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クンツ環の部分環と準同型写像の研究

クンツ環上の準同型写像を、対応するユニタリ元を使い解析を行った。UHF環を保存するような準同型写像に的を絞って研究を行い、対応するユニタリ元の決定を目指した。研究当初、このようなユニタリ元はUHF環の元を用いて記述できるのではと予想していた。実際、この予想に対するいくつかの肯定的な結果を得ることができた。例えば、このようなユニタリ元のいくつかの構造を決定することができた。また、私の予想に対する反例の構成にも成功した。クンツ環とは、ある代数的関係式を満たすn個の等長写像によって生成されるC*環のことである。生成元にユニタリ元を左からかける操作がクンツ環上の準同型写像に自然に拡張され、逆に準同型写像は必ずあるひとつのユニタリ元によって左掛け算で与えられる。本研究の目的は、クンツ環上の準同型写像の性質を、対応するユニタリ元を利用して解析することである。クンツ環の中には自然にUHF環と呼ばれる環(行列の無限テンソル積になっている)がゲージ作用の不動点環として入っている。この中からユニタリ元を取って対応する準同型写像を考えたとき、どのような性質が得られるか、また逆にどのような準同型写像がUHF環に属するユニタリから来ているのかなどを考察することが、当面の研究目標である。UHF環に属するユニタリから準同型写像を作ると、これはUHF環をUHF環の中に移すことが簡単にわかる。より一般に、UHF環のユニタリ元に相対可換子環の元をかけたものを考えると、やはり対応する準同型はUHF環を保存する。この逆が成り立つか?つまりUHF環をUHF環の中に移す準同型はこの形に限るかという問題を考察した。一般の場合の解析は困難なため、準同型によるUHF環の値域のUHF環内での相対可換子環が有限次元の場合(特に準同型のジョーンズ指数が有限の場合)に限って考察を行った。以前までの研究で、この状況においてはある程度ユニタリの形を決めることができていた。今年度の研究ではこのことをさらに推し進め、ユニタリ元がUHF環のユニタリ元に相対可換子環の元をかけたものになるための必要十分条件を決定できた。前年度に引き続き、クンツ環の部分環と準同型写像の研究を行った。特にクンツ環の準同型写像で、その部分環であるUHF環を保存するものの構造について、Szymanski氏と共同で研究を行った。クンツ環とは、ある代数的関係式を満たすn個の等長写像によって生成されるC*環のことであり、準同型写像とユニタリ元との1対1対応がある。UHF環のユニタリ元に相対可換子環の元をかけたものを考えると、対応する準同型はUHF環を保存する。この逆、つまりUHF環を保存する準同型写像に対応するユニタリは、必ずUHF環のユニタリ元に相対可換子環の元をかけたものになるというのが我々の予想である。残念ながら未だに完全解決には至っていないが、このような準同型写像についてのいくつかの性質を新たに発見することができた。例えば、クンツ環の部分環でゲージ作用で不変な環は、不動点環であるUHF環の部分環しかないことを証明した。このことを用いると先の問題についていくつかわかることがあり、今後も応用できると期待している。この問題とは別に、UHF環の部分環でblock diagonalの形になっているものについて、その正規化群の決定を行った。これは以前私が書いた論文で未解決だった部分で、このたび完全に構造を決定することに成功した。大ざっぱに結果を述べると、UHF環のユニタリ群と置換群の半直積の形に書けることを証明した。この結果はSzymanski氏との共著論文として雑誌に受理済みである。特にクンツ環の準同型写像で、その部分環であるUHF環を保存するものの構造について、Hong氏、Szymanski氏と共同で研究を行い、最終的な結論を出すことができた。クンツ環上の準同型写像は、生成元に左からユニタリをかける操作で必ず実現されるので、理論上はこのユニタリを調べれば、準同型の全ての情報が解析できるはずである。そこで私は、準同型のうち特にUHF環を保存するものについて、対応するユニタリの形を決定することができないかを考察してきた。予想としては、UHF環のユニタリ元に相対可換子環の元をかけたものになるのではないかと考えていた。この問題に対する私が得た結論は次の三つである。(1)相対可換子環が有限次元の場合、ユニタリの形をある程度決定可能で、予想を弱い意味で肯定的に解くことができた。具体的には、ユニタリを有限回シフトでずらして全部かけたものは、予想した形になっていることを証明できた。その他、いくつか特殊な関係式を満たすことも分かった。(2)予想が肯定的に解けるための、ユニタリが満たす必要十分条件をひとつ得ることができた。これには(1)で得た構造定理が役立った。この必要十分条件を見ると、一般には予想が成り立たないであろうことが容易に予想できた。

(3)予想に対する反例の構成に成功した。(2)で得た必要十分条件が、反例の構成には役立った。クンツ環上の準同型写像を、対応するユニタリ元を使い解析を行った。UHF環を保存するような準同型写像に的を絞って研究を行い、対応するユニタリ元の決定を目指した。研究当初、このようなユニタリ元はUHF環の元を用いて記述できるのではと予想していた。実際、この予想に対するいくつかの肯定的な結果を得ることができた。例えば、このようなユニタリ元のいくつかの構造を決定することができた。また、私の予想に対する反例の構成にも成功した。UHF環を保存する準同型写像については未だ決定には至っていないが、いくつかの進展はあった。また、ある部分環の正規化群を決定する問題を数年前から考察していたが、こちらは完全に解決できた。作用素環論引き続きUHF環を保存する準同型写像の構造決定を目指す。これまではこの問題には必ず反例があると思っていたが、Szymanski氏との議論によって必ずしもそうとは言えないのではないかと思えてきた。再びSzymanski氏のもとを訪れて議論を行う予定である。相対可環子環が無限次元の場合についてもいくつか結果を得たので、それらをさらに推し進めることも行いたい。考察している予想に対し、その予想が成り立つための必要十分条件を得ることができた。かなり具体的な条件を得たので、今後の研究で役に立つと考える。クンツ環の準同型について引き続き研究を行う。特にUHF環をUHF環に移すものについて、私が得た必要十分条件を利用して考察を行う。私の予想には反例が存在すると考えており、反例の構成にこの必要十分条件が役立つと考えている。この問題について、ジマンスキー氏のもとに23週間ほど滞在し、議論する予定になっている。一方、相対可環子環が有限次元でない場合の解析も行うが、こちらはまだ手だてが見つかっていない。
近代日本政治における「競争」　陸奥宗光を中心に

