hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
テルペノイド生合成機構の解析に資する鎖状テルペン分子プローブの効率合成

本年度は、C35の鎖状テルペンを基質とするテルペン合成酵素の構造解析を中心に、研究を行った。構造解析のための基質合成として、酵素に結合するが、その後の炭素カチオンの生成が起こりにくいと予想される、2位にフッ素を導入したゲラニルゲラニルジリン酸エステルと2,3位の二重結合を飽和させたジヒドロゲラニルゲラニルジリン酸エステルを設計し、それらの合成を行った。フッ素化ジリン酸エステルは次のように合成した。まず、ファルネシルアセトンを原料として、フッ素化されたホスホノ酢酸エステルを用いたオレフィン化反応を行った後、生じたオレフィンの幾何異性体をそれぞれ分離した。不飽和エステルをジイソブチルアルミニウムヒドリドを用いて還元後、生じたアリルアルコールをジリン酸化した。生成物をイオン交換樹脂と逆相HPLCカラムを用いて精製することで目的物を得た。ジヒドロ体の合成は次のように行った。まず、ゲラニルゲラニルアルコールを二酸化マンガンでアリルアルコールを不飽和アルデヒドに酸化したのち、2級アミン存在下、ハンチュエステルを還元剤に用いて還元した。その後、アルデヒドを水素化ホウ素ナトリウムで還元し、アルコールへと導いた後ジリン酸化後、精製した。あわせて、酵素が基質とするC35のアルコール体から硫黄を有するジリン酸の合成を進めており、そのためのチオリン酸化試薬を調製した。ジヒドロ体と酵素との複合体については共結晶が得られ、酵素中の基質の配置に関する情報が得られている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。生合成によりテルペン類を自在合成するためには、マクロからミクロに至る生合成関連分子種(ゲノム、酵素、基質)の構造・性質・反応機構を理解し、それらをもとに精密な設計図を描くことが鍵となる。本研究ではテルペン生合成機構を探るためのプローブ合成法を確立し、テルペン生合成酵素の機能を明らかにすることを目的とする。具体的には、重水素化(D化)プローブや従来合成が困難であった、長鎖ポリイソプレノイド類の立体選択的合成、ならびに、Zーオレフィンが混在する鎖状テルペン類の合成を行う。H29年度は次の2つの研究に取り組み、その成果を論文発表した。(1)長鎖イソプレノイドを基質とする枯草菌由来のテルペン生合成酵素の機能解析表題のテルペン合成酵素はC25,C30,およびC35の炭素鎖を有する全トランス型のイソプレノイド類を基質とする長鎖テルペン合成酵素である。本酵素の機能を解析するために、基質となる鎖状テルペンをスルホンカップリング法と立体選択的脱スルホン化反応により合成した。それらを酵素と反応させたところ、対応するプレン類にそれぞれ変換できた。また、酵素の結晶構造解析を共同研究として実施し、その解析に成功した。(2)重水素化プローブを用いたシクロラバンジュロールの生合成機構の解析環状モノテルペノイドの一種であるシクロラバンジュロールの生合成を触媒する酵素の機能解析を行った。反応基質となる3ーメチルー2ーブテンの2つのメチル基の水素すべてを重水素に置換したプローブを合成し、酵素反応を行った。生成物に分布する重水素の位置を解析することで本酵素がプロトン移動を含む反応機構で進行していることを提唱した。炭素10個からなるテルペン類においてプロトン移動機構が見出された初めての例である。2つのテルペン合成酵素の機能と構造解析にかかる成果を論文に発表できたことは大きな成果である。Z-型オレフィンを含む鎖状テルペン合成も軌道に乗り始めており、計画以上に研究が進展している。長鎖イソプレノイドを基質とするテルペン生合成酵素の基質認識機構の詳細を探るために、長鎖イソプレノイドのダミーとなる基質を設計・合成し、それを用いた複合体形成と結晶構造解析を共同で進める。これと並行して、新規マイコバクテリウム属細菌由来のテルペン類の生合成基質となるZー型オレフィンを複数含有するC35鎖状テルペンの合成を試みる。

具体的には、ゲラニルゲラニオールから出発原料し、一炭素増反、ブロモ化、アセチレンを含むC4単位の増炭、鉄触媒を用いたMeMgBrの付加を1サイクルとする工程を繰り返す。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
近代建築昭和期修復の歴史―豊平館再修復を機会とする修復技術の理念と手法の研究―

