hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者対象の事前指定書作成啓発モデルの構築:家族の意思決定役割の変容に着目して

連日にわたり、胃瘻の是非や在宅介護に関連する報道がされ、また書店にはエンディングノートとよばれる様々な出版社から発行された事前指定書関連本が並んでいる。わが国の中高年における「死の準備」への関心は高まりを見せ続けている。次年度は、地域の声を反映させたより具体的で、作成したいときにすぐに実践できるモデル作りを目指す。平成24年度は、アンケート用紙を配布・回収・分析予定である。また、啓発モデル構築のために地域高齢者へのヒアリングを開催する予定である。よって、アンケート用紙印刷費、通信費、分析関連費、会場費等の支出が必要である。また、本研究結果を関連学会や地域住民を対象にした講習で発表、意見交換する。そのための旅費等の支出も必要である。
ヌクレオソーム上で起こるＤＮＡ相同検索の分子機構

本研究は、クロマチン上での相同組換えの分子機構を明らかにすることを目的とする。相同組換えは、DNAの二本鎖切断によって開始され、切断部分と相同な配列をゲノム上で検索する。ゲノムはヒストンを始めとするクロマチンを構成するタンパク質によって凝集されているが、その中から、どのようにして相同な塩基配列を見つけ出すのかは不明である。そこで申請者は、ヌクレオソームと相同組換えタンパク質との複合体を構造解析し、クロマチン上での相同検索機構の一端を明らかにした。相同組換えは,ヒストンを始めとするクロマチン構成因子によって凝集されたDNA上で起こる.相同組換えを触媒するタンパク質はDNAの二本鎖切断部位に集積し,そこの塩基配列と相同な部分を相同染色体または姉妹染色分体の中から見つけ出す.真核生物では,Rad51が中心となって相同な塩基配列の検索を行うが,その分子機構は未解明である.これまでの研究で,Rad51はヌクレオソームアレイ上で効率よく相同組換えを触媒できないが,Rad54などのクロマチンリモデリング因子が共存すると,組換え反応が促進されることが示されている.前年度までの研究において研究代表者らは,Rad51の相互作用因子であるヒトRad52がヒストンと直接相互作用することを見いだした.そこで本年度はRad51・ssDNA複合体がRad52との相互作用を介して,ヌクレオソーム上で相同な塩基配列を検索する可能性を調べるために,出芽酵母のRad51とRad52との相互作用について詳細な生化学的・構造生物学的解析を行った.Rad52のC末端側半分は天然変性領域が多く存在し,これまでの研究から,Rad52のC末端側半分にRPAおよびRad51との相互作用部位が存在することが明らかにされている.研究代表者らは,天然変性領域を含むRad52のC末端側半分をリコンビナントタンパク質として大量調製することに成功した.このRad52断片(Rad52C)とRad51との相互作用を解析した結果,Rad52CはRad51の多量体構造を解体し,Rad51とヘテロダイマーを形成することが明らかになった.さらに,Rad51との結合に重要なアミノ酸残基を,Rad52のC末端側領域の中から新たに見つけた.このアミノ酸残基(F349)をアラニンに置換したRad52 F349A点変異体は,Rad51の多量体を解体できず,Rad51依存的な鎖交換反応を促進できないことが分かった.本研究は、クロマチン上での相同組換えの分子機構を明らかにすることを目的とする。真核生物では、Rad52が相同な配列を検索するタンパク質の一つである。Rad52には、種間で高度に保存されたN末端側領域と、あまり保存されていないC末端側領域の2つの領域が存在する。N末端側半分の領域については、これまで結晶構造が明らかになっており、相同な一本鎖DNAと二本鎖DNAの間で起こる相同的対合反応を触媒するドメインであることが分かっている。一方、C末端側半分については、Rad51との相互作用部位が明らかにされているが、その他の機能についてはほとんど明らかにされていない。クロマチン上で相同検索を行うためには、クロマチンの構成単位であるヌクレオソームとの相互作用が重要であることが考えられる。そこで、ヌクレオソームとRad52との相互作用を検討するために、全長の酵母Rad52に加え、相同的対合反応を触媒するN末端側半分のドメインと、機能が不明瞭であるC末端側半分の領域の3種を、リコンビナントタンパク質として大量調製する系を確立した。また並行して、ヒトRad52タンパク質についても同様に、全長、N末端側、およびC末端側ドメインの3種を、リコンビナントタンパク質として大量調製する系を確立した。ヒトRad52タンパク質は、HeLa細胞の核から調製したヌクレオソームと相互作用することが分かった。さらに、ヒストンH2A-H2B二量体およびヒストンH3-H4四量体との相互作用を調べたところ、全長のRad52はどちらのヒストン複合体にも結合することが分かった。真核生物のゲノムDNAはヌクレオソームを基本単位とする高次構造(クロマチン)を形成している。ゲノムDNAは日常的に二重鎖切断損傷を受けており、それを修復する主要な修復経路が相同組換えである。この修復経路では二重鎖切断部位とよく似た塩基配列が姉妹染色分体または相同染色体の中から見つけ出され、そこを鋳型にして切断部位が修復される。この時、二重鎖切断部位周辺の領域と、相同検索が行われるDNA領域のクロマチン構造が相同検索の過程においてどのように変化し、影響するのかは不明な点が多い。

