hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レーザーを用いた再石灰化治療に関する研究

方法としては、歯冠を頬舌的に2分割したホルマリン固定歯と埋伏歯の切断面にマニキュアを塗布し,半分を蒸留水に,残りの半分をリン酸酸性フッ化物溶液に5分間浸積した後,37°Cの脱イオン水に24時間浸漬しこの操作を5日間繰り返し行った,その後マニキュアを除去したのち,通報に従ってEPMA分析を行つた。次に試料の平滑面に孔径2mmのマスキングテープを塗布し,6Nの塩酸5μlにてエナメル質を脱灰させ,濾紙で吸い取った脱灰液を1mlの脱イオン水に投入し,0.5m.をフッ素イオン濃度測定に,残りの0.5mlを脱イオン水で30倍に希釈後,ICP分析にて定量したCa,P溶出量から累積脱灰深さを算出した。その結果、蒸留水に浸積したホルマリン固定歯には,表層から45μm付近にかけて,埋伏歯よりやや高濃度のフッ素の存在が確認された。また,リン酸酸性フッ化物溶液に浸積した埋伏歯とホルマリン固定歯には,表層から60μm付近にかけて1000ppmを上回る高濃度のフッ素が確認されたが,両者間には統計的有意差はないものの,埋伏歯の方がやや深部へフッ素の広がりがみられた。以上の結果より,in vitroでの研究では,ホルマリン固定歯より埋伏歯の方が問題が少ないと思われた。次に、平成14年度の結果から、表層下脱灰病変を評価していく上で、QLFシステムがマイクロデンシトメーターに代わる診断方法と結論付けた。そこで、本年度はレーザーを使用する事が再石灰化に有効であるかどうかを検討した。実験材料および方法として、試料は臨床的な理由で抜去されたヒト小臼歯(2本)の頬舌側面のエナメル質中央部付近に約3×2mmのウィンドウを4面設定し、周囲をネイルバーニッシュで被覆した。上記の試料を0.1M乳酸緩衝液(pH4.5,Ca3.0mM,P1.8mM,Carboxymethylcellulosel%,Thymol0.01%)からなる人工齲蝕液10mlの中に浸漬し、37°Cの恒温槽に3日間静置し、エナメル質の表層下脱灰を形成させた。3日後、エナメル質上のネイルバーニッシュをアセトンで溶解、除去し、水洗、乾燥し人工う蝕試料とした。レーザー照射条件としては、Nd:YAGレーザー(EPY-PP1)を用いて照射条件を変えながらエナメル質表面の状態をSEM観察した。また、照射条件を(1)100mj,20Hz,10s(2)160mj,20Hz,10s(3)200mj,20HZ,10sの3条件とした。その結果、3条件とも表層化脱灰試料のエナメル質表面には、亀裂等の実質欠損は認められなかったため今後は照射力を上昇させて観察することとした。目的:レーザーおよびフッ化物を用いて初期齲蝕の白斑を消失させるための再石灰化処置法を確立するために、この研究を企画した。白斑の診断に量的光誘導蛍光法(以後QLF)が応用できる事がわかったので、最終年度は、レーザーおよびフッ化物を用いて初期齲蝕の白斑を消失させるための条件を決定するために本研究を行った。また本実験にホルマリン液保存の抜去歯が使用できるかどうかも検索した。実験材料および方法:実験グループを以下の4群(1)脱灰後レーザーを照射し、再石灰化溶液に浸漬し再石灰化を行った群(以後DLR群)(2)脱灰後レーザーを照射し、APF溶液を作用させ、再石灰化溶液に浸漬し再石灰化を行った群(以後DLFR群)(3)脱灰後、APF溶液を作用させ、再石灰化溶液に浸漬し再石灰化を行った群(以後DFR群)(4)脱灰後、APF溶液を作用させ、レーザーを照射し再石灰化溶液に浸漬し再石灰化を行った群(以後DFLR群)に分類し、実験を行った。
野生種を用いた花芽分化の制御が可能な夏採りイチゴ品種の育成に関する研究

本研究の目的は,栽培イチゴの起源種であるFragaria chiloensisの1系統CHI-24-1が25日間の24時間日長処理(自然光と日没直前から日出直後までの白熱電球による夜間連続照明)により花芽分化する特性を栽培品種に導入することである. CHI-24-1と栽培品種とのF1系統に栽培品種を戻し交雑して得られた集団から果実品質等が優良な系統を選抜できた.また, 24時間日長条件下におけるCHI-24-1の花芽分化がフィトクロームを媒介とした反応であることを究明した.研究代表者は,栽培イチゴの1野生種であるFragaria chiloensisの1系統CHI-24-1が24時間日長処理(自然光と日没直前から日出直後までの白熱電球による夜間連続照明)で栽培した場合に,頂芽や飼匐枝(ランナー)の先端に花芽分化し,開花することを発見しました.また,栽培イチゴ品種との交雑で,本形質が後代に遺伝することを報告しました.そこで,本野生種を育種素材として利用することにより,今までとは全く異なったイチゴ品種を育成できるものと考えました本研究の最終目標は,従来とは全く異なった機能を持つイチゴ品種を育種し,夏期の国内イチゴ生産量を増大させることです.すなわち,自然日長条件では盛んに栄養繁殖体であるランナーを発生するため苗の増殖効率が高く,一方昼間の太陽光と夜間の連続照明で24時間日長条件にしてやると約30日で確実に花芽分化し,その後開花・結実する様なイチゴ品種の育成です.従来の四季成り品種が持つ増殖効率の悪さと花芽分化過多といった欠点を根本的に解消するもので,世界的にも全く例のないものです.具体的には,以下の2点について研究を行います(1)栽培品種と戻し交雑して得られた第1および第2世代の花芽分化,生育および収量特性の解明と優良系統の選抜本研究を実施することにより,確実に日標とする品種の育成に近づきます.研究手法は,今までとほぼ同様ですので,実施にはほとんど問題点がありません(2)24時間日長条件で特異的に花芽分化するF.chiloensis 'CHI-24-1'の花芽誘導のアクションスペクトラの解明植物の光周性(花芽分化の日長反応)とフィトクローム制御の関係については,植物生理学的にも明確になっていません.そこで,本系統の花芽誘導に影響するアクションスペクトラを詳しく調査し,花芽分化とフィトクロームとの関係を解明にします.