hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
住宅・事業所複能地域のまちづくり活動における企業集団の参加と役割に関する研究

都心商業地域のコミュニティの安定化を維持させる上で企業はいかなる役割を担うことができるのか。とりわけ、その中心的存在としての「町衆企業」という概念を提示し、その実態的性格を見い出すことが本稿の主たる課題であった。そして、今回の対象地域とした元成徳学区での分析作業を通じて、「町衆企業」と判定できた事業所の数は全事業所のうちの6%に過ぎなかったことが明らかになった。このことは、地域社会に立地する事業所の全てが地域活動に参加しなくても、コミュニティの安定性を担保することができることを示唆している。「町衆企業」が地域活動の中核たる所以である。いわゆる企業城下町とは異なる業種混在地域においては、常時、510%の「町衆企業」を擁することができるか否かが、コミュニティの安定性を想定するキーポイントになるのではなかろうか。次に、京都の都心商業地域を分析対象としたことの特殊性について触れなければならない。それは、第一に祇園祭りがあること、第二に町衆の伝統が今も根付いていること、第三に、都心商業地域といえども居住人口が定着していること、が挙げられる。このような特殊性を一般解に変換すると、第一については、地域にとってのシンボルとなるようなイベントや事業を創出することができれば、企業のコミュニティ・アイデンティティを醸成することが可能になることが指摘できる。事実、そのような例としては、川崎市の「カワテツ祭」などの事例がある。第二については、先にも述べたように、「町衆」という存在自体、京都のみならず日本の商業地域には存在してきた。現在でも、大阪や東京などの大都市に、「町衆」的な人物やひいては「町衆企業」的な事業所も存在するものと考えるのが自然であろう。問題はこれらをいかにして発掘するかであるが、この点で、本稿の分析が一定の知見を提示したものと考えられている。1.都心商業地域における町衆企業のコミュニティ・アイデンティティここでは、京都市中心部における二つの元学区において、すべての事業所に対してアンケート調査を実施した。調査内容は、事業が地元コミュニティ活動に対してどのような関心を示し、また、どのように貢献しているかということである。その結果、山鉾町にある企業の場合、祇園祭りを軸としたコミュニティ活動が活発であり、それを支える地元企業の役割が大きいことが明らかになった。とはいえ、新規参入企業もしくはテナントの場合には、このようなコミュニティ活動に積極的に参加する機会が少なく、伝統的に京都の町衆と呼ばれるような階層(これを今回は、町衆企業と呼ぶ)によることがほとんどである。ただし、このような町衆企業でさえも、戦後に育ったところが多い。このことは、新町衆を今後積極的に育成するシステムを考える上で重要な示唆を与えてくれる。さらに、町衆企業になるための条件には、自らが自覚する条件と、地元コミュニティから認定される条件とが存在することも明らかになった。2.長浜楽市にみる企業理念の展開ここでは、セゾングループが開発した長浜楽市という商業施設の開発過程の分析を通じて、大企業と地元商店街との協調化のシステムとその効果について分析した。ここでは、大資本と地元商業者との協同組合を組織して事業を展開すること、さらには、オープン後においてもセゾングループの経営ノウハウを地元商業者も享受できるシステムが存在している。

そして、今回の対象地域とした元成徳学区での分析作業を通じて、「町衆企業」と判定できた事業所の数は全事業所のうちの6%に過ぎなかったことが明らかになった。このことは、地域社会に立地する事業所の全てが地域活動に参加しなくても、コミュニティの安定性を担保とすることができることを示唆している。「町衆企業」が地域活動の中核たる所以である。いわゆる企業城下町とは異なる業種混在地域においては、常時、510%の「町衆企業」を擁することができるか否かが、コミュニティの安定性を想定するキーポイントになるのではなかろうか。次に、京都の都心商業地域を分析対象としたことの特殊性について触れなければならない。それは、第一に祇園祭りがあること、第二に町衆の伝統が今も根付いていること、第三に、都心商業地域といえども居住人口が定着していること、が挙げられる。このような特殊性を一般解に変換すると、第一については、地域にとってのシンボルとなるようなイベントや事業を創出することができれば、企業のコミュニティ・アンデンティティを醸成することが可能になることが指摘できる。事実、そのような例としては、川崎市の「カワテツ祭」などの事例がある。第二については、先にも述べたように、「町衆」という存在自体、京都のみならず日本の商業地域には存在してきた。現在でも、大阪や東京などの大都市に、「町衆」的な人物やひいては「町衆企業」的な事業所も存在するものと考えるのが自然であろう。問題はこれらをいかにして発掘するかであるが、この点で、本稿の分析が一定の知見を提示したものと考えている。
肥満女性の味覚感度は低下しているか?肥満の原因を舌から検索する

平成10年度では、1)女性の味覚感度が加齢にともない低下すること、2)肥満女性は、年代をおうごとに増加(30歳代よりも40歳代、40歳代よりも50歳代で増加)すること、3)肥満女性の味覚感度は、40歳代から非肥満者に比べて有意に低下することを明らかにした。平成11年度では、平成10年度の実績をもとに、味覚感度の低下と食生活の関連を調査した。結果、1)摂取エネルギーは過剰ではないこと、2)脂質エネルギー比が高く、油脂に偏っていることを明らかにした。さらに、男性についても、女性と同様(平成10年度と平成11年度の内容)に検索した。結果、1)男性も、女性と同様の結果を得た。つぎに、調査を中国に拡大した。中国は、生活習慣病(肥満)の萌芽期にある都市部と、肥満者のいない農村部を選び、味覚調査を実施した。平成12年度では、何度も中国東北部にでかけ、栄養調査(食生活調査)と食環境、生体計測をおこなった。現在データーを集計、分析中であるが、以下の結果をえた。1)都市に住む漢族は、農村に住む漢族よりも味覚感度が高い。2)都市に住む漢族の味覚感度は日本人の味覚感度と同じ。3)都市に住む漢族のBMI(Body Mass Index)は、過体重、肥満に分類される割合が、農村にすむ漢族に比べて高い。4)脂質エネルギー比が非常に高く、日本人のそれ以上であった。5)都市に住む漢族の摂取食品数(一人一日当たり)は、農村に住む漢族よりも有意に多い。6)調理操作は、炒めるが60%でる。都市のほうが調理操作の種類が多い。以上、日本では、豊食で肥満し、味覚感度が低下、中国では、貧食で味覚感度が低下している。異なる二つの地域の食環境の違いと味覚感度の関係についても、今後さらに検討を加える予定である。20歳代から70歳代までの成人女性363名について、舌尖部における味覚感受性をろ紙ディスク法により調べた。甘味、塩味、酸味、苦味に対する味覚の認知閾値が、加齢や肥満により変化するか否かについて検討した。その結果、味覚感度は加齢とともに低下し、特に甘味と酸味に対する感受性が20歳代から30歳代にかけて大きく低下した。また、体脂肪率の増加(肥満)にともない味覚感度は低下し、特に、40歳代の酸味で顕著であった。さらに、肥満女性の食べ方の特色は、脂質エネルギー比が高く、脂質(油脂)に偏った食べ方であることが判明した(以上、肥満研究1998,4(4):25-29掲載済み)。今後は、肥満弾性についても味覚感度と食べ方を同様に検索し、比較検討する。一方、生活習慣病の萌芽期にある中国(日本の約40年前に相当)の少数民族の味覚感度と食べ方についても調査をし、日中比較を予定である。平成10年度では、女性の味覚感度が加齢にともない低下することが見いだされた。さらに、肥満者の味覚感度も40歳代から非肥満者に比べて有意に低下していることも判明した。平成11年度では、平成10年度の結果を基に、肥満女性の味覚感度の低下と食生活の実態との関連を詳細に検索することを目的とした。結果は以下のとおりである。1.肥満女性の摂食量一日当たりの摂食エネルギーはとり過ぎていない。

