hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地域医療の適正化・効率化に関する総合的研究

文献レビューを行ったが、現時点で質問票については、日本で広く一般に用いることができるのは、15 item Japanese Health Knowledge testと考えられた。(1)GISを用いた中核病院からのアクセスの差による健康格差の検討北海道内各市町村の5年間平均の心疾患の標準化死亡比(SMR)について拠点病院へのアクセス時間を検討した。アクセス時間については、各市町村役場所在地を起点としてGISソフトウエアで自動車による到達時間を推定し、アクセス時間を説明変数として男女それぞれの心疾患SMR第4四分位となるオッズ比(OR)についてロジスティック回帰分析を行った。男性の心疾患SMRについて、アクセス時間が90分以上の群が30分未満の群に比べて有意に上昇していた(オッズ比(OR)=2.74、95%信頼区間(CI):1.06-7.12)。また、女性の心疾患SMRも90分以上の群では有意に上昇した(OR=4.77、95%CI:1.61-14.20)。心疾患にtuいても専門病院へのアクセスが重要と考えられる、しかし、拠点病院アクセスに90分以上の市町村は51(29%)に認め、効率的な配置を検討する必要があると考えられる。(2)勤務医の過重労働・ストレス要因の検討勤務医419名が解析対象となった。説明変数として、勤務地、当直(なし、月1-2回、3-4回、5回以上)、呼び出し当番の有無、労働時間、職業ストレス簡易調査票より要求度、コントロール、上司のサポート、同僚のサポート、家族・友人のサポートの各得点を用いた。うつ症状(+)はPHQ-9のスコア10点以上とした。PHQ-9によるうつ症状(+)は49名(14.1%)に認めた。勤務医のうつ症状については、当直がリスクとなり、仕事のコントロール良好な職場や家族・友人のサポートが良好であることが抑制的に働くことが示唆された。さらに、勤務医420名の解析では、Maslach Burnout Inventory-General Survey(MBI-GS)によりバーンアウトを評価し勤務医のバーンアウトについては、職業ストレスの要求度の上昇がリスクとなり、コントロール良好な職場や同僚、家族・友人のサポートが良好であることが抑制的に働くことが示唆された。(3)ヘルスリテラシーの検討日本で広く一般に用いることができるのは、15 item Japanese Health Knowledgetestと考えられ、それを利用した受診行動に関する調査票を作成した。
サケ科魚類の回遊多型における遺伝的基盤と進化的起源

本研究では、顕著な表現型多型を示すサケ科魚類を用いて、回遊二型(降海型と河川残留型)の遺伝的基盤と進化的起源を明らかにした。サクラマス、アメマス合計384個体においてゲノム全域から約8,000万塩基サイトの配列を決定した。ゲノムワイド関連分析(GWAS)を行ったところ、降海型と残留型を区別できる遺伝子領域はわずか1-4遺伝子座のみであり、効果もそれほど強くなかった。候補遺伝子領域をニジマスのドラフトゲノムと比較したところ、ニジマスにおける候補領域とは異なっていた。これらのサケ科魚類は似たような回遊特性を持つが、各種で異なる遺伝的変異を用いて降海/残留の表現型多型を達成していると考えられた。本研究では、動物界の中でも最も顕著な表現型多型を示すサケ科魚類を用いて、回遊多型の遺伝的基盤と進化的起源を明らかにする。サケ科魚類の中には一生を産まれた河川で過ごす小型の残留型と海や湖に降りて大型化する回遊型が存在する。残留と回遊の分岐には環境と遺伝の両要因が効いているが、それに関連する遺伝子群はほとんど分かっていない。本研究では複数のサケ科個体群でゲノムワイド関連解析を行い、回遊に関わる遺伝子の数や影響力を評価し、サケ科の回遊における平行進化の遺伝的メカニズムを解明する。平成26年度は複数の種/個体群からのサンプリングと次世代シーケンサーを用いたゲノムワイド関連解析の予備実験を行った。サクラマス(ヤマメ)は北海道内の10河川から降海オス約200個体、残留オス約200個体を捕獲した。アメマス(エゾイワナ)は函館近郊の汐泊川から降海オス約50個体、残留オス約200個体、降海メス約100個体、残留メス約150個体を捕獲した。持ち帰ったアブラビレ組織からDNAを抽出し、その中からサクラマス4個体群96個体(降海オス48個体、残留オス48個体)についてはRADシーケンスを行った。RAD解析の結果、サクラマス96個体全てにおいてゲノム全域から約480万塩基サイトのシーケンスを読むことができた。しかし、降海型と残留型の遺伝的変異を調べるための関連分析を行ったところ、両者を区別できる遺伝子領域はわずか1つのみであり効果もそれほど強くなかった。サクラマスに近縁のニジマスで行われた先行研究では降海型と残留型を区別する非常に明瞭な遺伝子領域が見つかっている。まだ本結果は予備的なものであるが、もし本当に降海型と残留型を決定する遺伝子がない(効果が弱い)のであれば、両種は異なる遺伝的基盤を用いて降海/残留の表現型多型を達成している可能性がある。今後、サンプル数を増やして更なる追求を進めたい。サクラマス(ヤマメ)は北海道内の10河川から降海型オス約200個体、残留型オス約200個体を捕獲した。アメマス(エゾイワナ)は函館近郊の汐泊川から降海型オス約50個体、残留型オス約200個体、降海型メス約100個体、残留型メス約150個体を捕獲した。その中からサクラマス10個体群288個体(降海オス144個体、残留オス138個体)、アメマス96個体(残留オス24個体、残留メス24個体、降海オス24個体、降海メス24個体)においてRADシーケンスを行った。RAD解析の結果、サクラマス、アメマス合計384個体全てにおいてゲノム全域から約480万塩基サイトのシーケンスを読むことができた。しかし、降海型と残留型の遺伝的変異を調べるための関連分析(GWAS)を行ったところ、両者を区別できる遺伝子領域はわずか2-3遺伝子座のみであり、効果もそれほど強くなかった。今回見つかった候補遺伝子領域をニジマスのドラフトゲノムと比較したところ異なる領域であった。ニジマス、サクラマス、アメマスと似たような降海性を持つが、これらの種は異なる遺伝的基盤を用いて降海/残留の表現型多型を達成している可能性がある。

降海型オスのサンプル数を集めるのはしばしば大変であるが、何とか必用最小限の個体数を集めることができた。また、結果はそれほどポジティブなものではないが、RAD解析がしかりと行えたのは大きな成果である。動物生態学ニジマスの先行研究を基準に考えていたため、もう少し明瞭な結果が得られると想定した。しかし、実際は降海型と残留型に関係している遺伝子の効果は弱いようなので、その分、サンプル数を多く稼ぐ必要がある。当初は、サクラマス、アメマス、オショロコマの3種での解析を考えていたが、サクラマスを中心に進めていくべきだと考えている。次世代シーケンサーの予備解析を行ったところ、予想していたよりも明瞭な結果が得られなかった。したがって、今後の方針や解析するサンプルを再検討していたため、残りの解析を遅らせた。今後の解析方針が決まったため、残りのサンプルを次世代シーケンサーにかける。使用項目、最終解析サンプル数自体は当初の予定と変わらない。
海水腐食環境下での工学的疲労亀裂発生寿命に関する研究

