hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
NF-κB制御因子IκB-ζのATL発症・進展機構への関与

しかし、NF-κBやTax、LMP1の過剰な発現や活性化は、細胞死や老化を誘導し、ウイルス蛋白質は抗腫瘍免疫の標的となる為、巧妙なNF-κBやウイルス蛋白質の制御が、発がんにおいて重要である。IκB-ζはNF-κBやその他の因子との相互作用を介して、遺伝子の転写を正と負に制御するユニークな分子である。ATLやBL、HLの核にIκB-ζが高発現しており、TaxとIκB-ζは会合した。Tax、LMP1、CD30はIκB-ζ遺伝子の転写をNF-κB活性化を介して促進した。また、TaxによるIκB-ζ遺伝子の転写活性化にはCREB経路の活性化も必要であった。IκB-ζはNF-κB制御遺伝子であるBcl3やiNOSに加え、GBPsやSTAT1等のIFN応答遺伝子の発現も誘導した。Bcl3の発現誘導にはIκB-ζのNF-κB結合領域、核移行シグナル、転写活性化領域が必要であった。このようにIκB-ζはNF-κBとIFN経路の両者を活性化する転写因子であった。IκB-ζはTaxやNF-κB(RelA)誘導性のBcl3やiNOS遺伝子の転写を増強したが、TaxやLMP1、CD30、RelA誘導性のIκB-ζやIL-6、IL-8遺伝子の転写は抑制した。さらに、TaxやLMP1、CD30誘導性NF-κBの活性化やHTLV-1プロモーター活性もIκB-ζは抑制した。このようにIκB-ζは種々の細胞遺伝子やウイルス遺伝子の発現を二面的に制御した。NF-κB活性化は、ATLやバーキットリンパ腫(BL)、ホジキンリンパ腫(HL)の発症に必須である。ATLの原因ウイルスHTLV-1のTaxやBL及びHLの原因ウイルスEBVのLMP-1並びにHLで高発現するCD30はNF-κBを活性化するが、過剰なNF-κB活性化は細胞死や老化を誘導する。NF-κB制御因子IκB-ζが、ATLやBL、HLで高発現していた。Tax、LMP-1、CD30はIκB-ζの転写を活性化した。IκB-ζはNF-κB/IFN制御遺伝子の発現を誘導したが、Tax、LMP-1、CD30依存性NF-κB活性を阻害した。IκB-ζはNF-κBを正と負に制御し、発がんに関与する。平成26年度の研究目的の一つは、ATL以外のリンパ系腫瘍であるバーキットリンパ腫(BL)やホジキンリンパ腫(HL)におけるIκB-ζの発現を検討し、その発現制御機構や機能の解析を行うことであった。本年度の実施研究とその成果を以下に示す。1、BL細胞やHL細胞の核内にIκB-ζ蛋白質が恒常的に発現していることを見出した。2、細胞株の解析から、IκB-ζの発現がEBVのLMP-1やCD30に依存していることが示唆された。3、LMP-1やCD30は細胞内に局在するC末端のTRAF結合領域を介して、NIK/IKKを活性化し、IκB-ζのプロモーター領域に存在する二つのNF-κB結合配列へのNF-κBファミリー蛋白質の結合を誘導することで、その転写を亢進させた。4、IκB-ζの過剰発現は、LMP-1やCD30によるNF-κBの活性化を阻害し、IL-6、IL-8、Bcl-3遺伝子の転写を抑制した。5、同様の機序により、IκB-ζは自身の遺伝子の転写も抑制した。6、LMP-1依存性のNF-κB活性化の阻害には、IκB-ζのNF-κB結合領域であるC末端のアンキリンリピートに加えて、転写活性化ドメインを含む中央領域も必要であった。以上の成果は、第73回日本癌学会学術総会や第61回日本ウイルス学会学術集会で発表し、現在、学術誌に投稿中である。
小児1型糖尿病患者へのメンタリングを用いた教育・看護介入プログラムの応用的研究

発症2年以内の小児1型糖尿病患者(メンティー)7名と、青年期患者(メンター)4名を対象に、開発したeメンタリングを用いた教育プログラムを活用した介入を1年間行い、その効果を検証した。メンティーの糖尿病セルフケア行動尺度得点は、介入前55.0点、3か月後54.8点、12か月後51.8点、糖尿病自己効力感尺度得点は、介入前54.8点、3か月後53.8点、12か月後55.0点といずれも有意な得点の上昇は認めなかった。しかし、「助けがあるので学校でうまくやっていける」「アドバイスされた新しいことをやってみようと思う」など、メンターからのアドバイスを受けて自己管理で新たな方法に臨むなどの効果が示された。本研究の目的は、小児1型糖尿病を対象とした既存のメンタリングプログラムを、小児糖尿病患者のニーズに合わせてさらに発展させ、その効果を検証することである。今回の研究では、発症後2年以内の小児1型糖尿病患者を対象とし、発症初期の患者が糖尿病自己管理行動を効果的に学習できるメンタリングプログラムを作成した。まず、メンタリング専用のホームページ上に、メンターとメンティーがいつでも情報交換できるシステムを準備した。このシステムは,1糖尿病自己管理に活用できる小児1型糖尿病の知識や小児糖尿病サマーキャンプの情報に関するコンテンツと,2メンティーとメンターが双方向で自己管理行動に関する相談や情報交換などを行うメンタリングに関連したコンテンツの2つから構成されている。自己管理行動に関する相談や情報交換などのメンタリングに関するコンテンツには,メンティー個人の専用ページを作成し,日々の糖尿病自己管理行動に関する疑問や悩みなどを記入できる。一方、メンターは,メンティーが記入した内容に、励ましや指導などのコメントを送ることができるシステムである。メンター及びメンティーの通信手段には、タブレット型端末であるiPadminiを使用し、専用ページへの書き込みや閲覧は,IDとパスワードを入力して行うものとした。メンティーの専用ページにはメンターだけでなく,研究者,主治医(必要時)が閲覧できる機能とし、医療者からの相談体制が得られる仕組みを考えた。すべての情報通信はSecure Sockets Layer (SSL)でやりとりを行い,外部からの情報検索等を不可にし通信路をセキュアに保つことや、システムに登録された研究参加者のデータは,各個人のID・パスワードによって,該当するデータベースに登録・格納されるシステムとし、個人情報の保護が確実にに行えるシステムとした。平成27年度は、小児糖尿病患者のメンタリングシステムとして、以下の2点について研究を行った。1小児糖尿病患者のセルフケア能力と自己効力感の向上を目的とし、タブレット型端末を用いて、小児糖尿病キャンプ中に血糖値をiPadから入力し、ホームページから血糖値を閲覧できるアプリの開発を行った。2キャンプ後にメンターとメンティーがホームページを使用して相談できるシステムを開発し専用HPを稼働させた。1については、糖尿病キャンプに参加した918歳の1型糖尿病患者18名に、血糖値・インスリン量・食事量・運動量・メモを入力できる専用アプリを搭載したiPadminiを用いて、キャンプ中の上記データを2日間入力し、システムの有用性、セルフケア行動、自己効力感について質問紙調査を行った。システムの操作性、画面の見やすさ、楽しさにおいて、5段階評価で4点以上の高い評価を得た。キャンプ前後のセルフケア行動得点は42.7点から48.4点へ、糖尿病自己効力感得点は43.6点から46.5点と有意に上昇した(P<0.05)。グラフ化したデータを見ることで血糖値の変化を理解しやすく、小児の血糖コントロールの意欲が向上することが示唆された。2の糖尿病キャンプ後のメンタリングについては、思春期患者7名と青年期患者4名からなる7組の患者を対象に、e-メンタリングを1年間の予定で開始し、現在も継続している。メンタリング開始前の糖尿病キャンプでは、台風のために日程が3泊4日から1泊2日に短縮されたため、メンターとメンティー同士の事前の交流が少なく、メンタリングが活発に行えていない対象者も存在している。今後、メンターおよびメンティー双方へのサポートや、システムの利便性などについて再検討し、活発なメンタリングが行えるよう改善していきたい。今年度は、開発したe-メンタリングを用いた糖尿病教育プログラムを発症初期の小児1型糖尿病患者に適用し、その効果を明らかにした。対象は、糖尿病発症後2年以内の10歳から16歳の1型糖尿病患者(メンティー)7名と、小児期に1型糖尿病を発症した20歳22歳の患者(メンター)4名であり、メンター1名にメンティー2名のペアとした。専用ホームページ上で、日常生活に起こった自己管理行動の課題や悩みをメンターとともに振り返り、課題に対する具体的な解決方法をアドバイスする支援を1年間行った。平均年齢はメンティー12.6±2.2歳、メンター20.8±0.5歳であった。平均罹病期間はメンティー1.2±0.8年で、メンター14.0±0.8年であった。メンティーの平均HbA1cは、介入前6.74±0.96%、3か月後6.94±1.18%、12か月後7.78±0.90%と、介入後に有意な低下は認めなかった。メンティーの糖尿病セルフケア行動尺度得点の変化は、介入前55.0±3.2点、3か月後54.8±4.0点、12か月後51.8±5.5点と、有意な得点の変化はみられなかった。

