hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
正常胃粘膜上皮および胃癌におけるＳＰＩＮＫ１の機能解析

正常胃粘膜上皮のSPINK1の発現系を解析し、同時に胃癌においても解析した。SPINK1は胃粘膜細胞に発現し、胃粘膜の保護および潰瘍部位の創傷治癒促進に働いていた。免疫染色により各種の染色を行ったところ、胃においては陰窩に特に強く発現を確認され、幹細胞の性質を持つ細胞に発現している可能性を示唆させた。胃癌においては高分化型に特に強く発現しており、未分化な癌に関してはほとんど発現を認めなかった。新規レセプターに関してEGFR以外に有効な受容体を同定できておらず、更なる解析を進めていく必要があるが、抽出したPSTIと結合するタンパクを、再び液体クロマトグラフ・質量分析計(LC-MS)を用いて網羅的に解析を進めている。PSTIは膵臓以外にも消化管や泌尿器系、生殖器系にも発現が見られる。膵臓以外に胃におけるSPINK1の発現系を解析し、同時に胃癌においても解析を進めた。またPSTIの増殖促進活性以外の解析も進めている。PSTI高発現株は浸潤能が低いことが有意差を持って確認された。同実験も並行して行っていく方針である。また、SPINK1のマウスホモログであるSpink3欠損マウスを樹立している。このマウスにSPINK1 miniginをcre-loxシステムを用いてのノックインに成功しており、確認作業及びbackcross中である。SPINK1は膵臓以外にも消化管や泌尿器系、生殖器系にも発現が見られる。膵臓以外に胃におけるSPINK1の発現系を解析し、同時に胃癌においても解析を進めている。以前よりSPINK1は胃粘膜細胞に発現し、胃粘膜の保護および潰瘍部位の創傷治癒促進に働いているとの報告はある。SPINK1のマウスホモログであるSpink3欠損マウスはすでに樹立している。このマウスは生後2週間以内に全例死亡するため、われわれは更なる解析を進めるため、このマウスにSPINK1 minigineをcre-loxシステムを用いてのノックインに成功し、膵臓でのみSPINK1が発現するコンディショナルKOマウス4ラインを新たに樹立した。8週齢においての表現型を解析すると、膵臓においてSPINK1の発現とSpink3がnullの状態を維持していることを確認した。胃・小腸・大腸・精嚢・腎でもSpink3がnullの状態を確認できた。膵でSPINK1が発現するとSpink3がnullの状態でも生存可能であり、交配・継代も可能であることが確認できた。他臓器でも確認を行ったが、外的刺激を与えない生理的な状態では、胃・大腸に明らかな炎症や腫瘍等の発症は認められなかった。今後、各臓器に刺激を与えることでの変化を確認していく予定である。新規レセプターに関してEGFR以外に有効な受容体を同定できておらず、更なる解析を進めていく必要があるが、抽出したSPINK1と結合するタンパクを、再び液体クロマトグラフ・質量分析計(LC-MS)を用いて網羅的に解析を進めている。

SPINK1は胃粘膜細胞に発現し、胃粘膜の保護および潰瘍部位の創傷治癒促進に働いていた。免疫染色により各種の染色を行ったところ、胃においては陰窩に特に強く発現を確認され、幹細胞の性質を持つ細胞に発現している可能性を示唆させた。胃癌においては高分化型に特に強く発現しており、未分化な癌に関してはほとんど発現を認めなかった。膵臓でのみSPINK1が発現するマウスの作成が大幅に遅延し、計画が大幅に後れを取ってしまった。SPINK1は胃において陰窩に強発現し、幹細胞の性質を持つ細胞に発現している可能性を示唆させた。膵臓でのみSPINK1が発現するコンディショナルKOマウス4ラインを新たに樹立。8週齢においての表現型を解析すると、膵臓においてSPINK1の発現とSpink3がnullの状態を維持していることを確認した。胃・小腸・大腸・精嚢・腎でもSpink3がnullの状態を確認できた。膵でSPINK1が発現するとSpink3がnullの状態でも生存可能であり、交配・継代も可能であることが確認できた。他臓器でも確認を行ったが、外的刺激を与えない生理的な状態では、胃・大腸に明らかな炎症や腫瘍等の発症は認められなかった。新規レセプターに関してEGFR以外に有効な受容体を同定できていない。更なる解析を進めていく必要がある。消化器外科学今後は、上記で作成した膵臓でのみSPINK1発現をレスキューしたマウスとGan mouse: K19-Wnt1/C2mE mouseをかけ合せることで、Spink3 (SPINK1)がnullの状態での発癌モデルマウスの解析が可能となる。Spink3 (SPINK1)が発癌に関与しているのであれば発癌が抑制されるはずである。また細胞増殖・浸潤に関与している場合は、増大・進展が抑制されはずである。上記表現型を確認のうえ、腫瘍形成に関わるシグナルをEGFRの発現と併せて様々な経路を解析したいと考え、進行中である。更なる解析を進めていく必要があるが、抽出したSPINK1と結合するタンパクを、再び液体クロマトグラフ・質量分析計(LC-MS)を用いて網羅的に解析を進めていく。SPINK1は膵臓以外にも消化管や泌尿器系、生殖器系にも発現が見られる。SPINK1は精嚢にも強発現しているが、Spink3コンディショナルKOマウスにおいて妊孕性に問題はなかった。他臓器におけるSPINK1の役割についても同時に解析を進めていきたい。新規レセプターについては同定できていないが、マウスの樹立は少しずつではあるが進行している。以上2点より3少し遅れている。と判定する。膵臓でのみSPINK1が発現するマウスの作成が大幅に遅延し、計画が大幅に後れを取ってしまったため。新規レセプターよりも新規作成マウスの表現型解析に力を注いでいきたいと考えている。
ロシア先住民族の現代政治的な諸相に関する実地調査―シベリア・極東の地域主義の台頭

