hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
官能性ホスフィンの分子設計を基軸とする反応場開発と触媒反応への応用

本年度は新規なホスフィン配位子を開発し、これの金錯体がアセチレン化合物の環化反応を促進する触媒となることを見いだした。開発した配位子は、3つの嵩高いシリルエチニル基がリン原子上に置換したトリアルキニルホスフィンである。これらの誘導体は空気酸化や加水分解に対して非常に安定で、取り扱いやすい化合物である。また、ホスフィンとしての塩基性は非常に弱く、トリアリールホスファイトに匹敵する塩基性度を持つ。すなわち強いπ受容性配位子である。本年度においては、このホスフィンが配位した1価のカチオン性金錯体(R_3PAuNTf_2)をアルキンの環化異性化反応に適用し、この金錯体が高い活性を持つことを明らかにした。分子内にアルキンを持つβ-ケトエステルの環化異性化反応では、配位子の立体効果が顕著に見られ、最も嵩高いトリエチニルホスフィン配位子を持つ金錯体が、これまでのホスフィン配位子では実現できなかった6員環形成反応に効果的であった。この触媒系はエンイン化合物の環化異性化を含め、末端アセチレンの6、7員環形成反応に適用できる。内部アルキンをもつβ-ケトエステルは、立体ひずみのため、非常に反応性の乏しい基質と見なされていた(F.D.Toste et al. J.Am.Chem.Soc.2004,126,4526.)。しかし、嵩高いトリエチニルホスフィン配位子を持つ金錯体を触媒に用いると、内部アルキンの環化異性化反応もスムーズに進行することがわかった。これまでの研究により合成法を確立したカゴ型単座トリアルキルホスフィン配位子SMAPの応用研究を行った。まず、電子効果の異なるSMAP配位子からなるホスフィン配位子ライブラリーを構築し、均一系触媒反応へと適用した。一つ目の応用としてVaska型ロジウム錯体tranS-RhCl(CO)(SMAP)_2による不活性C-H結合の活性化を検討し、触媒的な炭化水素官能基化におけるSMAP配位子の活性を明らかにした。そもそもこの触媒反応では配位子自身のC-H結合活性化を避けるため、適用可能な配位子はコンパクトなトリアルキルホスフィンに限られており、配位子の電子効果をコントロールすることは不可能であった。そこで本研究で開発した立体効果を変えずに電子効果を変化させることができるSMAPを適用したところ、これまで最高の活性を示すと言われているトリメチルホスフィン錯体よりも高い活性を示した。二つ目の応用としてニッケル-SMAP錯体触媒によるアルキンのカルボシアノ化反応を検討し、SMAPがこの触媒反応の配位子として有効であることを明らかにするとともに興味深いことを見いだした。一般にコンパクトなトリアルキルホスフィンは低沸点の液体で揮発性が非常に高く、特に高温条件下では錯体を不安定化する可能性がある。これに対し、SMAP配位子はコンパクトなホスフィンでありながら、非常に結晶性が良く空気酸化に対しても安定で大変取り扱いやすい。構造的特徴に由来するこの性質のため、SMAPは高温条件下においても錯体を安定化できると考えられる。一方SMAPの骨格に不斉要素を組み込んだ不斉トリアルキルホスフィン配位子の合成法についても検討した。これについては来年度も継続して行う。本年度は、嵩高い末端置換基を有する単座トリアルキニルホスフィン配位子を用いた触媒反応を開発する研究を行った。具体的には、1)配位子の設計と合成法の確立、2)理論計算による電子的性質の評価、3)金属錯体の合成、4)触媒反応への応用を行った。1)配位子の設計と合成法の確立この配位子は骨格にケイ素原子を有しているため、有機ケイ素化合物の反応性を利用することで様々な誘導体の合成が可能である。リン原子とケイ素原子が炭素-炭素三重結合で結ばれているため、配位中心であるリン原子近傍は立体的に空いているが、その周りを包み込むようにして大規模なキャビティーが形成する。この配位子はケイ素上に嵩高い置換基を導入したシリルアセチレンと、三塩化リンから容易に合成できる。2)理論計算による電子的性質の評価密度汎函数法理論計算によってホスフィンの電子的性質を見積もったところ、トリアリールホスファイトと同程度のσ-ドナー性と強いπ-受容性を持つことが示唆された。3)金属錯体の合成これらの配位子とRh, Pd, Ag, Auとの錯形成を行った。どの金属に対しても配位子の嵩高さ故に1分子しか配位しないことが明らかとなった。また、トリアルキニルホスフィン配位子を持つ0価Pd錯体は非常に安定であった。このことからも配位子の強いπ-受容性が示唆され、理論計算の結果を支持している。4)触媒反応への応用Rh触媒によるケトン類のヒドロシリル化反応の配位子として適用した結果、反応の加速効果が顕著に現れた。一般に触媒反応の配位子として良く用いられているPh_3Pや、同等の電子効果を持つホスファイト配位子では大きな加速効果な見られなかった。これまでアルキニルホスフィンが触媒反応の配位子として使われた報告は無く、これが初めての例である。

これらの誘導体は空気酸化や加水分解に対して非常に安定で、取り扱いやすい化合物である。また、ホスフィンとしての塩基性は非常に弱く、トリアリールホスファイトに匹敵する塩基性度を持つ。すなわち強いπ受容性配位子である。本年度においては、このホスフィンが配位した1価のカチオン性金錯体(R_3PAuNTf_2)をアルキンの環化異性化反応に適用し、この金錯体が高い活性を持つことを明らかにした。分子内にアルキンを持つβ-ケトエステルの環化異性化反応では、配位子の立体効果が顕著に見られ、最も嵩高いトリエチニルホスフィン配位子を持つ金錯体が、これまでのホスフィン配位子では実現できなかった6員環形成反応に効果的であった。この触媒系はエンイン化合物の環化異性化を含め、末端アセチレンの6、7員環形成反応に適用できる。内部アルキンをもつβ-ケトエステルは、立体ひずみのため、非常に反応性の乏しい基質と見なされていた(F.D.Toste et al. J.Am.Chem.Soc.2004,126,4526.)。しかし、嵩高いトリエチニルホスフィン配位子を持つ金錯体を触媒に用いると、内部アルキンの環化異性化反応もスムーズに進行することがわかった。
近世日記史料に依る子育て文化の総合的研究--時期・階層・地域性の解明に向けて