本年度は、相同的対合反応を触媒することが知られているRad52と一本鎖DNAとの複合体と、モノヌクレオソームとの相互作用に着目し、その相互作用によってヌクレオソームDNAに起こる構造変化を物理化学的に解析することを目指した。具体的には、Rad52・一本鎖DNA複合体と、相補的な塩基配列を含むモノヌクレオソームを別々に大量調製し、それらを混合してヌクレオソームDNAの構造変化を検出することを試みた。Rad52と一本鎖DNAとの複合体については、均一かつ安定に結合する一本鎖DNAの配列と長さを検討した。モノヌクレオソームについては、ヒストンをリコンビナントタンパク質として大量精製し、DNAはPCRを用いて大量調製することができた。今後モノヌクレオソームを再構成し、再構成ヌクレオソームとRad52・一本鎖DNA複合体を混合して、DNAの構造変化を、蛍光分子などを用いて解析する予定である。構造生物学クロマチン上での相同検索メカニズムを明らかにするためには,相同検索を行うRad51やRad52と,クロマチンの基本単位であるヌクレオソームとの詳細な相互作用を解析する必要がある.本研究では,相同検索を行うRad51と,それを一本鎖DNAへ誘導するRad52が形成する複合体の実態を初めて明らかにした.Rad51およびRad52はどちらも単独では巨大な多量体構造を形成するが,Rad52がRad51を一本鎖DNA上へ誘導する際にRad51の多量体を解体し,ヘテロ二量体を形成する.この複合体は大量調製が可能であり,今後行う予定であるヌクレオソームとの相互作用解析や結晶構造解析などに適していることが予想される.このRad51・Rad52複合体を用いることで,Rad51およびRad52がそれぞれ一分子単位でヌクレオソームとどのように相互作用し,ヌクレオソーム上で相同検索を行うのか手がかりが得られる可能性がある.クロマチン上での相同検索の分子機構を明らかにするためには、相同検索を行うタンパク質とクロマチンとの詳細な相互作用を明らかにする必要がある。本研究では、Rad52がヌクレオソームおよびヒストンと直接相互作用することを初めて明らかにした。このことから、Rad52がヌクレオソーム上で相同検索を行う可能性が考えられた。そして、Rad52とヌクレオソーム、またはヒストンとの複合体の立体構造解析は、相同検索のメカニズムを理解する上で、重要であることが考えられた。Rad51およびRad52がクロマチン上で触媒する相同的対合反応の分子機構を理解するために,平成25年度で解析したRad51・Rad52複合体,一本鎖DNA,およびヌクレオソームの三者の相互作用を生化学的に解析する.ヌクレオソームについては,出芽酵母のヒストンタンパク質(H3,H4,H2A,H2B)をリコンビナントタンパク質として大量調製し,Widom 601 DNA sequence上にヌクレオソームを再構成する.まず,三者の相互作用をゲルろ過法により解析する.同定された複合体については,それを構成する因子とその分子数を明らかにするために,超遠心分析法により正確な分子量を求める.次に,複合体の大量調製を行い,その立体構造の情報をX線小角散乱,電子顕微鏡解析,X線結晶構造解析などの手法より得る.結晶構造が得られた場合は,既に明らかにされているヌクレオソーム構造と比較し,相同検索の分子機構を推論する.さらに,この分子機構を生化学的および細胞生物学的な実験により多角的に検証する.
土木鋼構造部材の低サイクル疲労設計手法の開発

本研究は地震時に土木鋼構造部材で問題となる低サイクル疲労破壊に対する設計手法を確立するために,溶接継手部の低サイクル疲労強度予測手法を開発することを目的としている.本研究で得られた主な成果は以下のとおりである.・溶接継手においては止端部がき裂発生点となることが多いが,一般に,溶接止端部では溶接形状や継手形状の影響により局所的にひずみ集中が生じている.そこで,止端部のひずみ集中に大きな影響を与える因子について検討するために,2次元弾塑性有限要素解析を行った.溶接部の降伏強度,止端半径,止端角をパラメトリックに変化させて解析を行った結果,止端半径の大小によりひずみ集中に顕著な変化がみられ,その影響が大きいことを明らかにした.・前年度までに著者らが構築した材料レベルの疲労強度予測手法を溶接継手レベルのそれに展開するために,実橋に用いられている溶接継手の例としてT字溶接継手試験体の低サイクル疲労試験を実施した.溶接継手においてき裂の発生が考えられる溶接止端部のひずみを実測することは困難であるため,弾塑性有限要素解析によりき裂発生位置における局部的なひずみを推定した.推定した局部ひずみと提案した材料レベルの疲労強度曲線を照らし合わせることにより,局部ひずみを基準とした溶接継手の疲労強度評価手法の有効性について検討した.その結果,解析により得られた局部ひずみと提案した疲労強度曲線を用いることで,溶接継手の疲労強度を評価できることを明らかにした.・溶接継手の低サイクル疲労強度の向上手法として,溶接止端部におけるTIG処理に着目し,その補強効果について検討を加え,低サイクル疲労領域においてもTIG処理は効果的であることを明らかにした.本研究は地震時に土木鋼構造部材で問題となる低サイクル疲労破壊に対する設計手法を確立するために,溶接継手部の低サイクル疲労強度予測手法を開発することを目的としている.本研究で得られた主な成果は以下のとおりである.・溶接継手においては止端部がき裂発生点となることが多いが,一般に,溶接止端部では溶接形状や継手形状の影響により局所的にひずみ集中が生じている.そこで,止端部のひずみ集中に大きな影響を与える因子について検討するために,2次元弾塑性有限要素解析を行った.溶接部の降伏強度,止端半径,止端角をパラメトリックに変化させて解析を行った結果,止端半径の大小によりひずみ集中に顕著な変化がみられ,その影響が大きいことを明らかにした.・前年度までに著者らが構築した材料レベルの疲労強度予測手法を溶接継手レベルのそれに展開するために,実橋に用いられている溶接継手の例としてT字溶接継手試験体の低サイクル疲労試験を実施した.溶接継手においてき裂の発生が考えられる溶接止端部のひずみを実測することは困難であるため,弾塑性有限要素解析によりき裂発生位置における局部的なひずみを推定した.推定した局部ひずみと提案した材料レベルの疲労強度曲線を照らし合わせることにより,局部ひずみを基準とした溶接継手の疲労強度評価手法の有効性について検討した.その結果,解析により得られた局部ひずみと提案した疲労強度曲線を用いることで,溶接継手の疲労強度を評価できることを明らかにした.・溶接継手の低サイクル疲労強度の向上手法として,溶接止端部におけるTIG処理に着目し,その補強効果について検討を加え,低サイクル疲労領域においてもTIG処理は効果的であることを明らかにした.
高次元複素および非アルキメデス的力学系のモヂュライと無理的中立周期系の解析的研究

体上の乗法的絶対値が非アルキメデス的であるとは、それが通常の三角不等式よりも強い強三角不等式を満たすことをいい、非アルキメデス的体にはベルコビッチ解析空間における調和解析など複素数体と並行した理論がある。本研究課題においては複素および非アルキメデス的体上の力学系の研究および両者を並行して行うことによる算術力学系の研究における中心的課題である、力学系的モヂュライと無理的中立周期系の複素幾何、ポテンシャル幾何、算術幾何に関する解析的研究を行う。
淡水中の金属カチオンに着目した金属材料の新規腐食予測・防食方法