本研究では、近代日本政治において競争や利益の観念がどのように捉えられ、実践されたのかを、陸奥宗光を中心に分析して明らかにすることを目指した。陸奥の思想形成という点では、従来論じられてきたような功利主義という特定の思想ではなく、実践的関心のなかからある種の思想が立ち現われてくることを、幕末・明治初期の思想潮流と重ね合わせながら明らかにした。そして、競争概念によって基礎づけられる代議政治は、陸奥が推進して日本でも生じつつあったがその死とともに終わり、調和を重視する伊藤博文が国政に政党を取り込んでいったことを示した。近代日本政治において競争や利益の観念がどのように捉えられ、政治エリートのなかで実践されたのかを、陸奥宗光を中心に分析して明らかにするため、まずは日常的に刊本や東京近郊の資料館・図書館で資料調査・閲覧・収集を行った。主な例としては、国立国会図書館憲政資料室の「陸奥宗光関係文書」、神奈川県立金沢文庫の陸奥宗光ノート、東京大学大学院法学政治学研究科附属近代日本法政史料センターの新聞『寸鉄』、『世界之日本』などである。また、2016年9月に大阪府公文書館で大坂勤務時代の陸奥宗光関連文書を閲覧・複写した。2017年1月にはイギリス(国立公文書館、議会文書館、ケンブリッジ大学)で資料調査を行った。陸奥におけるイギリスの政治制度・政治思想受容を理解するうえで重要な資料の発見があり、帰国直前に所在が判明して未見のものもあるため、平成29年度に再度訪問する予定である。本年度は関連諸分野の知見を含め研究の土台をつくっているところであり、本研究のテーマを主題とする論文作成には着手していないが、当初の申請通り2017年の日本政治学会研究大会での報告に応募し、採択された。報告時のフィードバックなども踏まえ、平成29年度の後半に研究をまとめていきたい。本年度の研究におけるもう一つの柱である、近代日本外交における陸奥の役割や利益の観念については検討をほぼ終え、『帝国日本の外交1894-1922なぜ版図は拡大したのか』(東京大学出版会、2017年3月)にその研究成果を取り入れた。本研究応募時に記載した研究成果の国際的な発信という点では、2017年8-9月にリスボンで開かれるEuropean Association for Japanese Studies研究大会への報告応募を行い、採択された。陸奥宗光自身の基本的な資料については、当初申請したものの閲覧・複写をほぼ完了した。ただし関連する資料や諸家書簡中の陸奥発書簡は無数にあり、その点については次年度の課題として残っている。国内の新規資料調査については、少なからず興味深い資料に行き当たったが、やや断片的であり、今後のさらなる調査と総括的な分析が必要となっている。当科学研究費補助金交付時の申請書には、新出かつ重要な資料に行き当たるかどうかは調査を実施してみるまでわからない面があるため、研究・調査はまずは所在を把握済みの資料を中心に予定を組み立て、新出資料の発見に過度な期待をしない旨を記したが、イギリスでの調査は予想以上に重要な新出資料に行き当たる可能性を感じさせた。したがって、資料発掘に力を入れることになり、研究が順調に進展・深化する一方で、完成までに取り組むべき課題も増えている。近代日本政治において競争や利益の観念がどのように捉えられ、政治エリートのなかで実践されたのかを、陸奥宗光を中心に分析して明らかにするという目的に照らし、今年度は、平成28年度に収集した資料の読解、さらなる資料調査、そして研究成果の発表を行った。資料調査としては、日常的に刊本やインターネット、国立国会図書館憲政資料室などの東京近郊の資料館・図書館などで資料を閲覧・収集したほか、2017年8月にイギリス(国立公文書館、大英図書館、ケンブリッジ大学)、2017年11月および2018年2月に和歌山・奈良で調査を行った。陸奥が、一つの体系だった学問から何かを学んだというよりは、実践的関心に基づき様々な知見を得ようとし、それによってある種の思想をつくり上げていった過程を明らかにすることができた。研究成果の発表としては、European Association for Japanese Studies研究大会(2017年8月)において、近代日本外交における利益の観念に関する考察を織り込んだ報告を行った。また、日本政治学会2017年度研究大会での研究報告(2017年9月)では、明治期の政治において代議政治がどのように展開し、そのなかで競争観念がいかにして定着し、あるいは定着しなかったのか、そしてそのなかで陸奥宗光の思想と行動はいかなる意味を持っていたのかを分析した。第一次松方正義内閣期(1891-92)の政治過程を中心に、陸奥の政治的実践とそのなかに見られる競争や代議政治に対する考え方を分析したものについては、研究報告時に得た指摘なども踏まえながら論文を作成・投稿し、『年報政治学』での掲載が決定している。その他、思想形成に焦点を当てた論文、陸奥の生涯全般に関する分析についても原稿をまとめており、2018年中に発表予定である。

根本史料については既に多くのものに目を通したが、今後も引き続き日常的に読解や分析を進めていく。また関連する資料や諸家書簡中の陸奥発書簡は前述の通り無数にあり、重要と思われる資料群でも、所在はわかっているが目を通していないというものがある。主に刊本か東京近郊の図書館・資料館で閲覧可能な資料であるので、その点は今年度、早期に確認したい。資料調査は、まず国内で和歌山・大坂・兵庫在勤時代の分析を行う。海外では、前述のイギリス滞在時代の資料を確認するのに加えて、アメリカ滞在・在勤期の資料発掘を目指す。研究報告は日本政治学会及びEuropean Association for Japanese Studiesの研究大会での報告に加えて、もう何件か行おうと考えており、各所で得られるフィードバックを踏まえて、平成29年度後半以降に陸奥宗光に即したものとより一般的・構造的な分析双方をまとめていく。29年度が最終年度であるため、記入しない。日本政治外交史29年度が最終年度であるため、記入しない。
表面コーティングで切り拓くアルカリ原子超微細準位間の運動誘起共鳴

