hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺跡出土木製品の年齢炭素14と同位体元素からの自然環境因子による縄文海進期の探索

そこで我々は地磁気強度が弱いことによるC14濃度変動の影響を調べるため、地磁気強度が現代の40%程であった最終氷期である2万6千年前の古木年輪試料である上山年輪試料の単年輪測定を行っている。この地磁効果を考慮して、約2万6千年前の太陽11年周期変動に起因するC14生成率の変動についてエクセル用プログラムEXPACSを用いて見積もった。シミュレーション計算は、その太陽11年周期活動に伴う変動量が、現在が2.75^<14>Ckg/yrに対して当時は4.97^<14>Ckg/yrとなり80.7%大きくなることを示している。従って、C14濃度変動がC14生成率の変動割合と同様だと仮定すると、現在のC14濃度変動が35‰にたいして、2万6千年前の太陽11年周期活動伴うC14濃度変動は59‰にまで大きくなると予測されることがわかった。このシミュレーションは、縄文海進期にも応用できる。本研究は、縄文海進期(縄文前期)と思われる古木試料の年輪中^<14>C年代を高精度の物理的測定法により測定し、古代日本の環境変化を探索することを目的としている。2007年7月、新潟県中越地方出雲崎町の沖合海底下を震源として発生した中越沖地震により、出雲崎沖の海底に大量の古木が出土した。この古木試料は縄文海進期と関連している可能性があるため、その中から海底古木を採取し^<14>C年代測定を行い、年代分布を調べることで縄文海進期との関連を調べることを計画した。そこで、今年度までに38個体の^<14>C年代測定を行った。その結果、縄文海進が始まるBC6000年ころから、海水準が現在の値に落ち着き始めるAC1000頃に分布していることがわかった。また、BC3000AC1000年の間は海水準が低い時期に海底古木の実年代が多く分布し、全体の71%が分布していることがわかった。このことから、出雲崎沖から出土した海底古木は海水準の変動に関連していると考えられる。次に、測定した海底古木試料において樹種の同定を行ったところ、オニグルミやカエデ属など、山間・山地の川沿いや河原に生息する種類が多いことがわかった。これらの結果を受け、求めた倒木年代の間隔と実年代を調べ、年代に対する倒木発生頻度を調べた。倒木年代の間隔の平均値はBC 1800年以前と以後で、それぞれ206年及び137年で、BC 1800年以後に倒木年代の間隔は短くなっている事がわかった。BC 1800年以降は縄文海進期が終わり、海水準が低い時期である。このことから、倒木の事象間隔と海水準の変動に関連があることがわかった。一方、考古学試料として山形県押出遺跡の特徴的木材試料を選定し高精度C-14年代測定(誤差はC-14年代で約50年)を行った。その結果は実年代でBC4044 BC3701で、およそ300年間の中に収まっていた。この時期は、縄文海進のピークから減衰するところに相当しており押出遺跡は縄文海進期の環境変化の影響を受けたことを示唆している。
ナノ集積構造が誘起する非蛍光性オリゴピリジン固相発光の発現機構解析

1.蛍光性オリゴピリジンの設計とその特性解析6-位にアミノ基を導入した2,2':6',2"-テルピリジン(tpy)は、溶液中で効率よい青色蛍光を示すことから、本年度はアミノ基をアルキルまたはフェニル置換した誘導体について単結晶を種々作成し、ナノ集積構造と固体発光特性との関連を検討した。その結果、アミノ基水素をすべてアルキルまたはフェニル置換した誘導体はいずれも強い青色発光を370nm付近に示した。また、発光波長のナノ集積構造依存性や溶液系で見られた明確な置換基依存性は確認されなかった。一方、アミノ基水素を有する誘導体はほとんど発光を示さなかった(Φ<0.05)。結晶構造解析からアミノ基水素とピリジン環窒素との水素結合がいずれの誘導体についても確認され、これの関与する無放射失活過程が発光消失の要因と推定された。以上の結果から、6-アミノ置換tpyの固体発光は溶液系とは異なる挙動を示し、特にアミノ基水素を介した水素結合形成の有無が発光効率に大きく影響することが明らかとなった。2.結晶構造に大きく依存する固体ESIPT発光分子内水素結合の関与する励起状態分子内プロトン移動(ESIPT)蛍光を示す2-(2'-ヒドロキシフェニル)イミダゾ[1,2-a]ピリジン(1)が、二種類の結晶構造をとり、互いに大きく異なる固体ESIPT発光〔495 nm(青緑)および530nm(黄色)〕を示すことを見出した。化合物1は分子パッキングに依存して異なる固体ESIPT発光を示した初めての系であり、ESIPT機構に基づいたナノ集積構造が誘起する大きな発光変化を示す新規固体発光材料に向けた重要な知見である。1.2,2':6',2"-テルピリジン(tpy)固体の光励起状態からの失活機構ナノ集積構造の異なる三種類のtpy固体(板状結晶、針状結晶、アモルファス固体)について、光励起状態からのエネルギー失活過程を詳細に検討した。その結果、光励起状態からの非放射失活速度定数knrについて、効率よい発光を示す板状結晶はknr=1.7x10^8 s^<-1>であったのに対してほとんど発光しない針状結晶とアモルファス固体のknrは1.2-1.8x10^9 s^<-1>と約10倍大きいことがわかった。一方、放射失活(=発光)速度定数krは発光量子収率によらず同程度の値(2-4x10^7 s^<-1>)であった。以上のことから、非放射失活過程の違いがtpy固体の発光特性を決定づける要因といえる。これについて、tpy分子のコンホメーションとの関連性や単分子レベルの分子軌道計算など、種々検討をおこなったが、詳細なエネルギーダイヤグラムの描写には至らず、分子間相互作用を加味したより積極的な検討が必要であることがわかった。2.蛍光性オリゴピリジンの設計とその特性解析6-位にアミノ基を導入したtpyは溶液中で効率よい青色蛍光を示すことから、これらの誘導体の蛍光特性を解析し、オリゴピリジンの発光機構を解析する足がかりを得た。具体的には、6-位アミノ基をアルキル/フェニル置換した誘導体を種々合成して吸収・蛍光特性について検討した。その結果、吸収波長は置換基の種類や数にほとんど影響されなかったが、蛍光波長は置換基数の増加にしたがって、またアルキルよりもフェニル置換することで約20nmずつ長波長シフトした(ジクロロメタン溶液)。また、溶媒によっても蛍光波長は変化した。以上の結果から、6-アミノ置換tpyは、アミノ基への置換基導入および溶媒の極性という二種類の要素で蛍光波長のファイン・チューニングが可能であることを示した。
集積化可能な三端子シリコン磁気センサの研究

