hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高等教育機関を対象としたマルチメディアDAISY図書製作・活用システムの構築

平成29年度に行った大学図書館・点字図書館へのインタビューを通して,デジタル化の課題が明らかになってきた.マルチメディアDAISYを大学で合理的配慮として導入するためには,まずは,小中学校での活用状況を明確にすることが求められた.そこで,現在小中学校でマルチメディアDAISYを児童生徒に対して活用している保護者及び教員へアンケート調査を行った.1000件以上の回答があり,平成31年度にはこの結果をまとめていく.また,平成29年度から行っている大学に在籍するディスレクシア学生に対するマルチメディアDAISY図書の提供も,継続して平成30年度も実施した,本を読むという意欲が向上し,今まで以上に自ら望んで本を読むことが増えてきた.マルチメディアDAISYに関する印象評定を実施したところ,全ての項目で向上しており,マルチメディアDAISYが,本人の生活に良い影響を与えていることが明らかになった.なお,この研究成果は,第56回特殊教育学会で「高等教育機関におけるマルチメディアDAISY図書の活用ー合理的配慮の観点に基づいて」というテーマで報告した。小中高等学校では,サポートなしであったが,大学に進学し,困り感を抱えているディスレクシア学生に対して,インタビュー調査を行うことができた.小中高等学校と比べ,大学に進学すると,突発的に文字を読まないといけないことが増え,そこに難しさがあるということであった.今後もディスレクシア学生及び社会人にインタビュー調査を行い,支援方法・困り感等を質的に分析していく.国公立大学・私立大学を対象にする図書のデジタルデータ化に関する調査は行ってはいないが,小中学校でマルチメディアDAISYを児童生徒に対して活用している保護者及び教員にアンケート調査を行うことはできた.高等教育機関でマルチメディアDAISYを活用するために,まずは,小中学校での活用状況を明らかにしていきたいと考えている.小中学校でマルチメディアDAISYを児童生徒に対して活用している保護者及び教員に対するアンケート調査をまとめ,現状と課題を明らかにしていく.また,ディスレクシア学生及び社会人にインタビュー調査を行い,生活史をまとめることで,有効な支援方法等を質的に分析していく.これらの現状と課題を踏まえて,適切なマルチメディアDAISY図書製作・活用システムを構築し,ディスレクシア学生に提供することで,その有効性を検証していく.平成29年度は,障害のある学生支援を行っている国公立大学・私立大学を対象に図書のデジタルデータ化に関する調査から,その現状について明らかにすることを目的にしていた。しかし,調査質問紙を作成する上で,各大学等の概要的な実態調査が必要であるということが分かった。そこで,大学の図書館及び点字図書館に訪問し,図書のデジタルデータ化に関するインタビュー調査を行った。図書のデジタルデータ化に向けての現状及び今後の課題が明らかになった。また,高等教育でマルチメディアDAISY図書を製作するシステムを整えるためには,実験的にでも,マルチメディアDAISY図書の製作活用を進めるべきだというのが,研究チームで挙がった。そこで,読み書きに困難のある学生1名に対して,マルチメディアDAISY図書を活用した。予想以上にでも,高等教育では,読みにくい図書や教材を使用していることが分かり,マルチメディアDAISY化することが,合理的配慮としても必要であるということが明確となった。さらに,高等教育でマルチメディアDAISY図書を活用するためには,高等学校等の後期中等教育においても,マルチメディアDAISY図書活用の環境を整えることが望ましいと考えた。そこである1県に対して,「高等学校における学習面に課題を有する生徒に対するデジタル機器の活用に関する調査」を行った。結果として,マルチメディアDAISY図書があまり使用されていないことが分かった。この内容を,第55回特殊教育学会でポスター発表として報告した。平成29年度は,障害のある学生支援を行っている国公立大学・私立大学を対象に図書のデジタルデータ化に関する調査を考えていた。そこで,平成29年度は,大学の図書館及び点字図書館に訪問し,図書のデジタルデータ化に関するインタビュー調査を行った。そのため,障害のある学生支援を行っている国公立大学・私立大学を対象に図書のデジタルデータ化に関する調査は実施することはできなかった。小中高等学校では,サポートなしであったが,大学に進学し,困り感を抱えているディスレクシア学生に対して,インタビュー調査を行うことができた.小中高等学校と比べ,大学に進学すると,突発的に文字を読まないといけないことが増え,そこに難しさがあるということであった.

今後もディスレクシア学生及び社会人にインタビュー調査を行い,支援方法・困り感等を質的に分析していく.国公立大学・私立大学を対象にする図書のデジタルデータ化に関する調査は行ってはいないが,小中学校でマルチメディアDAISYを児童生徒に対して活用している保護者及び教員にアンケート調査を行うことはできた.高等教育機関でマルチメディアDAISYを活用するために,まずは,小中学校での活用状況を明らかにしていきたいと考えている.平成29年度は,大学の図書館及び点字図書館に訪問し,図書のデジタルデータ化に関するインタビュー調査を行った。平成30年度は,後2,3校の大学図書館を訪問し,インタビュー調査を実施する。それの内容をまとめ,質問紙を作成し,国公立大学・私立大学を対象に図書のデジタルデータ化に関する調査を実施する。また,読み書きに困難のある学生に対する,マルチメディアDAISY図書の活用も継続し,高等教育場面で活用する上での課題を明らかとする。小中学校でマルチメディアDAISYを児童生徒に対して活用している保護者及び教員に対するアンケート調査をまとめ,現状と課題を明らかにしていく.また,ディスレクシア学生及び社会人にインタビュー調査を行い,生活史をまとめることで,有効な支援方法等を質的に分析していく.これらの現状と課題を踏まえて,適切なマルチメディアDAISY図書製作・活用システムを構築し,ディスレクシア学生に提供することで,その有効性を検証していく.
在宅パーキンソン病患者のための身体活動の効果的支援活動の構築

在宅復帰率が高いとされているパーキンソン病患者は、服薬と運動療法が重要であると言われているものの、処方薬の的確な服用と必要な栄養摂取が出来ていない、運動の習慣化も困難であると指摘されている。これらの実態をアンケート調査することで把握し、服薬および栄養摂取状況、運動療法などの運動習慣の有無が転倒状況や身体機能、身体活動(量および範囲)にどのように影響するかを解明することで、安全で身体機能維持を継続できる支援方法を検討する。
新規なポリイン型抗菌剤の開発

