hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体内におけるセレン代謝機構の解明:分析法の開発と生物学的応用

本研究では、化学形態分析を基に生体内におけるセレン代謝経路を包括的に究明することを目的としている。平成19年度までに、実験動物に様々なセレン化合物を投与し、臓器や尿中に存在するセレンの化学形態分析を行うことで、生体内におけるセレン代謝経路を定量的、定性的に解析してきた。本年度は、実験動物から得られた知見や実験手法を基に、野生生物のセレン蓄積機構解明への応用を試みた。千葉県内の鮮魚店より数種の魚類を購入したほか、愛媛大学沿岸環境科学研究センターの環境生物試料バンクより様々な生物種の提供を受け、特異的なセレン蓄積を示す種をスクリーニングした。その結果、ある種のウミガメ類は他の海棲生物に比べ肝臓にセレンを高濃度蓄積することが明らかとなった。HPLC-ICP-MSを用いてセレン化学形態分析をしたところ、ウミガメ類肝臓に存在する主要なセレン化合物は、これまでに報告例のない新規セレン化合物であることが明らかとなった。さらに、この新規セレン化合物の存在割合は、生物種によって大きく異なったことから、野生生物のセレン代謝機序は種特異的に異なると示唆された。水銀を高濃度蓄積する海棲哺乳類では、セレンも同時に蓄積し、互いにその毒性を軽減することが報告されている。そこで、ウミガメ類に存在する新規セレン化合物について水銀解毒への寄与を評価するために、肝サイトソルを用いてin vivoアッセイを行った。その結果、新規セレン化合物と無機Hgとの親和性は低く、水銀解毒機序には大きく関与しないものと示唆された。セレン(Se)は生体必須元素の1つであるが、その至適濃度範囲は狭く、過剰な摂取は毒性影響を示す。これまで、Seの生体内代謝に関する研究は、その生理学的意義に着目した例が多く、過剰なSeの体内動態や毒性発現の機序については情報が乏しい。本研究では、ラットに^<82>Seでラベルした過剰量の亜セレン酸(selenite)を含む水およびSe欠乏食を2週間自由摂取させ、Seの体内蓄積と排泄を定量的に解析した。0、1、3、5、7、9、11、14日間投与群の肝臓と腎臓中Se濃度を測定したところ、肝臓中Se濃度は投与9日目まで増加し、その後減少した。一方、腎臓では投与7日目までに約2倍へと上昇し、それ以降一定となった。上清と組織中Se濃度の差から沈殿中濃度を算出したところ、肝臓ではSeの約50%が、腎臓では50-80%が沈殿中に分布していた。また、腎臓におけるSe濃度の上昇は上清に比べ沈殿画分で顕著であった。さらに沈殿画分を過酸化水素により酸化し、抽出されたSeの化学形態を調べた結果、Se代謝の中間生成物であるセレナイド(SeH-)が沈殿画分のタンパク質等に結合していることが推察された。従って、過剰に摂取したseleniteは主にセレナイドの形態で沈殿画分に蓄積されることが示唆された。肝臓および腎臓の上清において、Seは主にセレンタンパク質および、代謝物のセレン糖として検出された。尿中Se排泄量は投与後1日目に速やかに増加した後、9日目からさらに上昇した。以上の結果から、過剰に摂取されたSeは段階的に代謝・排泄されることが明らかとなった。今後、過剰なセレン摂取による毒性影響を評価するとともに、沈殿画分中に存在するSe結合リガンドの検索を行う予定である。セレンの母仔間移行に関する研究はこれまでも多数報告されてきたが、妊娠または授乳期間における複数のセレン化合物の移行を定量的に比較した例は少ない。当研究グループでは、これまでに安定同位体を標識とした新しい分析法を確立し、様々なセレン化合物について生体内利用や代謝の経路を明らかにしてきた。そこで本年度はまず、それぞれ異なるセレン安定同位体でラベルされた適正量のセレン化合物(セレン酸、亜セレン酸、セレノメチオニン)をラットに同時投与し、妊娠および授乳期におけるセレン化合物の母仔間移行を直接比較した。その結果、母親の組織中総セレン濃度に対する3種のセレン化合物由来のセレンの割合は非妊娠、妊娠、授乳の各群間でほぼ同じであり、母親体内における3種のセレン化合物の利用能は生殖段階に影響されないことが示唆された。胎仔肝臓では3種のセレン化合物が同程度移行していたが、一方、新生仔の胃内容物および肝臓中の無機セレン化合物(セレン酸、亜セレン酸)に由来するセレンはセレノメチオニン由来のセレンに比べ低値であった。従って、無機セレン化合物は母乳を介しての移行が少なく、有機セレン源であるセレノメチオニンが選択的に母乳中に利用されることが明らかとなった。この成果は2007年11月に名古屋で開催された国際メタロミクスシンポジウムで発表した。また、濃度依存的な移行能の差異を明らかにするために、適正用量と高用量のセレンを投与したところ、高用量投与群ではセレノメチオニンが選択的に胎仔に移行し、有機セレン源の濃度依存的な選択移行が明らかになった。

本年度は、実験動物から得られた知見や実験手法を基に、野生生物のセレン蓄積機構解明への応用を試みた。千葉県内の鮮魚店より数種の魚類を購入したほか、愛媛大学沿岸環境科学研究センターの環境生物試料バンクより様々な生物種の提供を受け、特異的なセレン蓄積を示す種をスクリーニングした。その結果、ある種のウミガメ類は他の海棲生物に比べ肝臓にセレンを高濃度蓄積することが明らかとなった。HPLC-ICP-MSを用いてセレン化学形態分析をしたところ、ウミガメ類肝臓に存在する主要なセレン化合物は、これまでに報告例のない新規セレン化合物であることが明らかとなった。さらに、この新規セレン化合物の存在割合は、生物種によって大きく異なったことから、野生生物のセレン代謝機序は種特異的に異なると示唆された。水銀を高濃度蓄積する海棲哺乳類では、セレンも同時に蓄積し、互いにその毒性を軽減することが報告されている。そこで、ウミガメ類に存在する新規セレン化合物について水銀解毒への寄与を評価するために、肝サイトソルを用いてin vivoアッセイを行った。その結果、新規セレン化合物と無機Hgとの親和性は低く、水銀解毒機序には大きく関与しないものと示唆された。
超低エネルギ-極限状態の中性子の物理学研究

