hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
おもてなしの価値共創視点からの研究：その源流と現代型への進化の解明

当初の研究計画で想定した以上に「おもてなし」に関する個々のテーマに関して研究の成果が上がっている。例えば、「おもてなしの起源」に関する研究、「おもてなし」のB2B,B2CおよびC2Cに関する研究がそうである。したがって、2018年度は「おもてなし」に関する新規のテーマに取り組むよりも、これまでの成果を総合化・統合化することに集中する。2017年4月より研究代表者が所属する組織の研究科長に就任したが、前年度の経験から効率的に業務を遂行して研究への時間を確保することが可能であることが分かった。2018年度は、前年度の業務処理方法をさらに向上させ、研究時間を確保したい。本下氏との共著論文は、日本のおもてなしをベースにした営業体制の特徴を米国のマーケティング体制との比較から明らかにした。このような研究はこれまでほとんど行われておらず、その意味からも理論的、実践的な意義は高いと考えている。Parry氏との共同発表は、日本のおもてなしの精神と行動様式をどのようにして現代社会に蘇らせることができるのかという問題意識から、改めて日本のおもてなしの構成要素を歴史的に明らかにしている。日本のおもてなしの構成要素を体系化したという点で画期的な研究であると考えている。3年間の研究の総まとめとして、2019年2月23日には関西学院大学の大阪梅田キャンパスにて、研究協力者のParry氏を招聘し、また佐藤の門下生を含めて研究成果発表会を日本マーケティング学会の第87回マーケティングサロンとして「おもてなしの国際比較」という統一テーマで発表した。詳細は、http://www.j-mac.or.jp/news/20902/。また、4月24日には研究代表者の研究室で中日新聞の大森記者から「日本のおもてなし」についてというインタビューを受けた。その内容は5月中旬の中日新聞の特集記事として掲載される予定である。大森氏は科研費の研究成果公表のページから私を探し出したと仰っている。2年目の研究推進方法としては、おもてなしの源流研究(特に、茶の湯のビジネス慣行への影響の強さとその歴史的なプロセスの研究)、おもてなしと日米のマーケティング・営業の相違点の歴史的な現状分析、そしてさまざまな業界での顧客とサービス提供者(製造業者のサービス業化も含む)との価値共創やC2C間での価値共創のケーススタディ・リサーチを行う。つまり、3年目の総合的、統合的なおもてなし研究のベースとなる研究を推進してゆく。2018年度は科学研究費助成事業の最終年となるため、「おもてなし」研究の成果を総合化・体系化するための研究に努める。引き続き、所属組織のトップの役職である研究科長の立場を勤めることになるが、前年度以上に効率的に業務を遂行することによって研究のための時間の確保し、研究成果を発表する予定である。米国の共同研究者(Mark Parry教授)を訪問するために旅費を計上していたが、Parry教授が来日し、国内で共同研究を行ったため、未使用額が発生した。次年度年度使用額が生じた理由は研究代表者の国際学会への出席がかなわなかったためである。
クマネズミ属の分子系統と種分化の時空間および発態学的要因に関する研究

本研究では、クマネズミ類19属63種についてミトコンドリアDNAおよび核遺伝子(IRBP、RAG1)の塩基配列の変異に基づき分子系統学的解析を行った。その結果、1)Rattus, Niviventer, Maxsomysで代表される3つの主系統が存在、2)スラウエシ島固有系統のMargaretamysはNiviventerグループに属する、3)Rattusグループは3つ亜系統群、(i)Rattus sensu stricto、(ii)フィリピン固有系統Rattus everetii、(iii)スラウエシ島固有系統Rattus xanthurusおよびニューギニア、オーストラリア固有系統群、で構成される、4)クマネズミRattus rattus sensu latoは複数の系統群で構成され、そのうち二つは核型変異の違いを示し、日本列島に現在混在する、という新しい知見を得ることができた。これらの結果に基づき生物地理学的観点からクマネズミ類の進化的展開について推察を行ったところ、一つの主要因は、複数の島々で形成されるSunda Shelf(スンダ陸棚)の存在と第三紀後期から第四紀における複数回の近隣大陸部との分離と融合の繰り返しであることが示唆された。このプロセスの中でクマネズミの主系統はスラウエシ島やフィリピンに到達しているが、琉球列島やニューギニアといった分布の辺縁部においてはRattusグループのみが系統の分散、定着に成功している。以上のように、本研究は進化的に短時間に驚異的な種の多様化に成功したクマネズミ類に関してその進化過程の作業仮説を提示することができた。クマネズミ属(Rattus)の中でも最大の分布域を持ち、形態学的核型的に多くの異なる地域集団が存在するクマネズミ(Rattus rattus)について、その種内の遺伝的多様性について解析を行なった。クマネズミはアジア型とオセアニア型に大きく分けられ、それぞれ染色体数は2n=42,2n=38である。日本列島から小樽、東京、宮崎、志布志、鹿児島、小笠原(母島、父島)の6集団についてミトコンドリア遺伝子cytb(1140bp)、核遺伝子IRBP(1152bp)の塩基配列の変異に基づき、遺伝的分化の度合いについて調査を行なった。その結果、cytbの変異からは、核型変異に連動し、およそ3.8%の塩基置換度を持つハプロタイプ群に分けられることが判明した。ただし、鹿児島においては、形態や染色体はアジア型であるにもかかわらず、cytb遺伝子のタイプは明らかに小樽タイプ、つまりオセアニア型であった。鹿児島においては雑種形成後、異なるグループのミトコンドリアDNAが持ち込まれたことを示している。さらに、二つの染色体グループ間では妊性のある子孫を形成能があることを示唆している。核の遺伝子の解析から、クマネズミには3つの異なる系統が存在することが明かとなった。そのうち二つはアジア型、一つはオセアニア型に属した。クマネズミには少なくとも3グループが存在し、日本列島にはそれぞれ異なる地域からの移入があったのであろう。小笠原は3つのグループが共存した。したがって、小笠原にはアジア型だけではなく、オセアニア型が移入し、雑種形成を行なったことが強く示唆された。今回の研究は日本列島のクマネズミの遺伝的多様性の状況を明らかにするとともに、異なる核型グループ間の遺伝子の交流様式についての知見を与え、さらに、核遺伝子の塩基配列が系統地理学的マーカーとして有用なものであることを示した点で重要である。インドからインドネシアおよびオセアニアを含む広域な地域に展開するRattusグループの進化的パターンを検討した。ミトコンドリアDNAおよび核遺伝子IRBPの塩基置換度に基づき生物地理学的パターンを解析したところ、200-300万年前より系統分化を開始し、数回の系統の分散により種の多様性が達成されたものと推察された。