糖尿病自己効力感尺度得点の変化は、介入前54.8±9.0点、3か月後53.8±9.7点、12か月後55.0±7.8点と、介入前後でいずれも有意な変化は認めなかった。メンターとの関係を示すメンタリング尺度で、比較的高い得点を示した項目は、「アドバイスされた新しいことをやってみようと思う」「すぐに仲良くなれた」「先輩との相性がよい」「助けがあるので学校でうまくやっていける」「問題がおこらないように助けてくれる」などであり、メンティーがメンターからのアドバイスを受けて糖尿病の自己管理で新たな方法にチャレンジするなど、自信をもって日々の血糖コントロールに臨めるようになったことが示唆された。発症2年以内の小児1型糖尿病患者(メンティー)7名と、青年期患者(メンター)4名を対象に、開発したeメンタリングを用いた教育プログラムを活用した介入を1年間行い、その効果を検証した。メンティーの糖尿病セルフケア行動尺度得点は、介入前55.0点、3か月後54.8点、12か月後51.8点、糖尿病自己効力感尺度得点は、介入前54.8点、3か月後53.8点、12か月後55.0点といずれも有意な得点の上昇は認めなかった。しかし、「助けがあるので学校でうまくやっていける」「アドバイスされた新しいことをやってみようと思う」など、メンターからのアドバイスを受けて自己管理で新たな方法に臨むなどの効果が示された。計画自体は順調に進んでいるが、小児患者と青年期患者の事前の交流が少なかったこと、また、生活時間の違いやシステムの使いやすさなどが影響し、頻回なメンタリング活動を行うことが難しい状態にある者も存在する。今後、システムに改変を加えてメンタリング活動を促進する方策を加える予定である。小児糖尿病教育支援システムは、1糖尿病自己管理に活用できる小児1型糖尿病の知識や小児糖尿病サマーキャンプの情報に関するコンテンツと、2メンティーとメンターが双方向で自己管理行動に関する相談や情報交換などを行うメンタリングに関連したコンテンツの2つから構成される。メンタリングは、個人の専用ページから糖尿病自己管理行動に関する疑問や悩みなどをメンターに送信し、メンターがコメントを送る機能とした。生涯発達看護学今年度は、メンターとメンティーが、e-メンタリングシステムを活用した教育プログラムの成果について評価を行う。本プログラムの効果を測定するために、「HbA1c値」「糖尿病セルフケア行動尺度」「糖尿病セルフケアに関する自己効力感尺度」「メンタリング尺度」「The Match Characteristics Questionnaire」を用い、メンタリング開始前、6か月後、12か月後にアンケート調査を実施し、プログラム開始前後の尺度得点の1年間の変化について評価する。さらに、小児1型糖尿病患者の「血糖コントロール」「糖尿病自己管理行動」「自己効力感」「メンターおよびメンティーとの親密性」の各変数間の関係を明らかにする。糖尿病教育プログラムの評価については、専用ホームページに掲載された小児1型糖尿病の知識や情報提供に関するコンテンツとメンタリングに関連したコンテンツのアクセス回数などを分析する。また、メンター及びメンティーが記載した相談内容については内容分析を行い、発症初期の小児糖尿病患者の課題の特徴やメンタリングによる支援内容を明らかにする。
第三共和政の美術行政と芸術ールコックのアトリエ出身の芸術家たちをめぐって

