hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Hypoxia inducible factorによる細胞接着の亢進機序の解明

細胞接着が多くの疾患の病態生理に深く関連していることはよく知られている。我々はこれまで悪性細胞の細胞接着分子の機能亢進とその機序を検索してきたが、その過程で低酸素条件下での培養が細胞接着を強く促進することを見いだした。低酸素条件下での培養による細胞応答の変化は、広く糖尿病、腎疾患、動脈硬化、癌などの悪性疾患、虚血性脳および心疾患や臓器移植をはじめとする外科手術など血管に関連する多くの疾患において病態生理の根幹のひとつとなっている。血管内皮の細胞接着もまたこれらの疾患と深い関連性がある。そこで本研究では、低酸素条件下での培養で誘導される細胞接着能の亢進の機序を研究することを目的とした。DNAマイクロアレイに加えて、70種の遺伝子についてRT-PCRを行い、低酸素条件下での培養で転写が誘導される遺伝子を検索した。その結果、FUT7,ST3O,UGT1およびGLUT1遺伝子の発現が低酸素下で誘導されることが見いだされた。これらの遺伝子はいすれも血管内皮の細胞接着分子セレクチンに特異的に結合する糖鎖リガンドであるシアリルルイスa糖鎖やシアリルルイスx糖鎖の合成を導く遺伝子であった。これらの遺伝子の転写が誘導された結果、低酸素条件下での培養により血管内皮への細胞接着が強く促進された。また、低酸素条件下での培養では、SDC4やITGA5遺伝子の発現も強く誘導された。これらの遺伝子はフィブロネクチンへの接着に深く関与するものであり、そのためこれらの遺伝子の転写が誘導された結果、低酸素条件下での培養によりフィブロネクチンへの細胞接着が強く促進された。さらに糖鎖の合成にかかわる数個の遺伝子の発現が低酸素により誘導されることが見いだされ、それに対応した細胞表層の糖鎖変化が見いだされた。これらの遺伝子誘導の背景には転写因子HIFがあるが、その転写誘導には、HIFのみで活発に誘導されるものと、HIFと他の転写因子の共同作用によって誘導されるものが見いだされた。我々はこれまで悪性細胞の細胞接着分子の機能亢進とその機序を検索してきたが、その過程で最近低酸素刺激が血管内皮への細胞接着を強く促進することを見いだした。また、低酸素刺激が細胞接着に深く関連したいくつかの遺伝子の転写を誘導することをも見いだした。この背景には低酸素刺激で誘導される転写因子hypoxia ihducible factor (HIF)の働きがあると考えられる。低酸素刺激による細胞応答の変化は、がんだけではなく、広く糖尿病、腎疾患、動脈硬化、虚血性脳および心疾患や臓器移植をはじめとする外科手術など血管に関連する多くの疾患において病態生理の根幹のひとつとなっている。血管内皮の細胞接着もまだこれらの疾患と深い関連性がある。そこで本研究では、とくに転写因子HIFによる細胞接着関連遺伝子の転写調節に焦点をあてつつ、低酸素刺激で誘導される細胞接着能の亢進の機序を検索した。ヒト細胞株を低酸素下で培養し、正常酸素濃度下で培養したものと細胞接着関連遺伝子の転写変化をDNA microarray(理研にて利用)およびComparative RT-PCR法を用いて調査した。その結果、フコース転移酵素およびシアル酸転移酵素の特定のアイソザイム、および糖ヌクレオチドトランスポーターの一部の遺伝子発現が低酸素により誘導されることが判明した。

また、セレクチンファミリー以外の細胞接着関連分子についても、インテグリンのうちα5-インテグリン遺伝子発現が低酸素により誘導され、α5-インテグリンと同じくフィブロネクチンへの接着に深く関与するシンデカン分子ファミリーのうち、とくにシンデカン-4遺伝子の発現が低酸素により誘導されることが見いだされた。これらの遺伝子発現誘導は、転写因子hypoxia inducible factor (HIF)のドミナントネガティブ体の遺伝子導入によって抑制されたので、直接あるいは間接に少なくともHIFの下流で誘導が起こっていると考えられる。次年度はこのHIFの関与する機構を解析する。細胞接着が多くの疾患の病態生理に深く関連していることはよく知られている。我々はこれまで悪性細胞の細胞接着分子の機能亢進とその機序を検索してきたが、その過程で低酸素条件下での培養が細胞接着を強く促進することを見いだした。低酸素条件下での培養による細胞応答の変化は、広く糖尿病、腎疾患、動脈硬化、癌などの悪性疾患、虚血性脳および心疾患や臓器移植をはじめとする外科手術など血管に関連する多くの疾患において病態生理の根幹のひとつとなっている。血管内皮の細胞接着もまたこれらの疾患と深い関連性がある。そこで本研究では、低酸素条件下での培養で誘導される細胞接着能の亢進の機序を研究することを目的とした。糖転移酵素、トランスポーター、糖分解遺伝子など糖鎖関連遺伝子1000以上を含むDNAマイクロアレイに加えて、70種の遺伝子についてRT-PCRを行い、低酸素条件下での培養で転写が誘導される遺伝子を検索した。その結果、FUT7,ST3O,UGT1およびGLUT1遺伝子の発現が低酸素下で誘導されることが見いだされた。これらの遺伝子はいすれも血管内皮の細胞接着分子セレクチンに特異的に結合する糖鎖リガンドであるシアリルルイスa糖鎖やシアリルルイスx糖鎖の合成を導く遺伝子であった。これらの遺伝子の転写が誘導された結果、低酸素条件下での培養により血管内皮への細胞接着が強く促進された。また、低酸素条件下での培養では、SDC4やITGA5遺伝子の発現も強く誘導された。これらの遺伝子はフィブロネクチンへの接着に深く関与するものであり、そのためこれらの遺伝子の転写が誘導された結果、低酸素条件下での培養によりフィブロネクチンへの細胞接着が強く促進された。さらに糖鎖の合成にかかわる数個の遺伝子の発現が低酸素により誘導されることが見いだされ、それに対応した細胞表層の糖鎖変化が見いだされた。これらの遺伝子誘導の背景には転写因子HIFがあるが、その転写誘導には、HIFのみで活発に誘導されるものと、HIFと他の転写因子の共同作用によって誘導されるものが見いだされた。
静止図形・運動図形・立体図形の視覚情報処理に関する横断的研究

