hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
酵素類似機能を発現するゼオライト細孔空洞とカルボカチオンの炭素-炭素開裂反応

オレフィン転化反応においてプロピレンの選択率はゼオライトの細孔入口径だけでなく,細孔の空洞の大きさに依存する。エチレンおよび1-ブテン転化反応では,ゼオライト細孔の空洞の大きさがオクチルカルベニウムイオンの大きさとほぼ等しいとき,プロピレンが高い選択率で生成する。この現象は細孔入口の構造が8員環,10員環,12員環のいずれのゼオライトを用いても観測される.ペンテン(2-ペンテン,2-メチル-2-ブテン)および,ヘキセン(1-ヘキセン)では単分子の分解反応が進行し,それぞれのカルベニウムイオンの大きさとゼオライト細孔の空洞の大きさとがほぼ等しいときに,プロピレンは高い選択率で生成する。更に種々のH^+-交換ゼオライトを用いて1-ブテン転化を行い,プロピレン選択率に及ぼすゼオライトの細孔空洞容積の影響を調べた。ブテンの二量化反応で生成するオクチルカチオンの大きさとゼオライトの細孔空洞容積とが一致すると,選択的にプロピレンが生成した。一方,エチレン転化反応で,反応初期におけるプロピレン生成機構を細孔空洞内に生成した炭化水素を基に推定した。両反応において,特定のオクチルカチオンからプロピレンが生成する。本年度は,「ゼオライトの細孔空洞(キャビティー)の大きさとカルボカチオンの大きさが一致すると,その特定のカルボカチオンの炭素ー炭素結合が選択的に開裂する」というコンセプトを提案するために,ペンテンからエチレンプロピレンへの転化を取り上げ,エチレンおよびプロピレンの選択性に及ぼすゼオライト細孔空洞容積の影響を調べた。2ーペンテンおよび2ーメチルー2ーブテンの分解反応を細孔入り口径,および細孔空洞容積の異なる8-,10-,12ー員環ゼオライトを用いて行なった。プロピレンおよびエチレンへの選択性に及ぼす細孔入り口径の影響を調べたところ,細孔入り口径の大小では,プロピレンの選択性を説明することができなかった。一方,プロピレンとエチレンへの選択率は,細孔空洞容積で説明することができた。両者の選択率はゼオライトの種類によらず,ペンチルカチオンの大きさと細孔空洞容積が一致したときに,選択的にペンチルカチオンの開裂反応が起こることが分かった。即ち,この結果は,プロピレンとエチレンの選択率は,細孔空洞容積によって決まることを示している。上記の結果は,これまで行なってきたエチレンやブテンからのプロピレン合成反応において,プロピレンが選択的に生成するには,反応中間体の大さと細孔空洞容積の大きさが一致すること重要であるという従来の結果と同じであった。このことからゼオライトを触媒としたとき,選択性が反応中間体の大きさと反応場の大きさによって決まるとうい新しいコンセプトを提案する。本研究の目的は「ゼオライトの細孔空洞(キャビティー)の大きさとカルボカチオン(カルベニウムイオンとカルボニウムイオンの総称)の大きさが一致すると,その特定のカルボカチオンの炭素-炭素結合が選択的に開裂する」というコンセプトを初めて提案することにある。1-ヘキセンの分解反応を細孔入り口径,および細孔空洞容積の異なる8-,10-,12-員環ゼオライトを用いて行なった。プロピレンへの選択性に及ぼす細孔入り口径の影響を調べたところ,細孔入り口径の大小では,プロピレンの選択性を説明することができなかった。この結果はプロピレンの選択性を,生成物規制の選択性では説明できないことを示している。一方,プロピレン選択率は,細孔空洞容積で説明することができた。細孔空洞の形は,ゼオライトに依存する。そこで細孔空洞に包摂する最大包摂球の直径を空洞容積の尺度とした。その直径をDiで表すことにする。プロピレンの選択率がゼオライトの種類によらず,Diがおよそ6 Aで最大になるという結果を得た。これはそれぞれのゼオライト群で,プロピレンの最大選択率を示すゼオライトの細孔空洞容積は同じであることを示している。即ち,プロピレンの選択率は,細孔空洞容積によって決まることを意味している。

プロピレンの選択性が細孔空洞容積に決まることは,反応中間体であるヘキシルカルベニウムイオンの大きさが関係している可能性が高い。そこでヘキシルカルベニウムイオンの大きさをDFT計算によって求めた。ここでカチオンの形状を球体と仮定すると,その直径はおよそ6 Aであった。この結果は,1-ヘキセン転化反応において最も高いプロピレン選択率を与えるゼオライトはヘキシルカルベニウムイオンの大きさと同じ細孔空洞容積を有するゼオライトであると結論できる。上記に結果を基に,研究目的である新たなコンセプトを提案する。細孔空洞容積の異なるゼオライトを合成することに時間がかかっている。しかし,3月に入り合成することに成功したので,本来の研究目的に向って研究を継続している。研究終了期間直前になって,大きな進捗があった。研究が計画通り進まないことは十分に起こりうる。しかし,上記に述べたように目的のゼオライトが合成できてきてきているので,かなり研究が進捗した。こうしたことを未然に防ぐには,言うまでもなく研究計画を練ることが必要である。しかし,挑戦的萌芽研究では結果がどうなるか分からない研究を行うことが求められると考えている。報告書のための研究ではないと信じて疑わない。今年度の執行額に残額が生じた状況としては、研究を進める段階で、反応に用いるゼオライト触媒の合成が予定通り進捗できなかったため、繰越を申請した。合成法を変えて新たな構造規定剤を合成することで、該当するゼオライトを合成する。そのための合成試薬、並びにその合成に使用するオートクレーブのテフロン内筒を購入する。
減数分裂における動原体の構造制御機構の解明

