hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膜蛋白質の構造解析を推進する試薬の開発

ヒトのガン関連遺伝子のようにソフトな相互作用をする蛋白質は創薬のターゲットとなっている.しかし,これらの蛋白質は単独では特定の立体構造を形成しない不定形配列を有するので,凝集しやすく立体構造を解析しにくいという問題がある.蛋白質の凝集を防止し結晶化に利用されてきたnon-detergent sulfobetaine(NDSB)のNMR測定への応用を我々は主に研究した.その成果を以下に列挙する.1. NDSBは種々の蛋白質の熱変性温度を上昇させた(0.5Mで約4°C).これによりNMRの測定温度は10°C以上上げる事ができ,質の高いスペクトルが得られるようになった.2.常温でのNMR測定における蛋白質の凝集はグルタミン酸とアルギニンの等モル添加により防止される事が示されているが,この添加物は高温での安定性は向上させなかった.また,グリセロールはシグナルをブロードにするので,高温での測定にはNDSB類がベストであった.3.市販のNDSBは重水素化が困難なので,重水素化が可能なNDSB-newとその重水素化物を合成した.NDSB-newは強い凝集防止能を示した.また,重水素化NDSB-newの存在下でaFGFの構造をNMRで決定した.その構造はX線で決定した構造と有意な差がなかった.4. NDSB-newは安価に大量に合成する事が可能であり,蛋白質の精製過程でbufferに添加する事も可能である.凝集しやすく濃縮中に沈殿してしまう2種類の蛋白質はNDSB-newの添加により濃縮でき,濃度も収率も20倍以上に上げる事ができた.膜蛋白質を安定かつ効率的に抽出する新規な界面活性化剤を合成する事,膜蛋白質の安定性を高める試薬を開発する事の2点によって,膜蛋白質の構造解析を支援する事を本研究の主な目的とした.(1)新規な界面活性化剤の合成:膜蛋白質を安定かつ効率的に抽出できると期待される界面活性化剤を合成した.精製は困難であったが,純品を得る事に成功した.(2)NDSBによる蛋白質のNMR測定の改善:NDSBが不安定な蛋白質のNMR測定に有用である事を示すために,酸性線維芽細胞増殖因子(aFGF)のNMR測定に応用した.NDSBはaFGFの熱安定性を濃度依存的に高めた.NDSBによるNMRシグナルのシフトは有意ではあるが,スペクトル解析に支障になる程は大きくなかった.NDSBは二次構造(αヘリックスとβストランド)とループとの接合部に影響を与えている事がわかった.このような接合部は多くの蛋白質に存在するので,NDSBは種々の蛋白質の安定化に利用できると期待される.また相互作用のみかけの解離定数は0.052Mの広い範囲にわたっていた.この値は通常の酵素/基質のミカエリス定数より大きい(弱い)ので,NDSBは酵素/基質相互作用などに影響を及ぼさないと考えられる.(3)m3ムスカリン性レセプター部分ペプチドによるGqの特異的活性化:Gqは心肥大やガンなどに関与する膜蛋白質であるが,Gqを特異的に活性化できる低分子化合物が存在しない事などから,その研究は他のG蛋白質に比べて遅れている.m3ムスカリン性アセチルコリンレセプターはGqを活性化するがGiは活性化しないので,その部分ペプチドはGqを特異的に活性化できると期待される.実際にm3レセプターの細胞内第三ループペプチドはGqを特異的に活性化した.このペプチドはGqの解析に大いに役立つと期待される.ヒトのガン関連遺伝子のようにソフトな相互作用をする蛋白質は創薬のターゲットとなっている.しかし,これらの蛋白質は単独では特定の立体構造を形成しない不定形配列を有するので,凝集しやすく立体構造を解析しにくいという問題がある.蛋白質の凝集を防止し結晶化に利用されてきたnon-detergent sulfobetaine(NDSB)のNMR測定への応用を我々は主に研究した.その成果を以下に列挙する.1. NDSBは種々の蛋白質の熱変性温度を上昇させた(0.5Mで約4°C).これによりNMRの測定温度は10°C以上上げる事ができ,質の高いスペクトルが得られるようになった.2.常温でのNMR測定における蛋白質の凝集はグルタミン酸とアルギニンの等モル添加により防止される事が示されているが,この添加物は高温での安定性は向上させなかった.また,グリセロールはシグナルをブロードにするので,高温での測定にはNDSB類がベストであった.3.市販のNDSBは重水素化が困難なので,重水素化が可能なNDSB-newとその重水素化物を合成した.NDSB-newは強い凝集防止能を示した.また,重水素化NDSB-newの存在下でaFGFの構造をNMRで決定した.その構造はX線で決定した構造と有意な差がなかった.4. NDSB-newは安価に大量に合成する事が可能であり,蛋白質の精製過程でbufferに添加する事も可能である.凝集しやすく濃縮中に沈殿してしまう2種類の蛋白質はNDSB-newの添加により濃縮でき,濃度も収率も20倍以上に上げる事ができた.
空中磁場探査用半自動小型無人ヘリコプターの開発研究