本年度は、static flowと呼ばれるフローパターンを用いて、静止図形に対する視覚情報処理を取り扱った。ランダムドット面を平行移動してもとの面に重ねると、移動方向に平行な流れのパターンが見えることが知られている。このパターンを順フローと呼ぶ。これに対し本研究では、平行移動の際に輝度極性を反転し、白と黒が対応するようなパターンを作ると、物理的な移動方向に垂直な方向の流れのパターンが見えるという逆フロー現象を調べた。この現象は、従来は逸話的報告はあるが定量的な研究はなく、本研究が定量的研究の最初のものとなる。本研究でわかったことは、次の(1)から(4)である。(1)逆フロー現象は高密度のランダムドット面のみに見える。(2)順フロー現象も逆フロー現象も臨界移動距離ははぼ等しい。(3)臨界移動距離はドットの個数ではなく視界に依存する。(4)ドットの輝度コントラストを弱くしたり、対応ドット間の輝度コントラストのバランスを狂わせると、順フローは著しく見えづらくなるが、逆フローの見え方の強さはあまり影響を受けない。これらの知見から、静止図形の方位の知覚には、位相に依存し輝度コントラストに対する感受性が強いメカニズムと、位相に依存せず輝度コントラストに対する感受性が弱いメカニズムの二種類のメカニズムが関与することがわかった。さらに、このフローパターンを使って視覚探索の実験を行い、従来の視覚探索の実験を混乱させてきたラテラルマスキングが回避でき、数理モデルとの対応が良くなることを確認した。
イルカ類の栄養吸収と細胞内での熱産生に関する分子メカニズムを解明する

バンドウイルカにおいて,(1)多くの栄養吸収関連遺伝子が腸全体で発現し,脂肪関連因子の発現が特に多く,腸後部で相対的に多く発現する,(2)骨格筋で甲状腺ホルモン(TH)などの作用によりATPの合成と利用,uncoupling proteinの働きを介した熱産生が盛んである可能性がある,(3)寒暖差が大きい園館のイルカで,THの血中濃度が冬季に低下し,ニューロペプチドYの濃度が秋冬に上昇する,(4)イルカ細胞へのTH投与によりATP量が有意に増加する,ことが判明した.以上から,イルカは腸で栄養素を盛んに吸収し,強大な骨格筋でこれを利用して熱を発するが,冬は代謝を下げて脂肪をためると示唆された.イルカ類の熱産生および保持機構を解明するための端緒として,腸管での栄養吸収および筋肉での熱産生機構を組織学的および分子学的に調べることを目指して複数の実験を行なった.その結果,以下の成果を得た.1.熱エネルギー源となる栄養素の吸収様式の機構を調べることを目的として,和歌山県太地町で捕獲されたバンドウイルカ腸管を用いて実験を行なった.(1)走査型電子顕微鏡により腸粘膜表面を観察し,腸絨毛の特徴および微細構造を明らかにした.その結果,鯨類に特徴的な腸管に縦走するヒダの部位によって絨毛の構造が異なり,ヒダの凹部に絨毛が発達していること,および胃からの距離によって絨毛の大きさや形が変化することが各々判明した.(2)影響九州を担う分子としてアミノ酸および糖を吸収する複数の運搬体の発現を調べた結果,腸管のほぼ全域にわたって各々の運搬体が発現しており,栄養吸収が可能であることが分かった.2.熱の産生や熱保持に関与する内分泌学的因子を多面的に探ることを目的として,飼育されている小型鯨類から通年で採血を行ない,様々なホルモンの血中濃度を測定した.その結果,インシュリンおよびレプチンが水温と連動して変化することが明らかとなった.それらの機能については現在解析を進めている.3.筋肉での熱産生に関わる分子を探るため,候補遺伝子の発現を調べた.その結果,uncoupling protein-3がノルアドレナリンなどを介して熱産生に関わる可能性が示された.今年度はバンドウイルカを対象として以下の成果を得た.1.腸での栄養吸収機構の解明:腸管近位部,中部,遠位部の組織を用いてRNA-seqを行い,栄養の消化および吸収に関わる多数の分子の発現をスクリーニングした結果,アミノ酸および糖の栄養吸収に関わる分子は総じて腸の遠位部に多く発現していることが判明した.脂肪の輸送に関わる分子は中後部に多い傾向が認められたが,腸全体にわたり発現していた.これを証明するため,代表的な分子については定量PCRを行なったところ,RNA-seqの結果を支持する結果を得た.2.熱産生関連遺伝子が発現する器官の探索:ATPの合成および利用にともなう熱産生(熱エネルギーの放出)に着目し,多様な組織でATP量およびミトコンドリアコピー数を測定し比較した結果,骨格筋で最も多いことが判明した.また,陸上ほ乳類の骨格筋と比してもそれらが多いことが分かった.3.熱産生に関与する血液中の物質の探索:太地町立くじらの博物館およびしながわ水族館の飼育下のイルカから年間を通じて採血を行い,複数種類の血中ホルモン濃度を測定した結果,代謝と関連のあるいくつかのホルモンが季節と連動して変化することが判明した.これらの作用については現在実験中である.4.細胞における熱産生の分子機構の解明:イルカの腎培養細胞に複数のホルモンを添加し,ATP合成の促進およびuncoupling proteinとその関連因子の発現動態を解析している.あるホルモンについてはATP合成を促進する作用があることを確認している.現在,骨格筋細胞の培養系の確立を目指している.当初予定していた実験についてはほぼ着手して8割がた結果を得ている.腸管での栄養吸収機構については国際学会にて発表済みであり,現在,論文投稿準備中である.また,骨格筋での熱産生能力に関する論文も作成を開始しているが,比較のための陸上ほ乳類(とくに偶蹄類)のデータを増やす必要があり,骨格筋の入手を済ませたところである.小型鯨類(イルカ類)を対象として,腸での栄養吸収機構および熱の産生と保持の機構について研究を行い,以下の成果を得た.1.追い込み漁で捕獲されたバンドウイルカの腸管を用いて,RNAseqおよび定量PCR法により,各部位の栄養吸収に関与する遺伝子の発現を調べた.その結果,ヒトで栄養の消化吸収に関連していると報告のある遺伝子群(タンパク質の消化酵素,アミノ酸/ペプチドおよび糖の運搬体,脂肪の分解や吸収関連因子,電解質チャネルなど)のうち,ほとんどがイルカの腸管でも発現していることが確認された.また,脂肪の分解や吸収,運搬に関連する因子の発現量が極めて多いことが分かった.さらに,発現が確認された上記遺伝子のほとんどが前部よりも後部で発現が多いこと,および腸管全体にわたり(肛門直前まで)発現していることも確認された.2.水中にすむイルカ類の熱の産生や保持の生理学的機構を明らかにするため,水族館で飼育されているバンドウイルカを対象として通年採血を行ない,8種類のホルモンについて血中濃度を測定し,季節変動を解析した.その結果,代謝を促進する甲状腺ホルモン(TH)の濃度が冬季に低下すること,および,食欲を増進させる作用をもつニューロペプチドYの濃度が秋冬季に上昇すること,が判明した.

