hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
権利擁護システム構築の研究

国内先駆的な事業を展開している成年後見センターを抽出しヒヤリング調査を実施した。その結果、組織形態は6分類された。センター設立過程は1地域課題の発生、2地域のキーパーソンとそれらを支える共感のマンパワー、3情報共有の場と事業推進の協議会、4財政支援の獲得、5参考となる先駆的モデルとの連携またはネットワーク組織への加盟、6バックアップ機能を果たす場やシステムの獲得などが重要な要素として考えられる。研究実績は以下の3点に集約される。第1として研究対象の権利擁護センター類型化のための情報の蓄積を行うことができた。第2として研究対象を同一にした他の研究調査チームが研究をスタートさせ、研究の共通点と相違点についての確認と示唆を得ることができた。第3として都道府県社協段階で運営の「運営適正化委員会」実施の調査結果を参考に本研究との関連性について分析や検討を行い今後の権利擁護システム構築に参考となる点を確認できたこと等である。研究業績の第1の情報内容とは、前年度に引き続き国内における先駆的活動を展開している権利擁護活動組織の聴き取り調査および情報収集を実施した。1先駆的なモデルとして評価が高いとされる「芦屋市権利擁護センター」、2「NPO法人西成の会」である。この2は前年度に調査をした西成区の大阪成年後見支援センターと同地区で活動を展開している組織で、同一地区での活動ということで組織による相違を確認することができた。3「北海道南富良野社会福祉協議会・生活支援センター」・4「NPO法人白浜レスキュー」・5「NPОはるかぜ成年後見支援センター(奈良)」・6日本社会福祉大学権利擁護センター調査報告チーム協力)である。特に6からは2012年度にNPO法人ASネットが支援する権利擁護センターへの質問紙票留め置き調査実施とその中間報告を受けた。本研究でも郵送留め置き調査の企画をしていたが、今年度は昨年に続き、直接インタビュー形式の聞き取り調査を中心とした質的調査を進めてきたため、量的調査の6と本研究の独自性について検討することができた。6は権利擁護センター開設のためのマニュアル作成を目的とし、本研究は権利擁護システム構築として地方都市でのシステム構築のあり方を研究するという相違点が明確になり、研究目的やアプローチの相違について確認ができたとともに今後の研究に示唆を得ることができた。前年度までに得られたデータからタイプ別の分類や内容の分析を進めることができ、おおむね予定していた研究の成果を得ることができた。成果は以下の3点である。1権利擁護システムの実現は大都市圏だけのものではなく、人口規模の小さな町村レベルでも開設は可能であることが判明した。さらに権利擁護システムの創設は地域課題の解決のために行政・社協・障害当事者家族・専門家が中心となっているケースが多く中立性を担保した権利擁護システムの全国的な組織化も行われている。この中立性こそが権利擁護システムの必要条件であると考えられる。2臨床現場における権利擁護システムの環境整備を行ってきた。権利擁護システムをセンターを開設する前の準備段階だが、行政組織内に当該機能のシステム構築の準備室を開設させ、2年間の準備作業に取り掛かる了解を行政協力のもとに確定した。平成26年度から始動している。この臨床モデル実験から権利擁護システムの構築をさらに深化させていく計画である。3韓国ヒヤリング調査をする機会を得た。韓国では日本の「成年後見制度」を大いに参考としたスタートであり、極東アジアでは最新の権利擁護システムもである。このヒヤリングでは制度設計および制度創設側の司法機関や専門家関係者へのヒヤリングおよび韓国研究者とのディスカッションの場に参加し、わが国の権利擁護システムの課題を明確にできた。権利擁護システムを一般の人々に広く機能させるうえで、市民後見人に大きな期待を持つ韓国だが、わが国の市民後見人の養成と活用は必ずしも成功しているとは言いがたく、帰国後に県内で早期から活動を進めてきた市民団体にインタビュー調査を実施した。この結果から地域ごとにその背景から活動に至る多様性や制限があることも理解できた。今年度は市民後見人と試行的センター等のデータを追加し、研究報告にまとめ上げていく予定である。当該年度の研究では権利擁護システム構築のための基礎調査として国内で開設されている権利擁護センターの聴き取り調査を行った。東日本大震災発生年の影響のため、予定していた東北地区の調査は断念せざるを得なかったうえ、調査開始時期は大学再開の5月中旬以降から準備に取り掛かり秋以降に繰り下げての実施になった。しかし時間をかけたことで臨床実践者から有用な情報提供を受け平成24年度以降の研究に重要な視点を得た。調査対象は関西地区の権利擁護・成年後見のセンターで先駆的な取り組みを展開している「(1)大阪成年後見センター」、全国権利擁護センターを組織化する「(2)西宮権利擁護センター」、独自の設立経緯を持つ「(3)NPO法人あさがお(大津市)」の3か所で聞き取り調査を実施し、関係者たちへのインタビューを行った。国内で開設されているセンターを大別すると、成年後見制度に特化した活動を行う調査対象の(1)「成年後見センター」に、(2)(3)は成年後見事業のほかに虐待解決防止活動などの権利擁護活動全般を展開している「権利擁護センター」に分類できる。(1)は単身の生活保護受給者を多く抱えた地域事情から地域福祉の視点で「市民後見人」の養成を実施し、地域福祉として地域住民が支援する「市民後見人」ボランティアの活動者が担い手になっている。