日記と自叙伝は共に心性史の重要な史料である。著者はこの研究で、主に近世日記史料を対象とした。日記は自叙伝と異なり、些末な日常的事実を執筆者の価値観とともに追跡することが可能な史料である。自叙伝には被教育者の側から自身の成長過程を回想する記述が豊富であるのに対して、日記は大人が子どもに対して抱く感情や日常的な配慮を記録している可能性がより大きい。筆者は、分家の可能性、通婚圏などが子育てに与える影響は大きいこと、子育ての目標や生活文化の階層差が大きいが、子育てを通じた階層移動の可能性も小さくなかったことを指摘した。本研究の課題は、公刊されている近世日記を収集し、子育て意識と子育ての習俗が明らかになるような特徴を日記の中から抽出して、1719世紀日本の子育て文化について、階層差、地域差を抽出しようとするものである。これまで筆者は地域を限定して古文書の発掘整理をともなうフィールド研究を行いつつ、日記の分析をおこなってきた。しかし上記のような目的から、今回は数多くの日記を分析する点に力点をおき、そのなかで4年間に7点前後の重点的な日記の理解のために必要な範囲でフィールド研究を行なおうと考えている。従来研究を公表してきた二つの在郷商人の日記のほかに、今年度新たに15点25冊の農村の日記の中から、子育てに関連する記事を抽出した。これらの日記には乳児の生育儀礼や疱瘡儀礼、手習い,元服など子どもの記録が登場する。それらの記事のなかで、神官の日記に登場する安産祈願の記録が、新しく出会った種類の記録として興味深く思われる。また、乳児の生育儀礼の広がりや疱瘡儀礼の時期的な変容については、集めた記録の分析にこれから着手したい。生育儀礼が「十三参り」を中心とする古風な儀礼慣行となっている『宗伊日記』(山形地方)について、次年度にフィールド調査を試みて、その地域の祝儀簿をあつめ、比較検討したいと考えている。さらに農村の子育てということでは、神官や修験の日記を少し意図的に探索してみることを検討したい。農村の日記研究を進めるいっぽうで、とくに子どもに関する記述が多い日記として、江戸在住の旗本の妻、『伊関隆子日記』の整理を始めた。著者は、古代の女流文学に範を採った日記体の随筆を書き残したかったのであろう。日々の生活の中で関心を持った行事や慣習を歳時記風に書きとどめ、自分の幼年期の回想に立ち返ることも多い。さらに、孫たちの手習いを担当し、わずかだが教える工夫について書き残した部分もある。平成19年度は、都市在住の武家の日記を主な対象として、子どもの記述を探し出そうとしているので、その際、『伊関隆子日記』との比較は、一つの機軸に出来るだろう。女性の書いた日記は、武家の日常生活を写す記録として分析してきた『ひうち袋』や『桑名日記・柏崎日記』より、子どもの世話をする女性の感情生活が具体的に表現されている。日記研究と自叙伝の研究を平行して進めているが、そのなかで、自叙伝と日記の史料としての共通性や異質性は、方法論の問題として重要である。自叙伝が人生の後半以降に入って、自身の人生に関する意味づけを(時には無意識のうちにも)表現した記録であるのに対して、日記のほうは日常生活において、著者の関心がどこにあるのか、どのようなことには関心がないのかを映し出す史料である。心性史の史料として、両者が明らかに出来る内容にはトピックの種類も、同じトピックについての性格の違いもあることを明らかにしてゆきたい。研究二年目の本年度は,前年度集めた農村史料の分析を始めるとともに,重点的な対象に関するフィールド研究に着手した。また今年度から,武家の日記史料の子どもと子育てに関する記述を抽出する作業を始めた。具体的には,(1)昨年度子育てに関する記述を抽出した農村のB記15点のなかから,とくに比較的記述の詳しい『宗伊日記』(山形地方)について,研究補助者に依頼して抽出した史料群と自身の史料抽出の揚合とを比較した。補助者の協力を得て広く史料を探索することの意味について検討するためである。成育儀礼や疱瘡など数多くの日記を網羅することで見えてくる事実はあるが,家族関係の感情的葛藤など重要な問題が見落とされることも改めて確認でき,日記研究の分析視点の客観化の難しさ,感情記述や子どもに関する記録の少ない近世日記の分析を補助者の協力で進めることの困難を確認した。また『宗伊日記』,会津地方の寺子屋「継声館」の師匠の日記など,重点日記についてフィールド調査を開始した。重点日記について地域差や階層差を解明することに力点を置く。(2)武士の日記では,とくに子どもに関する記述が多い日記として,江戸在住の旗本の妻,『伊関隆子日記』の整理を始めている。この日記と対比が可能なものとして,日記ではないが只野真葛

『むかし話』の記述と対比させて分析を始めている。ほかの都市在住の武家の日記としては,龍野藩儒股野玉川の日記,後期では相馬藩熊川家文書,『水野伊織日記』などを検討している。今年度から纏めを意識して、史料を広く収集するというより、重点を明確にして日記の分析に力を注ぐ方向で研究をすすめている。具体的には、(1)会津高田の『継声館日記』について、史料紹介を中心とする研究ノートをまとめた。そのなかで135人の門弟の就学状況を、登校日数やテキスト、試験の成績、子ども同士の喧嘩や師匠の与える罰など、記述に即して紹介した。高田は門前町で、子どもたちの多くは町中の商人の子弟だが、四書五経を数年にわたって学ぶ学習意欲が何に由来するのか、田中文庫に残るほかの日記の記述とも関わらせながら、在郷商人の学習意欲の性格をさらに解明してゆきたい。(2)武士の日記については、農民の事例や商人の事例と比較可能な、東北の在郷武士ということで、相馬藩儒熊川家文書の日記を主たる研究対象に選んだ。相馬藩は報徳仕法で復興を実現した農村を多数有している。日記の書き手、熊川兵庫はその仕法を積極的に推進した家老なので、著名な『富田高慶日記』との比較も意味があるかもしれない。農村復興に取り組んだ武士たちの記録をとおして、同じ時代を生きた武士と農民の家政の実態や家意識、子育て意識の比較ができると良いと考えている。(3)『宗伊日記』(山形地方)について、家族関係の記述の分析を進めたいと考えていた。読み進めているが、今年はフィールド調査には取り組むことができなかった。最終年度に改めて取り組むことを予定している。4年目にあたる本年度は,主に在郷商人の日記である『継声館日記』『重好日記』の分析とフィールド調査をおこなったほか,近世日記の復刻作業が進んでいる地域を尋ねて復刻版の日記を収集し,またそれら日記の書かれた地域を実際に尋ねてみることで,対象地域を広げて日記研究を進める準備を行なった。後者としては,大阪市史料研究会復刻の日記と沼津地方で復刻された日記史料がある。いずれも街の統治にあたった武士の複数の日記である。当初、一橋大学の中内文庫が所蔵する近世日記を中心に,子育てに関わる記述というピンポイントで多くの記事をデータベース化する作業と、フィールドワークによって幾つかの日記を丁寧に子育てという視点から整理分析する作業を並行して進めて見たいと研究を構想した。しかし、実際にはこの数年間でさらにたくさんの日記に出会い収集してゆくことになった。集めた日記をみると、近世日記と言っても公務日誌,家政日記に加えて、農事日誌や学校の日記などまで含まれており,時期と階層によって日記そのものの目的や役割が変化していることが重要なのではないか,と考えるようになった。当初の計画通り家政日記に対象を限定することも考えたが,むしろ近世期に進んだ記録すべき生活諸領域の拡大や分化を『日記・日誌』類が反映しており、どの局面でどのように子どもが記録されるか,されないかという史料論を深める必要を自覚した。今後は,集めた日記一つひとつの丁寧な分析を続けてゆきながら,子どもの記録としての近世日記の史料としての性格について、中内文庫所蔵日記と収集した日記を視野に入れつつ深めておきたいと考えている。
色素上皮由来因子を標的とした新しい動脈硬化モデルの開発