また,THをイルカの培養細胞に投与し,細胞内のATP量を調べたところ,TH投与によりATP量が有意に増加することを確かめた.以上の結果から,イルカは寒い時期に食欲を増進させて栄養(特に脂肪)を多く取り込むと同時に,細胞内の代謝活性を抑制し,脂肪の蓄積を促進するような方向の生理反応を強化すると推測された.バンドウイルカにおいて,(1)多くの栄養吸収関連遺伝子が腸全体で発現し,脂肪関連因子の発現が特に多く,腸後部で相対的に多く発現する,(2)骨格筋で甲状腺ホルモン(TH)などの作用によりATPの合成と利用,uncoupling proteinの働きを介した熱産生が盛んである可能性がある,(3)寒暖差が大きい園館のイルカで,THの血中濃度が冬季に低下し,ニューロペプチドYの濃度が秋冬に上昇する,(4)イルカ細胞へのTH投与によりATP量が有意に増加する,ことが判明した.以上から,イルカは腸で栄養素を盛んに吸収し,強大な骨格筋でこれを利用して熱を発するが,冬は代謝を下げて脂肪をためると示唆された.腸管の組織学的・分子学的研究はほぼ予定通りに進んでいる.また,水族館で飼育されているイルカ類からの採血も順調に進み,ホルモン濃度の変動の概要が判明した.さらに熱産生にかかわる分子の遺伝子解析も予定通り進んでいる.さらに,当面の実験に必要な器官の全てを追い込み漁で捕殺されたイルカより採取したため,次年度の準備もできている.(1)細胞における熱産生の分子機構の解明:熱産生に関与する物質の機能実験が残されているため,1培養細胞の作出:骨格筋について,機能実験に供するために初代培養細胞を作出し,保存する.2機能解析実験:確立された細胞を用いて,熱産生への関与が示唆された物質のアゴニストを投与し,熱産生関連因子の発現上昇や活性化を確かめるとともに,細胞呼吸やATP産生の状態を測定し,熱産生に実際に関わる分子を絞り込む.このとき受容体特異的なアゴニストをそれぞれ使用することにより,熱産生作用に関わる各受容体を絞り込む.また熱産生関連因子の候補物質に対し,siRNAによりノックダウンをかけた時の熱産生阻害について調べ,各分子の機能を確定する.(2)論文投稿:今年度は最終年度となるため,1熱産生関連ホルモン,2腸での栄養吸収機構,3熱産生器官としての骨格筋の能力,の各々について論文を投稿する予定である.海生哺乳類の生理学今後は,(1)腸管での栄養吸収については,腸管に存在する運搬体を次世代シーケンサ解析を含めて明らかにするとともに,ほぼ小腸に見えるイルカ類の腸管の構成について,神経内分泌細胞の分布などをもとに明確にすることを目指す.併せて,安定同位体でラベルした栄養素および水を生体イルカに与え,吸収の様子をモニターすることにより,消化吸収速度を測定する.(2)イルカを低水温に曝露させ,熱産生関連ホルモンなどの動態や筋のふるえ,体温などをモニターし,彼らの低温への生理反応を明らかにする.(3)採取したイルカの各器官の試料を用いて,熱産生に関わる各分子の量的・質的解析を行ない,陸上ほ乳類と比較することを通して水中適応に必要な機構を探ることを目指す.
視覚運動刺激が知覚位置判断に及ぼす影響に関する実験心理学的研究

平成16年度に引き続き、瞬間提示された視覚刺激の知覚的位置の誤りに関する実験心理学的研究を継続し、平成17年度は研究成果の発表と、さらなる研究範囲の拡大を主な目的とした。特に、フラッシュ刺激を二次元的に設定することで位置知覚の空間的なずれを調べる実験を集中的に行い、2次元データのグラフィカルなデータ解析を新たに購入したコンピュータを利用して行った結果、運動刺激のやや後方に向かって知覚位置がずれるという非対称性を確認することができた。また二つのフラッシュ刺激を直線で結んだ条件では、知覚位置は同様にずれるものの刺激の長さは運動刺激と重なる条件以外ではほとんど変化しなかったことから、視空間そのものの歪みと知覚物体の位置表象の歪みの双方が生じていることが示唆される結果も得た。これらの成果は5月の国際学会(Vision Sciences Society、アメリカ合衆国フロリダ)、11月の日本基礎心理学会(東京、立教大学)などで発表された他、国際誌(Psychological Science)への投稿をすませ、すでにアクセプトされた。この研究成果に基づき、運動刺激による視覚的知覚空間の歪みがどのような時間経過を経て成立するのかを調べる実験もスタートし、その成果は来年度の国際学会で発表する予定である。さらに「視覚的運動による瞬間提示刺激の誤定位に運動刺激が意識的に知覚される必要があるのかという」新たな問題を設定し、両眼視野闘争を利用した実験も行なった。その結果、運動の知覚が誤定位の必要条件であることを発見し、速やかに論文として投稿し(Vision Research)、アクセプトされた。瞬間提示された視覚刺激の知覚的位置の誤りに関する研究を行うにあたり、初年度である平成16年度は、迅速な研究のスタートと実際の実験データの蓄積を目的とした。研究成果としては、「誤定位の非対称性の座標系問題」に関しては、誤定位の非対称性が「物体中心座標」系で起きていることを明らかにするとともに、「視覚的注意」が誤定量に影響を及ぼす事も新たに発見した。この成果は、すでに本年度8月の国際学会(European Conference on Visual Perception,ハンガリー/ブタペスト),での発表を行い、また国際誌に投稿しアクセプトされた。さらに本年度は、フラッシュ刺激を二次元的に設定することで位置知覚の空間的なずれを調べた。その結果、運動刺激のやや後方に向かって知覚位置がずれるという非対称性が得られた。また二つのフラッシュ刺激を直線で結んだ条件では、知覚位置は同様にずれるものの刺激の長さは運動刺激と重なる条件以外ではほとんど変化しなかったことから、視空間そのものの歪みと知覚物体の位置表象の歪みの双方が生じていることが示唆された。この成果は、本年度の日本基礎心理学会で発表され、また来年度(平成17年度)の5月の国際学会(Vision Science Society、アメリカ合衆国フロリダ)で発表予定であり、また国際雑誌への投稿も準備中である。
ヘーゲルにおける知の主体性の本質についての研究 ―固有なものへの問い―