SF40に搭載する自動飛行装置の開発を昨年度に引き続き行った。制御系のトラブルのため、信頼できる装置の開発にはいたらなかった。今後、改良を重ね信頼性の向上に努める。昨年度製作したSF40模型ヘリコプターの全てのモータ類を磁気シールドフィルムで覆い、機体磁気を可能な限り小さくした。この機体を用い、島根県雲南市の大志戸たたら遺跡において、空中磁場探査を行ない、模型ヘリコプターで空中磁場探査が可能か調べた。調査地域はNW方向70m、NE方向20mで、既に島根県埋蔵文化センターが周辺の樹木を伐採し、たたら遺跡の位置を確認している地域である。SF40に三成分フラックス磁力計をスティンガー方式(機体から2m前方にセンサーを設置)で取り付け、飛行高度を一定に保ち(調査地域の最高点から4m上空)磁場探査を行った。手動で飛行させ、GPSデータと磁気三成分データを磁力計のデータロガに記録させた。その結果、調査地域の北西部で明瞭な磁気異常が観測され、その位置はたたら窯と製鉄屑埋設地と一致した。観測された磁気異常の大きさは500nTで、磁力計の精度は2nTであることから、16m上空でたたら遺跡の探査が可能と思われる。観測される大きな磁気ノイズは、機体振動や方向変化に起因する。現在のシステムでは、最大出力で直進飛行した時に発生する磁気ノイズは10nTである。調査地域が谷地形でGPS衛星受信数が少ないことは、測位誤差大きくする。今後、完全な自動飛行装置による飛行と機体振動の軽減が行われれば、測定精度はかなり向上すると考えられる。本研究の成果は12月にサンフランシスコで行われた米国地球物理学連合の学会で報告した。ヒロボー社製SF40ヘリコプターを購入し、機体磁気の大きさを測定した。その結果、この機体は長軸方向の磁化を持つことが判明し、バード方式の磁場探査が有利と判明した。磁力計を地上に置き、その上を飛行させた場合、胴体底部からセンサーが3m以内の場合、機体磁気は実験地の自然磁場変動(10nT)以下となった。また、磁気シールドフィルムで胴体を包んだ所(テール部分を除く)、機体磁気は35%現象した。磁気シールド機体を磁力計の真上で飛行させたところ、機体磁気の影響範囲は2mに縮小した。フラックスゲート磁力計にデータロガと取り付け、ケーブル長2mのバード方式で飛行させたところ、磁力系の振れに起因する磁気ノイズが1000nTにもなった。振れを小さくするため4本の牽引ロープで磁力計を保持したが、磁気ノイズの大きな減少には繋がらなかった。フラックスゲート磁力計の時定数を小さくし、個々のサーボモーターを磁気シールドフィルムで覆ったが、この問題は解決できず、バード方式による磁場探査を断念した。スティンガー方式による磁場探査を行うため、サーボモーターを磁気シールドフィルムで覆い、機体前方の磁場を磁場を測定した。その結果機体先端から2.2m離れと機体磁気は10nT以下になることが判明した。ファイバーグラスのパイプに磁気抵抗型磁力計を取り付け、車の上空2mを飛行させたところ、大きな磁気異常を観測することができ、スティンガー方式で磁場探査が可能であることが判明した。フラックスゲート磁力計とセシウム磁力計をスティンガー用のパイプに取り付け、松江市近郊のたたら遺跡で手動により磁場探査を試みた。地表高2mで測定した結果、1000nTの磁気異常が観測されSF40で空中磁場探査が可能と判断した。
精子先体内部の異なるマクロドメインに局在する分子の機能の生化学的・形態学的研究

【抗先体内部分子抗体による体外受精阻害実験】先体内部分子MN7、MC41、MC101およびMN9(equatorin)の受精における役割を解析するために、これらの分子に対する特異抗体(mMN7,mMC41,mMC101,mMN9)を体外受精培地に添加して受精に対する影響を調べた。その結果、mMN7は先体反応を阻害し、mMC41は精子と透明帯との結合の維持を阻害した(Saxena et al,J Reprod Fertil,1999)。mMN9は精子-卵子細胞膜融合を阻害した(Toshimori et al,Biol Reprod,1998)。mMC101は精子の透明帯の通過を阻害するだけでなく、先体反応時の精子頭部細胞膜の変化を阻害して精子-卵子細胞膜融合に影響を与えている可能性を示した(論文投稿中)。【先体内部分子と透明帯分子または先体内プロテアーゼとの相互作用】先体内部分子と透明帯分子との相互作用をFar-Western blotting法で調べた。その結果、MN7分子はZP3と結合することが示され、この分子が透明帯との相互作用によって受精に関与する可能性が示された。次に免疫沈降法によって先体内部分子と共沈してくる蛋白成分中のプロテアーゼ活性をザイモグラフィーで調べた。その結果、MC41分子にはセリンプロテアーゼが結合していることが示された。MC41は酸抽出後に中性条件下に移すと加水分解を受けた。これらの結果はMC41が先体から放出された後に、この分子に結合しているプロテアーゼによりプロセッシングを受けることを示唆する。先体のマイクロドメイイン構造は先体の区画化と先体内容物放出の制御に関係していると考えられる(論文準備中)。【先体形成機構の形態学的研究】細胞内小胞輸送阻害剤ブレフェルジンAを精細管の器官培養に添加したところ、精子細胞のERからゴルジへの輸送、ゴルジから先体への輸送が阻害され、分断化した異常な先体が形成された。これよりコートマー被覆小胞による細胞内小胞輸送が先体形成に主要な役割を担っていることが示された(Tanii et al,J Electron Microsc,1998)。精子形成最終ステップでは先体の容量が減少する。この先体のスリム化にtubulobulbar complexと呼ばれる構造が関係していることを先体特異抗体を用いた免疫電顕により証明した(Tanii et al,Anat Rec,1999)。先体の大きなモルモットを材料に先体形成過程での先体内部抗原MN7の局在変化を調べた。(Yoshinaga etal,Anat Rec,2000)。先体内マイクロドメイン形成は精巣上体内成熟に伴ってさらに進行し、尾部に至って完成した。MN7の最終局在から新しいマイクロドメインが同定された(Yoshinaga et al,CellTissue Res,1998)。

先体の大きなモルモットを材料に先体形成過程での先体内部抗原MN7の局在変化を調べた。(Yoshinaga etal,Anat Rec,2000)。先体内マイクロドメイン形成は精巣上体内成熟に伴ってさらに進行し、尾部に至って完成した。MN7の最終局在から新しいマイクロドメインが同定された(Yoshinaga et al,CellTissue Res,1998)。先体内部分子MN7とMC41に対する単クローン抗体(mMN7,mMC41)は精子の透明帯通過前に作用し、受精を阻害する(Saxena et al.,J Reprod Fert,1999,in press)。本研究では、これら先体内部分子と透明帯分子との相互作用を調べた。透明帯分子は卵子を酸処理して可溶化した。可溶化成分中にはZP1,ZP2,ZP3に対応する分子量200kDa,120kDa,80kDaの3つの分子が含まれており、これをメンプレンにプロットした。精子先体成分は蛋白加水分解酵素の作用を抑えるために酸抽出により調製した。先体成分抽出液を透明帯成分をプロットしたメンプレンとインキュベーションしてから、ECL法で陽性バンドを検出した。その結果、MN7分子はZP3と結合することが示された。以前のデータはMN7分子の先体成分の放出への関与を示唆したが、今回のデータはこれに付け加えてMN7分子は透明帯との相互作用によって受精に関与することを示唆する。第2に、精子が透明帯に結合した直後における抗原分子の挙動を追跡した。媒精10分以内の透明帯に結合している精子を間接蛍光抗体法を施して共焦点走査型レーザー顕微鏡下で観察した。先体反応途中の中間段階を示す像は観察することができたが、放出された抗原が透明帯上に結合している像は見いだすことができなかった。陽性率は培養の経過にしたがって減少した。ある条件では、精子が透明帯に結合した直後(媒精10秒から30秒後)に大部分の精子が免疫性を消失した。このことは先体内部の環境が透明帯との相互作用にともない急速に変化することを意味する。陽性率の減少はシグナル伝達阻害剤(Gタンパク阻害剤,チロシンキナーゼ阻害剤、カルシウムチャンネルブロッカー)によって抑制された。1,先体内部分子MN7(acrin1)とMC41(acrin2)に対する単クローン抗体(mMN7、mMC41)は精子の透明帯通過前に作用し、受精を阻害する(Saxena et al.J.Reprod.Fertil., 1999)。本年度は第一に、別の先体内部分子MC101(acrin3)の受精における役割を解析した。この分子に対する特異抗体mMC101を体外受精培地に添加して受精に対する影響を調べた結果、mMC101は透明帯の通過を阻害するだけでなく、先体反応時に起こる精子頭部細胞膜の変化に影響を与え、卵子と精子の膜融合を阻害する可能性を示した(Saxena et al.論文投稿中)。2,先体内部分子と透明帯分子との相互作用を調べた。卵子から酸処理により可溶化した透明帯成分をメンブレンにブロットした。このメンブレンを酸抽出により調製した先体成分とインキュベーションしてECL法で陽性バンドを検出した。その結果、MN7はZP3と結合することが示され、この分子が透明帯との相互作用によって受精に関与することが示唆された。
中緯度地域における古生代末の大量絶滅からの生物多様性の回復