本研究では、1淡水の成分から実用材料の腐食挙動を予測できる新規腐食指標の構築、2金属カチオンの添加による腐食抑制剤の性能向上、を目的とした。目的1を実現するため、これまで金属カチオンが淡水に単独で含まれる場合にのみ対応していた腐食指標を、複数の金属カチオンが存在していても対応する新規腐食指標Zへ改良した。指標Zは、金属材料表面に複数種の金属カチオンが保護被膜を形成した場合に生じる保護能力の変化に関する因子を組み込むことで、淡水に複数の金属カチオンが含まれるケースにも対応させることができた。金属カチオンが混合する模擬淡水中の鋼の腐食速度を腐食試験や電気化学試験により測定し、得られた腐食速度を腐食指標Zを用いて整理した所、鋼の腐食速度は溶液中に含まれる金属カチオンに関する腐食指標Zが増大するに伴って減少することを見出し、目的1を達成できた。この指標は、以前の指標に比べて実際の環境に即した環境でも高い精度で実用材料の腐食速度の予測を可能としており、適切な予防保全により実用材料の経済性、安全性向上に貢献できると考えられる。目的2を実現するため、グルコン酸ナトリウム(腐食抑制剤)とNaClやZnCl2など金属カチオンの異なる塩化物を添加して、金属カチオンの異なる腐食抑制剤を含んだ模擬淡水を作製し、鋼の腐食速度や腐食機構を腐食試験や電気化学試験により測定・分析した。結果から、グルコン酸ナトリウムの腐食抑制能は添加した金属カチオンのYの値に伴って向上し、Yの大きい金属カチオンはグルコン酸保護層の欠陥部に結合して、欠陥面積を減少させることで腐食抑制能を向上させることを見出し、目的2を達成することが出来た。この結果は、その他の腐食抑制剤も金属カチオンの添加により腐食抑制能が向上することを示唆しており、この簡易な方法による腐食抑制能の向上は環境面、経済面で産業に貢献すると考えられる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
歯周病における細胞接着分子とサイトカインに関する総合的研究

線維芽細胞と細胞外基質との接着性には基質や細胞との特異性に基づく差異が存在した。歯肉線維芽細胞と免疫担当細胞との接着にはそれを制御するシグナル伝達を担うCD43や約45kDaの糖タンパクが関与した。TGF-βは増殖歯肉由来の線維芽細胞に多く、その線維芽細胞はLPS刺激によって多量のIL-6を分泌した。LPS投与ラット歯周炎モデルでは、炎症細胞のみならず接合上皮からも白血球走化性因子が産生された。歯肉溝滲出液中のhepatocytegrowthfactorの量とprobing depth、gingival indexおよびIL-1β量との間に有意な相関があった。歯肉線維芽細胞に発現するPGE2レセプターのうち、EP2とEP4はICAM-1発現の抑制に関与した。重度歯周炎患者の末梢血単核球をヒトheat shock protein 60で刺激するとIFN-γの発現がmRNAおよびタンパク質レベルともに有意に高くなった。歯周炎歯肉中の単核球におけるINF-γ量の割合は末梢血よりも低く、IL-4量のそれは逆に高かった。歯周炎歯肉中のリンパ球のアポトーシスは、シグナル伝達の悪さやアポトーシス抑制分子の働きによって回避されていた。A.actino-mycetemcomitans(Aa)による免疫モデルにおける腹腔再感染では局所でTNF-αおよびIL-6は増加し、さらにIFN-γは大幅に増加した。若年性歯周炎の原因菌として注目されているAaは、aeの5つの血清型に分類され、これらの特異多糖を合成する遺伝子群をすべて同定し、その構造と機能を解析し、こめ配列に基づくPCR法による血清型の同定法を開発した。歯周病においてリンパ球,マクロファージ,線維芽細胞,上皮細胞および細胞外マトリックスがどのようなコミュニケーションを行い,サイトカインネットワークと細胞接着ネットワークを構成しているか,さらにアポトーシスとの関連,およびこれらに対する歯周病原菌の影響などについて検討した.IL-1βの刺激によるヒト歯肉線維芽細胞のICAM-1発現はPGE2およびPGI2によって調節されることが示唆された.炎症歯肉組織中のリンパ球では,アポトーシス抑制分子の作用によってIL-1変換酵素の産生が抑制され,アポトーシスが回避されることが示唆された.上皮細胞は付着する細胞外マトリックスの違いにより,異なった代謝を行っている可能性が考えられた.bFGFの刺激によりヒト歯根膜細胞や歯肉線維芽細胞のコラーゲン産生量およびタイプIコラーゲンmRNAレベルが低下することが明らかになり,炎症歯肉組織の上皮細胞間隙に浸潤している炎症細胞に面している細胞膜にはカドヘリンの発現が減弱ないし消失していることが示唆された.また,歯周病康菌によってヒト単球に走化性因子の産生やmRNAの発現が促進され,細菌の種類によって,TNF-α,IL-6やIL-1βの産生量が異なり,細菌の影響によってT細胞からINF-γやIL-13の産生が増強されることなどが明らかになった.さらに実験的にラット歯周組織にLPSを浸透投与すると,接合上皮細胞にCINC-2αやMIP-2などのCXC-ケモカインの産生が生じ,これらのケモカインが歯周組織の破壊誘導に重要な役割を担うことの可能性が示唆された.以上の知見について今後さらに詳細に検討する.歯周炎罹患組織中では、IL-4を産生するTh2細胞の割合が末梢血中のTh2細胞に比べて多くなっている。ポケットの上部と底部では底部のほうにIL-4の産生を示すTh2細胞が多い傾向にあった。歯周炎患者

