hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脂質・糖・骨代謝異常と歯周病との共通遺伝子・修飾要因の解明および疾患モデルの構築

データ収集を行い、分析結果から、歯周疾患に対する一部遺伝要因と環境要因の相互関連を示すことができたため、おおむね順調に進展していると評価した。遺伝子多型の測定を行うと伴に分析を実施した。その結果、歯周病に対する遺伝子多型の交互作用についても評価することができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。関連遺伝子多型の測定を継続すると伴に、遺伝子要因間および遺伝子要因と環境要因との関連を分析する予定である。今後、交互作用について、他の複数の遺伝子多型を絡めた分析やBMI等環境因子との交互作用についても検討を加えていく予定である。追加の遺伝子多型の測定を実施する。得られた情報から分析を進める。若干の未使用分が生じたがほぼ使い切った状況であり、今年度の研究遂行上影響を及ぼすことはない。次年度予算に組み込み通常の計画に沿って研究を実施する。
無酸素下試料処理法の確立とその発がん研究への応用

活性酸素による生体損傷の中でも、DNA損傷は発がん過程において、重要な役割を演じている。特に、8ヒドロキシデオキシグアノシン(80HdG)は変異を誘発し、発がんとの関連が特に強い、有用な酸化的DNA損傷の1指標と考えられている。しかし、ヒトあるいは動物組織中の80HdG量については、報告間でその値に大きな隔たりが認められ、また同一報告内でも大きな測定誤差が認められる。それ故、生体内及び細胞内の80HdGの絶対量についての正確のデータはない。各報告間での80HdG量の差異は、実際の生体細胞内における差異ではなく、組織あるいは細胞からのDNAの抽出あるいは抽出したDNAの処理過程で人工的に生成した80HdGによる可能性が極めて高い。すなわちこれまでの80HdG測定は酸素が多量に存在する空気中で試料処理を行っていたため、その80HdG値が生体内あるいは生細胞内の値を反映していない可能性が高い。本研究では、無酸素条件下でのDNA抽出及び処理法を確立し、この方法を用い、生体内あるいは生細胞内の酸化的DNA損傷量を正確に把握し、生体内における酸化的DNA損傷誘発機講並びに損傷発生に影響を及ぼす要因を解析した。嫌気性培養装置内で試料処理し、80HdGを測定したところ、多くのヒト白血球サンプルで80HdG値が、デオキシグアノシン10万個当たり0.1-0.2個となり、従来法の1/5-1/10に低下した。このことから、従来法が如何に多くのア-ティファクトを観察していたかが判った。また繰り返し測定において、測定値の再現性が確認された。炎症誘発細胞では80HdGが増加し、その増加が抗酸化酵素や鉄キレータにより装飾されること、またヘリコバクター胃炎での80HdG増加が観察されこと等から本法が活性酸素による発がん研究を行う上で、有用な方法になると考えられた。
統計データの個票開示における局所秘匿方法の確立

本研究では個票開示問題に関して平成13年度にもいつくかの重要な研究成果が得られた。本研究では個票開示問題に関して平成11年度にもいくつかの重要な研究成果がが得られた.本研究では個票開示問題に関して平成12年度にもいつくかの重要な研究成果が得られた。
遺伝子核入によるラット脳ドパミン受容体発現のポジトロン断層法によるインビボ測定

遺伝子治療の基礎的研究にPET技術を応用することを目指して、ラットに導入したドパミン受容体遺伝子の発現をPETによりインビボ測定法を検討し、以下の成果を得た。1.基礎技術として、^<11>C-racloprideの新規合成法を見いだした。また、^<11>C-リガンドを用いる定量的ARG解析法を確立した。2.正常ラット脳尾よキノリン酸注入による線条体D2受容体変性モデル脳のドパミンD2受容体を3つの^<11>C標識リガンドを用いてPETにより画像化し、それらの特徴を明らかにした。受容体変性を行動学的指標により確認してラットのPET測定により、^<11>C-racloprideのみがその変性を評価できることがわかった。しかし、ex vivoとin vitroARGではいづれのリガンドでもD2受容体の変性が示され、in vivoでの測定とは大きくことなった。3.ラット脳に対するPETの分解能を補い、解剖学的情報を明らかにするため、ラット脳の形態的MRI画像と重ね合わせる技術を開発した。キノリン酸障害のD2受容体のPET画像は、MRI画像上の障害によく一致し、方法の妥当性が証明された。4.正常ラットも脳線条件にドパミンD2受容体遺伝子を組み込んだアデノウイルスを移行し、^<11>C-racloprideと^<11>C-N-methylspiperoneを用いてPET測定したところ、D2受容体の発現を確認できた。この発現はD2受容体に対して選択的・特異的な結合であり、また2週間後には正常レベルに戻り、発現が一過性であることが示された。この発現はex vivoとin vitroARGによっても確認することができた。5.本方法論は、今後の遺伝子治療の基礎的臨床的研究への応用が期待される。1.正常ラット脳の線条体のドパミンD2受容体を3つの^<11>C標識リガンド^<11>C-raclopride、^<11>C-nemonaprideと^<11>C-N-methylspiperoneを用いてPETにより画像化し、それらの特徴を明らかにした。次いで、キノリン酸を線条体に注入して、D2受容体変性モデルを作製した。受容体変性を行動学的指標により確認したラット脳をPET測定したところ、^<11>C-racloprldeのみがその変性を評価できることがわかった。しかし、ex vivoと石vitro ARGではいづれのリガンドでもD2受容体の変性が示され、in vivoでの測定とは大きくことなった。一連の研究課程で、^<11>C-racloprideの新規合成法を見いだしまた、^<11>C-リガンドを用いる定量的ARG解析法を確立した。2.ラット脳に対するPETの分解能を補い、解剖学的情報を明らかにするため、ラット脳の形態的MRI画像とPET画像を重ね合わせる技術を開発した。^<11>C-flumaznilが大脳皮質に選択的集積する性質を用いた。この方法によるキノリン酸障害のD2受容体のPET画像は、MRI画像上の障害によく一致し、PETの分解能を十分に補いうることが証明された。3.正常ラットの脳線条体にドパミンD2受容体遺伝子を組み込んだアデノウイルスを移入し、^<11>C-raclopride、^<11>C-nemonaprideと^<11>C-N-methylspiperoneを用いてPET測定したところ、D2受容体の発現を確認できた。また、この発現をex vivoとin vitro ARGによっても確認することができた。次年度は、発現の経過や特異性などを詳細に検討する予定である。