19世紀後半のフランス中心の美術史では、第二帝政から第三共和政と政体が代わり社会が変容する時代において、印象派の誕生に焦点が当てられてきた。一方で本研究は、共和主義者たちが主導権を掌握した1878年から1900年のパリ万博開催において、ルコック・ド・ボワボードランのアトリエで学んだ芸術家たち、とくに彫刻家ロダンとダルー、そして英国へ渡ったフランスの画家ルグロが、芸術界の表舞台に登場したことに注目する。彼らが共通の芸術観を根底に据え、政治家やコレクターを含むネットワークを活用して、第三共和政の美術行政の支援を得ることに尽力し、自ら英仏に跨る美術市場を形成したことを具体的な事例において考察する。フランスで第三共和政が成立後、1880年代になってはじめて、共和主義思想を持つルコック・ド・ボワボードランのアトリエ出身の芸術家(彫刻家ロダン、ダルー、画家ファンタン=ラトゥール、カザン、ルグロ、レルミット)たちは、自作品が国家に購入され、彼らの個展がリュクサンブール美術館で開かれるとともに、フランスの代表的な芸術家として公的な資料に記述されるようになる。このように彼らが活躍した時期は、パリでは万国博覧会が催され、第三共和政になって初めて共和派が議会の多数を占め、彼らの友人であったレオン・ガンベッタが首相になった頃と重なっている。ナショナリズムの気運が高まると同時に共和主義的な傾向が政治的にも強まっていった時代である。そしてフランス近代美術史においては、同時期の印象派の展覧会に関心が集まり、印象派の美術研究が主流となっている。ところが印象派のグループと比しても、彼らルコックのアトリエで学んだ芸術家たちは、個人的にも強い繋がりを持ち、芸術活動において重なりがあったことはこれまで看過されてきたことである。近代美術史においてルコックのアトリエ出身の芸術家による芸術が社会において大きな影響を持ち得ていたことを改めて考察したいと考える。彼らを共和主義思想を根底とした一つの芸術家グループであるという視点を導入し、国やパリ市の行政のバックアップによって彼らが次々に成功を遂げた事例を挙げる。美術行政がルコックのアトリエ出身の芸術家を支援したことを明らかし、芸術と政治の関係性に光を当てたいと思う。この目的のために、これまであまり扱われてこなかった行政の公式文書を積極的に活用し、芸術家集団の活動の考察に新たに取り組むものである。彼らがたんに同じ政治心情を持つ仲間として片付けられることなく、彼らの芸術活動とそれを支えるネットワークの重要性にも議論を展開したいと考える。彫刻家ジュール・ダルーによる《共和国の勝利》がパリ市の行政から注文を受けたことに着目し、調査を行った。ダルーはパリ・コミューンに参加し、その後イギリスへ政治亡命をする。しかし、フランスにおいて政治の場で共和派が優勢になるとともにコミューン参加者に対して恩赦を求める要望が高まり、友人ガンベッタの後押しもあり、ついにダルーは恩赦を受け帰国を果たす。ちょうどその時期に、パリではシャトー・ドー広場に建立する共和国像の記念碑のコンクールが開かれ、ダルーはこのコンクールに応募するものの落選する。ところがこのダルーが提出した共和国像の素案は、コンクールの審査委員会の討議のなかで、左派の議員たちの強力な勧めによって、他の公共の場に建造することが決定された。コンクールが全てのフランス人彫刻家に開かれ、民主的で公正な手順のもとに遂行されていたのとは対照的に、このような行政の決定は特別な意図が反映していると思われる。そこでその審査委員会の議事録、及び公式報告書を参照することによって、具体的なダルーへの発注の決定プロセスを考察することを試みた。審査委員会の長である、セーヌ県知事や、クールベを支持した美術批評家であるカスタニャリ、そして市議会議員であり、自身もパリ・コミューンに参加した画家であるジョベ=デュバルが、審査の会議のなかで、ダルーの作品を比類なき傑作であると推薦したことに対し、他の審査委員は討議の席では反対の声を上げることなく、投票するにあたっては、ダルーの案が選定されることを阻止する動きに出たことが明らかとなった。さらに、コンクールに関する当時の記事を参照すると、ダルーの作品の斬新さや労働者のモチーフが注目される一方で、従来の記念碑とは違ったダルーの構想に対し否定的な見解も見られる。このようにダルーの作品の発注決定の経緯とその評価を考察し、美術行政と芸術の関係性が明確となった。フランス第三共和政下の美術行政と芸術の関係性を、1850年代にオラース・ルコック・ド・ボワボードランのアトリエ出身者の芸術家間の連携、及び各芸術家の1880年代以降の芸術活動を中心に調査研究を遂行した。とくに本年度は、革新的な共和主義者として知られ、パリ・コミューンの直後、イギリスへ政治亡命をしたジュール・ダルーについての調査をまとめて発表をおこなった。発表は、平成28年度5月の美術史学会全国大会において、昨年度調査を行ったナシオン広場にある《共和国の勝利》という彫像が、いかに共和主義の政治家たちの支持のもとに設定されることが決定したのかを論じた。一次資料のもとに、政治における決定プロセスに関する検証は、美術史における政治と芸術との関係性について新しい視点を提示できたと考える。また、アルフォンス・ルグロというフランスからイギリスに渡った画家が、イギリスでロダンの作品を普及したことを、改めてフランスで研究発表を行った。

発表の機会は、平成29年3月、パリ、グランパレにおいて、ロダン美術館が主催するロダン没後100年を記した展覧会とともに、広くロダンの影響を取り上げたコンファレンスであった。これは過去の調査研究に基づいてはいるが、本発表では、本研究の課題に沿って、ルグロのロダンへの支援が共和主義という思想を背景にアトリエの仲間たちの連携があったことについて強調した。この観点において発表を聞いた研究者たちから多くの関心が寄せられた。さらに、芸術における政治の決定プロセスを考察するために、ロダンの《地獄の門》が当時の美術省長官であったエドモン・トゥルケからの注文であったことに着目し、ロダンとトュルケに関係する一次資料の調査を行った。加えて、《地獄の門》が共和主義の政治家レオン・ガンベッタが構想していた装飾美術館の扉であったことから、装飾美術館に関する当時の書類を閲覧した。まずは、これまでの研究成果を、各論については美術史学会で、専門家に対して発表することができた。次いで総論として、フランスの大きな展覧会に伴うコンファレンスで、フランス、イギリスをはじめとした欧米各国の専門家とフランスの一般の聴衆に対して、報告者の研究を発信することができた。さらに、これまでの研究に平行するように、2017年秋にはフランスとイギリスにおいて、1870年代にフランスからイギリスへと亡命した芸術家についての展覧会が開催されることとなった。その展覧会を企画する学芸員の人たちも、フランスでの研究発表を聞いていた。その学芸員から平成28年11月に、Nineteenth-century Art Worldwideにある報告者の論文(英文のe-journal、発表と同内容)を読み、フランスでの研究発表と合わせて、研究内容を評価し、ルグロとロダンとの関係を展覧会でより強調するとのコメントを受けた。これらは、報告者の研究内容と方向性が海外でも認知されうることを示しており、さらにこの方向性に則り、調査研究を進めていく指針となった。本年度は、これまでの研究業績を海外で発表したことを主な活動として報告できる。一つは2017月3月にオーギュスト・ロダンの没後100年を記してロダン美術館主催のもとに開催されたコンファレンスでの発表である。題目は「イギリスでのロダンのプロモーション活動におけるアルフォンス・ルグロの重要な役割」。(`Promoting Rodin in Great Britain: the vitalrole of Alphonse Legros' Colloque international, Rodin: l'Onde de Choc, Musee Rodin, la Rmn-Grand Palais, l'Ecole du Louvre, Paris).この発表では、ルグロがロダンや彼らの友人の芸術家のみならず、英仏のコレクターや政治家のネットワークを通じてロダン作品のプロモーションが行われたことを強調した。もう一つ同年5月にブルゴーニュ大学で行われた、初めてアルフォンス・ルグロという芸術家に焦点を当てた国際会議での発表である。この発表では、ルグロの絵画作品である《海の祝別式》に描かれた母子像をめぐって、彫刻家ジュール・ダルーとの関連性を指摘し、画家の祖国フランスに対する愛国心及び共和主義への賛同が表象されているという解釈を示した。
カキ小果変異体に着目した果実サイズ制御機構の解明

