hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ラット大脳基底核の転写調節因子発現に関する行動神経薬理学的研究-アンチセンス法及び神経細胞移植の適用-

動物の破壊側線条体,移植部線条体,非破壊・非移植側線条体を対照に,c-Fos蛋白などの転写因子を指標に,methamphetamineやL-DOPAに対する神経応答を観察し,行動との関連を明らかにした。また,黒質や移植部線条体における各種グルタミン酸受容体を経時的に形態学的観察(免疫組織化学法)を行い,DA神経の脱落・再生に関与するグルタミン酸入力の役割を明らかにした。4)免疫組織化学法を用い,ラット大脳基底核内の種々の部位に関してc-Fos,Zif268という異なるファミリーに属する転写調節因子の分布を調べ,それぞれについて部位特異性,種々の神経伝達物質や受容体との共存について定量的解析を行った。この際,methamphetamine等の投与による転写調節因子発現の様式を免疫組織化学法を用いて検索した(現在継続中)。1)脳定位的に6-hydroxydopamine(6-OHDA)を一側の内側前脳束へ微量注入することにより,中脳カテコラミン細胞を化学破壊した6-OHDA動物(ヘミ・パーキンソン病モデルラット)を作製した。2)6-OHDA動物の中から移植群を選び,破壊側線条体に胎仔中脳ドーパミン(DA)細胞の移植,および行動評価を行った。3)6-OHDA動物の黒質や移植部線条体における各種グルタミン酸受容体を経時的に形態学的観察(免疫組織化学法)を行い,DA神経の脱落・再生に関与するグルタミン酸入力の役割を明らかにした。4)amphetamine腹腔内投与時のラット線条体Fos蛋白産生を,c-fosに対するアンチセンスオリゴ(ASF)の線条体内への投与により抑制した際の,行動(amphetamine誘起回転運動)及び組織学的(2重染色を交えた免疫組織化学法による)変化を観察した。ASFを一側の線条体に注入投与することにより,投与側へのamphetamine誘起回転運動が生じるとともに,投与反対側線条体においてみられるFos発現がASF注入部周囲線条体では消退した。また,大脳基底核内の淡蒼球(GP)・脚内核(EP)においてASF投与側優位のFos発現が認められ,それら多くがGABA細胞上に発現していることが確認できた。結果より,これら2つの基底核領域(GP・EP)からの抑制性出力線維の活性化が,線条体の神経活性により規定され得ることが示唆された。ハンチントン舞踏病などの病態や治療を考えるうえで何らかの示唆が得られるものと考えた。
科学博物館における体験学習カリキュラムの発展的開発のための基礎研究

国立科学博物館の小学生向け展示「たんけん館ジュニア」は児童生徒に自然科学に関する興味関心を持たせることを主眼として企画されたものであり,知識能力をさらに深め,自主的な学習を促進するための働きかけが強く求められている.この研究では,たんけん館展示に基盤をおき,教材およびカリキュラムの研究開発を行い,科学博物館における新しい科学教育の方法論的研究を行った.教材の種類は,学校での理科教育の現状と,児童生徒のたんけん館での興味関心を考慮して,次の11テーマを設定した.動物:(1)モグラとネズミ(2)小型コウモリ(3)昆虫.植物:(1)雑木林(2)シダ植物(3)海藻.岩石鉱物:(1)岩石鉱物.化石:(1)化石のできかた(2)植物の化石(3)海の生物化石(4)小さな化石(微化石).これらのテーマそれぞれについて,児童生徒が自主的に学習できるような配慮を込めてカリキュラムの製作を行った.これに基づき,実物標本,写真,教具等を総合的に取りまとめ,各テーマにつき1つずつセット教材を製作した.それぞれの標本は,その特性の許す範囲内で,児童が自分の手で触れ,取り扱うことができるよう,標本ケースの開発や,ラミネート封入法の開発の研究も行い,標本などを収納する小箱などにも児童の興味関心を喚起するよう細心の配慮を加えた.さらに,解説シートや学習シートの開発も行った.これらは児童生徒が教材セットを取り扱って学習するための補助資料となるものであり,学習した結果を記入して知識の整理をするために有効であった.このようにして開発した標本セットは,実際的な学習に際し,児童生徒は期待どおり強い興味関心を示し,自己教育力を育むに十分な成果が得られた.特に標本に直接触れ,双眼実体顕微鏡などの観察器具を扱えることに関する興味関心が強く,この方面からも自主的な学習への意欲の喚起が重要である点を確認した.国立科学博物館の小学生向け展示「たんけん館ジュニア」は児童生徒に自然科学に関する興味関心を持たせることを主眼として企画されたものであり,知識能力をさらに深め,自主的な学習を促進するための働きかけが強く求められている.この研究では,たんけん館展示に基盤をおき,教材およびカリキュラムの研究開発を行い,科学博物館における新しい科学教育の方法論的研究を行った.教材の種類は,学校での理科教育の現状と,児童生徒のたんけん館での興味関心を考慮して,次の11テーマを設定した.動物:(1)モグラとネズミ(2)小型コウモリ(3)昆虫.植物:(1)雑木林(2)シダ植物(3)海藻.岩石鉱物:(1)岩石鉱物.化石:(1)化石のできかた(2)植物の化石(3)海の生物化石(4)小さな化石(微化石).これらのテーマそれぞれについて,児童生徒が自主的に学習できるような配慮を込めてカリキュラムの製作を行った.これに基づき,実物標本,写真,教具等を総合的に取りまとめ,各テーマにつき1つずつセット教材を製作した.それぞれの標本は,その特性の許す範囲内で,児童が自分の手で触れ,取り扱うことができるよう,標本ケースの開発や,ラミネート封入法の開発の研究も行い,標本などを収納する小箱などにも児童の興味関心を喚起するよう細心の配慮を加えた.さらに,解説シートや学習シートの開発も行った.これらは児童生徒が教材セットを取り扱って学習するための補助資料となるものであり,学習した結果を記入して知識の整理をするために有効であった.このようにして開発した標本セットは,実際的な学習に際し,児童生徒は期待どおり強い興味関心を示し,自己教育力を育むに十分な成果が得られた.特に標本に直接触れ,双眼実体顕微鏡などの観察器具を扱えることに関する興味関心が強く,この方面からも自主的な学習への意欲の喚起が重要である点を確認した.本研究に当たっては、まず学校での理科教育の現状と、来館した児童、生徒のたんけん館における動、植物の展示に関する興味、関心を調べた結果を基に、次の6テーマを設定した。テーマは、(1)身近な森や草原に住むネズミとモグラ、(2)日本の小型コウモリ、(3)昆虫の形と仲間分け、(4)身近な森の木と草、(5)シダ植物、(6)海藻の仲間と一生である。この6テーマにより、動植物の種および個体群レベルで観察できる事柄を中心に扱い、また、たんけん館の展示との関連、教材および学習展開等を考虜したカリキュラムの作成をおこなった。このカリキュラムに基づき、青少年が身近かに感じ、分類群の特徴を比較的容易に見いだすことのできる種を考え、ネズミ,モグラ,コウモリなどの小哺乳類および、昆虫、植物の収集を行った。また、同時に資料の教材化の方法についても研究を行った。その内容としては、骨格標本のプラスチック封入、昆虫を封入したプレパラートの製作、植物標本のラミネート封入の方法などである。これらの製作に当たっては、児童、生徒がルーペ実体顕微鏡等の教具を使用し、観察にも充分耐え得る強度を持たせるための工夫をした。補助教材としては、環境への適応、食性等を理解させるための写真,図解、解説などの開発を行い、各テーマごとにセット化した。これらの教材で学習した児童、生徒は、標本の細部を拡大観察し、種の特徴をとらえたり、生活環境に適応した形になっていることを発見し興味、関心を高めるとともに、大きな驚きや新鮮な感動を受けていることが判明した。

