hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環状プソイドペプチドを範とするゲノム情報収斂型ユニバーサル創薬テンプレートの創製

本年度はまず、ケモカインレセプターCXCR4アンタゴニストの創製をテーマとして、ジケトピペラジン(DKP)ミメティクス骨格の創薬テンプレートとしての応用について検討した。前年度までに開発した、有機銅試薬によるanti-SN2'反応を利用して、CXCR4のファルマコフォアとして重要であることが知られているナフチル基、グアニジノ基等を有する種々の(Z)型アルケン含有DKPミメティクスを合成し、それらのCXCR4アンタゴニスト活性を測定した結果、IC50=15μMのアンタゴニスト活性を示すDKPミメティクスを見いだす事に成功した。このことから、DKPミメティクス骨格の創薬テンプレートとしての有用性を示すことができた。続いて、DKPミメティクスから誘導可能な、シスアミド等価型(Z)-アルケン及(E)-フルオロアルケンジペプチドイソスターを用いて、ペプチドトランスポーター、PEPT1の機能解析を行った。前年度開発した、有機銅試薬による還元反応を鍵とする経路により合成したシスアミド等価型アルケンジペプチドイソスターに加え、トランスアミド型イソスターも合成し、それらのPEPT1に対する親和性を評価した。その結果、シス型イソスターの親和性は、トランス型のそれよりも明らかに低いことが明らかとなった。このことから、PEPT1はジペプチドのトランスアミド構造を優先的に認識している事が示唆された。また、アルケン型イソスターが、トランスポーターのような巨大なタンパク質の機能を解析する為の小分子ケミカルプローブとして有用である事を示す事ができた。本年度は、標題研究の一環として、ジケトピペラジンのアミド結合の一つをアルケンに置換した化合物、「ジケトピペラジンミメティクス」の立体選択的合成法の開発を行なった。その中でまず、キラルアミノ酸から誘導した、γ位に脱離基としてアセトキシ基を有するα,β-不飽和ラクタムを基質とし、有機銅試薬(Me_3CuLi_2・LiI・3LiBr)による還元反応を行った後に、求電子剤として種々のアルキルハライドを作用させると、位置選択的にアルキル化が進行し、目的化合物が良好な収率で得られる事を見い出した。しかし、立体選択性に改善の余地が残された。そこで、種々の脱離基について検討を行ったところ、脱離基をアセトキシ基からリン酸エステルに変換した化合物に対し、低次有機銅試薬を作用させると、位置及び立体選択的にanti-SN2'反応が進行し、高収率で目的化合物が得られる事を明らかにした。本法は、有機銅試薬を調製するために用いるアルキル化剤として、Mg試薬、Li試薬及びZn試薬が適用可能であることから、実用性の高い手法であると判断される。現在これらの成果について投稿準備中である。一方で、癌転移への関与が示唆されているGPCR、"hOT7T175"を標的とする創薬研究にも取り組んだ。まず、hOT7T175の内因性アゴニストである54アミノ酸残基からなるペプチド「メタスチン」の低分子化を試み、メタスチンとほぼ同等のアゴニスト活性を有しかつ大幅に低分子化された化合物「FM052a」を見い出す事に成功した。また、FM052aが内因性hOT7T175発現膵癌細胞株Panc-1の移動能を顕著に抑制する事を明らかにした。今後は今年度得られた知見をもとに、ジケトピペラジンミメティクス骨格を利用した、癌転移抑制剤の創製研究へと展開する予定である。本年度は、ジケトピペラジン骨格におけるアミド結合の一つを、通常の(Z)型アルケンに比ベアミド結合に対しより静電的に相同性が高いと考えられる(E)型フルオロアルケンに置換したジケトピペラジンミメティクスの合成を行った。不斉補助基を利用して合成したキラルβ-アミノ酸を出発原料として、5工程で鍵合成基質である、γ,γ-ジフルオロ-α,β-不飽和-δ-ラクタムを合成した。本基質に対し、Me_3CuLi_2・LiI・3LiBrに代表される高次有機銅試薬を作用させると脱フッ素化を伴う還元反応が進行しXaa-Gly型(E)-フルオロアルケン含有ジケトピペラジンミメティクスが得られた。また、この還元反応において、反応中間体として生成する金属エノラートを求電子剤で補足することでα位に置換基の導入されたXaa-Yaa型ミメティクスも合成可能である事を明らかにした。今後は、導入可能な側鎖の多様性及び、アルキル化反応の立体選択性の制御についてさらに検討するとともに、前年度に合成法を確立した(Z)型アルケン含有ミメティクスとともに本フルオロアルケンミメティクスを用いた生理活性化合物の探索を行う予定である。一方で得られたジケトピペラジンミメティクスの開環反応について検討し、これまでに効率的な合成法の存在しなかったcis型ペプチド結合等価体としての(E)-フルオロアルケンジペプチドイソスターの効率的合成法の開発を行った。N無保護のミメティクスをラクチムエーテルに変換した後、酸加水分解を行う事で、中程度の収率で(E)型フルオロアルケンイソスターが得られる事を明らかにした。収率のさらなる向上と、開環時に観測されるα位のエピメリ化の抑制が今後の課題である。現在得られたイソスターの生理活性ペプチドへの応用を検討している。本年度はまず、ケモカインレセプターCXCR

4アンタゴニストの創製をテーマとして、ジケトピペラジン(DKP)ミメティクス骨格の創薬テンプレートとしての応用について検討した。前年度までに開発した、有機銅試薬によるanti-SN2'反応を利用して、CXCR4のファルマコフォアとして重要であることが知られているナフチル基、グアニジノ基等を有する種々の(Z)型アルケン含有DKPミメティクスを合成し、それらのCXCR4アンタゴニスト活性を測定した結果、IC50=15μMのアンタゴニスト活性を示すDKPミメティクスを見いだす事に成功した。このことから、DKPミメティクス骨格の創薬テンプレートとしての有用性を示すことができた。続いて、DKPミメティクスから誘導可能な、シスアミド等価型(Z)-アルケン及(E)-フルオロアルケンジペプチドイソスターを用いて、ペプチドトランスポーター、PEPT1の機能解析を行った。前年度開発した、有機銅試薬による還元反応を鍵とする経路により合成したシスアミド等価型アルケンジペプチドイソスターに加え、トランスアミド型イソスターも合成し、それらのPEPT1に対する親和性を評価した。その結果、シス型イソスターの親和性は、トランス型のそれよりも明らかに低いことが明らかとなった。このことから、PEPT1はジペプチドのトランスアミド構造を優先的に認識している事が示唆された。また、アルケン型イソスターが、トランスポーターのような巨大なタンパク質の機能を解析する為の小分子ケミカルプローブとして有用である事を示す事ができた。
糖尿病による蛋白質の糖化とビタミンB_6栄養の関連性

