hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フォトクロミックおよびエレクトロクロミック機能を有する新材料の開発

この異性化は光化学的に可逆かつ定量的であり、新しいフォトクロミック系として興味深い。なお、本反応は、アントラキノンの光化学挙動としては全く新しいπ系での結合組み換えであるが、これは、上記のアントラキノン誘導体では、最低励起一、三重項ともにππ^*性であるためである事も時間分解分光学的に明らかにした(吉田、三木)。エレクトロクロミック及びフォトクロミック機能を有する以下の化合物の合成に成功し、それらの性能について検討した。1.エレクトロクロミック分子:1、3ージチオ-ルあるいは1、3ーベンゾジチオ-ル基で置換された〔3〕ー及び〔4〕ーデンドラレンを合成した。これらのデンドラレンは可逆、可逆そして不可逆な3段階の化還元波を示し、かつそれぞれの波は1電子、1電子、2電子移動を含んでいた。第一(E_1)及び第二(E_2)酸化還元電位をそれらの対応する〔2〕デンドラレンと比較すると、E_1についてはほとんど変化が見られないが、E_2については90ー170mVより低電位側にシフトしている。また、酸化の進行に伴ない鮮明な色調変化が観察された。例えば、トリベンゾ置換〔3〕デンドラレンでは、中性で黄色、カチオンラジカルで暗青色、ジカチオンで緑色に変化した。2.フォトクロミック分子:前年度でトリアルチルジシアノノルボルナジエンにようなドナ-・アクセプタ-型ノボルナジエンが長波長光感受性をもつ光応答系であることを見出している。最終年度では、フィルム化などで問題となる媒体混合性のよい誘導体として、nープロピル基やnーブチル基を有するDAノボルナジエンを設計・合成した。また、前年度にアントラチノン分子を光化学的に活性化する置換様式を開発したが、本年度ではその置換様式をナフタセンキノンに施した分子を合成した。1、2、3位に嵩高い置換基を導入したものでは、アントラキノンと同様に光照射でヘミジュワ-化した。一方、7、8、9位に置換したものでは、対応するナフタセンキノバレン誘導体を与えた。この反応は光化学的に可逆かつ定量的で、さらに系の長波長光感受性も530nmに及び有望なフォトクロミック系である。生成するナフタセンキノバレンの速度論的安定性も極めて優れている。
沖縄久米島の家系資料群の研究

本研究の目的は、沖縄県の久米島で18世紀半ばから約100年ごとに編纂されてきた家系資料を収集・整理し目録化を行い、それぞれの成立の背景や特色について考察することにある。また、それぞれの家系資料群に記載された内容から、久米島の一族意識や継承関係を明らかにし、加えて久米島における歴史史料としての家系資料の意義について考察した。本研究は、沖縄県久米島の地方役人階層で、18世紀中頃から100年ごとに作成されてきた家譜、父母記、家系の備忘録、位牌記録、年回忌記録、骨瓶記録など、未公開の家系資料群の整理・検討・目録化を行い、久米島地方役人階層の系譜観、一族意識の変遷を明らかにする事を目的とする。本年度はこれまで、研究代表者が収集した資料、また沖縄、東京の研究機関に保管されている家系資料群の整理、目録化を行い、特に18世紀と20世紀に成立したと考えられる資料の分析、検討に着手するとともに、新たな資料の収集に努めた。このうち、新資料の収集で、とりわけ、18世紀成立と思われる未報告の家譜資料が7点(写本を含め10点)発見された。また既報告の家譜資料の写本等も3点確認された。本年度は、上記の入手済みの家譜資料と新収集資料の整理と目録化に着手した。資料数は18世紀成立と推定される家譜が21点、19世紀成立と推定される家系資料が21点(写本含め28点)、20世紀成立の家系資料のうち家譜資料が26点、系図が21点、メモ資料が60点(92枚)をであった。また、今回調査では位牌調査記録、骨瓶銘書の収集も始めている。その他、確認のみの資料が数点あり、23年度中に収集の予定である。これら収集資料のうち、18世紀家譜資料については、翻刻を始めているが、新収資料点数が多いため22年度内には終了出来なかった。内容の検討とともに、次年度に継続したいと考えている。なお、法政大学等で収集された久米島家譜の印影やコピー等史料の所在確認作業、所蔵史料の内容確認を行った。本研究は、沖縄県久米島の地方役人階層で、18世紀中頃から100年ごとに作成されてきた家譜、父母記、家系の備忘録、位牌記録、年回忌記録、骨瓶記録など、未公開の家系資料群の整理・検討・目録化を行い、久米島地方役人階層の系譜観、一族意識の変遷を明らかにする事を目的としている。この研究は、沖縄久米島の地方役人階層の家譜記録など、主に未発表史料を基礎資料としているが、23年度は、18世紀、19世紀の家譜、父母記類の整理、目録化を進めると共に翻刻作業を本格化した。また大正昭和初期に久米島の家譜類を一部整理した新資料を複写物で確認したが正本は未収集である。この資料とこれまで収集した家譜、父母記類との比較作業も開始した。新資料の収集では、18世紀成立と思われる未報告の家譜資料が2点、19世紀の父母記資料が2点(写本を含め4点)発見された。その他関連資料も数点も確認された。本年度は、上記の入手済みの家譜資料と新収集資料の整理、目録化を前年度から継続して行った。しかしながら18世紀19世紀の史料整理は、前年度に新発見史料が思いの外多数となったため、若干の遅れが出ている。現在も目録化作業を継続中である。なお、23年度は位牌調査を久米島の旧家で行った。18世紀から20世紀までの家譜、父母記、位牌資料等、一連の家系資料群が整った旧家の資料収集はある程度の目処が立ちつつあり(現在までに5件)、24年度中には不足分を補えると考えている。最後に、これらの資料を用いた系譜観の分析、検討であるが、この分析の指標についての検討を一部行いつつあり、これは次年度で本格化させる予定。本研究は沖縄県久米島の地方役人階層で、18世紀中頃から100年ごとに作成されてきた家譜、父母記、家系の備忘録、位牌記録、年回忌記録、骨瓶記録など、未公開の家系資料群の整理・検討・目録化を行い、久米島地方役人階層の系譜観、一族意識の変遷を明らかにする事を目的としている。25年度収集家系資料は、これ迄コピー収集であった18世紀成立の父母記の原本確認が1点あった。これ以外に明治期の雑資料類(村税払い込み証書、役場書記業務備忘録など)、大正、昭和期の郷土誌資料類、模合記録、昭和初期の新聞、雑誌、久米島紬関係刊行物などが収集された。本研究と直接関係しないが、家譜等家系資料収集の際の関連収集物として、原本、もしくはそのコピー、写真が久米島博物館に保管された。