かつては社寺などの伝統建築で占められていた修復は、昭和前期からの近代洋風建築の登場により多様かつ急激に増加し、それまでにない新たな構造体や室内を飾る内装への対処、安全確保のための耐震対策、積極的な活用に必要な改修など、これまでにない状況に取り組んできた。修復は、今後さらに近現代建築や近代化遺産へと移っていくとみられるが、その際に必要なことは、これまでに辿った修復を検証し、これを今後に活かすことである。本研究は、近代建築の修復において理念と手法を修復技術の面から検証するものである。現在実施されている重要文化財豊平館保存修理の解体工事にしたがい、建物の内外、設備、活用にともなう設備など、昭和期に用いられた修復技術や修理の実態の調査を実施した。また、全国各地にある昭和期修復の事例に関する情報収集をおこない、一部の事例については予備的調査もふくめ現地調査を実施した。1豊平館の調査について、修復事業の進捗に沿って特に注視すべき部分の観察を以下のとおりおこなうとともに、資料収集と関係者へのヒアリングを進めた。外観では、外壁ペンキ塗装の耐久性とその後の塗り重ね仕様、中央車寄の屋根の養生措置と破損状況、東・西バルコニーの防水措置と漏水による木部腐朽、同雪害による手摺廻り腐朽、煙突廻りの納まりと漏水、亜鉛板葺の軒先の破損など。内部では、春慶塗及びワニスの劣化とその傾向、天井及び壁のプラスター塗の劣化状況、カーテン・絨毯などの劣化状況、床の不陸状況など。とくに活用にともなう設備類については、暖房の隠蔽配管、誘導灯の設置方法、補助照明の器具と取り付け位置など。活用については、館内一室に揚床で設けた便所の設け方、小屋裏の用い方、不採用古材の整理・保管あり方など。2その他全国の修復事例については、情報収集しつつ、以下のように現地調査を実施した。旧札幌農学校演舞場、旧函館区公会堂、旧西田川郡役所、旧群馬県衛生所、旧門司三井倶楽部を現地調査。その他予備調査として旧日本郵船小樽支店、旧済生館本館、旧山形師範学校本館、旧学習院初等科正堂、碓井峠鉄道施設丸山変電所、旧福岡県公会堂貴賓館、旧松本家住宅を、また参考調査として近年の修理あるいは現在修理中の物件(旧鶴岡警察署庁舎、旧下野煉瓦製造会社、広島カトリック教会世界平和記念聖堂、門司港駅舎)を現地調査。3各地の保存修理事業の要請に応じた指導助言、建築学会・建築士会・他大学における講演など、研究の研鑽と成果の普及をはかった。現在実施されている重要文化財豊平館保存修理の解体から組立の工程にしたがい、建物の内外、設備、活用にともなう改修・設備新設など、昭和期に用いられた修復技術や修理の実態の調査を実施した。それらの中間報告及びさらなる課題検討のため、研究会を開催した。1.豊平館の調査について、修復事業の進捗に沿い注視すべき部分の観察をおこなうとともに、資料収集と関係者へのヒアリングを進めた。耐震対策の補強方法、各部修理(外壁ペンキ塗装、屋根亜鉛板葺、春慶塗及びワニス、カーテン・絨毯など)、新規付属棟との取合、地下室、保存古材、活用の展示などが主たる対象となった。2.今年度の修復事例調査については以下の現地調査を実施した。旧札幌農学校演舞場、旧日本郵船小樽支店、旧第五十九銀行、旧登米小学校、旧伊達郡役所、仁風閣、旧山口県議会議事堂、旧福岡県公会堂貴賓館、旧松本家住宅、旧グラバー住宅、旧リンガー住宅、旧オルト住宅、旧長崎税関下松税関派出所、旧香港上海銀行、旧鹿児島紡績所技師館。その他予備調査として天鏡閣を、また参考として近年の修理あるいは現在修理中の物件(旧旭川偕行社、北海道大学農学部第二農場、同農学部植物園博物館、旧弘前偕行社、旧美歎水源地水道施設、渡邉翁記念館、旧下関英国領事館、門司港駅舎)を現地調査した。3.各地の保存修理事業への指導助言、文化庁、文化財建造物保存技術協会、建築士会・他大学における講義・講演など、要請に応じた活動の機会に研究の研鑽と成果の普及をはかった。4.研究会を豊平館修復現場にて開催した。研究代表者、研究補助者、研究協力者から研究状況を報告し、行政、修理技術者、建築家、研究者の参加も得て意見交換をおこなった。平成27年度の研究実績:修復中の豊平館について、前年度から継続して観察と資料収集とヒアリングを進め、12月の再修復完成と翌年3月付属棟竣工を臨み、前回修復から変更された部分や、新たな活用のための改修部分の確認を行うなど、補足調査を実施した。その間、済生館、中埜家住宅、泉布観、岩科学校、新潟県旧県会議事堂など修復事例の調査を実施し、一方でシンポジウムを開催した。全体を通した研究実績:重要文化財指定の近代洋風建築の修復は、本格的には昭和三十年代後半から平成十年代まで実施され、その間、保存の理念の研鑽、幾多の災害の経験による防災対策の充実、積極的な活用への取り組みなどに努力がはらわれてきた。そうした経験を経て生まれる課題のひとつに、修復が完成を見たのち一定の時間が経過した時点や年月を経ておこなわれる再修復の際の、理念と手法の両面からの総合的・体系的な視点による歴史的検証がある。

この検証の成果を、今後に増加する近現代建築や近代化遺産の修復事業とそれにともなう文化財保存の学術分野の発展向上のために活かしていく必要があると考える。今回、豊平館再修復を機会に、近代建築修復の理念と手法の両面から修復技術をテーマに歴史的検証を試みることとし、現地の実態に即した具体的な取り組みに及んで調査を実施するに至った。調査研究は、豊平館とともに修復の済んだ全国各地の近代建築の情報を、傷んだ部分の修理(在来材の扱い方)、保存のコンセプト(修復・再生の方針)、維持・保存の措置(弱点の補い)、活用のための改修・設備の導入・施設の新設(本体に及ぼす影響)、事業の運営(目的にそった体制)に分類して収集・分析することにより、理念の研鑽の経緯や調査法・施工技術の展開を明らかするとともに、それらによって浮上した課題などを整理してまとめた。かつては社寺などの伝統建築で占められていた修復は、昭和前期からの近代洋風建築の登場により多様かつ急激に増加し、それまでにない新たな構造体や室内を飾る内装への対処、安全確保のための耐震対策、積極的な活用に必要な改修など、これまでにない状況に取り組んできた。修復は、今後さらに近現代建築や近代化遺産へと移っていくとみられるが、その際に必要なことは、これまでに辿った修復を検証し、これを今後に活かすことである。本研究は、近代建築の修復において理念と手法を修復技術の面から検証するものである。本研究の対象の中心である現在の豊平館保存修理事業にともなう昭和期保存修理の検証的調査を継続して進めるとともに、全国各地の保存修理事例の現地調査を順次実施している。また、保存修理が近年実施された物件や、現在保存修理実施中の物件も、参考として併せて調査に加えている。それらの成果をふまえ、年度後半には、予定どおり研究会を開催した。・豊平館自体の調査は、現在の事業の進捗にしたがい、現場の観察、これまでの維持修理及びメンテナンス関係資料の収集、現在の工事関係者との意見交換、昭和期の保存修理関係者やこれまでの運営関係者へのヒアリングなどの調査を実施している。・これと平行して実施した事例調査も、事前の情報収集のうえで現場の観察をおこない、所有者や管理者に対して昭和期修理以降の修理歴や維持管理及び活用に関するヒアリングなどをおこなってきた。これらの調査対象物件は、先方の都合などにより時期や順番の調整が必要で、必ずしも計画どおりにはならないが、全体としてほぼ予定どおりの数をこなした。・研究会の開催は、保存修理中で軸組の見える状態の豊平館にておこない、報告者並びに出席者から、今後の研究に向けた指摘、意見などを得た。建造物保存1.豊平館の調査は、前々年度からの継続で現地観察、資料収集、ヒアリングなどを実施してきた。今年度後半には、豊平館の現在の事業は完成に近づいて内部のしつらえ作業に至る予定であるので、その際にこれまでの調査で問題・課題となった部分を現場担当者などと意見交換して整理し、研究成果のまとめにはいる。2.全国各地の保存修理事例の調査は、まだ現地未調査物件について引き続き情報を収集しつつ、選択して現地調査を実施し、その成果を順次整理していく。3.年度の後半には、豊平館の調査及び各地の事例調査による成果を整理してシンポジウムを開催する予定。会場は現在の事業が完成近い状況となる豊平館の保存修理現場にて計画する。修理技術者、建築家、行政、研究者に参加を呼びかける。4.シンポジウム開催後、さらに補足調査を実施したうえで成果をまとめるものとする。
中枢神経系に於けるヘム異化の意義:特に神経変性機構との関連について