しかし、脂質エネルギー比が高く、油脂に偏った食べ方であった(肥満研究1998,4:25-29報告済み)。2.個人別の塩味の味覚閾値と、塩分の摂取量との関連を栄養調査と尿中排泄から定量的に調べた結果、塩味の味覚感度が低い人は、塩分の摂取が多いという関係は認められなかった。さらに、男性についても検索した結果、女性と同様の結果を得た(肥満研究1998,5:30-34報告済み)。一方、フィールドを生活習慣病(肥満)萌芽期にある中国で調査を開始している。中国では、肥満者がで始めた都市部と、肥満者のいない農村部(少数民族)で、調査している。肥満の判定には、慎重をきして世界的に通用する生体計測法(マルチン法を導入)や、体脂肪率を測定している。科研の研究課題である、肥満と味覚の研究から、食文化(中華食文化と日本の食文化)と味覚感度の日中比較へと研究分野を拡大したいと切願している。平成10年度では、1)女性の味覚感度が加齢にともない低下すること、2)肥満女性は、年代をおうごとに増加(30歳代よりも40歳代、40歳代よりも50歳代で増加)すること、3)肥満女性の味覚感度は、40歳代から非肥満者に比べて有意に低下することを明らかにした。平成11年度では、平成10年度の実績をもとに、味覚感度の低下と食生活の関連を調査した。結果、1)摂取エネルギーは過剰ではないこと、2)脂質エネルギー比が高く、油脂に偏っていることを明らかにした。さらに、男性についても、女性と同様(平成10年度と平成11年度の内容)に検索した。結果、1)男性も、女性と同様の結果を得た。つぎに、調査を中国に拡大した。中国は、生活習慣病(肥満)の萌芽期にある都市部と、肥満者のいない農村部を選び、味覚調査を実施した。平成12年度には、何度も中国東北部にでかけ、栄養調査(食生活調査)と食環境、生体計測をおこなった。現在、データーを集計、分析中であるが、以下の結果をえた。1)都市に住む漢族は、農村に住む漢族よりも味覚感度が高い。2)都市に住む漢族の味覚感度は日本人の味覚感度と同じ。3)都市に住む漢族のBMI(Body Mass Index)は、過体重、肥満に分類される割合が、農村にすむ漢族に比べて高い。4)エネルギー充足率は都市に住む漢族のほうが高い。5)脂質エネルギー比が非常に高く、日本人のそれ以上であった。6)都市に住む漢族の摂取食品数(一人一日当たり)は、農村に住む漢族よりも有意に多い。7)農村に住む、少数民族(満族、タウール族、キルギス族、オンコ族)の味覚感度は、農村に住む漢族よりも低い傾向がある。8)調理操作は、炒めるが60%でる。都市のほうが調理操作の種類が多い。都市と農村の食環の格差は近年の傾向であるので、1960年から1970年代の農村の食環境を聞き取り調査し(データーは文化大革命で消滅している)、今後の記録にとどめたい。また、豊食で肥満・味覚感度低下そして、貧食による味覚感度低下を対比しながら、食環境の違いと味覚感度の関係についても、検討を加える予定である。日本の食文化は、何千年も、中華食文化の影響を受けてきた。食品(米、小麦、茶、豚、魚、大豆、油)と調理操作、味覚感度の日中比較「図」を作成し、肥満予防を作図することが夢である。
ゲ-ム理論の数学的手法による研究

今回の共同研究ではゲ-ム理論を数学理論の総合的な学問として、数学理論の側面から研究し、分析することが主な研究目的であった。このために、この研究グル-プに解析関係の研究者および幾何関係の研究者に参加をして頂き、協力を得たことは大変意義であった。この研究グル-プでは、次のような主項目について研究してきた:1.ゲ-ム理論として開発されている各種の理論と、多目的数理計画理論や確率論及び統計学との関連性や新しいゲ-ム理論の開発および研究2.ゲ-ム理論が幾何学の曲面論における概念や手法を多く取り入れているので、それらとの関連性や必要な新しい幾何学理論の開発および研究3.ゲ-ム理論が位相解析学の凸解析理論や関数方程式理論における概念お手法を多く取り入れているので、それらとの関連性や必要な新しい解析理論の開発および研究これらの主項目について、研究グル-プの各分担者や関連領域の研究者との意見交換や、必要な研究資料、文献情報収集にも協力を得ることができて研究は一応成功したと考えられる。これらの一部の研究成果は日本数学会や各種のシンポジュウム等の研究集会で発表されている。さらに、いくつかの研究成果はいろいろの形で、単独または関連領域の研究者との共同論文としてまとめられ、雑誌に発表または掲載予定である。
肥満細胞における脱顆粒制御機構の解析