本年度はまず、前年度に行ったパラフィン表面でのアルカリ金属原子ビームの散乱実験の結果を論文にまとめ、学術雑誌Physical Review Aに投稿し、出版に至った。論文投稿後は、本研究課題の本題である、アルカリ金属原子基底状態の超微細準位間の運動誘起共鳴を観測する実験を行った。周期磁場は縞状の周期磁区構造を持つ磁性ガーネット薄膜で発生させ、この磁性ガーネット薄膜に入射するスピン偏極カリウム原子ビームの超微細準位間の運動誘起共鳴の観測を試みた。磁性ガーネット薄膜は回転できるホルダーにマウントされ、原子ビームの進行方向と縞の向きとの角度を変えることができる。原子進行方向と縞との角度を変えると原子が感じる振動磁場の周波数を実効的に変えることができ、共鳴条件を満たせば運動誘起共鳴が生じ原子ビームの偏極が崩れる。磁性ガーネット表面での散乱で偏極度が崩れないように、ガーネット表面はパラフィンでコーティングした。実験の結果、縞と原子運動方向の角度を変えると偏極度は変化し、縞と運動方向が平行な時は偏極度が高く、縞と運動方向が直交している時は偏極度が低かった。この実験結果は運動誘起共鳴による偏極度の変化で直感的に説明できる。また、原子が感じる磁場による原子状態の時間発展を数値計算し、運動誘起共鳴による偏極度の変化を計算した。その結果、実験結果を説明できる計算結果となった。以上の結果から、アルカリ金属原子の基底超微細準位間の運動誘起共鳴を初めて観測できたと考えている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。周期磁化を持つ磁性体はその表面近傍に空間周期的な磁場を生じる。この空間周期磁場を原子が通過すると、時間的に振動する磁場を感じて、共鳴条件を満たせば磁気共鳴が起こる。しかし周期磁場は表面近傍に局在しているため原子は表面との衝突が免れず、この衝突によって原子のスピンの偏極(スピン偏極)が崩れてしまう。実験ではスピン偏極の大きさの測定を通して磁気共鳴を観測するため、磁性体表面へのスピン緩和防止コーティングが必要になる。スピン緩和防止コーティングとはその名の通り、衝突してもスピン偏極を崩さない性質のコーティングである。本年度は、原子の運動によって誘起される磁気共鳴を起こす際に重要となるスピン緩和防止コーティング表面でのアルカリ原子の散乱を調べる装置を開発し、実験を行った。スピン緩和防止コーティングにはパラフィンを採用した。散乱原子の検出は原子に共鳴する光を入射して蛍光をカメラで撮影して行った。散乱原子の数密度が小さいため蛍光が弱く、信頼できる実験データを集めるのに時間を要してしまったが、散乱原子の散乱角度分布や速度分布を測定できた。用意した全てのパラフィン膜での実験で、角度分布および速度分布はマクスウェル分布を示した。速度分布の解析から散乱原子の温度を求めると、パラフィン膜表面に入射した時の温度よりも著しく低く、パラフィン膜の温度と同等であった。これはすなわち、元々はパラフィン膜よりも高いエネルギーを持っていた原子が、パラフィン膜表面で散乱される際に膜表面によく適応したことを意味していると考えられる。パラフィン膜によるアルカリ原子の散乱を調べた研究は類がなく、本研究によって実験で初めて確かめられた。以上のような結果は速報的な発表を国際会議で行った。また、その後の進展も含めて、論文にまとめて早いうちに学術雑誌で公表する予定である。従来の計画ではアルカリ原子のパラフィンによる鏡面反射を期待していたが、鏡面反射は観測できず、散乱の基礎的な測定を行った。鏡面反射ではなく拡散的な散乱であったため信号が弱く検出に時間を要した。また、いくつかのパラフィン膜で同様の散乱を示すか確かめる必要があった。これまでの実験でスピン緩和防止コーティング表面で拡散的に散乱されることがわかった。

拡散的な散乱の場合には表面に入射する原子ビームの速度分布と散乱原子の速度分布が大きく異なるため、散乱前後での磁気副準位間のスピン偏極度の測定は当初想定していた程容易ではなかった。一方で、超微細準位間の偏極の測定は比較的容易に行うことができることがわかった。そのため、当初の計画の磁気副準位での運動誘起共鳴は省略し、本研究の目標であった超微細準位間の運動誘起共鳴の実験に移る。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
超タンパク質の合成とその機能の光スイッチング

本研究では光照射によりトランス、シス異性化を起こすフェニルアゾフェニルアラニンをタンパク質中に部位特異的に導入し、アゾベンゼンに対するモノクローナル抗体と組み合わせて、タンパク質機能の光スイッチングすることを目的とした。そのために、ビオチン結合タンパク質であるストレプトアビジンをターゲットとして、そのビオチン結合部位近傍にフェニルアゾフェニルアラニンを導入した。一方抗フェニルアゾフェニルアラニン抗体を、ハイブリドーマをマウス腹空内で増殖させることにより作製した。さらに変異ストレプトアビジンの抗体添加による活性変化を調べた。変異ストレプトアビジンは、フレームシフトサプレッション法により合成することを試みた。これは通常3塩基からなるコドンを4塩基に拡張し、そのコドンに対応させて非天然アミノ酸をタンパク質に部位特異的に導入しようとするものである。まず、フェニルアゾフェニルアラニンを結合させアンチコドンとしてACCUを持つtRNAと、Tyr83部位にフレームシフトコドンAGGTを含むmRNAをそれぞれ作製し、大腸菌の無細胞タンパク質合成系に加えた。合成されたタンパク質をウエスタンブロット法により分析したところ、フェニルアゾフェニルアラニンを含むストレプトアビジンが合成されていることが確認された。このようにしてフレームシフトサプレッション法により非天然アミノ酸を含むタンパク質を生合成することに初めて成功した。続いて、ストレプトアビジンの活性をドットブロット法により測定したところ、フェニルアゾフェニルアラニンを導入してもビオチン結合活性は保たれていることがわかった。しかし抗体の添加によるビオチン結合活性の変化はほとんどみられなかった。これは抗原抗体結合に比べビオチン結合が強すぎるために、抗体の結合によりストレプトアビジンの活性を阻害できなかったためと考えられる。
脊髄前角内在活性物質の運動ニューロンに対する作用機構の解析