本年度は、ヘーゲルの論理学における「映現すること」の意義の解明に関する研究を行った。ヘーゲルの主著である『大論理学』における実体概念と主体概念との関係が、「映現すること」における本質と仮象との緊張関係に密接に関連することを解明した。その問題は、スピノザ的な唯一実体の考えと、この実体によって生じる現実的なものとの主従関係の枠組みを超えて、実体自身に固有の動性を認める方向性を示していることが明らかとなった。また、この動性の目的は、実体自身とは別の何かではなく、実体がまさしく自ら自身として自ら自身にとって存在するということに他ならない、ということが研究の結果判明した。また、こうした問題は、1812年から16年にかけて公刊されたヘーゲルの主著の一つである『大論理学』へと至るまでのヘーゲルの哲学的思索の形成に対して主要な原動力の一つをなしているということが、研究の進展によって明らかとなったのであった。そのため、このようなヘーゲルの思索の発展の経緯を明確化する必要が生じてくる結果となった。そのことを受けて、『大論理学』以前の時期、とりわけ1801年から7年にかけてのいわゆるイエーナ期の諸テクスト(1801年の『差異論文』、1802年の『信仰と知』、1804/5年の『体系構想II』の『形而上学』、1805/6年の『体系構想III』の『精神哲学』及び1807年の『精神現象学』の序文)における「主体的な実体」、或いは「同時に主体でもある実体」の考えの成立を追うことで、「映現すること」が単に無的な仮象といったものに過ぎないのではなく、実体そのものに固有な契機をなすことを示し、その次第を「ヘーゲル哲学における主体性と精神の自己知について」という題の論文にまとめ、2014年3月に東北大学文学会発行の『文化』第77号に掲載されることになった。(抄録なし)本年度は、第一にヘーゲルの論理学を中心に、個と普遍の関係を人格性の考えを基に研究を行った。ヘーゲルの主著『大論理学』の関連箇所を中心に、それ以前のイエーナ期の講義草稿等も参照しつつ、形而上学で自己の問題が占める重要性を、近代哲学の問題設定を踏まえつつ研究を進めた。これにより、古代ギリシア以来の、真の存在とは何かを問う形而上学の問題が、「汝自己自身を知れ」という古代ギリシアの言葉に象徴される自己認識の問題と密接に関わり、ヘーゲル自身が形而上学とも呼ぶその論理学の主要モチーフである概念がこうした事柄に解答を与える試みであるのが明らかにされた。以上の成果をまとめた論文を、日本ヘーゲル学会の公募論文として投稿し掲載が認められ、研究発表の欄の「ヘーゲル哲学研究」第18号の論文として公表した。また第二に、ヘーゲルが「映現すること」という独特の考えのもとに提示した本質と仮像の関係の問題について、本質の知としての側面を手掛りに新たな視座を提示する研究を行った。この「映現すること」が重点的に論じられる『大論理学』を中心に、その前後の時期を追い、更にアリストテレスの形而上学、中世の本質と現実存在の区別や、スピノザの実体の考えも踏まえて、ヘーゲルの哲学的関心に一貫する、真の存在としての哲学知の在り方を解明する作業を行った。それにより、従来哲学史で考えられたように、本質と仮像は互いに異質なのではなく、自らが自らにとって明らかになるという同じ一つの事、即ち自己知に帰着する事が明らかにされた。その成果を昨年12月に横浜の日本ヘーゲル学会研究大会で口頭発表を行い、大方の好評を得た。

そのことを受けて、『大論理学』以前の時期、とりわけ1801年から7年にかけてのいわゆるイエーナ期の諸テクスト(1801年の『差異論文』、1802年の『信仰と知』、1804/5年の『体系構想II』の『形而上学』、1805/6年の『体系構想III』の『精神哲学』及び1807年の『精神現象学』の序文)における「主体的な実体」、或いは「同時に主体でもある実体」の考えの成立を追うことで、「映現すること」が単に無的な仮象といったものに過ぎないのではなく、実体そのものに固有な契機をなすことを示し、その次第を「ヘーゲル哲学における主体性と精神の自己知について」という題の論文にまとめ、2014年3月に東北大学文学会発行の『文化』第77号に掲載されることになった。個・特殊・普遍の関係の問題についての研究を、当初予定していたように、『大論理学』のみならず、ヘーゲルの思索の初期から後付けすることができたと共に、掲載が困難とされる日本ヘーゲル学会の公募論文として公表することができたため。また、ヘーゲル哲学における「映現すること」についての研究を同学会の口頭発表として発表を行ったのみならず、その公募論文として投稿するよう同階の複数の研究者から進められ、現在投稿に向けての準備が次第に整いつつあるため。今後は、上に挙げた研究を日本ヘーゲル学会の研究雑誌の公募論文として掲載を目指すことが第一に急務となる。そのために、ヘーゲル自身の錯綜し、重層的に絡み合う問題の諸相を解きほぐすために、アリストテレスの形而上学におけるウーシアの問題や、中世的なエッセンティアとしての本質の近代哲学における継承の仕方についての解明の作業や、スピノザにおいて実体とその属性としての精神の関係についてヘーゲルの受容の仕方がどのようなものであったのかについて詳しく究明していく必要がある。それによって報告者の研究が、単にヘーゲル哲学、あるいはドイツ観念論の枠内にとどまらず、哲学の根本問題として現代もなお有効で、問われなければならない問題として提示することが可能となるような視座を獲得することができるだろう。(抄録なし)
鳥類生殖器の自然免疫機能強化を目指した抗菌ペプチドの産生とその調節機構の解明

本研究は,鳥類の卵巣と卵管における抗菌ペプチド「鳥βディフェンシン(avBD)」の産生とその調節機構を追究している。これまでに,(1)生殖器にavBDとToll様受容体が発現すること,(2)グラム陰性菌の成分であるリボ多糖はToll様受容体とavBDの発現を高めることを明らかにした。リボ多糖はTLR4のリガンドであるので,avBD発現の増加はTLR4を介する可能性が考えられる。昨年度までに4種類のavBDの抗体を作製したが,本年度は3種類を追加して,免疫組織化学やウエスタンブロット解析を可能とした。卵巣・卵管の発達とavBDsおよびTLRの発現との関係,そしてこれらの発現に及ぼす性ヌテロイドの影響を追究した。卵巣と卵管でウエスタンブロット解析すると,卵胞膜または顆粒層でavBD-1,-2,-8,-10の特異バンドが認められ,子宮部ではavBD-3,-8.-10,-11,-12の特異バンドが認められた。免疫組織化学染色でもこれを裏付ける結果が得られた。これらのavBD蛋白は,卵胞では未成熟期から検出されたが,卵管では未成熟鶏では認められず,性成熟するに伴って増加した。また,TLR4蛋白の局在も解析したところ,性成熟に伴って増加することが示された。さらに,卵管でToll様受容体とavBDsの発現が性成熟に伴う卵管の発達と連動して増加した機構を追究するために,性ステロイドの影響を解析した。TLR4の発現はエストロジェン(EB)およびプロジェステロン(P4)に影響されなかった。avBD-3,-11,-12の免疫反応産物の分布は,P4やEBの単独刺激では影響されないが,両者で同時刺激すると有意に増加したので,性ステロイドの調節を受けることが示唆された。以上,卵巣と卵管組織にはこのTLR-avBD系による宿主防衛機能が存在し,微生物感染を防ぐために重要な役割を果たすものと考えられる。家禽の健康を守り,卵およびヒナの細菌感染を防ぐためには,生殖器の潜在的な免疫機能を強化することが重要である。免疫機能のうち,自然免疫では抗菌因子が重要な役割を果たす。本研究は,鳥類の卵巣と卵管における自然免疫機能を強化するために,抗菌ペプチド「ガリナシン」の産生とその調節機構を明らかにすることを目的としている。本年度は,(1)卵巣と卵管組織において産生されるガリナシンの種類の同定とToll様受容体(TLR)の発現の実証し,(2)これらの発現に及ぼすリポ多糖の影響を解析した。卵胞の卵胞膜と顆粒層でそれぞれ6種類および4種類のガリナシン遺伝子が発現し,卵管では10種類が発現することが示された。これらのうち,ニワトリにリポ多糖を投与すると,卵巣では2種類卵管では4種類の発言が顕著に増加することが明らかとなった。次に,TLR mRNA発現を解析したところ,卵胞の卵胞膜と顆粒層でそれぞれ4種類および2種類のTLR遺伝子が発現し,卵管で6種類が発現していた。また,免疫組織化学的にTLR-4蛋白を検出したところ,卵胞では卵胞膜内層細胞,卵管では粘膜上皮細胞に陽性反応が認められた。このTLR-4が機能的に働くことを検証するために,LPSを静脈内投与してインターロイキン1(IL-1)の発現の変化を解析すると,TLR-4を発現する卵胞膜と卵管で発現が増加した。これらの結果から,卵巣と卵管にはTLRを介する微生物成分認識機能が備わっており,これを介して抗菌ペプチドのGal群の産生が促進される可能性を示した。家禽の健康を守り,卵とヒナの細菌感染を防ぐためには,生殖器の免疫機能を強化することが重要である。本研究は,鳥類の卵巣と卵管における自然免疫機能を強化することを目指して,抗菌ペプチド「鳥βディフェンシン(avBD),旧名ガリナシン」の産生とその調節機構を追究している。昨年度,(1)生殖器で発現するavBDとToll様受容体の種類,(2)Toll様受容体とavBDの発現に及ぼすリポ多糖の影響を遺伝子発現解析から明らかにした。本年度は,生殖器のavBD分布の同定と,Toll様受容体による微生物認識機能を追究した。その結果次のことが明らかとなった。(1)産卵期のニワトリの卵胞と卵管におけるavBD1,3及び12の免疫染色を施したところ,卵胞では卵胞膜内層と顆粒層に,卵管では主に粘膜上皮細胞に分布することが明らかとなった。(2)リポ多糖を静脈内投与すると卵胞では免疫反応産物が減少したので,この刺激はavBDを産生させると同時に放出もさせるものと考えられた。(3)休産期の卵管では,avBDの免疫反応産物が増加したので,卵管の機能が低下すると,avBDの放出が減少し,内に蓄積させるものと推定され,今後検証する。(4)産卵期および休産期のニワトリの卵管組織において,TLR2とTLR4の免疫組織化学染色を行ったところ,TLR2は毛細血管内被細胞,TLR4は粘膜上皮に検出され,休産期にはTLR2の分布には変化が無く,TLR4の分布は消失することが明らかとなった。(5)卵管の組織