1.基礎技術として、^<11>C-racloprideの新規合成法を見いだした。また、^<11>-リガンドを用いる定量的ARG解析法を確立した。2.正常ラット脳およびキノリン酸注入による線条体D2受容体変性モデル脳のドパミンD2受容体を3つの^<11>C標識リガンドを用いてPETにより画像化し、それらの特徴を明らかにした。受容体変性を行動学的指標により確認したラットのPET測定により、^<11>C-racloprideのみがその変性を評価できることがわかった。しかし、ex vivoとin vitro ARGではいづれのリガンドでもD2受容体の変性が示され、in vivoでの測定とは大きくことなった。3.ラット脳に対するPETの分解能を補い、解剖学的情報を明らかにするため、ラット脳の形態的MRI画像とPET画像を重ね合わせる技術を開発した。キノリン酸障害のD2受容体のPET画像は、MRI画像上の障害によく一致し、方法の妥当性が証明された。4.正常ラットの脳線条体にドパミンD2受容体遺伝子を組み込んだアデノウイルスを移入し、^<11>C-raclopride、^<11>C-nemonaprideと^<11>C-N-methylspiperoneを用いてPET測定したところ、D2受容体の発現を確認できた。この発現はD2受容体に対して選択的・特異的な結合であり、また2週間後には正常レベルに戻り、発現が一過性であることが示された。この発現は、ex vivoとin vitro ARGによっても確認することができた。5.本方法論は、今後の遺伝子治療の基礎的臨床的研究への応用が期待される。
歯肉縁下歯石の形成機序に関する研究

本研究はBeetrode^<(R)>の微小電極および試作プローブによる歯周ポケット内pHを測定する方法で行った。歯石沈着度に対するpHの分布は、歯石の沈着が0,1,2と高くなるに従って、pHはやや上昇する傾向がみられたが(r=0.21)、統計学的には有意ではなかった。歯石沈着度が3になると、むしろpHは低下傾向がみられ、歯石沈着度と歯周ポケット内pHは有意の関連性は示されなかった。また4名の被検者で、ポケットの深さとpHの相関係数はほぼ0に近く、ポケット深さとpHの間には相関は全く見られなかった。ポケット深さ1,2,3mmのところではpHは5.8から7.8の広い範囲に分布していた。ポケット深さ4mmのところでは6.5から7.4の範囲に分布した。5名の歯周病患者でのポケット深さとポケット内pHの関係は健常者とは異なり、直線性を示し、r=0.54であった。pHの範囲は6.4の弱酸性から9以上の強酸性までと、アルカリ側に分布しており、ポケットが深くなるに従って、pHも高くなることが示された。また患者5名について、唾液とポケットpHを比較したところ、いずれの患者でも唾液よりポケット内pHの方が高い値を有していた。歯周ポケット内より採取したGCFから、ポリアミン分析を行った。検出の対象としたポリアミンの種類はカダベリン(Cad)とプトレッシン(Put)とした。CadおよびPutの両ポリアミンは唾液より有意にGCF中に多かった。唾液腺開口部より採取した純唾液中にはポリアミンは存在しないとされており、本結果の唾液中のポリアミンはポケットより漏出したこが示された。またCadよりPutの方が多いという結果も鈴木らの報告一致している。GCF中のポリアミン量とpHの関係は正の相関関係を示し、ポリアミン量が多くなるに従って、pHもアルカリ性になることが示された。患者7人の唾液およびGCF中のALP活性はいずれの患者でも唾液よりGCF中のALP活性は高く、7人の平均は唾液で203.1±160.5IU/1、GCFで533.2±273.1であった。歯肉縁下歯石の形成機序を解明するために、以下の項目について予備的な実験を行った。1.歯周ポケットのpH測定当初計画したBeetrode^Rにより、患者の歯周ポケットでpHの測定を行った。正確な測定は可能であったが、電極先端が極端に細いため、しばしば破折を起こすことと、患者の口腔で測定するには電極の形態が不向きであった。そこで同じアンチモン半導体の電極をメーカーに依頼して試作を行った。すなわち破折を防ぐために半導体を0.8mmのステンレス管に挿入したこと、またポケットプローブと類似した形態としたことによって、破折し難くなったことと測定が容易になった。2.GCF中のALP活性の測定GCFはPeriopaper^Rを用いて採取し、市販のALP活性測定用のキッド(アルフォステストワコー^R)を用いて測定したが、液量が微量であるためか、本キッドの感度の低さによるものか判明しなかったが、活性に大きな誤差がみられた。そこで、現在は他の方法での活性の測定を検討中である。

3.GCF中のポリアミンの分析歯周病を有する患者のGCFを同上の方法で採取し、高速液体クロマトグラフィーにより、ポリアミンの分析を行っている。すなわちポリアミンの種類(プトレッシン、カダベリン)とそれらの量を定量し、ポケットの深さ・歯石沈着度との関係を分析中である。本方法は我々が既に確立しているので、何等問題なく研究は進行中である。前年度は歯周ポケット内pHを測定する方法の検討を行い、今年度は試作pH電極により、以下の成果を得た。歯石の沈着が0,1,2と高くなるに従って、pHはやや上昇する傾向がみられた。歯石沈着度が3になると、むしろpHは低下傾向がみられ、歯石沈着度と歯周ポケット内pHは有意の関連性は示されなかった。また4名の被検者で、ポケット深さとpHの間には相関は全く見られなかった。5名の歯周病患者でのポケット深さとポケット内pHの関係は健常者とは異なり、直線性を示し、r=0.54であった。ポケットが深くなるに従って、pHも高くなることが示された。また患者5名について、唾液とポケットpHを比較したところ、いずれの患者でも唾液よりポケット内pHの方が高い値を有していた。歯周ポケット内より採取したGCFから、ポリアミン分析を行った。検出の対象としたポリアミンの種類はカダベリン(Cad)とプトレッシン(Put)とした。CadおよびPutの両ポリアミンは唾液より有意にGCF中に多かった。唾液腺開口部より採取した純唾液中にはポリアミンは存在しないとされており、本結果の唾液中のポリアミンはポケットより漏出したこが示された。またCadよりPutの方が多いという結果も鈴木らの報告一致している。GCF中のポリアミン量とpHの関係は正の相関関係を示し、ポリアミン量が多くなるに従って、pHもアルカリ性になることが示された。患者7人の唾液およびGCF中のALP活性はいずれの患者でも唾液よりGCF中のALP活性は高く、7人の平均は唾液で203.1±160.51U/1、GCFで533.2±273.1であった。
半導体2次元電子ガスのプラズマ波によるミリ波・テラヘルツ進行波デバイスの研究