初期の分散ではインド(Bandicota祖先系統)、東南アジア大陸部(Berylmysの祖先系統)、フィリピン(Paruromys等の祖先系統)、インドネシア島嶼(スマトラ、ボルネオ、ジャワ:Sundamysの祖先系統)、沖縄(Diplothrixの祖先系統)、スラウェシ(Bunomys祖先系統)を系統育成の拠点地域としてそれぞれ固有の系統が根付いたものと推察された。さらに、Rattus marmosuruss種群はスラウェシからニューギニア経由でオーストラリアに進出し、Rattus rattus種群はインドシナ半島、スラウェシを含むインドネシア島嶼において、R.rattus、R.exulans、R.argentiventer、R.hoffmanni、R.losea、R.nitidulusを始めとする多数の種に系統分化したことが示唆された。以上のように、Rattusグループはフィリピン、ニューギニアを含めたインドネシア島嶼群の地理的区画を拠点とし、複数回の移入と分断により高度の種の多様化が実現したものと考えられた。生息環境や体サイズにおいて多様であることも種の多様化に貢献しているものと思われた。Rattusグループの代表種であるクマネズミ(Rattus rattus)の系統地理学的パターンが検討された。クマネズミはインド、東南アジア、オセアニア地域を起源とし、現在は人為的移入により世界にくまなく分布する。このクマネズミは分類学的に混乱し、核型や形態の違いからアジア型(2n=42)とオセアニア型(2n=38)に暫定的に分類されている。クマネズミの遺伝的構造を明らかにするために、小樽、東京、小笠原、志布志、宮崎、鹿児島の6地点からのクマネズミにおいて、核型の解析を施し、ミトコンドリアDNAのチトクロームb遺伝子(1140bp)と核遺伝子IRBP(1152bp)の解析を行った。その結果、小樽産は2n=38を示し、他は2n=42であった。チトクロームb遺伝子では小樽産と他の地域のものとでは3.6%もの塩基置換度が認められた。ただし、鹿児島産個体のほとんどは小樽タイプであった。IRBP遺伝子においては、小樽は固有のタイプを示し、他の地域はアジア型とみられる2つのタイプが混在していた。ただし、小笠原産個体においては小樽タイプも散見された。今回の結果から,クマネズミにおいては,これまで予想されていたよりも複雑な遺伝的素因を持つことが明らかとなった.アジア型と呼ばれるクマネズミはIRBPの解析において少なくとも二つの系統から構成されていた.オセアニア型とアジア型の混合型を示す場合も見受けられた.クマネズミの遺伝的構造は多数のマーカーを駆使し,クマネズミの進化的背景,そして現代における遺伝子流動の動態の把握に努めていく必要があると思われる.
レーザー冷却分子干渉計を用いた反物質消失機構解明の新しい研究手法の開拓

本研究では、電子の永久電気双極子能率(EDM)探索により反物質消失機構を探るために、極性分子を用いた新しいEDM探索手法の確立を目指している。電子のEDM測定には、印加する電場を大きくすることで、測定感度を向上させることができるが、フランシウム(Fr)のような重元素を含む極性分子:Fr-Srでは、分子中の不対電子が感じる有効電場が極めて高く(GV/cm)、さらに、FrもSrもレーザー冷却・トラップが可能な原子であるために、トラップ原子によるフェッシュバッハ共鳴を用いた原子間力の制御により、冷却極性分子を生成できる。この実験では、大強度冷却Fr源を実現することが重要であり、本年度は、東北大学・CYRICにおいて、原子核融合反応によるFr生成・冷却・トラップ(磁気光学トラップ:MOT)の開発研究を進めた。これまでは、サイクロトロンからの酸素ビームと金標的による融合反応で生成されたFrを、金の融点以上に加熱することで引き出し効率を高く、表面電離によるFrイオン抽出を行なっていたが、1000度以上の高温では、周辺の構成部品も加熱され、様々なバックグランド元素も引き出され、Frイオンビームの純度が極めて低く、下流に配置するMOTへの導入効率・トラップ効率も劣化するという困難があった。そこで、今回、融点以下の低温で金標的を制御することで、Frの引き出し効率をある程度維持しながら、純度と輸送効率を向上させ、MOTでのトラップ効率を上げることを実現した。その結果、定常的にFrのトラップを行うことが可能になり、MOTでの蓄積Fr原子数は、一次ビーム強度で限られるものの、再現性よく、冷却Fr源の生成技術の確立を進めることができた。さらに、このFr収量を増強するために、現在、理化学研究所・AVFサイクロトロンでのFr生成ビームラインの設計を進めており、新しい表面電離イオン源の設計を完了した。レーザー冷却極性分子は、電子EDMの増幅度が格段に大きく、次世代のEDM測定技術として重要であるが、その実現には、分子の構成要素である各原子のレーザー冷却が可能であるとともに、冷却原子集団の個数が十分に多いことが鍵となる。これまでの先行研究では、分子ビームを用いた実験であり、外場との相互作用時間が短く、その結果、測定精度が限られていたが、本研究では、2種の冷却原子をフェッシュバッハ共鳴により融合させ、冷却分子を生成し、光格子へ移行することで、相互作用時間も格段に伸ばし測定精度向上を目指す。したがって、レーザー冷却FrとSrの収量が鍵となるが、Srは安定原子のため実現可能であるものの、Frは、原子量最大の放射性同位元素であるため、原子核反応による人工的な生成が必要となり、その大強度生成技術が鍵となる。今回、東北大CYRICでのビーム強度で、Fr生成・輸送・冷却・トラップを実証し、各段階での効率の評価を行なっており、これらの成果をふまえて、理研・AVFサイクロトロンでの大強度一次ビームを供給することで、確実にFr収量を増強することが可能となり、極性Fr-Sr分子生成に必要な収量に見通しが立ったため、順調に進展していると判断できる。極性Fr-Sr分子生成に向けて、(1) MOTでトラップされるFrの収量増強、(2)フェッシュバッハ共鳴を用いた冷却分子生成の技術開発、(3)光格子干渉計の開発の3つが重要な課題となる。そこで、(1)に関しては、理化学研究所において、大強度18Oビーム供給可能なAVFサイクロトロンを用いて、現在、新規で開発を進めている表面電離イオン源を製作・インストールし、MOTでのトラップFr収量の増強を目指す。(2)に関しては、加速器で生成するFrだけでなく、化学的性質が類似している安定原子・Rbを用いて、冷却Rbと冷却Srを用いたRb-Sr分子生成の開発を進め、原理実証を行なった後、Frに応用していく。さらに、Frに関しては、α崩壊して生成する親核であるアクチニウム(Ac)が、近年、医療関係で関心が持たれており、大量製造の可能性が高まっているため、このAcをgeneratorとして、オフラインでAc/Frのトラップ実験を行えるよう、準備を進める。(3)に関しては、Rbを用いて、ラムゼー共鳴を用いた原子干渉計の開発と、光格子実験を並行して進めており、今後は、この2つを融合させ、光格子でトラップされた原子系に関してラムゼー共鳴を観測する技術を確立し、その後、生成Rb-Sr分子系、そして最終的にFr-Sr分子に適用する。

