分な同調受信が可能であるが,生体組織の誘電率の影響を受けるためコイルのインダクタンスとコンデンサの静電容量より計算で得られる共振周波数に生体組織誘電率を加味する必要があることを明らかにした.人体通信を利用した経皮情報通信システムのプロトモデルは,体内側ユニット,体外側ユニットともに直径62mm×厚み22mmの大きさで,ASK変調部,L-C直並列共振送信部,L-C並列共振受信部から構成し,電極には銀-塩化銀電極を用いた.ヒト体表間および生理食塩水中で通信実験を行ったところ,ヒト体表間の至る所,生理食塩水中通信距離1mにて通信速度115kbpsでの安定な全二重通信を行うことができた.人工心臓やペースメーカを代表とする体内埋込み人工臓器の安全管理用の体外-体内間通信において,現生体組織を通信媒体として利用する人体通信を利用した次世代式経皮情報通信システムの開発を試みている.本年度は,体内に埋め込み可能な小型通信デバイスの開発と動物実験による評価を行ったので報告する.開発した通信システムは,体外側の送波周波数10MHz,体内側の搬送波周波数4MHlzのASK変調による全二重通信システムである.体外側通信ユニットは直径38mm,厚み13-5mmで電極にはAg/AgCl電極を使用し,体内側通信ユニットは,直径34mm,厚み10mmで電極には白金イリジウムを使用している.また今回の実験では,大きさは直径22mmで長さ42mmの砲弾型で電極には白金イリジウムを用いた直腸挿入用通信ユニットも開発した.動物実験は,研究協力者である東北大学加齢医学研究所・心臓病電子医学分野の山家智之教授のもと,東北大学動物実験倫理委員会の許可の元に行った.体重29.4kgのメスの成ヤギを使用し,体内側通信ユニットを腹腔内,胸腔内,心臓の心膜上に埋め込み,体外側通信ユニットを体表上の首,耳,角に装着し双方向通信実験を行い,通信特性の評価のみならず,心臓生理学的影響を調べるため通信中の心電図を同時計測した.通信実験は,手術直後の0日目,10日目,28日目に行い(直腸挿入用通信ユニットを28日目に挿入),28日目の実験終了後にヤギを擬死させ,体内側通信ユニットの接触状態を確認した.その実験の結果,胸腔内の肋骨裏に設置した体内側通信ユニットは10日目以降に通信不能となったが,それ以外の体内通信ユニット・直腸挿入用通信ユニットは,体表上のすべての体外側通信ユニットと115kbpsの通信速度で全二重通信を行うことができた.またその際の心電図は,通信中も通信前と変化が無く,心臓直近で通信電流を放電しても心臓生理学的な影響がないことを確認できた.胸腔内に設置した通信ユニットは,電極-生体組織間の接触状態が悪く,次年度の課題として体内側通信電極-生体組織間の電気的,機械的安定性が課題となった.生体と電子回路を融合する次世代式経皮情報通信システムの開発において,最終年度は動物実験用通信デバイスの開発とヤギを用いた動物実験による性能評価,その実験結果をもとに更なる性能向上を目指し生体組織ー電極間界面抵抗の簡便な測定法の考案と本通信方式に最適な電極の選択に関する研究を行った.

白金イリジウム電極を用いた体内通信ユニット(直径34mm,厚み10mm)を腹腔内,胸腔内,心膜上に設置すると同時に直腸内通信ユニット(直径22mm,長さ42mm)を肛門から挿入し,体外側通信ユニットを首,耳たぶ,角に設置し,覚醒下のヤギに通信電流を印加し通信実験を行ったところ,28日間の実験でASK変調通信電流7mA(搬送波周波数4MHz,10MHz)で通信速度115kbpsの全二重通信を行うことができた.これは人体通信による世界初の体内ー体外間通信実験であり,通信中の心電図信号解析により心臓生理学的に影響が無いことを確認した.しかし,体外側では表皮ー電極間界面の電気環境が,また体内側では生体組織ー電極間の安定な機械的接触が通信特性に大きな影響を与えることが明らかになった.人体通信を応用した体内ー体外間通信には電極ー生体組織間の電気的・機械的安定な接触が必要であることより,市販のLCRメータを用いた簡便な生体組織ー電極間界面抵抗の測定法を考案し,ステンレス,チタン,2種類の銀ー塩化銀電極に加え,骨再生足場材料であるチタンメッシュについて,体表上ならびに生体組織電気特性を模擬したファントムを用い生体組織ー電極間抵抗の測定を行った.その結果,ステンレス電極が最も生体組織ー電極間抵抗が小さく体外側通信ユニット用電極に最適であることが分かった.チタン及びチタンメッシュ電極もステンレス電極に次ぐ小さい生体組織ー電極間抵抗を有し,また生体適合性にも優れることより体内側通信電極として期待できると考えられる.二年目で体内埋込み可能でかつ電子回路的工夫によりミクロショックを起こすことのない体内埋込み通信デバイスを開発し,動物実験で体内と体外の至る所の2点間で4週間の長期にわたり安定に高速な通信を世界初で実現でき,かつ心臓生理学的に生体への影響がないことを明らかにしたことより,おおむね順調と考えている.24年度が最終年度であるため、記入しない。4週間の動物実験により,生体組織と電極間の機械的・電気的な安定が本通信システムの鍵となることが分かり,計画通りに最終年度は体内および体外の通信電極に最適な電極について検討を行い,体内-体外の安定な通信の実現により本プロジェクトの目標達成とする.体内の通信電極においては,体外側通信電極と同様に生体組織-電極間のインピーダンスが小さいことがもとめられ,さらに生体組織と金属材料である電極との安定な結合とが求められる,そこで,次年度の研究では生体組織-電極間のインピーダンス測定法を検討することから開始し,研究計画通りに生体組織と安定な結合が期待できる電極について電極インピーダンスを評価材料として検討を行う.24年度が最終年度であるため、記入しない。