メガフロート・船舶など,海水腐食環境下で長期間にわたり,繰り返し荷重が負荷される大型溶接鋼構造物の強度・信頼性確保に対して,腐食疲労強度は重要な因子である。しかしながら,腐食疲労寿命(腐食疲労強度)評価を行なう場合,腐食疲労亀裂発生寿命は,対象物や対象部位等により定義が異なるあいまいなものとなっている。したがって,腐食環境下での大型溶接鋼構造物の強度信頼性を確保する上で,より合理的は腐食疲労寿命(腐食疲労強度)評価を行なうために,普遍的な腐食疲労亀裂発生寿命を明確に定義し,工学的にも明確で合理的な腐食疲労寿命(腐食疲労強度)評価法を確立することは,重要課題である。平成10年度研究では,13Cr系ステンレス鋼(SUS410J1)を供試しての腐食疲労亀裂発生試験,および破壊力学を用いての腐食疲労亀裂発生寿命評価により,(1)新しい腐食疲労亀裂の発生・進展モデルの定義・提案.(2)微小な腐食ピットからの腐食疲労亀裂発生状況の実験的把握.(3)固有亀裂モデルを導入しての破壊力学的解析による,微小な腐食ピットからの腐食疲労亀裂発生限界条件・腐食疲労亀裂進展挙動の定量的な把握.を行なった。平成11年度研究では,鋼板両表層部の組織を超細粒化したSUF鋼板を供試しての腐食疲労試験,およびピット・亀裂の詳細な観察結果を基にした腐食疲労亀裂発生・進展挙動の把握を行ない,概略以下の知見を得た。1.同一応力・同一繰り返し数では,超細粒組織である表層部の,腐食ピットならびに腐食疲労亀裂の発生密度は,従来鋼板に近い組織の中央部に比べて,非常に小さい。2.超細粒組織である表層部では,腐食ピットならびに腐食疲労亀裂の寸法が,従来鋼板に近い組織の中央部に比べてかなり大きくなるまで,腐食疲労亀裂は本格的に進展し始めない。3.破壊力学を適用した腐食疲労亀裂発生評価結果から,超細粒組織である表層部では,応力拡大係数範囲(ΔK)が従来鋼板に近い組織の中央部に比べてかなり大きい値になるまで,腐食疲労亀裂は本格的に進展し始めない。すなわち,超細粒組織部では,従来鋼板に近い中央組織部に比べて,腐食疲労亀裂が発生しにくい。4.300400MPa程度の応力範囲では,超細粒組織部での腐食疲労亀裂発生寿命は,従来鋼板に近い中央組織部に比べて,30倍以上の長寿命である。腐食と疲労の相乗効果により、腐食環境中での疲労亀裂は、大気中のそれに比べて早期に発生する。メガフィート・船舶など、海水腐食環境下で長期間にわたり、繰り返し荷重が負荷される大型溶接鋼構造物の強度・信頼性確保に対して、腐食疲労強度は重要な因子である。しかしながら、腐食疲労寿命(腐食疲労強度)評価を行う場合、腐食疲労亀裂発生寿命は、対象物や対象部位等により定義が異なるあいまいなものとなっている。したがって、腐食環境下での大型溶接鋼構造物の強度信頼性を確保する上で、より合理的な腐食疲労寿命(腐食疲労強度)評価法を確立することは、重要課題である。本研究の目的は、合理的で普遍性のある腐食疲労亀裂の発生・進展モデルを新たに定義・提案し、本モデルの妥当性を実験的・解析的に検証することにある。平成10年度研究では、海水腐食環境下で全面腐食を起こさずに、腐食ピットの観察が比較的容易であると考えられる、13Cr系ステンレス鋼(SUS410J1)を供試しての腐食疲労亀裂発生試験、および破壊力学を用いての腐食疲労亀裂発生寿命評価を行い、概略以下の成果が得られた。1.下記に示す、腐食疲労亀裂の発生・進展モデルを、新たに定義・提案した。(1)腐食ピットの発生・成長→(2)腐食ピットの応力集中により腐食疲労亀裂が発生し得る時点→(3)腐食ピットの成長速度が腐食疲労亀裂の進展速度よりも速いために、腐食ピットの侵食により腐食疲労亀裂が発生しない期間→(4)腐食疲労亀裂の進展速度が腐食ピットの成長速度と等しくなり、腐食疲労亀裂が本格的に進展し始める時点→(5)腐食疲労亀裂の進展速度が腐食ピットの成長速度に勝って、腐食疲労亀裂が進展する期間→(6)破断2. SUS410J1を供試しての腐食疲労亀裂発生試験により、微少な腐食ピットからの腐食疲労亀裂発生状況を実験的に把握することができた。3.固有亀裂モデルを導入しての破壊力学的解析により、微少な腐食ピットからの腐食疲労亀裂発生限界条件、ならびに腐食疲労亀裂の進展挙動を、定量的に把握することができた。

平成10年度研究では,13Cr系ステンレス鋼(SUS410J1)を供試しての腐食疲労亀裂発生試験,および破壊力学を用いての腐食疲労亀裂発生寿命評価により,(1)新しい腐食疲労亀裂の発生・進展モデルの定義・提案.(2)微小な腐食ピットからの腐食疲労亀裂発生状況の実験的把握.(3)固有亀裂モデルを導入しての破壊力学的解析による,微小な腐食ピットからの腐食疲労亀裂発生限界条件・腐食疲労亀裂進展挙動の定量的な把握.を行なった。平成11年度研究では,鋼板両表層部の組織を超細粒化したSUF鋼板を供試しての腐食疲労試験,およびピット・亀裂の詳細な観察結果を基にした腐食疲労亀裂発生・進展挙動の把握を行ない,概略以下の知見を得た。1.同一応力・同一繰り返し数では,超細粒組織である表層部の,腐食ピットならびに腐食疲労亀裂の発生密度は,従来鋼板に近い組織の中央部に比べて,非常に小さい。2.超細粒組織である表層部では,腐食ピットならびに腐食疲労亀裂の寸法が,従来鋼板に近い組織の中央部に比べてかなり大きくなるまで,腐食疲労亀裂は本格的に進展し始めない。3.破壊力学を適用した腐食疲労亀裂発生評価結果から,超細粒組織である表層部では,応力拡大係数範囲(ΔK)が従来鋼板に近い組織の中央部に比べてかなり大きい値になるまで,腐食疲労亀裂は本格的に進展し始めない。すなわち,超細粒組織部では,従来鋼板に近い中央組織部に比べて,腐食疲労亀裂が発生しにくい。4.300400MPa程度の応力範囲では,超細粒組織部での腐食疲労亀裂発生寿命は,従来鋼板に近い中央組織部に比べて,30倍以上の長寿命である。
現場責任者用の病院経営マネジメントツールの開発と検証