果樹における果実サイズは主要な育種対象の一つであり、これを自在に操ることは育種・栽培に関わる者の悲願である。`突核無'はカキの九倍体品種`平核無'の枝変わりであり、栽培ガキとしては特異に小果である。我々はこれをカキの果実サイズの遺伝解析を可能とする材料とみなして研究を行っている。これまでその高次倍数性や、栄養繁殖による多型の蓄積が常に解析のネックであったが、近年`突核無'から元品種の`平核無'と同様のサイズに成長する復帰体が複数得られている。本研究ではそれらの全ゲノムやトランスクリプトーム等の比較を行い、小果変異とその作用機作の解明を目指すものである。
量子材料設計に基づくリチウム系二次電池負極材の探索

固体内をイオンが高速かつ選択的に移動するイオン伝導体は,電池やガスセンサー等,様々な電気化学デバイスへの応用が期待されている.経験的なパラメータを使用しない第一原理計算は,イオン伝導体の材料設計指針を得ることのできる強力なツールであるが,これまでの報告の多くは,イオンの移動経路に沿ったエネルギープロファイルを評価するに留まっている.本年度は,リチウムハライド(LiX,X=F,I)中のリチウムイオン伝導をモデルケースに,イオンの移動経路およびそのエネルギープロファイルの評価に加え,イオンのジャンプ頻度,伝導度の算出を行った.古典的な剛体球モデルによる解釈では,岩塩型構造をとるリチウムハライド中のリチウムイオン伝導,(空孔機構)は,アニオンに囲まれた2つのボトルネックを通り,エネルギープロファイルはその2箇所で極大となることが予想される.理論計算の結果,LiIの場合はこのモデルに従い,2つのボトルネック付近でエネルギーが極大となった,一方,LiFの場合,その予想に反し,イオン移動の中点でただひとつの極大をもつことが分かった.ポテンシャル障壁は,それぞれ0.35eV(LiI),0.77eV(LiF)となり,イオンのジャンプ頻度および伝導度は,室温で6桁程度LiIの方が大きくなることが分かった.以上のように,第一原理から固体内拡散を評価する本手法では,実験や単純なモデルでは把握できないイオンのミクロな動きを直接評価することができる.また,イオン伝導度などのマクロな量と結びつけることで,実験結果と直接対応させることが可能となる.本手法は,リチウムイオン二次電池のみならず,様々な電気化学デバイスの材料設計の一助となるであろう.本研究では,経験的なパラメータを使用しない第一原理に基づき,固体内拡散機構を解明する手法を確立することが主たる目的である.これまでに膨大な実験データが蓄積されているリチウムイオン二次電池の負極材料を対象とすることで本手法の妥当性を検証,さらにリチウム系二次電池の新規材料探索の指針を提示する.本年度は,第一ステージ構造のリチウム-黒鉛層間化合物LiC_6内におけるリチウム原子の拡散挙動を対象とした.まず,LiC_6内の拡散を支配する欠陥種について,電極電位依存性の評価を行った.欠陥の形成自由エネルギーの見積もりから,LiC_6の安定電位領域において低電位側で格子間リチウム原子が,高電位側でリチウム原子空孔の形成が優位となり,電極電位に応じてリチウム原子の拡散機構が変化し得ることを見出した.この結果を受け,リチウム原子空孔および格子間リチウム原子を拡散媒体とする空孔機構,格子間機構,準格子間機構のそれぞれについて,遷移状態理論に基づき,原子ジャンプの平均頻度を評価した.さらに,この平均ジャンプ頻度をもとに拡散シミュレーションを行った結果,室温におけるリチウム原子の化学拡散係数は,リチウム原子空孔による拡散では10^<-10> cm^2/s,格子間リチウム原子を介する場合は10^<-7> cm^2/sとなり,三桁程度異なることがわかった.これは,化学拡散係数がリチウム組成のわずかな違いによって大きく変化することを示しており,このズレが実験値の広範囲に亘るばらつき(10^<-12>-10^<-7> cm^2/s)の要因となり得ることを見出した.固体内をイオンが高速かつ選択的に移動するイオン伝導体は,電池やガスセンサー等,様々な電気化学デバイスへの応用が期待されている.経験的なパラメータを使用しない第一原理計算は,イオン伝導体の材料設計指針を得ることのできる強力なツールであるが,これまでの報告の多くは,イオンの移動経路に沿ったエネルギープロファイルを評価するに留まっている.本年度は,リチウムハライド(LiX,X=F,I)中のリチウムイオン伝導をモデルケースに,イオンの移動経路およびそのエネルギープロファイルの評価に加え,イオンのジャンプ頻度,伝導度の算出を行った.古典的な剛体球モデルによる解釈では,岩塩型構造をとるリチウムハライド中のリチウムイオン伝導,(空孔機構)は,アニオンに囲まれた2つのボトルネックを通り,エネルギープロファイルはその2箇所で極大となることが予想される.理論計算の結果,LiIの場合はこのモデルに従い,2つのボトルネック付近でエネルギーが極大となった,一方,LiFの場合,その予想に反し,イオン移動の中点でただひとつの極大をもつことが分かった.ポテンシャル障壁は,それぞれ0.35eV(LiI),0.77eV(LiF)となり,イオンのジャンプ頻度および伝導度は,室温で6桁程度LiIの方が大きくなることが分かった.以上のように,第一原理から固体内拡散を評価する本手法では,実験や単純なモデルでは把握できないイオンのミクロな動きを直接評価することができる.また,イオン伝導度などのマクロな量と結びつけることで,実験結果と直接対応させることが可能となる.本手法は,リチウムイオン二次電池のみならず,様々な電気化学デバイスの材料設計の一助となるであろう.
修飾DNAオリゴマ-の立体選択的合成並びに化学的研究