有権者－議員－内閣間の委任と責任：経済の国際化と制度配置の影響と帰結

今年度は主に有権者と議員との関係について,これまで行ってきた様々な研究のアウトプットを行った。まず,中選挙区制がもたらすインセンティヴについて複数の研究を行った。一つ目の研究は中選挙区制のもとでの有権者の合理的な投票戦略の理論的な分析である。この成果は国際研究集会にて報告された。また,それに対応した政治家の選挙戦略についての分析も行った。具体的には,55年体制の下で国政選挙において政治家が地方政治家を利用することで有権者を動員するという現象についての実証分析を行った。その結果,ある町村における地方政治家が多くなるほど長期政権を維持していた自民党の絶対得票率が多くなるという因果効果が明らかになった。この研究成果は日本比較政治学会等で報告された。昨年度から分析を進めていた研究である,一票の格差が選挙結果にまで影響するという研究は国際学会にて報告し,多くのフィードバックを得た。政治家と営利企業との関係を分析した研究では,衆議院議員がどの株式会社・有限会社の役員にいつ就任し,いつ辞任したのかを追跡するオリジナルなデータセットを構築した。このデータセットは政治家によって提出された「関連会社等報告書」から得られた情報を基に企業の登記情報を取得することによって作られた。このデータセットを用いた研究成果は国際学会・国内学会で報告された。最後に,選挙権が18歳に引き下げられたことをうけて2016年の参議院選挙の投開票日直後から17歳,18歳の若者に対してインターネット調査を行った。このデータを用いて選挙権を得た新有権者と得られなかった17歳との間にどれだけ政治的意識の差異が生じたのかを分析した。研究成果は国際学会にて報告される。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,主に次の4つの研究に取り組んだ。(1)内閣による戦略的な議会の早期解散と国際経済・国内経済の関係についての理論的な分析を行い,その含意を一部新たに収集した国際比較データによって統計的に分析した。(2)国際経済と国内経済の状況が有権者の投票行動に与える影響について統計的に分析した。(3)地方政治家を利用した選挙動員の因果効果の分析をデザインし,必要なデータを収集・整理した。(4)有権者・政治家・政党を比較可能な政策空間上に位置づける推定を行い,有権者と政治家・政党との政策距離が有権者の投票行動に与える影響を分析した。(1)の研究は内閣による議会の早期解散というテーマにおいて,国際経済の状況が一定の影響を及ぼしている点を理論的に明らかにし,それが実際のデータからも観察されることを示した点で新たな知見を付け加えている。(2)の研究は有権者と内閣(議員)との経済パフォーマンス面での関係をあつかっている。ここでは有権者が現在の政府の経済パフォーマンスについて,自国内での時間的に相対的な判断と,他国との比較による空間的に相対的な判断を行っている可能性が高いことを示している点に意義がある。(3)の研究は個人投票という投票行動を分析するものであり,有権者と議員との個人的なつながりを分析している。地方政治家を利用した選挙動員は日本国内の事例からも指摘されてきたが,これを厳密な因果効果の推定として分析した研究は存在していない。本年度の研究ではそのためのデザインを考え,データを収集した。(4)の研究は有権者と議員との政策的な結びつきを分析している。有権者と政治家を同一の政策空間上に位置づけることは困難であり,有権者と政治家の政策距離が投票行動に与える影響を分析することも難しかったが,本研究ではこれを可能とする手法を用いることによって分析を可能とした。(1)の内容については2014年度の最初に第一回目の報告の機会を得,改訂を経たバージョンを年度末に報告する機会を得た。報告した知見は,内閣による選挙時期の決定には国際経済の状況も影響しているというものであり,これはこれまでに報告されていない新しい知見である。(2)の内容については英文の学会報告論文としてまとめられ,日本政治学会において報告された。(3)の内容については厳密な因果効果の推定を可能とする研究デザインのもと,データが収集されている。(4)の内容については分析に適したデータを探し,用いる手法が有効に機能することを確かめることができた。本年は主に有権者と政治家との関係に関する研究を行った。研究内容は多岐に渡るが,政治家が有権者をいかに代表しているか,あるいは代表していないかという観点から研究を進めた。