hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳神経系に特徴的に発現するケラタン硫酸の構造と機能

本研究課題では脳神経系におけるケラタン硫酸の特徴および生理的意義を解明するため次の3項目にわけて研究を推進している。1.各種抗ケラタン硫酸抗体の特異性の解明とそれぞれの抗体の脳内染色部位の同定2.脳神経系ケラタン硫酸の糖鎖構造の解析およびコアタンパク質の同定3.脳神経系ケラタン硫酸の生合成機能の解析項目1に関しては、研究実績の概要に記したように、市販抗体である5D4およびBCD-4とR-10Gは対照的なラット脳組織染色像を示した。これまで、組織染色で見落とされていた場所に新たにR-10G陽性のケラタン硫酸の存在が明らかにされた意味は大きく高く評価できる。項目2についても計画通り研究を実施し、テネイシン-R、PTP-ZETA (ホスファカン)の2種の膜タンパク質がコアタンパク質として同定された。ヒトiPS細胞表面にみられたR-10G抗原タンパク質であるポドカリキシンは脳においても発現しているため、脳でもポドカリキシンがケラタン硫酸のコアタンパク質として同定されると予測していたが、この予測は外れた。PTP-ZETAは従来、コンドロイチン硫酸の他に領域特異的にケラタン硫酸(KSIII)を含むことが報告されていたが、テネイシン-Rがケラタン硫酸を含むという報告はなく、新規な発見といえる。テネイシン-R、PTP-ZETAは共に中枢神経系に主に発現し、神経系ネットワークの形成や安定化などに関与すると考えられておりR-10Gエピトープがこれらの機能調節に関与する可能性を示唆しており興味深い。項目3については、現在取り組んでいるところである。昨年度の研究によりテネイシン-R、PTP-ZETA (ホスファカン)の2種のタンパク質がR-10Gにより認識される低硫酸化ケラタン硫酸のコアタンパク質として同定されたので、今年度の脳神経系の免疫組織化学的研究(項目1)では、テネイシン-RおよびPTP-ZETAそれぞれのコアタンパク質に特異的な抗体とR-10Gとの二重染色を行い、脳に発現するテネイシン-RおよびPTP-ZETAのうちR-10Gエピトープを発現した分子および非発現の分子の局在性を調べる。項目2については、昨年度はラット脳の膜タンパク質について調べたので、今年は、脳の可溶性画分(マトリックス画分)について昨年と同様の実験を実施する。マトリックス画分には、膜タンパク質画分とほぼ同程度のR-10Gエピトープが含まれると推定されており、両者を調べることで、脳の全体像を知ることが出来る。また、別途、マトリックス画分をイオン交換クロマトグラフィーにかけホスファカンを精製したのち、グリコサミノグリカンの化学的性質を解析する。項目3については、ケラタン硫酸の基幹糖鎖構造は5種類の遺伝子によりコードされる4種類の酵素活性により触媒されることが知られているが、これらの基幹糖鎖構造とコアタンパク質の結合部位の合成機構はO-結合型あるいはN-結合型で大きく異なる。脳R-10G抗原タンパク質の結合部位の構造を明らかにしたい。25年度が最終年度であるため、記入しない。
深層学習アルゴリズムを用いた皮質ネットワークの表現方法と計算処理の研究

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
分子性磁性体の合成、構造、物性、機能開発の研究

本研究では分子間力などの弱い結合力を用いて複合分子システムを三次元的に集積させて、興味深い磁性を示す超分子構造の開発、ならびにその複合材料への応用を目指した。ホスト-ゲスト化学を用いて強磁性的/反強磁性的相互作用をスイッチしたり、光や圧力という外的刺激により磁化を発生あるいは消滅させるといったような、動的に磁性を制御することを、複合材料のもう一つの鍵となる性能と位置づけた。また、「単分子磁石」の合成開発を行った。1.キラルな空間群をもつ弱強磁性体[Fe(pm)_2Cl_2](pmはピリミジン)の磁気構造を偏極中性子線回折などから明らかにした。新規な磁気光学素子に展開できる可能性がある。2.[M(pm)(N_3)_2](M=Mn,Fe,Co,Ni)は、紫外光照射により誘起磁化を生じるものを見いだした。[M(pm){N(CN)_2}_2]はナノサイズ空間を持ち、ゲスト分子の貫入により磁気相転移温度などが変化した。この物質は構造が柔らかく、0.4GPa程度の圧力によって自発磁化の有無をスイッチできた。3.クラウンエーテル状の側鎖をもつニッケル錯体では、Baイオンの有無によって磁気的相互作用を強磁性/反強磁性的にスイッチすることができた。4.クラウンスピンラベル試薬を合成開発した。反磁性イオンを包接させると磁性に変化が見られた。5.気体吸蔵性能を目指したハニカム格子状多孔質錯体[Cu(4APM)(OCH_3)(NO_3)]を合成した。6.ラジカルが直接遷移金属イオンへ配位した、有機無機複合磁性材料[Ni(41mNNH)_2(NO_3)_2]の高スピン状態を明らかにした。7.ランタノイドと3d金属イオンを含む多核錯体から単分子由来のヒステリシスを示すナノサイズ磁石[DyCuDy]および[Ln_4Cu](Ln=Tb,Dy)を開発した。1配位環境制御による磁性の変換配位子の部分構造にクラウンエーテル環をもつNi錯体の、クラウンエーテル環部分へのBa^<2+>導入の有無による磁性を調べ、分子間磁気的相互作用が変換できることがわかった。2磁性の光スイッチングピリミジン(PM)遷移金属アザイドとのPM(N_3)_2M型錯体(但しM=Mn, Fe, Co, Ni)を合成し、光照射による磁気制御を調べた。Fe錯体では極低温での光照射により磁化が著しく増大することを見つけた。3スピロ構造をもつ遷移金属錯体スピロ構造をもつ遷移金属錯体では、磁性軌道が直交するので磁気物性に興味がもたれる。テトラキス(2-ピリジル)メタンなどの配位子を用い、目的構造をもつ錯体の合成、結晶構造解析に成功した。4ラジカル置換ピラゾラート遷移金属塩安定ラジカルと結合した3核遷移金属ピラゾラートの合成と構造解析に成功した。5希土類イオンを用いた高スピン錯体分子ジ(2-ピリジル)ケトオキシムアニオンを配位子として用い、LnNi_2型錯体(Ln=Nd, Gd)、La_4Cu型錯体の合成と結晶構造解析に成功した。この成果は高スピン錯体分子、単分子磁石に道を開く。