これまでは、サイクロトロンからの酸素ビームと金標的による融合反応で生成されたFrを、金の融点以上に加熱することで引き出し効率を高く、表面電離によるFrイオン抽出を行なっていたが、1000度以上の高温では、周辺の構成部品も加熱され、様々なバックグランド元素も引き出され、Frイオンビームの純度が極めて低く、下流に配置するMOTへの導入効率・トラップ効率も劣化するという困難があった。そこで、今回、融点以下の低温で金標的を制御することで、Frの引き出し効率をある程度維持しながら、純度と輸送効率を向上させ、MOTでのトラップ効率を上げることを実現した。その結果、定常的にFrのトラップを行うことが可能になり、MOTでの蓄積Fr原子数は、一次ビーム強度で限られるものの、再現性よく、冷却Fr源の生成技術の確立を進めることができた。さらに、このFr収量を増強するために、現在、理化学研究所・AVFサイクロトロンでのFr生成ビームラインの設計を進めており、新しい表面電離イオン源の設計を完了した。レーザー冷却極性分子は、電子EDMの増幅度が格段に大きく、次世代のEDM測定技術として重要であるが、その実現には、分子の構成要素である各原子のレーザー冷却が可能であるとともに、冷却原子集団の個数が十分に多いことが鍵となる。これまでの先行研究では、分子ビームを用いた実験であり、外場との相互作用時間が短く、その結果、測定精度が限られていたが、本研究では、2種の冷却原子をフェッシュバッハ共鳴により融合させ、冷却分子を生成し、光格子へ移行することで、相互作用時間も格段に伸ばし測定精度向上を目指す。したがって、レーザー冷却FrとSrの収量が鍵となるが、Srは安定原子のため実現可能であるものの、Frは、原子量最大の放射性同位元素であるため、原子核反応による人工的な生成が必要となり、その大強度生成技術が鍵となる。今回、東北大CYRICでのビーム強度で、Fr生成・輸送・冷却・トラップを実証し、各段階での効率の評価を行なっており、これらの成果をふまえて、理研・AVFサイクロトロンでの大強度一次ビームを供給することで、確実にFr収量を増強することが可能となり、極性Fr-Sr分子生成に必要な収量に見通しが立ったため、順調に進展していると判断できる。極性Fr-Sr分子生成に向けて、(1) MOTでトラップされるFrの収量増強、(2)フェッシュバッハ共鳴を用いた冷却分子生成の技術開発、(3)光格子干渉計の開発の3つが重要な課題となる。そこで、(1)に関しては、理化学研究所において、大強度18Oビーム供給可能なAVFサイクロトロンを用いて、現在、新規で開発を進めている表面電離イオン源を製作・インストールし、MOTでのトラップFr収量の増強を目指す。(2)に関しては、加速器で生成するFrだけでなく、化学的性質が類似している安定原子・Rbを用いて、冷却Rbと冷却Srを用いたRb-Sr分子生成の開発を進め、原理実証を行なった後、Frに応用していく。さらに、Frに関しては、α崩壊して生成する親核であるアクチニウム(Ac)が、近年、医療関係で関心が持たれており、大量製造の可能性が高まっているため、このAcをgeneratorとして、オフラインでAc/Frのトラップ実験を行えるよう、準備を進める。(3)に関しては、Rbを用いて、ラムゼー共鳴を用いた原子干渉計の開発と、光格子実験を並行して進めており、今後は、この2つを融合させ、光格子でトラップされた原子系に関してラムゼー共鳴を観測する技術を確立し、その後、生成Rb-Sr分子系、そして最終的にFr-Sr分子に適用する。
細胞複製制御の遺伝子発現

研究代表者および研究分担者の本年度の主な研究業績は以下の通りである。マウスDNAポリメラーゼα/プライマーゼ複合体を構成する4つのサブユニット遺伝子の発現に関与するシス領域を同定した(花岡)。浸透圧ショックで発現する遺伝子の転写昂進は、RNAポリメラーゼ自体がセンサーになっていることを見い出した(石浜)。D群に属する不死化遺伝子を、ヒト第7染色体の23Mbの領域にまで絞り込んだ(大石)。ラットcdc2遺伝子の発現に、E2FがG1/S期境界で特異的に働くことを示した(小田)。マウスId蛋白質に結合するものとして見い出したMIDA1遺伝子のantisenseDNAは、細胞増殖を抑制することを見い出した(帯刀)。c-Myc蛋白質がE2F-RB複合体の解離・会合反応に直接は関与しないことを示した(小池)。SpoOA蛋白質は、そのリン酸化体がダイマーを形成し、SpoOF遺伝子のプロモーター領域に結合し、転写を促進することを明らかにした(小林)。ツメガエル卵成熟過程において、Mos蛋白質の機能が単為発生の抑制にあることを示した(佐方)。dad1変異株tsBN7細胞では、高温下でDAD1蛋白質は、拡散していくゴルジ体の構造と挙動をともにすることを観察した(林)。ショウジョウバエのDREF遺伝子のプロモーター領域を解析し、4つのDRE配列が存在し、そのうち少なくとも上流から3つは転写促進に関与していることを示した(松影)。出芽酵母のMAPキナーゼキナーゼの活性型変異を用いて、動物細胞のRasがRaf-1キナーゼを酵母内で活性化する系を構築した(松本)。マウスweelキナーゼcDNAをクローニングし、その活性制御にリン酸化が関与していることを認めた(安田)。分裂酵母細胞において、減数第一分裂を誘導する際に、Mei2と結合して機能する新規RNA種meiRNAを同定した(山本)。研究代表者および研究分担者の本年度の研究実績は以下の通りである。マウスDNAポリメラーゼα/プライマーゼを構成する4つのサブユニットのcDNAのローニングを行ない,全塩基配列を決定した(花岡)。大腸菌の対数増殖期から増殖停止定常期への移行過程での遺伝子発現制御機構を解析し、RNAポリメラーゼの変化による転写制御とリボゾームの変化による翻訳制御が,ともに関係していることを発見した(石浜)。ヒト正常線維芽細胞由来の2個の不死化細胞株はいずれも7番染色体の共通部位に異常を持つことがRFLP解析により示された(大石)。EIAによるフィブロネクチン遺伝子の転写抑制は,EIAにより誘導される転写制御因子がプロモーターの3ヶ所のG-rich領域に結合するためと分かった(小田)。C^-myc遺伝子の発現プラスミドを用いたSV40T抗原による発現活性化は,PIプロモーター上流のHindIII/PstI領域に依存することを明らかにし,そこに結合する蛋白質のcDNAをクローニングした(小池)。枯草菌胞子形成開始期に機能するSpoOAは,リン酸化により活性化され,SpoOF遺伝子の転写を促進することを見出した(小林)。卵減数分裂におけるMosの分裂中期停止活性(CSF活性)が,Mosの3番目のセリンのリン酸化によって制御されていることを示した(佐方)。tsBN2株の復帰変異株を分離し,RCCI遺伝子中での復帰変異部位を同定し,2ヶ所の新たな変異が必要であることが分かった(関口)。ショウジョウバエのDNA複製関連遺伝子の転写調節エレメント(DRE)に結合する転写因子(DREF)を精製した(松影)。酵母のGIサイクリン活性を制御するSGVIキナーゼの作用に関与するヒト遺伝子MSSIを同定し,これがHIV-Tat結合蛋白質と相同性を示すことを明らかにした(松本)。分裂酵母のcAMPレベルを調節する過程にGα蛋白質が関与していることを明らかにした(山本)。研究代表者および研究分担者の本年度の主な研究実績は以下の通りである。マウスDNAポリメラーゼalpha/プライマーゼ複合体を構成する4つのサブユニット遺伝子のプロモーター領域をクローニングし、全塩基配列を決定した(花岡)。大腸菌の対数増殖期から静止期への移行過程で合成されるリボゾーム修飾因子(RMF)は、そのリボゾームへの結合によって翻訳活性を低下させることを見い出した(石浜)。D群に属する不死化遺伝子が、ヒト第7染色体に存在することを染色体導入実験によって示した(大石)。ラットcdc2プロモーター領域の、増殖誘導時における活性変動を調べ、-310-195bpに存在するエンハンサーは、G1/S境界特異的に活性化されることを見い出した(小田)。MEL細胞から、Id蛋白質によって制御される蛋白質として、酵母のZ-DNA結合蛋白であるZuotinとホモロジーを持ち、Mybに代表されるトリプトファン・リピートをもつ新しい蛋白質MIDA1のcDNAを分離した(帯刀)。SV40 T抗原依存的に転写活性化を受けるc-myc遺伝子の上流域を解析し、T抗原応答領域を3ヶ所明らかにした(小池)。枯草菌胞子形成開始時におけるリン酸化リレー系の一つ、spoOB遺伝子の欠失変異株のサプレッサー変異を解析した(小林)。受精時におけるMosの分解に、N末端から2番目のプロリンの存在と、3番目のセリンの脱リン酸化が必要であることを明らかにした(佐方)。

