hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大型バルクGaN単結晶の開発に向けた結晶成長機構の解明

ここまでOVPE成長では結晶表面近傍に多くの酸素不純物(O原子,OH,H2O)が存在すると仮定して解析を行ってきた.その結果,(0001)面と非極性面では最表面のGa原子にOH基が吸着した構造が安定であるとの結果を得たが,OH基は還元によりH2Oになり脱離すること考えると,OH基の吸着は最終的な酸素不純物の取り込みには影響していない可能性が考えられる.そこで,吸着させた酸素不純物をO原子1個の結果に絞って酸素不純物の取り込みに関する面方位依存性について再度検討を行った.その結果,各面上のO原子の脱離エネルギーの大きさを比較すると(000-1)<(10-1-1)<(11-20)<(0001)=(10-11)<(1-100)という結果が得られた.(0001)面と非極性面を比較すると非極性面の方が酸素不純物濃度が高いという実験結果があるため,上述の検討結果より,このO原子のみに絞って検討した結果の方がより実際の結晶表面構造を表していると考えられる.この結果の妥当性について引き続き検討を行っている.本研究では大型バルクGaN単結晶の開発に向け、Naフラックス法とOVPE法における結晶成長機構を明らかにすることを目的として、第一原理計算を用いた数値解析により、(1)Naフラックス成長におけるC添加による成長速度増加メカニズムの解明と(2)OVPE法における表面反応過程と結晶成長過程の解明、の2つの研究を行った。その結果、(1)ではC添加Naフラックス溶液中で安定に存在するCNイオンが結晶表面近傍ではC-N結合が分解しやすくなることを明らかにした。また(2)ではOVPE成長条件下における安定な結晶表面楮の解析を行い、結晶表面からのO不純物の脱離エネルギーの解析を行った。(i)については,本研究目的をほぼ達成したため,今後は(ii)に専念して研究を進める。研究計画に大きな変更は無く,現在は成長条件下におけるGaN表面状態の検討を進めている.(ii)についてOVPE成長条件下におけるGaN結晶表面状態の検討を進めており,これまでに(0001),(000-1),(11-20),(1100)面の解析が完了している.あと(10-11)面と(10-1-1)面が結晶成長中に現れることが知られているので,これらの面についても表面状態の解析を行う.最終的には上記全ての面の解析結果を総合的に比較して,酸素不純物の取り込みに関してどの面が最も適しているかを議論したいと考えている.結晶成長学、固体物理学、数値計算次年度使用額は本年度予算の1%以下であるので,ほぼ計画通り使用できたと考えている.研究打ち合わせ(九州大学)の回数を減らすことができたので,その分の旅費が削減されたため.次年度の研究費はほぼ変わらないため,当初の計画通りに使用する予定である.次年度使用額を考慮しても次年度の研究費は大きくは変わらないため,当初の計画通りに進める予定である.
高密度反応媒体を用いた窒化物半導体基板の創製

窒化アルミニウム(AlN)は、紫外領域の発光素子や次世代のパワー半導体として期待されているが、AlNの自立基板の製造法が確立されていないため実用化に至っていない。本研究では、金属Alの表面に形成されたアルミナ層を、溶融弗化物を共存させることで溶解・除去し、N_2もしくはNH_3を反応させAlNを合成することを試みた。その結果、溶融弗化物を用いることにより、Alの融点以下の温度においてすら窒化反応が顕著に進行することが分かった。AlNはAlの直接窒化でも生成するが、金属表面を窒化させても結晶成長には必ずしも繋がらない。また、CVD法によって気相反応で単結晶を作製しようとしても成長速度が遅く欠陥の少ないものは得難い。更に、CVD法では大量の未反応ガスが排出される。従って、本研究では高品質の結晶を効率的に製造するためには、高密度である液体を反応媒体とすることが望ましいと考え、その候補として化学的に安定で高温に耐える溶融塩が望ましいと考えられる。22年度は、反応媒体に用いる溶融塩の選定とAl源および窒素源の検討から始めた。Al源としては金属Alあるいは適当なAl化合物(酸化物、ハロゲン化物、硫化物、等)が候補となる。熱力学的検討より、AlまたはAlのハロゲン化物がAlN生成には向いている。Al_2O_3よりの生成は必ずしも容易ではない。本研究では先ず金属Alを用いて実験を行った。金属Alを原料とする場合を考えると、これは溶融塩の種類にもよるがある程度の溶解度を有する。そこで、溶解した金属状態のAlの反応を考えた。この場合、塩化物系溶融塩等ではAl表面に残存する酸化物Al_2O_3が障壁となって溶解が進まず、またAl表面での直接反応も期待出来ない。そこで、酸化物を溶解させ、また僅かながらも(金属霧として)金属Alをも溶解する弗化物系の溶融塩を用いることとした。具体的にはKPF-AlF_3系溶融塩を用いた。温度は800°C、KF-AlF_3の共晶組成溶融塩の底に溶融Alを沈めて、窒素源を供給することとした。最初はN2を用いて実験したがAlNの生成は殆ど観測されなかった。そこでNH_3を窒素源、N_2ガスを搬送ガスとして実験を行った結果、AlNの生成が確認された。収率は1020%低度ではあったが、これはCVD等と比較して十分に高い収率と考えられる。今後は他の窒素源を用いた反応を検討すると共に結晶が成長する条件を検討する。溶融塩としては、Al表面に残存する膜厚は薄いが強固な酸化物を除去するためのKF-AlF_3系弗化物を用いることとした。22年度は、温度は800°C、KF-AlF_3の共晶組成溶融塩の底に溶融AIを沈めて、窒素源を供給することとした。そこでNH_3を窒素源、N_2ガスを搬送ガスとして実験を行った結果、収率は1020%低度ではありCVD等と比較して十分に高い収率ではあったが、生成物は微結晶であり、結晶成長としては必ずしも満足とは言えなかったので、23年度は、反応面積の増加を狙って溶融塩中にAlの粉末を懸濁させ、Alの融点を挟む600800°Cで窒化実験を行なった。その結果、Alの融点以上の700800°Cでは収率は8090%まで向上した。また、Alの融点以下の600°Cでも50%近い収率が得られ、固体のAlでも窒化が十分に進行することが明らかとなった。そこで、基板上への結晶成長を目的として、700°CにおいてSi基板をAl粉末を懸濁させて溶融塩中に浸漬させて窒化実験を行なった。その結果、基板上に棒状あるいは平板状のAlNの成長を確認した。結晶の大ききは数十μmであり、多結晶ではあったが今後の展望が開けた。
ムギネ酸生合成系酵素遺伝子導入イネのアルカリ土壌鉄欠乏耐性検定