政策的な側面からの直接的な研究のほか,選挙制度の効果,一票の格差の効果,企業との関係による影響,といった側面からの研究も行った。まず,選挙制度改革以降の日本政治の政策のあり方について,実証的なデータ分析を進めた。この研究は,主として2つの部分から構成され,第一部では非政策的優位制と国会議員による政策位置の変更の関係を分析した。この分析結果は日本選挙学会およびAmerican Political Science Association AnnualMeetingにて報告した。第二部として,有権者,国会議員,政党の政策位置を比較可能なものとして推定する方法を用いて空間投票の分析を行った。この研究結果は研究会で報告された後,日本政治学会の査読付き学術誌である『年報政治学』に投稿され,改稿の後に受理された。さらに,選挙制度改革以前の中選挙区制が選挙区競争・政党間競争に与えた効果を分析し,日本政治学会の年次大会にて報告した。また,一票の格差が政治過程に与えている影響についての研究を行った。

従来,一票の格差は政府間補助金の格差をもたらすという分析は多く行われてきたが,本研究ではそれだけにとどまらず,一票の格差は選挙結果にも影響していることを明らかにした。この分析結果は国際研究会および国内の研究会で報告された。国際的な共同研究も開始した。この研究は日本の国会議員と営利企業の関係を分析するものである。多くの研究について,世界トップレベルの国際会議を含む学会報告を行う機会を得,また,そのうち1つは査読付き学術誌である『年報政治学』に掲載された。他方で,データの収集が難航している研究もある。特に,市区町村議会の議員定数についてデータの収集を試みたが,一部の過去のものについては総務省がデータを収集していたにもかかわらず,破棄してしまっていたということが情報公開請求の結果として判明した。この間,様々な部署に確認する必要があったため,想定外の時間がかかってしまった。現在,出版されている時期までのデータについて,分析可能な形に入力する作業を行っている。今年度は主に有権者と議員との関係について,これまで行ってきた様々な研究のアウトプットを行った。まず,中選挙区制がもたらすインセンティヴについて複数の研究を行った。一つ目の研究は中選挙区制のもとでの有権者の合理的な投票戦略の理論的な分析である。この成果は国際研究集会にて報告された。また,それに対応した政治家の選挙戦略についての分析も行った。具体的には,55年体制の下で国政選挙において政治家が地方政治家を利用することで有権者を動員するという現象についての実証分析を行った。その結果,ある町村における地方政治家が多くなるほど長期政権を維持していた自民党の絶対得票率が多くなるという因果効果が明らかになった。この研究成果は日本比較政治学会等で報告された。昨年度から分析を進めていた研究である,一票の格差が選挙結果にまで影響するという研究は国際学会にて報告し,多くのフィードバックを得た。政治家と営利企業との関係を分析した研究では,衆議院議員がどの株式会社・有限会社の役員にいつ就任し,いつ辞任したのかを追跡するオリジナルなデータセットを構築した。このデータセットは政治家によって提出された「関連会社等報告書」から得られた情報を基に企業の登記情報を取得することによって作られた。このデータセットを用いた研究成果は国際学会・国内学会で報告された。最後に,選挙権が18歳に引き下げられたことをうけて2016年の参議院選挙の投開票日直後から17歳,18歳の若者に対してインターネット調査を行った。このデータを用いて選挙権を得た新有権者と得られなかった17歳との間にどれだけ政治的意識の差異が生じたのかを分析した。研究成果は国際学会にて報告される。(1)の研究については,ワーキングペーパーとして内容をまとめ,学術ジャーナルに投稿する。(2)の研究については,同じくワーキングペーパーとして内容をまとめ,学術ジャーナルに投稿する。(3)の内容については,データがまだ完全ではないため,その収集と整理を行う。
活性天然物由来プローブ分子による新規抗がんおよび抗HIV標的蛋白の解明

がん細胞の増殖やエイズウイルス(HIV)の複製に関与する蛋白の核外移行阻害を阻害し、その機能を阻害する活性天然物であるpeumusolide Aおよびostholの基本骨格分子に、標的蛋白との共有結合を形成させる光親和性基であるジアジリン基と標的蛋白-プローブ複合体の精製、検出に必要なビオチンを組み入れたジアジリン-ビオチンユニットを導入したプローブ分子の合成に成功した。さらに、合成したプローブ分子が、蛋白ラベル化に必要な光照射下でも安定でかつ、標的蛋白解明のための十分な活性を示すことを明らかにした。がん細胞増殖に関与するMEKやエイズウイルス(HIV)の複製に関与するRev蛋白は、約10残基のアミノ酸配列からなる核外移行シグナル(NES)を有し、核から細胞質へと輸送され、その機能を発現する。これら蛋白の核外移行過程を阻害する分子は新規作用機序の抗がん剤や抗HIV薬の開発に繋がることに着目し、すでに申請者は、薬用植物から両蛋白の核外移行阻害天然物として、peumusolide Aならびにostholを見出している。