由来のT細胞はP.gingivalis(P.g.)の外膜抗原に反応して高い増殖反応を示し、IL-10やTGF-βの産生を促進するが、免疫応答の抑制に関与するCTLA-4発現も亢進していた。歯肉線維芽細胞の付着、増殖には細胞外マトリックスの存在が必要であり、上皮細胞の細胞接着性は細胞外マトリックスの違いによって異なることが示唆された。上皮細胞の走化性はHGFによって亢進し、HGF様の因子が線維芽細胞の培養上清に存在することが明らかになった。培養ヒト歯肉線維芽細胞をIL-1βで刺激するとヒアルロン酸の産生およびヒアルロン酸合成酵素のmRNA発現が亢進し、bFGFで刺激するとコラーゲンタイプIの産生およびそのmRNA発現は低下した。IL-1βあるいはTNF-αで刺激された歯肉線維芽細胞のICAM-1の発現はPGE_2およびPGI_2の濃度に依存性して抑制され、この抑制はcyclic AMPを介することが認められた。薬物性歯肉増殖症では病態によってサイトカインの分泌が異なった。歯肉由来単核球のアポトーシス抑制分子の発現は末梢血単核球に比べ低く、歯肉組織中および歯肉由来の単核球ではFasの発現はあるが、FasLの発現は弱かった。P.g.とF.nucleatumを用いたin vivoにおける再感染実験において炎症性サイトカイン産生量は、前者で高く、Th1およびTh2細胞の産生するサイトカイン量は菌種により異なっていた。また、LPS誘発性実験的歯周炎では、LPS投与後2日以内に接合上皮細胞(JE)におけるTNF-αの産生が一過性に増加し、JE直下へのマクロファージの集簇をもたらし、その走化性因子であるMCP-1は投与3日後の歯槽骨頂部の骨芽細胞や骨細胞にも発現が認められた。線維芽細胞と細胞外基質との接着性には基質や細胞との特異性に基づく差異が存在し、歯肉線維芽細胞と免疫担当細胞との接着にはVLAインテグリン、CD44/ヒアルロン酸、LFA-1/ICAM-1以外にも接着制御のシグナル伝達を担うCD43や約45 kDaの糖タンパクが関与した。TGF-βは増殖歯肉由来の線維芽細胞に多く、その線維芽細胞はLPS刺激によって多量のIL-6を分泌した。LPS投与ラット歯周炎モデルでは、炎症細胞のみならず接合上皮から白血球走化性因子が産生された。歯肉溝滲出液中のhepatocytegrowthfactorの量とprobing depth、gingival indexおよびIL-1β量との間に有意な相関があった。歯肉線維芽細胞に発現するPGE2レセプターのうち、EP2とEP4はICAM-1発現の抑制に関与した。重度歯周炎患者末梢血単核球をヒトHSP60で刺激するとIFN-γの発現がmRNAおよびタンパクレベルともに有意に高くなり、P.gingivalis(Pg)GroEL刺激でIL-4産生は抑制される傾向があり、歯周炎局所にHSP60、Pg GroELを認識するT細胞が集簇していた。歯周炎歯肉中の単核球におけるINF-γ量の割合は末梢血よりも低く、IL-4量のそれは高く、また、CD28、44、54陽性細胞の割合は数%であったが、CD58は圧倒的に多かった。
廃棄発泡スチロールの軽量地盤材としての再資源化に関する研究

生活廃棄物の代表格である廃棄発泡スチロールは、梱包緩衝材、生鮮食糧輸送、弁当箱等々、生活のあらゆる場面で目にする最も一般的な廃棄物である。しかしながら、廃棄発泡スチロールを焼却処分する場合には、多くの資源・エネルギーが必要になるばかりか、周辺に有害物質を発生させる可能性も高い。また、現在廃棄物処分場の確保が大きな問題となっており、処分場に埋め立てる量にも限界がある。こうした廃棄物としての発泡スチロールを、新たな製品としてリサイクルして再利用する技術の開発が急務となっているが、多くの場合多大な資源・エネルギーが必要になり、社会全体からみればむしろマイナス要素になることも多い。本研究では、廃棄EPSの軽量性を活かした軽量擁壁裏込め材としての有効利用を図ることを目的とする。廃棄EPSは減容化処理しペレット化したもの(以後、ペレットと略称)を使用した。研究の主な内容としては、(1)研究使用材(建設発生土およびペレット)の物理的、力学的性質の把握;(2)積層地盤載荷装置の開発;(3)積層地盤載荷装置実験による軽量裏込め材としての適正評価;(4)積層地盤載荷装置実験を想定した応力・変形解析;(5)数値解析を反映した擁壁の安定計算による躯体削減の検討、などを考察した。実験的および解析的検討に基づき、廃棄EPSと建設発生土の軽量擁壁裏込め材としての再資源化の可能性を詳細に考察した。本研究は、廃棄発泡スチロールを砕片状に破砕し、砕片状の発泡スチロールと土砂をサンドイッチ状に撒き出し、転圧することにより、軽量盛土を構築する方法の開発を行うものであるが,今年度では主に,廃棄EPS砕片材料の物理特性の把握を行い,また,廃棄EPS砕片層と土砂層を交互に配置した軽量地盤材料の締め固め特性,静的強度・変形特性を,室内締め固め試験や三軸圧縮試験などにより,擁壁に作用する土圧と安定性を小型擁壁模型実験により詳細に調べた。さらに,動的載荷も可能な積層地盤載荷模型装置の設計と製作を行って,模型実験の結果に基づいて,積層地盤の強度・内部応力状態および変形特性の把握のための解析モデルの開発を行い,載荷状態での変形と安定性について考察を行った。本研究は、廃棄発泡スチロールを砕片状に破砕し、砕片状の発泡スチロールと土砂をサンドイッチ状に撒き出し、転圧することにより、軽量盛土を構築する方法の開発を行うものであるが,今年度では主に,廃棄EPS砕片層と土砂層を交互に配置した軽量地盤材料の安定性と擁壁に作用する土圧分布特性について,昨年度製作した積層地盤載荷装置により詳細に調べた。

また,模型実験の結果に基づいて,積層地盤の強度・内部応力状態および変形特性の把握のための数値解析モデルの開発を行い,載荷状態での積層地盤の変形と安定性について考察を行った。生活廃棄物の代表格である廃棄発泡スチロールは、梱包緩衝剤、生鮮食糧輸送、弁当箱等々、生活のあらゆる場面で目にする最も一般的な廃棄物である。しかしながら、廃棄発泡スチロールを焼却処分する場合には、多くの資源・エネルギーが必要になるばかりか、周辺に有害物質を発生させる可能性も高い。また、現在廃棄物処分場の確保が大きな問題となっており、処分場に埋め立てる量にも限界がある。こうした廃棄物としての発泡スチロールを、新たな製品としてリサイクルして再利用する技術の開発が急務となっているが、多くの場合多大な資源・エネルギーが必要になり、社会全体からみればむしろマイナス要素になることも多い。本研究は廃棄発泡スチロールを砕片状に破砕し、砕片状の発泡スチロールと土砂をサンドイッチ状に撒き出し、転圧することにより、軽量盛土を構築する方法の開発を行うものであるが、今年度では主に、建設発生土とペレットを互層積層および混合した場合の三軸圧縮試験と擁壁模型実験を行い、擁壁裏込め材としての再利用可能性の評価を試みた。その結果、ペレット層にある程度の応力を加えることでペレットにインターロッキングが生じ、自立性が増大することが分かり、また、同体積の建設発生土とペレットを積層させる場合よりも混合させる場合が自立性に欠けることから、土圧の軽減が見られたことや施工時に混合させる手間を考えると積層させて利用するのが有効であることが明らかになった。生活廃棄物の代表格である廃棄発泡スチロールは、梱包緩衝材、生鮮食糧輸送、弁当箱等々、生活のあらゆる場面で目にする最も一般的な廃棄物である。本研究では、廃棄EPSの軽量性を活かした軽量擁壁裏込め材としての有効利用を図ることを目的とする。廃棄EPSは減容化処理しペレット化したもの(以後、ペレットと略称)を使用した。研究の主な内容としては、(1)研究使用材(建設発生土およびペレット)の物理的、力学的性質の把握;(2)積層地盤載荷装置の開発;(3)積層地盤載荷装置実験による軽量裏込め材としての適正評価;(4)積層地盤載荷装置実験を想定した応力・変形解析;(5)数値解析を反映した擁壁の安定計算による躯体削減の検討、などを考察した。実験的および解析的検討に基づき、廃棄EPSと建設発生土の軽量擁壁裏込め材としての再資源化の可能性を詳細に考察した。
認知症高齢者ケアにおけるコラージュ療法の有効性に関する研究