標本でインターロイキン1β(IL-1)とTumor Necrosis Factor α(TNF)に対する免疫染色を施したところ特異反応が見られたので,TLRを刺激後の下流でこれらのサイトカインが産生されることを示すことができることとなり,今後TLRが機能していることを実証するために,これらのサイトカインの分布を免疫染色する予定となった。本研究は,鳥類の卵巣と卵管における抗菌ペプチド「鳥βディフェンシン(avBD)」の産生とその調節機構を追究している。これまでに,(1)生殖器にavBDとToll様受容体が発現すること,(2)グラム陰性菌の成分であるリボ多糖はToll様受容体とavBDの発現を高めることを明らかにした。リボ多糖はTLR4のリガンドであるので,avBD発現の増加はTLR4を介する可能性が考えられる。昨年度までに4種類のavBDの抗体を作製したが,本年度は3種類を追加して,免疫組織化学やウエスタンブロット解析を可能とした。卵巣・卵管の発達とavBDsおよびTLRの発現との関係,そしてこれらの発現に及ぼす性ヌテロイドの影響を追究した。卵巣と卵管でウエスタンブロット解析すると,卵胞膜または顆粒層でavBD-1,-2,-8,-10の特異バンドが認められ,子宮部ではavBD-3,-8.-10,-11,-12の特異バンドが認められた。免疫組織化学染色でもこれを裏付ける結果が得られた。これらのavBD蛋白は,卵胞では未成熟期から検出されたが,卵管では未成熟鶏では認められず,性成熟するに伴って増加した。また,TLR4蛋白の局在も解析したところ,性成熟に伴って増加することが示された。さらに,卵管でToll様受容体とavBDsの発現が性成熟に伴う卵管の発達と連動して増加した機構を追究するために,性ステロイドの影響を解析した。TLR4の発現はエストロジェン(EB)およびプロジェステロン(P4)に影響されなかった。avBD-3,-11,-12の免疫反応産物の分布は,P4やEBの単独刺激では影響されないが,両者で同時刺激すると有意に増加したので,性ステロイドの調節を受けることが示唆された。以上,卵巣と卵管組織にはこのTLR-avBD系による宿主防衛機能が存在し,微生物感染を防ぐために重要な役割を果たすものと考えられる。
腫瘍免疫におけるプロスタノイド受容体の役割の解析

腫瘍免疫でのプロスタノイド受容体の役割を解析するため、化学発がんモデルの一つであるAOM (Azoxymethane)及びDSS (Dextran sodium sulfate)投与による大腸がんモデルを採用し、野生型マウスでの発がんモデルを立ち上げた。このモデルは化学発がん物質であるAOMを投与することで遺伝子変異を誘発し、その後、2週間の水道水投与に引き続き、腸炎症を引き起こすことが知られるDSS水溶液を1週間投与するというサイクルを2回繰り返すことで、慢性腸炎症誘導性の「がん」が生じるというものである。このモデルを用い、解剖学的に腫瘍様部位が生じること、組織学的にこれら腫瘍様部位がアデノーマの様相を呈することを確認した。さらにこのモデルをプロスタグランジン受容体であるEP1、EP2、EP3、EP4欠損マウス及び誘導型プロスタグランジンE合成酵素であるmPGES-1欠損マウスに適用し、EP1、EP2、mPGES-1欠損マウスでは、野生型と比較し、がん発症に抵抗性を示すという予備結果を得た。すなわち、EP1、EP2、mPGES-1欠損マウスでは、がん発症に伴う死亡率が野生型よりも低く、がん発生率も野生型と比較して優位に低かった。現在、発がんマウス大腸からのLPL及びIELの分離を試みている段階であり、今後、これらのマウスが大腸発がんに抵抗性を示すメカニズムを細胞及び分子レベルで解明する予定である。
日本における労働組合の雇用平等政策に関する実証研究