血管保護的に作用する色素上皮由来因子(PEDF)の機能的受容体として、ラミニン受容体を同定し、PEDFとラミニン受容体の結合、培養細胞におけるPEDFを介したラミニン受容体の作用について検討をおこなった結果、PEDFによる血管保護作用(VEGF、MCP-1、ICAM-1、PAI-1遺伝子発現の抑制)は、ラミニン受容体との結合を介していることが示された。そこで、ヒトラミニン受容体遺伝子で改変したマウス(LR-Tgマウス)を作製し、動脈硬化症を発症させることで動脈硬化症の発症・進展機構の解明を試みた。本研究は動脈硬化症の新規治療法の確立を目指し、新しいモデル動物の開発を目的として、生体内で血管保護的に働き血管内皮のバルーン障害に伴う血管狭窄を抑制する色素上皮由来因子(Pigment Epithelium Derived Factor:以下PEDF)の機能的受容体を新たに同定し、その機能の解明をおこなった。そのために、バルーン障害による血管狭窄モデル動物およびPEDF受容体の遺伝子改変動物を作製し、血管狭窄を伴う動脈硬化に及ぼす当該PEDF受容体の昨機能を解析した。まず、ヒト血管平滑筋細胞においてPEDFと特異的に結合する膜蛋白質を得て質量分析法により解析し、受容体構造を持つ蛋白質を同定した。遺伝子全長をクローニングし発現プラスミドを作製し、受容体蛋白質を得た後、抗体の作製を試みた。PEDF受容体蛋白質がPEDFと同様に血管平滑筋細胞の血小板由来増殖因子による細胞増殖、細胞遊走を抑制するか否かをin vitroの実験系により検討をおこなった。PEDF受容体のin vitroによる機能評価を下記の内容でおこなった。1)血管平滑筋細胞を増殖因子により刺激した際のPEDF受容体の発現量の変化をウエスタンブロット法、real-time PCR法により検討する。2)血管平滑筋細胞の増殖、遊走をPEDF受容体の過剰発現またはsiRNAによるノックダウンにより、抑制または促進しうるか否かをヒト平滑筋培養細胞の増殖(3H-ラベルチミジン取り込み)、遊走(ボイデンチャンバー法)の評価により検討する。PEDF受容体の過剰発現またはノックダウンが細胞増殖シグナル(p21、p27、p53)、細胞周期(cyclin D1、cyclin E)をどのように抑制するのかをreal-time PCR法、ウェスタンブロット法を用いて検討する。最終年度は色素上皮由来因子(PEDF)の受容体である、ヒトのラミニン受容体遺伝子を発現する遺伝子改変マウスを作製し、PEDFの血管保護作用に与える影響を検討した。研究期間全体を通じては、まず、血管保護的に作用する色素上皮由来因子(PEDF)の機能的受容体として、ラミニン受容体を同定し、PEDFとラミニン受容体の結合、培養細胞におけるPEDFを介したラミニン受容体の作用について検討をおこなった。その結果、PEDFによる血管保護作用(VEGF、MCP-1、ICAM-1、PAI-1遺伝子発現の抑制)は、ラミニン受容体との結合を介していることが示された。そこで、ヒトラミニン受容体遺伝子で改変したマウス(LR-Tgマウス)を作製した。当初の計画である、マウス頸動脈の血管内皮障害にともなう再狭窄の検討は、モデルの作出率が低く評価に必要な検体数が得られなかったため、平行して糖尿病モデルによる血管障害の検討をおこなった。ストレプトゾトシンの投与を50mg/kg-BW/dayで5日間おこなったところ、高血糖を呈するLR-Tgマウスおよび野生型マウスを安定して作出した。前年度までのPEDF受容体の同定と、in vitroにおける機能評価を予定通りおこなっている。また、次年度に予定しているPEDF受容体のトランスジェニックマウスの作製とそれを用いた動物モデルの作製についても準備を順調におこなっている。血管生物学PEDF受容体発現トランスジェニックマウスの作製(PEDF-R_Tg)、血管狭窄モデルの作製とその評価について予定通りおこなう。平成25年度はPEDFと結合する蛋白質を同定し、遺伝子のクローニングと発現プラスミドの作製、PEDF受容体蛋白質の精製、PEDF受容体とPEDFの表面プラズモンによる解析、PEDF蛋白質に対する抗体、siRNAを作製しており、予定通り進んでいる。当初の計画に従ってPEDF受容体のin vitroによる機能評価へと進めていく。血管平滑筋細胞を増殖因子により刺激した際のPEDF受容体の発現量の変化をウエスタンブロット法、real-time PCR法により検討する。血管平滑筋細胞の増殖、遊走をPEDF受容体の過剰発現またはsiRNAによるノックダウンにより、抑制または促進しうるか否かをヒト平滑筋培養細胞の増殖(3H-ラベルチミジン取り込み)、遊走(ボイデンチャンバー法)の評価により検討する。

PEDF受容体の過剰発現またはノックダウンが細胞増殖シグナル(p21、p27、p53)、細胞周期(cyclin D1、cyclin E)をどのように抑制するのかをreal-time PCR法、ウェスタンブロット法を用いて検討する。
ゴルジ・小胞体ストレス応答によりもたらされる癌幹細胞自己複製機構の解明

