hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒューマンコンピュテーション技術の市場調査・商品企画への応用

本課題では,消費者の潜在ニーズや選好をゲームを通じて収集し,商品のコンセプト開発につなげるための,ヒューマンコンピュテーションの仕組みを応用したシステムを新たに提案し,その評価を行うことを目的としている.提案するシステムは,(a)新商品に付与できる魅力的な属性を収集するゲーム,(b)指定した属性の組合せ(コンセプト)に対する選好を収集するゲーム,(c)コンセプトを具現化した新商品の需要を予測するゲーム,の3つから構成される.(a)については,本課題で開発しているInversion-problemのメカニズムを応用したゲーム(ColleQ)で,プレイヤに提示するペルソナの詳細度を変化させて,検証実験を進めた.その結果,プレイヤは,詳細度の高いペルソナ記述を好むクラスタと逆に詳細度の低いペルソナ記述を好むクラスタとに明確に分かれ,前者のクラスタのプレイヤが有用な情報を入力してくれる傾向が高いことがわかった.また,この質の高い情報を提示してくれるクラスタのプレイヤを,ゲームログの事後分析によって判別する方法も得られた.(b)については,広告のビジュアル面での選好の収集と分析に取り組んだ.具体的には,Input-agreementのメカニズムを応用することで,写真共有サイトに投稿された写真に対して,その投稿者のライフスタイル属性を紐付けることのできるゲームを開発し,実験室で検証した.ここで得られたデータを分析することによって,ビジュアルに対する選好をライフスタイル属性と関連付けてクラスタリングすることができ,得られたクラスタをマーケットセグメントとして取り扱うことができるようになる.(c)については,予測市場のメカニズムを応用してBtoB商品の需要を評価するために役立つ知識を営業マンらから収集するためのゲームを開発し,実企業で検証実験を行った.本課題では,消費者の潜在ニーズや選好をゲームを通じて収集し,商品のコンセプト開発につなげるための,ヒューマンコンピュテーションの仕組みを応用したシステムを新たに提案し,その評価を行うことを目的としている.提案するシステムは, (a)新商品に付与できる魅力的な属性を収集するゲーム,(b)指定した属性の組合せ(コンセプト)に対する選好を収集するゲーム,(c)コンセプトを具現化した新商品の需要を予測するゲーム,の3つから構成される.2016年度は,まず(a)については,Inversion-problemのメカニズムを応用したゲーム(ColleQ)の開発に力を入れ,基本設計からプロトタイプの実装,それを用いた被験者実験による予備的な検証まで進めた.ゲームで収集したデータの分析手法の検討の面では,対応分析の応用が有効であることを確認した.(b)については,対象商品の属性をネットワーク上のパスで表現できる場合を想定し,予測市場のメカニズムを応用してそれに対する選好を収集できるゲーム(Route Market)のプロトタイプを実装し,被験者実験で予備的な検証を行ったほか,その機能を評価するためのマルチエージェントシミュレーションモデルの開発を進めた.さらに,Output-agreementのメカニズムを応用したゲーム(Choice Sense)についても開発と検証を進めた.(c)については,予測市場を応用して需要を時系列として予測する仕組みを提案し,身近な映画を題材として取り上げた被験者実験を通じて,その検証を行った.ただし,予測市場は,映画のコンセプトが固まった段階で,それを提示した上で予測してもらうものであり,映画の開発プロセスの早い段階での予測には適していない.そこで,まだコンセプトが曖昧な状態の開発初期の段階で需要を予測するための新しいゲームメカニズムも考案し始めている.(a)については,当初Output-agreementのメカニズムを応用したゲーム(Product X)の性能評価を先行して進める予定であったが,2016年度は,Inversion-problemのメカニズムを応用したゲーム(ColleQ)の基本設計,プロトタイプの実装,予備的な検証実験の方を先に進めた.これは,本格的な性能評価には,両者の比較という面も出てくるため,ある程度開発のフェーズを揃えたほうがその後の研究が進めやすいためである.ここまでの作業量としては,ほぼ予定通りである.(b)についても,予測市場を応用したゲームだけでなく,Output-agreementのメカニズムを応用したゲーム(Choice Sense)の開発,検証も進んでおり,順調であるといえる.(c)も同じく順調に進んでいる.新しい課題も出てきたが,それに対処するためのアイディアも得られ,具現化するための作業も始めているので,ほぼ予定通りと判断した.本課題では,消費者の潜在ニーズや選好をゲームを通じて収集し,商品のコンセプト開発につなげるための,ヒューマンコンピュテーションの仕組みを応用したシステムを新たに提案し,その評価を行うことを目的としている.提案するシステムは,(a)新商品に付与できる魅力的な属性を収集するゲーム,(b)指定した属性の組合せ(コンセプト)に対する選好を収集するゲーム,(c)コンセプトを具現化した新商品の需要を予測するゲーム,の3つから構成される.2017年度は,まず(a)については,本課題で開発しているInversion-problemのメカニズムを応用したゲーム(ColleQ)とOutput-agreementのメカニズムを応用したゲーム(Product X)において,マッチング判定やデータ分析の前処理のためにテキストマイニングの技術を援用する方法を盛り込んだ.そして,そうして改善したゲームを用いて被験者実験を行った.また,被験者実験で得られたデータを用いて,ゲームで収集したデータの分析手法の検討をさらに進めた.(b)については,昨年度と同様に,対象商品の属性をネットワーク上のパスで表現できる場合を想定し,予測市場のメカニズムを応用してそれに対する選好を収集できるゲーム(Route Market)のマルチエージェントシミュレーションによる機能検証と,新たな応用先の検討を行った.

また,スーパー等での購買場面を擬似的に再現することによって購買時点での選好データを収集する,新しいゲームの検討も始めた.(c)については,昨年度に提案した,予測市場を応用して需要を時系列として予測するシステムの改善を行い,昨年度と同じく映画を題材とした被験者実験を通じて,その効果の検証を行った.また,まだコンセプトが曖昧な状態の開発初期の段階で需要を予測するための新しいゲームメカニズム(映画投資ゲーム)を開発,実装し,被験者実験によってその機能を検証した.(a)については,Output-agreementのメカニズムを応用したゲーム(Product X)とInversion-problemのメカニズムを応用したゲーム(ColleQ)の双方の基本設計と分析手法の開発,プロトタイプの実装とそれを用いた予備的な検証実験までほぼ予定通り順調に進んできた.(b)についても,予測市場やOutput-agreementのメカニズムを応用したゲームの基本は固まってきており,さらに新しいゲームの構想にも着手できており,順調であるといえる.(c)も同じく順調に進んでいる.新しい課題も出てきたが,それに対処するためのアイディアも得られ,具現化するための作業も始めているので,ほぼ予定通りと判断した.本課題では,消費者の潜在ニーズや選好をゲームを通じて収集し,商品のコンセプト開発につなげるための,ヒューマンコンピュテーションの仕組みを応用したシステムを新たに提案し,その評価を行うことを目的としている.提案するシステムは,(a)新商品に付与できる魅力的な属性を収集するゲーム,(b)指定した属性の組合せ(コンセプト)に対する選好を収集するゲーム,(c)コンセプトを具現化した新商品の需要を予測するゲーム,の3つから構成される.(a)については,本課題で開発しているInversion-problemのメカニズムを応用したゲーム(ColleQ)で,プレイヤに提示するペルソナの詳細度を変化させて,検証実験を進めた.その結果,プレイヤは,詳細度の高いペルソナ記述を好むクラスタと逆に詳細度の低いペルソナ記述を好むクラスタとに明確に分かれ,前者のクラスタのプレイヤが有用な情報を入力してくれる傾向が高いことがわかった.また,この質の高い情報を提示してくれるクラスタのプレイヤを,ゲームログの事後分析によって判別する方法も得られた.(b)については,広告のビジュアル面での選好の収集と分析に取り組んだ.具体的には,Input-agreementのメカニズムを応用することで,写真共有サイトに投稿された写真に対して,その投稿者のライフスタイル属性を紐付けることのできるゲームを開発し,実験室で検証した.
方向制御純スピン流による革新的磁区構造制御技術の創成