ラット脊髄より、厚さ約120μmのスライスを作製し、ノマルスキー顕微鏡下で、運動ニューロン細胞膜を覆う結合織を除去して、パッチ記録を行う方法を開発した。(1)抑制性シナプス電流と、抑制性伝達物質候補glycineの作用の比較をおこなった。(1)自発性抑制性微小シナプス電流とglycine誘発電流の反転電位の一致、(2)glycineによるglycine受容体脱感作に際して抑制性シナプス電流の消失、(3)単一glycineチャネルの平均開口時間と自発性抑制性微小シナプス電流の下降時間が一致することからglycineが抑制性シナプス電流の伝達物質であることが強く示唆された。自発性抑制性微小シナプス電流の平均振幅は、glycine誘発単一チャネル電流の約20倍に相当した。Glycine誘発電流の容量反応曲線の傾きから求めたglycineと受容体の反応は三分子反応と推定された。したがって、僅か約60分子のglycineによって、最小単位の抑制性シナプス素量が生じることが明らかとなった。この値は、末梢シナプスの推定値2000分子と比べて、圧倒的に小さい。(2)セロトニンの運動ニューロンにたいする作用機構の解析をおこなった。セロトニンは(1)静止電位において、脱分極もしくは内向き電流を誘発し、運動ニューロンに直接、興奮作用をおよぼすことが明らかになった。(2)セロトニンの作用の電位依存性は内向き整流の性質を示し、内向き整流を広範に抑制する事の知られるCs(細胞外、10mM)により完全に抑制され、Baによっては影響されなかった。(3)運動ニューロン固有の内向き整流は、Csにより抑制され、Baに影響されなかった。(4)セロトニン誘発電流と運動ニューロン内向き整流の反転電位は一致した。したがって、セロトニンは運動ニューロン固有の内向き整流を活性化して、興奮作用を発揮すると結論された。新生ラット脊髄より厚さ130μmのスライスを作成し,ノマルスキー顕微鏡(400倍)水浸レンズ下に運動ニューロンを観察の後.先端約10μmのピペットより生理食塩水を陽圧によって運動ニューロン表面に吹きつける事によって,表面膜を露出した.パッチ電極を近づけて,表面膜と電極先端とを密着させ,高抵坑ギガオームシールを形成した.電極内に陰加圧する事によって,電極下の膜を破壊し,細胞内と電極内を交通せしめた(Wholecell記録法).灌流液中にテトロドトキシンを加えて,介在ニューロンの影響を除去した後に,前角内在活性物質を投与して,電位固定下に生じる膜電流への影響を解析した.活性物質の投与法は,通常のbath内投与の外に,先端100μのピペットを細胞の近傍,50100μに近づけて,水圧によって投与する局所法とを併用した.内在活性物質は,セロトニン,substance P,thyrotropinーreleasing hormone(TRH)を用いた.現在までに得られた結果は,1.いずれの活性物質も膜コンダクタンスの減少を惹起する.2.作用濃度はμM程度で,nM程度では作用が認められない.3.EGTAで細胞内Caをキレートした後も作用は失われない事から,おそらく細胞内Caは関与していない. 4.いずれの作用も,外液Clイオンの低濃度で顕著となる為,Clコンダクタンスの上昇によって,K^+コンダクタンスの減少がマスクされている可能性がある.

5,活性物質によって,電位依在性のKチャネルが抑制される.その作用は,テトラチルアンモニウムなどのKチャネルブロッカーと見かけ上類似する.6パッチピペットにより,ATPを負荷しても,結果は異らないので,ATPは,おそらく第2メッセンジャーとしては関与していない.次の実験としては, cell attached patchで活性物質を投与する事を計画している.ラット脊髄より厚さ約120umの横断スライスを作製し、ノマルスキー顕微鏡により運動ニューロンを直視下に同定して、パッチ記録を行った。(1)wholecell記録法によって自発性抑制性微小シナプス電流を記録し、outsideーout法により、抑制性伝達物質glycine投与により誘発されるチャネルの解析をおこなった。その結果、自発性抑制微小シナプス電流の下降相、glycineチャネルの平均開口時間はいずれも、二つの同様な時定数からなる指数関数に近似されることが明らかとなった。したがって、自発性抑制性微小シナプス電流は、抑制性神経終末端からglyine分子が同時に放出され、受容体と結合することにより説明される。自発性抑制性微小シナプス電流の平均振幅は、glycine誘発チャネルの単一チャネルコンダクタンスの約20倍であった。したがって、約20分子のglycine受容体がglycineにより同時に活性化することによって自発性抑制性微小シナプス電流が生じると結論された。(2)whole cell法によって運動ニューロン膜電位または膜電流を記録しながら、セロトニンを灌流液内に投与した。セロトニンは、無Ca液中で、運動ニューロンの膜電位を脱分極した。電位固定下ではセロニンは、膜コンダクタンスの増加を伴う内向き電流を惹起した。セロトニン誘発電流は、内向き整流を抑制するCsを灌流液に加えることにより完全に抑制された。Baはセロトニン誘発電流に顕著な影響を与なえなった。これらの薬理学的性質は、運動ニューロン固有の内向き電流の性質と一致した。内向き整流の反転電位を測定した後、セロトニンを投与して内向き電流を惹起し、そのピークにおいて、再び内向き整流の反転電位を測定したところ、セロトニン投与前と同一の値が得られた。したがって、セロトニンは、運動ニューロン固有の内向き整流を活性化する機構により作用を発揮すると推論された。
量子構造を持つ分子ワイヤの単一分子伝導計測