コネキシンと呼ばれるタンパク質は、通常、細胞膜に局在しているが、がん細胞においては、しばしばゴルジ体に貯留している。この量が増加するとゴルジ体におけるATF6αタンパクの活性化が促進される。活性化したATF6αは核内に移動し、転写因子として機能することで、特定のmRNA合成を行う。これらのmRNAには小胞体ストレスの回避に寄与するGRP78のmRNAがあり、これにより、癌幹細胞はストレスに対する耐性を得て、腫瘍の進展が促進されるのである。この分子機構を阻害することは、がんの制圧に寄与するものと期待される。肝細胞癌細胞株におけるコネキシン32 (Cx32)の局在の同定:ヒト肝細胞癌由来細胞株HuH7、Li-7、HepG2において、Cx32の局在を免疫蛍光法で調べた。どの細胞においても、本来細胞膜に局在するはずのCx32が細胞質に局在した。さらに、各種細胞内オルガネラのマーカーと重染色したところ、Cx32とゴルジ体マーカーのシグナルが重なっており、調べた細胞内においてCx32がゴルジ体に局在していることが分かった。Cx32のゴルジ体内過剰貯留によるストレス応答の惹起:培養液からdoxycycline (Dox)を除くことで外来性のCx32を過剰発現させることのできるHuH7 Tet-off Cx32細胞を用いて、Cx32のゴルジ体内過剰貯留を誘導したところ、小胞体ストレス応答タンパクの内、ストレス適応タンパクであるGRP78の発現が著増することを発見した。Cx32のゴルジ体内過剰貯留がもたらすATF6α活性化の発見:小胞体ストレス応答のシグナル伝達に関与するATF6αは、不活化状態で小胞体に局在するが、ゴルジ体に移行すると2種のプロテアーゼ(S1PとS2P)により断片化される。そこで、HuH7 Tet-off Cx32細胞にCx32のゴルジ体内貯留を誘導したところ、ATF6αの活性化が亢進することが明らかとなった。コネキシン32をゴルジ体に過剰発現する細胞システムの作製:ヒト肝細胞癌(HCC)由来の細胞株HuH7およびLi-7に対して、doxycycline (Dox)の有無でコネキシン32(Cx32)の発現を制御できるシステム(HuH7 Tet-off Cx32およびLi-7 Tet-off Cx32)を作製し、対照としてTet-off mock細胞も準備した。4 μg/ml Doxを培地に添加した際には外来性Cx32の発現が抑えられ、内因性Cx32のみが発現していたが、Doxを含まない通常の培地に変えることによりCx32をほぼ5倍まで過剰発現させることができた。これらの細胞をマウスに異種移植するin vivo実験の際には、飲料水に2 mg/ml Doxを添加することで外来性Cx32の発現を完全に抑えることができ、通常の飲料水を与えることで、Cx32の発現量を大幅に上昇させることができた。これらの細胞において、Cx32の細胞内局在を確認したところ、Cx32が細胞膜でギャップ結合を形成することはなく、ゴルジ体に局在していた。癌幹細胞画分の解析とその自己複製の解析: side population(SP)と呼ばれる、Hoechst 33342蛍光色素の排出が亢進しこの色素に染まらない細胞集団をもって、癌幹細胞(CSC)とみなした。細胞回収後に生細胞をHoechst 33342で染色し、セルソーター(FACS)でSPの割合を測定した。CSCのnon-CSCへの成熟を抑制し、CSCの性質を維持した状態で培養するために、SPをFACSで分取し非接着性無血清培地内で培養した。この条件でCSCのみがsphereを形成し、このsphereの数とサイズを計測することで、CSCの自己複製能を評価した。以上によりCSCの数と自己複製能を解析するアッセイ法を確立した。コネキシン32(Cx32)のゴルジ体内貯留によるATF6α活性化に伴う下流遺伝子の発現解析:培養液からdoxycycline(Dox)を除くことで外来性のCx32を過剰発現させることのできるHuH7 Tet-off Cx32細胞を用いて、Cx32のゴルジ体内貯留を誘導しATF6αを活性化させた際に、転写因子ATF6αにより転写される下流遺伝子の発現量の変化を定量的RT-PCRで調べた。GRP78やCalnexinといった小胞体ストレスを解除する適応応答関連タンパクのmRNAが著明に増加したのに対し、GADD153などの小胞体ストレス時にアポトーシスを誘導する破壊的応答関連タンパクのmRNAは変化がなかった。また、これらのmRNAの発現変化はATF6αに対するsiRNAを導入すると認められなくなったことから、ATF6αの活性化は適応応答を惹起することが明らかとなった。

実験病理学本研究においては、Cx32のゴルジ体への貯留が、いかにして小胞体ストレス応答を惹起するのか、そしてこれがCSCの自己複製をいかに制御するのかを明らかにしていきたい。平成25年度中の研究において、Cx32のゴルジ体内貯留によるATF6αの活性化亢進がCSCの自己複製をもたらすことが明らかとなった。順調に計画が遂行されており、次年度の新たな段階の研究を遂行できる状況にある。本研究においては、Cx32のゴルジ体への貯留が、いかにして小胞体ストレス応答を惹起するのか、そしてこれがCSCの自己複製をいかに制御するのかを明らかにしていきたい。平成24年度中の研究において、上記目的を達成するための各種実験に必要なモデル細胞システムを作製するとともに、癌幹細胞を解析するためのアッセイ法を確立することができた。ATF6α活性の変化に伴う下流遺伝子の発現解析:活性化型ATF6αは核内転写因子として、GRP78やcalretininなどの小胞体ストレス応答タンパクの遺伝子を制御する。そこで、ATF6α活性の変化に伴う下流遺伝子の発現量の変化を定量的RT-PCRで詳細に調べる。Cx32とATF6αとの複合体形成の検討: Cx32とATF6αがゴルジ体で複合体を形成していることを確認するために、Cx32の過剰発現時に抗Cx32抗体を用いて免疫沈降を行いATF6αの共沈を検討する。Cx32がATF6α自身ではなく、そのプロセッシング酵素S1PまたはS2Pである可能性もあるので、これら酵素とCx32との複合体形成も検討する。また、Cx32の膜輸送が正常に維持され、Cx32のゴルジ体への貯留がみられないHeLa細胞において同様の実験を行い、ゴルジ体への貯留が複合体形成に重要であることを示す。活性化型ATF6α過剰発現細胞の作製とCSC数の変化および造腫瘍能の検討: HuH7細胞やLi-7細胞に、活性化型ATF6αのcDNAをレトロウイルスベクターを用いて導入し、活性化型ATF6α過剰発現株を作製する。これらの細胞におけるCSCの増減を、評価するとともに、SCIDマウス皮下への異種移植により造腫瘍能を検討することで、ATF6αのCSC制御への関与を明らかにする。ATF6の活性化状態の評価:小胞体ストレス応答のシグナル伝達に関与するATF6は、不活化状態で小胞体に局在するが、ゴルジ体に移行すると、ゴルジ体にある2種のプロテアーゼ(S1PとS2P)により断片化される。プロセッシングを受ける前の不活化型ATF6は約90 kdであるが、プロセッシングを経た活性化型ATF6は約50 kdの断片となる。したがって、ウェスタンブロットで90 kdと50 kdのバンドを比較することにより、ATF6の活性化を評価する。ATF6の発現量と活性化の抑制: ATF6の発現量もしくは活性化を抑制した際に、コネキシン32(Cx32)過剰発現に伴う癌幹細胞(CSC)の自己複製亢進が生じるかどうかを調べる。ATF6の発現量抑制のためには、ATF6に対するsiRNAを導入してノックダウンをし、活性化の抑制のためには、S1Pに対するsiRNAによりプロセッシング酵素をノックダウンする。Cx32過剰発現に伴うATF6の動態の解析:不活化型ATF6は小胞体に局在し、ゴルジ体を経て核内に移行する。
肝細胞増殖因子(HGF)遺伝子を用いたパーキンソン病に対する遺伝子治療の検討