収集資料は18-19世紀成立の資料類54点(デジタル写真27点・734枚、PDF27点833頁<枚>)、20世紀の資料75点(家譜25点・PDF1273頁<枚>、資料ノート50点・PDF106枚)にまとめて久米島博物館に寄贈した。但し、資料の公開については博物館の規定に従うこととなった。なお、プライバシーを考慮して位牌写真資料に関しては写真の寄贈を見送った。本年は、本研究の最終年度であり、調査報告会を平成25年9月7日に久米島博物館で博物館共催で開催し、18世紀成立の家譜資料類の目録と原本の対応照合および、1819世紀成立の家系資料類と位牌祭祀の現状との比較を通して家系意識の変遷などについての報告を行った。またこれ以外に久米島関係者集会で計4回(パネル発表1回含む)開催した。地元での報告会の目的は、地域に残されてきた資料の重要性について広く報告すると同時に、現在も残されている資料の公開をアピールする事にあった。上記の関連資料類の収集はそうした報告会の"成果"の一つではあったが、新家系資料等の発見には至らなかった。本研究は、沖縄県久米島の地方役人階層で、18世紀中頃から100年ごとに作成されてきた家譜、父母記、家系の備忘録、位牌記録、年回忌記録、骨瓶記録など、未公開の家系資料群の整理・検討・目録化を行い、久米島地方役人階層の系譜観、一族意識の変遷を明らかにする事を目的としている。この研究は、久米島の地方役人階層の家譜などの家系資料など、未発表、未収集資料を基礎資料としている。そのため、本研究開始以前に代表者が収集した資料、2223年度に蒐集した家系資料類(家譜、父母記、系図ほか)の整理、目録化を進めると共に家譜史料等については翻刻作業をすすめてきた。また大正昭和期に、久米島の家譜類を一部整理した新資料なども存在し、その内容の確認にも努め、これまで収集した家譜、父母記類との比較作業も行ってきた。24年度収集の新資料は、18世紀成立と思われる新発見の家譜資料が2点、19世紀の父母記資料が2点(写本を含め4点)が発見された(うち1部はコピーのみ原本未確認)。また既報告の家譜資料の原本2点を確認した(1点については写真撮りを行った)。また、大正昭和期に作成された家系調査資料の存在が明らかとなったが、時間の関係でこちらは今後の検討課題としたい。24年度は、蒐集済み家系資料と新収集資料の整理と目録化を前年度から継続化して行った。18世紀19世紀の資料整理および確認は、原本の確認作業に一部遅れが生じているが、目録化作業とともに確認作業を継続中である。なお、前年度に引き続き24年度も位牌調査を久米島の旧家で行った。18世紀から20世紀までの家譜、父母記、位牌史料等、一連の家系資料群が整った旧家の資料収集は、ほぼ目処が立ち、これらの資料を用いた系譜観の分析、検討を始めている。本研究は未報告の久米島家譜資料群の整理を目的の一つとしているが、未発見の資料も数点ていど存在していると予想していた。しかしながら2223年度中に新たに発見した家譜史料は19点(写本含む)と予想以上に多かった。このため23年度はその内容確認と整理作業に時間を要し、未着手のものなど若干遅れが出ている。また、久米島旧仲里村側の資料収集が出来なかった。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は久米島の家系資料群の整理を目的の一つとしているが、久米島旧具志川村側には大きな親族系統が現状で5系統あり、そのうち美済氏と太史氏と言われる親族系統が大部を占めている。この2系統のうち、美済氏と言われる系統の資料群については新資料の発見や、これまでの資料の原本所在確認・整理作業は進み、一定の目処がたちつつある。しかしながら、もう一つの大きな親族系統である太史氏といわれる親族系統については、新資料の発見もなく、研究代表者が本研究開始以前にすでに収集したコピー資料の原本も確認ができない状態である。また現在の所有者が確認できていない現状にもある。
無痛無害な次世代自走式大腸内視鏡の実践的研究開発

無痛無害な次世代大腸内視鏡の開発を目指した本研究では、(1)実際の大腸内視鏡操作を生産工学と認知科学の手法を用いて解析することによって初心者においては内視鏡画像をキューとしたナレッジベースの行動として挿入しているのに対し、熟練者では多彩な情報をキューとして活用したルールベースもしくはスキルベースに到達した行動として挿入おり、さらに困難症例では熟練者でもナレッジベースの行動で挿入しているとの結果を得た。認知科学の手法を用いた挿入手技の解析自体が臨床教育や機器開発に有用であることも示された。(2)大腸内視鏡挿入時の張力測定システムを作成し模擬大腸で下行結腸までの挿入時の力学的負荷を定量的に測定した。熟練者は連続的・平均的な負荷を大腸に与えているのに対し非熟練者は非連続的・突発的な負荷が大きいことや最大負荷時間は非熟練者の方が長くループ解除時にはSDジャンクションに最も強い負荷がかかること等の結果が判明した。そして(3)内視鏡による腸管の伸展を自動的に回避するためには大腸内視鏡に任意の位置で振動附加させることが有効であるという臨床経験から生まれた仮説を立証するために、単純化した実験系において軟性チューブの弾性を複数の加振装置を用いて可変しうることを観察した。これにより振動附加装置によって軟性内、の硬度を任意の位置で自由に変化させ腸管の伸展を回避するという次世代内視鏡開発戦略の妥当性が証明され、実用化に向けた今後の研究に繋げることができた。研究代表者(篠原)自身による大腸内視鏡挿入時のVTR臨床画像および内視鏡挿入用トレーニングシミュレータにおける挿入手技を解析することによって、大腸内視鏡手技を階層的に分析した。その結果腸管の長短、ループ形成の程度に応じて過伸展を避け腸管の短縮を反復しながら挿入するS状結腸および横行結腸の挿入工程が以下のように分析された。すなわち初心者は主として内視鏡画像をキューとして挿入するナレッジベースの行動として、アングル操作・内視鏡の出し入れ・回転などを行なっている。しかし熟練者は画像とともに内視鏡操作に際する力覚を主たるキューとして腸管の短縮、ループ解除を患者の体位変換や腹部圧迫などとともに半自動的に行なっていくルールベースもしくはスキルベースの行動に上達している。しかし開腹手術や炎症性腸疾患の既往患者など高度な炎症や癒着が存在するケースでは、熟練者においてもナレッジベースの操作が必要となる。また高齢者や消化管出血に対する緊急内視鏡などのように極めて前処置が不良な場合や循環状態が不安定な状態なども個別の対応を要するナレッジベースの行動であることが判明した。また張力測定装置に適応可能な張力ゲージの調整と挿入用シミュレータへの張力センサーの適切なる取り付け法を調整することで、シミュレータによる挿入時の張力測定・解析モデルを作成した。またブタ腸管を採取、冷凍保存による変化をみた。18年度はこれらの結果をもとに実際の臨床に近いブタ腸管による測定系とシミュレータとの対比の相関を求めるとともに、さらなるナレッジベースの段階である初心者の挿入時とナレッジベースである熟練者による挿入時、双方に対応した挿入時の張力測定を行なう予定である。とくに複雑なループ形成時の測定を進める。そして無害無痛の大腸内視鏡を可能とする自走式駆動ユニットのプロトタイプを作成する予定である。(1)前年度より製作を続けた大腸内視鏡挿入時の張力測定システムを利用して直腸からS状結腸、下行結腸までの挿入に際する負荷を実測し、挿入時間・負荷値・負荷時間・負荷積分値・挿入負荷平均値・挿入負荷積分値等を熟練者と非熟練者間で比較した。その結果最大負荷積分値は熟練者と非熟練者では有意な差異は無いが、熟練者は連続的・平均的負荷を大腸に与えているのに対し非熟練者は非連続的継続的負荷が大きいことが判明した。

