hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト褐色脂肪細胞特異的モノクローナル抗体が認識する抗原分子の同定

褐色脂肪細胞(brown adipocyte: BA)は加齢・肥満・糖尿病で減少する熱産生脂肪で、世界的に増加している肥満や2型糖尿病等の代謝異常の病態把握のための重要な位置づけにある。BAの代謝改善作用は熱産生とは独立に可溶性因子を介してもなされるが詳細は不明である。また別種の熱産生脂肪であるベージュ細胞と区別してヒト生体のBAを認識する手段もない。本研究では、代謝異常の1亜型である「褐色脂肪不全」の診断開発に向け、ヒト生体のBA量を反映する血清マーカーを得るべく、申請者が作製した「ヒト胚性幹細胞由来BA特異的モノクローナル抗体」が認識する血清抗原を同定する。具体的には、ヒト胚性幹細胞由来BA溶解液を材料として、抗体反応性を確認しながら液体高速クトマトグラフィー(HPLC)で目的分子が存在する画分の精製作業を繰り返して行い、最終精製分画をSDS-PAGEで分離した後、クマシー染色により可視化された蛋白バンドを切り出し、質量分析装での解析からアミノ酸構造を決定する。これにより、ヒト生体BA量の反映する血清マーカーが同定される。本年度の研究では、ヒト胚性幹細胞由来BA溶解液を限外濾過により濃縮後、4種類のカラム(陽イオン交換カラム、陽イオン交換カラム、ゲルろ過カラム、疎水カラム)を用いたHPLCにより十分量の目的分子を精製し、SDS-PAGE泳動後に目的バンドを切り出して質量分析を行なった。しかし目的蛋白がクマシー染色剤を介してゲルに極めて強度に結合し、汎用法ではゲルから溶出されないことが判明した。抗原分子がこのような「特異な性質」を示す理由は不明であるが、現在、上記工程を繰り返して当該分子を再精製中であり、精製後はSDS-PAGEを行わずに最終精製分画を凍結乾燥して質量分析を行う計画である。本研究では、代表者が「生きたヒト胚性幹細胞由来BA」を免疫原として得たモノクローナル抗体が認識する抗原分子が血清中に存在することを見出したことに基づき、当該分子をBA不全の診断マーカーとして活用すべく、ヒト胚性幹細胞由来BA溶解液を材料として抗原分子を同定し、その高感度検出系を構築することを3年の研究期間で実行する。初年度では、HPLCを用いてヒト胚性幹細胞由来BA溶解液から抗原分子を純化し、質量分析によりアミノ酸構造を同定するまでを計画していた。すでに、HPLCによる精製方法を確立し、目的分子の純化に成功し、質量分析装置での解析までの工程を終了したことから、概ね順調に進展していると判断した。ただし、目的分子が通常では考えられない特異な性質を持つこと、即ち、クマシー染色後にSDS-PAGE上で可視化された目的バンドが汎用法ではゲルから溶出されないという予想外の事実に遭遇したため、現在、目的分子の純化作業を再試行中である。代表者が知るかぎり「クマシー染色剤を介してゲルに不可逆的に結合する」という特異な性質を持つ蛋白は例がなく、当該分子は極めてユニークな修飾を受けた蛋白であると考えられる。現在、この問題を解決すべく、HPLC精製後はSDS-PAGEを行わずそのまま凍結乾燥して質量分析を行うことを計画している。すでに、ヒト胚性幹細胞由来BA溶解液からの目的分子の大量精製を開始しており、3週間以内に精製を完了して質量分析が実行される見込みである。本年度の研究により、抗原分子は、クマシー染色剤を介してSDS-PAGEゲルに不可逆的に結合する、という特異な性質を持つことが明らかとなった。このような特異性質をもたらす分子基盤は現時点では明らかではないが、何らかのユニークな修飾を受けた蛋白であることが推測され、実際、これまで世界中でヒトBAの血清マーカーの探索が進められながら同定されなかった理由の一端であるとも想定される。このような問題は、最終精製ステップにおけるSDS-PAGEでの分離工程を省くことで解決され、かつ、高い技術と豊富な経験を持つ実施者に質量分析作業を委託することで(すでに委託契約済み)、当該工程を省いても質量分析にて目的分子のアミノ酸構造は同定できる。現在、目的分子の大量精製作業をやり直しており、質量分析により1ヶ月以内にアミノ酸配列の候補が得られる見込みである。得られた候補については、順次、大腸菌またはヒトHEK293細胞株にその発現ベクターを導入し、ヒト胚性幹細胞由来BA特異的モノクローナル抗体との反応性が確認されたものを目的分子として同定する。目的分子のアミノ酸構造が同定された後は、当該分子を特異的に認識するモノクローナル抗体を新規に複数種を作製し、血清中に存在する抗原分子を高感度に検出するためのシステム(サンドイッチELISAなど)を構築する。

具体的には、ヒト胚性幹細胞由来BA溶解液を材料として、抗体反応性を確認しながら液体高速クトマトグラフィー(HPLC)で目的分子が存在する画分の精製作業を繰り返して行い、最終精製分画をSDS-PAGEで分離した後、クマシー染色により可視化された蛋白バンドを切り出し、質量分析装での解析からアミノ酸構造を決定する。これにより、ヒト生体BA量の反映する血清マーカーが同定される。本年度の研究では、ヒト胚性幹細胞由来BA溶解液を限外濾過により濃縮後、4種類のカラム(陽イオン交換カラム、陽イオン交換カラム、ゲルろ過カラム、疎水カラム)を用いたHPLCにより十分量の目的分子を精製し、SDS-PAGE泳動後に目的バンドを切り出して質量分析を行なった。しかし目的蛋白がクマシー染色剤を介してゲルに極めて強度に結合し、汎用法ではゲルから溶出されないことが判明した。抗原分子がこのような「特異な性質」を示す理由は不明であるが、現在、上記工程を繰り返して当該分子を再精製中であり、精製後はSDS-PAGEを行わずに最終精製分画を凍結乾燥して質量分析を行う計画である。本研究では、代表者が「生きたヒト胚性幹細胞由来BA」を免疫原として得たモノクローナル抗体が認識する抗原分子が血清中に存在することを見出したことに基づき、当該分子をBA不全の診断マーカーとして活用すべく、ヒト胚性幹細胞由来BA溶解液を材料として抗原分子を同定し、その高感度検出系を構築することを3年の研究期間で実行する。初年度では、HPLCを用いてヒト胚性幹細胞由来BA溶解液から抗原分子を純化し、質量分析によりアミノ酸構造を同定するまでを計画していた。すでに、HPLCによる精製方法を確立し、目的分子の純化に成功し、質量分析装置での解析までの工程を終了したことから、概ね順調に進展していると判断した。ただし、目的分子が通常では考えられない特異な性質を持つこと、即ち、クマシー染色後にSDS-PAGE上で可視化された目的バンドが汎用法ではゲルから溶出されないという予想外の事実に遭遇したため、現在、目的分子の純化作業を再試行中である。代表者が知るかぎり「クマシー染色剤を介してゲルに不可逆的に結合する」という特異な性質を持つ蛋白は例がなく、当該分子は極めてユニークな修飾を受けた蛋白であると考えられる。現在、この問題を解決すべく、HPLC精製後はSDS-PAGEを行わずそのまま凍結乾燥して質量分析を行うことを計画している。すでに、ヒト胚性幹細胞由来BA溶解液からの目的分子の大量精製を開始しており、3週間以内に精製を完了して質量分析が実行される見込みである。本年度の研究により、抗原分子は、クマシー染色剤を介してSDS-PAGEゲルに不可逆的に結合する、という特異な性質を持つことが明らかとなった。このような特異性質をもたらす分子基盤は現時点では明らかではないが、何らかのユニークな修飾を受けた蛋白であることが推測され、実際、これまで世界中でヒトBAの血清マーカーの探索が進められながら同定されなかった理由の一端であるとも想定される。このような問題は、最終精製ステップにおけるSDS-PAGEでの分離工程を省くことで解決され、かつ、高い技術と豊富な経験を持つ実施者に質量分析作業を委託することで(すでに委託契約済み)、当該工程を省いても質量分析にて目的分子のアミノ酸構造は同定できる。現在、目的分子の大量精製作業をやり直しており、質量分析により1ヶ月以内にアミノ酸配列の候補が得られる見込みである。
炭素14年代を利用した縄紋時代の居住期間の研究