これは地域課題を解決する方式を構築しているが、担い手不足は解消できていない点は今後、解決策の手がかり分析につながると考えられる。(2)(3)は全国組織(ASネット)に加盟の権利擁護センターとして目的や意義は近いものになっており、その事業活動は草の根的で地域資源の開発や高度な活動スキルを持ち、虐待案件の解決なども手がけるなど幅広い展開を個々のセンターで行っている。個々のセンターの調査および分析を行うことは現状と課題の理解につながり、権利擁護センターシステム構築の手がかりを得られた。当該年度においては、権利擁護システムである権利擁護センターおよび成年後見センターに関する時間軸の視点から事業準備期から立ち上げ期および事業開始期の3局面におけるヒヤリング調査を中心に研究を進めた。また本研究の目的の一つに都市部のみならず地方における権利擁護システムの構築が大きなテーマでもあるため、地域事情に高齢化率が高く過疎問題を抱えるケースとして福島県会津若松市を対象とし、もう一事例は東日本大震災以降の原発避難者を抱え各種課題が潜在化しているポスト震災地区としての福島県いわき市の2事例を中心に研究を進めた。第1事例目の会津若松市においては、権利擁護システムを当該自治体および市社会福祉協議会のみで運用することが困難なため県社協が職員出向の形式を採用して市民後見人の養成および後見監督をスタートさせている。ここでは事業運用の開始初年度ということもあり受任の具体的なデータは得られなかったものの、システム萌芽期の状況を調査および研究し次年度以降の研究の手がかりを得ることができた。ヒヤリング調査2事例目の福島県いわき市では成年後見センター開設の準備を進め平成26年度内に自治体内福祉部署へセンターの開設を行い、各種の権利擁護ケースの課題解決を進め、将来的に、より弾力的な運用が可能となる民間非営利部門組織への運営移行を検討する局面に入る。この2ケースからも地域事情による立ち上げ、および運用の形態は異な。プロトタイプモデル類型化に向けた最終的な研究への手がかりを得られたことが第2の成果と考えられる。最終年度の研究実績の概要は以下の二点にその内容を集約することができる。第一点目は権利擁護システムの実証研究期間である1年間の実証実験で得られた結果に基づく内容である。本研究対象として創設・開設したシステムの運用上の課題が顕在化したことからその分析を実施した。このシステムでは大別すると1相談窓口機能、2実際の後見活動、3担い手養成、4関係専門職のスーパーバイズ機能、5事例の蓄積などである。実証研究の対象であるA市権利擁護センターはセンターの機能を高めるため4及び5に関係するスーパーバイズ機能にポイントを置いていたが、この機能に課題の発生が判明した。困難事例提供側のスタッフがパワーレス状態に陥るなどの主観な自覚傾向が発現し、スーパーバイズ機能はその目的を十分に果たせない状況に至る。ここから明らかとなったのは先駆的な権利擁護システムを後発地域で参考としながら移植していく場合はその移植について十分な精査が必要であることが明らかとなり、この部分の研究は今後の課題として残された。
シナプス可塑的変化におけるタンパク質供給機構の解明

長期間保持される記憶の形成には、タンパク質の新規合成が必要である。特に、神経細胞に特徴的な翻訳制御機構である局所翻訳は、記憶形成に重要な役割を担うことが明らかにされてきた。しかし、記憶形成の細胞基盤であるシナプスの可塑的変化において、局所翻訳産物が刺激を受けたシナプス後部へ効率的に供給されるメカニズムの多くは、未だ明らかにされていない。本研究では、膜タンパク質が局所翻訳されるタンパク質に含まれるため、分泌経路に関わる細胞内小器官がシナプスの可塑的変化において再編成されると仮説を立てた。本年度は、分泌経路に関わる細胞内小器官の1つである「小胞体-ゴルジ体中間区画」に注目し、シナプスの可塑的変化における細胞内局在の変化を明らかにする研究に取り組んだ。まず、小胞体-ゴルジ体中間区画の分子マーカーであるERGIC53にGFPを融合したタンパク質と蛍光タンパク質mCherryを、マウス海馬神経初代培養細胞に発現し、小胞体-ゴルジ体中間区画とシナプス後部を可視化した。次に、2光子励起によるMNI-グルタミン酸の光分解を用いて、任意の単一シナプス後部に可塑的変化を誘導し、小胞体-ゴルジ体中間区画をライブ観察した。その結果、シナプスの可塑的変化において、刺激されたシナプス後部近傍に、小胞体-ゴルジ体中間区画が集積するという観察像を得た。この結果から、シナプスの可塑的変化において、分泌経路に関与する細胞内小器官の局在が制御されることが示唆された。シナプスの可塑的変化に伴って、分泌経路に関与する細胞内小器官の1つである小胞体-ゴルジ体中間区画が、刺激されたシナプス後部近傍に集積するという観察結果は、細胞内小器官の再編成によってタンパク質が効率的に供給されることを示唆する。現在、分泌経路に関わる他の細胞内小器官についても、解析を進めている。さらに、今後の研究の遂行に重要となる、シナプスの可塑的変化における微小管動態観察の条件検討も行った。細胞内小器官が、刺激されたシナプス近傍に、どのようにして集積するかを明らかにするため、以下の解析を進める。細胞内小器官は、樹状突起の主要な細胞骨格である微小管に沿って移動するため、微小管動態の制御に着目する。まず、シナプスの可塑的変化における微小管の+端の動態変化を調べる。微小管の動態に変化が観察された場合、薬剤処理や遺伝子のノックダウンによって、微小管動態の変化が、細胞内小器官の局在化やシナプスの可塑的変化に必要であるか調べる。
3世代の母娘間伝承を活用した更年期女性のヘルスケア教育支援モデルの構築