最大負荷時間は非熟練者の方が長く、最大負荷は熟練者が6.7N、非熟練者が7.3Nであり、平均負荷値は4Nであること、ループ解除時にはSDジャンクションに最も強い負荷がかかることなどの結果が判明した。また豚腸管による破断検査を施行し最小9Nの破断力で大腸が破断することが判明したが、ブタ切除大腸を利用した挿入モデルによる大腸内視鏡挿入時の張力測定については、測定途中の腸管自体の変性等の点からも正確かつ再現性のあるデータ測定が困難であることから判明したので今回の研究ではそれ以上の測定は行わなかった。(2)自走式大腸内視鏡のプロトタイプとして当初は先端駆動力を発生させるユニットを開発する予定であった。しかし市販されているダブルバルーン式小腸内視鏡の使用経験(篠原)から、術者による挿入力を駆動力の一部として使用したほうが現実的であると判断した。このために第一に解決すべきことは、大腸ファイバースコープの途中のたわみを自由に制御することによりS字結腸および横行結腸の過伸展を回避することであると判断した。硬度可変型の大腸内視鏡は既に市販されているが、硬度の変化可能な部分は内視鏡の先端部分であって、途中の硬度を自由に変化させるものではない。(これは柔らかいファイバースコープの本体に剛体を出し入れすることによって先端の硬度を可変しているからである。)既存の大腸内視鏡挿入時にも細かい振動を内視鏡本体に与えることで腸管の進展を防ぎ腸管の直線化を図っていることを鑑み、振動子を内視鏡に組み込むことにより軟性内視鏡の硬度を任意の位置で可変されるというアイデアを策定した。今回はこのアイデアの妥当性を検証するために超小型軽量な振動子を用い軟らかいチューブに装着したモデルを作成した。振動子の振動をON、OFFさせることにより、チューブを押し込む際にあたかもやわらかいチューブが加振部分の硬度が増すような挙動をとることが判明した。今回の研究では実際の内視鏡にこの加振装置を組み込むことは時間的・予算的制限から実現できなかったが、柔軟なスコープの挿入時に途中の硬度を任意の位置で可変させる発想は自走式大腸内視鏡だけでなくイレウスチューブや血管内カテーテルなどの挿入技術の改良にも応用可能なものであって、大いなる臨床的効用が期待されるところである。(3)平成17年度の研究で施行した大腸内視鏡操作手技の認知科学的解析結果に更なる考察を加え、IEA2006(国際人間工学会)および日本大腸肛門病学会で発表した。また(1)の第1報はライフサポート学会フォーラムで発表した。(2)についてはさらなる研究開発を続ける予定である。
新規のシグナル伝達経路による乳癌および婦人科癌の悪性形質制御機構

申請者は細胞間接着分子クローディンから核内受容体に至る新規シグナル伝達経路を発見した。またこの標的がエストロゲン受容体(ER)にも存在することを端緒とし、CLDNーER連関による新たな腫瘍細胞の制御機構を着想した。本研究では分子生物学的アプローチと臨床病理検体の解析を組合せ、ER-CLDN連関に着目した次世代のがん個別化治療戦略を見据えた新知見を確立する。
海底活断層の活動性解明のための離水岩石海岸地形の露出年代測定

海底活断層の過去の活動時期を推定するために、宇宙線照射生成核種を利用した年代測定による完新世岩石海岸地形の離水年代推定手法の確立を目標とした研究を実施した。地形・地質学的検討、既存文献のレビュー、年代測定手法の検討に基づき,2011年東北太平洋沖地震時・後に顕著な上下地殻変動が生じ、完新世・更新世の隆起が記録されている三陸海岸の2地点において、岩石試料を採取した。本研究を通じて、放射線核種を利用した露出年代測定を利用した、海底活断層による海岸隆起イベントの年代決定手法を広汎に実施することによって、沈み込み帯を含めた海底活断層の地震発生ポテンシャルのより詳細な推定が可能になると期待される。放射線核種を利用した露出年代測定を利用した、海底活断層による海岸隆起イベントの年代決定手法を確立するため、文献収集を行い、本研究の目的に適う調査地点を研究協力者と共に検討した。その結果、1923年大正関東地震・1703年元禄関東地震に代表される、相模トラフ沿いに繰り返し発生してきた巨大地震に伴う地震性地殻変動によって縄文海進期以降複数回の隆起が生じ、その時期がヤッコカンザシなどの生物遺骸による年代測定や海岸平野の離水時期の検討によって比較的明らかとなっている房総半島(中田ほか、1980;茅根・吉川、1986;宍倉、2003など)が調査適地であると考えた。この検討結果を踏まえて、房総半島南部に発達する完新世離水岩石海岸地形において、調査地点選定のためのパイロット的な地形調査(地形分類図の作成および現地調査)を研究協力者と合同で2回実施した。その結果、館山市および南房総市の2地点にて、既往の調査結果により推定された隆起イベント年代と比較検討が出来る適地を見出した。次年度以降に、これら2地点において高精度ディファレンシャルGNSS測位を利用した地形測量の実施および詳細な地形グリッドデータの作成を行い精密な岩石海岸の地形分類図を作成するとともに、露出年代測定によって、海岸地形発達史を考慮した離水イベント認定を行い、既往研究で推定された房総半島南部の隆起イベント時期との比較検討を通じて、露出年代測定による岩石海岸地形の離水年代推定の有効性と課題を検討する。本年度はこれに着手するための準備過程を遂行することができた。2年目に既往調査との比較検討を行うための調査地点を選定できたため、研究は概ね順調に進めることが出来たと言える。放射線核種を利用した露出年代測定を利用した、海底活断層による海岸隆起イベントの年代決定手法確立に向けて、前年度の調査結果を受けて、引き続き情報収集と調査地点の検討を行った。前年度は、文献調査と現地調査により、1923年大正関東地震・1703年元禄関東地震に代表される、相模トラフ沿いに繰り返し発生してきた巨大地震に伴う地震性地殻変動によって縄文海進期以降複数回の隆起が生じ、その時期がヤッコカンザシなどの生物遺骸による年代測定や海岸平野の離水時期の検討によって比較的明らかとなっている房総半島調査の適地とした。10Be年代測定法を行っている研究者と議論を重ね、当該地域が必ず時も10Be年代測定に適した試料を採取することが出来ない可能性が高いとの結論に達した。そこで、再度文献収集を行い、本研究の目的に適う調査地点を研究協力者と共に検討した。その結果、日本海溝沿いの巨大地震に伴う地殻変動を経験し、広く海成段丘面が発達する三陸海岸と、新潟地震に代表される日本海沿岸に分布する逆断層の地震に伴う地殻変動を経験し、完新世海成段丘面が分布する、葡萄山地沿岸部を調査適地として見出した。両地点ともに、大規模な花崗岩体が広汎に分布しており、10Be年代測定に適した石英に富む試料を採取することができると期待される。次年度に、変動地形学者および10Be年代測定を専門とする研究者と共同で、これらの地点において高精度ディファレンシャルGNSS測位を利用した地形測量の実施および詳細な地形グリッドデータの作成を行い精密な岩石海岸の地形分類図を作成するとともに、露出年代測定によって、海岸地形発達史を考慮した離水イベント認定を行い、露出年代測定による岩石海岸地形の離水年代推定の有効性と課題を検討する。1年目の結果を踏まえて、10Be年代測定法を専門とする研究者と議論を重ね、調査方法・調査地点についてさらに検討を重ね、当初の調査地点を修正して、より年代測定に適した調査地点を選定できた。放射線核種を利用した露出年代測定を利用した、海底活断層による海岸隆起イベントの年代決定手法確立に向けて、前年度の調査結果を受けて、現地調査を行い、試料採取と年代測定を実施した。前年度は、文献収集を行い、本研究の目的に適う調査地点を研究協力者と共に検討した結果、日本海溝沿いの巨大地震に伴う地殻変動を経験し、広く海成段丘面が発達する三陸海岸を調査適地として結論づけた。三陸海岸沿いには大規模な花崗岩体が広汎に分布しており、10Be年代測定に適した石英に富む試料を採取することができると期待される。この検討結果を受けて、空中写真などで海成段丘地形の検討を行うとともに、2017年6月に変動地形学者および10Be年代測定を専門とする研究者と共同で現地調査を実施し、岩手県大船渡市三陸町吉浜および同久慈市侍浜町を試料採取地点として適地であることを確認した。国立公園および土地所有者について調査に関する許認可申請を行った上で、2017年10月に両地点において試料採取およびRTK高精度ディファレンシャルGNSS