また、新しい発見により、自らが自然界への新たな興味、関心を持ち、探求心を高め、疑問を解決しょうとする態度を養ううえでも大変有意義であり、学習効果がきわめて大きいことを確認した。しかし、児童、生徒の興味、関心は多種多様にわたっており、これに対応するためには、発達段階を考慮したより多くの標本のセット化が必要である。
同期する脳を用いた協働場の評価と創成　双方向脳神経科学の開拓研究

本研究の目的は、人と人との協働において初めて生起される同期脳活動の機序解明から協働場設計・評価への応用までを網羅する双方向脳神経科学(interactive neuroscience)という新奇学術分野の開拓である。そのために、脳活動計測を支援するICT、マイクロ・ナノ工学の専門家と、認知神経科学、心理学の専門家、さらには音楽、アートを通じた協働場の創成を行うメディアアート、実験音楽の専門家からなるユニークな研究グループを構成した。
古代日本における法倉の研究

郡衙正倉の中で重要視された法倉について、主に考古学的方法から検討した。その結果、古代国家が国郡制に基づく地域支配をすすめるなかで、8世紀以降、国家権力の誇示を含めて、法倉は建設されたことが明確になった。本研究の目的は、古代日本における法倉の実態を総合的に解明し、法倉が古代の地方支配において果たした本質的な味を解明する点にある。平成21年度は法倉の基礎資料を得るために、東日本の法倉とみられる大型の倉庫跡を中心に資料調査を実施した。具体的には、長野県伊那市恒川遺跡(信濃国伊那郡衙)、茨城県水戸市台渡里遺跡(常陸国那賀郡衙)、鹿嶋市神野向遺跡(常陸国鹿島郡衙)、千葉県日秀西遣跡(下総国相馬郡衙)、群馬県天良七堂遺跡(上野国新田郡衙)、伊勢崎市三軒屋遺跡(上野国佐位郡衙)、.栃木県上神主・茂原官衙遺跡(下野国河内郡衙)、福島県関和久遺跡(陸奥国白河郡衙)、宮城県角田郡山遺跡(陸奥国伊具郡衙)、宮城県赤井遺跡(陸奥国牡鹿郡衙)について調査を行った。これまで東国を中心にみられる瓦葺きの法倉(超大型倉庫)については、屋根全体を瓦で葺く総瓦葺きか、部分的に葺く甍棟であるかが問題になっていた。調査の結果、瓦葺きの法倉の多くが総瓦葺きで威容を誇っていたことが明らかになった。また法倉の年代についし、文献史料では法倉の初見は8世紀中葉であったが、考古学的な検討の結果、8世紀前葉(8世紀第一四半期前半)までには造営されていた可能性が高いことがわかった。今年度の研究によって、法倉が定型的な郡衙が成立してまもない8世紀前葉までに律令国家の威信を示すために造営され、地方支配の装置として機能していた点が明らかになった。本研究の目的は、古代日本における法倉の実態を総合的に解明し、法倉が古代の地方支配において果たした本質的な意味を解明する点にある。平成22年度は21年度に続いて、法倉の基礎資料を得るために、法倉とみられる大型の倉庫跡を中心に資料調査を実施した。具体的には、福岡県下高橋官衙遺跡(筑後国御原郡衙)、岡山県勝央町勝間田・平遺跡(美作国勝田郡衙)、長野県飯田市恒川遺跡(信濃国伊那郡衙)、長野県岡谷市榎垣外遺跡(信濃国諏訪郡衙)、山梨県笛吹市国府遺跡(甲斐国山梨郡衙)、栃木県小山市千駄塚浅間遺跡(下野国寒川郡衙)、栃木県真岡市中村遺跡(下野国芳賀郡衙)、茨城県平沢官衙遺跡(常陸国筑波郡衙)、福島県いわき市根岸官衙遺跡(陸奥国磐城郡衙)、福島県会津若松市郡山遺跡(会津郡衙)、宮城県大崎市南小林遺跡(陸奥国内の官衙遺跡)について、調査を行った。また、21年度に調査を行った、福島県関和久遺跡(陸奥国白河郡衙)については、補足調査を実施した。平成21年度の調査で陸奥国とそれに接する下野国と常陸国を中心にみられる瓦葺きの法倉(超大型倉庫)については、瓦葺きの法倉の多くが総瓦葺きで威容を誇っていたことが明らかになっていた。22年度の調査においても、西海道の福岡県下高橋官衙遺跡(筑後国御原郡衙)、長野県飯田市恒川遺跡(信濃国伊那郡衙)について、出土瓦を検討した結果、同じく総瓦葺きとなる可能性が高い点を明らかにした。また、各遺跡の資料調査によって、法倉は8世紀前葉(8世紀第1四半期前半)までに造営されていた可能性が高いことを再確認した。平成22年度は法倉とみられるクラについて、立地についても検討を行った。その結果、駅路などの道路や河川交通からの景観を意識して設置されている点が明確となった。平成22年度の研究によって、法倉の実態について解明が進み、法倉が律令国家の威信を示すために造営され、地方支配の装置として機能していた点が明らかになった。平成23年度は最終年度であり、静岡県掛之上遺跡(遠江国山名郡衙正倉)、千駄塚浅間遺跡(下野国寒川郡衙)などの資料調査を行った上で、成果をまとめて研究報告書の作成を行った。その中で、郡内に複数の正倉が設置される場合、本院だけでなく別院にも超大型倉庫(法倉)が設置されている例がある点や正倉院のなかでもっとも目立つ高所に建つ例が多く、官道側に向くなど景観を考慮していることを指摘した。また、法倉とみられる倉は国分寺創建前後(8世紀中頃)に礎石建物として建てられる一方、一般的な正倉(凡倉)の礎石建物化は8世紀後半以降になり、法倉と凡倉の高質化には時期の違いがある点も明らかにした。