日本における女性の性周期におけるヘルスケア教育のあり方について検討する目的で、家庭内における月経教育やヘルスケアスキルの実際、および健康ニーズについての実態を明らかにするために調査を実施した。調査は1女子大学生およびその母親に対する家庭内における月経教育の実際についての質問紙調査。調査2は2050代女性における月経教育の実際および月経教育に関するニーズについてWEBを実施した。調査1の結果、調査対象となった母親82名の平均年齢は51.11±3.26歳。月経の基本について教育を受けていたが、月経に伴う健康問題(月経随伴症状や更年期症状など)についての教育を受けた者は少なく、理解していないため教育の自信も低く、家庭内で娘に対する教育もできてない現状がみられた。娘である女子大学生88名も母親と同様に、月経の基本について教育を受けていたが、月経に伴う健康問題(月経随伴症状や更年期症状など)についての教育を受けた者は少なく、月経随伴症状への積極的な対処ができない状況にあった。母親から月経教育を受けた内容に関しては、母親に相談する傾向がみられ対処行動につながるため、家庭内における母親の月経教育や相談役割の重要性が示唆された。しかし、現時点では母親に対する教育が十分でないため、今後母親になる世代への月経教育が必要である。調査22050歳代女性対象のWEB調査の結果、1032名の内訳は各年代258名(25%)、既婚63.8%、出産経験あり55.7%。月経のメカニズムについては学校で73.3%、初経と対応については68.4%が母親から教育を受けていた。月経異常・不妊・更年期については約4割が医療者からの教育を期待していたが、実際は1割程度が医療者から教育を受けたのみで、教育ニーズを満たすために専門的知識を持つ医療者による教育が必要であり、更に教育者の育成と実践が必要であると示唆された。【目的】本研究は女性の健康習慣や健康ニーズの実態及びそれに影響する要因について明らかにし、効果的な女性の健康教育及び健康支援を検討することである。方法としては家族(母娘)間における健康教育のあり方を明らかにし、3世代の女性を対象にしたヘルスケア支援モデルを構築することである。【方法1】ヘルスケアニーズについて明らかにするために女子大学生を対象に事前調査を質問紙及び実験調査にて実施した。調査1の対象はH県在住の女子大学生140名。調査内容は月経について,冷えについて,生活習慣について,HADS,PSQIなどである。【結果1】対象の平均年齢は20.84±1.74歳、月経痛の自覚がある者は53名(45.3%)、冷えの自覚のある者は66名(56.4%)だった。HADS(不安)疑診・確診46名(39.7%)、HADS(抑うつ)疑診・確診25名(21.6%)、PSQI6点以上の睡眠障害の者が55人(47.8%)であった。冷えと月経痛は有意な相関関係があり、PSQIはHADS(不安)およびHADS(抑うつ)と相関関係がみられた。【方法2】16名の女子大学生を対象に冷えの自覚の有無と体温の変化について調査した。体温は起床時及び就寝時に手先、足先、額の3点を非接触型皮膚赤外線体温計を使用し、卵胞期に2週間測定した。【結果2】冷えの自覚の有無と各部位の体温に有意な関係はみられなかったが、手先及び足先の温度は室温と有意な相関関係を示した。結果より、女子大学生は月経痛や冷えなど健康上の問題を有しているが、問題点について認識されておらず、対処方法や改善方法についての知識も乏しく、今後、健康教育の必要性があると考えられる。女子大学生を中心に、健康問題や生活習慣上の問題について、プレテストを実施した。今後更に、他県における調査など調査範囲を拡大し、、3世代の健康状態や、健康ニーズについて実態を明らかにする必要がある。【目的】本研究の目的は、女性の健康習慣や健康ニーズの実態、及びそれに影響する要因について明らかにし、効果的な女性の健康教育及び健康支援方法を検討することである。方法としては家族(祖母・母・娘)間における健康教育のありかたについて検討し、3世代の女性を対象にした、効果的で効率の良いヘルスケア支援モデルを構築することである。【方法】今回は主に娘世代の女性(女子大学生)を対象に健康状態の調査を行った。倫理的配慮について口頭で説明し、同意の得られた者に対してアンケート調査を実施。調査内容は、背景(年齢・身長・体重・月経等)、健康習慣、身体症状、食習慣、冷えHADS,PMSの症状、BDHQ等である。【結果】対象は80名、有効回答は79名だった。平均年齢は22.6±3.9、BMIは19.3±1.8、健康習慣の不良な者65.8%、冷え症の自覚54.4%、PMS中等症19.0%、不安のある者24.1%、抑うつの者12.7%だった。栄養状態について冷え症と非冷え症群ではエネルギー摂取量は差がないものの、冷え症群では炭水化物摂取量が少なかった(p<0.05)。また、PMS群と非PMS群においても炭水化物摂取量が少なかった(p<0.05)。炭水化物の中でも白飯の摂取が少なかった(p<0.05)。

標準摂取量と比較して、Ca,Fe,食物繊維やビタミンB1の摂取も少ない傾向にあった。結果より、女子大学生の健康習慣は良好と言えず、特に食事摂取内容の偏りや不足しがちな栄養素があり、冷えや、PMS、メンタルヘルスへの影響が推察された。健康習慣の改善の必要があり、健康習慣と健康状態に関する教育の必要性があり、身近な家庭内での教育の必要性が考えられた。大学院コース変更後1年目であり本務多忙に加えて、熊本地震被災により公私ともに多忙となった。また、連携研究者も被災するなど調整困難な状況があった。【目的】本研究は、祖母・母親・娘の3世代にわたって月経および更年期など、家庭における女性のヘルスケア教育の実態を把握し、家庭内における女性のヘルスケア教育のあり方について検討し、家庭内で実施できる女性のヘルスケア教育プログラムを構築することである。【方法】倫理委員会の承認後、母娘間における月経及び更年期に関する教育に実態について質問紙調査を実施した。母親からの回収数が少なく分析はできなかった。娘である女子大学生113名(有効回答率44.5%)のデータを統計学的に分析した。質問紙の主な内容は、健康習慣、月経前症候群の程度、心理状態、母娘関係などである。【結果】対象の平均年齢は20.6±3.9歳であった。女子大学生の月経前症候群(PMS)はBMIが低い(p<0.05)、健康習慣が悪い(p<0.05)、不安や抑うつ傾向(p<0.01)との関連性がみられた。三砂らの母娘関係尺度とPMSとの関連性について、下位項目「親密」「受容」「支配」「服従」のうち服従関係が強いと娘のPMS症状は強く(p<0.05)、母親の更年期症状も強い(P<0.05)傾向がみられた。母親から月経教育をうけた経験のあるものは約半数であったが、母娘関係において「親密」「受容」傾向にあるものがより教育を受けていた(p<0.05)。【考察】以上の結果より、女子大学生のPMSには健康習慣、心理状態、母娘関係との関連性が明らかになった。家庭内における女性のヘルスケアの実態には母娘関係の影響も示された。家庭内における母親から娘に対する女性のヘルスケア教育は、母娘双方の健康状態の改善、母娘関係の向上に役立つ可能性があることが示唆された。大学院におけるコース開設2年目であり、その準備、教育、院生の論文指導、他施設との調整など業務拡大し、多忙であった。また、熊本地震の影響により公私ともに多忙であり、エフォートが十分に確保できず、関係者との連絡調整も難しかった。日本における女性の性周期におけるヘルスケア教育のあり方について検討する目的で、家庭内における月経教育やヘルスケアスキルの実際、および健康ニーズについての実態を明らかにするために調査を実施した。調査は1女子大学生およびその母親に対する家庭内における月経教育の実際についての質問紙調査。調査2は2050代女性における月経教育の実際および月経教育に関するニーズについてWEBを実施した。調査1の結果、調査対象となった母親82名の平均年齢は51.11±3.26歳。月経の基本について教育を受けていたが、月経に伴う健康問題(月経随伴症状や更年期症状など)についての教育を受けた者は少なく、理解していないため教育の自信も低く、家庭内で娘に対する教育もできてない現状がみられた。娘である女子大学生88名も母親と同様に、月経の基本について教育を受けていたが、月経に伴う健康問題(月経随伴症状や更年期症状など)についての教育を受けた者は少なく、月経随伴症状への積極的な対処ができない状況にあった。
新規環状ヌクレオチド８－ＳＨ－ｃＧＭＰのシグナル伝達機能の解明