測位を利用した地形測量の実施を行った持ち帰った岩石試料については処理を行い、10Beおよび26Alの測定を日本原子力研究機構およびPurdue大学において実施した。本研究を通じて、放射線核種を利用した完新世離水岩石海岸地形の年代測定について道筋をつけることが出来た。今回年代測定を実施した地点は、火山灰層序や海成段丘面の広域対比に基づき離水年代が推定されており、異なる手法による年代推定との比較検討によるクロスチェックが可能である。一方、完新世の露出年代測定については、露出時間が短く生成された放射線核種の量が少ないことに起因して、比較的大量の岩石試料が必要となる。このことは、調査地点が花崗岩など石英の含有量が多い岩石の分布域に限られるなど、事前には予想されなかった問題点が明らかとなった。海底活断層の過去の活動時期を推定するために、宇宙線照射生成核種を利用した年代測定による完新世岩石海岸地形の離水年代推定手法の確立を目標とした研究を実施した。地形・地質学的検討、既存文献のレビュー、年代測定手法の検討に基づき,2011年東北太平洋沖地震時・後に顕著な上下地殻変動が生じ、完新世・更新世の隆起が記録されている三陸海岸の2地点において、岩石試料を採取した。本研究を通じて、放射線核種を利用した露出年代測定を利用した、海底活断層による海岸隆起イベントの年代決定手法を広汎に実施することによって、沈み込み帯を含めた海底活断層の地震発生ポテンシャルのより詳細な推定が可能になると期待される。房総半島最南端部の完新世隆起海岸地形を対象に、精密地形測量による地形分類作成・サンプル採取・地表面の露出年代測定を実施し、既往研究による離水年代との比較検討を行う。三陸海岸と葡萄山地沿岸部の数地点を対象に、変動地形学者および10Be年代測定を専門とする研究者と共同で、高精度ディファレンシャルGNSS測位を利用した地形測量の実施および詳細な地形グリッドデータの作成を行い精密な岩石海岸の地形分類図を作成するとともに、露出年代測定によって、海岸地形発達史を考慮した離水イベント認定を行い、露出年代測定による岩石海岸地形の離水年代推定の有効性と課題を検討する。変動地形学当初計画ではサイト調査の後にサンプリング・サンプル処理まで行う予定であったが、年代測定を行う独立行政法人日本原子力研究開発機構との機関協定が延期となったため、年代測定に必要な物品費、日本原子力研究開発機構への出張費および試料処理を行う学生への謝金に残額が生じた。計画では平成28年度に試料採取・年代測定を実施する予定であったが、年代測定研究者との議論から、調査地点を変更する必要が生じたため、年代測定に必要な出張費および試料処理を行う学生の謝金に残額が生じた。独立行政法人日本原子力研究開発機構との機関協定は今年度に結ばれる予定であるため、年代測定のための前処理作業および年代測定を含む上記の作業については次年度に行うこととした。平成29年度に年代測定のための前処理作業および年代測定を含む上記の作業について実施する。
独立栄養性細菌の新規アミノ酸生合成経路探索を通じた炭酸固定代謝の理解

本研究の目的は深海熱水孔から発見され、進化的に古い特徴を残していることが期待される微生物がどのような代謝経路(≒方法)で自身の体を構成するアミノ酸を作っているのかを明らかにすることです。これらの微生物は、ヒトや植物、大腸菌などよく研究されている生物とは異なる方法でアミノ酸を作っていることが予想されています。その方法を具体的に明らかにすることで、生命の進化の一端を明らかにしたいと考えています。
デイヴィドソンによるクワイン哲学の受容と改訂