1)NF-kBの主要な分子であるRelAは肥満細胞における抗原誘発性の脱顆粒の制御には関与していないが、炎症性サイトカインの産生に重要な役割を果たしており、アレルギー性炎症、遅延層の発症に寄与していると考えられる。2)STAT4はI型インターフェロン刺激によるMCP-1の産生に重要な役割を果たしており、ウイルス感染時に感染局所へのmonocyteやmacrophageの誘導を促している可能性が示唆される。肥満細胞の脱顆粒制御機構を明らかにするために、本年度はNF-kB Re1AのFceRI誘導性の脱顆粒における役割りについて検討し、以下の知見を得た。FceRI誘導性の炎症性サイトカインの産生におけるRe1Aの役割を明らかにするためにRe1A遺伝子欠損マウス由来肥満細胞を用いて、in vitroでのFceRI誘導性の炎症性サイトカインの産生能について検討したところFceRI誘導性のTNF-a、IL-6産生能はRe1A遺伝子欠損肥満細胞において著明に減少していた。これらの結果はIKK2遺伝子欠損肥満細胞と同一であり、以上より、IKK2-Re1Aシグナルは肥満細胞が惹起するアレルギー炎症において、遅発相に重要な役割を持っていることが推察された。肥満細胞の脱顆粒制御機構を明らかにする過程において、他の細胞に比して肥満細胞に高発現しているSTAT4に着目しSTAT4の脱顆粒における役割について検討し以下の知見を得た。STAT4欠損マウスより骨髄由来肥満細胞(BMMCs)を調整し脱顆粒能を検討したところ、STAT4欠損肥満細胞においても野生型肥満細胞と同程度の脱顆粒能を保持しており、STAT4は肥満細胞脱顆粒の制御に必須ではないことが明らかとなったB)肥満細胞のI型IFN応答におけるSTAT4の役割ウイルス感染時の免疫応答への関与が示されているI型インターフェロン(IFN)-STAT4経路の肥満細胞における役割を明らかにすることを目的として、1)BMMCsにおけるSTAT4の発現、2)IL-12,IL-23,IFN-β刺激によるSTAT4のリン酸化、3)STAT4欠損マウス由来BMMCsの発達、4)STAT4欠損マウス由来BMMCsにおけるIFN-β誘導性遺伝子の発現を検討し以下の結果をえた。1)BMMCsではSTAT4の発現が認められた。2)野生型BMMCsではIFN-β刺激によりSTAT4のリン酸化が認められた。3)STAT4欠損マウス由来BMMCsの発達は正常であった。4)STAT4欠損マウス由来BMMCsでは、IFN-β刺激によるSOCS1やIfit1の発現誘導は野生型BMMCsと同等に認められたが、MCP-1の発現誘導は著明に減弱していた。以上の結果より、肥満細胞に発現するSTAT4は、I型IFNによるMCP-1の発現誘導に必須であり、ウイルス感染時の自然免疫応答の増幅機構に関与している可能性が示唆された。
動詞の交替現象に課せられる制約の理論的・実証的研究

生成文法極小主義プログラムの枠組みの下では、constructionalist approachとtheta system approachの2つの主題理論が提唱されている。本研究では、constructionalist approachが項交替に伴う過剰生成の問題を解決できることを明らかにした。また動詞の自動詞形や他動詞形などの交替形がどのような構造を持つのかを動詞句削除に課せられる統語的同一性の観点から明らかにした。第一に、移動様態を意味する動詞の交替現象を研究対象とし、Reinhart (2002)が提唱するthetasystem approachの枠組みの中でどこまで妥当な説明を与えることができるのか整理した。生成文法理論のもとで展開される2つの主題理論(theta system approachとconstructionalist approach )を批判的に検討し、動詞の交替の可否を決定する特性を明らかにし、新たな主題理論を構築することを目的として研究を行った。第一に前年度において、移動様態動詞と心理動詞が示す交替を研究対象として研究を進めた結果、constructionalist approachの方がより広範で、妥当な説明がなされることがわかった。第二に前年度から今年度にかけて、心理動詞の3つの交替形を用いて、これらが動詞句削除の観点からどのような構造を持つのか検討し、3つの交替形の相違は軽動詞の種類に還元できるとこを明らかにした。この研究は、constructionalist approachを支持する更なる証拠であるとともに、動詞の交替の可否を決定する特性を明らかにする決定的な手がかりとなる点で重要な意義を持つ。第三に今年度においては、bakeやmakeの動詞が示す受益者交替や移動様態動詞の勧誘行為交替についても、その交替形が動詞句削除の観点からどのような構造を持つのか検討し、交替形の相違が軽動詞の種類から派生できることを明らかにした。この研究は心理動詞だけではなく、受益者交替や勧誘行為交替を示す動詞についても、統一的な分析ができることを示した点で、重要な意義を持つ。この研究の成果は、雑誌Explorations in English Linguistics 29にて、"Argument Structure Alternations and Verb Phrase Ellipsis: Two Case Studies"というタイトルの論文として、また図書『言語学の現在を知る26考』にて、「勧誘行為交替の主要部移動分析」というタイトルの論文として掲載された。移動様態を意味する動詞の交替現象の分析はほぼ順調に進んでいた。しかし、研究に「削除」という新たな言語現象の視点を取り入れて分析した結果、心理動詞に関しては、基本的には予測していた通りの結果が得られたが、新しい事実もでてきた。この結果、この新しい事実をどのように今後検討していくのかという問題が生じた。また、移動様態を意味する動詞についても、削除の観点からどのような統語構造が支持されるのか検討する必要性がでてきた。従って、当初は初年度にデータをまとめあげる所まで計画していたが、新たな事実が得られ、研究の幅が広がったために、若干研究が遅れている状況にある。人文学基本的には研究計画通りに進める。ただし現在までの達成度にも書いた通り、新たな事実が生じ、また他の動詞類についても、削除の観点から分析し、データを集める必要がでてきたので、まずはこれらを検討する。次にデータをまとめあげ、理論の構築・修正に取りかかる。文献(洋書)の納入が当該年度内に間に合いそうになく次年度に繰り越すことにしたため。計画通り、文献(和書・洋書)の購入、印刷代、資料収集、学会発表等の旅費にあてる。
繊毛虫の核分化過程におけるヌクレオポリンNup98の役割