6ハニカム構造をもつCu錯体4-アミノピリミジンとCn(NO_3)_2との錯体は、直径9.4Åの空洞をもつ結晶を与えた。今後、空洞への分子包接による磁性制御、空洞内での触媒反応などへの発展が期待される。7ジベンゾジオキサジセレナフルバレン(DBOSF)の合成と構造酸素とカルコゲン元素をあわせもつフルバレン分子は、伝導性錯体開発で興味深い。DBOSFの合成、シス体、トランシス体の分離と、それぞれの結晶構造解析、ドナー性の評価に成功した。8 βシクロデキストリン(βCD)-CuCl_2錯体結晶の作成と結晶構造βCD(CuCl_2)_<0.55>(H_2O)_<10>錯体結晶の合成と結晶構造解析に成功した。本研究では三次元的に集積して興味深い磁性を示す超分子構造の開発、ならびにその複合材料への応用を目指した。分子性磁性体を題材にして、ホスト-ゲスト化学のような超分子手法を用いて強磁性的/反強磁性的相互作用をスイッチしたり、光や圧力という外的刺激により磁化を発生あるいは消滅させるといったような、動的に磁性を制御することを、複合材料のもう一つの鍵となる性能と位置づけた。(1)キラルな空間群をもつ弱強磁性体[Fe(pm)_2Cl_2](pmはピリミジン)の磁気構造を偏極中性子線回折やメスバウアー分光などから明らかにした。新規な磁気光学素子に展開できる可能性がある。(2)[M(pm)(N_3)_2](M=Mn,Fe,Co,Ni)は、紫外光照射により誘起磁化を生じるものを見いだした。[M(pm){N(CN)_2}_2]はナノサイズ空間を持ち、ゲスト分子の貫入により磁気相転移温度などが変化した。この物質は構造がやわらかく、0.4GPa程度の圧力によって自発磁化の有無をスイッチできた。(3)クラウンエーテル状の側鎖をもつニッケル錯体では、Baイオンの有無によって分子間の磁気的相互作用が強磁性/反強磁性的にスイッチすることがわかった。(4)気体吸蔵性能を目指したハニカム格子状多孔質錯体[Cu(4APM)(OCH_3)(NO_3)]を合成した。(5)ランタノイドと3d金属イオンを含む多核錯体から単分子磁石性能を有する[DyCuDy]および[Ln_4Cu](Ln=Tb,Dy)を開発した。(6)安定ラジカルを有し、さらに金属に配位する部位をもつ配位子を合成し、それと各種の遷移金属との錯体の構造、磁性を調べた。(7)伝導性有機錯体の開発を目指して、酸素とセレンを有するフルバレン誘導体の合成に成功した。
トランスジェニックマウスを用いた変異甲状腺ホルモンリセプター遺伝子発現の研究

甲状腺ホルモンは様々な作用をもつが、その生体内での作用機序は複雑で不要な点が多い。その標的受容体の異常により甲状腺ホルモンに対する不応症が存在することが知られているが、症状は多彩で、病態に関し未解決な部分が残されている。ここで我々は、甲状腺ホルモン受容体異常症の病態を把握するために、甲状腺ホルモン不応症の患児より得られた変異遺伝子をマウスへ導入することで、病態モデルハウスの作製を試みた。その結果、変異遺伝子導入により合計6匹のトランスジェニックマウスを得たが、そのうち4匹において系統が樹立された。導入遺伝子のコピー数はゲノムあたり1100コピーと様々であったが、変異遺伝子の発現はRT-PCR方により肝臓、筋肉、甲状腺等で確認された。トランスジェニックマウスの表現型は一様でなくほとんど正常マウスと変わらないもの、軽度(約5%)の発育不良を認めるもの、正常より12%の体重増加不良を示すものがあり、脱毛の見られる系統もあった。甲状腺ホルモン不応症において症状は一様でなく、この点でトランスジェニックマウスは病態を反映している可能性が示唆された。この病態モデルマウスの解析により、甲状腺ホルモンのも作用や甲状腺ホルモン不応症の病態の解明が今後すすむものと考えられる。甲状腺ホルモン抵抗性甲状腺機能低下症の一つに甲状腺ホルモンレセプター(c-erb Abeta)異常が認められている。この疾患の様々な病態や治療法を正確に把握するため、疾患モデルとなるマウスの作成は重要であり、このため研究代表者らは変異c-erb Abetaを持つトランスジエニツクマウスの作成を行つた。まず、この疾患の患児よりクローニングした変異c-erb AbetaのcDNAをサイトメガロウイルスエンハンサー、ニワトリのbetaアクチンプロモーターを持つ発現ベクターに遺伝子組み換えにより導入した。そして変異c-erb Abeta cDNAの組み込まれた発現ベクターをさらにL培養細胞へ導入し、ノザンブロツトにより変異c-erb Abetaの発現が認められることを確認した。発現が確認されたため、このベクターを個体へ導入し、トランスジエニツクマウスの作成を試みた。196個の受精卵に上記遺伝子をマイクロインジエクシヨン法により直接導入し、偽妊娠マウスの卵管へ移植した。出生した生胎仔マウス24匹からDNAを抽出し、導入遺伝子の有無をサザンブロツトにより検討したところ、2匹に目的遺伝子を確認し、2系統のトランスジエニツクマウスの作成に成功した。この2系統のマウスについて近交系C57BL/6Jマウスと交配し、ヘテロマウスを作成中である。甲状腺ホルモン抵抗性甲状腺機能低下症の原因の一つは甲状腺ホルモン受容体(c-erbAβ)の異常である。この疾患の病態を把握するために、異常c-erbAβ遺伝子を持つトランスジェニックマウスの作成を行い、前年度までに2匹のトランスジェニックスマウスに導入遺伝子の存在を確認している。これら2匹のトランスジェニックマウスについて、導入遺伝子が子孫に伝えられるかを検討した。それぞれの2匹についてマウスC57BL/6と交配し、得られた仔マウスについて導入遺伝子の有無をポリメラーゼチェインリアクション(PCR)法を用いて検討したところ、1系統については導入遺伝子の継代が認められたが、1系統については認められなかった。1系統についてはトランスジェニックマウスの系統が確立したので、この系統について変異c-erbAβの発現を検討した。発現をreverse transcription-PCR法を用いて検討したところ、肝臓、筋肉、甲状腺で認められた。すなわち当初予定していた臓器特異性の検討が可能であった。よってこのトランスジェニックマウスは甲状腺機能低下症のモデルマウスとして使用しうると考えられる。甲状腺機能低下症の原因の一つは、甲状腺受容体(c-erbAβ)の異常である。本疾患の病態把握のため、我々はその病態のモデルマウスの作製および解析を試みている。このため、我々は甲状腺受容体遺伝子に異常を持つ患児より変異遺伝子を単離、マウスへ導入し、トランスジェニックマウス(Tgマウス)作製を試み、昨年度までに5匹のTgマウスを得た。今回我々は、この5匹のマウスの系統樹立、変異遺伝子の発現、および成長、発育について検討を行った。