中緯度地域における古生代最末期の大量絶滅事件とその後の回復過程を理解するために、平成30年10月に2週間の予定で、ロシア・プリモーリエ州南部地域において、三畳系の地質調査を行なう予定であった。しかし、海外共同研究者である極東地質研究所(ロシア・ウラジオストック)の研究者2名の都合が悪く、協力が得られない状況であったので、現地での地質調査を断念した。そこで、国内に保管されている日本産三畳紀アンモナイトの図示、記載標本の観察を進めると同時に、これまでの調査で採集された岩石・化石資料を用いて、化石の分類学的研究や生層序学的研究を行った。東北大学において、これまで三陸地方や四国から記載された三畳紀前期アンモナイトの記載標本を観察し、必要に応じてレプリカを作製した。田穂石灰岩(愛媛県)産のスミシアン後期のアンモナイト群や大沢層(宮城県)産のスパシアン期のアンモナイト群は、プリモーリエ州南部の同時代のアンモナイト群に類似することがわかった。同種と思われる種類も多く含まれており、分類の再検討は、各地で独自に提唱されている化石帯の見直しにつながり、高精度年代層序の確立の基礎となりうる。大沢層は弱い生物擾乱を受けた泥岩を主体とする。アンモナイトによる対比から、同様の特徴を示す泥岩はプリモーリエ州南部地域にも見られることがわかった。このことは、パンサラッサ海西部の中緯度地域に、似たような環境が広がっていたことを示唆する。昨年度のロシア・プリモーリエ州南部地域での地質調査の際、スパシアン前期の地層から骨の化石を採集した。共同研究者と検討した結果、最古級の魚竜の骨とわかり、国際学会で報告した。また、スミシアン/スパシアン境界の対比について、国際学会で発表した。ロシア・プリモーリエ州南部地域の三畳紀前期の炭素と窒素の同位体比変動と生物の生息環境に関する論文を発表した。中緯度地域における古生代最末期の大量絶滅事件とその後の回復過程を理解するために、平成28年9月28日10月8日まで、ロシア・プリモーリエ州南部地域において、三畳系の地質調査を行なった。高精度のルートマップと柱状図を作成し、地質構造、岩相層序、堆積相、化石の産状について詳細な観察を行い、岩石・化石試料の採集を行った。アンモナイトによる高精度年代層序に基づき、ウミユリ類の層序分布を詳細に追跡した結果、回復のタイミングについて詳細なデータが得られた。ウミユリ類の化石は、三畳紀前期のインドゥアン期やオレネキアン前期では極端に少ないが、オレネキアン後期になると、豊富になることを確認した。特に、浅海の陸棚相からは多産する。茎片の形状から、これらは単一種のものと考えられる。ウミユリ類は、古生代に大繁栄したが、古生代末の大量絶滅で多様性が極端に減り、再び繁栄するのは三畳紀以降であると言われている。今回の調査から、ウミユリ類は種多様性は低いものの、オレネキアン後期になると浅海域で大繁栄していたことがわかった。オレネキアン前期と後期の境界付近では、海底の貧酸素環境が改善されるなど海洋環境に大きな変化があったことが知られている。ウミユリ類の繁栄は、このような海洋環境の変化と関係するものかもしれない。南三陸にもウミユリ類の化石を豊富に含む三畳系・平磯層が分布している。これまで堆積年代が不明であったが、産出したアンモナイトを詳細に検討した結果、年代がオレネキアン後期であることがわかった。南三陸とプリモーリエでの観察から、三畳紀前期のオレネキアン後期には、パンサラッサ海西部の低緯度から中緯度の広い地域の浅海域にウミユリ類が繁栄していたことがわかり、成果を学術雑誌に発表した。申請者は、これまでロシア・プリモーリエ州南部地域において三畳系の地質調査を行なった経験があり、その時得られた地質に関する基礎データが今回の調査地域の選定に大いに役にたった。調査では、ロシア科学アカデミー極東地質研究所の協力を得て、野外調査に適した車の手配や運転手の確保、熟練した調査補助員が確保できた。また、現地調査の進行具合は天候に大いに左右されるが、幸い天候にめぐまれ、順調に調査を遂行することができた。採集した岩石・化石資料のロシア国外への持出しについては、所定の機関に申請し、許可を得なければならない。幸い、手続きが順調に進み、年度内に資料を日本に運搬し、国立科学博物館において化石資料の剖出作業を行うことができた。中緯度地域における古生代最末期の大量絶滅事件とその後の回復過程を理解するために、平成29年10月10日10月21日まで、ロシア・プリモーリエ州南部地域において、三畳系の地質調査を行なった。また、標本調査のため、平成29年11月28日11月30日まで、極東地質研究所(ウラジオストック)を訪問した。アンモナイトによる高精度年代層序に基づき、巻貝類のベレロフォン類の層序分布を詳細に追跡した結果、絶滅のタイミングについて詳細なデータが得られた。ベレロフォン類は、古生代に大繁栄した巻貝類の1グループで、古生代末の大絶滅事件を生き延び、三畳紀前期に絶滅したことが知られている。

