hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
チェアサイド接触型3次元頭蓋顎顔面形態計測装置の臨床応用フィージビリティの研究

3)開発した計測データ処理用ソフトウエアは、主に骨格性角度計測項目を中心に7項目のみ算出する程度の小規模なスケールであったが、4)試験計測では誤差が小さく、比較的良好な結果が得られたため、目下計測項目の大幅拡充を目指したプログラミングに取り組んでいるところである。従って来年度中には、多目的に利用できるシステムの完成が見込まれる。掲題研究の平成10年度研究計画の要点は、1)計測時の患者頭部固定装置のための補助具を製作する。2)平成9年度に開発したソフトウエアが、骨格性角度計測項目を中心に7項目のみ算出する程度の小規模なスケールであったため、計測項目数の大幅な拡充を図るとともに、軟組織計測を含めた多目的利用のプログラミングを目指す。3)システムの最終的な較正とサンプル計測を実施する。以上の3点であった。1)については、メイフィールド型頭部固定装置にマジックテープを組み合わせることによって、3次元的位置調整が可能で且つ簡便な補助具を完成した。2)については、計測ランドマーク総数60点を網羅し、距離および角度計測を併せて93項目の計測が可能となった。これは軟組織計測が追加されただけでなく、当初の正中矢状平面上だけでなく、眼耳平面上および眼窩平面上での計測も可能となったことが大きな要因である。3)については、まず較正用ブロックゲージ(寸法10mm)を計測対象に、高精度で知られる接触式3次元計測器カールツアイスUMC-S850を対照として本システムとの比較計測を行なった。結果は、本システムの精度が±0.0515mmに対し、カールツアイスの精度が±0.0005mmと、カールツアイスの高精度は固より、本システムの満足のできる精度が確認された。加えて、ヒト乾燥頭蓋を計測対象として合計31点のランドマークの3次元座標値(x,y,z)を計測採取し、絶対座標値に変換後、本システムとカールツアイスで比較計測した。座標値(x,y,z)の各値に関する両システム間の差は絶対値で各々平均0.2670mm,0.3623mm,0.l370mnと極めて良好な結果であった。また頭蓋顎顔面計測項目における両者の比較においても大きな差はなかった。更に両者の結果を頭部X線規格写真分析値と比較したところ、興味ある結果が得られた。次に、同様の比較計測でサンプルをヒトに変えて実施した。結果から、多数ある計測項目を取捨選択することによって、本システムの臨床応用が可能となると考えられた。
神経細胞のアポトーシスを抑制する乳由来因子の検索

アポトーシスは、ホルモンやサイトカインによる情報や成長因子の除去などの生物学的要因、放射線や熱といった物理的要因、薬物などの科学的要因によってひき起こされる。本研究では、ヒトの神経細胞株であるSH-SY5Y細胞を用いて、ヒト初乳中に含まれる成分で神経細胞のアポトーシスを抑制または促進する成分を検索することを目的として実験を行った。昨年度の研究から、ヒト初乳ホエーのDEAE-Sephacelカラムによる分画により、アミロイドペプチドβA425-35によるアポトーシスの誘導を抑制する因子が含まれている画分を得た。その画分をDEAE-Sephacelカラムでさらに細かく分画し、SH-SY5Y細胞の増殖への影響をMTTアッセイ法で調べた。その結果、3つのフラクションに細胞の増殖活性が認められた。これらの細胞増殖促進活性の度合はタンパク質濃度に依存していた。そこでこれらのフラクションにアポトーシス抑制活性があるかどうかを調べるため、SH-SY5Y細胞にアミロイドペプチドβA425-35を添加し、アポトーシスを誘発させた条件下で試料を添加し、SH-SY5Y細胞のDNAの断片化を調べた。その結果、試料添加後2日目の培養段階で、2つのフラクションでアミロイドペプチドβA425-35の存在下でもDNAの断片化は認められなかった。従ってこれら2つのフラクションにはアポトーシスの抑制因子が含まれていることが明らかになった。今後抑制因子の単離精製を進める予定である。ヒト初乳を分画し、ホエー画分を得た。そのホエーをさらにDEAE-Sephacelカラムで分画し、分画された各フラクションのSH-SY5Y細胞の増殖への影響をMTTアッセイ法で調べた。その結果、細胞の増殖を促進している画分A、Bと抑制している画分Cを得た。