n型Siチップ上に、主ダイオード【P_1】iNと補助ダイオード【P_2】iNとを、【n^+】領域Nを共有する形で形成し、その後、Siチップの全部又は一部を高抵抗率化させるために、Auを拡散して、Pin形三端子Si磁気センサを作製。主ダイオードと補助ダイオードのどちらも二重注入状態にして動作させるので、ホール電圧の発生が抑制され、キャリアは、磁場Bにより曲げられ易くなる。主ダイオードのN電極から注入された電子を、正に印加した【P_2】電極に捕集するが、この捕集量は、【P_2】電極の位置;形;電位,磁場Bの大きさと向き,主ダイオードの電極間隔や温度等により変化する。磁気感度は、主ダイオードの磁場Bによる抵抗変化として算出する。本研究は、このような新しい形の三端子シリコン磁気センサに関するもので、次のような成果が得られた。1.主ダイオードの電圧-電流特性(【V_1】-【I_1】特性)は、次のA,B,Cの三領域に分割可能。電圧【V_1】の小さい方から、A:【I_1】【V(-1^2)】の領域,B:【I_1】【V(_1^5)】の領域,C:【I_1】【V(_l^3)】の領域。各領域において、【P_1】-N間隔Lが大きい場合、【I_1】【V(_1^m)】とするmの値が大となる。二重注入開始電圧は、Lampert-Rose理論で説明できる。2.センサの感度は、磁場B=1KGにおいて、L=100μmで、抵抗変化率ΔR/Ro≒0.3,L=200μmでは、ΔR/Ro≒0.2となる。3.センサの消費電力は、ほぽ補助ダイオードの消費電力となり、L=100μmでは、15mW以下となる。
スクイーズド光発生用半導体レーザ励起窒化物半導体導波路型非線形光学デバイスの開発

近年発表されたスケーラブルでプログラマブルな光量子コンピュータはスクイーズド光源を必要とするが、これには大型で高価なチタンサファイアレーザやバルク強誘電体結晶を用いた不安定なボウタイ共振器型光パラメトリック発振器がいまだに使用されている。本研究ではこれらをInGaN半導体レーザとGaNシングルパス導波路型光パラメトリック増幅器に置き換えることで、光量子コンピューティングに応用可能な小型・低消費電力で実用的なスクイーズド光源を実現することを目的する。
海面利用実態を考慮した遊漁船業の津波防災計画策定手法の開発

1.海面利用の歴史的背景調査:近世の入会漁場と現代の遊漁船業の漁業権との関連を調査し、対象地域における海面利用の歴史的背景を整理し、明らかにする。2.観光地の特性を捉えた海面利用実態調査:観光客(釣り客)の特性を捉えた海面利用実態を明らかにする。3.時系列的な災害リスク評価モデルの構築:地震発生から津波来襲、避難という時系列に沿った災害リスク評価モデルを構築する。4.遊漁船業者の事業継続計画:遊漁船業者の実情を踏まえた対策および事業継続計画を示す。
コヒーレント光会合反応による極低温分子の合成とマニピュレーション

気相で極低温の状態に補足された単一量子状態の分子集団を作り出すために、熱的分布する分子の中から、並進運動の小さいもの、すなわち冷たい分子だけをピックアップする手法の開発を試みた。この方法はシュタルク効果を用いるもので、永久双極子モーメントを持つ分子に広く適用できるため、「冷たい分子」の研究をより一般的なものとすることができる。シュタルク効果が負の回転準位を補足するためには4重極静電場を用い、正の回転準位を補足するためにはワイヤー電極を用いた。分子種としては対称コマ分子であるアンモニア分子を選び、回転準位ごとのシュタルク効果の大きさを計算し、3次元空間分布と電気双極子に対するポテンシャルを作成し、速度分布を持つ分子の運動をシミュレーションした。その結果に基づいて、高電圧対応の4重極電極、およびワイヤー電極を設計・製作し、超高真空装置の中に設置した。D電極間1mmギャップで±10kVの高電圧をかけることに成功し、目標の200kV/cmを実現した。検出器にはパルスノズルと組合すために、高速質量分析計を用いることとした。以上、装置が完成し、予備実験を経て本格的に速度の遅い分子の捕捉と検出実験に成功した。予備冷却の必要性から、液体窒素温度のバッファーガス冷却装置を作成し、T=130Kの分子ビームを作成した。バッファー冷却装置とシュタルク補足装置を組み合わすことで、より多くの分子を捉えることに成功した。近年レーザー冷却法によって、超低温状態でトラップされた原子を使って様々な興味深い実験がなされ、多方面で画期的な応用が提案されている。同様に分子を極低温状態にトラップし、それを使って様々な化学反応実験を行うのが分子科学者の夢である。本研究においては、気相で極低温トラップされた単一量子状態の原子・分子集団を特殊な化学反応場として捉え、位相の制御された光を使って別のコヒーレントな単一量子集団を作り出す「誘導ラマン光会合反応を用いた極低温原子からの冷却分子の合成」を目的とする。今年度はまず、第一段階としてレーザー冷却した原子集団を生成するための実験を行った。1、Rb原子のレーザー冷却磁気光学トラップ装置を製作し、^<85>Rb原子を数百μKまで冷やし、数ミリ立方の空間に10^8/mm^3の密度で10秒以上保持した。レーザー冷却の光源として外部共振器型半導体レーザーシステムを2セット自作した。磁場の適用範囲条件をおさえておく。2、^<85>Rb原子と^<87>Rb原子の同時レーザー冷却装置の設計先の実験結果から、同一磁気ポテンシャル内に^<85>Rb原子と^<87>Rb原子を同時にトラップするための冷却レーザーの導入系と磁場勾配の設計最適化したシステムを設計した。3、光コム発生器の製作次年度の誘導ラマン過程光源として用いる2本のレーザーを位相安定化制御のために、光コム発生器を製作した。光位相安定化回路を導入することによって300MHz(1cm^<-1>)までの周波数安定化を実現した。すなわち"準マイクロ波分光法"をサブミリ波領域にまで拡張することに成功した。近年・気相原子を空間に捕捉し、超低温状態とする実験技術が開発され、基礎物理学の基本問題にかかわる様々な実験がなされると同時に、多方面での画期的な応用が提案されている。同様に分子を極低温状態に捕捉し、それを使って様々な化学反応実験を行うのが次の世代の目標となっている。本研究においては、気相で極低温トラップされた単一量子状態の分子集団を作り出すために、熱的分布する分子の中から、並進運動の小さいもの、すなわち冷たい分子だけをピックアップする手法の開発を試みた。この方法は4重極静電場内のシュタルク効果を用いるもので、永久双極子モーメントを持つ分子に広く適用できるため、「冷たい分子」の研究をより一般的なものとすることができる。先ず、はじめに分子のシュタルク効果の大きさから、対称コマ分子であるアンモニア分子を選び、回転準位ごとのシュタルク効果の大きさを計算した。