本研究の目的は,共役ポリイン構造を有する新しい抗菌剤を開発するとともに,ポリイン化合物の化学を開拓することである。1)ポリイン化合物の新しい合成方法論片端をシリル基で保護したヘキサトリインやオクタテトラインが共役ポリイン化合物の合成中間体として有用であることを示した。リチオ化,求核的アルキニル化,アリールカップリング反応を検討した。また,共役ポリイン化合物のポリマーフィルムをSO_3でドープすると10^<-3>Scm^<-1>の導伝性を示すことを見いだした。2)アセチレンの新しい活性化法不安定な共役ポリイン化合物の合成には,穏やかな条件下で進行する反応が必要である。SnCl_4とBu_3Nを組み合わせると,アルデヒド,アセタール,および不飽和ケトンのアルキニル化が行なえることを見いだした。この研究の途中で,炭素-炭素三重結合へのカルボスタニル化と言う新反応を発見した。これによって,従来困難とされてきた四置換オレフィンの立体選択的合成やフェノール類のアセチレンによる直接ビニル化反応が行なえることになった。3)カリオイネンシン類の合成と生物活性ポリイン抗生物質カリオイネンシンと関連物質の抗菌活性を比較して,分子構造と活性の関係を調べた。この天然物の初めての合成に成功し,数種のアナローグを合成した。カリオイネンシンの(CH_2)_4COOH部をメチル基で置き換えた化合物の活性は天然物と変わらないことより,共役ジエンテトライン部が活性の発現に必要であることがわかった。この化合物は,MRSAを含む細菌類や真菌類に対し,幅広い抗菌活性を示した。一方,テトライン部とジイン部が共役していない化合物が皮膚糸状菌に対して極めて強い活性を示した。本研究の目的は,強い抗菌性の期待できる共役ポリイン化合物を合成し,新しい型の抗菌剤を開発するとともに,ポリイン化合物の新しい化学を開拓することである。本年度の研究では,以下の成果を得た。1)ポリイン化合物の新しい反応不安定な共役ポリイン化合物誘導体の合成には,できるだけ穏やかな条件下で進行する反応の開発が必要である。まず,アミン程度の塩基性で1-アルキンを活性化する方法を開発した。これは,SnCl_4とBu_3Nを組み合わせる方法で,アルデヒド,アセタール,および不飽和ケトンのアルキニル化に用いることができる。従来の方法が強塩基を用いていたり,また比較的穏やかな反応条件下で進行しても数工程必要としていた変換が,一段階で行なえるようになった。なお,この研究の途中に,アルキニルスズ化合物のβ位炭素が強い親電子的性質を有していることを発見し,新電子的ビニル化剤として利用できることを見いだした。これによって,従来困難とされてきたエノラート誘導体やフェノール類のアセチレンによるビニル化が効率的に行なえることを明らかにした。2)caryoynencins誘導体の合成研究と生物活性抗生物質caryoynencinsの合成が進行中である。リチオ化したオクタテトラインを用い,不飽和アルデヒドへの付加および水酸基の転位を行なって,caryoynencinsの炭素骨格の構築を行なった。現在,最後のステップである保護基の除去について検討中である。3)ポリイン化合物の重合反応共役ポリイン化合物が濃縮された状態では,極めて重合しやすいことを利用して,ITOガラス上で重合させ,不溶性の黒色フィルムを生成させる方法を確立した。ここで得られたフィルムは10^<-10>Scm^<-1>程度の導電性を示し,これはヨウ素でドープすると10^<-3>Scm^<-1>まで向上した。

ポリイン化合物の新しい用途として興味深い。ポリマーの分子構造について検討中である。本研究の目的は、共役ポリイン化合物の新しい化学を開拓し,あわせて新しい型の抗菌剤を開発することである。本年度はcaryoynencins類の合成と生理活性を中心に,以下の成果を得た。1)caryoynencinsおよび誘導体の合成と生物活性ポリイン抗生物質caryoynencinsと関連物質の抗菌活性を比較して,分子構造と活性の関係を調べた。まず,リチオ化したオクタテトラインの不飽和アルデヒドへの付加,水酸基の転位,脱保護によって,caryoynencinsの初めての合成に成功した。この方法を用いて,数種のアナローグを合成した。caryoynencinsの(CH_2)_4COOH部をメチル基で置き換えた化合物の活性は天然物とあまり変わらないことより,共役ジエンテトライン部が活性の発現に必要であることがわかった。トリインおよびジインアナローグの活性は低いこと,また,テトライン部をシリル保護した化合物には全く活性がないことから,末端テトライン部が重要であることも明らかとなった。テトライン部とジイン部が共役していない化合物を合成したところ,真菌類の皮膚糸状菌に対して極めて強い活性を示した。2)アルキニルスズ化合物の新しい反応SnCl_4とBu_3Nを組み合わせて,1-アルキンより生成させたトリクロロアルキニルスズ化合物に,炭素-炭素三重結合へのカルボスタニル化と言う新反応が起こることを見いだした。これによって,四置換エノンの立体選択的合成がおこなえることを明らかにした。また,従来困難とされてきたフェノール類のアセチレンによる直接ビニル化反応を開発した。アルキニルスズのβ位炭素は親電子的性質を有しており,親電子的ビニル化剤として利用できる。
組み込みＨＢＶをターゲットとした肝癌細胞増殖制御