CCG1遺伝子のts変異株で、G1/S境界で発現される遺伝子群の転写誘導が見られないことを見い出した(関口)。ショウジョウバエのDNA複製関連遺伝子の転写調節エレメント(DRE)に結合する転写因子(DREF)のcDNAを分離した(松影)。出芽酵母のPKC1により制御されるシグナル伝達系は、MAPキナーゼの活性化を介して細胞増殖を制御していることを明らかにした(松本)。マウスcdk2遺伝子上流域を解析し、cdc2とは異なる転写調節を受けていると考えられることを示した(安田)。分裂酵母の減数分裂変異株の解析からDNA合成の完逐に必須な新遺伝子、mei6とmei7を同定した(山本)。研究代表者および研究分担者の本年度の主な研究業績は以下の通りである。マウスDNAポリメラーゼα/プライマーゼ複合体を構成する4つのサブユニット遺伝子の発現に関与するシス領域を同定した(花岡)。浸透圧ショックで発現する遺伝子の転写昂進は、RNAポリメラーゼ自体がセンサーになっていることを見い出した(石浜)。D群に属する不死化遺伝子を、ヒト第7染色体の23Mbの領域にまで絞り込んだ(大石)。ラットcdc2遺伝子の発現に、E2FがG1/S期境界で特異的に働くことを示した(小田)。マウスId蛋白質に結合するものとして見い出したMIDA1遺伝子のantisenseDNAは、細胞増殖を抑制することを見い出した(帯刀)。c-Myc蛋白質がE2F-RB複合体の解離・会合反応に直接は関与しないことを示した(小池)。SpoOA蛋白質は、そのリン酸化体がダイマーを形成し、SpoOF遺伝子のプロモーター領域に結合し、転写を促進することを明らかにした(小林)。ツメガエル卵成熟過程において、Mos蛋白質の機能が単為発生の抑制にあることを示した(佐方)。dad1変異株tsBN7細胞では、高温下でDAD1蛋白質は、拡散していくゴルジ体の構造と挙動をともにすることを観察した(林)。ショウジョウバエのDREF遺伝子のプロモーター領域を解析し、4つのDRE配列が存在し、そのうち少なくとも上流から3つは転写促進に関与していることを示した(松影)。出芽酵母のMAPキナーゼキナーゼの活性型変異を用いて、動物細胞のRasがRaf-1キナーゼを酵母内で活性化する系を構築した(松本)。マウスweelキナーゼcDNAをクローニングし、その活性制御にリン酸化が関与していることを認めた(安田)。分裂酵母細胞において、減数第一分裂を誘導する際に、Mei2と結合して機能する新規RNA種meiRNAを同定した(山本)。
磁気的評価を用いたグラフェンおよびグラフェン誘導体の触媒活性の解明

