hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血管攣縮分子機構に関する新規シグナル分子の探索

血管攣縮は、突発的に、脳・心筋梗塞などの重篤な血管病を誘発し、我が国突然死の主因として恐れられているにも拘らず、根本的な治療法が見つかっていない。本研究では、新たな治療標的を探すため、スフィンゴシルホスホリルコリン(SPC)による血管平滑筋異常収縮シグナル伝達『SPC→Fyn→Rhoキナーゼ』経路の中で、全く未解明のFynとRhoキナーゼの間の分子機構に着目し、Fyn下流の新規分子としてパキシリンを見出した。新たな治療分子標的として血管攣縮治療に創薬開発の根拠を提供する事を目指す。血管異常収縮シグナル伝達『SPC→Fyn→Rhoキナーゼ』経路において、Fyn活性化からRhoキナーゼ活性化に至る機構については不明なままである。本研究では、活性型Fynと結合したタンパク質群の中から、質量分析計で新規Fyn下流分子を同定する。更に、候補新規Fyn下流分子と活性型Fynの結合を確認するため、細胞内実験系(1免疫染色による細胞内局在、2免疫沈降による活性型Fynとの直接結合)とin vitro実験系(組換えタンパク質を用いた、表面プラズモン共鳴法による分子間の直接の相互作用解析)により全面的に検証する。本年度は以下の研究成果を得た。1.高感度タンデム型質量分析計(MALDI TOF-MS/MS)を用いた機能プロテオミクスにより、活性型Fynと結合したタンパク質群から新規Fyn下流分子を同定した。2.免疫染色法により細胞内で活性型Fynと新規分子の細胞内の共局在した事を蛍光顕微鏡で観察した。3.免疫沈降法を用いて、新規分子とFynの相互作用を確認した。4.in vitroで新規分子の組換えタンパク質と組換えFynを発現・精製して、表面プラズモン共鳴法による分子間相互作用解析装置で新規分子とFynの相互作用を確認した。5.Rhoキナーゼの活性化の指標としてMYPT1の853番目のスレオニンのリン酸化をWestern Blotで調べた。実際の医療現場は、くも膜下出血後の脳血管攣縮のように『発症を予測していても対応策がなく患者さんの命を救えない』という悲惨な現状にある。早急に、血管異常収縮を選択的に抑制する特効薬を開発する必要があり、そのためには、血管攣縮のシグナル伝達機構を解明し、血管異常収縮の治療標的分子を見出す事が必須である。本研究では、新たな治療標的を探すため、血管攣縮の原因となる新規シグナル分子を探索・同定した。血管攣縮を引き起こす『SPC→Fyn→Rhoキナーゼ→異常収縮』経路の中、Fyn活性化からRhoキナーゼ活性化に至る機構については不明なままである。プルダウンアッセイで非活性型Fynとは結合せず、活性型Fynと選択的に結合する、新規Fyn下流分子としてpaxillin質量分析計で同定した。さらに、Fynとpaxillinの結合について、細胞内実験系とin vitro実験系で検証した。また、血管平滑筋細胞でpaxillinをノックダウンして、ノックダウンした細胞とノックダウンしていない細胞でSPCによる血管平滑筋細胞の収縮を調べ、paxillinをノックダウンした細胞はSPC刺激により収縮は抑制されたことがわかった。今後、Fynとpaxillinの相互作用点を絞り込んで、また血管異常収縮におけるpaxillinの機能を組織・生体レベルで検証し、新たな血管攣縮治療の標的となる特効薬開発の突破口を開く事を目指す。26年度が最終年度であるため、記入しない。医歯薬学・生体機能分子制御学26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、スフィンゴシルホスホリルコリン(SPC)による血管平滑筋異常収縮シグナル伝達『SPC→Fyn→Rhoキナーゼ』経路の中で、全く未解明のFynとRhoキナーゼの間の分子機構に着目し、研究計画に沿って研究を遂行できている。具体的には、(1)Fyn下流新規シグナル分子を質量分析計で同定した。(2)細胞内実験系で新規分子とFynの作用を確認した。(3)in vitro実験系で新規分子の組換えタンパク質と組換えFynの相互作用を検討した。以上より、本研究は、概ね順調に進展していると評価した。研究は順調に進行しており、現時点では問題点を見出していない。血管平滑筋異常収縮の新規シグナル分子である事が検証できた新規Fyn下流分子について、研究計画の通りに、細胞・組織・生体レベルで機能解析を進めたい。
満州における日本演劇「能楽」の活動実態調査研究