本研究課題では、活性酸素と一酸化窒素のシグナルを担う8-ニトロ-cGMPが活性イオウ分子種(ポリスルフィド化合物)と反応することにより生成する新規環状ヌクレオチド8-SH-cGMP、およびこれに関連して我々が見出した新規タンパク質翻訳後修飾ポリ-S-グアニル化について、反応メカニズムの詳細とシグナル伝達機能を解明することを目的としている。これまでに8-SH-cGMPの生成動態および生成メカニズムを解明した。そのなかで、細胞内のほぼ全てのタンパク質がシステイン側鎖に過剰のイオウを含むこと(タンパク質ポリスルフィド化)が明らかとなり、8-ニトロ-cGMPがポリスルフィド化タンパク質と反応することによってポリ-S-グアニル化が効率よくもたらされることが見出された。そこで本年度は、ポリスルフィド化との関連に着目しながら、タンパク質ポリ-S-グアニル化がタンパク質の機能に与える影響に焦点をあて解析を行った。タンパク質ポリスルフィド化の特異的な解析法として構築したPMSA法および、トリプシン消化とLC-Q-TOF-MSを組み合わせたポリスルフィド化部位の同定法によって、ヒトGAPDHの精製タンパク質におけるポリスルフィド化の部位特異性と各部位のポリスルフィド化レベルを定量的に解析することに成功した。ポリスルフィド化システイン残基を置換した変異体を用いた解析によって、ポリ-S-グアニル化の標的部位とこのポリスルフィド化部位が一致すること、さらに活性中心の近傍に維持されたポリスルフィド化がポリ-S-グアニル化の主要な標的であり、酵素活性の維持に重要であることが示唆された。以上より、8-ニトロ-cGMPの担う親電子シグナルにおいて、可逆的修飾であるポリ-S-グアニル化がヒトGAPDHの活性中心の保護と酵素活性の維持に重要な役割を担うことが明らかとなった。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題では、活性酸素・一酸化窒素シグナルを担う8-ニトロ-cGMPと活性イオウ分子種(ポリサルファ化合物)との反応により生成する新規環状ヌクレオチド8-SH-cGMP、および8-SH-cGMPによりもたらされる新規タンパク質翻訳後修飾S-S-グアニル化について、反応機構の詳細とシグナル伝達機能を明らかにすることを目的としている。本年度は、8-SH-cGMPおよびポリサルファ化合物の特異的かつ高感度な分析法を構築し、8-SH-cGMPの生成動態および生成メカニズムについて解析した。まず、in vitroの実験系において、ポリサルファ化合物と8-ニトロ-cGMPとの反応から8-SH-cGMPが効率よく生成することを実証した。次に、リポ多糖・炎症性サイトカインにより刺激したラットグリオーマC6細胞株について、安定同位体希釈法と質量分析(LC-MS/MS)を用いた8-SH-cGMPの定量的な解析を行い、経時的に変動する8-SH-cGMPの生成動態を明らかにした。また、上記細胞におけるポリサルファ化合物の生成動態を安定同位体希釈法とLC-MS/MSを用いて解析し、8-SH-cGMPとの関連をシスタチオニンβシンターゼ(CBS)のノックダウン実験によって検討したところ、実際に8-SH-cGMPの生成動態とポリサルファ化合物の生成動態が連動していることが明らかとなった。以上より、生体内において、CBS由来のポリサルファ化合物が8-ニトロ-cGMPを直接代謝し8-SH-cGMPが生成することが示唆された。また、ポリサルファを有するタンパク質と8-ニトロ-cGMPとの反応によりS-S-グアニル化(あるいはpoly-S-グアニル化)がもたらされることが予備的な検討により既に明らかとなっており、S-S-グアニル化タンパク質の同定システムの確立についてさらなる検討を重ねている。本研究課題では、活性酸素と一酸化窒素のシグナルを担う8-ニトロ-cGMPが活性イオウ分子種(ポリサルファ化合物)と反応することにより生成する新規環状ヌクレオチド8-SH-cGMP、およびこれに関連して我々が見出した新規タンパク質翻訳後修飾ポリ-S-グアニル化について、反応メカニズムの詳細とシグナル伝達機能を解明することを目的としている。そのなかで、細胞内の多くのタンパク質がシステイン側鎖に過剰のイオウを含むこと(タンパク質ポリサルファ化)がわかり、8-ニトロ-cGMPがポリサルファ化タンパク質と反応することによってポリ-S-グアニル化が効率よくもたらされる可能性が見出されてきた。そこで本年度は、ポリサルファ化タンパク質を標的とした8-ニトロ-cGMPによるタンパク質ポリ-S-グアニル化に焦点をあて、この反応メカニズムについて解析した。まず、タンパク質ポリサルファ化を解析するために、システイン側鎖の修飾剤であるマレイミド誘導体とSDS-PAGEを組み合わせた特異的なポリサルファ化タンパク質の検出法を開発した。また、昨年度構築した安定同位体希釈法とLC-MS/MSによるポリサルファ化合物の解析技術を応用し、タンパク質のポリサルファ化を定量的に解析することに成功した。ポリサルファ化が確認されたヒトGAPDHの精製タンパク質および細胞ライセートを用いて、8-ニトロ-cGMPによるポリ-S-グアニル化の特異的な解析法を構築した。システイン残基を置換したヒトGAPDHの変異体について同様の解析を行ったところ、特定のポリサルファ化システイン残基がポリ-S-グアニル化の標的であることが示唆された。

以上より、8-ニトロ-cGMPがポリサルファ化タンパク質の求核性の高いポリサルファ化システイン側鎖と直接反応し、タンパク質の可逆的修飾であるポリ-S-グアニル化がもたらされることが明らかとなった。当初の計画通り、精製タンパク質および細胞ライセートを用いてポリ-S-グアニル化の特異的な検出法を構築した。また、目的のタンパク質についてポリサルファ化を特異的あるいは定量的に解析する方法を構築した。これにより、8-ニトロ-cGMPがポリサルファ化タンパク質に対して反応することでポリ-S-グアニル化がもたらされることが明らかとなった。以上より、順調に進展していると判断した。本研究課題では、活性酸素と一酸化窒素のシグナルを担う8-ニトロ-cGMPが活性イオウ分子種(ポリスルフィド化合物)と反応することにより生成する新規環状ヌクレオチド8-SH-cGMP、およびこれに関連して我々が見出した新規タンパク質翻訳後修飾ポリ-S-グアニル化について、反応メカニズムの詳細とシグナル伝達機能を解明することを目的としている。これまでに8-SH-cGMPの生成動態および生成メカニズムを解明した。そのなかで、細胞内のほぼ全てのタンパク質がシステイン側鎖に過剰のイオウを含むこと(タンパク質ポリスルフィド化)が明らかとなり、8-ニトロ-cGMPがポリスルフィド化タンパク質と反応することによってポリ-S-グアニル化が効率よくもたらされることが見出された。そこで本年度は、ポリスルフィド化との関連に着目しながら、タンパク質ポリ-S-グアニル化がタンパク質の機能に与える影響に焦点をあて解析を行った。タンパク質ポリスルフィド化の特異的な解析法として構築したPMSA法および、トリプシン消化とLC-Q-TOF-MSを組み合わせたポリスルフィド化部位の同定法によって、ヒトGAPDHの精製タンパク質におけるポリスルフィド化の部位特異性と各部位のポリスルフィド化レベルを定量的に解析することに成功した。ポリスルフィド化システイン残基を置換した変異体を用いた解析によって、ポリ-S-グアニル化の標的部位とこのポリスルフィド化部位が一致すること、さらに活性中心の近傍に維持されたポリスルフィド化がポリ-S-グアニル化の主要な標的であり、酵素活性の維持に重要であることが示唆された。以上より、8-ニトロ-cGMPの担う親電子シグナルにおいて、可逆的修飾であるポリ-S-グアニル化がヒトGAPDHの活性中心の保護と酵素活性の維持に重要な役割を担うことが明らかとなった。当初の計画の通り、8-SH-cGMPおよび各種ポリサルファ化合物の生成動態の定量的解析を、安定同位体希釈法とLC-MS/MSを組み合わせて構築した解析法により達成し、ポリサルファ化合物を介した8-SH-cGMPの生成メカニズムを明らかにした。さらに、次年度に計画していた、精製タンパク質を用いたタンパク質S-S-グアニル化の特異的検出について、既に一部の成果が挙がっているため、当初の計画以上に進展していると判断した。ポリ-S-グアニル化が酵素活性などタンパク質の機能に与える影響を解析し、細胞機能への関わりを明らかにする。また、8-SH-cGMPによるポリ-S-グアニル化についてその反応メカニズムを解析する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
薬用植物における有用物質生産制御に関する研究