約10nmの鎖長を持つ長鎖オリゴチオフェン分子ワイヤの末端にピリジル基を不可させることで、金属基板表面との相互作用を強めることを試みた。この分子ワイヤーをエレクトロスプレー蒸着法を用いてAu(111)表面上に真空蒸着し、走査型トンネル顕微鏡(STM)でその吸着状態を調べた。金属表面と分子ワイヤーをピリジル基によって強く接合させ、STM探針-分子ワイヤ-金属表面という接合を形成することで、伝道計測を目指したものである。しかし、蒸着には成功したものの、ピリジル基と金表面の接合は弱く、期待通りの伝導測定には到らなかった。一方、分子ワイヤーを吸着させた状態で加熱すると、加熱条件によって分子ワイヤーが繋がって行くことが明らかになった。分子の伝導測定を行うもう一つのアプローチとして、金属表面上にドナー性分子とアクセプター性分子を積層させることで分子ダイオード形成を目指す研究も行なっている。以前、Cu(111)表面上にドナー性分子としてヘキサベンゾコロネン、アクセプター性分子としてTCNQを用いていたが、ダイオード的な電流ー電圧特性は見られたものの、Cu表面からTCNQに電子移動が起きるという問題があった。今回、Agを終端させたSi(111)表面を基板として用いることで、電子移動が起きなくなることが明らかになった。一方で、ダイオード特性は見られなかった。このような基板依存性は、基板の仕事関数に依存していると考えられ、それによる電子移動の変化は金属ー分子界面のさらに詳しい理解につながると期待できる。長鎖オリゴチオフェンの伝導測定は遅れているものの、積層型の分子ダイオードについて新しい知見が見られている。今年度は最終年度であり、まとめの年となる。オリゴチオフェン分子ワイヤーの伝導特性を測定すること、置換基等の違いによる特性の変化を明らかにする、積層型分子ダイオードの電荷移動とダイオード特性の関わり合いを明らかにする、など一つ一つ丁寧に実験して行く予定である。特に、積層型の分子ダイオードについては、基板からアクセプター性分子(TCNQ)への電子移動が、基板の種類によって異なることが明らかになっている。他に基板を変えて測定するなど、系統的な実験を行い、そのメカニズムを解明したい。平成29年度は予定通りに、(1)エレクトロスプレー蒸着法の確立、(2)分子ワイヤ伝導測定、(3)分子内量子構造を持つ分子ワイヤの精密合成について研究を行なった。(1)のエレクトロスプレー蒸着法の確立では、分子ワイヤが凝集せずに分散して基板表面に吸着するように、スプレーイオン化の最適化や蒸着条件の見直しを細かく行った。エレクトロスプレーの場合、テイラーコーンやプルームの形状が微細なイオン形成の指標となる。これらについて蒸着に適した条件をある程度探ることができた。(2)の分子ワイヤ伝導測定では、ドナー型分子とアクセプター型分子を金属基板上に積層吸着させることで分子ダイオード構造を作成し、その伝導特性を走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて調べた。ドナー型分子としてはヘキサコロネン誘導体(HB-HBC)、アクセプター型分子としてはTCNQやF4-TCNQを用いた。Cu(111)を覆うようにHB-HBC分子を蒸着後、TCNQ分子をその上に蒸着して積層させることで分子ダイオード構造を作成した。TCNQ分子は室温蒸着ではHB-HBC分子上に積層しなかったかが、約200Kの低音で蒸着すると積層構造を形成することが明らかになった。このように銅基板上に分子ダイオード型積層構造を構築し、その上にSTM探針を持って来ることで、その分子ダイオードの伝導特性を計測することができる。実際にSTMを用いることで、I-V曲線が非対称なダイオード特性を計測することができた。(3)分子内量子構造を持つ分子ワイヤの精密合成については、基板表面上に吸着した状態でも分子内配座を維持するために枠となる外骨格の導入を検討した。巨大分子になると、溶媒に対する可溶性が低くなるので、それを避けるような分子設計を行なった。前述の通り、平成29年度は、(1)エレクトロスプレー蒸着法の確立、(2)分子ワイヤ伝導測定、(3)分子内量子構造を持つ分子ワイヤの精密合成について研究を行なった。論文投稿までには至っていないが、(1)、(2)、(3)共に予定通りであり、概ね順調に進捗していると言える。

以前、Cu(111)表面上にドナー性分子としてヘキサベンゾコロネン、アクセプター性分子としてTCNQを用いていたが、ダイオード的な電流ー電圧特性は見られたものの、Cu表面からTCNQに電子移動が起きるという問題があった。今回、Agを終端させたSi(111)表面を基板として用いることで、電子移動が起きなくなることが明らかになった。一方で、ダイオード特性は見られなかった。このような基板依存性は、基板の仕事関数に依存していると考えられ、それによる電子移動の変化は金属ー分子界面のさらに詳しい理解につながると期待できる。長鎖オリゴチオフェンの伝導測定は遅れているものの、積層型の分子ダイオードについて新しい知見が見られている。今後の研究の方策としては、これまで通り、(1)エレクトロスプレー蒸着法の確立、(2)分子ワイヤ伝導測定、(3)分子内量子構造を持つ分子ワイヤの精密合成、に分けて研究を実施する。さらに、(3)分子内量子構造を持つ分子ワイヤの精密合成で得られている分子群の伝導特性計測を進める。(1)エレクトロスプレー蒸着法の確立がある程度進捗したので、(3)の分子群を実際に基板上に蒸着し、その吸着構造をSTMで調べると共に、その伝導特性を計測する予定である。今年度は最終年度であり、まとめの年となる。オリゴチオフェン分子ワイヤーの伝導特性を測定すること、置換基等の違いによる特性の変化を明らかにする、積層型分子ダイオードの電荷移動とダイオード特性の関わり合いを明らかにする、など一つ一つ丁寧に実験して行く予定である。特に、積層型の分子ダイオードについては、基板からアクセプター性分子(TCNQ)への電子移動が、基板の種類によって異なることが明らかになっている。他に基板を変えて測定するなど、系統的な実験を行い、そのメカニズムを解明したい。走査型トンネル顕微鏡装置の改良を予定していたが、実験の実施を優先して改良を次年度に繰り越すことにした。実験の進捗状況を見ながらであるが、今年度実施予定である。装置を改造する予定が次年度に伸びたので、その改造に関連する物品費を持ち越させていただきます。
マイクロボディに局在する低分子量熱ショック蛋白質ホモログHSP27の構造と機能

トマトホモログ遺伝子の単離と発現解析今年度はシロイヌナズナHSP27の相同クローンとして,トマト緑葉からLeMP26cDNAを単離し,その一次構造を明らかにし,さらに遺伝子発現パターンの解析を行った。単離したLeMP26cDNAから予想されるポリペプチドは238アミノ酸からなり,C末端側には低分子量熱ショックタンパク質に共通する保存配列(α-クリスタリンドメイン)が,N末端にはペルオキシソームへの輸送シグナルであるPTS2配列との相同配列が見い出された。また,25°Cで育成したトマト緑葉に38°Cの熱ショックを与え,熱ショック後のLeMP26mRNAの変動をRT-PCRで検討した。その結果,緑葉では既にmRNAの蓄積が観察されること,熱ショックによって急激にmRNA量が減少し,その後,時間の経過とともに発現量が回復することが明らかになった。これは,LeMP26が熱ショック応答遺伝子ではないことを示している。組換えHSP27タンパク質を用いた機能解析シロイヌナズナHSP27の組換えタンパク質を大腸菌で合成,精製し,in vitroにおける機能と分子構造の解析を試みた。しかし,成熟型HSP27タンパク質を大腸菌で合成することはできなかった。そこで,他の低分子量熱ショックタンパク質とのホモロジーが低いN末端側102アミノ酸を切除し,α-クリスタリンドメインを含むC末端側147アミノ酸のみからなる組換えタンパク質(ΔN-HSP27)を合成した。精製したΔN-HSP27の分子量をショ糖密度勾配遠心法によって推定したところ,約21kDであった。従ってΔN-HSP27は,溶液中ではモノマーとして存在すると考えられる。また精製標品のシャペロン活性を測定したが,タンパク質の熱変成を阻害する活性,変成タンパク質のrefoldingを促進する活性,いずれも検出されなかった。切除した領域の機能は全く不明であるので,今後は真核細胞発現系を使用して全長HSP27の合成を行い,改めて活性測定を行う予定である。
心臓蘇生後脳症と痙攣発生のメカニズムに関する研究