繊毛虫テトラヒメナの大核と小核では、核膜孔成分のNup98が異なっている。本研究では、Nup98の核分化過程における挙動と機能的役割について調べた。受精核由来の4つの未分化核のうち、大核に分化する2核には、直前の核分裂直後に大核タイプNup98が出現し、そのタイミングは、ゲノムDNAの大核化に必要な核タンパク質が核輸送されるより30分も早かった。この結果は、大核特異的なヌクレオポリンあるいはそれを含む核膜孔複合体が、繊毛虫の核分化に重要な役割を果たすこと示している。繊毛虫テトラヒメナの大核と小核では、核膜孔複合体を構成するタンパク質成分の一種Nup98が異なっており、このことがそれぞれの核に選択的な核内輸送に深く関わっていることが分かっている。繊毛虫の有性生殖過程(接合)で形成される1つの受精核から、新しい大核と小核が分化する際のNup98の動態と役割を明らかにするための実験系の開発と、条件の検討を行った。2種類の大核型Nup98と2種類の小核型Nup98の動態を生細胞内で観察するため、それぞれのGFP融合体とmCherry融合体を発現する細胞株を作製した。この中から任意の2株を接合させることで、一組の接合対の中で、異なる2種類のNup98の動態を異なる色の蛍光で追うことができるようになった。現在、我々が考案したテトラヒメナの接合対を長時間にわたって生細胞観察できる実験系を用いて、核分化における各Nup98の局在変化のタイミングを詳細に解析中である。一方、Nup98の発現を阻害した時の新核分化への影響を調べるために、それぞれのNup98をRNAiによってノックダウンできる細胞株を作製した。Nup98が、新大核形成に必要な核内成分の運搬に関与するかどうかをこれらの細胞株を用いて現在解析中である。また、大核の分化においては、Nup98が小核型のものから大核型のものへ入れ替わるが、この時期の核膜構造の詳細を観察するため、CLEM(Correlation of Light and Electron Microscopy)解析を行った。分化段階の大核原基および新大核周辺には、多くの膜構造の集積と、それらと核膜との部分的な融合が観察され、盛んな膜成分の入れ替わりが起こっていることが示唆された。繊毛虫テトラヒメナの大核と小核では、核膜孔タンパク質の一種Nup98が異なっており、この違いがそれぞれの核に対する選択的な核内輸送に深く関わっていることを報告した(Iwamoto et al, 2009)。最終年度は、核選択的なNup98と核内輸送系の核分化過程における役割を明らかにするため、未分化核のNup98が大核タイプまたは小核タイプへ切り替わるタイミングを詳細に調べるとともに、そのことが核分化に対してどのような機能的な意味を持つのかについて検討を行った。接合と呼ばれる有性生殖過程では、小核が減数分裂によって半数体の前核となり、接合細胞間で前核融合が起こって、新たな核型の未分化核(受精核)を生じる。減数分裂から受精核形成に至る間に、これらの核に局在するNup98の種類を調べたところ、全期間を通じて小核タイプのものであることが分かった。このことは、小核に由来する前核および未分化な受精核が、小核と同等もしくはそれに近い性質の核膜孔複合体を持っていることを示しており、これらの核を増殖細胞へ移植すると小核として機能するというゾウリムシでの研究結果(Harumoto and Hiwatashi, 1982)と一致する。受精核の2回の核分裂で生じた4つの未分化核のうち、大核へ分化する2核では、直前の核分裂後ただちに大核タイプのNup98が核膜上へ局在を始めることが分かった。大核タイプの局在が始まると、小核タイプのNup98は核膜上から徐々に取り除かれた。また、大核タイプのNup98が局在を開始するタイミングは、大核ゲノムの形成に必須のタンパク質因子が、新大核内へ移行するより30分先行した。このことから、新大核のゲノム分化を引き起こす機能性因子群が新大核へ選択的に輸送されることを保障するのは、先立って起こる核膜孔複合体と核内輸送系の大核化であることが示唆された。
核酸の生合成経路を標的とする酵素応答性抗がん剤及び蛍光プローブの創製

本研究では、核酸の生合成経路に見られるカルボニル基がリン酸化されたイノシンの化学修飾アナログの合成法の開発を試み、近年我々が独自に開発した求核性が極めて小さい酸性活性化剤CMMTを応用することで、種々の官能基を持つリン酸ジエステルをイノシンのカルボニル酸素原子上に導入する手法の開発に世界で初めて成功した。更に、この様なイノシン6-リン酸誘導体の水溶液中での安定性について評価したところ、pH 7付近ではほとんど加水分解されないことを見出した。この様な酵素反応中間体アナログは、核酸の生合成経路を標的とする生物学的、創薬化学的研究への応用が期待される。核酸の生合成経路には、カルボニル基がリン酸化によって活性化され、アミノ基などに変換される反応が複数存在する。これらは、生物学や創薬科学などの観点から興味深い。本研究は、これらの酵素反応中間体であるカルボニル基がリン酸化されたヌクレオチドに着目し、そのリン酸部位を様々に修飾した分子の化学合成法の確立を試みた。この様な酵素反応中間体アナログは、新しい酵素応答性分子として働くことが期待される。我々は平成24年度に、独自に開発したCMMTを酸性活性化剤とするイノシンのカルボニル基の効率的なリン酸ジエステル化の手法を確立している。平成25年度は、まずこの新しいリン酸ジエステル化法を用いて種々の置換基を有するリン酸ジエステルのカルボニル酸素上への導入について種々検討し、本反応の基質適用範囲の大幅な拡張に成功した。特に、蛍光物質をリン酸ジエステル部位に導入したイノシン6-リン酸誘導体は、核酸の生合成経路に存在する酵素に応答して蛍光発光する新しい酵素応答性分子としての応用が期待される。なお、イノシンのカルボニル酸素原子がリン酸ジエステル化された化合物の合成は類を見ないものであるため、その分子構造、特にリン酸ジエステル化の位置の証明はIR、NMR等によって慎重に行った。その結果、リン酸化に伴うラクタムからラクチムへの特徴的な変化がIRスペクトルに見られた。加えて、13C NMRにおけるP-Cカップリングの解析とHMBCなどの2次元NMR解析から、リン酸化の位置はカルボニル酸素原子上であることを証明した。最後に、カルボニル酸素原子上のリン酸ジエステルの水溶液中での安定性について調査し、pH 7付近ではほとんど加水分解されないことを見出した。この様な安定性に関する知見は、カルボニル基がリン酸化された分子を水溶液中や細胞中で用いる際に重要なデータとなることが期待される。核酸の生合成経路には、カルボニル基がリン酸化によって活性化され、アミノ基などに変換される反応が複数存在し、抗がん剤などの創薬の観点から興味が持たれている。この様な酵素反応中間体アナログは、酵素に応答して機能を発現する新しい生理活性化合物として働くことが期待される。我々はごく最近、独自に開発した求核性が極めて小さい酸性活性化剤CMPTを用いるホスホロアミダイト法によって、イノシンのカルボニル基がリン酸ジエステル化された化合物の合成に成功している。そこで、本反応を用いてイノシンのカルボニル基に対し、より幅広いアルキル基やアリール基を有するリン酸ジエステルの導入を試みた。31P NMRによる反応の追跡や、生成物の詳細な解析を行ったところ、リン酸部位の脱保護の際、保護基として用いたシアノエチル基が脱離せず、リン酸部位に導入する予定のアルキル基が脱離する副反応が起こることを見出した。この副反応は、ホスホロアミダイトから脱離したジイソプロピルアミンの求核攻撃による脱アルキル化であるとの仮説を立て、この副反応を抑制すべく様々な検討を行ったところ、ジイソプロピルアミンの求核性を低下させるために、より酸性度が高い酸性活性化剤であるdimethyl(cyanomethyl)ammonium triflateを用い、更に1,1-dimethylcyanoethyl基を保護基とすることによって、この副反応を完全に抑制し、71-87%の単離収率で様々なアルキル基をリン酸部位に持つカルボニル基がリン酸ジエステル化されたイノシンの合成に成功した。当初の研究計画では、我々が既に確立していたCMPTを活性化剤とするホスホロアミダイト法によって、アデニロコハク酸、シチジン三リン酸、グアノシン一リン酸の3種類の核酸の生合成中間体アナログの合成を行う予定であった。