テラヘルツ(THz)帯の周波数領域では、効率よく電磁波を発生・増幅・検波する技術が確立されておらず「テラヘルツギャップ」とよばれている。本研究の目的は、ミリ波・テラヘルツ帯におい.て増幅・検波機能を果たす新しい進行波型半導体デバイスの可能性を、理論的および実験的に検討することにある。その原理は、半導体の2次元電子ガス中に発生するドリフトプラズマ波と、遅波構造による電磁波の空間高調波との相互作用を利用することにある。(1)電子の慣性項を取り入れたより厳密なプラズマ方程式をもとに、TMモード解析とグリーン関数を含むFredholm積分方程式による空間高調波解析を行い、その結果ミリ波・THz帯で、大きな負性コンダクタンスが得られことを確認した。そして、その機構が高周波では1サイクルあたりの衝突頻度が飛躍的に減ることにあることを示した。(2)さらに、解析を半導体の表面準位の効果を含むものに拡張し、表面状態による電界分布の変化やスクリーニングが、デバイスに悪影響を及ぼすことを見出した。(3)AlGaAs/GaAsヘテロ接合上に、インターディジタル型遅波構造を形成したデバイスについて、マイクロ・ミリ波帯で予備実験を行い、おおきなコンダクタンス変調を観測するとともに、理論解析と実験がよく一致することを実証した。これらは、Jpn.J.Appl.Physの正規論文やISDRS(Dec.2005)の国際会議で報告された。(4)大電力の観点からさらにすぐれた材料は、窒化物系であるが、ヘテロ接合形成技術や電極形成技術が遅れている。このため、この材料のヘテロ界面や表面制御の研究や調査を活発に同時進行させ、多くの成果を得て、これらを公表した。
再発・進行がん患者の精神的健康状態の改善を目的とした治療法の開発

本研究では精神的健康状態の改善を目的とした治療法の開発として、再発・進行がん患者を対象とした1ニーズ、2精神的問題、3参加状況の調査・分析を後方視的に実施し、ニーズと現状に即した治療に必要な要素を検討した。結果として、1再発・進行がん患者のみを対象とし、2がん種を限定しない、3集団精神療法の形式、4月1回実施の単回プログラム構成の4つの点を重視した、臨床実施可能性の高い治療プログラムを開発した。H24年度は、再発・進行がん患者の精神的精神状態の改善を目的として、(1)ニーズの検討・プログラムの作成を行った。まず〔研究1〕として、グループセラピー(集団精神療法)に参加した患者の診療録調査を実施し、〔研究2〕として、グループセラピーに参加したことのある患者らによるフォーカスグループ・ヒアリング調査を行った。その後、〔研究1〕〔研究2〕の結果を踏まえてプログラムを作成し、プログラムや実施状況について、医療従事者らとの意見交換の場を持った。本研究では、患者からの視点のみではなく、医療者からの医学的な意見も取り入れ、プログラムの妥当性や臨床適用性を十分に検討し、治療法として開発することを念頭に置いている。本年度の研究は計画通りに遂行することが出来ており、十分な研究実績が得られている。がん患者にとって「再発・進行」は破局的な心理的打撃となり、精神的健康状態の悪化につながる可能性がある。全身状態の確実な悪化が予測される中、精神状態の維持・改善を目的とした治療法の確立と普及は重要な課題である。本研究では、根治の見込めない再発・進行がん患者に焦点をあて、その精神的健康状態の改善を目的とした治療法の開発を行った。当院ではがん患者に生じるさまざまな精神的問題に対し、専門的治療を行う精神腫瘍科を設置している。そこでは「再発・進行がん」の診断後、日常生活に支障をきたすような精神的問題が生じ、受診に至るケースが少なくない。こうした患者から「他の再発・進行がん患者との共感」を求める声が多く認められたため、当科ではその精神的ニーズへの対応として、がん種を問わない、再発・進行がん患者対象の集団精神療法を実施してきた。集団精神療法のさらなる発展のため本研究を計画し、2年間でプログラムの開発と検証を行った。方法としては、これまでの参加者を対象に後方視的研究を実施し、再発・進行がん患者を対象とした1ニーズ、2精神的問題、3参加状況の調査・分析から、ニーズと現状に即した治療プログラムに必要な要素を検討し、プログラム開発へと展開した。また、治療に役立つリーフレットを作成して患者に配布した。このようにして開発された本治療法では1再発・進行がん患者のみを対象とし、2がん種を限定しない、3集団精神療法の形式、4月1回実施の単回プログラム構成の4つの点を重視するものとなった。本治療法は既存の治療法を適用させたものではなく、実臨床に即した非常に新しく、実現可能性の高い治療プログラムであり、今後の臨床への普及に関しても実現可能生が非常に高いことが予想される。H24年度に計画していた診療録調査のデータベースについては、現在もデータの解析中である。研究の遂行に併せて、フォーカスグループを実施していることにより、より多くの視点からデータに関する考察のポイントを得ることが出来ている。それら得られたポイントについてより詳細なデータ解析を行う必要が生じたため、研究の達成度としては計画通りだが、データ解析の項目が増えており、当初の研究目的に対してはおおむね達成していると評価する。25年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究の推進方策として、研究の遂行に伴い、当初期待していた内容より多くの結果を得られる可能性が生じており、今後の研究の発展も含めて改めて前向きに検討をおこなう必要がある。
地域住民における生活習慣を考慮した循環器疾患危険因子の遺伝的素因の探究