縄紋時代の居住期間、特に竪穴住居の構築・使用・廃絶の時間経過を研究する目的で福島県井出上ノ原遺跡、神奈川県相模原市大日野原遺跡の縄文時代中期集落発掘調査を行い、データをとりながら年代測定用炭化種実・炭化材・土器付着物を採取し、年代測定を両遺跡あわせて約60測定行った。他に、日本先史時代の火災住居、重複住居や盛土遺構などの年代を測定し、縄紋集落の形成期間や形成過程を明らかにした。関東・東北地方の縄紋期遺跡で研究目的に即した試料について、測定研究を進めるため、2007年8月に縄文時代複式炉住居を調査した。その結果、住居入口部から住居中心にかけて3.8mの長さを測る、現時点で最大級の複式炉を完全な形のまま残しており、その中には大木10式土器が炉体土器として埋設されていたことが明らかになった。調査では、100点以上の炭化物・炭化種子をドットや出土状況を記録しながら採取した。そのうち、今年度は14点の炭化物資料について年代測定を行った。その結果、住居の使用は4600年前だが、住居の廃絶・埋没開始覆土堆積は4300年前までかかっていることが判明した。この他にも、葛原沢IV遺跡などの火災住居について年代測定を行った。別に梅之木遺跡18住など縄文住居の資料を収集しており、遺構の使用時期についての検討を進めつつある。平成20年度は、縄紋時代の居住期間、特に竪穴住居の構築・使用・廃絶の時間経過を研究する目的で昨年度調査の福島県井出上ノ原遺跡調査の整理・分析および年代測定研究を進め、さらに神奈川県相模原市大日野原遺跡の縄文時代中期集落の発掘調査を行った。そのほかに、比較資料として山梨県北杜市梅之木遺跡、長野県辰野町羽場先遺跡等の火災住居材・集落出土炭化材の年代測定を行った。この他、葛原沢IV遺跡等で縄紋草創期住居の年代測定も行った。今年度主に行った縄文中期竪穴住居使用期間の研究としては、井出上ノ原遺跡45号住居では、床面・炉内・柱穴内から覆土下層・中層・上層の各炭化物を20点年代測定し、その分析を行った。その結果、昨年度測定分と合わせて同一遺構内の試料30点以上を測定したことになる。床面関係の資料はおおよそ4100年前、覆土下層・中層は4000年前、覆土上層は3800年前の年代が多く、予想以上に長期にわたる土層堆積期間が推定された。そのため、比較資料として同時期の縄紋中期竪穴である梅之木遺跡住居炉内・覆土中炭化物を測定し、この例では短期的な埋没が予想されること、羽場先遺跡縄紋中期火災住居では複数の構築材はほぼ同一の年代測定値であり、住居構築は短期間に行われていることが推測された。竪穴住居使用・廃絶の多様なあり方が反映されている可能性があり、さらに事例を増やして検討する必要がある。その一環として、相模原市大日野原遺跡の調査を相模原市博物館の協力を得て実施し、縄文中期後半竪穴住居の存在を確認したので、次年度に計画的な調査と年代測定用試料採取を行い、検討を深めることとした。出土土器や土壌の分析とともに炭化物・種実などの年代測定可能試料をドット調査および水洗選別で取り上げ、各層位複数例以上の測定を行って、住居の使用・埋没のライフサイクルの解明を行いたい。平成21年度は、縄紋時代の居住期間、特に竪穴住居の構築・使用・廃絶の時間経過を研究する目的で平成20年度調査の福島県井出上ノ原遺跡調査の分析および年代測定を進め、昨年度調査の神奈川県相模原市大日野原遺跡発掘調査を継続した。そのほか、連携研究者の坂本稔・松崎浩之らと共同で北海道キウス5遺跡の盛土状遺構出土資料、青森県二股(2)遺跡の前期末葉遺跡出土炭化材と土器付着物、栃木県曲田遺跡の古墳時代住居構築材の年代測定および解析を行った。また連携研究者の遠部慎らと岡山県犬島貝塚の年代研究を行った。キウス5遺跡では住居以外の縄紋集落構成要素として盛土遺構を層別に測定し長期にわたる形成を確認した。二股(2)遺跡では年代測定値の検証として層別に炭化材と土器付着物を比較し海洋リザーバー効果を検討した。曲田遺跡ではウイグルマッチを行い、精緻な年代測定を行った。大日野原遺跡発掘調査では、縄紋中期後半竪穴住居6基を確認した。最も新しい1基について石囲炉上の炉を発掘し、曽利III式期の住居と確認したほか、トレンチ断面において縄紋中期勝坂2式、同3式、加曽利E1式、曽利3式期の住居群の重複を把握した。

各住居の覆土中包含の炭化材を採取し、年代測定を行い、炭素年代で4500BPから4100BP較正年代でおおよそ5200年前から4700年前くらいの最大500年間に及ぶ住居群の重複であると解明した。本研究成果による井出上ノ原遺跡の住居埋没に関わる年代の成果や、これまでの東京都大橋遺跡や神奈川県SFC遺跡などの縄紋中期集落での研究成果とあわせ、縄紋中期集落の形成される年代やその形成過程が復元し得る事例であり、重複する住居使用・埋没や集落形成のライフサイクルの解明へとつながる。特に集落の継続期間が長期にわたること、途中に断絶する場合もあるが住居の作り替えが連続する継続期間で数百二年に及ぶ連続居住があることは、縄紋集落の性格、特に定着度を知る上で重要な成果である。
紫外線／赤外線でのEta Carinae観測:変化する恒星風の包括的検証