本研究により、スピン吸収効果による、多磁区構造の高精度な制御技術を確立するうえでの、重要な指針が得られた。本課題で作製する素子は、非磁性体とスピン吸収体の接合界面のうち、上面からスピン吸収効果が生じているものと想定していた。しかしながら、スピン吸収体の側面からもスピン吸収効果が生じていることがわかった。側面からのスピン吸収効果の検証は、スピン吸収体の膜厚に対する、スピン吸収効率の大きさを評価することで行った。実験は、横型スピンバルブ素子を作製して行った。スピン吸収体の膜厚が異なる4種類の素子を作製し、スピン信号の減衰率を評価することで、各素子におけるスピン吸収効率を評価した。実験結果は、強磁性体の膜厚が増大するにつれて、スピン信号の大きさが減衰しているのがわかった。これは、スピン流がスピン吸収体の側面からも吸収されていることを示唆している。一方で、スピン吸収体の有効断面積が40nmに達したところで、スピン信号の大きな減衰が確認された。この原因として、スピン吸収体からのスピン散乱効果が生じている可能性を検討した。スピン散乱の効果を検証するため、スピン吸収体をスピン流伝搬経路から分岐させた位置に配置した素子を用いて、同様の実験を行った。スピン吸収体の膜厚が異なる6種類作製し、スピン信号の減衰率を、理論式でフィッティングすることで、スピン吸収効率の膜厚依存性が一致することを確認した。実験結果は、膜厚が60nm以下の範囲では、理論式と一致した。これは、膜厚が60nm以下では、スピン流はスピン吸収体からの吸収効果からの影響しか受けていないことを示唆している。以上の結果から、スピン吸収体をスピン流伝搬経路内に接合した場合、スピン流の一部は散乱を受けることを結論付けた。一方で、膜厚が80nm以上の範囲では、理論式との一致を示さなかった。この原因究明は今後の課題である。28年度が最終年度であるため、記入しない。非磁性中で形成されたスピン流の偏極方向をラーモア歳差運動で操作する手法を考案し、方向制御型スピンデバイスの実現に向けた要素技術の開発を試みた。まず、大型電磁石を用いてCoFeAl合金の異方性磁気抵抗効果を測定した。印加した外部磁場は最大1.4T程度であるが、磁化が飽和するのにはさらに大きな磁場の印加が必要となることがわかった。なお、NiFe合金における飽和磁化は0.8T程度である。以上の結果からCoFeAl合金を用いることでスピン回転角の制御に利用する臨界磁場の制約が大幅に緩和できることが期待できる。次に長距離非磁性チャネルを有する非局所スピンバルブ素子を用いて、生成したスピン流の偏極方向に対して垂直な面内磁場を掃引することで、ラーモア歳差運動を誘引し、そこから得られる電気信号を検出した。実験結果は明瞭なラーモア歳差運動からなるスピン変調信号が検出され、スピン偏極方向の回転が確認された。一方で、スピン流の量子化軸を回転させると、各電子の拡散時間の違いによりスピン偏極方向にデコヒーレンスが生じ、スピン起因の電気信号の大きさが減衰する。本実験におけるスピン流の量子化軸の回転に伴うスピン情報の損失は40%程度であった。そこで、非局所スピンバルブのスピンチャネル間の両側にナノ磁性体を搭載し、ナノ磁性体からの漏洩磁場を用いることでスピン情報の損失を軽減することを試みた。非磁性体中を輸送するスピン流は、ナノ磁性体からの局所的な漏洩磁場を受けることで、その範囲で強い回転を受ける。従って、この局所的な漏洩磁場の存在はスピン情報の損失を軽減させることに繋がる。本実験ではナノマグネットの幅を1mm、1.5mm、2mmの三種類について実験を行い、最終的にスピン情報の損失を5%まで軽減した。CoFeAl合金を用いたときの、スピン流吸収効率のスピン偏極方向の異方性が、従来材料NiFe合金に対して、3倍大きいことがわかった。本実績は、研究課題の鍵技術となる異方性スピン吸収効率の改善につながる。非磁性/強磁性接合系が高温状態になると、スピン流の吸収効率が増大することがわかった。実験は熱源とスピン吸収体間の、距離依存性の測定を行った。スピン吸収効果は非局所スピンバルブ法にて評価できるが、電流・電圧端子を変更して、熱流の強度を変えることで、スピン流の吸収率がどのように変化するか調べた。通常の測定においては、相反定理が成り立つため、スピン信号の大きさは同じになるが、熱流を重畳した場合、磁性体ドットと熱源との距離間隔が短い端子配置におけるスピン信号が、もう一方に比べて小さくなった。これは、熱流によりスピン吸収が増大していることを示唆している。従来法の1/3の低電流で、純スピン注入磁化反転を観測することに成功した。素子のスピン流生成源には、高スピン偏極材料であるCoFeAlを用いた。細線幅は、高密度なスピン流を生成できるよう、100 nmに設計した。膜厚は100 nmと、従来構造に比べて35倍程度厚くし、ジュール熱に対する臨界電流を大きくした。また、磁性ドットには、磁化反転しやすいよう、軟磁性材料であるNiFeを用いた。膜厚は、スピン緩和長程度の5 nmとした。磁性ドットをスピン流注入端子の直上に配置することで、熱流を利用したスピン吸収効率の向上を図った。