そこで、本研究では、申請者自らが見出した両蛋白の核外移行阻害天然物の作用機序を明らかにすることを目的として、合成プローブ分子を用いて両活性天然物の標的蛋白の解明に着手した。本年度は、標的蛋白との共有結合を形成させる光親和性基であるジアジリン基と標的蛋白-プローブ複合体の精製、検出に用いるビオチンを組み入れたジアジリンービオチンユニットが導入可能な水酸基を有する基本コアとなり、かつ強力な活性を示すアナログの合成を検討した。MEK核外移行阻害物質peumusolide Aについては、既に申請者が開発したアナログの合成手法を利用して、側鎖末端に水酸基を有するアナログの合成を達成した。また、Rev蛋白核外移行阻害天然物ostholについては、第2世代のGrubs触媒を用いた閉環メタセシスを鍵反応とするmethoxyl基を水酸基に置換したアナログの実用的な合成法を確立することができた。さらに、合成した両アナログについて、間接蛍光抗体法によりMEKおよびRevの核外移行阻害能を評価し、両者が標的蛋白解明のためのプローブ分子のコア構造になる十分な活性を示すことを明らかにした。そこで、本研究では、申請者自らが見出した両蛋白の核外移行阻害天然物の作用機序を明らかにすることを目的として、合成プローブ分子を用いて両活性天然物の標的蛋白の解明を検討している。本年度は、すでに昨年度合成し強い蛋白核外移行阻害活性を示すことを明らかにした活性天然物の基本骨格と水酸基を有する基本コア分子に対して、合成標的蛋白との共有結合を形成させる光親和性基であるジアジリン基と標的蛋白-プローブ複合体の精製、検出に用いるビオチンを組み入れたジアジリン-ビオチンユニットを導入したプローブ分子の合成を検討した。MEK核外移行阻害物質peumusolide Aについては、側鎖末端に水酸基を有する基本コア分子に、Rev蛋白核外移行阻害天然物ostholについては、methoxyl基を水酸基に置換した基本コア分子に対して、それぞれ種々の反応条件を検討することにより数種のジアジリン-ビオチンユニットを縮合させたプローブ分子を合成した。さらに、合成した数種のプローブ分子について、間接蛍光抗体法によりMEKおよびRevの核外移行阻害能を評価し、標的蛋白解明のための十分な活性を示す両天然物由来のプローブ分子を創製することに成功した。本年度は、すでに昨年度合成し強い蛋白核外移行阻害活性を示すことを明らかにした天然物由来のフォトアフィニティープローブ分子による光照射下による蛋白ラベル化実験の検討を行った。しかしながら、光照射の時間、温度、波長など各種条件を検討したが、蛋白ラベル化を行うことはできなかった。そこで、光照射下によるプローブ分子の安定性を検討することとした。

その結果、活性天然物由来の基本コア分子とジアジリン-ビオチンユニットの結合の結合が開裂し、プローブ分子の分解が蛋白ラベル化に優先して起こることを明らかにした。そこで、基本コア分子とジアジリン-ビオチンユニットの間に光安定性と水溶解性を有するエチレングリコールを含むアンカーを導入した数種のプローブ分子の合成を行った。さらに、合成した数種のプローブ分子について、間接蛍光抗体法によりMEKおよびRevの核外移行阻害能を評価し、標的蛋白解明のための十分な活性を示す両天然物由来のプローブ分子を創製することに成功した。
両生類胚の外胚葉細胞の分化時における細胞間相互作用

表皮活動電位を発現する興奮性能力のあるイモリ胚(st.31)の体表に、イモリ原腸胚予定表皮外胚葉を移植して、1日培養した予定表皮細胞は、それ自身興奮性を有しないが、宿主細胞よりの興奮性活動電位に応答する。また既に興奮性を現し始めた単層培養5日目の表皮細胞に原腸胚の予定表皮を細胞解離して接触培養すると、未だ興奮性を発現しない2日目培養細胞は、古い細胞で生じた活動電位に応答する(ITO and Takamune,1982)。このことは表皮活動電位発現伝達をプロモートする機構があると示唆された。この仮定が成立するかどうか以下の実験を行った。表皮細胞間では電気的結合がよく、電気的緊張電位の拡がりは刺激点より300μmに達する。もし、興奮性発現のプロモート機構が働くとすれば、新しい表皮細胞間の興奮性の拡がりは、電気的緊張電位の拡がりを越えて新しい表皮細胞の広範囲に及ぶ可能性がある。しかし実験結果は、新しい表皮細胞に生じる脱分極の高さの減衰は電気的緊張的拡がりと同じであった。つぎに宿主胚に原腸胚予定表皮外胚葉を移植する場合、組織構築上の接触型を変えて、古い細胞より活動電位を発生させ、接触点の異なった新組織の種々の点で応答の高さ、反応伝達時間と刺激点よりの距離の関係を見た。その結果、移植周囲の宿主細胞から発生した表皮活動電位変化の総和の反映が新しい組織の測定点で捕捉されるものであり、移植片自身からの興奮性発現によって出現するものでないことが明らかになった。したがって、古い組織で発現した表皮活動電位は新組織に電気緊張的に拡がり伝わるものであって、プロモート機構は存在しないことが明らかになった。