近年,蛋白質の糖化反応とそれに伴う蛋白質の機能低下が糖尿病による病状と密接に関連することがわかってきた。そこで,今回ビタミンB6を補酵素とする酵素の一つである細胞質アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(cAST)の糖化による活性への影響とビタミンB6の栄養状態の関連性を追求する目的でストレプトゾトシン(stz)投与による糖尿病ラットを用いて実験を行い,次のような結果を得た。1)ラットを4群に分けてG1(-B6),G2(-B6,+stz),G3(+B6),G4(+B6,+stz)とし、4週間飼育後実験に供した。赤血球・肝臓・筋肉についてcAST活性,筋肉についてはグリコーゲンフォスフォリラーゼ(GPase)活性をそれぞれ測定した。その結果,肝臓のAST活性はB6の有無にかかわらず,糖尿病により誘導された。また,B6欠乏ラット組織においてcASTは遊離のアポ酵素が存在したが,GPaseはピリドキサールリン酸を添加した活性自体が減少するという特徴を有していた。2)糖尿病ラット組織において糖化されたcASTが存在するかどうかを検討した。ラット肝臓と腎臓の可溶性画分からグリコゲルカラムにより糖化蛋白質を分取した跡,電気泳動(SDS-PAGE)で分離し,抗cAST抗体を用いてイムノブロッテイングにより糖化cASTの検出を試みたところ,糖尿病ラットの組織では明らかに糖化cASTの存在を確認できた。さらに,cAST活性と量的関連性について検討した。cAST蛋白質量の測定は抗cAST抗体を用いた免疫学的手段によった。その結果,糖尿病ラットの赤血球,肝臓,腎臓においてcASTの比活性が正常の場合の6575%に低下していた。3)cASTの糖化位置については精製酵素を用いて現在研究を続行中である。
超電導エネルギー機器の極低温絶縁に関する研究

(1)液体ヘリウム絶緑破壊における電極コーティング効果は、コーティング材料、コーティング方法により強く依存し、陰極コーティングの場合はどの様な条件でも効果的であるが、陽極コーティングは逆効果となる場合がある事が明らとなった。(2)液体ヘリウム中の針対平板電極間にバリヤーを挿入し、平板電極からバリヤーまでの距離dを増加すると、直流破壊電圧はほぼ一定ないし若干低下し、その後なだらかに上昇し、針電極に近すぎると飽和あるいは少し低下する特性を示した。この特性はバリヤーの厚さ、材料を変えても同様であるが、いずれの場合も極性効果が顕著であった。(3)液体ヘリウムのバリヤー効果は基本的には、気中のバリヤー効果の様に、コロナ放電により供給された電荷がバリヤー上に蓄積し、バリヤーが平板電極化することで説明できるが、気中の場合と異り、平板電極化が不完全である。これは、前駆電流、発光、気泡の測定から明らかとなった。破壊は電子的過程と気泡形成および空間電荷蓄積が組み合わさった機構で起っていると考えられるので、実用上においてはバリヤーの位置に考慮を払うと共に、バリヤー表面上の抵抗を小さ目にするのが望ましい。(4)極低温でのLDPE、カプトンの誘電体損は機械ストレスおよび周波数の影響を余り受けないが、ガラスエポキシ積層品では依存し、特徴的な変化を示す。これは劣化診断の可能性を与えるものである。破壊電界はストレスの増加につれて、特に破断近傍で顕著に低下する。この事から、実用上、熱サイクル、電磁力等による機械ストレスがかかる状態では徐々に破壊電圧が低下する事が明らかとなったので充分注意が必要である事が判った。その原因としては、延伸により配向が大きく変化したとは考えられず、マイクロクラックの発生により弱点が生じた為と考えられる。
選択的マイトファジーに必須なタンパク質のミトコンドリア標的化機構

【平成21年度】マイトファジー・タンパク質Atg32とAtg8およびAtg11との相互作用の解析1. Atg32のドメイン解析マイトファジーに必須なタンパク質Atg32の膜貫通型タンパク質のトポロジー、マイトファジーに働くドメイン、ミトコンドリア標的化シグナル等を、生化学的アッセイ、蛍光顕微鏡観察等の手法により解析した結果、Atg32はN末端側のドメインを細胞質側に露出したトポロジーをとること、C末端近傍の膜貫通ドメインとC末端側ドメインがミトコンドリア標的化に必要であることがわかった。また、マイトファジー活性には、細胞質側ドメインが必要かつ十分であることが示唆された。2.タンパク質間相互作用を特異的に破壊するatg32, atg8およびatg11変異の単の離と変異タンパク質の機能能解析部位特異的変異導入法と免疫共沈降アッセイにより、Atg32-Atg11のタンパク質間相互作用が特異的に阻害されたatg32の変異を単離した。この変異タンパク質を発現した細胞では、マイトファジーが顕著に抑制されることから、Atg32-Atg11間相互作用がAtg32の機能発現に重要であることが示唆される。【平成20年度】選択的マイトファジーに必須なタンパク質Mtv1の局在とMtv1-Atgタンパク質間相互作用の解析1. Mtv1の細胞内局在とトポロジー解析ゲノムワイドの可視化スクリーリングで同定した、マイトファジーに必須な新規タンパク質Mtv1の細胞内局在を明らかにするため、Mtv1-HAを発現した細胞について、HA抗体を用いた間接蛍光抗体法による蛍光顕微鏡観察を行った。その結果、Mtv1がミトコンドリアに局在することが示唆された。また、細胞・オルガネラ分画等の生化学的アッセイから、Mtv1はミトコンドリアの外膜にアンカーされた膜タンパク質であることがわかった。Mtv1とAtgタンパク質との相互作用を調べるため、酵母Two-hybridアッセイを行った。その結果、Mtv1がAtg11と相互作用することを見出した。At11はマイトファジーに必須な因子であり、選択的オートファジーにおける隔離膜形成のscaffoldタンパク質であると考えられている。現在、Mtv1とAtg11それぞれについて、相互作用に重要なドメインのマッピングとin vivoでの機能解析を行っている。
ユビキタスネットワーク用小型平面アンテナの開発とトランシーバへの実装に関する研究