鉄欠乏オオムギの根からムギネ酸合成系酵素のうちニコチアナミン合成酵素(NAS),ニコチアナミンアミノ基転移酵素(NAAT),2'-デオキシムギネ酸水酸化酵素(IDS3)の遺伝子が得られました.また,鉄欠乏時にムギネ酸生合成に大きく関わっているであろうアデニン・リボースリン酸転移酵素(APRT)遺伝子が得られました.鉄欠乏時に発現を引き起こすのに十分であると考えられている鉄欠乏特異的発現遺伝子Ids3のプロモーター領域約2kbpの下流に3つの遺伝子Nas, Naat, Aprtをつないだコンストラクトをそれぞれ作成しました.これらのコンストラクトをそれぞれ単独であるいはいくつか組み合わせてイネに導入し,形質転換植物を得ました.種子が十分に得られなかったものについては,再度土壌で栽培し,十分な量の種子を得ました.形質転換を行って得られた第一世代,もしくは第二世代において種子が十分に得られたものについて,石灰質アルカリ土壌(石川県に広がる貝化石土壌)で栽培し,鉄欠乏耐性検定を行いました.種子を抗生物質耐性で選抜し,耐性のものをアルカリ土壌で栽培しました.植物の草丈,クロロフィル含量,穂数,収量について計測をしました.いずれの組み換え体も鉄欠乏耐性能を示し,草丈,収量などすべてでコントロールとして用いたベクターのみを導入したものの生育を上回りました.しかし,いずれも通常の土壌で栽培したものほどの回復はみられず,イネの鉄欠乏感受性を回復するにはまだ,他の因子が必要であることが考えられました.今後はさらに大規模での石灰質アルカリ土壌での鉄欠乏耐性検定を行う予定です.形質転換イネの栽培.鉄欠乏オオムギの根からムギネ酸合成系酵素のうちニコチアナミン合成酵素(NAS),ニコチアナミンアミノ基転移酵素(NAAT), 2'-デオキシムギネ酸水酸化酵素(IDS3)の遺伝子が得られました.また,鉄欠乏時にムギネ酸生合成に大きく関わっているであろうアデニン・リボースリン酸転移酵素(APRT)遺伝子が得られました.鉄欠乏時に発現を引き起こすのに十分であると考えられている鉄欠乏特異的発現遺伝子Ids3のプロモーター領域約2kbpの下流に3つの遺伝子Nas, Naat, Aprtをつないだコンストラクトをそれぞれ作成しました.これらのコンストラクトをそれぞれ単独であるいはいくつか組み合わせてイネに導入し,形質転換植物を得ました.形質転換を行って得られた第一世代において種子が十分に得られたものについては,石灰質アルカリ土壌での鉄欠乏耐性検定を行いました.石灰質アルカリ土壌は石川県から富山県に分布するの貝化石土壌を用いました.この土壌はpH9.0付近と高く,通常の栽培法ではイネは急速に鉄欠乏クロロシスを呈し,育つことができません.この土壌ではイネは十分に鉄欠乏症を呈し,さらにIds3プロモーターは機能しました.Naat, Nas, Aprt遺伝子を導入したものではベクターのみを導入したコントロールより良好な生育を示しました.今後は水耕栽培を行ってそれぞれの放出するムギネ酸を測定する,ノーザンハイブリダイゼーション,RT-PCRによって各遺伝子の発現を検定するなどを行います.鉄欠乏オオムギの根からムギネ酸合成系酵素のうちニコチアナミン合成酵素(NAS),ニコチアナミンアミノ基転移酵素(NAAT),2'-デオキシムギネ酸水酸化酵素(IDS3)の遺伝子が得られました.また,鉄欠乏時にムギネ酸生合成に大きく関わっているであろうアデニン・リボースリン酸転移酵素(APRT)遺伝子が得られました.鉄欠乏時に発現を引き起こすのに十分であると考えられている鉄欠乏特異的発現遺伝子Ids3のプロモーター領域約2kbpの下流に3つの遺伝子Nas, Naat, Aprtをつないだコンストラクトをそれぞれ作成しました.これらのコンストラクトをそれぞれ単独であるいはいくつか組み合わせてイネに導入し,形質転換植物を得ました.種子が十分に得られなかったものについては,再度土壌で栽培し,十分な量の種子を得ました.形質転換を行って得られた第一世代,もしくは第二世代において種子が十分に得られたものについて,石灰質アルカリ土壌(石川県に広がる貝化石土壌)で栽培し,鉄欠乏耐性検定を行いました.種子を抗生物質耐性で選抜し,耐性のものをアルカリ土壌で栽培しました.植物の草丈,クロロフィル含量,穂数,収量について計測をしました.いずれの組み換え体も鉄欠乏耐性能を示し,草丈,収量などすべてでコントロールとして用いたベクターのみを導入したものの生育を上回りました.しかし,いずれも通常の土壌で栽培したものほどの回復はみられず,イネの鉄欠乏感受性を回復するにはまだ,他の因子が必要であることが考えられました.今後はさらに大規模での石灰質アルカリ土壌での鉄欠乏耐性検定を行う予定です.
乳酸菌由来位体特異的2‐ヒドロキシ酸脱水素酵素群の基質認識機構の解明と改変

L. pentosusのD-LDHにおいて、Tyr52をLeu、Val、Alaへ置換した結果、酵素の脂肪性、あるいは芳香性2-ケト酸に対する特異性は、その大きさにしたがって変化した。この結果は、52位の疎水性側鎖の大きさや形状が、疎水性基質側鎖の結合部位の空間を決めていることを示している。また、Tyr52のArg、Asp、Thrへの置換、あるいはPhc299のGly、Serへの置換の結果、いずれも測定した全ての2-ケト酸に対して活性の大幅な低下と、さらに基質に依存しないNADHの酸化触媒活性が誘導された。しかしながら、これらの二重変異を導入した場合は、加算的な触媒機能の低下を起こさず、ある基質に対しては活性を回復させ、基質非依存的なNADHの酸化も消失させた。一方、Asn97のAspへの置換は活性部位ループに特異的な構造変化を引き起こし、kcat価値を変化させずにKm値を70倍増大させた。対照的に、Paracoccus sp. 12-AのFDHの相当位置のGlu141をGlnとAsnに置換したところ、Km値は大きく変化せず、Kcat値が大きく減少した。特にAsnへの置換はグリオキシル酸還元活性を著しく増大させ、酵素を2-ヒドロキシ酸脱水素酵素へと変換させた。すなわち、D-LDHとFDHでは、それぞれの活性部位ループが基質結合の安定化と水素転移反応の促進という異なる役割を担っており、Asn97とGlu141が各々の活性部位ループにこうした機能を与えていることが示された。L. caseiのL-LDHは2-ケト酸基質に対して広い特異性を示すが、Arg173およびHis188の置換解析の結果、2-ケト酸基質は調節部位にも結合して活性化効果を発揮し、Arg173は2-ケト酸の調節部位へ結合に、His188は2-ケト酸に対する特異性の決定に、各々重要な役割を担っていることも明らかになった。L.Pentosus D-LDHのTyr52残基を、同様に疎水的でありながら、その大きさ、形状の異なる、Leu、Val、Alaへ置換した変異型酵素を作成し、その基質特異性を検討した。その結果、この位置の疎水性残基側鎖の大きさが小さくなるほど、酵素はより大きな側鎖をもつ2-ケト酸基質に対して特異的な活性を示すことが明らかになった。すなわち、この結果は52位の側鎖が、作用する基質側鎖の大きさや形状をきめる上で重要な役割を担っていることを示している。一方、同じ残基を極性や電荷の異なるAsn、Thr、Argに置換したところ、測定した全ての基質に対して酵素活性の大幅な低下が見られた。このうち、Argに置換した変異型酵素のみが速度論的解析の可能な活性を示し、その基質特異性を解析したところ、本変異型酵素が極性側鎖をもつ基質、あるいは大きな側鎖に対して比較的高い活性を示すことが明かとなった。この結果は、52位のアミノ酸残基の電荷や極性などの性質が基質側鎖の特性を決める上に重要に関わるとともに、52位の他にも基質認識に関わる部位があることを強く示唆している。本D-LDHには、Tyr52の近傍にPhe299などの残基からなる疎水性クラスターが存在し、これとTyr52間の相互作用が基質特異性を決めていることが推定される。次年度は、この疎水性クラスターの解析に重点をおいて研究を進めたいと考えている。