満洲における能楽について、いくつかの課題について調査し、明らかにした。研究会などで口頭発表や講演を行った。「大連にあった幻の能舞台ー一九四五年まで現地における能楽活動の場所ー」、「満洲の撫順における能楽ー梅若謡曲師範梅田富三郎親子二代を中心にー」、「満洲と大連における梅若流の能楽活動」、「森川荘吉と大連能楽殿・水道橋能楽堂」という論文等にまとめ、論文発表を行い、社会に発信した。本研究では、「満州」各地における日本代表劇ー能楽の活動に着目し、1945年までの各流派の現地公演、能楽組織及び活動など、全体的な歴史の実態を調べ、明確にすることが目的である。平成25年度は、主に以下の三つのテーマについて研究を進めて来た。1、昨年に口頭発表した「大連にあった幻の能舞台ー1945年まで現地における能楽活動の場所を中心にー」を論文にまとめた。2、「戦前、撫順における梅若流の活動についてー梅若流師範梅田富三郎父子及び梅田舞台を中心に」というテーマについて調べてきた。3、「1945年まで、満州(中国東北地方)における梅若流の能楽活動」というテーマについて調べてきた。それぞれのテーマの内容と進展は下記の通りである。1に関しては、論文を完成し、『芸能史研究』に投稿、205号に掲載する予定である。2に関しては、2月9日に六麓会(関西における能楽研究会)で口頭発表した。現在論文をまとめているところである。要旨は下記の通りである。撫順における梅若流の展開、具体的には、梅若流派遣謡曲師範梅田富三郎と長男梅田正太郎父子及び撫順における梅田宅にある能舞台「梅田舞台」を中心に調べてきた。梅田父子は当時の梅若宗家とずっと繋がりながら、撫順を拠点にして能楽活動を展開した、その展開の概ねを追及するのがこの研究の狙いである。以上の口頭発表について『観世』という雑誌に報道されると、戦後日本に戻った梅田正太郎の謡曲師範を受けた弟子が連絡してくれ、貴重な資料も提供してくれた。3は、1945年まで、満州(中国東北地方)の各地や植民都市大連の日本人社会における梅若流(当時の呼び方)の現地の活動の全体像を追究するというテーマである。現在、この視点の研究はまだ行われていない。これは、大量な資料を調べているうちに、考えてきたテーマである。平成26年9月7日に『芸能史研究』の例会で口頭発表する予定である。本研究では、「満州」各地における日本代表劇ー能楽の活動に着目し、二十世紀の最初から1945年まで、各流派の現地公演、能楽組織及び活動など、全体的な歴史の実態を調べ、明確にすることが目的である。平成24年度は、主に大連や満州における能舞台について調査を行い、大部分をまとめ、「大連・撫順にあった幻の能舞台ー1945年まで現地における能楽活動の場所を中心にー」というテーマで、「芸能史研究会」2013年1月11日の例会で、研究報告をしていた。研究内容は次の通りである。戦前から1945年に終戦を迎えるまで、大連や撫順に常設の能舞台も作られたが、終戦後、それらの能舞台は瞬く間に別の用途に転用され、そこに能舞台があったということは、今では幻のように関係者の記憶にだけ残っている。しかしながら、現在では幻と化した能舞台の存在は、当時の現地での能楽活動の実態を反映したものである。本研究では、大連における能舞台の出現、変遷、建造経緯、利用状況などを総合的に考察した。具体的に言えば、1、大連における日本人社会2、明治後期や大正前期に出現した大連の能舞台(敷舞台)3、1922年に落成された大連能楽堂4、1935年に出来た大連能楽堂、5、撫順における能舞台(梅田舞台)大連や撫順における能舞台について、かつてまとまった検討がされてこなかったので、本研究により、当時の実態を明らかにするという点は重要な意味があると思う。26年度は主に次の研究に力を入れた。*「「満洲」の撫順における能楽ー梅若流謡曲師範梅田富三郎親子二代を中心にー」という研究テーマについて、詳しく調査、確認、論文をまとめた。その論文は、『藝能史研究』209号に掲載。終戦まで、「満洲」の撫順という都市の日本人社会において、能楽の梅若流は頻繁に活動を行い、その上、「梅田舞台」という常設能舞台も造り、数多くの愛好者を持っていた。梅若流の能楽活動は、当時の撫順における能楽の中心的な存在であり、また、当時の満洲全域の能楽活動においでも重要な存在だった。その活動は、一九一六年に当時の梅若六郎(54世)から派遣された梅若六郎家の代理師範である梅田富三郎を中心として展開した。梅田富三郎は当時の梅若六郎家、後の梅若流宗家と始終繋がりながら、謡曲師範として、三十年間近く撫順に滞在し、謡曲指導及び能楽活動をした。梅田富三郎の長男梅田正太郎も第二世謡曲師範として現地で活動をした。本研究は撫順における梅若流の活動の展開、具体的には、謡曲師範梅田富三郎と梅田正太郎及び梅田宅にある常設能舞台「梅田舞台」について考察し、終戦までの撫順における梅若流の活動実態を把握することを目的とする。

資料調査や撫順における梅田舞台の場所を確認するために、撫順市や当時梅田舞台のすぐ近所に住んでいた現在北九州に在住の関係者に尋ね、当時の梅田舞台に関する事情や活動実態をはっきり分かるようになり、論文をまとめた。*「戦前、満洲あたり(中国東北地方)における梅若流の能楽活動」と題して、藝能史研究會9月例会で報告した。また、「満洲における梅若流ー謡曲師範や謡曲社中を中心に」と題して、近現代演劇研究会(大阪大学)で報告した。以上の研究は、梅若流の満洲あたりの活動の全体像を追及するものである。27年度主に以下の研究に力を入れた。*「戦前、満州あたり(中国東北地方)における梅若流の能楽活動」という研究テーマについて、より詳しく調査、確認、論文をまとめ、『演劇学論叢』(大阪大学)に投稿し、掲載される予定である。本文では戦前、一九四五年まで満洲現地の当時の梅若流の活動や梅若流宗家との繋がりについて絞り、当時の梅若流の「満洲」周辺における活動を考察している。主に、「梅若流満洲支部」の設置、月刊誌『満洲梅若』の刊行、梅若六郎(五十四世)一門の満洲における活動について考察している。*「満洲」における能楽について資料収集を行う過程で台湾における能楽記事を見つけ、戦前の日本統治下の外地における能楽活動という視点から、それに関連する資料にも注意を払い、収集を続け、下記の研究実績を上げた。「戦前の台湾における新作謡曲についてー『台湾日日新報』『台湾新報』に掲載された新作謡曲を中心にー」というテーマについて、芸能史研究会例会で口頭報告してから、論文をまとめ、帝塚山経済・経営論集第26巻(平成28年3月)に掲載された。本稿は台湾の歴史の流れにおいて新作謡曲が出現したことに着目し、あまり知られていない『台湾日日新報』『台湾新報』に掲載された新作謡曲「剣が岡」「新高山」「国姓爺」「ステッセル」の存在を指摘し、それらの新作謡曲の作成趣旨、背景及び掲載の目的について追及する。*帝塚山大学科研費報告会(3月19日)で「「満洲」における能楽ー能舞台を中心にー」というテーマで報告した。*「戦前における松山能楽界と台湾及び満洲とのつながり」「森川荘吉と大連能楽殿・水道橋能楽堂」という研究テーマを確定し、資料調査を行い、近いうちに報告する予定である。現在、全体のテーマである「満洲における日本演劇の活動実態調査研究」の中の具体的なテーマについて資料収集、研究している。満洲における能舞台、例えば、当時の現地で作られた常設能舞台、大連や撫順にあった能舞台の建造経緯、利用状況等について、明らかになってきた。さらに、梅若流の満洲における能楽展開と、松山能楽界と台湾及び満洲とのつながりについても調査により明らかになりつつある。しかし、研究は予定より遅れている。理由としては、満洲における能楽の資料収集が順調に進まなかった事が挙げられる。現地の資料が散逸したか、あるいは整理されていない等の理由で、閲覧することができなかった場合があった。また、授業担当等の関係で、現地調査の時間を十分に確保することが出来なかった事も原因として挙げられる。28年度主に以下の研究に力を入れた。・「森川荘吉と大連能楽殿・水道橋能楽堂」というテーマについて深く資料を調査した。それについて「藝能史研究会」2016年11月例会で口頭発表し、論文にまとめ、『藝能史研究』216号(2017年3月)に掲載。森川荘吉は宝生流の愛好者であるが、大連にいた40年の間、継続して能楽を展開した。彼は当時大連能楽界の主軸的な存在でもあり、大連で建築された能楽堂の建造施主でもあり、満洲における囃子(能楽伴奏)の第一人者でもあると言われる人物である。
維管束分化を制御するタンパク質-タンパク質相互作用因子の探索と作用機構の解析