本研究で得られる結果は,分子生物学的な手法によりイチゴの花芽分化を解明するための手がかりになります.また,本遺伝子を有する栽培品種の花芽誘導技術の確立にも重要な情報をもたらします本研究の目的は,栽培イチゴの起源種であるFragaria chiloensisの1系統CHI-24-1が25日間の24時間日長処理(自然光と日没直前から日出直後までの白熱電球による夜間連続照明)により花芽分化する特性を栽培品種に導入することである. CHI-24-1と栽培品種とのF1系統に栽培品種を戻し交雑して得られた集団から果実品質等が優良な系統を選抜できた.また, 24時間日長条件下におけるCHI-24-1の花芽分化がフィトクロームを媒介とした反応であることを究明した.平成19年度に優良F1雑種系統(`女峰'x CHI-24-1)であるN9,N18,N46,N73に`女峰'を戻し交雑し,各々102系統,101系統,105系統,88系統を実生として得た.そこで平成20年度の夏に各系統のランナー子株を用いて,2度の花芽誘導実験を実施した.すなわち,1回目は7月18日から30日間,自然日長と24時間日長条件で,2回目は9月22日から30日間,16時間日長と24時間日長条件で,各系統を栽培し,処理後の花房発生について調査した.その結果,24時間日長条件でのみ花房発生した系統数は,1回目の実験ではN9が2系統,N18が3系統,N46が2系統,N73が0系統だった.一方,2回目の実験では,24時間日長条件でのみ花房発生した系統はN9が6系統,N18が5系統,N46が5系統,N73が7系統だった.以上の結果より,戻し交配すると24時間日長条件での花房の発生する系統数が極端に減少することが明らかになった.また,夏季の高温条件では,花房発生する系統数が秋に比べて少ないことも明らかになった.以上より,24時間日長条件下で花芽分化する系統の育成は,戻し交雑では効率が悪いものと考えられる.一方,CEI-24-1の茎頂培養に適した培地組成の確立のため,基本培地の濃度とGA3濃度,BA濃度について検討した.その結果,インビトロでの株の生長が最もよかった培地はMS0.5単位であった.また,GA3を培地に0.1mg/l添加した場合,他の濃度に比べて最も株の生長がよくなった.さらに,培地にBAを0.1mg/l添加した場合,他の濃度に比べて増殖した株の数が最も多くなった.平成20年度に優良F1雑種4系統('女峰'xCHI-24-1)に''女峰','とよのか','アスカルビー'を戻し交雑して得た765系統を実生として得た.

そこで,平成21年度の夏に各系統のランナ個株に対して24時間日長処理を行なった.その結果,374系統で花房発生が認められた.そこで,374系統の中から親株からの花房発生が認められた100系統を選抜し,温室内で促成栽培し,果実の大きさや重さ,糖度,酸度,硬度を計測した.なお,本実験は現在進行中である.一方,可視光から遠赤色領域で16種類の単色光を発するLED光源装置付き栽培箱を作成した.そこで,試験管内で茎頂培養したCHI-24-1の花芽分化に及ぼす単色LED放射光の影響について検討を行なった.しかし,花芽分化個体を得ることができなかった.そのため,鉢植えのCHI-24-1の花芽分化に及ぼす単色LED放射光の影響について検討を行なった.8時間植物育成用蛍光灯+16時間LEDによる単色光区および16時間植物育成用蛍光灯+8時間LED区の2区および16時間植物育成用蛍光灯のみ区と8時間植物育成用蛍光灯のみ区を設けて,各4株を栽培した.その結果,16および8時間植物育成用蛍光灯のみ区では開花が認められなかった.一方,16時間植物育成用蛍光+8時間LED区では,ピーク波長が550nmの緑色光処理以外の単色光処理で開花が認められた.一方,8時間植物育成用蛍光+16時間LED区では,ピーク波長が720nm遠赤色光領域と450nmの青色光領域でのみ開花が認められた.本年度は,1)24時間日長条件下でのCHI-24-1の花芽誘導に効果的な光質や光量,2)'女峰'とCHI-24-1の雑種第1代に栽培品種を戻し交雑した第1代の果実品質,3)戻し交雑第2世代の育成,について実施した.1)24時間日長条件下でのCHI-24-1の花芽誘導に効果的な光質や光量:CHI-24-1の栄養繁殖苗を用いた.24時間日長条件は,16時間を植物育成用蛍光灯(遠赤色光を含む白色蛍光灯)約100μmol/m^2/sの光照射,残りの8時間をピーク波長が異なる15種類のLED光源で光量を0.1から15μmol/m^2/sの6段階とした.その結果,720nmでは,0.5μmol/m^2/s以上の光処理区で花芽分化が100%であり,700nmと735nmでは7.5μmol/m^2/sで100%,420nmでは10μmol/m^2/sで100%となった.この結果から,本反応が光受容体であるフィトクロームを媒介して起こる反応であると考えられた.2)戻し交雑した第1代の果実品質:栽培品種'アスカルビー','とよのか','女峰',F1雑種CN18,CN46,CN73の3系統,BC1集団から24時間日長処理により花芽分化したもの65系統各1個体を用いて,促成栽培により行った.果実品質は,BC1全体における平均1果実重,果皮硬度および果肉硬度が栽培品種より低く,また花粉親F1系統よりも高くなった.平均酸度は,栽培品種より低く,花粉親F1系統よりも高くなった.糖度は,BC1全体,栽培品種,花粉親F1系統間で差異が認められなかった.この結果から,戻し交雑したことにより,果実品質が向上したことが明らかになった.3)戻し交雑第2世代の育成:平成22年度の夏季が異常高温となり,また灌水システムの不具合により,多数の育成個体が枯死下した.23年度冬季から春季にかけて交雑と採種を行う.本年度は,1)栽培品種と戻し交雑したBC2世代の育成と,2)'女峰'とCHI-24-1の雑種第1代に栽培品種を戻し交雑したBC1世代の優良系統選抜について,3)論文の執筆について,を各々実施した.1.栽培品種と戻し交雑したBC2世代の育成平成22年度の夏季が異常高温となり,また灌水システムの不具合により,多数の育成個体が枯死下した.そのため,23年度冬季から春季にかけて交雑し採種を行った.