まず、それぞれのマウスをC57BL/6マウスと交配し、導入遺伝子の生殖細胞系への伝達の有無について、サザン法、polymerase chain reaction法(PCR法)を用いて検討したところ、4匹のマウスについて、導入遺伝子の伝達が認められ、系統樹立は完成した。次に、樹立された4系統について、変異遺伝子の発現を検討した。発現をreverse transcription-PCR法にて検討したところ、肝臓、筋肉、甲状腺組織で認められた。そこで、これら4系統についてマウス個体の発育を観察したところ、2系統については正常マウスとほぼ同程度であり、1系統については約5%、残り1系統については約10%の体重増加不良が認められた。また、1系統については、体毛発育の不良も認められた。ヒトにおける甲状腺受容体異常による甲状腺機能低下症では、多彩な症状が認められるが、これらの系統差は本疾患における症状の多様性を示していると考えられ、病態を反映していると思われた。以上より、これらTgマウスは本疾患の病態モデルマウスとして使用し得ると結論した。
ライフステージ別の体内時計応用の健康科学研究

(1)体内時計の応用研究は甚だ不十分である。(2)体内時計は、日(時計遺伝子に駆動される様々な日内リズム)、週(週末に起こりうる社会的時差ボケ)、月(月経周期など)を対象とする。(3)マウス(または細胞)、ヒト観察、ヒト介入、スマホ応用の研究を実施する。(4)健康や健康寿命の延長には、食や栄養(時間栄養学)・運動(時間運動学)・睡眠(時間睡眠(休養)学)が重要であり、これらの遂行には健全な体内時計が必須である。(5)時間栄養を視点とした特定保健用食品や機能性表示食品を開発する。これらの食品の摂取タイミングの重要性を見出し(薬とは異なり、摂取時刻を表示できない)、消費者に有用な情報を提供する。時計遺伝子をはじめとするサーカディアンリズムの応用として、ライフステージごとに体内時計を調べて、食・栄養、運動、休養の適切なタイミングおよびこれらの内容を明らかにしていく。実施項目としてはマウスでの探索(スクリーニング)とヒトでの(摂食)介入試験を学童・青年期、壮年期、老齢期に分けて実施する。この研究を通じて、健康維持や健康寿命延伸に貢献する。準備状況と研究実施体制はマンパワーの確保も含め良好であり、成果が期待される。また、ライフステージごとの体内時間を的確に捉え、これを最大限に生かす食・栄養、運動休養の適切なタイミング・内容を見出そうとしている点に学術的意義がある。我々の日常生活に直接結びつく内容を取り扱っており、期待される成果の社会的貢献は大きく、研究としての独自性も高い。
天然プテリン誘導体の効率的化学合成と生理活性研究

1.N2-(N,N-ジメチルアミノメチレン)-3-(P-ニトロフェネチル)-ビオプテリン及びそのジヒドロ、テトラヒドロ体の簡便かつ大量合成スキームの詳細な検討.[1]1'及び2'-β-D-グルコピラノシル誘導体を上記のN2,N3-保護-ビオプテリンを経由し,TMS化の後、ジクロロメタン中で塩化スズ(IV)存在下,グリコシル化を行って、対応する1'-O-及び2'-O-β-D-グルコシル体効率よく得る方法を確立した。また,グルコシルドナーを2.5等量用いると1',2'-ジ-O-グルコシル体が簡便に得られる。[2]同様にして2'-O-β-D-リボフラノシル体を比較的高い合計収率で得た。[3]天然物リミプテリン{2'-β-D-(N-アセチルグルコサミニル)ビオプテリン}も同様な手法で1,3,4,5-テトラ-O-アセチル-2-N-(N,N-フタロイル)-β-D-グルコサミンを糖ドナーとしてグリコシル化を行い,効率よく得られるようになった。2.[4]これらのN2-(N,N-ジメチルアミノメチレン)-3-(p-二トロフェネチル)-ビオプテリングリコシドを白金触媒存在下酢エチ中で接触還元を行ったところ,主としてテトラヒドロ体が比較的簡便に得られ,合成スキームとして有望であることが示唆された。2.3.セピアプテリン等の化学合成と選択的グリコシル化,アルキル化等による誘導体合成およびプテリン誘導体の構造・活性相関・生体内機能の総合かつ詳細な検討.このテーマについては現在鋭意検討を続けているところであり,上記生成物を生理活性試験に供すべく準備中である。1.N2-(N,N-ジメチルアミノメチレン)-3-(置換フェネチル)-ビオプテリンの6位のビシナルジオールの選択的反応:(1)天然物として得られたと報告されているが構造不確定の1′または2′-β-D-グルコピラノシル誘導体の合成.上記のN2,N3-保護-ビオプテリンをHMSDで処理し,1′,2′-O-ビス(トリメチルシリル)誘導体とした後,ジクロロメタン中で塩化スズ(IV)存在下,2,3,4,6-テトラ-O-アセチル-1-ブロモ-α-D-グルコピラノースと反応させることにより,対応する1′-O-及び2′-O-β-D-グルコシル体を得た.グルコシルドナーを2等量以上用いると1′,2′-ジ-O-グルコシル体が副生成物として得られた.これらのグルコシル体をナトリウムメトキシドで脱アセチル化,アンモニア水でジメチルアミノメチレン基を加水分解の後,DBUでNPE基を脱保護すると,ビオプテリン-1′-および2′-O-モノ-さらには1′,2′-O-ジ-β-D-グルコピラノシドが得られた.現在これらの合成ルートの各段階の収率向上も検討している.(2)ごく最近天然物として分離され,推定構造式が提出されている2′-β-D-(N-アセチルグルコサミニル)ビオプテリン(リミプテリン)の合成.上記と同様な手法で1,3,4,5-テトラ-O-アセチル-2-N-(N,N-フタロイル)-β-D-グルコサミンを糖ドナーとしてグリコシル化を行うと,主として2′-O-グリコシル体が得られることが分かった.順次脱保護を行うことにより,目的の天然物の全合成が完成した.