B型肝炎ウイルス(HBV)は肝癌細胞において宿主のDNAに組み込まれることが知られていた.我々は,HBV組み込みが,慢性肝炎の組織にすでに存在していることを明らかにした.これらの組み込みの中には,宿主遺伝子のの読み取り枠の途中に存在し,その遺伝子の発現に大きな影響を与えることが示唆された.また,HBV組み込みは3番染色体や染色体脆弱部位(common fragile sites)に統計学的に有意に存在することを明らかにした.これにより,HBV組み込みがランダムなイベントではないこと,肝発癌に先行する慢性肝炎の時期より宿主遺伝子に変異を来たし,細胞の存続や癌化に関連することが示唆された.宿主肝細胞に組み込まれたHBV遺伝子は宿主遺伝子とキメラを形成し,その遺伝子発現を修飾し,細胞の増殖や維持に影響を及ぼしうることが明らかになっている.このHBVと宿主のキメラ遺伝子が肝細胞増殖に及ぼす影響をin vitroで検討し,肝発癌におけるHBV組み込みの意義と癌治療の標的分子としての基礎的検討をすることを目的とした.我々が開発したHBV-Alu PCR(Minami et al. Genomics 1995)を用いて,慢性肝炎から肝癌まで種々のstageのB型肝炎組織でHBV組み込みを同定し,HBV-宿主キメラ遺伝子をクローニングした.これらの塩基配列をGenBankで検討し,HBV組み込み近傍にある宿主遺伝子の同定を行った.AXIN1,CTNND2,ODZ2などの細胞増殖に関連した遺伝子の近傍にHBV組み込みのある症例のあることがわかった.1症例につき1-6種類のクローンが同定でき,一部で定量を行ったところ,肝細胞5,000個あたり50-70個の同じ組み込みを持つ細胞集団がクローナルに存在した.これらの組み込み遺伝子はcommon fragile site近傍に多い傾向が認められた.また,これまで行ってきた肝炎,肝癌組織での検討に加え,HBV陽性ヒト肝癌細胞株での組み込みの同定を試みた.一部の症例でHBV陽性のフラグメントが検出された.宿主肝細胞に組み込まれたHBV遺伝子は宿主遺伝子とキメラを形成し,その遺伝子発現を修飾し,細胞の増殖や維持に影響を及ぼしうることが明らかになっている.このHBVと宿主のキメラ遺伝子が肝細胞増殖に及ぼす影響をin vitroで検討し,肝発癌におけるHBV組み込みの意義と癌治療の標的分子としての基礎的検討をすることを目的とした.我々が開発したHBV-Alu PCR(Minami et al. Genomics 1995)を用いて,慢性肝炎から肝癌まで種々のstageのB型肝炎組織でHBV組み込みを同定し,HBV-宿主キメラ遺伝子をクローニングした.これらの塩基配列をGenBankで検討し,HBV組み込み近傍にある宿主遺伝子の同定を行った.AXIN1,CTNND2,ODZ2などの細胞増殖に関連した遺伝子の近傍にHBV組み込みのある症例のあることがわかった.1症例につき1-6種類のクローンが同定でき,一部で定量を行ったところ,肝細胞5,000個あたり50-70個の同じ組み込みを持つ細胞集団がクローナルに存在した.これらのHBV組み込みがヒト染色体上のどのような部位に存在するかを,組み込みのある宿主配列をプローブとして正常者リンパ球を用いてin situ hybridizationにてmappingした.組み込みがランダムであると仮定した場合より有意に高頻度にcommon fragile siteと呼ばれる領域にHBV組み込みが観察されることがわかった.common fragile siteは細胞増殖関連した遺伝子が多く存在すると同時に,細胞分裂に際し,高頻度に遺伝子の組み換えや欠損などが生じる場所で,発がんとの関連が示唆されている領域である.このことはHBV組み込みが肝発癌に果たす役割を知る上で興味深い知見である.B型肝炎ウイルス(HBV)は肝癌細胞において宿主のDNAに組み込まれることが知られていた.我々は,HBV組み込みが,慢性肝炎の組織にすでに存在していることを明らかにした.これらの組み込みの中には,宿主遺伝子のの読み取り枠の途中に存在し,その遺伝子の発現に大きな影響を与えることが示唆された.また,HBV組み込みは3番染色体や染色体脆弱部位(common fragile sites)に統計学的に有意に存在することを明らかにした.これにより,HBV組み込みがランダムなイベントではないこと,肝発癌に先行する慢性肝炎の時期より宿主遺伝子に変異を来たし,細胞の存続や癌化に関連することが示唆された.宿主肝細胞に組み込まれたHBV遺伝子は宿主遺伝子とキメラを形成し,その遺伝子発現を修飾し,細胞の増殖や維持に影響を及ぼしうることが明らかになっている.このHBVと宿主のキメラ遺伝子が肝細胞増殖に及ぼす影響をin vitroで検討し,肝発癌におけるHBV組み込みの意義と癌治療の標的分子としての基礎的検討をすることを目的とした.我々が開発したHBV-Alu PCR(Minami et al. Genomics 1995)を用いて,慢性肝炎から肝癌まで種々のstageのB型肝炎組織でHBV組み込みを同定し,HBV-宿主キメラ遺伝子をクローニングした.これらの塩基配列をGenBankで検討し,HBV組み込み近傍にある宿主遺伝子の同定を行った.AXIN1,CTNND2,ODZ2などの細胞増殖に関連した遺伝子の近傍にHBV組み込みのある症例のあることがわかった.1症例につき1-6種類のクローンが同定でき,一部で定量を行ったところ,肝細胞5,000個あたり50-70個の同じ組み込みを持つ細胞集団がクローナルに存在した.

さらにキメラ遺伝子の同定を高頻度にする目的で,linker-primerを用いたHBV-宿主キメラ遺伝子の同定方法(Tamori et al. Clin Can Res 2005. Ferber et al. Oncogene 2003.)を試みた.この方法はHBV特異的なプライマーを使用しないため,組み込みクローンの同定の為のスクリーニングがやや煩雑であることが判明した.我々が行っているHBV-Alu PCRによるHBV組み込みの解析より,クローン同定の効率は劣るが,我々の方法では,同定できないクローンも得られる可能性があり,やや今回の目的にはそぐわない方法であるが,状況によっては使用可能であると思われた.組み込みHBVのクローニングが進行している.組み込みHBVのクローニングが進行している.23年度,24年度に引き続き,キメラ遺伝子の同定を進める.これまでの肝炎,肝癌組織での検討に加えて,ヒト肝癌細胞株でのキメラ遺伝子の同定を進める.23年度に引き続き,キメラ遺伝子の同定,クローニング,さらに肝炎,肝硬変などの非癌組織,および肝癌組織からのcDNAの同定を進めていく.遺伝子クローニングに関連した消耗品や外部への解析発注の費用が主となる.遺伝子増幅,クローニング,細胞培養などの消耗品への使途が主になる.
唾液腺「生理活性物質」の口腔器官の発育に及ぼす影響

ゲッ歯類の唾液腺には種々の生理活性物質の存在することが知られている。しかし、それらが生体に対し、実際にどのように作用しているかはほとんど分かっていない。我々はだ液腺の生理活性物質の生体への作用を検討するため、それらが舌味細胞の文化・発達や体成長に及ぼす影響を調べた。また、アンドロジエンは唾液腺自身の発達や生理活性物質の合成に影響を及ぼすことが知られているため、種々の条件下におけるだ液腺のアンドロジエン応答についても調べた。ー成果ー10日齢で顎下腺を切除すると、術後46週の雄の体重は無処理対照群や舌下腺切除群の雄の体重よりも減少していた。術後710週では、顎下腺切除群の雌雄の体重は舌下腺切除群や対照群の雌雄の体重より減少していた。一方、舌下腺切除群と対照群の間には差が認められなかった。従って、顎下腺には「体成長関連物質」が存在するものと考えられる。10日齢で唾液腺切除した成熟ラットの嗜好試験が低下していた。鼓索神経の味刺激応答は、舌下腺切除群ではOFF応答が他の二群より長く、かつアミメライド舌処理による、食塩溶液に対する神経応答の抑制効果は他の二群よりも大きいという特徴を有していた。以上の結果より、舌下腺に味細胞の食塩感受性の生後発達を促進させる「味覚修飾因子」の存在する可能性が考えられる。ラット鼓索神経を切断すると、腺重量、酵素活性(エステロペプチターゼおよび5α-レダクターゼ)を指標とした場合、切断側顎下腺は無処置対照側の顎下腺よりもアンドロジェン応答能がたかまっていた。アンドロジェン応答能の上昇をアセチルコリン連続投与で抑制できなかった。また、アトロピン慢性投与で神経切断の効果を模倣できなかった。従って、アセチルコリンの枯渇が神経切断後の顎下腺アンドロジェン応答の亢進の原因とは考えにくく、別のメカニズムの存在が考えられる。本研究の目的は、唾液腺に含まれる既知ならびに未知の種々の"生理活性物質"が口腔諸器官の発達,機能におよぼす影響を明らかにすることである。初年度においては、ラット顎下腺を摘出,導管結紮あるいは支配神経切断を行った際、動物の発育や味覚におよぼす影響について調査した。併せて、顎下腺自体の発達に関する実験も行った。ラットの顎下腺を生後2週以内に摘出した場合、約50%が術後7日以内に死亡した。生存する動物の体重増加はシャム手術したものや無処置のものに較べ低い傾向が認められた。一方、舌下腺摘出動物の生存率,体重増加は対照群と差がなかった。これらの結果から、顎下腺に特異的に存在する"発育因子"のような物質が示唆されたが、この点をより明確にするため、内分泌学的および栄養学的手法を含めた方法で種々検討中である。また、顎下腮摘出,導管結紮あるいは支配神経切断処理したラットを用い、各種味刺激に対する応答を行動学的ならびに神経生理学的方法により調査している。ラット顎下腺のアンドロジェン応答能は、幼若時より血中に存在するアンドロジェンに慢性的にさらされることにより高まることがアンドロジェン依存性エステロプロテアーゼを指標として明らかとなった。このことはアンドロジェンリセプターの5α-ジヒドロテストステロン結合能やテストステロンおよび5α-ジヒドロテストステロンのラジオイムノアッセイの結果からも支持された。さらに、ラット顎下腺のアンドロジェン応答能は鼓索神経切断により高まることが示唆された。