今年度は有機合成的な酸素含有官能基の導入以外に非平衡的なマイクロ波合成によるグラフェンの酸化,さらに磁性を持つNiなど遷移金属あるいは光官能性も持つCdSe粒子との複合化および窒素原子の導入を行って基礎的な磁性と触媒活性との相関,さらには光照射時の基礎的なデータの収集を行った.また,グラフェンのみならず同じ炭素物質であるダイヤモンドおよびC60についても物性および触媒効果の評価を行った.特にマイクロ波合成による酸化グラフェンの合成では合成中の活性酸素種のグラファイト層間挿入に由来する特異的なナノ空孔構造を持つグラフェン触媒が得られ,ニトロベンゼンの還元触媒として高い活性を示すことを明らかにした.また,この特異な構造を反映した非常に広幅なESR線幅を持つエッジ状態由来の局在スピンの存在が確認された.また,Niとの複合化においてもニトロフェノールの還元における光触媒活性が示唆された.これらの結果により,炭素材料における局在磁性から各種触媒活性との相関がある程度推定できることを明らかにした.今後は酸化や窒素ドープあるいは遷移金属との複合化のような化学構造の制御が難しい手法ではなく,原子レベルで化学構造が定義された分子を用いたグラフェンの修飾を行うことにより新たな炭素触媒の開拓を目指す.また,本研究課題で得られた成果についてはCarbon誌などの国際論文誌における論文発表により公開を行った.今年度はグラフェンそのものの反応性の評価のために必要な液相剥離法によるグラフェンの大量合成を原料グラファイトの粒径を変えながら行い,収率をあげる最適条件を見出した.また,グラフェンに反応活性部位として酸素含有官能基を導入した誘導体である酸化グラフェンの合成と化学構造の評価および磁性の調査を行った.酸化グラフェンの合成は過マンガン酸カリウムを用いるHummers法により得た酸化グラフェンHummersGOと塩素酸カリウムを用いたBrodie法により得たBrodeiGOの2種類について行った.合成したHummersGOとBrodieGOの化学構造をXPS,FTIR,Raman分光,XRDで評価したところHummersGOでは水酸基が主に導入されるのに対し,BrodieGOではエポキシ基が主に導入されることがわかった.これらの差異は固相における酸化グラフェンの積層周期の違いとしても現れており,複合的な観点から確かなものであることがわかった.また,HummersGOとBrodieGOの可視紫外吸収の測定を行ったところ,非結合状態とπ状態との間の遷移に対応する波長域のスペクトル構造に明瞭な際が見られることがわかった.さらに,静磁化率の測定を行ったところHummersGOはBrodieGOの10倍もの局在スピン濃度を有することを見出した.これはBrodieGOでは主にエポキシ基が隣接炭素原子を架橋する形で導入され,グラフェンの蜂の巣格子における副格子の対称性を保つのに対し,HummersGOでは水酸基がランダムに導入され,副格子の対称性が破られることにより,磁性を持つ局在状態が生じるためであると理解される.以上,グラフェンの副格子の対称性を化学修飾による官能基導入により変調することにより,グラフェンに対して選択的に局在磁性状態を付与することに成功した.グラフェン誘導体の反応性を評価するための物質合成,構造評価の段階で,合成法の選択によりこれまで困難とされていた酸化グラフェンの化学構造の制御が可能であることを見出し,化学構造の違いが酸化グラフェンの磁性の違いとして現れることをグラフェンの蜂の巣格子が持つトポロジーの観点で理解できたため.今年度は酸素含有官能基の導入により,大きな状態密度を持つスピン分極した局在状態を付与した酸化グラフェンについて,アルコールの酸化および,アミンの酸化カップリングによるイミンの合成における酸化グラフェンの触媒活性を評価した.Hummers法で合成した酸化グラフェンを触媒に用いることにより,ベンジルアミンからベンジリデンベンジルアミンを高い収率で得られることがわかり,触媒回収と再利用を繰り返した結果,反応回数の増加とともに収率がむしろ徐々に増大していくことを明らかにした.反応回数ごとの触媒の組成および化学構造を化学元素分析・光電子分光により評価したところ,反応前後において酸化グラフェンの部分的還元と窒素ドーピングが徐々に進行することが明らかになりこれが反応収率の増加に寄与していることがわかった.これは燃料電池における酸素還元反応ORRにおいてPyridinicなN原子が触媒活性において重要な役割をはたしていることと対照的である.反応収率との相関を検討することにより,ベンジルアミンの酸化カップリングにおいてはGraphiticなN原子の存在が反応活性に重要であることを明らかにした.また,大きな比表面積により固液界面での高い触媒活性が期待されるCVDによりゼオライト細孔内に生成させた3次元グラフェンネットワーク物質ZTCについても磁性の評価を行い,ナノグラフェンと同様なエッジ状態に加えて非六員環の存在に由来するラジカル状態が存在することを示し,高い反応活性が期待できることを明らかにし,これらの結果について論文発表を行った.1年目において確立した酸化剤の選択による酸化グラフェンの化学構造の制御技術を用いて,生理活性物質合成の前駆体として重要なイミン合成反応における触媒活性について評価が進んでいる.今年度は有機合成的な酸素含有官能基の導入以外に非平衡的なマイクロ波合成によるグラフェンの酸化,さらに磁性を持つNiなど遷移金属あるいは光官能性も持つCdSe粒子との複合化および窒素原子の導入を行って基礎的な磁性と触媒活性との相関,さらには光照射時の基礎的なデータの収集を行った.また,グラフェンのみならず同じ炭素物質であるダイヤモンドおよびC60についても物性および触媒効果の評価を行った.

特にマイクロ波合成による酸化グラフェンの合成では合成中の活性酸素種のグラファイト層間挿入に由来する特異的なナノ空孔構造を持つグラフェン触媒が得られ,ニトロベンゼンの還元触媒として高い活性を示すことを明らかにした.また,この特異な構造を反映した非常に広幅なESR線幅を持つエッジ状態由来の局在スピンの存在が確認された.また,Niとの複合化においてもニトロフェノールの還元における光触媒活性が示唆された.これらの結果により,炭素材料における局在磁性から各種触媒活性との相関がある程度推定できることを明らかにした.今後は酸化や窒素ドープあるいは遷移金属との複合化のような化学構造の制御が難しい手法ではなく,原子レベルで化学構造が定義された分子を用いたグラフェンの修飾を行うことにより新たな炭素触媒の開拓を目指す.また,本研究課題で得られた成果についてはCarbon誌などの国際論文誌における論文発表により公開を行った.液相剥離法によるグラフェンの大量合成をさまざまな有機溶媒,無機溶媒,イオン液体を用いて行い,合成後の構造,物性評価や適用する反応に応じて適切な合成法を確立する.また酸化グラフェンの触媒反応性の評価を芳香族アミンの酸化カップリングや水中反応に適用して行う.グラフェンのトポロジー変調に由来する局在状態を持たないBrodie法により合成した酸化グラフェンについても具体的な反応における触媒活性を評価していく.実験計画との兼ね合いで支出を予定していた電子ビームリソグラフィー装置の修理調整を延期したため.グラフェンに欠陥を導入するイオン銃電源の修理に長期かかることが判明したため,次年度に修理完了後に支払を行う.不調である電子ビームリソグラフィー装置の修理調整を行う.
イノシトールリン脂質3キナーゼに会合する新規シグナル分子p100の機能解析

PI3Kは2つのサブユニットp85とp110サブユニットから構成されており、特にp85サブユニットのSH2ドメインは、シグナル伝達上、チロシンリン酸化されるタンパク質に結合し、非常に重要なドメインであることが知られている。従ってp85のSH2ドメイン及び抗チロシンリン酸化抗体に結合する蛋白質の単離を試みた。その中の一つの分子P100(BCAP)分子をクローニングし、この分子の機能解析を行った。この分子を特異的に欠損するB細胞をgene-targeting法により樹立し、機能障害が生じるかどうかを検討した。その結果、1)BCR依存性PI3K活性化にBCAPが重要な役割を担っていること、2)BCAP欠損細胞でも依然約1/3位のPI3K活性化が認められた。このことは、BCAP以外にもPI3K活性化を担っている分子がさらに存在することを示唆する。3)PI3K活性化が不十分なためと考えられるが、カルシウムシグナルも有意に減弱していた。4)PI3Kは細胞アポトーシス回避に重要な役割を担っていることが指摘されていたが、事実、PI3K活性化が不十分なためBCAP欠損細胞ではアポトーシスの増強が視察された。更に、個体レベルでのBCAPの機能検索をBCAP knockout mouse作製することにより行った。その結果、BCAPはB2 B細胞の分化・B1細胞のdevelopmentに必須であることが明らかになった。イノシトールリン脂質3キナーゼ(PI3K)がB細胞レセプター(BCR)依存性に活性化されることは、B細胞の分化・発生に重要な役割を担っている。しかしながら、その活性化が直接的なものか、あるいは、アダプター分子の存在を介して活性化されるのか明らかにされていなかった。アダプター分子の存在が必要であるという仮説のもとにその分子を単離して機能解析を行った。従ってp85のSH2ドメイン及び抗チロシニリン酸化抗体に結合する蛋白質の単離を試みた。
全身性動脈硬化疾患の発症とその予後における石灰化抑制因子の意義の研究