ヘム異化系は強力な抗酸化物質であるビリルビンを産生することにより細胞の防御系と深く関わっていると考えられる。実際、アルツハイマー病(AD)脳ではヘム異化系律速酵素であるHO-1の発現が異常に増大していることが知られており、ヘム異化系とヒト神経変性疾患との関連を示唆するデータが蓄積されてきた。本研究において我々は、二種のモノクローナル抗体(24G7と5M2)を用いたELISAによる新しい高感度定量系を用いてヒト髄液中のヘム異化系産物を定量した。その結果、5M2を用いた定量系ではAD群と対照群とで差異を見い出せなかったが、24G7による定量値は、AD群のみで統計学的に有意(p<0.001)の上昇をみた。5M2は間接ビリルビンのみを認識するが、24G7は直接・間接ビリルビンのみならず、その分解産物をも広く認識する。髄液中の直接ビリルビンは痕跡程度と考えられるため、以上の結果はAD患者髄液中でのビリルビン分解産物(biopyrrins)の上昇を反映したものと考えられる。髄液biopyrrins値は血清値とは相関せず、また、髄液アルブミンや蛋白値とも相関しなかった。従って、このbiopyrrin値の有意な上昇は、BBBの破壊による血中から移行では説明できない。今回の結果は、アルツハイマー病脳で実際にヘム異化の亢進が起こり、産生されたビリルビンは局所の酸化的ストレス反応により酸化分解されていることを示唆する。実際、アルツハイマー病脳ではHO-1発現が異常に増大していることが知られており、ヘム異化系とヒト神経変性疾患との関連を示唆するデータが蓄積されたきた。先に我々は、ヒトHO-1遺伝子内に非常に多型性に富んだマイクロサテライトマーカーを見いだし、正常人200300人とアルツハイマー病及びパーキンソン病患者それぞれ約100例についてこのpolymorphismの分布を調べたが疾患と関連する有意の変異は認められなかった。従ってHO-1変異が直接、両疾患の原因である可能性は否定的となった。現在、他疾患との関連を解析中である。またヘム異化系産物(biopyrrins)がELISA法により高感度で定量できるようになったためヘム異化系の機能を全体として評価できるようになった。この系を用いてヒト髄液中のbiopyrrins定量を進めたところ、髄液中biopyrrinsは血清中の値とは相関せず、また、髄液アルブミンや蛋白値とも全く相関しなかった。このことは髄液biopyrrins値は中枢での産生量を反映していることを示唆する。各種神経疾患髄液でbiopyrrins定量をすすめたところアルツハイマー病のみで統計学的に有意(p<0.001)のbiopyrrins上昇をみた(投稿中)。このことはアルツハイマー病脳で実際にヘム異化の亢進が起こっていることを示すとともに、biopyrrins定量がアルツハイマー病の補助的診断法として反応可能であることを示唆する。現在、各種の抗biopyrrinsモノクローナル抗体を用いてさらに詳細な解析をすすめている。
遠心送風機の低流量域不安定流動の検知と制御

本研究では、後傾羽根羽根車を有する遠心送風機の低流量域で発生する不安定流動について、その定量的予知尺度を明らかにすることを試みた。先ず、半導体レーザー2焦点流速計を用いて流動状態を計測し、半径分速度変動および周分速度変動の相関係数の解析結果から、旋回失速が生じる直前の流動挙動の特長を明らかにした。次いで、送風機ケーシング壁面に装着された応答性の高い半導体圧力変換器から得られる壁面静圧変動の自己相関係数を詳細に解析し、旋回失速の起源となる小さな振幅の間欠的な不安定流動が現れることを見い出した。現在までに得られた主な結果は以下のとおりである。(1)羽根車出口直後で計測された半径分速度および周分速度変動の相関係数は、旋回失速発生前は負であり旋回失速状態では正となるが、旋回失速発生直前では羽根間中央部分から圧力面側の一部において負から零に近づく。負の相互相関係数は変動が羽根間流れに依存し、正の相互相関係数は変動がディフューザ壁面境界層流れに依存していることから、ディフューザ内に内向き流れが存在する低流量状態において、羽根車出口直後で羽根間流れと境界層流れが相互干渉するために不安定流動が発生するものと推定された。(2)羽根車数十回転について連続的にサンプルされた壁面静圧変動の自己相関係数から、羽根2ピッチより大きな周期の変動を抽出した。旋回失速の発生直前には羽根間流れと境界層流れの干渉に基づく間欠失速の予兆現象が速度変動の相関係数および圧力変動の自己相関係数の両者において一致することを示した。(3)旋回失速予知のための定量的尺度として、羽根車出口直後の羽根間中央部分から羽根圧力面側における壁面静圧変動自己相関係数が比較的簡単に取得でき適当である。その値としては、羽根2ピッチに相当する時刻の相関係数の値が適切であることが示された。
縮環オリゴチオフェン化合物の電子状態解明と有機エレクトロニクスへの展開

エレクトロニクスの発展により、IT技術などの飛躍的な進歩がもたらされた。しかし、シリコンをはじめとした従来の半導体技術では、その機能性や処理能力に限界があるため、今後の発展には新たな材料や素子構造が望まれている。有機半導体は、柔軟性や低コスト性、修飾容易性に起因する機能性の付加などが期待できるため、新たなエレクトロニクス材料として注目されている。申請者はこのような背景を踏まえ、新たな有機半導体の合成、物性測定およびエレクトロニクスへの展開を行っている。申請者のこれまでの研究により、イオン液体を絶縁体に、サルフラワーと呼ばれるOctathio[8]circuleneを半導体に用いた電気二重層トランジスタにおいて、高い移動度と低電圧駆動を示すことが確認された。本年度の研究では、小さいHOMO-LUMOバンドギャップを有し、強構造性薄膜の形成が期待される鉛フタロシアニン、およびチタニルフタロシアニンを半導体に用いて電気二重層トランジスタを作製し、その特性を評価した。絶縁体には10種のイオン液体を用い、それぞれ比較した。移動度は全てのトランジスタで10^<-4>cm^2V^<-1>s^<-1>であったが、閾値電圧は±2.0V以下と低電圧での両極性駆動が確認できた。このとき、閾値電圧にイオン液体依存性が見られたが、p型とn型の閾値電圧の差はほぼ一定となった。イオン液体によって閾値電圧は変わるが、正孔及び電子注入に要する電圧差は変化していないことが示唆される。より詳細にイオン液体と閾値電圧の関係を調べるため、参照電極を用いてイオン液体の自然電位を測定したところ、電気二重層トランジスタの閾値電圧との間に直線的な関係が確かめられた。すなわち、イオン液体の自然電位がトランジスタの閾値電圧に影響しており、適切なイオン液体を選択することで、その動作電圧を制御できることが分かった。近年、エネルギー需要や環境問題の観点から、有機半導体を用いた太陽電池や電界効果トランジスタなどの研究が盛んである。申請者はこのような背景を踏まえ、2006年に発表された縮環オリゴチオフェンであるOctathio[8]circuleneをはじめとした、強構造有機薄膜の物性開拓とエレクトロニクスへの展開を行っている。Octathio[8]circulcne薄膜はイオン液体中で安定に酸化されることが申請者によって既に確かめられており、イオン液体を絶縁層に用いた電気二重層トランジスタを作製したところ、低い閾値電圧と高い移動度を達成した。イオン液体依存性を測定したところ、閾値電圧と酸化還元電位に直線的な関係を有することが確かめられた。さらに、トップ及びボトムゲートの絶縁層にイオン液体と酸化シリコンを用いたDual-gateトランジスタを作製したところ、高いon/off比、小さなサブスレッショルド係数、及び低い閾値電圧を達成した。また、閾値電圧を自在に変化させることに成功した。申請者は、チアジル骨格を有するポルフィラジン類縁体tetrakis(thiadiazole)porphyrazine(H2TTDPz)の物性探索も行っている。H2TTDPz薄膜はn型半導体として動作し、高い移動度を示した。さらに、p型半導体であるメタルフリーフタロシアニンと組み合わせてイオン液体を絶縁層に用いた相補型のインバーターを作製したところ、低電圧で動作した。周波数依存性を測定したところ、20Hz以下で動作することが確かめられた。これらの研究によって、有機半導体とイオン液体の組み合わせが興味深い物性を示すことが明らかとなった。有機太陽電池や有機発光素子、有機トランジスタなどの有機物の柔軟性や修飾容易性を活かした『有機エレクトロニクス研究』が近年非常に盛んに行われており、様々な分子構造や動作原理が提案されている。しかし、その大半は既存の分子骨格をもとにしたもので構成されており、全くの新しい分子骨格を有するものは少ない。新しい構造は特異な物性を有することが多く、これまでのものと異なる新たなエレクトロニクス研究の道が拓けると期待される。申請者は2006年に発表されたサルフラワーと呼ばれるOctathio[8]circulene分子の研究を行っている。この分子はヘテロ環が大環状に縮環した構造を有しており、新規物性が期待される。申請者のこれまでの研究によって、サルフラワー薄膜がイオン液体中で安定に酸化され、さらにイオン液体を絶縁層に用いた電気二重層トランジスタでは可逆的に安定動作することが確かめられている。本年度は、絶縁層に6種のイオン液体を用いてトランジスタ特性のイオン液体依存性を検討した。これらのイオン液体の静電容量を測定したところイオン液体によって異なる静電容量を示し、イオン液体を適切に選択することでキャリア注入能を自在に変化させられることが確かめられた。トランジスタの移動度は静電容量が大きくなるにつれ小さくなる傾向が見られた。また、高電圧を印加して全てのイオン液体でサルフラワー薄膜を可逆的に酸化することに成功した。このとき、1サイクルごとに5nmずつ酸化されており、その様子をin-situ UV/Vis法により追跡した。また、トランジスタの閾値電圧と薄膜の酸化電圧に直線的な関係が得られ、その差は約0.5V程度となった。これらの値にイオン液体のアニオン依存性が見られ、極性が高いものが低いものに比べ低電圧駆動し、さらにその中でイオン半径の小さいものがより低電圧で動作することが分かった。