ドットの接合界面は、スピン伝導チャネルに対して、完全に接合させることで、スピントルクを効率的に与えることを可能とした。その結果、DC電流を+4.7 mAを印加したとき、スピン注入磁化反転を示唆する信号が検出された。これは、従来法(15 mA)と比べて高効率にスピン流を生成・利用できたことを裏付ける結果である。本研究に必要な要素技術は確立されている。確立された要素技術とは、純スピン流の高効率な生成(巨大スピン流生成)技術・制御(スピン偏極方向制御)技術・利用(縦横スピン吸収)技術である。報告通り、純スピン流の高効率な生成技術では、高スピン偏極材料を、多端子スピン注入源に適用することに加え、熱スピン注入法を利用することで、大幅な生成効率の増大を実現した。制御技術では、直交した二端子スピン生成源を用いた手法に加え、磁場を利用することで、スピン偏極方向変調する技術を確立した。利用技術では、CoFeAl合金を用いた縦横スピン吸収効率異方性の改善に加え、熱流を利用することによって、スピン吸収効率が増大することを発見した。本研究課題の実現に必要な、残された課題は、「純スピン流注入による高精度な多磁区構造の制御技術の確立」のみである。また、「スピン流吸収効率異方性の大きな物質の探索」は、向上の余地があるため、追求することを検討している。本研究により、スピン吸収効果による、多磁区構造の高精度な制御技術を確立するうえでの、重要な指針が得られた。本課題で作製する素子は、非磁性体とスピン吸収体の接合界面のうち、上面からスピン吸収効果が生じているものと想定していた。しかしながら、スピン吸収体の側面からもスピン吸収効果が生じていることがわかった。側面からのスピン吸収効果の検証は、スピン吸収体の膜厚に対する、スピン吸収効率の大きさを評価することで行った。実験は、横型スピンバルブ素子を作製して行った。スピン吸収体の膜厚が異なる4種類の素子を作製し、スピン信号の減衰率を評価することで、各素子におけるスピン吸収効率を評価した。実験結果は、強磁性体の膜厚が増大するにつれて、スピン信号の大きさが減衰しているのがわかった。これは、スピン流がスピン吸収体の側面からも吸収されていることを示唆している。一方で、スピン吸収体の有効断面積が40nmに達したところで、スピン信号の大きな減衰が確認された。この原因として、スピン吸収体からのスピン散乱効果が生じている可能性を検討した。スピン散乱の効果を検証するため、スピン吸収体をスピン流伝搬経路から分岐させた位置に配置した素子を用いて、同様の実験を行った。スピン吸収体の膜厚が異なる6種類作製し、スピン信号の減衰率を、理論式でフィッティングすることで、スピン吸収効率の膜厚依存性が一致することを確認した。実験結果は、膜厚が60nm以下の範囲では、理論式と一致した。これは、膜厚が60nm以下では、スピン流はスピン吸収体からの吸収効果からの影響しか受けていないことを示唆している。以上の結果から、スピン吸収体をスピン流伝搬経路内に接合した場合、スピン流の一部は散乱を受けることを結論付けた。一方で、膜厚が80nm以上の範囲では、理論式との一致を示さなかった。この原因究明は今後の課題である。
液晶基をもった高分子による低分子液晶ドメインサイズの制御と液晶安定化の研究

高分子液晶記録表示素子の開発に関する研究を行ってきたが、液晶を形成しうる剛直な側鎖をもった高分子液晶と、低分子液晶とを混合したとき、高分子液晶が低分子液晶構造を安定化させることを見いだした。このとき高分子主鎖によって低分子液晶ドメインが細分化されることも考えられる。また、ドメインの細分化が起これば液晶ドメインの大きさを高分子主鎖によって制御することが可能となることが考えられる。そこで、この研究では、剛直なビフェニル基を柔軟な種々の長さのメチレン鎖でつないだアクリル系高分子を合成した。低分子液晶としてカーボネイト液晶、ビフェニル液晶等を購入し、合成した高分子といろいろな割合で混合した混合液晶試料を調製した。この高分子と低分子液晶混合液晶系の液晶形成と液晶のドメイン大きさについて、測定を、主として、DSCおよび偏光顕微鏡を用いて行い検討した。さらに、液晶状態を評価するために、直交にした二枚の偏光板の間にいれた試料を透過する光の強度も測定し、ドメインサイズについての知見を探った。その結果、予備実験で確認した液晶形成温度域の顕著な増加が、どの混合液晶にも見いだすことが出来なかった。高分子の主鎖と液晶基がこの研究では両者とも異なっていた。何が原因であるかは特定できないが、化学的安定性や熱安定性のため選んだビフェニル基に原因がありそうなので、現在側鎖として導入する液晶基をカーボネイトにかえた高分子を合成し、この研究を続けているところである。この研究は当初2年を目度に計画を立てたが、やはり、1年では研究期間が少なかったようである。しかし、直接には研究目的が達成できてはいないが、この研究で得られた成果の一部について現在論文にまとめている。
チアカリックスアレーン誘導体への非古典的芳香族求核置換反応の適用と機能材料の創製

チアカリックス[4]アレーン(TCA)の架橋硫黄酸化誘導体に対してキレーション制御芳香族求核置換(S_NAr)反応を適用して水酸基をアミノ基で置換したアミノTCA類を創製し,その機能を評価した。1.アミノTCA類の合成テトラO-メチルスルホニルおよびスルフィニルカリックス[4]アレーンに対するリチウムアミド類のS_NAr反応を鍵として,テトラ,1,2-ジ,1,3-ジ,およびモノアミノTCAをそれぞれ選択的に合成する方法を確立した。また,基質の配座挙動を調べ,隣接するスルフィニル基がcisの配座にあるメトキシ基でのみS_NAr反応が起こることを明らかにした。2.有機分子に対する包接挙動テトラアミノTCAを種々の溶媒から再結晶し,溶媒分子に対する包接能を調べ,アセトニトリル,ジクロロメタンと選択的に1:1包接錯体を形成することを見出した。テトラアミノTCAは,メタノールからは1,3-alternate,アセトニトリルからは溶媒を包接したcone体の結晶を与えた。このことから,ゲストによりコンホメーションが変化し包接錯体を形成することがわかった。3.金属イオンに対する錯形成能テトラアミノTCAの金属イオンに対する溶媒抽出挙動を調べ,金(III)およびPd(II)に対する特異的抽出能を見出した。Pd(II)錯体の結晶構造解析の結果,架橋硫黄とプロトンを解離したアミド基で配位していることがわかった。また,1,2-ジアミノTCAは,金属イオンのソフト-ハード性に応じて配位サイト(NH_2,0H)を変化させ,柔軟に錯体を形成することがわかった。4.アミノ基の官能基変換アミノTCA類のアミノ基の他の官能基へ変換を検討し,テトラ、(N-エトキシカルボニルメチル)誘導体やビス(サリチリデンアミノ)誘導体を合成した。また,ジアゾニウム塩を経てアミノ基をヨウ素に変換した誘導体も合成できた。本研究の目的は,新しいホスト分子チアカリックスアレーン(TCA)の架橋硫黄を酸化したスルフィニル体(SOCA)およびスルホニル体(SO_2CA)に対し,キレーション制御型新規芳香族求核置換(S_Nar)反応を適用し,新しい機能性材料を創製するところにある。本年度は下記を検討した.SO_2CAおよびrtct-SOCAのテトラ-0-メチルエーテル体MeO-SO_2CAおよびrtct-MeO-SOCAに求核剤LiNHCH_2Phを作用させ,4個のMeOを置換したテトラベンジルアミノ体を良好な収率(70%Y.)で得ている.S=O基の配向の異なるrctt-MeO-SOCAについては向かい合った2個のMeOが置換された1,3-ジベンジルアミノ体が得られた(30%Y.).一方,rtct-MeO-SOCAに対しLiNH_2を作用し,2個の隣接するMeOが置換したrtct-1,2-ジアミノSOCAが得られた(14%).また,炭素求核剤としてn-BuMgBrをMeO-SO_2CAに作用させ,テトラ-n-ブチル体を得た(11%Y.).(ii)新規チアカリックスアレーン誘導体の機能評価脱ベンジン化と架橋基を還元により,テトラアミノTCA,1,3-および1,2-ジアミノTCAを得た.結晶中でテトラアミノTCAは1,3-alternate配座をとり,溶媒を包接しないことが分かった.