これらの生合成中間体アナログのリン酸部位に、代表的な抗がん剤であるヌクレオシド一リン酸誘導体や、蛍光プローブなどを導入することによって、酵素反応に応答して機能を発現する新しい生理活性化合物の開発が可能であると期待される。しかしながら、リン酸部位に導入可能な置換基の検証を行うべく、様々なアルキル基を持つホスホロアミダイトを用いてイノシンのカルボニル基のリン酸化を行ったところ、上記の様にリン酸部位の脱保護の際、保護基として用いたシアノエチル基が脱離せず、リン酸部位に導入する予定のアルキル基が脱離する副反応が起こることを見出した。しかしながら、先に述べた通り、その後の詳細な反応条件の検討により、酸性活性化剤とリン酸部位の保護基の変更によってこの副反応の完全な抑制に成功し、良好な収率で様々なアルキル基をリン酸部位に持つカルボニル基がリン酸ジエステル化されたイノシンの合成に成功した。この様に、予測していなかった副反応を見出したため、当初の研究計画よりやや遅れているものの、CMPTを活性化剤とする方法に比べて、より幅広いリン酸部位の置換基に適用可能なカルボニル基のリン酸化法を確立することができた。上記の様に、我々が開発したイノシンのカルボニル基のリン酸化法を最適化し、リン酸部位に様々な置換基の導入が可能となった。そこで、まず当初の標的化合物であるアデニロコハク酸、シチジン三リン酸、グアノシン一リン酸の3種類の核酸の生合成中間体アナログの合成を試みる。これらの化合物は、カルボニル基上に加えて水酸基もリン酸化されているため、そのリン酸基の適切な保護基についての検討を行う。また、これらの標的化合物は複数の負電荷を有する化合物であり、精製が困難であることが予想される。そこで、リサイクル機能を有する逆相、及びイオン交換HPLCによる精製方法の確立を試みる。これらの標的化合物に加え、本年度は、核酸の生合成中間体そのものの化学合成を試みる。これらの化合物には、カルボニル基がリン酸モノエステル化されたヌクレオチド、及びカルボニル基がアデノシン一リン酸化された化合物の2種類が存在し、前者は、既に上記の様に確立しているカルボニル基のリン酸ジエステル化法を用いてリン酸部位を2つの保護基で保護した化合物を合成し、これらの保護基を除去することによって合成できると考えられる。後者は、アデノシンホスホロアミダイト誘導体をリン酸化剤とする方法によって合成を試みる。更に、カルボニル基のリン酸化を経る酵素反応は、核酸オリゴマー上、特にtRNAの修飾塩基の生合成においても見出されており、この様な反応は、tRNAの進化や機能解明に関する観点からも極めて興味深い。そこで、本年度は、DNA自動合成機を用いるカルボニル基がリン酸化された核酸オリゴマーの合成法の開発を試みる。合成、単離した化合物は、対応する酵素によって処理し、酵素の基質として働くかどうかについての検証を行う。上記の様に、反応生成物の精査によって見出された副反応のため、当初予定していたアデニロコハク酸、シチジン三リン酸、グアノシン一リン酸の3種類の核酸の生合成中間体アナログの合成には至っていないが、副反応を抑制すべく様々な検討を行った結果、従来我々が確立していたCMPTを活性化剤とするカルボニル基のリン酸化法に比べてより実用的なリン酸化法の確立に至った。そのため、標的化合物の精製に必要なHPLC用リサイクルユニット、及びこれらの化合物の酵素反応の検討に必要な超純水製造装置を次年度に購入することとした。
X線結晶構造解析による核酸塩基一陽イオン共輸送体の輸送機構の解明

輸送体(トランスポーター)は、交互アクセスモデルと呼ばれる機構で生体膜を介して物質を輸送する。交互サクセス機構とは、基質結合部位を膜の外側、内側に交互に開閉して基質を輸送するとするものである。この機構を分子レベルで理解するために、我々は、二次性能動輸送体Mhp 1を用いて、交互アクセス機構の主要な3種の中間状態(外向き構造、閉じた構造、内向き構造)の構造を決定した。これらの構造を比較することで、Mhp1は、4本のヘリックスを他の部位に対して剛体として動かすことで輸送を行っていることが明らかとなった。この機構は、Mhp 1が含まれるLeuTスーパーファミリーでは基本的に共通と考えられる。輸送体は、肝臓、腎臓、脳、小腸、腫瘍など、種々の組織に分布し、栄養素、イオン、薬剤、毒物等を基質として膜を隔てた選択的な物質輸送を行い、生命維持に必須の役割を果たしている。そのため、多くの薬剤の標的となっているが、効率的な薬剤開発には、輸送体の輸送機構の解明が必須である。輸送体は、基質結合部位が膜の両側に対して交互に開閉する交互アクセスモデルにより物質の輸送を行う。ATP等のエネルギーを使って輸送を行う一次性能動輸送体に関してはその構造的な研究も進んできているが、膜を隔てたイオンの濃度勾配に共役させて輸送を行う二次性能動輸送体に関しては交互アクセスモデルの分子機構の理解は遅れていた。細菌由来のMhp1は、細胞内外のNaイオンの濃度勾配エネルギーを利用してアミノ酸の誘導体であるヒダントインを輸送する二次性能動輸送体である。我々は既に、Mhp1について、細胞外から基質を取り込むために外向きに開いた状態と、基質を結合して閉じた状態の構造を決定していたので、本年度は、基質を細胞内に放出して内側に開いた状態の構造を決定することを目標とし研究を行った。結晶化条件や精製条件を詳細に検討した結果、界面活性剤にノニルマルトシドを用いて4度で結晶化を行うことで、Mhp1の内向き状態の結晶を得ることに成功し、その構造を3.8Aの分解能で決定することに成功した。これにより二次性能動輸送体としては初めて、交互アクセスモデルにおける主要な三種の基本状態の構造情報を一種の輸送体から利用できるようになり、二次性能動輸送体の詳細な輸送機構が考察できるようになった。我々は二次性能動輸送体であるヒトの神経伝達物質輸送体やグルコース輸送体と構造が類似しているヒダントイン輸送体Mhp1について構造解析研究を行っている。昨年度後半から本年度前半にかけ、「基質を細胞内に放出して内側に開いた状態」の構造を3.8Åの分解能で決定することに成功し、既に構造を決定していた「基質を取り込むために外向きに開いた状態」と、「基質を結合して閉じた状態」の構造と合わせてMhp1がどのように動いて基質を輸送するのかを解明し論文を発表した。本年度の後半では、より詳細にMhp1の輸送機構を分子レベルで理解するために、上記の三状態の構造をより高分解能で決定することを目指し、これまで用いて来た蒸気拡散法以外に、キュービックフェーズ(LCP)法による結晶化と抗体を用いた結晶化も含めて検討を進めている。LCP法に関しては、LCP法を用いてGPCRの構造解析に成功している米国スクリプス研究所から技術を導入した。抗体を用いた結晶化のためには、新たに購入した超音波破砕装置を用いて精製したMhp1をリポソームに再構築して免疫し、抗Mhp1モノクローナル抗体を作製中である。われわれは、昨年度までに「基質を細胞内に放出して内側に開いた状態」、「基質を結合して閉じた状態」、「基質を敢り込むために外向きに開いた状態」の三種類の構造を決定し、分子動力学的計算と合わせて、Mhp1がどのように動いて基質を輸送するのかを解明し論文を発表した。