本研究は、日本の外部・内部労働市場の変遷とともにみられる労働条件の性別間格差・性差別に対し、これらを是正するために日本の労働組合が取り組んだ雇用平等政策・運動について分析するものである。最終年度では、収集資料の分析を継続するとともに、海外調査(イギリス・スイス)を行い、組合関係者へのインタビューや組合の雇用平等政策関連資料を収集し、海外の労働組合研究の動向や国際的政策レベルの動向を知ることができた。国際機関の当該政策を吸収したり、国際機関に対し国内の現状を情報提供し、また意見交換を重ねることが、雇用平等を国内で実現する為の労働運動の原動力や参加者のエンパワーメントにつながる場合があると考えられる。すなわち、こうした活動や運動が相互作用を通じて日本国内の雇用平等政策の進展に寄与する要因となるのではないかと、考察することができた。なお、国内外の調査は労働組合関係各位の理解と協力より、可能となったことを記す。本研究は、日本の労働力編成の変遷とともにみられる労働条件の性別間格差・性差別に対し、これらを是正するために、日本の労働組合が取り組んだ雇用平等政策・運動について分析するものである。初年度は本研究対象であるナショナルセンターの一次資料ならび官庁統計資料を調査、収集し、同時に先行研究のサーベイを計画した。これらの計画の実施について次の2点にまとめて報告する。1)雇用平等政策に関する一次資料の調査:本研究対象のナショナルセンターの一次資料調査から、雇用対策、賃金政策、組織化政策も含め、雇用平等政策として着目すべき定期・臨時大会資料、各種部会・集会記録、報告書等を閲覧、整理することができた。この作業と並行して資料分析を進めたことで、研究対象時期における特に女性組織の活動資料から、詳細な政策案の形成過程と組合運動の内容についての考察に着手することができた。2)労働市場の把握と先行研究サーベイ:上記一次資料調査とともに、外部・内部労働市場の性別間格差・性差別問題について、政府統計、政府の雇用・労働法関連の諸政策および報告文書、そして研究書を用いて把握した。また、主にジェンダー研究、労働史研究に関する国内外の学術文献等の調査研究を行い、各領域の分析手法の動向を把握しつつ、本研究にかかわる論点の整理に努めることができた。研究2年目となる平成18年度は、本研究対象であるナショナルセンター(日本労働組合総評議会、日本労働組合総連合会)の一次資料の調査と収集を引き続きおこない、その資料(各種議事録、報告書などの資料)分析を進展させた。その分析過程では、考察すべき論点を明らかにし、元・現役の労働組合関係者のインタビューを実施した。特に、2006年春に男女雇用機会均等法の改正が行われ、これに関わった労働組合をはじめとする様々なレベルでの議論から知見を深めることができたことは、本研究の分析軸の構築にとても役立った。そして、国際的労働運動の動向と国内の運動との関連については、文書資料の読みはもちろんのこと、ジェンダー平等政策に関する海外調査を実施し、政策の背景やその後の取組について知ることができた。この調査成果を通じて、日本の労働運動にどのような課題がなげかけられているのかという論点を、最終年度の検討項目の一つとして、取り上げることができた。なお、国内外での調査や改正男女雇用機会均等法の議論への参加では、労働運動を中心とする関係者各位の理解と協力により、可能となったことを記す。
PCPプログラム開発：子どもの採血・血管確保時の苦痛緩和のためのプログラム

プレパレーションの概念が日本に入ってきて以来、採血・血管確保時の苦痛緩和のための関わりは看護師中心であり、親の同席やディストラクション(気晴らし)を実施してきたが未だ定着していない現状である。その理由として、医療職間においてプレパレーションの知識や理解に差があること、また熟練した看護師の異動などでプレパレーションの知識や技術が継承されていないなどがあげられる。したがって、子どもの採血・血管確保に関わる全職種に対する知識と技術の普及が早急に必要であると考えた。本研究では、誰でも同じように実施できる子どもの採血・血管確保時の苦痛を緩和するためのプログラムを開発する。
恒星の対流モデルへの制限

恒星進化計算においては、未だに多くの不確定要素があり、対流のモデル方法もその一つである。近年、CoRoT, Keplerなどの宇宙探査機によって、多くの恒星で振動が高精度で観測されている。その観測精度を最大限活かした星震学を行う上で、恒星進化モデルの不確定要素の改善は一層重要となっている。近年の宇宙探査機の観測では、特に太陽型星において、太陽の「5分振動」と似た性質を持つ「太陽型振動」が遍く観測されている。太陽型振動の音波は、外層の対流領域を伝播するので、理論モデルの振動数は、対流のモデル方法に大きく影響される。恒星進化計算で用いられる対流モデルは、混合距離パラメータに依存するが、物理的に根拠のある方法でそのパラメータの値を制限する必要がある。前年度に引き続き、太陽型星の1次元モデルにおける対流の混合距離パラメータの制限を3次元シミュレーションで得られたモデルと整合することで行ってきた。今年度はさらに、制限したパラメータ値を恒星進化コードに実装した。従来は、パラメータの値を太陽での値に固定した上での進化計算を行うことが多いが、本研究では、有効温度、表面重力加速度の変化に伴ってパラメータ値を変化させながら進化計算を行った。本研究では、"Mixing length theory"と"Full Spectrum Turbulence (FST) model"と呼ばれる対流モデルのパラメータの制限を行っているが、後者に関しては、進化経路が、パラメータ値を太陽の値に固定した場合に比べて大きく移行することがわかった。太陽モデルについては、制限したパラメータ値を用いた1次元モデルにおいて固有振動数を計算した。FSTモデルを用いた1次元モデルに関しては、乱流圧が考慮されていないという問題は残っているが、観測と近い振動数が得られた。まず、混合距離パラメータの制限については、恒星表面付近の乱流圧を考慮していない1次元モデルについては完了し、論文として出版したが、その過程で恒星進化コードへのパラメータの実装を新たに企図した。したがって、制限したパラメータ値を用いた1次元モデルの振動数については、様々な星のモデルについて調べる予定であったが、現段階では太陽モデルのみについてしか調べられていない。他の星のモデルの振動数については、乱流圧を考慮した1次元モデルの作成方法が確立した後に調べる予定である。乱流圧を考慮した1次元モデルについての混合距離パラメータの制限を行い、制限されたパラメータ値を用いた1次元モデルの固有振動数を観測と比較していく。乱流圧を考慮したモデルで振動を考える上では、乱流圧の摂動も考慮しなければならないが、対流と振動の相互作用を記述した時間依存性対流理論を用いて乱流圧の摂動を計算する。観測の振動数との比較によって、時間依存性対流理論に含まれているパラメータを制限することも目指す。近年、宇宙望遠鏡による大規模測光により、恒星振動が、系統的かつ高精度で観測されてきている。この高精度の観測は、星震学の精度をこれまでになく向上させることが期待されている。一方で、観測との整合に用いられる理論的な恒星モデルには、依然として多くの不定性が残されており、観測精度を最大限活かしきれていないのが現状である。本研究では、恒星モデルの不定性の一つの要因となっている対流の取扱いに制限を付けることで、モデルの精度の向上を図っている。具体的には、恒星の平衡モデルに用いられる対流モデルへの制限と、対流と振動の相互作用を記述する時間依存性対流理論への制限を試みている。特に、恒星表面対流の3次元シミュレーションで得られたモデルを用いることで、物理的根拠ある制限を付けることを目指している。平衡モデルの対流に関しては、1次元モデルを、3次元モデルに整合することで、太陽型星の外縁対流層の混合距離に制限を付けている。具体的には、1次元恒星進化計算で一般的に用いられる対流モデルを、1次元モデルの計算に用いて、混合距離のパラメータに制限を付けた。そのパラメータは、混合距離が圧力スケールハイトの何倍かを表すものだが、有効温度が低くなるか、表面重力加速度が高くなるほど、そのパラメータの値が大きくなるという傾向が得られた。時間依存性理論に関しては、太陽を対象に解析を行っている。1次元モデルの外層を3次元モデルに置き換えた「patched model」を作成し、時間依存性理論を用いて理論振動数を計算している。その際、時間依存性理論のパラメータを調整することで、観測と整合している。現時点では、断熱を仮定した計算を行っているが、時間依存性理論のない場合よりも観測に近い振動数が得られている。恒星の平衡モデルにおける対流への制限については、おおむね、混合距離パラメータの有効温度、表面重力加速度に対する傾向が得られた。一方で、本研究では、複数のタイプの対流モデルについて比較しながら解析を行っているが、どの対流モデルが3次元モデルに近い構造を再現するかという点について結論が得られていない。この原因として、現段階では、1次元モデルに乱流圧が含まれていないことや、1次元モデルにおける物理変数が状態方程式に従うのに対して、3次元シミュレーションの結果を時間、水平方向平均したモデルでは必ずしもそうならないことなどが挙げられる。特に後者に対しては、単に平衡モデルの構造の比較するのとは別の切り口での方策が必要となる。時間依存性対流理論への制限については、上記のとおり、現時点では断熱を仮定して、太陽で観測されている振動数との整合を試みている。時間依存性理論を用いない場合に比べて、観測値に近くなったものの、未だに低振動数から高振動数のモードにかけて系統的な誤差がみられている。