携帯電話、無線LAN、衛星放送などの爆発的普及、ブロードバンド化の急速な進展に伴い、高速無線データ通信のニーズは急拡大している。これら全ての無線通信デバイスにおける問題点として、アンテナやバンドバスフィルタなどの受動素子が、LSIを含めたデバイス面積の大部分を占めるため小型化が難しいこと、LSI上の送受信アンプやミキサ等と結合する際、高性能化のためインピーダンス整合が不可欠であるが、LSIチップ内にスパイラルインダクタを用いるため、面積縮小による小型化や高周波化が困難であるという問題が顕在化している。これらの目的を解決するための、指向性を有する整合回路一体型平面型アレイアンテナを開発した。さらにミキサ、アンプなどのRFフロントエンドも試作した。また、実機を用いて、フィールド試験を行いて、特性を検証した。携帯電話、無線LAN、衛星放送などの爆発的普及、ブロードバンド化の急速な進展に伴い、高速無線データ通信のニーズは急拡大しているが、小型化や高周波化が困難であるという問題が顕在化している。これらの目的を解決するため、以下の4項目について、研究を行う計画である。(1)整合回路一体型微小アンテナの設計・評価(2)指向性を有する整合同路一体型平面型アレイアンテナの設計・評価(3)広帯域平面型微小アンテナー体型RFフロントエンドの開発(4)三次元実装による裏面遮蔽型アンテナー体型トランシーバの開発携帯電話、無線LAN、衛星放送などの爆発的普及、ブロードバンド化の急速な進展に伴い、高速無線データ通信のニーズは急拡大している。れら全ての無線通信デバイスにおける問題点として、1.アンテナやバンドバスフィルタなどの受動素子が、LSIを含めたデバイス面積の大部分を占めるため小型化が難しいこと2.LSI上の送受信アンプやミキサ、発振器(VCO)と結合する際、高性能化のためインピーダンス整合が不可欠であるが、LSIチップ内にスパイラルインダクタを用いるため、面積縮小による小型化や高周波化が困難であるという問題が顕在化している。これらの目的を解決するための研究成果について、以下に述べる。申請者らが提案した非共振型微小アンテナの設計の妥当性を検証するために、電磁界シミュレータを用いて微小アンテナの設計を行った。インピーダンス整合状態を評価するためには、プローブシステムを用いた。アンテナの指向性利得の評価については、現有するスペクトルアナライザにより、高周波特性の計測を行った。その結果、ほぼ設計値どおりの周波数、リターンロス、放射パターンを計測することができた。我々が提案するCPW型分布定数線路を用いた四分の一波長共振器と、メアンダスタブを用いたインピーダンス整合回路搭載した、CMOS低雑音増幅器を試作し評価した。その結果、高周波において動作を確認した。これら全ての無線通信デバイスにおける問題点として、1.アンテナやバンドバスフィルタなどの受動素子が、LSIを含めたデバイス面積の大部分を占めるため小型化が難しいこと2.LSI上の送受信アンプやミキサ、発振器(VCO)と結合する際、高性能化のためインピーダンス整合が不可欠であるが、LSIチップ内にスパイラルインダクタを用いるため、面積縮小による小型化や高周波化が困難であるという問題が顕在化している。これらの目的を解決するための本年度の研究成果について、以下に述べる。ユビキタスネットワークにおいては、デバイスの低消費化のため、指向性を高めて、アンプの出力を減らす必要が生じる。指向性を高めるために、平面型アレイアンテナの原理を元にスロットアンテナの裏面をフローティンググランドとすることで片面指向性を実現した。具体的には、現有する3次元電磁界シミュレータにより、基板の誘電率、誘電損、銅箔の導電率、および損失を考慮して、レイアウトを行った。また、本アレイアンテナを実際に試作した。試作には現有するプリント基板加工機を用いて、我々が新たに提案した、インターディジタルギャップとコプレーナ伝送線路を組み合わせた、平面型インピーダンス整合回路を平面アンテナに組み込んだ。高周波信号の給電には、小型の同軸コネクタである、MMCXコネクタを用いて、基板上のコプレーナ線路にG-S-G(接地-信号線-接地)という構成で接続した。コネクタおよび伝送線路の特性インピーダンスは50オームである。アンテナパターン測定において、良好なF/B比を得ることができた。

これら全ての無線通信デバイスにおける問題点として、1.アンテナやバンドバスフィルタなどの受動素子が、LSIを含めたデバイス面積の大部分を占めるため小型化が難しいこと2.LSI上の送受信アンプやミキサ、発振器(VCO)と結合する際、高性能化のためインピーダンス整合が不可欠であるが、LSIチップ内にスパイラルインダクタを用いるため、面積縮小による小型化や高周波化が困難であるという問題が顕在化している。これらの目的を解決するための本年度の研究成果について、以下に述べる。ユビキタスネットワークにおける、ワイドバンド対応、マルチバンド対応をにらみ、前年度までに設計した指向性アンテナの広帯域化設計を行った。また、実装する送受信RFフロントエンドの設計もあわせて行った。具体的には、スロットアンテナ表面のグランドの一部の表面銅箔に、四角形状のスロット(グランドスロット)を設け、複数の共振周波数とその偏波面を制御し、これにより広帯域化した。さらに、アンテナに実装するためのUWB(ウルトラワイドバンド)受信用アンプ、5GHz帯ミキサ、電圧制御発振器および、デジタル制御発振器等を個別設計及び試作し、周波数帯域、利得、インピーダンス整合、雑音指数、消費電力などのデバイス特性を評価した。携帯電話、無線LAN、衛星放送などの爆発的普及、ブロードバンド化の急速な進展に伴い、高速無線データ通信のニーズは急拡大している。前年度までに設計した広帯域アンテナの裏面への遮蔽のための設計を行った。具体的には、金属筐体の影響を電波的に遮蔽するためや、アンテナ裏面にLSIチップを実装可能とするために、裏面遮蔽特性を微小アンテナに追加した。パッチアンテナでは、基板厚を薄くすると放射抵抗は著しく小さくなり放射しなくなる。しかしながら、表面グランドの形状を半波長あるいは1/4波長程度とすると、表面基板上の共振により放射し、一方裏面はグランドのため電気的に遮蔽できることを見出した。さらに、高周波三次元実装基板の表面にアンテナを配置し、裏面には第一段階として、市販の無線通信用ICを実装した。三次元実装したアンテナー体型小型トランシーバにおいて、アンテナを多層基板の最上位層に配置することで、アンテナ部の面積がまったく必要のない小型デバイスを実現した。
コンクリート充填鋼管の衝撃耐荷力およびエネルギー吸収能の向上とその評価法の開発

コンクリートを充填した鋼管はりは、静的な載荷において優れた塑性変形性能(エネルギー吸収能)を示す。本研究では、落錘式衝撃曲げ載荷実験を実施するとともに、耐衝撃性(エネルギー吸収能)を定量的に評価するための解析法を開発した。その概要は以下の通りである。1.落錘式衝撃曲げ載荷実験長さ2mの構造用鋼管STK400(φ165.2×4.5)の引張側に補強のためのアンボンド型PC鋼棒(φ13)を2本挿入した後、コンクリートを充填して試験体を製作した。衝撃曲げ載荷では重錘(1.2tf)を4mの自由落下により試験体に衝突させた。実験の結果、コンクリート充填鋼管はりのエネルギー吸収能の静的曲げ載荷あるいは衝撃曲げ載荷による差は顕著でないことが分かった。したがって、静的曲げ載荷の挙動を解析することにより、耐衝撃性を評価できる。2.エネルギー吸収能の評価エネルギー吸収能の評価は二つの方法を試みた。(1)一つは、汎用コード(FEM)を用いて、拘束圧を受けるコンクリートはりを静的および動的に解析する方法である。しかし、コンクリート充填鋼管のように塑性変形が大きくなる部材を解析するにはコンクリートの構成則の改良が必要であり、現在検討中である。(2)もう一つは、設計を意識した簡易解析による方法である。鋼管、アンボンドPC鋼棒あるいは拘束効果を考慮したコンクリートの一軸強度を限界強度とし、鋼管およびアンボンドPC鋼棒の伸び限界を終局限界ひずみとして用いた解析法(断面分割法と変位増分法の組み合わせ)により、エネルギー吸収能を評価できることが分かった。
反応析出法によるナノ微粒子分散を施した環境半導体熱電変換材料の創成と高性能化