四重極電場の3次元空間分布と電気双極子に対するポテンシャルを計算し、速度分布を持つ分子の運動をシミュレーションした。その結果に基づいて、実際の高電圧対応4重極電極を設計・製作し、真空装置の中に設置した。真空装置も今回新たに設計・製作したもので、ターボ分子ポンプで超高真空を実現した。その条件下で1mmギャップで±10kVの高電圧をかけることに成功し、目標の200kV/cmを実現した。検出器にはパルスノズルと組合すために、高速イオンゲージを用いることとした。以上、装置が完成し、予備実験を経て本格的に速度の遅い分子の捕捉と検出実験を開始した。気相で極低温の状態に補足された単一量子状態の分子集団を作り出すために、熱的分布する分子の中から、並進運動の小さいもの、すなわち冷たい分子だけをピックアップする手法の開発を試みた。この方法はシュタルク効果を用いるもので、永久双極子モーメントを持つ分子に広く適用できるため、「冷たい分子」の研究をより一般的なものとすることができる。シュタルク効果が負の回転準位を補足するためには4重極静電場を用い、正の回転準位を補足するためにはワイヤー電極を用いた。分子種としては対称コマ分子であるアンモニア分子を選び、回転準位ごとのシュタルク効果の大きさを計算し、3次元空間分布と電気双極子に対するポテンシャルを作成し、速度分布を持つ分子の運動をシミュレーションした。その結果に基づいて、高電圧対応の4重極電極、およびワイヤー電極を設計・製作し、真空装置の中に設置した。超高真空の条件下で1mmギャップで±10kVの高電圧をかけることに成功し、目標の200kV/cmを実現した。検出器にはパルスノズルと組合すために、高速質量分析計を用いることとした。以上、装置が完成し、予備実験を経て本格的に速度の遅い分子の捕捉と検出実験に成功した。予備冷却の必要性から、液体窒素温度のバッファーガス冷却装置を作成し、T=130Kの分子ビームを作成した。バッファー冷却装置とシュタルク補足装置を組み合わすことで、より多くの分子を捉えることに成功した。
薬剤溶出性ビーズを用いた動脈塞栓化学療法術の確立

数種類の抗がん剤の溶液に、数種類の塞栓ビーズを一定時間浸漬させたのちビーズ内の抗がん剤含有を顕微鏡で評価し、すべての抗がん剤とビーズの組み合わせで、抗がん剤がビーズに充分含まれるまでの至適時間を導き出す。この研究は現在継続中でありまだ結果がでていないが、この課題により得られた成果が今後研究を継続していく上で重要なものとなる。臨床研究として、ジェルパート、Embozeneなどの塞栓物質と種々の抗がん剤を組み合わせた動注化学療法を行った。現在治療効果を調査中である。肝癌に対するTACE療法の中で、どの抗がん剤と塞栓物質、薬剤溶出性ビーズの組み合わせがもつとも抗腫瘍効果が高くかつ安全であるかを明らかにするために企図された一連の研究の中で、検討課題のひとつである抗がん剤がビーズに充分含まれるまでの至適時間について検討した。経動脈的に注入可能で腫瘍に貯留しやすい薬剤溶出性ビーズの作成をin vitroで行っている。数種類の抗がん剤の溶液に、数種類の塞栓ビーズを1分、10分、20分、30分、60分、120分浸漬させたのちビーズ内の抗がん剤含有を顕微鏡で評価し、すべての抗がん剤とビーズの組み合わせで、抗がん剤がビーズに充分含まれるまでの至適時間を導き出した。使用する抗がん剤はファルモルルビシン、ドキソルビシン、アイエーコール、塞栓ビーズはジェルパート(径1mm)、Embosphere(径500μm未満)、PVA(径500μm未満)、BeadBlock(径500μm未満)、Contour-SE(径500μm未満)、SAP-MS(径500μm未満)。溶解が必要な塞栓ビーズには造影剤などを使用した。肝癌に対するTACE療法の中で、どの抗がん剤と塞栓物質、薬剤溶出性ビーズの組み合わせがもっとも抗腫瘍効果が高くかつ安全であるかを明らかにするために企図された一連の研究の中で、検討課題のひとつである抗がん剤がビーズに充分含まれるまでの至適時間について、昨年度に引き続き検討した。数種類の抗がん剤の溶液に、数種類の塞栓ビーズを1分、10分、20分、30分、60分、120分浸漬させたのちビーズ内の抗がん剤含有を顕微鏡で評価し、すべての抗がん剤とビーズの組み合わせで、抗がん剤がビーズに充分含まれるまでの至適時間を導き出す。溶解が必要な塞栓ビーズには造影剤などを使用している。また臨床研究として、塞栓物質と種々の抗がん剤を組み合わせた動注化学療法を行っている。
肝癌自然発症ラット(LECラット)におけるS-アデノシルメチオニンの腫瘍抑制効果

肝炎・肝癌を自然発症するLECラットにおいては、DNAの低メチル化がそれらの発症に深く関与していることは、すでに我々が明らかにしてきた。また、前癌病変では、S-アデノシルメチオニン量の減少とc-mycやc-Ha-rasのような増殖関連遺伝子の低メチル化とが良く一致して起こるので、S-アデノシルメチオニンの癌化に対する化学予防作用は、このような増殖関連遺伝子を、メチル化することによって発現抑制するものではないかと考えられてきた。一方、近年、癌抑制遺伝子の1つであるp53の遺伝子産物には、核内でDNAが損傷を受けた際に、それを感知する機能を有していると考えられている。そこで、LECラットに低メチル食(コリン欠乏食)を与えた場合、p53の発現量がどのように変化するか検討した。さらに、生体内において重要なメチル基供与体で、また、癌化学予防薬として注目されているS-アデノシルメチオニンをLECラットに投与し、その肝癌に対する抗腫瘍効果を、p53の発現量の変化とともに検討した。その結果、LECラットでは、15週令ですでにp53の発現亢進が見られ、また、DNAの低メチル化を促すコリン欠乏食を投与することにより、さらに早期からその発現亢進が認められた。このことより、DNAの低メチル化に伴い、DNAが損傷を受けていることが示唆された。さらに、DNAの低メチル化を防ぐ目的で、LECラットにS-アデノシルメチオニンを投与したところ、肝腫瘍の発生とともに、p53の発現も抑制された。このことは、S-アデノシルメチオニンにより、DNAの損傷が軽減され、腫瘍の発生が抑えられたことを示唆する。すなわち、S-アデノシルメチオニンには、抗腫瘍効果があるものと考えられ、これを投与することにより、肝癌発症を予防できることが期待される。
古代学協会蔵大島本源氏物語の基礎的研究