病院経営マネジメントツールの試案作成とツールを用いた教育を高知県と愛媛県の現場責任者を対象に実施した。対象は高知県の管理職6名および愛媛県看護協会の協力を得て、愛媛県の管理職53名である。実際に研修で、自部署の経営課題を挙げ、自部署の条件に適応していくツールの作成に取り組んだ。部署のツールとして使うための、経営実態のチェック項目の内容としてピックアップした。そこで、自作のツールを用いて23か月間、自部署で看護管理の演習を行った。試行後の研修で、実用可能性や内容についての検討までを1年目で実施した。また「病棟運営の成果に影響を及ぼす看護管理の工夫」について学会発表を行い、「看護師長の経営意識と病院の経営実態の関連」について研究論文を投稿した。1年目の計画である病院経営チェックポイントの作成をおこなったことと、ツールを用いた教育も講義演習ともにできた。部署のツールとして使うための、自作のツールを用いて23か月間、自部署で試行した。試行後の研修で、実用可能性や内容について、部署によっての特性があり、共通のツールの作成には、さらに検討を要する。2年目の計画として、部署でツールを用いた妥当性の検証を行うため、対象病院を選定し、看護部責任者に職場でのツールの試行を依頼をする。試行開始後3か月後、6か月後、1年後の3回コンサルテーションを行う。現場責任者と検討会議を持つ。30年度に購入予定であった統計ソフトを31年度に繰り越した。
日中・日韓をめぐる青果物流動の地理学的研究

前年度に引き続き日中・日韓間の青果物市場に関する資料収集・調査を続けるとともに,得られたデータの分析を進めた。また,その成果は学会発表を経て,目下論文として投稿中である。本年度の海外現地調査は,13年夏に韓国でおこなった。具体的にはテグ市の青果物市場で1次資料を入手するとともに,近在の農村での調査,ソウル市の研究機関での資料収集である。これらの資料や前年来収集を続けた諸資料を併せて,地図化を含めた分析を進め,中国及び韓国における青果物流動のパターンを描き出すという作業を終え,併せてそのパターンの形成メカニズムについての検討を行った。得られた知見は以下の通りである。中国の青果物流動パターンについては,季節的な変動をともなうもの,華北地域が端境期を迎える時期にはペキン市を一つの極とした全国的な供給体系がすでに構築されていることが明らかになった。一方,韓国においては消費地の比較的近くに産地が分布し,都市が独自の集荷圏を持っていることが確認された。これは,大産地と大消費地を軸とするわが国の青果物供給体系とも,中国。ペキン市で確認されたそれとも異なるものである。日中韓それぞれに異なる青果物流動の形態が認めちれたわけであるが,その要因として,各国の国内の産地間格差,消費地間格差という2つの地域格差による解釈が有効であった。この格差がそれぞれの国において全国的なスケールでの青果物流動の原動力となっているといえる。この文脈において,3国間に見られる国際的な地域格差が,これら3国の青果物貿易のパターンを形成するといえる。これらの研究は,経済地理学会西南支部例会(主として中国の事例分析)や人文地理学会(主として韓国の事例分析)などで学会発表を済ませ,現在投稿中あるいは投稿準備中である。中国と韓国における農業生産と青果物卸売市場に関する資料の収集をおこなった。中国に関しては「中国統計年鑑」や「中国農業年鑑」「中国市場統計年鑑」など統計類に加えて,北京市の大鐘寺卸売市場の青果物流に関する1次資料を入手した。韓国についても「農協年鑑」や「主要農産物流通実態」「貿易統計年鑑」などの統計類に加え,釜山市のオムグン卸売市場とバンニョ卸売市場の青果物流通に関する1次資料を得た。いずれにおいても,現在の両国の地域別の主要青果物の生産の現状と各市場に入荷する主要青果物の実体を把握することができた。その際,本研究が特に重点を置いたのは青果物流動の地理的パターンであり,当該市場にいつどの産地から不荷してりるのかといった情報が不可欠となる。これらは既往の研究では取り上げられることが少なかったが,一連の資料収集活動によって有効な資料を入手し得た。その後,入手した資料の翻訳とデータ入力の作業を開始し,順次地図化を含めた分析を進めている。これとあわせて,日中及び日韓間の青果物貿易に関する資料の収集もおこなった。日本関税協会より貿易統計データを入手するとともに門司税関や広島税関,さらに下関港などでの調査と資料収集により,90年代以降青果物の輸入が急増する期間の中韓両国との青果物貿易に関する1次資料を得た。また,中韓間の青果物貿易に関する若干のデータも入手した。これらにより,品目別,国別,輸入港湾別,年次別,月別などの項目による分析に着手した。以上により、中国国内,韓国国内の青果物流動の地域的なパターンを明らかにするという第1段階の目的はほぼ達成されつつある。それを踏まえた上で,日中・日韓という国家間をめぐる青果物流動のパターンを描き出すとともに,それらのパターンの形成メカニズムに焦点をあて検討を進めていく。
百寿者を支える家族による介護体験の経年的変化と対処行動

【目的】本研究の目的は、百寿者を支える家族による介護体験の経年的変化とその対処行動の実態を明らかにすることである。【方法】1.調査期間:平成16年4月平成19年2月。2.対象者:都内在住の百寿者を介護する家族(以下家族介護者という)と百寿者。3.調査方法:家庭訪問によりインタビューを行った。家族介護者の健康状態に関する質問紙、Zaritによる介護負担尺度等を用いた。インタビュー内容は、介護の経過と種々の出来事への対処方法、家族介護者の生活満足度や百寿者の関係性、介護に関する今後の予測や考え等であった。百寿者の現状については、Barthal IndexとNM-Scale等を用いて情報を得た。【結果】家族介護者は、女性17名、男性1名、平均年齢70±8.192歳であった。続柄は娘10名、息子1名、姪1名、嫁6名。介護継続期間は7.95±6.04年であった。一日の介護時間は17.34±7.70時間、Zaritによる介護負担の度合いは平均47.5であった。百寿者は女性16名、男性2名、平均年齢105±2.27歳であった。要介護度は平均4±0.273であり、NM-Scale得点76.47±42.73点であった。介護開始のきっかけには、百寿者の下肢筋力の脆弱化によるADLの低下、転倒による下肢骨折などがあった。介護が一番大変だった時期の百寿者には、食事摂取困難、肺炎、発熱などの急な状態変化があり、これらに他の家族の病気や死などの要因が同時期に生じて介護負担が増強している状況があった。介護者の殆どが百寿者の介護を「当たり前のこと」、「自然なこと」と捉えていた。長年、介護を続けるコツには、「心理的・物理的サポート」、「ストレスをためない」、「介護者の健康」、「百寿者への関わり方の大切さ」、「よい人間関係」があげられた。【まとめ】今回の調査により、百寿者を支える家族介護者の介護の実態を知ることができた。今後は、さらに対象者数を増やし、高齢者介護の充実に寄与する。【目的】百寿者の家族による介護体験の経年的変化と対処行動の実態を明らかにするために、百寿者とその家族介護者への訪問調査を行った。【方法】1.調査期間:平成16年4月10月2.対象者:都内在住の百寿者10名(男性1名、女性9名)と家族介護者11名(男性1名、女性10名)。3.調査方法:Barthal Index、NM-scale、Zaritによる介護負担尺度を用いた。介護の経過、介護者の生活満足度、介護者と百寿者の関係性、介護へのコーピングパターン、介護に関する将来の予測や考えなどについて介護者に質問を行った。【結果】