本研究では既存のタイピング済み遺伝子データとコホートのベースラインおよび追跡データを結合し、循環器疾患及びその危険因子と関連する遺伝子変異について検討した。循環器疾患のリスクマーカーの一つであるC反応性タンパク(CRP)と関連を示す一塩基変異(SNP)rs1205について検討を行った。血中のCRP濃度が高い群では動脈硬化のsurrogate markerである脈波伝播速度(baPWV)も高い傾向を示し、これは遺伝型で層別しても同様の傾向であった。またCRP濃度とSNP rs1205は強い関連を示した(p=0.004)。しかしCRP濃度が高い遺伝型はほかの遺伝型と比べてbaPWVが低い傾向を認めた(p=0.03)。この結果について循環器疾患の発症や死亡等の縦断調査での検討や異なった集団でのさらなる確認が必要である。本年度は高血圧、循環器疾患発症に影響を与える遺伝的素因について解析を行うために、必要なデータベースを高島地区及び信楽地区のデータベースを構築した。このデータベースを用いて遺伝素因と循環器疾患及びその潜在的マーカーであるbaPWVを用いて検討した。高血圧の遺伝的素因についてはこれまで多くの研究がおこなわれているが、血圧に強い影響を及ぼすものは少ない。塩分感受性遺伝子保因者は塩分摂取を抑制することで食塩摂取量に影響を受け、過小評価している可能性について検討した。血圧との関係が報告されているAGTm235tなど高血圧に影響を与える塩分感受性遺伝子の遺伝型と尿中の塩分排泄量より推定した塩分摂取量について検討した。AGTm235tは血圧と推定塩分摂取量などを調整しても有意に関連した(P=0.021)。しかしAGTm235tを含む塩分感受性遺伝子と推定塩分摂取量との間に有意な関連を認めなかった。この結果からは塩分感受性遺伝素因を持つものが塩分摂取を抑制する仮説は支持されなかった。今後、より大規模な集団での検討が必要と思われる。動脈硬化と関連する炎症マーカーであるCRP遺伝子について検討した。平均CRP濃度が低い遺伝型をaa、高い遺伝型をAAとした場合に、AAではaaと比較して平均CRP濃度で1.8倍の上昇を認めた(P<0.01)。baPWVと血中CRP濃度との間は交絡要因を調整しても有意であったが、CRPの遺伝型は有意な関連を認めなかった。またbaPWV3分位ではCRP濃度はaA、AAでの第二分位はaaの第三分位より高値であった。このことは血中のCRP濃度を用いた循環器疾患リスク評価に遺伝型を考慮しない場合はaaの遺伝型では過小評価に、AAの遺伝型では過大評価につながる可能性があることを示唆している。本年度は前年度に構築した遺伝子及びベースライン時の血液・検査所見等を統合したデータベースを用いて、遺伝的素因と血圧や糖尿病などの循環器危険因子への影響について検討を行った。動脈硬化と関連する炎症マーカーであるCRP遺伝子多型(rs1205)はbaPWVに影響を与える可能性がある因子を調整した後も有意に関連することを明らかにした。さらに、これまでの報告同様に今回の解析対象者でもCRP濃度とbaPWV値は正相関を示した。しかし、今回の解析ではこれまでの報告同様にTT遺伝型を持つ対象者に対してCC遺伝型を持つ対象者のほうが平均CRP濃度は低い(p=0.004)にもかかわらず、baPWV値はCC遺伝型を持つグループ有意にが高い値を示した(p=0.03)。このことはCRPの遺伝的素因によるCRP値の上昇は動脈硬化の進展に影響を及ぼさない可能性を示唆するのみならず遺伝的に高いCRP値が何らかの保護的な役割を果たしている可能性を示唆するものである。今後、同様の結果が異なった集団での検証が必要と思われる。また循環器疾患の発症や死亡等との関連についてはイベント数が少ないことから今回は検討できなかった。今後、引き続き検討を行いたい。またタイピングが済みのACE、AGT、CYP11B2、ADD1などの血圧と関連が報告されている遺伝子の変異やsolute carrier family遺伝子の変異などのタイピングを行っている遺伝子変異あるいはその集積と循環器危険因子との関連について検討を行ったが、推定塩分摂取量を含む既知の危険因子を調整後に有意な関連を認める遺伝子変異は確認できなかった。さらに、循環器疾患との関連でナトリウム利尿ペプチドと心電図上左心肥大とのの関連についても検討した。ナトリウム利尿ペプチドであるNPPA、NPPCの遺伝子変異と心電図上左心肥大とは有意な関連は認めなかった。
N_2O分解反応における酸化カルシウム触媒の作用状態

N_2Oは成層圏ではオゾン層破壊要因であるNOの前駆体となり、また地球温暖化ガスの1つに数えられるため、燃料燃焼起源のN_2O排出の抑制は、近い将来問題となるに違いない。申請者は先にN_2Oの直接分解反応において、酸化カルシウム(CaO)が高い活性を示し、また本反応が酸素共存下、炭化水素共存下でも進行することを見いだしている。本研究ではCaO触媒上でのN_2O分解反応における作用状態を明らかにする一環として、出発原料の異なるCaO触媒を用い、N_2O分解反応とCaO触媒の表面構造との関係について検討した。CaO触媒はCaCO_3あるいはCa(OH)_2をHe流通中、1173Kで2時間焼成して得た。CaO触媒の表面積はCaCO_3(BET表面積=42.2m^2g^<-1>)がCa(OH)_2原料(BET表面積=12.3m^2g^<-1>)に比べて高いかった。熱重量分析およびXRDによりこれらはCaOの単一相となっていることが確認されている。これらの触媒を用いてN_2O分解反応を行い表面積当りのN_2O分解反応速度を比較したところ、CaCO_3原料からのCaO触媒はCa(OH)_2原料からのそれに比べて高い活性を示した。また、SEM観察からはそれぞれの触媒のCaO結晶の形態に大きな差はないが、CaCO_3原料からのものではCaO結晶はより細かい粒子からなることがわかった。粒子径が小さく高表面を持つCaOがN_2分解反応に対して高い活性を示すことは、本反応が構造敏感反応であることを示している。すなわち、配位不飽和なサイトの多いCaO粒子のエッジあるいは凹凸の多い部分において、よりN_2O分解が進行していることが明らかとなった。
1920～40年代天津における学校式社会教育の展開と地域社会

天津における学校式社会教育(義務教育を受けていない人々に対する、補習学校・平民学校・識字班・民衆補習班などを利用した教育のことを指す)の具体的な動向を1920年代から1940年代にかけて検討した。本研究から、天津における学校式社会教育のあり方が義務教育の普及し始める1930年代を境に変わったこと、またその過程で地域社会との関わり方も変化したことが明らかになった。研究期間の初年度である平成20年度は、次年度における本格的な調査のための準備として以下のような活動を行った。補助金交付直後の平成20年9月上旬より、研究上必要な機器の発注にとりかかり、その後順次必要な資料を購入していった。その過程で『天津特別市市政府市政公報』、『天津特別市公署公報』、『社会局公報』、『天津市社会局行政周刊』など中華民国期に天津で発行された雑誌資料をマイクロフィルムのかたちで入手することができた。また、「The Universal Digital library (http://www.ulib.org)」など、インターネット上のデジタルライブラリーより、天津市教育局編『督察彙刊』1931年など多くの資料を手に入れることができた。さらに、平成21年2月下旬から3月上旬まで、中華人民共和国の天津において資料調査を行い、現地の市立図書館・档案館・大学図書館などで『天津市社会局統計彙刊』をはじめとする貴重な資料を収集した。また、その際現地の研究者とも交流し、中国近現代史に関する情報を交換した。なお、これまで収集した以上の資料からは、適宜関連情報の抽出を行っている。研究成果の公開については、平成20年12月に「近代中国の地域像」研究会(於:慶應義塾大学)において、研究成果の途中経過報告を行った。また、平成21年3月には、論文1本が静岡大学人文学部アジア研究プロジェクト『アジア研究』第4巻に掲載される予定である。以上の活動により、次年度における本格的な調査のための準備という本年度の目的は十分達せられたと考える。研究期間の最終年度である平成21年度の目標は、次の3つであった。(1)昨年度に収集した資料の読み込み、(2)国内外での追加調査、(3)研究成果の発表。(1)について:まず、昨年度購入した雑誌の目録部分をデータベース化し、参照しやすくした。その上で、関連する史料から順次読み進めていった。その過程で、不足する史料の存在についても認識されたため、適宜追加購入した。特に重点的に購入したのが、『国民教育指導月刊』、『国民教育通訊』、『昇学與就業』など日中戦争期に発行された雑誌史料(すべてマイクロフィルム)である。(2)について:平成21年8月に中華人民共和国の北京と天津に出張し、現地の図書館・档案館にて民国期天津に関する史料を追加収集した。その際、現地の研究者とも交流し、中国近現代史に関する情報を交換した。また、同年9月に台湾(中華民国)の中央研究院に出張し、民国期の教育史全体に関わる史料を収集した。その後、国内でも愛知大学図書館および国立国会図書館などで追加の史料収集を行なった。(3)について:平成21年9月の2009年度慶應義塾大学現代中国研究センター全体会議および平成22年3月の「近代中国の地域像」研究会において、研究成果の途中経過報告を行った。また、平成22年3月以降に論文2本が『アジア研究』(静岡大学人文学部「アジア研究プロジェクト」)第5巻および高橋伸夫編『救国、動員、秩序(仮)』(慶應義塾大学出版会)に掲載される予定である。なお、それ以外にも現在執筆中の論文がある。以上の活動により、本年度の目的は十分達せられたと考える。
アフリカツメガエルを用いた形態形成運動における新規細胞接着制御因子の機能解析