(1)破壊実験による痙攣焦点の同定心停止・蘇生を加える7日前にラットをペントバルビタール麻酔下に定位脳手術装置に固定し、下丘または内側膝状体に電気凝固病変を作成した。この操作そのものではラットに行動上の変化は認められなかった。病変作成の7日後に心停止・蘇生による一過性全脳虚血を加えた。両側内側膝状体を破壊したラットは全て、誘発音に反応して聴原性痙攣を示した。一方、両側下丘を破壊したラットでは、聴原性痙攣が誘発されなかった。心停止・蘇生の7日後にラットを潅流固定して破壊病変の広がりを確認したが、下丘に不十分な病変しか作成されなかった動物では、不完全なwild runningが認められただけで、典型的な聴原性痙攣(robust wild runningからtonic-clonic seizureに移行する型)は認められなかった。したがって、一過性全脳虚血後にラットで誘発される易痙攣性も、遺伝的痙攣ラット(GEPR)と同様、上行性聴覚伝導路のうち下丘がその焦点となっていることが示唆された。(2)下丘の形態学的変化古典的染色法では一過性全脳虚血後の下丘では、梗塞巣や著明なニューロンの脱落などは認められず、正常対照ラットと差異はなかった。しかし、抗glutamic acid decarboxylase抗体によるGABA陽性細胞の免疫染色では、下丘中心核の特に腹外側部でGABA陽性細胞が50%以上脱落していた。正常ラット下丘には小型と大型のGAD陽性細胞が認められたが、虚血後動物での脱落は特に小型細胞に強かった。GEPRでは、おそらく代償的な機構によって、下丘中心核腹外側部のGAD陽性細胞数が増加していると報告されているが、虚血後ラットでは下丘の抑制性ニューロンそのものの脱落が、易痙攣性誘導に関与している可能性が示唆された。(1)全脳虚血モデル動物の作成: Spragu-DawleyおよびWistar ratを用いたが、すべて心停止を加える前には易痙攣性は認められなかった。ラット心停止の後、3分(A群)、5分(B群)、7分(C群)、9分(D群)の心肺蘇生を開始すると、平均血圧が50mmHgまで回復するまでの時間(虚血時間)は、各々の群で、4.5+0.5、8.3+0.7、10.7+0.9、13.7+1.2分で、特に問題なく蘇生された。A,B,C群のラットは、虚血後24時間以内に覚醒し運動障害もなく一見全く正常となったが、D群の殆どが対麻痺を示した。しかし、この麻痺も数日中に消失し虚血後7日ではほぼ正常となった。(2)易痙攣性と虚血強度:ある強度以上の一過性全脳虚血が加わると、易痙攣性が誘導され、テスト音で典型的な聴原性痙攣が誘発されるようになった。易痙攣性は時間とともに減弱した。易痙攣性誘発の確率、その持続時間はほぼ虚血強度と相関していた。すなわち、A,B,C,D群各々の易痙攣性誘発率は0,65,100,100%であり、B群では2週間のうちに75%が、C,D群では8週間のうちに75%、50%が易痙攣性を失った。痙攣の表現型としては、遺伝性痙攣ラット(GEPR)に認められる聴原性痙攣と同様であった。すなわち、テスト音の開始とともにラットはやや不隠状態となり、通常30秒以内に突然wild running seizureが始まる。数十秒のwild runningの後に突然tonic/clonic convulsionに移行する。一部のラットではtonic/clonicに移行せず、wild runningの後catatonic stateに移行する型を示したが、この2型と虚血強度との間には特に明確な関連は認められなかった。

GEPRでは、おそらく代償的な機構によって、下丘中心核腹外側部のGAD陽性細胞数が増加していると報告されているが、虚血後ラットでは下丘の抑制性ニューロンそのものの脱落が、易痙攣性誘導に関与している可能性が示唆された。
外国人少年による犯罪と非行に関する研究

本研究は、愛知県と静岡県における来日外国人少年の保護観察、特に日系ブラジル人少年の保護観察に焦点を当てた調査研究である。愛知県に関しては、2000年に来日外国人少年の保護観察を担当していた保護司21人へインタビュー調査を行った。静岡県に関しては、2001年に浜松市を中心とする地域でブラジル人少年に対する保護観察を比較的最近に終了した保護司11人へのインタビュー調査を行った。調査にあたっては性差に配慮し、金城学院大学大学院の女子大学院生2名と共同でインタビューした。保護司のブラジル人少年保護観察対象少年に対する認識は、地域によって、また担当したケースによって大きく異なることが分かった。たとえば少年との面接の確保については、愛知県と異なり、静岡県西部では日本人少年よりも容易で来訪の時間も守られるとの見解も多かった。愛知県では、女性保護司が往訪をためらうような地域環境も出現していた。言葉に関して、日本語がカタコトの少年の場合は、対象者の家族や親族、勤務関係者が通訳となっていた。言葉が通じない状況下では保護司にとって深い指導を行うのは容易ではないように思われた。ポルトガル語が話せる保護司は3名いた。所在の確認や保護観察制度の理解をえるといった基本的な点で保護司は苦労していた。これは、人材派遣会社を通じての就労が不安定であったり、ブラジル人のネットワークによって全国を移動したりするためであり、わが国では犯罪であるが治安のよくないブラジルでは問題にならない行為もあり、罪障感が乏しいのも特徴であった。家族のメンバーの絆は日本人よりも強いが、他方で離婚や内縁などで人間関係が狭い範囲で複雑化していたり、両親とも収入を得ることを来日の第一日的としており、さまざまな障害も生まれていた。保護観察、矯正などの司法分野での調査は容易ではないが、幸いに名古屋保護観察所の協力に基づき、国内の予定の調査について順調に終了することができた。2000年6月現在名古屋保護観察所管内すなわち愛知県でブラジル人ならびにペルー人少年の保護観察を担当している保護司に対するインタビュー調査を、金城学院大学大学院文学研究科社会学専攻の大学院生の協力を得て、無事終了することができた。外国人担当保護司が県内に散在し、その人たちのスケジュールに合わせて調査を進める必要があったため、調査は当初予定されていた2000年8月ばかりではなく9月ならびに2001年3月にまでの長期間におよび、外国人少年担当保護司の90%以上にインタビューを行うことができた。その内容については、2001年度に行う後半の調査と合わせて報告する予定であるが、言葉の問題が大きな壁になっていること、往訪と来訪ならびに電話によるその約束を確保するのに保護司が苦労していること、外国人少年に安定した仕事が得られにくいことの影響などが、保護観察が順調に進むか否かの鍵として重要であることが明らかになってきた。ただし、個別のケースによってかなり差異が見られることが明確化されたのが大きな成果である。例えば、日本語能力に長け、日本人をメンバーとする暴走族のリーダーをつとめる少年も存在する。また、外国人少年に対する保護観察へのサポート体制の不足によってはボランティアで活動を行っている担当保護司の士気に全体として大きな影響を与えうることが発見されたことも調査の重要な成果の一つである。「外国人少年の犯罪と非行に関する研究」と題する本研究は、愛知県と静岡県における来日外国人少年の保護観察、特に日系ブラジル人少年の保護観察に焦点を当てた調査研究である。静岡県に関しては、浜松市を中心とする地域でブラジル人少年に対する保護観察を終了しているケースを担当していた保護司のうちで、比較的最近に終了した保護司11人へのインタビュー調査を行った。