カンプトテシンは植物成分由来の抗がん物質であり、臨床的に使われる抗がん剤原料として重要である。このカンプトテシンは真核細胞に共通なDNA複製メカニズムに必須のDNAトポイソメラーゼIを阻害し強力な細胞毒性を発揮するので抗がん剤として使われるのであるが、また同時に生産植物自体には自己耐性が備わっていることが必要となる。そこで本研究では、カンプトテシン生産植物と非生産植物のトポイソメラーゼIのアミノ酸配列を比較することにより自己耐性メカニズムを調べた。その結果、カンプトテシンを生産する植物では、DNAトポイソメラーゼIに特異的なアミノ酸変異が起こることで、耐性能を獲得していることが明らかになった。この耐性を与える変異を詳細に調べたところ、カンプトテシン耐性のヒトがん細胞で発見された変異と同一の変異に加えて新規の変異も発見された。また、カンプトテシンを生産しない近縁植物のDNAトポイソメラーゼIについても調べた結果、生産植物の変異による自己耐性能の獲得はカンプトテシンの生産能の獲得と共進化していることが明らかになった。本成果は、米国科学アカデミー紀要に掲載されることが決定され、発行元のmedia highlightに選ばれた。抗がん剤原料として重要なカンプトテシンを高生産するアカネ科チャボイナモリの毛状根においては、カンプトテシンが液胞内で生合成された後に細胞外へと分泌されると推測されるが、そのメカニズムは不明である。本研究では、チャボイナモリ毛状根におけるアルカロイドの輸送・分泌メカニズムの詳細を明らかにし、得られる知見を遺伝子工学による代謝エンジニアリングに応用することを目的として以下の研究を行った。まず、アルカロイド生産毛状根に特異的な遺伝子をPCR-select subtraction法によりプロファイリングした。得られた毛状根特異的cDNA断片の塩基配列を決定し、BLAST検索によりトランスポーターホモログをコードする断片を選抜した。さらにこれらの配列を元に、5'-RACEおよび3'-RACE法により全長cDNAをクローニングした。また、これとは別に毛状根から全長cDNAライブラリーを作製し、20,000クローンの末端塩基配列を決定してESTライブラリーを構築した。このライブラリーのBLAST検索によりトランスポーター様cDNAを選抜した。これらの毛状根で発現するトランスポーター様遺伝子について、チャボイナモリ毛状根におけるRNAi法による遺伝子抑制系を構築した。また、チャボイナモリ、タバコ、酵母などにおけるトランスポーター様遺伝子の過剰発現系を構築した。次年度はこれらの形質転換細胞および組織を用いてアルカロイドの蓄積・分泌を研究する。また、チャボイナモリ毛状根に各種トランスポーターの阻害剤添加により、毛状根からのアルカロイド分泌量の変化を調べた。その結果、毛状根から培地へのアルカロイド分泌にATPが必須であることが明らかになった。抗ガン剤原料として重要なカンプトテシンは、アカネ科チャボイナモリ、ヌマミズキ科キジュ、およびクロタキカズラ科クサミズキ等の分類上離れた植物種において生産されるテルペノイドインドールアルカロイドである。カンプトテシンは強力なトポイソメラーゼI阻害作用を有し抗ガン作用を示す。また、トポイソメラーゼIを有する広範な生物に対して細胞毒性を示す。本研究では、植物におけるカンプトテシン生産・蓄積機構を明らかにすることを目的として、チャボイナモリ、キジュなどのカンプトテシン生産植物のカンプトテシンに対する自己耐生メカニズムを調べた。まず、細胞からのカンプトテシン排出により耐性を獲得すると予想して、カンプトテシンを高生産するチャボイナモリ毛状根特異的に発現する4つのトランスポーター遺伝子をクローニングした。これらをカンプトテシン感受性タバコBY-2細胞に導入し、形質転換によりカンプトテシン耐性を獲得するか調べた。その結果、これらのトランスポーターはBY-2細胞にカンプトテシン耐性を付与しなかった。また、各種阻害剤実験により毛状根から培地中への生合成とカンプトテシン放出には、トランスポーターではなく膜輸送が関与することが明らかになった。さらにチャボイナモリおよびキジュのトポイソメラーゼI遺伝子をクローニングして塩基配列を決定したところ、これらの植物のトポイソメラーゼIには、カンプトテシン耐性ガン細胞において明らかにされているアミノ酸置換と同様の変異が存在し、これらの植物がカンプトテシン耐性を有することが明らかになった。
酸化ケイ素膜材料の分子設計に関する量子化学