ヒト骨芽細胞における活性型ビタミンDのI型コラーゲン合成促進機構の解析

本年度は、平成18年度の研究で得られた成果に基づき、ヒト骨芽細胞における活性持続型ビタミンC(Asc-2P)のIII型コラーゲン合成促進機構の解明とその意義の検討を行った。III型コラーゲンは、胎生結合組織と血管壁にその含有量が多いことが明らかにされている。一方、骨や象牙質などの組織では多量のI型コラーゲンとわずかなIII型コラーゲンが共存しており、その意義は解明されていない。そこで、本研究では骨および象牙質などの硬組織におけるIII型コラーゲン存在の意義を解明するためにMG-63細胞、ヒト骨芽細胞、およびヒト骨髄由来未分化幹細胞を用いて実験を行い、Asc2-Pは細胞増殖、およびIII型コラーゲン合成を促進すること、またIII型コラーゲン被覆培養皿上では細胞増殖活性が促進することが示された。さらに、siRNAを用いてIII型コラーゲンα鎖遺伝子であるCOL3A1の発現を阻害したところ、COL3A1の発現抑制レベルに比例して細胞増殖活性は低下した。これらの研究結果から、III型コラーゲンはヒト骨芽細胞およびヒト骨髄由来未分化幹細胞において、細胞増殖を促進するコラーゲン分子種であることが明らかになった。(Maehata Y., et. al.Matrix Biology.2007)本研究結果は、骨折治癒の初期過程や頭蓋骨縫合部に拡大矯正力を加えた際に、III型コラーゲン合成が促進するといった臨床的知見を分子レベルで説明できる結果であり、また骨基質にわずかに存在するIII型コラーゲンは骨形成時、および再生時の骨芽細胞増殖に必須であると考えられていることから、近年社会問題になりつつある骨粗鬆症治療薬としての可能性が示された。またAsc2-Pは歯科領域においても歯肉繊維芽細胞、骨芽細胞など歯周組織を構成する細胞の増殖を促進することが明らかにされており、歯周組織再生医療に新たな基礎的知見を与える研究成果であると考えられる。本年度の研究期間中、新たに培養実験で汎用されている活性持続型ビタミンC(Asc2-P)がヒト骨芽細胞において、細胞増殖促進に伴いIII型コラーゲン合成を促進することが遺伝子レベル、およびタンパク質レベルで明らかにされたので詳細について報告する。これまでに我々はヒト骨芽細胞の増殖・分化にコラーゲンが必須であることを報告した(Takamizawa and Maehata et al.,Cell Biol.Int.2004)。また、骨の骨格形成に重要なI型コラーゲンが骨芽細胞の分化を促進することを示した。(Maehata etal.,Matrix Biology.2006)本年度の研究結果からAsc 2-Pはヒト骨芽細胞様細胞であるMG-63細胞の細胞増殖促進に伴い、およびIII型コラーゲン合成を促進することを遺伝子レベル(ノーザンブロット法)、およびタンパク質レベル(フルオログラフィーによる型分析)で明らかにされた。さらに、正常ヒト骨芽細胞及び、ヒト骨髄由来未分化幹細胞においても同様の結果が得られた。また、作用機序の異なる他の増殖因子を処理した場合も細胞増殖促進に伴いIII型コラーゲン合成が促進することから細胞増殖において普遍的な現象であることが考えられる。これらの研究成果からIII型コラーゲンはヒト骨芽細胞においてマイナー成分ではあるが細胞増殖を促進するコラーゲン分子種であることが示された。また、骨折治癒初期過程や、頭蓋骨縫合部に拡大矯正力を加えた際に、III型コラーゲンの発現が促進されることからも、骨基質に僅かに存在しているIII型コラーゲンは骨形成時及び再生時の骨芽細胞増殖に必須であると考えられる。
クルクミン誘導体CNB-001をシードとした新規認知症治療薬の開発

クルクミン誘導体CNB-001より創製された新規神経保護薬J147には、経口投与で正常ラットの記憶力を高める効果が見出されたため、認知症治療薬のリード化合物として注目されている。本研究では、J147の認知症に対する有効性を明らかにするとともに、その作用機序の解明を試みたところ、J147は認知症モデル動物の海馬においてCREB-BDNF経路を活性化させることにより、記憶障害改善効果を示すことが明らかとなった。平成26年度は、主にin vivo実験を行い、経口投与によるJ147の有効性および作用機序の解析を進めた。アルツハイマー型認知症モデル動物(huAPPswe/PS1ΔE9 transgenic mice)に、J147を餌に混入させて持続摂取させ、モリス水迷路試験により記憶力を解析したところ、J147を摂取しなかった認知症モデル動物では記憶障害が認められたが、J147を摂取した動物では記憶改善効果が認められた。驚くべきことに、J147を摂取した認知症モデル動物の記憶力は、正常の野生型動物とほぼ同程度であった。以上より、J147の経口投与は、正常および認知症モデル動物における記憶力を向上もしくは改善することが確認されたので、その作用機序を解析することとした。上記の実験終了後の動物から脳を摘出しスライス標本を作製した。また、一部の脳から細胞溶解液を調製した。スライス標本は免疫染色を施して顕微鏡観察し、細胞溶解液はウエスタンブロット解析を行ったところ、J147を投与した動物の脳内では、脳由来神経栄養因子(BDNF)などの発現が増加することが示唆された。平成27年度は、in vivo実験とin vitro実験による検討を並行して実施し、J147の有効性ならびに作用機序の解明を進めた。in vivo実験においては、アルツハイマー型認知症モデル動物を用いた検討を行った。認知症モデルマウスにJ147を投与すると、脳内の神経成長因子(NGF)ならびに脳由来神経栄養因子(BDNF)発現の増大が誘導された。さらに、J147は転写因子であるCREBのリン酸化を促進することも確認された。CREBリン酸化の誘導は、BDNF発現を増加させることが報告されているため、J147の抗認知症効果は、CREB-BDNF経路を活性化させることによると考えられた。また、アルツハイマー病モデル動物では、脳内のミクログリア細胞の過剰活性化や炎症性因子である5-リポキシゲナーゼなどの著しい誘導が認められたが、J147はこのような脳内炎症状態を改善した。in vitro実験においては、主に培養細胞を用いた検討を行った。J147を神経細胞に適用すると、NGF様およびBDNF様の神経保護効果が認められた。また、J147をミクログリア細胞に適用すると、細胞の過剰な活性化が抑えられ、炎症性物質の分泌を抑制する効果も観察された。in vivoならびにin vitro実験において、アルツハイマー型認知症モデルにおけるJ147の有効性ならびに作用機序の一端が明らかとなった。記憶形成や神経保護に関わる分子であるNGFやBDNFの発現がJ147によって増大し、その上流の転写因子であるCREBのリン酸化も促進されることが明らかとなった。