全体的に、一日の介護時間が長い人ほど介護負担度も高い傾向にあり、11名中4名の介護者は、百寿者の介護を毎日24時間行っていた。しかし、この4名中3名は一日の介護時間が長いにもかかわらず、介護負担度が低かった。全体として、介護負担度と一日の介護時間数、介護期間、百寿者の要介護度、NM-スケールの合計点に有意な関係は見られなかった。ほとんどの介護者は、高齢である親の介護を当然のこととして捉えていた。百寿者と介護者の関係性の良さは、介護の継続性に関連していた。介護においては、離床や入浴時の移乗・移動が最も大変な援助であることから、入浴サービスを利用するケースが多かった。周囲に親戚などがいるケースでは、介護の手伝いをしてもらっている者が多かった。殆どの介護者は、介護のある生活の中で歌や運動など自分の時間を使って上手に気分転換を図ることができていた。多くの介護者は、この先も百寿者が今の健康状態を維持し続けることを願い、最期まで自宅で看たいという介護に前向きな姿勢をもっていることが明らかになった。【今後の予定】平成17年度は、引き続き都内在住の百寿者と家族介護者訪問する他、施設入所した百寿者の家族にも訪問調査を行ない、両者の比較検討を行う予定である。【概要】百寿者の家族による介護体験の経年的変化と対処行動のプロセスを捉えることにより、高齢社会に存在するあらゆる介護困難への対処方法を確立することを目的とし、2年目は、昨年度と今年度に調査した百寿者と家族介護者の比較、入所中の百寿者・家族介護者と在宅百寿者・家族介護者の比較を行なった。【方法】1.調査期間:平成17年4月平成18年3月2.対象者:都内在宅の百寿者・家族介護者4組と施設入所の百寿者・家族介護者1組。比較対象者:昨年度に調査を行なった都内在宅の百寿者・家族介護者11組。3.調査方法:半構成質問紙では、Barthal Index、NM-scale、Zarit、介護者の心身の健康状態などについて質問し、インタビューでは、介護の経過、介護者の生活満足度、介護者と百寿者の関係性、介護へのコーピングパターン、介護に関する将来の予測や考えなどについて質問を行なった。【結果】対象者:百寿者5名(女性、平均年齢104歳、平均NM-scale 36.6、平均要介護度3,5)、介護者5名(女性、平均年齢77.5歳、続柄は娘4名、姪1名。平均Zarit値47.5)。昨年度の百寿者の平均年齢は103歳、介護者平均年齢は68.2歳、続柄は娘7名、息子2名、嫁2名であった。介護負担度については、5組中自宅での独居生活が不可能となり施設入所した事例のZarit値が一番低かったが、他組と比較し、続柄(姪)や百寿者との同居の経験がないなど背景が異なる事例であった。昨年の調査結果とほぼ同様、ほとんどの介護者は、一日の介護時間が長く、高齢である親の介護を当然のこととして捉えていた。その背景には、多くの百寿者と介護者が長い人生において何らかの苦労を共にしており、その苦労を乗り越えたことに対する百寿者への介護者の感謝の気持ちと良い人間関係性が現在の介護の継続性につながっている状況があった。【今後の予定】平成18年度は、施設入所した百寿者と家族介護者の訪問件数を増やし、施設入所と在宅百寿者・家族介護者の比較検討と在宅百寿者・家族介護者の地域の違いに関する比較検討を行なう。既に百寿者が死亡している家族を訪問し、介護の振り返りに関する調査を行なう。1年目に訪問した百寿者・家族介護者への継続調査のための訪問を行ない、本研究全体のまとめを行なう。【目的】百寿者家族の介護体験の経年的変化と対処行動の実態を明らかにするために、都内在住の百寿者とその家族介護者と百寿者が死亡した家族へ訪問調査を行った。【方法】1.調査期間:平成18年4月平成19年2月。
ランダム突然変異法によるD1タンパク質プロセッシング酵素の構造と機能と解析

私は、ホウレンソウ緑葉より光化学系IIのD1タンパク質前駆体のプロセッシング酵素を高度に精製する手法を確立してきた。この科学研究費の援助によって、私は、この酵素の構造機能相関を分子生物学的手法で解明することをめざした。まず、精製された本酵素の部分アミノ酸配列を決定し、その結果をもとに、ホウレンソウ緑葉cDNAライブラリーから本酵素のcDNAクローンを単離し、その塩基配列を明らかにした。この配列から推定されるアミノ酸配列について相同性献索を行ったところ、興味深いことに、非光合成生物である大腸菌とバルトネラに見いだされたC末端近傍特異的エンドペプチダーゼと相同性があることが示された。このことは、これらのプロテアーゼが、同じ起源遺伝子により分枝した同じ反応機構のグループに属する可能性があることに加え、プロテアーゼの機能発現に重要な残基が、配列の比較によって推定できることを示唆している。これらの配列の中で相同性が特に高い領域はクラスターを形成しており、この中の2カ所のセリン、1カ所のアスパラギン酸、1カ所のグルタミン酸が、ホウレンソウを含む今まで知られている5種のC末端プロテアーゼにおいて完全に保存されていた。この残基を中心に、アミノ酸残基置換体を分子生物学的手法で作製し、酵素学的解析を行うことで本奨励研究の目的は達成されると考えた。そこで、ホウレンソウの酵素遺伝子と新たにクローニングしたランソウSynechococcus sp.PCC7002の酵素遺伝子を大腸菌発現ベクターに組み込み、大腸菌中での活性型酵素として発現する系を確立し、現在、その系で変異酵素を生産するため、ベクター中の酵素遺伝子に上記変異を導入中である。以上の1年間の研究によって「本酵素の精製法」と「本酵素の遺伝子配列とそれにより導かれる考察」について論文を執筆中である。
脳卒中患者における手の心的回転課題の臨床応用に関する研究