本邦では超高齢化社会の進行と共に動脈硬化性疾患患者が増加している。動脈硬化の一つの形態として血管石灰化が挙げられる。血管石灰化は、以前から動脈硬化の末期と理解されてきたが、最近の研究により石灰化抑制機構の異常が報告され、血管石灰化が進行する患者の血清では、血中の石灰化抑制因子が低下していると言われている。通常は動脈硬化は全身に及ぶため、冠動脈疾患、脳動脈疾患、下肢動脈疾患などを併発している患者が多い。一方で、しばしば特定の血管にのみ石灰化がみられる症例もみられるが、その理由は定かではない。本研究では、石灰化抑制因子の濃度と全身血管石灰化の程度を検討し、その後の心血管イベントとの関連を検証する。
痴呆症患者の問題行動の意味の解明と看護介入方法の開発-入浴拒否,徘徊,収集癖-

48月に、倉敷市の老人保健施設で、入浴拒否4事例、俳徊2事例、収集癖2事例を調査した。その結果、累積事例は、入浴拒否13、俳徊10、収集癖7で、総計30となり、目標であった各問題行動別8事例、延べ24事例を達成できた。分析結果は以下のとおりである。1.入浴調査:(1)拒否の理由は、数回の調査によってほぼ同一で、本人にとり意味のある理由と考えられた。(2)軽度認知症は風邪等納得できる理由、中等度は失見当識による「金がない」等の理由であった。(3)攻撃性は80%が「脱衣時」「お湯をかけられた」で起こっていた。(4)脱衣時の攻撃性は、無理に引っ張る、脱がせるで生じていた。2.徘徊調査:(1)俳徊目的は4タイプに分類され、各人25タイプを有し、バラエテイに富む生活の現われと考えられた。(2)俳徊時の気持は肯定的と否定的があり、介入の必要性の判断として有効であった。(3)「集中する」「精神的安寧をもつ」「他者と関わる」「生理的欲求を満たす」で俳徊を中止した。3.収集癖調査:(1)収集物品は「今の生活に必要な」「大事なもの」であった。(2)物品の所有認識は、認知症重傷度と関連していた。(3)物品管理は「自分で保管できる場所」で、認知症が重度になるにつれ身近となっていた。(4)返却は、納得すれば返し、無理に取られそうになると興奮していた。分析結果を、9月に第36回日本看護学会で2題(入浴、収集癖)、国際アルツハイマー協会国際会議2題(入浴、俳徊)発表した。また、本学学術雑誌に、2論文(俳徊、収集癖)投稿した。本研究最終目標は、分析結果より介入方法を策定し、実践的介入を行なうことであった。が、分析過程で、認知症レペルによる違いがあるなどで調査事例追加が必要であったこと、介入方法は、十分な分析が必要であったことにより、計画を変更した。結果として、2月に研究代表者が入浴1事例に対し、1回目部分的介入、2回目研究代表者のみの介入を実施した。本年度の研究計画は、1.入浴拒否、徘徊、収集癖の文献の動向をまとめる、2.調査者および調査病棟のスタッフが痴呆症の病理学的理解に基づいて問題行動を理解する準備をする、3.入浴拒否、徘徊、収集癖の患者各23名の調査を行うであった。それぞれについて実績概要を説明する。1.5月から7月に国内外の文献検討を行った。国内で最も研究されていたのは徘徊で、ついで入浴拒否、そして収集癖であった。しかし、痴呆症患者の言葉をデータとして、その意味付けを行っている先行研究は殆ど見られず、本研究の必要性がより明確にされた。国外文献は、現在まとめている途中である。2.7月に精神科医師を招いて調査者と調査場所のスタッフによる会議を行った。

わが国の痴呆症の発生頻度、病理学的理解について理解を深め、本研究の協力体制を整えることができた。3.3月までに、入浴拒否6名(23日/人)、徘徊3名(12日/人)、収集癖4名(12日/人)の調査を行った。結果は以下のとおりである。入浴拒否6名を分析した結果、事前の入浴の誘いに対して拒否するとき、「体がつらい」「風邪引く」「わからんけど-」など患者なりの理由があり、入浴中の拒否では「急がせる援助」「声かけなしのシャワーなどの援助」が引きがねになっていた。徘徊は3名で、徘徊行動パターンとして「広範囲の徘徊」「決まった2点の往復徘徊」「決まった場所で動き回る徘徊」があり、その行動の意味は「何かを探している」「仕事をしている」「家に帰ろうとしている」「混乱している」の4パターンであった。収集癖の4名は、スリッパやトイレットペーパー、靴下など9種類を収集し、2名は「(トイレットペーパーを収集して)ちり紙に使う」「これ(スリッパ)は子供のぞうり」と正確に認識していた。他の2事例は「(スリッパを)布団かなんか」と説明した。しかし、保管方法(場所)は4名とも一定していた。本年度の調査は、89月に福井県すこやかシルバー病院、倉敷平成老人保健施設の2箇所でおこない、現時点で、入浴拒否9名(昨年6名)、徘徊8名(昨年3名)、収集癖5名(昨年4名)の調査が終了した。月1回、福井と広島で、分析検討会を開催し、共同研究者8名で、各事例ごとに読み合わせと分析、分析方法について検討を行なってきた。9月に、徘徊4名について日本看護協会老年看護学会で報告し、12月に、入浴拒否6名について兵庫県立大学CNS研究会で報告した。現在までの分析結果は、入浴7名までの比較検討と、徘徊7名の比較検討が終了している。その結果として、入浴の誘導から脱衣場まで、脱衣から浴場でのからだ洗い、着衣までの経過の時系列で拒否理由および問題行動を整理することとなった。共通する拒否原因は、「風呂に入ると風邪を引く」「衣類が入浴している間に無くなる」であった。重度別に拒否の理由および問題行動の生じ方が異なり、軽度では過去の経験からくる拒否で誘導時に、中等度では、誘導時に「銭湯と思い込んで、お金がないから」、浴室で「一度洗ったことを忘れて援助者とトラブル」が起こっていた。重度では「意欲の減少」で誘導時点で拒否していた。徘徊事例の分析では、1.徘徊行動の軌跡には共通して行く場所がある(ルームの入口と非常口)、2.徘徊の起点および執着場所があった(なじみの場所)、3.目的がある場合には、快適感情の傾向が見られた、4.食事の時に徘徊を自ら中止することが多い、という結果が得られた。48月に、倉敷市の老人保健施設で、入浴拒否4事例、徘徊2事例、収集癖2事例を調査した。その結果、累積事例は、入浴拒否13、徘徊10、収集癖7で、総計30となり、目標であった各問題行動別8事例、延べ24事例を達成できた。分析結果は以下のとおりである。1.入浴調査:(1)拒否の理由は、数回の調査によってほぼ同一で、本人にとり意味のある理由と考えられた。(2)軽度認知症は風邪等納得できる理由、中等度は失見当識による「金がない」等の理由であった。(3)攻撃性は80%が「脱衣時」「お湯をかけられた」で起こっていた。(4)脱衣時の攻撃性は、無理に引っ張る、脱がせるで生じていた。2.徘徊調査:(1)徘徊目的は4タイプに分類され、各人25タイプを有し、バラエテイに富む生活の現われと考えられた。(2)徘徊時の気持は肯定的と否定的があり、介入の必要性の判断として有効であった。(3)「集中する」「精神的安寧をもつ」「他者と関わる」「生理的欲求を満たす」で徘徊を中止した。3.収集癖調査:
宇宙線生成核種を用いた風化土層の発達速度と流域の侵食速度の定量