本研究の目的は、認知症高齢者の問題行動・心理症状の悪化防止や予防・改善のケアの一環としてコラージュ技法を用いたプログラムを実施し、その効果を検証することである。老人保健施設等に入所している認知症高齢者を対象に、2週間に1回の頻度でコラージュ制作を6回継続した。その結果、コラージュ制作前後でフェイス・スケールは肯定的に変化した。ベースライン時に比べフォローアップ時はHDS-Rは上昇し、収縮期血圧は低下していた。コラージュ作品の余白分量は回を重ねる毎に減少していた。以上の結果から、コラージュ制作は認知症高齢者ケアにとって有用であることが示唆された。認知症高齢者の問題行動・心理症状の悪化防止や予防・改善のケアの一環としてコラージュ技法を用いたプログラムを実施し、生理学的指標と心理社会的指標を用いて、その効果を検証することが本研究の目的である。本年度は、(1)コラージュの効果測定に用いる生理学的指標と心理社会的指標の再検討、(2)関係施設への協力依頼と説明による対象者の選定、(3)コラージュ介入調査を行った。コラージュの効果測定の指標は、対象が認知症高齢者であることから、できるだけ負担の少ない簡便な方法を考慮して検討した。その結果、生理学的指標は、対象者の緊張や不安等が客観的に測定できる指標の一つとして、自律神経機能を測定することとした。対象の選定では、老人保健施設、特別養護老人ホーム、グループホームなど複数の施設に協力の依頼をした。協力を得ることができたのは老人保健施設3施設(うち2施設は2クール)、特別養護老人ホーム1施設であった。これらの施設には、施設長をはじめ看護職員や介護職員、対象となる認知症高齢者の利用者様とその家族に対して、研究の説明を行い、同意を得た。コラージュの介入は、施設内の場所を借用し68名程度を1グループとして、2週間に1回の頻度でコラージュ作製を3ヵ月間継続実施した。コラージュ開始前後3カ月に、ベースライン調査とフォローアップ調査を実施した。本年度ベースライン調査からフォローアップ調査まで実施できた者は2施設20名であった。来年度も継続して介入調査を実施していく予定である。本年度の研究目的は、認知症高齢者の問題行動・心理症状の悪化防止や予防・改善のケアの一環としてコラージュ技法を用いたプログラムを実施し、その効果を検証することである。対象は老人保健施設等に入所している軽度認知症高齢者である。プログラムの内容は、1回15分30分程度のコラージュ介入(ボックス・コラージュ法)を2週間に1回の頻度で行うものである。1グループ6名程度で、3ヵ月間の介入を5施設11グループで実施した。プログラム実施期間は、平成23年4月から平成24年3月であった。コラージュの効果測定のために、ベースライン調査(介入開始3ヵ月前)、コラージュ介入の1回目開始前と6回目終了時、及びフォローアップ調査(介入終了3ヵ月後)では、自律神経機能測定、唾液中のアミラーゼ測定、改訂長谷川式簡易知能評価スケール(HDS-R)、フェイス・スケールを用いて評価を行った。また、各回のコラージュ実施前後では、フェイス・スケール、唾液中のアミラーゼ測定、自律神経機能測定を行った。本年度は、認知症高齢者79名にコラージュ介入プログラムを実施したが、6回継続して実施できたのは60名であった。対象者の年齢は60歳97歳、平均年齢84.5歳であった。コラージュ実施前後のフェイス・スケールの変化は、4回目以外の回において有意に肯定的に変化していた(p=.005p<.001)。HDS-Rは、ベースラインとフォローアップを比較するとフォローアップのほうが有意に上昇していた(p=.035).認知症高齢者ケアの一環として平成23・24年度に実施したコラージュの効果について検証した。対象は、施設入所中の60歳以上の者で改訂長谷川式簡易知能評価スケール(HDS-R)20点未満の者とした。コラージュボックス法により2週間に1回の頻度でコラージュ作製を行い6回継続した。その効果検証のために3ヵ月前のベースライン(BL)と終了3カ月後のフォローアップ(FU)、毎回のコラージュ作製前後に調査を行った。HDS-RはBL・FU・1回目開始前・6回目終了後、唾液アミラーゼとフェイス・スケール(FS)はBL・FU・各回のコラージュ作製前後に行った。分析はBLとFUの比較、各回のコラージュ作製前後の比較を行った。42人(男性9人、女性33人)のデータを分析した。平均年齢は83.2歳(SD8.3)で、HDS-RはBLに比べFUは有意に上昇し(p<0.001)、1回目に比べFUは有意に上昇していた(p=0.009)。

気分の変化を測定するFSは、1回、2回、3回、6回目のコラージュ作製後は作製前に比べて有意に減少しており、コラージュ作製後の気分は「快」に転じていた(1回;p=0.017、2回;p=0.001、3回;p=0.004、6回;p=0.012)。また、FUのFSはBLに比べて減少傾向にあり、気分は「不快」から「快」に変化している傾向にあった(p=0.08)。唾液アミラーゼの測定結果では、1回目と3回目のコラージュ作製前後で有意な変化が認められ、作製前に比べ作製後は有意に減少していた(1回;p=0.049、3回;p=0.012)。コラージュは、作品の作製過程でストレス発散や自己の内面に気づく効果があるとされている。今回対象の認知症高齢者においてもコラージュ作品作製過程のなかで、気分の安定やストレスの軽減が図られたことが示唆された。認知機能の維持・向上に向けた検証が今後の課題である。平成23年度に予定していた軽度認知症高齢者を対象にした3ヵ月間のコラージュプログラムが実施できた。本研究のコラージュプログラムは3ヵ月間継続すること、そしてベースライン調査、フォローアップ調査を含めると1人の高齢者に対して9カ月間という長期間を必要とするために中断者もみられた。しかし、当初予定していた対象数を概ね確保できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、平成23年度に得られた生理学的指標の解析および行動チェックやコラージュ作品を分析し、コラージュと認知症高齢者の心理・認知機能との関連、自律神経機能に及ぼす影響について検討する。そして、認知症高齢者ケアとしてのコラージュプログラムの提言を行う予定である。
進化的に保存される脳カラム構造形成メカニズムとその機能