本研究ではロシアのシベリア・極東の各地を訪問し、多数の先住民族と面会、インタビューを実施した。とりわけ、従来の日本研究者だけではなくロシア研究者もほとんど訪問したことのない辺境地にまで訪れ、政治意識、宗教・文化について様々な観点からかれらの日常生活の実態を浮き彫りにした。これらの調査結果で判明したことは、プーチン政権下で中央集権体制が強化されている一方で、モスクワから遠くに離れた地域にはプーチン政治と様相を異にする状況が醸成されていることである。本研究の目的は、ロシア・ナショナリズムが高揚するなかでロシア・シベリアを調査地域に設定し、先住民の政治的、社会的な動向を実証研究することにある。この作業をとおして、シベリアで台頭する地域主義を分析し、ロシア・ナショナリズムの限界を炙り出すことにねらいがある。今年度は、おもに三つの少数民族の実態について現地調査を実施した。一つめは、シベリア極北にすむネネツ人を対象にかれらの日常生活を中心に、かれらとプーチン政権の政治的な関係とネネツ人のロシア正教会への対応を調査した。元来、ネネツ人はシャマニーズムを信仰し、天然資源のねむるシベリアの地を自分たちの領地だと認識している。二つめは、シベリア西方に居住するシベリア・タタール人である。かれらは、チュールク系語族に属し、イスラム教を信仰している。ロシア人がシベリア進出するまえからすむ先住民である。かれらのロシア正教会への対応、そしてかれらの自治組織がどのように連邦制度と関わっているかを調査した。三つめは、シベリアの森林地帯に暮らすゴレーンドル人を研究した。かれらは1904年のストルィーピン農業改革でロシア国内のヨーロッパ地帯から移住した。もともとはドイツ人といわれ、ルーテル教徒でありながら、ポーランド語でかかれたカトリックの祈祷書を使い、200キロ離れたイルクーツク市からカトリック神父が月に一度、訪問する。教会暦は、ロシア正教会暦に準じており、かれらのロシア化を見てとれる。本調査では、先住民族がすむシベリア各地を訪問し、かれらに直接にインタビューすることで貴重な証言を聴き取ることができた。シベリアの先住民族数は120ほどをかぞえるといわれており、とりわけ従来ほとんど知られることがなかった先住民族と面会することに成功した。画期的な成果の一つとして、シベリア南部のトゥヴァー共和国を訪問したことである。日本人が踏みいれることがほとんどない地域を訪れて、先住民族のトゥヴァー人多数と面会できた。トゥヴァー人は共和国の総人口の80パーセントを占めており、ロシア国内に居住しながら、仏教を信仰している。トゥヴァー共和国はモンゴルと国境を接しており、宗教的にも文化的にも、そして言語的にもモンゴルからの影響をつよく受けている。ロシア国内ではロシア愛国主義が高揚しているが、トゥヴァー共和国ではロシア愛国主義とは無縁であり、むしろアジアへの一体感が滲んでいる。共和国の首都クズィール市の中央部には「アジアの中心」を掲げる記念碑が設置されており、トゥヴァー人が訪れる観光名所となっている。プーチン政権はアジアとの経済交流の拡大をはかっており、モンゴルや中国との外交関係を発展させる政策のなかで、トゥヴァー人の役割が大きくなっている。研究のもうひとつの成果は、シベリア東部のチター市を訪問し、多種の先住民族が多文化社会を構成している実態を解明できたことである。市内にはシベリアの先住民族が100ほどが共存しているといわれており、市内には伝統的なシャマニーズムをはじめとして仏教、イスラム教、ロシア正教会、ユダヤ教の宗教施設が狭い範囲内で共存している。本研究の最大の成果は、ロシア領土の三分の二以上の面積に住む先住少数民族の実態について現地調査を実施し、グローバルの潮流に巻き込まれながらも、自分たちの伝統習慣を固持していることが具体的に浮き彫りになったことにある。調査はシベリア極北からシベリア南部地帯、さらにはモンゴルと国境を接する山岳地帯の先住民におよび、当初の研究対象としてあげていた先住民のほぼ全部を対象に調査を実施できた。ロシアを論じる場合、モスクワやサンクトペテルブルクなどのロシア・ヨーロッパ地帯や都市部だけを研究対象としただけではロシア社会を知ることができないという本研究のそもそもの問題意識の設定に間違いがないことがわかった。特にシベリア極北の先住民ネネツ人の居住地は、天然ガスと原油の世界的な産出地であり、資源の開発とパイプラインの敷設は先住民の生活を圧迫する。パイプラインはシベリアから欧州各国に西にむけてのびるが、トナカイ放牧で生活の糧を得ている先住民は夏にはシベリアの北端、冬にはシベリア南方へと移動する。このような移動をパイプラインは障害となる。極北のツンドラはいったん表土を切り取られると、100年もの間、植物のコケ等が生育することはない。ロシア政府はシベリアの天然資源を欧州に輸出することで外貨収入を得ているが、他方でその地の先住民にとってその動向は脅威となっている。このような様相は現地調査することでわかることであり、この点において本研究は大きな成果を得ることができた。本研究では、おおむね順調に研究活動を展開している。

シベリアは地域により文化、宗教、言語が異なる。こうした状況のなかで、シベリア極北のネネツ人の調査から開始し、ロシア人のシベリア進出となった西シベリアの先住民族のタタール人にも調査を行った。さらにシベリア南部のトゥヴァー人、シベリア東部のチター市内にすむ多種の先住民族にも調査をひろげることができた。これらの諸民族を調査することで、当初の研究目的であるシベリア地域主義の潮流をとらえることができた。ロシア現代政治平成27年度は、本研究の最終年度になる。シベリア中央部に位置するサハー共和国を中心に調査を計画している。この共和国にはサハー人(ヤクート人)が多数すんでおり、ダイヤモンドや金の世界的な産地である。天然資源の取得権をかかげて独自性をつよめるサハー共和国を訪問し、サハー人の地域主義を解明する。今年度の調査では、ほぼ計画通りに調査を実施できた。インターネットも電話も通じないシベリアの辺境地に先住民は暮らしているが、ロシア人の知人を介して三つの先住民に接触できた。くわえて短期間(3日間から5日間)であったけれども、かれらとともに生活し、貴重なインタビューをとることに成功した。補足的に、先住民のすむ地域を管轄する行政機関(村役場)を訪問し、先住民にかんする基本データを取得した。とくにゴレーンドル人については、ザラリー村役場文化部が以前に実施した聞き取り調査結果を文書で入手できた。かれらの証言は、わたしが簡単に聞き出せない証言が盛り込まれており、本研究の大きな成果となった。今後の研究としては、未着手であるシベリア南部地帯にすむ仏教徒の動向を調査する。かれらの多くはロシア国内のトゥヴァー共和国に住んでいるが、近年、ロシア国家の枠組みをこえてインドやネパールとの関係強化をはかっている。仏教徒を中心にロシア南部で地域主義が台頭しており、この動向を調査したい。さらに、ロシア・シベリア各地で巻き起こっている地域主義の台頭に触発されて、シベリアにくらすロシア人のあいだにも地域主義が勢力をえている。かれらはロシア人というよりも、シベリアっ子としての意識を強めている。宗教的には、プーチン政権下で勢力を拡大するロシア正教会ではなく、かつて正教会から分離した古儀式派を掲げている。以上のふたつの動向を、現地調査する。
光ファイバを用いた超電導マグネットのクエンチ検出法の開発