超大質量星Eta Carは、1990年代初期には毎年千分の1の太陽質量を恒星風として放出することで知られていた。その質量ロスの度合いは異常で、その物理メカニズムは理解されていない。そのEta Carだが、近年恒星風目まぐるしい変化(光度変化、恒星風の物理的変化)を見せている。本研究では、Hubble宇宙望遠鏡(STIS)を用いた紫外線分光観測や南アフリカ天文台のIRSF1.4m赤外線望遠鏡での測光観測の結果から、それらの現象がここ10年間程度期間の間に起こったEta Car起因の恒星風質量ロスの半減が理由であることを解明した。ハッブル宇宙望遠鏡での紫外線・可視光分光観測:【観測】2014年8月から11月にかけて4回の紫外線/可視光分光観測を5.52年周期で発生するspectroscopic eventに合わせて実施。【解析】ヘリウム輝線のHe IIの変動パターンを解析、Eta Carinaeとその連星の間に起こる衝突風起因の衝撃波の変動の物理的状況を推測し、かつ、間接的にそれが主星自体の物理的変動を示唆することと裏付ける。赤外線測光観測:【観測】断続的ではあるが、継続的に観測を実施。上記のイベントをカバーする。【解析】処理方法の自動化を検討。ハッブル宇宙望遠鏡での可視、紫外線領域での分光観測:【観測】2015年9月に観測完了。Post-SpectroscopicEvent期のデータ入手。【解析】主だった紫外線での恒星風起因の輝線・吸収線の解析、恒星風の変化の度合いから質量ロスの減少の度合いを推定。及び、Echelle観測のみで検出されるnarrow absorptionと存在が予想される恒星風衝突による衝撃波から起こる密度上昇の関連性について引き続き検証。【関連論文】Mehner, A. etal. 2015, A&A, 578, 122. / Davidson, K.et al. 2015, ApJ, 801, 15.赤外線測光観測:【観測】断続的に依頼観測を実施。【解析】過去2年間のデータを解析し、2009年同様の傾向を示したことを確認。データ解析は進行しているが、論文執筆までの段階に到達していない。主に研究代表者の人事異動の影響で、予想された国内外への出張が減少せず、むしろ増加したことにも起因する。これに関しては、今後は年度内に出張回数の5割減を目指している。ハッブル宇宙望遠鏡での可視、紫外線領域での分光観測:【観測】2017年3月に新規観測計画申請提出。【解析】Echelle観測のみで検出されるnarrow absorptionと存在が予想される恒星風衝突による衝撃波から起こる密度上昇の関連性について引き続き検証。【開発】解析ソフトの老朽化によるbackword compatibilityの問題があり、現在、最新の環境でも無理なく起動できるようソフトライブラリーの全般的見直しを実施中。赤外線測光観測:【観測】断続的に依頼観測を実施中(近々では2017年2月データ取得)。【解析】2017年2月のデータ解析済み。2016年9月に昼間観測を依頼し、データ解析上問題はなく、この天体をほぼ24時間継続的に観測できることを実証。授業等の新規担当業務の増加に適応しきれていないのが主な理由。ただし、これも2年目になること故、改善の方向にある。本研究の主目的は、超大質量星Eta Carinaeの近赤外線帯での光度と見かけの色温度、そして、紫外線帯の高分解度分光観測に見られる輝線構造の変化について探求し、それら観測データが示唆する恒星大気内部状態の変化について解明することが上げられる。赤外線観測計画の成果としては、南アフリカ天文台にあるIRSF施設にて昼夜を問わないモニタリング体制を確立した。モニタリング結果も随時海外発信し(2015年香港、及び、2016年南アでの国際会議)、国際共同研究を推進し(2017年9月米国ミネソタ大出向)、高温度の伴星からの紫外線に寄与する主星の恒星大気の電離度がどのように赤外線光度と色変化に影響を与えるかを継続的に解析している。これらの成果は、日本国内での招聘講演(連星系・変光星・低温度星研究会2017、北海道名寄市)にても発信され、宇宙創生初期には多々見られたであろう超大質量星の一例としてのEta Carinaeの重要性について語った。所属プログラムでの人事異動に伴う業務の増加により、研究・観測出張や国内外での発信等の作業に滞りが発生した為。札幌での国際会議にspeakerとして招聘されたが、専任業務の為お断りせざるを得なかった。

かつ、共同研究者の人事異動(昇格人事)の為、予定された外国研究者招聘は難しくなったという一因もある。最後に、赤外線観測データ解析に遅れが発生している。現存する解析ツールや検出器自体の特性の理解に想定以上の時間を費やしている為。研究推進方策としては、(1)継続的な赤外線モニター観測(依頼観測)及び、未だ説明されていないspectroscopic中の急激なionization化に起こるような色変化を解析し、その結果を論文とする。そして、(2)紫外線の吸収の変化から、恒星風質量ロスの変化量を推定し、他波長にて見られる段階的な恒星風の変化を定量的に解析、及び、一度のみ見られたnarrowな吸収線については、そのequivalent widthより、温度及び密度の解析を行い、衝撃波による密度増加したガスの影響であるかどうかを判断する。研究推進の為、1週間ほどアメリカの共同研究者との打ち合わせのために渡米を予定。受け入れOKの連絡は頂いているので、日程を調整中。赤外線モニター観測は、依頼観測という形で継続可能な故(日中の観測を除く)、今後も長期的に継続することが可能になっている。宇宙物理学現在、異動を含めた業務負担の見直しが図られている。今年度は昨年度とは違い、所属プログラムが実施する一大海外イベント企画担当者ではないため、そちらの業務で発生する海外出張を大幅に削減できると推定(去年はのべ20ヶ国に出張したが、今年は7回程度と推定)。研究作業は、(1)まず赤外線データ解析活動の推進(と、それに関連する作業の遂行)、そして、(2)紫外線スペクトラムにあるフェーズのみに発生する吸収線発見しているので、その発生の謎に迫る。論文出版の遅延の為解析と論文執筆作業の遅れの為、必要と想定した支出が発生しなかった為。所属プログラム内の人事異動の影響により学務が急増し、予定されていた研究出張が不可となった為。外国研究者招聘についても、該当する研究者の昇格人事(tenure-track採用)に伴い、短期の出張が困難となったなどの理由がある。論文出版と旅費にて使用予定。物品費用及び外国人研究者招聘については、外部経費を申請することを検討する。目標と定めた研究計画を遂行する為、海外出張の為の旅費の支出予定あり。かつ、赤外線解析作業をまとめた査読付き論文の出版経費の支出も予定する。紫外線観測については、出版経費を共同研究者側と折半するか、もしくは共同研究者の研究資金(競争的観測経費)にて支出していただけるよう調整中。今年度は南アフリカ天文台での観測及び研究成果の発表を予定、海外発信及び国際研究交流を推進し、この研究計画の遂行に努める予定。ハッブル宇宙望遠鏡から得られたデータを一般公開する際に利用するウェブです。
南方熊楠関連図譜類のデジタルファイル化・データベース化とインターネット公開