これまでの成果でBtbd3は神経活動依存的にPlxnA4と選択的に結合してRhoAの活性を上昇させ、樹状突起の除去を行っていることを明らかにした。PlxnA4がRhoAの活性を上昇させるには、2両体を形成する必要があることがすでに報告されていることから、様々なBtbd3の変異体を用いてプルダウンアッセイを行い、PHRドメインを介してPlxnA4と結合したBtbd3が、BTBドメインを介してBtbd3の二両体を形成し、結果としてPlxnA4が二両体を形成することを明らかにした。そこで、このコンプレックス形成がin vivoで起きているのかを明らかにするために、たんぱく質間相互作用を可視化できるFluoppiシステム(生きた細胞内でタンパク質間相互作用(Protein-Protein Interaction, PPI)を測定するための基盤技術)を利用して測定した。FluoppiシステムにPlxnA4とBtbd3をそれぞれ構築し、Fluoppiコンストラクトを導入した初代分散培養系においてコンプレックスの形成を可視化した。さらに、PlxnA4とBtbd3コンプレックスの形成または乖離には神経活動のレベルが関わっていることが推測されたため、同時にRCaMPを用いて神経活動のレベルも同時に可視化した。この結果、カルシウムinfluxが低い場合にはたんぱく質コンプレックスの形成が促進され、カルシウムinfluxが高い場合にはたんぱく質コンプレックスの乖離が起きていることを明らかにした。このことから、個々の樹状突起で異なる神経活動レベルによって、PlxnA4とBtbd3コンプレックスの形成がコントロールされ、神経活動が低い樹状突起ではコンプレックスが形成されRhoAの活動が上昇することによって樹状突起の除去が行われていることを明らかにした。神経活動の低い樹状突起はBtbd3-PlxnA4コンプレックスによるRhoAの上昇で除去されるという樹状突起選択的な形態変化の分子メカニズムを明らかにすることができた。これらは、ノックアウトマウスの解析、子宮内遺伝子導入法による遺伝子の過剰発現、Neuro2A細胞を用いたin vitroのプルダウンアッセイを用いて分子のインターラクションが神経活動の違いによって起きることを明らかにした。また、神経活動の違いが、RhoAの活性をコントロールするメカニズムは、初代分散培養によるRaicyuタイプのRhoAの活性のFRETイメージング、初代分散培養によるGCamPのイメージングによって明らかにした。さらに、Btbd3の様々なミュータントを用いて、PlxnA4との結合ドメイン、およびPlxnA4の2両体化を行うことも明らかにし、詳細な樹状突起の形態変化に関わる分子メカニズムの詳細を明らかにした。現在はBtbd3のコンディショナルノックアウトマウスを用いて、我々が明らかにした分子メカニズムをサポートする結果を得ている。さらには、in vivoでの樹状突起のイメージング、単一の樹状突起を操作する技術の開発にも取り組んでおり、ここまでの成果をin vivoで全て同時に観察する挑戦ができるための準備も整いつつある。同時に、in vivoでの操作が上手くいかない場合にスライスカルチャーを用いて遺伝子操作、神経活動の操作、分子イメージングが行えるように準備を進めている。これは、幼若期のマウス脳から視床ー大脳皮質スライスを作成し、視床からの入力の操作および単一の樹状突起の神経活動の操作を可能にする。選択的な樹状突起の形態変化を起こす分子メカニズムを明らかにしてきたが、すべての実験方法はin vitroの結果であり、神経活動、RhoAの活性、形態変化をバラバラの系で見ており、トータルでのメカニズムは推測した結果である。この結果をさらに確証のあるものにするためには神経活動、RhoAの活性、形態変化のすべてを同時に観察することが必要となる。しかし、初代分散培養では樹状突起の形態変化を観察することは難しく、形態変化が起きる細胞は直後に細胞死を起こすケースが非常に多い。このために形態変化を含めた、樹状突起内でのイベントを明らかにするためにはin vivoでの2光子顕微鏡を用いたライブイメージングが必要となる。幼若マウスでのin vivoイメージングの準備はすでにできているが、生後2日目からのイメージングは生存率が低いことや人口哺育を必要とすることから効率が悪いという問題点を克服する必要がある。そこで、臨界期が遅い視覚野も同時に利用して神経活動依存的な樹状突起の形態変化の観察を可能にする。あらかじめ視覚野にBtbd3を過剰発現させたマウスの生後14日目の視覚野での樹状突起のライブイメージングを行う。また、in vivoのイメージングが上手くいかない場合に備えてスライス培養を用いたカルシウムのアンケージング技術の開発も同時に行い、詳細なマニピュレーションが行える方法の確立を行う。これらの実験にもあらかじめ子宮内遺伝子導入法によって遺伝子導入が施されたサンプルやノックアウトマウスを利用して、局所的なカルシウム濃度がどのように分子動態変化させて樹状突起の形態変化につながるのかそのメカニズムを明らかにする。in vivoでの神経活動依存的な樹状突起の形態変化を可視化し、かつin vitroで局所のカルシウム濃度を操作することにより、神経活動と形態変化、そしてその分子メカニズムの全容を明らかにする。Btbd3が過剰な樹状突起の除去を行っている事をこれまでに明らかにしているが、Btbd3にはRhoGAPなどのチューブリン構造を破壊するような活性ドメインが存在しない。そこで、Btbd3がどのように樹上突起を除去できるのか、その詳細なメカニズムを明らかにする目的でプロジェクトを行った。まずBtbd3には樹上突起を神経活動依存的に除去するドメインがない事から、Btbd3と相互作用しさらにRho活性を持つ因子の検索を行った。