脳卒中患者の上肢機能障害に対する機能改善訓練として「手の心的回転課題」を用いた運動イメージ訓練がある.しかし,脳卒中患者へ臨床応用するにあたり,脳卒中後の機能障害や能力低下の程度と手の心的回転課題の関連は検討されておらず,適応基準も不明確である.本研究は,脳卒中患者の手の心的回転課題(運動イメージ)と機能障害(運動麻痺・感覚障害・認知機能障害),能力低下(日常生活活動の制限)を,発症後1,3,6か月時点で計測する.手の心的回転課題と機能障害・能力低下の関係性を明らかにすることにより,脳卒中患者の手の心的回転課題における適応基準や効果判定基準の構築に向けた基礎的な知見を得ることができる.脳卒中患者の上肢機能障害に対する機能改善訓練として「手の心的回転課題」を用いた運動イメージ訓練がある.しかし,脳卒中患者へ臨床応用するにあたり,脳卒中後の機能障害や能力低下の程度と手の心的回転課題の関連は検討されておらず,適応基準も不明確である.本研究は,脳卒中患者の手の心的回転課題(運動イメージ)と機能障害(運動麻痺・感覚障害・認知機能障害),能力低下(日常生活活動の制限)を,発症後1,3,6か月時点で計測する.手の心的回転課題と機能障害・能力低下の関係性を明らかにすることにより,脳卒中患者の手の心的回転課題における適応基準や効果判定基準の構築に向けた基礎的な知見を得ることができる.
酵素模倣触媒を用いたプロスタグランジンの1段階合成

1.新規光学活性ビナフタレン二架橋モデルの合成と過酸との反応:メソ位フェニル基上にt-ブチルフェニル基を持つ光学活性ビナフタレン二架橋鉄ポルフィリン錯体をモデルとして合成したが、電子供与性t-Bu基置換のために、メソ位の酸化分解が激しいことからメソ位のフェニル基上の置換基の電子的性質が鉄ポルフィリン高原子価体の特性を大きく支配することが判明した。そこで、新たにmeso-Ph基上にフッ素あるいはフェニル基置換体を合成した。フッ素置換体は電子吸引性効果が大きく、過酸との反応が極めて乏しかったが、フェニル基置換体は適切な反応性を示した。そこで、生成する2種類のポルフィリン異性体(anti-およびsyn体)に対して-50°Cで過酸との反応を行ったところ、syn体は明瞭なナフトイロキシラジカルに特有の紫外可視吸収を与えた。一方、anti体は過酸添加により急速に分解した。2.新規モデル化合物マンガン錯体の過酸酸化:鉄錯体に代えてマンガン錯体とし、同様に低温下で過酸酸化を行ったところ、syn-およびanti体いずれも過酸酸化条件下で安定な高原子価マンガンポルフィリン[Mn(IV)=0]とナフトキシルラジカル生成が認められた。3.All-cis型の1,4-ジエン、1,4,7-トリエンの触媒的酸素酸化反応:マンガンモデル錯体を用いて低温、酸素雰囲気下において表記ポリエン類の水素引き抜きと酸素酸化を行った。1,4-ジエンに対しては、以前報告した双環ポルフィリン(FeTCP)に比較してはるかに高cis,trans/trans,trans選択性を示した。また、FeTCPでは反応しなかった、1,4,7-トリエンも良好な触媒回転数で末端位の酸素酸化が1,4-ジエン同様高い立体選択性で実現できた。1.tert-ブチル基フェンスを持つ新規光学活性ビナフタレン架橋鉄ポルフィリン錯体の合成:新たにmeso-フェニル基上にt-Bu基を有し、ナフタレン架橋をポルフィリンの上下両側に有するPGHSモデル化合物の合成を行った。ポルフィリンの合成は40%と高収率で進行し、その後のフェノール保護基の脱保護(収率80%)、ビナフトール誘導体の架橋(syn-およびanti-異性体合計収率50%;syn: anti=4:6)と良好な収率で目的モデル化合物の合成に成功した。生成物は異性体毎に単離し、鉄錯体へと誘導した。2.anti型ビナフトール架橋異性体鉄錯体の過酸酸化:高酸化状態でのモデル化合物の構造と安定性を調べるために、低温下において過酸酸化を行ったところ、Fe^<IV>体とナフトキシルラジカルの生成が認められた。しかし、ポルフィリン環の酸化分解が平行して進むことが明らかになった。3.ビナフタレン架橋(β-オクタフルオロ)ポルフィリン錯体の合成:前項のポルフィリン環の不安定性を改善すべく、β位フッ素化ピロールを用いて合成を進めたが、フェノール酸素の求核生の低下が著しくビナフタレン架橋反応が進行しないことが明らかになった。4.メソ位置換フェニル基として電子吸引基置換体の合成:上記課題を解決するために、メソ位置換フェニル基として4-tert-ブチル-3-フッ素化体を用いることとし、新たなポルフィリン合成を開始した。次年度、このポルフィリンを用いて当初の目的の達成を目指す。
平和的生存権思想の民衆的深化に関する学習論的研究

平和に関する情勢が大きく動き、民衆には平和の捉え方について深い学習が求められた。本研究では、ビキニ水爆実験の被災を切り口に、戦後日本社会のいのちと平和に関する深い洞察を蓄積していった高知県の事例、戦後開拓と酪農政策の矛盾を切り口に、自然と道具、労働の次元から平和を深くとらえ直していった北海道の事例に学び、平和的生存権思想の民衆的深化を追った。応募準備段階において、平和的生存権思想のメルクマークとなる裁判闘争における平和学習の論理について検討した。当時の裁判闘争の運動資料等にあたり、運動に関わった人々が当時何を根拠にして平和の価値を主張していたのかを分析した。その結果、生活の問題、自然との関わり、からだの感覚といった、人間と自然との関わりを含んだ生活の側面に平和を主張する根拠を持っていたのではないかとの結果に至った。この観点から高度経済成長期に、主たる側面としては学生運動・政治運動として展開してきた平和運動の在り様に疑問を投げかけてきた女性史の主張や思想も、からだや自然を含めて平和の価値をつかんでいくような学習を検討するには考察の対象にする必要があると考えた。女性史は、政治運動が主張しがちな、正解が自分達の側にあるという言説の抽象性を暴き、運動の側にだって、日々の暮らしをみれば権力側の論理が内面化されたような、平和とはとても呼べない矛盾的な状況があるじゃないかという、生活のリアルな側面を課題化した。そしてそれを含んで平和なるものがいかに主張できるのかを追究した。以上の思想的基盤の検討とともに、日々の生活を営むなかで平和の価値をからだ全体でつかんでいくような学習実践の現地調査を実施した。そこでは、人間のからだとまわりの自然との関係を栄養・物質の循環を、対立を含みつつも、人間の介入の仕方如何によっては、人間の生活を成り立たせてくれる共存可能なものとして把握し、その自然と向き合う実践的な覚悟が、いのちというものの尊さ、あるいは戦争という理不尽なものの非合理性を確固として掴む基盤になっていることがわかってきた。理論研究、実地調査ともに計画していた程度は進行できたため。平和的生存権思想が、地域固有の自然とその生態系とともに生きる生業に内在して生成する様子を、当該地域の集団的な学習の過程のなかに見出すことができた。調査の過程でわかったことは、現代の日本社会に生きる若者は決して「平和」のなかを生きていない。だから、「これから戦争が起きたら大変なことになる」という現在を平和の状態あるいは戦争前夜として捉える捉え方にリアリティを持てないということである。「だって私たちは戦争さながらの暴力的な生活環境で生きているのだから」ということである。であるから、平和の価値を学び取るためには、あたまではなく、からだで、すなわち衣食住や労働といった身の回りの生活の中で、自分のからだや考え方、感情が大事にされているという「感覚」を得なければ、戦争の悲惨さや非合理性に関する論理的な思考はついてこないだろう。地域の自然やその生態とともに成立する生業のなかには、自然とのかかわりにおいて様々な陶冶が存在していた。ふだん、自然と関わる環境のないものにとっては、その交わりの体感自体がからだの緊張をときほぐす。一方で自然は強烈な他者でもあり、洪水や集中豪雨などで自分たちの農作業が台無しになってしまうこともあった。そのような苦労を経てでも、自然は私たちに大きな恵みを与えてくれるものであり、その充実感を経たとき、あらためて、他者性とじっくり向き合い、地道に物事を解決していかなければならないという「民主主義の感覚」がじわじわと味わえるようになってくるのだった。調査をすすめるとともに、調査で得られた内容に内在的な論理の発見、分析につとめる。28年度が最終年度であるため、記入しない。平和学習論28年度が最終年度であるため、記入しない。
アビジン・ビオチン反応を利用した階層構造を持つ三次元組織ユニットの作製