平成15年度は、国立科学博物館植物研究部保管の南方熊楠菌類図譜の調査とスキャニングによるデジタルファイル化をおこない、その結果3,800点余となった。同時に図譜記載英文の調査と翻字作業をおこなった。平成16年度はまず、1901年から1911年にかけて描かれた菌類図譜デジタルデータ130点ほどを中心に、図譜記載英文テキストおよび当時の日記テキストを関連づけて組み込んだ公開用画像データベース(試作版)を構築し、龍谷大学オープンリサーチセンター展示「南方熊楠の森」(平成16年6月7日8月1日開催)において一般公開した。南方熊楠旧邸保管の写真類、画像関連資料についてもおおむねデジタルファイル化を終了した。さらに、書簡類および日記についても早急なデジタルファイル化の必要性を感じたため平成16年度の後半はこの作業に力を注いだ。特に土宜法竜との往復書簡については新資料が大量に発見されたこともあり、この作業が今後の熊楠研究に寄与するところは大きいと考える。また、図譜記載英文については現在3,200点ほどについてテキストファイル化が終了したが、その後も京都工芸繊維大学工芸学部と国立科学博物館植物研究部の両者で進行しており、その完了は当分先になる見込みである。インターネット上での公開については菌類標本の所有・管理者である国立科学博物館、平成18年4月に開館が予定されている南方熊楠顕彰館を運用する和歌山県田辺市、および研究代表者の三者で環境を整えるための協議をおこない、龍谷大学人間・科学・宗教オープンリサーチセンターホームページにて公開用画像データベースを近々公開することが決まり、現在その準備中である。このように、菌類図譜デジタルデータは、その範囲を全ての菌類図譜へと拡大した画像閲覧データベースの整備がほぼ終了し、今後はテキストファイルと連携した統合型の南方熊楠データベースへと発展させる予定である。今年度の研究経過ならびに成果は以下のようである。・茨城県つくば市国立科学博物館・植物研究部保管の南方熊楠菌類図譜のスキャナ取り込みによるデジタルファイル化を完了した。すべての菌類図譜を対象に作業した結果、保存した画像ファイル数は3,819、であった。(岩崎・萩原)・図譜記載英文について、文書データベース化することを目的にテキストファイル化をおこなった。既にテキストファイルとなっている記載文をまとめ、また印刷物となっている記載文についてはスキャニング・OCR処理によりテキストファイル化(計、約1,700点)した。翻刻がなされていない資料については、テキストファイル化する必要性を判断すると同時に、比較的短い記載文は直接判読してテキストファィル化(約、1,400点)した。それ以外の未翻刻記載文で今後判読する必要がある記載文(379点)を画像保存した。(岩崎・小泉)・情報科学を専門とする大学院後期課程の学生を研究支援者とし、画像とテキストファイルを統合した南方熊楠菌類図譜データベースのモデルを作成した。(岩崎)・本研究のスキャナによる画像取り込みとデジタルファイル化、テキストファイルとの統合について、2003年度日本写真学会秋季大会(2003年11月11日開催)「特別フォーラム-写真と文化財-」において「画像を中心とした文化財データベース-南方熊楠菌類彩色図譜-」の講演をおこない、研究経過ならびに成果を発表した。また、同様の内容で熊楠関西(同年11月28日開催)にて、さらに2004年1月14日に南方熊楠研究所(仮称)関係者協議会にて「研究指向のアーカイブ-南方熊楠菌類図譜データベースを例に-」の講演をおこなった。(岩崎)

・菌類図譜以外に関連図譜類として、和歌山県田辺市南方熊楠旧邸保管の写真類、図譜類、腹稿類、書簡、日記,抜書等についてもスキャニングによるデジタルファイル化をおこなった。(岩崎)昨年度、国立科学博物館植物研究部保管の南方熊楠菌類図譜の全てをスキャニングによりデジタルファイル化した結果、その合計数は3,800点余となった。今年度はまず、1901年から1911年にかけて描かれた菌類図譜デジタルデータ130点ほどを中心に、図譜記載英文テキストおよび当時の日記テキストを関連づけて組み込んだ公開用画像データベース(試作版)を構築し、龍谷大学オープンリサーチセンター展示「南方熊楠の森」(平成16年6月7日8月1日開催)において一般公開した。図譜記載英文のテキストファイル化については現在、京都工芸繊維大学工芸学部と国立科学博物館植物研究部の両者で進行している。また、インターネット上での公開については菌類標本の所有・管理者である国立科学博物館、平成17年度末に開館が予定されている南方熊楠顕彰館を運用する和歌山県田辺市、および研究代表者の三者で環境を整えるための協議をおこない、近々公開予定である。なお菌類図譜デジタルデータは、その範囲を全ての菌類図譜へと拡大した画像閲覧データベースの整備をおこないほぼ終了した。上述の研究実績以外に、南方熊楠旧邸保管の写真類、画像関連資料についてもおおむねデジタルファイル化を終了した。さらに、書簡類および日記についても早急なデジタルファイル化の必要性を感じたため年度の後半はこの作業に力を注いだ。特に土宜法竜との往復書簡については新資料が大量に発見されたこともあり、この作業が今後の熊楠研究に大きな威力を発揮するものと考える。以上のように、「南方熊楠関連図譜類のデジタルファィル化・データベース化とインターネット公開」は図譜記載英文のテキストファイル化については一部やり残した部分もあるが、書簡類や日記など、当初の計画になかった範囲まで画像データベースの範囲を拡大することができた。
アルツハイマー病の診断・治療に資する分子イメージングプローブの開発