そこでyeast two hybridの結果を用いてBtbd3と結合する因子の候補を絞り込み、pull down assayを用いて結合実験を行った。その結果、Btbd3と直接結合する事によってRho活性を上昇させる因子を同定した。この因子のノックアウトマウスの神経細胞の樹状突起の形態形成を調べると、Btbd3の欠損と同じように過剰な樹状突起の除去が行われていなかった。更に様々なBtbd3の変異体を用いて、結合するドメインの同定も行った。その結果、Btbd3のPHRドメインがお互いの結合に重要である事を明らかにし、さらにBtbd3は神経活動の上昇とともにリン酸化される事により、この因子のRhoの活性を上昇させる事が明らかとなった。しかし、神経活動がさらに上昇する事によって、Btbd3はこの因子と乖離しRhoの活性は低下しその樹状突起は安定化することを明らかにした。これらの結果から、一つの神経細胞で神経活動依存的に選択的な樹状突起を除去するメカニズムを明らかにした。Btbd3が過剰な樹状突起の除去を行っている事を明らかにしているが、Btbd3にはRhoGAPなどのチューブリン構造を不安定にし、樹状突起の除去を促すような活性ドメインが存在しない事から、別のタンパクとの結合によって樹状突起の選択的な除去を行っている事が推測された。そこで、Btbd3と結合することにより細胞骨格を変化させる事の出来る因子の単離、さらに神経活性を関知し入力が低い樹状突起を決定するセンサーとなるメカニズムの同定を行った。Btbd3と相互作用し樹状突起の除去を行う因子の候補として、PlexinA4がYeast Two hybridの結果及びPlexinのin situ hybridization (ISH)の結果から考えられた。さらにPlexinA4のノックアウトマウスでは過剰な樹状突起の除去がおきていないことを明らかにした事からBtbd3と相互作用して樹状突起の除去に関与している仮説を立てた。まず、Btbd3とPlexinA4の結合を調べた結果、Btbd3のPHRドメインを介して直接結合していることが明らかとなった。次にPlexinA4はBtbd3と結合することによってRhoの活性を上昇させ、樹状突起を除去することをin vivo, in vitroの結果から明らかにした。Rhoの活性の上昇にはPlexinA4が二量体を形成する必要がある事から、Btbd3の結合がPlexinA4の二量体化に関わっている事が示唆された。そこでBtbd3の様々な結合実験を行い、Btbd3はBTBドメインを介して二量体を形成することにより、さらにBtbd3に結合したPlxnA4が二量体を形成できる事を明らかにした。さらにPlexinA4のRho活性の上昇には神経活動依存的なBtbd3のリン酸化が必要である事を明らかにした。しかし、神経活動がさらに上昇するとBtbd3はPlexinA4から乖離し、Rho活性の低下、さらには樹状突起の安定化が起きる事を明らかにした。
ドーパミン/DARPP-32情報伝達におけるGABA_B受容体の役割

線条体には、ドーパミン関連蛋白であるDARPP-32が選択的に発現している。DARPP-32は、Thr34残基がPKAによりリン酸化されるとPP-1抑制蛋白として作用し、PP-1基質のリン酸化レベルを調節することで線条体神経機能を調節している。多くの神経伝達物質の作用はDARPP-32リン酸化を介して統合されるため、DARPP-32は細胞内情報伝達系の解析モデルとして優れている。本研究では、線条体におけるGABA_B受容体を介したドーパミン/DARPP-32情報伝達系の調節機構を解析した。マウス線条体スライスを用いたGABA_B受容体を介したDARPP-32リン酸化調節の検討では、GABA_B受容体アゴニストであるbacrofen(200μM)は、DARPP-32 Thr34残基(PKA-site)とSer97残基(CK2-site)のリン酸化を促進したが、Thr75残基とSer130残基(CK1-site)のリン酸化レベルには影響しなかった。また、抗精神病薬と類似作用を持つニューロテンシンは、ドーパミンD1受容体/cAMP/PKA/DARPP-32/PP-1カスケードを活性化することを報告している。ニューロテンシン作用とGABAとの相互作用の解析では、GABA_A受容体アンタゴニストであるbicucullineはニューロテンシン作用には影響しなかったが、GABA_B受容体アンタゴニストであるhydroxysaclofenはニューロテンシンによるDARPP-32 Thr34残基リン酸化作用を促進した。つまり、GABA_B受容体は複数の細胞内情報伝達系と相互作用を示すことにより、ドーパミン/DARPP-32情報伝達系を促進的にも抑制的にも調節することを示唆している。今後、GABA_B受容体とドーパミン/DARPP-32情報伝達系が相互作用を示す分子メカニズムの解析が必要である。DARPP-32は、Thf34残基がPKAによりリン酸化されるとPP-1抑制蛋白として作用し、PP-1基質のリン酸化レベルを調節することで線条体神経機能を調節している。また、DARPP-32神経型サイクリン依存性キナーゼ(Cdk5)によってThr75残基がリン酸化されるとPKA抑制蛋白として作用し、ドーパミン作用を増幅することが知られている。多くの神経伝達物質の作用はDARPP-32リン酸化を介して統合されるため、DARPP-32は線条体での情報統合機構および細胞内情報伝達系の解析モデルとして優れている。本研究の目的は、線条体において、GABA_B受容体を介したドーパミン/DARPP-32情報伝達調節機構を明らかにすることである。GABA_B受容体活性化によるDARPP-32リン酸化を解析すると同時に抗精神病薬と類似作用を持つニューロテンシンによるドーパミンD1受容体/cAMP/PKA/DARPP-32/PP-1カスケード活性化に対するGABA_B受容体の役割を解析し、GABA_B受容体情報とドーパミン情報が統合される分子メカニズムの解明を目指している。DARPP-32リン酸化調節作用の検討では、GABA_B受容体アゴニストであるbacrofenは、DARPP-32Thr34残基リン酸化を促進したが、他のDARPP-32リン酸化サイト(Thr75、Ser102、Ser137)のリン酸化レベルには影響しなかった。現在、DARPP-32 Thr

34残基リン酸化促進メカニズムを検討中である。線条体には、ドーパミン関連蛋白であるDARPP-32が選択的に発現している。DARPP-32は、Thr34残基がPKAによりリン酸化されるとPP-1抑制蛋白として作用し、PP-1基質のリン酸化レベルを調節することで線条体神経機能を調節している。多くの神経伝達物質の作用はDARPP-32リン酸化を介して統合されるため、DARPP-32は細胞内情報伝達系の解析モデルとして優れている。本研究では、線条体におけるGABA_B受容体を介したドーパミン/DARPP-32情報伝達系の調節機構を解析した。マウス線条体スライスを用いたGABA_B受容体を介したDARPP-32リン酸化調節の検討では、GABA_B受容体アゴニストであるbacrofen(200μM)は、DARPP-32 Thr34残基(PKA-site)とSer97残基(CK2-site)のリン酸化を促進したが、Thr75残基とSer130残基(CK1-site)のリン酸化レベルには影響しなかった。また、抗精神病薬と類似作用を持つニューロテンシンは、ドーパミンD1受容体/cAMP/PKA/DARPP-32/PP-1カスケードを活性化することを報告している。ニューロテンシン作用とGABAとの相互作用の解析では、GABA_A受容体アンタゴニストであるbicucullineはニューロテンシン作用には影響しなかったが、GABA_B受容体アンタゴニストであるhydroxysaclofenはニューロテンシンによるDARPP-32 Tbr34残基リン酸化作用を促進した。つまり、GABA_B受容体は複数の細胞内情報伝達系と相互作用を示すことにより、ドーパミン/DARPP-32情報伝達系を促進的にも抑制的にも調節することを示唆している。今後、GABA_B受容体とドーパミン/DARPP-32情報伝達系が相互作用を示す分子メカニズムの解析が必要である。
日本古代人骨のデータベース作製と統計学的分析