原腸形成は個体発生の初期に三胚葉を確立し、前後軸に沿った体制を形成するための調和のとれたダイナミックな細胞、組織運動である。この運動を制御するために細胞は細胞突起を細胞膜表面に形成し、時空間で制御された細胞同士の物理的相互を生み出している。私はFGFの標的遺伝子産物として同定されたAnkyrin repeat domain protein 5(xANR5)というアンキリンドメインをもつ新規タンパク質について研究を行い、同分子が細胞突起の形成、および組織間のアイデンティティを維持するために必要とされる「組織分離(tissue separation)」に必須の役割を持っていることを見出した。xANR5の翻訳をアンチセンスモルフォリノオリゴヌクレオチドで阻害すると中胚葉分化には影響を与えず細胞運動を阻害し、その結果、体長の短縮、二分脊椎胚を生じた。また、アクチビンによって引き起こされる中胚葉細胞集団の伸長運動も阻害された。また興味深いことに本来細胞突起に富む胚背側の細胞の細胞突起はxANR5の機能阻害で著しく減少し、この表現型や組織分離の不全は低分子Gタンパク質Rhoの共発現で回復した。私はさらに、このxANR5が細胞選別、組織分離、原腸形成運動に必須の役割をもち初期発生の重要な制御因子として知られるカドヘリン様分子PAPCに機能的、物理的に相互作用することも見出した。以上のことから、私はANR5という分子が、いままで細胞内共役因子が知られていなかったPAPCの重要な共役因子として機能し、原腸形成を調節していることを明らかにした。
MCAT Skills Analysis法の問題作成と追跡調査に関する研究

1.問題作成と試行87・88・89・91年の4回問題作成を行い、13大学の在学生(一学年平均1,257名)を対象に試行した。2.試行結果から正解立・phi係数・因子分析などで各問題の特性を検討した。3.問題解決能力尺度の作成を行い、それに基づいて問題作成の改善をはかった。4.追跡調査;1985・86・88・89年入学生に試行したSkills Analysis得点とその後の学力との相関を、入学試験の際の他のテスト(学力検査・面接・小論文・高校調査書)と比較した。また、医師国家試験結果との相関を調べ、Skills Analysisは医学性といての潜在能力をテストする有用な方法であることが明らかとなった。16大学在学生(15大学は一学年、1大学は二学年、あとの集計は一年生についてのみ)総数1,451名の協力を得てSkills Analysis法テストの施行を行い、次のような結果を得た,(1)得点分布、正解率、φ係数などはこれまで施行した結果と同じ傾向がみられた。(2)因子分析の結果から相関係数が前回よりも高くなった。Readingの設問も相関係数が高くなった。これは、問題作成にあたっての各設問のねらいが明確になったためであるが、同時にねらいとした問題解決能力がいくつかに集中したせいとも考えられた。2.在学生からの意見の聴取施行と同時に学生1,343名より本法テストについての意見を聴取した。その結果、(1)時間は適当、(2)ReadingとQuantitativeとでかかる時間に差はない、(3)一部に解答するのに時間を要したものがあった、(4)一部にあてずっぽう解答をしたものがあった、(5)予備校での受験準備の効果については、あがると思うものは1/3以下であった。3.問題解決能力尺度からみた今回テストの評定問題解決能力尺度を作成し、それによって今回テストを評定してみると、設問は情報の理解、数の操作能力、推論に集中し、表現法、問題解決の適否、結果の予測などの能力に関する設問は少ないことがわかった。4.追跡調査に組みこむ臨床実習評価法の作用原案を作成し、それに対する意見を出し合い、ほぼ成案を得た。1.入学後の医学生の学力が入学時試験ならびにSkills Analysis法得点とどのように関連するかをみた。1986年次入学学生についてみると、医学部4年次を終了した時点で学力と最も相関の高いのは高校内申書の偏差値、次いでSkills Analysis法得点、そのあとに入学試験の学科試験得点が続き、面接試験得点は負の相関であった。なお、学年が経過するにつれ高校内申書の偏差値と入学試験時学科試験との相関は低下するのに対し、Skills Analysis法得点との相関は安定した値を示した。すなわち、Skills Analysis法は価値ある選抜法であることが明らかとなった。2.追跡調査をさらに実施するために、臨床実習の評価尺度(教員用ならびに学生の自己評価用)を作成し、パイロット試験を行い、次年次の本試験に備えた。3.平成2年度作成問題について、施行した参加学生の中から特に選ばれた人たちの協力を得て、各問題の問題解決能力尺度による評定を行った。その結果は、前に班員で評定した結果とほぼ一致した。4.問題解決能力尺度の項目を広くカバ-すること、すなわち、一部の項目に偏らないように配慮してSkills Analysis法(readingならびにquantitative)計100問を完成した。これは次年次に13大学の一年次学生に行うものである。1.1991年に研究班で作成した問題について1992年に13大学計1,181名の在学生(一学年)を対象に試行を行なった。その回答を集計し、正解率・φ係数・因子分析などを行い、よい問題の条件について検討を行なった。quantitative問題は均質性が得やすいが、reading問題はそれぞれが独自性をもつことが明らかとなった。2.1985・86・88・89年入学学生に行なった学生のその後の学力検討ならびに86年入学学生の臨床実習評価との相関を検討した。その結果、Skills Analysisは学年進行によって影響を受けず安定していたのに対し、他の入学時学力検査・高校内申書は学年進行とともに低下する傾向を示した。なお、面接は逆相関を示した。また、Skills Analysis得点は医師国家試験結果との相関が明らかとなった。3.3年間の研究結果についての報告書を作成した。4.将来のSkills Analysis法の普及のために「問題作成マニュアル」を作成した。
発展途上国教育研究の再構築：地域研究と開発研究の複合的アプローチ