減数分裂は精子や卵子などの配偶子形成に必須である。本研究では分裂酵母を用いて減数分裂期の染色体分配に必須なセントロメアの制御機構を解析した。その結果、DNA複製制御因子であるMrc1がセントロメアの構造形成に重要な役割を果たすこと、また染色体の動態解析によってセントロメア機能を評価できることを見出した。またセントロメアだけでなく相同染色体の結合も染色体分配に重要な役割を果たすことを見出した。減数第一分裂では姉妹染色分体は一方の極から伸びた微小管と結合し、その極へ分配される。この分配には、姉妹染色分体の動原体が一方向を向くとともにセントロメアの結合が維持されることが重要であると考えられているが、これらの分子機構は完全には解明されていない。分裂酵母においてPat1キナーゼの不活化によって一倍体細胞において減数第一分裂を誘導すると、フェロモン応答がないと姉妹染色分体は両極に分配される。第一分裂におけるセントロメアの制御機構の解明を目的とし、減数第一分裂におけるフェロモン応答が果たす役割を解析した。フェロモン応答経路の下流でどのような因子が働くのかを、種々のチェックポイント因子に着目して解析したところ、フェロモン応答があってもDNA損傷チェックポイント因子であるRad3やMrc1を欠損すると姉妹染色分体が両極に分配されることから、これら因子が下流で働くと考えられた。次にフェロモン応答は姉妹染色分体のセントロメアの結合維持にも必要であると考えられるため、セントロメアの結合維持が分配に果たす役割を結合維持に必要なSgo1を欠損させることによって検証した。その結果、セントロメアの結合維持ができないと姉妹染色分体が高頻度で分離することが判明した。この結果は姉妹染色分体のセントロメアの結合維持ができなければ、たとえ動原体の一方向性が確立されても姉妹染色分体は両極へ分配される可能性を示しており、Rad3やMrc1はフェロモンシグナルを受けて姉妹染色分体の結合維持に関与している可能性が示唆された。またこれらの解析に加え、一倍体細胞ではスピンドルチェックポイント機構が活性化されるため、スピンドルチェックポイント因子であるMad2の減数分裂における役割を検討し、分裂酵母では減数分裂においても動原体に張力が発生しないとMad2によって染色体分配開始が遅延することを明らかにした。分裂酵母において、接合フェロモン応答がこの動原体の一方向性形成に必要で、この応答がないと姉妹染色分体は両極に分配される。このとき、DNA複製チェックポイント因子であるMrc1がフェロモン応答の下流で働いてことを前年度までに見いだしている。そこで姉妹染色分体の第一分裂におけるセントロメアの制御機構の解明を目的とし、減数第一分裂におけるMrc1が果たす役割を生細胞におけるセントロメアの動態を詳細に解析して検討した。我々は姉妹染色分体のセントロメアの分離頻度およびスピンドルにおける相対的な位置を解析することによって、セントロメアの動原体の方向性を評価できることを見いだした。また、相同染色体を物理的に結合しているキアズマが姉妹染色分体の一方の極との結合に寄与することを見いだした。そこでキアズマの形成できない細胞において、セントロメアの動態を詳細に解析してMrc1破壊株における動原体の方向性を評価したところ、Mrc1は高頻度で動原体が両方向を向いて両極から伸びた微小管と結合することを見いだした。このことはMrc1がセントロメアにおける動原体の一方向性形成に重要な役割を果たすことを示している。また、キアズマが形成されると、Mrc1破壊株では姉妹染色分体の動原体は野生株と同程度で一方の極から伸びた微小管と結合したことから、Mrc1破壊株における動原体は一方向を向いたり両方を向いたりすることができる可動的なものであることが示唆された。これらの結果とDNA複製においてMrc1が機能することから、Mrc1はDNA複製において減数分裂特異的なセントロメア形成に関与して動原体の一方向性形成に寄与すると考えている。この分配には、減数分裂特異的なセントロメア構造が形成され、姉妹染色分体の動原体が一方向を向くことが重要であると考えられているが、これらの分子機構は完全には解明されていない,我々は分裂酵母において、DNA複製チェックポイント因子であるMrc1がこのセントロメア構造形成に必要なこと、また姉妹染色分体のセントロメアの分離頻度およびスピンドルにおける相対的な位置を解析することによって、セントロメアの動原体の方向性を評価できることを前年度までに見いだしている。

我々はMrc1のセントロメア構造形成における機能を明らかにするために、Mrc1破壊株において姉妹染色分体の分離頻度およびセントロメアの動態解析おこない、さらに動原体の一方向性形成に異常があると考えられているMoa1破壊株との比較をおこなった。その結果、相同染色体を物理的につなぎ止めているキアズマが形成できない細胞において、Mrcl破壊株とMoa1破壊株では高頻度で動原体が両方向を向き、両極から伸びた微小管と結合した。一方、キアズマが形成される細胞では、Mrc1破壊株では野生株と同様に姉妹染色分体の動原体は一方向を向いて形成され、一方の極から伸びた微小管と結合するが、Moa1破壊株ではキアズマが形成されない細胞と同様に両方向を向き、両極から伸びた微小管と結合すると考えられた。この結果からMrc1破壊株では動原体は一方向を向いたり両方を向いたりすることができる可動的なものであるが、Moa1破壊株では両方向を向いたままであると考えられた。これらの結果からMrc1が減数分裂期のセントロメア構造形成にMoalとは異なる機能を有していると考えられた。さらにこれら一連の解析から、姉妹染色分体が一方の極から伸びた微小管と結合するには動原体の方向性だけでなく、キアズマが重要な役割をはたすことが明らかとなった。
音声によるメンタルヘルス状態スクリーニング技術の言語非依存性の検証