一方,1,2-および1,3-ジアミノTCAはcone配座をとり,空孔内に溶媒分子を包接していた.テトラアミノTCAの40種類の金属イオンに対する溶媒抽出拳動を調べ,金(III)およびPd(II)に対する特異的抽出能を見いだした.Pd(II)錯体の結晶構造解析の結果,架橋硫黄とプロトンを解離したアミド基で配位していることが分かった.新規なホスト分子チアカリックスアレーン(TCA)の架橋硫黄を酸化したスルフィニル体(SOCA)およびスルホニル体(SO_2CA)に対し,キレーション制御芳香族求核置換(S_NAr)反応を適用し,新しい機能性材料を創製することを目的として研究を行い,下記の成果を得た。rctt-SOCAのテトラ-O-メチルエーテル体rctt-MeO-SOCAにLiNHCH_2Phを作用させ,1個のメトキシ基をベンジル基で置換したモノベンジルアミノ体を得た。続いて水酸基の脱保護,架橋基の還元により,モノアミノTCAを合成できた。MeO-SOCAの全異性体においてLiNHCH_2PhのS_NAr反応は隣接するスルフィニル基の向きがtransのアニソールユニットに位置選択的に進行した。結晶構造解析および^1HNMR解析から,cisのアニソールユニットはメトキシ酸素とスルフィニル酸素が反対側を向いた構造であり,求核試薬とのキレートが形成できないため,反応が進行しないと考えられる。3.新規チアカリックスアレーン誘導体の機能評価テトラアミノTCAの固体での有機分子包接能を調査した。X線結晶構造解析の結果,テトラアミノTCAはcone型であり空孔内に1分子のアセトニトリルを包接することがわかった。また,水素結合様式の異なる2種類のコンホメーションが確認された。また,1,2-ジアミノTCAのCu(II)錯体を合成し,X結晶構造解析を行った結果,配位子2分子がそれぞれフェノール性プロトンを解離して銅原子に配位した複核錯体であることがわかった。チアカリックス[4]アレーン(TCA)の架橋硫黄酸化誘導体に対してキレーション制御芳香族求核置換(S_NAr)反応を適用してTCAの水酸基をアミノ基で置換したアミノチアカリックス[4]アレーン類を創製し,その機能を評価することを目的として研究を行い,以下の成果を得た。1.トリアミノチアカリックス[4]アレーンの合成昨年までの研究で得られたキレーション制御S_NAr反応の位置選択性に関する知見をもとに,架橋基にスルフィニル基とスルホニル基を併せもつ誘導体を合成し,リチウムベンジルアミドとの反応によるトリアミノチアカリックス[4]アレーンの合成を検討した。その結果,スルフィニル基への求核反応が並発し,低収率であったが目的のトリ置換生成物を得ることができた。2.1,2-ジアミノチアカリックス[4]アレーンのPd(II)錯体の合成とX-線結晶構造解析1,2-ジアミノ誘導体(L)に[PdCl_2(MeCN)_2]を反応させると架橋硫黄とソフトなアミノ基がPdに配位したPdCl_2L錯体が得られた。Cu(II)との反応では,架橋硫黄と主にハードな水酸基が配位した錯体が得られることから,1,2-ジアミノ誘導体は,金属イオンのソフト-ハード性に応じて配位サイトを変化させ,柔軟に錯体を形成することがわかった。3.アミノ基の官能基変換これまでに合成したアミノカリックス[4]アレーン類のアミノ基を他の官能基へ変換することを検討した。
新規ネコ白血病ウイルスの病原性解析

ネコ白血病ウイルス(FeLV)は家猫に水平伝播し、リンパ腫、急性骨髄性白血病等の予後不良な疾患をもたらす。ワクチンは存在するが未だ制圧には至っておらず、FeLVに関するより幅広く詳細な解析が望まれる。FeLVはウイルス粒子の外皮蛋白(Env)と感染に用いる受容体の違いによりサブグループ分類されるが、各サブグループの病原性には違いがあるとの報告がある。受容体の違いは感染標的の拡大と感染による細胞の生理機能への影響の変化をもたらし、結果として病原性の違いを生み出すと考えられる。我々はこれまでに、既知のFeLVサブグループには属さない新規のFeLV(FeLV TG35-2)を同定した。更に、その受容体としてReduced folate carrier(RFC)を同定した。本研究では、この新規のFeLVの“病原性"及び“自然界での出現率"を明らかにすることを目的としている。当該年度は、前者のためin vitroにおける当ウイルスの詳細な性状解析、及び後者のため疫学調査を開始した。成果としては、まずFeLV TG35-2とRFCの直接的な結合、RFCを受容体とする感染におけるEnvの責任領域を明らかにした。これらの結果は、今後のより詳細なFeLV TG35-2侵入過程の解析に結びつくと思われる。また、FeLV TG35-2は血球系細胞株における増殖性がFeLV-A(家猫で水平伝播するサブグループ)よりも高いことを明らかにした。ウイルスの増殖能と病原性は一般的によく関連することから、当結果はFeLV TG35-2の病原性を推定する一材料となった。更に、日本のFeLV陽性ネコ検体を用いたウイルス分離と、分離ウイルスを用いた干渉実験によるサブグループ決定を行った。検体数はまだ少なくFeLV TG35-2も検出されていないが、今後の疫学調査の手法が確立された。本研究では、新規FeLV(FeLV TG35-2)の“病原性"を明らかにするため、FeLV TG35-2と受容体の相互作用やFeLV TG35-2の宿主細胞の生理機能に与える影響について詳細な解析を行い、個体レベルでの病原性を明らかにするためFeLV-Eの動物感染実験を行うことを計画している。また、FeLV TG35-2の“自然界での出現率"を明らかにするため、FeLV TG35-2の疫学調査を行うことを計画している。当該年度は、FeLV TG35-2と受容体の相互作用の解析、及びFeLV TG35-2の疫学調査を行う予定であった。前者については当初計画した内容の一部のみ達成されたが、その結果により以降の解析を実施する土台をつくることができた。また後者については、検体数がまだ少なくまとまった結果となっていないが、今後調査を進める手法が確立された。一方、当該年度には次年度予定していた一部の実験(ウイルス増殖能の評価)を先行して行い結果を出した。上記の結果は、当該年度において学会及び雑誌論文の形で発表している。以上より、当研究はおおむね順調に進展していると思われる。本研究は、当該年度おおむね当初の計画にのっとり進められた。また、これまでの結果から方向性にも大きな変更は生じていない。よって、今後も当初の計画を踏まえ、当該年度に達成されなかった部分の解析および次年度予定していた解析を進める。次年度はin vitroでの解析に加え、動物感染実験を計画している。動物感染実験は結果や必要な期間が予測しづらいため、早期での開始を目標とする。また疫学調査においては、研究対象であるFeLV TG35-2についてこれまで得られた結果を基に考えられる性状を指標とし、対象とする検体の選出基準を検討する。