本研究では、実践や学問観が多様化する比較教育学に関し、学問観を整理、マッピングするとともに、異なる研究アプローチを持つ者がチームでフィールドワークを行った。成果として、「比較教育学の地平を拓く:多様な学問観と知の共働」という本(分担者の森下稔氏と共編)を刊行した(平成25年3月、東信堂)。また、共同フィールドワークは、モルディブ国で4回にわたって行われ、その成果は平成25年2月に、モルディブ国における成果報告会で発表された。この報告会は、教育省主催で行われ、強い関心を集めた。モルディブ調査に関係した研究者が個別に論文を投稿したほか、25年度に繰り越した予算で和文での報告書も作成した。日本における比較教育学は、地域研究型と開発研究型のアプローチがそれぞれ独自に発展してきているが、相互に補完できる点や、実際には非常に類似した調査をしている者も多い。そこで本応募調査では、既存研究をマッピング、カテゴリー化したうえで、両アプローチの長所、短所を踏まえて、開発研究者と地域研究者が2人一組になってフィールドワークを行い、各国でのマクロ-ミクロ分析の組み合わせと国別事例の横断的分析により、手法の展開と教育課題への対応を試みる。本研究では、『初等教育の普遍化(Universal Primary Education : UPE)』といった、多くの途上国で同時に起きている政策変更が、教育行政の末端であり、受益者である村の教育ニーズや実態とどのように整合、不整合を起こしているかについて、「教育開発研究」で主に行なわれる政策や学校サイドの視点と、学校を社会から切り離さず、社会のダイナミズムの中に位置づけて理解しようとする「地域研究」的視点を組み合わせて分析する。活動の一つは、既存研究のマッピングである。途上国の教育に関する研究が行なわれていると思われる学問領域のうち、(1)比較教育学、(2)国際開発学、(3)地域研究、(4)経済学、社会学などのディシプリンの4つを取り上げ、それぞれの領域を代表すると思われる学会誌をそれぞれ過去10年分見直し、途上国の教育関連の論文を洗い出し、マッピングする。フィールドワークは、「地域研究型」「開発研究型」の2つのグループから、それぞれ1人ずつを組み合わせ、チームメンバーのどちらかが調査地にしており、地元でのネットワークや地域理解の基礎がある国で行なうことを原則とする。本研究では、『初等教育の普遍化(Universal Primary Education:UPE)』といった、多くの途上国で同時に起きている政策変更が、教育行政の末端であり、受益者である村の教育ニーズや実態とどのように整合、不整合を起こしているかについて、「教育開発研究」で主に行なわれる政策や学校サイドの視点と、学校を社会から切り離さず、社会のダイナミズムの中に位置づけて理解しようとする「地域研究」的視点を組み合わせて分析する。本年度は、昨年度に行った比較教育学会員へのアンケートや論文マッピングの分析に基づき、国内外の学会でセッションを組み、研究成果を公表するとともに、それに基づいた議論を喚起することに努めた。国内の学会では、教育研究の中でも、社会学、人類学、政策学、経済学、ジェンダー研究、開発研究など、様々なアプローチの研究者と意見交換、協働の機会を持ち、また、海外では、中国、韓国、台湾、香港など、近隣諸国の研究者とのネットワークづくり、共同研究に着手した。学際的フィールドワークとしては、モルディブ及びガーナにおいて、研究チームメンバーが昨年度に引き続き、フィールドワークを行っている。そこで本応募調査では、既存研究をマッピング、カテゴリー化したうえで、両アプローチの長所、短所を踏まえて、開発研究者と地域研究者がチームでフィールドワークを行い、各国でのマクローミクロ分析の組み合わせと国別事例の横断的分析により、手法の展開と教育課題への対応を試みてきた。本研究では、多くの途上国で同時に起きている政策変更が、教育行政の末端であり、受益者である村の教育ニーズや実態とどのように整合、不整合を起こしているかについて、「教育開発研究」で主に行なわれる政策や学校サイドの視点と、学校を社会から切り離さず、社会のダイナミズムの中に位置づけて理解しようとする「地域研究」的視点を組み合わせて分析している。

3年目にあたる平成23年度は、比較教育学における既存研究のマッピング及び、様々な手法やディシプリンのバックグラウンドを持つ研究者による、比較教育学の多面的な分析書を企画し、出版に向けて準備した。この本は、「比較教育学の地平を拓く:多様な学問観と知の共働」というタイトルで平成24年6月に刊行される運びとなっている。また、開発研究者と地域研究者による共同フィールドワークは、モルディブ国で3回にわたって行われ、その成果は平成24年6月の日本比較教育学会全国大会で発表されるとともに、科研最終年である24年度は、モルディブ国への政策提言のためのワークショップや論文集などの形で発信していく予定である。日本における比較教育学は、地域研究型、開発研究型、制度研究型等、異なるアプローチによる研究伝統がそれぞれ独自に発展してきているが、相互に補完できる点や、実際には非常に類似した調査をしている者も多い。そこで本応募調査では、既存研究をマッピング、カテゴリー化したうえで、両アプローチの長所、短所を踏まえて、開発研究者と地域研究者がチームでフィールドワークを行い、各国でのマクローミクロ分析の組み合わせと国別事例の横断的分析により、手法の展開と教育課題への対応を試みてきた。本研究では、多くの途上国で同時に起きている政策変更が、教育行政の末端であり、受益者である村の教育ニーズや実態とどのように整合、不整合を起こしているかについて、「教育開発研究」で主に行なわれる政策や学校サイドの視点と、学校を社会から切り離さず、社会のダイナミズムの中に位置づけて理解しようとする「地域研究」的視点を組み合わせて分析している。4年目にあたる平成24年度は、比較教育学における既存研究のマッピング及び、様々な手法やディシプリンのバックグラウンドを持つ研究者による、比較教育学の多面的な分析書の出版に向け、最終調整を行った。この本は、「比較教育学の地平を拓く:多様な学問観と知の共働」というタイトルで東信堂から平成25年2月に刊行された。また、開発研究者と地域研究者による共同フィールドワークは、モルディブ国で4回にわたって行われ、その成果は平成25年2月に、モルディブ国における成果報告会で発表された。この報告会は、教育省主催で行われ、冒頭には教育大臣が挨拶し、テレビや新聞で報道されるなど、当該国でも強い関心を持って受け止められた。ここで発表した内容に基づき、関係した5名の研究者がそれぞれ学術誌(英・和文)に論文を投稿するほか、25年度に繰り越した予算で和文での報告書も作成予定である。予定通り、期間内に出版が実現する運びとなっている。また、当該研究分野での海外との研究交流も進み、研究代表者が国際会議の基調講演を行って発表したほか、英文出版の話も進行している。また平成24年度は、本研究の成果発信のため、東京での国際会議、モルディブ国での政策提言ワークショップ、報告書の刊行も予定しており、研究の蓄積、発信の両面において、予定通りの成果を挙げつつある。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度は、本課題研究の最終年にあたるため、成果取りまとめと発信に注力する。
「つながり」のメディア史　―二〇世紀無線技術の〈大衆化〉と〈個人化〉の狭間で