最近素粒子物理学は超低エネルギ-の粒子特に中性子を用いた研究が注目されている。本研究では特に中性子共鳴吸収反応における時間空間反転の破れの研究、超冷中性子発生とそれによる中性子電気双極子能率等の中性子特性の研究、超低エネルギ-中性子干渉実験とそれらの理論的研究をとりあげて重点的に研究を行った。またこれらの研究を重点領域の研究としてとりあげるべく、集中的に検討を行った。まずKEにブ-スタ-シンクロトロンのパルス中性子を用いて中性子捕獲r線強度のヘリシティ-依存性の測定を行った。この実験では中性子を減速、偏極させて後、標的に照射し、その際発生するr線をBaF_2シンチレ-タ-で検出した。特にLa139,Br81,Cd111を標的としたときのP波共鳴上で極めて大きなヘリシティ-依存性を発見した。これはentrance channelにおけるパリティ-混合による増巾効果であると理論的に解釈できる。この実験により時間反転非保存実験への手がかりを得たことになる。超冷中性子の発生法に関しては、冷中性子と超流動ヘリウムとの散乱によって中性子のエネルギ-を10^<ー7>以下にする実験が試みられ、世界ではじめて冷中性子のエネルギ-に依存する超冷中性子の発生率の測定を実現した。中性子干渉実験としては、多層膜を用いたものの製作が試みられ、それによる中性子の反射角の広りについての重要な知見が得られた。これらを中心とする種々のデ-タを検討し、重点領域の研究をいかに進めるべきかを決定するため1992年2月研究会を開き、多角的な発表と討論を行い、今後の見通しをたてることが出来た。
細胞の形態・極性制御を司る微小管ネットワーク形成の構造基盤

微小管は、細胞の形態形成・細胞分裂・細胞内物質輸送など、生命の根幹に関わる現象を司るタンパク質重合体である。本研究では微小管ネットワーク制御の鍵分子、微小管重合開始の起点形成を司るCAMSAPおよび微小管重合後のネットワーク形成を司るTauファミリータンパク質MAP4を切り口とし、構造生物学的手法を軸に微小管ネットワーク形成の構造基盤を解明する。本研究の推進により微小管の重合開始・続いて微小管の配向決定・さらに微小管の配列によるネットワーク形成、その制御機構を原子レベルで解明し、その破綻による疾患発症の分子機構および分子標的治療にも繋がる。
導電性を有した紫外－近赤外変換蛍光体の開発

青色・紫外領域に吸収を有するCeO2、ZnO、In2O3の酸化物ホストに、強い近赤外発光を示すYb3+イオンを添加し、その光学特性の評価を行った。光学特性評価としては、主に発光(PL)/励起(PLE)スペクトル測定を行った。Yb3+単独添加のCeO2,In2O3セラミックスは、母体結晶のバンド間遷移のエネルギーに相当する紫外光励起により、1μm付近のYb3+発光を観測した。また、そのYb3+発光をモニターしたPLEスペクトルにおいて、母体結晶のバンド間遷移に帰属できるPLEバンドを観測した。以上から、母体結晶のバンド間吸収からYb3+へのエネルギー移動の存在を観測した。一方、Yb3+を単独添加したZnOセラミックスに関しては、紫外励起でYb3+発光は観測されなかった。Yb3+のイオン半径は、Zn2+と比較し大きいため、固溶していないためだと考えられる。しかしながら、Li+を共添加すると、紫外励起により強いYb3+発光を示した。Yb3+の近赤外発光とZnOの母体発光の励起スペクトルを比較してみると、ZnOの母体発光の励起バンドは、バンド間遷移に一致し、Yb発光はそれよりも長波長に鋭いピークを有していた。これは、Liを共添加することによって作られた欠陥準位の可能性が高い。以上より、ZnO結晶中においてもYb3+とLi+を共添加することにより、母体結晶のバンド間吸収からYb3+へのエネルギー移動を観測した。また、In2O3:YbとZnO:Yb-Liは、パルスレーザーデポジション法により薄膜を作製し、同様の波長変換機能を有することを確認した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
化石資源は今もリグニンから生成されているのでは?

地球温暖化とCO_2の関係を論議するためには、植物遺体の生分解、生物変成の挙動を明らかにして行くことが欠かせない。申請者は、これまでの堆肥化及びマルチング中の植物細胞壁の挙動、埋没材及び泥炭などの分析を通じて植物遺体から、太古から現在まで連綿と「化石資源(石炭、石油)」の生成が行われているとの仮説を立てるに至った。堆肥製造中及びマルチング中の植物細胞壁成分の変化に関する研究を継続し、さらに長期にわたってその化学構造の変化を検討した。特に堆肥製造中に浸出してくる浸出液に注目し、その成分、化学構造及びキレート形成等、化学的、物理化学的性状を検討した。その結果、リグニンは著しく縮合高分子化するが、カルボキシル基が0.25/C_6-C_3以上導入されたときリグニンは水可溶となることが明らかになった。水可溶リグニンの化学構造は元のリグニンのそれと著しく異なっており、地球科学の分野で用いられているリグニン定量法(CuO酸化)では極めて低い値しか与えないことを明らかにした。本研究の知見を基に地球環境中に堆積したリグニン量を推定すると、これまで報告されている値の100倍になることを示し、IPCCは地球環境中の炭素の約1/2しか説明できないとしたが、本研究の結果、80%まで説明できることが判明した。さらにリグニンをカルボキシメチル化することにより、水可溶リグニンのモデルとすることが出来ることを示した。また水可溶リグニンを超臨界反応条件で処理することにより、ハイドロカーボンが生成することが確認された。この仮説を緊急に、しかも厳密に証明することを目的とする。これまで行ってきた堆肥製造中及びマルチング中の植物細胞壁成分の変化に関する研究を継続し、さらに長期にわたってその化学構造の変化を検討した。特に堆肥製造中に浸出してくる浸出液に注目し、その成分、化学構造及びキレート形成等、化学的、物理化学的性状を検討している。またリグニンのキレート能の評価法について検討し、電導度滴定及びpH滴定を同時に行うことにより、キレート形成能を評価できることが判明した。堆肥製造中に浸出してくる浸出液について、電導度・pH同時滴定により、植物細胞壁中のリグニンの微生物変性によって生成した種々の弱酸性基を区別して定量することができた。その結果、リグニンの微生物変性に伴うカルボキシル基の生成を速度論的に評価することができた。このように、リグニンの変性について定量的に把握することができたので、現在、超臨界反応条件の検討を行っている。
高速熱測定によりプローブする、パルス高磁場での磁場誘起秩序相の研究