現在これらの合成ルートの各段階の収率向上ならびに天然物の生体内機能解明のために量的調製を検討している.2.ビオプテリン及びそのジヒドロ,テトラヒドロ体の簡便かつ大量合成スキームの検討,その他の研究計画については順次検討を進めている.1.N2-(N,N-ジメチルアミノメチレン)-3-(p-置換フェネチル)-ビオプテリンの6位ビシナルジオールの選択的グリコシル化反応の改良:(1)1'および2'-O-β-D-グリコピラノシル誘導体の合成。上記のN2,N3-保護-ビオプテリンを1',2'-O-ビス(トリメチルシリル)誘導体とした後,ジクロロメタン中で塩化スズ(IV)または銀トリフレート存在下,2,3,4,6-テトラ-O-アセチル(またはベンゾイル)-1-ブロモ-α-D-グリコピラノースと反応させることにより,対応する1'-O-および2'-O-β-D-グルコシル体,あるいはグルコシルドナーを3等量程度用いると1',2'-ジ-O-グルコシル体が副生成物として得られる。これらの生成物の得られる最適条件を詳細に検討し,グルコシル化反応の経路の確立がなされた。さらにこれらのグルコシル体の脱保護化反応も詳細に検討し,ビオプテリン-1'-および2'-O-モノ-さらには1',2'-O-ジ-β-D-グルコピラノシド収率が向上した。(2)リミプテリンの合成。上記と同様な手法でジクロロメタン中で塩化スズ(IV)存在下,1,3,4,6-テトラ-O-アセチル-2-N-(N,N-フタロイル)-β-D-グルコサミンを糖ドナーとしてグリコシル化を行い,2'-O-グリコシル体が比較的高収率で得られるようになった。リミプテリンへの一連の脱保護反応にも収率向上を見ることができた。2.ビオプテリンおよびその誘導体のテトラヒドロ体合成の検討。ビオプテリン,N2,1',2'-O-トリアセチルビオプテリン,リミプテリン,2'-O-(β-D-リボフラノシル)ビオプテリンなどについて白金触媒化接触還元を行うと,5,6,7,8-テトラヒドロ体が主生成物として得られるが,6R/6S体の分離と生成比の決定を現在鋭意検討している。1.N2-(N,N-ジメチルアミノメチレン)-3-(p.ニトロフェネチル)-ビオプテリン及びそのジヒドロ,テトラヒドロ体の簡便かつ大量合成スキームの詳細な検討.[1]1'及び2'-β-D-グルコピラノシル誘導体を上記のN2,N3-保護-ビオプテリンを経由し,TMS化の後,ジクロロメタン中で塩化スズ(IV)存在下,グリコシル化を行って,対応する1'-O-及び2'-O-β-D-グルコシル体効率よく得る方法を確立した。また,グルコシルドナーを2.5等量用いると1',2'-ジ-0-グルコシル体が簡便に得られる。[2]同様にして2'-O-β-D-リボフラノシル体を比較的高い合計収率で得た。[3]天然物リミプテリン{2'-β-D-(N-アセチルグルコサミニル)ビオプテリン}も同様な手法で1,3,4,5-テトラ-O-アセチル-2-N-(N,N-フタロイル)-β-D-グルコサミンを糖ドナーとしてグリコシル化を行い,効率よく得られるようになった。2.[4]これらのN2-(N,N-ジメチルアミノメチレン)-3-(p.ニトロフェネチル)-ビオプテリングリコシドを白金触媒存在下酢エチ中で接触還元を行ったところ,主としてテトラヒドロ体が比較的簡便に得られ,合成スキームとして有望であることが示唆された。2,3.セピアプテリン等の化学合成と選択的グリコシル化,アルキル化等による誘導体合成およびプテリン誘導体の構造・活性相関・生体内機能の総合かつ詳細な検討.このテーマについては現在鋭意件とを続けているところであり,上記生成物を生理活性試験に供すべく準備中である。
CD36によるインスリン分泌調節と糖尿病発症：新規モデルマウスを用いた解析

インスリン分泌能の個人差は2型糖尿病の疾患感受性を規定する重要な要因とされているが、その個人差を決定するメカニズムは解明されていない。我々は最近、肥満ドナーから採取した膵ランゲルハンス島(膵島)を用いた検討によって、2型糖尿病患者では膵島における脂肪酸輸送体CD36の発現量が多く、同時にインスリン分泌能が低下していることを明らかにした。そこで本研究では、肥満2型糖尿病患者と類似した特徴、すなわち膵島におけるCD36の高発現と低インスリン分泌能を認める新規2型糖尿病モデルマウス(Oikawa-Nagaoマウス)を用いて、CD36がインスリン分泌能に及ぼす影響や糖尿病発症との関係を解明する。
液晶能を利用した熱拡散法による燐光発光高分子トランジスタの開発