これは顎下腺でのアンドロジェンの作用を自律神経系が修飾している可能性を示すもので興味深い。現在、この点を明確にするため、予め鼓索神経を切断した動物の顎下腺におけるステロイド代謝を調べている。口腔諸器官の発達に影響する唾液および唾液腺中の"生理活性物質"の存在を確めるため,我々は以下の実験を行った.1.唾液腺中の"成長因子"について幼若時に顎下腺を摘出したラットでは,雌雄とも6週齢以後の体重値が無処理対照動物に較べ減少することが認められた.また,顎下腺摘出動物の精巣比体重値は対照動物のそれよりも低い傾向にあった.一方,舌下腺摘出動物ではこれまでのところ顎下腺摘出動物でみられるような体重値の減少は認められなかった.現在,顎下腺摘出動物の飼料摂取量,飲水量について検討中である.2.唾液腺中の"味覚修飾因子"について舌下腺摘出ラットは無処理ラットに較べ,高張食塩水に対する味覚拒否閾値が有意に低下していた.舌下腺摘出ラットの鼓索神経応答を調べると,Na^+ー輸送ブロッカーのアミロライドによる高張食塩応答の抑制効果が無処理ラットに較べ増大していることが分った.この結果から,舌下腺由来の物質が無処理ラットではアミロライド感受性受容メカニズムの発達に抑制的に働き,舌下腺摘出ラットではその欠損により食塩拒否閾値の低下がもたらされるものと示唆された.3.顎下腺におけるアンドロジェン代謝について顎下腺支配副交感神経を片側のみ切断した場合,切断側顎下腺のアンドロジェンに対する応答は腺重量およびプロテアーゼ活性を指標とした時,対照側よりも高まっていることが分った.また,アンドロジェン処理された切断側顎下腺のアンドロジェン代謝も対照側に較べ亢進していた.顎下腺支配副交感神経切断により誘導される腺萎縮等の変化はアセチルコリン連続投与により軽減されることはなかった.これらの結果,支配神経切断によりもたらされる顎下腺での一連の変化にはアセチルコリン以外の因子が関与している可能性が考えられる.前年度までに、ラット鼓索神経を切断すると顎下腺のアンドロジェン応答能が高まることを報告した。本年度は、このアンドロジェン応答能の亢進がアンドロジェンリセプターの誘導によるものであるかどうか、また、アセチルコリンが関与しているかどうかについて検討した。ラットの鼓索神経を片側のみ切断した後、顎下腺の細胞核内アンドロジェンリセプターを交換測定法によりアッセイした。切断側のアンドロジェン結合部位の推定値は、雌雄とも対照側の約10分の1に減少していた。従って、切断側のアンドロジェン応答能の亢進はアンドロジェンリセプターの誘導に起因するものでなく、別のメカニズムによるものと推測された。アセチルコリン連続投与で、切断側のアンドロジェン応答亢進を抑制できなかった。また、無処置動物にアトロビンを慢性投与しても、切断側でみられるようなアンドロジェン応答の高まりは認められなかった。この結果から、神経切断によってもたらされるアンドロジェン応答能の亢進にはアセチルコリンは関与してないものと思われる。昨年度までに、ラット舌下腺を切除すると0.1M食塩溶液に対する嗜好の消失することを報告した。本年度は、これらの動物の味覚神経応答を電気生理学的手法により調べた。0.1M食塩、0.5Mショ糖、0.01M塩酸および0.02M塩酸キニーネに対する相対応答値は舌下腺切除群、顎下腺切除群ならびに無処置対照群で差が認められなかった。
CPL共焦点顕微鏡分光を用いたキラルセンシングシステムによる高次複雑系の研究

ある種の希土類錯体は、通常ではアキラルな構造をもつが、キラル分子との相互作用によりキラルな形に構造変形を示す。このとき希土類錯体が示す誘起円偏光発光を利用したキラルセンシングシステムについての研究を行った。Eu(III)錯体のアミノ酸による誘起円偏光発光を検証したところ、配位子によってキラル検出対象が大きく変化することが明らかとなった。近赤外領域まで観測可能な円偏光発光分光装置を新たに開発し、様々な配位子ならびにいくつかの異なる中心金属を用いて誘起円偏光発光分光実験を行った。その結果、配位子のみならず、中心金属によってもキラルセンシング対象が変化することを見出した。生体や超分子系などの複雑系を対象とした新しいキラル分光学の確立を目指し、新規キラルイメージングシステムを用いた複雑系に対する分光実験を行っている。我々は、系に散在するキラル因子より誘起されたプローブ分子からの円偏光発光を、共焦点レーザー顕微分光システムにて計測する新規キラルイメージングシステムを提案している。発光プローブには、キラルな環境におかれたときのみ円偏光発光を示す希土類錯体を用いている。3価ユウロピウムを中心金属としたポリピリジン系配位子とその誘導体を用いて、水溶液中にアミノ酸を共存させたときに誘起される円偏光発光(誘起円偏光発光)を計測した。その結果、配位子がビピリジンのときに比べてフェナントロリンを用いたときに、特定のアミノ酸に対してとくに強い円偏光発光が観測されることを見出した。アミノ酸依存性、pH依存性、配位子依存性、濃度依存性などを詳細に検討した結果、プローブ分子にアミノ酸が水素結合を介して2分子以上会合することにより強い円偏光発光を示すことが明らかとなった。このように、複数のキラル分子によるアロステリックな効果が円偏光の誘起に重要な役割を果たしていることが分かった。発光プローブ分子を拡充するため、近赤外領域に感度を持つ円偏光発光分光システムを作成した。ユウロピウムの系で良好なキラルセンシング能を示したフェナントロリン系配位子を用いて、赤外発光を示す3価イッテルビウムの誘起円偏光発光を検討した。1000nm付近の近赤外領域でも円偏光発光の計測に成功した。また、同じ配位子でも中心金属が異なるとキラルセンシングの選択性が異なることを見出した。Eu(III)錯体の誘起円偏光発光を用いたキラルセンシングシステムにおいて、Eu(III)錯体の配位子依存性を検証した。フェナントロリン誘導体を配位子として用いた時に、ビピリジン誘導遺体のときに比べて著しい感度の増大が検出された。また、このフェナントロリン錯体を用いたセンシングシステムについて、対象分子(アミノ酸12種)、キラル分子の濃度依存性、pH依存性などを検証した結果、アルギニン、ヒスチジンを用いたときに2個以上のアミノ酸分子がEu錯体と相互作用する、すなわちアロステリックな形で作用することで円偏光発光を誘起することが明らかとなった。前年に開発した赤外領域まで検出可能な円偏光発光装置を用いて、Yb(III)錯体を用いたキラルセンシングシステムについて検証した。その結果、中心金属によってもキラルセンシング能が影響を受けることが明らかとなった。すなわち、上述のEu(III)錯体のときに用いたものと同じフェナントロリン誘導体配位子を用いたとき、ヒスチジンのキラリティを検知したが、アルギニンは検知しなかった。赤外円偏光発光分光装置が完成したことで、検証できる金属種や配位子、励起光の選択幅が大幅に増えた。今後とも関連する研究を展開していく予定である。錯体化学、分子分光学キラルセンシングメカニズムについて、詳細な内容を明らかにし、これを論文にまとめることが出来た。このことにより、誘起円偏光発光を用いた実用的なキラルセンシングをより拡張するための指針を見出された。これまで観測例のあまり多くない近赤外領域の円偏光発光が観測可能な分光システムを完成させた。これにより新しい系での誘起円偏光発光の成果が期待できる。誘起円偏光発光は、キラル分子との相互作用によりプローブ分子がキラルな形状に構造変化することにより発現する。この構造と円偏光発光スペクトルの関係が詳細に分かれば、誘起円偏光発光から分子環境とその相互作用に関するより詳細な情報を得ることができる。現在アルギニンを分散させたPVAフィルム中でキラルなユウロピウムプローブ分子の結晶が析出することを見出している。これを参考に、キラルな構造に歪んだプローブ分子の結晶を作成し、構造に関する正確な情報を得る。