本申請では、パルス強磁場下での熱測定技術を用い、磁場誘起秩序相の研究を行った。パルス磁場下での熱測定はそもそも難しい技術であり、1.磁場発生や2.クライオスタットの開発から進めた。1の磁場発生については、60テスラ以上の磁場で超フラットトップ磁場の発生に世界で初めて成功した。2のクライオスタットの開発により、パルス磁場下で3He温度の熱測定が可能になった。このように装置開発にも力点を置きつつ、同時に固体酸素や幾つかの磁性体について磁気熱量効果の研究を完了した。いくつかの重い電子化合物については比熱測定を完了し、論文として発表した。期待通り、多くの研究成果が得られたと考えている。本研究は, URu2Si2, CeRh2Si2, Cu3Mo2O9など高磁場領域で磁場誘起相転移を示す化合物に着目し,これら磁場誘起相転移現象の理解を深めることを目的としている.平成27年度は, “(1)パルス高磁場下での熱測定を進めるための研究基盤の構築"(1)についてはFPGAデバイスを用いて一定磁場を発生する装置を製作し,世界で始めて60 T以上の高磁場領域で磁場が時間変化しない"安定磁場環境"を作り出した.これにより熱測定を初めとする,ゆっくりとした測定をパルス強磁場下で精密測定する環境が整った.この開発した装置を用い, (2)のCu3Mo2O9やCeRh2Si2における比熱および磁気熱量効果を測定した. CeRh2Si2においては量子振動測定も執り行い, f電子の混成がどのように磁場変化するかを見出している.このように平成28年度に向けた研究は順調に進んでいる.平成27年度は,パルス磁場下熱測定技術の測定精度を上げるべく,準定常磁場(時間に対して磁場が変化しない安定磁場)という特殊なパルス磁場の発生に取り組んだ.35 T60 Tという高磁場領域で±50 Oeという安定磁場を発生できるようになり,このような高磁場下で比熱測定に成功した.磁性体は磁気熱量効果という形で,磁場変化により温度が変化するため,このように一定磁場を利用することにより,比熱データにはかなりの精度向上が期待できる.実際, 3つの磁場誘起相転移を示す化合物においての実験では,かなり高精度な実験データが得られた.計画通りの成果であり,順調に研究は進展していると考えている.本申請では、パルス強磁場領域で磁場誘起相転移を示す化合物について、熱測定をプローブとした物性研究を計画し、平成28年度にはCu3Mo2O9、CeRh2Si2、URu2Si2の物性研究を行う予定であった。しかし詳細な測定の前に、装置の改良が必要であるとの結論にいたり、平成28年度の前期は、(1)3He熱測定プローブの整備、そして(2)高安定化磁場の発生に挑戦した。(1)については、非金属製3Heプローブおよび非金属製4Heデュワーを開発し、これらを組み合わせてやることで、43.5Tという磁場下でも800mKまでの比熱測定が可能となった。(2)の高安定化磁場の発生については、43.5T +-0.005 T;100ppmという驚異的な安定度を持つパルス磁場をおよそ100ms発生できるようになった。この磁場の安定化に伴って、測定中のノイズも大きく減少できた。特に、磁気熱量効果からくる温度の安定化は顕著であり、比熱測定にふさわしい環境を整えることができたと考えている。これらの装置開発の結果として、比熱の測定精度と測定確度が格段に上昇した。現在は、43.5Tまでであれば定常磁場とほぼ変わらない精度で比熱測定ができるようになっている。平成28年度の後期は、当初の対象物質とは異なるが、固体酸素、CeRhIn5およびCu3V2O7(OH)2・2H2Oの熱測定を完了させることができた。固体酸素については既に論文を発表した。またCeRhIn5およびCu3V2O7(OH)2・2H2Oについては、低温・強磁場のみ現れる量子現象の観測を示唆する、かなり興味深いデータが得られた。これらの研究結果については、現在論文調整中である。より良い研究環境を作り出すために、パルス磁場の安定化、低温環境の創生を行い、これに成功した。当初予定したサンプルについては、十分な成果を得ていないものの、異なる化合物群(O2、CeRhIn5およびCu3V2O7(OH)2・2H2O)において、パルス磁場下熱測定を完了した。今後の発展もかなり期待できることから、研究は順調であると考えられる。本研究課題は、熱測定により高磁場下で起こる磁場誘起相の探索が目的であった。パルス磁場下で作動する熱測定技術を確立させ、これを用いて60テスラに至る強磁場領域での研究を進展させた。2016および2017年度は、パルス磁場下で作動する熱測定手法の確立を中心的な課題とし、これを達成した。ここでは、パルス磁場下で磁場が変化しない"超安定化磁場"と"3Heクライオスタット"の開発した。特に超安定化磁場の開発については、100ppm程度という、非常に高い磁場の時間安定度を達成できた。これは世界で最も高い磁場安定度を持つパルス磁場となり、RSI誌に発表できた。この安定化磁場の利用より、比熱測定の測定精度を格段に向上でき、さらには熱伝導や核磁気共鳴のパルス磁場下測定という、新たな萌芽的研究も始まってきた。

また3Heクライオスタットの開発は、700mKという低温領域までパルス強磁場下での比熱測定を可能とさせ、適応できるサンプルの幅を大きく広げることができた。超安定化磁場および3Heクライオスタットなどの開発の後、2017年度後半、および2018年度になり本申請課題は大きく進展した。物理の課題として複数の研究が完了しており、例えば磁性体の磁気熱量効果という課題では2つの論文がPRBおよびPRL誌に発表もしくはアクセプトされた。他にも3つの重い電子系化合物、1つの量子磁性体化合物の熱測定についての結果は、現在論文投稿中であり、これらは近年中に何らかの形で発表されると思われる。他にも論文調整中の課題もいくつかあり、3年間に渡る本課題に関連する最終的な研究実績は、1020報程度になると思われる。本申請では、パルス強磁場下での熱測定技術を用い、磁場誘起秩序相の研究を行った。パルス磁場下での熱測定はそもそも難しい技術であり、1.磁場発生や2.クライオスタットの開発から進めた。1の磁場発生については、60テスラ以上の磁場で超フラットトップ磁場の発生に世界で初めて成功した。2のクライオスタットの開発により、パルス磁場下で3He温度の熱測定が可能になった。このように装置開発にも力点を置きつつ、同時に固体酸素や幾つかの磁性体について磁気熱量効果の研究を完了した。いくつかの重い電子化合物については比熱測定を完了し、論文として発表した。期待通り、多くの研究成果が得られたと考えている。平成28年度も,計画通り研究を遂行する.プローブの改良などを行い, 500 mKまでの比熱測定を60Tまで執り行えるようにする.それに並行して, CeRh2Si2およびCu3Mo2O9の比熱測定を完了させる.これにより上記の化合物における磁場誘起相転移の理解を目指す.装置開発が予想以上に上手くいったため、f電子系化合物、量子スピン系化合物を中心に、対象となる化合物が大きく増えた。平成29年度は、これらの新規対象物質の測定を少しづつ進めつつ、計画当初に対象としていたCeRh2Si2などの研究も完了させていく。現在は低温(800mK)・強磁場(43.5T)・低ノイズ(およそ0.00001V)という、物性測定に最適の環境を作り出せており、これを上手く使い、新しい測定手法の開発などにも意欲的に進めていきたい。この測定環境についても、更なる高磁場化(50T)、低温(500mK)の到達を目指し、少しづつ改良していく。強磁場予定していた高額物品(金属製デュワー)の値段が高騰したため、購入を見送った。このためおよそ40万円の予算が浮いた。平成28年度に購入予定であった物品として、スタンフォードリサーチ社製のプリアンプ(SR560)があった。しかしながら、異なる種類のプリアンプの選定を行っており、この年度は類似のプリアンプ一台の購入にとどまった。このため、次年度使用額が生じている。プローブの製作、および電子機器の整備に充てる。特に電子機器は高額であり、前年度の予算が必須となる。本研究計画中に、安定化パルス磁場を発生できるようになった。このパルス磁場発生には、高価なFPGAデバイス、IGBTスイッチなどが必要であり、この費用に使用する。安定化パルス磁場を使うことにより、本申請で使用する比熱測定の精度を大幅に向上できる。
膜融合を誘導するウイルス糖蛋白の構造と分子動態に関する研究