また、L.caseiのアロステリック型L-LDHにおいて、Q軸サブユニット間にあるAsn68をHisに置換したところ、予想通り基質特異性の変化が認められたが、アロステリック特性にも顕著な変化がみられた。さらに、興味深いことに、Asn68を含めてQ軸間の4アミノ酸残基を、非アロステリック型酵素であるL.pentosusのL-LDHのものと同じアミノ酸に置換すると、本酵素はほぼL.pentosus L-LDHと同様な非アロステリック型酵素へと変換された。一方、本酵素のアロステリック結合部位に化学修飾やアミノ酸置換による改変を加えると、アロステリック特性のみならず、基質特異性にも変化が認められた。以上の結果から、本酵素の希室特異性とアロステリック特性には関連があることが明らかとなり、次年度はこの関連性にも注目して解析を進めていきたいと考えている。L.pentosus D-LDHの活性部位には活性に関与するとみられる主鎖原子が存在する。この主鎖原子の役割を解明するため、この主鎖を含むループ構造(活性ループ)と水素結合を形成しているAsn97をAspへ置換した。その結果、活性ループのコンホメーション、及び主鎖原子の位置と方向が不安定化し、酵素の最大反応速度は変化しなかったが、基質ピルビン酸に対する親和性が大きく低下した。一方、本酵素と立体構造が大きく類似するParacoccus sp.12-A株のギ酸脱水素酵素(FDH)において、Asn97に相当する位置のGlu141をAsnに置換したところ、基質ギ酸に対する親和性には大きな変化がなかったが、最大反応速度は大きく低下し、加えてグリオキシル酸を還元する活性が大きく上昇した。これらの結果から、D-2-ヒドロキシ酸脱水素酵素とFDHでは、相当位置の活性ループ主鎖は異なる役割を果たしており、これらの役割の相違には、1アミノ酸残基の性質が本質的に関与していることが明らかになった。一方、L.caseiのアロステリック型L-LDHにおいて、調節部位のHis188残基をAsnとAspに置換したところ、活性化因子フルクトース1,6-二リン酸(FBP)による活性化効果は大きく減少したが、FBP非存在下では、本来の基質であるピルビン酸よりも大きな側鎖をもつ2-ケト酸に対する活性が大きく増大した。また、これらの変異型酵素では、大きな側鎖をもつ2-ケト酸がFBPに代わって大きな活性化効果を示した。すなわち、本酵素においては、触媒部位と調節部位の両者に基質が結合し、これら両者の結合が協同して基質に対する親和性を決定していることが示された。
金属板装荷キャパシタンスグリッドのＰＭＣ特性に関する研究

アンテナは一般には金属上に配置することができない.この問題を解決する方法として,アンテナと金属との間にメタマテリアル技術のひとつであるPMC特性を有する極薄型の基板を挿入する方法がある.本研究においては,これを実現する基板として金属板装荷キャパシタンスグリッドを考案,等価回路より導出した簡易な式により基板厚さや周波数帯域の理論限界を明確にするとともに,試作モデルの実験によりその有効性を検証した.この技術により,金属の有無に関わらずどこにでもアンテナを配置することができるため,様々な機器に通信機能を内蔵できるようになると期待される.1.2012年度の研究成果である等価回路を用いたAMC基板設計法,解析法に関する論文を信学会に投稿,採録となり掲載された.2.基本となるAMC基板(キャパシタンスグリッドを用いたAMC基板)に関するアイディアを本研究申請の前に特許出願していたが,「登録」と確定し,特許原簿に登録された.牧野他,'磁気壁基板および磁気壁基板を用いたアンテナシステム,'特許第5398426号,2013.11.1.3.有限要素法により,有限の大きさのAMC基板においても,モーメント法で解析した無限基板の場合と同様,PMC特性を有することを確認した.同じ周波数特性を有するキャパシタンスグリッドの設計パラメータの組み合わせは無数にあるが,有限の大きさのAMC基板上に置かれた半波長ダイポールアンテナのVSWR特性,放射特性は設計パラメートと関係なく,同じ特性を実現することを確認した.この研究成果を,電子情報通信学会アンテナ伝播研究会および電子情報通信学会総合大会で発表した.4.無線LANに用いられる2.4GHz帯および5GHz帯に本手法を適用し,自由空間および金属板上のいずれに配置しても,良好な特性を実現できることを,解析および実験により確認した.5.2周波数に適用できるAMC基板について検討し,約3倍離れた二つの周波数において,PMC特性を実現できることを,解析により確認した.この研究成果を,電子情報通信学会ソサイエティ大会で発表した.アンテナは一般には金属上に配置することができない.この問題を解決する方法として,アンテナと金属との間にメタマテリアル技術のひとつであるPMC特性を有する極薄型の基板を挿入する方法がある.本研究においては,これを実現する基板として金属板装荷キャパシタンスグリッドを考案,等価回路より導出した簡易な式により基板厚さや周波数帯域の理論限界を明確にするとともに,試作モデルの実験によりその有効性を検証した.この技術により,金属の有無に関わらずどこにでもアンテナを配置することができるため,様々な機器に通信機能を内蔵できるようになると期待される.(1)等価回路を用いることにより金属板装荷FSRの反射位相を表わす計算式を導出し,PMC特性を実現するための条件を明らかにした.また,これよりAMC基板を薄型化するための条件を明確にした.これを金属板装荷キャパシタンスグリッドに適用し,上記式による計算結果とモーメント法を用いた計算結果とを比較することにより,本手法の適用範囲がPMC基板の厚さが1/20波長以上のある程度厚い場合に限定されることを明確にした.次に,この計算式よりPMC特性の比周波数帯域幅を求める式を導出し,金属板装荷キャパシタンスグリッドによって実現できる比周波数帯域幅はスペーサの比誘電率にかかわらずPMC基板の厚さと線形の関係があることを示し,モーメント法を用いた計算によりその妥当性を確認した.(2)有限要素法を用いる場合の計算モデルの構築法について検討した.無限周期構造の金属板装荷キャパシタンスグリッドの反射特性については周期境界条件を用いることにより(3)のモーメント法と同等の精度で解析できることを確認した.また,ダイポールアンテナを装荷した解析モデルについても検討し,インピーダンス特性,放射特性を解析できることを確認した.(3)モーメント法を用いた金属板装荷CG解析のための定式化のみならず,プログラム開発(言語はMATLAB)を完了した.無限周期構造のキャパシタンスグリッド,および,金属板装荷キャパシタンスグリッドの反射・透過特性を高速に解析できることを確認した.研究期間全体を通じて実施した研究の成果は下記のとおりである.(1)CG型AMC基板の比帯域幅を表す式を等価回路を用いて導出,モーメント法を用いたパラメトリックスタディにより,その妥当性を示した.導出した式は,比帯域幅は波長で規格化した誘電体厚さに比例し,その比例定数はキャパシタンスグリッドの設計パラメータや誘電体の比誘電率には依存しない,すなわち,比帯域幅は誘電体厚さのみで決定されるという極めて重要な結果を示している.(2)CG型AMC基板が,約3倍離れた2つの周波数帯域においてPMC特性を有することを理論的に明らかにし,モーメント法を用いた解析によりその妥当性を示した.(3)3波長程度の有限の大きさのCG型AMC基板であってもPMC特性を実現していることを,AMC基板上に配置したダイポールアンテナの放射特性(インピーダンス特性,放射パターン)解析により検証した.(4)反射板装荷FSRや反射板装荷CGをモーメント法によって解析するシミュレータを開発した.(5)査読付き論文2件,学会発表21件(内,国際会議4件),出願特許1件アンテナ工学(1)モデル実験による検証解析および実験により,実用上問題の無い大きさで,自由空間や金属板上など,どこに配置しても良好な特性を有する無線LAN用アンテナを実現できることを確認した.