さらに、これまで限られた史料から、法倉は凡倉に比べて大型の倉であると考えられてきたが、単に倉の規模からみるだけでは不十分であり、法倉は規模だけでなく、正倉院中の位置や区画施設、構造などさまざまな要素から総合的に検討し、凡倉とされた倉との関係の中で考えなければならない点を示した。このように考古学的に各地の郡衙正倉を分析して、法倉に相当する威容を誇る倉の造営が8世紀でも早い時期から始まることを明らかにし、法倉は古代国家が国郡制に基づく地域支配をすすめるなかで、国家権力の誇示を含めて建設されたと考えた。
結晶構造解析と蛋白質工学による好アルカリ性アミラーゼ系酵素の活性発現機構の解明

広範囲なpH領域(5.5-11)で活性を示すシクロデキストリン合成酵素(CGTase)について、pH依存性の変化を示す変異型酵素R227Q-,K232Q-,H327N-,D371N-,R375Q-CGTaseの単独構造、阻害剤アカボース複合体の結晶構造をそれぞれ決定した。このうち、R227Q-,H327N-CGTaseでは、触媒残基側鎖の配向が変化しており、本酵素においてArg227,His327は触媒残基構造を形成することに直接関わり、その構造が広範囲なpH領域での活性維持に重要であることが推定された。そのほかの変異型酵素では触媒残基自体の構造は野生型に比べて変化していなかったことから、Lys232,Asp371,Arg375は触媒残基の構造形成に関わっていないが、静電的に触媒残基のプロトンの解離/結合状態に影響している、と考えられた。好アルカリ性マルトヘキサオース(G6)生成アミラーゼについて、そのG6複合体とG5複合体の結晶構造を決定した。その結果、G6は結合部位サブサイト-7から-2に結合し、G5はサブサイト-6から-2に結合していることが明らかになった。このことは本酵素が他のα-アミラーゼと異なり、そのような非生産的結合によってG6分解が抑制されていることを示唆している。特にサブサイト-6から-4のLys72,Trp140,Asp166が非生産的結合に重要であると推定された。そこで、Trp140をロイシン、チロシンに置換してそれぞれ活性測定を行ったところ、ロイシン変異はマルトヘキサオース生成が大きく減少し、チロシン変異でも、マルトヘキサオース生成が大きく減少し、マルトペンタオース生成が上昇していた。このことは特定のサブサイトでの芳香族アミノ酸のスタック相互作用によって、生成物がコントロールされていることを示している。好アルカリ性マルトヘキサオース(G6)生成アミラーゼについて、そのG6複合体の結晶構造を決定した。その結果、G6は結合部位サブサイト-7から-2に結合していることが明らかになった。特にサブサイト-6から-4のグルコース残基の電子密度は強く、それらのサブサイトを構成しているLys72,Trp140,Asp166が非生産的結合に重要であると推定された。また、マルトヘプタオース(G7)分解反応のキネティクスの解析より、G7→G1+G6、G7→G2+G5のような分解反応におけるG7のKmはおよそ3-9mMであるのに対し、G7→G3+G4の分解反応におけるG7のKmは約20mMであった。このことは本酵素のマルトヘキサオース生成がサブサイトの基質に対する結合親和性によって決まっていることを示唆している。

特にサブサイト-6から-4のLys72,Trp140,Asp166が非生産的結合に重要であると推定された。そこで、Trp140をロイシン、チロシンに置換してそれぞれ活性測定を行ったところ、ロイシン変異はマルトヘキサオース生成が大きく減少し、チロシン変異でも、マルトヘキサオース生成が大きく減少し、マルトペンタオース生成が上昇していた。このことは特定のサブサイトでの芳香族アミノ酸のスタック相互作用によって、生成物がコントロールされていることを示している。
有機－無機ネットワーク構造を有するソフトマターの科学　－精密構造制御と機能創出－

ハイブリッド型ソフトマターの精密構造制御と機能創出研究を行い、ナノコンポジット(NC)ゲルで新たな機能(例:自発的収縮性、自己修復性、細胞培養/剥離性等)を見出しその機構を解明した。また、新たな機能性ハイブリッド材料(例:新規刺激応答性ゲル、双性イオン型NCゲル、NCミクロスフェア分散液、Pt/クレイナノ複合体、コアシェル型ナノ複合体、層状銀ベルト、LDH/Au複合体、トリブロック共重合体)を開発した。ハイブリッド型ソフトマターの創製、新機能、及び「有機-無機ネットワーク構造」に関して以下の成果を得た。(1)有機-無機ネットワーク構造の動力学的挙動:NCゲル表面につけた創傷が密着して保持するだけで自然治癒すること、更に、切断されたNCゲルでさえ切断面同士の密着保持により再結合し、元のゲル状態に戻ることを見いだした。自然治癒に必要な温度・時間の効果、ゲル組成の影響などを明らかにすると共に、ネットワーク構造に基づく自然治癒機構を提案した。また、異なるNCゲル同士を自然治癒法を用いて複合化することで、新たな界面創出が行えることを見いだした。(2)ネットワークの変性と機能:NCゲルの水膨潤挙動を詳細に調べ、膨潤に続き自発的収縮挙動を示すことを見いだした。この膨潤ー収縮挙動機構がクレイ対イオンの連続的な排出に伴う電解質ゲルとしての特性によること、またイオン再導入により可逆的な膨潤ー収縮が可能であることを見いだした。(3)生体および細胞との作用と制御:疎水性ソフトマターの表面で、種々の細胞が効率良く培養され、且つ、温度低下により培養細胞が単細胞または細胞シートの形態で自動剥離されることを見いだした。(4)ソフトマターの制御による機能創出:超薄膜、ナノコート、微粒子状NCゲルを調製し、それらのモルフォロジー解析、機能評価を進めた。(5)他種高分子系への展開:親/疎水性の大きく異なる2種のモノマーの共重合系を用いてNCゲルを合成することにより、新しい刺激応答性NCゲルの開発に成功した。この共重合NCゲルは、温度、pH、無機塩、溶媒などの変化により、透明性・ゲル体積の大きな可逆的変化を示した。また、ゲル乾燥により、柔軟・透明ソフトNCが得られた。新たに分子設計した星型およびトリブロックポリマー(リビングラジカル重合で合成)が優れた低タンパク吸着性と生体適合性を示すことを見出した。有機ー無機ハイブリッド型ソフトマターの精密構造制御と機能創出に関して以下の成果を得た。1スルフォベタイン双性イオン(Zw)高分子及びその物理・化学架橋ゲルを精密合成し、解析することにより、物理ゲル形成臨界濃度およびMark-Houwink定数の決定、ゲル分率の高分子濃度依存性、上限臨界共溶温度(UCST)の高分子量・濃度・架橋密度による変化などを明らかにした。更に、クレイとの相互作用から最適Zwモノマーを選択し、層状剥離クレイ共存下でのin-situ重合により、均一性、力学物性に優れ、UCST型相転移や特異的な膨潤-収縮を示す双性イオンナノコンポジット(Zw-NC)ゲルの開発に成功した。また、Zw-NCゲルの相転移温度や力学物性に及ぼすポリマー濃度の影響を詳細に把握し、構造変化を推定した。その他、NCゲルの薬物担持・放出可能性について成果を得た。2熱および光重合により、クレイー高分子NCミクロスフェア(複合ナノ粒子)からなる下限臨界共溶温度(LCST)を示す均一なNC分散液を合成した。相転移前後での透明性、粒子径、構造の変化を明確にし、また、重合条件や組成変化によるLCSTの広範囲な制御を行えた。3クレイの穏やかな還元力を用いることで、Pt/クレイナノ複合体のone-pot合成に成功し、優れた安定性、還元反応・CO酸化反応に対する高触媒活性を見出した。また、フッ素化クレイを用いることで1000°Cに達する超耐熱Pt/クレイ複合体を得た。更に、銀ナノベルトの合成とSERS特性、コア-シェル構造を有する金属ナノ結晶/クレイ複合粒子の合成に成功し、特異的な触媒活性を見出した。4 RAFT重合法により疎水-親水-疎水構造を有するトリブロック及び星形ブロック共重合体を合成し、そのコート表面が優れた低タンパク吸着性、浮遊細胞培養性を示すことを見出した。ハイブリッド型ソフトマターの合成・新機能、ネットワーク構造に関して以下の成果を得た。(1)有機-無機ネットワーク構造の動力学的挙動:有機ー無機ネットワーク形成により、有機高分子(ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド):PNIPA)のコイルーグロビュール転移およびガラス転移がどのように変化するかを明確にした。また、NCゲルの延伸(高強度)およびヒステリシスの発現メカニズムをSAXSおよびSANS測定で明らかにした。(2)ネットワークの変性と機能:昨年度見出した非温感性NCゲルの特異的な膨潤ー収縮挙動に及ぼす無機塩の影響を検討し、1価と多価イオンで大きく変化が異なることや可逆的膨潤ー収縮を発現させる条件などを明確にした。また、水からアルコールへの媒体置換に伴うネットワーク変化を明らかにした。