従来,超電導マグネットのクエンチ検出は,マグネットの端子電圧を測定することにより行われてきた.この方法は装置が簡単であるが,微小な電圧変化を検出せねばならず電磁誘導雑音の影響を請けやすく,また,電圧測定用のリード線をマグネット導体に直接つけねばならないため,電気絶縁上のトラブルが多い.このため,電磁誘導の影響が多くあるマグネット,たとえば超電導発電機の回転子,高電圧が印加されるマグネット,たとえばパルスマグネットには電圧法によるクエンチ検出は適用困難である.我々は1本のファイバに2本の光学的コアをもつデュアル・コア・ファイバを利用し,マグネットのクエンチを検出する方法の開発を行った.この方法はマグネット巻線上にデュアル・コア・ファイバを巻き込み,クエンチ時の巻線の温度上昇を, 2本のコアの光路長の差異による干渉縞の移動を測定して検出する方法である.この方法では温度センサである光ファイバは超電導体と電気的に絶縁されており,信号検出も光学的に行われているため電磁誘導雑音に対して強く,また高電圧が印加される場合でもクエンチの検出が可能である.我々は室温部と極低温部の間の温度分布に影響されず,極低温における温度変化のみを検出することのできる光路構成を考えた.基礎的な実験により, 3〔m〕程度の長さのデュアル・コア・ファイバにより4.2〔k〕領域において, 1〔k〕の温度上昇が検出可能であり,クエンチ検出に充分な感度を有することを確かめた.この方法により,デュアル・コア・ファイバわ巻き込んだ小型コイルを用いて実験を行い,実際にクエンチが検出できることを確かめ,また励磁中のマグネットの応力変化による影響も少ないことも確かめた.本研究により従来不可能であると考えられていたパルスマグネットや,超電導発電機の回転子などのクエンチ検出の可能性がでてきた.従来,超電導マグネットのクエンチ検出は,マグネットの端子電圧を測定することにより行われてきた.この方法は装置が簡単であるが,微小な電圧変化を検出せねばならず電磁誘導雑音の影響を請けやすく,また,電圧測定用のリード線をマグネット導体に直接つけねばならないため,電気絶縁上のトラブルが多い.このため,電磁誘導の影響が多くあるマグネット,たとえば超電導発電機の回転子,高電圧が印加されるマグネット,たとえばパルスマグネットには電圧法によるクエンチ検出は適用困難である.我々は1本のファイバに2本の光学的コアをもつデュアル・コア・ファイバを利用し,マグネットのクエンチを検出する方法の開発を行った.この方法はマグネット巻線上にデュアル・コア・ファイバを巻き込み,クエンチ時の巻線の温度上昇を, 2本のコアの光路長の差異による干渉縞の移動を測定して検出する方法である.この方法では温度センサである光ファイバは超電導体と電気的に絶縁されており,信号検出も光学的に行われているため電磁誘導雑音に対して強く,また高電圧が印加される場合でもクエンチの検出が可能である.我々は室温部と極低温部の間の温度分布に影響されず,極低温における温度変化のみを検出することのできる光路構成を考えた.基礎的な実験により, 3〔m〕程度の長さのデュアル・コア・ファイバにより4.2〔k〕領域において, 1〔k〕の温度上昇が検出可能であり,クエンチ検出に充分な感度を有することを確かめた.この方法により,デュアル・コア・ファイバわ巻き込んだ小型コイルを用いて実験を行い,実際にクエンチが検出できることを確かめ,また励磁中のマグネットの応力変化による影響も少ないことも確かめた.本研究により従来不可能であると考えられていたパルスマグネットや,超電導発電機の回転子などのクエンチ検出の可能性がでてきた.超電導マグネットのクエンチを検出する方法として、導体に電圧タップを付け常電導部に発生する電圧を検出する方法が一般的である。しかし、クエンチ検出のためには微小な電圧を検出しなければならず、この方法には多くの問題点がある。導体のずれによって生じる電圧スパイクによってしばしばクエンチ検出器が誤動作するし、電源雑音や外部磁界の変動などの電磁誘導雑音によっても容易に誤動作する。例えば、トカマク型核融合炉のトロイダルコイルは、プラズマ崩壊、パルスマグネットや他のコイルの磁界変動の影響を受けるため電圧計測によるクエンチの検出は非常に困難である。また、パルスマグネットのように高電圧が印加されるマグネットでは、常電導部に発生する微小電圧を高電圧下で検出せねばならず、電圧測定による、クエンチ検出は実質上不可能である。我々は1本のファイバに2本の光学的コアをもつ2心光ファイバを利用し、マグネットのクエンチを検出する方法の開発を行っている。この方法はマグネット巻線中に2心光ファイバを巻き込み、クエンチ時の巻線の温度上昇を、ファイバ中の2本のコアの光路長に差異が生ずるのを測定して検出する方法である。この方法では温度センサである光ファイバは超電導導体と電気的に絶縁されており、信号検出も光学的に行われるため電磁誘導雑音に対して強く、また、高電圧が印加される場合でもクエンチの検出が可能である。我々は室温部と極低温部の間の温度分布に影響されず、極低温部における温度変化のみを検出することのできる光路構成を考えた。基礎的な実験により、3m程度の長さの2心光ファイバにより4.2K領域において、1Kの温度上昇が検出可能でありクエンチ検出に十分な感度が有ることを確かめた。
エネルギー情報とエピゲノム情報のクロストーク機構の解析