n型β-FeSi_2熱電変換材料であるFe_<0.98>Co_<0.02>Si_2化合物を対象に,AgOあるいはCuO粉末を1015at.%添加し,メカニカルグラインディング(MG)処理を施すことにより,β相中へのAg相あるいはCu相およびSiO2相の微細分散化を行った場合,AgOまたはCuOとSiの間の反応析出プロセスにより,Ag,Cu,SiO_2,ε-FeSiが生成され,これらの各相がβ母相中に第2相として粒径10ナノメートル前後のナノスケールで微細分散され,熱伝導率の効果的な低減に極めて有効であることが確認されたが,一方,金属相の析出により比抵抗も大きく低減できるものの,ゼーベック係数が大きく減少した.このゼーベック係数の減少を抑制するためには副生成物である金属相のε-FeSi相量を減少させる必要があると考えられたため,これにさらにSi粉末を添加した試料の合成を試みた.その結果,ε-FeSi相の析出を完全に抑制することはできなかったものの,その析出量をある程度低減することにより,ゼーベック係数の低下を抑えることに成功した.また,ナノ分散材の減少に伴う熱伝導率の上昇はほとんど起こらないことも確かめられた.以上の結果から,Si粉末の追加添加は無次元性能指数の向上に有効であることが分かった.このように,母相となるシリサイド系材料に,SiO_2相よりも化学的に不安定なAgOやCuO相を添加しMG処理することによる反応析出プロセスが,AgやCu粉末を単純混合したMG処理に比較して,金属相のナノ微粒子分散に極めて効果的であることが明らかとなった.n型β-FeSi_2熱電変換材料であるFe_<0.98>Co_<0.02>Si_2化合物を対象に,AgOあるいはCuO粉末を1015at.%添加し,メカニカルグラインディング(MG)処理を施すことにより,β相中へのAg相あるいはCu相およびSiO_2相の微細分散化を試みた.AgOまたはCuO粉末を添加したFe_<0.98>Co_<0.02>Si_2焼結体では,AgOまたはCuOとSiの間の反応が進み,Ag,Cu,SiO_2,ε-FeSiが生成され,X繰回折パターンからも,試料がβ相,AgあるいCu相,ε相およびSiO_2相からなっていることが確認された.またSEMによる微細組織観察の結果,これらの各相がβ母相中に第2相として粒径10ナノメートル前後のナノスケールで微細分散されていることが分かった.Agはβ,ε相のどちらにもほとんど固溶しない一方,Cuはε相中に2at.%程度まで固浴することが分かった.これらの結果からAgOまたはCuO添加した両試料において第2相の微細分散効果により,金属相が複合化されているにもかかわらず焼結体の熱伝導率を効果的に低減させることができた.また,これら金属相の複合的効果により比抵抗も大きく低減できる一方,ゼーベック係数が大きく減少することが明らかとなり,AgOおよびCuOを添加した試料の性能指数は無添加の試料に比較して小さい値となった.本手法の比較として,粉径約1μmのAg粉末及びSiO_2を直接添加した試料では,1μmを超える大きさのε相および粗大なAg相が多数析出しており,本研究で試みた金属酸化物を用いた反応析出プロセスが第2相の微細分散に効果的であることが分かった.また今後,酸化物添加により増大したε相量を減少させるため,さらにSi粉末を添加した試料合成を試みるなどの対策が必要であることがわかった.n型β-FeSi_2熱電変換材料であるFe_<0.98>Co_<0.02>Si_2化合物を対象に,AgOあるいはCuO粉末を1015at.%添加し,メカニカルグラインディング(MG)処理を施すことにより,β相中へのAg相あるいはCu相およびSiO2相の微細分散化を行った場合,AgOまたはCuOとSiの間の反応析出プロセスにより,Ag,Cu,SiO_2,ε-FeSiが生成され,これらの各相がβ母相中に第2相として粒径10ナノメートル前後のナノスケールで微細分散され,熱伝導率の効果的な低減に極めて有効であることが確認されたが,一方,金属相の析出により比抵抗も大きく低減できるものの,ゼーベック係数が大きく減少した.このゼーベック係数の減少を抑制するためには副生成物である金属相のε-FeSi相量を減少させる必要があると考えられたため,これにさらにSi粉末を添加した試料の合成を試みた.その結果,ε-FeSi相の析出を完全に抑制することはできなかったものの,その析出量をある程度低減することにより,ゼーベック係数の低下を抑えることに成功した.また,ナノ分散材の減少に伴う熱伝導率の上昇はほとんど起こらないことも確かめられた.以上の結果から,Si粉末の追加添加は無次元性能指数の向上に有効であることが分かった.このように,母相となるシリサイド系材料に,SiO_2相よりも化学的に不安定なAgOやCuO相を添加しMG処理することによる反応析出プロセスが,AgやCu粉末を単純混合したMG処理に比較して,金属相のナノ微粒子分散に極めて効果的であることが明らかとなった.
炎症刺激により産生される新奇生理活性リン脂質の同定とその機能に関する研究