その一方で、新たに作成した近赤外円偏光発光分光システムを用いて、新しい発光プローブによる誘起円偏光発光を行う。観測領域を近赤外に拡張することで、可視領域の励起光を使用することが出来る。このことによりより多くの配位子、金属イオンを発光プローブ分子として導入できる上、可視光励起や赤外発光は生体と相性がよいので、生体を対象とした顕微分光に応用展開することが期待できる。新規の配位子の合成が予定どおり進まなかったため、次年度に延長した。その間、アミノ酸濃度依存性などの物理化学的測定実験を進めたがこの実験には既存の試薬と装置で対応できた。25年度に予定した合成実験を26年度に行う。
薄液膜中の音速測定による膜破壊機構の解明

シャボン膜中の音速の分散を測定することにより,表面を覆う石鹸分子間の結合力と内部の液体の結合力を分離して求めることを目的とした.液膜を伝播する音波のモードとして,膜厚の変化を伴わない通常の音波モードと表面張力波の2つのモードの他に膜厚の変化を伴うモードが存在すると推測される. 3番目の波について,励起に圧電セラミック素子,受信にポリマー圧電素子を用いて音速の分散を計測することを試みた.周波数掃引しながら受信信号を2位相ロックインアンプで検出して分散を計測することを計画したが,周波数のシリーズとしての検出に成功していない.検出された最低周波数から音速は, 80m/s程度と推測された.シャボン膜中の音速の分散を測定することにより,表面を覆う石鹸分子間の結合力と内部の液体の結合力を分離して求めることを目的とした.液膜を伝播する音波のモードとして,膜厚の変化を伴わない通常の音波モードと表面張力波の2つのモードの他に膜厚の変化を伴うモードが存在すると推測される. 3番目の波について,励起に圧電セラミック素子,受信にポリマー圧電素子を用いて音速の分散を計測することを試みた.周波数掃引しながら受信信号を2位相ロックインアンプで検出して分散を計測することを計画したが,周波数のシリーズとしての検出に成功していない.検出された最低周波数から音速は, 80m/s程度と推測された.シャボン膜中の音速の分散を測定することにより,表面を覆う石鹸分子間の結合力と内部の液体の結合力を分離して求めることを目的としている.膜厚との対応を得ることにより液膜の破壊機構を明らかにする.液膜を伝播する音波のモードとして,膜厚の変化を伴わない通常の音波モードと表面張力波の2つのモードの他に膜厚の変化を伴うモードが存在すると推測される.これら3つの音速と体積圧縮率(分子間結合力)との関係を簡易なモデルで明らかにした.液膜への音波の送信は,圧電セラミック素子を用い,受信にはポリマー圧電素子を用いることとした.音響インピーダンスの不整合のためセラミック素子では効率よく受信できない.それでもなお受信信号レベルが低く,単パルスで検出することは困難である.周波数掃引しながら受信信号を増幅して送信側にフィードバックし,ハウリングを生じる周波数を検出することで,共振状態での測定としノイズの低減を図る.液薄膜での音速測定にはまだ成功していないが,S/Nの向上で実現できるものと思われる.シャボン膜中の音速の分散を測定することにより,表面を覆う石鹸分子間の結合力と内部の液体の結合力を分離して求めることを目的としている.液膜を伝播する音波のモードとして,膜厚の変化を伴わない通常の音波モードと表面張力波の2つのモードの他に膜厚の変化を伴うモードが存在すると推測される.3番目の波について,励起に圧電セラミック素子,受信にポリマー圧電素子を用いて音速の分散を計測することを試みた.周波数掃引しながら受信信号を2位相ロックインアンプで検出して分散を計測することを計画したが,周波数のシリーズとしての検出に成功していない.検出された最低周波数から音速は,80m/s程度と推測された.
超音波による高速変形下の転位の挙動の研究

金属材料の塑性変形抵抗の歪速度依存性は、歪速度【10^3】【10^4】/秒付近で大きく変わると云う実験報告が多く、転位の運動の律速機構が低速側の熱活性過程からフォノン粘性抵抗に移行するためとされている。しかし、このような解釈を疑問視する研究者も多い。問題点は、歪速度【10^4】/秒付近から応力-歪関係の測定の信頼性に問題が出てくること、フォノン粘性抵抗は温度が高くなると大きくなるが、測定された変形抵抗にはそのような温度依存性が見られないことなどである。本研究では、このような諸問題に答えるため、高速で塑性変形しつつある試験片中の超音波の減衰および伝播速度を時間分解的に測定し、この結果を解析して高速変形時の転位に関する実験的知見を得ることを試みて来た。昨年度にはまず面心立方金属を対象とし、高純度多結晶アルミニウムに対して測定を行ない、運動転位および林転位の密度の歪速度および温度依存性を調べた。本年度はこれら超音波測定により得られた知見をもとに、構成式の導出を行なった。この過程において、始めに述べた変形抵抗の歪速度依存性の急変が転位の律速機構の遷移によるものであることが明らかにされ、この歪速度領域を含む広い歪速度範囲および広い温度範囲に適用しうる構成式が得られた。この式は変形抵抗の直接測定値とよい一致を示す。次に、超音波測定によりさらに多くの知見を得るために、超音波の周波数をこれまでの10MHz近傍から200MHzまで拡げることを目的に、ヘテロダイン方式の広帯域超音波裝置の試作を行ない、所期の性能を得た。また、一般に体心立方金属に対する測定では、高速変形を与える際に大きな衝撃力が必要で、これにより試験片内に生ずる衝撃性雑音が測定を妨害するため、超音波測定裝置には高い信号分解能が要求されるが、試作したヘテロダイン方式の裝置はこの面でも優れた性能を示した。
乳がんの発生要因と臨床病理に関する日本・インドネシア共同研究