(2)アンテナシステムへの適用無線LANに用いられる2.4GHz帯および5GHz帯に本手法を適用し,自由空間および金属板上のいずれに配置しても,良好な特性を実現できることを,解析および実験により確認した.(3)モーメント法を用いた専用解析シミュレータの開発平成24年度に先行して実施,完了.平成24年度には,モーメント法を用いた金属板装荷CG解析のための定式化までを予定していたが,平成25年度に予定していたプログラム開発(言語はMATLAB)についても完了した.一方,平成24年度に予定していたPMC基板とアンテナとをどこまで接近して配置できるか,および,その場合に実現できる帯域幅についての有限要素法を用いた検討が遅れている.1.2周波数共用できるAMC基板を試作により確認し,700MHz/2.1GHz共用LTEアンテナを例にして解析および実験により検証する.2.より低い周波数帯への適用を目指し,テレビ内部や自動車室内に取り付け可能な地上波ディジタル放送受信用アンテナを例にして解析および実験により検証する.<平成25年度>PMC基板とアンテナとをどこまで接近して配置できるか,および,その場合に実現できる帯域幅について,有限要素法を用いて検討する.また,まずは比較的高い周波数への適用を目指し,テレビ内部,および,自動車室内へ取り付け可能な無線LAN用アンテナ(2.45GHz帯)への適用を例にしてシミュレーションおよび実験により検証する.<平成26年度>より低い周波数帯への適用を目指し,テレビ内部,および,自動車室内へ取り付け可能な地上波ディジタル受信用アンテナ,金属への貼り付け可能なRFーIDタグへの適用を例にしてシミュレーションおよび実験により検証する.想定していたよりも小型なAMC基板を実現できたため,材料費(銅張積層基板)を削減できた.また,製作費(エッチングなどの加工費)も,外注を予定していたが,研究室所有のエッチング槽で製作でき,その費用を削減できた.AMC基板やアンテナを試作するための材料費(銅張積層基板)と製作費(エッチングなどの加工費),および,研究動向調査と研究成果を発表するための費用として使用です.PMC基板やアンテナを試作するための材料費(銅張積層基板)と製作費(エッチングなどの加工費),および,研究動向調査と研究成果発表を行うための出張費用として使用する.
C型肝炎ウイルス複製複合体に含まれる蛋白の同定とウイルス複製における役割の解析