1.パラインフルエンザウイルス2型(PIV2)とシミアンウイルス41(SV41)のF蛋白のキメラ解析により、細胞融合誘導におけるHN蛋白との相互作用に関わる領域を同定した。2.シミアンウイルス5(SV5)WR株のF蛋白はHN蛋白との共発見で細胞融合を誘導したが、単独発現での融合能はなかった。W3A株のF蛋白は単独発現で細胞融合を誘導したが、これはPro-22(F2のN末端より3番目)に起因することが判明した。また、蛋白分解酵素に対する感受性も異なり、還元状態でW3A株のF蛋白の分解物が検出されることから、F1のCys-rich領域近傍が構造変化により露出することと細胞融合能との関連が示唆された。3.WR株のLeu-22をProに改変した変異F蛋白(L22P)とイヌパラインフルエンザウイルスT1株のF蛋白とのキメラ解析によりF1のHeptad Repeat1領域に位置するGlu-132も単独融合能に関与することが判明した。4.L22PはBHK細胞などでは(HN蛋白非依存性の)細胞融合能を示すが、L929細胞などでは細胞融合能を示さない。そこでL22Pを構成的に発現するL929細胞株(L22P-L)を作製した。L22P-L細胞とBHK細胞を混合培養すると細胞融合が誘導された。この結果は細胞表面にF蛋白の受容体がある可能性を示唆している。5.L22P-Lを免疫原としてHN非依存性の細胞融合を阻止できる抗体(mAb21-1)を得た。6.mAb21-1は細胞内膜系にあるWR-F蛋白には結合できたが、細胞表面にあるWR-F蛋白には結合できなかった。対照的にL22Pに対しては細胞内局在によるmAb21-1の結合性に相違は認められなかった。従って、mAb21-1は立体構造依存性の抗体であり、WR-F蛋白が細胞内でF1とF2に開裂することによって構造変化が起り、そのエピトープが隠ぺいされるものであると考えられた。言い換えればL22Pにおいては通常起るべきこの構造変化になんらかの抑制がかかっており、このことがHN非依存性の細胞融合能に反映されている可能性が強いことが判明した。パラミクソウイルス亜科のうちルブラウイルス属の6種(PIV2, SV41,SV5,PIV4A,MuV,NDV)のHN蛋白およびF蛋白を様々な組み合わせでHeLa細胞に同時発現させて細胞融合の有無を調べたところ、同じウイルスのHN蛋白とF蛋白の同時発現による細胞融合が観察された。注目すべきことに、PIV2のF蛋白はMuVのHN蛋白との同時発現でも細胞融合を誘導したが、より近縁のSV41のHN蛋白とでは融合を起こさなかった。一方、SV41のF蛋白はPIV2のHN蛋白との同時発現でも細胞融合を誘導したが、MuVのHN蛋白とでは融合を起こさなかった。

したがってHeLa細胞での細胞融合誘導系においてはPIV2とSV41のF蛋白のHN蛋白に対する特異性が異なること、またPIV2とSV41のF蛋白はルブラウイルス内で最も一次構造の近縁性を有しておりPIV2とSV41との(融合活性を持つ)キメラF蛋白が多数作製できたことから、それらのHN特異性の解析を行った結果、以下のことが明らかになった。1)PIV2F(551A.A.)の255-370(Cys-rich領域のN末側半分を含む)の領域および452-494(TM近傍のHeptad repeatからTM内の数アミノ酸にかけて)の領域がMuVのHN蛋白(582A.A.)との相互作用に関わっていた。2)この領域よりやや広い領域(227-370および452-494)がPIV2のHN蛋白(571A.A.)との相互作用に関わっていた。さらに、これらのF蛋白のキメラとPIV2とSV41のHN蛋白のキメラとの同時発現の結果から、上記のPIV2のF蛋白上の2つの領域(Cys-rich領域の一部およびTM近傍のHeptad repeatを含む)がPIV2のHN蛋白上の37-94の領域(Stalk領域のTM近傍部分)と相互作用することによりF蛋白に構造上の変化が起こり、細胞融合が誘導されることが示唆された。1. SV5WR株のF蛋白およびその変異蛋白をBHKで発現させ、以下の知見を得た。(1)WR株のF蛋白はHN蛋白との共発現で細胞融合を誘導したが、単独発現での融合能はなかった。(2)WR株とW3A株のF蛋白の推定アミノ酸配列の相違は22(Leu-Rro),443(Pro-Ser)および516(Ala-Val)の三箇所に認められた。WR株のF蛋白中のこれらのアミノ酸がW3A株のそれになるような点変異体を3種作製し、さらにこれらの変異体をもとにW3A株のF蛋白を発現させることができた。(4)W3A株のF蛋白は単独発現で細胞融合を誘導したが、これは22Pro(F2のN末端より3番目)に起因することが判明した。(5)細胞表面におけるWR株F蛋白の発現量はW3A株F蛋白の約2倍であった。(6)14Cグルコサミンで標識した細胞の溶解液を用いた免疫沈降法(還元状態)により、W3A株のFl(52kDa)の大部分が断片(2332kDa)化していることと、この現象が22Proに起因することが判明した。非還元状態ではこれらの断片は見られないので、この断片化は細胞由来の蛋白分解酵素がF1のCys-rich領域のループのどれかを切断した結果であると推論された。以上の成績から、(F2によって誘導される)Cys-rich領域近傍の構造変化と細胞融合能との関連が示唆された。2. WR株の22LeuをPrOに改変した変異F蛋白(L22P)とイヌパラインフルエンザウイルスT1株のF蛋白とのキメラ蛋白を10種発現させて解析したところ、F1のHeptad Repeat1領域に位置する132Gluも単独融合能に関与することが判明した。3.W3A株のF蛋白やL22Pの単独融合能は発現させる細胞の種類に依存していた。この結果は細胞表面にF蛋白の受容体がある可能性を示唆するものと考えている。1.SV5(WR株)のF蛋白のLeu-22をProに改変した変異F蛋白(L22P)はBHK細胞などでは(HN蛋白非依存性の)細胞融合能を示すが、L929細胞などでは細胞融合能を示さない。そこでL22Pを構成的に発現するL929細胞株(L22P-L)を作製した。L22P-L細胞にSV5のHNを発現させると細胞融合が誘導された。また、L22P-L細胞とBHK細胞を混合培養すると細胞融合が誘導された。2.L22P-Lを免疫原として16種類のモノクローナル抗体を作製した。そのうち一種(mAb21-1)がBHK細胞におけるL22PによるHN蛋白非依存性の細胞融合を完全に抑制した。
新しいカルシウムシグナリングの分子機構に関する薬理学的研究