核酸機能の化学的解明や医学品開発への基礎研究としての修飾核酸オリゴマ-の立体選択的合成,化学的性質の検討を目的として本研究を行った。その結果アンチセンス分子の候補となり得る機能性を持つオリゴマ-の設計と合成、並びに塩基部酸化的損傷核酸の還元的修復の研究では以下の幾つかの有用な知見と今後の指針を得た。本研究で申請したコンセントレ-タ-や電気泳動装置等の備品は修飾核酸の単離精製、確認に効果に利用された。1.機能性複素環化合物、特にデアザフラビン,フラビン,ビオロ-ゲン誘導体とアルキルアミン側鎖を介してのDNA分子とHーphosphonate法を用いる共有結合によるhybridを行った。この方法により意図した位置に上記複素環化合物を導入した幾つかのDNAオリゴマ-を合成した。2.合成品のcharacterizationの後その相補的DNA鎖との2重らせん安定性を調べ、次いでインタカレ-タ-,蛍光マ-カ-,局所的DNA鎖解裂反応等の機能につきUV,ESR,蛍光スペクトル等を用いて調べた。3.これらのオリゴマ-においてはリン酸修飾部にて核酸分解酵素抵抗性が観察された。4.種々な硫黄修飾チミジン塩基を合成しDNAオリゴマ-の意図した位置に導入した。UV,CD等を用い高次構造における硫黄の寄与を調べ,導入数と位置により安定化,不安定化の双方がもたらされることが判明した。5.種々な反応条件や光学活性試薬によるリン酸アミダイト法による立体選択的インタ-ヌクレオチド結合反応を試みたが現在まで満足のいく結果は得られず,今後の課題として残った。6.核酸塩基酸化的損傷体の修復についてはグルタチオンやフラビン系誘導体による生体内反応のモデルともいうべきシステムを提唱した。当年度は準備的研究期間として以下の結果並びに実績を得た。1.リン原子が不斉ではないphosphoramiditeを用いd(T-T)ダイマ-をモデルとしてその反応性並びに立体選択性を検討した。この際顕著な選択性はみられず、今後反応条件の検討が必要である。2.Tのphosphoramiditeのリン原子に由来するジアステレオマ-の分離を行ないそのH-NMR等のスペクトルデ-タを得た。3.光学活性アミノ酸誘導体としてl-プロリノ-ルを用い、そのリン酸化誘導体とチミジン塩基との反応及び得られるTのphosphoramiditeともう一分子の核酸塩基との反応性を検討した。チミジン塩基のphosphoramiditeの形成においては優れた立体選択性が観察された。4.古細菌から単離された塩基部イオウ原子修飾RNA塩基に相当するチミジン塩基並びにその類緑体を合成し、T-Tダイマ-の固相法合成後、ホモポリマ-であるdT_<10>等のオリゴマ-に組み込み、その物理的、化学的性質をpolydAとのduplex形成を用いて調べた。尚、本オリゴマ-合成に際しては、phosphoramidite並びにH-phosphonate法の両方を固体相法合成に適用した。5.H-phosphonate法を用いて機能性を有する各種複素環化合物、特に、redox補酵素モデルやインタ-カレ-タ-として機能しうる5-デアザフラビン誘導体更には酸素活性化能をもつビオロ-ゲン化合物によるリン酸部(バックボ-ン部)修飾d(T-T)ダイマ-を合成した。続いてこれを修飾dT_<10>オリゴマ-の合成に展開し、一部はpolydAとのduplex形成を行ないそのTm値を測定した。これらの結果について現在種々考察を加えているところである。6.チミン、アデニン塩基の酸化的損傷体における還元的修復に関するシステムの研究を行ない、2,3の有用な知見及び発見を得た。

核酸機能の化学的解明や医薬品開発への基礎研究としての修飾核酸オリゴマ-の立体選択的合成,化学的性質の検討を目的として本研究を行った。その結果アンチセンス分子の候補となり得る機能性を持つオリゴマ-の設計と合成、並びに塩基部酸化的損傷核酸の還元的修復の研究では以下の幾つかの有用な知見と今後の指針を得た。本研究で申請したコンセントレ-タ-や電気泳動装置等の備品は修飾核酸の単離精製、確認に有効に利用された。1.機能性複素環化合物、特にデアザフラビン,フラビン,ビオロ-ゲン誘導体とアルキルアミン側鎖を介してのDNA分子とのHーphosphonate法を用いる共有結合によるhybridを行った。この方法により意図した位置に上記複素環化合物を導入した幾つかのDNAオリゴマ-を合成した。2.合成品のchracterizationの後その相補的DNA鎖との2重らせん安定性を調べ、次いでインタカレ-タ-,蛍光マ-カ-,局所的DNA鎖解裂反応等の機能性につきUV,ESR,蛍光スペクトル等を用い調べた。3.これらのオリゴマ-においてはリン酸修飾部にて核酸分解酵素抵抗性が観察された。4.種々な硫黄修飾チミジン塩基を合成しDNAオリゴマ-の意図した位置に導入した。UV,CD等を用い高次構造における硫黄の寄与を調べ,導入数と位置により安定化,不安定化の双方がもたらされることが判明した。5.種々な反応条件や光学活性試薬によるリン酸アミダイト法による立体選択的インタ-ヌクレオチド結合反応を試みたが現在まで満足のいく結果は得られず,今後の課題として残った。6.核酸塩基酸化的損傷体の修復についてはグルタチオンやフラビン系誘導体による生体内反応のモデルともいうべきシステムを提唱した。
クラクタルと変換

本研究では、とくに、以下の研究で成果があった。すなわち、コンパクトな空間で、加群Rおよび乗法群R+が分配律を満たしつつ作用しており、さらに、Rの作用がstrictly ergodicとなるようなΩを重み付き置換法則(weighted substitution)を用いて構成する。さらに,このようなΩ上の0でない加法的コサイクルF(ω,t)でα次同次的なもの、すなわち、f(ω,t+s)=F(ω,t)+F(ω+t,s)かつF(λω,λt)=λαF(ω,t)が任意のωεΩ,t,sεR,λεR+に対して成立している0でない連続なFを構成する。このようなFは、自己相似な最小コサイクルとなり、また、Ω上のR不変な唯一の確率ボレル測度μに関して、定常でuniquely ergodicかつ0エントロピーの増分を持つ自己相似な確率過程となる。これは、フラクタル関数の一つの定式化であるとともに、従来、あまり研究されることのなかった決定論的な(deterministic)自己相似確率過程を定義する。このようなものの研究は、例えば、位相が不明の異なる周期の様々な周期関数の和の時間的累積として表現される現象の解明に役立つ。本研究では、α次同次的コサイクルの存在と性質、それらを用いた確率解析についての基礎的研究を行った。とくに、自明でなく、最小の容量O(n2)をもつα次同次的コサイクルの構成を行い、その性質を調べた。応用については今後の課題である。これとは別に、ジュリア集合等、複素力学系としてよく知られたフラクタル集合の記号力学系としての表現を求め、研究した。
MOFを用いたテラヘルツ化学アナライザの開発