プロテオミクス技術を利用してHCVの複製複合体(RC)を構成する宿主因子を同定し、その機能解析を行った。レプリコン細胞を対数増殖期と非増殖期からそれぞれ回収し、HCV RCを含む膜分画を粗精製し質量分析法によってHCV RC分画に含まれる宿主因子を同定し、その中にはCCT5が含まれていた。免疫沈降法によりCCT5がHCVNS5Bと結合し、CCT5siRNAによってHCV RNA複製が低下するなどを見出した。CCT5がNS5Bとの結合を介してHCV RCへ取り込まれRNA複製調節に関与する可能性が示唆された。本研究はプロテオミックス技術により、HCV複製複合体(RC)を構成する宿主因子を同定し、その機能を解析することを目的とした。サブゲノムレプリコン(genotype 1b)を有するHuh7細胞からHCVRCを含む界面活性剤不溶性膜分画を抽出し、Huh7細胞と比較したところ、レプリコン細胞で2倍以上量が増加していた蛋白が約60個認められ、それらはHeat shock protein、Chaperone、Enzyme、Receptor signaling complex、Ubiquitin proteasomesystem proteinなどに分類された。に更に、HCVRNA複製活性は細胞の増殖期に亢進することが知られているので、レプリコン細胞の膜分画において対数増殖期にのみ増加した蛋白を同定したところ、高HCV複製期に1.5倍以上増加していた蛋白が約45個認められた。両者に共通する蛋白として、分子シャペロンT-complex polypeptide1 ring complex subunitε(CCT5)及びHeat shockcognate protein 70が含まれていた。レプリコン細胞へのCCT5 siRNA導入によってHCV RNA複製レベルが低下したことから、今回同定された分子シャペロンがHCV RCへ取り込まれRNA複製調節に関与する可能性が示唆された。今後、CCT5、HSD70のウイルス複製における役割について解析する予定である。本研究はHCV複製複合体(RC)を構成する宿主因子をプロテオミックス技術を用いて同定し、そのHCV複製における機能を解析することを目的とした。昨年度までに、サブゲノムレプリコン(genotype 1b)を有するHuh7細胞のHCVRCを含む界面活性剤不溶性膜分画において、Huh7細胞と比べて著明に増加した蛋白として、Heat shock protein、Chaperone、Enzyme、Receptor signaling complex、Ubiquitin proteasome system proteinなどを見出した。これらの蛋白についてsiRNAを用いてHCV複製に与える影響を調べたところ、分子シャペロンT-complex polypeptide 1 ring complex subunit ε(CCT5)等の発現源弱に伴い複製が強く抑制された。強制発現,ノックダウン解析からCCT/TRiCがHCV RNA複製を正に調節すること,免疫沈降-ウエスタンブロット解析から,NS5B蛋白はaa 71-591領域を介してCCT/TRiCと相互作用することが見出された.更に,HCV感染細胞系においてもHCV粒子産生がTRiC siRNAによって抑制されることが示された。C型肝炎ウイルス(HCV)のゲノム複製を担う複製複合体(RC)はHCV非構造蛋白質と宿主因子から構成されると考えられるが、HCV複製調節に関わる宿主因子は十分に明らかにされていない。本研究では、プロテオミクス技術を利用してHCVRCを構成する宿主因子を同定し、その機能解析を行った。Membrane flotation assayによりHCVRCを含む膜分画を粗精製し、二次元蛍光ディファレンシャルゲル電気泳動と質量分析法によってHCVRC分画に含まれる宿主因子を同定した。二次元電気泳動にて約1300蛋白が検出され、45蛋白(3.5%)が、高HCV複製期に1.5倍以上増加していた。その中には二種類の分子シャペロンT-complex polypeptide 1 ring complex subunit ε(CCT5)及びHeat shock cognate protein 70が含まれていた。ウエスタンブロット解析から、両蛋白は細胞の増殖相によって発現レベルに差は認められないものの、高HCV複製細胞の膜分画で明らかな量的増加を確認した。また、エピトープタグ免疫沈降法により、CCT5がHCV NS5B蛋白と特異的に結合することを見出した。さらに、CCT5 siRNAによってHCVRNA複製レベルが低下すること、また薬剤処理によってT-complex polypeptide 1 ring complexを細胞内で誘導したところHCV複製が亢進することを見出した。CCT5を含むT-complex polypeptide1 ring complexは、本来細胞質でシャペロンとして作用し、蛋白質の機能的な立体構造形成に寄与する。今回同定された分子シャペロンがNS5B蛋白との結合を介してHCV RCへ取り込まれRNA複製調節に関与する可能性が示唆された。
立体構造に基づく転写因子のドメイン間の相互作用

本研究では転写因子や基本転写因子のDNA結合ドメインや転写活性化ドメインの構造を解析し構造に基づいて機能を解析することを目的としている。TFIIEβサブユニットのコアドメインを同定し立体構造をNMRで解析した。コアドメインは3本のαヘリックスとC末もβヘアピンを持っていて、ウィングドヘリックスモチーフと非常に類似している。コアドメインは2本鎖DNA結合ドメインであることが示唆された。ウィングドヘリックスモチーフの場合はヘリックスターンヘリックスを形成し認識ヘリックスとしてDNAの大きな溝に収まって特定の塩基配列を認識している。しかしTFIIEβのコアドメインは全く逆側の表面を使って2本鎖DNAに結合する新規の結合様式を示した。PhoBのDNA結合/転写活性化ドメインの構造をNMRにより決定したところN末の4本のβ鎖からなるβシート、中央部の3本のαヘリックスのバンドル構造、C末のβヘアピンで安定化されていた。全体の構造は既に解析されていたOmpRのDNA結合/転写活性化ドメインと非常に良く似ていたが2番目と3番目のαヘリックスが作るヘリックスターンヘリックス構造のターン部位のコンホメーションと3番目のヘリックス長さが明らかに異なっていた。各々はRNAポリメラーゼと相互作用するがサブユニットの違いがPhoBとOmpRのターン部位のコンホメーションの違いになっている。ATF-2の転写活性化ドメインはN末サブドメインとC末サブドメインの2個のサブドメインからなる。N末サブドメインはC2H2型Znフィンガーと立体構造が非常に良く似ていて、C末サブドメインはフレキシブルでランダムな構造であった。C末サブドメインは他のタンパク質との結合によってランダムな構造から両親媒性のαヘリックスへと変化することが判った。
高血圧疾患感受性遺伝子マーカーとしての内皮型NO合成酵素遺伝子多型の意義

内皮型一酸化窒素合成酵素(ecNOS)は降圧系を代表する分子であり、その遺伝子多型は循環器疾患や腎疾患の遺伝的要因となりうる可能性が示唆され注目されている。本研究では横断的連関研究により、血圧の個人差、高血圧、および腎障害におけるecNOS遺伝子多型の病態的意義を検討した。【方法1】I.血圧調節に影響をおよぼす薬剤の投与を受けていない一般地域住民617例(男性214例、女性403例、平均年令51.0±15.6才)を対象とし、ecNOS Glu298Asp多型遺伝子型別による坐位での血圧値を比較した。II.高血圧183例(男性83例、女性100例、平均年令56.9±9.6才)、正常血圧193例(男性67例、女性126例、平均年令54.4±11.9才)において各群のecNOS 4b/a多型およびGlu298Asp多型の遺伝子型の頻度を比較した。III.血液透析中の糸球体腎炎(CGN)112例(男性57例、女性55例、平均年令51.4±13.0才)および糖尿病性腎症(DNHD)69例(男性43例、女性26例、平均年令61.1±9.4才)と健常者193例(前述)を対象とし、各群の遺伝子型の頻度を比較した。各対象者の末梢血よりDNAを抽出し、ecNOS 4b/a多型の遺伝子型を特異的プライマーを用いたPCR法により、Glu298Asp多型の遺伝子型をRFLP法により決定した。さらに、I.ではアンジオテンシン変換酵素(ACE)I/D多型と、I.およびII.の男性ではY染色体Alu反復多型(YAP)とecNOS 2多型との連鎖について検討した.【結論】ecNOS Glu298Asp多型は収縮期血圧の個人差に関与している可能性があり、かつ、高血圧とも連関が認められた。しかし、ecNOS遺伝子Glu287Asp多型および4b/a多型は終末期糖尿病性腎症および糸球体腎炎とは連関が認められなかった。ecNOS遣伝子Glu287Asp多型は高血圧の遺伝子マーカーとなりうる可能性がある。本年度は無作為に抽出し本研究に同意の得られた青森県住民856名を対象として検討を行った。末梢血よりDNAを抽出し特異的プライマーによるPCR法およびRFLP法を用いて内皮型NO合成酵素遺伝子Glu298Asp多型および4b/a多型の遺伝子型を判定した。Fisher法により連関の有意性を検定した。年令性構成をランダムにマッチさせた正常血圧群と高血圧群において、検討した2多型のうち高血圧と有意の連関が認められたのはGlu298Asp多型であった(p=0.0376、Odds ratio 1.8)。また、高血圧群では298Asp対立遺伝子を有する対象ではそうでない対象に比し拡張期血圧が有意に上昇していた。