本年度は、より詳細にMhp1の輸送機構を分子レベルで理解するために、「基質を細胞内に放出して内側に開いた状態」、「基質を結合して閉じた状態」の構造について、より高分解能で構造を決定することを目指し、蒸気拡散法、キュービックフェーズ法による結晶化、抗体を用いた結晶化も含めて検討を行ってきた。特に「基質を結合して閉じた状態」については、構造決定に用いたベンジルヒダントイン以外にも様々な基質をソークングさせ分解能の改善を試みた。
基底核の単一神経細胞における受容体mRNAの複数同時発現について

線条体のニューロンの約2%を占める大型の介在ユーロン全てにChATのmRNAが高濃度に発現していた.またChATのmRNAが発現している大型のニューロンのほぼ全てにおいて,可塑性関連蛋白質であるGAP-43のmRNAが大量に発現していた.medialforebrain bundleに6-hydroxydopamineを注入して黒質から線条体へのドーパミン入力を遮断してもGAP-43のmRNAの発現には変化が認めなかった.介在ニューロンは線条体内で数こそ少ないが,その可塑性により重要な役割を果たしていると考えられる.ネコの片側被殻にGABA_Aに対するアンタゴニストであるbicucullineを注入することにより、対側への頭部のジストニア様運動を発現させた.ジストニアに一致して,被殻ではバースト状のスパイクを認めた.黒質の出力ニューロンは被殻のスパイクに一致して発射が抑制された.ラットの脚橋核にイボテン酸を注入すると,線条体のdihydroxyphenyl acetic acid(DOPAC)が約1.6倍に増加した.この増加は黒質へのスコポラミン環流により抑制された.このとき黒質のドーパミンニューロンの発射は減少し,線条体のドーパミンは変化しなかった.ドーパミンは変化しないのにその代謝産物であるDOPACが増加したことから,脚橋核へのイボテン酸の注入によりドーパミンの産生は増えるが放出は変化しないことが示唆される.またドーパミン産生の増加はドーパミンニューロンの活動電位の増加を伴わずに発現すると考えられる.線条体のニューロンの約2%を占める大型の介在ユーロン全てにChATのmRNAが高濃度に発現していた.またChATのmRNAが発現している大型のニューロンのほぼ全てにおいて,可塑性関連蛋白質であるGAP-43のmRNAが大量に発現していた.medialforebrain bundleに6-hydroxydopamineを注入して黒質から線条体へのドーパミン入力を遮断してもGAP-43のmRNAの発現には変化が認めなかった.介在ニューロンは線条体内で数こそ少ないが,その可塑性により重要な役割を果たしていると考えられる.ネコの片側被殻にGABA_Aに対するアンタゴニストであるbicucullineを注入することにより、対側への頭部のジストニア様運動を発現させた.ジストニアに一致して,被殻ではバースト状のスパイクを認めた.黒質の出力ニューロンは被殻のスパイクに一致して発射が抑制された.ラットの脚橋核にイボテン酸を注入すると,線条体のdihydroxyphenyl acetic acid(DOPAC)が約1.6倍に増加した.この増加は黒質へのスコポラミン環流により抑制された.このとき黒質のドーパミンニューロンの発射は減少し,線条体のドーパミンは変化しなかった.ドーパミンは変化しないのにその代謝産物であるDOPACが増加したことから,脚橋核へのイボテン酸の注入によりドーパミンの産生は増えるが放出は変化しないことが示唆される.またドーパミン産生の増加はドーパミンニューロンの活動電位の増加を伴わずに発現すると考えられる.ラット線条体において、D1およびD2ドパンミンレセプターのmRNAの発現をin situhybridization法で確認した。線条体の単一出力ニューロンにおけるD1,D2レセプターの同時発現を証明すべく実験を進めていたが、米国のグループ先を越され、結果を発表されてしまった。(Lester,J.et al.:Brain Res.621:106-110,1993)そこで研究対象を線条体内の介在ニューロンに変更し、実験を進めた。まず第一に介在ニューロンのマーカーの検索を行い、ChATなどのコリン系マーカー以外に、介在ニューロンに特異的に発現する何種類かのmRNAを同定した。今後そのマーカーとドパミンレセプターの同時発現、コリン系マーカーとの同時発現について研究を進める予定である。当初平成7年度に予定していた大脳基底核疾患のモデル動物の病態の検討も先行した進んでいる。ネコの被核へbicucullineを注入し、ジスキネジアモデルを作成した。現在このモデルの大脳基底核内の電気活動を検討している。当初、種々のドーパミン受容体蛋白のmRNAin situ hybridizationにて基底核の神経細胞における同一神経細胞での同時発現を検討していたが、上記内容について先を越されて発表されたため、さらにその内容をplasticitiyとmRNAの同時発現へと広げた.基底核神経細胞は海馬神経細胞や小脳神経細胞と比べ可塑性に乏しく、一般には可塑性の研究には向かないと考えられている.可塑性のマーカーであるGAP-43 mRNAの発現は、ノザンブロットなどの基底核すり潰しによる研究では底値を示すが、基底核の全ての神経細胞で低いわけではないことを我々は、GAP-43 mRNAのin situ hybridizationで確認した.GAP-43 mRNAが基底核のどのような神経細胞群に現れているかを確認することは基底核の可塑性を考える上で重要であると思われその研究を進めた.まずこのGAP-43 mRNA陽性神経細胞の形態よりこの神経細胞はアセチルコリンを神経伝達物質とするinterneuronではないかと予想した.このことを確認するためにはコリン系神経細胞に特異的なcholine acetyltransferase(ChAT)のmRNAをマーカーとしてのin situ hybridizationを行うことが、その確認方法として優れていると考え、さらにGAP-43 mRNAとChATのmRNAの同時発現を確認をするためミラーイメージ法によるin situ hybridizationを行った.