平成11年度の研究計画は、W.V.O.クワインとD.デイヴィドソンの哲学を、(1)実在に対する態度、(2)心的なものに対する態度、という観点から比較・検討し、(これらの問題をめぐって)デイヴィドソンがクワインの学説をどのように継承し、そしてどのように改訂しているか、ということについて考察する、というものであった。さらに、この研究計画を徹底的に遂行するために、クワインとデイヴィドソンの全著作のテキスト入力を行い、全著作からキー・コンセプトを検索できるような環境を構築することを併せて行うことになっていた。以上のような研究計画にしたがって、本年度は、(昨年度に引き続いて)クワインとデイヴィドソンの著作のテキスト処理を行い、(複雑な論理記号が使用されておりテキスト処理という作業を進める上で最大の難関であった)クワインの論理学関係の著書8冊(約2000頁)のテキスト処理を終えた。今回支給を受けた化学研究費補助金でクワインとデヴィドソンの全著作のテキスト処理を終える予定であったが、結局クワインの著作約200篇、デイヴィドソンの著作約50篇程度のテキスト処理を終えるに止まった。現在までに完成しているデータベースを駆使して、上述の問題について考察を進め、現在論文を執筆中である。なお、2000年3月に発表した論文「観察文をめぐる二つの観点」は、<クワインによる「観察文」の定義に近位説と遠位説という二つの異なるヴァージョンがある>というデイヴィドソンの指摘を徹底的に検証したものである。平成10年度の研究計画は、W.V.O.クワインとD.デイヴィドソンの哲学を、(1)言語理解、(2)概念図式、(3)物理主義と非法則的一元論、(4)ホーリズム、という観点から比較・検討し、(これらの問題をめぐって)デイヴィドソンがクワインの学説をどのように継承し、そしてどのように改訂しているか、ということについて考察する、というものであった。以上のような研究計画にしたがって、本年度は、クワインとデイヴィドソンの著作の収集とテキスト処理を行い、クワインの全著作約350篇のうち330篇を収集し(残り20篇は、日本国内で入手不可能であり、来年度海外での入手を考えている)、重要なものから順に200篇程度のテキスト処理を終えた。デイヴィドソンの著作約100篇については、10篇程度が未収集であり、重要なもの50篇程度のテキスト処理を終了した。完成したデータベースを駆使して、上述の問題について考察を進め、(2)概念図式、をめぐるいくつかの問題についての論文を現在執筆中である。なお、当初の研究計画にも記したように、研究者は既に上述の四つの問題を分析・検討した論文を公表しており、したがって(現在執筆中の論文を除いて)これらの問題については新たに論文を執筆するということはせず、最終的な成果物において補足的な見解を記すに留めることになる。
高分子被覆金属材料の耐食性におよぼす好気性細菌の影響

高分子被覆金属材料の耐食性に及ぼす好気性微生物の影響を調べるために,電気化学的手法による解析をおこなった.電子部品などに広くに用いられているポリイミド(BPDA/ODA系)をCr基板上にスピンコートによって成膜し(厚さ約2.5μm)電気化測定セルを作製した.耐食性が著しく低下したポリイミド被覆金属材料表面から採取・培養したイノキュラム(Aspergillus versicolorとChaetomium sp.)を接種したNaCl溶液を試験溶液(電解液)として定温培養をおこない,長期にわたり電気化学インピーダンススペクトロスコピー(EIS)測定により被膜抵抗および被膜容量の変化,下地金属の腐食反応の検出をおこなった.培養直後のポリイミド膜の膜抵抗はいずれも10^<11>Ω・cm^2と非常に高い値であった.滅菌対照溶液中では全ての測定セルにおいて,測定開始1年近く経過後でも高い膜抵抗を保ったままであった(現在も継続中).一方,接種溶液中では約80日程で62.5%の試料の膜抵抗が25桁減少し,その中のいくつかの試料では下地金属の腐食発生が示唆された.これらの試料では顕微鏡観察の結果,ポリイミド表面に微生物が付着・成長しているのが確認できた.以上の結果より,水と微生物の存在によりポリイミド膜の劣化が促進され,水の浸透を容易にし下地金属の腐食発生が起こりやすくなると思われる.さらに電子部品の動作中は電界が存在するため,こうした劣化箇所が起点となってWaterTreeが形成されることも考えられる.従って,水と微生物の存在する環境中でVLSIなどの電子部品を使用する場合,微生物によるポリイミド膜の劣化に伴いWater Tree形成および配線パターンの腐食が促進されることにより安定動作が脅かされる可能性があり,微生物劣化に対する対策が必要と思われる.高分子被覆金属材料の耐食性に及ぼす好気性微生物の影響を調べるために,主に電気化学的手法による解析を中心に研究をおこなってる.平成9年度はシリコンウエハ上に金属クロムを3000Å蒸着した試料に,ポリイミド(宇部興産製ユ-ピレックス,BPDA/ODA系)をスピンコートによって厚さ約2.5μm被覆し試験試料とした.この試料を用いて電気化測定セルを作製した.またガラス基板上に成膜した試料で分光分析用セルを作製した.耐食性が著しく低下したポリイミド被覆金属材料表面から採取・培養した微生物を接種した溶液を試験溶液(電解液)として,現在浸漬試験をおこなっている最中である.また併せて滅菌対照溶液を用いた浸漬試験も実施中であり,今後長期にわたり電気化学インピーダンススペクトロスコピー(EIS)測定により皮膜抵抗および皮膜容量の変化,下地金属の腐食反応の検出をおこなう.さらにFT-IRによりポリイミド膜の化学構造の変化を調べるとともに,イミド化の条件によりポリイミド膜に対する微生物の影響がどのように変わるかをEISおよびFT-IRによって同様に解析する予定である.高分子被覆金属材料の耐食性に及ぼす好気性微生物の影響を調べるために,電気化学的手法による解析をおこなった.電子部品などに広くに用いられているポリイミド(BPDA/ODA系)をCr基板上にスピンコートによって成膜し(厚さ約2.5μm)電気化測定セルを作製した.耐食性が著しく低下したポリイミド被覆金属材料表面から採取・培養したイノキュラム(Aspergillus versicolorとChaetomium sp.)を接種したNaCl溶液を試験溶液(電解液)として定温培養をおこない,長期にわたり電気化学インピーダンススペクトロスコピー(EIS)測定により被膜抵抗および被膜容量の変化,下地金属の腐食反応の検出をおこなった.培養直後のポリイミド膜の膜抵抗はいずれも10^<11>Ω・cm^2と非常に高い値であった.滅菌対照溶液中では全ての測定セルにおいて,測定開始1年近く経過後でも高い膜抵抗を保ったままであった(現在も継続中).一方,接種溶液中では約80日程で62.5%の試料の膜抵抗が25桁減少し,その中のいくつかの試料では下地金属の腐食発生が示唆された.これらの試料では顕微鏡観察の結果,ポリイミド表面に微生物が付着・成長しているのが確認できた.以上の結果より,水と微生物の存在によりポリイミド膜の劣化が促進され,水の浸透を容易にし下地金属の腐食発生が起こりやすくなると思われる.さらに電子部品の動作中は電界が存在するため,こうした劣化箇所が起点となってWaterTreeが形成されることも考えられる.従って,水と微生物の存在する環境中でVLSIなどの電子部品を使用する場合,微生物によるポリイミド膜の劣化に伴いWater Tree形成および配線パターンの腐食が促進されることにより安定動作が脅かされる可能性があり,微生物劣化に対する対策が必要と思われる.
既存インフラ施設の機能転換を通した都市デザインに関する研究