アルツハイマー病(鋤の脳内における特徴的病理学的変化として、β-アミロイドタンパク質を主な構成成分とする老人斑の沈着と、過剰リン酸化されたタウタンパク質(tau)からなる神経原線維変化(NFT)の蓄積が知られている。中でもNFTの蓄積は、ADの臨床症状がはじまる以前から出現し、その蓄積量は臨床症状と高い相関性が認められることが報告されている。従って、NFTの検出はADの早期診断に加え、その臨床症状に相関した診断に有効であると考えられることから、本研究ではNFTの主構成成分であるtauの生体イメージングに応用可能なプローブの開発を計画した。これまでにAβイメージングプローブとして開発してきたフラボン(FL)がヒト脳切片上に蓄積したNFTに対して結合することが報告されていることから、本年度は、FLと同様のフラボノイド化合物カルコン(CH)およびオーロン(AR)のtauに対する結合性の評価を行うこととした。CHおよびARの骨格形成は、既存の方法に従って行った。Tau凝集体を用いたインビトロ結合実験を行うことで、CHおよびARのtau凝集体に対する結合親和性を評価した。また、AD患者脳切片上に蓄積したNFTに対する結合親和性を評価するために、化合物の蛍光特性を利用したインビトロ蛍光染色を行った。インビトロ結合実験の結果、いずれの誘導体もtau凝集対に対する結合親和性を示した。また、AD患者脳切片を用いたインビトロ蛍光染色を行い蛍光顕微鏡による観察を行ったところ、ARを用いて検討を行った切片において、NFT高発現部位に多数の蛍光像を認めた。その染色部位は、アミロイド蛍光染色試薬として用いられているチオフラビンSによって染色された部位と一致し、その形状はNFTに特徴的なものであったことから、ARが曲患者脳切片上に蓄積したNFTに対して結合性を有することが確認された。以上の結果より、構造修飾が必要ではあるが、ARがtau選択的プローブとして有用な母核となりうることが示された。【目的】アルツハイマー病(AD)の脳内における主な病理学的変化として、βアミロイドタンパク質(Aβ)を主構成成分とする老人斑の沈着と、過剰リン酸化されたタウタンパク質(tau)を主構成成分とする神経原線維変化(NFT)の蓄積があげられる。NFTの蓄積は、老人斑の沈着に比べADの臨床症状に高い相関性を示すことから、tauの生体イメージングはADの病状診断に有効であると考えられる。本研究では、2-オキシインドール(2-OI)およびその構造異性体である3-オキシインドール(3-OI)を母核とした放射性ヨウ素標識化合物を新たに設計・合成し、NFTイメージングプローブとしての有用性について評価を行った。【方法】クネーフェナーゲル縮合によって、数種の2-OIおよび3-OI誘導体を合成した。チオフラビンS(ThS)をリガンドとしたtau凝集体およびAβ(1-42)凝集体への競合阻害実験を行った。スズ-ヨウ素交換反応により125I標識体を調製し、正常マウスを用いた体内放射能分布実験により脳移行性および脳からの消失性を評価した。さらに、化合物の蛍光性を利用し、AD患者脳切片を用いたインビトロ蛍光染色を行った。【結果・考察】ThSを用いた競合阻害実験の結果、2-OIおよび3-OI誘導体はAβ(1-42)凝集体に比べ、tau凝集体に対して高い結合親和性を示した。また、3-OI誘導体は2-OI誘導体に比べて強いタウ結合性を示した。種々の125I標識体を放射化学的収率17%以上、放射化学的純度95%以上で得た。正常マウスを用いたこれらの化合物の体内放射能分布実験において、OI誘導体は投与早期における高い脳移行性および脳からの速やかな消失性を示した。また、インビトロ蛍光染色実験において、3-OI誘導体はAD患者脳切片上に蓄積したNFTへの結合性を示した。以上の結果より、3-OI誘導体はNFTイメージングプローブとして機能する可能性が示された。

また、AD患者脳切片を用いたインビトロ蛍光染色を行い蛍光顕微鏡による観察を行ったところ、ARを用いて検討を行った切片において、NFT高発現部位に多数の蛍光像を認めた。その染色部位は、アミロイド蛍光染色試薬として用いられているチオフラビンSによって染色された部位と一致し、その形状はNFTに特徴的なものであったことから、ARが曲患者脳切片上に蓄積したNFTに対して結合性を有することが確認された。以上の結果より、構造修飾が必要ではあるが、ARがtau選択的プローブとして有用な母核となりうることが示された。本年度は、NFTの主構成成分であるtau凝集体に対して結合性が報告されている2-オキシインドールおよびその構造異性体である3-オキシインドールを母核とした数種の新規プローブの合成を行った。その結果、3-オキシインドール誘導体は2-オキシインドール誘導体に比べtau凝集体に対して強い結合性を示した。Aβ(1-42)凝集体との選択性において改善の余地はあるが、NFTイメージングプロープに応用可能な新たな基本骨格を見いだすことに成功した点から、研究はおおむね順調に進展していると考えている。本年度見いだした3-オキシインドールは、tau凝集体に対して強い結合性を有しているもののAβ(1-42)凝集体との選択性が低い。そのため、NFT特異的なイメージングを行うための更なる構造最適化を行う予定である。また、NFTイメージングプローブに応用可能な新たな基本骨格の探索を目的として、これまでの研究でAβイメージングプローブとして機能することを報告してきた数十種の化合物を用いたインビトロにおけるtau凝集体に対する結合性評価を行うことで、tau凝集体に対する特異性を評価する予定である。これらの検討においてtau凝集体に対して選択性の高い化合物を見いだし、より応用的な研究としてtau病変モデルマウスおよびAD患者脳切片を用いた検討を行うことを計画している。
永久軟骨における石灰化の特性に関する研究

軟骨から構成される長管骨の原基は石灰化し軟骨内骨形成に関与することが知られている。一方一生涯軟骨として存在する気管軟骨などの永久軟骨も加齢に伴って石灰化する事実が報告されている。しかし永久軟骨が生体の中でいつどのように石灰化するのか、あるいは石灰化の際に骨形成を伴うのか否か等についての詳細は不明である。本研究ではラットを材料とし、気管軟骨の石灰化を長管骨の軟骨内骨形成における軟骨の石灰化と比較検討してその特性について明らかにすることを目的とした。新生児、生後2周、4週、6週、8週、10週、及び12週齢のWistar系ラットの気管軟骨を摘出し固定後、パラフィンに包理した。連続切片をつくり隣接の切片を以下の方法で染色し気管軟骨の石灰化の過程を検討した。(1)von Kossa染色(石灰化部位の染色)。(2)アルカリ性ホスファターゼ活性の組織化学的検索。(3)I型及びII型コラーゲンに対する免疫染色。(軟骨の石灰化に伴う骨形成、すなわち軟骨基質に特有なII型コラーゲンがI型コラーゲンからなる骨基質に置換される現象の有無について免疫組織学的に検討した)。(4)アルシアンブルー染色(グリコサミノグリカン-プロテオグリカンに対する染色)。(5)コンドロイチン4硫酸、コンドロイチン6硫酸、及びケラタン硫酸に対する免疫染色。ラットの気管軟骨においては中心部の基質が生後10週齢頃に石灰化することが明らかになった。長管骨の石灰化する直前の成長板軟骨はアルカリ性ホスファターゼの活性を示すが、気管軟骨では石灰化に伴うアルカリ性ホスファターゼの活性は認められなかった。また成長板軟骨とは異なり、気管軟骨の石灰化には骨の形成は伴わなかった。さらに石灰化した気管軟骨にはグリコサミノグリカン、特にコンドロイチン4硫酸が増加していた。本研究の結果から、気管軟骨はその石灰化過程において成長板軟骨とは異なる基質の特性を有することが示唆された。
鉄欠乏性貧血症に関わるタンパク質間相互作用ならびに亜鉛との関連性の解明