シラン等のケイ素化合物は酸素分子・原子により容易に酸化される。しかしその反応メカニズムは明らかにされていない部分が多く、酸化ケイ素の性質についても未知の部分が多い。半導体製造における酸化膜材料の設計の為に、これらの科学的特性を知ることは極めて重要である。酸化ケイ素膜を作製する方法としてはウェットプロセス並びにドライプロセスが挙げられる。シリコン面に酸化膜を作るウェットプロセスにおいて、水素でタ-ミネートされたシリコン面を用いる最近の実験の結果から、酸素原子の挿入はSi-Hには起こらず、back bondに起こること、および酸化はlayer-by-layerに起こること、が明らかになってきた。そこで、水素でタ-ミネートされたSi(111)面を考え、その中から切り出したモデル構造についてMP2/6-31G^<**>レベルで平衡構造を計算し、エネルギーを比較した。その結果、OがSi-Si間及びSi-H間に挿入した形SiH_3OSiH_2(OH)は、Si-H間に2個挿入した形SiH_3SiH_2(OH)_2より30.26Kcal/mol安定であることから、OはSi-H結合よりもSi-Si結合に挿入したほうが安定になることがわかった。反応経路としてはhypervalencyを経る5配位モデルを提唱した。これらのことはうえの実験事実をよく説明する。次に、シランガスとプラズマ酸素ガスによるプラズマCVDにより酸化膜を作るドライプロセスに関して、一重項酸素原子O(^1D)とシランの反応について検討した。SiH_3とOHのみならず、SiOはv=11までの振動励起を伴って生じているものの、低振動励起状態にある生成物も多い。反応は励起反応で進むことが考えられるが、我々は熱的反応においても反応が進みうることを示し、うえの実験事実をよく説明する熱的反応経路を明らかにした。
乳牛の乾乳期におけるCD4+T細胞に対するインスリンの効果に関する研究

本研究では、乾乳期における乳牛のCD4^+T細胞の機能に対するインスリンの効果に注目して、周産期におけるインスリン動態とインスリンがCD4^+T細胞機能に及ぼす役割を調査した。確立したウシインスリンレセプター遺伝子の定量系を利用して臨床的に健康で飼料給与内容が不足と飼料給与内容が充実していた乳牛を6頭ずつ選別して、分娩前のT細胞のインスリン反応性を観察した。その結果、栄養不足牛では低血糖、低コレステロールが分娩前後に持続しており、(1)分娩後の末梢血CD3^+、CD4^+T細胞数およびCD4^+/CD8^+比が持続的に低値で推移、(2)分娩前IL-10発現量が少なく、分娩後のIFNγ/IL-4比が持続的に低値、(3)乾乳期におけるインスリン負荷試験での反応性が低下している、(4)乾乳期における単核球中ンスリンレセプター遺伝子発現量が低値、であることが明らかとなった。また、インスリンは牛のCD4に対してメモリー活性を持っているが、分娩前後ではインスリン刺激によるメモリー化反応が低下した。以上のことから、乳牛では栄養不足の飼養管理にある場合には、乾乳期における白血球のインスリン反応性が低く、分娩後の細胞性免疫機能の低下あるものと示唆された。このことを踏まえ、乾乳期における乳牛の栄養とT細胞のインスリン刺激反応性を調査するため、分娩後に疾病の多発した牧場(A群)と発生の少なかった牧場(B群)において分娩前301日に該当する18頭ずつ計36頭を対象にT細胞のインスリン反応性を調査した。乾乳期におけるA群のPHA単独刺激によるIFN-γmRNA発現量がB群に比べ低かったが、インスリン添加PHA刺激では反対にIFN-γmRNA発現量が高かった。IFN-γ/IL-4比では、乾乳期におけるA群のPHA単独刺激によるIFN-γ/IL-4比がB群に比べ低かったが、インスリン添加PHA刺激では両群のIFN-γ/IL-4比がほぼ同等となった。以上のことから、本研究ではインスリンは乳牛のT細胞のTh1化を促進する作用を有することが証明された。また本研究の目的であった、抗病性に優れた乳牛の乾乳期における管理方法の免疫学的な評価において、乳牛の分娩前後における栄養不足は細胞性免疫機能の低下を招き、分娩後の感染症の発生を助長するが、T細胞のインスリン反応性には影響がないものと示唆された。このことから乳牛の分娩後の疾病予防のためには、細胞性免疫機能を向上させるために血中インスリン濃度を高く維持することが必要であると考えられた。本年度は平成17年度研究目的であった健康牛のCD4^+T細胞の分離培養と牛インスリンレセプター遺伝子析方法の確立と乳牛の周産期におけるインスリン反応性について検証した。本年度は当初の計画を達成し、ウシインスリンレセプター遺伝子の定量系を確立できた。そこで、それを使用して臨床的に健康な飼料給与内容に不足のあった牧場と飼料給与内容が充実していた2牧場において飼育されていた乳牛を6頭ずつ選別して、分娩前から分娩後にかけて採血を実施し経過を観察した。その結果、飼料設計に不足があり、血液生化学検査において栄養状態が充足していた群に比べ低血糖、低コレステロールが持続していた栄養不良群のウシでは、(1)分娩後の末梢血CD3^+ならびにCD4^+T細胞数が持続的に低値で推移、(2)分娩前後のCD21^+B細胞数が分娩前後において持続的に低値、(3)分娩後のCD4^+/CD8^+比が持続的に低値、(4)単核球刺激による遺伝子発現量において、分娩前IL-10発現量が少なく、分娩後のIFNγ/IL-4比が持続的に低値、(5)乾乳期におけるインスリン負荷試験での反応性が低下している、(6)乾乳期における単核球中インスリンレセプター遺伝子発現量が低値、であることが明らかとなった。以上のことから、乳牛では栄養不足の飼養管理にある場合には、乾乳期における白血球のインスリン反応性が低く、分娩後の細胞性免疫機能の低下のあることが疑われた。このことを踏まえ、来年度は末梢血CD4+T細胞のインスリン刺激培養系における活性の測定と栄養状態との関連について調査する。

以上のことから、乳牛では栄養不足の飼養管理にある場合には、乾乳期における白血球のインスリン反応性が低く、分娩後の細胞性免疫機能の低下あるものと示唆された。このことを踏まえ、乾乳期における乳牛の栄養とT細胞のインスリン刺激反応性を調査するため、分娩後に疾病の多発した牧場(A群)と発生の少なかった牧場(B群)において分娩前301日に該当する18頭ずつ計36頭を対象にT細胞のインスリン反応性を調査した。乾乳期におけるA群のPHA単独刺激によるIFN-γmRNA発現量がB群に比べ低かったが、インスリン添加PHA刺激では反対にIFN-γmRNA発現量が高かった。IFN-γ/IL-4比では、乾乳期におけるA群のPHA単独刺激によるIFN-γ/IL-4比がB群に比べ低かったが、インスリン添加PHA刺激では両群のIFN-γ/IL-4比がほぼ同等となった。以上のことから、本研究ではインスリンは乳牛のT細胞のTh1化を促進する作用を有することが証明された。また本研究の目的であった、抗病性に優れた乳牛の乾乳期における管理方法の免疫学的な評価において、乳牛の分娩前後における栄養不足は細胞性免疫機能の低下を招き、分娩後の感染症の発生を助長するが、T細胞のインスリン反応性には影響がないものと示唆された。このことから乳牛の分娩後の疾病予防のためには、細胞性免疫機能を向上させるために血中インスリン濃度を高く維持することが必要であると考えられた。
グリオスタチン産生抑制の機序解明により関節リウマチの関節破壊制御をめざす