本研究は、海外における既存インフラ施設の価値転換とそれに伴う公共空間整備を研究対象として、インフラ再整備の戦略と実現のプロセスの詳細な把握を行い、計画案の形成過程とその背景にある制度等を把握した。具体的には、1)ハイラインにおける鉄道高架橋を活用した線状のオープンスペースの創出、2)シンガポール川における河川港と歴史的建造物を活用した河川空間の創出、3)澳門歴史地区における歴史的都市形態を活用した道空間の広場への転用や歩行者空間としての再整備と回遊空間形成、4)エムシャーパークにおける産業遺産と鉄道インフラを活用した地域公園の創出、について、都市デザインのプロセスと手法について明らかにした。研究開始年度である平成25年度は、研究計画書に記載の通りの研究対象地について、調査を開始した。年度開始後の5月には、パリで開かれたUNISCAPEの国際会議"Landscape and Imagination"に参加し、情報収集をするとともに、パリおよびマルセイユの都市再生事例について実地調査と資料収集を行った。ニューヨークの鉄道高架橋の再生プロジェクトであるハイラインについては、その研究成果を論文に発表した(「鉄道跡地の遊歩道利用におけるレールバンク制度の運用と有効性ーハイラインにおける合意形成の制度的枠組みー」木村優介,山口敬太,久保田善明,川崎雅史:土木学会論文集D1, Vol.69, No.1, pp.76-89, 2013)。そのほか、シンガポール川、澳門、ドイツ・ルール地方についても調査を開始した。日本の既存インフラ施設の機能転換を通した都市デザイン事例についての調査を進めた。また、ニューヨークの鉄道高架橋の再生プロジェクトであるハイラインにおけるデザインマネジメント、シンガポール川の再生、澳門の都市空間再生整備、ドイツルール地方の広域景観計画について、文献資料を中心に、それぞれ資料収集と調査を進めた。既存インフラ施設の機能転換を通した都市デザイン事例についての調査を進めた。澳門における道路空間の歩行者広場への転換と空間再整備について研究を進め,論文を執筆し,海外のジャーナルに投稿した(現在審査,修正中)。また,シンガポール川の再生,ドイツルール地方の広域景観計画についての資料整理と調査研究を進めた。また,日本国内の事例を対象に既存インフラの転換の可能性を検討した。資料収集ならびに調査は順調に進展している。景観デザイン平成27年度は、澳門の都市再生事例についての調査研究を継続して行う。具体的には澳門旧市街における都市広場の再整備計画に着目し、そのプロセス並びに計画の効果を実地調査やヒアリングをもとに示す。また、ドイツルール地方の広域景観計画に関する資料収集を行う。海外での資料収集および論文発表が順調に進展している。国内事例の調査の一部について、来年度分に持ち越すこととしたため。平成26年度は澳門の都市再生事例についての調査研究を重点的に行い、研究成果の発表を行う予定をしている。具体的には、澳門旧市街における都市広場の再整備計画に着目し、そのプロセス並びに計画の効果を実地調査やヒアリングをもとに示す。昨年度分の予定の国内事例の一部を本年度に振り替えて使用する。国内事例の調査については、本年度分の一部を来年度に持ち越すこととしたため。昨年度分の予定の国際事例の一部を本年度に振り替えた。国内調査旅費に使用する。
TRIMファミリータンパク質による抗原提示制御

免疫担当細胞のシグナル伝達過程において、リン酸化、アセチル化、ユビキチン化などのタンパク質翻訳後修飾が重要な役割を果たしている。特に自然免疫のシグナル伝達系(NF-κBシグナルなど)においてユビキチン化の巧妙な調節システムが明らかになっている。免疫疾患の発症において、獲得免疫を担当するT細胞やB細胞が「新規自己抗原(ネオセルフ抗原)」の認識が関与している可能性がある。T細胞やB細胞のセレクション過程に異常も想定される場合もあるが、抗原側(新規抗原発現)の質的及び量的な異常が、これらの免疫細胞を活性化させることで疾患が発症することも推定され、抗原提示を司るユビキチンシステムの解析は重要と考えられている。ヒト遺伝子上には、E3ユビキチンリガーゼ遺伝子が約600遺伝子あることが推測されており、申請者が解析してきたTRIM型E3ファミリーの遺伝子も、ヒトゲノムにおいて大きな遺伝子ファミリー(約70遺伝子)を形成していることが判明している。そしてHLAクラスI遺伝子領域内には、8つのTRIM遺伝子が存在し、獲得免疫の免疫応答に関与することが推定されている。MHC発現細胞に各TRIM遺伝子をノックダウンさせた状態で、抗原提示細胞側のMHC分子の発現レベルの変動調べたところ、MHCクラスII抗原の発現を変動させるTRIMタンパク質が存在することが判明した。このTRIMタンパク質とMHCクラスII抗原の発現を制御するタンパク質の関係をプロテオミクス解析等の生化学的研究を進めた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今後、このTRIMタンパク質とMHCクラスII抗原の発現を制御するタンパク質の関係を生化学的に解析する予定である。初年度に計画した実験が遂行され、かつ興味深いいくつかの結果を得ているから。概ね順調に計画が進んでいるので、予定通りに実験計画を進める予定である。
高度にフラクショナルなボランシグマ錯体の動的挙動と反応性に関する研究