検体数はまだ少なくFeLV TG35-2も検出されていないが、今後の疫学調査の手法が確立された。本研究では、新規FeLV(FeLV TG35-2)の“病原性"を明らかにするため、FeLV TG35-2と受容体の相互作用やFeLV TG35-2の宿主細胞の生理機能に与える影響について詳細な解析を行い、個体レベルでの病原性を明らかにするためFeLV-Eの動物感染実験を行うことを計画している。また、FeLV TG35-2の“自然界での出現率"を明らかにするため、FeLV TG35-2の疫学調査を行うことを計画している。当該年度は、FeLV TG35-2と受容体の相互作用の解析、及びFeLV TG35-2の疫学調査を行う予定であった。前者については当初計画した内容の一部のみ達成されたが、その結果により以降の解析を実施する土台をつくることができた。また後者については、検体数がまだ少なくまとまった結果となっていないが、今後調査を進める手法が確立された。一方、当該年度には次年度予定していた一部の実験(ウイルス増殖能の評価)を先行して行い結果を出した。上記の結果は、当該年度において学会及び雑誌論文の形で発表している。以上より、当研究はおおむね順調に進展していると思われる。本研究は、当該年度おおむね当初の計画にのっとり進められた。また、これまでの結果から方向性にも大きな変更は生じていない。よって、今後も当初の計画を踏まえ、当該年度に達成されなかった部分の解析および次年度予定していた解析を進める。次年度はin vitroでの解析に加え、動物感染実験を計画している。動物感染実験は結果や必要な期間が予測しづらいため、早期での開始を目標とする。また疫学調査においては、研究対象であるFeLV TG35-2についてこれまで得られた結果を基に考えられる性状を指標とし、対象とする検体の選出基準を検討する。
確率モデル遺伝的アルゴリズムにおける部分解利用による多様性維持機構に関する研究

進化計算の新しい流れの一つである確率モデルGAを取り上げ,部分解利用における多様性維持機構について研究した.この方法では,一つの新個体を生成する際,集団の分布推定に基づいて生成する部分は一部分とし,残りの部分は現集団に存在する個体の一部分(部分解)を利用する.これにより,集団の多様性維持が有効に機能する.本研究では,この方法の有効性を組合せ最適化問題を用いて研究した.またその並列化モデルの研究も行った.進化計算の新しい流れの一つである確率モデルGAを取り上げ,部分解利用における多様性維持機構について研究した.この方法では,一つの新個体を生成する際,集団の分布推定に基づいて生成する部分は一部分とし,残りの部分は現集団に存在する個体の一部分(部分解)を利用する.これにより,集団の多様性維持が有効に機能する.本研究では,この方法の有効性を組合せ最適化問題を用いて研究した.またその並列化モデルの研究も行った.確率モデル遺伝的アルゴリズムにおいて,解候補の生成に部分解を利用する研究は国内外においてほとんど行われていないのが現状である.部分解の利用は,確率モデル遺伝的アルゴリズムの確率モデル生成において,モデルへのポジティブフィードバックによる過度な集中化を緩和し,初期収束が阻止できる.平成19年度は,確率モデル遺伝的アルゴリズムにおける部分解利用の効果を,巡回セールスマン問題(TSP)および2次割当て問題(QAP)を用いて実証的に明らかにした.アリの群行動にヒントを得た探索アルゴリズムにアントコロニー最適化(Ant Colony Optimization;ACO)があるが,ACOでは,アリが放出するフェロモン濃度の分布を基に解候補を生成するという点で,確率モデル遺伝的アルゴリズムと本質的に類似の探索手法である.ACOでは,コロニーにおけるフェロモン濃度の分布を表すフェロモン濃度マトリックスが確率モデル遺伝的アルゴリズムにける確率モデルに対応する.本研究の一環として,ACOにおける部分解利用手法として,cASを提案し,その評価もTSP,ならびにQAPを用いて精力的に実施した.また,ローカルサーチを組み合わせた場合の提案手法の評価も実施した.進化的計算では,探索における集団の多様性維持は探索性能向上に重要であるが,突然変異のような多様性維持に有効なオペレータを持たない確率モデル遺伝的アルゴリズムでは,特に重要となる研究テーマである.多様性維持が適切に機能しない場合は,選択オペレータによる「分布モデル」へのポジティブフィードバックが強まり,ローカル解に陥って探索は失敗する.本研究では,一つの新個体を生成する際,推定されたモデルに基づいて生成する部分はその個体の一部分とし,残りの部分は既存個体の一部分(以下,部分解と呼ぶ)を利用するという方法を研究した.確率モデル遺伝的アルゴリズムにおいて,部分解を利用することにより,モデルへのポジティブフィードバックによる過度な集中化が緩和され,また,部分解が混入することにより,突然変異と類似の効果が期待できる.今年度は,確率モデル遺伝的アルゴリズムとその基本原理を共有するアントコロニー最適化(Ant Colony Optimization; ACO)アルゴリズムを具体モデルとしてとりあげ,そこへの部分解利用の効果を,2次割当て問題(quadratic assignment problem, QAP)への応用を通して検証した.また,近年普及している対照型マルチプロセッシング方式の計算機環境による並列化モデルへの拡張も図った.これらの成果は,国際学会論文,雑誌論文および学会報告に加え,複数の学会誌に解説論文としても成果を報告した.進化的計算では,探索における集団の多様性維持は探索性能向上に重要であるが,突然変異のような多様性維持に有効なオペレータを持たない確率モデル遺伝的アルゴリズムでは,特に重要となる研究テーマである.多様性維持が適切に機能しない場合は,選択オペレータによる「分布モデル」へのポジティブフィードバックが強まり,ローカル解に陥って探索は失敗する.本研究では,一つの新個体を生成する際,推定されたモデルに基づいて生成する部分はその個体の一部分とし,残りの部分は既存個体の一部分(以下,部分解と呼ぶ)を利用するという確率モデル遺伝的アルゴリズムを研究した.最終年度である今年度は特に以下の成果を得た.(2)確率モデル遺伝的アルゴリズムとその基本原理を共有するアントコロニー最適化(Ant Colony Optimization ; ACO)アルゴリズムへの拡張を行った.(3)提案方式の並列化を研究した.マルチコア計算機およびGPU(Graphics Processing Unit)による並列処理方式を提案し,高速化が図られることを確認した.
アーカイブズ制度の比較史的研究-アジア地域を中心として-