本研究では、1)新奇生理活性脂質Phospholipid X(PLX)の逆相HPLCによる分画の結果、CclケモカインやCxclケモカインを誘導するPLX活性は比較的極性が高い可能性、2)複数存在するPLXうち、過塩素酸処理(エポキシドの水解)により活性が低下したことから、PLXの構造中にエポキシドが存在する可能性、さらに3) PLXによるケモカイン遺伝子発現制御機構が存在する可能性を見出した。ケモカイン群の発現を制御するPhospholipid Xの検出するため、炎症性サイトカインで刺激した12/15-リポキシゲナーゼ過剰発現3Y1細胞より調製した総脂質画分を逆相高速液体クロマトグラフィーにより分離し、各フラクションにおけるケモカイン群の誘導活性を定量的PCRにより解析した。その結果、Cc1ケモカインやCxc1ケモカイン中の一部を誘導する活性が、これまで検出していたPhospholipid X活性(sPLA2-IIAの発現誘導を指標に検出していた)と比較して、より極性の高い溶出画分に溶出されることを見いだした。従って、これらのケモカインの発現は、sPLA2-IIAの発現を調節するPhospholipid Xとは異なる生理活性脂質により制御を受ける可能性が考えられた。現在、これらの生理活性脂質の同定を目指してさらに検討を続けている。生体内におけるPhosholipid Xの機能を解析することを目的とし、LPS投与マウス各臓器にケモカインmRNA発現に対するAACOCF3 (Phosholipid Xの生合成を阻害する)の効果を検討した。その結果、肺、肝臓、胸腺で誘導される一部のケモカインで、AACOCF3処理により部分的に抑制される傾向があることが示された。今後は、これらの事象について、組織学的・細胞生物学的・脂質生化学的に解析して行きたいと考えている。IIA型ホスホリパーゼA2 (sPLA2-IIA)及びケモカイン群の発現を制御するリン脂質性生理活性脂質(PhospholipidX: PLX)の同定を第一の目標とし、さらに、生体内での機能についても検討を行った。PLXの同定については、12/15-リポキシゲナーゼ過剰発現3Y1細胞より総脂質を調製し、逆相高速液体クロマトグラフィーで分離後、各溶出画分のsPLA2-IIAの発現に対する効果を検討した。その後、活性溶出画分について、過塩素酸処理(エポキシドの水解)を行い、活性の変化と分子量の変化する分子を検索した。その結果、複数存在するPLX活性のうち、逆相HPLC分画において比較的溶出時間のはやい画分で過塩素酸処理により活性が低下するものが存在した。この画分に存在するホスファチジルコリン(PC)の分子種をLCMSにより解析を行ったが、過塩素酸処理により、1,2-グリコール構造を有する化合物、すなわち水解反応により分子量が18増加し、且つこの処理後のアセチル化により分子量84(CH3CO x2分子)増加するものは検出できなかった。従って、PLX活性を示す活性本体は、低濃度しか存在しないか、あるいはPC以外のヘッドグループを有しているリン脂質である可能性が考えられた。PLXの生体内での機能について、LPS投与による全身性炎症マウスモデルの各臓器でのケモカイン発現に対するホスホリパーゼA2(PLA2)阻害剤アラキドニルトリフルオロメチルケトン(ATK)の効果を検討した。その結果、ATK処理により、肝臓、肺、胸腺において、一部のケモカインの誘導が有意に抑制されることが明らかとなった。
B型肝炎ウィルスX蛋白による抗原提示抑制機構からみたB型肝炎慢性化機序の解明

(1)BALB/c mouseのsyngeniccell line Renca細胞にHBX蛋白を表現するウィルス(adeno-HBXおよびHBX knockoutのadeno-HBX0を感染させ、HBX蛋白の発現をwestern blotにて確認した(HBX蛋白はadeno-HBXで発現しadeno-HBX0で発現はなかった)。(4)vvHBXまたはvvLacZをマウスに上記と同様に腹腔内投与した後、1週間ex vivoにてvvHBXまたはvvLacZとともにそれぞれ培養しWR感染標的細胞に対する細胞障害活性を測定した。現在、これらの確認実験および定量化のためサイトカインの測定etcを施行している。(1)BALB/c mouseのsyngeniccell line Renca細胞にHBX蛋白を表現するウィルス(adeno-HBXおよびHBX knockoutのadeno-HBVX0を感染させ、HBX蛋白の発現をwestern blotにて確認した。(HBX蛋白はadeno-HBXで発現しadeno-HBX0で発現はなかった。)(3)BALB/cマウスにadeno-LacZを2週間毎2回腹腔内投与にて感染させた後、脾臓よりリンパ球を摘出する。摘出したリンパ球はさらにex vivoにてadeno-LacZを感染させた後、Adeno-HBXまたはHBX0を感染させたRenca細胞を標的細胞とし(共通抗原:adeno蛋白)細胞障害活性測定(CTL)(chromium releasing assay)を施行したところadeno-HBX感染標的細胞ではadeno-HBX0感染標的細胞に比較してCTL活性は抑制されていた。(1) BALB/c mouseのsyngeniccell line Renca細胞にHBX蛋白を表現するウィルス(adeno-HBXおよびHBX knockoutのadeno-HBXOを感染させ、HBX蛋白の発現をwestern blotにて確認した(HBX蛋白はadeno-HBXで発現しadeno-HBXOで発現はなかった)。
六方稠密相固体ヘリウム3の核磁気相互作用の研究

六方稠密相固体ヘリウム3の核磁気相互作用を研究するために、核断熱消磁装置に、超低温で稼動する圧力測定装置および磁化測定装置を組みこんだ。固体ヘリウムサンプルを製作するために、300気圧まで昇圧加能なガス加圧装置を製作した。六方稠密相固体ヘリウムは、低温で106気圧以上で存在するが、固体ヘリウムサンプルを作製するときの圧力計として、本科研費で購入した精密圧力計を使用して、正確なモル体積を決定した。精密圧力計は磁化測定用サンプルを作製するときにも使用した。圧力セルは感度を大きくするために、圧力検知のためのダイアフラムを直径24mmの大径とした。固体ヘリウムの核磁性を反映する微少な圧力変動を検知する際に、精密圧力計を校正の目的で使用した。140気圧で10マイクロバールの圧力を校正できた。1000ガウス程度の磁場を発生させて、磁場による固体ヘリウム圧力の微少な変化から、核磁気相互作用の符号および性質の知見をえるべく測定を続行している。磁化測定はSQUID(超伝導量子干渉磁束計)により行うが、断熱消磁用の強磁場にフラックスループがさらされると不安定になるのをさける目的で、新らしい方法としてSQUID素子をクライオスタット最下端にとりつけた。SQUID素子の同調は常温部分の同軸ケーブルを延長し、使用周波数の半波長又は1波長の全長として、感度は本来の場合の50%程度になり、測定上問題とならず、この方法が有利であることが判明した。このような配置で交流磁化率および静磁化を測定することにより、これまで以上に正確な磁化の測定が可能となった。交流磁化を測定するために、渦電流を少なくし、熱はよく伝えるような複合金属からなる磁化セルを製作した。以上のように超低温における固体ヘリウムの圧力および磁化の測定が鋭意進行中であり、核磁性の知見が出つつある。
高分子液晶をマトリックスに用いたフォトンモ-ド光記録材料

1.光応答分子を組み込んだ高分子液晶の調製。側鎖にフェニルベンゾエ-ト(PAPBn)やシアノビフェニル(PACBn)を有する高分子液晶を調製し、そのガラス転移温度(Tg)および相転移温度をそれぞれDSC、偏光顕微鏡観察によって決定した。PAPBn、PACBnのホモボリマ-についてはBMABなどのアゾベンゼン誘導体を数モル%ド-ブした。2.高分子液晶の光相転移挙動。キセノンランプやYAGレ-ザ-を光源として用いて、高分子液晶フィルムにフォトマスクを被せ、画像定着を行った。画像は露光部の等方相(すなわちクロスニコル下で暗視野)、非露光部の液晶相(ネマチック相;クロスニコル下で明視野)のコントラストで記録することが明らかになった。更に、レ-ザ-で画像定着後、試料の温度をTg以下に保つことにより記録は長期間(約半年以上)も安定に保存できることが明かとなり、低分子液晶では数十分で記録が消滅しのに比較して、高分子液晶の場合は記録保存安定性が極めて高いことがわかった。もちろん、記録の書き込み・消去は完全に可逆であり、何回でも書き込み・消去ができた。解像度として2μmという値が得られ、より高解像度化は干渉などを無くすことによって可能であろう。3.高分子液晶の光相転移挙動の時間分解測定。高分子液晶はメリゲンの運動性が主鎖の制約を受けるため、応答性が低下することが予想された。調製した高分子液晶の真の応答性を評価する目的で、YAGレ-ザ-パルスを用いて極短時間(10ns)で光応答分子の異性化を終了させ、系の熱力学的状態を非平衡のN状態とし、平衡状態のI状態への緩和過程を複屈折率の時間分解測定を行うことにより実時間で追跡した。その結果、PAPB3/BMAB系では200msで相転移が完了することが明らかになった。この200msという値は、低分子液晶系の100msとあまり変わらず、電場応答では高分子液晶が圧倒的に不利となるのと異なり、光応答においては高分子液晶は低分子液晶と比較してほぼ同じような応答を示すことがわかった。更に興味深いのは、コポリマ-の応答性である。PAPB系コポリマ-では50msという低分子液晶と比較しても速い応答が得られ、高い記録安定性を加味すると、高分子液晶はフォトンモ-ドの光記録材料として非常に優れていることが明らかになった。
和歌史における後期萬葉長歌の特質とその展開