恒星進化計算においては、未だに多くの不確定要素があり、対流のモデル方法もその一つである。近年、CoRoT, Keplerなどの宇宙探査機によって、多くの恒星で振動が高精度で観測されている。その観測精度を最大限活かした星震学を行う上で、恒星進化モデルの不確定要素の改善は一層重要となっている。近年の宇宙探査機の観測では、特に太陽型星において、太陽の「5分振動」と似た性質を持つ「太陽型振動」が遍く観測されている。太陽型振動の音波は、外層の対流領域を伝播するので、理論モデルの振動数は、対流のモデル方法に大きく影響される。恒星進化計算で用いられる対流モデルは、混合距離パラメータに依存するが、物理的に根拠のある方法でそのパラメータの値を制限する必要がある。前年度に引き続き、太陽型星の1次元モデルにおける対流の混合距離パラメータの制限を3次元シミュレーションで得られたモデルと整合することで行ってきた。今年度はさらに、制限したパラメータ値を恒星進化コードに実装した。従来は、パラメータの値を太陽での値に固定した上での進化計算を行うことが多いが、本研究では、有効温度、表面重力加速度の変化に伴ってパラメータ値を変化させながら進化計算を行った。本研究では、"Mixing length theory"と"Full Spectrum Turbulence (FST) model"と呼ばれる対流モデルのパラメータの制限を行っているが、後者に関しては、進化経路が、パラメータ値を太陽の値に固定した場合に比べて大きく移行することがわかった。太陽モデルについては、制限したパラメータ値を用いた1次元モデルにおいて固有振動数を計算した。FSTモデルを用いた1次元モデルに関しては、乱流圧が考慮されていないという問題は残っているが、観測と近い振動数が得られた。まず、混合距離パラメータの制限については、恒星表面付近の乱流圧を考慮していない1次元モデルについては完了し、論文として出版したが、その過程で恒星進化コードへのパラメータの実装を新たに企図した。したがって、制限したパラメータ値を用いた1次元モデルの振動数については、様々な星のモデルについて調べる予定であったが、現段階では太陽モデルのみについてしか調べられていない。他の星のモデルの振動数については、乱流圧を考慮した1次元モデルの作成方法が確立した後に調べる予定である。恒星の平衡モデルにおける対流への制限については、3次元モデルに近い構造を再現する1次元対流計算を模索するために、1次元モデルに乱流圧を考慮して、3次元モデルへの整合を試みる。また、星震学の精度向上を目指すという目的を鑑みて、モデルの固有振動の性質に基づいた比較も行う予定である。特に、後者の方策は、上記で述べた時間、水平方向平均した3次元モデルとの平衡構造の比較を代替するものとなり得る。時間依存性対流理論への制限については、太陽モデルにおける系統的な振動数誤差を減らすため、非断熱効果の考慮などを行っていく予定である。乱流圧を考慮した
ポルフィリンにより安定化された長寿命三重項カルベンの合成

ポルフィリン・環拡張ポルフィリン・サブポルフィリンなどのポルフィリノイドが優れたラジカル安定化能力を持つ。いずれも前駆体をPbO2で酸化することによりラジカルを発生させることができる。ほとんどのメゾオキシラジカルは化学的に極めて安定であり、通常の閉殻有機分子のように取り扱うことができる。メゾーメゾ結合ポルフィリン二量体のメゾオキシラジカルは中心金属などによりその電子状態が変化し、フリーベースやニッケル錯体では、閉殻系分子となり反磁性な物性を示すが、亜鉛錯体では、亜鉛ポルフィリンが平面になるために、メゾーメゾの結合角が大きくなり、結果として明瞭なジラジカルになることを明らかにした。さらに最近ではオキシラジカルに限らず、メゾ位に結合した炭素中心ラジカルやアミニルラジカル・ラジカルカチオンについても高いレベルで安定化が可能であることを見出した。ジポルフィリニルアミンをPbO2で酸化するとジポルフィリニルアミニルラジカルを合成することができ、このラジカルも極めて安定である。更にこのラジカルをマジックブルーで酸化すると対応するナイトレニウムカチオンが生成することを明らかにした。通常、ナイトレニウムカチオンは極めて電子不足であり、反応性が高いが、このジポルフィリニルナイトレニウムカチオンは極めて安定であり、水ともメタノールとも反応しない。ベンゼンの1,3,5位にアミニルラジカルを配したトリアミニルラジカルを亜鉛ポルフィリンに埋め込む形式で合成したところ、予想通りQuartetの高スピン状態を取ることがわかったが極めて安定であった。このように、ポルフィリン安定ラジカルは有望でその化学の発展性は非常に大きい。本研究では、サブポルフィリンやポルフィリンの周辺にジシアノメチルラジカル残基をもつ化学種を合成し、それらの安定性や反応性について調べた。このポルフィリンのラジカル安定化能力を生かして、三重項カルベンを長寿命化する。二つのアントラセンで安定化されたカルベンが室温で約2週間という世界最長の寿命を持つことが、三重大学の富岡らにより報告されている。この寿命を大幅に更新し、究極的には室温で安定な三重項カルベンの合成を目指す。芳香族置換基は三重項カルベンの安定化に有効であり、アントラセンではその大きな立体保護効果により、三重項カルベンが長寿命化されている。三重項カルベンは直交した1,1-ジラジカルと見なすことができるため、ポルフィリンの優れたラジカル安定化能と大きな立体保護効果により三重項カルベンを長寿命化できる可能性が高い。三重項カルベンは2つの直交した軌道を不対電子が占有する強磁性ジラジカルであるため、大きな磁気モーメントを有し、強磁性的相互作用を持つスピンネットワークを可能にする魅力的なスピン源であるが、これまで三重項カルベンの化学的不安定性が最大の壁として立ちはだかってきた。室温空気下で安定な三重項カルベンは夢の分子の一つであり、これが創出できれば、有機磁性体が直面する困難を一挙に打破し、材料科学に飛躍的なブレイクスルーをもたらすと期待できる。ポルフィリン安定化三重項カルベンにおいて、ポルフィリン中心への高スピン金属の導入や適切なアキシャル配位子の可逆的配位やポルフィリン環周辺部への光応答部位の導入などにより、外部刺激に応答できるスイッチング磁性材料を開発する。ポルフィリニルリチウムを出発原料としてジポルフィニルジアゾメタンを合成し、その光分解でジポルフィニルカルベンを発生させることを試みた。ジポルフィニルカルバメート前駆体の合成には成功したが、それ以上は進めることができなかった。ポルフィフィリン周辺部の反応性が高くなっており、求核剤が反応してしまうからであると思われる。本年度は、上記の合成ルートの検討に加え、新たな合成ルートの開拓も行う予定である。これまでの合成ルートでは、ジポルフィニルメチルカチオンと窒素求核剤の反応には成功していたが、新たな窒素ー窒素結合を生成することができなかった。そこで、ジポルフィニルメチルカチオンとアリールヒドラジンの反応を重点的に検討し、Nー置換ジポルフィニルヒドラジンの合成を目指す。更に、Nー置換ジポルフィニルヒドラジンの誘導化により、ジポルフィニルジアゾメタンを合成し、その光反応により三重項カルベンを合成する。ジポルフィニルカルベンの安定性や構造、スピン状態などを詳しく調べる。一重項ー三重項エネルギーギャップを実験的に決める。ジポルフィニルカルベンが十分な化学安定性を持っている場合、強磁性相互作用に有利なメタフェニレン架橋でカルベンのオリゴマー化やデンドリマー化を行い、カルベン集合体全体のスピン量子数を大きくする予定である。また、ポルフィリンの優れた光学特性や電気化学特性や様々な金属配位を組み合わせることで高スピン機能分子を開発する。更に、常磁性金属を導入したジポルフィリニル三重項カルベンを合成し、金属-カルベン間のスピン相互作用を解明する。得られた知見をもとに、配位によってスピン状態を変化させる中心金属を用いた分子を設計し、配位子の添加による分子磁性のスイッチングを検討する。