プリモーリエ州南部地域では、インドゥアン期に下部外浜で堆積した砂岩中に、2種類のベレロフォン類が多産することを確認した。スミシアン(オレネキアン前期)前期になると、浅海堆積物中からはベレロフォン類が産出せず、1種のみが内側陸棚など下部外浜よりも深い環境で堆積した砂岩層中から希に産出した。スミシアン中期以降の地層からは、いかなるベレロフォン類も確認できなかった。今回の調査から、ベレロフォン類はインドゥアン期には浅海域に生息しており、スミシアン前期には浅海域から消え内側陸棚などに生息していたが、スミシアン中期以降は姿を消すことがわかった。スミシアン期とスパシアン境界(オレネキアン前期と後期の境界)付近では、大量絶滅事件が記録されているが、今回の調査から、ベレロフォン類はこの絶滅事件の前に絶滅したことが明らかになった。申請者は、これまでロシア・プリモーリエ州南部地域において三畳系の地質調査を行なった経験があり、その時得られた地質に関する基礎データが今回の調査地域の選定に大いに役にたった。調査では、ロシア科学アカデミー極東地質研究所の協力を得て、野外調査に適した車の手配や運転手の確保、熟練した調査補助員が確保できた。また、現地調査の進行具合は天候に大いに左右されるが、幸い天候にめぐまれ、順調に調査を遂行することができた。採集した岩石・化石資料のロシア国外への持出しについては、所定の機関に申請し、許可を得なければならない。幸い、手続きが順調に進み、年度内に資料を日本に運搬し、国立科学博物館において化石資料の剖出作業を行うことができた。中緯度地域における古生代最末期の大量絶滅事件とその後の回復過程を理解するために、平成30年10月に2週間の予定で、ロシア・プリモーリエ州南部地域において、三畳系の地質調査を行なう予定であった。しかし、海外共同研究者である極東地質研究所(ロシア・ウラジオストック)の研究者2名の都合が悪く、協力が得られない状況であったので、現地での地質調査を断念した。そこで、国内に保管されている日本産三畳紀アンモナイトの図示、記載標本の観察を進めると同時に、これまでの調査で採集された岩石・化石資料を用いて、化石の分類学的研究や生層序学的研究を行った。東北大学において、これまで三陸地方や四国から記載された三畳紀前期アンモナイトの記載標本を観察し、必要に応じてレプリカを作製した。田穂石灰岩(愛媛県)産のスミシアン後期のアンモナイト群や大沢層(宮城県)産のスパシアン期のアンモナイト群は、プリモーリエ州南部の同時代のアンモナイト群に類似することがわかった。同種と思われる種類も多く含まれており、分類の再検討は、各地で独自に提唱されている化石帯の見直しにつながり、高精度年代層序の確立の基礎となりうる。大沢層は弱い生物擾乱を受けた泥岩を主体とする。アンモナイトによる対比から、同様の特徴を示す泥岩はプリモーリエ州南部地域にも見られることがわかった。このことは、パンサラッサ海西部の中緯度地域に、似たような環境が広がっていたことを示唆する。昨年度のロシア・プリモーリエ州南部地域での地質調査の際、スパシアン前期の地層から骨の化石を採集した。共同研究者と検討した結果、最古級の魚竜の骨とわかり、国際学会で報告した。また、スミシアン/スパシアン境界の対比について、国際学会で発表した。ロシア・プリモーリエ州南部地域の三畳紀前期の炭素と窒素の同位体比変動と生物の生息環境に関する論文を発表した。平成29年度は、野外調査として、ロシア・プリモーリエ州南部地域において、三畳系の地質調査を行う。
胚性幹細胞からの分化誘導系を用いたマスト細胞の機能ならびに分化機構の解析

胚性幹細胞から血液細胞への分化誘導法(OP9法)を用いて、マスト細胞の機能ならびに分化機構の解析を行うために以下の研究を行った。共同研究者であるハーバード大学のスティーブ・ギャリ博士の研究グループは、マスト細胞が活性化されると発現するマスト細胞の機能に重要な役割をはたしていると推定される遺伝子の遺伝子ターゲティングを行うために、遺伝子ターゲティングベクターを作製し、遺伝子破壊をおこなったES細胞の作成を行っている。これらの細胞株が樹立された時点において、OP9による分化誘導を行い、得られたマスト細胞の機能解析を行う。また、この遺伝子を強制発現する実験を試みたが、OP9法による分化誘導過程において遺伝子の発現が低下することが明かとなった。この問題を克服するために、仲野・高橋が、OP9法による分化誘導においても高発現するプロモーターの検索を行い、いくつかのプロモーターが利用可能であるという結果を得た。トーマス・グラフ博士と我々の研究室では、c-myb遺伝子産物のマスト細胞の分化におよぼす影響を解析するために種々の発現プラスミドの構築を行った。c-mybを構成的に発現するプラスミド、また、c-mybの機能を任意に抑制することのできるプラスミドをすでに入手している。これらの発現プラスミドをES細胞に導入し、OP9法によりマスト細胞への分化誘導を行うことにより、c-mybのgain of functionとloss of functionがマスト細胞の文化にどのような影響をおよぼすかを検討する予定であったが、使用しうるプロモーターに問題があったため、前述のように適当なプロモーターの探索を行った。また、マスト細胞の分化および機能発現に重要な役割を持つと考えられている転写因子であるc-mybとGATA-1は転写の仲介因子を介して相互作用することを明らかにした。共同研究者であるハーバード大学のスティーブ,ギャリ博士の研究グループは、マスト細胞が活性化されると発現する遺伝子のクローニングに成功した。現在までの研究から、この遺伝子はマスト細胞の機能に重要な役割をはたしていると推定される。この遺伝子の機能を解析するために、遺伝子ターゲティングにより遺伝子破壊を行ったES細胞ならびに強力なプロモーターにつないで強制発現を行ったES細胞の作成を行っている。これらの発現プラスミドをES細胞に導入し、OP9法によりマスト細胞への分化誘導を行うことにより、c-mybのgain of functionとloss of functionがマスト細胞の分化にどのような影響をおよぼすかを検討していく。また、マスト細胞の分化および機能発現に重要な役割を持つと考えられている転写因子であるc-mybとGATA-1の協調的ならびに抑制的機能発現についての研究も同時に進行している。共同研究者であるハーバード大学のスティーブ・ギャリ博士の研究グループは、マスト細胞が活性化されると発現するマスト細胞の機能に重要な役割をはたしていると推定される遺伝子の遺伝子ターゲティングを行うために、遺伝子ターゲティングベクターを作製し、遺伝子破壊をおこなったEC細胞の作成を行っている。