本研究では、駆動と発光を兼ね備えた高効率な発光トランジスタを実現するため、液晶能を有する導電性高分子が熱処理により自己組織的に配列する現象を利用し、有機トランジスタに光機能を付加する方法として、熱拡散による高分子薄膜中への燐光性色素材料の拡散制御を試みた。赤色燐光材料をアルキルフルオレン高分子に熱拡散ドープして作製したトップゲート型高分子トランジスタにおいて、両極性の特性と赤色発光の両方が観測された。熱拡散による高分子薄膜中への燐光性色素材料の拡散制御により結晶性薄膜を用いた有機層/絶縁膜界面にキャリアが伝導する燐光発光高分子トランジスタを開発に成功した。液晶能を有する導電性高分子が熱処理により自己組織的に配列する現象を利用し、有機トランジスタに光機能を付加する方法として、熱拡散による高分子薄膜中への燐光材料の拡散の制御を試みた。燐光材料ドープ導電性高分子薄膜を用いた高効率燐光発光高分子トランジスタの実現に向けて検討を行い、単分子層蒸着させた赤色燐光材料を高分子薄膜中に拡散させた場合、高効率化が図られた。結晶性薄膜を用いた有機層/絶縁膜界面にキャリアが伝導する燐光有機発光トランジスタの作製に成功し、従来報告された素子に比べ、赤色燐光有機発光トランジスタ素子としては、最高レベルの発光効率が得られた。青色レーザー光を用いて、熱拡散させたポリアルキルフルオレン結晶薄膜における分光測定から、ホストからゲストへのエネルギー移動の検討を行った。赤色燐光材料であるtris[1-phenylisoquinolinato-C2,N]iridium(III) (Ir(piq)3)を拡散ドープさせたポリアルキルフルオレン結晶性薄膜から、2成分以上の蛍光発光の過渡特性が観測され、さらなるゲスト材料の選択により高効率化が図れることが示唆された。また、ソース・ドレイン電極からの注入によっても、発光効率や発光強度が影響を受け、有機発光トランジスタ特性の主に銀電極とITO電極を用いたソース・ドレイン電極依存性に関しても検討を行った。ゲート電圧の掃印によるソース・ドレイン間での発光サイトの位置や動的変化の観察から、有機薄膜中における伝導に関する情報を、光学的情報として得て、解析から高効率化に向けて検討を行い、銀電極の場合、電極近傍での励起子消光の影響が大きく、ITO電極を用いることで、その影響を抑えられることを見出した。有機ELと有機トランジスタを融合した有機発光トランジスタは、有機ELディスプレイにおける駆動回路が一体化することにより作製プロセスが単純化できる可能性がある。有機ELにおいては、一重項励起子による蛍光材料より三重項励起子を用いた燐光材料を用いることで、高効率な発光素子が達成される。そこで、高効率な発光トランジスタを実現するため、液晶能を有する共役ポリマーが熱処理により自己組織的に配列する現象を利用し、有機トランジスタに光機能を付加する方法として、熱拡散による共役ポリマー薄膜中への燐光材料の拡散の制御を試みた。有機発光トランジスタのソース・ドレイン電極にindium-tin-oxide (ITO)を用い、有機薄膜作製後に、ゲート絶縁膜としてポリマー絶縁膜を用いたトップゲート構造を検討した。有機薄膜中への赤色燐光材料の熱拡散の影響を調べるため、熱処理過程に伴う薄膜の電子光物性を調べ、熱拡散条件の最適化を行った。そのため、高分子膜中へのドープ濃度勾配を比較検討するため、PL測定等の光学測定やX線光電子分光分析装置による測定を行った。フルオレンの基本骨格であるポリアルキルフルオレン結晶性薄膜を用いた有機発光トランジスタから青色発光が得られ、赤色燐光材料であるtris[1-phenylisoquinolinato-C2,N]iridium(III) (Ir(piq)3)を拡散ドープさせた有機発光トランジスタからは、Ir(piq)3に対応する赤色燐光が得られた。有機層/絶縁膜界面にキャリアが伝導する赤色燐光有機発光トランジスタの作製に成功した。更に、縦方向の伝導を調べるため、ITO電極を用いた縦型素子である有機EL素子を作製し、作製条件の変化の伴う特性変化から、燐光材料の高分子膜中への拡散状況を調べ、現状では、膜中で不均一にIr(piq)3が拡散していることが示唆された。発光デバイスにおいて効率が重要な要素であり、有機ELデバイスにおいては、一重項励起子による蛍光より三重項励起子を用いた燐光材料を発光サイトとして用いた場合に、理論限界に近い高効率な素子が達成されているが、有機発光トランジスタにおいては、まだ達成されていない。本研究では、高効率な発光高分子トランジスタを実現するため、液晶能を有する高分子半導体材料が熱処理により自己組織的に配列する現象を利用し、有機トランジスタに光機能を付加する方法として、熱拡散による高分子薄膜中へのドーパント(燐光材料)の濃度勾配の制御を試みた。

ホストの高分子材料には、高い蛍光量子収率を持つ有機EL材料として知られているフルオレン系導電性高分子材料に着目して、まず加熱に伴うホスト材料の電気・光学特性に関して明らかにした。それにより、現時点で、キャリアが数nmのチャネル内で伝導するような有機トランジスタ構造において、熱処理による高分子薄膜の結晶化に伴う電気・光学特性を詳細に検討して最適化を行った。素子は、両極性を示し、適切なゲート電圧を印加する事で、正孔と電子を同時に有機半導体層に注入でき、電界発光を示し、従来の素子と比べても十分に高効率な発光が得られている。更に、ホスト材料に燐光材料であるイリジウム錯体をドープすることで、三重項励起子による燐光発光も得られている。また、膜の基本特性を明らかにし、高分子膜中へのドープ濃度勾配を比較検討するため、PL測定等の光学測定やX線光電子分光分析装置による測定を行っている。液晶能を有する導電性高分子材料を用いた三重項励起子による高効率な燐光発光高分子トランジスタの実現を目指し、ドーパントとして用いる燐光材料の三重項準位の電子伝導に与える影響に着目した素子作製とデバイス評価を行なう。横方向の伝導は、有機発光トランジスタ特性から、縦方向の伝導は、有機EL特性から、それぞれ分離して検証する手法の確立を目指し、1.導電性高分子薄膜への熱拡散による燐光色素材料のドープ濃度勾配の確立2.横型素子である有機発光トランジスタによる横方向伝導の検討3.縦型素子である有機EL素子による縦方向伝導の検討に関して、平成23年度の研究を更に推し進め、下記の研究についても検討を行う。4.燐光材料ドープ導電性高分子薄膜を用いた燐光発光高分子トランジスタの作製と評価:平成23年度に得られた知見をもとに、燐光材料ドープ導電性高分子薄膜を用いた高効率燐光発光高分子トランジスタの実現に向けて、検討を行う。また、ゲート電圧の掃印によるソース・ドレイン間での発光サイトの位置や動的変化の観察から、三重項準位が関与する有機薄膜中における電子伝導に関する情報を、光学的情報として得て、解析から高効率化に向けての知見を得る。また、ソース・ドレイン電極からの注入によっても、発光効率や発光強度が影響を受けるため、有機発光トランジスタ特性の主に銀電極とITO電極を用いたソース・ドレイン電極依存性に関しても検討を行う。備品・消耗品類は、定常的に必要な有機材料、金属電極材料、装置の維持や新規に導入する装置に伴い付加的に発生する消耗品、部品などの購入のために必要となる。旅費類は、研究成果の発表や研究討論のための会議等に出席するために必要不可欠である。研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行し、当初、予定通りの計画を進めていく。
斜面崩壊の前兆としての微小地震の発生と崩壊予測の研究