潜在性鉄欠乏の有病率は世界人口の約65%と亜鉛欠乏者は世界人口の約25%と試算されており、鉄欠乏貧血者の多くは亜鉛欠乏を併発していることが報告されている。慢性腎臓病(CKD)の透析患者は重度の鉄欠乏性貧血かつ亜鉛欠乏である。亜鉛補充療法により血清鉄濃度が回復することが最近報告されている。しかしながら、鉄欠乏性貧血と亜鉛欠乏の関係性については、分子レベルにおいてほとんどわかっていない。申請者はセルロプラスミン(Cp)からトランスフェリン(Tf)への鉄イオン移動に亜鉛イオンが必要なことを発見した。このことから亜鉛欠乏状態になると生体内の鉄が利用しにくくなり、鉄欠乏性貧血を引き起こしやすくなることが考えられる。本研究の成果は、亜鉛欠乏性貧血の病因解明や治療法の開発・創薬につながることが期待される。本研究では鉄代謝経路にどのように亜鉛が関わるかについて、さらに発展させる。具体的な計画として、1.血清および血漿においてCpからTfへの鉄移動に亜鉛が関わるかについての調査、2.亜鉛結合CpとTfの複合体における結合サイトおよび構造解析、3. Cp経由のフェロポルチン(Fpn)からTfへの鉄イオンの移動経路の解明と亜鉛イオンとの関係性。を期間中に行う。本研究の解明により、現在透析患者の貧血解消のために高価なエリスロポエチンが使用されているが、安価な亜鉛補充療法で同等な効果が得られるならば医療費の大幅な削減に貢献することが期待される。研究計画1の臨床に近いヒトの血清および血漿においてセルロプラスミン(Cp)からトランスフェリン(Tf)への鉄の移動に亜鉛が関わるかについて調査した。血清および血漿は市販のものを使用した。血清および血漿の亜鉛濃度を減少させるために、金属キレーターのChelex100を用いた。Chelex100を血清および血漿に加えたあと、一昼夜回転混和により金属イオンを抜いたあと、亜鉛以外の他の金属イオンを補充した。亜鉛濃度は原子吸光光度計(Hitachi Z-2010)により、血清および血漿内の亜鉛濃度を測定した。亜鉛濃度は12.5 uMから1.1 uMへ約91%減少した。銅および鉄濃度はChelex100処理後もほとんど変化しなかった。これは、Cpや鉄と強く結合しているため、Chelex100処理により除去されにくいことが報告されている。この亜鉛除去処理した血清および血漿を使用し、CpからTfへの鉄の移動を調べた。鉄の移動は、マイクロプレートリーダー(CORONA SH-1000)を使用し、鉄Tfの特異的な吸収波長である波長465nmの吸光度において測定を行った。亜鉛除去処理した血清および血漿に亜鉛イオンを加えたものと加えないものにおいて、鉄Tf濃度を測定したところ、亜鉛を加えないものは加えたものと比較して約61%しか生成されないことが分かった。血清および血漿においてもCpからTfへの鉄の移動に亜鉛イオンが必要なことが分かった。次にTfと結合しなかった鉄の行方について調べた。非トランスフェリン結合鉄(NTBI)の測定を離床検査的方法で測定を行った。亜鉛除去処理した血漿のNTBIを測定した結果、NTBIの増加することが判明した。このことにより亜鉛欠乏によりNTBIの増加することが示唆された。今年度の主な予定として、研究計画2の亜鉛結合CpとTfの複合体における結合サイトおよび構造解析の研究を行う。事前研究において、等温滴定型熱量測定(ITC)によりCpは1つのTfに対して2つ結合することが判明している。TfにはNとCの二つの鉄結合サイトが存在しており、結合サイトの配列相同性は高く構造が近い。また、Tfと配列相同性が高いラクトフェリン(Lf)もCpと相互作用することが報告されており、小角X線散乱により複合体構造が推測がされている。研究計画2の亜鉛結合CpとTfの複合体における結合サイトおよび構造解析を行うためにITCによりCpとTfの結合状態を調べる。さらに小角X線散乱によりCpとTfの複合体構造予測を行う。研究計画3のCp経由のフェロポルチン(Fpn)からTfへの鉄イオンの移動経路の解明と亜鉛イオンとの関係性を調べるためにフェロポルチン発現細胞とセルロプラスミンとの相互作用解析を行う。課題点として、CpとTfとの結合が非常に弱く一過性の結合であることがITCや表面プラズモン測定(SPR)が考えられる。そのため安定な複合体構造を作っていない可能性が高く小角X線散乱により測定することが困難であることが考えられる。そのときはリンカーなどでCpとTfの結合を安定にさせるなどの工夫を行う。