1研究業績「『萬葉集』長歌の受容ー藤原定家の場合ー」(『萬葉集研究』第三十八集塙書房平成30年12月241ー280頁)では、平安時代における『萬葉集』長歌の受容の実態については、不明な点が多かったが、藤原定家における長歌にもとづく本歌取りのしかたを通して考察し、『萬葉集』の漢字本文をも視野に入れた歌学的興味による長歌読解のあることを考察した。2講演「越の国の歌だよりー書儀・書簡と家持の和歌ー」(高岡市万葉歴史館主催2018高岡万葉セミナー「大伴家持歌をよむII」於高岡市万葉歴史館平成30年9月8日)では、越中の家持から都の大伴坂上郎女にあてた歌の、特に待遇表現の中に、中国の書儀・書簡に基づく表現の見えることを指摘し、同じく中国の書儀・書簡の影響が見られる大伴池主との贈答との差について論じた。3研究報告「『日本霊異記』における書儀・書簡的表現の利用」(・科研費(C)「日本古代における詩文表現の展開に関する基礎的研究」(代表:白井伊津子)・奈良女子大学大和・紀伊半島学研究所一般共同研究「空海の漢文書簡にみられる書儀および正倉院文書表現の受容実態の解明ー平安前期の書簡表現との比較を通してー」の合同研究会於日本女子大学平成31年3月6日)では「『日本霊異記』の僧侶間の改まった会話文の中に、中国の書儀・書簡を利用した表現のあることを指摘した。今後、日本での書儀・書簡的表現の受容実態を考える上で、大きな示唆を得た。平成29年度の計画I【中国詩文からの摂取についての検討】を行うとともに、平成30年度計画II【大伴池主との長歌作品との比較対照】を行う上で重要な、書儀・書簡の利用についての基礎的考察を行うことができた(23)。さらに、平成31年度の計画III【平安朝以降における長歌受容の検討】については一定の成果を見た(1)。以上のことから、順調に進展していると言える。計画III【平安朝以降における長歌受容の検討】についてはすでに一定の成果を得、公表もしたので、計画I【中国詩文からの摂取についての検討】及び計画II【大伴池主との長歌作品との比較対照】を家持作品を中心に、継続して幅広く行う。特に、初学書や書儀・書簡の受容を中心に行う予定である。1研究業績「大伴家持の和歌と書儀・書簡」(奈良女子大学古代学学術研究センター『第13回若手研究者支援プログラム「漢字文化の受容」報告集』1ー13頁2017年)では、家持長歌における中国詩文からの受容を、初学書・実用書や初唐伝奇小説からの摂取を中心に検討した。特に書簡の実用文例集である『杜家立成雑書要略』ー正倉院に伝わるーという書儀を軸に、敦煌書儀なども視野に入れ、書儀書簡の表現からの摂取を考察し、いくつかの新しい指摘をおこなった。また、書儀書簡の表現の受容の考察を通して、上代散文における『遊仙窟』の教科書的受容についても重要な示唆を得た。2研究業績「上代文学はどのような古代日本語で表されているのか」(『古典文学の常識を疑う』勉誠出版22ー25頁2017年)では、従来、気分的で散漫な表現とされていた家持長歌(19・4089)に翻訳語が用いられていることを指摘し、それだけでなく構成においても『毛詩』大序をはじめとする中国の文学理論が踏まえられていることを指摘した。3研究業績「天の香具山の本意ー内裏名所百首を中心にー」(井手至博士追悼『萬葉語文研究』特別集2018年5月)では、後代における萬葉和歌の受容の実態を具体的に探るべく、建保期に順徳天皇の命によって催された「内裏名所百首」を対象にとりあげた。百人一首にも採られた持統天皇歌(1・28)の本歌取りのしかたを中心に考察し、天の香具山についての神話的言説を背景とした受容のありかたと名所としての香具山の本意の形成のされかたとを、明らかにした。平成29年度の計画I【中国詩文からの摂取についての検討】を行うとともに、平成31年度の計画III【平安朝以降における長歌受容の検討】に関わって、短歌を中心としてではあるが、『萬葉集』の受容のあり方についての基礎的研究を行うこともでき、順調に進展していると言える。2講演「越の国の歌だよりー書儀・書簡と家持の和歌ー」(高岡市万葉歴史館主催2018高岡万葉セミナー「大伴家持歌をよむII」於高岡市万葉歴史館

平成30年9月8日)では、越中の家持から都の大伴坂上郎女にあてた歌の、特に待遇表現の中に、中国の書儀・書簡に基づく表現の見えることを指摘し、同じく中国の書儀・書簡の影響が見られる大伴池主との贈答との差について論じた。3研究報告「『日本霊異記』における書儀・書簡的表現の利用」(・科研費(C)「日本古代における詩文表現の展開に関する基礎的研究」(代表:白井伊津子)・奈良女子大学大和・紀伊半島学研究所一般共同研究「空海の漢文書簡にみられる書儀および正倉院文書表現の受容実態の解明ー平安前期の書簡表現との比較を通してー」の合同研究会於日本女子大学平成31年3月6日)では「『日本霊異記』の僧侶間の改まった会話文の中に、中国の書儀・書簡を利用した表現のあることを指摘した。今後、日本での書儀・書簡的表現の受容実態を考える上で、大きな示唆を得た。平成29年度の計画I【中国詩文からの摂取についての検討】を行うとともに、平成30年度計画II【大伴池主との長歌作品との比較対照】を行う上で重要な、書儀・書簡の利用についての基礎的考察を行うことができた(23)。さらに、平成31年度の計画III【平安朝以降における長歌受容の検討】については一定の成果を見た(1)。以上のことから、順調に進展していると言える。引き続きI【中国詩文からの摂取についての検討】を中心に、家持の越中守時代の長歌の検討を進め、特に贈答の実際において、大伴池主との同性間のやりとりだけでなく、大伴坂上郎女との異性間・親戚間でのやりとりも考察に加える。計画III【平安朝以降における長歌受容の検討】についてはすでに一定の成果を得、公表もしたので、計画I【中国詩文からの摂取についての検討】及び計画II【大伴池主との長歌作品との比較対照】を家持作品を中心に、継続して幅広く行う。特に、初学書や書儀・書簡の受容を中心に行う予定である。中国書籍の叢書等、大部な書籍の購入を計画したため。(理由)パソコンの購入を計画していたが、これまで研究室で使用していたもので代用できたため。また、大部の中国書籍購入を計画したが、想定より安価で購入できたため。(使用計画)関東での学会で研究発表をする予定なので、その旅費に充当すること、及び、引き続き関連書籍の購入に充当することを計画している。
協力する動機の起源：乳児による援助行動を駆動する心理・神経メカニズムの実証的検討