本年度は提案課題4項目のうちの2項目について解析を進めた。具体的に進めた課題は、「eNoSCを中心とした細胞内エネルギー制御システムの破綻と疾患との関係の解明」および「eNoSCの人為的制御技術の開発と疾患治療への応用」である。「eNoSCを中心とした細胞内エネルギー制御システムの破綻と疾患との関係の解明」では、eNoSCの主要構成タンパク質であるヌクレオメチリンの遺伝子欠損マウスを作製し、eNoSCの個体での機能解析を行った。一般に、高脂肪摂取によって肥満体になってくると、ヒトもマウスも代謝が低下してくることが知られている。哺乳類細胞のエネルギー消費の4割は核小体でのリボソーム合成に費やされるため、本研究者らは高脂肪食負荷動物におけるリボソームRNAの転写量を測定した。その結果、肥満動物ではリボソームRNA転写が著しく低下していることを見出した。この結果は、リボソームRNA転写の高脂肪食負荷による低下が肥満を引き起こしている可能性を示唆している。そこで、リボソームRNAの転写を抑制するeNoSCの主要構成因子ヌクレオメチリンの遺伝子欠損マウスを作製し、高脂肪食負荷実験を行ったところ、摂食量はヌクレオメチリンの遺伝子欠損でまったく変化がない(むしろ若干摂食量が増える傾向にある)にも関わらず、著しく肥満傾向が抑えられることが明らかとなった。この結果は、脂質の高摂取によるリボソームRNAの転写抑制が肥満に繋がることを示している。さらに、「eNoSCの人為的制御技術の開発と疾患治療への応用」では、ヌクレオメチリンの結晶構造からフラグメント・エボリューション法によって結合すると思われる化合物3種類を設計し、合成した。3種類のうち2種類の化合物を細胞培養液中に加えるとリボソームRNAの転写の促進が認められた。今後ヌクレオメチリン欠損細胞を用いて実験を行う予定である。研究実績のとおり、順調に進展している。今までの研究から、肥満の原因の一つがリボソームRNA転写量の低下であることが示された。今後は、高脂肪食が何故リボソームRNAの転写量をさせるのか、その具体的なメカニズムについての解明が必要である。特に高脂肪食負荷時にリボソームDNA上のエピジェネティックな状態がどのように変化しているかについては大変興味深い。リボソームDNA上のエピジェネティックな変化が肥満しやすい体質を作り出す可能性がある。また、ヌクレオメチリン遺伝子欠損マウスの結果から、ヌクレオメチリンの阻害剤はリボソームRNA転写を促進することによって高脂肪食摂食時の肥満を抑制する可能性がある。そこで、取得した2種類の阻害剤について、細胞レベルでメカニズムを解析すると同時に、マウスの肥満に対する効果を検討したい。さらに、提案課題4項目のうち、2項目「eNoSCを中心とした細胞内エネルギー制御システムの解明」および「eNoSCと協調してエネルギー情報とエピゲノム情報をつなぐ新たなシステムの探索」についても研究を進める。特に「eNoSCと協調してエネルギー情報とエピゲノム情報をつなぐ新たなシステムの探索」については、ヌクレオメチリン遺伝子欠損マウスの解析より、脂質代謝とリボソームRNA転写を結びつける新たなシステムの存在が明らかになりつつある。当該システムの解明は、細胞内エネルギー代謝と個体のエネルギー代謝の関係解明の大きな一助となるものと考えられる。また、「eNoSCを中心とした細胞内エネルギー制御システムの解明」については鋭意解析を進めているが、いまだに見つかっていない。本研究については阻害剤の開発成功が大きな進展をもたらすのではないかと期待している。細胞に阻害剤を添加し、ヌクレオメチリンの作用を抑制した状態で細胞内のタンパク質、DNA、RNAなどのメチル化状態を測定することを予定している。本研究では、ヒトのからだが適正なエネルギーフローを維持するための「エネルギー動的平衡制御システム」について、エネルギー代謝のボトルネックである核小体に焦点を当て解析を進めている。今年度は、核小体に局在し、細胞のエネルギー代謝を制御するタンパク質複合体eNoSCの主要構成因子であるNMLについて、その遺伝子欠損マウスを用いて個体レベルでの解析を進めた。NMLは、肝臓において特に発現が高く、その遺伝子欠損マウスは、9割が胎児期に死亡する。出生した1割について解析を進めたところ、肝臓でのリボソームRNAの転写とタンパク質合成が有意に上昇しており、AMPの増加とATPの低下が認められた。その結果、NML遺伝子欠損マウスの肝臓ではAMPの濃度上昇に伴って活性化するkinase,AMPKの活性化が認められた。細胞内でのAMPKの活性化は、エネルギー産生を上昇させる方向に働く。すなわち、解糖系の亢進とTCAサイクルの活性化、脂肪のβ酸化の促進である。本研究者らは、肝臓細胞中での解糖系、TCAサイクル、脂肪のβ酸化について解析を進め、NML遺伝子欠損マウスでは、β酸化のみが亢進していることを見出した。NML遺伝子欠損マウスに高脂肪食を与えたところ、wild-typeに比べ、体重上昇が有意に抑制され、また、肝臓への脂肪蓄積も認められなかった。一方、NML遺伝子欠損マウス中での解糖系とTCAサイクルについては促進はほとんど認められなかった。NML遺伝子欠損マウスでは、脂肪酸の代謝が上昇しているにも関わらず、ATP濃度は低いままである。これは、TCAサイクルが亢進しないため、脂肪を分解してもAcetyl-CoAで止まってしまうためと考えられる。

実際、NML遺伝子欠損マウス細胞中のAcetyl-CoA濃度はwild-typeに比べて著しく高いご現在のところ、AMPKが活性化するにもかかわらず、何故NML遺伝子欠損マウス中ではβ酸化の亢進しか見られないのかは不明である。今後はそのメカニズムについても解析を進める。本年度は提案課題4項目のうちの2項目について解析を進めた。具体的に進めた課題は、「eNoSCを中心とした細胞内エネルギー制御システムの破綻と疾患との関係の解明」および「eNoSCの人為的制御技術の開発と疾患治療への応用」である。「eNoSCを中心とした細胞内エネルギー制御システムの破綻と疾患との関係の解明」では、eNoSCの主要構成タンパク質であるヌクレオメチリンの遺伝子欠損マウスを作製し、eNoSCの個体での機能解析を行った。一般に、高脂肪摂取によって肥満体になってくると、ヒトもマウスも代謝が低下してくることが知られている。哺乳類細胞のエネルギー消費の4割は核小体でのリボソーム合成に費やされるため、本研究者らは高脂肪食負荷動物におけるリボソームRNAの転写量を測定した。その結果、肥満動物ではリボソームRNA転写が著しく低下していることを見出した。この結果は、リボソームRNA転写の高脂肪食負荷による低下が肥満を引き起こしている可能性を示唆している。そこで、リボソームRNAの転写を抑制するeNoSCの主要構成因子ヌクレオメチリンの遺伝子欠損マウスを作製し、高脂肪食負荷実験を行ったところ、摂食量はヌクレオメチリンの遺伝子欠損でまったく変化がない(むしろ若干摂食量が増える傾向にある)にも関わらず、著しく肥満傾向が抑えられることが明らかとなった。この結果は、脂質の高摂取によるリボソームRNAの転写抑制が肥満に繋がることを示している。さらに、「eNoSCの人為的制御技術の開発と疾患治療への応用」では、ヌクレオメチリンの結晶構造からフラグメント・エボリューション法によって結合すると思われる化合物3種類を設計し、合成した。3種類のうち2種類の化合物を細胞培養液中に加えるとリボソームRNAの転写の促進が認められた。今後ヌクレオメチリン欠損細胞を用いて実験を行う予定である。研究実績のとおり、順調に進展している。今までの研究から、肥満の原因の一つがリボソームRNA転写量の低下であることが示された。今後は、高脂肪食が何故リボソームRNAの転写量をさせるのか、その具体的なメカニズムについての解明が必要である。特に高脂肪食負荷時にリボソームDNA上のエピジェネティックな状態がどのように変化しているかについては大変興味深い。リボソームDNA上のエピジェネティックな変化が肥満しやすい体質を作り出す可能性がある。また、ヌクレオメチリン遺伝子欠損マウスの結果から、ヌクレオメチリンの阻害剤はリボソームRNA転写を促進することによって高脂肪食摂食時の肥満を抑制する可能性がある。そこで、取得した2種類の阻害剤について、細胞レベルでメカニズムを解析すると同時に、マウスの肥満に対する効果を検討したい。さらに、提案課題
ヘテロ構造化した遷移金属酸化物における新機能探求