本研究は、『源氏物語』の本文再建を目ざすもので、その一環として今日もっともすぐれているとされる大島本源氏物語を取りあげ、その基礎的調査を通じて、定家本(青表紙本)の実態を明らかにするのが目的である。1)大島本源氏物語は、『源氏物語大成』(池田亀鑑編)の底本となり、以後青表紙本のすぐれた本文として利用されてきた。しかし、翻刻や校正のミスがあり、それをそのまま使用しているのが現状である。大島本と厳密に校合するとともに、翻字方法の問題点についても明らかにした。2)大島本には、書写者の飛鳥井雅康ほか、伝来の過程で書き込まれた補入・ミセケチ等が多くある。『源氏物語大成』では、それら訂正された本文だけを採用して正統的な青表紙本とする。しかし、訂正前の本文は青表紙本であっても、河内本によって校合されているとか、本来は別本の本文が混入していた実態などを知ることができた。このような事実からすると、大島本を純正な青表紙本とするのには疑問も生じて来ざるを得ない。3)大島本の行間、余白に書き込まれた詳細な注記の性格を見ると、兼良の『花鳥余情』を継承していると知られる。これは良鎮が父兼良の説を架蔵本に書き入れ、その本が大島本を所蔵する吉見正頼に伝来したこととかかわる。そのもとで、大島本に良鎮本の注記を転記した結果である。4)大島本の桐壷巻はまだ活字化されていないので、そのテキストを作成した。また、刊行中の『源氏物語別本集成』に、底本とした陽明文庫本と校合し、その違いをすべて明らかにした。本研究は,大島本源氏物語(写53冊,古代学協会蔵)の,青表紙本における位置づけと,行間等に書込まれている詳細な注記の性質とを明らかにすることを目的にしている.それについて,次のような諸点を知ることができた.1.大島本は大内政弘の所望で飛鳥井雅康が書写した本文で,その後吉見正頼の所有に帰している.正頼は,大島本以外にも,一条兼良が息男良鎮に書写して与えた本文も政弘を通じて入手していたようである.正鎮は,大島本に良鎮本を用いて校合し,注記も転写していった.そのような書入れのあるのが,現在の大島本の姿である.2."源氏物語大成る(池田亀鑑編)は,大島本を底本としているが,翻字の誤りが各巻に存し,その方針にもゆれが見られるほか,とりわけ校合等による訂正・書入れの本文を採用しているのは問題である.依拠した良鎮本は河内本だったようで,その本文との校合により,大島本は部分的に河内本を継承する結果になっている.3.良鎮は,架蔵本に父兼良の教えや『花鳥余情』を余白に記入していたようで,正頼はそれ前面的に大島本に吸収していった.良鎮はほかに『河海抄』なども参照している,『花鳥余情』移行の説を見ることができない.大島本の書入れ注記によって,良鎮の源氏学の様相を知ることができない.大島本の書入れ注記によって,良鎮の源氏学の様相を知ることができる.本研究は、将来的には『源氏物語』本文の再建を目ざすもので、その一環として大島本源氏物語(写53帖、古代学協会蔵)を取りあげ、その基礎的調査を通じて定家本(青表紙本)の実態を明らかにするのが目的である。以下、今年度の成果について箇条書きにして示す。1)大島本源氏物語は、『源氏物語大成』(池田亀鑑編)の底本となり以後青表紙本のもっともすぐれた本文として利用されてきた。

しかし、翻刻や校正のミスがあり、それをそのまま使用しているのが現状である。大島本と厳密に校合するとともに、翻字方法の問題点についても明らかにした。2)大島本には、書写者の飛鳥井雅康ほか、伝来の過程で書き込まれた補入・ミセケチ等が数多くある。『源氏物語大成』では、それら訂正された本文だけを採用して正統的な青表紙本とする。しかし、訂正前の本文は青表紙本であっても、河内本によって校合されているとか。本来は別本の本文が混入していた実態などを知ることができた。このような事実からすると、大島本を純正な青表紙本とするのには疑問も生じて来ざるを得ない。3)大島本の行間、余白に書き込まれた詳細な注記の性格を見ると、兼良の『花鳥余情』を継承していると知られる。これは良鎮が父兼良の説を架蔵本に書き入れ、その本が大島本を所蔵する吉見正頼に伝来したこととかかわる。そのもとで、大島本に良鎮本の注記を転記した結果である。4)大島本の桐壺巻はまだ活字化されていないので、そのテキストを作成した。また、刊行中の『源氏物語別本集成』に、底本とした陽明文庫本と校合し、その違いをすべて明らかにした。
ヘテロ構造ラングミュア膜の分子設計と光変換機能発現

ラングミュア膜成膜分子として分子超分極率が大きい両親媒性分子を設計し、ピラジン環と芳香環を含む3種の分子に到達した。それらの分子超分極率を実験的に決定し、26×10^<-30> esu以上であることを明らかにした。この中の1種を用い、アラキン酸分子と交互Y型累積膜作製を試み、それぞれが400層からなる非対称ラングミュア膜を得た。非対称ラングミュア膜中の分子配向を偏光基本波を入射した際に発生する2次高調波の偏光性から評価し、成膜分子は膜の方線方向に配向していることを確認した。2次高調波強度の累積層数依存性を測定し、層数400までという広い範囲にわたり、その強度は2乗に比例するという理論に合致する結果を得た。これほどまでの膜厚範囲で理論に合致する結果が得られたことは世界初であり、しかも、この結果は薄膜光導波路に応用できる厚さにいたるまで成膜分子の配向性が維持されていることを示すものである。以上の結果から、非線形光学定数が既知である単分子膜の2次高調波強度と比較することにより、ピラジン誘導体を含む非対称ラングミュア膜の非線形定数を決定した。その値は、d_<33>が4×10^<-12>mV^<-1>であり、代表的な非線形光学結晶であるニオブ酸リチウム単結晶の値より大きかった。上記の研究に用いた分子よりも大きな分子超分極率を有する他のピラジン誘導体についても非対称ラングミュア膜の作製を試み、それは非常に大きな2次非線形光学定数を有するという兆候を確認した。
腎細胞癌の早期病変、前癌病変の分子生物学的研究-LCM,CISHを用いて