本研究では,ヒトの協力的コミュニケーションの動機とその生物学的機構の解明を発達科学のアプローチから試みるものである。より具体的には、以下の2点を検討する。(1)乳児が協力行動のモチベーションは利他的なものか利己的なものか、もしくはその両方かを検証する。(2)乳児における協力行動の神経機構を解明する。平成30年度では、上記の研究目的を達成するために、協力的コミュニケーションに関する理論の整理・検証および、乳児を対象とする神経科学的実験の方法論の確立について検討した。その詳細は下記の三点として報告する。第一、協力的なコミュニケーションが発達初期ではトップダウン的なプロセスによってなりたつか、ボトムアップ的なプロセスによってなりたつか、それともその両方かについて検討した。具体的には、表情模倣を切り口に、乳児が他者に対する協力的なコミュニケーション行動(情動共有)を実験的に検討した。その結果、文脈によって乳児の情動的反応が違うことから、発達初期における協力的コミュニケーションはトップダウン的なプロセスによるものである可能性を示した。この研究成果は、国際誌Infant Behavior and Developmentや、日本発達心理学会などで発表した。第二、良い人であるか悪い人であるかという評判に関する感受性の発達経路を明らかにするために、実際にやり取りを行なった他者に対する幼児(4ー6歳)の評価や記憶を検討した。この研究成果は、日本発達心理学会などで発表した。第三、乳児の協力行動について神経科学的に検討する方法論を確立させるために、幼児(5ー6歳)を対象に予備的な実験を行った。幼児が他者に対する共有行動を行う際の前頭葉活動について近赤外線分光法を用いて調べた。その結果、共有行動に関わる脳部位の特定ができたと考えられる。この研究成果についてはまとめる途中である。平成30年度では、本研究の目的を達成するために、協力的コミュニケーションに関する理論の整理・検証および、乳児を対象とする神経科学的実験の方法論の確立について、複数の実験的研究を通して検討することができた。さらに、各研究についてはその成果が見られ、いずれも乳児の協力的なコミュニケーションの動機の解明に大きく貢献すると考えられる。具体的には、乳児期における情動的反応がトップダウン的なプロセスである可能性の解明によって、本研究で注目する、援助行動を含む協力的なコミュニケーションが発達初期においてはトップダウン的属性を持つことがわかった。また、幼児を対象に行った神経科学的研究によって、発達早期における協力行動の生物基盤となる脳部位を部分的に特定することができた。この方法論的な達成も、これから行う乳児を対象とした実験研究に極めて重要だと考えられる。平成31年度では、まずは前年度の研究成果、具体的には、評判に対する幼児の感受性に関する研究と、幼児の協力行動(分配行動)の神経科学的基盤に関する研究を学術雑誌で論文として発表することを目指す。そして、乳児期における協力行動のモチベーションを行動観察および神経科学的手法を通して検討する予定である。具体的には、平成31年度では研究計画2である「援助場面における乳児の生理学的反応に関する神経心理学的検討」を実施する。この計画は,初期援助行動の動機の説明モデルを構築するために,他者が困っているなどの援助場面における乳児(50名程度)と大人(50名程度)の反応を主に脳報酬系や交感神経系の応答から考察する。

また、幼児を対象に行った神経科学的研究によって、発達早期における協力行動の生物基盤となる脳部位を部分的に特定することができた。この方法論的な達成も、これから行う乳児を対象とした実験研究に極めて重要だと考えられる。平成31年度では、まずは前年度の研究成果、具体的には、評判に対する幼児の感受性に関する研究と、幼児の協力行動(分配行動)の神経科学的基盤に関する研究を学術雑誌で論文として発表することを目指す。そして、乳児期における協力行動のモチベーションを行動観察および神経科学的手法を通して検討する予定である。具体的には、平成31年度では研究計画2である「援助場面における乳児の生理学的反応に関する神経心理学的検討」を実施する。この計画は,初期援助行動の動機の説明モデルを構築するために,他者が困っているなどの援助場面における乳児(50名程度)と大人(50名程度)の反応を主に脳報酬系や交感神経系の応答から考察する。
自律神経系にみられる分散制御システムの生理学的および工学的研究

1.モルモット小腸を中枢神経から完全に離しても腸運動は保存され、腸管の粘膜、粘膜下組織および粘膜下神経叢を除去した標本でも筋層間神経叢と輪層および縦走平滑筋の層が健在ならば蠕動を発現できる。このように腸運動機能は自律的なもので、腸管壁に内在する自律神経系すなわち腸神経系の活動も本来自律的である。腸管局所の状況に応じた機能を各部分で発現しながら全体としての機能を構築していく方が現実的で生存に適している。2.腸神経系におけるニューロペプチドY,サブスタンスPやニューロキニンAなどの神経伝達物質の生理作用には部位差があり、この部位差が腸管各部位の機能に反映されると考えられる。さらに、生体エネルギーに関連するATPや伝達物質前駆体と考えられているL-DOPAが腸ニューロンの興奮性とシナプス伝達調節機能を示し、多彩な神経作用をもつことを明らかにした。3.細胞内に大量のカルシウムイオンが流入すると、カルシウム結合蛋白との結合、細胞外への汲み出し、細胞内貯蔵器官への取り込みが起こるとともに、カルシウムポンプが活性化され、細胞内カルシウムイオンの恒常性を維持する自律的機構が作動する。さらに、Na,Kポンプのα3アイソフォームの方は神経細胞や心臓刺激伝導系、腸管平滑筋などの興奮性組織に局在し、α3アイソフォームのポンプ機能は細胞の自律的興奮機構に適したものである。4.映像最終倍率10,000倍になるビデオ強化型高倍率微分干渉顕微鏡を利用して、培養ニューロン(ラット前脳部ブローカの対角帯核)の成長円錐を観察した。成長円錐に高濃度カリウムを作用させて刺激すると形状の変化が起こり、フィロポディアが形成され毎秒役1μmの速度で伸展して行くが、刺激を中止すると退縮した。伸展した状態では、フィロポディアの先端はブラウン運動を示した。シナプス形成前にこの成長円錐においてアセチルコリンが貯蔵され、さらに興奮に伴って放出されることが明らかにされた。フィロポディアの運動と伝達物質の放出はニューラルネットの形成に関与すると考えられる。1.腸神経系における神経回路構成を知る目的で単一ニューロンの入・出力経路の広がりを電気生理学的方法で調ベ、モルモットの回腸では下向性の神経投射経路の方が長い事が分かった。腸管を中枢神経から完全に離しても腸運動はかなりの程度に保存される。動物の形態形成は腸管を中心に行われ、腸管独自の機能は原型に近いものが維持されていると考えられる。したがって、腸管の機能は本来自律的であり、内在する腸神経系の活動も自律的であろう。このような観点から次年度以降さらに考察をすすめたい。2.モルモットの腸神経系において神経伝達物質あるいはモジュレータとして作用する生理活性物質の他に、ATPやL-DOPAが多彩な神経作用を発現することを本研究で明らかにした。サブスタンスPやその関連物質を含むタヒキニンはカリウムチャネルを閉じることにより、腸ニューロンを興奮させることが知られているが、その細胞内情報ネットワークにGTP結合蛋白が介在し、この蛋白の機能が百日咳毒素によって阻害されることが分かった。さらにこのカリウムチャネルはカルシウム依存性であり、サブスタンスPはカルシウム依存性カリウムチャネルが活性化する過程に作用して、最終的にはカリウムチャネルを閉じると結論された。3.映像倍率約10、000倍になるビデオ強化型高倍率微分干渉顕微鏡のシステムを完成した。