私たちの研究室では、木質バイオマスの質的および、量的な改変を目的として、植物の維管束、特に木質器官の分化制御機構について分子レベルで明らかにすることを試みている。特に本研究では、タンパク質-タンパク質相互作用機構に焦点を置きながら、新規制御機構の解明を試みてきた。私たちはこれまでに、植物に特有な転写因子であるNACドメインタンパク質をコードするVND7(Vascular related NAC domain protein7)が、過剰発現体などの解析より、道管細胞への分化を決定するマスター遺伝子であることを明らかにした。そこで、まずこのVND7について生化学的な手法などにより解析を行ったところ、VND7はVND1からVND6と二量体を形成することが明らかとなった。また、阻害剤を用いた発現解析により、VND7は積極的なタンパク質分解制御を受けていることが明らかとなった。さらに、VND7と相互作用する因子の探索を行ったところ、NACドメインタンパク質をコートするVNDIP2(VND7-Interacting Protein2)を同定した。このVNDIP2の発現は未成熟な道管細胞においてVND7の発現と重なっているものの、発現のピークはVND7よりも早いことが明らかとなった。また、一過的に遺伝子を導入する実験において、VNDIP2はVND7の転写活性を著しく阻害すること、さらにVND7プロモーターでVNDIP2を発現させた形質転換体では、様々な器官の道管細胞の分化が抑制された。これらの結果より、同定したVNDIP2はVND7と結合することにより、転写活性を阻害することで、道管分化を負に制御する因子であることを明らかにした。私たちはこれまでに、シロイヌナズナ由来の培養細胞より、道管細胞へと分化誘導する実験系を確立し、網羅的な発現解析によりこの誘導過程において特徴的な発現パターンを示す遺伝子を多数同定することに成功した。これら単離された遺伝子の一つであるVND7(Vascular related NAC domain protein 7)は植物に特有な転写因子であるNACドメインタンパク質をコードしており、過剰発現体などの解析より、道管細胞への分化を決定するマスター遺伝子であることを明らかにした。また、VND7は様々な相互作用因子により、その機能が制御されていることが示唆されている。そこで、私は酵母two-hybrid法により、VND7の相互作用因子の探索を行い、NACドメインタンパク質をコードするVNDIP2を同定した。このVNDIP2を過剰発現した形質転換体においては道管形成に異常が観察された。一過的に遺伝子を導入する実験系を用いて転写活性能を測定したところ、確かにVNDIP2は抑制的に機能することが示された。このことから、VNDIP2は道管分化を負に制御する因子であることが明らかとなった。VND7の機能を考えるにあたり、転写を直接制御する遺伝子を明らかにすることは非常に重要である。そこで、VND7にグルココルチコイドレセプタードメインを連結したものを過剰発現させた形質転換体を作成し、Genechipを用いた発現解析を行った。その結果、転写因子や糖修飾、タンパク質分解等様々な機能を持つ遺伝子群がVND7により発現が正に制御されており、VND7は道管分化に関わる複数の制御経路を直接制御していることを見いだした。
介護支援ロボットの利用が介護現場に与える影響の探求

本研究は、介護支援ロボットの導入が介護事業運営組織並びに利用者に与える影響を解明することを目的としている。より具体的には、介護支援ロボットの導入を実施している事業所において、職員のモラルや技術の変化、組織内の業務プロセスや協業関係の変化、さらには介護サービスの受け手である利用者の感情的反応や職員との関係などの変化について明確化することを目的としている。特に本研究は、介護支援ロボットのような新技術導入に伴う関係者の感情的反応を解明するだけで無く、職員の技術や協業関係の変化など、客観的事実として起こりうる様々な事象にも着目することを目的とした研究を目指している。本年度は、事前に研究課題の一部として設定した「介護ロボットの活用が利用者のQOLに与える影響の解明」について重点的に調査準備および調査を実施した。客観的QOLも主観的QOLもその測定方法には多数の手法が存在する。本研究では、この点について検討を重ね、適切と思われる複数の手法を併用して、各測定手法が持つ問題点の克服に努めるような調査方法の検討を貯砂準備として行った。さらに、QOL(Quality of life)を客観的QOLと主観的QOLに分類し、それぞれのQOLが、介護支援ロボットの利用でどのように変化したのか、その水準の変化と質的な変化の解明を試みた。主な調査対象施設は、近畿圏に展開する指定介護老人福祉施設、介護老人保健施設を対象に調査を実施した。当初の研究調書の通り進行しているため、概ね順調に進展していると判断される。次年度は、「介護ロボットの活用が職員個人に与える影響の解明」および「研究課題3介護ロボットの活用が組織に与える影響の解明」についての研究に着手する。具体的な、研究方法はインタビューや文書資料の分析といった質的調査を行う。加えて、職員に与える影響ならびに組織に与える影響を実証的に解明するための量的調査を行う。さらに、これまでの調査結果をとりまとめた時点で、関係学会誌への投稿を行う予定である。本研究は、介護支援ロボットの導入が運営組織並びに利用者に与える影響を解明することを目的としている。具体的には、介護支援ロボットの導入を実施している事業所において、職員のモラルや技術の変化、組織内の業務プロセスや協業関係の変化、さらには介護サービスの受け手である利用者の感情的反応や職員との関係などの変化について明確化することを目的としている。研究目的達成に向けた具体的な研究課題としては、1介護ロボットの活用が利用者のQOL(Quality of life)に与える影響の解明、2介護ロボットの活用が職員個人に与える影響の解明、3介護ロボットの活用が組織に与える影響の解明を設定している。本年度は研究初年度にあたる。まず、研究課題に関する内外の先行研究動向について文献レビューを中心に検討を行った。つづいて、介護支援ロボットの製造者のリストアップ、その普及状況とについての調査を実施した。また、各社に対して調査実施のための調整を実施した。また、次年度以降の調査実施に向けて、研究協力者との調整も適宜行っている。現在のところ、九州の研究協力者ならびに事業者との調整が最も進んでおり、次年度の調査実施が比較的早期に取り組める体制を整えつつある。次年度は、介護ロボットの活用が利用者のQOLに与える影響の解明について検討を重ねる予定である。主な研究対象施設の種別は、指定介護老人福祉施設、介護老人保健施設、サービス付き高齢者住宅の3つを想定している。これらの種類の施設は、厚生労働省による実証事業に協力している割合が大きい(特養120、老健60、サ付住宅40)ので、円滑な調査が期待できる。具体的には、関東、近畿、中四国・九州沖縄の施設を対象に調査を実施する。

厚生労働省による実証事業に協力している施設は、上記4地域の施設が大多数を占めることから、円滑な調査が期待できる。研究方法であるが、基本的に職員、管理者、利用者、家族に対する質的調査(主にインタビュー)を中心に行う予定である。次年度は、「介護ロボットの活用が職員個人に与える影響の解明」および「研究課題3介護ロボットの活用が組織に与える影響の解明」についての研究に着手する。具体的な、研究方法はインタビューや文書資料の分析といった質的調査を行う。加えて、職員に与える影響ならびに組織に与える影響を実証的に解明するための量的調査を行う。さらに、これまでの調査結果をとりまとめた時点で、関係学会誌への投稿を行う予定である。当該年度において、福岡への調査研究を予定していたが調査先の都合で取りやめになり、代わりに東京の事業者への調査に切り替えたため旅費が当初計画より低くなたこと、調査データ記録に関する業務が翌年度に繰り延べになったことから次年度使用額が生じた。次年度において、西日本地域への調査が実施される予定であること、データ期と六作業が書応じることから、当該使用額は費消される予定である。
共感する脳：２個体同時脳機能計測－共感の個人差からアスペルガー症候群へ