決して新しくはない「つながり」という言葉の理解が、今日ほど厄介な時代はない。本研究では、主に技術雑誌の言説分析を通じて、戦後のアマチュア無線文化に見られた指向性を(1)グローバル指向、(2)メカニカル指向、(3)インティメイト指向に大別した上で、70年代のCATV、80年代のミニFMを支えた技術動向を辿ることで、マスメディア(=大衆化)ともパーソナルメディア(=個人化)とも機能的に異なる、メディアに媒介された「つながり」の欲望が育まれていった過程を解明した。さらに本研究の歴史的知見を踏まえ、東日本大震災の復興を支える「つながり」を継続的に駆動していくために、情報技術に課せられた役割を検討した。本研究では、ソーシャルメディアの隆盛と相まって用いられる「つながり」という言葉の含意に着目し、戦後日本社会における〈大衆化志向〉と〈個人化志向〉の間で、電気技術の発展とともに実現が期待されてきた「つながり」とはいかなるものだったのか、メディア史の視座から考察することを目的としている。当該年度の成果は次のとおりである。第一に、戦後日本社会における〈大衆化志向〉と〈個人化志向〉の変容を考察するうえで、1970年の大阪万博が重要な転換点のひとつであると考え、電気技術の発展の中で、新しいメディアにいかなる機能が欲望されるようになっていったのかを、万博の技術表象の分析を通じて明らかにした。そのため資料分析の対象を、当初から予定していた技術雑誌のみならず、万博の技術表象に言及した美術雑誌にまで広げた。そのさい、60年代末におけるマクルーハンの同時代的理解を、理論的な補助線とした。その知見の一部は、「マクルーハン、環境芸術、大阪万博ー60年代日本の美術評論におけるマクルーハン受容」『立命館産業社会論集』(48巻4号、2013年)にまとめた。第二に、新しい電気技術をとりまく生産者と消費者のあいだの相互作用、専門家と非専門家のコミュニケーションを、「アマチュア」や「ファン」、「マニア」や「ハッカー」といった人びとが仲立ちし、時には発展の仕方を主体的に方向づけてきたことに着目した。こうした先端ユーザのあいだで、マスメディアともパーソナルメディアとも機能的に異なる、「つながり」の欲望がいかに育まれていったのかを考察した。第三に、前年度に引き続いて、東日本大震災の発生とその後の経過を踏まえ、本研究から得られた知見を活かした考察をおこなった。その成果の一部は、「「拡張現実の時代」におけるプロシューマー論の射程」『10+1 web site』(INAX出版、2013年)にまとめた。本研究では、ソーシャルメディアの隆盛と相まって用いられる「つながり」という言葉の含意に着目し、戦後日本社会のなかで、電気技術の発展とともに実現が期待されてきた「つながり」とはいかなるものだったのか、メディア史の視座から考察することを目的としている。最終年度の成果は次のとおりである。第一に、新しい電気技術をとりまく生産者と消費者のあいだの相互作用、専門家と非専門家のコミュニケーションを、「アマチュア」や「ファン」、「マニア」や「ハッカー」といった人びとが仲立ちし、時には発展の仕方を主体的に方向づけてきたことに着目した。その成果の一部は、「誰のための技術史?ーアマチュアリズムの行方」飯田豊編『メディア技術史ーデジタル社会の系譜と行方』(2013年)にまとめた。また、とくに日本のテレビジョン技術をめぐるアマチュア文化の興亡に焦点をあて、「趣味のテレビジョンー日本の初期テレビジョンをめぐるアマチュア文化の興亡」『現代風俗学研究』(15号、2014年)、“The Genealogy of `Early Tele-vision' in Japan: For Relativization of Broadcasting History"『韓国社会学研究』(5号、2014年)などにまとめた。本研究では、ソーシャルメディアの隆盛と相まって用いられる「つながり」という言葉の含意に着目し、戦後の日本社会のなかで、電気技術の発展とともに実現が期待されてきた「つながり」とはいかなるものだったのか、メディア史の知見にもとづいて考察することを目的としている。当該年度においては、先行研究を批判的に検討するとともに、1920年代以降の技術雑誌を中心とする一次資料の収集を通じて、以下の二点の成果を挙げることができた。第一に、戦後日本のアマチュア無線文化に見られる「つながり」の指向性を類型化することを試み、十分な成果を得ることができた。この知見については「「つながり」のメディア史序説ー戦後日本の無線文化における指向性の類型化」『福山大学人間文化学部紀要』(12巻、2012年)にまとめることができた。

第二に、東日本大震災の発生とその後の経過を踏まえ、本研究から得られた知見を活かした考察をおこなった。震災後、マスメディアや市民メディア、そしてソーシャルメディアをとりまく状況は大きく変わった。メディアの送り手と受け手の乖離は、ますます重要な問題となっており、研究の目的に変わりはないが、背景をなす社会状況が大きく変わったことは看過できない。そこで当該年度においては、災害とメディアの歴史的関係を手がかりに、メディアが単に情報伝達の手段であることを超えて、共同体の維持と再生のために期待される役割について考察した。この成果については、「震災後の地域メディアをITはエンパワーできるかー道具的文化から表現的文化へ」『IT時代の震災と核被害』(インプレスジャパン、2011年)にまとめることができた。なお、本書は2012年3月に電子書籍化された。平成24年度は、(1)「つながり」という概念をめぐる社会学的思考の論点整理に加えて、(2)無線技術をめぐる従来のメディア史の蓄積を「つながり」の欲望という視座から編み直す、という達成目標をあらかじめ掲げていた。(1)については、書籍を中心に先行研究の収集を進め、批判的検討を進めることができた。(2)については、本務校に所蔵されている『無線と実験(MJ)』などの技術雑誌の閲覧と複写に加えて、国立国会図書館や東京都立中央図書館に出張したうえで、『CQ』や『トランジスタ技術』などの技術雑誌の閲覧と複写をおこなった。平成23年度に前倒しして取り組むことができていたこともあり、当初の計画以上に進展させることができた。これらを分析した研究成果は、次年度に公開する予定である。また、当初の研究計画には含んでいなかったが、戦後における〈大衆化志向〉と〈個人化志向〉の変容を考察するうえで、1970年の大阪万博が重要なケーススタディになると考え、資料分析の対象を、当初から予定していた技術雑誌のみならず、万博の技術表象に言及した美術雑誌にまで広げた。その成果の一部は既に公開している。以上のことがらを総合して、本研究は現在、おおむね順調に進展していると自己評価できる。当該年度は、先行研究の批判的検討として、(1)「ソーシャルメディア」という概念の浮上をめぐる社会的背景の考察、(2)「つながり」という概念をめぐる社会学的思考の論点整理、(3)「メディア」という概念そのものを、今日的状況を踏まえて問い直す、という三点の達成目標を掲げていた。このうち(1)と(3)については、(交付申請時には想定されていなかったことだが)東日本大震災の発生と経過を見据えながら、十分な成果を挙げることができた。それに対して、(2)については満足な成果を挙げることができていない。もっとも、交付申請時には平成24年度の達成目標に掲げていた、「無線技術をめぐる従来のメディア史の蓄積を、「つながり」の欲望という視座から編み直す」という課題については、一次資料の収集が順調に進んだことから、予定よりも前倒しして取り組むことができ、一定の成果を挙げることができている。以上のことがらを総合して、本研究は現在、当初の計画以上に進展していると自己評価できる。
出生前診断により手術が行われる極小未熟児に対する人工子宮応用への実験的研究