近年、国際的ヒトゲノムプロジェクトの進展は著しいものがあり、特にEST(expressed sequence tag)プロジェクトにより、現在ではヒト発現遺伝子断片のほとんどがESTデータベースに登録されるようになった。我々は、かねてよりESTデータベースに注目し、サイバー上における新しいヒトカルシウム結合蛋白質のcDNAクローニングを試みた。独自に開発したデータ処理ソフトウェア、インターネット技術、シークエンスアッセンブラーソフトウェア、PCRテクノロジーを統合的に駆使することにより、現在までに全く報告されてない新しいカルシウム結合蛋白質のcDNAクローニング(ヒト、ウシ、ラット)に成功し、Calmedulinと命名した。この全く新しいカルシウム結合蛋白質は、いわゆるEFハンド蛋白質ファミリーであり、その分子構造が最も近いものは、centrinである。centrinは高等動物では中心体に局在し、細胞周期制御に関与していC驍アとが強く示唆されている。そこで今年度の本研究では下記の成果が得られた。(1)ポリクローナル抗体を作製しました。(2)その発現は全身に認められるが、特に胎児期での遺伝子発現が著明で成長とともに減少していることを明らかにした。(3)ほとんどのヒト癌において過剰発現が認められることを明らかにした。(4)大腸菌を用いて組み換え蛋白質を作製・精製した。(5)精製したcalmedulin蛋白質を用い、アフィニテークロマトグラフィーを行った結果、幾つかの結合蛋白質を見出した。その中の一つにreticulocalbinと高い相同性を有する蛋白質を認めた。今後、さらにその結合様式、結合定数、分子構造解析により、Calmedulinの生理的役割とカルシウムシグナル伝達機構を明らかにする予定である。
強化ガラス製品の精密屈折率分布について

1研究の目的犯人と犯罪現場の結びつきを証明することは、犯罪捜査において最重要課題である。ガラスは、1割れて初めて破片が発生する2破片は微細かつ透明なため、犯人に付着していても気付かれない場合が多い等犯人と現場の結びつきを証明するのに有用である。一方、強化ガラスは強化処理により精密屈折率分布が不均一になっているため、精密屈折率測定が困難な事態がしばしば起こるという問題があった。本研究では、実際のガラス製品について精密屈折率分布を測定し、強化ガラス製品における精密屈折率の鑑定実務上での評価方法を確立することを目的とした。2研究方法本研究は、実際に鑑定する機会の多い自動車のドアガラス3点(コンパクトカー、SUV、トラック)を収集し、1円偏光板を用いて強化ガラスの歪みを可視化し、精密屈折率が異常な箇所を明らかにする2得られた分布情報を元に、微細ガラス片屈折率自動測定装置を用いて各箇所の精密屈折率を測定する3強化ガラス製品における精密屈折率分布を明らかにして、不均一性の幅を推定する手法を確立する、というフローで行った。3研究結果(1)円偏光板を用いた観察結果より、強化ガラス全体に歪みが存在するのが観測された。特に周辺部に強い歪みが観測された。(2)自動車ドアガラスにおげる精密屈折率の各測定点におけるばらつきは、非強化ガラスと比べて大きいものの、歪みの強さとの明確な関係は見いだせなかつた。(3)自動車ドアガラスの精密屈折率は、外側が大きく、内側が小さい傾向が見られた。この傾向は、SUVが大きく、トラックでは小さかった。(4)不均一性の幅は、任意の箇所で両表面付近及び内部を測ることで推定できる可能性が示唆された。
義務付け訴訟の動態と理論

本研究は行政事件訴訟法改正で導入された義務付け訴訟について、紛争が訴訟過程と行政過程を往復するという観点から検討したものである。改正法後の裁判例における問題点の抽出、日本とドイツの制度形成における比較、実務家との研究会や実際の紛争事例の当事者等の聞き取り調査から得られたものは、段階的解決の必要性とその可能性である。義務付け訴訟の機能を「判決後の円滑な行政過程の遂行を実現するための方向付け」にあると位置づけ、その問題点につき明らかにした。平成25年度は、研究実施計画の通り、博士論文を基にした「義務付け訴訟の機能ー時間の観点からみた行政と司法の役割論」を国家学会雑誌に投稿し、現在6回連載のうち3回までを公刊した。これに併せて、日本公法学会の公募セッションにおいて「義務付け訴訟の『違法性判断の基準時』論」を報告し、会員との議論を踏まえて、当該報告を基にした論文を執筆した(現在査読審査中)。これらにより、義務付け訴訟制定後の日本国内における下級審裁判例の問題点と、ドイツ法との比較の基盤を学界に提供することができた。また、非申請型義務付け訴訟との関係では、申請型義務付け訴訟における問題のうち、処分内容の「幅」についての議論は共通するため、そこから議論を膨らませるべきとの知見を得た。そこで、まず非申請型義務付け訴訟の代表例である福岡県の産業廃棄物処理場に関する事例について、九州行政判例研究会にて報告を行うことにより、現地の研究者等から、調査のための協力を得られることになった。なお、報告は非申請型義務付け訴訟での解決と類似する構造を有している産業廃棄物設置許可取消訴訟について時間の観点から考察するものであり、本研究のもう一つの流れである、行政紛争解決における時間に関連したものである。国内外の文献収集については、平成25年度は行政事件訴訟法改正後の見直しに関する国内文献が多数出版されたため、それらの収集と分析とを優先的に行った。今期は前年度に得られた知見を他学会および複数地域の研究会で公表すること、および第三者型の義務付け訴訟についての知見を得ることに注力した。まず、日本公共学会でのセッション「司法と政策・行政ー司法過程による政策法務の可能性」では、政策法務を中心とする研究者および実務家の視点からの多数の意見交換がなされた。そこで得られた「再度の行政過程」に関し、条例制定過程や法執行の場面にも視野を広げることができた。そこで、連載中であった国家学会雑誌論文の第6回(完)において、将来の展望を示すことができた。また、ドイツ(ゲッティンゲン大学図書館)での調査においては、ドイツの行政訴訟における弁護士・裁判官の訴訟追行に関連する実務書など、義務付け訴訟制度運用の鍵となる「事案解明」についての示唆が得られた。また、日本に文献が存在しないために昨年度は確認できなかった資料の裏付けもとることができた。他方、第三者型の義務付け訴訟については、全国的にみて数少ない実例である福岡県において県側のインタビューをする機会に恵まれた。研究実施計画ではこれらを踏まえて今年度中に論文として公表する予定であったが、当該事例の紛争が未だ潜在するために追跡調査が必要であり現時点での公開になじまないこと、また、本研究に関連して書籍出版の計画が持ち上がったことから、引き続き検討することとし、書籍出版時に反映することとした。そのため、年度後半は公表論文執筆ではなく、北海道大学公法研究会、関西行政法研究会での報告と、東京大学公法研究会での書評会を行い、本研究の到達点の確認と今後の研究上の発展可能性について討議を行った。その結果、当初想定していなかった研究手法上の問題点と限界も含め、多数の指摘を受けた。これらは遅くとも平成28年度中に発刊する書籍において反映する予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。公法学26年度が最終年度であるため、記入しない。研究実施計画の4項目のうち、(4)外国文献の収集と分析についてはやや遅れているが、(1)博士論文を元にした義務付け訴訟に関する問題提起、(2)日本公法学会における報告と『公法研究』への投稿、(3)非申請型義務付け訴訟と関連する事例の分析については全て計画通り遂行できている。今年度は、行政実務に関する知見を有する研究者、実務家等とのディスカッション報告を軸に、具体的な解決指針の策定に一歩乗り出したい。また、非申請型義務付け訴訟についての議論もようやく出そろい始めてきたので、それらについても検討し、申請型義務付け訴訟の分析において得られた知見と統合的な理解をもたらす理論の構築を目指す。その過程で、そもそも分離せずに議論をしているドイツにおける議論を改めて参照し、検討する。
神経栄養因子からみた脊髄傷害による排尿障害の成因とそのメカニズム