我々は、関節リウマチ(RA)の発症に、グリオスタチンが密接に関与していることを初めて見いだした。これまでの基礎研究成果に基づき、グリオスタチン遺伝子の発現から関節炎惹起活性の発現に至る諸相を阻害することにより、RA病勢を緩和する方法を確立することを最終目標としている。本研究ではRA滑膜炎増悪の一翼を担っているグリオスタチン発現制御分子機構の解明を目標とした。滑膜培養細胞では、TNFによってグリオスタチンが誘導される。グリオスタチンのプロモーター領域にはSp1結合部位が7か所あり、このSp1結合部位を阻害することで、TNFによるグリオスタチンの発現を制御することが可能であった。我々は,関節リウマチ(RA)の発症に、グリオスタチン(GLS)(血小板由来血管内皮増殖因子と同一でthymidine phosphorylase活性をもつ)が密接に関与していることを初めて見いだした。thymidine phosphorylaseはin vivo, in vitroにおいて血管新生作用を有している。我々の研究グループでは,これまでの基礎研究成果に基づき、1. RAにおける関節破壊へのGLSの関与を解明すること。2. GLS遺伝子の発現から関節炎惹起活性の発現に至る諸相を阻害することにより、RA病勢を緩和する方法を確立することを最終目標としている。本研究ではRA滑膜炎増悪の一翼を担っているGLS発現制御分子機構の解明を目標とした。本年度は、GLSの発現機構を検討するためにGLSのプロモーターを組み込んだluciferase assay vectorを作製した。GLSのプロモーター領域にはSp1結合部位が7か所とISRESとGASが存在する。滑膜細胞でのGLS発現の転写調節活性部位を特定するために、数種類のdeletion vectorを作製した。これを用いて最上流のSp1 binding siteが重要であることをつきとめた。さらにグリオスタチンの発現にSp1結合部位にSp1の結合が必須なものであること確認するためにクロマチン免疫沈降(ChIP assay)を行った。我々の研究グループでは,これまでの基礎研究成果に基づき、(1)RAにおける関節破壊へのGLSの関与を解明すること。(2)GLS遺伝子の発現から関節炎惹起活性の発現に至る諸相を阻害することにより、RA病勢を緩和する方法を確立することを最終目標としている。滑膜培養細胞においてはSp1阻害剤であるミスラマイシン前処置すると、TNF alfaにより誘導されるGLSの産生が抑制されることを確かめた。我々は,関節リウマチ(RA)の発症に,グリオスタチン(GLS)(血小板由来血管内皮増殖因子と同一でthymidine phosphorylase活性をもつ)が密接に関与していることを初めて見いだした.thymidine phosphorylaseはin vivo, in vitroにおいて血管新生作用を有している.我々の研究グループでは,これまでの基礎研究成果に基づき,(1)RAにおける関節破壊へのGLSの関与を解明すること.(2)GLS遺伝子の発現から関節炎惹起活性の発現に至る諸相を阻害することにより,RA病勢を緩和する方法を確立することを最終目標としている.本研究ではRA滑膜炎増悪の一翼を担っているGLS発現制御分子機構の解明を目標とした.本年度は,RA人工膝関節置換術のさいに患者の承諾を得て採取した滑膜を培養し,3代から9代継代し形態学的に均一な線維芽細胞様滑膜培養細胞(FLSs)を確立した。RA由来のFLSsでのGLS産生は、TNF-αなど炎症性サイトカインによって誘導されたことよりNF-κBシグナル伝達経路の関与が示唆される。そこでNF-κB阻害剤(dexamethasone、aspirin、dehydroxymethylepoxyquinomicinなど)を用いて、グリオスタチン産生が抑制されるかを検討した。さらにGLSにはautocrine作用があり、これによりRA病態の慢性化、炎症の持続性が生じると考えられる。この誘導はcalcineurin inhibitorであるFK506によって抑制されることを確認した。

H24年度の目標として、1.グリオスタチン(GLS)のプロモーター解析2. luciferase assay 3. GLSのプロモーターのdeletion vectorの作製の3点を目標とした。滑膜培養細胞の初代培養から継代は順調であり、実験を進める上で特に問題は生じなかった。1.では、GLSプロモーター領域にはSp1結合部位が7か所とISRESとGASが存在した。ISRESとGASはinterferon gamma結合部位である。そこでinterferon gammaによる刺激実験をおこなったが、GLS発現には特に影響及ぼさなかった。2.ではGLSの発現調節機構の検索のためluciferase assayが必要と考えられ、vectorを構築した。このassay系を用いてSp1阻害剤であるmithramycin処理するとluciferase活性が有意に抑制されることを見いだし、GLS発現にはSp1が重要であると、確信をもって次の実験系に進むことができた。3. GLSのプロモーターのdeletion vectorの作製も順調にすすみ、最上流のSp1結合部位がGLS発現に非常に重要であることがわかり、これをChIP assayにて証明できた。活性化Sp1は核内移行することから、GLS発現の際のSp1核内移行をSp1 western blotにて確認する予定であったが、これは24年度中には実現することができなかったため、25年度の目標とする。交付申請書にてH23年度では、(1)組換え型グリオスタチン(GLS)の精製(2)滑膜培養細胞の継代培養(3)滑膜細胞でのグリオスタチン産生におけるNF-κBシグナル伝達経路の検討の3点を目標とした。(1)では、GLS cDNAを組み込んだ発現ベクター(pET-His)をE. Coliにトランスフェクトし、GLS組換体を調製した。精製した組換体はAffi-Prep Polymyxin Bにてlipopolysaccharideを除去した。本研究に必要な充分量のGLSを精製することができた。(2)では、人工膝関節置換術のさいに患者の承諾を得て採取した滑膜を培養し、3代から6代継代した。この滑膜培養細胞を安定的に維持し、in vitroの実験系に供することができた。(3)では、RA由来の滑膜培養細胞でのGLS産生がTNF-αによって誘導されることから(Wagrui Y, et al. Br J Rheumatol1997; 36: 315-321)、NF- κBシグナル伝達経路の関与が示唆された。そこでNF-κB阻害剤(dexamethasone、aspirinなど)を用いた実験系を構築した。GLS産生は抑制されたが、さらに詳細に検討するためNF-κB阻害剤の選択を再考すべきと考えた。
半導体ナノ物質の構造と励起状態ダイナミクスの時間分解顕微分光による研究