表皮細胞間伝達阻害イモリ胚の表皮活動電位の伝達が如何なる機構に起因するのかを調べることを目的として,イモリ胚体表の2個の細胞に微小電極を各々刺入して,活動電位伝達がどの様な薬物で遮断するか調べた.興奮性を低下させないで電気的結合を遮断する試薬として用いられた炭酸によって化学的伝達の可能性を報告したが(Sato & Ito, 1983),これ以外に目下,適するものはみられない.例えば,桑実胚白色大割球細胞間の電気的結合を可逆的に遮断する2-オクタノール(1または5mM),パラ安息香酸メチル,パラ安息香酸エチル(3mM)は表皮活動電位の興奮性を低下させると同時に電気的結合が遮断されるので用いられない.今後新しい阻害剤を見い出して,伝達機構を明らかにしたい.発生段階の異なった組織間移植St.26/28イモリ胚の表皮(活動電位発生能力をもつ)の一部を除去して, St.11の予定表皮外胚葉を移植して1日おく.宿主はSt.31,移植片はSt.14/15になる.移植片細胞自身は電気刺激で活動電位を発生しないにもかかわらず, St.31の宿主細胞の電気刺激によって生じた活動電位は宿主細胞を伝達して,移植片の部位で活動電位を誘起させる.この活動電位の大きさ,立上がり波形は宿主組織の境界を遠ざかるにつれて減衰するが,これは電気的緊張電位のひろがりと同意のものと解される.表皮活動電位を発現する興奮性能力のあるイモリ胚(st.31)の体表に、イモリ原腸胚予定表皮外胚葉を移植して、1日培養した予定表皮細胞は、それ自身興奮性を有しないが、宿主細胞よりの興奮性活動電位に応答する。また既に興奮性を現し始めた単層培養5日目の表皮細胞に原腸胚の予定表皮を細胞解離して接触培養すると、未だ興奮性を発現しない2日目培養細胞は、古い細胞で生じた活動電位に応答する(ITO and Takamune,1984)。

このことは表皮活動電位発現伝達をプロモートする機構があると示唆された。この仮定が成立するかどうか以下の実験を行った。表皮細胞間では電気的結合がよく、電気的緊張電位の拡がりは刺激点より300μmに達する。もし、興奮性発現のプロモート機構が働くとすれば、新しい表皮細胞間の興奮性の拡がりは、電気的緊張電位の拡がりを越えて新しい表皮細胞の広範囲に及び可能性がある。しかし実験結果は、新しい表皮細胞に生じる脱分極の高さの減衰は電気的緊張的拡がりと同じであった。つぎに宿主胚に原腸胚予定表皮外胚葉を移植する場合、組織構築上の接触型を変えて、古い細胞より活動電位を発生させ、接触点の異なった新組織の種々の点で応答の高さ、反応伝達時間と刺激点よりの距離の関係を見た。その結果、移植周囲の宿主細胞から発生した表皮活動電位変化の総和の反映が新しい組織の測定点で捕捉されるものであり、移植片自身からの興奮性発現によって出現するものでないことが明らかになった。したがって、古い組織で発現した表皮活動電位は新組織に電気緊張的に拡がり伝わるものであって、プロモート機構は存在しないことが明らかになった。
TGS誘導におけるAGO-siRNA複合体の標的DNA結合性の生化学的解析

研究代表者らの研究グループはこれまでにHIVプロモーター領域に設定したsiRNAがウイルスの複製を抑制する事を明らかにし、またその抑制活性は転写抑制(TGS)にある事を証明してきた。siRNAによる転写抑制はAGO1-siRNA複合体形成にある事を証明し、その複合体は直接標的DNAに結合しうる事を証明した。この配列結合性は、来はめて特異性が高い事を明らかにし、またその結合は、siRNA,HIV-1(標的配列)の共存在下で認められる事を証明した。平成21年度の研究活動によって明らかとなったことを以下に記す。1)Argonaute-1は核内においてsiRNAと複合体を形成する。Argonaute-1(以下Ago1)を強制発現させた細胞に放射線同位体によって標識されたsiRNAを導入し、核抽出液から免疫沈降によってAgo1を精製、放射活性を測定する実験系を確立した。その結果、Ago1は核内に存在し、siRNAと結合している事を明らかにした。2)Ago1-siRNA複合体は、直接標的DNAに結合する能力を持つ核より精製したAgo1-siRNA複合体は、in vitroにおいて、標的配列特異的、ATP依存的に結合することを見いだした。RNA増幅等、従来考えられてきたモデルを考慮せず、直接標的DNA配列に結合しうる事が明らかとなった。以上、1)および2)によりAgo1がTGSの中心的機能を果たす事が強く示唆された。一方、他のAgoファミリーについてTGSに果たす機能は、さらに詳細な検討が必要と考えられる。Ago2、Ago4は免疫染色によってそのほとんどが細胞質の局在することが明らかとなり、TGSについて寄与するかどうか不明である。Ago3はAgo1と同様に核にも細胞質にも局在するが、免疫沈降実験では、siRNAを核内で直接結合している結果は見いだせていない。以上の結果は、現在論文投稿中である。免疫沈降によって精製したヒストンメチル化酵素の活性を、in vitroにおいて評価する系を樹立することに成功した。この実験系を含む、Ago1とヒストンメチル化酵素の結合を明らかにした論文を、現在準備中である。