(本研究の概要)(平成15-16年度の成果)1.検体の収集;研究の対象とする腎細胞癌症例を選択し、患者本人あるいは家族から、切除された検体(腎臓;ホルマリン固定パラフィンブロック)または新鮮凍結材料を研究に用いることについてのインフォームドコンセントを得た。臨床および病理学的情報を整理し匿名下を行った。2.LCMおよびmicroarray:今回検索しえた透析腎癌症例7例およびvon Hippel-Lindau病症例2例では凍結ならびにパラフィン包埋組織からのLCMではmicroarrayに適したcDNAを得ることはできなかった。現在、保存状況の改善、検体作製過程の条件検討を行っている。3.CISH;臨床的サイズに達した乳頭状腎癌既得検体5症例を用いて7、17トリソミー検出のための系を確立した。これをもとに乳頭状腎癌を発生した透析腎癌症例2例の単純性嚢胞、異型嚢胞、腺腫で検討をしたが、こうした染色体の異常は見いだし得なかった。現在、症例数を増やして検討中である。4.この過程で腎癌および他腫瘍での17番染色体数とHER2遺伝子コピー数を検討する研究も並行して行った。乳房外Paget病で30%程度の症例でHER2遺伝子のコピー数増加を見た。(本研究の概要)(平成15年度の成果)1.検体の収集;研究の対象とする腎細胞癌症例を選択し、患者本人あるいは家族から、切除された検体(腎臓;ホルマリン固定パラフィンブロック)または新鮮凍結材料を研究に用いることについてのインフォームドコンセントを得た。臨床および病理組織学的情報を整理し、匿名化した。2.Laser Capture Microdissection(LCM)およびmicroarrayによる前癌病変・初期病変の解析;新鮮凍結材料が採取し得た症例については凍結切片を作製し、HE染色を行う。Laser2.Capture Microscopeで観察しつつ、腎の腫瘍組織ならびに非腫瘍部に認められた早期病変ならびに前癌病変の切り出しを行った。切り出された病変からRNAを抽出し、cDNAを合成し、comparative cDNA microarrayで解析中である。2.LCMおよびmicroarray:今回検索しえた透析腎癌症例5例およびvon Hippel-Lindau病症例1例では凍結ならびにパラフィン包埋組織からのLCMではmicroarrayに適したcDNAを得ることはできなかった。
ナノマテリアルを応用した歯科矯正用FRPワイヤーの開発

矯正歯科治療に用いられるマルチブラケット装置の外観の審美的改善を目的として、金属ワイヤーの強さ等に匹敵する特性を有する透明な複合材料を開発している。当該研究課題を通して、層状珪酸塩のひとつであるモンモリロナイトとポリメチルメタクリレートとのナノスケールの強化構造を有する複合化に成功し、歯科矯正用透明樹脂ワイヤーの実現に向けて重要な成果を得ることができた。重合による複合材料奴成形ではポリマーの重合度や分子量の制御が困難であることから、分子量が既知で適切な可橈性を有するポリマー[PMMAアクリペットVH(三菱レイヨン社、東京、日本)]をマトリックス材として選択し,そのアセトン溶解液へ強化繊維を浸漬・含浸させ、引き上げおよび乾燥ずることで、加温引き抜き成形に適切な原試料を作製することを可能とした。また、ジャケットヒータを利用することで200-300°Cの温度範囲を制御可能な加温引き抜き成形器を製作し、今後のナノマテリアル含有によるポリマーの熱安定性向上への対応が可能な状況となっている。フラーレンのポリマー溶液への分散に関しては、現状ではフラーレンの著しく高い凝集性により良好な結果が得られていない。このことを受け、多層カーボンナノチューブの磁化率の異方性に着目し、磁場による強化材料分散の検討を次年度の課題に組み入れる必要があると判断した。さらに、歯冠色の着色剤の添加量に依存してポリマーの物性および機械的特性が低下する可能性が示唆されたため、当初の計画のひとつでもあった強化繊維の高強度高弾性率ポリマー繊維への変更および分散強化材料に他のナノマテリアルの追加を次年度以降の検討課題とする必要性があると考察している。現時点では、有効なナノマテリアルとしてモンモリロナイトを検討しているところである。なお、強仁材料を変更した場合であっても、初年度に構築した加温引き抜き成形のための原試料の作製手法に変更の必要は生じない。当該年度では、層状珪酸塩鉱物のうち食品や医薬品などの添加物に使用されているモンモリロナイト(MMT)に着目し、4級アンモニウム塩により有機化されたMMTとPMMAとのコンポジット化に成功し、その特性の評価を行った。複合化には直接分散法を利用し、室温下で有機化MMT(S-BEN NZ70、ホージュン)をアセトン中に分散させた後、含有率が1,2,4wt%となるようPMMA(アクリペットMD、三菱レイヨン)を加えて4時間の混練を行った。次に、分散液をペトリ皿に移し、ドラフト内で24時間の溶媒の揮発、60°Cの乾燥器での72時間の乾燥を経由してPMMA/MMTコンポジットを得た。さらに、230°Cでの圧縮成形を行い15×40×1mmの試験片とした。MMTの分散状態の確認には、目視での観察ならびにX線回折測定(XRD)による評価、透過型電子顕微鏡(TEM)での観察を行った。なお、XRDでは、結晶質混合物の検出限界に鑑み20wt%および40wt%の試料も用いた。機械的特性試験には引張圧縮試験機を用いた3点曲げ試験を行った。目視によるMMTの分散性は含有率によらず良好であった。XRDのチャートの510°における明瞭なピークの検出から、001面における層間距離の増加が確認された。TEM像から、シリケート層はその底面間距離が2060Åに広がった状態で分散しており、一部ではPMMAの分子鎖が入り込んだ層間挿入型ナノコンポジットの様相を呈する部分が確認された。曲げ試験の結果から、PMMA/MMTコンポジットはすべてPMMA単体より弾性率が高く、かつMMT含有率が高いほど弾性率が高かった。誘電率の高い極性溶剤はMMT添加による増粘が生じにくく、混練時に比較的高い剪断力を加えられるため、MMTが良好に分散したと推測できる。本作製方法はインターカレーションを生じさせる有効な手段であると考えられる。層状珪酸塩鉱物のうち食品や医薬品などの添加物に使用されているモンモリロナイト(MMT)に着目し、前年度までに4級アンモニウム塩により有機化したMMTとポリメチルメタクリレート(PMMA)とによるナノコンポジットの作製法としてsolutionintercalation法が有効であることを明らかにした。当該研究年度においては、同法による複合化プロセスのプロトコールの確立に加え、ナノコンポジットの光学的特性の評価ならびに機械的特性におよぼすMMT含有率の効果に関する評価を行った。TEM像によるPMMA/MMTナノコンポジットの構造解析から、シリケート層は底面間距離が26nmに広がった状態で分散し、一部ではPMMAの分子鎖が入り込んだ層間挿入型ナノコンポジットの様相を呈することが確認された。誘電率の高い極性溶剤(アセトン)を用いたことによりMMT添加による溶液の増粘が低減し、良好なMMTの分散およびインターカレーションを得ることが可能となったが、カップリング処理を施していないMMTを用いたため、端面-端面間の水素結合や結晶層面-端面間の静電気的結合に起因して微分散性が不十分になることも明らかとなった。