しかし、シリコンをはじめとした従来の半導体技術では、その機能性や処理能力に限界があるため、今後の発展には新たな材料や素子構造が望まれている。有機半導体は、柔軟性や低コスト性、修飾容易性に起因する機能性の付加などが期待できるため、新たなエレクトロニクス材料として注目されている。申請者はこのような背景を踏まえ、新たな有機半導体の合成、物性測定およびエレクトロニクスへの展開を行っている。申請者のこれまでの研究により、イオン液体を絶縁体に、サルフラワーと呼ばれるOctathio[8]circuleneを半導体に用いた電気二重層トランジスタにおいて、高い移動度と低電圧駆動を示すことが確認された。本年度の研究では、小さいHOMO-LUMOバンドギャップを有し、強構造性薄膜の形成が期待される鉛フタロシアニン、およびチタニルフタロシアニンを半導体に用いて電気二重層トランジスタを作製し、その特性を評価した。絶縁体には10種のイオン液体を用い、それぞれ比較した。移動度は全てのトランジスタで10^<-4>cm^2V^<-1>s^<-1>であったが、閾値電圧は±2.0V以下と低電圧での両極性駆動が確認できた。このとき、閾値電圧にイオン液体依存性が見られたが、p型とn型の閾値電圧の差はほぼ一定となった。イオン液体によって閾値電圧は変わるが、正孔及び電子注入に要する電圧差は変化していないことが示唆される。より詳細にイオン液体と閾値電圧の関係を調べるため、参照電極を用いてイオン液体の自然電位を測定したところ、電気二重層トランジスタの閾値電圧との間に直線的な関係が確かめられた。すなわち、イオン液体の自然電位がトランジスタの閾値電圧に影響しており、適切なイオン液体を選択することで、その動作電圧を制御できることが分かった。サルフラワー分子を用いて、イオン液体を絶縁層に用いた電気化学を詳細に観察することに成功した。特に電気二重層の形成と電気化学についての関係は明らかになっていないことが多く、有機エレクトロニクスとしてのみならず、電気化学や固体物性などの基礎学問として重要なことを解明することが出来た。サルフラワー分子の基礎物性解析は依然として重要な課題であり、化学ドーピングや伝導度の温度依存性などの固体物性の解明を行う。また、イオン液体を用いた電気二重層トランジスタの研究をさらに発展させ、より高次のアプリケーションへと繋げる。これまでの研究でポルフィラジン類縁体tetrakis(thiadiazole)porphyrazine(TTDPz)も強構造薄膜を形成し、イオン液体中で安定にトランジスタ動作することが分かっている。この分子はn型動作を示し高移動度を有するため、サルフラワーと同様に電気二重層トランジスタの構成素子として魅力的である。今後はサルフラワーの基礎物性解析とエレクトロニクスへの応用と並行して、この分子の物性解明とデバイス作製を行う。
障害者福祉事業所の商品開発・販売に対する効果的な外部支援手法の研究