昭和62ー63年度を準備期間、平成元ー3年度を研究実施期間として行なった本研究の主な目的は、(1)乳がん(インドネシア女性では死亡相対頻度第二位の悪性新生物)の臨床病理学的特徴を日本における乳がん症例と比較することにより明らかにすることと、(2)インドネシアにおける乳がんの発生(および発生関与)要因と疫学特性を明らかにするためのケ-ス・コントロ-ル研究を実施するとともに、我が国でも乳がんのケ-ス・コントロ-ル研究を企画・実施することであった。上記(1)と(2)についての研究実績の概要は以下の通りである。1.臨床病理学的研究について:インドネシア大学中央病院腫瘍外科の乳がん手術例についての臨床病理学的調査と日本(癌研附属病院外科)における同様の調査よれば、インドネシア乳がん例はそのほとんどがvery late stage(Stage 1:2%,Stage 2:16%,Stage 3A:23%,Stage 3B:40%,Stage 4:19%)であり、日本の乳がん例はvery early stageである。このため、結果的に臨床病理学的特徴については相互比較性に欠ける状況となった。したがって、日本側の臨床・病理研究分担者はインドネシア乳がん症例の臨床病理学的調査資料の整備と検索・症例の予後調査方ての技術的側面について協力することになり、インドネシア側の臨床医(乳腺外科医)はケ-ス・コントロ-ル研究のための症例の把握と紹介、病理医は症例の病理組織診断の実施を主に分担することとなり、その任を遂行した。さらにインドネシア乳がん50例についてEstrogen Receptor(ER)の検討を行なった。その結果、72%がERーrichの乳がんで、中等度分化の乳がん患者の2/3以上がER(+)であった。インドネシア乳がんはほとんどの例で進行がんであるので、ERと予後との関連についてはさらに検討する意義はあろう。2.インドネシアにおけるケ-ス・コントロ-ル研究について:症例と対照(症例1例に対し2例を設定)の直接面接による疫学情報の収集は順調に進み、平成4年2月16日現在、当初目標とした症例数300例、対照数600例、合計900例が調査完了となった。症例はインドネシア大学中央病院腫瘍外科にて新たに診断され、組織学的に確診された女性乳がん例(年齢25ー69歳)であり、対照者は、性(女性)・年齢・入院時期・人種(Nativeか否か)をマッチさせた同一病院の入院あるいは外来通院中の悪性新生物非罹患患者である。インドネシア側と日本側の疫学担当研究者が共同して上記900例について予備的分析を行なった。その結果、乳がんの有意な発生リスク上昇要因は、田舎在住者・胸部外傷経験あり・肥痩者・閉経者(人工および自然)・頻回でない(1ー2回)妊娠・短い授乳期間・乳がん家族歴などである。食品摂取頻度については極めて限られた質問項目数であったが脂肪に富む食品の頻回摂取が有意な発制リスク上昇要因(オッズ比2.65)である。逆に、乳がんの有意な発生リスク低下要因は、離別と死別の婚姻状態・肥満程でない重い体重・月経周期少し不順・間接的エックス線被爆などである。これらの成績は全体をまとめたままの分析成績であり、特に閉経前乳がんと閉経後乳がんと分けて検討されていない成績である。したがっていまだ結論的ではない成績で、資料の詳細な単変量・多変量解析については今後の課題である。しかし、脂肪に富む食品の頻回摂取が発生リスクであるとの成績は、詳細な栄養学的比較研究の将来課題であることを示しており、平成4ー5年度の研究として摂取栄養素量を把握できる栄養士による直接面接調査方法を用いたケ-ス・コントロ-ル研究を申請中である。3.日本におけるケ-ス・コントロ-ル研究について:平成2年6月以降の1ヵ年間の癌研附属病院乳腺外科受診女性全員(5,095名)から自記式質問票(B5サイズ一枚:調査項目数約20)により疫学情報を収集した。この受診女性全員中の乳がん例を症例(約300例)とし、対照(約600例)は受診女性全員中の非癌者からを無作為に選択・設定(対応変数は年齢と受診月)する方法でケ-ス・コントロ-ル研究を企画中である。平成4年2月末現在までに約4,800例についてのデ-タのコ-ド化と電算機入力が完了している状況である。

このため、結果的に臨床病理学的特徴については相互比較性に欠ける状況となった。したがって、日本側の臨床・病理研究分担者はインドネシア乳がん症例の臨床病理学的調査資料の整備と検索・症例の予後調査方ての技術的側面について協力することになり、インドネシア側の臨床医(乳腺外科医)はケ-ス・コントロ-ル研究のための症例の把握と紹介、病理医は症例の病理組織診断の実施を主に分担することとなり、その任を遂行した。さらにインドネシア乳がん50例についてEstrogen Receptor(ER)の検討を行なった。その結果、72%がERーrichの乳がんで、中等度分化の乳がん患者の2/3以上がER(+)であった。インドネシア乳がんはほとんどの例で進行がんであるので、ERと予後との関連についてはさらに検討する意義はあろう。2.インドネシアにおけるケ-ス・コントロ-ル研究について:症例と対照(症例1例に対し2例を設定)の直接面接による疫学情報の収集は順調に進み、平成4年2月16日現在、当初目標とした症例数300例、対照数600例、合計900例が調査完了となった。症例はインドネシア大学中央病院腫瘍外科にて新たに診断され、組織学的に確診された女性乳がん例(年齢25ー69歳)であり、対照者は、性(女性)・年齢・入院時期・人種(Nativeか否か)をマッチさせた同一病院の入院あるいは外来通院中の悪性新生物非罹患患者である。インドネシア側と日本側の疫学担当研究者が共同して上記900例について予備的分析を行なった。その結果、乳がんの有意な発生リスク上昇要因は、田舎在住者・胸部外傷経験あり・肥痩者・閉経者(人工および自然)・頻回でない(1ー2回)妊娠・短い授乳期間・乳がん家族歴などである。食品摂取頻度については極めて限られた質問項目数であったが脂肪に富む食品の頻回摂取が有意な発制リスク上昇要因(オッズ比2.65)である。逆に、乳がんの有意な発生リスク低下要因は、離別と死別の婚姻状態・肥満程でない重い体重・月経周期少し不順・間接的エックス線被爆などである。これらの成績は全体をまとめたままの分析成績であり、特に閉経前乳がんと閉経後乳がんと分けて検討されていない成績である。したがっていまだ結論的ではない成績で、資料の詳細な単変量・多変量解析については今後の課題である。しかし、脂肪に富む食品の頻回摂取が発生リスクであるとの成績は、詳細な栄養学的比較研究の将来課題であることを示しており、平成4ー5年度の研究として摂取栄養素量を把握できる栄養士による直接面接調査方法を用いたケ-ス・コントロ-ル研究を申請中である。3.日本におけるケ-ス・コントロ-ル研究について:平成2年6月以降の1ヵ年間の癌研附属病院乳腺外科受診女性全員(5,095名)から自記式質問票(B5サイズ一枚:調査項目数約20)により疫学情報を収集した。この受診女性全員中の乳がん例を症例(約300例)とし、対照(約600例)は受診女性全員中の非癌者からを無作為に選択・設定(対応変数は年齢と受診月)する方法でケ-ス・コントロ-ル研究を企画中である。平成4年2月末現在までに約4,800例についてのデ-タのコ-ド化と電算機入力が完了している状況である。
潤滑メカニズム解明のための潤滑剤の界面分子構造のその場観察・分析法に関する研究