生後8週齢のWistar系成熟雌ラットを用いた。膀胱頚部を結紮して、膀胱内圧と外尿道括約筋部尿道内圧をモニターしながら等容量性膀胱収縮を起こしたところ、神経無傷ラットでは膀胱の収縮に伴って、尿道内圧は一過性に低下し高頻度の収縮を起こす、排尿筋と括約筋の協調活動が認められた。一方、ウレタン麻酔下に胸髄レベルを切断した脊髄損傷(脊損)ラットでは、脊損4週後に全例で膀胱の収縮に伴って外尿道括約筋が収縮する排尿筋外尿道括約筋協調不全を呈した。膀胱平滑筋でのNGF産生量をELISA法によって定量したところ、脊損後に産生量が増加していた。神経栄養因子が脊損後の中枢神経内での神経回路の再構築に関与していることを明らかにするため、脊損後の脊髄排尿関連レベルでの神経栄養因子受容体分布の経時的変化を調べた。ラットの脊損後24時間、1,2,4週後および神経無傷群の第5腰髄から第2仙髄を抗trkA、trkB交代を用いて免疫染色を行った。trkAは、神経無傷群では灰白質より白質に多く分布しており、脊損24時間、1週後では分布に変化はなく、2週後にpyramidal tractに分布の増加を認めた。4週後でも神経無傷群に比べて同部位での分布の増加を認めたが、2週後よりは減少していた。trkBも、神経無傷群では白質に多く分布していた。脊損2週後にpyramidal tractに分布の増加を認めたが、trkAより、その変動は少なかった。以上の結果より、神経栄養因子が中枢神経内で、排尿反射に関与する神経系の、脊損後の神経系統の再構築に関与していると考えられた。膀胱頚部を結紮して、膀胱内圧と外尿道括約筋部尿道内圧をモニターしながら等容量性膀胱収縮を起こしたところ、神経無傷ラットでは膀胱の収縮に伴って、尿道内圧は一過性に低下し、高頻度の収縮を起こす、排尿筋と括約筋の協調活動が認められた。一方、ウレタン麻酔下に胸髄レベルを切断した脊髄損傷(脊損)ラットでは、脊損4週後に全例で膀胱の収縮に伴って外尿道括約筋が持続的に収縮する排尿筋括約筋協調不全(DSD)を呈した。脊損後に膀胱平滑筋でのNGF産生量が増加することは文献的に明らかである。神経成長因子が脊損後の中枢神経内での神経回路の再構築に関与していることを明らかにするために、脊損後の脊髄排尿関連レベルでの神経成長因子受容体分布の経時的変化を調べた。ラットの脊損後24時間、1、2、4週後および神経無傷群の第5腰髄から第2仙髄を抗trkA、trkB抗体を用いて免疫染色を行った。trkAは、神経無傷群では灰白質より白質に多く分布しており、脊損24時間、1週後では分布に変化なく、2週後にpyramidal tractに分布の増加を認めた。4週後でも神経無傷群に比べて同部位での分布の増加を認めたが、2週後より減少していた。TrkBも、神経無傷群では白質に多く分布していた。以上の結果より、神経成長因子が中枢神経内で、排尿反射に関与する神経系の脊損後の神経系統の再構築に関与していると考えられた。
リアルタイムモニタリングによる蛋白質摂取の肝糖代謝への効果の検討

大豆たんぱく(SPI)が、インスリン抵抗性を改善する可能性が指摘されていることから、カゼインを主たる蛋白質源とする対照高脂肪食と、カゼインをSPIに置換したSPI高脂肪食を4週間投与し、マウスモデルでの投与実験を行い、糖代謝パラメーターを測定した。体重・血糖値・血中インスリン値のいずれについても、SPI食および対照食の2群間において、明らかな差を認めなかった。投与後4週間で実施した糖負荷試験においても、明らかな耐糖能の変化を見出さなかった。4週間の高脂肪食負荷に対しては、SPIとカゼインの間に、必ずしも明らかな個体糖代謝・肝糖産生に及ぼす作用に差がない可能性が示唆された。食事中の蛋白質が個体糖代謝に及ぼす作用は、炭水化物・脂質に比べ、十分に解明されていない。蛋白質摂取後の肝糖産生への作用の二面性が、蛋白質摂取に伴う糖代謝作用の解析を困難としている。本研究課題では、蛋白質摂取の個体糖代謝・肝糖産生に及ぼす作用を解明することを目的として検討を行った。大豆たんぱく(SPI)が、インスリン抵抗性を改善する可能性が指摘されていることから、カゼインを主たる蛋白質源とする対照高脂肪食と、カゼインをSPIに置換したSPI高脂肪食を投与し、マウスモデルでの投与実験を行った。対照高脂肪食、SPI高脂肪食のそれぞれの投与下においてマウスを飼育し、投与後4週間まで毎週随時摂食下の血漿を採取し、血糖値・血中インスリン値などの糖代謝パラメーターとともに、血中ルシフェラーゼ活性を測定した。さらに、投与後4週間で実施した糖負荷試験においても、SPI食および対照食の2群間において、明らかな耐糖能の変化を見出さなかった。そこで、肝臓糖脂質代謝関連遺伝子発現の評価を追加して検討を行った。随時摂食下での、肝臓における糖産生系酵素G6pc・PEPCKを測定したが、SPI食および対照食の2群間において、明らかな変化を見出さなかった。これらの結果から、4週間の高脂肪食負荷に対しては、SPIとカゼインの間に、必ずしも明らかな個体糖代謝・肝糖産生に及ぼす作用に差がない可能性が示唆された。本研究課題では、本課題のために作成した肝糖産生モニタリングマウスを用いて、蛋白質摂取の量・質・期間が個体糖代謝・肝糖産生に及ぼす作用を解明することを目的とする。研究代表者は、肝糖新生酵素遺伝子G6pcプロモーター下に、高感度バイオマーカーとして、血中に分泌されるルシフェラーゼを発現するマウスを、肝糖産生モニタリングマウスとして、作成した。当該マウスにおいて、肝糖産生を約20倍の感度で検出しうる肝糖産生モニタリングマウスを作成した。肝糖産生モニタリングマウスでは、肝糖産生評価を血液サンプルで行うことから、同一個体で長期間にわたる経時的な肝糖産生評価を可能とする。本年度には、肝糖産生モニタリングマウスに対し、肝糖産生が変化する食事摂取またはインスリン注入条件において、分泌型ルシフェラーゼの血中活性と従来法での肝糖産生評価との整合性を確認し、特許出願を行った。肝糖産生モニタリングマウスに対し、随時摂餌状態から、24時間の絶食を行い、その後に再度、餌を与えた後24時間までの血中ルシフェラーゼ活性を測定した。G6pc遺伝子発現の経時的変化と同様に、絶食後24時間まで増加し、再摂餌後24時間まで血中ルシフェラーゼ活性は減弱した。1.25mU/kg/minの高インスリン正常血糖クランプ法では、肝糖産生が抑制され、インスリン投与後120分でG6pc量は約30%程度にまで減少することを確認している。肝糖産生モニタリングマウスに高インスリン正常血糖クランプ法による検討を行い、血中ルシフェラーゼ活性を測定したところ、インスリン投与後180分において、約60%程度まで血中ルシフェラーゼ活性が減弱した。本年度の研究計画において、肝糖産生モニターマウスの有用性の確認を行い特許出願を行うなど、おおむね予定通りに順調に進展している。また、次年度に向けて、餌中タンパク質量を変化させた餌の投与による肝糖産生の作用にも着手しており、次年度に引き続きその解析を行うことを予定であり、当初の計画に沿って極めて順調な研究進展状況である。今年度に着手しているタンパク質量を変化させた餌の投与による、通常または高脂肪食下での肝