(1)新しいスタイルの支援プロジェクトの関係者への訪問調査異分野の専門家によるコラボレーションプロジェクト(大学と公的な研究機関と福祉事業所、企業と福祉事業所、東京都の福祉ショップを中心とした商品開発など)について、中心的な役割を持つキーマンにインタビュー調査を行い、具体的な理念、目的、関わり方とそれぞれの効果や影響を調査した。この結果、1開発協力者が現場に通い、利用者や事業所環境の特性を把握してアイデアを醸成する、2販売の現場と事業所の密接な関わりを作る、3補助金等が終了した後に何らかの自発的な活動を継続できるしくみを作る(複数の事業所間で協力を行う、新製品の開発を行う、お客様からのフィードバックを得るなど)という要素が重要であることが示唆された。(2)これまでの調査結果の分析と支援手法の要件提示新規事業所を含む28か所のB型事業所の商品開発と販売に関して、効果があった活動と課題点について分析した。また、新規事業所の成功事例についてバリューチェーンを用いた分析を行い、事業所の立ち上げから事業を軌道に乗せるまでの各プロセスに必要なメニューを選びトータルに支援するモデルを提示した。(3)福祉事業所に対する商品開発支援の試み29年度に開始した埼玉県内のB型事業所と共同研究では、10種類の商品を完成した。11月に展示会を開催しパンフレットを制作して広報を行った。結果的に新たな市場に対するユニークなコンセプトの商品の開発には成功したが、販売には至らなかった。そこで、第二段階として事業所が販売チャネルを持つ市場に集中し、事業所に不足している市場調査、ユーザー調査など顧客のニーズを捉えるプロセスを大学(学生)が実施し、新商品の開発支援に継続的に取り組んでいる。30年度に予定していた「新しいスタイルのプロジェクトの関係者への訪問調査」については昨年の実施データに加えて複数の事例調査を行った。この点は計画通りである。福学共同プロジェクトについては31年度に実施を予定していた「支援の試み第一段階商品開発・販売支援対象事業所の選定と支援内容検討、実施」を30年度に行い、さらに第二段階の試みをスタートしている。この点が当初の計画以上に進展している点である。平成31年度は、以下の研究を推進していく予定である。(1)福学共同デザイン開発プロジェクトの継続:今年度は特にマーケティング分野の支援の効果に着目し、大学の役割を探求しつつ、商品化を目指した福祉事業所の支援プロジェクトを推進する。成果については、大学にて研究成果展示会を実施するとともに、広報資料にまとめる。また、この経過と成果については、秋に実施される日本セルプセンター主催の木工部会の全国大会にて、各地域の木工製品を開発している福祉事業所に対して報告予定である。この活動については、今後も継続していく。(2)これまでのこの研究課題に対する調査等の結果について、「効果的な福祉事業所支援の在り方」「企業や行政とのコラボレーションの在り方」「クリエイティビティをキーワードとした授産商品の開発マネジメントのフレームワーク」等に着目して、研究成果をまとめる。本研究の目的は下記の3点に着目し、商品開発・販売支援の伝統的/新出の外部支援事例研究から、成功要件を明らかにし、実際に支援を試みることで成果を汎用化することである。1:効果的な福祉ショップ(店舗型・ネット型)のデザイン・運営・支援に関する要件、2:新しいスタイルの特徴的な支援手法の詳細な事例研究と継続的効果の把握、3:福祉事業所の商品開発・販売を効果的かつ継続的に支援できる手法の実践と分析平成29年度に実施した研究内容:(1)文献調査・プレ調査:地方自治体が発信する文献を元に、福祉ショップ・インターネット販売システムの導入実態を調査した。また、プレ調査として北海道の事業所の福祉商品販売状況について訪問調査を行った。(2)質問紙調査:全都道府県・政令都市、市町村(規模別)、各都道府県の中間支援機関、合計580か所を抽出し、福祉ショップ、インターネット販売サイトの運営状況、福祉事業所への支援プロジェクトの実施状況について質問紙調査を実施し、200団体より回答を得た。この結果、販売の課題は売上の低さであったが、7割の店舗で福祉商品の選定をしておらず、事業所にまかせているという現状があった。マーケティング機能の欠如が課題として浮かび上がった。一方、商品開発支援の実施はほとんどが都道府県によるもので、品質改善が多く24%、一方販売支援は13%であった。(3)訪問調査:(2)の結果をもとに選択した福祉ショップ、運営団体、商品開発・販売支援者・支援を受けた事業所への訪問インタビュー調査を大阪府・京都府・愛知県・愛媛県・滋賀県・奈良県等で実施した。(4)支援の試み:支援における課題を抽出するため、埼玉県地域の福祉事業所との協力により大学によるデザイン支援を開始し、木工製品の新規商品企画提案を10点行った。現在試作品の制作中である。次年度以降も継続していく。当初計画していた全国の福祉商品販売実態についての調査については、質問紙調査、訪問調査を実施した。これにより、現状・課題・支援状況が把握でき、また、具体的な福祉事業所支援の実施内容、店舗側の取り組みについて事例が収集できた。また、福祉事業所側の販売に関する取り組み事例についても事例を取集できた。これらに加え、次年度に予定していた「新しいスタイルのプロジェクトの関係者への訪問調査」を先行して一部実施している。具体的には奈良県のあたつく組合の活動、滋賀県・奈良県・東京都における障害者アートのビジネス化の支援プロジェクト、農福連携プロジェクトの実施担当者へのヒアリング等である。

また、先行して福学共同プロジェクトを実施し、新規商品の提案を行い事業所との共同開発が継続中である。(1)新しいスタイルの支援プロジェクトの関係者への訪問調査異分野の専門家によるコラボレーションプロジェクト(大学と公的な研究機関と福祉事業所、企業と福祉事業所、東京都の福祉ショップを中心とした商品開発など)について、中心的な役割を持つキーマンにインタビュー調査を行い、具体的な理念、目的、関わり方とそれぞれの効果や影響を調査した。この結果、1開発協力者が現場に通い、利用者や事業所環境の特性を把握してアイデアを醸成する、2販売の現場と事業所の密接な関わりを作る、3補助金等が終了した後に何らかの自発的な活動を継続できるしくみを作る(複数の事業所間で協力を行う、新製品の開発を行う、お客様からのフィードバックを得るなど)という要素が重要であることが示唆された。(2)これまでの調査結果の分析と支援手法の要件提示新規事業所を含む28か所のB型事業所の商品開発と販売に関して、効果があった活動と課題点について分析した。また、新規事業所の成功事例についてバリューチェーンを用いた分析を行い、事業所の立ち上げから事業を軌道に乗せるまでの各プロセスに必要なメニューを選びトータルに支援するモデルを提示した。(3)福祉事業所に対する商品開発支援の試み29年度に開始した埼玉県内のB型事業所と共同研究では、10種類の商品を完成した。11月に展示会を開催しパンフレットを制作して広報を行った。結果的に新たな市場に対するユニークなコンセプトの商品の開発には成功したが、販売には至らなかった。そこで、第二段階として事業所が販売チャネルを持つ市場に集中し、事業所に不足している市場調査、ユーザー調査など顧客のニーズを捉えるプロセスを大学(学生)が実施し、新商品の開発支援に継続的に取り組んでいる。30年度に予定していた「新しいスタイルのプロジェクトの関係者への訪問調査」については昨年の実施データに加えて複数の事例調査を行った。この点は計画通りである。福学共同プロジェクトについては31年度に実施を予定していた「支援の試み第一段階商品開発・販売支援対象事業所の選定と支援内容検討、実施」を30年度に行い、さらに第二段階の試みをスタートしている。この点が当初の計画以上に進展している点である。平成30年度は、異分野の専門家によるコラボレーションプロジェクトや、企業と福祉事業所の同時進行的なマッチングプロジェクト、大規模な販売支援プロジェクト等を中心に、インタビュー調査を行い、具体的な活動とそれぞれの効果や影響を明らかにする。継続的な良い効果を生むための要件を見出す。また、「クリエイティビティ」の所在に着目し、障害当事者自身の創造性を活かした支援による成功事例、職員の創造性、あるいは外部専門家の創造性の果たす役割についても考察する。
中国西北部諸言語の記述・対照研究－話し手・聞き手の関わりから見た文法現象の諸相