(3)生体および細胞との作用と制御:昨年度開発した(非PNIPA系)新規温感性NCゲル上で、ヒト間葉系幹細胞を始めとする多種の細胞が良好に培養できること、温度変化により培養細胞を回収できること、および培養細胞が未分化状態であり誘導因子によって分化可能であることを見出した。(4)ソフトマターの制御による機能創出:微粒子状NCゲルの合成、構造解析、機能評価を進めた。また、低タンパク吸着性に優れたブロック共重合体をリビング重合により合成し、そのコート表面が生体適合性に優れていることを見出した。更に、貴金属ナノ粒子とクレイや層状複水酸化物との複合体の合成に成功し、優れた触媒活性および耐熱性を確認した。(5)他種高分子系への展開:同一分子の中にカチオンとアニオンを有する双性イオンポリマーを合成し、得られた物理架橋および化学架橋ゲルの物性とUCST型相転移挙動を明らかにした。また、双性イオン型NCゲルの合成に成功し、優れた力学物性、均一性、制御された相転移温度を有する透明ヒドロゲルが得られた。ソフトマターとしての有機ー無機ネットワークの構造・機能を次々と明らかにしており、順調に研究が進展している。更に、予想しなかった物性や機能についても予備的に発見され始めている。25年度が最終年度であるため、記入しない。ソフトマターに関して有機ー無機ネットワーク特性・機能を次々と明らかにしており、順調に研究が進展している。更に、予想しなかった物性や機能(例えば、ヒト間葉系幹細胞・ヒト骨髄幹細胞・マウスES細胞の培養/分化、優れた低タンパク吸着性や生体適合性、更には超耐熱性と触媒活性を示す貴金属/クレイナノ複合体)についても発見され始めている。計画に従って、5項目について有機ー無機ネットワークおよびソフトマター(NCゲル)の構造および機能解明を進めると共に、新たな合成、化学的変性、複合化により、更に大きな物性変化や新機能発現にチャレンジし、研究領域の拡大に努める。
唐宋を中心とする前近代中国法の継承と発展に関する基礎的研究

平成30年度は、当初、3回の研究会を開催する予定であったが、研究協力者(中村正人氏、七野敏光氏)の助力を得て、4回の研究会を開催することができた。これにより、当初予定していた、法制史学会第63回総会(平成23年)における口頭報告「宋勅の構造」の成果と内容についての再検討を果たすことができただけでなく、唐律と宋勅の間における断罪無正条条の変遷についても検討の手を伸ばすことができた。研究会では、研究代表者が口頭報告を行い、これに対して研究協力者両名から、それぞれの専門領域の視点と知見にもとづく質疑と意見を得ることにより、研究課題に対する理解を深めた。また、研究協力者(中村正人氏)による唐律疏議闘訟律の訳読とその検討を通じて、唐律と宋勅の比較対照研究の幅を広げることができた。平成30年度に開催した研究会の具体的な日程と主な内容は以下のとおりである。第1回研究会(平成30年9月29日・大阪):口頭報告「宋勅正文復原の方法」ならびにこれに対する質疑と意見第2回研究会(平成30年11月17日・大阪):口頭報告「宋代における律と勅の関係」ならびにこれに対する質疑と意見第3回研究会(平成31年1月13日・大阪):口頭報告「宋勅による唐律の補充修正と継承」ならびにこれに対する質疑と意見第4回研究会(平成31年2月17日・大阪):口頭報告「唐名例律断罪無正条条と宋断獄勅断罪無正条条の関係」ならびにこれに対する質疑と意見平成30年度は、当初は3回の研究会を開催することを予定し、前掲口頭報告「宋勅の構造」の成果と内容についての再検討を行うことを中心的課題としていたが、研究協力者の助力を得て、4回の研究会を開催し、同口頭報告についての再検討に加えて、唐律と宋勅の間における断罪無正条条の変遷についても検討を行うことができた。この点では当初の計画以上の進展をみたといえる。他方、当初予定していた法典の比較研究に関する方法論についての聞き取り調査は実施することができず、それにもとづく方法論の見直しと展開はなされ得なかった。この点では若干の遅滞があったといえる。これらを総じていえば、おおむね順調に進展しているといえる。平成31/令和元年度以降は、前掲口頭報告「宋勅の構造」についての再検討の成果を基礎として、同口頭報告が対象としなかった宋勅の抽出と復原、その構造と内容の分析、ならびに唐律との比較検討を中心的課題とする。それらの課題に関する知見と助言を研究協力者から得るため、各年度2回から3回の研究会を開催する。この研究会においては、唐律と宋勅の比較対照研究の幅を広げるため、唐律疏議闘訟律の訳読とその検討も行う。各年度の具体的な研究実施計画は以下のとおりである。【平成31/令和元年度】前掲口頭報告「宋勅の構造」で対象とした勅条に加え、同口頭報告が対象としなかった勅条に対しても、全般的な研究作業を及ぼす。これに関連して、大阪および金沢において、都合3回の研究会を開催する。作業の進展に応じて、中間報告的な論文を執筆し、『法と政治』(関西学院大学法政学会)に投稿する。【令和2年度】平成31/令和元年度までの研究作業の妥当性を検証するため、大阪および金沢において、都合2回の研究会を開催する。また、これらの研究作業に対する助言と批判をより広く求めるために、東洋法制史研究会などの学術集会において、新たに口頭報告を行うことも検討する。【令和3年度】令和2年度までの研究成果を総括し、前掲『法と政治』投稿論文に修正を加えて、唐律と宋勅の比較対照表、研究協力者からの寄稿などとともに、研究成果報告書に掲載して公表する。研究成果報告書の作成に関連して、大阪および金沢において、都合2回の研究会を開催する。第1回研究会(平成30年9月29日・大阪):口頭報告「宋勅正文復原の方法」ならびにこれに対する質疑と意見第2回研究会(平成30年11月17日・大阪):口頭報告「宋代における律と勅の関係」ならびにこれに対する質疑と意見第3回研究会(平成31年1月13日・大阪):口頭報告「宋勅による唐律の補充修正と継承」