CdTe量子ドットの励起子緩和過程に及ぼす周りの媒質(マトリックス)の効果を単一微粒子分光法により解析し,その結果を論文としてまとめて発表することが出来た(J.Phys.Chem.B)。特に,水溶性CdTe量子ドットの単一微粒子分光において,発光のOFF時間の分布は媒質に依存しないが,ON時間の分布は次式p(t_<on>)=P_0t^<-α>exp(-t/τ_<on>)で表されると共に,指数αが媒質に大きく依存すること,水を保持する能力の高いトレハロース中ではON時間の分布が著しく長くなることがわかった。さらに,CdTe量子ドットを幾つかのpH条件で合成し,その後さらに溶液のpHを変えそれが光物性に与える効果をスペクトルや寿命解析および走査プローブ顕微鏡により調べた。その結果,pHが下がると,ある領域から量子ドット同士の会合が起こり,それにより発光量子収率や寿命が長くなること,また,このようなpH依存性は可逆的であり,pHを上げアルカリ性にするとスペクトルや寿命が元に戻ること,従って会合は弱い相互作用で起きていること等を解明した(J.Phys.Chem.C)。一方,blinkingは,量子ドットから電子が放出され,トラッピングされることにより起こると考えられており,アミンなどの電子ドナーによって大きな影響を受けると考えられる。そこで,種々のアミンを添加し,発光寿命やblinkingがどの様な影響を受けるのか単一微粒子分光法により解析したところ,予想通りON時間が長くなると共に,寿命も大きな影響を受ける事を明らかにした。CdTe量子ドットの励起子緩和過程と単一量子ドットに関する研究はほとんど行われていない。本研究では,コロイド化学的に水溶液法によりCdTe量子ドットを合成し、励起子緩和過程を解明すること、さらに単一量子ドット発光を観測し、その発光強度がマトリクスや励起光強度にどのような影響を受けるのか調べることを目的とした。CdTe量子ドットのサイズは、水溶液中で還流時間を変えることにより制御した。合成したCdTe量子ドットの単一微粒子分光において,励起光としてピコ秒Nd: YLFレーザーの第2高調波(524nm)を用い,高感度CCDを検出器として用いた。また対物レンズで焦点をずらすことにより,試料の広い領域を励起した。用いた試料は,希薄濃度のCdTe量子ドット(10^<-8>M10^<-10>M)とポリビニルアルコール(PVA),またはトレハロースを混合した溶液からスピンコート法により作製した薄膜である。単一微粒子分光の結果,試料濃度が薄い場合には,発光明滅現象を示した。これは単一の分子や量子ドット特有の性質であり、測定対象が量子ドット1個であることを示している。PVAとトレハロースをマトリクスとして用いた場合の発光強度変化を比較すると、トレハロースを用いた場合の方がPVAを用いた場合よりも、一回に発光している時間(on-Time)が長かった。この原因については明確に断定することができないが、おそらく量子ドットとマトリクスでの相互作用の強さに起因するのではないかと考えられる。薄膜状態での発光寿命を比較したところ、トレハロースを用いた方が寿命が長くなっていたことからもトレハロースの方がCdTe量子ドットの安定化に優位に働くことが示された。また励起光強度を強くするとon-Timeが短くなった。これは高強度の励起光によって生じるオージェ再結合により量子ドットがイオン化する確率ないし電子が表面欠陥に捕縛される確率が高くなるためと考えられる。CdTe量子ドットの励起子緩和過程や単一量子ドットのダイナミクスに対する周りの媒体(マトリックス)の効果を種々の顕微分光法により解析した。その結果,ポリビニルアルコール(PVA)とトレハロースを媒体に用いた実験では,トレハロース媒体の方がPVAを用いた場合よりも、発光時間(on-Time)が長いことを単一分子分光で明らかにした。今回,マトリックスの効果をより明確にするために,CdTe量子ドットをシラン化し,発光寿命や発光量子収率およびcwグリーンレーザーを励起光とする単一分子分光により解明した。CdTe量子ドットのシラン化に関しては,スピンコート試料のAFM測定によりシラン化によってどの程度サイズが大きくなったかを解析した。その結果,表面が約4nm厚くなっており,シラン化による効果を確認した。吸収・発光スペクトルは,シラン化によって数nm短波長シフトし,また発光量子収率も少し減少した。それに対応して発光寿命もわずかながら短くなったが,単一量子ドット分光では,従来の保護剤のみのCdTe量子ドットで明確な発光明滅が観測されるにもかかわらず,シラン化によって発光明滅がかなり抑えられることをはじめて見いだした。発光明滅はオージェ効果等によってイオン化されたCdTeによるものと考えられているが,周りをシラン化することにより逆電子移動がかなり早く起こっているものと予想される。一方,pHを酸性側にすると発光量子収率が上がり寿命も長くなる現象が観測された。この現象はpassivationされていない粒径の小さなCdTe量子ドットで顕著に見られた。走査プローブ顕微鏡測定により,pHを下げることにより粒子間の会合が促進される事が明らかとなった。吸収や発光スペクトルも変化するので,会合により表面準位の割合が少なくなり寿命が長くなるものと推測された。

CdTe量子ドットの励起子緩和過程に及ぼす周りの媒質(マトリックス)の効果を単一微粒子分光法により解析し,その結果を論文としてまとめて発表することが出来た(J.Phys.Chem.B)。特に,水溶性CdTe量子ドットの単一微粒子分光において,発光のOFF時間の分布は媒質に依存しないが,ON時間の分布は次式p(t_<on>)=P_0t^<-α>exp(-t/τ_<on>)で表されると共に,指数αが媒質に大きく依存すること,水を保持する能力の高いトレハロース中ではON時間の分布が著しく長くなることがわかった。さらに,CdTe量子ドットを幾つかのpH条件で合成し,その後さらに溶液のpHを変えそれが光物性に与える効果をスペクトルや寿命解析および走査プローブ顕微鏡により調べた。その結果,pHが下がると,ある領域から量子ドット同士の会合が起こり,それにより発光量子収率や寿命が長くなること,また,このようなpH依存性は可逆的であり,pHを上げアルカリ性にするとスペクトルや寿命が元に戻ること,従って会合は弱い相互作用で起きていること等を解明した(J.Phys.Chem.C)。一方,blinkingは,量子ドットから電子が放出され,トラッピングされることにより起こると考えられており,アミンなどの電子ドナーによって大きな影響を受けると考えられる。そこで,種々のアミンを添加し,発光寿命やblinkingがどの様な影響を受けるのか単一微粒子分光法により解析したところ,予想通りON時間が長くなると共に,寿命も大きな影響を受ける事を明らかにした。