本研究では、遷移金属酸化物中の酸素配位環境に着目し、酸素配位環境を制御することで、酸化物の新機能開発を目指してきた。原子層単位で成長を制御したブラウンミレライト構造SrFeO2.5エピタキシャル薄膜を作製し、これを空気中でアニールすることにより、酸素が取り込まれる過程を原子間力顕微鏡(AFM)の導電性からナノスケールレベルで観察することに初めて成功した。原子レベルでのステップ構造を持つSrFeO2.5では、その端点から酸素が取り込まれ、その後テラス構造の膜面を拡散していくことが明らかとなった。このような酸素イオンの拡散挙動過程をナノスケールレベルで解明したのは初めての例である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、遷移金属酸化物中の酸素配位環境に着目し、ヘテロ構造化や酸化還元反応などで酸素配位環境を制御することで、酸化物の新機能開発を目指すものである。パルスレーザー堆積法で作製した酸素欠損型鉄酸化物エピタキシャル薄膜を対象として研究を展開してきた。酸化反応で薄膜中の酸素量を制御し、それに伴う構造や伝導性の変化を調べることで、薄膜中の酸素イオンダイナミクスに起因した新奇な伝導現象を見出している。これらの結果は、薄膜中の酸素イオンダイナミクスや酸素配位環境の制御が物質機能開拓に重要であることを示している。ブラウンミレライト鉄酸化物SrFeO2.5のエピタキシャル薄膜に対して、薄膜中の酸素配位環境の変化を走査プローブ顕微鏡による評価を中心に行ってきた。その結果、酸化還元反応を施したSrFeO2.5薄膜は薄膜中の酸素量変化に伴って伝導度が局所的に増加することを見出した。また薄膜表面のテラスのある特定の場所でのみ伝導度の増加が見られた。一連の結果は酸化反応に伴う酸化物イオンの取り込みが局所的に起こっていることを意味している。遷移金属酸化物中の酸素配位環境に着目した物質機能開発を継続する。より具体的には、鉄酸化物だけではなく、他の3d遷移金属(例えばCo、Mn)を含んだ酸化物から構成されるヘテロ構造中の酸素配位環境の制御を行い、構造、伝導性、磁気特性および誘電特性などの観点から機能特性の開発を行う。
冷戦期における米国の「広報外交」の実態とその評価法の解明

本研究は、冷戦期にアメリカ合衆国が日本および韓国に対して行ったプロパガンダ活動、すなわち「広報外交」の実態を、国内外の資料に基づいて解明しようとするものである。USIA(アメリカ情報庁)は、対外放送のVOAをはじめとしてさまざまな手段を用いて「広報外交」を行った。それとともに、その効果測定のために、各種の調査を行った。日本においては定期的な世論調査によって、核問題や米軍基地に対する日本の世論を把握していた。本研究は、冷戦期にアメリカ合衆国が日本および韓国に対して行ったプロパガンダ活動、すなわち「広報外交」(Public Diplomacy)の実態を、国内外の資料に基づき、実証的に解明しようとするものである。初年度にあたる本年度は、研究分担者以外に、連携研究者として小林聡明氏(神奈川大学人文学研究所研究員、メディア史・朝鮮半島地域研究)、研究協力者として吉田則昭氏(日本ABC協会・立教大学兼任講師、メディア史)の参加を得て、日本国内の他、韓国およびアメリカ合衆国において資料収集を進めた。また、2009年8月3日には、ソウル大学において、「ソウル大学校言論情報学科BK21事業団海外学者招請セミナー-冷戦期プロパガンダ研究の新潮流-」(代表者・ソウル大学教授姜明求)を共催し、韓国の研究者との交流を図った。その結果、アメリカの「広報外交」が冷戦構造の構築・固定化と緊密に結びついて展開されてきたことが、アジア地域ならびに東ヨーロッパ地域におけるUSIA(United States Information Agency)の活動の実態から浮かび上がってきた。また、とりわけ朝鮮半島においては、朝鮮戦争を機に国連軍が開始したプロパガンダ放送(VUNC、Voice of United Nations Command)が実態としてはアメリカ軍が行ったものであることが判明し、アメリカの「広報外交」の一環に位置づけることが可能である。したがって、今後は、軍事作戦における各種のプロパガンダと、冷戦期の「広報外交」における広報活動との連続性と差異を、より詳細に検討する必要がある。昨年度に引き続き本年度も、研究分担者以外に、連携研究者として小林聡明氏(東京大学大学院総合文化研究科学術研究員、メディア史・朝鮮半島地域研究)、研究協力者として吉田則昭氏(日本ABC協会・立教大学兼任講師、メディア史)の参加を得て、日本国内の他、韓国およびアメリカ合衆国において資料収集を進めた。また、2010年9月9日には、高麗大学(韓国、ソウル)において、「第1回東アジア比較文化研究会学術シンポジウム」を同大学日本研究センターなどと共催し、韓国の研究者との交流を図った。さらに、2011年3月5日には、東京大学において、国際シンポジウム「占領期・ポスト占領期の視聴覚メディアと受容-民主化・冷戦・モダニティ」を同大学大学院情報学環などと共催し、内外の研究者との討論を行った。その結果、アメリカの「広報外交」が様々な調査活動を伴って展開されてきたことが、実証的に明らかになった。とくに、USIS東京は、アメリカの広報活動、プロパガンダ活動の成果を測定するために、「世論バロメーター」調査と呼ばれる世論調査を日本国内で頻繁に行った。これは調査主題として米・ソ・中国に関する国際情勢全般を扱ったもので、アメリカが核問題や米軍基地の問題に大きな関心を払っていたことがわかる。アメリカでは冷戦にさまざまな形で社会科学者たちが「参戦」し、アメリカの勝利に寄与しようとした。他方、旧東欧諸国でも、かつてのプロパガンダ的なメディアシステムが残存している。今後さらに、そうしたメディアと冷戦の関係について解明したい。本研究は、冷戦期にアメリカ合衆国が日本および韓国に対して行ったプロパガンダ活動、すなわち「広報外交」(Public Diplomacy)の実態と、その際に用いられた評価法を、国内外の資料に基づき、実証的に解明しようとするものである。`昨年度に引き続き本年度も、研究協力者として吉田則昭氏(日本ABC協会・立教大学兼任講師、メディア史)の参加を得て研究を行った。その上で、各自の分担にしたがって研究を進めるとともに、2012年3月4日には、東京大学において、国際シンポジウム「占領する眼・占領する声一USIS映画とVOAラジオ放送」を同大学大学院情報学環などと共催し、内外の研究者との討論を行った。本年度は、特に、アメリカ合衆国の対外放送であるVOA(Voice of America)の冷戦期の活動に対して多面的に検討を行った。まず、内容面では、VOAは冷戦期にはさまざまな番組を放送したが、その1つの「VOAフォーラム」は各国の知識人層を対象とした教養番組で、知のヘゲモニーを握ろうとしたものであった。こうしたVOAの戦略は、ハード面、すなわち中継網の整備の上に成り立つものであった。VOAは「ラジオ・リング・プラン」という計画に基づき、世界各地に中継所を設置した。アジアにおいては、フィリピン、沖縄、タイ、セイロン(スリランカ)に中継所が置かれたが、それは、しばしば被設置国側との間に葛藤をもたらすことになったのである。また、VOAの番組を始めとし、「広報外交」の各種のプログラムは、その効果の測定とセットとして実施された。