調査にあたっては性差に配慮し、金城学院大学大学院の女子大学院生2名と共同でインタビューを行った。保護司のブラジル人少年保護観察対象少年に対する認識は、地域によって、また担当したケースによって大きく異なることが分かった。たとえば少年との面接の確保については、愛知県と異なり、静岡県西部では日本人少年よりも容易で来訪の時間も守られるとの見解も多かった。愛知県では、女性保護司が往訪をためらうような地域環境も出現していた。言葉に関して、日本語がカタコトの少年の場合は、対象者の家族や親族、勤務関係者が通訳となっていた。言葉が通じない状況下では保護司にとって深い指導を行うのは容易ではないように思われた。ポルトガル語が話せる保護司は3名いた。所在の確認や保護観察制度の理解をえるといった基本的な点で保護司は苦労していた。これは、人材派遣会社を通じての就労が不安定であったり、ブラジル人のネットワークによって全国を移動したりするためであり、わが国では犯罪であるが治安のよくないブラジルでは問題にならない行為もあり、罪障感が乏しいのも特徴であった。家族のメンバーの絆は日本人よりも強いが、他方で離婚や内縁などで人間関係が狭い範囲で複雑化していたり、母親が金銭を得ることを来日の第一目的としており、さまざまな障害も生まれていた。
原核生物で発見された真核生物型ユビキチンシステムの生化学的解析

昨年度までに、Caldiarchaeum subterraneumのE3粗精製画分(熱処理後可溶性画分)を、Ub,E1,E2と共に用いることにより、パン酵母無細胞抽出液のUb化が可能であること、つまりE3画分にUb ligase活性があることを示した。今年度は、E3タンパク質の精製を集中的に進めた。硫安沈殿、ヒドロキシアパタイトカラム、疎水性相互作用カラム、ゲルろ過カラムによる一連の精製操作により、電気泳動におけるバンドが単一となる程度にまで、E3を精製することができた。引き続き精製E3を用いてUb反応を行ったところ、粗精製画分を用いた場合と同様の結果が得られたことから、Ub化活性が夾雑成分により引き起こされているのでは無く、実際にE3タンパク質に起因するものであることが判明した。これにより、全ての因子が精製された完全な再構成系によるC. subterraneumのUb化反応系を構築することに成功し、本系が実際に細胞内でタンパク質のUb化を引き起こしていることが強く示唆された。さらに本系を用いて基質タンパク質の探索を行った結果、AAA+ ATPaseドメインを有する本菌由来タンパク質がUb化を受けることが判明した。26年度が最終年度であるため、記入しない。1)基質タンパク質の探索および同定これまでにin vitroにおいてUb-E1およびUb-E2の複合体形成が観察されている。今年度はE3発現菌体(大腸菌)の無細胞抽出液に対する熱処理後可溶性画分(E3画分)を用いて、基質探索実験を行った。基質候補に、パン酵母の無細胞抽出液を用いた場合、抗Ub抗体を用いたWestern blot解析により、E3画分の添加により特異的に見られるバンドが複数確認されたことから、E3画分により何らかのタンパク質がUb化されていることが判明した。現在はそのタンパク質の同定を進めている。一方で、本菌自身のタンパク質より、DNA複製関連タンパク質や酵素など複数の候補タンパク質を選択し、系に添加した結果、少なくともその内の一つにおいて、Ub化を予想させるシグナルと検出することが出来た。2)脱Ub化酵素の機能検証Ubオペロンに隣接して存在する脱Ub化酵素に対する組換え酵素を調製し、その機能検証を行った。その結果、本タンパク質が脱Ub化活性を示すこと明らかにした。Ub化タンパク質の発見により、本システムが基本的には真核生物型Ubシステムと類似した機構でUb化反応を触媒することを明らかにできた。E3画分より、E3タンパク質を精製する。精製E3を用いたシステムにおいても、Ub化が再現するかを確認する。Ub化されたタンパク質のUb化サイトを確認する。
アクチノリザル樹木ジアリールヘプタノイドの生合成とフランキアとの共生機構の解明