また、アルツハイマー病の原因や増悪に関わる病態と考えられるミクログリア細胞の過剰活性化をJ147が抑制することが分かった。今年度の研究により、J147のメカニズムを解明するうえで重要な知見(J147によるCREB-BDNF経路の活性化効果ならびに脳内炎症抑制効果など)が得られつつあるため、「研究は順調に進展している」と自己評価した。平成28年度は、in vivoならびにin vitro実験による検討を並行して行い、認知症に対するJ147の有効性と作用機序の解明を進めた。前年度の検討で、認知症モデルマウスにJ147を投与すると、転写因子CREBが活性化されて、神経保護やシナプス形成に関わる分子である神経成長因子(NGF)や脳由来神経栄養因子(BDNF)の海馬内発現量の増大が確認された。認知症モデル動物では、神経突起の萎縮やシナプスの減少が認められるため、本年度はJ147が神経突起やシナプスの形成に対してどのような効果を示すか解析することにした。J147を投与した認知症モデル動物では、スパイン局在蛋白であるドレブリン、シナプス前終末に存在してシナプスマーカーとしても用いられるシナプシンIおよびシナプトフィジンの海馬における発現が有意に上昇した。マウス海馬由来HT22細胞を無血清培地で数日間培養すると、細胞生存率は著しく低下したが、J147共存下でHT22細胞を培養すると、生存率の向上が認められた。BDNFが作用する受容体であるTrkB受容体を発現させたHT22細胞とTrkBを欠損させたHT22細胞でJ147の効果を比較したところ、両群ともに同程度の効果が認められた。したがって、J147の細胞生存促進効果は、TrkB受容体を介さないものと思われた。HT22細胞にJ147を1晩処置して、その培地(condition medium)をPC12細胞に適用したところ、神経様突起伸展作用が認められた。この効果は、NGFをPC12細胞に処置したときと同程度であった。一方、J147を単独で直接PC12細胞に処置した場合には突起伸展が誘導されなかった。

よって、J147はそれ自身がNGF様分子として作用するのではなく、NGFの合成や分泌を促進することによりPC12細胞の神経様突起伸展効果を発揮することが示唆された。クルクミン誘導体CNB-001より創製された新規神経保護薬J147には、経口投与で正常ラットの記憶力を高める効果が見出されたため、認知症治療薬のリード化合物として注目されている。本研究では、J147の認知症に対する有効性を明らかにするとともに、その作用機序の解明を試みたところ、J147は認知症モデル動物の海馬においてCREB-BDNF経路を活性化させることにより、記憶障害改善効果を示すことが明らかとなった。正常動物およびアルツハイマー型認知症モデル動物において、J147経口投与による有効性(記憶向上または記憶改善効果)を確認できた。更に、J147を経口投与した動物の脳内で、記憶形成に関与する分子(BDNFなど)の発現変化を検出できた。これらの成果はJ147の作用機序を解明する第一歩として、重要な知見になりうると思われる。現時点で、重要なデータはほとんど揃っているので、早急に論文投稿を進めたい。投稿先の論文査読者から追加実験を求められたら、必要な実験に着手する予定である。応用薬理学当初は、26年度にin vitro実験で作用機序の解析を行った後、27年度にin vivoの検討を開始する予定であった。しかし、計画を変更し、研究初年度(26年度)にJ147の有効性を確認することを優先させ、一定の成果をあげることに成功した。今年度は、海馬スライス標本や培養細胞などを用いた電気生理学または生化学的検討を行い、J147の記憶向上効果ならびにそのメカニズム解明にむかって、in vitro実験でアプローチする。研究自体はおおむね順調に進んでいたが、研究以外の雑務(薬剤師国家試験対策に関する講義や学生指導など)により、論文の執筆・投稿の段階で僅かに遅れが生じている。未使用額は、論文の投稿料・掲載料、追加実験に必要な費用として予定していたものであった。初年度は、主にin vivo実験を進めたため、J147の作用機序の解明に必要な高額な試薬類(生化学実験に必要な抗体や市販のキット、種々の阻害薬、細胞培養のための血清など)を用いた実験が少なくて済んだ。一部の助成金に未使用額が生じたのは、このことが原因と思われる。今年度は、これまでのデータをまとめ論文投稿を進める。研究費は、論文の投稿料・掲載料に用いる。また、査読者から追加実験を求められたら、その実験に必要な試薬・動物代としても用いる予定である。初年度の成果を発展させて、本年度は主に培養細胞や海馬スライス標本などを用いたin vitro実験によりJ147の作用機序の解明に迫る。実験動物、細胞培養のための血清や培地・抗生物質、生化学実験に必要な抗体やキット、種々の受容体または分子阻害薬などの購入目的で主な研究費を使用する。また、研究成果が得られたら、速やかに論文や学会で発表するので、学会出張費にも一部の研究費を使用する。
メタマテリアル表面に励起されるプラズモンの速度制御

平面金属構造を工夫することで、構造上を伝搬する表面プラズモンの速度を制御することができる。本研究では、特に全方向で表面プラズモンの伝搬が停止するフラットバンドというバンド構造に着目し、全波数領域でのフラットバンドを実現する金属構造を提案すると共に、テラヘルツ領域での実験検証を行った。平面波の透過測定による実験結果と、全反射減衰分光法を用いた実験の結果を総合することで、広い波数領域で表面プラズモンがフラットバンドを形成することを実証した。そして、電磁界シミュレーションによって、同構造上の表面プラズモンの伝搬の時間発展を計算することで、フラットバンド起因の超低速伝搬の様子を確認した。テラヘルツ測定系として、光ファイバー導入型光伝導アンテナを用いた時間分解分光系の開発を行なった。自由空間伝搬光を直接光伝導アンテナに照射する方法と異なり、光に対する光学系とテラヘルツに対する光学系が完全に分離されているために、アンテナの位置を移動させても光路の再調整を行なう必要がない。ただし、ファイバーを超短パルスが通過する際に受ける分散の影響をあらかじめ補正する必要がある。回折格子ペアを用いた分散補償によって1THzを優に超える帯域のテラヘルツ波を生成することができた。空隙を元にした回路モデルの一般的導出手法を構築するために空隙の電圧・磁束を未知数とする積分方程式を微分形式を用いて定式化した。金属中の電流・電荷はWhitney捩形式で補間するのに対し、空隙中の電圧・磁束は通常の捩れのないWhitney形式で補間する。そして、積分方程式から有限個の方程式を得るためにde Rham法とGalerkin法の2つの方法で評価を行った。この結果、どちらの方法でも回路方程式が得られることが分かった。さらに、この研究を発展させ、抵抗膜を含む金属メタ表面に関してバビネの原理の拡張からアプローチした。