その結果、高濃度GAP-43 mRNA発現神経細胞と高濃度ChATのmRNA発現神経細胞はほぼ一致する事が確認された.このことから基底核のコリン性interneuronは錐体外路系の可塑性において重要な役割を担っている可能性があると思われた。平成5年度の線条体へのビククリン注入によるジスキネジアモデル動物の作成,平成6年度のin situ hybridization法による線条体コリン性介在ニューロンにおける可塑性マーカーGAP-43発現の証明に引き続いて,平成7年度は線条体でのドーパミン分泌を規定する因子の研究を中心に研究を発展させた.黒質のドーパミン細胞は線条体に投射し,ここでドーパミンを分泌する.ドーパミンは軸索終末の小胞内に貯蔵されており,Ca流入に伴って小胞が細胞膜に癒合するとドーパミンがシナプス間隙に放出される.ドーパミン分泌を規定する因子はいくつか考えられる.その中で今回は特に黒質のドーパミン細胞の電気的活動性とドーパミン分泌の関係について検討した.無麻酔ラットの線条体にmicrodialysis probeを刺入し,線条体内のドーパミンおよびその代謝産物であるDOPACをHPLCを用いて測定した.またガラス電極を用いて,黒質ドーパミン細胞の電気活動を記録した.基礎値を記録した後,ドーパミン細胞にコリン性の投射をもつ脚橋核にイボテン酸を注入して間接的にドーパミン細胞を刺激した.この時線条体のDOPACは約60%増加した.しかしドーパミン自体の増加は認めなかった.DOPACの増加は黒質へのスコポラミン(コリン拮抗剤)の投与によって阻害された.この時の黒質ドーパミン細胞の活動電位の発射は予想に反して減少していた.この事実を説明するのは難しい.時間的なずれの問題,ドーパミンやDOPACの再取り込みの問題,分解酵素の問題など様々な因子が関与する可能性がある.いずれにしても,ドーパミン細胞の発火回数に応じて単純に細胞間隙のドーパミン濃度が変化するわけではないことがわかった.
エナメル質形成に関するコンピュタシミュレーション・エナメル質と芽差の三次元的相関

本年度は,最終年度であるので,前年度までに得られた研究成果をとりまとめ,これらの結果の最終的な検討と評価を行った.その結果,エナメル質形成に伴うエナメル芽細胞のエナメル質の微細構造の発生に関する三次元的関与に関して,以下の結論を得た.1)透過ならびに走査電子顕微鏡による観察結果から,イヌ,ネコのトームスの突起は「斜めに切り取られた円柱頂部の角」と表現し得る独特の形態をしている.これはS面, N面と呼ぶ二つの半円形より構成されている.2)エナメル質形成に伴う結晶新生はS面とトームスの突起間の細胞自由表面上にのみ,これらの面に垂直に生じる.N面は単純な滑り面である.3)このことにより,小柱の横断形態は, S面の輪郭によって決定され,小柱内の結晶配列は, S面の表面形態によって決定される.4)エナメル質形成終期には,トームスの突起は「切り株状」となり, S面と細胞自由表面は不連続になり,小柱は小柱鞘によって完全に囲まれるようになり,小柱は小柱間質と連続性を失う.5)小柱を構成する結晶は,トームスの突起のS面上で新生配列する結晶から構成され,小柱間質は,エナメル芽細胞自由表面上に配列する結晶より構成される.さらに,これらのエナメル質形成に関する理論を,客観的に証明するために,コンピュータシミュレーションを行ない,上記の理論の検証を行なった.その結果,上記の理論を数式化して描かせたエナメル質内の二次元的,三次元的配列は,実際のエナメル質内での結晶配列を,与えられた条件の中で正確に再現,本研究で得られたエナメル質形成の理論の妥当性が証明された.上記の研究成果の一部は,共著の単行書として公表した.本年度は,最終年度であるので,前年度までに得られた研究成果をとりまとめ,これらの結果の最終的な検討と評価を行った.その結果,エナメル質形成に伴うエナメル芽細胞のエナメル質の微細構造の発生に関する三次元的関与に関して,以下の結論を得た.1)透過ならびに走査電子顕微鏡による観察結果から,イヌ,ネコのトームスの突起は「斜めに切り取られた円柱頂部の角」と表現し得る独特の形態をしている.これはS面, N面と呼ぶ二つの半円形より構成されている.2)エナメル質形成に伴う結晶新生はS面とトームスの突起間の細胞自由表面上にのみ,これらの面に垂直に生じる.N面は単純な滑り面である.3)このことにより,小柱の横断形態は, S面の輪郭によって決定され,小柱内の結晶配列は, S面の表面形態によって決定される.4)エナメル質形成終期には,トームスの突起は「切り株状」となり, S面と細胞自由表面は不連続になり,小柱は小柱鞘によって完全に囲まれるようになり,小柱は小柱間質と連続性を失う.5)小柱を構成する結晶は,トームスの突起のS面上で新生配列する結晶から構成され,小柱間質は,エナメル芽細胞自由表面上に配列する結晶より構成される.さらに,これらのエナメル質形成に関する理論を,客観的に証明するために,コンピュータシミュレーションを行ない,上記の理論の検証を行なった.その結果,上記の理論を数式化して描かせたエナメル質内の二次元的,三次元的配列は,実際のエナメル質内での結晶配列を,与えられた条件の中で正確に再現,本研究で得られたエナメル質形成の理論の妥当性が証明された.上記の研究成果の一部は,共著の単行書として公表した.まずイヌの歯を材料として、エナメル質のエナメル象牙境からエナメル質表面に到るエナメル小柱の横断形態の変化を光線顕微鏡ならびに走査電子顕微鏡を用いて詳細に観察した。その結果、エナメル象牙境に近い最深層では、エナメル小柱は直径約2μmの小さな横断像として観察され、これらの小柱の間には広い小柱間質が存在する。エナメル質中層にいたるまでに、エナメル小柱は幅を増し、小柱鞘は展型的な弧門形を呈するようになる。中層部では、小柱鞘が小柱を不完全に取囲むものが見え始め、このような場合小柱は多角形を呈する。エナメル質表層に向うに従って多角形の小柱は次第に増加し、表面直下ではほとんどすべての小柱が完全に小柱鞘に囲まれるようになることがわかった。トームスの突起を走査電子顕微鏡でエナメル質形成に伴う形態変化を検索した。エナメル質形成の開始直后では、エナメル芽細胞の遠心端は平坦であるが、やがて小さな細胞突出物が出現し、次第にS面とN面の面積を増してゆき、中層部形成期では展型的な形態を示すようになる。表層部形成期ではトームスの突起は大きく立上るようになり、全体として切り株状に見える。このことから、エナメル小柱の形態変化はトームスの突起の形態変化とよく一致することがわかった。昭和61年1月に透過電子顕微鏡HS-600Sが納入され、検収の後直ちにラットのエナメル芽細胞を凍結割断しプリカと超薄切片で細胞接着装置を、またイヌのトームスの突起の立体構造の検索を始めた。接着装置については、技術的に克服すべき点が多く進行が遅れているが、種々の部位における各接着装置を比較検討中である。またイヌのトームスの突起の立体構造の検索も、より良い固定法を検索中である。まず、前年度までに主として透過電子顕微鏡によるイヌの歯胚の観察結果より、イヌのエナメル芽細胞のトームスの突起の形態に関して考察を行なった。