今回の検討から降圧系を代表するeNOS遺伝子のGlu298Asp多型が高血圧の危険因子である可能性が示唆された。少なくとも青森県における高血圧の遺伝的危険因子のマーカーとなりうる可能性が示唆された。本多型については京都及び熊本での検討で298Asp型の頻度が高く青森県と同様に有意の連関が認められている。次年度は脳血管および腎障害を含む高血圧合併症における内皮型NO合成酵素遺伝子多型の遺伝子マーカーとしての意義について検討する。本年度の研究実施計画人種やヒト起原により高血圧の発症頻度が異なることはよく知られている。しかし、その分子生物学的な根拠は明らかではない。本年度はこの点の注目し前年度と同じ対象においてY染色体Alu反復多型(YAP)を指標とした縄文系(YAP+)と弥生系(YAP-)における内皮型一酸化窒素合成酵素(ecNOS)遺伝子4b/aおよびGlu298Asp多型の分布を検討し、高血圧連関解析におよぼすヒト起原の影響について検討した。【方法】無作為に抽出され採血と遺伝子解析に同意を得られた成人男性285例を対象とした。高血圧は、1)薬物治療中、2)収縮期血圧160mmHg以上、拡張期血圧95mmHgのいずれか、あるいは両方を満たす者とした。末梢血よりDNAを抽出し、各対象者におけるYAPとecNOS 4b/a多型の遺伝子型を特異的PCR増幅により、また、Glu298Asp多型の遺伝子型をRFLP法により決定した。YAPとecNOS多型およびそれらと高血圧との連関をχ二乗法とFisher法により検定した。【成績】285例中98例がYAP(+)で、187例がYAP(-)であった。YAP(+)群では31例(37.3%)、YAP(-)群では52例(62.7%)において高血圧を認めたが、YAPと高血圧には連関は認められなかった。しかし、ecNOS 4b/a多型の分布は、YAP(+)群とYAP(-)群のあいだで著しい片寄りが認められた(p=0.0181)。すなわち、YAP群ではa/a型が全く認められず、b/a群とYAP(-)群のあいだで著しい片寄りが認められた(p=0.0181)。すなわち、YAP(+)群ではa/a型が全く認められず、b/a型も7.1%にとどまった。また、4b/a多型と高血圧との連関はYAP(-)群および両群全体では認められなかったが、YAP(+)群では高血圧群でb/b型が少なく有意の連関が認められた(p=0.0437)。一方、Glu298Asp多型についてはYAP(+)群とYAP(-)群のあいだで分布に不均衡は認められなかった。【結論】今回の検討では、YAPを指標とした縄文系と弥生系のあいだでecNOS 4b/a多型に著しい不均衡が認められ、高血圧との連関も両系で異なっていた。これは、4b/a多型が縄文系と弥生系への分岐後に発生した可能性および対象集団における縄文系と弥生系の混合比が連関解析の結果に影響を与える可能性を示唆する。また以上の結果は、人種やヒト起源による高血圧の発症頻度の違いに遺伝的背景の差がひとつの要因となりうる可能性を支持するものである本年度の研究実施計画内皮型一酸化窒素合成酵素(ecNOS)とアンジオテンシン変換酵素(ACE)はそれぞれ降圧系と昇圧系を代表する分子であり、各々の遺伝子多型は単独あるいはともに循環器疾患や腎疾患の遺伝的要因となりうることはよく知られている。今回、ACEとecNOS遺伝子多型の血圧の個人差への関与の有無を検討するために、一般住民におけるACE I/DおよびecNOS Glu298Asp多型の遺伝子型相互の血圧の比較を行なった。【方法】対象は無作為に抽出され、検討に同意の得られ降圧剤を含む血圧調節に影響をおよぼす薬剤の投与を受けていない一般地域住民617例である。
マグネットホスピタルの規定要因:医師・看護師等の職場選好の構造分析

本研究の目的は、コンジョイント分析を用いて、医療従事者の職場選好の構造を明らかにすることである。そこで、異なる病院属性を有する2つの仮想的な病院から、より就業したいと考える病院を選択してもらう自記式質問紙を作成し、3病院の医師と看護師を対象に質問紙調査を実施した。その結果、職場を選択する際、医師に関しては「少ない夜間宿直回数」「学会への参加サポート体制」「診療以外の業務軽減」を、看護師に関しては「教育プログラムの充実」「勤務時間」をより重視する傾向であった。本研究は、医療従事者が職場を選択する際、どのような項目(条件)をどの程度(相対的に)重視するか、選好の構造を分析する研究である。そこで2008年度は、医療従事者の職場選好に影響を与える項目に関して網羅的に把握することを目的とした。具体的には、先行研究や関連文献のレビュー、医療従事者へのインタビューを実施した。その結果、選好に影響を与える項目として、「待遇」に関する内容、「医療機関属性」に関する内容、「職場環境・組織文化」に関する内容が挙げられた。待遇に関しては、「給与」「仕事の強度や勤務時間等のワークロード(総労働時間、夜間や休日の労働時間・回数)」「プロとしての成長(研修・学会への参加)の機会・サポートの有無」「就業形態」が、医療機関属性に関しては、「立地」「規模」「開設主体」が、職場環境・組織文化に関しては、「職場における自己の責任範囲の明確の程度」「業務上の判断に対する周囲のサポート・尊重の有無」が項目として把握された。また、選好に関しては個人の属性も大きく関与するが、その項目として「性別」「年齢」「家族構成(婚姻状況、養育者の有無)」「収入(個人・世帯)」「自己健康観、ストレスの状況」「勤務年数(総勤務年数、現在の医療機関での勤務年数)」「離職経験の有無」「職種」「診療科・病棟」「勤務形態(常勤・非常勤)」「現在の医療機関の立地・規模」が把握された。次年度は質問紙作成に向け、これらの項目の整理やそれぞれの項目に関する水準の検討を実施する予定である。本研究は、医療従事者が自らの職場を選択する際、どのような項目(属性)をどの程度(相対的に)重視するか、職場選好の構造を明らかにする研究である。2009年度は、この目的が達成できるように、2008年度の成果(先行研究や関連文献等のレビューや医療従事者へのインタビューを通じた、医療従事者の職場選好に影響を与える項目に関する網羅的な把握)を踏まえ、より適切な質問紙を作成するための作業を実施した。具体的には、医療従事者へのインタビューと、この分野あるいは関連分野における研究や教育を実施している海外の研究者との議論・討論や情報収集を実施した。これらは、昨年度網羅的に把握された多くの項目の中から、質問紙の病院プロファイルの属性の項目として最適な項目を選択すること(昨年度把握された項目すべてについて列挙することが困難であるため)や、選択された各々の項目に関してベースとなる値(現在の平均的な状況等)を把握し、かつ選好に影響を与える変化量(その項目のベースとなる値も考慮)を同定することが目的である。その結果、質問紙の病院プロファイルに列挙すべき属性や、それら項目に関する現在の平均的な値や選好に影響を与える変化量の水準が、職種に応じて明らかとなった。そこで次年度は、研究期間の最終年度にあだるため、質問紙(最終版)の完成、その質問紙を用いた病院職員からのデータ収集、また収集したデータの分析や研究のまとめ等を実施する予定である。本研究は、コンジョイント分析を用いて、医療従事者(医師や看護師)が自らの職場を選択する際、どのような項目(属性)をどの程度(相対的に)重視するか、職場選好の構造を明らかにする研究である。具体的には、「給与(年収)」、「勤務時間」、「夜勤の回数」等の病院属性に関して水準の異なる2つの病院プロファイルを提示し、より就業したいと考える病院を選択してもらう質問紙調査を実施する。2010年度は研究期間の最終年度にあたるため、昨年度までの成果をもとに、質問紙の最終版の作成、データ収集・分析を実施した。質問紙(最終版)は、2つの異なる病院プロファイルから1つを選択してもらう質問9問に回答者の属性を尋ねる質問を加える形式で構成した。その際、職場に求める病院属性やその属性において選択に影響を与える水準が、職種によって違うことが想定されるため、医師用と看護師用で異なる複数の仮想的な病院プロファイルを、直交表を用いて作成した。データ収集に関しては、中国地方と九州地方の3病院の医師と看護師を対象に2011年2月に質問紙調査を実施した。質問紙の回収数は、医師と看護師それぞれ186(回収率48.3%)と992(回収率80.5%)であった。