ならびにこれに対する質疑と意見第4回研究会(平成31年2月17日・大阪):口頭報告「唐名例律断罪無正条条と宋断獄勅断罪無正条条の関係」ならびにこれに対する質疑と意見平成30年度は、当初は3回の研究会を開催することを予定し、前掲口頭報告「宋勅の構造」の成果と内容についての再検討を行うことを中心的課題としていたが、研究協力者の助力を得て、4回の研究会を開催し、同口頭報告についての再検討に加えて、唐律と宋勅の間における断罪無正条条の変遷についても検討を行うことができた。この点では当初の計画以上の進展をみたといえる。他方、当初予定していた法典の比較研究に関する方法論についての聞き取り調査は実施することができず、それにもとづく方法論の見直しと展開はなされ得なかった。この点では若干の遅滞があったといえる。これらを総じていえば、おおむね順調に進展しているといえる。平成31/令和元年度以降は、前掲口頭報告「宋勅の構造」についての再検討の成果を基礎として、同口頭報告が対象としなかった宋勅の抽出と復原、その構造と内容の分析、ならびに唐律との比較検討を中心的課題とする。それらの課題に関する知見と助言を研究協力者から得るため、各年度2回から3回の研究会を開催する。この研究会においては、唐律と宋勅の比較対照研究の幅を広げるため、唐律疏議闘訟律の訳読とその検討も行う。各年度の具体的な研究実施計画は以下のとおりである。【平成31/令和元年度】前掲口頭報告「宋勅の構造」で対象とした勅条に加え、同口頭報告が対象としなかった勅条に対しても、全般的な研究作業を及ぼす。これに関連して、大阪および金沢において、都合3回の研究会を開催する。作業の進展に応じて、中間報告的な論文を執筆し、『法と政治』(関西学院大学法政学会)に投稿する。【令和2年度】平成31/令和元年度までの研究作業の妥当性を検証するため、大阪および金沢において、都合2回の研究会を開催する。また、これらの研究作業に対する助言と批判をより広く求めるために、東洋法制史研究会などの学術集会において、新たに口頭報告を行うことも検討する。【令和3年度】令和2年度までの研究成果を総括し、前掲『法と政治』投稿論文に修正を加えて、唐律と宋勅の比較対照表、研究協力者からの寄稿などとともに、研究成果報告書に掲載して公表する。研究成果報告書の作成に関連して、大阪および金沢において、都合2回の研究会を開催する。
成熟期エナメル芽細胞に特異的に発現するRunx2の機能解析

Runx2は、未分化間葉系幹細胞から骨芽細胞への分化を決定する転写因子として同定され、硬組織を形成する間葉系細胞の骨芽細胞や軟骨細胞などに発現している。我々は、上皮系細胞であるエナメル芽細胞の分化過程の中で、成熟期エナメル芽細胞に特異的にRunx2が発現することを見出した。この成熟期に特異的なRunx2の機能は、成熟期エナメル芽細胞が電解質輸送型・吸収型細胞の特徴を示すことから、これまで知られているRunx2機能とは異なると考えられ、Runx2のアイソフォームの違いにより、異なる機能が存在すると考えられた。本研究では成熟期エナメル芽細胞に特異的に発現するRunx2アイソフォームの同定を試みた。ラット切歯から、レーザーマイクロダイセクション法により、成熟期エナメル芽細胞を選択的に採取し、RNA抽出後、cDNAを作製した。マウスRunx2アイソフォームには、typeI,II,IIIが存在するが、typeIIとIIIは開始部位が異なるだけで、5'非翻訳領域配列が同じであるため、typeIIとIIIの区別はつかないことが分かり、typeIとtypeII/IIIの発現を検討した。その結果、Runx2 typeIの発現は明らかではなく、Runx2 typeII/IIIが発現していることが分かった。さらに、Runx2 typeII/IIIのエクソン4を欠損した選択的スプライシングフォームがシークエンスにより同定された。Runx2は、未分化間葉系幹細胞から骨芽細胞への分化を決定する転写因子として同定され、硬組織を形成する間葉系細胞の骨芽細胞や軟骨細胞、セメント芽細胞、象牙芽細胞に発現している。最近、我々は、上皮系細胞のエナメル芽細胞が基質形成期から成熟期エナメル芽細胞に分化すると、突然、Runx2が発現することを見出した。成熟期エナメル芽細胞が電解質輸送型・吸収型細胞の特徴を示すことから、この成熟期に特異的に発現するRunx2機能はこれまで知られているRunx2機能とは異なると考えられる。そこで、本研究では、成熟期エナメル芽細胞に特異的に発現するRunx2の機能を解明する。まず、マウス顎骨から下顎切歯を引き抜き、その切歯からコラゲナーゼにより、エナメル芽細胞上皮を剥がすことを試みた。本サンプルからRNA抽出し、cDNAを作製してRT-PCRを行った。これまでの情報から、2つのマウスRunx2アイソフォームに各々特異的なプライマーを設定し、成熟期エナメル芽細胞に発現するRunx2アイソフォームを検討した。その結果、骨組織特異的なRunx2typell遺伝子発現は認められたが、Runx2typel遺伝子発現は明らかではなかった。また、本サンプルには歯根膜の混在が、パラフィン切片の観察結果から否定できない事が分かったため、レーザーマイクロダイセクション法により成熟期エナメル芽細胞を選択的に採取するため、マウス顎骨を脱灰後、OCTコンパウンドに包埋し、切歯の凍結切片作製を試みた。
筋ジストロフィー症に対する細胞移植とリハビリテーション介入効果のメカニズム解析