本研究の成果は、亜鉛欠乏性貧血の病因解明や治療法の開発・創薬につながることが期待される。本研究では鉄代謝経路にどのように亜鉛が関わるかについて、さらに発展させる。具体的な計画として、1.血清および血漿においてCpからTfへの鉄移動に亜鉛が関わるかについての調査、2.亜鉛結合CpとTfの複合体における結合サイトおよび構造解析、3. Cp経由のフェロポルチン(Fpn)からTfへの鉄イオンの移動経路の解明と亜鉛イオンとの関係性。を期間中に行う。本研究の解明により、現在透析患者の貧血解消のために高価なエリスロポエチンが使用されているが、安価な亜鉛補充療法で同等な効果が得られるならば医療費の大幅な削減に貢献することが期待される。研究計画1の臨床に近いヒトの血清および血漿においてセルロプラスミン(Cp)からトランスフェリン(Tf)への鉄の移動に亜鉛が関わるかについて調査した。血清および血漿は市販のものを使用した。血清および血漿の亜鉛濃度を減少させるために、金属キレーターのChelex100を用いた。Chelex100を血清および血漿に加えたあと、一昼夜回転混和により金属イオンを抜いたあと、亜鉛以外の他の金属イオンを補充した。亜鉛濃度は原子吸光光度計(Hitachi Z-2010)により、血清および血漿内の亜鉛濃度を測定した。亜鉛濃度は12.5 uMから1.1 uMへ約91%減少した。銅および鉄濃度はChelex100処理後もほとんど変化しなかった。これは、Cpや鉄と強く結合しているため、Chelex100処理により除去されにくいことが報告されている。この亜鉛除去処理した血清および血漿を使用し、CpからTfへの鉄の移動を調べた。鉄の移動は、マイクロプレートリーダー(CORONA SH-1000)を使用し、鉄Tfの特異的な吸収波長である波長465nmの吸光度において測定を行った。亜鉛除去処理した血清および血漿に亜鉛イオンを加えたものと加えないものにおいて、鉄Tf濃度を測定したところ、亜鉛を加えないものは加えたものと比較して約61%しか生成されないことが分かった。血清および血漿においてもCpからTfへの鉄の移動に亜鉛イオンが必要なことが分かった。次にTfと結合しなかった鉄の行方について調べた。非トランスフェリン結合鉄(NTBI)の測定を離床検査的方法で測定を行った。亜鉛除去処理した血漿のNTBIを測定した結果、NTBIの増加することが判明した。このことにより亜鉛欠乏によりNTBIの増加することが示唆された。今年度の主な予定として、研究計画2の亜鉛結合CpとTfの複合体における結合サイトおよび構造解析の研究を行う。事前研究において、等温滴定型熱量測定(ITC)によりCpは1つのTfに対して2つ結合することが判明している。TfにはNとCの二つの鉄結合サイトが存在しており、結合サイトの配列相同性は高く構造が近い。また、Tfと配列相同性が高いラクトフェリン(Lf)もCpと相互作用することが報告されており、小角X線散乱により複合体構造が推測がされている。研究計画2の亜鉛結合CpとTfの複合体における結合サイトおよび構造解析を行うためにITCによりCpとTfの結合状態を調べる。さらに小角X線散乱によりCpとTfの複合体構造予測を行う。
マウス胚における前後軸の決定機構とその起源

前後軸は三つの体軸のうち、形態的に一番早期に形成する体軸である。申請者は、前後方向を決定するDVE(Distal Visceral Endoderm,遠位臓側内胚葉)がいつからどのように決定されるか、という問題について取り組んだ。現在までに、DVEは5.25.5日胚にかけて決定するとされている。しかし、申請者は様々なDVE標識遺伝子の内、TGF-β-スーパーファミリーに属するLefty1が、3.5日胚から発現を持続するということを見出した。私は、マウス胚において、前後軸方向を規定する最初のきっかけである可能性が高いLefty1の発現を着床前胚で確認した。今年度、私はLefty1を発現する細胞が、どの時期に将来のAVEの細胞となるように運命決定を起こしているかを、Lefty1エンハンサー、タモキシフェン応答性のCreER^<T2>を使用したTgマウスの系を確立し、明らかにした。具体的には、少なくともDVEは4.2日胚で運命決定されており、DVE前駆細胞にはLefty1が発現していることがわかった。2.3.56.5日胚における、Lefty1・Lefty2・Cerlはどのような機能を持つか?今年度、私はLefty2が5.5日以前の胚で発現していることを明らかにした。そして前後軸形成におけるLeftyの機能を明らかにするために、現在Lefty1、Lefty2ダブルノックアウトマウスを作成し、現在解析中である。私は、マウス胚において、前後軸方向を規定する最初のきっかけである可能性が高いLefty1の発現を着床前腔で確認した。今年度、私はLefty1を発現する細胞が、どの時期に将来のAVEの細胞となるように運命決定を起こしているかを、タモキシフェン応答性のCreER^<TM>を使用したTgマウスを用いた系を確立して検証した。2.3.56.5日胚における、Lefty1・Lefty2・Cerlはどのような機能を持つか?着床前後胚において、Lefty1が発現していることは、すでに調べたが、Lefty1がどのような機能を有しているかは、以前不明であった。そこで私は、野生型の3.5日胚のICMの1つの細胞に、マイクロインジェクターを用いてLefty1をランダムに異所発現させる系を確立し、Lefty1を発現させた細胞の挙動を解析した。また、異所発現させることで、細胞接着・細胞増殖・細胞形態・分化などにどのような影響を与えているのかを調べた。また私は、4.254.75日胚に見られる原始内胚葉の'傾き'が、4.0日胚の非対称なLefty1の発現の結果、細胞増殖が抑制されるために引き起こされるのかどうかを、4.254.75日胚でのBrdU取り込み実験で確認した。次に、Lefty1・Lefty2・Cerlが5.5日以前の胚で、それぞれどのように前後軸のきっかけとなる非対称性を作り出しているかを調べたいと考えている。そのために、現在Lefty1, Lefty2, Cerlトリプルノックアウトマウスを作成中である。
アルカリ金属ドープC_<60>の低エネルギー励起に関する理論的研究

アルカリ金属ドープC60は、分子性結晶としては異例に高い超伝導転移温度をもつ物質である。その超伝導発現機構については未だに論争が続いているが、本研究グループではこれを電子間相互作用と電子格子相互作用の競合に後者が動的ヤーン・テラー効果により打ち勝つことにより生じるものであると主張してきた。本研究では、このような立場から、超伝導をはじめその他の低エネルギー励起が関わる物性についての実験事実を説明することを試みた。まず、ひとつ目として、アルカリ金属ドープC60の光電子スペクトルの示す異常について、動的平均場近似をもちいて理論的に調べた。その結果、C60分子ひとつに対してアルカリ金属を4個ドープした物質においては、電子間相互作用と電子格子相互作用が協力的に働くことにより、この物質を絶縁体にしていることがわかった。また、電子格子相互作用が電子間相互作用に由来するHund結合よりも強いため、磁気的には非磁性状態が実現されていることがわかった。さらに、実験的に観測されている赤外反射スペクトルの低エネルギー側に見られる構造がアルカリ金属ドープC60における価電子の間の相互作用に由来する励起子に起因するものであることがわかった。とくに、スピン1重項励起子がスピン3重項励起子よりも低エネルギー側に現れるという極めて特徴的な性質を明らかにすることができた。このような特異な性質は、この物質における電子格子相互作用に起因するヤーン・テラー効果が重要な役割を果たしていることがわかった。アルカリ金属ドープC60(Ax60,x=1-6,AはK,Rb等)は三つの伝導帯をもつため,0<x<6の価数で金属となると予測される.しかしながら,実険的にはA2C60とA4C60は絶縁体であることが明らかにされている.この異常な振舞の原因としてこの物質における電子間相互作用と電子格子相互作用の重要性が指摘されてきた.これまで我々は,A2C60とA4C60においては電子間相互作用と電子格子相互作用が協力的に働いて大きなバンドギャップが形成されるために,これらが絶縁体になることを明らかにしてきた.これに対し,A3C60が金属となる理由についてはこれまで詳しい理論的研究がなされていなかった.本研究において平成13年度に得られた成果の一つは,電子間相互作用と電子格子相互作用がともに強いにもかかわらずA3C60が金属状態を維持できるのは,二つの相互作用が競合することによりその効果が相殺しあうことによることを明らかにしたことである.さらに,この競合は単なる相殺に止まらず光電子スペクトルにおいて特徴的な構造として現れることがわかった.平成13年度に得られたもう一つの成果は,A4C60における低エネルギー励起として励起子が重要な役割を果たしていることを明らかにしたことである.A4C60のバンドギャップには伝導電子間のクーロン斥力が大きく寄与しているため,この物質では励起子効果が顕著であることが予想される.実際,理論的な解析を行った結果,この予想が正しいことが立証できた.さらに,興味深い点として,スピン一重項励起子がスピン三重項励起子よりも低エネルギー側に存在することが明らかとなった.これは通常の絶縁体における状況と逆であり,A4C60における励起子の著しい特徴であるといえる.本年度は、アルカリ金属ドープC60における超伝導の有限温度における特徴を調べた。我々はこれまで、アルカリ金属ドープC60における超伝導は動的ヤーン-テラー効果により引き起こされていることが指摘してきた。これは、実空間における描像としての記述であるが、波数空間においては、スール-近藤機構として同じ側面を記述することができる。これらはともに多バンド超伝導体に特有のメカニズムであり、バンド間のクーパー対の遷移が超伝導秩序の安定化に大きく寄与するという単一バンド超伝導体にはみられない特徴を有する。そこで、このような特徴的な超伝導機構をもつアルカリ金属ドープC60の有限温度の性質を調べるため、ボゴリューボフ変換にもとづく理論的解析を行った。