これらの細胞株が樹立された時点において、OP9による分化誘導を行い、得られたマスト細胞の機能解析を行う。また、この遺伝子を強制発現する実験を試みたが、OP9法による分化誘導過程において遺伝子の発現が低下することが明かとなった。この問題を克服するために、仲野・高橋が、OP9法による分化誘導においても高発現するプロモーターの探索を行い、いくつかのプロモーターが利用可能であるという結果を得た。トーマス・グラフ博士と我々の研究室では、c-myb遺伝子産物のマスト細胞の分化におよぼす影響を解析するために種々の発現プラスミドの構築を行った。c-mybを構成的に発現するプラスミド、また、c-mybの機能を任意に抑制することのできるプラスミドをすでに入手している。これらの発現プラスミドをES細胞に導入し、OP9法によりマスト細胞への分化誘導を行うことにより、c-mybのgain of functionとloss of functionがマスト細胞の分化にどのような影響をおよぼすかを検討する予定であったが、使用しうるプロモーターに問題があったため、前述のように適当なプロモーターの探索を行った。また、マスト細胞の分化および機能発現に重要な役割を持つと考えられている転写因子であるc-mybとGATA-1は転写の仲介因子を介して相互作用することを明らかにした。
空間移動の動機づけに関する環境心理行動学的研究

本研究は、様々な制約条件のもとで空間が人間の移動行動を動機づけるシステムについて、体系化を行なうことを目指している。最終年度となる本年度は以下の内容を実施した。1探索歩行時における環境情報の受容に関する人間ー環境系モデルの構築前年度に実施した誘導サインの探索実験で得られたデータを元に、歩行者の移動軌跡を考慮した追加分析を行なって、歩行者とサインの位置関係による見つけやすさの予測モデルを構築した。これは、探索歩行を円滑にするサイン配置の検討に資するものである。さらに、この成果を応用するため、経路の物理的環境を系統的に変化させたCG空間を作成し、印象評価実験およびアイカメラを用いた探索実験を行なった結果、歩行空間の形状やターゲットの位置によって検出率が異なる一方で、それは歩行者による主観的な評価とは必ずしも一致しないこと、注視傾向は空間形状と個人の方略によって異なることが明らかになった。2平常時と連続した緊急時の避難対策の提案および検証前年度まで行ってきた津波に対する住民意識や避難行動に関する調査から、緊急時における避難の動機づけには「平常時との連続性」の担保が必要なことが分かった。これを踏まえ、地域環境の認知に関する追加調査を行ない、具体的な避難対策として、平時から認知度が高い環境要素の避難の目印としての活用、平時の地域コミュニティを活かした避難単位の導入を提案した。そして、これらに対する住民の意識を問うアンケート調査を行なった結果、さらに検証の必要な課題はあるものの、実現性は高いことが明らかになった。このことは避難行動を促進するために、個別具体的な地域の環境と人間との相互関係を考慮することの有効性を示している。3総括:空間移動の動機づけに関する理論化これまでの成果の総括として、空間移動の動機づけに関する人間ー環境系の諸要因を整理し、それらを体系的に説明する枠組みを示した。(抄録なし)本研究は、様々な制約条件のもとで空間が人間の移動行動を動機づけるシステムについて、体系化を行なうことを目指している。東日本大震災の影響により実施計画を一部見直し、今年度は以下の2つの柱で研究を行なった。(1)様々な状況における経路選択傾向の把握のためのシミュレーション実験移動の動機づけられ方の差異がもっとも明確に表れると考えられる、分岐点における経路の選択行動を再現した視覚シミュレーション実験の結果をもとに、分析を行なった。本実験では、制約条件の強さが異なる「散策」、「目的遂行」、「避難」の具体的状況を被験者に与えて実空間で撮影した街路の映像を提示し、それぞれ経路選択および判断の理由等を得ている。その結果、経路選択傾向は状況によって大きく異なることが確かめられた。また、選択に利用される視覚情報を詳しく分析し、歩行者が環境に求める情報、および環境から得る情報を状況ごとに抽出した。さらに、選択に際して同じ手がかりを用いても、そこから取り出される情報は多様であることが示唆された。(2)緊急時の避難行動を動機づける要因に関する調査緊急時に環境から得られる情報と行動との関係を明らかにするために、2011年3月11日に発生した東日本大震災発生時の人々の行動をとりあげることにした。具体的には、津波が来襲した沿岸地域の住民を対象に、発震直後の避難意思決定および避難した場所とそこまでの経路選択等に関するアンケート調査を実施し、人々の判断に標高や海岸からの距離、経路の物理的特徴、および行政等による避難の呼びかけや他者の行動などの情報がどのように影響したのかを検討している。得られた当日の詳細な行動データをもとに、住民行動の概要として、(1)避難にとどまらない多様な行動(立ち寄り等)が発生していること、(2)地震発生時にいた場所によってその後の行動パターンが大きく異なることなどの傾向を把握した。本年度は以下の2つの柱で研究を行なった。(1)緊急時の避難行動を動機づける物理的環境、および平常時から形成された空間的イメージの分析前年度から継続して、津波発生時における住民の避難行動を対象に、移動を動機づけるプロセスの分析を行なった。まず、現地の環境調査と住民アンケート調査をもとに、個人の行動と物理的環境との関連を分析したところ、標高を理由に避難しなかった人は海から500m以上離れた集落に多いなど、一定の傾向が見られた。これをふまえ、個人の環境に対するイメージを把握するスケッチマップ法を利用した住民ワークショップを実施し、日常的に認知している空間構造と緊急時の行動の関連性を検証した。得られたマップには、海岸線と幹線道路の位置関係の取り違えや海抜の過大評価など、迅速な避難を妨げる空間構造が表われており、またそれらが日常的な生活圏域と関連していることが明らかになった。このことは沿岸地域の効果的な防災対策を考える上でも重要な研究成果と言える。(2)探索歩行時における環境情報の受容傾向を定量化するための実験歩行者と環境の相互作用を媒介する最も基本的かつ具体的な情報源である駅構内の誘導サインに着目し、その見つけやすさを定量化するための実空間実験を実施した。歩行者との位置関係が様々に異なるサインを選定し、被験者に特定の出口や乗り換え路線を探すという探索課題を与えて見つけたサインを指摘させた。