中国・韓国・ベトナムのアーカイブズ制度について、相互交流を通して学んだほか、アメリカのアーカイブズ学研究・教育の特質を、テキサス大学教授を招聘して学び理解を深めた。また日本国内各地にあるアーカイブズ(文書館)の現状視察をするとともに、歴史的な史料保存機関として真宗高田派本山専修寺門跡(三重県津市)の所蔵史料調査を行い、日本のアーカイブズ制度の特徴を検討し、他国との比較を行う中でその特質を把握した。研究軸の一つである「アーカイブズ学研究とアーキビスト教育の特質の解明」のために、平成20年10月15日より23日まで米国テキサス大学デイビッド・グレーシー教授を招聘して、アーカイブズ学教育に関する講演「アーキビストって早起き?-アメリカにおけるアーカイブズ活動-」とシンポジウム、特別授業などを行った。米国のアーカイブズ制度が容易に形成されたものではなく、グレーシー教授など先人の努力の賜物であることを知ることができた。また、アーキビスト養成のためのアーカイブズ学教育の重要性についても指摘がなされた。もう一つの研究軸である「アーカイブズ組織の特質の解明」に関して、平成20年9月1日3日、三重県津市-身田に所在する真宗高田派本山専修寺に調査と史料撮影を行った。近世寺院アーカイブズの研究を進展させるための活動であり、研究基盤の形成につながった。また、国内のアーカイブズ(県立文書館)のうち、自治体の財政悪化にともない、活動に停退が見られ出した岐阜県・岡山県のアーカイブズの現状視察を行い、課題の究明につとめた。研究軸アとした「アーカイブズ組織の特質の解明」に関して、三重県津市一身田に所在する真宗高田派本山専修寺所蔵史料の写真撮影と目録化の作業を、2009(平成21)年9月3日5日の間に実施した。近世寺院アーカイブズの分析を通して国内アーカイブズの歴史的展開についての検討につながるもので、史料撮影目録は一層充実することになった。これらの作業は多数の大学院生など若手研究者の協力に負うところ大であった。研究軸イとした「アーカイブズ学研究とアーキビスト教育の特質の解明」のために、2009(平成21)年度は私立学校法人のアーカイブズ設立に向けた準備の一環として、学校内に保存されている半現用・非現用文書の所在調査を実施した。アーカイブズ学専攻所属の大学院生に調査を依頼し、アーキビスト教育の実務実習の試行になった。当初計画した評価選別のための、外部講師を招聘しての講習は実施できなかったが、独自の研究会によって学校アーカイブズのための評価選別の議論は深めることができた。「アーカイブズ組織の特質の解明」に関する研究・調査のために、前年度と同様に継続して三重県津市一身田に所在する真宗高田派本山専修寺所蔵史料の調査・収集に、2010(平成22)年9月2日4日に入った。国内アーカイブズの歴史的展開を考察する対象として寺院アーカイブズの特徴を把握するための一環としての調査・収集であるが、この間の調査から、近世に確立した教団組織を構成する、頂点に門跡(准門跡)が存在し、門跡には京都の世襲親王家(有栖川宮家)や摂家(近衛家)から入寺することから、朝廷との交渉を示す史料が保存され、他方江戸幕府の老中や寺社奉行との交渉を示す史料が所蔵されている。門主に準ずる院家や坊官の史料は専修寺には保管されておらず、それぞれの家に所蔵されていると思われ、一身田寺内町に屋敷が残る明日香家(坊官)に史料群が保存されているらしいが、調査に入れない状態が続いているのは残念である。専修寺には、教団経営を示す史料がほとんど見出されず、恐らく坊官の家に残されているのであろう。「アーカイブズ学研究とアーキビスト教育の特質の解明」については、学習院の歴史資料(院史資料室蔵)の目録化作業を進め、アーカイブズ学専攻所属院生に参加を求め、実務作業を通して教育実践を行った。
ゴ-シェ病の神経症状発現の機序の解明

本研究の目的は、ゴ-シェ病の神経症状発現の機序を明らかにすることである。本年度は、日本人神経型ゴ-シェ病25例(タイプ2:11例、タイプ3:14例)の遺伝子解析を行い臨床症状との相関を検討した。タイプ2の発症年齢、死亡年齢はそれぞれ新生児11ヶ月(平均4.7ヶ月)、新生児21ヶ月(平均12.7ヶ月)と以前考えられていたより、heterogenousであり、特有な遺伝子型は存在しなかった。1447-1466del 20 insTG変異をもつ3症例は、早期発症の蛍光にあった(3ヶ月、新生児、2ヶ月)。タイプ3の神経症状は、1才4ヶ月28才と非常に幅広い年齢にわたって認められた。遺伝子型と臨床症状との相関をみると1448C/1448Cは、スウェーデン人ゴ-シェ病においてタイプ3aにlinkしているのに対し、日本人ゴ-シェ病では、1448C/1448Cは、タイプ3bにlinkし(4/5)、1342C/1342Cは、タイプ3cにlinkしていた。アラブ人ゴ-シェ病に多発する特異的な臨床症状(角膜混濁、心弁膜症、水頭症)を呈するタイプ3cの遺伝子型は、日本人、スペイン人、トルコ人のすべての人種で1342cのホモであった。以上のように、神経型ゴ-シェ病の神経症状発現には、遺伝子型、人種などの多彩な因子に限定されていることが明らかとなった。
光屈性を制御するフォトトロピンシグナル伝達経路の解析