メゾーメゾ結合ポルフィリン二量体のメゾオキシラジカルは中心金属などによりその電子状態が変化し、フリーベースやニッケル錯体では、閉殻系分子となり反磁性な物性を示すが、亜鉛錯体では、亜鉛ポルフィリンが平面になるために、メゾーメゾの結合角が大きくなり、結果として明瞭なジラジカルになることを明らかにした。さらに最近ではオキシラジカルに限らず、メゾ位に結合した炭素中心ラジカルやアミニルラジカル・ラジカルカチオンについても高いレベルで安定化が可能であることを見出した。ジポルフィリニルアミンをPbO2で酸化するとジポルフィリニルアミニルラジカルを合成することができ、このラジカルも極めて安定である。更にこのラジカルをマジックブルーで酸化すると対応するナイトレニウムカチオンが生成することを明らかにした。通常、ナイトレニウムカチオンは極めて電子不足であり、反応性が高いが、このジポルフィリニルナイトレニウムカチオンは極めて安定であり、水ともメタノールとも反応しない。ベンゼンの1,3,5位にアミニルラジカルを配したトリアミニルラジカルを亜鉛ポルフィリンに埋め込む形式で合成したところ、予想通りQuartetの高スピン状態を取ることがわかったが極めて安定であった。このように、ポルフィリン安定ラジカルは有望でその化学の発展性は非常に大きい。本研究では、サブポルフィリンやポルフィリンの周辺にジシアノメチルラジカル残基をもつ化学種を合成し、それらの安定性や反応性について調べた。このポルフィリンのラジカル安定化能力を生かして、三重項カルベンを長寿命化する。二つのアントラセンで安定化されたカルベンが室温で約2週間という世界最長の寿命を持つことが、三重大学の富岡らにより報告されている。この寿命を大幅に更新し、究極的には室温で安定な三重項カルベンの合成を目指す。芳香族置換基は三重項カルベンの安定化に有効であり、アントラセンではその大きな立体保護効果により、三重項カルベンが長寿命化されている。三重項カルベンは直交した1,1-ジラジカルと見なすことができるため、ポルフィリンの優れたラジカル安定化能と大きな立体保護効果により三重項カルベンを長寿命化できる可能性が高い。三重項カルベンは2つの直交した軌道を不対電子が占有する強磁性ジラジカルであるため、大きな磁気モーメントを有し、強磁性的相互作用を持つスピンネットワークを可能にする魅力的なスピン源であるが、これまで三重項カルベンの化学的不安定性が最大の壁として立ちはだかってきた。室温空気下で安定な三重項カルベンは夢の分子の一つであり、これが創出できれば、有機磁性体が直面する困難を一挙に打破し、材料科学に飛躍的なブレイクスルーをもたらすと期待できる。ポルフィリン安定化三重項カルベンにおいて、ポルフィリン中心への高スピン金属の導入や適切なアキシャル配位子の可逆的配位やポルフィリン環周辺部への光応答部位の導入などにより、外部刺激に応答できるスイッチング磁性材料を開発する。ポルフィリニルリチウムを出発原料としてジポルフィニルジアゾメタンを合成し、その光分解でジポルフィニルカルベンを発生させることを試みた。ジポルフィニルカルバメート前駆体の合成には成功したが、それ以上は進めることができなかった。ポルフィフィリン周辺部の反応性が高くなっており、求核剤が反応してしまうからであると思われる。
酵母two-hybrid法によるインスリン感受性PDEキナーゼのクローニング

インスリンの抗脂肪分解作用の機序としてinsulin-sensitive phosphodiesterase(PDE)の燐酸化、活性化によるcAMPの低下が考えられている。申請者らはインスリンにより活性化されるPDEキナーゼはPI3-キナーゼの下流にありMAPキナーゼやS6キナーゼとは異なる未知のキナーゼであること、更にその上流にPDEキナーゼキナーゼが存在することを明らかにした(1)。蛋白質問相互作用を利用した酵母two-hybrid法は未知の蛋白をクローニングするのに有力な方法である。そこで本研究では酵母two-hybrid法を用い、PDE蛋白と親和性のある未知のPDEキナーゼをクローニングし、インスリンによるPDE活性化の分子機構の全容を明らかにすることを試みた。本年度はラットPDEcDNAと酵母転写囚子GAL4のDNA結合領域に融合する形で、発現ベクターを構築した。ついでスクリーニングに用いるラット肝cDNAライブラリーを発現ベクターのGAL4転写活性化領域に結合させた。レポータープラスミドを持つ酵母に、両者を同時に導入し、一次スクリーニング及び二次スクリーニングを試みているところである。もし陽性クローンが得られればライブラリー由来のcDNAの塩基配列を決定し、データベースでホモロジー検索を行う予定である。