金属有機構造体(metal-organic framework, MOF)を基材とし,テラヘルツ波をプローブとする新規の化学センサを数種類試作した.MOFの一種であるZIF-8を用いたセンサはガス種に応じて異なる応答を示し,ガス分析装置として使えることが実証された.また,シクロデキストリンを骨格に含むMOFはシクロデキストリンに由来するキラリティ(右手と左手のような関係;対掌性)をもち,リモネンなどのキラルなゲスト分子を包接したときには,ゲスト分子のキラリティに応じたスペクトル変化を呈し,キラルセンサとしての動作が確認できた.金属有機構造体(MOF)へのゲスト分子の吸着をテラヘルツ分光装置を用いて観測できることの実証を試みた.光源にGaP結晶を使った差周波発生型テラヘルツ発振装置を,検出器はDTGSを用いた.テラヘルツ波に対してほぼ透明な膜上に堆積させたMOFを,薄いプラスティック膜の光学窓を備えたチューブからなるガス流路上に置き,種々のガス(メタン,エタン,プロパン,ノルマルブタン,二酸化炭素)を通しながら0.5から5.5 THzの透過スペクトルを記録した.その結果,ガス種によってテラヘルツ透過スペクトルが明瞭かつ可逆的に変化する現象がみられた.このことは各ガス分子の吸着と脱離を反映していて,先行研究よって明らかになっている各ガスの吸着特性に良く一致している.また,複数あるMOFのテラヘルツ吸収バンドのうち,ガス分子の吸着・脱離によって影響を受けるバンドとそうでないバンドがあり,この違いから各バンドの帰属を求めることができる.特に微量のガス吸着でも完全に消滅してしまうバンドはMOF結晶の完全性を反映していると考えられ,そのようなバンドの帰属としてはフォノンが有力候補である.さらに,不明瞭ながら,キラルなMOFにキラル分子の蒸気を曝露した場合,テラヘルツ透過スペクトルがエナンチオマーによって異なる変化を呈する現象がみられた.このことは,MOFを基材としテラヘルツ光をプローブとして使う新規のキラル識別および光学純度測定の方法を与えうる発見である.MOF(ZIF-8)のテラヘルツ吸収スペクトルをGaP差周波発生式テラヘルツ分光装置を用いて16 THzの範囲で計測し,さらにMOFを各種ガスに暴露した後のスペクトルを同様に計測したところ,特定の吸収バンドの消褪が観測された.他グループの理論計算に基づく研究によると,このバンドはMOFのopen-gate現象と関連があり,ガス分子の取り込みと密接にかかわっていることが示唆されている.このことを考慮すると,本実験結果は,ガス分子がMOFに吸着したことによりopen-gate振動が抑制されたとこが分光的に観測されたものと理解することができる.また,当該バンドのピーク振動数における吸光度の時間的変化を測定したところ,その時間プロファイルはガスによって異なっていることが判明した.多くのガスについては指数関数的に吸光度が変化したが,ある種のガスについては指数関数よりも複雑な挙動であった.この結果を解析するために,MOFへのガス吸着を表現する数理モデルを構築した.このモデルでは,当該分子ははじめopen-gate振動を抑制するようなサイトに吸着するが,次第に抑制効果のないサイトへ移り,そこで安定化すると仮定していて,このモデルによって上述の特異な過渡応答が説明できる.また,シクロデキストリンと金属イオンからなるキラルなMOFのテラヘルツ吸収スペクトルは,キラルな揮発性小分子量有機分子の吸着によって変化し,その変化の仕方は吸着した分子のキラリティによって異なることが確認できた.以上の結果から,MOFとテラヘルツ波との組み合わせによって,これまでにないタイプのガス化学アナライザが実現できることが実証された.金属有機構造体(metal-organic framework, MOF)を基材とし,テラヘルツ波をプローブとする新規の化学センサを数種類試作した.MOFの一種であるZIF-8を用いたセンサはガス種に応じて異なる応答を示し,ガス分析装置として使えることが実証された.また,シクロデキストリンを骨格に含むMOFはシクロデキストリンに由来するキラリティ(右手と左手のような関係;対掌性)をもち,リモネンなどのキラルなゲスト分子を包接したときには,ゲスト分子のキラリティに応じたスペクトル変化を呈し,キラルセンサとしての動作が確認できた.26年度の計画内容はほぼ終了し,すでに27年度計画に含まれるキラル識別の実験の進み一定の成果が得られているので,「当初の計画以上に進展している」と評価される.テラヘルツ分光前年度の成果を基盤した液相用プローブを試作し,テラヘルツ分光ではこれまで困難であった液体を対象にした高感度のMOF化学アナライザを作り上げる.反射測定の系の構築においては,各パーツの加工精度や光路調整の精度が重要であるが,そもそも反射率が低い物質の場合には測定が困難になると予想されるので,DTGS以外の高感度検出器への変更なども検討する.キラル識別に関しては,より明瞭にエナンチオマー依存性が現れるようなMOF/ゲストの組み合わせを探索する.ガス吸着実験のための高純度ガスの使用量が増えて追加購入のため300,000円の前倒し支払請求をした分の差額.前倒し支払請求以前の本来の27年度計画にあった物品費にあてる.
スパッタリング技術を用いた超微細電極型ガス放射線検出器の開発