今年度は、以下の2つの研究を進めた。1.細胞配列が完全に制御された組織の構築法確立と評価一細胞操作技術として光ピンセット、それらを確実かつ簡単に行えるような専用のマイクロデバイスと、アビジン・ビオチン反応(AB反応)を用いることで、組織構築の完全な制御を目指した。まず、AB反応を使用したときに、2つの細胞の接触時間を1秒から5分まで変えて、確実な細胞ペアーの形成を測定した。通常の生物学的な細胞接着では90%のペアーの細胞接着には5分を要したが、同反応を使用することで、1秒以内に90%以上の細胞ペアー形成が行えた。また、専用マイクロデバイスを用いることで、10個の細胞からなる組織ユニットの形成を、約15分で構築できた。形成された組織ユニットは、培養液中で少なくとも3日間は形態を保っていたが、増殖は起きなかった。今後、生体と同レベルの組織機能を達成するために、細胞の配列および数などを広い範囲で変えて検討を行う必要があるが、そのような組織化実験に、開発したシステムは非常に有効に働くものと考えられた。2.生体と同じ異なる細胞集団を持つヘテロ組織ユニット構築法確立と評価肝ガン細胞やラット初代培養肝細胞とヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)との凝集体を、スケールアップが可能な浮遊培養にて形成する実験を行った。上記の異種細胞を懸濁状態で接触させても、個別細胞の凝集体が形成させるのみで、ヘテロな組織を形成することは全く不可能であったが、AB反応を利用することで、ヘテロ組織ユニットを数時間で迅速に効率よく形成させることが初めて可能となった。ラット正常肝細胞とHUVECとの凝集体では、培養を継続するにつれて、前者が内側に・後者が外側に再配置されることも明らかとなり、よりvivoに近い組織体を形成しえる可能性が示された。本研究では,親和定数がK_a=10^<15>Mと非常に高い生体分子,アビジンとビオチンの結合力を用いて,特に肝組織などを例として,組織三次元構造のin vitro再構築を短時間で行う手法を試みるのが目的である。本年度の実施計画として,肝組織の階層構造(肝細胞+血管内皮細胞)に焦点を当てて,ポリ乳酸コートディッシュおよびポリ乳酸多孔質スポンジに対して,重層構造の迅速付与を試みた。ヒト肝ガン細胞株であるHep G2をビオチン化し,アビジンを吸着したポリ乳酸コートディッシュに迅速に接着させることが出来た。続いてアビジン化したヒト臍帯静脈血管内皮細胞:HUVECを重層させ,これも10分程度で重層化出来ることが分かった。しかしながら,この二層の細胞をそのままの状態で培養することは困難であり,翌日には上層のHUVECが網目状の構造を取り,あたかも管腔を形成しているように観察された。これはHep G2が分泌するECMなどが原因になっていると考えられた。二次元の実験で上記のような結果となった為,現時点では当初予定していた三次元担体に関する検討に関しては行っていないが,担体表面に対して短期間的に異種細胞を効率よく二層化させる技術としては十分意味があると考えられ,二層化の後に生じるリモデリングを積極的に利用することで,より高度な階層構造を持つ組織を作製できると考えている。
認知機能検査バッテリーを用いた認知障害の鑑別に関する研究

本研究では,アルツハイマー型認知症(AD),脳血管性認知症(VaD),前頭側頭型認知症(FTD),レビー小体型認知症(DLB)と認知機能検査の結果の関連について検討を行った。各認知症の調査協力者数に差が生じたため,最も人数の多いAD群を中心として,検討を行った。その結果,AD群とVaD群の間には有意な差は見られなかった。一方,AD群とDLB群の比較,AD群とFTD群の比較では,COGNISTATの下位項目において有意な差が見られた。このことから,認知機能検査の下位項目の結果が,各認知症の特徴を反映することが示された。本研究は,既存の認知機能検査をテストバッテリーとして複数使用し,認知症,せん妄,うつなどの認知機能障害の鑑別を目的としている。また認知症は,各種認知症の総称であり,一般的には四大認知症とされる,アルツハイマー型認知症,前頭側頭型認知症,レビー小体型認知症,脳血管性認知症が挙げられる。これらの各認知症においても,症状として見られる認知機能障害にはそれぞれ相違があることが指摘されている。このため本研究では,認知症と非認知症であるせん妄,うつの鑑別を第一の目的とし,第二の目的として四大認知症の鑑別を目的とする。また本研究で用いる認知機能検査は臨床現場において,一般的に用いられているMMSE,HDS-R,COGNISTAT,JARTである。臨床現場における,これらの使用頻度の高い認知機能検査が,疾患の鑑別を補助できるようになることは,老年期医療において大きな意味を持つと考えられる。これらの目的を達成するために本研究においては,一定程度の被験者の確保が課題となる。平成24年度の実績として,横浜市立みなと赤十字病院の協力を得,現段階において1200人強の被験者と,その結果を収集することができた。現在これらの結果を整理し,本研究のテストバッテリーの一つであるJARTと認知機能の低下に関して検討を行っている。この検討に関しては,第48回日本赤十字社医学会総会及び第25回日本総合病院精神医学会総会において発表を行った。また現在は医学的診断の整理などを同病院の医師と連絡を取りながら行っている。今後は,新たな被験者を確保しつつ,本研究の目的である,認知所う,せん妄,うつの鑑別について検討を行い,その後四大認知症の鑑別について検討を行う。これらの目的を達成するために本研究では,横浜市立みなと赤十字病院の協力を得,現在1900人強の調査協力者を確保することができた。すでに発表された実績としては,第一にこれまで認知機能障害の影響を受けにくいとされていたJARTが,認知機能の低下に一定の関連を示すこと,第二に複数の認知機能検査をテストバッテリーとして検討することにより,その後の認知機能の低下が一定程度予測できる可能性を提示した。また今後随時発表予定であるが,本研究の目的であった,うつ,せん妄,認知症の鑑別,その後の四大認知症の鑑別についても,検討及び発表準備を進めている。平成24年度では認知機能検査バッテリーの結果の取得と入力,その整理を行うことを目的に研究を進めてきた。また。認知機能障害は,その重篤度によって症候学的な状態が大きく変化するため,本研究の目的を遂行するためには相当数の事例を収集する必要があると考えられる。平成24年度において収集する事例数は1000事例を目標としていたが,現時点で1200強の事例を収集することができた。これらのことから,当初に設定した平成24年度の目標はある程度果たされていると考えられる。ただ研究を進めていく中で,現在臨床現場で多く使われている認知機能検査そのものに関しても,一定程度の検討を行う必要が生じてきた。例えば,病前の推定IQを算出するJARTは,認知機能の低下に伴い,IQの値が低下してしまう現象が見られた。