本年度は、ルーマニアのピテシティ大学で取得した160名(ルーマニア語とロシア語話者)から収集した310個のデータセットに関して、PST株式会社で開発済みのMind Monitoring System (MIMOSYS)の音声指標である元気圧と申請者が発明した音声指標であるピッチ検出率(特許出願済み)を用いて解析を行った。その結果、MIMOSYSによる分析では、うつ病の高リスク群と低リスク群の元気圧平均値に有意な差がみられた。また高い精度で健常者から自殺願望の高い被験者を識別できる可能性が示唆された。一方ピッチ検出率を用いた分析では、MIMOSYSの元気圧よりも高い精度で自殺願望の高い被験者を識別できることが明らかになった。高解像度音声を使用して分析を行ったところ、MDVIに関しては、より高い精度でうつ病重症度の識別が可能となること明らかになった。PDVIに関しては、長母音音声、定型句読み上げ音声を用いて分析を行ったが、いずれにおいても高い精度で健常者とパーキンソン病患者を識別できる可能性が示唆された。更に、定型句読み上げ音声に関しては、発声障害に関するアンケート指標の得点、すなわち自覚症状とPDVIの間に有意な相関がみられた。本年度は、2016年6月25日から7月5日にかけてルーマニアを訪問し、ブカレストのキャロルダビラ医科大学、ブラショフのトランシルバニア大学や刑務所、ピテシティ大学などを訪問し、実験の協力要請、および実験打ち合わせを行った。それと並行し、研究協力者であるPST株式会社の桐田氏、大宮氏、萩原氏の協力を得て、音声、うつ病スクリーニングのための自記式アンケートデータ、および年齢や性別、既往歴などの基本情報を収集するためのスマートフォンアプリを作成した。その後2016年11月15日から11月29日にかけ、ルーマニアのピテシティ大学(教員1名、学生アシスタント4名)の協力を得て、データ収集実験を行った。被験者は約110名であり、ルーマニア語とロシア語の音声を収集することができた。データ収集は現地で調達した20台のスマートフォンに上述のアプリをインストールして実施した。現在ピテシティ大学の研究者と協力してデータの解析を進めている。その他、音声分析を実施するにあたり、例えば健常者とうつ病患者を区別し得る様々な音声特徴量が必要となる。本年度はそのようなパラメータ開発にも着手した。東京医科大学、防衛医科大学校、自衛隊、東京医科歯科大学などと共同でパーキンソン病、うつ病、認知症などの患者音声を収集した。これらの音声を用いて、新たな音声指標として、ピッチ検出率や、ハースト指数とゼロ交差率の関係性から導出した特徴量などを見出した。これらの成果はいくつかの国際会議で発表済みである。また特許も出願した。平成28年度の研究実施計画では、データ収集のためにスマートフォンアプリを作成し、ルーマニアで運用実験を行うところまでを予定していた。当初の予定は順調に達成された。実際の音声収集は平成29年度から実施する予定であったが、既に平成28年度においてルーマニア語と数例ではあるがロシア語音声も収集することができた。さらに新しい音声特徴量に関しても、いくつかの指標を提案でき、うつ病だけでなくパーキンソン病や認知症などもスクリーニングできる可能性が開けてきた。本年度は、平成29年10月11日から10月15日にかけてルーマニアを訪問し、ブラショフのトランシルバニア大学とピテシティ大学を訪問し、実験の協力要請、実験打ち合わせを行った。その後、新たに平成30年3月トランシルバニア大学で81名の音声収集、およびうつ度を測定する自記式アンケートであるBeck Depression Inventory(BDI)を実施した。これで平成28年度に収集したピテシティ大学での110人分のデータを合わせて約200名分のデータを取得できた。平成28年度にピテシティ大学で収集したデータに関して、PST株式会社で開発済みのMind Monitoring System (MIMOSYS)の音声指標である元気圧と申請者が発明した音声指標であるピッチ検出率(特許出願済み)を用いて解析を行った。その結果、自記式アンケートで測定される被験者の自殺願望と各音声指標の間に有意な関係がみられた。新たな音声指標の開発に関して、大うつ病の指標となるMajor Depression Voice Index(MDVI)とパーキンソン病の指標となるParkinson's Disease Voice Index (PDVI)を開発した。今後大規模な検証は必要ではあるが、MDVIとPDVIを用いて、日本人の大うつ病患者とパーキンソン病患者、および健常者を精度よく識別できることが明らかになった。研究実施計画では、平成29年度にルーマニアで音声収集を実施し、平成30年度にデータ解析、新たな音声指標の開発、検証を行う予定であった。データ収集に関しては、ピテシティ大学の約110名のデータだけでなく、トランシルバニア大学で81名のデータを追加することができた。検証に関しては、MIMOSYSの音声指標である元気度、およびピッチ検出率を用いて自殺願望の強い人をスクリーニングできる可能性が開けてきた。またMDVIとPDVIを用いて、パーキンソン患者や大うつ患者をスクリーニングできる可能性も示唆された。

本年度は、ルーマニアのピテシティ大学で取得した160名(ルーマニア語とロシア語話者)から収集した310個のデータセットに関して、PST株式会社で開発済みのMind Monitoring System (MIMOSYS)の音声指標である元気圧と申請者が発明した音声指標であるピッチ検出率(特許出願済み)を用いて解析を行った。その結果、MIMOSYSによる分析では、うつ病の高リスク群と低リスク群の元気圧平均値に有意な差がみられた。また高い精度で健常者から自殺願望の高い被験者を識別できる可能性が示唆された。一方ピッチ検出率を用いた分析では、MIMOSYSの元気圧よりも高い精度で自殺願望の高い被験者を識別できることが明らかになった。高解像度音声を使用して分析を行ったところ、MDVIに関しては、より高い精度でうつ病重症度の識別が可能となること明らかになった。PDVIに関しては、長母音音声、定型句読み上げ音声を用いて分析を行ったが、いずれにおいても高い精度で健常者とパーキンソン病患者を識別できる可能性が示唆された。更に、定型句読み上げ音声に関しては、発声障害に関するアンケート指標の得点、すなわち自覚症状とPDVIの間に有意な相関がみられた。引き続き多言語音声の収集を進めていくとともに、新たな音声指標の開発も進めていく。音声収集に関しては、需要が多いと思われる英語を重点的に集めていきたい。また未収集であるドイツ語、ハンガリー語音声に関しても、海外とのパイプを生かし引き続き調査を進めていきたい。音声指標の開発に関しては、うつ病と健常者を分離するだけでなく、うつ病の中でも大うつ病と双極性を分離できるような指標を開発したい。アプリ開発に関しては、基本システムはどのような言語に対しても同じであるが、アンケートや読み上げの文言は、言語毎に異なる。この点も開発を進めていきたい。引き続き多言語音声の収集を進めていく。特に外国語のうつ病患者の音声を収集したい。今年度開発したMDVIとPDVIの検証は日本人を対象にしか行われていない。今後は多言語に関して検証していきたい。音声指標は言語間だけでなく、同一言語内でもフレーズによって敏感に値が変動する。今後はMDVIやPDVIの言語依存性だけでなく、フレーズ依存性も検証し改良することでロバストな音声指標に改良していきたい。次年度使用額が生じた理由として、まずルーマニアでの音声取得実験が、現地の研究者やリサーチアシスタントの助力により順調に進んだため、当初予定より出張回数が少なく済んだことが挙げられる。また、他の研究資金と目的が重複する出張があったため、旅費が節約できたという理由も挙げられる。今年は海外でのより多くの音声取得実験と、論文誌投稿、国際会議での発表を進める予定である。
看護婦の業務表現を考慮した病院看護業務調査分析