デュシェンヌ型筋ジストロフィー症(DMD)は筋線維の壊死と再生を繰り返しながら徐々に筋萎縮と筋力低下が進行していく遺伝性の疾患であり、有効な治療法は確立されていない。そこで、新たな根治療法確立に向け、細胞移植治療が多く研究され、治療効果が報告されてきた。しかしながら、DMDモデルマウスの筋力を正確に測定する方法がこれまでに確立されてこなかったため、細胞移植による治療効果を組織学解析のみならず、運動機能の面からも正確に評価された報告はほとんどなかった。そこでまず、DMDモデル(DMD-null)マウスの運動機能を評価する方法の確立を目指して実験を進め、経時的に正確な測定が可能な方法を新たに確立した。さらにその結果、我々の研究室で使用しているDMDモデルマウスでは20週齢を超えると、筋力低下が起こることを高い再現性をもって示すことに成功した。また、筋ジストロフィー症患者やモデル動物を対象とした先行研究では、DMDの病態を改善するためには、骨格筋全体の10-30%に相当する筋線維でDystrophin発現を回復させる必要があることがわかっている。しかしながら、これまでの移植実験でそのような高効率での生着率を達成することは難しく、相当の細胞数を必要としていた。そこで、ヒトに対する移植治療を想定した場合には、より高効率で治療効果を発揮する細胞移植方法を新たに考案する必要があると考えた。その結果、「移植前の運動と移植」のセットを複数回繰り返すという新手法により、Dystrophin陽性線維数を格段に増やすことに成功した。実際に、この新しい移植方法による移植治療を実施した個体では、10-30%という高いジストロフィン陽性率が達成された。さらに、上記の新しい移植方法による治療で、ジストロフィン陽性線維の割合が20%を超えた移植筋では、20週齢を超えても、筋力低下が抑止されことも確認できた。平成30年度は、移植前の運動負荷が移植細胞の生着効率を改善させたメカニズムの解明を目指した実験をはじめた。まずは、Evans Blue色素を用いた実験により、移植前のトレーニングがDMD筋の損傷再生サイクルを活性化していることを確認した。そのため、運動負荷により、移植細胞の取り込みが向上し、結果として、生着効率の改善につながった可能性が高いと考えている。また一方で、移植細胞の取り込みが向上されているだけでなく、それと同時に、DMD筋組織中に取り込まれた移植細胞の生存率・増殖率が高められている可能性も高いと考えた。これまでの野生型マウスを用いた先行研究により、損傷骨格筋組織の再生過程において、マクロファージが重要な働きを担っていることはすでに多くの報告があるため、運動による移植治療効果促進も、マクロファージによる作用が影響しているのではないかと考えた。そこでまずは、マクロファージの骨格筋組織への集積状態やM1/M2存在比に着目して、組織学的解析とFACS解析による検証実験を進めた。その結果、トレーニングを負荷したDMD筋において、未処置のDMD筋と比較してマクロファージがより多く集積していること、さらに、集積しているマクロファージの集団の中には、炎症性のM1マクロファージのみならず、再生を誘導する働きを持つとされているM2マクロファージも豊富に含まれていることもわかった。平成30年度は、11月の第二子出産に伴って、約半年間は研究を中断することとなったが、上記のとおりおおむね予定通りに研究を進めることができた。令和元年度は、移植前の運動負荷による生着効率改善メカニズムの解明を目指した実験を継続して実施することで、前年度に得られたデータの再現性を確認する。また、同時に、さらに詳細なメカニズムの解明を目指した新たな実験も開始する。具体的には、骨格筋組織中のマクロファージを除去する処置を施したDMDモデルマウスに対して運動負荷を加え、その後で細胞移植を実施した際に、細胞生着率の向上が見られるか否かを確認することで、マクロファージが生着率の改善に寄与していることを逆説的に証明する。また、平成30年度までに新たに確立した移植方法(移植前の運動負荷、複数回移植)に、さらに、移植後の運動負荷も加えることで、治療効果のさらなる向上目指している。平成29年度の実験で、細胞移植によりジストロフィン発現が回復した筋線維では、筋の脆弱性という病態が改善されることが明らかとなっている。そのため、移植治療後のDMDマウスに対して運動負荷を加えた場合は、未処置のDMD筋のように損傷を受けることはなく、むしろ、野生型マウスの筋に運動負荷を加えた場合と同様に、骨格筋肥大・筋力増強といったポジティブな反応が見られるものと考えられる。そこで現在は、細胞移植治療後のDMDマウスに対するトレーニングプログラムの条件検討実験を進めている。1DMDマウスに対する細胞移植実験デュシェンヌ型筋ジストロフィー症(DMD)に対する細胞移植治療については、すでに多くの研究結果が報告されている。しかし、細胞移植による治療効果を運動機能の面から正確に評価された報告はこれまでになかった。そこで、我々は、重度免疫不全DMDモデルマウス(DMD-null/NSG mouse)の運動機能を経時的に正確に評価する方法を確立した。さらに、ヒト不死化筋芽細胞株(Hu5/KD3)を使用した移植実験では、移植細胞に由来するDystrophin陽性筋線維数の増加と比例して、移植肢での最大筋力が改善されることも示した。

また、筋ジストロフィー症患者やモデル動物を対象とした先行研究では、DMDの病態を改善するためには、骨格筋全体の10-30%に相当する筋線維でDystrophin発現を回復させる必要があることがわかっている。しかしながら、ヒトに対する移植治療を想定した場合、単純な移植治療だけでそれを達成するには相当数の細胞を投与する必要があり、臨床応用実現性が低い。そこで、より高効率で治療効果を発揮する細胞移植方法の確立を目指し、細胞移植治療の前後にリハビリテーション介入を加えることを考え、現在研究を進めている。2UCMDマウスに対する細胞移植実験骨格筋に存在している間葉系前駆細胞(MSC)が産生する6型コラーゲン(COL6)は、骨格筋再生に関与しているとの報告があり、ヒトでは、COL6の欠損はウルリッヒ型筋ジストロフィー症(UCMD)等の筋疾患の原因であることもわかっている。さらに、重度免疫不全UCMDモデルマウス(COL6KO/NSG)に対する移植実験を行ったところ、iPS細胞から作製されたMSC(iMSC)がUCMDモデルマウスに対する移植治療用細胞源として有用であることが明らかとなった。現在は、治療メカニズムの解明を目指し研究を進めている。1DMDマウスに対する細胞移植実験平成29年度は、細胞移植の前に、なんらかの運動介入を加えることで、移植効率が向上するのではないかとの仮説に基づき、実験を開始した。その結果、移植の24時間前に、移植を実施する筋に対して経皮的電気刺激を加え、等尺性収縮運動を付加した群では、移植前に運動負荷を加えなかった群と比較して、移植細胞の生着効率(移植を受けた筋を構成する全骨格筋線維に対する、移植細胞由来Dystrophin陽性線維の割合)が約2倍向上するということが確認された。さらに、Evans Blueという色素を用いた実験では、DMD筋の代表的な病態の一つである「筋の脆弱性」が、細胞移植によってDystrophinタンパクが補充された筋線維においては改善されているということも確認できた。この結果を受け、移植前の運動負荷と細胞移植のセットを週に一回の頻度で複数回繰り返すという新たな移植方法を発案し、Dystrophin陽性線維数を格段に増やすことに成功した。この移植方法を用いた個体では、DMDに対する移植治療の目標とされてきた10-30%という移植効率が達成されており、それらの個体においては、移植筋の運動機能改善効果が、長期観察時にも確認できた。2UCMDマウスに対する細胞移植実験平成29年度は、iMSC移植による病態改善メカニズムを解明するため、COL6を欠損させたCOL6KO-iPS細胞をCRISPR-Cas9システムにより作成した。その後、樹立されたKO-iPS細胞から誘導されたKO-iMSCと、正常なCOL6分泌能力を持つiMSCとを、それぞれ、UCMDモデルマウスの骨格筋より採取した筋サテライト細胞と共培養し、サテライト細胞の増殖及び分化、さらには、サテライト細胞から分化した筋管細胞の成熟過程に6型コラーゲンが関与していることを、in vitro実験により証明した。デュシェンヌ型筋ジストロフィー症(DMD)は筋線維の壊死と再生を繰り返しながら徐々に筋萎縮と筋力低下が進行していく遺伝性の疾患であり、有効な治療法は確立されていない。そこで、新たな根治療法確立に向け、細胞移植治療が多く研究され、治療効果が報告されてきた。
超広帯域スペクトロスコピーによる弱い液体の緩和現象の研究