これらの細胞増殖促進、抑制活性の度合はタンパク質濃度に依存しており、100μg/mlになるようにそれぞれの画分を培地に添加した場合、細胞の増殖率は無添加時に比べ、画分Aで約25%、画分Bで約20%増加し、画分Cでは約10%減少した。そこで画分A、Bにアポトーシス抑制活性があるかどうかを調べるため、SH-SY5Y細胞にアミロイドペプチドβA4_<25-35>を添加し、アポトーシスを誘発させた条件下で画分A、B、Cを添加し、SH-SY5Y細胞の増殖率を調べた。その結果、画分A(100μg/ml)を添加した場合、アミロイドペプチドのみを添加した場合に比べて細胞の増殖率は約40%も増加し、アポトーシスの抑制効果が認められた。画分B、Cを添加した場合には細胞の増殖率は逆に減少しており、抑制効果は認められなかった。以上の結果より、画分Aにアポトーシスの抑制因子が含まれていることが明らかになった。現在画分Aに含まれる抑制因子がDNAの断片化を阻害するかどうかについても検討を行っている。また、細胞増殖促進活性やDNAの断片化阻害活性を指標として、抑制因子の単離精製を進める予定である。
全身麻酔下開頭術中の皮質電気刺激法による大脳機能局在自動解析システムの開発

術中の運動野直接刺激による筋電図閾値電流の皮質分布について、「直線上に配列していない複数の大脳皮質部位を電気刺激した時、ある特定の筋の誘発筋電図反応の閾値電流強度が直線上にない最低6箇所の部位で計測出来れば、たとえこれらの刺激部位が運動野ではなくても、その筋を支配している運動野の中心点を数理計算で正確に推定出来る。」という事実を見いだした。この事実に基づいて、全身麻酔下の開頭術中に大脳皮質の電気刺激による筋電図反応の閾値電流の強度分布から機能局在を正確に同定するためのシステムを実用化するために本研究を行った。本研究では、システムの実用化のために刺激系の自動制御、データ取り込みシステム、データ解析、結果のディスプレイなどに関する技術的な研究、個々のサブシステムを統合するためのソフトウェアの開発、ならびに試作器を用いた基礎的動物実験などを行った。その際の主な問題点は、電流閾値を取り込む操作を半導体マトリックススイッチ等を用いて自動化し短時間かつ正確に閾値データをコンピューターに取り込むシステムを開発すること、ならびにその結果から術野内の閾値の近似放物曲面を算出し、さらにその最小閾値電流強度の部位をディスプレイに表示させるためのシステムの開発することなどであった。このシステムが開発された段階で、試作器を用いて臨床検討を開始した。その結果、直線上にない6点以上の皮質部位である特定の筋の筋電図反応を誘発させる閾値電流強度が決定されれば、その筋を支配している運動野の中心点を数理計算で正確に推定出来ることを確認した。今後、このシステムを生理学的情報と術野の画像情報とを組み合わせたものに改良していく方針である。
フィトクロムによる冬芽の開芽制御

本研究では,ポプラの生活環の一局面である冬芽の開芽という過程へのフィトクロムの関与を検討した。フィトクロムの吸光スペクトルのピーク波長域である赤色光域あるいは遠赤色光域を除去した光条件下,ならびに赤色光あるいは遠赤色光の単色光の光条件下で低温処理した冬芽の開芽反応と、その光可逆性を調べた。さらに,冬芽の低温処理期間が光感受性に及ぼす影響を検討するために,赤色光または遠赤色光の条件下で低温処理期間の異なる冬芽の開芽を調べた。赤色光または遠赤色光域除去光の条件下では冬芽の開芽が遅れることが認められた。赤色光による冬芽の開芽制御効果は遠赤色光を与えることによって打ち消され,さらに続く赤色光によって再び現れることが認められて,赤色光と遠赤色光とによる冬芽の開芽の光可逆性が示された。よって,冬芽の開芽という過程はフィトクロムによって制御されていることが実証された。また,低温下で受けた光に対しても赤色光と遠赤色光とによる冬芽の開芽の光可逆性が認められ,フィトクロムの光平衡状態が暗黒下でそのまま保持されることが示唆された。真正休眠状態にある冬芽は光の有無や光質条件に関わらずに開芽せず,光感受性が鈍いと考えられる。一方,低温処理によって真正休眠が解除された冬芽は赤色光によって開芽が制御されることが認められた。これはフィトクロムが冬芽の真正休眠の解除の過程に関与するのではなく,後休眠状態にある冬芽が開芽に至るまでの過程に関与することを示している。つまり,冬芽内の葉原基と葉原基のあいだの伸長成長が赤色光によって制御されて,開芽に至るまでの期間が長くなると考えられる。これらのことにより,遠赤色光吸収型のフィトクロムが冬芽の開芽に抑制的に働いていることが明らかになった。