本研究の目的は、看護情報の電子的流通実現のための基礎データを得るために、看護の現場で使用されている業務表現のバリエーションを調査・分析することである。平成11年度に、大阪厚生年金病院看護部の協力を得て、同病院血液透析室で携帯型ボイスレコーダーを使用した音声記録での看護業務タイムスタディを行った。ボイスレコーダーは録音時刻が秒単位まで記録できる手のひらサイズのものを使用した。音声記録は対象看護婦自身が行った。まず音声録音の訓練がない状態で行ったプレテストの結果、とても現在の医療現場ではコンピュータでの音声認識・意味認識ができるレベルにはないことが確かめられた。また、以前に同病院内科・外科病棟で行った自計筆記式のタイムスタディと比較して、音声での業務表現のバリエーションはもっと多くなると見込まれた。そこで、本番のタイムスタディでは、看護シフトの終了時に、録音した看護婦自らが録音した音声を再生し、書き言葉にして紙に筆記し、それを表計算ソフトに入力する手法をとった。延べ2日間、延べ19人の看護婦に対するタイムスタディ本調査の結果、1業務1レコードとして、2287件の業務データを収集した。平成12年度に、以前のタイムスタディデータと合わせて分析を行った。その結果、例えば、同じ内容の点滴業務でも、「点滴交換」「点滴更新」「点滴取替え」などのように看護婦によって表現が異なり、また表現が現れる頻度も業務内容等によって相違があることを定量的に示すことができた。本研究では、ある一総合病院の病棟を研究対象としたが、同一病棟内であっても業務表現は一般にバリエーションに富んでおり、かつ、ある出現頻度が存在することが明確となった。これらの内容に関してAPAMI-MIC2000(香港・平成12年9月)と医療情報学連合大会(横浜・第19回平成11年11月および浜松・第20回平成12年11月)で報告した。平成11年度では、大阪厚生年金病院看護部の協力を得て、同病院血液透析室で携帯型ボイスレコーダーを使用した音声記録での看護業務タイムスタディを行った。また、音声記録はタイムスタディの対象となっている看護婦自身が行った。まず、録音の訓練がない状態で行った予備調査の結果、とても現在の医療現場ではコンピュータでの音声認識・意味認識が出来るレベルにないことが確かめられた。また、以前に行った看護婦現場筆記式のタイムスタディと比較して、音声での業務表現のバリエーションはもっと多くなると見込まれた。そこで、本番のタイムスタディでは、看護シフトの終了時に、録音した看護婦が自らボイスレコーダーを再生し、書き言葉にして紙に筆記し、それをExcelのワークシーに入力する手法をとった。述べ2日間、述べ18人の看護婦に対するタイムスタディの結果、1業務1レコードとして、2287件の業務データを収集した。今回の方法では、従来の現場筆記方式のタイムスタディと比較して、時刻記録に関する労力がなくなり、時刻の精度は±5分程度から±1秒程度まで上がった。また、録音に慣れてきた看護婦は、再生時に自分には理解できる省略された表現で手際よく録音する工夫を行うようになった。このことはある程度の訓練(標準言語での音声記録など)をすれば、業務タイムスタディだけでなく、通常の看護記録等への応用の可能性が期待できるきとを示している。
化学発光法による油脂類の酸化劣化度の高感度検出および抗酸化剤の迅速評価法の開発

酸素酸化の進行あるいは酸素ラジカルの反応に伴い発生する極めて微弱の化学発光(ケミルミネツセンス)を高感度の光電子増倍管を用いて計測することにより,石油製品,油脂,高分子化合物などの酸化劣化の度合を極めて初期の段階で検出すること,さらに抗酸化剤活性を迅速に,しかも定量的に評価することを可能ならしめる方法を開発することを目的として本研究を行ない,以下に述べるような成果を得た.酸素酸化の第一次生成物であるヒドロペルオキシドの熱あるいはラジカル誘発分解による分解で,化学発光が生ずることが認められたが,定量分析はむずかしかった.微量のペルオキシドを含む溶液に,次亜塩素酸ナトリウムを加えると強い化学発光を生ずることを認めた.化学発光量とヒドロペルオキシド濃度の間によい相関性があることも確認し,この方法により,微量ヒドロペルオキシドの検出,あるいは酸化度の測定に応用できることを見出した.さらに,高速液体クロマトグラフィーと化学発光分析を組合わせ,イソルミノールの化学発光を高速液体クロマトグラフィーのポストカラムの検出手段とすることにより, 0.1ピコモルまでの超微量ヒドロペルオキシドの定性・定量分析法を開発することに成功した.本法の感度は極めて高く,油脂,石油製品のみならず,血しょうなどの生体試料にも応用可能であることを確認した.また,一定強度の化学発光を放出する系を見出したが,その系に抗酸化剤を添加すると,化学発光強度が顕著に減少し,極小値をとったあと再び増加し,抗酸化剤添加前の発光レベルまで戻ることを認めた.この極小値より,抗酸化剤の酸素ラジカル捕捉反応速度定数を求める方法を開発した.この方法は極めて迅速で,しかも簡便であり,その応用が期待される.以上のように,化学発光を測定することにより,酸化度の測定,酸化生成物の分析,抗酸化剤の評価を行なうという初期の目的は達せられた.酸素酸化の進行あるいは酸素ラジカルの反応に伴い発生する極めて微弱の化学発光(ケミルミネツセンス)を高感度の光電子増倍管を用いて計測することにより,石油製品,油脂,高分子化合物などの酸化劣化の度合を極めて初期の段階で検出すること,さらに抗酸化剤活性を迅速に,しかも定量的に評価することを可能ならしめる方法を開発することを目的として本研究を行ない,以下に述べるような成果を得た.酸素酸化の第一次生成物であるヒドロペルオキシドの熱あるいはラジカル誘発分解による分解で,化学発光が生ずることが認められたが,定量分析はむずかしかった.微量のペルオキシドを含む溶液に,次亜塩素酸ナトリウムを加えると強い化学発光を生ずることを認めた.化学発光量とヒドロペルオキシド濃度の間によい相関性があることも確認し,この方法により,微量ヒドロペルオキシドの検出,あるいは酸化度の測定に応用できることを見出した.さらに,高速液体クロマトグラフィーと化学発光分析を組合わせ,イソルミノールの化学発光を高速液体クロマトグラフィーのポストカラムの検出手段とすることにより, 0.1ピコモルまでの超微量ヒドロペルオキシドの定性・定量分析法を開発することに成功した.本法の感度は極めて高く,油脂,石油製品のみならず,血しょうなどの生体試料にも応用可能であることを確認した.また,一定強度の化学発光を放出する系を見出したが,その系に抗酸化剤を添加すると,化学発光強度が顕著に減少し,極小値をとったあと再び増加し,抗酸化剤添加前の発光レベルまで戻ることを認めた.この極小値より,抗酸化剤の酸素ラジカル捕捉反応速度定数を求める方法を開発した.この方法は極めて迅速で,しかも簡便であり,その応用が期待される.以上のように,化学発光を測定することにより,酸化度の測定,酸化生成物の分析,抗酸化剤の評価を行なうという初期の目的は達せられた.高度不飽和脂肪酸の酸素酸化とその生成物の化学発光法などによる分析、さらに種々の抗酸化剤の評価法について、科学研究費補助金交付申請書に記載の研究実施計画にそって研究し、以下の結果を得た。1高度不飽和脂肪酸の酸素酸化により、共役ジエンヒドロペルオキシドが第一次生成物として生成する。二重結合を二つ含む脂肪酸では、共役ジエンヒドロペルオキシドが定量的に生成し、酸素吸収量、基質反応量、共役ジエン生成量、ヒドロペルオキシド生成量、いずれも酸化度を定量的に示す。しかし、これの中では、化学発光法が最も感度が高く、微少の生成量を測定することが可能である。二重結合が3個以上になると、共役ジエンヒドロペルオキシドに加え、環状過酸化物も生成し、反応は複雑である。この場合でも、化学発光法は高感度の検出手段として有効である。2化学発光法でヒドロペルオキシドを分析する場合、熱分解、誘発分解による方法では定量性がよくない。次亜塩素酸との反応による化学発光を測定する方法がすぐれていることが見出された。3化学発光によりヒドロペルオキシドを定量する場合、ヒドロペルオキシドの構造により感度が異なること、共存する抗酸化剤が測定値を妨害することが分った。4過シユウ酸ジ-tert-ブチルの熱分解に伴なう化学発光に対する抗酸化剤の添加効果を詳細に検討することにより、抗酸化剤のラジカル捕捉能を定量的に評価することが可能であることが確認された。今後は、このシステムをより実用に近い条件下での抗酸化剤の作用に応用していきたい。
AU-rich elementを持つmRNAの輸送・安定化と口腔細胞のがん化