発話参与者の記憶領域の状態変化に関わる意味を持つ形式を記述するための枠組みの整理・構築を、主に先行研究である齊藤(2006)をべースとして完成させ、この枠組みに基づき、特にシベ語について、モダリティ語尾=i、=ηeと補助動詞bi-, o-, yela-の意味の体系化な分析を行った。具体的な内容は以下の通りである。1言語主体の記憶領域に知識データベース(知識DB)とバッファという2つの領域を仮定し、知識DBの状態変化として「要素の書き込み」と「要素の読み出し」がを仮定した。シベ語ではモダリティ語尾=iが前者の、=ηeが後者の状態変化を表す。また、モダリティ語尾が現れない場合は、知識DBの状態変化が生起しないことを表す。・知識DBの状態変化がどの発話参与者の知識DBにおいて生起するかは=i、=ηeには指定されておらず、語用論的要素によって決まるが、補助動詞bi-は=i、=ηeと組み合わせて用いられ、「話し手の」知識DBという指定を行う。・補助動詞o-、yela-は要素の書き込み、要素の読み出しの過程でバッファで生起する知識の照合と処理のプロセスの指定を行う。2当該の言語形式を含む文の使用において直接的に観察される意味機能は、1で示したモダリティ要素自体が持つ意味に、文を発話することにより、発話参与者(聞き手)に対し知識状腺の変化を要求するという発話行為的機能と、発話された、あるモダリティ要素を含む文の理解の過程で行われる発話参与者の知識状態に関する推論という語用論的要素を加味することにより、矛盾なく体系的に説明される。また、シベ語の場合、モダリティ語尾=i、=ηeが知識DBの状態変化を表すとすることにより、=i、=ηeを含む節と、モダリティ語尾を含まない節の間に見られる統語的特徴の差異(連体用法、名詞化用法の有無)と、韻律的特徽(イントネーション)の差異をも説明可能となる。本研究の目的である、言語形式の使用と話し手・聞き手の関わりについて記述・分析する枠組みを構築し、シベ語について言語形式自体の表す意味と、言語形式の使用に関わる要因を、言語形式自体の意味を記述するための記憶領域のモデルと、聞き手の配慮含めた語用論的機構を分けた枠組みを示した上での体系化分析に成功した点で、本研究の目的達成への主要な課題が解決されたため。既に進行中であるが、今後引き続き他の言語での枠組みの検証を行っていく。また特にシベ語を中心として多言語話者の話す言語を分析し、個々の言語の使用にどのような特徴が見られるのか、相互の干渉が見られるのか、という問題に取り組む。また研究の遂行に当たり母語話者へのアクセスが重要となることから、母語話者へのアクセス性を高めるための方策を講じていく。初年度に当たる本年度は、本研究課題の最終的な目標であるシベ語とカザフ語の述語形式の談話的機能の対照に向けて以下の調査・研究を実施した。(1)シベ語の述語形式を記述するための枠組みの構築報告者がこれまでに行ってきた諸述語形式の機能の記述の体系化を行うため、「ある述語形式の文が話し手と聞き手の知識状態をどのように変化させるか」に注目した枠組みの構築を行った。この枠組みによれば、シベ語の諸述語形式の機能は以下のようにまとめられる。・動詞の終止形(名詞修飾が不可能な形式)と連体形(名詞修飾が可能な形式)が主節の述部に現れる場合に、前者は聞き手に新たな知識を伝達するという働きかけの機能を持つのに対し、連体形はそのような機能を持たず、話し手自身の思考のモニターという機能を持つ。この機能的差異は、前者は疑問文への応答文や、聞き手の信念を否定・修正する文に用いることが可能なのに対し、後者はそのような場合に用いることができず、反対に独り言では後者のみが使用可能である点に認められる。・動詞終止形が聞き手の知識状態を変化させるための働きかけという機能を持つのに対し、動詞に補助動詞bi-(ある・なる)の終止形が後続した形式は、話し手自身の知識状態の変化をモニターする機能をもち、話し手の発見した事態を表したり、語り(narrative)における話し手の視点の導入という機能を持つ。(2)カザフ語に関する予備的調査中国・新疆ウイグル自治区イーニン市におけるシベ語の現地調査と並行して、同地のシベ語・カザフ語のバイリンガル話者(実際は両言語を含めたマルチリンガル話者)の状況を調査したほか、資料の収集も行い、次年度以降行うカザフ語の調査、およびシベ語との対照研究のための準備を行った。二年目に当たる本年度は、本研究課題の最終的な目標であるシベ語とカザフ語の述語形式の談話的機能の対照に向けて以下の調査・研究を実施した。(1)シベ語の述語形式を記述するための枠組みの構築前年度は動詞語幹に付加される接辞iと接語〓eの機能を中心に検討し、それぞれ言語主体の知識の集合に対する新規の知識の追加と、言語主体が既に持っている知識の読み出しに対応すると仮定したが、本年度は他の名詞、形容詞、動詞に後続する補助動詞の機能を分析し、接尾辞i・接語〓eの機能との統合によりシベ語の述語形式の機能の体系化を行った。補助動詞の機能は以下のようにまとめられる。(1)bi-「ある」:新規の知識の追加の機能を持つ接辞

iは、話し手と聞き手の両方の知識の集合に対して知識の追加を行う機能を持つのに対し、補助動詞bi-がこれらの要素と組み合わされた場合は、話し手の知識の集合についてのみ知識を追加する機能を持つと考えられる。このため、接辞i単独では聞き手に対する新規の知識の伝達に用いることが可能なのに対し、接辞iと補助動詞bi-が組み合わせられると聞き手に対する知識の伝達に用いることができず、専ら話し手が知識を得たこと(発見したこと)を表すのに用いられる。(2)o-「なる」:接辞iは新規の知識を追加する際、既に矛盾する知識が存在する場合それを削除する機能があるのに対し、補助動詞o-が接辞iと組み合わされた場合は矛盾する知識が存在する場合でもそれを削除しないと考えられる。このため、o-は談話において聞き手の知識を否定することなく新規の知識を伝達することが可能となる。(2)カザフ語の調査研究今年度よりカザフ語の調査を開始した。調査はまず文法形式の概略に関するものから始め、これまでのシベ語の分析の過程で得られた例文・談話資料と対応させる形式での資料の収集を行った。前年度は対照の枠組みの構築のために、シベ語の分析に重点を置いたが、本年度の研究により、シベ語に基づく対照の枠組みがほぼ完成し、またカザフ語の調査も開始したことにより、本研究課題の最終目標である対照研究に向けて大きな前進があった。発話参与者の記憶領域の状態変化に関わる意味を持つ形式を記述するための枠組みの整理・構築を、主に先行研究である齊藤(2006)をべースとして完成させ、この枠組みに基づき、特にシベ語について、モダリティ語尾=i、=ηeと補助動詞bi-, o-, yela-の意味の体系化な分析を行った。具体的な内容は以下の通りである。1言語主体の記憶領域に知識データベース(知識DB)とバッファという2つの領域を仮定し、知識DBの状態変化として「要素の書き込み」と「要素の読み出し」がを仮定した。シベ語ではモダリティ語尾=iが前者の、=ηeが後者の状態変化を表す。また、モダリティ語尾が現れない場合は、知識DBの状態変化が生起しないことを表す。・知識DBの状態変化がどの発話参与者の知識DBにおいて生起するかは=i、=ηeには指定されておらず、語用論的要素によって決まるが、補助動詞bi-は=i、=ηeと組み合わせて用いられ、「話し手の」知識DBという指定を行う。・補助動詞o-、yela-は要素の書き込み、要素の読み出しの過程でバッファで生起する知識の照合と処理のプロセスの指定を行う。2当該の言語形式を含む文の使用において直接的に観察される意味機能は、1で示したモダリティ要素自体が持つ意味に、文を発話することにより、発話参与者(聞き手)に対し知識状腺の変化を要求するという発話行為的機能と、発話された、あるモダリティ要素を含む文の理解の過程で行われる発話参与者の知識状態に関する推論という語用論的要素を加味することにより、矛盾なく体系的に説明される。また、シベ語の場合、モダリティ語尾=i、=ηeが知識DBの状態変化を表すとすることにより、=i、=ηeを含む節と、モダリティ語尾を含まない節の間に見られる統語的特徴の差異(連体用法、名詞化用法の有無)と、韻律的特徽(イントネーション)の差異をも説明可能となる。・本研究課題の中心的な目標であるシベ語とカザフ語の対照のための枠組みの構築が進んだ。・申請時点で不確定であったシベ語とカザフ語のバイリンガル話者の調査を実行するための目処が立った。・本研究課題で1つの目標とした、シベ語・カザフ語・漢語の対照のための枠組みを主にシベ語の資料に基づいて構築した。
西欧初期中世法文化の形成と変容に関する研究：フランク期法・規範史料の「文脈化」