植物の光屈性誘導機構を解明すべく研究を行った。光屈性を誘導する光受容体フォトトロピンは、ユビキチンプロテアゾーム経路によって暗条件下分解されている光屈性シグナル伝達因子RPT2のタンパク質安定化を誘導することを明らかにした。また光屈性に働くオーキシン輸送体PINの機能解析を行い、PIN1、PIN3、PIN7に依存した光屈性誘導機構を明らかにし、さらに非依存的分子機構の存在を明らかにした。植物ホルモン・オーキシンは、植物細胞の伸長・分裂・分化・機能、様々な制御を行なっている。オーキシン分布パターンの調節機構は、植物形態形成のモルフォゲンとして唯一知られているオーキシンの機能調節に必須の分子機構だが、その詳細は未だ明らかになっていない。本研究は植物の環境刺激に応答したオーキシン分布調節機構の一つとして光屈性に着目し、その分子機構の解明を行う。具体的には、光屈性を誘導する光受容体フォトトロピンが、どのようなシグナル伝達経路を介してオーキシン輸送体の機能を制御し、オーキシン不等分布を誘導するのかを明らかにする。本研究によって、オーキシンを介した植物細胞の機能調節メカニズムの理解に貢献する。本年度の研究により、phot1によるRPT2転写後発現誘導機構は、暗条件下、RPT2タンパク質が積極的に分解されており、phot1の活性化によって安定化していることを明らかにした。転写後発現誘導に必要なRPT2翻訳領域を限定すべく、様々な大きさに分断したRPT2の翻訳領域をYFPレポーター遺伝子に融合し、これをシロイヌナズナに遺伝子導入した。形質転換体の青色光照射に応答したYFP蛍光強度の増加がRPT2C末端領域で必要十分であることが明らかになった。現在、さらなるドメイン解析を進めている。本年度、光屈性におけるPINオーキシン輸送体の機能解析を進め、PIN3、PIN7が光屈性に一定の貢献を行うことを明らかにした。現在その分子機構について解析を進めている。H22年度の研究によりphot1によるRPT2転写後発現誘導機構は、暗条件下、RPT2 C末端領域を介し・てRPT2タンパク質が積極的に分解されており、phot1の活性化によって安定化していることを明らかにした。H23年度はさらにその分子機構解析を進め、RPT2はユビキチン化されていること、さらにユビキチン/プロテアゾーム経路を介して暗条件下に分解されること、ユビキチン過剰発現は青色光条件下でもRPT2分解を誘導し光屈性に異常を生じさせることを明らかにした。現在、RPT2の分解と安定化に関与するドメイン解析を進めている。その詳細を明らかにすることによって、研究目的であるphot1のタンパク質安定化制御という生化学的機能を解明するとともに、なぜ積極的にRPT2が、暗条件下にATPを使って分解される必要があるのか、その生理学的意義についても解明する。本研究は植物の環境刺激に応答したオーキシン分布調節機構の一つとして光屈性に着目し、その分子機構の解明を目指して研究を行った。H22、23年度の研究により、暗条件下ユビキチン/プロテアゾーム経路を介して分解されているRPT2タンパク質が、phot1の活性化によって安定化していることを明らかにした。H24年度には、RPT2 C末端近傍領域がphot1による安定化に関与していることが明らかにとなった。今後、アミノ酸置換RPT2変異体の発現した形質転換体表現型観察により、RPT2の分解・安定化の生理学的意義を解明する予定である。またオーキシン輸送体PINの光屈性における機能を遺伝学的に解析し、PIN1、PIN3、PIN7が光屈性に関与すること、主にパルス光照射によって誘導される光屈性誘導機構に関与することを明らかにした。またPINに非依存的に光屈性を誘導する分子機構が存在すること、この分子機構による光屈性誘導には連続光照射を必要とすることを明らかにした。今後、photシグナリングによるPINの機能調節機構を明らかにしていく予定である。

計画した研究課題の一つ、RPT2の転写後発現制御については、H24年度にはほぼ計画通り研究成果がでるように進展している。またNPH3の脱リン酸化制御についても現在いくつかの成果がでており、H24年度に計画通り、成果がでる可能性が高い。またphotによるPINの修飾機構については、まだほとんど研究が進んでいないが、pin変異体の光屈性への関与の遺伝学的モデルを構築しつつあり、計画とはこと客るものの成果が出ている。24年度が最終年度であるため、記入しない。H24年度は、これまでの研究結果をまとめ、論文や学会での発表につなげていく予定である。
m-Learning環境を活用した多地域間協調学習支援システムの開発と評価

月の満ち欠けに関する理解を深めるためのICT環境を利用した教育実践を開発し評価した.日豪の生徒が本研究に参加した.実践は, 1)月を観察しインターネット上で記録を共有・比較する活動, 2)電子掲示板上で月に関する課題を解決する活動, 3)グループで月の現象を説明する教具を制作する活動から構成される.分析の結果,実践後に月の満ち欠けに関する知識調査の正解数が上昇することが確認された.アンケートおよびインタビュー調査から,一連の活動を通して,生徒らが月に関する関心を高め,月の満ち欠けについて,地球上から宇宙への視点移動を伴った理解ができるようになった様子が示された.月の満ち欠けに関する理解を深めるためのICT環境を利用した教育実践を開発し評価した.日豪の生徒が本研究に参加した.実践は, 1)月を観察しインターネット上で記録を共有・比較する活動, 2)電子掲示板上で月に関する課題を解決する活動, 3)グループで月の現象を説明する教具を制作する活動から構成される.分析の結果,実践後に月の満ち欠けに関する知識調査の正解数が上昇することが確認された.アンケートおよびインタビュー調査から,一連の活動を通して,生徒らが月に関する関心を高め,月の満ち欠けについて,地球上から宇宙への視点移動を伴った理解ができるようになった様子が示された.鈴木が研究統括・実践研究を,宮田がモバイル部システム開発を,西森がPC部システム開発を担当し,以下のように研究を実施した.・国内外において,先行研究などをレビューするための資料収集や調査研究(インタビュー調査も含む)を行った.この際,米国の海外共同研究者(Dr.Hsi)との研究活動も行った.・「拡張LOSシステム」プロトタイプを設計・開発した.・「拡張LOSシステム」プロトタイプを教員養成課程の授業に組み込み,実践研究を行った.・実践研究で得られたデータをもとに,「拡張LOSシステム」プロトタイプを形成的に評価した.・豪の海外共同研究者(Dr.Tytler)に「拡張LOSシステム」プロトタイプについて形成的評価の視点でコメントをもらった.なお,海外共同研究者の予定であったDr.Johnsonが異動したため,Dr.Tytlerに新しく海外共同研究者になってもらった.・形成的評価をもとに,「拡張LOSシステム」を改訂した.研究代表者の鈴木真理子は研究統括と実証研究(国際協調実践のためのICT環境の設計ならびに開発・「拡張LOSシステム」の運用・実践・評価)を担当した.研究分担者の西森年寿は国際協調実践のためのICT環境を開発し,宮田仁は「拡張LOSシステム」の運用支援を担当した.海外共同研究者であるオーストラリアのDeakin Universityに所属するProf.Russell Tytlerほかとも協調的に実践研究を行った.・平成21年度に設計・開発した「拡張LOSシステム」を使った実践研究の形成的評価を入れて,国際協調実践のためのICT環境を設計・開発した.・鈴木と海外の共同研究者が中心となり,国際協調実践を計画し,実施し,実践で得られた多様なデータを分析した.研究代表者の鈴木真理子は研究統括と実証研究(国際協調実践のためのICT環境の設計ならびに開発,「月観察支援システム」の運用・実践・評価)を担当した.研究分担者の西森年寿は国際協調実践のためのICT環壌を開発し運用し,「月観察支援システム」の開発・運用支援を担当した.海外共同研究者であるオーストラリアのDeakin Universityに所属するProf.Russell Tytlerほかとも協調的に実践研究を行った.研究協力者磯崎友貴・南原麻貴・松野浩平・金澤美都里・島崎結・西村祐治・高橋佑貴ほか平成23年度の研究活動を以下に示す.・平成22年度に計画し,実施した国際協調実践を評価した.・平成22年度の実践の評価結果をもとに,実践デザインを変更した.・鈴木と海外の共同研究者が中心となり,平成23年度に国際協調実践を計画し,実施し,実践で得られた多様なデータを分析した.平成23年度までの研究結果の概要を以下に記す.・本研究課題の国際協調実践デザインの有効性が確かめられた.・同時に,異なる地域間で協調的な実践研究を展開するための課題が明らかとなった.平成23年度までの研究成果をもとに学会誌への投稿作業中である.
2組のトリスポルフィリン反応場を有するヘキサポルフィリン-ルテニウム多核錯体