液体ガラス転移の動的性質についての実験では、モード結合理論、分子動力学シミュレーションとの関連から、可能な限り小さい分子からなる液体についての研究が望まれていた。そこで、本研究では、急冷せずともガラスになる液体のなかで、α-緩和がVogel-Fulcher則にしたがい、かつ分子の最も小さいアルキル基の炭素数が3の低級アルコール(プロピレングリコール、プロパノール、トリメチレングリコール)について、複数の異なる測定法により広い周波数範囲で動的感受率の測定を行いその動的性質の温度依存性を調べた。実験方法は低周波数領域の動的性質は、誘電分散測定、光熱法による熱容量スペクトロスコピーにより主としてα-緩和を調べ、高い周波数領域は、ファブリペロ-干渉計によるブリルアン散乱スペクトルとトリプルグレーティングスペクトロメーターによるラマン散乱スペクトルを接続することによりα-緩和、速い緩和、ボソンピークを調べた。これらの測定の結果、プロピレングリコールをはじめとした低級アルコールでの広帯域光散乱スペクトルから求めた動的感受率について、液体ガラス転移にともなう詳しい温度依存性を得た。広帯域のスペクトルの解析は、現象論的に(1)Davidson-Cole型のα-緩和、(2)Davidson-Cole型の速い緩和、および(3)Martin-Brenigモデルによるボソンピーク、の3つの項を考えて感受率を計算し、ほぼ実験結果を再現することができた。また、この結果から、速い緩和についてはその周波数はほとんど温度に依存しないが、その成分強度はVogel-Fulcher温度に向かって減少することが明らかとなった。またこのモデルとして自由体積理論による考察を行った。
アポトーシス抵抗性神経幹細胞の分化・増殖および神経機能再生能への応用に関する研究

本研究の目的は、アポトーシス抵抗性神経幹細胞による神経機能再生を念頭に置き、Apaf1欠損神経上皮細胞の分化を解析することである。ニューロンの分化過程における細胞死の制御機構を解析する目的でApaf1、Bcl-xl両分子を欠損するマウスを作成した。両遺伝子欠損胎仔においては、Apaf1単独欠損マウスと同様に脳の変形やアポトーシスの低下が見られ、分化過程における神経幹細胞のアポトーシスはBcl-xlには影響を受けずApaf1により制御されていることが明らかにされた。一方、我々は神経幹細胞を含む胎生期マウス未分化神経上皮細胞の培養系において、BMP2がLIFと相乗的に作用してアストロサイトへの分化を促進することを示してきたが、本研究ではBMP2が単独で神経上皮細胞の分化をアストロサイトへと運命付けることを明らかにした。すなわち、BMP2は抑制性HLH因子の発現を誘導し、ニューロン分化に促進的に働くbHLH転写因子の機能を阻害することによって神経上皮細胞のニューロンへの分化を抑制することを示した。損傷脊髄などでは内在性あるいは移植された外来性神経幹細胞の分化は、グリア系細胞へと誘導されることが示されており神経機能再生における大きな問題点となっている。さらに、移植された神経幹細胞生着率が低いことも問題点となっている。Apaf1欠損胎仔より得た神経幹細胞は、さまざまなアポトーシス誘導刺激に対して細胞死抵抗性を示した。しかしながら、遺伝子欠損胎仔において神経の分化は正常に生じることが確認されている。今回得られた結果は、アポトーシス耐性の細胞を用いて生着率を高め、さらにニューロン分化抑制性因子のシグナルを阻害する因子を用いて、神経幹細胞の分化のバランスをニューロン側へと傾けることによって損傷したニューロンの再生を図るという新規治療法開発へとつながる可能性をもつと考えられる。これまで、ミトコンドリア依存性アポトーシスにおけるアダプター分子Apaf1を欠損するマウスを作成し、Apaf1が胎仔脳に強く発現することやApaf1欠損胎仔ではニューロンのアポトーシスが生じずニューロンの蓄積による脳の変形が生じることを報告してきた。本研究の目的は、アポトーシス抵抗性ニューロン(または神経幹細胞)による神経機能再生を念頭に置き、Apaf1欠損神経上皮細胞やニューロンに様々なアポトーシス誘導刺激を加え、アポトーシス抵抗性を指標に、これらの細胞におけるミトコンドリア依存性アポトーシスの関与を解析することである。Apaf1欠損胎仔よりえたニューロンをbFGF存在下で4日培養し、この後抗がん剤エトポシドやキナーゼ阻害剤スタウロスポリンで刺激したところ、Apaf1欠損細胞では野生型に比べ細胞死抵抗性、およびカスパーゼ活性化の低下がみられ、これらの刺激によりApaf1依存性アポトーシスが活性化することが示された。さらに、同じ細胞にNMDA刺激を加え興奮性細胞死を誘導したところ、Apaf1欠損細胞において若干の細胞死抵抗性が見られ、NMDA刺激によるカルシウム上昇依存性の細胞死にもApaf1の関与が示唆された。さらに、同じ細胞に小胞体ストレス刺激を誘導する目的でthapsigarginを加えたところ、やはりApaf1欠損細胞において細胞死抵抗性が見られた。小胞体ストレスにおいては、カスパーゼ12が活性化することが報告されているが、詳細なアポトーシス誘導機構は明らかではないため、カルシウム依存性アポトーシス誘導経路とともにApaf1を介したアポトーシス経路の関与を詳細に解析していく予定である。