AU(アデニン-ウラシル)-rich element(ARE)はがん遺伝子やサイトカイン遺伝子など、細胞の増殖に関わる遺伝子のmRNAに存在する。我々はアデノウイルスの研究により、ARE-mRNAがHuRなどのRNA結合タンパクと複合体を形成し、核外輸送・安定化され、細胞ががん化されることをこれまでに見出している。本研究の目的は、ウイルス発がんで見られたこの細胞がん化機構が、口腔がん細胞中でも見られるか検討することである。またHuRをRNAi法でノックダウンしてARE-mRNAの輸送・安定化を阻害できるかどうか、また口腔がん細胞の性質が変化するかについても検討した。HSC3やCa9.22などの口腔がん細胞では、HuRタンパクが核外に輸送され、ARE-mRNAも核外輸送および安定化されていることが明らかになった。さらに、生理的な条件では、本来核外輸送タンパクであるCRM1依存的に輸送されているこれらの物質が、口腔がん細胞ではCRM1非依存的に強制的かつ恒常的に、核外輸送されていることが見出された。また、HuRのsiRNAを設計し、口腔がん細胞にそのsiRNAを導入し、効率よくHuRタンパクの発現が減少する系が構築できた。HuRノックダウンした口腔がん細胞では、ARE-mRNAが核外輸送されなくなったり、soft-agarでコロニーを形成できなくなる等、その形質が変化することがわかり、HuRノックダウンは口腔がん治療の新しいツールである可能性が示せた。AU(アデニン-ウラシル)-rich element(ARE)はc-fos、c-myc、COX-2などの細胞の増殖に関わる遺伝子のmRNAに存在し、AUUUAをコアとする繰り返し配列から成る領域である。我々はアデノウイルスのがん遺伝子産物E4orf6がARE-mRNAを核外輸送・安定化することにより細胞をがん化することをこれまでに見出している。本研究の目的はE4orf6による発がんに見られたARE-mRNAの核外輸送・安定化による細胞がん化が、実際の口腔がん細胞中でも起こっているかどうか検討することである。口腔がん細胞のHSC3、Ca9.22や口腔正常細胞のHGFなどを主に用いて、ARE-mRNAやそれに結合して移動するHuRタンパクの局在を調べた。免疫染色法や生化学的検討(細胞を核と細胞質に分離しウエスタン法で調べた)でHuRががん細胞で細胞質側に輸送されていることを確認した。また手術材料を用いてHuRの局在を観察したところ、口腔がんでは細胞質にHuRが輸送されていることもわかった。定量性real-time RT-PCR法やin situ hybridization法を用いた検討したところ、c-fos、c-mycなどのARE-mRNAがHSC3等の口腔がん細胞の細胞質側に輸送されていた。次にARE-mRNAの安定化を同様の細胞を用いて行った。ARE-mRNAの蓄積をreal-time法で検討しても、actinomycin Dを用いて全ての遺伝子の転写を停止させてからARE-mRNAの半減期を検討しても、口腔がん細胞ではARE-mRNAが安定化されていた。以上の結果より、口腔がん細胞ではARE-mRNAが輸送・安定化されていることが明らかになった。現在HuRをRNAi方でノックダウンしてARE-mRNAの輸送・安定化を阻害できるか検討中である。AU(アデニン-ウラシル)-rich element (ARE)はc-fos、c-myc、COX-2などの細胞の増殖に関わる遺伝子のmRNAに存在する。我々はアデノウイルスの研究により、ARE-mRNAが核外輸送・安定化され、細胞ががん化されることをこれまでに見出している。昨年度は、口腔がん細胞のHSC3等では、ARE-mRNAやそれに結合して移動するHuRタンパクが細胞質側に輸送されていることを明らかにし、さらに、口腔がん細胞ではc-fos、c-mycなどのARE-mRNAが安定化されていることも解明した。