その結果、エネルギーギャップΔと超伝導転移温度T_Cの間に成り立つ関係式2Δ=3.53k_BT_Cが、単一バンド超伝導体と同様に、この系でも成立することがわかった。これは、この系の超伝導発現機構が動的ヤーン-テラー効果という特徴的なものであるにもかかわらず、実験的に観測される現象が通常の超伝導体と同じであるという点と一致している。来年度は、これらの結果をもとにアルカリ金属ドープC60における超伝導の有限温度における特徴を、さらに、マイクロ波吸収や核磁気共鳴吸収のスペクトルの理論的解析に拡張して調べる予定である。アルカリ金属ドープC60は、分子性結晶としては異例に高い超伝導転移温度をもつ物質である。その超伝導発現機構については未だに論争が続いているが、本研究グループではこれを電子間相互作用と電子格子相互作用の競合に後者が動的ヤーン-テラー効果により打ち勝つことにより生じるものであると主張してきた。本研究では、このような立場から、超伝導をはじめその他の低エネルギー励起が関わる物性についての実験事実を説明することを試みた。まず、ひとつ目として、アルカリ金属ドープC60の光電子スペクトルの示す異常について、動的平均場近似をもちいて理論的に調べた。その結果、C60分子ひとつに対してアルカリ金属を4個ドープした物質においては、電子間相互作用と電子格子相互作用が協力的に働くことにより、この物質を絶縁体にしていることがわかった。また、電子格子相互作用が電子間相互作用に由来するHund結合よりも強いため、磁気的には非磁性状態が実現されていることがわかった。さらに、実験的に観測されている赤外反射スペクトルの低エネルギー側に見られる構造がアルカリ金属ドープC60における価電子の間の相互作用に由来する励起子に起因するものであることがわかった。とくに、スピン1重項励起子がスピン3重項励起子よりも低エネルギー側に現れるという極めて特徴的な性質を明らかにすることができた。このような特異な性質は、この物質における電子格子相互作用に起因するヤーン-テラー効果が重要な役割を果たしていることがわかった。
内部情報を組み込んだ商品選択モデルの構築とロイヤルティの品目間比較分析

農産物直売所のスキャナーデータより、農産物の購買行動における生産者に対する消費者のロイヤルティについて分析した。分析結果は次のとおりである。(1)トマト、きゅうり、米の3品目の中では、きゅうりに比べ、トマトと米の購買において、生産者へのロイヤルティを示す人の割合が大きい。(2)糖度5%以上かつ酸度0.4%以上を達成するトマトがわずかな農業経営者はロイヤルティを獲得できていない。(3)コスト・パフォーマンスの良さ以上に、食味に対する消費者の不満の感情は、ロイヤルティ形成に対し強い影響を持つ。本研究は、農産物や加工食品において、価格や産地名など購買場面で得られる外部情報とともに、特定商品へのロイヤルティといった内部情報が商品選択をどのように規定しているのか、また、それらは品目間でどの程度異なるかを、消費者の購買履歴データを用いて定量的に解明し、併せて、特定商品へのロイヤルティの形成がどのようになされるのかについて、消費者への聞取り調査により解析することを目的とする。平成21年度は、次の2つの分析を行った。1.農産物直売所の顧客ID付きPOSデータを用いて、トマト、きゅうり、米の3品目に関し、特定の生産者の商品を継続的に購入するという生産者へのロイヤルティ行動が実際にどの程度見られるのかを分析した。その結果、きゅうりに比べ、トマトと米で多くのロイヤルティ行動が観察された。このような結果は、トマトについては、生産者間で味のばらつきが大きく、期待外れの商品を選択する確率が高いため、また米については、単価が高く、1回購入した商品を数週間以上食べ続けることになるので、購入した商品が期待外れの品質だった場合の金銭的損失と被る不満足が大きいためもたらされたと考えられる。2.農産物直売所の顧客ID付きPOSデータとトマトの生産者別品質データを用いて、農産物購買におけるロイヤルティ形成要因について分析を行った。その結果、コスト・パフォーマンスが優れた生産者ではなく、食味の点で消費者が不満足を感じる商品の出荷割合が少ない生産者ほど、消費者からのロイヤルティを確立していることが明らかになった。平成22年度は、首都圏在住の96世帯を対象にしたホーム・スキャニングデータ(購買履歴データ)を用い、米、納豆の購買行動の特徴を分析した。分析期間は、2007年8月1日2009年7月31日の2年間である。まず、米については、上記2年間で577個の購買記録があり、購入が多かった品種は順に、あきたこまち(31%)、コシヒカリ(23%)、ひとめぼれ(9.7%)などであった。一方、購入が多かった産地は、秋田(23%)、新潟(16%)、北海道(12%)などであった。品種や産地以外の属性として、無洗米については、全購買のうち37%購入されており、商品重量としては5kg包装が74%と最も多く購入されていた。次に、納豆については、5,539個の購買記録があり、国産大豆を使用した商品の購買はそのうちの11%、有機栽培大豆を使用した商品の購買は4%であった。また、消費者の購買頻度が高い差別化商品は、添付品を工夫したもの(15%)や健康機能性を訴求した商品(9%)であった。メーカー別に購買記録を見れば、全国販売額上位2社のタカノフーズとミツカンの商品で、全購買記録の56%が占められていた。