4)Ago-siRNA複合体の直接標的DNA結合性についての簡潔な評価系の樹立については、現在進行中である。昨年度の到達目標は、2)AGO-1強制発現系を用い、AGO-1複合体の構成蛋白質群の同定を試みる。であった。年度途中の8月に所属の変更があり、研究室の樹立などで実際の研究体勢を整えるのに時間が経過してしまったことから、昨年度の目標はいずれも到達できていない。しかしながら、DNA会合についての簡便なアッセイ系については、AGO1からAGO4まで4種のAGOファミリーについての発現ベクターを構築し機能を確認した。また陽性対照のRelA-DNA結合領域の発現ベクターについては構築を終了している事から、次年度にはアッセイ系が樹立できる見込みである。AGO-1複合体の構成蛋白質群の同定については、強制発現系の樹立まで至り、核抽出液から免疫沈降法によってAGO-1複合体の精製は可能であったが、しかしながら非特異的に結合する蛋白質も多く、AGO1強制発現ベクターの改良を試みている。今年度は、GFPと融合する形でAGO1を強制発現し、GFPの精製方法を使って複合体精製を試みる予定である。なお、共同研究として展開している、効果的なTGS誘導のためのsiRNA配列の同定について、解析が終了し、その結果、極めて配列特異性が高く、数塩基の違いも転写抑制効果発揮には許されないことが明らかとなった。この効果は、他のNF-kG表的遺伝子には作用せず、また我々が用いるDNA標的siRNAは発現アレイ解析の結果から、他の遺伝子発現には影響しない事を明らかにした。これらについては、論文投稿中である。当該研究の目的は、プロモーター配列標的siRNAによる転写抑制誘導時に、siRNAを保持するArgonaute蛋白質(特にAGO-1)複合体の、標的DNA配列に対する結合性を明らかにし、さらに複合体の精製を試み、その構成因子を同定することにある。哺乳類ほ含む高等真核細胞生物では、転写抑制を採用機序とするsiRNAの存在は未確認とされ、また存在してもAGO-siRNA複合体が直接DNAに結合するという仮説は提唱されていない。我々が発見したsiRNAによる転写抑制誘導は、少なくともin vitroでは一度の導入で、3ヶ月以上の転写植生状態を保つ事が明らかになっており、例えば、CCR5のノックアウトに応用してHIVの感染予防に応用する等、応用の可能性は広い。またその分子機構が解明されれば、エピジェネィクスによる転写制御機構に働きかける小分子化合物等により、制御できる可能性をもたらす。標的DNA結合性を証明するため、in vitiroにおける結合性確認実験系を樹立し証明した。関連学会での発表を行い、種々の情報を集め、論文として発表したが、残念ながら現時点で、受理されていない。

さらに詳細な分子機構の解明を求める査読者が多く、現在実験系を樹立して実験中である。これらの解析の中から、siRNAを保持したAGO1複合体が細胞骨格と相互作用し核移行に機能していること、またHIV-1のゲノムに逆方向からの転写産物(anti-sense RNA)が存在し、anti-sense RNAはHIV-1の転写後ないし翻訳後修飾に関与する事等を明らかにした。また現在論文投稿中であるが、免疫不全マウスにヒトPBMCを再構築するモデル系を用いて、プロモータ標的siRNAがin vivoにおいてもHIV-1の複製を抑制する事を示した。24年度が最終年度であるため、記入しない。
強制間隙圧を与える地盤への静的・動的貫入試験に関する研究

貫入試験は地盤の強度試験の一種である.土の強度は有効応力によって決定される.しかし貫入試験では一点において一つの有効応力の状態でしか試験できない.地盤に強制的に間隙圧を与えることによっていくつかの有効応力状態のもとで試験できれば,より精度の高い強度定数が得られる.本研究では,任意の深さに相当する載荷重を上面より作用させることができる小型の模型土槽を用いて,静的・動的貫入抵抗に与える間隙水圧の影響を調べた.つづいて,同様の模型地盤を用い,先端より任意の水圧または空気圧を与えることのできる貫入体によって地盤に強制間隙圧を与える実験を行った.得られた結論はつぎのようである.1)粘性土地盤における静的貫入試験では,貫入速度のある範囲において,貫入抵抗は貫入速度が小さいほど大きくなる.この理由は発生間隙水圧の消散が貫入速度が小さくなるほど大きくなり地盤が排水強度に近づくからである.2)砂地盤への静的・動的貫入試験では,同じ間隙比で比較すると,間隙比の大きな場合は飽和地盤より乾燥地盤の方が貫入抵抗が大きく,間隙比の小さい場合はその逆である.この理由は,ダイレイタンシーによって貫入時に発生する間隙水圧の影響で,動的試験の場合はもちろん静的試験の場合でも貫入体の先端付近では完全な排水状態になっていないことを示している.3)砂地盤に強制間隙水圧をまたは空圧によって与える静的・動的貫入試験の結果で,貫入抵抗と先端での有効応力(上載荷重から与えた間隙圧を引いたもの)の関係は直線で示される.その勾配は土の内部摩擦角と関係している.また飽和地盤に水圧を与えた場合と飽和地盤および乾燥地盤に空圧を与えた場合とでは異なった直線に両者の関係はプロットされる.