収集したデータを分析したところ、職場を選択する際、医師に関しては「少ない夜間宿直回数」「学会への参加サポート体制」「診療以外の業務軽減」を、看護師に関しては「教育プログラムの充実」「勤務時間」をより重視する傾向であった。本研究では調査対象病院が少ないという限界はあるものの、医療従事者の職場選好の構造を明らかにした。これは、医療機関が優先的に取り組むべき経営課題を検討する上で参考となる知見であり、ヒューマンリソースマネジメントにおける近代化・効率化の一助となったと考えられる。
崩壊寸前のトンネルにおける残存耐力の活用に関する研究

本研究は,トンネルに施工された当初支保に大きなひずみが発生した後に補強工を施工した場合の全体の力学挙動について,模型実験や数値解析により検討を行ったものである。その結果,既にひずみが発生している当初支保も補強後にある程度の荷重を分担することにより,全体の耐荷力は当初支保単体や補強工単体の耐力を上回る可能性があること等,補強後の構造全体の耐荷力に関する力学挙動を解明した。トンネルに過大な外力が作用し,当初施工した支保工や覆工(本研究では「当初支保」と呼ぶ)のみでは地山の安定性が確保できないと判断された場合は,吹付けコンクリートや鋼アーチ支保工あるいは内巻きコンクリート等による補強工が施工されることがある。しかし,補強工の規模を検討する際は,既に損傷を受け,大きなひずみが発生している当初支保が補強後に分担し得る荷重が不明確であることから,経験的な知見に依るところが多いのが現状である。本研究は,当初支保に大きなひずみが発生した後に補強工を施工した場合の全体の力学挙動について検討を行うものである。平成25年度は,前年度に行った要素実験により,当初支保のポストピーク特性が補強後の全体耐力に重要な役割を果たすことが分かったこと等を踏まえ,主としてひずみ硬化/軟化といった降伏後の材料特性をコントロールできる数値解析による検討を行った。まず,一軸圧縮状態において,当初支保にひずみが生じている状態で補強工を設置した場合の全体の耐荷力について,ひずみ硬化/軟化モデルを用いて要素実験の再現解析を試みたところ,当初支保単体の耐荷力や,補強後の全体の耐荷力について整合性の良い結果が得られた。続いて,軸圧縮力に加えて曲げモーメントも作用する覆工コンクリートの実大規模の既往の載荷実験を対象として,同様の数値解析モデルを用いて再現解析を試みたところ,構造全体の耐荷力と,構造全体の破壊に至る過程を良好に再現することができた。これらの結果から,上記検討で用いたひずみ硬化/軟化モデルを用いた数値解析により,当初支保の耐荷力や補強後の全体の耐荷力の検討が行える可能性があることが明らかとなった。初年度は,トンネルが圧縮力の卓越する場合が多い構造物であることを踏まえ,基礎的検討として,一軸圧縮試験装置を用いた要素実験を実施した。まず,膨張性地山におけるトンネル等で,当初支保の耐力を超過して外力が作用し続ける場合に補強工を施工することを想定した実験を行った。実験は,当初支保と補強工を並列に設置し,まず当初支保にのみ荷重を作用させた。その後,載荷板に所定の変位,すなわち当初支保に所定のひずみが発生した段階で,補強工にも荷重が作用するようにし,全体に作用する荷重のうち何割かを補強工にも分担させた実験を行った。次に,地震等により過大な外力が当初支保に作用し,当初支保に変状が発生したものの,その後は過大な外力が消失し,除荷された状態で補強工を施工することを想定した実験を行った。実験は,まず当初支保のみに荷重を作用させ,当初支保に所定のひずみが発生した段階で一旦除荷した後に,並列して補強工を設置した。その後,当初支保,補強工ともに荷重が作用するように再度載荷を行った。これらの実験結果から,既にひずみが発生している覆工も補強後にある程度の荷重を分担することにより,全体の耐力は覆工単体や補強工単体の耐力を上回る可能性があることを確認した。