人の共感に関係する脳の機能を、現実の対人世界で測定・評価することで、その個人差やそれが非定型的な発達をしていると推定される自閉スペクトラム症の患者を理解することが本研究の目的である。脳機能の測定は、2台の機能的近赤外光スペクトロスコピー装置を用いて、2人の脳機能を同時測定する方法で行った。東日本大震災の体験を面接をする側、面接をされる側を交互に行う際の前頭葉の反応と被験者の心理的特徴との相関や、ASD患者とそうでない人との比較を行った。すると、脳の反応性は協調性や勤勉性といった性格特性と相関し、患者では反応量が少ない傾向を認め、本研究で採用されたような研究方法の有用性を示唆していると思われた。本研究の目的は、人と人の感情の授受、対象や状況に対する感情の共有、すなわち共感機能を、それが発揮されている現実の対人世界で測定・評価する技術を開発し、アスペルガー症候群やその傾向の強い個人に適用することで、その病態や共感の個人差の解明に迫ることである。そのために、携帯型・無線通信内臓の近赤外分光装置を2個体に同時に装着し、被験者に複数の対人状況と共感課題を課し、生態学的に自然な環境下で共感授受と相互作用に関連する脳活動の動態解析を行う。平成25年度、新規に購入したNIRS装置WOT(日立製作所)と、既存の装置と合わせて2台の装置を無線LAN接続して、東日本大震災の被災状況やその時の感情をお互いに語り合う課題を課した場合の前頭皮質反応を測定した。無線によるデータ取得は周辺環境からの電磁波干渉等、安定した測定ができた。自由度の高い会話では被験者の頭部動揺が大きかったが、うなずきやジェスチャーに対する教示を十分行うことで、自然な会話としてある程度それを許容しつつ、アーチファクトの混入を抑制することに成功した。同時に心拍変動解析による交感・副交感神経活動のバランスを測定することに成功した。結果、インタビューする側とされる側を交互に行うといった役割を教示したにも関わらず、被験者の個性により会話の主導権に関する優位性が顕著であった。5因子理論に基づく性格特性、自閉特性、社交不安、最近の抑うつと不安の観点で前頭皮質反応との関係を分析し、ジェンダー特異的な社交不安と前頭皮質反応の大きさの相関を見出した。今年度は、まずその基礎的技術の確立と非臨床群における実験を行った。上記の要件を満たすNIRS装置WOT(日立製作所)を新たに購入し、既存の装置と合わせて2台の装置を無線LAN接続して、東日本大震災の被災状況やその時の感情をお互いに語り合う課題を課した場合の前頭皮質反応を測定した。無線によるデータ取得は周辺環境からの電磁波干渉等もあり一時不安定であったが、実験環境を整備することで安定した測定が可能となった。また自由度の高い会話では被験者の頭部動揺が大きかったが、うなずきやジェスチャーに対する教示を十分行うことで、自然な会話としてある程度それを許容しつつ、アーチファクトの混入を抑制することに成功した。同時に両者に心拍計を装着し、心拍変動解析による交感・副交感神経活動のバランスを測定することに成功した。個性は5因子理論に基づく性格特性、自閉特性、社交不安、最近の抑うつと不安の観点で前頭皮質反応との関係を分析したが、神経症傾向や自閉特性が会話量や前頭皮質反応の大きさと相関する可能性が示唆された。現在、詳細を解析中である。目的:人の共感機能をそれが発揮されている現実の対人世界で測定・評価する、機能的近赤外光スペクトロスコピー(Dual-fNIRS)の測定系を開発し、アスペルガー症候群やその傾向の強い個人に適用することで、その病態や共感の個人差の解明に迫る。

対象:広汎性発達障害患者(DSM-IV-TRで診断された自閉症、アスペルガー障害、特定不能の広汎性発達障害、ただしてんかんの併存など、器質的要因のある患者は除いた)と、定型発達対照者(患者群と性別と年齢をマッチさせた)からデータを収集した。方法:携帯型・無線通信内臓のNIRS装置を2人の被験者に同時に装着し、生態学的に自然な対人状況で共感授受と相互作用に関連する脳活動の動態解析を行った。課題は東日本大震災の被災状況やその時の感情をお互いに語り合うもので、関心領域の吻側前頭前野皮質(RoPFC)を、両半球10個の近赤外光プローブで測定した。解析:Raw dataを計測ソフトウェアからCSV形式でエクスポートし、その時系列データにトレンド補正、円滑化等の前処理を施した後、課題負荷によるOxyHbの変化量を統計解析した。結果:うなずきやジェスチャーに対する教示を十分行い、実験補助者を被験者近傍に配置することで被験者の頭部動揺を最小限に抑制することができた。関連が最も明確であった変数は5因子モデルの性格特性で、対照者では内側RoPFCの増加量は協調性と勤勉性の向社会的特性と正相関した。一方、ペアの一人が患者の場合は内側RoPFCのOxyHb増加量が少なく、協調性や勤勉性との相関が認められなかった。考察:非対人状況下での流暢性課題では、対照と患者にOxyHb増加量の差を認めなかったことは、ヒトの社会認知研究におけるDual-NIRSパラダイムの有用性を示唆していると思われた。精神医学非臨床群での基礎的検討は十分できたので、今年度はさらなる臨床群の測定を加える。工学研究者と共同してdual f-NIRSに最適化した解析方法については、現在開発中であり、完成を急ぐ。非臨床群での基礎的検討は十分できた。一方、現在使用している汎用NIRS装置との共通解析プラットフォームPOTATo(日立製作所)とは別に、工学研究者と共同してdual f-NIRSに最適化した解析方法を、fMRIにおける先行研究(Saito et al 2010)等を参考にして今年度に開発する予定であったが、これを開始していない反省点が残った。上に述べたように、工学研究者と共同してdual f-NIRSに最適化した解析方法の開発に着手する。また臨床群(アスペルガー症候群)における実験をさらに進める。その際に、以下の共感機能の測定を組み入れる。多次元評価尺度:視点取得、空想、個人的苦悩、共感的配慮の4つの下位概念から構成される。他者の存在の認知、他者の立場に立つ能力、他者の考え方や感情を知る能力など。情動的共感性尺度:感情的暖かさ、感情的冷淡さ、感情的被影響性の3因子からなる。多次元評価尺度よりも、共感の情動的側面の評価に重点を置いている。共感経験尺度:2つの下位概念から構成され、過去の共有経験と共有不全経験を聞く。また臨床群(アスペルガー症候群)における実験を開始する。臨床群の計測が途中であったため、必要経費に残額が生じた。今年度に臨床群の計測を順次行うことで、適切に使用できる。
大学における担任・アドバイザー等の学生支援の学術的検証と支援モデルの開発