糖産生への効果を肝糖産生モニターマウスで検討する実験は、今年度にすでに着手しており、今後解析を進めてゆく。また、肝糖産生モニターマウスでの結果から考察し、タンパク質摂取状況において、肝糖産生が変化した状況において、肝臓メタボローム解析により肝細胞内エネルギー代謝状態を評価する。肝糖産生モニターマウスの有用性を確認したことから、当該マウスを遺伝子改変技術ではなく、汎用性に富むin vivo transfection技術を用いて作出し、その有用性を確認する。本研究計画は、マウス個体における代謝解析を中心としている。血中代謝関連プロファイルなどを測定と、肝糖産生モニタリングに用いる分泌型ルシフェラーゼ解析試薬、さらには蛋白・核酸精製、ウェスタンブロット試薬、遺伝子発現解析に用いる定量的PCR試薬、また、解析に用いるマウスの飼育経費に加え、系統維持に使用する野生型マウスの購入に、一般消耗品経費として使用する。また、代表者の国内の学会参加費として、研究費を使用する。国内では、日本栄養食糧学会への参加・発表を予定している。また、遺伝子改変マウスを用いた代謝解析であることから、遺伝子型確認や体重測定といったルーティンワークがあり、解析実験補助のために、研究費を使用する予定である。また、平成25年度には、実験成果に関して、論文投稿を予定しており、投稿費用を計上する。
ソヴィエト体制を変容させた二つのアルメニア・ナショナリズム

これまでの研究では、政治文書の史料公開が進んでいなかったため、ナゴルノ・カラバフ自治州をソヴィエト・アルメニアに移管する要求がいつ頃アルメニア人社会から提出されたのかについては、関係者からの聞き取りや、ナゴルノ・カラバフの先住者をめぐるアルメニアとアゼルバイジャンの歴史家論争などを通して、間接的に示されてきた。1990年代末に公開された1960年代後半のアルメニア共産党の文書からは、当時のソヴィエト・アルメニア政府が、ナゴルノ・カラバフ自治州をソヴィエト・アルメニアに移管すべきとの要求がアルメニア人の知識人から上がっている事態を掴んでいたことが史料的にも確認できたが、これに積極的に呼応して、ソ連邦政府に自治州の移管を請願するといった特段の働きかけは見られなかった。むしろ、1970年代の半ばに、ナゴルノ・カラバフ自治州のアルメニア人共産党第一書記が、ナゴルノ・カラバフ自治州はソヴィエト・アルメニアに所属するのが自然であると共産党地方委員会組織委員会で演説したことがソ連邦政府に問題視され、ソヴィエト・アルメニア政府が釈明に追われる事件まで発生した。この自治州の所属問題は、ソヴィエト・アルメニアの知識人の間だけでなく、ナゴルノ・カラバフ自治州の共産党員の間にも、遅くとも1970年代にはソヴィエト・アルメニアへの移管を求める考えが浸透していることが伺えると同時に、ソヴィエト・アルメニア政府の置かれた微妙な立場が浮き彫りになっている。史料収集の面で、若干の遅れが出ている。現地国立図書館の定期刊行物の保存状態に難があり、欠号や汚損などで必要な記事が全ては読めず、他の図書館に保管されていないか確認するのに手間がかかっているため。まずは、さらに政治文書を精読することで、ナゴルノ・カラバフ自治州をソヴィエト・アゼルバイジャンからソヴィエト・アルメニアに移管する請願が、いつ、どの社会層から上がってきたかを検討すると同時に、その背景にある反テュルク(トルコ系民族)・ナショナリズムを、諸民族の平等を唱える共産主義の中で、どのようにソヴィエト・アルメニア政府が制御しようとしていたかについても検討する。科研費の前研究課題『アルメニア「祖国帰還」運動に見る民族アイデンティティの諸相』では、第二次世界大戦後に発生したシリア・レバノン地域からソヴィエト・アルメニアへの移住運動に焦点を当て、その移住の動機や移住後の社会的影響について考察した。シリア・レバノンからの移住者のほとんどは、第一次世界大戦中にオスマン帝国下で発生した虐殺・追放政策によってアナトリアから難民としてやって来たアルメニア系住民であった。第二次世界大戦末期にソ連邦政府がトルコ政府に外交的圧力をかけ、アナトリア東部の旧アルメニア人居住地域をソ連邦に割譲させようとしたことから、ソヴィエト・アルメニアに移住すると、やがてはソ連邦政府がトルコから父祖の地を割譲させ、そこへ戻れる可能性がわずかばかりあり、それが十分な移住の動機となりえた。これに対し、同時期に自国政府に虐殺や強制移住を被る経験を持たないイランのアルメニア人がソヴィエトへの移住を決意する背景は、多様である。アナトリアからイランに難民としてやって来たアルメニア系住民も一部に存在し、彼らのソヴィエト・アルメニアへの移住はシリア・レバノンの同胞と共通する動機に基づいていたものの、イランに長年暮らしたアルメニア人の中には、第二次世界大戦中にイランにソ連軍が駐留したのを契機に同地で活動した共産党の宣伝に共鳴した者や、外国軍の軍事介入により混乱に陥った居住国に見切りをつける者も少なからず存在した。ただし、史料的限界があり、まだその全体像を明らかにするには至っていない。昨年度は、主に第二次世界大戦後のイランのアルメニア人社会が、ソヴィエト・アルメニアに移住者を送り出す要因と「祖国帰還」運動の展開を定期刊行物を用いて、詳述する予定であったが、史料の保存状態があまり十分でなかったうえに、現地出版の研究書の類も十分ではなく、望むほどの新事実が明らかになったとは言い難いため。

現地国立図書館の定期刊行物の保存状態に難があり、欠号や汚損などで必要な記事が全ては読めず、他の図書館に保管されていないか確認するのに手間がかかっているため。本年度以降、第二次世界大戦後イランのアルメニア人社会の動向については、エレヴァンのアルメニア国民図書館に送付されたイランの現地アルメニア系コミュニティ紙、さらには国立公文書館に所蔵されている共産党の対外活動に関する文書を活用し、分析する。それと並行して、本研究の重点課題の一つである第二次世界大戦後の「祖国帰還」運動でソヴィエト・アルメニアに移住した在外同胞が、1965年に発生したアルメニア人虐殺50周年追悼集会にどの程度深く関与していたかについて検討する。まずは、さらに政治文書を精読することで、ナゴルノ・カラバフ自治州をソヴィエト・アゼルバイジャンからソヴィエト・アルメニアに移管する請願が、いつ、どの社会層から上がってきたかを検討すると同時に、その背景にある反テュルク(トルコ系民族)・ナショナリズムを、諸民族の平等を唱える共産主義の中で、どのようにソヴィエト・アルメニア政府が制御しようとしていたかについても検討する。剰余経費の大半で、当初、年度内に出版予定だった図書を購入予定であったが、発注ミスで年度内に現物が納入できなくなったため、次年度に改めてその購入費用として充当する。当初、研究書の購入を計画していたが、航空券の価格変動で出張旅費が若干増大したため、図書の購入金額が当該年度の予算で賄われなくなったため。次年度に改めて発注する。
分子内・分子間プロトトロピーを基盤とする新奇クロモトロピック有機結晶の構築