目視によるMMTの分散性は含有率によらず良好であった。また、MMT含有率0-10wt%の範囲における光学的特性値について、全光線透過率は100%から81.6%へと漸減し、ヘーズは0-4wt%の範囲で1.3%から75.9%へと急増したが4-10wt%の範囲で75.9%から88.0%への漸増に止まったことから、高いMMT含有率のナノコンポジットにおいても良好な透明性を確保できることが確認された。PMMA/MMTナノコンポジットの弾性率は、MMT含有率0-68wt%の範囲では含有率の増加に比例して向上するが、68wt%付近からプラトーに移行することが確認された。
放電プラズマによる一酸化窒素ラジカル生成とその生化学応用

1.多針-平板対向電極,平板-平板対向電極および同軸スクリュー電極を用いた高周波無声放電により一酸化窒素(NO)の生成を行い,電極形状や放電周波数における生成特性の違いについて検討した.(1)NOはいずれの電極形状でも生成されるが,放電空間中のオゾンと反応し分解される.NOとオゾンの反応速度定数が大きいため放電空間中での共存は困難であり,NOを生成するためには,オゾン生成を抑制する必要があることが明らかになった.(2)オゾン生成が少ない平板-平板対向型電極を用いた方が,低電力でより高濃度のNOが生成され,放電電力25Wで150ppmのNOを生成できた.また,同軸スクリュー電極においても放電周波数を高くすることでオゾン生成を抑制でき,50Wで約220ppmのNOが生成できることが明らかにされた.(3)多針型電極や同軸スクリュー電極を用いて,放電空間内に高電界領域を生成する事により,高濃度・高効率のオゾン生成が達成された.(4)レーザ誘起蛍光(LIF)法により放電空間内でダイナミックなNOの濃度測定が可能であることを示した.また,酸素中の計測ではクエンチングの効果を正しく見積もる必要があることを示した.これらの結果より,平板-平板電極はNO生成に,同軸スクリュー電極及び多針-平板電極はオゾン生成に有効であり,高周波無声放電はこれらの活性ラジカルの生成に有効であることが明らかになった.2.放電生成NOの生化学物質(生理食塩水,大豆タンパク加水分解物(TSB), BHI(Brain Heart Infusion))への吸着の効果をPTIO(2フェニル-4, 4, 5, 5テトラメチルイミダゾリン-オキシル-1オキシド)を用いて調べた.NOの吸着度は生理食塩水,TSB, BHIの順に高くなった.特にBHIではNOの吸着が顕著に観測され,BHI中のヘム鉄やミオグロビンヘのNO吸着が初めて示唆された.1.同軸円筒型スクリュー電極,多針-平板対向電極,平板-平板対向電極を用いた高周波無声放電により一酸化窒素(NO),オゾンの生成を行い,電極形状毎の各ラジカルの生成特性について検討した.(1)スクリュー型電極や多針型電極を用いて,放電空間内に高電界領域を生成する事により,高濃度・高効率のオゾン生成が達成された.スクリュー型電極の場合,放電電力26.2Wで最大オゾン濃度50g/m^3(115g/kWh),放電電力26.2Wの場合で最大オゾン収率298g/kWh(5.1g/m^3)が達成された(2)NOはいずれの電極形状でも生成されるが,放電空間中のオゾンと反応し分解される.NOとオゾンの反応速度常数が大きいため放電空間中での共存は困難であり,NOを生成するためには,オゾン生成を抑制する必要があることが明らかになった.(3)オゾン生成が少ない平板-平板対向型電極を用いた方が,低電力でより高濃度のNOが生成され,放電電力25Wで150ppmのNOを生成できた.これらの結果より,平板-平板電極はNO生成に,同軸スクリュー電極,及び多針-平板電極はオゾン生成に有効であり,高周波無声放電はこれらの活性ラジカルの生成に有効であることが明らかになった.2.放電プラズマによるNO生成の高効率化や反応過程の解明を目指して,レーザ誘起蛍光法(LIF)を用いてNOの粒子密度や空間分布の計測を行った.(1)NO標準ガス(495ppm,N_2希釈)を用いてLIF強度とNO濃度の相関を取り,LIF計測により放電空間内でダイナミックなNOの濃度測定が可能であることを示した.(2)レーザ励起NO分子は酸素分子によりクエンチングされ,LIF強度が著しく減少した.酸素分子が存在する空間でのLIF法によるNO濃度計測は,レート方程式等により,酸素分子によるクエンチングの効果を正しく見積もる必要があることを示した.1.多針-平板対向電極,平板-平板対向電極および同軸スクリュー電極を用いた高周波無声放電により一酸化窒素(NO)の生成を行い,電極形状や放電周波数における生成特性の違いについて検討した.(1)NOはいずれの電極形状でも生成されるが,放電空間中のオゾンと反応し分解される.NOとオゾンの反応速度定数が大きいため放電空間中での共存は困難であり,NOを生成するためには,オゾン生成を抑制する必要があることが明らかになった.(2)オゾン生成が少ない平板-平板対向型電極を用いた方が,低電力でより高濃度のNOが生成され,放電電力25Wで150ppmのNOを生成できた.また,同軸スクリュー電極においても放電周波数を高くすることでオゾン生成を抑制でき,50Wで約220ppmのNOが生成できることが明らかにされた.(3)多針型電極や同軸スクリュー電極を用いて,放電空間内に高電界領域を生成する事により,高濃度・高効率のオゾン生成が達成された.(4)レーザ誘起蛍光(LIF)法により放電空間内でダイナミックなNOの濃度測定が可能であることを示した.また,酸素中の計測ではクエンチングの効果を正しく見積もる必要があることを示した.これらの結果より,平板-平板電極はNO生成に,同軸スクリュー電極及び多針-平板電極はオゾン生成に有効であり,高周波無声放電はこれらの活性ラジカルの生成に有効であることが明らかになった.