本研究ではボランシグマ錯体の広い意味での動的挙動について,実験・理論の両面からアプローチすることを試みた.(1)ボランシグマ錯体の溶液内動的挙動ボランシグマ錯体のボラン配位子は,金属に配位した水素とホウ素上の末端水素とが,その位置を交換するフラクショナルな挙動を示す.この挙動の機構をDFT計算によって検討した.その結果,[Cr(CO)_5(η^1-BH_3・EMe_3)](E=N, P)のBH交換における遷移状態は,金属中心とη^2型で相互作用したボランを含んでいることが明らかになった.また計算により求めたこの過程の活性化エネルギーは,実験的に求めたそれと比較的良い一致を示した.(2)ボランシグマ錯体を中間体とする,第2級アミン-ボラン付加物の脱水素反応様々な置換基を有する第2級アミンボランと触媒量の[M(CO)_6](M=Cr, W)を用いて同様の反応を試みたところ,全ての場合に脱水素反応が触媒的に,かつ高収率で進行し,アミノボランが生成した.また比較的小さい置換基を持つアミンボランでは,環状のアミノボラン二量体を高収率で与えたのに対し,置検基の大きなアミンボランでは,単量体BH_2=NR_2が主生成物となり,また反応が大幅に遅くなった.なお反応途中に,反応中間体と思われるボラン錯体が観測された.この中間体の構造はDFT計算により求めた.重水素ラベリング実験とDFT計算によって第2級アミンボランの脱水素の機構を検討したところ,置換基の小さなアミンボランの脱水素は分子間反応で進行し,一方で,置換基の大きなアミンボランの脱水素においては,反応は分子内過程で進行することを示唆する結果を得ると共に,その反応に前述のボラン配位子の動的挙動が大きな役割を果たしていることを明らかにした.本研究ではボランシグマ錯体の広い意味での動的挙動について,実験・理論の両面からアプローチすることを試みた.(1)ボランシグマ錯体の溶液内動的挙動ボランシグマ錯体のボラン配位子は,金属に配位した水素とホウ素上の末端水素とが,その位置を交換するフラクショナルな挙動を示す.この挙動の機構をDFT計算によって検討した.その結果,[Cr(CO)_5(η^1-BH_3・EMe_3)](E=N, P)のBH交換における遷移状態は,金属中心とη^2型で相互作用したボランを含んでいることが明らかになった.また計算により求めたこの過程の活性化エネルギーは,実験的に求めたそれと比較的良い一致を示した.(2)ボランシグマ錯体を中間体とする,第2級アミン-ボラン付加物の脱水素反応様々な置換基を有する第2級アミンボランと触媒量の[M(CO)_6](M=Cr, W)を用いて同様の反応を試みたところ,全ての場合に脱水素反応が触媒的に,かつ高収率で進行し,アミノボランが生成した.また比較的小さい置換基を持つアミンボランでは,環状のアミノボラン二量体を高収率で与えたのに対し,置検基の大きなアミンボランでは,単量体BH_2=NR_2が主生成物となり,また反応が大幅に遅くなった.なお反応途中に,反応中間体と思われるボラン錯体が観測された.この中間体の構造はDFT計算により求めた.重水素ラベリング実験とDFT計算によって第2級アミンボランの脱水素の機構を検討したところ,置換基の小さなアミンボランの脱水素は分子間反応で進行し,一方で,置換基の大きなアミンボランの脱水素においては,反応は分子内過程で進行することを示唆する結果を得ると共に,その反応に前述のボラン配位子の動的挙動が大きな役割を果たしていることを明らかにした.
脳腫瘍における非侵襲的生体画像による個別化最適治療戦略

脳腫瘍の治療は脳腫瘍関連遺伝子を含む生物学的特性に関する多くの研究にもかかわらず,治療手段が手術,放射線,化学療法に限られ,それぞれの治療効果も十分ではない.研究の多くが一定時期の限局的視点にとどまり,実効的連携に乏しいからである.本研究ではpositron emission tomography(PET)と種々のポジトロントレーサーを用いて脳腫瘍の循環代謝を定量評価し,形態変化が起こる以前の病初期の動態や早期特異的診断を確立し,治療効果の増強を目指すことである.脳腫瘍の特異的PET所見は,持続的に酸素代謝が低下し,^<11>C-methyl-methionineなどのアミノ酸トレーサーが集積することが特徴であった,これに対して,非腫瘍性病変はアミノ酸トレーサーが集積するなど腫瘍所見と類似する時期があるが,病期や治療によって変動する.現在用いられるC^<15>0_2,C^<15>0_2,C^<15>0_2ガス,^<18>F-fluorodeoxyglucoseなどの生理的トレーサーは脳組織に取り込まれるために,脳腫瘍を明確に描出することに限界がある,薬剤や運動などによって脳組織の循環代謝を変動させて,脳腫瘍のトレーサー集積比を増加させる方法も有用である.基底核ドパミン細胞に集積する^<18>F-fuorodopa(DOPA)は基底核部近傍腫瘍において浸潤性伸展では拡散パターンが特徴である.DOPAは部位特異性トレーサーとして期待される.本研究の知見の集積は,脳腫瘍の病態がダイナミズムであることに注目し,経時的にモニタリングできるPETを含む非侵襲的医用画像モダリティーと治療選択に関連する分子生物学的モダリティーを駆使して,"bench to bed"およびミクロからマクロの視点で基礎臨床さらに診断治療へ応用する統括的アプローチに寄与する.脳腫瘍の治療は脳腫瘍関連遺伝子を含む生物学的特性に関する多くの研究にもかかわらず,治療手段が手術,放射線,化学療法に限られ,それぞれの治療効果も十分ではない.研究の多くが一定時期の限局的視点にとどまり,実効的連携に乏しいからである.本研究ではpositron emission tomography(PET)と種々のポジトロントレーサーを用いて脳腫瘍の循環代謝を定量評価し,形態変化が起こる以前の病初期の動態や早期特異的診断を確立し,治療効果の増強を目指すことである.脳腫瘍の特異的PET所見は,持続的に酸素代謝が低下し,^<11>C-methyl-methionineなどのアミノ酸トレーサーが集積することが特徴であった,これに対して,非腫瘍性病変はアミノ酸トレーサーが集積するなど腫瘍所見と類似する時期があるが,病期や治療によって変動する.現在用いられるC^<15>0_2,C^<15>0_2,C^<15>0_2ガス,^<18>F-fluorodeoxyglucoseなどの生理的トレーサーは脳組織に取り込まれるために,脳腫瘍を明確に描出することに限界がある,薬剤や運動などによって脳組織の循環代謝を変動させて,脳腫瘍のトレーサー集積比を増加させる方法も有用である.基底核ドパミン細胞に集積する^<18>F-fuorodopa(DOPA)は基底核部近傍腫瘍において浸潤性伸展では拡散パターンが特徴である.DOPAは部位特異性トレーサーとして期待される.本研究の知見の集積は,脳腫瘍の病態がダイナミズムであることに注目し,経時的にモニタリングできるPETを含む非侵襲的医用画像モダリティーと治療選択に関連する分子生物学的モダリティーを駆使して,"bench to bed"およびミクロからマクロの視点で基礎臨床さらに診断治療へ応用する統括的アプローチに寄与する.本研究では,近年,癌診断におけるポジトロン・エミッション・トモグラフィ(PET)が汎用されてきていることに関連して,脳腫瘍における循環代謝面からの個別化最適治療方法の樹立を目指す点にある.本年度は,他の非腫瘍性病変および神経画像診断法と対比しながら,脳腫瘍の早期診断における循環代謝特異性を検討した.腫瘍悪性度の有力な指標である^<18>F-フルオロデオキシグルコース(FDG)は生理的トレーサーで,周辺脳組織にもある程度取り込まれる.悪性脳腫瘍(悪性グリオーマ)の多くは,FDGの取り込みが灰白質と同程度であり,脳組織白質より高くて白質で陽性像(hot)になるが,灰白質ではやや不明瞭な集積像となった.一方,低悪性度および分化型脳腫瘍では腫瘍/組織集積比(T/N)が必ずしも高くない.非腫瘍性病変との比較では悪性脳腫瘍で集積が高いことが多いが,脳梗塞の急性期や脳膿瘍においてもしばしば集積した,そこで,より特異的な診断法として運動などによって筋肉など脳組織以外でFDGを消費させて,脳組織の取り込みを低下させ,T/NTを高くして陽性に描出する描出賦活法の開発を試みている.脳腫瘍におけるFDGトレーサーの分布では,悪性腫瘍病変内でトレーサーの流線や流跡が不均一であり,さらに集積分布が一様でない.これに対して,低悪性度腫瘍内で均一な集積を示し,分布パターンによる悪性度評価や局在診断が可能であった.今後,他の脳病変および他画像診断法所見との比較を行いながら,脳腫瘍における循環代謝面からの病期別の特徴および診断基準を確立し,さらに,治療効果との関連を検討する.