研究目的である、手探りで行われている担任・アドバイザー(大学により名称が異なる)による学生支援について実態調査を行い、実態を明らかにすることを目的に、担任制度についてホームページ上に公表する全国の大学および短期大学100校に調査票を送付し、調査を依頼した。調査項目は、基礎データ(職位、担任業務のエフォート、担当学年)担任が行う業務内容(5領域に区分)、大学側のソフトウェア、連携などの整備状況、効果的な支援体制、担任に求められるコンピテンシーなどについて、量的調査と自由記述の質的調査を実施した。回答率は、53%であった。最終年度に向けた基礎資料となるデータを集積することができた。本年度得られた調査結果は、本研究の基盤になるデータであり、本研究の目的である学校心理学の視座からの学術的な解明に結びつくものであった。調査結果について、抜粋し報告を行う。調査回答から、痰飲・アドバイザーの相談支援内容は、学年によって異なることと、初年次である1年次は、他の学年に比べて教員は負担感を持っていることが明らかになった。1年生の担任・アドバイザーは、授業で出される課題・レポートの学習指導、成績・授業に関する相談、休学や退学につがる悩みの相談を行っていることが明らかになった。加えて、休学中の学生に対するケア(サポート)も行っていることがわかった。2年生は、1年生の内容に加え、履修に関わる学習相談と家庭環境を含む家庭や保護者に関わる相談と、領域が拡大していた。従って、担任・アドバイザーによる支援は、履修相談から、学習指導、日常的な悩みや家庭に関わる悩み相談まで、多岐に渡ることが調査結果から明らかになった。この調査結果をもとに、最終年度は、学校心理学モデルに照らし合わせ学術的研究に深めていく予定である。本研究の基盤となる調査を終えて、根幹となるデータを集積することができた。また、自由記述の質的調査の結果から、当初、想定していなかった、担任制度の課題点を見出すことができた。それによって、平成31年度に行う、量的調査の視点に追加することができた。平成31年度は、これまでの調査を基盤に、量的調査を実施し、当初の仮説検証および、実態についても、調査者数を拡大して把握検証を行うことを目指していく。また、最終年度であることから、研究から得られた示唆を、公表できるように準備を進めていく。具体的には、全国の大学・短期大学において汎用可能な教員の担任コンピテンシーの伸長に向けてFD等で活用できるリーフレットを作成する。本研究の目的は、これまで学術的な検証がされてこなかった担任・アドバイザー(大学により名称は異なる)とよばれる、相談支援を専門としない大学教員の行う学生の大学適応支援について、学校心理学の視点から学術的に捉え直し、学校心理学のモデルに構造化し、学生支援を捉え直す。また、日常的に行われている支援内容や、研修方法についても、次年度以降に検証を行っていく予定である。本研究期間内に明らかにすることは、1大学における担任・アドバイザー制度が、どのような学生支援的な役割をになっているか、2具体的にどのような取組みを行っているのか、教員を対象にした実態調査を行い、相談内容や具体的な支援方法について、明らかにする。初年度の研究では、国内の論文や調査報告、著書等の先行研究レビューを行い、相談を専門としない大学教員の行う学生の相談支援について、研究の枠組みを規定する。また、大学が定めているガイドラインや支援の手引き等からも分析検証を行った。学校心理学のモデル(石隈)に当てはめて構造化すると、一次的支援として、大学内の全ての学生を対象に行う支援を相談を専門としない大学教員が日常的に担っている。具体的には、入学時の適応支援(面接等を含む)、単位修得に関わる履修指導等の教学支援、学生生活全般に関わる相談支援、中途退学予防に向けた支援、を担っている。二次的支援として、担任・アドバイザーだけの対応ではなく、学内外の専門部署との連携が求められる。具体的には、長期欠席による単位不足、学習意欲が低下している学生の支援である。担任やアドバイザー教員が、連携を行い支援が求められることを指す。三次的援助支援は、休学や留年を経験した学生、発達障害や精神障害を抱える学生が対象であり、日常的で継続した支援が、学内の専門機関と連携して行われる必要がある。学校心理学の三段階援助支援に当てはめて検討を行った。初年度は、文献資料から、国内の先行研究をレビューし、大学教育における「担任・アドバイザー等にとよる学生支援」の概念整理を行った。具体的な学生支援については、複数の大学から、ガイドラインや担任マニュアルを取寄せて、検証を行ってきた。次年度の実態調査に向けて、おおむね順調に進展しているといえる。

本年度得られた調査結果は、本研究の基盤になるデータであり、本研究の目的である学校心理学の視座からの学術的な解明に結びつくものであった。調査結果について、抜粋し報告を行う。調査回答から、痰飲・アドバイザーの相談支援内容は、学年によって異なることと、初年次である1年次は、他の学年に比べて教員は負担感を持っていることが明らかになった。1年生の担任・アドバイザーは、授業で出される課題・レポートの学習指導、成績・授業に関する相談、休学や退学につがる悩みの相談を行っていることが明らかになった。加えて、休学中の学生に対するケア(サポート)も行っていることがわかった。2年生は、1年生の内容に加え、履修に関わる学習相談と家庭環境を含む家庭や保護者に関わる相談と、領域が拡大していた。従って、担任・アドバイザーによる支援は、履修相談から、学習指導、日常的な悩みや家庭に関わる悩み相談まで、多岐に渡ることが調査結果から明らかになった。この調査結果をもとに、最終年度は、学校心理学モデルに照らし合わせ学術的研究に深めていく予定である。本研究の基盤となる調査を終えて、根幹となるデータを集積することができた。また、自由記述の質的調査の結果から、当初、想定していなかった、担任制度の課題点を見出すことができた。それによって、平成31年度に行う、量的調査の視点に追加することができた。今後の研究方策は、今回検証してきた相談支援を専門にしない大学教員の学生支援モデルが、どのように行われているかについて実態調査を実施するための質問紙を作成し、修学支援を研究する連携研究者と相談しながら、進めていく。大学、短期大学に調査依頼し、質問紙調査を実施し、探索的研究を進めていく予定である。最終年度にむけて、学生相談支援を専門にしない大学教員が行う担任・アドバイザーによる学生支援モデルの検討等を重ねて、学校心理学の視点から、開発的・予防的学生支援モデルの検討を行う。また、どこの大学でも汎用できるように、調査対象者に、結果をフィードバックしながら、汎用性と応用性の検討も重ねていく。平成31年度は、これまでの調査を基盤に、量的調査を実施し、当初の仮説検証および、実態についても、調査者数を拡大して把握検証を行うことを目指していく。また、最終年度であることから、研究から得られた示唆を、公表できるように準備を進めていく。具体的には、全国の大学・短期大学において汎用可能な教員の担任コンピテンシーの伸長に向けてFD等で活用できるリーフレットを作成する。平成29年度に、病気休職したため、使用できない金額が発生した。病気により、足に障害が残り歩行不能なため、インタビュー代調査膾炙へ依頼するなどし、代替え手段を用いて、研究を進めていく。追加調査の実施のため
呼吸鎖末端酵素における効率的エネルギー変換機構の普遍性と多様性の構造基盤