前年度に作成した人工子宮潅流装置(マイクロチュ-ブポンプ、アクリル製恒温水槽、潅流回路)を用いて、雑種幼犬による、中外の潅流実験を行った。本実験により血液潅流回路がECMO装置として充分使用に耐えることを確認した。雑種幼犬は5頭用い、模型人工肺は3本使用した。次いで実験動物を恒温水槽に挿入し、水中保育実験の予備実験を開始した。しかし、幼犬では呼吸開始後であること、又胎児循環とは循環が異なることから、実験成果は得られず、2頭で中止した。雑種犬胎仔又は豚胎仔による水中保育実験を計画した。現在、両者とも胎週の明らかな幼物を入手することが困難であることから、入手可能な在胎週不明の妊娠犬より胎仔を得水中保育を開始したが、犬胎仔は小型であり、溶回による貧血が強く長期実験によるデ-タの入手や、胎児手術のための実験には不適当であることが判明した。現在本研究を完成させるためシバヤギを用いた水中保育実験を計画し、本年4月より約10頭本装置を使って行う予定である。本研究は、早期に治療を要する外科疾患胎児に対し、胎児診断を実施し、早期に娩出した後に外科治療を加え、人工子宮システムによって人工保育することにより治療成績の向上を目的としている。本年度は、人工子宮装置の開発に研究の主眼をおいて実験をすすめた。そこで、まず胎児を直接収納、保育するガラス槽及びガラス槽を保温するためのアクリル水槽を作製した。さらに胎児保育の血液循環回路として、流量センサー、可変リザーバーを組み込んだ閉鎖式補助循環回路を試作し、膜型、人工肺、血液濾過膜を接続した。予備実験として、雑種幼犬の頸動脈・頸静脈にカニュレーションし、実験回路で血液灌流を行った。実験犬は無呼吸下に約6時間の短期生存実験を行った結果、本法が人工子宮装置として胎児実験に使用可能であることが確認された。今後、胎児犬を対象とし、臍帯動脈、静脈をカニュレーションし経路にした、水中保育を行ってゆく予定である。
階層的シミュレーションによる球状錯体創発過程の解明

本研究は、分子レベルの高次構造創発のメカニズムを、階層的シミュレーションを用いることにより分子論の観点から解明することを目的とするものである。昨年度(H24))は、粗視化を溶媒モデルにのみとどめたモデリングに於いて、当初ターゲットとした、二配座配位子24分子と、平面4配位遷移金属(Pb2+)12原子との計36個の要素から形成される球状錯体M12L24球状錯体系より構成要素数の少ないM6L8系に於いて、自発的な球状錯体形成をシミュレーションにおいて再現させることに成功した。H24年度は、上記でM6L8系に適用したシミュレーションモデルを、当初のターゲットであるM12L24系に適用し、その自発形成能を検討した。その結果、M6L8系と基本的に同様の、1.自己集合、2.構造進化、3.構造捕捉の3つのステージプロセスにより、M12L24系においても球状錯体自発形成が得られ、当該シミュレーションモデルの妥当性がより大きな系でも確認できた。一方で、同程度の計算時間スケールでは、M12L24系ではM6L8系より完全な球状錯体形成のイールドが遥かに小さく、この点でモデル改良の余地があることも明らかとなった。イールドが低い原因について詳細に解析すると、M12L24錯体形成に至る以前に特定の構造へのトラップが生じている事が明らかとなった。これらのトラップ構造はエネルギー的にM12L24錯体より不利のはずであるが、現在のモデルではこのエネルギー差の再現が不十分であることが原因と思われることが判った。24年度が最終年度であるため、記入しない。初年度であるH23年度は、まず必要な設備の調達等により研究環境を整備した後、二配座配位子24分子と、平面4配位遷移金属(Pb2+)12原子との計36個の要素から形成される球状錯体M12L24をターゲットとして、X線回折実験から得られている錯体構造等を参照することにより、リアリスティックな全原子モデルによる錯体相互作用のモデングを行う計画であった。錯体相互作用のモデル化については、研究計画の通り、Pangらにより提唱されているCationaic Dummy Atom Methodを用いたPd(II)錯体モデルを適用することにより、回折実験により得られている錯体構造を妥当な精度で再現することを確認した。研究計画の次のステップとして、配位子分子および溶媒分子を球状錯体の安定性を検証しながら段階的に粗視化し、得られた粗視化モデルを用いて自己集合シミュレーションを行ったが、当初計画した配位子分子の分子モデルへの粗視化モデルの適用は、結果として本来の目的である、球状錯体の創発過程の重要な要素を損なう事が検討の結果明らかとなった。そのため、当初の計画を一部見直し、粗視化を溶媒モデルにのみとどめたモデリングに於いて目的とする球状錯体の構造創発が、当初ターゲットとした球状錯体系より構成要素数の少ないM6L8系に於いて再現させることに成功した。自発形成したM6L8錯体中の6つのPd(II)の配位数の時間変化を解析すると、最初の約50nsまではほぼ単調に配位数が増加し(自己集合)、その後の50-80nsの期間では煩雑な配位数の変化に伴う構造の組み換えが起こり(構造進化)、80ns以降は配位数がほぼ4に固定化されている(構造捕捉)。言い換えると、第2ステージで増加した配位子交換速度が、第3ステージで2桁以上変化して非常に低い値となっており、この交換速度の大きな変化は、成長途中の不完全な錯体クラスターと完成した球状錯体との間に寿命(半減期)の大きな差があることを意味し、実験系で得られている知見とも一致する。上記の寿命の大きな差は、球状ウイルス殻モデルの形成シミュレーションでも見出されており、一義構造の構造創発に共通する特徴である重要な可能性が示唆された。