本研究ではMRIなどの形態学的画像に加えて,PETを用いて循環代謝面からの質的な腫瘍特性を明らかにして,早期診断および選択的治療の確立を目指している.脳腫瘍の特異的PET所見は,非腫瘍性病変と比較して持続的に酸素代謝が低下し,11C-methyl-L-methionine(11C-Met)などのアミノ酸トレーサーが集積することが特徴であった.一方,非腫瘍性病変はアミノ酸トレーサーが集積するなど腫瘍所見と類似する時期があるが,病期や治療によって変動することが特徴であり,経時的PET検査の有用性が示唆された.18F-Fluorodeoxyglucose(FDG)は腫瘍悪性度を評価する.しかし,悪性脳腫瘍ではFDGの取り込みが灰白質と同程度で,不明瞭な集積像であり,集積パターンによる解析が必要である.灰白質などの脳組織のFDG集積を減少させて腫瘍描出を増強させる一方法として,運動などによって筋肉など他組織でのFDG消費の増加を試みている.運動によって脳から他組織への糖代謝シフトが認めるが,運動の種類や巧拙によって脳機能部位の活性化が多彩であり,今後のさらなる検討が必要である.18F-Fluorodopa(DOPA)はドパミン細胞シナプス前機能を定量評価する部位特異性トレーサーである.基底核部近傍腫瘍におけるDOPAの応用は,基底核部DOPA集積パターンに基づいて腫瘍の圧排性および浸潤性伸展が判別できる.圧排性腫瘍では変形および伸展像,浸潤性では拡散パターンが特徴である.今後,腫瘍特異的なトレーサーが望ましいが,早期の効果的な臨床遂行には,現在の生理的トレーサーの特徴を活かしながら,目的に応じて経時的または多種類のトレーサーによるPET所見と質的診断および治療方法との関連に関する臨床知見の解析が重要である.
多細胞微生物の細胞機能のヘテロ性の解明

本研究では、多細胞性の成育形態をとる糸状菌の菌糸の細胞ごとの機能分化(ヘテロ性)を明らかとすることを目指した。第一に、菌糸の多細胞系の中で他とは異なる性質を示すヘテロ細胞を一細胞レベルで観察する手法を確立することを目指した。具体的には、昨年度に引き続き、マイクロ流体デバイスを活用して、菌糸の部位ごとにとりわける戦略を立てた。これまでに、モデル糸状菌Aspergillus nidulansを用いた検討によって、マイクロデバイス内にA. nidulansの胞子を入れ固定すること、その胞子を発芽させ成育させることが可能となっていた。今年度は、生育させた菌糸の大量調整系の構築を目指したが、これまでに、十分量の菌糸細胞を調整する系を構築することはできていない。世界的にみてもこれに成功した報告はないことから、今後は高度な工夫やデバイス設計が必要であると考えられる。そこで、まず特定のタンパク質を設定し、デバイス内での菌糸のヘテロ性の解析が可能であるかどうかを再確認した。チオレドキシン様タンパク質の1つであり機能が未知なAN6915は低酸素条件下でのA. nidulansの液胞の肥大化に関わる。そこで、AN6915-GFP融合タンパク質の細胞内局在を観察したところ、低酸素条件に応答して細胞質から液胞へと局在性が変化することが見出された。また、AN6915の遺伝子破壊株ではオートファジーのマーカータンパク質であるAtgH-GFP融合タンパク質の液胞への移行の頻度が低かった。このことから、AN6915株は低酸素条件に応答して自ら液胞へと移行されオートファジーを進行させる機能を持つことが示された。これは、環境条件に応答したオートファジーの代謝と液胞をマイクロ流体デバイス内で観察可能であることを示すものであった。本研究では、多細胞性の成育形態をとる糸状菌の菌糸の細胞ごとの機能分化(ヘテロ性)を明らかとすることを目指す。第一に、これらの多細胞系の中のヘテロ細胞を一細胞レベルで観察する手法を確立することを目指した。具体的には、多細胞微生物である糸状菌の菌糸の基底部、中央部、先端部での細胞ごとの代謝・機能の相違を解明するためにマイクロ流体デバイスを活用して、これらの部位をとりわける戦略を立てた。また、このときのモデル糸状菌としては、Aspergillus nidulansを用いた。まず、デバイスの流路、材質、培地のフィード条件を検討し、観察に適した生育条件の最適化を行った。その結果、マイクロデバイス内のA. nidulansの胞子を入れ固定すること、その胞子を発芽させ成育させることが可能となった。また、菌糸を蛍光観察するシステムの構築にも成功した。さらに、マイクロデバイス内の10uMの空間にAspergillus nidulansの菌糸を生育させ光学顕微鏡で観察することが可能となった。さらに、菌糸を細胞ごとに分画し回収するために光ピンセット技術の利用を検討し、スライドガラス上でこれが可能であることが明らかとなった。分画については大量調整系の構築が今後の課題となることが判明した。一方で、これまで開発したいずれのマイクロデバイスを用いても、複数の菌糸を精度よく配向させて生育させる方法を構築するには至らなかったことから、さらなるデザインの改良が必要である。周辺の技術は順調に確立できたものの、現在までに、マイクロデバイス内で菌糸を再現性よく配向させて生育させることはできていないため。その結果、マイクロデバイス内にA. nidulansの胞子を入れ固定すること、その胞子を発芽させ成育させることが可能となった。しかし、分画については大量調整系の構築が今後の課題となることが判明した。十分量の菌糸細胞を調整し網羅的な解析をすることが困難であったため、特定のタンパク質に着目し、それらの菌糸細胞におけるヘテロ性についての検討を行った。本菌のglycogen合成と分解に関わる酵素(glycogen synthase、glycogen phophorylase)の菌糸細胞内での局在性を観察したところ、これらは互いに異なる細胞内局在性を示し、明瞭なヘテロ性が見られた。これは、糖代謝に関わる機能が菌糸細胞内で不均一であることを示すものとしてユニークな発見であった。マイクロデバイス内で菌糸を生育させることはできたが、オミクス解析に必要な量の細胞を集めるために、未だ工夫を要する状況であるため。