水素・メタノール複合発酵グラニュールを用いた新規バイオ燃料生産技術の研究

我が国には,約100万ヘクタールもの未利用地があり,2020年頃における資源作物の年間収穫可能量は、約1200万トン(乾燥重量),エネルギー資源として原油換算で約540万キロリットルと試算され,効果的なバイオマスエネルギー変換技術の開発が求められている。本研究は水素発酵技術と微生物のグラニュール化現象を組み合わせることにより,バイオマスのエネルギー転換効率を飛躍的に向上させるための技術開発である。本年度では高温UASB反応槽の水素発酵性能評価と水素生成微生物の特定および保持能を明らかにすることを目的とし,HRTを変化させた連続運転によって,UASBリアクターを用いた合成でんぷん廃水の高温水素発酵における物質変換特性および水素生成グラニュールの微生物群集構造の解析を行った。容積負荷16-32kg-COD_<Cr>/m^3/dの範囲で基質分解率85%以上の良好な処理および安定した水素生成が達成でき,最大水素収率はHRT24hのとき1.2mol H_2/mol glucoseを記録した.この結果は,水素発酵の許容負荷の点では,UASBの方が優れていることを示している.代謝産物の構成はHRTに伴って変化し,HRT24hとHRT 12hでは酢酸と酪酸が優勢であったのに対し,HRT 16hでは乳酸が優勢であった.水素生成グラニュールの16S rRNA遺伝子を標的としたクローン解析とFISH解析の結果,槽内では各HRT条件において水素生成細菌のThermoanaerobaterium属が優勢であった.このことから,運転期間を通して高温UASBリアクター内にはThermoanaerobaterium属が保持され,これらが水素生成を担っていることが示唆された.我が国には,約100万ヘクタールもの未利用地があり,2020年頃における資源作物の年間収穫可能量は、約1200万トン(乾燥重量),エネルギー資源として原油換算で約540万キロリットルと試算され,効果的なバイオマスエネルギー変換技術の開発が求められている。本研究は水素とエタノールの複合的発酵技術と微生物のグラニュール化現象を組み合わせることにより,バイオマスのエネルギー転換効率を飛躍的に向上させる画期的技術を開発しようとするもので、平成21年度では次の取り組みを行った。(1)水素・エタノール複合発酵微生物のグラニュールの形成有効容積5LのUASB型リアクターに熱処理したメタン発酵グラニュールを核として投入し、別途培養した水素・エタノール複合発酵微生物を加えて培養した結果、粒径0.54.0mmの安定した水素生成グラニュールを生成することができた。(2)複合発酵微生物のグラニュールを用いた水素発酵特性水素生成グラニュールの発酵特性を把握するために、高温条件においてHRT、pHおよび基質濃度を変化させてデンブンの水素実験を行った。その結果、最大水素収率は1.7mol-H_2/mol-glucoseとなった。この水素収率はpHおよび基質濃度に影響される。pHが5.1以下および7.6の条件で水素とエタノールの同時生成が見られた。高温グラニュールによるデンブンの発酵経路は運転条件によって変化し、水素・エタノール生成に不利になった場合、ギ酸と乳酸が多く生成した。容積負荷16-32kg-COD_<Cr>/m^3/dの範囲で基質分解率85%以上の良好な処理および安定した水素生成が達成でき,最大水素収率はHRT24hのとき1.2mol H_2/mol glucoseを記録した.この結果は,水素発酵の許容負荷の点では,UASBの方が優れていることを示している.代謝産物の構成はHRTに伴って変化し,HRT24hとHRT 12hでは酢酸と酪酸が優勢であったのに対し,HRT 16hでは乳酸が優勢であった.水素生成グラニュールの16S rRNA遺伝子を標的としたクローン解析とFISH解析の結果,槽内では各HRT条件において水素生成細菌のThermoanaerobaterium属が優勢であった.このことから,運転期間を通して高温UASBリアクター内にはThermoanaerobaterium属が保持され,これらが水素生成を担っていることが示唆された.