その結果、(1)サインを発見しやすい範囲は歩行者の前方に広く、左右にずれるに伴い狭くなるある程度の領域を形成していること、(2)探索時の視線は視野上方に偏っており、床面サインの見落としが起こりやすいこと、(3)サインが連続的に同じ高さに配置された経路では見つけやすさが向上することが分かった。本研究は、様々な制約条件のもとで空間が人間の移動行動を動機づけるシステムについて、体系化を行なうことを目指している。最終年度となる本年度は以下の内容を実施した。1探索歩行時における環境情報の受容に関する人間ー環境系モデルの構築前年度に実施した誘導サインの探索実験で得られたデータを元に、歩行者の移動軌跡を考慮した追加分析を行なって、歩行者とサインの位置関係による見つけやすさの予測モデルを構築した。これは、探索歩行を円滑にするサイン配置の検討に資するものである。さらに、この成果を応用するため、経路の物理的環境を系統的に変化させたCG空間を作成し、印象評価実験およびアイカメラを用いた探索実験を行なった結果、歩行空間の形状やターゲットの位置によって検出率が異なる一方で、それは歩行者による主観的な評価とは必ずしも一致しないこと、注視傾向は空間形状と個人の方略によって異なることが明らかになった。2平常時と連続した緊急時の避難対策の提案および検証前年度まで行ってきた津波に対する住民意識や避難行動に関する調査から、緊急時における避難の動機づけには「平常時との連続性」の担保が必要なことが分かった。これを踏まえ、地域環境の認知に関する追加調査を行ない、具体的な避難対策として、平時から認知度が高い環境要素の避難の目印としての活用、平時の地域コミュニティを活かした避難単位の導入を提案した。そして、これらに対する住民の意識を問うアンケート調査を行なった結果、さらに検証の必要な課題はあるものの、実現性は高いことが明らかになった。このことは避難行動を促進するために、個別具体的な地域の環境と人間との相互関係を考慮することの有効性を示している。3総括:空間移動の動機づけに関する理論化これまでの成果の総括として、空間移動の動機づけに関する人間ー環境系の諸要因を整理し、それらを体系的に説明する枠組みを示した。東日本大震災が発生したことにより、当初計画を見直して上記(2)で示した緊急時の避難行動に関する調査・分析を優先して実施したものの、(1)も同時並行的に進めており、おおむね順調である。昨年度実施した緊急時の避難行動に関する調査は、平常時の空間イメージや生活圏域の議論へと発展し、新たに探索歩行時の情報受容に関する実験研究を行なった。これらは、いずれも当初の研究目的に沿ったものであり、その分析結果は本研究で仮定した枠組みが空間移動の動機づけを説明する上で有効なことを示している。緊急時の避難行動について、得られたデータの分析を進めるとともに追加の調査を行なって、空間の構造と避難・移動行動との関係を考察する。そして、その成果を国際学会で発表し、論文にまとめる。また、様々な状況における経路選択の場面で用いられた環境情報を記述し、CG映像を用いて物理的環境を操作し、影響要因の検証を行っていく予定である。(1)の研究については、今後も現地でのワークショップ等の実践的取り組みを通じて、日常生活と関連した緊急時の避難支援策の提案へと展開させていく。その成果は国際会議で発表し、論文にまとめるとともに、広く一般に周知を図る予定である。
投影型イメージング質量分析による薬物動態高速測定技術の開発

マトリックス支援レーザー脱離イオン化を用いた投影型イメージング質量分析で薬物動態を高スループットで測定するための技術開発を行った。薬物のイオン化条件の最適化、および試料を高真空中で移動させるための試料移動機構の製作を行った。イオン化条件の検討結果、および本研究で改良を加えたイメージング質量分析装置を用いて、薬物を投与したマウスの脳内における薬物の分布を測定することに成功した。マトリックス支援レーザー脱離イオン化(matrix-assisted laser desorption/ionization; MALDI)を用いた投影型イメージング質量分析による薬物動態の測定に向けて、まず、生体内薬剤分子のイオン化条件の検討を行った。その結果、モデル薬剤として用いたブスピロン(抗不安薬)のイオン化には一般的に用いられているマトリックス(イオン化補助剤)の中でもαシアノ4ヒドロキシ桂皮酸を用いると、最もイオン化の効率を高くできることがわかった。さらに、通常のマトリックスにゼオライトを混合することでイオン化効率を1.5倍程度に高められることががわかった。MALDIを用いたイメージング質量分析ではマトリックス溶液を試料表面にスプレーで塗布して測定を行う。マトリックス溶液の塗布には一般に金属製のスプレーが用いられているが、金属製のスプレーではスプレー自体がマトリックス溶液中に溶出し、イオン化効率を低下させることを明らかにした。そこで、マトリックス溶液の塗布にガラス製のスプレーを用いたところ、金属製スプレーを用いた場合と比べてイオン化効率を著しく向上させることができた。次に、高スループットでの薬物動態測定を実現するために、試料を高真空中で自動的かつ高位置精度で移動させるための試料移動機構の製作を行った。その結果、試料を当初目標としていた可動範囲25mm×25mmよりも広い50mm×50mmの範囲において絶対位置精度±1μmで移動させることができる移動機構を実現することができた。光学顕微鏡でも同一の試料を観察できるようにするため、試料ホルダーはスライドガラスをそのまま装着できる構造とした。イオン化条件の検討結果、および本研究で改良を加えたイメージング質量分析装置を用いて、薬剤を投与したマウス脳内における薬剤分子の分布を測定することに成功した。さらに、通常のマトリックスにゼオライトを混合して用いることでイオン化効率を1.5倍程度に高くできることががわかった。次に、高スループットでの薬物動態測定を実現するために、試料を高真空中で自動的かつ高位置精度で移動させるための試料移動機構の設計を行った。その結果、試料を当初目標としていた可動範囲25mm×25mmよりも広い50mm×50mmの範囲において絶対位置精度±1μmで移動させることができる移動機構を設計することができた。ここで、生物系の研究者が扱い慣れている光学顕微鏡でも同一の試料を観察できるようにするため、試料ホルダーはスライドガラスをそのまま装着できる構造とした。マトリックス支援レーザー脱離イオン化(matrix-assisted laser desorption/ionization; MALDI)を用いた投影型イメージング質量分析による薬物動態の測定に向けて、生体内薬剤分子のイオン化条件の検討を行い、通常のマトリックスにゼオライトを混合することで薬剤分子のイオン化効率を高めることができることを明らかにした。これは極めて新規性のある知見である。また、マトリックス溶液の試料表面への塗布法についても検討を行い、従来一般的に用いられてきた金属製のスプレーではスプレー自体がマトリックス溶液中に溶出し、イオン化効率を低下させることを明らかにした。そして、金属製のスプレーの代わりにガラス製のスプレーを用いることで、金属製スプレーを用いた場合と比べてイオン化効率を著しく向上させることができることを明らかにすることができた。次に、高スループットでの薬物動態測定を実現するために、試料を高真空中で自動的かつ高位置精度で移動させるための試料移動機構の設計を行い、当初目標としていた可動範囲よりも広い50mm×50mmの範囲において絶対位置精度±1μmで移動させることができる移動機構を設計することができた。以上より、当初計画に対しておおむね順調に進展している。引き続き生体内薬剤分子のイオン化条件の検討を行い、本研究の目標としている、組織1gあたり10ngの薬剤を検出可能な感度の実現を目指す。