我々は以前の検討で、ラットおよびサルにHGF遺伝子(naked plasmid DNA)を線条体内に投与しHGFを強制発現させておくことにより、その後に作成したパーキンソン病モデルにおける症状が軽減することをみいだし、またその効果がHGFによるドーパミン産生神経細胞に対する神経細胞保護効果であることを報告していた。今年度は、ラットにおいてパーキンソン病モデルを作成後にHGF遺伝子を投与し、治療効果の検討を行った。モデル作成後、2週間後にメタアンフェタミン(MAP)、アポモルフィン(APO)を投与し行動を評価、3週後にコントロールベクターあるいはHGF遺伝子(naked plasmid DNA)100μg(線状体のみ投与群)、125μg(線状体+黒質投与群)した(各n=10)。コントロールベクター投与群では、MAP負荷、APO負荷により回転数は6-OHDA投与後より次第に増加した。これに対し、HGF遺伝子を線状体と黒質内に投与したラットではMAP,APO負荷のいずれにおいても明らかな改善を認めた。HGF遺伝子を線状体のみに投与した群では、投与6週間後の時点でMAP負荷では改善傾向を認め、APO負荷では明らかな改善を認めた。黒質におけるTH陽性細胞数は、コントロールベクター投与群ではモデル動物と同様にほぼ消失したままであったが、それに比較し、HGF遺伝子線状体投与群では10%程度まで回復、HGF遺伝子線状体+黒質投与群では70%程度まで著名な回復が認められた。以上のように、6-OHDAによるラットのパーキンソン病モデルでは、HGF遺伝子を脳内に投与することにより明らかに行動異常が改善した。特に、黒質および線状体の両方にHGF遺伝子を投与する方が線状体のみに投与する方法より効果があることが本検討より示された。
電子移動にともなう巨大分極の制御と理論解析

巨大な誘電率を得るには、電界により誘起される分極を増加する必要がある。分極は電荷とその移動距離の積で与えられるため、電子やイオンの長距離移動を使えば分極を増加し、結果として誘電率の向上が期待できる。人工超格子中に2つの導電層を挿入しその層間での電子移動、および、スピノーダル分解により得られる絶縁体と半導体の交互積層構造での電子移動により、分極が発生し誘電率が飛躍的に向上することを明らかにした。また、同様の効果は電子の移動だけでなく、固体電解質中にイオン移動でも起こることを示した。作製した誘電体/導電体ハイブリット人工格子は、誘電体層にはチタン酸ストロンチウム(SrTiO_3)を導電体層にはペロブスカイト構造を有する酸化物導電体であるルテニウム酸ストロンチウム(SrRuO_3)を川いた。2層の導電体層の間隔を変えた一連の試料を作製しその誘電性を測定したところ、いずれも比誘電率が数万以上と非常に高い誘電性を示し、さらに、デバイ型誘電緩和の緩和周波数が2層の導電層の間隔にしたがい変化することが明らかとなった。また、この誘電緩和にともなう複素誘電率の周波数依存性が、誘電応答のUniversal Theoryで完全に説明できることを見出した。このことから、2層の導電層間での電子のトンネル現象により、分極が誘起されることを示しているものと考えられた。電子移動によりバルク材料内に双極子モーメントを発生するには、ナノ構造内に導電体と誘電体が分離して存在する必要がある。バルク試料中で誘電体相と導電体相がナノサイズで複雑に絡み合った誘電体/導電体ナノハイブリット材料の例として、無機化合物のスピノーダル分解を利川した。すなわち、SnTiO_4系にNbを添加し、1400°Cでスピノーダル分解することで、TiO_2-rich相とSnO_2-rich相に分離し、NbはTiO_2-rich相に優先的に入る。この資料を作製し誘電率を測定したところ、もとの固溶体に比べ誘電率が非常に向上することが明らかとなった。また、誘電率の増加率とスピノーダル分解組織には関連性が認められたが、詳細は、今後の研究課題として残された。また、この他にも、チタン酸バリウム系誘電体のサイズ効果に関していくつかの新しい知見が得られた。ナノ構造中で電子の移動範囲を局所的に制限すれば、伝導現象は分極現象となり、巨大な双極子モーメントによる超高誘電率が期待できる。本研究は、ナノ構造中の電子移動による超高誘電率発現を実証するためのモデル試料として、誘電体/導電体ハイブリット人工格子を作製し、その誘電応答について理論的な解析を行うとともに、この概念をバルク試料に適用するため、スピノーダル分解を利用して誘電体/導電体ナノハイブリット材料、イオン導電性を利用した巨大誘電率材料を作製し、その誘電特性を明らかにすることを目的としている。平成23年度は特にイオン導電性を利用した巨大誘電率材料を中心として、電子移動が関与する固体の分極現象に関わるいくつかの研究を行った。リチウム・チタン・リン酸塩(LISICON)系固体リチウムイオン導電体を誘電体としてキャパシタを形成し、その静的な充放電特性を測定し、電気2重層キャパシタで通常報告されている比容量の20倍程度比容量が得られることが明らかとした。また、チタン酸バリウムに酸素空孔を導入し、電子の移動を増強した場合の誘電特性の変化について検討し、酸素空港の導入は双極子分極を増大することを明らかにした。さらに、半導体/金属界面での電子の移動による生ずるショットキー障壁について、エネルギーギャップ内の欠陥準位への金属からの電子の流れ込みを考慮した新しいモデルを提案した。このモデルにより、従来まで説明ができなかった酸化物半導体/金属界面のショットキー障壁の関わる現象を合理的に説明することに成功した。本研究は、ナノ構造中の電子移動による超高誘電率発現を実証するためのモデル試料として、誘電体/導電体ハイブリット人工格子やスピノーダル分解した試料を作製し、その誘電応答を検討した。平成23-24年度は、電子の移動をイオンの長距離移動に置き換えることで、新たな誘電体材料ができうることを示ための研究を行った。リチウム・チタン・リン酸塩(LISICON)系固体リチウムイオン導電体を誘電体としてキャパシタを形成し、その静的な充放電特性を測定し、電気2重層キャパシタで通常報告されている比容量の20倍程度比容量が得られることが明らかとなったので、高周波誘電特性についての検討を行った。

イオン長距離移動を分極現象として利用し、巨大誘電率を得るためには、電界によりイオンが移動し、定距離を移動したのち障害物によってその動きが止められなければならない。この時の電荷の偏りが分極現象となる。固体のイオン伝導体は焼結体であるため粒界が存在し、この粒界と電極界面が障害物となる。LISICON系焼結体の複素誘電率の周波数依存性を測定したところ、室温で1kHz-10MHz内に電極界面、粒界、粒内の4つの誘電緩和が存在することが明らかとなった。この現象をキャパシタとして応用するには、実用周波数である10Hz-数百kHzの外に誘電緩和を移動しなければならない。薄層化によりこれは可能であると考え、試料厚みを連続的に変化した試料で、複素誘電率を測定した、その結果、粒界に起因する誘電緩和は高周波側に移動することが明らかとなり、比誘電率が1万以上で周波数特性がフラットなキャパシタ材料を得ることができた。人工超格子関係の研究は計画よりも遅れているが、それに代わりイオン導電体を用いたキャパシタの研究が進展し、新しい分極機構に基づくキャパシタを提案できるところまできている。24年度が最終年度であるため、記入しない。電子移動に基づく巨大分極について、新たな材料系で検討を加える予定である。また、イオン導電体を用いた新しい固体キャパシタの研究も推進する。その分、モデル実験である人工超格子の研究は若干縮小する計画である。
リチウムイオン伝導性固体電解質の開発とその薄膜作成