本研究は多民族国家フランク王国の法文化(群)の形成・変容過程の解明を課題とする。様々な法・規範テクストと法実践の関連性や実効性の問題、機能の場でのテクスト相互の関係性の問題、テクストと視覚・聴覚・触覚的諸要素との関係性の問題などを解決すべく、写本に立ち返って史料を分析する。その際、テクストの成立、写本編纂やその利用など各時点におけるテクスト及び写本の意義・機能に注目し、重層的な「文脈化」を試みる。
術後麻痺予防に向けた術中脊髄モニタリング波形解析と新規アラームポイントの策定

これまでに脊椎脊髄病学会モニタリング委員会では、モニタリングの実態を把握すべく、後ろ向き全国多施設調査を施行し、アラームポイントを振幅の70%低下と定めている。引き続きその妥当性を評価すべく、脊髄麻痺を高度に生じやすいとされる胸椎OPLLについて波形悪化の特性を調査した。対象は、関連施設で行った胸椎OPLL手術100例の内、術中波形悪化を生じた41例である。術前麻痺は71%(29例/41例)にみられた。コントロール波形の導出率は全体で71%、筋毎ではQuad:52%、TA:75%、AH:83%であった。1筋以上の術中波形消失は36%(15例/41例)にみられ、うち両側多筋が7割を占め、筋毎にわけた術中波形消失率はQuad:38%、TA:20%、AH:14%であった。波形悪化のタイミングは、展開中・スクリュー挿入時・棘突起切除後・除圧中で生じ、うち除圧中が全体の約6割と最も多かった。また、その際のレスキュー手技は片側ロッド設置・除圧・両側ロッド設置による後弯矯正が行われた。レスキュー率は41%(17例/41例)であった。術後麻痺例では、レスキュー例に比べ有意に術前麻痺率が高く(83%/53% , p<0.05)、コントロール波形導出率が低く(55%/79%, p<0.05)、1筋以上の術中波形消失症例が多くみられた。(50%/18% , p<0.05)。以上より胸椎OPLL手術の脊髄モニタリングに関して現行でのモニタリング条件の有用性が示唆された。今後さらなるモニタリング条件の検討が必要である。全国多施設後ろ向き調査による胸椎OPLL手術における脊髄モニタリングアンケート調査を行い、コントロール波形の導出率は全体で71%、筋毎の導出率がQuad:52%、TA:75%、AH:83%であることを算出できた。現在までに、徐々に目的達成について進行している。全国prospectiveアンケート調査を行う。頭蓋刺激条件(刺激強度、刺激頻度)、手術麻酔環境(導入時・維持麻酔時の筋弛緩剤を含む麻酔薬量)を一定にすることをあらかじめ周知しておき、2018年までのretrospective studyアンケート調査に引き続き、脊椎脊髄病学会研修施設及び靭帯骨化症研究班施設の全30施設を対象に検討予定である。モニタリング症例の調査・集計・解析を行い新しいアラームポイントの策定を試みる。理由:当初予定していた人件費が少なく済んだため。また学会参加の変更により学会参加費・旅費の変更が生じた。使用計画:全国多施設研究にむけた前向き調査を予定する。

具体的には、モニタリング症例の調査・集計・解析を行い新しいアラームポイントの策定のため、頭蓋刺激条件(刺激強度、刺激頻度)、手術麻酔環境(導入時・維持麻酔時の筋弛緩剤を含む麻酔薬量)を一定にすることをあらかじめ周知しておき、2018年までのretrospective studyアンケート調査に引き続き、脊椎脊髄病学会研修施設及び靭帯骨化症研究班施設の全30施設を対象に検討予定である。
インテグリンαIIbβ3を介するシグナル伝達機構の解析

本研究では、インテグリンαIIbβ3を介するシグナル伝達機構に関し、われわれがαIIbβ3活性化のinside-Outシグナル伝達分子として同定したNa^+/Ca^<2+>exchanger(NCX)の構造および血小板におけるNCX機能の詳細を明らかにすると共に、αIIbβ3のリガンド結合部位およびoutside-inシグナルに関して以下の点を明らかにした。血小板NCXのcDNAのクローニングを行い心筋NCXとは異なりBDtypeであることを明らかにした。NCXの阻害剤であるDCBやbepridilは、血小板アゴニストの種類に関係なくαIIbβ3の活性化を抑制したが、細胞内シグナルであるpleckstrinやミオシン軽鎖のリン酸化および細胞内Caイオン濃度には影響を与えず、さらに血小板の形態変化や放出反応も抑制しない。この成績よりNCX機能がαIIbβ3活性化と強く連関していることが強く示唆された。インテグリンα鎖上の機能部位に関しては、variant型血小板無力症症例の解析より、αIIbのCys146-Cys167ループのアミノ酸挿入によりαIIbβ3のリガンド結合能が障害されること、さらにはmutagenesisによりαIIbβ3のリガンド結合部位としてAsp163が重要であることを初めて明らかにした。また、αIIbβ3アンタゴニストのαIIbβ3への作用関しては少なくとも2種類が存在し、αIIbとβ3の構造を変化させるものと(Group I)、αIIbの構造のみ変化させるもの(Group II)が存在し、β3の構造変化誘導能の有無により血小板細胞内Caイオン濃度の変化、つまりoutside-inシグナルが異なることを明らかにした。本研究では、われわれがαIIbβ3活性化のinside-outシグナル伝達分子として同定した血小板Na^+/Ca^<2+>exchanger(NCX)の構造および機能を解明するとともに、リガンド結合による構造変化とoutside-inシグナルを含む血小板機能との連関を明らかにすることを目的とした。血小板NCXに関してはそのcDNAのクローニングを行い、血小板NCXは心筋NCXとは異なるalternative splicingをうけ、心筋のBCDEF typeとは異なりBD typeであることを明らかにした。さらに、心筋NCXは分子量120kDであるが、血小板NCXは60kDと小さく、現在この差異を発現実験にて検討中である。NCXとαIIbβ3の機能連関に関しては、心筋型NCXを用いた予備実験段階ではあるが、キモトリプシン処理によりαIIbβ3が活性化するとの成績が得られている。一方、既知および新規合成アンタゴニストを用いてαIIbβ3上のリガンド結合後の構造変化(Ligand-induced binding sites ; LIBS)の誘導能の検討にて、アンタドニストがαIIbとβ3の両者のLIBSを発現させるGroup IとαIIbのみLIBSを発現させるGroup IIに分類させること、さらにGroup IのみがαIIbβ3依存性のトロンボキサンA2の産生を介して血小板の細胞内Caイオン濃度を上昇させることを明らかにした。本研究で得られた成績より、LIBS発現(特にβ3上)とoutside-inシグナルが密接に関連していることが明らかになった。本年度では、インテグリンαIIbβ3を介するシグナル伝達機構に関し、われわれがαIIbβ3活性化のinside-outシグナル伝達分子として同定したNa^+/Ca^<2+>exchanger(NCX)の血小板における作用機序およびαIIbβ3のリガンド結合部位およびoutsidede-inシグナルに関して以下の点を明らかにした。