本年度は,昨年度までに開発したSFGその場観察装置を用いて,油性剤やイオン液体の摩擦界面における分子状態について測定を行った.いずれの結果においても,動的状態における界面の分子構造は静的状態における構造とは異なることが明らかとなった.n-ドデカンにステアリン酸を添加した場合では,無水石英表面に形成したステアリン酸の分子吸着膜がドデカン分子の配列を促し,さらには流れ方向に整流する役割を果たしていることが示された.潤滑油バルク側に配向したn-ドデカン分子が配向することにより,流体抵抗(曽田らの式における流体潤滑油膜のせん断強さ)を下げていると考えられる.一般的な油性剤分子吸着膜の摩擦低減効果は,摺動する2面間の直接接触を防ぐこととされているが,それに加えてこのステアリン酸分子吸着膜の基油流れを作る役割が基油による流体抵抗を減らし,摩擦低減に寄与していると考えられる.本研究により得られた新たな油性剤分子吸着膜に関する知見は,潤滑剤を用いた摩擦の制御において,添加剤の表面吸着・表面反応による境界膜の特性だけではなく,境界膜と基油との相互作用を考慮する必要があることを示唆している.イオン液体を用いた場合では,摺動中のイミダゾリウム環の傾き角が大きい,つまりイミダゾリウム環が表面に平行に近い配向をしている場合ほど摩擦係数が小さくなるという関係が明らかとなった.以上から,ステアリン酸の結果からは,これまでに報告例のない、ステアリン酸吸着膜が基油分子の配向を促す挙動が初めて観測された.イオン液体を用いた実験からは,カチオンに含まれるイミダゾリウム環の摺動中における傾き角が摩擦特性と相関があることが示された.このように,本観察手法は,摩擦界面における分子の振る舞いと摩擦特性の関係解明に重要な知見を与えるもので,しゅう動条件に適した添加剤の開発などの潤滑技術の向上に貢献するものと考えられる.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、「バルクおよび界面における分子のその場観察手法の確立、およびバルク・界面における分子挙動の総合的解釈によるイオン液体等の潤滑メカニズムの解明」である。本年度はそのファーストステップとして界面分子のその場観察手法観察に従事した。具体的には、摩擦試験中に摩擦面における分子のその場観察を目的に、プリズムオンディスク型の摩擦試験機構を組み込んだSFG分光分析装置の開発を行った。本試験機では、摩擦試験中に可視光、赤外光ならびにSFG光の光路がずれないような高精度の面安定性が要求されるが、組み上がった試験機では十分な精度が確保されていた。研究実施計画では測定対象としてイオン液体を用いるとしていたが、本年度はまず装置の信頼性・有用性を確認するために、トライボロジー分野において油性剤として低摩擦を発現する最も一般的かつ典型的な添加剤であるオレイン酸の分子吸着膜を測定対象とした。具体的には、無水石英プリズム表面とオレイン酸を添加したPAOとの界面を対象に摺動状態のSFGその場観察を行った。ディスクを回転させていない静的状態とディスクを回転させた動的状態におけるそれぞれのSFGスペクトルを取得した結果、静的状態では、CH2、CH3の非対称伸縮振動モードに対応する2920cm-1と2956cm-1に二つのピークが確認された。一方動的状態では、静的状態で観測された二つのピークに加えて、CH2の対称伸縮振動モードに対応する2836cm-1にピークが観測された。なお、動的状態のSFGスペクトルは、SFG光学系の入射面に対して平行に摺動させたものである。このように、吸着したオレイン酸分子は、せん断力が加わることでその配向状態を変化させることが示された。この結果は、摩擦界面における吸着分子の挙動を世界で初めて直接観察した事例である。界面分子の配向状態など、詳細な分子状態については、動的なSFGスペクトルの摺動方向依存性を調べる必要がある。本研究の目的は、「バルクおよび界面における分子のその場観察手法の確立、およびバルク・界面における分子挙動の総合的解釈によるイオン液体等の潤滑メカニズムの解明」であり、当初の予定では本年度はイオン液体を用いたSFGその場観察を行い、イオン液体の潤滑メカニズム解明に向けた実験を行う予定であった。しかしながら昨年度では、本課題の中核を担う和周波発生分光分析による摩擦界面その場観察は、装置の開発を終え、動的状態の観察が可能であることが確かめられた段階であった。これはSFGその場観察の試みはこれまでに報告例がなく、測定手法の確立と得られたデータの解析、解釈を一から行う必要があったためである。同時に、この観察成功の意義は大きく、関連分野に与えるインパクトも大きい。そのため、SFGによる摩擦界面その場観察の手法確立とその有用性の実証を本年度の優先課題とした。具体的には、当初予定していたイオン液体よりシンプルなステアリン酸を添加した油系での測定を行い、本手法の有用性実証を試みた。その結果、ステアリン酸分子吸着膜が摩擦によるせん断場の有無により構造変化を起こす現象を捉えることに成功した。この結果は、これまで未解明だった実際の摩擦界面における分子吸着膜の摩擦低減メカニズム解明に大きな進展をもたらすものであり、新規潤滑剤の開発やこれまで経験則に頼っていた潤滑剤の設計に指針をもたらすことに繋がる重要な成果である。得られた成果は、2件の国内学会と2件の国際学会の場で発表を行った。