その際に用いられた世論調査技術は、より高度になり、洗練されていったのである。第二次世界大戦後、世界は米ソ対立、すなわち冷戦の時代となるが、世論調査は、広報外交のなかで大きな役割を果たしていく。すなわち、アメリカ政府は、海外の諸国で世論調査を行った。それは、世界の人々の持つ政治情勢や国際問題に関する認識、特に対米意識を測定しようとしたからである。アメリカの公文書館には、そうした世論調査の記録が数多く残されている。例えば、1950代後半にアメリカの政府機関であるUSIA(United States Information Agency、アメリカ情報庁)が日本で行った世論調査には、国際問題から文化に関するものまで、様々なテーマのものがあった。その中でも核・原子力に対する日本国民の意識は、中心的な主題であった。USIAの世論調査報告書によると、1950年代において、ヨーロッパ諸国に比べ、日本ではアイゼンハワーが提唱した原子力利用に関する国際機関の創設についても悲観的な見方をする人が多かった。また、日本ではアメリカの行う核実験に対して反感を持つ人が多く、それは「政治経済レベルの高い層」と「大学卒」に顕著であった。そして、日本人は、自分が生きている間に原子力から利益を得られると考えている反面、原子力は人類にとって恩恵をもたらすより、災いをもたらすものだと考えていた。こうした日本人の態度は、アメリカの当局者にとっては、「原子力ヒステリー」としか言えない矛盾したものであった。戦後、アメリカは、「広報外交」(パブリック・ディプロマシー)に力を注いでいくが、こうした世論調査は、当時のアメリカが、外交問題における当該国の世論を重視し、それを把握することに腐心していたかを物語っている。アメリカの対日本・東アジアに対する「広報外交」に関する1次資料については、精力的に収集を進めている。今後、さらなる読解を進めることで、新たな知見が見いだされるであろう。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、旧東側諸国に対する「広報外交」や、旧ソ連による対抗的なプロパガンダなどにも目配りをし、比較検討を行っている。今後、アメリカの対日本・東アジアに対する「広報外交」と、それらを総合的に検討することによって、より複眼的、多角的に冷戦期にアメリカ合衆国が日本および韓国に対して行った「広報外交」の実態を明らかにすることができよう。
胚中心におけるリンパ球分化の分子機構

ワクチン療法の原動力である高親和性IgG産生メモリーB細胞や長期生存プラズマ細胞の胚中心での分化誘導におけるIL-21とBCL6の機能をIL-21やBCL6の機能改変マウスを用いて解析した。その結果、高親和性IgG抗体を産生する長期生存プラズマ細胞の分化にはIL-21が必須であることや、IL-21とBCL6はIgEへのクラススイッチを抑制することにより高親和性IgG産生メモリーB細胞や長期生存プラズマ細胞の分化を増強することを明かにした。ワクチン療法の原動力である高親和性IgG産生メモリーB細胞や長期生存プラズマ細胞(Long-lived Plasma cell:LL-Plasma細胞)は、脾臓やリンパ節内の胚中心で分化する。その分化に濾胞ヘルパーT細胞から放出されるIL-21が重要な機能をしていることが明らかとなっている。さらに転写抑制因子であるBCL6が、胚中心B細胞ばかりでなくTfh細胞の分化にも必須であることが明らかになった。そこで本年度は、IL-21やBCL6の機能改変マウスを用いて、高親和性IgG産生メモリーB細胞やLL-Plasma細胞の分化誘導におけるIL-21とBCL6の機能を解析した。その結果、1.IL-21レセプター欠損マウスを抗原NP-CGで免疫して、血中IgMやIgG1抗NP抗体価を親和性とともに測定したところ、胚中心形成が著しく低下し、高親和性抗体の産生がほとんど見られなかった。さらに免疫して4-5週後に、IgG1抗NP抗体産生LL-Plasma細胞をELISPOT法により解析したところ、ほとんど検出できなかった。この結果から、高親和性抗体を産生するLL-Plasma細胞の分化にはIL-21が必須であることを明らかにした。2.正常マウス脾臓由来の成熟B細胞を抗IgM抗体と抗CD40抗体とIL-4で刺激する。その後に、IL-21で再刺激してPlasma細胞の分化をFACSで解析したところ、新たにCD38陽性のPlasma細胞が検出された。この細胞をCFSEでラベルした後、同系正常マウスに移植して40日後の骨髄や脾臓におけるIgG1産生LL-Plasma細胞の分化をFACSにより解析した。その結果、LL-Plasma細胞が検出できたことから、IL-21がLL-Plasma細胞の分化に必須であることや、In vitro系を用いてLL-Plasma細胞を分化させる系を確立できた。ワクチン療法の原動力である高親和性IgG産生メモリーB細胞や長期生存プラズマ細胞(Long-lived Plasma cell: LL-Plasma細胞)は、脾臓やリンパ節内の胚中心で分化する。その分化に濾胞ヘルパーT細胞から放出されるIL-21や転写抑制因子であるBCL6が必須であることを明らかにしてきた。そこで本年度は、IL-21とBCL6の機能改変マウスやIE-KOマウスを用いて、高親和性IgE産生メモリーB細胞やLL-Plasma細胞の分化誘導機序を解析した。その結果、1)正常マウス、IL-21とBCL6の機能改変マウスの脾臓由来の成熟B細胞を抗IgM抗体と抗CD40抗体とIL-4で刺激した。その後に、IL-21で再刺激して6日目の培養上清中のIgE抗体価をELIZA法で測定した。その結果、IL-21はIgEへのクラススイッチを抑制することによりIgG1抗体産生を増強することや、細胞内Bcl6の量とIgE抗体産生量が負の相関することからBcl6はIgEへのクラススイッチを抑制することを明かにした。2)IE-KOマウスを抗原OVAとAlumで免疫後に鼻腔からOVAを感作して、7日目と14日目における血中IgEやIgG1抗OVA抗体量をELIZA法で測定した。その結果、IgG1抗OVA抗体価は正常であったが、IgE抗OVA抗体の産生は全く見られなかった。また、感作IE-KOマウス由来のヘルパーT細胞の機能を解析したところ、OVA刺激により濾胞ヘルパーT細胞ではIL-4の産生が見られたが、Th2細胞では見られなかった。そこで、DO11-10-Tgマウス由来のTh2細胞や濾胞ヘルパーT細胞をIE-KOマウスに移入した後OVAで感作したところ、Th2細胞の移入によりIgE抗OVA抗体の産生が見られたが、濾胞ヘルパーT細胞の移入では見られなかった。この結果、Th2細胞は組織中に遊走することから、IgE抗体産生細胞の分化は、胚中心ではなく組織中で起きていることを明らかにした。高親和性IgG産生メモリーB細胞や長期生存プラズマ細胞(Long-lived Plasma cell: LL-Plasma細胞)は、脾臓やリンパ節内の胚中心で分化する。その分化に濾胞ヘルパーT細胞から放出されるIL-21や転写抑制因子であるBCL6が必須であることが明らかになった。