1985年7月26日,長野市地附山の山腹崩壊に伴う地すべりは幅350m,奥行き700mの範囲に及び, 350万m^3の土量が流出した.この地すべりの発生に先立って,この地域を震源とする微小地震が観測された.一方地すべりに到るまでの経過として土塊の移動状況はかなり把握されていたので,それとの比較により地すべり予測について解析した.地すべり地域内において微小地震の発生は在来考えにくかったが,地下深部に狭在している比較的硬い岩石における破壊現象が据えられた.現場で採取された深さ500mにおけるボーリングコアについて超音波による速度測定ではP波で3.54.0km/sec, S波で1.1kmの値が得られ,ポアソン比は約0.45であった.地すべり地域内で得られた微小地震が鉛直下方に近いとすると深さは約85260mの範囲である.つぎに地表に設置された伸縮計の観測から得られた土塊の累積移動量の時間的経過は,単位時間について移動量が一定であれば直線的に変化する.しかし移動量が加速されると累積移動量は曲線的に変化し,破壊に到るとき移動速度は無限大となる.しかしこのような土塊の移動量から破壊予測を行うとき,直線的変化から曲線的変化に移行する過程の議論にはいま一つ物理的根拠がうすかった.ところが地附山地すべりの8時間前に決定的と思われる最も大きい微小地震が発生し,その時間を土塊の移動量曲線に対応させると,その地震を境として移動量が直線から曲線変化に以降している事実が得られた.このことは地すべり地域下の岩層内で破壊が進行し,震源より上部の媒質が完全に不安定となり,重力の作用により表層土塊の移動を加速させている.このような観点で土塊の移動量変化から破壊時間を求めると,地附山地すべりの発生時刻に一致する値が得られ,破壊予測の可能性を示した.1985年7月26日,長野市地附山の山腹崩壊に伴う地すべりは幅350m,奥行き700mの範囲に及び, 350万m^3の土量が流出した.この地すべりの発生に先立って,この地域を震源とする微小地震が観測された.一方地すべりに到るまでの経過として土塊の移動状況はかなり把握されていたので,それとの比較により地すべり予測について解析した.地すべり地域内において微小地震の発生は在来考えにくかったが,地下深部に狭在している比較的硬い岩石における破壊現象が据えられた.現場で採取された深さ500mにおけるボーリングコアについて超音波による速度測定ではP波で3.54.0km/sec, S波で1.1kmの値が得られ,ポアソン比は約0.45であった.地すべり地域内で得られた微小地震が鉛直下方に近いとすると深さは約85260mの範囲である.つぎに地表に設置された伸縮計の観測から得られた土塊の累積移動量の時間的経過は,単位時間について移動量が一定であれば直線的に変化する.しかし移動量が加速されると累積移動量は曲線的に変化し,破壊に到るとき移動速度は無限大となる.しかしこのような土塊の移動量から破壊予測を行うとき,直線的変化から曲線的変化に移行する過程の議論にはいま一つ物理的根拠がうすかった.ところが地附山地すべりの8時間前に決定的と思われる最も大きい微小地震が発生し,その時間を土塊の移動量曲線に対応させると,その地震を境として移動量が直線から曲線変化に以降している事実が得られた.このことは地すべり地域下の岩層内で破壊が進行し,震源より上部の媒質が完全に不安定となり,重力の作用により表層土塊の移動を加速させている.このような観点で土塊の移動量変化から破壊時間を求めると,地附山地すべりの発生時刻に一致する値が得られ,破壊予測の可能性を示した.
エンタテイメントに着目―フランス地方都市のサバイバルを賭けた産業転換の研究

1.研究目的と意義1980年代のフランスの地方分権強化に伴い、地方再生の指針として提示された"Pole Image(映像の中心)"に基づいた工業化、情報化を推進している諸地方の中で、映像産業に特化した産業転換と地域振興に成果をあげている中西部ポワトゥ・シャラント県のAngouleme(アングレーム)市は成功例として貴重である。わが国でも諸地方がIT化に取り組んでいるが、パリへの一極集中が甚だしいフランスで、パリから高速鉄道で2時間半の地点にあるAngoulemeの産業転換プロセスは、首都圏から離れた地域での発展の参考事例となり得る。本市の取り組みの検証により、地方都市発展のビジョンと具体的な政策提言を提示することを目的とする。2.研究内容研究方法は現地視察およびキーパーソンのインタビュー。調査対象は下記のPole Image関連施設。(1)なぜ、Pole Imageに着手したか、(2)その経緯、(3)成功の要因、(4)今後の課題を明確化した。-Magelis(マジュリス):AngoulemeのPole Image推進のために結成された産官学の組合組織で,映像関連会社の誘致と支援,映像制作者の育成,広報,イベント開催等を推進し,映像産業誘致の窓口となっている。-AOUAT(ゲーム製作会社):Magelisの支援を受けてパリから移転した会社。-Maison des Auteurs(メソン・デ・オチュール):市,議会,Magelis等が設立した映像作家支援組織。Pole Image推進のための人材育成機関として,地元の若者や海外の映像作家に創作環境を提供して創作活動を支援。・D.I.A. C. T(地方分権庁):フランス政府から見たAngoulemのPole Imageの評価のヒアリングを行った。3.研究の成果-Pole Imageとマルチメディアアイランド構想(沖縄県)を比較研究することができた。-Magelis主催のCGフェスティバル「FITA2009」(2009.12.35/テーマ:日本)への協力を依頼され、日本側の窓口として日本のCGクリエーターをシンポジウムの講師として紹介し、日仏映像作家の交流を行った。
POD遺伝子をマーカーとする従属栄養硝化菌の検出法の開発と環境動態解析への適用