土砂生産の活発な北アルプスの山地流域を対象に,河川堆積物中の宇宙線生成核種の分析を行った.対象とした流域では,ダムの堆砂量記録から,過去数十年における土砂排出量の各年値が得られている.その平均土砂生産量は,年間で単位流域面積あたり10の4乗立方メートルに及び,日本列島において最も侵食速度の大きい場所のひとつである.土砂生産量の経年変化はステップ関数状であり,短期的な観測結果の外挿に基づく予測では,流域からの長期的な土砂生産量を過小評価してしまう可能性が高い.本研究では,宇宙線生成核種を用いることで,従来不可能であった千年スケールでの土砂生産量の推定を試みた.採取した河川堆積物から石英粒子を分離して溶解し,標的元素であるBeおよびAlを単離して,東京大学MALT(Micro Analysis Laboratory, Tandem Accelerator)において,Be-10およびAl-26の加速器質量分析を行った.その結果,これらの宇宙線生成核種を,バックグラウンドレベルに対して有意に検出することができた.一般に侵食速度の大きい場所ほど,地表近傍の鉱物に含まれる宇宙線生成核種の濃度は小さいことが知られている.よって本研究により,現在の測定感度を持ってすれば,日本列島のあらゆる地域において本手法が適用可能であることが示唆された.本手法は,流砂系の適切な管理において,極めて重要な知見をもたらす手段として期待できる.得られた成果は,地球化学および地形学に関する国内外の学会で発表した.また,得られたデータを用いて論文を執筆し,国際誌に投稿した.温暖湿潤帯において山地斜面を被覆している風化土層の形成速度を規定する要因として、基盤岩石の力学的な強度低下を考え、斜面内部の強度プロファイルを予測する理論的モデルを構築した。また、その検証方法として岩石中の宇宙線生成核種を用いた手法を提案し、これらをまとめた論文を執筆・投稿し、受理された。上記の理論を検証し、研究計画を実行するフィールドとして、日本各地のいくつかの山地を研究対象として選定した。今年度は、北海道士別市、山形県南陽市、北上山地、阿武隈山地、北・中央アルプス、山梨県瑞牆山、兵庫県六甲山、山口県宇部市などにおいてフィールドワークを行い、宇宙線生成核種定量のための試料を採取した。現在までに採取した試料は、流域出口の河床堆積物を中心に合計約80点程度である。山口県宇部市の試料について、化学処理を行い、加速器質量分析によって宇宙線生成核種の定量を行った。その結果、上流域の侵食速度として、20-30mmkyr-1の値を得た。これは、隆起の活発な地域(例えば日本アルプスなど)において従来推定されている侵食速度よりも2オーダー小さく、対象とした流域(中国山地の西端)では比較的緩やかな地形変化が起こっていることを示唆するものであった。来年度以降の更なる試料採取地域の拡充(山形県朝日岳、中国山地、滋賀県田上山地など)や、斜面ボーリングを利用した土層-基盤境界を含むコア試料の採取について、現在検討を行っている。山地流域の出口に堆積した砂礫中の石英粒子に含まれる宇宙線生成核種を加速器質量分析によって定量し,上流域の長期的な平均侵食速度を決定した.対象としたのは,北アルプスの東縁に位置し,花崗岩を基盤とする芦間川流域(12km^2)および,その内部に位置する9つの支流域である.求められた芦間川流域の侵食速度は,0.58±0.08mm yr^<-1>であり,松本盆地の沖積面上に発達する扇状地の体積および,後氷期に開析された斜面の推定侵食深から計算される値と極めて調和的であった.支流域の侵食速度は,0.19±0.02mm yr^<-1>から1.9±0.3mm yr^<-1>まで,支流ごとに異なる値を示した.このことは,各支流において,斜面土層の平均生成速度に最大10倍程度の差異があることを意味する.地理情報システムソフトウェアを用いた地形解析によって各支流域の平均傾斜を求め,侵食速度と比較したところ,支流域の侵食速度は流域斜面の平均傾斜の増大とともに指数関数的に増大する傾向があるが,平均傾斜が38°を超えるような流域においては,急激に減少するということがわかった.これは,傾斜があまりに大きい斜面においては土層が維持できず,崩壊による侵食がかえって進行しにくくなるといった現象を捉えている可能性がある.以上の結果は,わが国において初めて,宇宙線生成核種を山地流域の侵食速度の推定に適用したものである.これにより,流域からの土砂生産の量的把握のみならず,流域内における土砂生産源の特定に,宇宙線生成核種が応用可能であることを示すことができた.こうした知見は,ダム建設や砂防計画といった流域圏のマネジメントにおいて,その方策の躍進的な向上に資する情報として期待できる.得られた成果は,加速器質量分析に関する国際学会および地形学に関する国内の学会で発表した.また,得られたデータを用いて論文を執筆し,国際誌に投稿した.土砂生産の活発な北アルプスの山地流域を対象に,河川堆積物中の宇宙線生成核種の分析を行った.対象とした流域では,ダムの堆砂量記録から,過去数十年における土砂排出量の各年値が得られている.その平均土砂生産量は,年間で単位流域面積あたり10の4乗立方メートルに及び,日本列島において最も侵食速度の大きい場所のひとつである.