本研究では炭素スパッタによる薄膜技術で高精細かつ高抵抗の電極を構成するアイディアにより、MPGD特有の放電問題を狭い電極間隔においても回避できるデザインの放射線検出器開発を行う。本研究では炭素スパッタを用いたMPGDの微細加工サイズの限界をMSGC型のMPGD開発により評価し、μ-PIC型のMPGDを試作した。またスパッタを用いた積層技術を用いることで、これまで電極の各チャンネルに必要だったバイアス抵抗を表面抵抗パターンに入れ、積層電極でACカップリングのキャパシタを形成する新しい技術の導入にも成功し、非常にコンパクトな読出しが可能かつ高位置分解能の検出器開発に成功した。本研究課題では、半導体検出器の画素ピッチに匹敵する100μm以下のセルサイズを持つ超微細電極型マイクロパターンガス検出器(MPGD)を開発し、加速器実験の粒子線測定、X線構造解析や医療診断装置に求められるイメージング能力、及びγ線コンプトンカメラや暗黒物質探索に必要な飛跡検出能力を大幅に向上させる、全く新しいデバイスとして提案する。ガス検出器の電極間隔縮小は一般に放電確率の上昇を招くが、本研究では炭素スパッタによる薄膜技術で高精細かつ高抵抗の電極を構成するアイディアにより、この問題を回避する。なお、本研究期間では、超微細電極型MPGDの原理検証までを目標とする。研究初年度は、マイクロパターンガス検出器として最も構造が簡単であるマイクロストリップガス検出器(MSGC)型の検出器を、炭素スパッタによる薄膜技術を用いることで試作した。この試作では、400μmピッチ、200μmピッチそれぞれの電極間隔について、炭素スパッタによる電極のみの構造と、銅箔電極を混合したものを作成することを試み、技術的問題点を炙り出すことを目的とした。この結果、炭素スパッタのみを用いた構造では、非常に均一な電極構造が構成でき、本研究が目的とする100μm以下のセルサイズを実現することに十分期待を持たせる結果が出た一方で、製造プロセスの異なる銅箔電極を混合した場合、二種の電極の互いの位置ずれが数十μmの誤差で生じ、アライメントに問題が生じることが明らかになった。このずれは、従来の検出器のデザインのままでは、100μm以下のセルサイズを実現する上では検出器の性能に大きく影響することを意味する。この結果から今後の開発のために必要な対策を絞りこむことができるようになった。本研究課題では、100μmオーダーの電極ピッチを持つ超微細電極型マイクロパターンガス検出器(MPGD)を開発し、加速器実験の粒子線測定、X線構造解析や医療診断装置に求められるイメージング能力、及びγ線コンプトンカメラや暗黒物質探索に必要な飛跡検出能力を大幅に向上させる、全く新しいデバイスとして提案する。本年度は研究二年目にあたり、初年度の成果をもとに、μ-PIC型のMPGDを、炭素スパッタによる薄膜技術を用いることで試作した。初年度の研究で問題となった、フレキシブル積層基板技術による電極作成時のアライメント問題を解決するため、本年度では一度電極ピッチを、従来型と同じ400μmに戻したうえで、積層基板素材としてドライレジストフィルを用いるなどの新たな素材・方法を試した。これは、既作成層へ新たな露光処理を重ねる際に視認性を良くし、アライメントの微調整を可能とするためのものである。本年度は、このための試みをいくつか行ったが、当初はドライレジスト上の微細なエッチング条件導出の難しさなどから、なかなか動作させられる検出器サンプルを作成することができなかった。本年度終盤になり、ようやく技術的問題に目途がついたが、試作及び試験に必要な期間の問題などから、当初本年で終了する予定だった本課題研究の研究期間を一年延長することにより対応することとなった。本研究課題は、工業的に一般的な技術であるリソグラフィ技術をベースとした、微細加工技術を用いて検出器の電極構造を作成するものである。これまで、新しい素材の検討やプロセス手法の改良を企業と協力して行うことにより、微細な検出器構造を実現してきた。しかし本研究課題実現のためには、一般的な工業的プロセスの限界を超えた微細な加工について、手探りの状態で最適な手法を求める必要があり、今年度の研究では、多くの時間をその検討に費やした。現在、ようやく有望と思われる手法の目途がついたものの、当初想定した研究ペースに比べればある程度時間がかかっていると言わざるを得ず、研究期間の延長も必要としたことから、現在までの進捗状況については、「やや遅れている」と判断するものである。平成28年度は研究三年目にあたり、昨年度までの成果をもとに、μ-PIC型のMPGDを、炭素スパッタによる薄膜技術を用いることで試作した。

初年度の研究で問題となった、電極作成時のアライメント問題を解決するため、400μm間隔の二次元ピクセル電極を積層基板素材としてドライレジストフィルを用いるなどの新たな素材・方法により形成した。平成27年度まではドライレジスト上の微細なエッチング条件導出の難しさなどから、なかなか動作させられる検出器サンプルを作成することができなかったが、研究期間延長によりようやく検出器として動作させることが可能なレベルの試作を行うことができた。またスパッタを用いた積層技術を用いることで、これまで電極の各チャンネルに必要だったバイアス抵抗を表面抵抗パターンに入れ、積層電極でACカップリングのキャパシタを形成する新しい技術の導入にも成功し、非常にコンパクトな読出しが可能な検出器プロトタイプの開発に成功した。本研究では炭素スパッタによる薄膜技術で高精細かつ高抵抗の電極を構成するアイディアにより、MPGD特有の放電問題を狭い電極間隔においても回避できるデザインの放射線検出器開発を行う。本研究では炭素スパッタを用いたMPGDの微細加工サイズの限界をMSGC型のMPGD開発により評価し、μ-PIC型のMPGDを試作した。またスパッタを用いた積層技術を用いることで、これまで電極の各チャンネルに必要だったバイアス抵抗を表面抵抗パターンに入れ、積層電極でACカップリングのキャパシタを形成する新しい技術の導入にも成功し、非常にコンパクトな読出しが可能かつ高位置分解能の検出器開発に成功した。本年度は、狭ピッチのMSGCの試作を行い、電極構造や素材構成の異なる8種類のパターンを試作することができた。動作テストなどについてはこれからであるが、まずは試作によりこれまで以上に微細な加工技術を導入するに当たり、現状の技術の問題点を炙り出すことが出来た。これに加えて、炭素スパッタ技術そのものについて、抵抗値をコントロールするためには従来はスパッタ厚をコントロールするしか方法が無く、比較的低い表面抵抗値(1MΩ/□以下)実現のためには長時間のスパッタを必要としていたのだが、新たにスパッタに窒素を添加する手法を考案し、これにより低抵抗値側へのコントロールを容易にすることが可能となった。この結果、検出器への要求(最大粒子線量など)や電極デザインなどによって異なる要求抵抗値を、任意の値で比較的短い製造時間で作ることができるようになった。特に超微細構造型の電極構造では、単位面積当たりの抵抗値はこれまでのMPGDに比べても低くする必要があり、この技術革新の効果は大きい。以上から、本研究の目的の達成度は、概ね順調に進展していると考えられる。平成28年度は、研究期間延長にあたる年度であるが、27年度の後期までに、これまで問題となっていた積層基板の微細加工のブレークスルーとなり得る新たな手法が見つかったことから、この手法による検出器の試作を行う。その上で、製作上の精度の評価、検出器としての動作の評価、及び検出器としての性能の評価を行い、本研究が目的とする超微細型検出器の原理検証までを実現する。また、この原理検証をもとにして、次世代の加速器実験や高精度の画像検出を必要とする放射線イメージングなどの分野で用いることのできる、より実用的な検出器開発を広く提案する。
東日本大震災は保育に何をもたらしたのか：社会変動による保育の変化

東日本大震災は,当たり前にあった環境を一瞬のうちに破壊した。こうした急激な社会変動は人びとの生活や子どもの発達,その後のライフコースに多大な影響を及ぼす。そこで,本課題では,「東日本大震災という社会変動が10年間の子どもたちの生活をどのように変化させ,その発達を支える環境や保育はどのように変化してきたのかを明らかにする」ことを目的とする。震災後の「保育」を切り口にすることで,保護者の働き方や保育制度改革などにより混迷する保育の役割や家庭のあり方,保育の質,子どもが育つ環境への示唆を得ることを目指す。
血小板産生の調整因子に関する基礎的ならびに臨床的研究