独立栄養性のアンモニア酸化(硝化)細菌は中性塩基性のpH環境で活発に働くが、これはアンモニア酸化反応の最初のステップを触媒するアンモニアモノオキシゲナーゼの至適pHがその領域にあるためである。そのため酸性土壌中では、従属栄養性の微生物が硝化作用を主として担っていることが報告されている。我々は、プロテオバクテリア門とアクチノバクテリア門の細菌、および子嚢菌門の真核微生物が、ピルビン酸オキシムを中間産物とする従属栄養性硝化能を持つことを見出している(Tsujino et al. (2017) Sci. Rep. 7:39991)。本研究計画は、土壌環境中における子嚢菌類による従属栄養性硝化を実証することを目的とするものである。初年度の研究成果を踏まえ、2年目となる昨年度は、1土壌試料からの従属栄養性硝化能を有する子嚢菌の検出、および2子嚢菌純粋培養株を用いた硝化活性の分析を進めた。まずテーマ1では、様々な土壌試料から抽出した環境DNAを用い、従属栄養性硝化の鍵酵素であるピルビン酸オキシムジオキシゲナーゼ(POD)遺伝子のPCR増幅を行った。その結果、冬虫夏草の一種として知られている子嚢菌Beauveria bassiana由来のPOD遺伝子のみが検出された。またPOD遺伝子が、酸性(pH=5)土壌中に高頻度に存在することが半定量的PCRによって示唆された。またテーマ2では、B. bassiana純粋分離株の硝化活性に対するpHの影響を分析し、pH 45では高い硝化活性を示すのに対し、pH 67では活性が顕著に低下することを見出した。研究タイトルが示すように、環境試料中の従属栄養性硝化微生物を、POD遺伝子をマーカーとして検出する手法を開発することが本計画の最大の目的である。研究実績の概要に述べたとおり、子嚢菌門に属する硝化菌を土壌試料中から検出することに成功した。また、B. bassiana純粋分離株を用いた培養実験を行うことで、真核微生物が硝化能を有することを確認した。これは世界初の報告となる。しかしながらプロテオバクテリア門とアクチノバクテリア門に属する従属栄養硝化細菌について、現時点では土壌試料からの検出に成功していないため、区分を(2)とした。最終年度となる次年度は、初年度に成功したPODのX線結晶構造解析に関して、次年度前半を目途として、これまで得られている2.6オングストローム分解能での結晶構造の更なる精密化を進め,学術論文の発表を準備する。また、子嚢菌による従属栄養性硝化に関する昨年度の研究成果について学会発表を行う。さらに従属栄養性硝化細菌の検出法の確立を目指す。「硝化」とは、アンモニアを亜硝酸や硝酸へ異化的に変換する微生物作用のことであり、窒素サイクルにおける必須の生物学的過程である。従属栄養性の微生物による硝化反応では、独立栄養性硝化菌のものとは異なる、ピルビン酸オキシムが中間代謝産物となる反応経路が報告されている。この従属栄養硝化において中心的な役割を果たすのが、ピルビン酸オキシムをピルビン酸と亜硝酸塩に分解するという、他に類を見ない反応を触媒する「ピルビン酸オキシム酸素添加酵素(POD)」である。申請者らはこの酵素をAlcaligenes faecalisから精製し、クラスIIアルドラーゼの相同タンパク質でありながら、炭素ー炭素結合の切断や付加反応を触媒する酵素アルドラーゼとは全く異なる反応を触媒するオキシゲナーゼであることを報告している(Tsujino et al. (2017)Sci. Rep. 7:39991.doi:10.1038/srep39991)。本研究は、POD遺伝子をマーカーとして従属栄養硝化微生物の環境生態を明らかにすることを目的として立案された計画である。初年度(H29年度)のテーマである『環境DNA中のPOD遺伝子を検出する手法の確立』のため、特に森林等の酸性土壌に豊富に存在するとされる子嚢菌類のPOD遺伝子の特異的プライマーを設計した。これを用いることで、子嚢菌POD遺伝子の森林土壌からの検出に成功した。特に、冬虫夏草の一種であるBeauveria bassiana由来のPOD遺伝子が多く得られた。次世代シークエンサーを用いたメタゲノム分析も現在進めており、森林土壌における従属栄養性硝化に対する子嚢菌類の寄与について興味深い結果が得られつつある。POD遺伝子をターゲットとして従属栄養硝化性の子嚢菌を土壌サンプル中から検出することに成功した。また研究計画には記載していないが、別途進めているPODの結晶構造解析についても大きな進展があり、総合的にみて、当初の計画以上に進展している、とした。初年度は子嚢菌POD遺伝子にターゲットを絞ったが、細菌のPOD遺伝子についても特異的プライマーの作製を現在試みている。PODは子嚢菌だけでなく、プロテオバクテリア門やアクチノバクテリア門に属する細菌に存在する。様々な細菌のPODを組み換え体として過剰発現させ分析した結果、これらはすべてPOD活性を示すことを確認している(東ら、学会発表)。従って細菌由来のPOD遺伝子の検出に成功すれば、次年度のテーマである『様々な環境における従属栄養硝化細菌の動態の分析』についても進展が期待できるだろう。また創薬等先端技術支援基盤プラットフォーム(BINDS)の支援を受け、PODの構造解析を進めている。現在までに2.6Å分解能で細菌PODの結晶構造が得られており、分子構造に基づくPODの反応機構の理解が進みつつある。

この研究は、例えばPOD反応を阻害することで硝化を抑制する農薬の開発に結び付くかもしれない。独立栄養性のアンモニア酸化(硝化)細菌は中性塩基性のpH環境で活発に働くが、これはアンモニア酸化反応の最初のステップを触媒するアンモニアモノオキシゲナーゼの至適pHがその領域にあるためである。そのため酸性土壌中では、従属栄養性の微生物が硝化作用を主として担っていることが報告されている。我々は、プロテオバクテリア門とアクチノバクテリア門の細菌、および子嚢菌門の真核微生物が、ピルビン酸オキシムを中間産物とする従属栄養性硝化能を持つことを見出している(Tsujino et al. (2017) Sci. Rep. 7:39991)。本研究計画は、土壌環境中における子嚢菌類による従属栄養性硝化を実証することを目的とするものである。初年度の研究成果を踏まえ、2年目となる昨年度は、1土壌試料からの従属栄養性硝化能を有する子嚢菌の検出、および2子嚢菌純粋培養株を用いた硝化活性の分析を進めた。まずテーマ1では、様々な土壌試料から抽出した環境DNAを用い、従属栄養性硝化の鍵酵素であるピルビン酸オキシムジオキシゲナーゼ(POD)遺伝子のPCR増幅を行った。その結果、冬虫夏草の一種として知られている子嚢菌Beauveria bassiana由来のPOD遺伝子のみが検出された。またPOD遺伝子が、酸性(pH=5)土壌中に高頻度に存在することが半定量的PCRによって示唆された。またテーマ2では、B. bassiana純粋分離株の硝化活性に対するpHの影響を分析し、pH 45では高い硝化活性を示すのに対し、pH 67では活性が顕著に低下することを見出した。研究タイトルが示すように、環境試料中の従属栄養性硝化微生物を、POD遺伝子をマーカーとして検出する手法を開発することが本計画の最大の目的である。研究実績の概要に述べたとおり、子嚢菌門に属する硝化菌を土壌試料中から検出することに成功した。また、B. bassiana純粋分離株を用いた培養実験を行うことで、真核微生物が硝化能を有することを確認した。これは世界初の報告となる。しかしながらプロテオバクテリア門とアクチノバクテリア門に属する従属栄養硝化細菌について、現時点では土壌試料からの検出に成功していないため、区分を(2)とした。本年度(H30年度)は、初年度に開始した上述の研究をさらに進めるとともに、最終年度のテーマとして計画した『独立栄養硝化細菌におけるPODの機能とその意義』についても予備実験をスタートさせる。POD遺伝子は、アンモニア酸化細菌などの独立栄養硝化細菌にも存在し、過剰発現させたそれらの組み換え体は、弱いながらもPOD活性を示すことが確かめられている(東ら、学会発表)。また細菌のPOD遺伝子は23個の機能未知遺伝子とオペロンを構成しており、何らかの機能的相関が予想される。PODの遺伝子破壊株を作成し、その表現型を分析することで、PODの生理的機能(従属栄養硝化、あるいはなんらかの代謝過程)を明らかにすることを計画している。A. faecalisの遺伝子破壊実験は報告が無いので、double-integration法による遺伝子破壊プラスミドの作製を試みている。
脳血管シミュレーションモデルを利用したMRI拡散画像の解釈