これにより、補対構造と呼ばれるメタ表面の電磁波応答に普遍的な関係が存在することが分かった。特に、補対構造が元の構造と等しい自己補対構造においては、電磁波の反射、透過、吸収特性が周波数によらず一定になることを示した。メタマテリアルを用いた電磁波の速度制御として電磁誘起透明化現象(EIT現象)を模擬するメタマテリアル(以下EITメタマテリアル)を考案し、電磁波の低群速度化および電磁波の保存及び再生の検証実験を行なった。その結果、マイクロ波領域での電磁波の保存再生に成功し、再生時にメタマテリアルの共鳴周波数を変化させることで再生信号の周波数を変化することにも成功した。本研究課題の大きな目標の一つである、全反射減衰分光法を用いたフラットバンドの観測を目標とした、テラヘルツ分光系の開発を行った。対象となる人工金属構造はリープ格子型金属ディスク-金属棒平面構造とした。3次元電磁界シミュレーションによって疑似表面プラズモンの分散関係を求めたところ、真に表面波といえる光円錐より下側の領域に広い範囲にわたってフラットバンドが形成されていることが分かった。次に、設計した構造のフラットバンドを全反射減衰分光法で観測できるように、シリコンプリズムを設計し、測定を行った。現在は、まだ少ない点数であるがフラットバンドと思われる波数に無依存な共振が測定されている。また、理論的な解析によって、フラットバンド以外のすべてのバンド構造の分散関係の物理的な起源を明確にすることができた。自己補対構造における周波数無依存応答に関しては、チェッカーボード構造の設計をおこない、サンプルの作成も行った。サンプルは、基板としてサファイア基板を用い、その上に抵抗構造をチタンで、金属構造をアルミニウムで作成した。テラヘルツ時間領域分光法を用いて透過率を評価したところ、自己補対条件を満たす抵抗値で周波数無依存な特性を得た。また、チェッカーボードの内部に共振構造を埋め込んだ構造においても、自己補対条件でその共振が抑えられやはり周波数無依存の透過特性になることが分かった。原子系の電磁誘起透明化を模擬するメタマテリアルを用いた群速度制御の研究においては、元々の電磁誘起透明化現象のように補助電磁波(コントロール波)によって制御する方法を考案し、数値解析を行った。本研究課題は、フラットバンド上を低速伝搬する表面プラズモンの実現が大きな目標であり、特に光円錐より下部にあるバンドに着目し、本当の意味で表面に局在したプラズモンに対するフラットバンドを実験で検証することを目標にした。これまでの研究で、リープ格子型金属ディスクー金属棒平面構造を回路モデルと電磁界シミュレーションで解析し、光円錐の下部を含む全領域でフラットバンドが存在することを示していた。最終年度は、この実験的検証に取り組んだ。テラヘルツ時間領域分光系に全反射減衰法を組み込むことで、光円錐下部の高波数領域のバンドの取得を行った。加えて、通常の透過測定より光円錐上部のバンドを同定した。実験により、2方向の伝搬方向に対して全波数領域のプラズモンバンドを導出したところ、ほぼフラットな特性を示すことが分かった。また、実験結果は電磁界解析による固有値解析の結果ともよい一致を示した。以上の周波数領域の解析に加えて、電磁界シミュレーションを用いた、フラットバンド上の表面波伝搬の時間領域解析に取り組んだ。リープ格子型金属ディスクー金属棒平面構造を局所励振したときの電荷分布の時間発展を解析したところ、フラットバンド以外の励振波に対応する表面波が広がった後に、フラットバンドの励振波が残され広がることなく振動を繰り返す様子を観測した。これは、フラットバンド上の表面波の群速度が全方向で低減されることを直接的に示したことになる。

さらに、特定の伝搬方向における解析を可能とする1次元モデルを考案し、時間領域解析からバンド構造を導出したところ、こちらからもフラットバンドの存在を明らかにすることができた。以上に加え、自己補対構造の電磁波応答に関する周波数無依存性やメタマテリアルを用いた電磁誘起透明化現象の実現や同様の現象を用いた電磁波の保存・再生の実験検証にも成功した。平面金属構造を工夫することで、構造上を伝搬する表面プラズモンの速度を制御することができる。本研究では、特に全方向で表面プラズモンの伝搬が停止するフラットバンドというバンド構造に着目し、全波数領域でのフラットバンドを実現する金属構造を提案すると共に、テラヘルツ領域での実験検証を行った。平面波の透過測定による実験結果と、全反射減衰分光法を用いた実験の結果を総合することで、広い波数領域で表面プラズモンがフラットバンドを形成することを実証した。そして、電磁界シミュレーションによって、同構造上の表面プラズモンの伝搬の時間発展を計算することで、フラットバンド起因の超低速伝搬の様子を確認した。フラットバンドの研究に関しては、理論的な考察は完成し、フラットバンドの起源のみならず、その他のバンドの固有モードの物理的な意味とバンド端での特徴を明らかにすることができた。テラヘルツ全反射減衰分光法を用いたフラットバンドの実験的検証も、シリコンプリズムを用いた反射測定により、フラットバンド起因の波数に無依存な共振モードを数点観測している。当初計画では既に完了している予定ではあったが、測定系は完成しており後は点数を増やして測定するだけであるので大きな遅れではない。電磁誘起透明化を模擬するメタマテリアルと自己補対構造における周波数無依存応答の研究においては大きな進展があった。これまでの電磁誘起透明化を模擬するメタマテリアルでは、元々の原子系の電磁誘起透明化とは大きな違いがあった。本研究で考案した方法は、非線形効果を巧みに利用することで電磁波により電磁波の透過を制御する本来の意味での電磁誘起透明化を実現することができるユニークな方法となっている。現在はシミュレーションが完了し実験での検証を行っている。自己補対構造における周波数無依存応答の研究においては実験検証が終了し、これを用いた応用へと研究が進んでいる。抵抗のスイッチングによるメタ表面の特性の切り替えに関して既にいくつかの応用を考案している。また、回折周波数以下の電磁波に対する、自己補対構造におけるエネルギーの散逸が抵抗に集中することを利用した電磁波のサーマルイメージングへの応用や、広帯域における非線形効果の増大に関しても応用を考案している。以上を総合して、本研究課題はおおむね順調に進展していると判断した。メタマテリアルテラヘルツ全反射減衰分光法を用いたフラットバンドの実験的検証に関してさらに詳しい解析を行う。具体的には、プリズムの種類を変えながら測定することで、広い範囲での分散関係においてバンドの平坦性を検証する。また、フラットバンド以外のバンドに関しても実験的に分散関係を測定し、理論曲線との一致をみると同時に、構築したモデルの妥当性を検討する。
１９４０年代の日韓民衆宗教をめぐる宗教史的研究