人類の頭骨に関する計測値および示数72項目,遺跡名,地名,時代,報告者,および文献(英文・和文)を含むデータベース運用プログラムを開発するとともに,各地方教育委員会等の協力をえて古人骨の報告書を入手し,それらに記載されているデータを入力した.現在までに705遺跡のデータを入力するとともに,プログラムの動作および入力データのチェックを行なった.本プログラムの機能は次のとおりである.1)データの追加2)データ検索と当該データの表示または印刷3)データの順次表示または印刷4)データの修正5)任意のレコードから任意のデータを抽出し,新しいファイルを作る6)プログラム終了これらの機能により,従来は既報告データの参照に多くの努力と時間を費やしたが,その作業が容易となり,種々の統計学的解析が能率的に行なえるようになった.今後は未入力のデータを追加し,なるべく早い時期にプログラムおよびデータを公開すべく準備中である.人類の頭骨に関する計測値および示数72項目,遺跡名,地名,時代,報告者,および文献(英文・和文)を含むデータベース運用プログラムを開発するとともに,各地方教育委員会等の協力をえて古人骨の報告書を入手し,それらに記載されているデータを入力した.現在までに705遺跡のデータを入力するとともに,プログラムの動作および入力データのチェックを行なった.本プログラムの機能は次のとおりである.1)データの追加2)データ検索と当該データの表示または印刷3)データの順次表示または印刷4)データの修正5)任意のレコードから任意のデータを抽出し,新しいファイルを作る6)プログラム終了これらの機能により,従来は既報告データの参照に多くの努力と時間を費やしたが,その作業が容易となり,種々の統計学的解析が能率的に行なえるようになった.今後は未入力のデータを追加し,なるべく早い時期にプログラムおよびデータを公開すべく準備中である.本研究に関し、昭和61年度には下記のことを実施した。1)データベース運用のためのプログラムを開発した。このプログラムは互換性を広くするため、MS-DOS上で機能するBASICによってコード化され、ランダム・ファイルを取扱うよう設計されている。各ランダム・ファイルは12000バイトを占め、80項目の計測値のほか、文献,キーワード等の附帯情報が入力される。2)入力データを収集するため、全国自治体等に依頼して人骨データが記載されている報告書等を入手した。本研究に対しては極めて協力的で、依頼状に対する報告書等の回収率は約95%、総計約600点の報告書またはそのコピーが送付されてきた。3)上記報告書を時代別・地域別に整理するとともに、データベースに入力すべきデータを選び、入力用データシートに転記した。この作業は現在も続行中である。4)一部の報告書を用いて実際にプログラムを運用し、プログラムの性態をチェックするとともに、一部を改良した。昭和62年度には上記3)および4)の作業を続行するとともに、データの入力を行なう。その準備作業は、本年度中にほぼ完了したといえる。
サイズ選択的キラル自己識別会合によるポルフィリンリングの構築

ポルフィリンのメゾ位に5-アザインドリル基を導入して、亜鉛ポルフィリンに配位させることを考えた。母核のインドリル基自体を導入する方法の報告ないので、関連の反応を利用することにした。メゾエチニル置換ポルフィリンにパラジウム存在下で、3-ヨードー4-アミノピリジンを反応させると(3+2)環化付加反応が進行し、5-アザインドリル基が3位でポルフィリンのメゾ位に結合した生成物が高収率で得られることが分かった。これらの生成物は、無極性溶媒中では、相互に配位しあった対面型2量体を形成する。同様な反応は対応するフェノールでも可能で、メゾにベンゾフランを導入できる。また、メゾエチニル置換ポルフィリンに銅(I)塩存在下にアザイドを作用させると速やかに反応が進行し、1,2,3-トリアゾールがメゾに付加したポルフィリン生成物が高収率で得られることが分かった。これらの亜鉛錯体はやはり対面型2量体を形成するが、その会合定数は、それほど大きくない。これに対し、トリアゾールの反対側のメゾ位に2-カルボメトキシフェニル基を導入した分子では、対面型2量体を形成した時のパートナー分子のトリアゾール基との効果的な水素結合により、会合定数が著しく(100万倍以上)増強されることが分かった。いずれの場合も、対面型亜鉛ポルフィリン2りょう体の構造は、単結晶X線構造解析により決定した。このように適切な分子設計により、対面型ポルフィリン2量体の会合特性を制御できることが分かった。我々は、銀塩酸化によるポルフィリン多量体合成法を確立して以来、これまでに様々なポルフィリン多量体を設計・合成・評価してきた。最近我々は、側鎖に配位性のピリジンを持つメゾ-メゾ結合ポルフィリン亜鉛錯体からポルフィリンボックスを構築することに成功し、自己会合が自己識別プロセスで進行することを明らかにした。長さの異なるアーム部分をもっポルフィリン2量体を組み合わせて内部に十分な大きさの空間を持つ超分子ポルフィリンボックスを構築することに成功した。また、側鎖にシンコメロンイミド(cinchomeronimide,3,4-pyridine dicarboximide)を持つメゾ-メゾ結合ポルフィリン亜鉛2量体は分子の対称性が低く、ピリジンの窒素の位置によりout-out、in-out、in-inの異性体があり、しかもそれぞれが光学活性でラセミ体であるため、合計6種類の異なる化合物の混合物である。これらはクロロホルムや四塩化炭素のような非極性溶媒中では、それぞれがそれぞれを自己識別して自己会合することがわかった。out-out体からは環状5量体(ポルフィリン10量体)、in-out体からは環状4量体(ポルフィリン8量体)、in-in体からは環状3量体(ポルフィリン6量体)が、それぞれのエナンチオマーだけが集まって会合し、会合定数が大きいためにあたかも共有結合で繋がった化合物のようにGPCクロマトグラフィーで単離できた。また、得られた会合体は、光学活性なHPLCカラム上で光学分割できることがわかった。すべての構造は1H NMRとGPCの保持時間から同定しているが、特にポルフィリン10量体とポルフィリン6量体についてはX線結晶構造解析によってその構造を明らかにした。非常に緻密な自己選抜型会合(Self-sorting aggregation)といえる。次に、meta-pyridyl側鎖を持つメゾ-メゾ結合ポルフィリン2量体からも、3種類の異なる会合体が自己識別会合により生成するが、高温では、メゾ置換基の回転により、会合体間の相互変換が進行することがわかった。詳細に検討したところ、10量体程度の大きな会合体が高温で分裂し、2量体へ一方向異性化で変化することがわかった。これは、通常は制御できないatrop isomerizationを会合過程を経ることで制御した稀なケースである。