本研究では、脳血液量(CBV)がMRI拡散画像に与える影響について、その信号帰属を明示することを目的としてシミュレーションモデルによる研究を進めた。その結果、単一収束型スピンエコー法では、CBVの増加に伴い見かけの拡散乗数(ADC)は低下し、特に細い血管本数が増大する影響が大きいことを示した。また、2回収束型スピンエコー法ではCBV変化がADC変化に及ぼす影響が少ないことを確認した。脳賦活領域を観察する手法として、機能的MRI(fMRI)では脳血流変化に依存してT2^*画像信号値が変化するというBOLD法にもとついているが、近年、拡散強調画像信号値も脳賦活領域において変化するという現象が発見され、この現象に基づき拡散画像を利用した機能的MRI(DfMRI)が提案されている。我々は脳血液量(CBV)が変化したときの磁気共鳴信号をシミュレーションする技法を確立しており、この手法を応用してDfMRIで示される信号が何をみているのか、その信号帰属を明らかにすることを目的として研究を進めている。平成21年度は、これまでに構築した脳血管シミュレーションモデルについて、Motion Probing Gradient(MPG)をシミュレーションモデルに組み込み、みかけの拡散係数(ADC)について正しく導出できることを確認した。その結果を踏まえて、構築血管径の違いにより拡散定数に変化がでるかどうかを確認したが、算出されるADCは同じ値をとり、制限拡散領域において算出されるADCが変化することはなった。しかしながら、その導出過程において、設定パラメータによっては推定結果が信頼できない場合があった。シミュレーション時間間隔などのパラメータに依存した計算誤差であると考えているが、今後適切なパラメータを検討していく。また、これまでの研究では、シミュレーション計算時間が長時間必要であり、通常のパーソナルコンピュータでは1つの解析に1週間ほどかかってしまうため、今後、大型計算機の活用を検討し、並立処理を行うプログラムを作成するなどシミュレーション手法の最適化が必要である。脳賦活領域を観察する手法として、機能的MRI(fMRI)では脳血流変化に依存してT2^*像信号値が変化するというBOLD法にもとづいているが、近年、拡散強調画像信号値も脳賦活領域において変化するという現象が発見され、この現象に基づき拡散画像を利用した機能的MRI(DfMRI)が提案されている。平成22年度は、まず、シミュレーション計算時間が長時間必要であり、通常のパーソナルコンピュータでは1つの解析に1週間ほどかかってしまうことを解決するため大型計算機の活用を検討し、並立処理を行うプログラムを作成するなどシミュレーション手法の最適化をおこなった。その結果、大型計算機の性能を発揮するためには、プログラムの最適化が不可欠であり、パーソナルコンピュータと同じプログラムでは、却って解析時間が延びてしまうことが理解された。シミュレーション手法の検討では、MPG印加時間に応じて、シミュレーション時間間隔をどのように設定していくべきか検討した。その結果、シミュレーション時間間隔やMPG印加時間には依存せず、むしろ、血管配置によって見かけ上の拡散定数(ADC)が変化していることを見出した。そこで、文献値に基づき生理条件に近いよう、平均直径3.3μm、分散2.15μmで血管径を分布させ、血管体積比を4%として、DfMRIのシミュレーションをおこなった。その結果、血管径を増大させた場合、b値が大きくなるにしたがって、信号増強比が大きくなる現象を見出し。DfMRIの信号変化が神経細胞の膨潤ではなく、血管径の増大でも説明できることを示唆する結果を得た。我々は脳血液量(CBV)が変化したときの磁気共鳴信号をシミュレーションする技法を確立しており、この手法を応用してDfMRIで示される信号が何をみているのか、その信号帰属を明らかにすることを目的として研究を進めた。平成23年度は、構築したMPGを含む脳血管シミュレーションモデルについて拡散係数を変化させ、拡散強調信号の強度変化を模擬した。構築したシミュレーションモデルは異なる径の血管が含まれているボクセルを模擬しており、シミュレーションにあたって、生理学的な知見に基づき賦活領域の血管分布および、その血管径変化を仮定して検証した。また通常の拡散強調画像取得方法である単一収束型スピンエコー法以外に、DfMRI取得時に用いられる2回収束型スピンエコー法でのシミュレーションも可能とした、単一収束型スピンエコー法では、CBVの増加に伴い、ADCは低下することがシミュレーションにより示され、特に細い血管本数が増大することの影響が大きいことを示した。また、2回収束型スピンエコー法ではCBV変化がADC変化に及ぼす影響が少ないことを確認し、DfMRIでは血管径の変化に伴う信号変化は相対的に少ないことを確認した。
大腸菌全タンパク質の細胞内局在の網羅的な観察

Background:近年、バクテリアに於いて、蛋白の細胞内局在を観察する事に依り、此れ迄バクテリアには存在しないと考えられていた細胞骨格が発見されたり、DNA複製の「"factory"モデル」を支持する観察結果、即ち、複製装置は細胞中央に留まっており、複製された染色体が細胞両極へ移動していると解釈出来る検鏡像が得られたりする等、バクテリアのサイズの小ささと可視光線の分解能の限界故に詳らかにされなかったバクテリアの細胞内部の事象が明らかになって来ている。Workinghypothesis:私達は、大腸菌(W3110株)の全ORF(4,388)と蛍光蛋白(GFP)遺伝子の融合遺伝子を発現させるプラスミドのライブラリー("Archive clone library")(奈良先端科学技術大学院大学・森浩禎博士より分与)を用いて、大腸菌全蛋白の細胞内局在を網羅的に観察する事に依り、(1)大腸菌全蛋白を細胞内局在性に基付いて分類し、(2)既に機能が知られている蛋白の細胞内極在性から、≪蛋白の細胞内局在性と機能の相関≫を見出し、更に、此の≪相関≫に基付いて、(3)今だ機能未知の遺伝子(所謂"y-gene")産物の細胞内局在性から、其の機能を推定する事を目指している。New insight:本研究の遂行に依り、バクテリアの細胞内に於いて、蛋白が機能を発揮する≪時≫と≪場≫を知る事が可能になると共に、"y-gene"の機能を推定し、此れを検証する事が可能になると思われる。Results & Discussion:非強制発現条件下に於いて蛍光が検出された蛋白は、細胞内全体、核様体、膜、膜と細胞内全体、膜と輝点、輝点、リング(繊維状)、核様体と輝点に分類された。又、≪蛋白の細胞内局在性と機能の相関≫としては、輝点には、1.所謂"replication factory"と呼ばれる、DNA複製装置の局在に似た局在[細胞中央や"cell quarter positions"(細胞長の1/4と3/4の位置)に局在する]を示す蛋白が、2.細胞内に於いて多数の輝点を形成している蛋白としては転写に関連する蛋白が、3.細胞の両極に弧状の輝点を形成している蛋白としては膜成分の合成酵素が存在していた。更に、此れ等≪細胞内局在性と機能の相関≫が見出された蛋白の46種類に就いて、短い相同配列間で起こる組換えを利用したWanner法を用い、夫々のstop condonをgfp遺伝子に置き換え、染色体上から発現されたGFP融合蛋白の細胞内局在を観察し、夫々の細胞内局在性を≪確証≫した。