これらの指摘はこれまで我が国において,明確なエビデンスを持って提示されたことはない。そこで,本研究では,すでに使用されている認知機能検査の問題点なども精査しつつ,認知機能障害の鑑別について検討を行う。25年度が最終年度であるため、記入しない。すでに指摘したように本研究の大きな課題である事例数の確保は,現状では順調に行われている。そのため今後は認知機能検査の結果とせん妄,うつ,認知症の鑑別について検討を行い,その後四大認知症の鑑別に関して検討を行う予定である。しかし,事例数は一定程度確保できつつあるものの,本研究で対象としているいくつかの疾患においては,充分な患者数を確保できていない。そこでさらに事例数を増やすとともに,それぞれの鑑別について随時検討を行うことが現在の課題である。また対象となる疾患の患者数が充分に収集できない場合は,軽度認知障害の鑑別や,MMSEの五角形模写などの再検討を行う予定である。軽度認知障害は,認知症の前駆段階と考えられ,早期治療の観点から近年注目されている。そのため本研究のテストバッテリーにおいて疾患の鑑別が難しい場合は,軽度認知障害のスクリーニングを目的に研究を転換する予定である。またMMSEなどの簡便な認知機能検査には,様々な認知機能を測定している下位項目が存在する。しかし,五角形模写などの複雑な課題が0-1の配点であり,課題の複雑さから考えると過小であるように思われる。また近年,Clock Drawing Testなど描画における認知機能検査の有効性が注目されている。そこで,当初の目的が充分に果たされない場合は,臨床現場で広く利用されているMMSEの課題の再検討を行う予定である。
中心性脈絡網膜症の病態におけるアドレノメデュリンの関連解明

網膜色素上皮細胞にはタイトジャンクションがあり、様々な原因で障害されることで漿液性網膜剥離を生じる。今回我々は、網膜色素上皮細胞のタイトジャンクションに関わる分子として、アドレノメデュリンに着目した。そこで、培養ARPE-19細胞を用いてアドレノメデュリンの網膜色素上皮細胞のタイトジャンクションへの影響について検討した。まず初めに、ARPE-19細胞を培養し、アドレノメデュリンを付加し、12時間後、24時間後のアドレノメデュリンの発現変化についてリアルタイムRT-PCRにて確認したが、明らかな発現の変化は見られなかった。同様に、アドレノメデュリンに結合する蛋白である補体因子H(CFH)についても検討したが、リアルタイムRT-PCRにおいて発現変化は見られなかった。さらにアドレノメデュリンを付加した状況で網膜色素上皮細胞のタイトジャンクションへの影響について、ZO-1染色およびTERを用いて検討した。他の細胞ではAMの付加によりTER測定結果にて抵抗の上昇が見られることが報告されているが、ARPE-19細胞では、濃度依存性の上昇は見られなかった。また、ZO-1染色においても明らかな変化は見られなかった。これらの結果から、AM付加によるRPEのタイトジャンクションおよびAMの発現に明らかな変化が見られなかったため、AMの発現を低下させることでRPEのタイトジャンクションに影響があるかを確認することとした。siRNAを用いてAMのノックダウンを行い、同様に変化が生じるかを検討した。siRNAによるAMのノックダウン効率をRT-PCRで確認したのち、ZO-1染色およびTERを行なったが、明らかな変化は見られなかった。網膜色素上皮細胞ARPE-19細胞を研究協力者から提供いただき培養実験を開始した。アドレノメデュリン(AM)による網膜色素上皮細胞機能評価を行うにあたり、ふりかけるべきAMの濃度を過去の論文を参考に調整を行ってきた。現在、ARPE19細胞を培養し、AMを様々な濃度で付加し、AMの発現につきreal time RT-PCRで解析を行っているとことである。ARPE-19を国内の研究協力者から提供いただいた際に、諸手続きに時間を要した。また、ARPE-19細胞を安定して行っていくための環境整備(物品の購入・凍結保存)に時間を要した。その後、ARPE-19細胞の培養が安定して行えるようになり、予備実験を行い、今後計画に沿って研究の準備ができたところである。ARPE19細胞を培養し、アドレノメデュリン(ADM)を様々な濃度で付加した。付加した細胞における内因性ADMの発現および補体因子H(CFH)の発現についてreal-time RTPCRで検討したところ、ADM付加の有無および濃度依存性の変化は見られなかった。次に、ARPE19細胞に同様にADMを様々な濃度で付加し、網膜色素上皮細胞(RPE)機能に変化が生じるかを検討したところ、ZO-1染色では有意な発現変化は見られなかった。そこで、RPEの経上皮/内皮電気抵抗測定装置(TER)を購入し、付加の前後でtight junctionに変化が見られるかを検討したところ、有意な変化は見られなかった。過去の文献では網膜血管内皮細胞やその他の細胞ではADMがtight junctionに対しては保護的に働くことが報告されていることから、我々の仮説とは逆にRPEのtight junctionに対しても保護的に働く可能性があると考察した。そこで、tight junctionを傷害させるモデルを現在作成し、ADMによって保護的な作用が見られるかを検討しているところである。細胞実験を行うにあたり、インキュベーター装置の整備や、ARPE19細胞の導入、TERを行うにあたっての予備実験に時間がかかったため、予定よりも遅れている。そのため、期間延長申請を行った。予備実験を行い、計画通りに研究を行っていく予定である。ARPE-19細胞の研究についてある程度めどが立てば、HUVECの培養も開始していく予定である。

今後はARPE19細胞を用いて、ADMをノックダウンすることでRPE機能に変化が生じるか、RPEのtight junctionを障害させるモデルを作成し、ADMによる効果が見られるかについて検討していく予定である。これらにて実験結果がえられなかった場合は、脈絡膜血管内皮細胞で同様の変化が見られるかを検討する予定である。1年目に行うべき実験計画が初期設定と諸条件の設定により遅れたことで、予定していた試薬の購入が少なくなったため。研究計画どおりに次年度に繰り越して研究を行うため、新たに試薬を購入することに使用する予定である。
細胞機能を利用したο-結合型糖鎖の合成を可能にする糖鎖プライマーの開発