本年度は、HuRをRNAi方でノックダウンしてARE-mRNAの輸送・安定化を阻害できるかどうか、また口腔がん細胞の性質が変化するか検討した。HuRをノックダウンするためのsiRNAを設計し、口腔がん細胞のHSC3等にそのsiRNAを導入したところ、効率よくHuRタンパクの発現が減少する系が構築できた。HuRをノックダウンした細胞では、c-fos、c-mycなどのARE-mRNAの核外に輸送されておらず、またそれらのmRNAの安定化も見られなかった。さらにそれらの細胞の性質を検討するため、ソフトアガーを用いて、がん細胞の足場非依存性の増殖を確認した。コントロールのsiRNAを導入したHSC3細胞はソフトアガーの中で効率よくコロニーを形成し、足場非依存性の増殖を示した。それに対して、HuRをノックダウンしたHSC3細胞は、ソフトアガー中で全くコロニーを形成することが出来ず、悪性化されたがん細胞が示す足場非依存性の増殖能が消失していることが明らかになった。以上の結果より、HuRをノックダウンすることによる、新たながん治療のための基礎知識が得られた。
先端科学と小中学校理科の授業のつながりを実感できるプログラム開発と実践・展開

子どもの理科離れを止める一助として、大学と小中学校と連携が行われてきたが、大学の研究者は「小中学校での理科の学習内容をよく知らず」、小中学校では「授業時間確保のためにも単元に関連した内容を望むが、単元と先端科学のつながりを意識するのが難しい」など食い違いがあることが明らかになってきた。本研究では、「骨伝導スピーカーと聴覚のしくみ」「かんたん旋光計と分子の世界」「ホタルが光るしくみと酵素反応」「食べものの酵素と犯罪捜査の関係」を開発し、中学生に向けて授業を行った。アンケート結果等により評価した結果、単元の発展でありながら、身近な感覚や先端科学を意識できるプログラム開発・実施を行うことができた。25年度は先端科学と単元のつながりを意識したプログラム開発を行い中学校等で実施した。1簡単旋光計:「光の世界」(中1)の発展として旋光計の設計、作製を行った。東京都北区教育委員会の委託で実施したサイエンスラボ(2013年8月中学生32名)「光と色のミステリー」で中学生が旋光計を組み立て、「ショ糖溶液」を使い旋光性を観察した。2ホタルが光るしくみと酵素反応:「動物のからだのつくりとはたらき」「わたしたちのくらしと化学変化」(中2)の発展。ホタルは化学反応で光る。温度によって発光色が変化することを観察し、ルシフェリン-ルシフェラーゼ反応の発光が酵素の遺伝子変異で色が変わる理由を結晶構造解析で行った研究(Nakatsu et al. Nature 440 (2006) )を紹介。反応にATPが必要なことを利用したルミテスターを使い手洗い前後の清浄度検査を行い、身近な分野への応用を紹介した。平成26年1-3月に文京区立中学校10校(623名)で出前授業を実施し、アンケート結果では『楽しく学習できた』へ78%、『自分から進んで学習に参加することができた』へ「大変そう思う」「そう思う」を併せて66%が回答し、高い満足度が得られた。3チョコレートの融点:「物質の状態変化」(中1)の応用。教科書では融点は物質により異なると学習する。チョコレートはカカオ産地の環境(気温)により、含まれる物質(トリアシルグリセリドの炭素鎖の長さ)が変わり、融点が変化する。製品では物質の割合や種類を変え、口どけを調節し、おいしいチョコレートにすることを紹介し産地の異なるチョコレートが口の中で消える時間を比較した。パイロット実施として大学生向けの講義で実験した(平成25年12月)。12の学校への展開はそれぞれ東京都北区、文京区教育委員会からの委託研究と共同で行った。1、昨年度開発を進めていた簡単旋光計を、授業の中に取り入れるプログラムとして今年度は開発実施した。光学異性体を持つリモネンを用い、中学校1年生「光の世界」に加え、中学校2年生「化学変化と原子・分子」「嗅覚」の発展として『五感で分子の世界を体験しよう』を開発。本研究ではプログラム開発を中心に行い、実施については東京都理科実験支援事業、文京区理科支援事業として教育委員会から委託を受けた事業として行った。文京区立中学校全10校660名に対し、出前授業を行った。「分子を目やにおいで感じられてとても楽しかったです(生徒)」「分子や原子の分野は苦手だったけど、興味が出たからもう少し学習したい(生徒)」「五感に訴える授業で子どもたちも興味をひかれていました(教員)」という感想が得られた。2、骨伝導の実験キットに使用した音源のシステムを使って、光や振動を使って情報を伝達する、「光通信のしくみ」の実験プログラムの開発を行った。本研究では実験プログラムの開発について行い、実施については東京都北区から委託を受けている理科実験支援事業やサイエンスラボで実施。3、本研究にて一部追加の開発を行った骨伝導の実験について「身近な現象と中学校理科のつながりを実感できる教材開発骨伝導スピーカーと聴覚のしくみ」のタイトルで日本理科教育学会(愛媛)で報告した。1.中学校1年生「酸素の発生」、2年生「酵素」の発展として『身近な食べものの酵素とタンパク質から先端科学に迫ろう!』を開発実施した。本研究ではプログラム開発を中心に行い、実施については東京都北区理科実験支援事業、文京区理科支援事業として教育委員会から委託を受けた事業として行った。文京区立中学校全10校約660名に対し、出前授業を行った。ルミノール反応による大根の発光を観察し、酵素反応についての学習とともに、酵素の立体構造を調べると、血液のヘモグロビンと同じようにヘム鉄を持つことがわかり、科学捜査で血液検出に使われる化学反応と同じであることを紹介した。また生徒の学習効果を高めるために、ダイコンをより光らせる方法を生徒自身が考えて実践する探求的な活動も取り入れた。「先端科学に触れられながらもダイコンやヘム鉄サプリなど身近に手に入れられるもので、少人数でも実施できる(教員)」「理科の授業で習った酵素について発展的なことが学べて楽しく感じた(生徒)」「いつもは教科書通りなので、自分でどうすればよいか考えて実験するのは楽しかった(生徒)」等の感想を得た。北区理科実験支援事業サイエンスラボ(2015年10月17日実施、中学生35名が参加)でも同内容を実施し、また北区教育委員会の広報誌「くおん」でも実験の紹介を行う予定(2016年7月号)。