本研究の目的は,リチウムイオン伝導性の高い化合物を開発すること及びその薄膜作製とリチウムイオン二次電池への応用である。今年度は,昨年度に引き続きLi_3InBr_6の置換化合物合成・評価を行うと共に,薄膜作製,電気化学測定および全固体二次電池の作製と評価を行なった。化合物の合成は,Li_3InBr_6のIn, Brをそれぞれ置換した化合物を合成した。固相法による反応であるため,固溶体を形成したものと混合物となったものがあったが,長時間の粉砕混合・焼成を繰り返すことで,Li_3InBr_6と比較して伝導度を510倍以上増大させることに成功した。アニオンが変化することによりLiの拡散障壁が大きくなったと考えられる。10種類以上の置換を行なったが,全体的な傾向は見出せておらず,試行錯誤的な合成の結果に伝導度の改善を達成したものである。NMR測定において,Liイオンの拡散が確認できており,置換によってその拡散がより低温化していることを見出した。薄膜の作成では,膜の平坦性などはまだ不十分であるものの,真空蒸着法によりLi_3InBr_6の薄膜を得ることができている。また,電気化学測定においては,リチウムとステンレスを電極としたとき,Li金属の溶解と析出反応による電流ピークを観測し,Li_3InBr_6が:Liイオン二次電池の電解質として使用できることが示された。全固体二次電池の作製・評価では,Li_3InBr_6やその置換化合物を電解質として使用できることが明らかとなった。正極や負極を選択することによって大幅に容量が増加し,市販電池にまだ及ばないものの,起電力3V強,容量80mAh/gの値を得ている。Ti系の活物質では,200mAh/gの容量を得た。このような全固体二次電池は,安全性・信頼性を格段に向上できることから,将来的な大電流電源への応用が期待される。今年度は,化合物の合成として,Li_3InBr_6のInを10種類以上の元素にそれぞれ置換した化合物を合成した。固相法による反応であるため,固溶体を形成したものと固溶体にならず混合物となってしまったものがあった。それらの化合物の交流伝導度を測定したところ,多くの化合物では,置換により伝導度が減少していたが,1桁ほど伝導度の上昇が見られた化合物があった。Brの置換では,Clへの置換で伝導性の向上が見られていたが,I置換では,伝導度が減少した。最近接イオンが大きくなることでLiの拡散障壁が大きくなったと考えられる。Cl置換化合物のNMR測定を行なったところ,大きなアニオンの歪などは確認なかったが,Li_3InBr_3Cl_3では室温においてリチウムイオンの拡散が起きていることが明らかとなった。薄膜の作成では,Li_3InBr_6とInBr_3の混合物が得られているが,Li_3InBr_6単独の薄膜を得ることはできていない。これは,InBr_3が昇華しやすく,LiBrを少量にしないと薄膜中に取り込まれないためである。目的の薄膜を得るためには,精密な昇華量と温度制御が必要である。正極膜についてはスパッタリング法で作成できることを確認した。全固体二次電池の作製を行なったが,Li_3InBr_6やその置換化合物を電解質として使用できることが明らかとなった。最も良い結果として起電力3V強,容量40mAh/gの値を得ている。正極・負極との相性により,電池性能は大きく影響を受けた。容量は市販電池の1/3程度であるが,実験結果から考えて,正極・負極の選択,電池の構成を検討することで飛躍的に性能改善できることが期待される。

正極や負極を選択することによって大幅に容量が増加し,市販電池にまだ及ばないものの,起電力3V強,容量80mAh/gの値を得ている。Ti系の活物質では,200mAh/gの容量を得た。このような全固体二次電池は,安全性・信頼性を格段に向上できることから,将来的な大電流電源への応用が期待される。
白金族元素と希土類元素がオーダリングしたペロブスカイト酸化物のd-f電子相互作用

ペロブスカイトABO_3のBサイトにd電子系である白金族元素(ルテニウム、イリジウム等)と4f電子系である希土類元素を共に含む秩序化ペロブスカイト複合酸化物A_2BB'O_6(A=アルカリ土類金属、B=希土類元素、B'=白金族元素)の新規合成と、構造解析、磁気的性質を研究した。希土類元素とルテニウムをペロブスカイトABO_3(A=Sr)のBサイトに入れた場合、希土類元素は+3価、ルテニウムは+5価の酸化状態で、これらイオンは構造的にオーダリングを起こし、結晶構造は立方晶から単斜に歪んだ構造をとっている酸素定比化合物Sr_2LnRuO_6(Ln:希土類元素)が得られること、また、低温での複雑な磁気的秩序を見い出した。ルテニウムサイトを同じ白金族元素であるイリジウム(5d電子系)に置換すると、磁気転移は見られず、4f-4d電子の相互作用が大きく関与していることがわかった。プラセオジムを含む化合物については、電子スピン共鳴スペクトル(ESRスペクトル)測定を行ない、ESRスペクトルとして、初めて測定でき、4f電子と希土類原子の核スピンとの間に異常に大きな超微細相互作用の存在を見い出した。さらに低温で反強磁性転移を見い出した化合物について中性子回折を行い、その磁気構造(G-type)を決定した。
バイオテロ関連データベースの構築に関する研究