この顕微鏡を利用して、培養ニューロンの神経突起先瑞に形成される成長錐を観察した。成長錐に高濃度カリウムを作用させるとその形状に変化が起こり、フィロポディアの形成が起こった。フィロポディアは約1μm/秒で伸展し、刺激を中止すると退縮した。伸展した状態では、先端はブラウン運動を示した。このブラウン運動が神経突起の成長とニューロン間でのシナプス形成にどのように関わっているかは神経回路形成のメカニズムの基本に関連するものと思われる。1.腸神経系を構成するアウエルバッハ神経叢とマイスナー神経叢の機能構築には極めて大きい差がある。モルモットの盲腸や近位結腸のマイスナー神経叢で良く発達している抑制性のシナプス伝達機構は遠位結腸では殆ど見られず、マイスナー神経叢のなかでも部位によって機能構築に差異があることが分かった。このような機能構築の差が腸管各部位の制御機構に反映されると思われる。2.抑制性シナプス電位の発生機構に細胞内Ca^<2+>が重要な役割を果たすことを明らかにした。ニューロペプチドYはニューロンのノルアドレナリン感受性に影響せず、抑制性シナプス電位だけを抑えるのでノルアドレナリン放出を抑制すると考えられる。他の興奮性シナプス電位は影響されなかった。3.細胞レベルでの興奮性調節に関与するNa^+ポンプの3種のサブユニットのうち、α1は細胞外のNa^+に、またα3は細胞内のNa^+にそれぞれ高い親和性を示すことを明らかにした。ポンプ電流の電位依存性の解析から、前者は静止膜付近で活性が高く、後者は脱分極側で活性が高いことが分かった。4.培養したニューロンの神経突起先端に形成される成長円錐の膜にある糖蛋白にコンカナバリンAをコートした直径40μmの金粒子を付着させ、昨年度開発したビデオ強化型高倍率微分干渉顕微鏡のシステムを用いて成長円錐蛋白分子の動態を解析した。金粒子は一定の条件下で特定領域内ではブラウン運動を示したが、レーザー光を集光してこの金粒子の運動をコントロールすることができた。5.アセチルコリンを伝達物質として持つことが知られている神経細胞を分離・培養し、成長円錐の部分について組織化学的検討を光学顕微鏡と電子顕微鏡を用いて行い、さらにラジオアイソトープによる^3H-コリンの取り込み活性を調べた。成長円錐の部分では既にアセチルコリンの取り込み、合成および貯蔵が行われていると考えられる。1.腸神経系を構成する筋層間神経叢と粘膜下神経叢の機能構築には極めて大きい差があるが、本研究で粘膜下神経叢の機能構築に部位差があることを明らかにした。モルモットの盲腸や近位結腸の粘膜下神経叢で良く発達している抑制性のシナプス伝達機構は遠位結腸では殆ど見られない。このような機能構築の部位差が腸管各部位の機能発現の機構に反映されていると考えられる。ビオチン関連物質を封入した細胞内微小電極を用いて、腸管各部位の腸ニューロンの電気生理学的特性と細胞体の形状と神経突起の広がりなど形態学的特性の比較検討を行った。2.カルシウムイオンが細胞内情報伝達に極めて重要な役割を果たす。個々のニューロンにおけるカルシウムイオン濃度の恒常性が維持される際に細胞内のカルシウム結合蛋白とカルシウム貯蔵器官、カルシウムポンプなど複数の緩衝装置が作動するモデルを構成しその動態をシミュレートした。
多機能性フォトクロミック錯体の創製

当研究室ではアゾ置換ビピリジン銅錯体において、光異性化反応と配位子交換反応を連動させ、光電変換系の構築に成功しており、本研究では、この銅錯体に酸塩基に応答する水酸基を導入することで、光異性化をスイッチし、光電変換をオンオフできることを目指した。水酸基を導入したアゾ置換ビピリジン銅錯体[Cu(oAB-OH)_2]BF_4を11段階の反応を経て合成した。[Cu(oAB-OH)_2]BF_4はテトラヒドロフラン中、372nmにπ-π*吸収帯が、可視光領域にn-π*吸収帯およびMLCT吸収帯を示した。これに365nmの紫外光照射を行うと、π-π*吸収帯の減少と、n-π*吸収帯の増加がみられ、トランス体からシス体への異性イヒが進行した。これに対して436nmの青色光照射を行うと、逆向きに異性化が進行した。ここに塩基として0.2当量のDBU(1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカ-7-エン)を添加したところ、光を照射しても異性化が観測されなくなった。これはDBUと水酸基の間の水素結合の形成により、シス体からトランス体への熱による異性化が加速されたためと考えられる。さらに、TFA(トリフルオロ酢酸)を添加したところ、再び光異性化が観測され、酸塩基により光異性化を可逆にスイッチできることが分かった。一方、Ru-DMSO錯体は可視光によって励起され、基底状態ではS配位をとるDMSOがO配位に変化する。この異性化は、電子移動によるルテニウムの酸化数の変化によっても引き起こされる。しかし、結合異性化に並行して配位子が解離することが問題点である。そこで今回、キレート配位子にスルホキシド部位を組み込むことで、錯体の光に対する安定性の向上を目指し、新たな錯体の合成と物性測定を行った。その結果、スルホキシド配位子のかさ高さが異性化による構造変化に影響している事が示唆された。また、スルホキシド配位子の可変性も電気化学応答において、異性化に影響を与え得ると考えられる結果が得られた。