2.放電生成NOの生化学物質(生理食塩水,大豆タンパク加水分解物(TSB), BHI(Brain Heart Infusion))への吸着の効果をPTIO(2フェニル-4, 4, 5, 5テトラメチルイミダゾリン-オキシル-1オキシド)を用いて調べた.NOの吸着度は生理食塩水,TSB, BHIの順に高くなった.特にBHIではNOの吸着が顕著に観測され,BHI中のヘム鉄やミオグロビンヘのNO吸着が初めて示唆された.
テロメラーゼ作動性Smad7発現型ウイルスによる口腔癌の制御

テロメラーゼは、癌細胞特異的に発現していることが知られており、癌治療の標的として最も注目されている分子の一つである。口腔癌においても82%以上にテロメラーゼが発現しており、テロメラーゼ構成成分であるhTERT(human telomerase reverse transcriptase)をプロモーターとしたウィルス製剤の有効性が期待される。本研究では、テロメラーゼ作動性の癌特異的ウィルス製剤(テロメライシン&テロメスキャン)にTGF-βシグナルの負の調節因子であるSmad7の発現配列を組み込むことにより、ウィルスによる癌細胞融解だけでなく、生存した癌細胞に対してもTGF-βシグナルを抑制し、口腔癌の増殖、浸潤転移を制御する新たな治療戦略の開発を目指す。平成21年度は主にヒト口腔扁平上皮癌細胞におけるテロメラーゼの活性およびアデノウイルスの受容体の発現について解析を行った。各種ヒト口腔扁平上皮癌細胞においてテロメラーゼ活性の指標となるhTERTの発現をリアルタイムPCR法にて検討した。その結果、全ての癌細胞においてhTERTの発現を認めた。また正常細胞においてはその発現を認めず、特異性の強い遺伝子である可能性が示唆された。次にアデノウイルスの受容体であるCARの発現について、フローサイトメトリーを用いて検討した。その結果、同様に全ての口腔扁平上皮癌細胞においてCARの発現を認めた。現在、このテロメライシンにSmad7発現配列を組み込み、テロメラーゼ作動性のSmad7発現型ウィルスを構築している。
コリネ型アミノ酸生産菌における還元力高産生宿主の開発

ミュータンス菌(う蝕菌)は、ペントースリン酸経路でNADPHを生成できない代わりに、解糖系でそれを産生することができる。この特異なレドックス代謝系をコリネ菌内で再構築した。これを宿主としてリジン生産を行うと、元株の倍以上の高いリジン生産能が得られた。さらに、元株のリジン生産能がペントースリン酸経路の遮断によって半減したのに対し、育種株では同経路を遮断しても高いリジン生産能が維持されていた。すなわち、本菌のリジン生産は、狙い通り、還元力をペントースリン酸経路に依存しない代謝系になっていることが確かめられた。ペントースリン酸経路に依存しないリジン発酵はこれが初めてである。現在までに育種しているGapN発現株はNADHとATPの両産生ステップをNADPHのみの産生ステップに置換したため、理論上、還元力の面で有利であるが、エネルギーの面で不利になる。もし、エネルギーをより多く要する生育フェーズでは元来のGapA依存、還元力をより多く要する生産フェーズではGapN依存となる菌株を育種できれば、生育と生産により適した代謝系になるはずである。そこで、そのような高性能な菌株を目指して、以下の2通りの方法により、GapN発現株に条件発現型のGapA遺伝子を導入してGapN&GapA両用型宿主を育種した。1)ts発現型GapAプラスミド(複製が温度感受性)を有するGapN発現株の育種:低温で培養してGapAを発現させつつ生育させた後、高温にシフトしてGapAプラスミドを脱落させ、以降の物質生産はGapN依存的に行うプロセスが成立するかどうかを評価した。シード培養および本培養の温度条件を種々検討した結果、シード培養を25°C、本培養を32°Cで行うことで狙い通りの生育とプラスミド脱落が起こることがわかった。2)イノシトール誘導型GapA遺伝子をゲノムに組み込んだGapN発現株の育種:コリネ菌はグルコース共存下でもイノシトールが存在すると、イノシトール代謝系遺伝子を誘導発現してイノシトールを代謝する。この知見に基づき、イノシトール誘導型プロモーターの支配下にGapA遺伝子を配してGapN発現株のゲノムに組み込み、GapNとGapAの両用型宿主を育種した。この株を用い、イノシトールの初発添加量に応じてGapA発現期間を制御するプロセスが成立するかどうかを評価した。その結果、シード培養に少量のイノシトールを添加するだけで、本培養では高いリジン生産能を維持しつつ、生育悪化も解消され、期待通りのプロセスが成立した。ミュータンス菌(う蝕菌)が解糖系で還元力NADPHを産生する特異なレドックス代謝系をもつことに着目し、それをコリネ菌内で再構築する育種を試みてきた。具体的には、自前のNAD型GapA代えて、ミュータンス菌のNADP型GapNを発現するコリネ菌の育種を行ってきた。このGapN発現株は残念ながらグルコースで良好に生育できなかったが、同株から生育が部分的に改善されたサプレッサー株が取得でき、内1株が有するサプレッサー変異が転写終結因子rhoのミスセンス変異(R696C)であること、さらに、同サプレッサー株がリジン生産宿主として高いポテンシャルを有していることまで報告している。今回、rho変異株のDNAアレイ解析により、同変異がピルビン酸周りの代謝に影響を与えていることを示唆する結果を得た。一方、増殖特性の異なる別のサプレッサー株の全ゲノム解析を行い、そのサプレッサー変異がリポアミドデヒドロゲナーゼ遺伝子lpd(Cgl0688)のミスセンス変異(A223T)であることを明らかにした。lpd遺伝子はピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体の1コンポーネントであることから、ピルビン酸代謝に影響を与えていると考えられる点で、rho変異のDNAアレイ解析結果と符合する。以上、明らかにした2種のサプレッサー変異を併せ持つGapN株を育種した結果、生育への相加効果は認められたものの、僅かであった。従って、各々の変異の生育改善効果は、ピルビン酸周りの代謝を改善するという共通のメカニズムによるものと推察された。その仕組みの詳細は不明ながら、GapN株ではピルビン酸周りの代謝バランスが崩れていることが示唆され、それを改善する変異がGapN株の生育改善に繋がっているものと考えられる。我々は、ミュータンス菌のNADP完全依存型GapN酵素を用いてコリネ菌の解糖系を再構築し、NADPHの産生を、脱炭酸を伴うペントースリン酸経路でなく解糖系で行うことができる還元力高産生宿主の開発を試みてきた。