本共同研究は、1999年度2001年度まで行った共同研究「生物兵器テロの包括的研究」(基盤研究(B)(2)課題番号11694039)の成果をふまえ、さらに発展させることを目的とした。前回の共同研究が、バイオテロのいわば総論的分析であったとすれば、今回の共同研究では、事案を個別的に分析・整理して、政策立案者、研究者、そしてテロの標的にされる可能性が最も高い一般市民に、バイオテロ問題を検討するうえでの判断材料を提供することをめざした。杉島は、日本で発生したバイオテロ関連事案の収集・分析を行い、その成果を公刊したが、とくにオウム真理教のバイオテロについては、海外の研究者に情報を提供することを心がけ、米国で1984年に発生した宗教団体による類似の事例との比較検討も行った。これと並行して、生物兵器禁止条約の国内履行法、爆弾テロ防止条約などを手がかりとして、バイオテロ防止にむけた法的とりくみの現状と課題、ならびに関連問題として、非国際武力紛争における生物化学兵器使用の国際法的規制問題について、研究成果を発表した。他方、常石は、米国国立公文書館で自らが発見した『陸軍軍医学校防疫研究報告第2部』に収録されている諸論文を分析し、戦前に発生した感染症の事案のうち、浜松の食中毒事件と新京(長春)・ペスト流行について、当時、生物兵器の開発にも従事していた軍医たちが、いかなる意識の下に、こうした集団感染の事案を調査したのかを明らかにしようとした。なお、日本国内で発生した毒物事件については、この20年間に関するデータを目下とりまとめ中であり、整理でき次第、Web上で成果を公刊する予定である。本年度は、各人の研究分担に応じて個別的な研究活動を行った。杉島は、1999年から2002年にかけて日本で発生した毒物事件・白い粉事件などのデータ収集を行うかたわら、朝日大学法制研究所より『生物兵器テロの包括的研究』と題するモノグラフを刊行するための編集・執筆作業を行った。このモノグラフは、邦文と英文で刊行される予定であり、過去三年間実施した共同研究「生物兵器テロの包括的研究」の研究成果を踏まえて、最新の知見を取り入れたものにするよう心がけた。常石は、帝銀事件の捜査資料である甲斐手記を手がかりにして、旧日本軍の生物化学戦に関する活動や占領軍司令部の関わりについて検討作業を行い研究成果を刊行した(『謀略のクロスロード』)。つづいて、政府・自治体の危機管理体制に関するケーススタディとして、神奈川県寒川町で発見された旧日本軍の毒ガス処理問題を検討した(前記モノグラフに収録予定)。そして、2003年2月3月にかけて米国でバイオテロに関する関係者へのインタビューと資料収集活動を行った。また両名は、名城大学薬学部の飯田耕太郎講師の協力を得て、最新の薬学に関する知見や設備について調査を行うかたわら、Eric Croddy(モントレー国際問題研究所)が執筆した"Chemical and Biological Warfare --A Comprehensive Survey for the Concerned Citizen" (Copernicus Books,2002)の翻訳に共同で取り組んだ。翻訳書は校正作業中であり、来年度中にシュプリンガー・フェアラーク東京から刊行される予定である。本年度は、まず、モントレー国際問題研究所の研究員であったエリック・クロディーが執筆した生物化学兵器に関する概説書"Chemical and Biological Warfare"(邦題『生物化学兵器の真実』)の翻訳作業を完了し、シュプリンガー・フェアラーク社より刊行した。続いて、前プロジェクト(「生物兵器テロの包括的研究』)の報告書を基礎として、プロジェクト参加者にその後の知見を追加した論文を執筆願い、これらをまとめた論文集『バイオテロの包括的研究』およびその英語版"A Comprehensive Study on Bioterrorism"を、朝日大学法制研究所の研究叢書として刊行した。これらの論文集については、デジタル化作業(PDFファイル化)を行いCD-ROMとして添付した。

個々の作業として、常石は、日本国内で発見された遺棄化学兵器および、それらが原因と推測される健康被害の調査・分析をすすめるかたわら、日本軍の生物戦について文献の調査作業を行い、これまでの研究成果を『化学兵器犯罪』として一書にとりまとめた。杉島は、オウム真理教のバイオテロについて分析作業を行い、モントレー国際問題研究所が編集している"Dictionary on Bioterrorism"へオウム真理教のバイオテロに関する一項を執筆し、オウム真理教のバイオテロに対する日本政府の法的な対応についてとりまとめ"Prehospital and Disaster Medicine"へ投稿・採用された(近刊)。杉島は、オウムのバイオテロを中心に資料の収集・分析作業を継続し、とくに、米国で80年代に発生したラジニーシ教団によるバイオテロとの比較検討を行い、その成果をMark Wheelis(UC Davis)ととも論文にとりまとめるとともに、オウムのバイオテロ関する項目を、Richard Pilch(モントレー国際問題研究所)らが編纂する『Dictionary of Bioterrorism』に執筆した。これと並行して、生物兵器禁止条約の国内履行法、爆弾テロ防止条約などを手がかりとして、バイオテロ防止にむけた法的とりくみの現状と課題、ならびに関連問題として、非国際武力紛争における生物化学兵器使用の国際法的規制問題について、研究成果を発表した。また、日本国内で発生した毒物事件については、この20年間に関するデータを目下とりまとめ中であり、整理でき次第、Web上で成果を公刊する予定である。常石は、1940年の新京におけるペストの集団感染、1936年に浜松で発生した食中毒などの事例に着目し、当時生物兵器の開発を行っていた石井機関の医者たちが、いかなる意識の下にこれらの集団感染について調査・分析を行ったかを、軍医学校防疫研究報告などを通じて検討した。また、石井部隊の活動に関連したこれまでの研究成果を、国際シンポジウム「Going Too Far : Rationalizing Unethical Medical Research in Japan, Germany, and the United States」(ペンシルバニア大学)で報告するとともに、米国においてMichael J.Franzblau(カリフォルニア大医学部皮膚科教授)と、意見交換および今後の研究打ち合わせを行った。
地域在住後期高齢者における虚弱化予防に向けた睡眠と身体活動パターンの解明

本研究では、虚弱高齢者の睡眠パターンの特徴の相違を検討し、高齢者の日常生活における2つの傾斜計を用いて高齢者の24時間の臥位・座位・立位・歩行時間の配分の特徴を検討した。虚弱は起床時刻変動とsleep midpoint変動との関連性が認められた。後期高齢者における客観的に測定した睡眠・覚醒パターンと虚弱との関連があり、虚弱化の予防方法の一つとして変えることが可能な要因であるが示唆された。さらに、高齢者の24時間の臥位・座位・立位・歩行時間の配分が男女で違いがあることが認められた。高齢者の日常生活における覚醒時に男性は女性に比べて臥位と座位行動の時間が有意に多いことが示された。要介護状態となることの予防という「介護予防」の戦略として、虚弱に陥りやすい高齢者をいち早く発見し、虚弱化を予防することが重要である。近年、虚弱化の予防方法の一つとして可変的要因である生活習慣(活動・睡眠など)が注目されている。しかし、睡眠と身体活動パターンの双方向性の関係について十分なエビデンスがない。そこで、平成26年度の初回調査では、虚弱高齢者と非虚弱高齢者との比較検討を行い、睡眠パターンの特徴の相違を明らかにすることを目的とした。本研究では東京都板橋区在住する睡眠呼吸障害を有さない80歳以上の高齢者303名(平均年齢83.3 ±2.7;男性33%)を調査対象とした。3軸加速度計(ActiGraph GT3X+)を非きき腕に24時間、10日以上装着させ、1分間あたりのカウントに基づいて連続5日以上データを収集できた者を対象として採用し、個人毎に睡眠パラメータ(就寝時刻、起床時刻、総睡眠時間)夜ごとのばらつき(標準偏差)、睡眠の質(睡眠効率と中途覚醒時間)と日常生活の身体活動量を算出した。Friedらの虚弱症候群5つの選定基準のうち3つ以上該当者と非該当者とした。その結果、対象者の加速度計装着日数は、平均7.3 ±0.6日であった。虚弱の有病率は17.2%であり、睡眠効率の低い者(85%以下)は18.8%、中途覚醒時間の長い者(60分以上)は、24.4%存在した。虚弱の有無を目的変数、年齢、性、教育年数、既往歴、総睡眠時間、身体活動強度とその他の交絡因子を調整したロジスティック回帰分析の結果、虚弱は起床時刻変動(OR: 2.45, 95% CI: 1.05-5.75)、sleep midpoint変動(OR: 2.05, 95% CI: 1.05-4.03)との関連性が認められた。そこで本研究は、後期高齢者における客観的に測定した睡眠・覚醒パターンと虚弱との関連が示唆された。平成26年度では、虚弱高齢者と非虚弱高齢者との比較検討を行い、睡眠パターンの特徴の相違を明らかにすることを目的とした。本研究では東京都板橋区在住する睡眠呼吸障害を有さない80歳以上の高齢者303名(83.3 ±2.7,男性33%)を調査対象とした。3軸加速度計を非きき腕に24時間、10日以上装着させ、1分間あたりのカウントに基づいて連続5日以上データを収集できた者を対象として採用し、個人毎に睡眠パラメータを夜ごとのばらつき、睡眠の質と日常生活の身体活動量を算出した。その結果、虚弱の有病率は17.2%であり、睡眠効率の低い者は18.8%、中途覚醒時間の長い者は、24.4%存在した。ロジスティック回帰分析の結果、虚弱は起床時刻変動、sleep midpoint変動との関連性が認められた。平成27年度では、高齢者の日常生活における加速度計と2つの傾斜計を用いて24時間の臥位・座位・立位・歩行時間の特性を検討することを目的とした。本研究では65歳以上の茨城県つくば市在住高齢者135名(70.8±4.5歳,男性45.9%)を調査対象とした。3軸加速度計を非きき腕に、2つの傾斜計を大腿前面と下脇前面に連続3日間、1日24時間装着するよう求めた。その結果、24時間に夜の睡眠時間(7.5時間)を除いて臥位の時間の割合は11.0%、座位は45.1%、立位は32.3%、歩行は11.6%であった。覚醒時の座位行動時間の割合は56.3%であり、座位行動を臥位と座位に判別した結果、女性は男性に比べて臥位時間が多い、座位時間が少なかった。そこで本研究は、高齢者の24時間の臥位・座位・立位・歩行時間の配分が明らかとなった。高齢者の日常生活における覚醒時に男性は女性に比べて座位行動の時間が有意に多いことが示された。