イオン化条件の最適化のみで目標としている感度を達成することが困難な場合には、イオン光学系の改善やイオン検出器の仕様変更による感度の向上などについても検討を行う。現状の投影型イメージング質量分析装置ではイオン光学系の拡大倍率を最も低い20倍に設定した状態でも視野が400μm程度に限られており、生体組織の観察を行うには視野が狭すぎる。同じように、今後も測定する試料の大きさに応じて様々な倍率で測定することが求められるようになると予想される。しかし、その度に装置内のレンズ電極の交換などを行ってイオン光学系の倍率を変更していたのでは効率が悪い。そこで、レンズ電極はそのままで電極に印加する電圧を変化させるだけでイオン光学系の倍率を連続的に変えることができるズーム光学系の設計・製作を行う。これにより、通常の光学顕微鏡などのように、まずは低倍率で測定を行い、その中から関心のある部分を拡大して高空間分解能で測定するといった使い分けが容易に行えるようになる。ズーム光学系の設計にはイオン光学系シミュレーションソフトウェアを用い、拡大倍率を変化させても収差が増大しない(画質が低下しない)ような光学系を検討する。平成23年度に設計を行った試料移動機構の納品が約1ヶ月遅れており、平成24年度に設備備品として納品される予定である。平成24年度に設計を行うイオン光学式ズーム光学系を設備備品として購入する予定である。この他、レーザーを試料に照射するために必要なレンズやミラーなどの光学部品、計測に必要な電子回路用の部品、薬剤分子およびそれらをイオン化させるために必要となるマトリックスなどの試薬、動物実験で用いる動物、および本研究の成果を発表する論文の別刷を消耗品として購入する予定である。
戦国期本願寺宗主発給文書の基礎的研究(西日本地域の真宗寺院史料調査を中心に)

本研究は、戦国期真宗の歴史的研究を進展させるために、立ち遅れている西日本地域の真宗寺院の史料調査,とくに本願寺宗主発給文書に焦点をあわせようとしたものである。西日本真宗史研究は一部の地域を除き研究がおくれているが、その原因の一つには基準となるべき寺院文書の整理を含め調査が不十分な点があった。そのため、本研究では(a)本願寺宗主発給文書の分析を行うとともに、(b)基準となるべき寺院文書の整理に着手することに手をつけた。(a)については、兵庫名塩教行寺に所蔵する蓮如「御文」書写本の調査を行い,(b)については、広島県山南光照寺の文書整理に着手した。(a)の成果については、裏面に記した論文にまとめ刊行を期している。また(b)については、触頭寺院としての多量の文書群を確認し、今後の目録作成へのスケジュールをたてた。とくに興味深いのは、寛永年間に光照寺の本未関係が変化した際に、大幅に文書の整理が行なわれているという形跡を確認できたことで、今のところ不明な真宗寺院の文書の伝来が本未関係を軸に行なわれたという仮説を提示できそうだということである。本研究は、着手したばかりで実績を提示しにくいが、山南光照寺という南北朝期から現代、かつ江戸時代では備後触頭として、また、西日本に多数の未寺を有する中本寺の文書群の本格的調査・整理が開始され始めたことが成果であり今後を期する点である。
高齢者・冷え性者に配慮しだ温熱環境に関する研究-冷暖房使用環境下の日常生活行動と生理量との関連からの検討

研究目的に沿って、寒さや暑さに強い者は健康への被害を考えないような環境でも、温熱的に弱者である寒さや暑さに弱い者や高齢者など身体機能の衰えた者では、体調を崩すなど影響を受けるため、より配慮した環境を提供することが望ましい。このため高齢者や冷え症者を対象として人工気候室において、温熱的快適性や、温熱環境に対する生理的反応・心理的反応に関する詳細な検討を行った。内容は、平成15年17年にかけてアンケート調査1件、実測調査3件、一連の実験室実験3件を行い、成果はそれぞれより関連の深い学会にて、各年度にそれぞれ数回の報告を行っていたが、それらをまとめ、詳細な検討を行った。それぞれ、アンケート調査および実測調査からは、冷え性者や高齢者の生活実態および冷暖房使用の実態が明らかになり、実験室実験からは、温熱的な弱者の生理的・心理的な特徴がある程度明らかになった。日常生活行動との関連についても、考察を行い、高齢者では躯幹部の皮膚温は低め、末梢部の皮膚温は高めで特に、低温選択群の被験者の中には身体の熱生産量以上に室温を低下させて放熱量が多くなり、温熱的中立が保てなかったり、低温環境において舌下温が低下したものもいた。また、実験で得られた被験者の温熱的個人差よりも、住宅性能などにより温熱環境に差が見られたが、暖かい環境を好む被験者は着衣が多いなど、着衣量や冷暖房の使用率などの住まい方で補っている状況が冬期も夏期も認められた。これらの結果をもとに、高齢者、青年群を低温選択群、中温選択群、高温選択群の3群に分類し、それぞれの快適範囲を提案した。また、重回帰分析を用いて、要因分析を行い、冷えやすさが影響していることを明らかにした。寒さや暑さに強い者は健康への被害を考えないような環境でも、温熱的に弱者である寒さや暑さに弱い者や高齢者など身体機能の衰えた者では、体調を崩すなど影響を受けるため、より詳細な検討を行うことを目的として、本年度は(1)冷え症者の特徴をつかむための男女学生を対象とした調査、(2)高齢者の日常生活での温熱環境調査、(3)高齢者を対象とした快適環境時の生理的反応を測定する実験を行った。(1)男女大学生計221名程度を対象に、冷えと日常生活に関するアンケート調査を行い、冷え性自覚者は女性75.7%、男性40.0%と女性の方が多かった。また、夏期冷房中、冬期共に全ての部位で女性の方が冷えており、特に下半身、末梢部の冷えは寝付きの悪さ、しもやけ、むくみなどの深い症状と関連が会った。冷えと日常生活にあまり差は見られなかったが、末梢部が冷える人は衣服弥冷暖房使用の点から対策を立てていた。(2)高齢者の日常生活における周囲気温は冬期の朝の家事時などは10°C以下の低温であった。また、住居内で生理的影響が最も大きいと考えられる浴室・脱衣室では、15°C程度の低温の場合もあり、血圧の変化量も大きかった。(3)高齢者30名を対象とし夏期における人工気候室で選択気温実験を行い、皮膚温や心拍数など生理反応や温冷感、快適感と言った心理反応を経時的に、又産熱量・放熱量から人体の熱収支を測定した。その結果、青年群に比べ高齢者では躯幹部の皮膚温は低め、末梢部の皮膚温は高めであった。被験者の中には身体の熱生産量以上に室温を低下させて放熱量が多くなり、温熱的中立が保てない者も見られた。