2.昨年度開発実施を行った簡単旋光計のプログラムについて「身近な現象と中学校理科のつながりを実感できる教材開発かんたん旋光計と分子の世界」のタイトルで、2015年8月2日日本理科教育学会第65回全国大会で発表した(一般研究発表09G01)。またお茶の水女子大学サイエンス&エデュケーションセンター10周年シンポジウム(2016年2月22日、お茶の水女子大学で実施)において、開発プログラムの一つとして参加者50人に対し、コンテンツ紹介と実験体験を行った。子どもの理科離れを止める一助として、大学と小中学校と連携が行われてきたが、大学の研究者は「小中学校での理科の学習内容をよく知らず」、小中学校では「授業時間確保のためにも単元に関連した内容を望むが、単元と先端科学のつながりを意識するのが難しい」など食い違いがあることが明らかになってきた。本研究では、「骨伝導スピーカーと聴覚のしくみ」「かんたん旋光計と分子の世界」「ホタルが光るしくみと酵素反応」「食べものの酵素と犯罪捜査の関係」を開発し、中学生に向けて授業を行った。アンケート結果等により評価した結果、単元の発展でありながら、身近な感覚や先端科学を意識できるプログラム開発・実施を行うことができた。大学と小中学校の教育現場との連携の問題点解消への貢献を目的に、先端科学を取り上げつつも、身近な例や授業単元との関連が実感できる『ストーリー性』『手軽さ』がある魅力的なプログラムの開発目指した。26年度は昨年開発を始めていた「簡単旋光計」を単元との関わりを意識しながら50分の授業の中で出前授業として実施した。また「光通信のしくみ」については、中学校2年生「電流と磁界」の授業の中の話題として授業を担当した中学校教員に紹介していただいた。3年生の「科学技術と人間」の関連として面白いとの評価を受けた。出前授業など大学教員が授業を担当する形でのプログラム展開を行うことが多かったため、中学校教員自身に活用してもらえる環境作りは一部の実現のみにとどまっていることが課題である。理科教育27年度は引き続き新たなプログラム開発も行いつつ、授業で中学校教員が自ら利用したくなるような工夫を行っていく。そのためのマニュアル整備も重要な課題である。使い方のムービーなども簡単に取り込めるようなiBooksなどでマニュアルを作成する準備を進めている。開発したプログラムについては、理科教育学会等での報告を行う予定である。25年度は計画では「簡単旋光計」のみであったが、加えて「タンパク質と酵素」「化学物質と融点」のプログラム開発を行い、それぞれ中学校や中学生対象もしくは大学生に対するパイロット実施を行った。教科書単元からの発展した実験内容であること、先端科学や身近な応用例につなげること、を意識し、アンケート結果からも高い満足度を得られ、魅力あるプログラムに近づいていると思われる。25年度の計画としては順調に進んでいる。プログラム開発の後、26年度は中学校の教員が取り組みたいと思えるような工夫を行い、評価する必要があると考えているため、研究全体の目的への達成度としては、半分程度である。
宣言的プログラミングにおけるソフトウェア発展の研究

本研究では,以前に佐藤が行っていた極小変更によるソフトウェア仕様の発展の研究を発展させ,論理型言語や関数型言語のような宣言型プログラミング一般に適用可能なより広範囲のソフトウェア発展の理論を構築し,プロトタイプシステムを開発して,実証を行う.今年度の成果はいかである。(1)は論理型言語でのソフトウェア発展の研究成果、(2),(3)は、関数型言語のソフトウェア発展に関連する基礎的考察の研究成果である。(1)論理型言語での極小変更仕様の導出のために従来必要だった変更の極小性チェックを省略でき,かつ完全性を持つ手法を開発した。具体的には、論理仕様からデフォルト理論(default theory)への変換を用いることにより,デフォルト理論での拡張が極小変更プログラムに1対1対応することを示すことで、上記性質を持つ手法の提案を行った。さらに、佐藤が以前提案したデフォルト理論での証明系の単純化した手続きが極小変更プログラムの計算に使用できることを示した。(2)多項式時間で実行可能なプログラムに正確に対応する素朴集合論(軽アフィン集合論)の考案および、その集合論における構成的証明から多項式時間プログラムを自動的に抽出するプログラム抽出法の考案、考察を行った.(3)高階λμ計算の強正規化性がParigotによりCPS変換を用いて証明されていたが、この証明の誤りを主補題の反例により示し、それが継続消滅に起因していることを指摘し、augmentationの概念を用いてこの証明を完成させた。
姉妹染色分体接着機構と複製フォーク再生機構との関係の解明

出芽酵母Sgs1/Rmi1/Top3複合体のうち、rmi1およびtop3欠損株において姉妹染色体の接着(cohesion)に部分的な欠損が生じることをこれまでに明らかにしてきた(EMBO reports 8, 685-690, 2007)。ヒトBLM/BLAP75/TOP3α複合体は酵母Sgs1/Rmi1/Top3複合体に相当し、前者は試験管内でdouble Holliday junctions(DHJ)を解離する活性を有することが報告されていることから、この活性を介して複製フォーク近傍でcohesion形成を促進するという考え方と、この活性の喪失によって生じる複製フォークの不安定性が二次的にcohesion形成の一部を阻害している可能性が考えられた。最近になりBrownらのグループは、生存に必須でないが、その欠損により一部cohesion形成に欠損が観察される遺伝子群を2つのグループに分類することに成功した。そこでrmi1変異株のcohesion欠損がいずれのグループに属するのか、あるいは新規グループなのか調べた。その結果、Rmi1はCtf18/Ctf8/Dcc1を含むalternative RFC複合体および複製チェックポイントに関わるMrc1と同じグループに属し、一方Ctf4, Chl1, Csm3とは異なるグループであることがあきらかとなった。rmi1変異株のcohesion欠損の表現型はSGS1遺伝子破壊により抑制された(EMBO reports 8, 685-690, 2007)。そこでrmi1欠損により複製フォーク上のDHJ様の構造が解消されずに生じた異常が、正常なCtf18経路を介したcohesion形成を阻害していることが示唆された。出芽酵母Sgs1/Rmil/Top3複合体のうち、rmi1およびtop3欠損株において姉妹染色体の接着(cohesion)に部分的な欠損が生じることをこれまでに明らかにしてきた(EMBO reportas 8, 685-690, 2007)。ヒトBLM/BLAP75/TOP3α複合体は酵母Sgs1/Rmi1/Top3複合体に相当し、前者は試験管内でdoubleHolliday junctions(DHJ)を解離する活性を有することが報告されていることから、この活性を介して複製フォーク近傍でcohesion形成を促進するという考え方と、この活性の喪失によって生じる複製フォークの不安定性が二次的にcohesion形成の一部を阻害している可能性が考えられた。そこでrmil変異株のCQhesion欠損がいずれのグループに属するのか、あるいは新規グループなのか調べた。その結果、RmilはCtf18/Ctf8/Dcclを含むalternativeRFC複合体および複製チェックポイントに関わるMrc1と同じグループに属し、一方Ctf4, Chl1, Csm3とは異なるグループであることがあきらかとなった。rmil変異株のcohesion欠損の表現型は5051遺伝子破壊により抑制された(EMBO reports8, 685-690, 2007)。そこでrmi1欠損により複製フォーク上のDHJ様の構造が解消されずに生じた異常が、正常なCtf18経路を介したcohesion形成を阻害したと考え、そのモデルを投稿中である。
地球共生系:生物の多種共存を促進する相互作用機構