O-グリカンの一つであるO-Fuc型糖鎖を糖鎖プライマー法により得ることを目指し、フコースを有した新規アミノ酸結合型プライマーFT-C11の合成を行い、CHO細胞を用いて機能解析を行った。合成したFT-C11プライマーを用いてCHO細胞への投与を行い、糖鎖伸長反応を調べた。FT-C11をCHO細胞に投与することによりプライマーが修飾を受けることが示されたが、糖鎖伸長反応は起こらなかった。CHO細胞における内在性のO-Fuc型糖鎖も多くが単糖構造であることが知られており、今回の結果でプライマーの細胞への取り込みは確認されたことから、細胞内の糖転移酵素の発現が低いことが大きな原因であると思われる。そこで、O-Fucに糖を転移する酵素Fringeの発現ベクターを作製し、CHO細胞およびCOS7細胞にFringeを一過性に発現させてFTLC11の投与を行った。細胞内のタンパク質発現は確認されたが、発現効率は低く、プライマーへの糖鎖伸長は確認できなかった。最後に、N-アセチルガラクトサミンを有したアミノ酸結合型プライマーGT-C12を急性前骨髄1生白血病細胞HL60に投与し、得られた糖鎖伸長生成物を回収・分離iし、糖鎖構造を質量分析装置(MALDI-TOF-MSおよびESI-CID-MS)を用いて決定した。これによりGT-C12はO-結合型糖鎖構造を得るためのプライマーとして機能する事が示された。糖鎖プライマーとしてN-アセチルがラクトサミンとスレオニンが結合したGalNAcα-Thr-C12の大量合成法の確立を行った。その結果、大きなスケールでの合成が可能な11行程の新しい合成法を確立した。その糖鎖プライマーを用いて樹立された乳がん細胞へのプライマー投与を行ったところ数種類の糖鎖伸長生成物が検出された。得られた糖鎖伸長生成物の構造を質量分析測定(MALDI-TOF-MS/MS)により解析することで、sialyl-Tおよびsialyl-Tn型など多くのがん細胞で発現しているガン関連抗原の糖鎖であることが明らかとなった。これにより、糖鎖プライマー法を利用したムチン型糖鎖生合成経路のモニタリングが可能であることを示した。また、形質転換させた細胞への糖鎖プライマーの投与では、得られた糖鎖伸長生成物の発現パターンの変化が検出された。また糖鎖構造の異なる糖鎖プライマーの合成を行った。親疎水バランスを考慮した分子設計を行い、糖鎖としてフコースを有する糖鎖プライマーの合成スキームを新たに作成した。その結果、フコースとアミノ酸を結合した新規の糖鎖プライマーを大量に合成できる手法の開発に成功した。この糖鎖プライマーを培養細胞と相互作用させたところ、細胞に取り込まれることが証明された。そこで、フコースの先に糖鎖を伸長する糖転移酵素を過発現した細胞の構築を目指して、糖転移酵素を組み替えた遺伝子の作製を行った。
発光性キラルイリジウム錯体膜を用いたアップコンバージョンシステムの構築

本研究の目的は、粘土面の2次元規則性に整合したキラル錯体間相互作用に着目し、高密度に規則配列した分子間でのエネルギー移動と3重項消滅反応によって光エネルギーアップコンバージョン系を実現することである。今までに本申請者らは、ラングミュア・ブロジェット法(粘土LB法)により両親媒性イリジウム(III)錯体と粘土鉱物ナノシートとの複合膜(厚さ数ナノメーター)を製造し、光エネルギー集約系や多色発光酸素センサーデバイスを実現してきた。2017年度は、長鎖アルキル基を有するイリジウム錯体を用いて、粘土LB法によりドナーとアクセプターとして働く2種の錯体を、混合割合を変えて合成サポナイトとの複合LB膜を製造した。得られた膜において、効率的なドナーからアクセプターへのエネルギー移動を利用した酸素センシングを実現し、オープンアアクセス論文として報告した。さらに、粘土ナノシートとの整合性の良いかさ高い配位子をもつキラルイリジウム(III)錯体を合成し、コロイド状合成サポナイトとの複合化を行った。低い吸着率においても、キラル体のほうがラセミ体よりも発光強度や発光寿命が長くなることがわかった。次に、キラルイリジウム錯体を吸着した合成サポナイト面を用いて、消光剤であるキラルルテニウム錯体を用いて挙動を調べた。その結果、高い選択率でエナンチオ選択性が見られた。同じ系のメタノール溶液中では、このようなキラル識別効果は見られず、粘土面上に均一に配向したイリジウム錯体が、その配位子のつくるミクロなキラルポケットを用いてキラル識別しているものと考察した。この結果は王立化学会のNew J. Chemの2018年4月号の裏表紙に採用された。さらにこのような粘土面での分子認識機構の解明に振動円二色性分光法の適用を検討した。また、分担者と共同の論文は日本液晶学会の表紙に採用された。分子設計に基づきアクセプター用イリジウム錯体の合成を試みた結果,当初の想定と異なり、本来発光性のイリジウム錯体が完全に消光される現象が観測された。この現象を見極めて、消光機構を明らかにする必要があるため、追加で設計を変更した。イリジウム錯体の合成設計や、発光特性評価を詳細に実施する必要が生じたため、繰り越し申請をおこない、研究を継続した。その結果、粘土ナノシートとの整合性の良いかさ高い配位子をもつキラルイリジウム(III)錯体を用いて、粘土面における発光のキラリティ効果や、キラルイリジウム錯体を用いた顕著なキラルセンシングを実現した。その結果は、王立化学会のNew J. Chemに掲載され、2018年4月号の裏表紙に採用された。さらに、粘土面における分子認識機構の解明のために、固体振動円二色性分光法(SD-VCD)の開発をおこなった。粘土鉱物(モンモリロナイト)表面にキラルな金属錯体を吸着させキラル認識場をつくり、そのサンプルにSD-VCDを適用した。さらにこのキラル認識場にキラルな有機分子を吸着させてその立体選択性をSDーVCDで捉えることに成功した。SDーVCDをはじめて無機層状化合物に適用した例であり、王立化学会のPhys, Chem. Chem. Phys.の2018年2月に発表し、HOT Articleに選ばれた。今回見出した粘土面におけるキラリティ効果の解明の検討を引き続きをこなう。そのために、動的光散乱法などの検討や、LB膜、転写膜などを用いて、水の凝集効果などの検討、振動円二色性分光法を用いた検討をおこなう。アップコンバージョン用測定手法の開発に関しては、レーザ強度の関係、水系に溶解するシステムの構築をおこなう。分担者と協力して、新規イリジウム錯体の合成を行う。合成指針としては、既に有機アクセプターとしてTTAを起すことが知られているピレンやペリレン骨格を有する分子から誘導し、イリジウム錯体の合成をおこない、粘土面にイオン交換によって強く吸着する分子の合成をおこなう。まずは、合成サポナイトを用いたコロイド状態において、新規イリジウム錯体とピレンとの相互作用を検討する。さらに、分担者と協力して、新規粘土LB法(エレクトロスプレー法など)の検討をおこなう。