ミトコンドリア内膜や細菌細胞膜にある呼吸鎖は、酸化還元反応(電子伝達)で放出されるエネルギーを利用して水素イオンを移動し、生命活動に利用可能なエネルギーを効率的に生産する。エネルギー変換の分子機構を理解するために、呼吸鎖末端酵素ファミリーの分子構造と機能の研究を行った。その結果、酵素触媒部位および水素イオン移動経路の構造的性質、酵素とその電子供与体とでの電子伝達の機能的特性が示された。呼吸鎖電子伝達系末端酵素ファミリーの構造機能比較からエネルギー変換機構の普遍的構造基盤、ならびにエネルギー効率と機能多様性を決定する構造要因を解明することを目的として、4つのタイプ(チトクロムaa3タイプO2還元酵素(aa3)、チトクロムcbb3タイプO2還元酵素(cbb3)、チトクロムc依存性NO還元酵素(cNOR)、キノール依存性NO還元酵素NOR (qNOR))の構造機能解析を進めた。aa3の構造解析1.4 Å分解能までの回折データを用いて、1.5 Å分解能での休止酸化型の構造解析、ならびに1.6 Å分解能での還元型の構造解析が完了した。酸化還元に伴い動くことが見出された水分子はプロトン輸送機能を担うことが示唆される。阻害剤シアン化物イオンが結合した酸化型構造を論文発表した。cbb3の機能解析cbb3と電子供与体チトクロムc4(c4)を単離精製した。cbb3によるc4の酸化速度とaa3によるチトクロムcの酸化速度を比較した結果、aa3の方がcbb3より高い酸化速度を示し、aa3では酸性領域で高く、cbb3では中性領域で高くなることが分かった。cNORの機能解析cNORと電子供与体チトクロムc551(c551)およびアズリン(Az)を単離精製した。cNORによる電子供与体の酸化における速度論的パラメーターをaa3およびチトクロムcd1タイプNO2還元酵素(cd1NIR)と比較した。kcat値はaa3によるチトクロムcの酸化と同様に酸性領域で高くなること、Km値はcd1NIRに対するc551およびAzと同程度であることが分かった。qNORの結晶化活性型のqNORを単離精製する方法を確立した。結晶化した標品を用いてX線回折実験を行った結果、4 Å分解能までの回折斑点が観測された。論文発表と構造解析の結果がaa3の研究において得られた。構造解析のための結晶がqNORの研究において得られた。機能解析の結果がcbb3とcNORの研究において得られた。呼吸鎖電子伝達系末端酵素ファミリーの構造機能比較からエネルギー変換機構の普遍的構造基盤、ならびにエネルギー効率と機能多様性を決定する構造要因を解明することを目的として、おもに3つのタイプ(チトクロムaa3タイプO2還元酵素(aa3)、チトクロムc依存性NO還元酵素(cNOR)、キノール依存性NO還元酵素NOR (qNOR))の構造機能解析を進めた。aa3の構造解析:休止酸化型の1.5 Å分解能、ならびに還元型の1.6 Å分解能での構造解析を完了し、結果を論文発表した。cNORの機能解析:チトクロムc551(c551)およびアズリン(Az)を基質(電子供与体)としたcNORによる基質酸化反応の速度論的解析を進めた。その結果、(1)Azの方がCyt c551よりも酵素からの解離が速いこと、(2)Cyt c551の方がAzよりも酵素への結合が速いこと、(3)酵素内部での電子伝達の速度がpH依存的であることが示唆される。qNORの構造機能解析:活性型のqNORを単離精製し、結晶化条件の検討を進めた。X線回折データの解析を行った結果、4.2 Å分解能の電子密度図を得た。キノールアナログ分子を基質(電子供与体)としてqNORによるNO消費速度を測定し、VmaxおよびKm値を決定した。呼吸鎖電子伝達系末端酵素ファミリーの構造比較解析:プロトン輸送経路である酵素内部の水クラスターの構造的特徴を分子表面構造解析によって9つの酵素について比較した。aa3の構造解析の成果が論文発表された。cNORの機能解析が完了し、その論文が投稿された。qNORの構造解析が4.2 Å分解能にまで向上した。qNORの機能に関する速度論的データが得られた。分子表面構造の比較解析が完了した。呼吸鎖電子伝達系末端酵素ファミリーの構造機能比較からエネルギー変換機構の普遍的構造基盤、ならびにエネルギー効率と機能多様性を決定する構造要因を解明することを目的として、おもに4つのタイプ(チトクロムaa3タイプO2還元酵素(aa3)、チトクロムcbb3タイプO2還元酵素(cbb3)、チトクロムc依存性NO還元酵素(cNOR)、キノール依存性NO還元酵素NOR (qNOR))の構造機能解析を進めた。aa3の構造解析:休止酸化型と還元型との構造変化を1.5/1.6Å分解能で決定し、論文発表した。酸化型触媒部位への阻害剤シアン化物イオンの結合様式を2.0Å分解能で決定し、論文発表した。酸化型触媒部位への阻害剤アジ化物イオンの結合様式を1.85Å分解能で決定した。aa3中のイオンに結合するアミノ酸残基のpKa計算を行った。aa3に結合する脂質分子の1.3Å分解能での構造解析を進めた。

cbb3の機能解析:cbb3と電子供与体チトクロムc4を単離精製した。cbb3によるチトクロムc4の酸化速度とaa3によるチトクロムcの酸化速度を比較解析した。cNORの機能解析:cNORと電子供与体チトクロムc551およびアズリンを単離精製した。cNORによる電子供与体の酸化速度を測定し、速度論的パラメーターを決定した。cNORとの結合に関与すると予想されるチトクロムc551表面のアミノ酸残基の変異体を作製した。qNORの構造機能解析:活性型qNORの単離精製方法を改良した。メナジオールを電子供与体としたqNORによるNO消費速度を測定し、速度論的パラメーターを決定した。キノールアナログ分子による阻害様式および阻害定数を決定した。qNORの膜電位形成機能に関する論文を発表した。X線結晶解析により3.5Å分解能の電子密度を得た。呼吸鎖電子伝達系末端酵素ファミリーの構造比較解析:プロトン輸送経路の構造的特徴を分子表面構造計算により9つの酵素について比較した。ミトコンドリア内膜や細菌細胞膜にある呼吸鎖は、酸化還元反応(電子伝達)で放出されるエネルギーを利用して水素イオンを移動し、生命活動に利用可能なエネルギーを効率的に生産する。エネルギー変換の分子機構を理解するために、呼吸鎖末端酵素ファミリーの分子構造と機能の研究を行った。その結果、酵素触媒部位および水素イオン移動経路の構造的性質、酵素とその電子供与体とでの電子伝達の機能的特性が示された。aa3の構造解析の結果、cNORの機能解析の結果を論文発表する。aa3の反応中間体の構造解析を引き続き進める。qNORの結晶化および構造解析を引き続き進める。aa3の構造解析(カルシウムイオン結合型、反応中間体等)を進める。qNORの結晶構造解析および速度論的機能解析を引き続き進める。呼吸鎖電子伝達系末端酵素ファミリーのpKaおよび静電ポテンシャルの比較解析を進める。生物物理学
超伝導酸化物結晶粒界の構造と伝導特性の研究