これは前述のダイレイタンシーによる発生間隙水圧の影響である.以上のことからこの試験結果より地盤の内部摩擦角や液状化の可能性の推定が可能である.貫入試験は地盤の強度試験の一種である.土の強度は有効応力によって決定される.しかし貫入試験では一点において一つの有効応力の状態でしか試験できない.地盤に強制的に間隙圧を与えることによっていくつかの有効応力状態のもとで試験できれば,より精度の高い強度定数が得られる.本研究では,任意の深さに相当する載荷重を上面より作用させることができる小型の模型土槽を用いて,静的・動的貫入抵抗に与える間隙水圧の影響を調べた.つづいて,同様の模型地盤を用い,先端より任意の水圧または空気圧を与えることのできる貫入体によって地盤に強制間隙圧を与える実験を行った.得られた結論はつぎのようである.1)粘性土地盤における静的貫入試験では,貫入速度のある範囲において,貫入抵抗は貫入速度が小さいほど大きくなる.この理由は発生間隙水圧の消散が貫入速度が小さくなるほど大きくなり地盤が排水強度に近づくからである.2)砂地盤への静的・動的貫入試験では,同じ間隙比で比較すると,間隙比の大きな場合は飽和地盤より乾燥地盤の方が貫入抵抗が大きく,間隙比の小さい場合はその逆である.この理由は,ダイレイタンシーによって貫入時に発生する間隙水圧の影響で,動的試験の場合はもちろん静的試験の場合でも貫入体の先端付近では完全な排水状態になっていないことを示している.3)砂地盤に強制間隙水圧をまたは空圧によって与える静的・動的貫入試験の結果で,貫入抵抗と先端での有効応力(上載荷重から与えた間隙圧を引いたもの)の関係は直線で示される.その勾配は土の内部摩擦角と関係している.また飽和地盤に水圧を与えた場合と飽和地盤および乾燥地盤に空圧を与えた場合とでは異なった直線に両者の関係はプロットされる.これは前述のダイレイタンシーによる発生間隙水圧の影響である.以上のことからこの試験結果より地盤の内部摩擦角や液状化の可能性の推定が可能である.地盤への貫入試験は一地点で一つの貫入抵抗しか得られないので、地盤の強度定数c,yを推定するには不都合である。そこで貫入体先端より間隙圧を強制的に地盤に与えることにより種々の有効応力の状態の下で貫入試験を行ない、より的確なc,yが得られるような試験法を開発することが目的である。今年度は小型の模型土槽と試作した大型の土槽を用いて、上記試験法の開発に必要な貫入機構特に、発生間隙圧が静的・動的貫入抵抗に及ぼす影響について研究し、つづいて間隙圧を強制的に与えられる小型の貫入体を試作し、その試験結果について解析を行なった。その結果、つぎのような成果が得られた。1.粘性土でも砂質土でも先端の貫入抵抗は貫入体先端の極く小範囲の土の抵抗によっている。2.貫入速度がおそくなると粘性土飽和地盤でも部分的排水強度を測定することになる。3.砂質土地盤では貫入速度を十分におそくしないかぎり、発生間隙水圧が一部残留し、完全排水強度とはならないので、同じ同隙比の乾燥砂地盤と比較すると貫入抵抗の値が異なる。4.貫入体先端より強制的に砂質地盤内に水圧または空気圧を与えたとき、貫入抵抗は、上載有効圧力から与えた間隙圧を差引いた貫入体先端での有効応力と直線関係で表わされる。

また飽和地盤に水圧と空気圧を与えた場合では上記の直線関係は異なったものとなる。これは飽和地盤に空気圧を与えると貫入体先端部分が不飽和状態となり間隙圧が発生しなくなるからである。またこの両者の貫入抵抗の違いから、貫入時に地盤に発生する間隙圧が推定され、地盤の液状化の起りやすさの判定にも利用できる。新しく開発した貫入試験法により的確に土の強度定数の推定が可能であろう。今後、実物大の貫入体を作り、実用化の可能性を検討する。
六核クラスター骨格を基本とした第二世代八面体型錯体化学

金属原子が6ヶ八面体型に配置したクラスター骨格を持つ錯体がいろいろの遷移金属で知られている。この中でd電子を4ヶ持つレニウム(III)、モリブデン(II)、タングステン(II)の錯体は各金属元素間に単結合が生じ安定な電子配置となる。本研究では、このd^4遷移金属六核錯体を単核八面体型錯体のサイズを大きくしたものと捉え、第二世代八面体型錯体と称して研究対象とし、この第二世代八面体型錯体と単核錯体との諸性質の類似性と相違点を明らかとすることが出来た。主にレニウム(III)錯体について研究を行い次のような成果を得た。(1)配位子置換反応性:ターミナル部位の配位子置換反応は単核錯体と異なり、Cl^-よりもより塩基性の強いpyridineの方が速やかに置換される。(2)酸化還元反応性:ターミナル部位の配位子を、Cl^-からpyridineおよびその誘導体に順次置き換えた時、六核骨格は酸化されにくくなることが明らかにされた。この結果は、より塩基性の強いpyridine配位子の効果としては説明出来ない。以上の2つの特異な反応性を、六核骨格はπ受容性が強く、π供与性が弱いと考えることで説明した。これらの結果は代表的なd^6低スピン単核錯体とは全く逆の傾向であり、単核金属中心のπ供与性が強いことと合わせて考えると理解出来る。(3)発光性。