平成26年度は,前年度までに行った実験や数値解析による検討により,当初支保の耐荷力や補強後の全体の耐荷力の検討が行える可能性があることが明らかとなったことを踏まえ,解析モデルを実トンネルスケールに展開し,実際のトンネルにおける補強効果やそのメカニズムについて検討した。解析はコンクリートの材料非線形挙動を考慮し,当初支保の破壊過程も考慮して荷重分担率や構造全体の耐力等について検討した。その結果,既にひずみが発生している当初支保も補強後にある程度の荷重を分担することにより,全体の耐力は当初支保単体や補強工単体の耐力を上回る可能性があることが明らかとなった。トンネル工学本年度は,前年度に実施した要素実験の検討結果を踏まえ,より実形状に近いモデルでの検討を行うことを予定していた。本年度の検討結果により,実大規模のトンネルの当初支保の耐荷力が数値解析により検討できる可能性があることが明らかになったとともに,補強後の全体耐力についても要素実験レベルでの再現ができたことから,おおむね順調に進展していると考えている。本研究では,トンネルは圧縮力が卓越する場合が多い構造物であることを踏まえ,取りかかりとしてまず,一軸圧縮試験装置を用いた要素実験を実施することを予定していた。本年度は予定通り一軸圧縮場における要素実験を行うとともに得られたデータを分析し,成果を学会発表用の論文としてとりまとめたことから,概ね順調に進展しているものと考えている。なお,作成した論文はアメリカ合衆国で開催される学会に投稿し,搭載が確定している。過年度に実施した実験結果や数値解析結果を踏まえ,実トンネルスケールにおける補強後の構造全体の耐荷力および破壊に至るメカニズムを検討する。検討手法は主として数値解析によるものを予定しているが,数値解析結果の分析等を踏まえ,模型実験の実施についても検討を行う。前年度に得られた要素実験レベルの結果を踏まえ,当初支保に大きなひずみが発生した後に補強工を施工した場合の全体の力学挙動について,実トンネルに近い形状の模型実験を行う。ここでは,平面ひずみ状態を模擬できる二次元載荷装置を用いて,実トンネルの形状を模擬した約1/20スケールの模型実験を実施する。二次元載荷装置は直方体の土槽を有しており,土槽の外面をジャッキで押すことにより載荷ができる構造となっている。実験供試体は,地山を模擬した乾燥砂等の中にトンネルを埋設することで作製する。トンネルは,外側から,当初支保,スペーサー,補強工の順に3層構造とする。スペーサーは十分に柔な材料とし,載荷当初は補強工には荷重が作用せず,当初支保のみで荷重を分担させる。その後,当初支保に所定の変位(スペーサーの厚さ相当)が発生すると,補強工にも荷重が作用することとなり,その後はトンネル全体に作用する荷重のうち何割かを補強工で分担することとなる。なお,スペーサーの厚さや補強工の仕様は前年度の要素実験の結果を参考に決定する。本実験においては,スペーサーの厚さや補強工の仕様をパラメータとすることで,補強工の施工前に当初支保に発生しているひずみレベルや,補強工の剛性が,実トンネル形状におけるトンネル全体の耐力や荷重分担率に及ぼす影響について検討を行う。当初は模型実験により検討を行うことを予定し,実験に要する計測機器や供試体の購入等に予算を使用する予定であったが,数値解析により模型実験が代替できる可能性があることが分かったため,本年度の実験に要する費用を翌年度に繰り越すものである。前年度までに得られた要素レベルの実験や数値解析,実大規模の数値解析の結果等を踏まえ,より実構造に近い供試体を用いた載荷実験にかかる物品費や,実施工データの分析等にかかる謝金,成果の公表にかかる旅費等に使用する予定である。
金属錯体の非対称性に基づく二次元磁性　第一原理構造予測で材料探索

本研究では、非対称金属錯体の自己組織化で形成した単一層を対象とし、第一原理から単一層の構造を予測できる手法の開発を目指す。また、コードによるバーチャルスクリーニングを行い、長距離磁気秩序を示す単一層を形成できる金属錯体を探索する。この探索を行うために、不対電子間の相互作用(強磁性相互作用、反強磁性相互作用)が電子間距離に依存することを活かす。具体的に、金属錯体の非対称性による単一層中の不対電子間距離に変異を導入し、新たなスピン配置を引き起こす。そして、非対称性を維持しながら金属錯体間相互作用を最適化して、長距離の強磁性・反強磁性を同時に示す単一層を形成できる金属錯体を絞り込む。
マウス初期胚におけるmRNA情報の変化とその制御

平成9年度は計画に従って研究が実施されたが,新しい発見により項目2,3,4より5に重点を置いた研究を行った.1.SSEC-D全長cDNAの単離.ほぼ全長のcDNAをマウス胚性幹細胞のcDNAライブラリーより単離した.125アミノ酸をコードする領域は予測できるが,ペプチドのモチーフは見いだされず機能は未知である.2.抗体の作成と抗体を用いたタンパク質発現解析.本年度は抗体作成の為に種々のcDNA断片を結合し,大腸菌で目的のタンパク質を発現する系を確立した.4.RNA注入による発現解析.in vitroで合成した大腸菌βgal遺伝子との融合RNAを受精前後のマウス卵に注入を行った結果,接続するSSEC-D RNAの部分により,βgalの活性に違いがあるようであったが,この実験系は定量性,RNAの安定性等に問題があることに気づいた.5.SSEC-D RNAの受精に伴う変化(1)SSEC-D RNAは受精後15時間前後に一過性に伸長するが,このSSEC-D maternal RNAは2細胞期後期頃から再び短縮,分解することが判明した.これは検出感度の改良を行った結果,30個程度の受精卵の全RNAを用いてNorthern Blottingが実施できるようになったことによる.(2)この伸長は3'末端へのA-richな配列の付加によることを証明し,(3)この伸長,短縮,分解の過程が,受精後に起こる新たなDNA複製やmRNA合成を必要としない自律的な変化であることを明かにした.このSSEC-D RNAの動態は,マウス受精卵における母性RNAから接合子型RNAへの転換に深く関わる一般的な現象と見ており,今後この自律的プログラムを分子レベルで明かにすることが重要である.平成9年度は計画に従って研究が実施されたが,新しい発見により項目2,3,4より5に重点を置いた研究を行った.1.SSEC-D全長cDNAの単離.ほぼ全長のcDNAをマウス胚性幹細胞のcDNAライブラリーより単離した.125アミノ酸をコードする領域は予測できるが,ペプチドのモチーフは見いだされず機能は未知である.2.抗体の作成と抗体を用いたタンパク質発現解析.本年度は抗体作成の為に種々のcDNA断片を結合し,大腸菌で目的のタンパク質を発現する系を確立した.4.RNA注入による発現解析.in vitroで合成した大腸菌βgal遺伝子との融合RNAを受精前後のマウス卵に注入を行った結果,接続するSSEC-D RNAの部分により,βgalの活性に違いがあるようであったが,この実験系は定量性,RNAの安定性等に問題があることに気づいた.5.SSEC-D RNAの受精に伴う変化(1)SSEC-D RNAは受精後15時間前後に一過性に伸長するが,このSSEC-D maternal RNAは2細胞期後期頃から再び短縮,分解することが判明した.これは検出感度の改良を行った結果,30個程度の受精卵の全RNAを用いてNorthern Blottingが実施できるようになったことによる.(2)この伸長は3'末端へのA-richな配列の付加によることを証明し,(3)この伸長,短縮,分解の過程が,受精後に起こる新たなDNA複製やmRNA合成を必要としない自律的な変化であることを明かにした.このSSEC-D RNAの動態は,マウス受精卵における母性RNAから接合子型RNAへの転換に深く関わる一般的な現象と見ており,今後この自律的プログラムを分子レベルで明かにすることが重要である.