土砂生産量の経年変化はステップ関数状であり,短期的な観測結果の外挿に基づく予測では,流域からの長期的な土砂生産量を過小評価してしまう可能性が高い.本研究では,宇宙線生成核種を用いることで,従来不可能であった千年スケールでの土砂生産量の推定を試みた.採取した河川堆積物から石英粒子を分離して溶解し,標的元素であるBeおよびAlを単離して,東京大学MALT(Micro Analysis Laboratory, Tandem Accelerator)において,Be-10およびAl-26の加速器質量分析を行った.その結果,これらの宇宙線生成核種を,バックグラウンドレベルに対して有意に検出することができた.一般に侵食速度の大きい場所ほど,地表近傍の鉱物に含まれる宇宙線生成核種の濃度は小さいことが知られている.よって本研究により,現在の測定感度を持ってすれば,日本列島のあらゆる地域において本手法が適用可能であることが示唆された.本手法は,流砂系の適切な管理において,極めて重要な知見をもたらす手段として期待できる.得られた成果は,地球化学および地形学に関する国内外の学会で発表した.また,得られたデータを用いて論文を執筆し,国際誌に投稿した.
アスコルビン酸輸送担体を介した象牙芽細胞分化を促進させる歯髄再生メカニズムの解明

本研究では1歯髄創傷治癒時で展開される象牙芽細胞への分化に関与していると予想されるPGE2-Svct2連関に対して、分子生物学的および免疫組織化学的解析によって経時的・空間的な象牙芽細胞分化への誘導機構の解明を目的とする。さらに、2PGE2-Svct2連関によって輸送制御されたAAとその補酵素であるTen-eleven translocation 2との複合体による象牙芽細胞分化への誘導機構の解明に加え、3AAによる末梢神経の保護作用にも着目し、ここへのSvct2の関与も含めた新規メカニズムを総合的に探索し明らかにする。
創傷治癒過程における、B細胞およびB細胞シグナル伝達分子のin vivoの役割

傷が治る過程には、様々な因子が関与するが、B細胞と呼ばれる免疫担当細胞が関わっているとは従来考えられていなかった。しかし、今回の研究で、このB細胞に発現する重要な分子であるCD19の発現を欠くマウスでは、傷の治りが悪くなり、逆にCD19を過剰に発現したマウスでは、傷の治りが良くなることから、B細胞が傷の治る過程に重要な役割を担っていることが明らかとなった。本年度は、B細胞機能に重要な働きを担っているシグナル伝達分子であるCD19を欠損したマウスを用いて、このマウスにおいて創傷治癒が遅延するかどうかについて検討を行った。創面積はCD19ノックアウトマウスでは野生型マウスと比較して、受傷後3日、7日共に有意に増大していた。また、上皮化のため周囲より遊走してきた上皮細胞の先端の間の距離であり、再上皮化の指標となる上皮間距離も、CD19ノックアウトマウスでは野生型マウスと比較して、受傷後3日、7日共に有意に増大していた。さらに、肉芽組織の面積についても、CD19ノックアウトマウスでは野生型マウスと比較して、受傷後3日、7日共に有意に減少していた。このようにCD19ノックアウトマウスでは受傷早期から創傷治癒遅延が認められることが明らかとなった。創部における炎症細胞浸潤については、CD19ノックアウトマウスでは野生型マウスと比較して、受傷後3日に好中球浸潤の有意な減少が認められた。さらに、マクロファージ浸潤もCD19ノックアウトマウスでは野生型マウスと比較して、受傷後3日、7日共に有意に減少していた。抗B220抗体による免疫組織学的染色によってB細胞浸潤が創部に観察された。創部のサイトカインおよび細胞成長因子のmRNA発現を解析したところ、bFGFの発現は、CD19ノックアウトマウスでは野生型マウスと比較して、受傷後3日、7日共に有意に減少していた。一方、PDGF、TGF-β、IL-10の発現については、CD19ノックアウトマウスでは野生型マウスと比較して、受傷後3日のみで有意に減少していた。このようにCD19ノックアウトマウスで見られた創傷治癒遅延は、サイトカインおよび細胞成長因子の発現減少を伴っていた。昨年度は、B細胞機能に重要な働きを担っているB細胞シグナル伝達分子であるCD19を欠損したマウスでは、創傷治癒遅延が生じ、それは創部でのbasicfibroblast growthfactor(bFGF)やplatelet-derived growthfactor(PDGF)などの各種サイトカイン産生低下を伴っていたことを明らかにした。本年度はCD19ノックアウトマウスでみられた、この創傷治癒遅延が、細胞成長因子を投与することによって、正常化されるかどうかについて検討した。具体的には、basic fibroblast growthfactor(bFGF)とplatelet-derived growthfactor(PDGF)を創作成直後と12時間後に創に投与し、その後occlusive dressingとした。受傷3日後、無処置のCD19ノックアウトマウスと比較して、bFGF投与を受けたCD19ノックアウトマウスでは有意に創面積が減少した(p<0.0001)。この時点で、すでに野生型マウスとbFGFの投与を受けたCD19ノックアウトマウスの間には創面積について有意差は見られなかった。受傷3日後、PDGF投与によっても、無処置のCD19ノックアウトマウスと比較して有意に創面積が減少したが(p<0.05)、その程度はbFGFと比べると軽度であった。受傷7日後でも無処置のCD19ノックアウトマウスと比較してbFGF投与を受けたCD19ノックアウトマウスでは有意に創面積が減少した(p<0.05)。また、野生型マウスとbFGFの投与を受けたCD19ノックアウトマウスの間には創面積について有意差は見られなかった。対照的に、受傷7日後では、PDGF投与によってみられた創面積の減少効果は認められなかった。
活性酸素種が関与する有機及び金属有機化学反応の理論的研究

本年度の研究計画にそって、活性酸素種である一重項酸素分子のエチレンへの付加によるジオキセタン生成反応に対し、拡張基底関数によるab initio分子軌道法およびCASSCF,MP2,CASPT2,CC等の高精度な手法を用いてその反応機構の理論的解析を実施した。非動的電子相関を含むCASSCF{2,2}/6-31G*法と動的電子相関を含むMP2/6-31G*法を用いて、反応の中間体および遷移状態を決定した。1,4-BRでは、結合C-Oを軸とした回転障壁は4.0kcal/molよりも小さく自由に回転すること、IRC計算より、従来から得られていたゴ-シュ型の遷移状態は始原系とゴ-シュ型1,4-BR中間体とを結んでおり、ジオキセタンへの遷移状態でないことを明らかにした。さらに高精度な手法であるCASPT2,CCSD,CCSD(T)から、この反応が、PEを経て進行するよりはむしろ1,4-BRを経て二段階機構で進行することが判った。酸素分子を水分子に還元する金属酵素シトクロームCオキシダーゼを対象に反応機構の理論的研究を進めている。Hemea_3のポルフィリン環およびヒスチジン残基のイミダゾール環をアンモニア分子に置き換えたモデルを構築し、ab initio分子軌道法から検討した。反応中間体である[a^<2+>_3,OO-Cu^<1+>_B]および[a^<2+>_3-OO,Cu^<1+>_B]の構造を決定した。特に酸素がa^<2+>_3に結合した構造では、酸素原子間の距離は1.47Aと非常に長くなっていると共に、両酸素原子合わせて約1.4eとかなり負電荷になっていることがわかった。還元反応の初期段階として[a^<3+>_1-OOH,Cu^<1+>_B]の構造を求めた。この構造は、[a^<2+>_3,OO-Cu^<1+>_B]より2.1kcal/mol低エネルギーであることと、[a^<2+>_3-OO,Cu^<1+>_B]が[a^<2+>_3-OO,Cu^<1+>_B]より28kcal/mol高エネルギーであることから、還元反応の初期段階は、活性部位への酸素分子の付加と酸素分子のプロトン化が協奏的に起こっていると結論された。