本年度は、1940年代における民衆宗教の実態を多角的に明らかにするとともに、今日の学問的・社会的状況における民衆宗教研究の理論的・実証的課題を明確化することをめざし、以下の作業を行った。多角的な観点からの史料収集・分析を通じ、民衆宗教研究の新たな視野を開くことができたと考える。1占領期の民衆宗教は、近世以来の流行神的性格をもつと同時に、敗戦直後に固有の歴史的性格を帯びている。この両面をとらえることが重要である。GHQの民間情報教育局によって収集された宗教資料の分析を進め、占領期の民衆宗教の思想・実践と戦後日本社会との緊張関係を考察した。21940年代における民衆宗教の動向をトランス・コロニアルな視点からとらえるため、韓国(植民地朝鮮)の民族宗教である天道教、普天教、水雲教、金剛大道を訪問し、近代から現代にかけての歴史的展開についての聞き取りや史料の収集を行った。日本(内地)の民衆宗教の思想的・行動的特徴の共通性と差異を確認するとともに、朝鮮戦争以降の冷戦体制が、民族宗教の歴史性を複雑化させていることを理解することができた。3民衆宗教が1940年代前半の総力戦体制において経験した変容を理解するため、20世紀前半の天理教と大本の歴史を事例に、それらのナショナリズム思想がどのように展開していったのかを検討した。4現在にいたる民衆宗教理解にきわめて大きな影響を与えた安丸良夫のテクストを脱構築的に読みなおす作業を通じて、新たな民衆宗教研究の方法的検討を行った。安丸が発見した民衆宗教の「論理」は、エリート主義的な歴史叙述に痛烈な批判を加え、歴史の主体についての観念の再編を要求した。だが、「論理」へのこだわりが民衆宗教の可能性が狭めたことも否定できないのであり、安丸が注意しながらも分節化できなかった「活力」の問題を掘り下げることで、民衆宗教研究を更新することができるのではないだろうか。29年度が最終年度であるため、記入しない。採用第1年度目は、1940年代の日本における民衆宗教についての基礎的な調査として、次の調査を行った。1国会図書館がマイクロフィッシュの形態で収集を行っている、GHQの民間情報教育局(CIE)資料を閲覧し、占領期におけるさまざまな宗教集団の活動、またGHQにあてられた宗教指導者や信者らの書簡などをもとに、当時の民衆宗教がどのように分布し、どのような実践を行っていたかを目録としてまとめる作業を行っている。2大宅壮一、戸坂潤、思想の科学研究会、H・N・マックファーランドらによる「新興宗教」批評の言説を検討した。そこでは、それらの「新興宗教」を「インチキ」として否定する立場、戦後の混乱状況を反映した社会現象としてみる立場がある一方で、大衆による異議申し立ての形態として評価しようとする立場もある。しかし、単純に「たてまえとしてのモラルや価値体系」への「社会的反応」と位置づけるだけではあまりに受動的なとらえ方であり、「新興宗教」が主体的に提示する世界観に向き合うべきではないか、とする問題提起を行った。3名古屋市昭和区の日蓮宗法音寺において、前身である大乗報恩会時代の機関誌『出世の栞』などを閲覧し、戦時下に宗教的な救済活動を行うことができなくなるなかで、社会福祉事業を展開していく過程について検討を行っている。4近代日本を代表する新宗教である天理教が、1940年代に炭坑や農村、工場などで勤労奉仕を行う「ひのきしん隊」と呼ばれる時局活動を展開するなかで、民衆宗教としての性格が変容していく過程を、機関誌『みちのとも』などの分析を通じて跡づけた。さらに、戦時期におけるこうした既存の救済宗教の変容が、新たな民衆宗教の生成を準備する要因のひとつになっていることを示した。今年度は、総力戦期および占領期における日本(「内地」)の民衆宗教の展開について、基礎的情報を蓄積することができた。また、当該時期の民衆宗教を歴史的に評価するための視座も、先行研究の批判的検討を進めるなかで定まってきたと考える。研究課題に照らして、おおむね順調に進展しているといえるが、次年度の課題として、本研究のもうひとつの柱である、朝鮮半島における民衆宗教の展開についての調査を進めていくことが求められる。本年度は、まず国会図書館がマイクロフィッシュの形態で収集を行っている、GHQの民間情報教育局資料を閲覧し、占領期におけるさまざまな宗教集団の活動、またGHQにあてられた宗教指導者や信者らの書簡などをもとに、当時の民衆宗教がどのように分布し、どのような実践を行っていたかを目録としてまとめる作業を行った。他方で、プランゲ文庫の占領期雑誌調査も行い、創価学会や世界救世教、大乗報恩会といった、戦時期から占領期にかけての民衆宗教機関誌の収集・整理・分析を行い、個別集団の活動を掘り下げていくかたちで、1940年代民衆宗教の実態を解明しつつある。つぎに、解放後の朝鮮半島における民衆宗教の動向を調査するための基礎作業として、アメリカ国立公文書館所蔵の在朝鮮アメリカ陸軍司令部軍政庁資料の調査を行った。大韓民国建国前の宗教政策にかかわる行政文書を収集し、日本の事例と対照させながら民衆宗教の展開を把握するための足がかりを築くことができた。昨年度に刊行した単著『新宗教と総力戦』において、天理教の「いざ・ひのきしん隊」の活動についての分析を行った。信者によって構成された「いざ・ひのきしん隊」は、戦時期に全国の炭鉱に入り、総力戦体制遂行のための石炭増産活動に従事した。

今年度はこの問題をさらに掘り下げるべく、天理教の地方教会に残された「いざ・ひのきしん隊」隊員の手記を探索し、その分析を行った。炭鉱で朝鮮人や中国人の労働者と出会うことで、隊員には帝国の差別構造への直面、戦争空間の不条理への気づきもあった一方で、その出会い方は宗教的普遍性の意識による救済者としてのものでしかなく、マイノリティの位置からの連帯や差別構造への問い直しにはつながらないものだったことを明らかにした。これらの作業を通じて、1940年代の民衆宗教についての概観的把握と、その思想性についての検討作業を前進させることができたと考える。本年度は、昨年度の作業を継続させて、1940年代の民衆宗教の概観的把握・個別研究ともに推進させることができた。また、解放後の朝鮮半島の宗教政策についての資料調査を行い、日本の事例と対照させながら民衆宗教の展開を把握するための足がかりを築くことができたのも重要な成果であった。研究課題に照らして、おおむね順調に進展しているといえるが、最終年度となる来年度は、これらの調査成果を総合させて、1940年代民衆宗教の歴史的意義を明らかにすることが課題となる。本年度は、1940年代における民衆宗教の実態を多角的に明らかにするとともに、今日の学問的・社会的状況における民衆宗教研究の理論的・実証的課題を明確化することをめざし、以下の作業を行った。多角的な観点からの史料収集・分析を通じ、民衆宗教研究の新たな視野を開くことができたと考える。1占領期の民衆宗教は、近世以来の流行神的性格をもつと同時に、敗戦直後に固有の歴史的性格を帯びている。この両面をとらえることが重要である。