寒さや暑さに強い者は健康への被害を考えないような環境でも、温熱的に弱者である寒さや暑さに弱い者や高齢者など身体機能の衰えた者では、体調を崩すなど影響を受けるため、より配慮した環境を提供することが望ましい。このため高齢者や冷え症者を対象として人工気候室において、温熱的快適性や、温熱環境に対する生理的反応・心理的反応に関する詳細な検討を行う必要がある。本年度は昨年度のアンケート、実測調査をふまえて特に高齢者を対象とした温熱的快適性に関する実験を、人工気候室にて行った。実験は、選択気温実験および温熱的快適性に関する設定気温実験で、どちらも温熱的快適性に問題が多い夏期と冬期に行った。冬期設定気温実験については3月時点で現在まだ進行中である。(1)高齢者30名を対象とし夏期における人工気候室で選択気温実験を行い、皮膚温や心拍数など生理反応や温冷感、快適感と言った心理反応を経時的に、又産熱量・放熱量から人体の熱収支を測定した。その結果、青年郡に比べ高齢者では躯幹部の皮膚温は低め、末梢部の皮膚温は高めであった。被験者の中には身体の熱生産量以上に室温を低下させて放熱量が多くなり、温熱的中立が保てない者も見られた。(2)冬期に同様の方法で実験を行った結果、夏期と比べ冬期にはやや低い気温を選択し、躯幹部と末梢部の皮膚温の差が大きく見られ、収縮器血圧が低く脈圧も小さかった。しかし既住の青年被験者の結果に比べ、その差は小さかった。(3)夏期における設定気温実験では選択気温で高温を選択したグループ(寒さに弱いと考えられるグループ)では他のグループより2°C程度温熱的快適範囲が高かった。本年度は一昨年のアンケート、昨年度の高齢者を対象とした温熱的快適性に関する人工気候室実験をふまえ、同一被験者による冬期および夏期の高齢者の人工気候室実験および日常性生活における実測調査を行った。また、青年においても高齢者と同様の実験室実験をおこない、個人差がどの程度あるか検討した。1)高齢者30名を対象とした夏期および冬期における選択気温実験と設定気温実験を行い、皮膚温や心拍数等の生理反応や温冷感、快適感等の心理反応を測定し、産熱量・放熱量から人体の熱収支を測定した。その結果、高齢者では躯幹部の皮膚温は低め、末梢部の皮膚温は高めであった。低温選択群の被験者の中には身体の熱生産量以上に室温を低下させて放熱量が多くなり、温熱的中立が保てなかったり、低温環境において舌下温が低下したものもいた。2)日常生活における実測調査においては、実験で得られた被験者の温熱的個人差よりも、住宅性能などにより温熱環境に差が見られたが、暖かい環境を好む被験者は着衣が多いなど、着衣量や冷暖房の使用率などの住まい方で補っている状況が冬期も夏期も認められた。これにより、人工気候室での実験で得られた個人差と同様の個人差が日常生活でも認められた。3)以上の結果をふまえ、個人差を考慮した夏期および冬期の高齢者の快適環境を選択気温群別に提案した。
有機デバイス関連界面の解明と制御

以下の成果を挙げた。これらは全体として当初の研究目的、実施計画に対応する。1.金属や黒鉛等の表面上の高秩序有機膜の高分解能光電子分光で、従来より遙かに尖鋭なスペクトルを得、この解析から「分子配列による電子準位変化」「基板と分子間での電子移動速度」等の情報を得た。また、清浄平滑金属表面上のペンタセン膜で、分子軌道の分子/金属間、分子間相互作用での分裂を観測し、エネルギーバンド分散を決定できた。2.無機半導体では、不純物添加による「バンドの曲がり」により多くのデバイスが作られている。「方有機半導体は無添加での利用が多く、「曲がりが起こるか」「不純物添加で曲がりが制御可能か」等の基本問題がある。これを系統的に調べ、曲がりが起こらない場合もあること、適切な添加で曲がりを起こし、電荷注入を増せることを示した。3.有機半導体の特性には、大気や酸素等の雰囲気が大きく影響する。これを界面電子構造から調べ、チタニルフタロシアニンでは酸素が電子受容体となり、超高真空中での下向きのバンドの曲がりを上向きに変えることを示し、雰囲気効果の起源を解明した。4.実デバイスの電気特性の詳細な理解のため、超高真空気体中の環境で電気測定、熱起電力、変位電流測定等の測定手法や装置を開発し、電荷注入等の詳しい情報を得た。5.有機膜の電子構造研究の新手法として、光電子顕微鏡、高分解能逆光電子分光、軟X線発光分光等を開発し、従来より遙かに詳細に界面電子構造を解明した。6.金属表面での有機分子の動き、有機膜への金属原子の拡散や反応、極性分子の配向による巨大表面電位の発生等、界面での複雑な諸現象を見出し、解明した。7.有機/金属界面の電子構造や有機分子堆積による金属の仕事関数変化を理論計算し、実験との良い対応を得た。8.多くの新規有機半導体、有機太陽電池に関連して注目されるイオン液体等の電子構造を決定した。以下の成果を挙げた。有機物質が金属その他の固体と作る界面について、次の研究成果を得た。(A)基板固体との接触面直近:有機/金属界面に形成される電気二重層の成因が良く解明されていない、飽和炭化水素/金属界面の第一原理計算を行った。この結果、(1)二重層の大きさの金属の仕事関数への依存性、(2)CH伸縮振動のソフト化、を再現する結果を得て、物理的意味を解析中である。また、電子注入などの理解のため、黒鉛表面上に良く規定されたフタロシアニン類単分子膜を成長させ、紫外光電子分光(UPS)で測定した。最高占有準位(HOMO)ピークが室温で幅150-170meVの複数成分で構成されることを見出した。またPTCDA多分子層の角度分解UPS測定から、HOMO間相互作用によるバンド分散が測定できた。さらに低温での詳細測定を行う体制を整えつつある。(B)接触面から離れた所までの影響:電界効果トランジスタでのドーピングに関連し、C_<60>/絶縁体界面への電荷蓄積で中性C_<60>分子が減少するのを内部多重反射赤外分光(MIR-IRAS)で見出した。また、変位電流測定より、電荷蓄積は電極からの注入と強く相関するのを示した。また、C_<60>/金属間では電気平衡が成立するものの、フェルミ準位位置は不純物で決められるのが分かった。