オオバヤシャブシメタノール抽出物と環状ジアリールヘプタノイドのフランキアおよびオオバヤシャブシ実生に対する影響を検討した。その結果、根部抽出物と環状ジアリールヘプタノイドをフランキアと共に添加した際、実生の生長が促進されることを見出した。また、根抽出物に環状ジアリールヘプタノイドが含まれることをLC-MSにて確認した。一方、オオバヤシャブシとヤマモモから、環状ジアリールヘプタノイド生合成酵素(CDH)遺伝子を単離する目的で、それら樹木のtotal RNAの次世代シーケンス解析等を行い、オオバヤシャブシおよびヤマモモのCDSをコードすると予想される全長配列(AsCDSとMrCDS)を取得した。ヤマモモ若枝への^<13>Cで標識前駆体の投与実験結果から、環状ジアリールヘプタノイドであるミリカノールは2分子のp-ヒドロキシ桂皮酸誘導体類が生合成に関与し、その酵素はIII型植物ポリケチドシンターゼ(PKS)であることが予想された。そこで、若枝部から単離したTotal RNAを鋳型にcDNAを調製し、クルクミンシンターゼなどのPKSアミノ酸配列情報をもとに、degeneratePCRを行ないミリカノールシンターゼ(MYS)遺伝子の取得を試みた。その結果、数種のPKS様遺伝子配列を取得したが、MYS遺伝子を特定するには至らなかった。そこで、ヤマモモtotal RNAを用いて次世代シーケンシングによるトランスクリプトーム解析を行った。現在、得られた配列データからMYS遺伝子の取得を試みている。一方、同じアクチノリザル樹木であるオオバヤシャブシ材部からは、新規化合物を含む環状ジアリールヘプタノイド3種を単離・構造決定した(論文投稿中)。現在は、オオバヤシャブシtotal RNAもヤマモモと同時に次世代シーケンシングよる解析を試みている。他方、アクチノリザル樹木とフランキアのケミカルコミュニケーションについては、オオバヤシャブシ材部、樹皮部等の抽出成分のフランキアの窒素固定能の指標となるニトロゲナーゼ活性に対する影響を、アセチレン還元法によって調べた。その結果、材部、樹皮部のメタノール抽出物の添加がニトロゲナーゼ活性に大きく影響することが明らかとなった。また、オオバヤシャブシ実生に対するフランキアと抽出成分添加の影響を調べたところ、樹皮メタノール抽出物の添加が実生苗の良好な生育をもたらし、根粒の形成が見られた。アクチノリザル樹木とフランキアの共生に関与する物質を特定する目的で、オオバヤシャブシ実生苗への抽出成分添加の影響を検討した。芝の目土とパーライトを混合した滅菌土壌中で生育させたオオバヤシャブシ実生苗にフランキアを接種し、そこへ各抽出成分および環状ジアリールヘプタノイドIを添加し植物インキュベーター中で生育させた。4週間生育させた苗を観察したところ、根部抽出成分およびジアリールヘプタノイドI添加時の成長が比較的良好であり、抽出成分添加が共生に影響を与えている可能性が伺えた。そこで、根部抽出成分をLC-MS分析した。分析の結果、根抽出物中から環状ジアリールヘプタノイドIIIが、根材部抽出成分の酸加水分解から、環状ジアリールヘプタノイドIIが確認された。環状ジアリールヘプタノイドIについては分析が困難で、その存在を確認することができなかった。そこで、環境ジアリールヘプタノイドIIIを用いた実生苗への添加試験を追試した結果、環状ジアリールヘプタノイドIIIも実生苗の成長に比較的良好な影響をあたえることが観察された。環状ジアリールヘプタノイドはアクチノリザル植物に特異的に分布する抽出成分であることから、本化合物群がフランキアとの共生のシグナル物質として機能し、共生の初期段階に影響を与えること示唆された。一方、昨年度次世代シーケンシングとカルコンシンターゼ遺伝子と相同性解析によって選抜したオオバヤシャブシとヤマモモ各一種の遺伝子断片を鋳型に、RAC-EPCR法によって環状ジアリールヘプタノイド生合成遺伝子と考えられる1200bpの全長配列をそれぞれ取得した。さらに、全長配列のORFを発現用ベクターにライゲーションし、大腸菌による異種タンパク質発現を行ったところ、分子量約40 kDaを有する目的タンパク質と考えられる酵素の発現が観察された。ヤマモモおよびオオバヤシャブシTotal RNAを用いた次世代シーケンシングによって得たデータを解析し、ヤマモモおよびオオバヤシャブシの環状ジアリールヘプタノイド(CDAH)遺伝子の単離を行なった。具体的には、次世代シーケンシングデータのBlast+による植物III型ポリケチドシンターゼ(PKS)遺伝子のスクリーニングを行い、候補となる遺伝子断片をヤマモモおよびオオバヤシャブシで数個ずつ選抜した。

系統樹解析によるCDAH遺伝子をヤマモモ、オオバヤシャブシで各1種選抜した。一方、オオバヤシャブシへのフランキアとの共生機構の解明については、オオバヤシャブシ根部材部および樹皮部メタノール抽出物、およびオオバヤシャブシより当研究室で近年単離構造決定した新規環状ジアリールヘプタノイドの、1)フランキアニトロゲナーゼ活性に対する影響と、2)フランキア存在下でのオオバヤシャブシ実生苗の生長と根粒形成に対する影響を検討した。その結果、根樹皮部およびジアリールヘプタノイドの添加は、1)フランキアのニトロゲナーゼ活性を向上させる(窒素固定能の上昇)と、オオバヤシャブシ実生苗の成長促進と根粒形成を引き起こした。しかしながら、窒素源無添加培地にてフランキアを培養しているため、菌体成長量が低く、値にばらつきが多かった。ヤマモモおよびオオバヤシャブシからdegenerate法でジアリールヘプタノイド生合成遺伝子を取得することができなかったことと、オオバヤシャブシ抽出成分からフランキアとの共生に関わる成分を特定できなかった点がやや遅れていると評価した点である。25年度が最終年度であるため、記入しない。遺伝子の特定に関しては、若干遅れているものの順調に進んでいると考えている。一方、フランキアとの相関については、やや遅れていると判断している。その理由については、菌体成長量が思いのほか悪く、一回の実験のスパンの長さや、各ロットの値のばらつきが大きく断片的なデータしか得られていないことにある。菌体成長速度と量について改善する必要がある。本年度degenerated PCRと並行して、ヤマモモ・オオバヤシャブシtotal RNA次世代シーケンサーによるトランスクリプトーム解析を行っており、今後は次世代シーケンシングで得られたデータを早急に解析し、環状ジアリールヘプタノイド生合成遺伝子の部分配列を特定することを予定している。解析によって得られたESTタグを鋳型とし、Race PCRによって全長遺伝子の取得とタンパク質発現を行い、p-ヒドロキシ桂皮酸-CoAエステル類を基質とした酵素反応を行う。一方、オオバヤシャブシとフランキアの共生関連物質に関しては、アセチレン還元法によるアッセイによって、単離・構造決定を行う予定である。また、当研究室で本樹木よりすでに単離されている環状ジアリールヘプタノイドの窒素固定に及ぼす影響についても検討する計画である。遺伝子の発現に関しては、全長遺伝子の取得が間近であり、本年度中に発現と反応機構について結果が得られると考えている。全長遺伝子取得後は、大腸菌発現系でタンパク質を発現し、気質を用いた酵素反応によって、環状ジアリールヘプタノイドシンターゼであるかどうか確認する予定である。一方、フランキア共生に関しては、菌体成長量を促進するために、窒素添加量とニトロゲナーゼ活性の相関について徹底的に検討し、データのバラつきを抑えた後、再度抽出成分の影響を行うことで、ケミカルコミュニケーション物質の特定を完了したいと考えている。