地球共生系:生物の多積共存を促進する相互作用機構を重点領域研究として平成3年度から発足させるために以下の活動を行なった。共同研究を容易にするために,ニュ-ス・レタ-を頻繁に出し,また数理生物学,化学生態学といったそれぞれの分野についての入門的な研究会を開くことにした。研究項目は次の3つである。A01消化・細胞内共生系を用いた共生の発達機構A02種間間接作用機構の操作実験による解析A03生物群集における種間関係の可塑性と多種共存1.研究課題と組織の検討10月12ー14日に第1回研究打合せ会を開いて,「計画研究」における研究項目,各研究項目の下での具体的な研究内容,研究組織,予算について検討し,各分担者の研究内容について討議した。また公募研究として期待される内容についても検討した。本研究を特徴づけるのは異分野の研究者による共同研究である。2.ニュ-ス・レタ-第1号の発行ニュ-ス・レタ-“Communication地球共生系No1"を発行して,研究交流に役立てた。これは今後のニュ-ス・レタ-のモデルとなるものであるのでその内容については各種の工夫をこらした。3.成果報告書の刊行来年度以降に分担者が研究する内容と,各分担者が最近書いた論文のうち重点領域研究に直接関係するものをも含めた報告書を作成し,交流研究をはかる助けとした。
血管内皮におけるエリスロポエチン受容体の機能と内皮由来抗血栓形成性因子との関連

【目的】血管内皮細胞に存在するエリスロポエチン受容体の機能と内皮由来抗血栓因子との関連を明らかにするために遺伝子組み替えヒトエリスロポエチン(rHuEPO)投与による血管壁エリスロポエチンレセプター刺激時に血管内皮細胞より産生されるエンドセリン(ET)とトロンボモジュリン(TM)ならびに組織型プラスミノゲンアクチベータ-(t-PA)およびそのインヒビター(PAI-1)との関連を検討した。【材料と方法】正常ヒト臍帯血管内皮細胞上清中にrHuEPOを添加し、内皮細胞上清中のET-1、TM、t-PA、PAI-1および細胞表面のTMを測定した。さらにrHuEPOとともにadenylate cyclase(AC)活性化因子を添加し同様の検討を行った。【結果】レセプター刺激により上清中に放出されるET-1は、用量依存症に増加したが、TM、t-PA、PAI-1は変化しなかった。一方、内皮細胞表面のTMは用量依存症に増加しETの増加度と平行した。さらにAC活性化因子の併用で相加的にその放出が増加した。【結論】エリスロポエチンはETのみならず血管内皮表面のTM発現を促進したことより抗血栓形成性因子へも影響を及ぼすことが明らかになった。またその増加にはACを介する機序の存在が示唆された。
ビスイミダゾリルラジカルの電子構造および物性化学

本研究ではイミダゾリルラジカル部位を二つ有する非局在ビラジカル、ビスイミダゾリル誘導体BDPI-2Y分子を対象とし、非局在ビラジカルの電子状態を明らかにし、その物性化学を解明することを目的とした。平成17年度は適切な置換基の導入により、閉殻一重項キノイド状態と開殻ビラジカル状態のエネルギー差を制御することで、室温におけるラジカル濃度が増大した非局在ビラジカルであるビスイミダゾリル誘導体を新規に合成し、分子構造をX線結晶構造解析により決定した。また、種々の分光化学特性に関する検討(紫外・可視・赤外分光吸収スペクトル測定、フェムト秒分光測定、電子スピン共鳴スペクトル測定、固体核磁気共鳴スペクトル測定、密度汎関数計算)を行い、ビスイミダゾリル誘導体は基底状態が開殻一重項ビラジカル状態であり、それとエネルギー的に近接したところに閉殻一重項キノイド状態が存在し、さらにエネルギー的に高いところに三重項ビラジカル状態が存在し、各々の状態は熱平衡にあることを明らかにした。平成18年度は平成17年度の結果を踏まえ、より非局在化したイミダゾリルラジカルを構築するため、ピレンを導入した誘導体を合成し、種々の測定を行った。その結果、ピレンを導入した誘導体は金属光沢を有する深緑色微結晶として得られ、無置換体と比較して吸収極大波長の長波長シフトが観測され、ピレン部位導入によるπ共役拡張によりイミダゾリルラジカルが広く非局在化していることが示唆された。無置換体は室温付近で溶液ESRシグナルは観測されないが、ピレンを導入した誘導体では溶液ESRシグナルが観測され、温度上昇に伴う可逆的なESRシグナル強度の増大が確認され、一重項状態と三重項状態との熱平衡が示唆された。ピレンを導入した誘導体の場合、適度な有効共役長の増大により三重項ビラジカル状態が安定化することでスピン濃度が増加し、室温付近でも溶液ESRシグナルが観測されると考えられる。非局在ビラジカルの電子状態に関してはこれまでにさまざまな議論がある。ラジカル部位をパラ位に有する非局在ビラジカルは極限構造として閉殻キノイド構造および開殻ビラジカル構造を記述でき、閉殻一重項キノイド状態、開殻一重項ビラジカル状態、三重項ビラジカル状態の三つの電子状態(スピン状態)が考えられる。非局在ビラジカルは室温におけるラジカルの濃度が低いことから、現在まで非局在ビラジカルの電子状態に関して明確な結論を見出すには至っていない。また、開殻一重項ビラジカル状態には未知の物性発現が期待されるが、開殻一重項ビラジカル状態はESR不活性であり実験的に直接観測することは困難であるから、その存在を実験的に証明することはビラジカル化学の発展に不可欠である。

ピレンを導入した誘導体の場合、適度な有効共役長の増大により三重項ビラジカル状態が安定化することでスピン濃度が増加し、室温付近でも溶液ESRシグナルが観測されると考えられる。