イヌのトームスの突起は、立体的には「切り取られた円柱項部の角」と表現できる、極めて特徴ある特有の形態を有していることがわかった。すなわち、トームスの突起は平面のと曲面の二つの半円形が平面(S面)の曲線縁と曲面の(N面)直線縁とが接して稜線を形成して立上った立体形である。透過電子顕微鏡による観察から、エナメル質のハイドロキシアパタイト結晶は、このトームスの突起の表面に垂直に配列することが知られている。しかし、S面とN面上に同時に結晶が析出すると考えると、エナメル芽細胞はエナメル質形成に伴って、N面に平行に外側移動する事実に矛盾する。これらを考察した結果、次のような結論を得た。すなわち、(1)トームスの突起の表面に新たに析出するハイドロキシアパタイト結晶は、トームスの突起のS面とトームスの突起の間の細胞自由表面の上にのみ析出配列する。(2)結晶はこれらの面の上に概ね垂直に配列する。(3)N面上の結晶は、その基部で垂直に析出した結晶がエナメル芽細胞の外側移動に伴ってN面上をすべっている。以上のトームスの突起の形態とその表面に配列する結晶の関係は、すべて数学的に表現できるので、トームスの突起の立体形態を「切り取られた円柱頂部の角」とし、そのS面と突起の間の細胞自由表面の上にある長さの結晶が垂直に配列するというモデルをコンピュータを用いて作製し、これらの条件の下に配列したエナメル質の結晶配列が、実際のエナメル質中の結晶配列に合致するかどうか客観的に判定するためのシミュレーションプログラムを作り、検討した。その結果、エナメル質内の結晶配列は、あるいくつかの断面においては、上記の条件に完全に一致した。なお検討を続行中である。
周波数変調方式AFMを用いた光誘起相互作用力計測に基づく近接場光検出

近接場光によって生じる種々の光誘起相互作用力を散逸力変調によって検出することで「顕微鏡装置」としても、また「計測手法」としても、全く新しい高感度・高分解能ダイナミックモード原子間力顕微鏡/近接場光学顕微鏡(DFM/SNOM)を実現・構築するべく、高感度な力検出が可能な周波数変調(FM)検出制御法を採用し、さらにDFMにおける2種類(光てこ法、自己検出法)の微小変位検出を用いた新たなDFM/SNOM装置を開発した。そのほか本研究装置のノイズ解析、光誘起相互作用力の定量化および計算機シミュレーションによる理論解析も合わせて行った。一連の研究により、周波数変調方式AFMを用いた光誘起相互作用力計測に基づく近接場光検出手法を実現し、確立した。具体的な本研究成果としてDFM/SNOMにより高感度・高分解能な光学像を安定に得るために、顕微鏡システムが有するノイズ要因を十分に解析し、本装置の最小変位検出感度を、原子・分子分解能を有するAFMの検出感度である20fm/√Hz程度を達成し、本研究装置で分子結晶の分子分解能像が観察できた。またFM検出器の周波数帯域特性が10kHz程度まで拡張され、短時間かつ高感度な相互作用力計測が可能となった。さらに2種類のプローブによる相補的かつ精密な、近接場光検出の距離依存性測定を行ったことで、近接場光が探針に働く力へと変換されるメカニズムとして光放射圧、光誘起静電気力、光熱応力などの複合的な要因があることが確認されるに至った。近接場光によって生じる種々の光誘起相互作用力を散逸力変調によって検出する新しい高感度・高分解能ダイナミックモード原子間力顕微鏡/近接場光学顕微鏡(DFM/SNOM)を構築するために、高感度な力検出が可能な周波数変調(FM)検出制御法を採用し、さらにDFMにおける2種類(光てこ法、自己検出法)の微小変位検出を用いた新たなDFM/SNOM装置を開発する。まず簡易真空圧力下対応のFM-DFM装置を用い、光誘起相互作用力を高感度に計測するための散逸力変調を測定系として構築する。ここで独自に提案している新しい測定系は、共振周波数で振動させるためのカンチレバー励振信号を、ミキサ回路により変調周波数で、振幅変調する。そして直ちにレーザ変調ドライバにより、入射レーザ光が強度変調される。レーザ光はダブプリズムに入射し、エバネッセント光照明された部分にサンプルを導入・配置する。FM-DFMにより探針-試料間距離が安定制御しているカンチレバーの探針は、光相互作用力により変位する。その際の振動振幅の変化を変調周波数でロックイン検出することで、高感度に力計測されることとなる。測定系の実現には、振幅変調用ミキサ回路、電流-電圧変換回路、整流回路、振幅調整回路などの電子回路の作製、また測定環境を実現するためにダブプリズム・ホルダ、カンチレバー・ホルダを適宜、アルミ資材から機械加工する。またレーザ変調ドライバ、ロックイン検出器を現有の顕微鏡システムに組み込むことで、DFM/SNOMが構築できる。さらに散逸エネルギーの正確な計測が本課題における要素技術であり、カンチレバーの振動振幅の精密な制御・検出が重要となる。そこでプローブとして光学ノイズのない自己検出型カンチレバー(圧電カンチレバー)を採用する。