酸化物超伝導材料の実用化に対して結晶粒界その他の内部界面は否定的意味で重要な課題となっている。臨界電流Jcが焼結体で10^4A/cm^2以下、単結晶体の1/100以下という小さな値しか示さないのは結晶粒界が障害となっているためと考えられるからである。実際、双結晶試料による測定はJcが結晶粒界の種類により大幅に変わることを示した。高分解能電子顕微鏡観察を主な武器とする本研究はこのような粒界構造の影響を明らかにし、Jcの壁を取り除く方策を探ることにある。解析したイットリウム系およびビスマス系超伝導酸化物焼結体中の結晶粒界は、いずれも原子配列の乱れが数原子層に限定され、セラミックスとしては比較的薄い。これは焼結助剤を使用していないからである。結晶粒界はその多くが片方の結晶の底面に平行で平面性の著しい界面となっている。これは層状構造をもつ結晶の粒界に特有な現象と云える。ビスマス系では特にこの傾向が著しく、結合が弱いとされるビスマス層がこの界面となり易い。界面方向がこれ以外の方向のときでも、[010]軸方向に生ずる変調構造が稠密に並ぶ面が粒界面として選ばれて、結晶粒界がビスマス濃化帯を包絡している。微視的に粒界面をビスマス層としている。この傾向は[001]軸を回転軸とするねじり粒界では顕著にあらわれ、ビスマス層が粒界面となっている。ビスマス層は絶縁体的性質を持っているとされており、[001]軸方向のクーパー対のコヒーレンス長さが短いということもあって超伝導の障害となっている可能性が強い。焼結試料のJcが単結晶のそれより著しく低いのはこのような結晶粒界の伝導性の低さが原因であると考察された。
心筋虚血と再灌流不整脈の発生機序とその対策に関する基礎的研究

1.研究目的および方法Preconditioningによる再灌流不整脈抑制効果の機序を明かにすることを目的とし、ラット摘出灌流心モデルを用い完全虚血とRapid pacingによる2種類のPreconditioningを作製し検討した。2.結果:Preconditioningの再灌流不整脈に対する抑制効果(1)3回の短時間(5分間)完全虚血はそれに続く10分間の完全虚血後の再灌流不整脈に体して抑制効果を認めた。(3)解糖系の指標である乳酸及びH^+産生は対照群に比較してPacing群では有意に上昇していた。3.考案長時間虚血の前に亢進した解糖系は、心筋保護作用をもつATPの貯蔵を増加させることが知られている。Pacing群においては冠灌流量が保たれその結果代謝産物の洗いだしは行われているにも関わらず、冠灌流液中の乳酸とH^+産生は増加しており虚血前の解糖系亢進によるATP貯蔵の増加と同様の機序により心筋保護並びにそれに伴う再灌流不整脈抑制効果を示した可能性が示唆された。Rapidpacingは冠灌流が保持されている点で完全虚血に比較して安全であり、またPacing Rateの増減により心筋保護作用の程度を変化させえるため臨床面での何らかの寄与が期待される。
新しいポリグルタミン病の原因遺伝子同定と分子病理の解明:蛋白からのアプローチ

臨床的、病理組織学的にこれまで報告のない小脳変性症の3家系、3剖検例について臨床症状、および病理組織学的所見を検討した結果、それぞれが独自の臨床症状を呈し、中枢神経系の障害部位が明らかに異なり、1C2免疫染色によって陽性となる多数の核内封入体もまた、それぞれ特徴ある分布で存在していることを確認した。そのうち、1家系1剖検例でSCA17のホモ接合体であることが判明した。SCA17ホモ接合体の報告はこれまで全くなく、臨床病理学的所見とあわせて報告した。当研究所ではすでに、胎児脳cDNAライブラリーより単離された300個以上の新規クローンに基づく、増大CAG繰り返し配列を持つcDNAシークエンスとプライマーセットを開発しており、これを用いた未解明神経変性疾患の大規模スクリーニングシステムが確立している。未知の2家系についてはこれらのヒト脳で発現している増大ポリグルタミン鎖について増大の有無を確認中であるが、現在のところポリグルタミンの異常伸長を認めたものはない。さらに1家系では通常のウエスタンブロッティング法により、1C2により染色、反応される蛋白の存在を確認している。同サンプルの2次元電気泳動とウェスタンブロッティングを行うことで、原因蛋白(ポリグルタミンを有する)と考えられるスポットを同定後、同定したスポットを単離し、MALDI-TOF MS(当研究所備品)を用いてポリグルタミン鎖を持つペプチドの周辺アミノ酸配列の決定を試みた。単離したスポットには短いポリグルタミン鎖を有する蛋白が含まれていたが、現在のところ原因蛋白の同定には至っていない。ポリグルタミン病患者群と対照疾患群を2-D DIGEで解析した結果、常にポリグルタミン病患者群で増加、あるいは減少しているスポットを数個同定した。さらに未知の2家系中の1家系では通常のウエスタンブロッティング法により、1C2により染色される蛋白の存在を確認していたが、同サンプルの2次元電気泳動と2次元のウェスタンブロッティングを行うことで、原因蛋白(ポリグルタミンを有する)と考えられるスポットを複数同定するに至った。同定したいくつかのスポットを単離し、MALDI-TOF MS(当研究所備品)を用いてポリグルタミン鎖を持つペプチドの周辺アミノ酸配列を決定した。単離したスポットには短いポリグルタミン鎖を有する蛋白が含まれていた。

そのうち、1家系1剖検例でSCA17のホモ接合体であることが判明した。SCA17ホモ接合体の報告はこれまで全くなく、臨床病理学的所見とあわせて報告した。当研究所ではすでに、胎児脳cDNAライブラリーより単離された300個以上の新規クローンに基づく、増大CAG繰り返し配列を持っcDNAシークエンスとプライマーセットを開発しており、これを用いた未解明神経変性疾患の大規模スクリーニングシステムが確立している。未知の2家系についてはこれらのヒト脳で発現している増大ポリグルタミン鎖について増大の有無を確認中であるが、現在のところポリグルタミンの異常伸長を認めたものはない。さらに1家系では通常のウエスタンブロッティング法により、1C2により染色、反応される蛋白の存在を確認している。同サンプルの2次元電気泳動とウェスタンブロッティングを行うことで、原因蛋白(ポリグルタミンを有する)と考えられるスポットを同定後、同定したスポットを単離し、MALDI-TOF MS(当研究所備品)を用いてポリグルタミン鎖を持つペプチドの周辺アミノ酸配列の決定を試みた。単離したスポットには短いポリグルタミン鎖を有する蛋白が含まれていたが、現在のところ原因蛋白の同定には至っていない。ポリグルタミン病患者群と対照疾患群を2-D DIGEで解析した結果、常にポリグルタミン病患者群で増加、あるいは減少しているスポットを数個同定した。
多数の分子モーターの非線形相互作用によるマクロな滑り運動の創発