マウス骨髄細胞を培養すると巨核球コロニーが形成され、その基になる細胞が巨核球系幹細胞(CFU-M)である。CFU-Mの分化増殖には2種の因子、巨核球コロニー刺激因子(MK-CSF)と巨核球増幅因子(MK-POT)が必要とされる。MK-POTはCFU-Mに作用し分化を誘導し、巨核球の成熟を不完全に促し、MK-POTはその後の巨核球の成熟とendomitosisを促す。我々はマウス巨核球コロニーの無血清培養法を確立し、その系に純化したインターロイキン3(IL-3)を添加し、それだけで巨核球コロニーが形成されることから、IL-3がマウスのMK-CSFそのものであることを証明した。さらに、血漿凝塊法で巨核球コロニーの培養を行う際に、エリスロポエチン(Ep)を添加するとそれだけで巨核球コロニーが形成されるが、無血清の培養系に添加しても巨核球コロニーは形成されない。さらに無血清培養系で、EpをIL-3と共に加えると、IL-3単独添加の場合に比べて、コロニー数は増加し、かつコロニーを構成している巨核球のDNA含量が増加する。このことは、EpはMK-CSFでなくMK-POTであることを示している。さらに、清水らとの共同研究で再生不良性貧血患者尿から8段階の過程(熱エタノール処理,DEAEカラム,SP-Sephadexカラム,Phenyl-Sepharose6Bカラム,Sephacryl S-200カラムなど)を経てMK-CSFを純化した。最後に得られたものはスタートのサンプルの20%の活性があり、比活性は100倍になった。SDS-PAGEで分子量26,000の均一な物質であることが証明された。このMK-CSF測定には血漿凝塊法を用いて、マウス巨核球コロニー形成に対する刺激活性を指標とした。そこでこのMK-CSFを無血清培養の培養系に加えたが、コロニーの形成は認められなかった。そこでIL-3と共にMK-CSFを加えるとIL-3単独添加の場合に比しコロニー数は増加した。つまり、このMK-CSFはMK-POTとして作用することを示した。今後このMK-CSFのヒト巨核球コロニー形成に対する影響を検討する予定である。
高マンノース型糖鎖特異的海藻レクチンライブラリの構築とその生物活性に関する研究

高マンノース型糖鎖特異的藻類レクチン(タイプIIII)について、各タイプに属するレクチンのcDNAクローニングおよび活性組換え体(タイプIIを除く)の調製に成功した。加えて、食用養殖種の3種紅藻からタイプIに属するレクチンを新たに見出した。タイプ別に抗HIV活性および培養癌細胞に対する増殖抑制能を明らかにし、これらレクチンは高マンノース型糖鎖混合物の簡易分別に有用であることを認めた。高マンノース型糖鎖に厳密な結合特異性をもつ海藻レクチンは分岐構造部分の認識部位の違いにより3つのタイプ(I、II、III)に分類され、新規の高選択的糖鎖プローブとして有望である。また、タイプIのものは抗腫瘍活性ならびに強力な抗HIV活性を示す。本研究では、これら高マンノース型糖鎖特異的海藻レクチンの糖鎖認識および生物活性の分子基盤を明らかにするとともに、抗ウィルス活性の探索と作用機構を検討し、抗ウィルス薬としての可能性を究明することを目的としている。本年度の研究課題としていたタイプIIに属するアオモグサレクチンの一次構造解析については、新たに採集した同緑藻から精製標品を調製することはできたが、その分子構造については現在解析中である。また、タイプIに属するもののうち、供給の観点から有望な食用養殖種Kappaphycus alvazeriiのレクチンについても、3種類のイソレクチンを精製したが、その一次構造解析は現在進行中である。代わりに、2年目に予定していたタイプIに属するOscillatoria agardhiiの抗HIVレクチンの遺伝子クローニングおよび大腸菌による大量発現系の構築に関する研究は完了した(特許申請予定)。同発現系では培養液1Lあたり42mgの活性組換え体が得られ、組換え体の分子サイズおよび糖鎖結合特異性は天然由来のものと完全に一致した。本レクチンの糖鎖認識や生物活性の分子基盤を明らかにするために、現在本組換え体のNMRおよび結晶X線解析が進行中である。高マンノース型糖鎖に厳密な結合特異性をもつ海藻レクチンは分岐構造部分の認識部位の違いにより3つのタイプ(I,II,III)に分類され,新規の高選択的糖鎖プローブとして有望である。また,タイプIのものは抗腫瘍活性ならびに強力な抗HIV活性を示す。本研究では,これら高マンノース型糖鎖特異的海藻レクチンの糖鎖認識および生物活性の分子基盤を明らかにするとともに,抗ウィルス活性の探索と作用機構を検討し,抗ウィルス薬としての可能性を究明することを目的としている。1)タイプIに属するOscillatoria agardhiiレクチンについて,H^3またはC^<13>を含む培地で培養した大腸菌発現株から活性組換え体を得て,そのNMRによる三次構造解析を進行中である。同時に,結晶構造解析も進行中である。また,食用紅藻、Kappaphycus alvareaiiレクチンの一次構造解析を試み,ほぼ95%部分の解析を終了した。2)タイプIIに属するBoodlea coactaレクチンについては,精製レクチンを得たものの収量が低く,一次構造解析に着手するに至っていない。本レクチンについては,cDNAクローニングによる解析に変更する予定である。3)タイプIIIに属するBryopsis maximaレクチン(BML-17)の発現コンストラクト,大腸菌発現株を調製した。本発現株を用いて,組換え体の調製を行う予定である。海藻から高マンノース型糖鎖に厳密な結合特異性を示すレクチン群が見出されている。これらは、分岐糖鎖部分の認識部位およびN末端アミノ酸配列の違いに基づいて、3つのタイプ(I、II、III)に分類される。本レクチン群の中には、有用な生物活性(経口投与による実験動物の大腸ガン発現抑制、抗HIV、ニワトリモノクローナル抗体の簡易精製用リガンド等)を示すものが存在する。本研究では、高マンノース型糖鎖特異的海藻レクチンの糖鎖認識および生物活性の分子基盤を明らかにすることを目的とする。タイプIに属するOscillatoria agardhiiレクチンの3次構造解析にはほぼ成功したが、糖鎖複合体の構造解析にはいたらなかった。食用養殖種Kappaphycus alvareziiのレクチンについて2種cDNAを得て、全長塩基配列を決定した。同レクチンのヒト大腸ガン由来培養細胞に対する増殖抑制作用はガン細胞表面糖鎖との結合を介して起こることを認めた。同レクチンの結晶構造解析は進行中である。タイプIIに属するBoodlea coactaレクチンについて2種cDNAを得て、全長塩基配列を決定できたが、同レクチンの組換え体を得るには至らなかった。タイプIIIに属するBryopsis plumosaレクチン(BPL-17)について、大腸菌発現系を用いて活性組換え体の調製に成功した。当初予定していた同レクチンの蛍光標識(GFP)融合タンパク質としての調製は実施できなかったが、B. plumosaの他レクチン(BPL-54)のGFP融合組換え体の調製には成功した。上記の3タイプの高マンノース型糖鎖