複合型超分子組織体を構築するための足がかりとして、異なる二種類のイミダゾリル金属ポルフィリンをヘテロ接合し、巨大超分子アレイのアンテナ機能の評価を行った。メソ-メソ連結ビスイミダゾリル亜鉛ポルフィリンは自己組織化によって700量体にも及ぶポリマーを形成する。このポリマー末端では未配位の亜鉛イミダゾリルポルフィリンが存在していると考えられる。そこでこの末端部位に特異的に配位するアクセプターイミダゾリル金属ポルフィリンを探索した。その中でイミダゾリルマンガン(III)ポルフィリンは自己二量化会合定数が小さく、ヘテロダイマーを効率よく形成することがわかった。0.9x10^<-6>Mのメソ-メソ連結ビスイミダゾリル亜鉛ポルフィリンにイミダゾリルマンガン(III)ポルフィリンを徐々に加え、蛍光スペクトル変化を追跡したところ5%のマンガンポルフィリンを加えたときに50%の蛍光消光が起こった。イミダゾールをもたないマンガンポルフィリンではこの条件でほとんど蛍光消光が起こらないことから、イミダゾリルマンガンポルフィリンではヘテロダイマーが形成されたことによる静的な消光が起こっていることが明らかとなった。それぞれの会合定数から、そのヘテロ接合体の平均分子長を計算したところ、6.8x10^<-8>Mのイミダゾリルマンガン(III)ポルフィリンを加えた時点で平均分子長100量体の集合体が形成されており、そこから約70%の確率でアンテナ分子の励起エネルギーがマンガンポルフィリンに移っていることになる。このことから、メソ-メソ連結ビスイミダゾリル亜鉛ポルフィリン連鎖体は優れた光捕集アンテナであることが明らかとなった。本研究では配位結合を用いた超分子科学的な集積法によってポルフィリンを多数集積し、その内部にゲスト分子を取り込むことができるような反応場を形成した。1.トリポッド型配位子を内包する光捕集ポルフィリンマクロリング両末端に2つのイミダゾリル基を有し2つのm-フェニレンによって連結されたトリスポルフィリン(1)を合成し、配位自己組織化によって9枚の亜鉛ポルフィリンから形成されるリング状錯体2を構築した。1H NMRスペクトルではリングの内側から配位しているイミダゾリル基のピークが外側からのものより高磁場側にシフトしており、リング構造を明確に示唆した。また2はポルフィリン9つの集積による蛍光量子収率の減少は見られず、光捕集アンテナ機能を有していることが分かった。錯体2は、3座のゲスト配位子を強力に取り込む反応場を有している。電子アクセプターであるフラーレン分子を有したトリポッド配位子(3)を合成し、トルエン溶液中で滴下実験を行った。滴下に伴い蛍光強度の減少が見られ1当量以上でほぼ完全に消光し、ポルフィリンリングからフラーレンへの非常に効率よい電子移動が起こっていることが示唆された。1当量で消光したことから3と2は安定な1:1錯体を形成することが分かった。2.ルテニウム錯体架橋亜鉛ポルフィリン六量体の合成とヘキサアミン配位子との相互作用4,4'-ビス亜鉛ポルフィリニル-2,2'-ビピリジン4を合成し、これをルテニウムへ配位させることでルテニウム(II)トリスビピリジン(Ru(bipy)_3)錯体を介した亜鉛ポルフィリン六量体5の構築およびホスト分子としての性質について検討した。ヘキサアミノメチルRu(bipy)_3錯体6との相互作用を紫外可視吸収スペクトル滴定で検討したところ2:1、1:1、1:2錯体が順次形成される挙動が観測された。
犬アトピー性皮膚炎におけるS. pseudintermedius毒素の病的意義解析

【目的】イヌは人間の生活にもっとも適応した動物といえる。そのため、ヒトと同様アレルギー疾患はイヌの疾患の中でもっとも高頻度にみられる疾患として先進国では知られている。本研究申請者の所属する教室では、松岡(旧姓: Nakamura)らがヒトアトピー性皮膚炎(以下AD)において、黄色ブドウ球菌(S. aureus)の外分泌毒素であるd-toxinが重要な役割を果たしているという発見(Nakamura Y et al. Nature, 2013 Nov 21 ; 503(7476) : 397-401)をした。興味深いことに、犬ADにおいてはS. aureusの近縁種であるS. pseudintermediusが検出されることが知られている。そこで申請者はヒトのADで見られるd-toxinの病原性が種を超えて保存された現象であるのか、イヌAD患犬より単離されたS. pseudintermediusを用いて検討することを着想した。本研究でS. aureusのヒトで認められる現象がイヌでも証明できれば、この現象が種を超えて疾患に寄与することが証明できると考えた。【方法】千葉大学病原体取り扱い申請の承認後、イヌAD患犬から採取したS. pseudintermedius株を複数入手した。d-toxinタンパク質はRnaIII遺伝子上にコードされ、この遺伝子の発現はd-toxinタンパク質発現を反映する。StaphylococcusのRnaIII遺伝子は菌の生息密度などにより発現が制御されることが知られているので、液体培地でいくつかの培養時間をとりRNA試料を作製し、リアルタイムPCRを行い、発現の定量を行った。d-toxinは皮膚で“かゆみ"などを司る肥満細胞の脱顆粒反応を介して病原性を発揮するので、松岡らの報告に基づき、S. pseudintermediusの培養上清でマウス肥満細胞の細胞株MC/9を刺激して脱顆粒反応について検討を行った。またその反応が、真にS. pseudintermediusのd-toxinによるものなのかを合成ペプチドを用いて比較検討した。また、S. pseudintermediusの全ゲノム解析をMiSeqを用いて実施した。【成果】本研究において、S. pseudintermediusでもRnaIIIの遺伝子発現が認められた。S. pseudintermediusの全ゲノム配列を読むことができた。現在はそれを解析中である。ヒトと生活を共にするがために罹患するようになったイヌの疾患の病因の解明につながると予想され、新規治療法・予防法の開発などに貢献できることが、今後期待できる。解析後は成果を論文などで発表し、報告する。