ミオシンロッドを持つキネシンキメラ分子とキャッチンを共重合させて長いキネシン繊維を再構成し、その上で微小管の滑り運動実験を行うことができる。この再構成キネシン繊維上ではキネシン頭部の向きが良く揃っているが、キネシン頭部は非常に柔軟であって、微小管をあらゆる方向にまったく同じ速度で運動させることができる。本年度は、この再構成キネシン繊維を用いた揺らぎ解析を行った。その結果、微小管すべり運動の揺らぎの大きさを表す拡散係数は、微小管の長さに依存せず一定であることが分かった。この結果は、無負荷条件における滑り運動において、多数のキネシン分子モーターが独立に働いておらず、シンクロナイズしている可能性を示唆している。これまでに行われた分子モーターの揺らぎ解析によって分かった性質、すなわち、「無負荷条件では分子モーターはシンクロナイズするが、高負荷条件では分子モーターは独立に働くこと」、を説明する理論を確立するために、これまでに他の研究グループが提案したいくつかの理論モデルの計算機シミュレーションを行った。これらのモデルは、ある特定の条件において多数の分子モーターがシンクロナイズして細胞骨格繊維を滑り運動させる性質を持っている。この計算機シミュレーションの結果、多数の分子モーターがシンクロナイズして働く場合には滑り距離の揺らぎの大きさを示す拡散係数が繊維の長さに依存しないことを確かめた。しかしながら、これら従来のモデルでシンクロナイゼーションがおきる条件は実験とあっていないので、新たなモデルを構築する必要がある。現在、これまでの計算機シミュレーション研究について論文を準備中である。ミオシンロッドを持つキネシンキメラ分子とキャッチンを共重合させて長いキネシン繊維を再構成し、その上で微小管の滑り運動実験を行った。再構成キネシン繊維上ではキネシン頭部の向きが良く揃っていると考えられている。実験の結果、微小管はキネシン繊維上を双方向に滑ったり、キネシン繊維をいろいろな角度で横切ったりするが、運動速度は角度によらず同じであることがわかった。すなわち、キネシン繊維中のキネシン頭部は非常に柔軟であって、微小管をあらゆる方向にまったく同じ速度で運動させることができることを実験研究で示すことができた。この研究についての論文を現在準備中である。今後は再構成キネシン繊維を用いた揺らぎ解析を行う予定である。これまでに行われた分子モーターの揺らぎ解析によって分かった性質、すなわち、無負荷条件では分子モーターはシンクロナイズするが、高負荷条件では分子モーターは独立に働くこと、を説明する理論を確立するための準備段階として、理論研究ではこれまでに他の研究グループが提案したいくつかの理論モデルの計算機シミュレーションを行った。しかしながら、これら従来のモデルでシンクロナイゼーションがおきる条件は実験とあっていない。この再構成キネシン繊維上ではキネシン頭部の向きが良く揃っていると考えられている。昨年度までの実験の結果、微小管はキネシン繊維上を双方向に滑ったり、キネシン繊維をいろいろな角度で横切ったりするが、運動速度は角度によらず同じであることがわかった。すなわち、キネシン繊維中のキネシン頭部は非常に柔軟であって、微小管をあらゆる方向にまったく同じ速度で運動させることができる。現在、この再構成キネシン繊維を用いた揺らぎ解析を行っている。なお、以前に行ったミオシン分子モーターを用いた揺らぎ解析の結果は、論文として本年度に発表した。

この結果は、無負荷条件における滑り運動において、多数のキネシン分子モーターが独立に働いておらず、シンクロナイズしている可能性を示唆している。これまでに行われた分子モーターの揺らぎ解析によって分かった性質、すなわち、「無負荷条件では分子モーターはシンクロナイズするが、高負荷条件では分子モーターは独立に働くこと」、を説明する理論を確立するために、これまでに他の研究グループが提案したいくつかの理論モデルの計算機シミュレーションを行った。これらのモデルは、ある特定の条件において多数の分子モーターがシンクロナイズして細胞骨格繊維を滑り運動させる性質を持っている。この計算機シミュレーションの結果、多数の分子モーターがシンクロナイズして働く場合には滑り距離の揺らぎの大きさを示す拡散係数が繊維の長さに依存しないことを確かめた。しかしながら、これら従来のモデルでシンクロナイゼーションがおきる条件は実験とあっていないので、新たなモデルを構築する必要がある。現在、これまでの計算機シミュレーション研究について論文を準備中である。
人工酵素を用いる高選択的分離

近年、省エネルギ-的でかつ選択性の高い分離法として、酵素と基質(あるいは抗原と抗体)との特異的な複合体形成を用いる方法が注目されている。しかし、天然酵素を利用する分離法には、1)酵素が高価であり、しかも不安定であるために分離条件が制約を受ける、2)分離対象物質に対して選択的結合能を持つ酵素が必ずしも在存するとは限らないなどの解決すべき問題点がある。従って、酵素と同様に特定基質に対して選択的な複合体形成能を有し、しかも自由に分子設計が可能である人工合成物(人工酵素)の開発が強く望まれている。本研究では、特異的基質結合能を持つ環状オリゴ糖であるシクロデキストリンに、さらに化学修飾を加えて新たな官能基を導入することにより、一層優れた分子認識能を持つ修飾シクロデキストリン(人工酵素)を合成し、これらを用いる高選択的分離法を開発することを目的とした。特に、本年度は、種々のファインケミカルの合成中間体であるヒドロキシメチルフェノ-ルのパラ体とオルト体との選択的分離に有効な修飾シクロデキストリンの開発を主たる対象とした。βーシクロデキストリンに様々な化学修飾を加え、パラ体とオルト体に対する結合能を評価した。その結果、例えば、シクロデキストリンの一級水酸基側にヒドロキシプロピル基を導入すると、パラ体に対する結合能が著しく向上することを見出した。ここでは、新たに導入されたヒドロキシプロピル基とパラ体の間に水素結合が形成されて、シクロデキストリンに対する結合能を選択的に増進している。さらに、修飾シクロデキストリンを架橋剤により架橋した固定化シクロデキストリンを合成した。これらを用いて分離カラムを構築し、目的物を簡便かつ高選択的に分離することにも成功した。