そこで本年度は、IL-21やBCL6の機能改変マウスを用いて、高親和性IgG産生メモリーB細胞やLL-Plasma細胞の分化誘導におけるIL-21とBCL6の機能を解析した。その結果、1.正常マウス脾臓由来の成熟B細胞を抗IgM抗体と抗CD40抗体とIL-4で刺激した後に、3日目にIL-21で再刺激することにより6日目の培養細胞中のPlasma細胞数が最大となった。この細胞をCFSEでラベルした後、同系正常マウスに移植して40日後の骨髄や脾臓におけるIgG1産生Plasma細胞をFACSにより解析したところLong-lived Plasma細胞が分化することを明らかにした。同様の実験をIL-21R-KOマウス由来の成熟B細胞を用いて行ったところ、Long-lived Plasma細胞の分化が見られなかったことから、培養系を用いてLong-lived Plasma細胞を効率よく分化させる系を確立した。2)IL-21R-KOマウスを抗原NP-CGとAlumで免疫後7日目と14日目における脾臓由来のIgG1陽性の胚中心B細胞をIgG1, Fas, GL7に対する抗体と反応させてFACSで分取する。これらの胚中心B細胞の抗体遺伝子V領域(VH186.2)の遺伝子解析を行ったところSHMの頻度が正常マウスからの胚中心B細胞の頻度よりも著しく低いことを明らかにした。このことから、IL-21が高親和性IgG1抗体産生メモリーB細胞やLL-Plasma細胞の分化に必須であることを明らかにした。平成23年度に計画した研究内容は、ほぼ計画のとおり遂行できた。その研究結果の多くは、予想されたものであったが、培養系を用いてIL-21の追加刺激によりLL-Plasma細胞を分化させる系を確立できたことにより、次年度には新たな研究の展開が可能となっている。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度に計画した研究内容は、ほぼ計画のとおり遂行できた。その研究結果の多くは、予想されたものであったが、培養系を用いてIL-21の追加刺激により効率良くLL-Plasma細胞を分化させる系を確立できた。しかし、通常のPlasma細胞とLong-lived Plasma細胞との表面抗原系の違いなどは見いだせなかった。現在両者でCD38の発現に違いがみられているので、CD38陰性のPlasma細胞の中にLong-lived Plasma細胞がいないかどうかを解析中である。また、親和性成熟のためにはIL-21刺激が必須であることを明らかにできたが、末梢性の自己免疫寛容誘導におけるBCL6の機能を明らかにすることは出来なかった。現在、C57BL/6J-lpr/lprやBXSB/MpJなどのSLE様疾患モデルマウスをIL-21R-KOやLckd-BCL6-Tgマウスを交配して経時的に抗核抗体の産生量をELISA法で解析している。LL-Plasma細胞を分化させる培養系が確立できたことから、LL-Plasma細胞の表面抗原系の解析や、IL-21刺激によりLL-Plasma細胞で発現誘導される遺伝子などが明らかにできると思われる。
人類進化における遺伝子の動的進化

過去四半世紀の間に人類進化に関する分子レベルからの研究は大きな進展をみせたが,これからの研究は遺伝子上の点突然変異の蓄積の検索に主眼がおかれた.点突然変異は遺伝子の構造を少しずつ変えていくことは可能であるが,点突然変異の蓄積だけからではヒト化(種分化の遺伝的背景)を解明することは不可能である.点突然変異以外の突然変異は,遺伝子の構造ばかりでなく構成をも大きく変えることが可能である.従って,本研究ではヒトを中心に霊長類における点突然変異以外の突然変異による遺伝子の動的進化の様相,特に多重遺伝子族における遺伝子構成の進化ならびに働く遺伝子の動態を中心に解析を行う.これにより,生物種としてのヒトの遺伝的特性を明らかにし,ヒトへの種分化のメカニズムを分子レベルで理解するための手がかりを得ることを目的とした.本年度は免疫グロブリン遺伝子CεおよびCα遺伝子群をチンパンジー,ゴリラ,オランウータン,テナガザルおよび旧世界ザル(カニクイザル)よりクローニングし,その詳細な遺伝子構造を明らかにすること共に,先に我々が明らかにしたヒトのCεおよびCα遺伝子群との比較をおこなった.その結果,それぞれの系統において,遺伝子重複・欠失・遺伝子変換・遺伝子組換え・プロセスト遺伝子の形成などの点突然変異以外の突然変異がくり直し生じてきたことが明らかとなった.これら点突然変異によらない定性的突然変異の解析から,ヒトに最っとも近縁な類人猿はチンパンジーであることが示された.また,チンパンジー,ゴリラ,オランウータンのプロセストCε遺伝子および近傍配列およそ2500塩基対の一次構造の比較による定量的解析からも,定正的解析と同様,チンパンジーがゴリラよりもヒトに近いことを支持する結果がえられた.過去四半世紀の間に人類進化に関する分子レベルからの研究は大きな進展をみせたが,これからの研究は遺伝子上の点突然変異の蓄積の検索に主眼がおかれた.点突然変異は遺伝子の構造を少しずつ変えていくことは可能であるが,点突然変異の蓄積だけからではヒト化(種分化の遺伝的背景)を解明することは不可能である.点突然変異以外の突然変異は,遺伝子の構造ばかりでなく構成をも大きく変えることが可能である.従って,本研究ではヒトを中心に霊長類における点突然変異以外の突然変異による遺伝子の動的進化の様相,特に多重遺伝子族における遺伝子構成の進化ならびに働く遺伝子の動態を中心に解析を行う.これにより,生物種としてのヒトの遺伝的特性を明らかにし,ヒトへの種分化のメカニズムを分子レベルで理解するための手がかりを得ることを目的とした.本年度は免疫グロブリン遺伝子CεおよびCα遺伝子群をチンパンジー,ゴリラ,オランウータン,テナガザルおよび旧世界ザル(カニクイザル)よりクローニングし,その詳細な遺伝子構造を明らかにすること共に,先に我々が明らかにしたヒトのCεおよびCα遺伝子群との比較をおこなった.その結果,それぞれの系統において,遺伝子重複・欠失・遺伝子変換・遺伝子組換え・プロセスト遺伝子の形成などの点突然変異以外の突然変異がくり直し生じてきたことが明らかとなった.これら点突然変異によらない定性的突然変異の解析から,ヒトに最っとも近縁な類人猿はチンパンジーであることが示された.また,チンパンジー,ゴリラ,オランウータンのプロセストCε遺伝子および近傍配列およそ2500塩基対の一次構造の比較による定量的解析からも,定正的解析と同様,チンパンジーがゴリラよりもヒトに近いことを支持する結果がえられた.
配向性分子の集積化により形成される不斉ナノキャビティの空間機能開発