GHQの民間情報教育局によって収集された宗教資料の分析を進め、占領期の民衆宗教の思想・実践と戦後日本社会との緊張関係を考察した。21940年代における民衆宗教の動向をトランス・コロニアルな視点からとらえるため、韓国(植民地朝鮮)の民族宗教である天道教、普天教、水雲教、金剛大道を訪問し、近代から現代にかけての歴史的展開についての聞き取りや史料の収集を行った。日本(内地)の民衆宗教の思想的・行動的特徴の共通性と差異を確認するとともに、朝鮮戦争以降の冷戦体制が、民族宗教の歴史性を複雑化させていることを理解することができた。3民衆宗教が1940年代前半の総力戦体制において経験した変容を理解するため、20世紀前半の天理教と大本の歴史を事例に、それらのナショナリズム思想がどのように展開していったのかを検討した。4現在にいたる民衆宗教理解にきわめて大きな影響を与えた安丸良夫のテクストを脱構築的に読みなおす作業を通じて、新たな民衆宗教研究の方法的検討を行った。安丸が発見した民衆宗教の「論理」は、エリート主義的な歴史叙述に痛烈な批判を加え、歴史の主体についての観念の再編を要求した。だが、「論理」へのこだわりが民衆宗教の可能性が狭めたことも否定できないのであり、安丸が注意しながらも分節化できなかった「活力」の問題を掘り下げることで、民衆宗教研究を更新することができるのではないだろうか。次年度以降も、まず国会図書館に所蔵されているGHQの調査資料および新聞資料を中心として、とくに占領期の「新興宗教」の活動状況を目録化する作業を継続して行っていく。また、朝鮮半島における民衆宗教の展開についての史料収集のため、韓国や米軍政府関連の行政資料収集を行い、その分析を進めていく。
新規クルクミン誘導体ＣＮＢ－００１のＣａＭＫⅡ活性化および記憶力向上効果

クルクミン誘導体CNB-001には、経口で正常ラットの記憶力を高める効果が見出されたため、アルツハイマー病治療薬開発のリード化合物として注目されている。本研究では、主に海馬スライス標本を用いた電気生理学的検討により、その作用機序の解明を試みたところ、CNB-001はMAPキナーゼやPKC経路には影響せずに、NMDA受容体ならびにCaMKII依存性機構により、海馬における記憶形成の分子過程である長期増強現象(LTP)を促進することが明らかとなった。課題2年目にあたる平成25年度は、CNB-001の作用機序を明らかにするため、構造活性相関解明を試みたところ、CNB-001と同様の作用を有する新規クルクミン誘導体CNB-023や、CNB-001よりも高活性な新規化合物J147を発見した。また、海馬スライス標本を用いた電気生理学的検討を行い、in vitroでCNB-001の長期増強(LTP)促進効果を再現し、そのメカニズムを薬理学的に解明することも試みた。ラット海馬スライス標本のSchaffer側枝-CA1シナプスにおける興奮性後シナプス電位およびLTPを細胞外記録した。CNB-001を潅流液に溶解し標本に適用すると、通常のシナプス伝達は変化しなかったが、LTPの形成が促進された。このLTP促進作用は、NMDA受容体の選択的遮断薬またはCaMKII阻害薬の共存によって完全に抑制された。一方で、MAPキナーゼキナーゼ阻害薬を標本に共存させても、CNB-001によるLTP促進作用は抑制されなかった。以上より、CNB-001はMAPキナーゼ経路には影響を及ぼさずに、NMDA受容体依存性およびCaMKII依存性LTPを促進させることが明らかとなった。本研究は、研究代表者が発見した『新規クルクミン誘導体CNB-001の記憶力向上効果』の分子メカニズムを解明し、アルツハイマー病治療に有用な新しい分子ターゲット発見を目指すものである。課題の初年度にあたる平成24年度は、急性海馬スライス標本や培養神経細胞を用いたin vitro実験を行い、CNB-001を神経に直接適用すると、どのような分子が活性化または抑制されるかをウエスタンブロット法により解析した。まず、CNB-001適用は、海馬の記憶形成に重要な役割を担うとされるシグナル分子CaMKIIを著しくリン酸化(活性化)させることが確認された。次に、CaMKIIの活性を制御すると報告されている幾つかのシグナル分子の変化を解析したが、これまでのところ有望な標的分子の同定には至っていない。まだ全ての候補分子の解析が完了していないので、引き続き検討を進めていく予定である。一方、もしCNB-001が、これまでに報告されていない未知の記憶関連分子に作用してCaMKIIを活性化させているとしたら、前述のような従来の手法ではターゲット分子の発見が不可能と思われる。そこで、並行して別の方法によるアプローチも開始した。すなわち、CNB-001の構造活性を明らかにして、CNB-001の化学修飾によりプローブ化を図り、CNB-001が直接結合する未知分子を見つけ出すという方法である。現在、種々のCNB-001の構造類似化合物(CNB-001誘導体)を用いて構造活性相関の解明を急いでいる。これらの研究で得られた知見をもとに、CNB-001のターゲット分子同定に繋げていきたい。平成26年度は、主に海馬スライス標本を用いた電気生理学的検討を行い、in vitro系でCNB-001の長期増強(LTP)促進効果を再現し、種々のシグナル分子阻害薬を用いた薬理学的アプローチによりその作用機序解明を試みた。海馬スライス標本にCNB-001(1および10 μM)を潅流適用すると、Schaffer側枝-CA1シナプスにおける興奮性シナプス後電位に変化は認められなかった。対照群のスライスに弱いテタヌス刺激(100 Hzで15発)を与えても短期的なシナプス伝達の増強しか生じなかったが、CNB-001存在下で同じテタヌス刺激を与えるとLTPが誘導された。このCNB-001のLTP促進効果には濃度依存性が認められた。Ca2+/calmoduline-dependent protein kinase II(CaMKII)阻害薬共存下において、CNB-001(1 μM)を海馬スライスに潅流適用し、Schaffer側枝に弱いテタヌス刺激(100 Hzで15発)を適用したところ、CaMKII阻害によってCNB-001のLTP促進効果は完全に抑制された。これに対し、mitogen-activated protein(MAP)キナーゼキナーゼ阻害薬またはprotein kinase C(PKC)阻害薬共存下において、CNB-001(1 μM)を海馬スライスに潅流適用し、Schaffer側枝に弱いテタヌス刺激(100 Hzで15発)を適用したところ、いずれのキナーゼ阻害によってもCNB-001のLTP促進効果は抑制されなかった。