サリチリデンアニリンやニトロベンジルピリジン類に見られるように、光誘起プロトン移動を示す有機色素にはフォトクロミック化合物となるものがある。しかしながら、これらのフォトクロミック有機結晶は生成する光着色体が熱的に安定でなく、元の化学種への逆反応が進行するのが一般的である。本研究課題において研究代表者は昨年、2-ニトロベンジリデンアミノピラゾール類の結晶が太陽光のもとで容易に着色し、しかも生成した光着色体は非常に安定で退色しないことを報告した。この化合物の場合、分子内水素引き抜き反応が不可逆的に進行して2-ニトロソベンズアミドを与えてしまうため、色調変化の可逆性が失われる結果に終わっていた。そこで今年度はより優れた結晶フォトクロミック系を見出すべく、ヘテロ環を有するニトロベンジリデンシッフ塩基類を広範に検討したところ、アミノインダゾール類の2-ニトロベンジリデンシッフ塩基類が結晶状態でフォトクロミックな挙動を示すことを初めて見いだした。アミノピラゾール系光生成物は元の化学種への逆反応が全く進行しないのに対し、アミノインダゾール系光着色種は室温では非常に安定であるものの加熱によって徐々に退色し、元の化学種に変換された。既存のプロトトロピック有機結晶には見られない熱安定性を示すという点がこの化合物の大きな特徴である。このフォトクロミックな挙動は結晶状態のみで観測されるのも特筆すべき特徴の1つである。溶液状態にしたり包接化によって単分散状態にしたりコンフォメーション制御によって分子をねじれさせたりすることで、分子会合を阻害するとフォトクロミック性が失われることから、結晶中での分子の会合状態が物性発現に深く関与していることが結論された。以上の研究実績について、第35回構造有機化学討論会および2005年光化学討論会において成果報告を行った。しかしながら、プロトン移動により色調が変化する有機フォトクロミック化合物は生成する光着色体が熱的に安定でなく、元の化学種への逆反応が容易に進行するのが一般的である。本研究の中で網本は、o-ニトロベンジリデン-3-アミノ-5-メチルピラゾールの結晶が太陽光のもとで著しく着色し、しかも生成した光着色体は非常に安定で退色しないことを見いだした。この光着色反応はニトロ基による光励起水素引き抜き反応により進行し、o-ニトロソベンズアミドが生成したことによるものであることが、各種の分光学的な実験結果と分子軌道計算から明らかとなった。この光反応は類似のトリアゾール・テトラゾール誘導体においても進行したが、ピラゾールに比べて反応効率や光着色性は低かった。この光反応性の違いはヘテロ環のHOMOレベルと相関していることも分子軌道計算より理解された。ニトロ基が光反応によって官能基変換を受け、分子の電子状態が大きく変化して色調や分子物性が変わることを示したこの研究成果は、今後の光機能超分子系の基本設計に貢献する知見を与えるものである。
異種心臓移植における免疫寛容導入法の開発

背景)レシピエント胸腺内アロ抗原導入により同種心臓移植では実験的に免疫寛容が誘導されている。目的)異種移植における拒絶反応に対するレシピエント胸腺内異種抗原導入の効果を検討する。結果)1)無処置のコントロール群は平均3日で移植心は拒絶された。2)Hamster脾細胞を新生児ratの胸腺に移植した後、異種心臓移植を行った詳では生着期間は3日間と延長は認められなかった。3)Hamster脾細胞を成人ratの胸腺に移植した後、異種心臓移植を行った群では生着期間は数10分と超急性拒絶反応が認められた。4)WBIを行ってから、Hamster脾細胞を成人ratの胸腺に移植した後、異種心臓移植を行った群では生着期間は平均3日と超急性拒絶反応は抑制された。5)cyclophosphamide(抗体産生抑制)を投与してからHamster脾細胞を成人ratの胸腺に移植した後、異種心臓移植を行った群では生着期間は平均3日と超急性拒絶反応は抑制された。結論)Allograftと異なり、xenogrft(concordant model)では胸腺内ドナー抗原導入にては免疫寛容は誘導されず、むしろ抗原感作により超急性拒絶反応を引き起こす。この反応はレシピエントに免疫反応が未熟な新生児を用いること、レシピエントの全免疫系をWBIで抑制すること、およびcyclophosphamideでB細胞による抗体産生を抑制する事により抑制された。異種心臓移植においては同種心臓移埴とは異なる免疫反応が胸腺内ドナー抗原導入後に発現することが明らかとなった。申請者らの,小動物(ラット、マウス、ハムスター)を用いて心臓移植の基礎的実験的研究により、同種(ラットの異なるstrain間で)心臓移植実験においてドナーのリンパ球をレシピエントの胸腺内にあらかじめ移植しておくことによって、その後の心臓移植において急性拒絶反応が起こらず免疫寛容状態が生じることを確認した。これは1950年代にDr.Medawarらの発見した免疫系の未熟な新生児期にドナー細胞を移植しておくことにより成人後の皮膚移植に拒絶反応が生じない現象を応用したものである。上記の同種間で確立された免疫寛容誘導法を、異種移植に応用するのが本研究の目的である。研究の第一段階として、寛容誘導に適した条件を検討した。胸腺移植時のレシピエントの至適年齢(胎児、新生児期、成人期)として免疫系の未熟な新生児期を選択した.すなわち,ハムスターの脾細胞を採取し、新生児期ラットに抗リンパ球抗体を腹腔内投与した翌日に直視下に胸腺内へ移植する。抗ラットリンパ球抗体の投与は末梢血液中のリンパ球の除去を目的としたものである。その後(3週後)にOno-Lindsey法によりハムスターから既に上記の処置を施したラットへの異所性心移植を行う。結果として,未処置ラットであればハムスター心は平均3日で拒絶されるが,処置済みラットであっても心生着日数は延長しなかった.また,生後3-6週間の成人期ラットに対し同様の操作を行うと拒絶反応はむしろ促進された.即ち成人期では胸腺内異種細胞移植により感作状態となり,ひきつずく移植心の早期拒絶が認められたが,新生児期に胸腺内異種細胞移植された場合は感作されることはなかった.目的)異種移植における拒絶反応に対するレシピエント胸腺内異種抗原導入の効果を検討する。2)Hamster脾細胞を新生児ratの胸腺に移植した後、異種心臓移植を行った群では生着期間は3日間と延長は認められなかった。