本研究は、神経幹細胞の増殖・分化過程に注目し、この細胞の増殖能や分化過程を解析するとともに、アポトーシス抵抗性の神経幹細胞の、培養系あるいは移植された個体内での生残を解析することにより、神経変性疾患や神経損傷に対する移植再生医療への応用を検討することを目的とした。アポトーシス制御因子であるApaf1を欠損するマウス胎仔より神経幹細胞を分離し、培養系における増殖能や細胞死抵抗性を検討したところ、増殖能は野生型と比べ差が見られなかったが、抗がん剤などのアポトーシス誘導刺激や無血清培地におけるインスリン除去などの生存刺激欠如に対してより高い生存率を示した。しかしながら、アポトーシス抵抗性神経幹細胞においても細胞の分化系譜は正常と思われ、形質転換・癌化等の所見は見られなかった。一方、同じ神経幹細胞の培養系での分化過程の解析において、BMP2が抑制性HLH因子の発現を誘導し、ニューロン分化に促進的に働くbHLH転写因子の機能を阻害することによって神経上皮細胞のニューロンへの分化を抑制することが示された。今回得られた結果は、正常の分化系譜を持つアポトーシス抵抗性神経幹細胞を得て、さちにBMP2などニューロン分化抑制性因子のシグナルを阻害する因子を用いることにより、神経幹細胞の分化のバランスをニューロン側へと傾けるという、効率的な神経分化誘導法の確立につながり、神経変性疾患や外傷によるニューロン損傷に対する新規再生治療法の開発へとつながる可能性をもつと考える。
生体機能分子の設計・合成

本研究は、脳における情報処理や神経伝達機構などの、生物の持つ優れた機能を持ち、且つ工学的に応用可能な全く新しい「生体機能分子」の「設計・合成」を行うことを目的とする。生体機能分子を設計・合成するために、有機合成化学的アプローチと蛋白質化学的アプローチの2つの方針をとる。有機合成的アプローチとしては、モレキュラーインプリンティング法による分子認識部位の構築と触媒能の導入を行う。タンパク質工学的アプローチとしては、タンパク質の化学修飾による電子伝達効率の促進と、天然メディエーター分子の化学修飾による酸化還元特性の改変を行う。平成8年度は具体的に以下の2つの研究目的とした。1.モレキュラーインプリンティング法により創製した生体機能分子を、高性能分離素材、センサー素材、エレクトロニクス素材、メカニカル素材などに応用する。2.酵素-人工メディエーターハイブリッド分子を創製し、バイオチップへの応用を図る。これらを目的に対して以下の成果が得られた。1.モレキュラーインプリンティング法により分子認識ポリマーを合成し、更にこれを化学修飾することにより、ポリマーの分子認識機能を向上させた。2.モレキュラーインプリンティング法により合成した分子認識ポリマーの分子認識を、色素を用いて検出を簡素化し、センサーへの応用の可能性を示した。3.蛋白質と合成高分子や電子メディエーターをハイブリッドさせて電子伝達機能を改変し、特性を評価した。更に従来の方法と全く異なる生体機能分子の創製法である「バーチャルエボルーション」という手法の可能性を確認することができた。
花崗岩深部地下水に対する流体包有物組成の影響に関する研究

島弧花崗岩から放出される熱水流体の組成を明らかにするため、山梨県甲府花崗岩と長崎県対馬花崗岩の石英に含まれる流体包有物中の元素を粒子線励起X線分析法(PIXE)で分析した。甲府岩体と対馬岩体の多相包有物は高塩濃度で、多数の金属元素を高濃度で含む。また、甲府岩体に湧出する鉱泉の元素組成は岩体に含まれる流体包有物の平均組成を天水で希釈した値と一致することが分かった。花崗岩は日本の地表部に広く露出し、堆積物直下の地殻内部で最大の体積を占める重要な構成岩石である。そのため、花崗岩から放出される流体は鉱床や温泉形成・表層環境・花崗岩深部地下水の組成に大きな影響を与える。最近の粒子線励起X線分析法(PIXE)による流体包有物研究によって、花崗岩体の深部地下水組成は、地表水・外来流体・岩石-水反応等のほか、流体包有物から漏出した液体の組成によっても大きく影響される可能性があることが分かった。花崗岩体は高レベル放射性廃棄物の地層処分のモデル岩体としても重要で、地層処分に影響する深部地下水組成の支配機構の解明も急がれている。そこで、本研究では、日本列島の花崗岩中の流体包有物の組成と花崗岩体の深部地下水組成との関係を解明することを目的に、山梨県甲府と長崎県対馬の花崗岩の石英に含まれる流体包有物の微量元素の分析を試みる。平成20年度は、甲府岩体内部の流体包有物の分布と組成変化を検討するため、岩体調査と試料採取を中心に行った。甲府花由岩体は、地質状況が明瞭で、鉱脈・温泉が豊富で過去の流体挙動が追い易い岩体である。調査の結果、岩体全体には塩濃度が約8wt.%のNaCl水溶液を含む流体包有物が主に分布し、標高1200m付近にのみ塩濃度30wt.%NaClの流体包有物が分布することが分かった。これらの包有物は、花崗岩マグマが固結する際に放出された流体が周囲へ移動する過程で花崗岩本体に捕獲されてできたものである。これらの流体包有物を粒子線励起X線分析法(PIXE)で分析したところ、C1,K,Ca,Mn,Fe,Cu,Zn,Pb,Br,Sr,Rbが検出された。塩濃度が30wt.XNaClの流体包有物は、K,Ca,Feを1万wt.PPm以上、Mn,Cu,Zn,Pb,Brを数百一数千wt.pmmの濃度で含んでいた。花崗岩体の形成温度圧力条件から流体の発生条件を推定した結果、高塩濃度・高金属濃度の流体包有物は塩濃度8wt.%の流体が沸騰してできたことが分かった。また、これらの包有物の他の微量元素のLA-ICP-MS分析を実施するため、既存のICP-MS装置に波長213nmのレーザーアブレーション装置を組み込み、専用の分析ラインを作成中である。平成21年度は、対馬岩体内部の流体包有物の分布と組成変化を検討するため、試料採取とPIXE分析を中心に行った。対馬花崗岩体は、日本有数の鉛一亜鉛鉱床を伴う岩体である。調査の結果、岩体全体には塩濃度が約30wt.%NaClを超える高濃度流体を含む包有物が分布し、周辺の鉱床にも塩濃度30wt.%NaCl前後の流体包有物が分布することが分かった。これらの包有物は、花崗岩マグマが固結する際に放出された流体が周囲へ移動する過程でそれぞれに捕獲されてできたものである。これらの流体包有物を粒子線励起X線分析法(PIXE)で分析したところ、Cl,K,Ca,Mn,Fe,Cu,Zn,Pb,Br,Sr,Rbが検出された。塩濃度が30wt.%NaClの流体包有物は、K,Ca,Feを1万wt.ppm以上、Mn,Cu,Zn,Pb,Brを数百数千wt.pmmの濃度で含んでいた。また、これらの包有物の他の微量元素のLA-ICP-MS分析を実施するため、引き続き、既存のICP-MS装置に波長213nmのレーザーアブレーション装置を組み込み、専用の分析ラインを作成中である。本年度は、対馬岩体内部の流体包有物の分布と組成変化を検討するため、岩体内部の晶洞と石英脈および周辺鉱脈の石英中の流体包有物のPIXE分析を実施した。対馬花崗岩体の石英は多量の多相包有物・気相包有物・2相包有物、少量の希薄2相包有物とCO2包有物を含み、このうち前3者の組成を分析した。