以上より、CNB-001は、PKC経路やMAPキナーゼ経路には影響を及ぼさずに、比較的選択的にCaMKII依存性LTPを促進することが示唆された。応用薬理学本年度は、前年度行っていた研究を発展させて、CNB-001の構造活性相関の解明を試みたところ、CNB-001と同様の作用を有する新規クルクミン誘導体CNB-023や、CNB-001よりも高活性な新規化合物J147を発見することができた。次いで、得られた知見をもとにプローブを作製し、CNB-001の作用分子を直接同定したいと考えたが、感度の高い化合物の入手が困難であった。よって、実験計画の変更が生じたため、当初の予定よりも「やや遅れている」という達成度に至った。課題初年度(平成24年度)は、「おおむね、当初の研究計画・方法の通り実験を遂行できた」と考えられる。CNB-001の作用機序の完全な解明までには至っていないが、想定される様々なメカニズムの中でCNB-001が作用しうるターゲット分子の候補を絞り込むことができた。また、多数のCNB-001誘導体を用いて、構造活性相関の検討が進んだことも評価できるポイントである。CNB-001のプローブ化が成功すれば、CNB-001のターゲット分子を直接同定できると思われる。これらの実験を継続することにより、本研究の目的の1つが実現できると期待される。当初の研究計画を変更した後は、電気生理学手法でCNB-001のLTP促進効果を再現し、種々の受容体やシグナル分子阻害薬を海馬に直接処置して網羅的な薬理学的・生化学的検討を行った。その結果、興味深いデータが次々と発見できたため、その一部を2014年3月の第87回日本薬理学会年会で発表した。よって、今後も現在進行中の薬理学・生化学的手法による網羅的解析を中心に研究を進めていく予定である。前年度の研究はおおむね順調に進んでいるため、今年度もまずは同様の検討を継続して進めていく予定である。具体的には、海馬スライス標本や培養神経細胞を用いたウエスタンブロット解析、またはCNB-001プローブ化等の手法により、in vitroでCNB-001のターゲット分子を同定する。更に、アルツハイマー病(AD)の病態時におけるCNB-001の有効性とその作用機序を明らかにするために、ADのモデル動物を用いたin vivo実験にも研究を発展させる。行動学的検討により、CNB-001の経口投与によってADモデル動物の記憶力低下が改善されることを証明する。また、電気生理学的検討により、海馬における記憶形成の分子過程とされる長期増強現象(LTP)をin vivoで測定し、CNB-001経口投与によってAD動物のLTP低下が改善されることも確認する。更に、阻害薬を用いた薬理学的検討や、ウエスタンブロット・免疫組織化学的検討を、上記の行動学的・電気生理学的検討と組み合わせて行い、ADにおけるCNB-001の作用機序を解明する。今年度の当初の研究計画では、CNB-001のCaMKII活性化および記憶力向上効果の分子メカニズムを、プローブ化した新規CNB-001誘導体を用いて直接同定する予定であった。しかし、高感度のプローブを入手することが困難であった。そこで、計画を変更し、薬理学的手法を用いた網羅的な解析を行うことにより、CNB-001の作用機序を解明することとした。
ヒト腎臓における薬物尿細管分泌の予測・評価系の構築

薬物輸送研究には薬物トランスポーターを発現させた培養細胞などの発現系が汎用されるが、多くは過剰発現でありヒト個体における発現量とは異なっている。また多様なトランスポーターを同時に発現させた生理的条件に近い系の確立は困難である。従って、ヒト腎臓における薬物の尿細管分泌の程度や各トランスポーターの寄与率を、in vitro評価系から予測する方法が確立されているとは言い難い。本研究は、薬物トランスポーターの発現制御や腎臓の発生・分化を担う転写因子に着目し、そのcDNAをヒト腎由来の培養細胞に導入することによって薬物トランスポーターの発現を誘導し、薬物の尿細管分泌を評価しうる試験系を確立することを目的とする。本年度は、転写因子Hepatocyte nuclearfactor (HNF) -1αとHNF4αに着目し、ヒト由来培養腎上皮細胞HK-2にこれらのcDNAを安定発現させることを試みた。HNF1αとHNF4αのcDNAは市販品を購入し、哺乳類細胞発現ベクターに組換えた後リポフェクション法によってHK-2細胞に導入した。構築した安定発現細胞におけるHNF1αまたはHNF4αの発現は予想されるよりも低く、発現ベクターや選別用の抗生物質を変更して現在これらの安定発現細胞を構築中である。HNF1α、HNF4αをそれぞれ単独で発現させたもの、および両方を発現させた安定発現細胞を構築後、種々薬物トランスポーターの発現変動について検討するとともに、発現亢進が認められたトランスポーターについて、典型的気質を用いて輸送活性の評価を行う予定である。安定発現細胞の構築が終了している予定であったが、導入した遺伝子の発現効率が悪く、現在再検討を実施しているため、若干の遅れが生じている。遺伝子導入用の発現ベクターや選別用の抗生物質を変更して安定発現細胞の構築に取り組んでおり、当初の研究計画に従って進める予定である。年度末に端数を調整して消耗品の購入を行わなかったため次年度使用額が生じているが、概ね計画通りに使用しており、次年度も当初計画通り使用する予定である。
ゼオライト触媒上でのメタンによる一酸化窒素の選択還元反応の研究

GaおよびInイオン交換ゼオライトの高選択的挙動と反応機構について検討を行った結果,本触媒系の高選択性がGaとゼオライトの酸点の共存により発現すること及びNO_2が本反応を促進することを明らかにし,またNO酸化によるNO_2の生成にゼオライトの酸性が関与していることを示した。また,GaおよびInの役割はNOのNO_2への酸化を促進することではなく,NO_2とCH_4の反応の促進であり,本反応の高選択性はゼオライトにイオン交換されたGaおよびIn上でNO_2とCH_4の反応が選択的に進行することに起因すると考えられる。つぎにGa-ZSM-5上でのNO-CH_4-O_2反応において生成するCOおよびCO_2について検討した。反応初期にN_2とCOがほぼ1:1で生成し,CO_2はほとんど生成せず,反応の一次生成物はCOであることがわかった。反応するNO_XとCH_4の比がNO_X:CH_4=2:1であること,NO_2とCH_4の反応により本反応が進行することから,本反応はまた,In-ZSM-5でもNO-CH_4-O_2反応では高SV条件下ではCOが選択的に生成し、NO_2-CH_4反応では一次生成物がCO_2であることからGa-,およびIn-ZSM-5は本質的に反応機構は同じであると考えられる。以上の結果より,次の反応機構が導かれる。すなわちNOが酸化されてNO_2を生成し,NO_2とCH_4の反応により生成した反応中間体がNOとの反応によりN_2を生成する。また本反応では共存水蒸気による反応の阻害が深刻な問題となるが,In-ZSM-5触媒は水蒸気存在下でも比較的高い活性を示すことを見いだしており,今後の展開が期待できる。