後期高齢者における客観的に測定した睡眠・覚醒パターンと虚弱との関連があり、虚弱化の予防方法の一つとして変えることが可能な要因であるが示唆された。さらに、高齢者の24時間の臥位・座位・立位・歩行時間の配分が男女で違いがあることが認められた。高齢者の日常生活における覚醒時に男性は女性に比べて臥位と座位行動の時間が有意に多いことが示された。計画(平成26年度)により、虚弱高齢者と非虚弱高齢者との比較検討を行い、睡眠パターンの特徴の相違を明らかにする。ことができ、概ね計画とおりに進展していた。応用健康科学地域在住高齢者における座位行動および身体活動パターンと睡眠が双方向的な影響を及ぼす否かを明らかにとするために、自由行動下における座位行動評価の妥当性の検討する予定である。65歳以上高齢者150名を対象として、3日間連速(24時間)、座位行動評価のセミゴールドスタンダードであるactivPALを用いて、腕に装着するActiGraph、腰に装着するActiGraph妥当性を検討する。これらの結果から腕時計型3軸加速度計の身体活動強度や座位行動の基準値を提案する。当該年度の物品費として、当該助成金が生じた31,175円は加速度計の消耗品である。平成27年度の研究費の使用としては、加速度計の消耗品として使用する計画である。
液ー液2相分離を伴う蛋白質の会合体形成:弾性線維蛋白質会合体の構造、物性、機能

1.はじめにー研究目的ー大動脈等の組織で弾性機能を司る重要な蛋白質でありながら特性が殆ど不明なエラスチンについて、エラスチン関連ペプチドの液ー液2相分離を伴う会合体形成過程と会合体の構造、物性を以下の測定法により検討し、エラスチン生合成過程との対応や機能発現との関連を考察した。2.研究期間中に得られた具体的成果並びに途中経過についてー(1)分光学的測定及び光散乱測定から得られた結果:400nmでの濁度測定により、エラスチン関連ペプチドの温度依存性コアセルベ-ションの開始温度等に関する基本的知見を得る事が出来る。更に、分光蛍光光度計を用いた散乱光測定、最終的に静的及び動的光散乱測定から、牛項靭帯由来αーエラスチンー水系での臨界挙動を観測した。共存金属イオンは、臨界挙動にも特異的な影響を与える結果が得られ、特にカルシュウム、銅については、詳細な検討を行っている。(2)エラスチンコアセルベ-ト中のイオン輸送測定から得られた結果:液滴形成を経て分離したコアセルベ-ト層を蛋白質液体膜とするイオン輸送に関する実験を行い、カルシュウムの選択特異性を示唆する結果を得た。カルシュウムとエラスチンの特異的相互作用の分子機構解明は弾性発現機構や動脈硬化発症機構と関連する重要な研究課題である。(3)その他の測定から得られた結果:示差走査熱量測定、NMR測定も行いコアセルベ-ト物性を検討した。(4)エラスチンモデルポリペプチドの物性と機能:VPGVG配列のモデルポリペプチドを合成し物性を検討した。極生アミノ酸を導入した老化モデルペプチド、C13導入モデルペプチドも合成した。3.研究経過の反省と今後の計画及び展望についてー会合体形成過程に対する、細胞外領域での生合成に対応する空間的制約の効果、水の状態と疎水性相互作用について更に検討の必要がある。1.はじめにー研究目的及び主な研究費補助金の使途等について生体弾性線維の機能を掌る重要な蛋白質でありながら、特性が殆ど不明なエラスチンに関し、エラスチン関連ペプチドの相分離を伴う会合体形成過程と会合体の構造、物性、機能を調べる事により検討した。物性計測、試料精製等に要する消耗品に研究費補助金を計画以上に充当する事が必要てなった為、研究計画は現有、共用機器を用いて遂行した。2.今年度中に得た具体的研究成果並びに途中経過について2ー1.液ー液2相分離を伴うエラスチン・ペプチド会合体形成の詳細ウシ項靭帯エラスチンの熱蓚酸処理可溶化断片であるαエラスチンを用い水溶液系での相図を求めた。相分離に対する不安定領域内での変化が生体内の分子会合と機能発現に重要な寄与をしている可能性がある。2ー2.温度依存性コアセルベ-ションに影響を与える諸因子エラスチン生合成過程での前駆体事故組織化に対応するαエラスチンの温度依存性コアセルベ-ションは、pH、分子量、共存金属イオンの影響を受けた。細胞外領域でのエラスチンの挙動に対して共存イオンの影響は重要であり、特に、Ca、Cuイオンの特異的な効果を見出だした。2ー3.蛋白質液体膜としてのコアセルベ-ト中のイオン輸送過程αエラスチン・コアセルベ-トを蛋白質液体膜として取り扱い、細胞外マトリックスや原始細胞モデルとしての輸送機能について検討した。3.今年度の研究経過の反省と今後の計画及び展望についてαエラスチン・コアセルベ-トの特性に関し、可視・紫外、NMR、ESRスペクトル測定や膜輸送測定等により興味ある結果を得た。