そのような宿主として造成したRE2Aiol株は、ゲノム上に、GapN遺伝子に加え、イノシトール誘導型GapA遺伝子を有するGapAとGapNの両用型宿主である。本宿主の性能を、リジン発酵を例に検証した。まず、対照株である2株、すなわちGapA株(GapAのみ保有)とRE2株(GapNのみ保有)のリジン発酵特性を把握するための検討を行った。リジン生産評価(シード:グルコース2%、本培養:グルコース5%)は、各々の宿主にリジン生産用プラスミドを導入して、そのリジン力価と発酵時間を菌株間で比較することにより行った。その結果、GapA株は、24時間以内に発酵を終了できリジンを10%程度の対糖収率で生産できること、一方、RE2株はその2倍強の収率でリジンを生産できる実力を有するも発酵が10時間以上遅延し、この欠点は培養条件では解決できないことを確認した。次いで、GapAとGapNの両用型宿主RE2Aiol株のリジン発酵特性を解析した。先に検討した至適条件、すなわち、シード培養に少量のイノシトールを添加するだけで、本培養ではRE2株並みの高いリジン収率を維持したまま、発酵時間をGapA株並に大幅に短縮できることがわかった。GapA株、RE2株、およびRE2Aiol株の各々から、ペントース-リン酸経路の初段反応を担うzwf遺伝子の破壊株を造成した。それらのリジン生産試験を行った結果、GapAΔzwf株のリジン収率が親株(GapA株)の半分以下に低下したのに対し、RE2Δzwf株とRE2AiolΔzwf株のリジン収率は高いまま維持されていた。すなわち、本研究で育種した菌株の高いリジン生産能にペントースリン酸経路の代謝は不要であることが確かめられた。ペントース-リン酸経路に依存しないリジン発酵はこれが初めてである。応用微生物学当初の研究実施計画では以下の2点を掲げた。両項目とも計画通りに実施して期待値に近い結果を得ることができたため。1. ts発現型GapAプラスミド(複製が温度感受性)を有するGapN発現株の育種2.イノシトール誘導型GapA遺伝子をゲノムに組み込んだGapN発現株の育種当初の研究実施計画では以下の2点を掲げた。1.GapN発現株の生育をサポートする複数のサプレッサー変異の特定と集約2.サプレッサー変異の代謝生理への影響解析【ペントースリン酸経路の遮断とその発酵特性解析】以上のようにして育種した宿主は、ミュータンス菌同様、還元力をペントースリン酸経路に依存しなくても済む代謝系になっているはずである。そこで、実際に同経路の初段酵素グルコース6-リン酸デヒドロゲナーゼの遺伝子を破壊して、脱炭酸を伴うペントースリン酸経路に依存しないミュータンス菌型の中央代謝系を持つコリネ菌を育種する。この代謝工学の生理および物質生産への影響を検討する。【GapA&GapN両用型宿主の開発】現在までに育種しているGapN発現株はNADHとATPの産生ステップをNADPHの産生ステップに置換したため、理論上、還元力の面で有利であるが、エネルギーの面で不利になる。もし、エネルギーをより多く要する生育フェーズではGapA依存、還元力をより多く要する生産フェーズではGapN依存となる菌株を育種できれば、生育と生産により適した代謝系になるはずである。そこで、そのような高性能な菌株を目指して、GapN発現株に条件発現型のGapA遺伝子を導入してGapN&GapA両用型宿主を育種する。そのための方法は以下の2点である。
中心体成熟不全による染色体不安定性の発がん過程への関与と分子メカニズムの解析

分裂像や核形態の異常は広くがん細胞に認められるが、特に顆粒球系前駆細胞の悪性化に伴うRAEBなど進行MDSではほぼ全例に認められ、疾患の進行に深く関与するものと考えられている。われわれはMDSで高頻度に欠失する7番染色体長腕(7q)より、MDSを抑制する候補遺伝子を単離し、その遺伝子産物の機能を検討してきた。このうちMiki(=L0C253012)とCG-NAPは、7q上で130Mb以内に近接しており、その遺伝子産物は、間期にはゴルジ野に、分裂期には中心体や紡錘糸にあって、共局在する。Mikiが高発現しており、分裂像や核形態が端正なHeLa細胞やK562細胞でMikiやCG-NAPの発現を抑制すると、中心体の不明瞭化、紡錘糸張力の低下などの顕著な分裂異常が生じた。その結果、染色体が赤道面に整列せず、染色体散乱(コルヒチンミトーゼ)など、顕著な染色体整列異常が生じた。このため、分裂細胞は後期に入れずに遅滞し、染色体早期脱凝集現象を生じて、二核・多核・小核細胞などMDSに特徴的な形態異常を生じた。これらの異常が生じる分子レベルのメカニズムとして、われわれはMikiやCG-NAPの発現低下をきたした細胞では分裂期にみられる中心体成熟現象が抑制されることを発見した。すなわち紡錘糸の合成に必須である微小管核形成の場である、ガンマチュブリン環状複合体(γTuRC)が形成不全を起こすことにより、紡錘糸の機能不全が生じていることを発見した。こうした機序による細胞分裂異常と染色体不安定性やがん細胞の異常な形態との関連を今後検討していく予定である。RAEBなど病期の進行したMDSでは分裂像や核形態の異常がほぼ全例に認められ、疾患の進行に深く関与するものと考えられている。われわれはMDSで高頻度に欠失する7番染色体長腕(7q)より、MDSを抑制する候補遺伝子として四遺伝子(Semd 9=Kesumi, Semd 9L=Titan, LOC253012=MiKi, CG-NAP)を単離し、その遺伝子産物の機能を検討してきた。このうちMiki, CG-NAPは、間期にはゴルジ野に、分裂期には中心体や紡錘糸に局在する。Mikiが高発現しており、分裂像や核形態が端正なHeLa細胞やK562細胞でMikiの発現を抑制すると、中心体の不明瞭化、紡錘糸張力の低下、多極化などの顕著な分裂異常が生じた。その結果、染色体が赤道面に整列せず、染色体散乱(コルヒチンミトーゼ)、染色体ロゼット形成、染色体が紡錘糸極に対し、同じ側に整列してしまうなど、顕著な染色体整列異常が生じた。これまで不明であったMikiの機能として、CG-NAPなど分裂期に必要な傍中心体物質(PCM)をゴルジ体から中心体に輸送するシステムの中でアダプターとして機能することが明らかとなった。たいへん興味深いことにMiki遺伝子とCG-NAP遺伝子は7q上で130Mb以内に近接しており、両者の発現低下が相まって分裂期進行に悪影響を及ぼしている可能性を含め研究を進めている。