予想通りに学会発表では反響が大きく、国際学会におけるポスター発表では1件の賞を受賞した。現在、筆頭著者としての英文ジャーナルへの投稿中論文が1件、準備中の論文が1件ある。SFG分光分析を用いた摩擦界面その場観察はこれまでに成し遂げた者がいない研究で、測定手法の確立と得られたデータの解析、解釈を一から行う必要があった。しかしながら、本年度はそれらの課題を克服し、SFG分光分析を用いた摩擦界面その場観察手法の確立と有用性の実証をすることができた。当初予定にあったイオン液体を用いた測定はできなかったが、本年度の成果はそれを補って余りあるものと考えられる。本年度は,昨年度までに開発したSFGその場観察装置を用いて,油性剤やイオン液体の摩擦界面における分子状態について測定を行った.いずれの結果においても,動的状態における界面の分子構造は静的状態における構造とは異なることが明らかとなった.n-ドデカンにステアリン酸を添加した場合では,無水石英表面に形成したステアリン酸の分子吸着膜がドデカン分子の配列を促し,さらには流れ方向に整流する役割を果たしていることが示された.潤滑油バルク側に配向したn-ドデカン分子が配向することにより,流体抵抗(曽田らの式における流体潤滑油膜のせん断強さ)を下げていると考えられる.一般的な油性剤分子吸着膜の摩擦低減効果は,摺動する2面間の直接接触を防ぐこととされているが,それに加えてこのステアリン酸分子吸着膜の基油流れを作る役割が基油による流体抵抗を減らし,摩擦低減に寄与していると考えられる.本研究により得られた新たな油性剤分子吸着膜に関する知見は,潤滑剤を用いた摩擦の制御において,添加剤の表面吸着・表面反応による境界膜の特性だけではなく,境界膜と基油との相互作用を考慮する必要があることを示唆している.イオン液体を用いた場合では,摺動中のイミダゾリウム環の傾き角が大きい,つまりイミダゾリウム環が表面に平行に近い配向をしている場合ほど摩擦係数が小さくなるという関係が明らかとなった.以上から,ステアリン酸の結果からは,これまでに報告例のない、ステアリン酸吸着膜が基油分子の配向を促す挙動が初めて観測された.イオン液体を用いた実験からは,カチオンに含まれるイミダゾリウム環の摺動中における傾き角が摩擦特性と相関があることが示された.このように,本観察手法は,摩擦界面における分子の振る舞いと摩擦特性の関係解明に重要な知見を与えるもので,しゅう動条件に適した添加剤の開発などの潤滑技術の向上に貢献するものと考えられる.本年度の研究成果として、本研究課題の最も困難かつ重要なポイントである『SFG分光分析を用いた摩擦面のその場観察』を可能とした。その場観察のための装置開発には、当初多くの解決すべき困難が予想されていたが、本年度中にそれらに適宜対処し、装置の開発ならび開発した装置を用いての測定を行えたことから、当初研究目的の達成度は十分なものであると考えられる。当初の研究計画では、イオン液体を測定対象に用いると記載したが、本年度は一般的な油性剤であるステアリン酸を測定対象とし、観察手法の確立と有用性の実証を行った。本年度の研究では摩擦材に石英とサファイヤを用いており、実際の機械部品等の摩擦とは材料条件が異なっている。そのため、今後は鉄鋼材表面におけるステアリン酸吸着膜の摩擦界面その場観察を予定している。
骨芽細胞分化におけるオステオカルシンmRNAのUTRに結合する因子とその作用機構

骨芽細胞において特異的に産生されるタンパク質であるオステオカルシン遺伝子の発現調節機構を明らかにすることは、骨芽細胞分化の解明のために非常に重要である。さきに研究代表者は、オステオカルシン遺伝子発現には転写開始点上流域に、骨芽細胞特異的な転写調節因子が結合し転写を活性化することを明らかにしてきた。しかし、骨芽細胞分化には転写段階のみならず転写後の翻訳段階での制御についても考慮する必要がある。本研究では、骨芽細胞に存在するRNA結合タンパク質による翻訳段階における制御が、骨芽細胞の分化に対してどのように機能するかについて明らかにした。オステオカルシンmRNAの骨誘導タンパク質(BMP)による翻訳制御調節を検討するために、シュークロースグラジィエント密度勾配遠心法によるポリゾーム解析を行った。骨芽細胞分化に伴ってリボゾームの多く結合したオステオカルシンmRNAが増加していた。次に、マウスオステオカルシン遺伝子をクローニングし、翻訳制御領域を同定するためさまざまな長さの5'非翻訳領域ならびに3'非翻訳領域を挿入したレポータープラスミドの作製を行った。カチオン性リポソームを用いた遺伝子導入法によってこれらのプラスミドを未分化間葉系細胞に導入し、組み換えBMP-2の添加による骨芽細胞分化によってレポーターの活性上昇が認められる領域を同定した。同定した領域の合成RNAをプローブとしたゲルシフトアッセイから、骨芽細胞分化に伴ってRNAへの結合が増加する複数の翻訳制御RNA結合タンパク質の候補を認めた。本研究によってオステオカルシン遺伝子のUTRに結合し翻訳制御に機能するタンパク質が、骨芽細胞の分化において重要であることが明らかになった。オステオカルシンmRNAの翻訳段階におけるBMPの翻訳制御調節を検討するために,C3H10T1/2細胞に組み換えBMP-2を添加し、経時的に細胞を抽出しシュークロースグラジィエント密度勾配遠心法を行い,いわゆるポリリボゾーム解析を行った。すなわち,密度勾配遠心法後のRNAを分取しそれらを電気泳動し,オステオカルシンcDNAをプローブとして,ノーザンブロット法を行った.組み換えBMP-2添加による骨芽細胞分化に伴って,リボゾームの多く結合したオステオカルシンmRNAが有意に増加していることが明らかになった.次に,これらの翻訳制御領域を同定するために,マウスオステオカルシン遺伝子をPCR法によってクローニングし,転写開始点以降のさまざまな長さの5'非翻訳領域ならびに3'非翻訳領域を含み,非特異的なプロモーターを組み込んだ数種類のルシフェラーゼレポーターコンストラクトを作製した.これらのプラスミドをelectroporation法でC3H10T1/2細胞にトランスフェクトし,24時間培養後組み換えBMP-2を培地に加え,さらに48時間培養を続けた後,細胞を回収し,ルミノメーターを用いてルシフェラーゼ活性を測定する実験を行った.5'非翻訳領域を含むレポータープラスミドの導入した細胞においてBMP-2添加によって特異的にルシフェラーゼ活性の上昇が認められた.また,5'非翻訳領域RNAをプローブとして用いたゲルシフトアッセイによって,骨芽細胞分化に伴ってこの領域に数種類のタンパク質が結合することが示された。現在,これらの実験成果をもとにして,この骨芽細胞分化におけるオステオカルシン5'非翻訳領域に結合し翻訳を調節しているRNAタンパク質の構造ならびに機能を明らかにすべく,研究を進行中である.オステオカルシンは、骨芽細胞において特異的に産生されるタンパク質であり、その遺伝子発現には転写開始点上流域に骨芽細胞特異的な転写調節因子が結合し、転写を活性化することを研究代表者は明らかにしてきた。しかしながら、骨芽細胞分化には転写段階のみならず転写後の翻訳段階での制御が重要な役割を果たすことが示されてきた。そこで、骨芽細胞に存在するRNA結合タンパク質による翻訳制御が、骨芽細胞の分化に対してどのように機能するかについて明らかにするため本研究を行った。