一連のレニウム六核錯体の発光スペクトルや寿命の温度依存性から、励起状態における副準位の効果を詳細に明らかにした。(4)金電極上でのレニウム六核錯体自己集積化膜:Re(III)六核錯体を金電極表面に導入することに成功し、その酸化還元特性を明らかにした。また、ルテニウム三核錯体との連結体の形成にも成功した。以上の成果は、金属間結合レニウム(III)六核錯体の単核錯体とは異なる特徴を明瞭に示したものであり、金属間結合を持つ多核錯体一般に適用出来る性質である。(3)発光性。レニウム(III)、モリブデン(II)、タングステン(II)等のd^4重遷移金属イオンは、金属間結合を持つ八面体型六核構造のクラスター骨格、M_6(μ_3-E)_8、(Eは六核内の各M_3三角面上に配置、キャップ位と呼ぶ)を作りやすい。この構造は、各金属イオンに外側に向かう配位部位(ターミナル位)が1ヶずつあり、この計6ヶの配位部位を見たとき、巨大な八面体型配位中心と見立てることが出来る。本研究の目的は、この巨大八面体型中心を六配位八面体型の単核金属イオンと見立てて、新しい八面体型錯体化学を展開することである。本年度はRe六核錯体を対象として研究を進め、次に示すような成果をあげた。(1)新規錯体の合成:ターミナル位にNCS^-が6ヶ配位した錯体をM=S, Seの2つの場合について合成し、そのX線構造解析結果および発光特性を明らかにした。NCS^-錯体は既知のRe六核錯体と比較しても最も強い発光を示す部類に入る。(2)配位子置換反応:ターミナル位の配位子置換反応を配位pyridineと溶液内のpyridineの交換反応の速度論的研究により調べ、単核錯体と異なる特異な反応性を明らかにした。

すなわち、(i)置換反応の速度が単核のd^4Re(III)錯体に期待されるものよりかなり小さい。(ii)ターミナル位にCl^-とpyridineを含む混合ターミナル配位子錯体では、pyridineの方が選択的に置換される。(iii)pyridine交換反応は、完全に幾何異性体の構造を保持したまま起こる。また、交換反応はpyridineの数が多い錯体ほど遅くなることも分かった。(3)酸化還元相互作用:ターミナル位に酸化還元活性な配位子、4,4'-bipyridine、4-benzoylpyridine、4-cyanopyridineをそれぞれ6ヶ導入した錯体をE=S, Seの両方の場合について合成し、それらのいくつかについてX線構造解析を行った。これらの錯体の溶液中でのサイクリックボルタモグラムを測定すると、配位子の酸化還元波が、6ヶに分裂するという特異な酸化還元挙動が見られた。これは、一つの配位子の酸化還元の情報がRe六核骨格を通して他のターミナル配位子に伝搬することを示し、Re六核骨格が一種のπ相互作用伝達系となっていることを意味する。(4)Re六核錯体の金電極基板上への導入:金電極上に自己集積化したRu3核錯体上に、架橋配位子として4,4'-bipyridineを含むRe六核錯体を連結させたRu_3-Re_6複合二層膜の構築に成功した。先に、我々は同じRu3核ユニットを金基板上に5層積層させることに成功していたが、今回得られた2層膜は異なる金属クラスターユニットを2層積層させた初めての例である。この膜は、二つのユニットのそれぞれの酸化還元波を示す。レニウム(III)、モリブデン(II)、タングステン(II)などのd^4遷移金属イオンは、安定な正八面体型の六核クラスター骨格を持つ化合物を与える。これらの六核骨格には各金属イオンから外側に向かうターミナル位を見た時、単核の八面体型錯体に対比される巨大な八面体型骨格とみなすことが出来る。本研究では、この六核骨格をもとにした第二世代八面体型錯体化学の展開を行っている。今年度の成果を以下に箇条書きに示す。(1)溶液内配位子置換反応。初年度でRe六核錯体について、反応速度の遅さ、配位子の選択性の独自性など単核錯体とは違う特徴をまず明らかにした。この延長として、Re六核ターミナル位の配位pyridineと溶液に加えたCl^-や溶媒のDMSOとの置換反応の起こり易さを調べた。その結果、置換は完全には起こらず、pyridine配位がかなり優勢な平衡に達することがわかった。(2)Mo六核ユニットへのpyridine等の導入。Re六核錯体と異なり、Mo六核ではこれまでターミナル位へpyridineの導入された錯体は合成されていなかった。本研究でもpyridineの導入を試みたが、今のところ、pyridineを導入出来る反応条件が見つかっていない。(3)Re六核錯体の発光性。Reの発光励起状態の性質の解明のため、発光の温度依存性を77Kまでの低温で詳しく調べ、励起状態の副準位を仮定することで解析が可能であった。(4)Ru三核錯体との連結体の合成。Ru三核錯体とRe六核錯体の複合体の合成を4,4'-bipyridineを架橋配位子として用いることにより行った。両ユニットが1:2,2:1,1:1などの連結体の合成に成功した。これらの吸収スペクトル、酸化還元挙動などの性質は基本的にはユニット錯体の足し合わせであった。(5)金電極表面へのRe六核錯体を含む自己集積化膜。