NCXの阻害剤であるDCBやbepridilは、血小板アゴニストの種類に関係なくαIIbβ3の活性化を抑制したが、細胞内シグナルであるpleckstrinやミオシン軽鎖のリン酸化および細胞内Caイオン濃度には影響を与えず、さらに血小板の形態変化や放出反応も抑制しない。この成績よりNCX機能がαIIbβ3活性化と強く連関していることが強く示唆された。インテグリンα鎖上の機能部位に変異を有する極めて稀な血小板無力症症例を解析し、本症例の異常がαIIbのCys146-Cys167ループの2アミノ酸挿入に起因すること、さらにはmutagenesisによりαIIbβ3のリガンド結合部位としてAsp163が重要であることを初めて明らかにした。さらに、αIIbβ3アンタゴニストのαIIbβ3への作用関しては少なくとも2種類が存在し、αIIbとβ3の構造を変化させるものと、αIIbの構造のみ変化させるものが存在し、β3の構造変化誘導能の有無により血小板細胞内Caイオン濃度の変化、つまりoutside-inシグナルが異なることを明らかにした。
ホウ酸ホメオスタシスのヒト・マウス細胞および個体における生理学的意義の探索

ホウ酸は微量栄養素として必須であるが、過剰に摂取すると毒性を示す。哺乳動物や魚類のホウ酸ホメオスタシスを担う分子機構は明らかでない。我々は魚類(メフグ)が海水に含まれるホウ酸の過剰摂取から身を守るため尿中にホウ酸を排出することを見出し、さらにB(OH)4-チャネル(Slc4a11)及びB(OH)3チャネル(AQP8)を同定した。哺乳動物の解析の結果、ヒトやマウスのAQP8もB(OH)3チャネルとして機能することを見出した。ヒトやマウスのSlc4a11からB(OH)4-チャネル活性を検出できなかったことから、哺乳動物のホウ酸ホメオスタシスは主にAQPファミリーが担う事が示唆された。ホウ素は植物の必須栄養素として知られ,微量のホウ酸は動物においても細胞の増殖や胚の発生に必須であるとされるが,過剰の摂取は毒性を示す。動物のホウ酸代謝やその生理機能はほとんど明らかでない。我々は魚類の海水(高塩)適応機構を解析する過程で,魚が海水中に含まれるホウ酸の過剰摂取から身を守るためにホウ酸を尿中に濃縮して排出することを見出した。さらにホウ酸イオンB(OH)4-チャネルSlc4a11と非イオン型ホウ酸B(OH)3チャネルaquaporin 8(AQP8)を同定して電気生理学的な特性を解き,それぞれがホウ酸排出とホウ酸取り込みを担う事を明らかにした。同様のホウ酸輸送システムがヒト・マウスなどの哺乳動物にも存在するか確かめるために,ヒト・マウスSlc4a11及びAQPファミリーのホウ酸輸送活性をアフリカツメガエル卵母細胞の発現系を用いて解析した。ヒト・マウスAQP8は非イオン型ホウ酸を良く透過することが確認され,ホウ酸チャネルとして機能することが明らかと成った。一方,ヒト・マウスSlc4a11のホウ酸イオン輸送活性は検出することが出来なかった。ヒトSlc4a11がホウ酸輸送以外にどの様な活性を有しているか,現在解析を継続中である。ヒトSlc4a11はNa+/H+交換輸送活性を有するという報告があることから,比較対象として他のNa+/H+交換輸送体(zebrafish NHE3)の活性解析を行い,Na+/H+交換輸送体の活性測定系の開発を行った。ホウ素は植物の細胞壁を構成する元素の1つであり、土壌中のホウ素は必須栄養素である。動物においてホウ酸の過剰摂取は毒性を示す一方、微量のホウ酸は細胞増殖や胚発生に必要とされるが、ホウ酸ホメオスタシスを担う分子機構は明らかでない。我々は魚類の海水適応機構を解析する過程で、海水に含まれるホウ酸の過剰摂取から身を守るために魚がホウ酸を尿中に濃縮・排出することを見出し、フグ腎臓からB(OH)4-(ホウ酸イオン)チャネル(Slc4a11A)及びB(OH)3(非イオン型ホウ酸)チャネル(アクアグリセロポリン)を同定することに成功した。そこで哺乳動物においても相同遺伝子がホウ酸ホメオスタシスを担う可能性が考えられ、検証した。ヒトSLC4A11はNa+/B(OH)4-共輸送体(NaBC1)として2004年に報告されたが、我々を含む複数の研究グループによる追試では報告された活性は得られず、加えて2004年の報告に記載された実験手法の問題点を特定した。Slc4a11が重炭酸イオン輸送体ファミリーに属すること、ヒトSLC4A11がNa+/H+交換輸送体活性を有する他のグループの報告があることなどから、重炭酸イオン輸送体やNa+/H+交換輸送体ファミリーに属する様々な膜タンパク質によるホウ酸イオン輸送活性の検出を試みたが、何れもネガティブな結果であった。これらの実験の過程で、未報告のH+-Cl-共輸送体を偶然に発見した。フグのアクアグリセロポリンは強いB(OH)3チャネル活性を有し、取り込み型ホウ酸輸送体として機能していることが考えられる。哺乳動物由来のアクアグリセロポリンを調べたところ、同じレベルの強いホウ酸輸送活性を測定することができた。以上の結果から、海水魚は排出型のB(OH)4-チャネルと取り込み型のB(OH)3チャネルによりホウ酸ホメオスタシスを維持するが、哺乳動物は主にB(OH)3チャネルによりホウ酸ホメオスタシスを維持する事が示唆された。分子生理ヒト・マウスaquaporinの網羅的なホウ酸輸送活性解析は順調に進んでいる。当初の予想通り,アクアグリセロポリンに属するファミリーの多くはホウ酸輸送活性を有することが明らかと成った。