医薬、環境科学、工業材料などの分野において、光学異性体や構造異性体の精密分離・分析は重要な技術である。本研究では、キラル分子が形成するユニークな分子配向体が形成する立体特異的ナノ空間(ナノキャビティ)を利用した分子形状の精密認識システムの開発を目的とし、水中、有機溶媒中で一次元キラル分子配向体を形成するグルタミド誘導体を多孔質シリカ粒子界面にグラフト化するとともに、その分子認識能について評価した。その結果、市販の分離剤と比較して構造異性体、幾何異性体に対する高い分子認識能を示すとともに、ビタミン類やトコフェロール類などの生態関連分子に対しても高い認識能を示した。医薬、環境科学、工業材料などの分野において、光学異性体や構造異性体の精密分離・分析は重要な基盤技術である。これまでにHPLC用キラル固定相に関して、様々なアプローチや具体的な分離例が報告されてきた。例えば、ポリシュガー、ポリペプチドなどの規則的立体構造をもつ天然ポリマーや、立体特異的低分子をインプリントした固定相などが挙げられる。本研究では、キラル分子が形成するユニークな分子配向体が形成する不斉ナノキャビティの立体特異的ナノ空間を利用した分子形状の精密認識システムの開発を目的とし、キラル分子を基材界面に配向状態を維持したまま安定化した固定相の開発およびその精密分子形状認識・分離システムへの応用を目指した研究開発を行った。アルコキシシリル基を導入したグルタミド誘導体を数種類合成し、多孔質シリカ球状粒子界面にシランカップリング反応を介して固定化した。グルタミド誘導体は、有機溶媒中でキラル炭素近傍のアミド結合が分子間で水素結合することで、不斉分子配向体を形成する。熱分析および懸濁状態での13C-NMRの結果、グルタミド誘導体は、シリカ界面固定化後も溶媒中の配向体と類似した構造を形成していることが示唆された。置換基およびスペーサー長の異なる数種のグルタミド誘導体固定化シリカの分子認識能を評価した結果、市販のオクタデシル化シリカと比較していずれも多環芳香族類や芳香族異性体類に対して高い分子認識能を示した。分子配向体が形成する立体空間中に配置された複数の相互作用ポイントにより、ゲスト分子の平面性、直線性を認識していると考えられる。グルタミド誘導体固定化シリカによる核酸塩基類、ステロイド類、トコフェロール類などの生体分子についても評価し、特定の分子に対して高い分子認識能を示すことが明らかになった。本研究では、キラル超分子集合体が形成する立体特異的な空間を利用した分子認識システムの構築を目的とし、キラル超分子集合体の基材界面への固定化および精密分子形状認識剤への応用について検討した。HPLC用固定相として、単純な有機分子をグラフト化したものやポリマーを固定化したものが知られており、固定相への分配および水素結合や双極子相互作用、πーπ相互作用などの分子間相互作用を利用している。より精密な分子認識を行う場合、高分子の二次構造を利用する方法や環状化合物のナノ空間を利用するアプローチが報告されている。本研究では、分子集合体が形成する特異的な構造に着目し、これを固定相界面に固定化することで、立体特異的ナノ空間を利用した分子形状の精密認識システムの開発を目指した。具体的には、自己組織的に配向会合し、繊維状の分子集合体を形成するグルタミド誘導体にアルコキシシリル基を導入した分子を数種類合成した。シリル化グルタミド誘導体は、有機溶媒中や水中で自己集合体を形成し、キラル炭素近傍のアミド結合による分子間水素結合により、分子どうしが捩れた状態で配向していると推察される。このシリル化グルタミド誘導体を、多孔質シリカ球状粒子界面にシランカップリング反応を介して固定化した。置換基としてアルキル基、フェニル基などを用い、またキラル中心であるグルタミド部位とシリカ表面とのスペーサー長の異なる数種のグルタミド誘導体固定化シリカの分子認識能を評価した結果、オクタデシル基やポリマーをグラフト化したシリカと比較していずれも多環芳香族類や芳香族異性体類に対して高い分子認識能を示した。医薬,環境科学,工業材料などの分野において,光学異性体や構造異性体の精密分離・分析は重要な基盤技術である。これまでにHPLC用キラル固定相に関して,様々なアプローチや具体的な分離例が報告されてきた。例えば,ポリシュガー,ポリペプチドなどの規則的立体構造をもつ天然ポリマーや,立体特異的低分子をインプリントした固定相などが挙げられる。

本研究では,キラル分子が形成するユニークな分子配向体が形成する不斉ナノキャビティの立体特異的ナノ空間を利用した分子形状の精密認識システムの開発を目的とし,キラル分子を基材界面に配向状態を維持したまま安定化した固定相の開発およびその精密分子形状認識・分離システムへの応用を目指した研究開発を行った。今年度は,水中,有機溶媒中で一次元キラル分子配向体を形成する二鎖型グルタミド誘導体にシリカ粒子界面に固定化するための重合性基としてアルコキシシリルを導入した化合物を多孔質シリカ粒子界面にグラフト化した固定相の開発を行うとともに,グルタミド誘導体のシリカ界面での分子配向状態の評価ならびにその分子認識能について評価した。熱分析,固体NMRの結果から,グルタミド誘導体とアルコキシシリル基の間のスペーサーを長くすることで,界面に固定化されたグルタミド部位の配向が誘起されることが示唆された。グルタミド誘導体をグラフト化した固定相を用いて,HPLCにより多環芳香族や芳香族異性体に対する分離能を評価した結果,市販のオクタデシル化シリカと比較した場合,著しく高い分離能が得られた。またスペーサーを長くした固定相において,より高い分離能が得られることが確認できた。配向性分子であるグルタミド誘導体を多孔質シリカ界面にグラフト化した固定相を用いて、界面の分子配向構造が創り出すナノ空間を利用した分子認識について評価を行った。その結果、精密な幾何異性体分子や構造異性体分子の認識が可能であることが確認された。本研究では分子配向体が形成する特異的空間の機能開発を提案しており、これまでの結果から界面空間機能を分子形状認識への応用できる可能性が示唆されており、おおむね当初の予定通り研究が進んだと考えている。配向性分子であるグルタミド誘導体を多孔質シリカ界面にグラフト化した固定相を用いて,界面の分子配向構造が創り出すナノ空間を利用した分子認識について評価を行った。その結果,精密な幾何異性体分子や構造異性体分子の認識が可能であることが確認された。本研究では分子配向体が形成する特異的空間の機能開発を提案しており,これまでの結果から界面空間機能を分子形状認識への応用できる可能性が示唆されており,おおむね当初の予定通り研究が進んでいると考えている。配向性分子を界面に固定化することで得られる特異的空間を分子認識へ応用できる可能性が示唆され、キラル炭素をもつ配向性分子が形成するキラル立体空間を利用した生体関連分子の分離について検討した。今後、さらに分析評価を進め、配向性分子が形成するキラル立体空間を利用した分子認識の可能性について検討する。配向性分子を界面に固定化することで得られる特異的空間を分子認識へ応用できる可能性が示唆された。今後は,キラル炭素をもつ配向性分子が形成するキラル立体空間を利用したキラル分子の認識への応用,アミノ酸,糖類を骨格とする様々な配向性分子の固定化による固定層のバリエーション化とその評価について検討を行う。研究成果を発表するための学会参加費、旅費ならびに追加実験のための消耗品費を計上する計画である。研究費として,様々な配向性分子合成のための試薬類,溶媒類ならびに分子認識評価のための分析用試薬(高速液体クロマトグラフィー,核磁気共鳴スペクトル)などの消耗品を計上するとともに,これまでに得られた成果を含め学会等での報告を行うための旅費を計上する計画である。