張力試験による腱板の動・静態学的解析

目的:棘上筋腱の滑液包側(表層、以下BーS)と関節包側(深層、以下JーS)は異なる機転により断裂する可能性がある。この研究でわれわれは腱板断裂の病因論と関係付けて、これら2層の組織学的および生体力学的特性の差異を明らかにすることを目的とした。材料および方法:新鮮剖検死体(28ー79歳)の両側肩関節から50ヶの棘上筋腱を採取した。10ヶの棘上筋腱から組織学的標本を作製した。既ち前額面断と4つの横断面(筋腱移行部、危険地帯の近位と遠位および付着部)である。生体力学的研究では棘上筋腱をほぼ同じ厚さのBーS、JーSに水平断した。各層に準静的引っ張り試験を行い、筋腱移行部、腱部、付着部の伸長率を測定した。結果:棘上筋腱の腱繊維はJーSよりBーSで太い。JーSで腱線維は付着部に近づくに従って先細となる。引っ張り試験では破断応力は、JーSよりBーSで大きく、一方後者で弾性率は低い。BーSにおいて腱部は最大の伸長率を示したが、JーSは各部平均的に伸長する。結論:棘上筋腱のBーSとJーSは組織学的および生体力学的に異なる。JーS層は引っ張り力により影響されやすい。目的:腱板断裂の発生メカニズムを確明するため棘上筋腱を用いて準静的引っ張り試験を行い生体工学的検討を加える。対象と方法:20体の新鮮剖検屍体(年齢ー4781歳)の両肩より幅25mmの棘上筋腱を採取し試験片とした。引っ張り試験は速度0.17mm/secで行い、棘上筋腱にかかる張力変化を計測した。さらにCCDカメラにより棘上筋腱の挙動を画像記録した後、コンピュ-タ-処理により伸張変化を求めた。棘上筋腱は全幅をその厚さの中央で滑液包側と関筋包側の二層に分け、変位一荷重特性を検索した。さらに全長を近位筋腱移行部、中央腱部、および遠位付着部に三等分し、各部における伸張変化を比較検討した結果:滑液包側は関筋包側に比較して最大荷重は約3倍であったが、弾性系数は有意に小さかった。また降伏点までの伸び率は関筋包側の方が小さかった。同一荷重における滑液包側と関筋包側各部の伸び率は、遠位付着部および近位筋腱移行部ではほぼ同様であった。一方中央腱部では滑液包側の伸び率が約2倍と有意な差を認めた。考察:準静的引っ張り力に対して初期には関筋包側が反張力を発生するが比較的早く降伏点に達し、続いて滑液包側が棘上筋腱の張力を維持するものと思われた。また伸張変化に関しては滑液包側がより弾性に富んでおり、とくに中央腱部の伸び率は滑液包側と関筋包側において明らかな差を呈していた。これは両者の組織構成の違いに起因しているとともに、棘上筋腱内に剪断力を生じされる要因になると考えられた。結論:引っ張り外力に対して関筋包側は脆弱性を有し、関筋包断裂では外傷の影響が強いことが示唆された。滑液包側および関筋包側中央腱部の力学的特性の違いは、腱内断裂発生の一要因になり得ると考えられた。即ち前額面断と4つの横断面(筋腱移行部、危検地帯の近位と遠位および付着部)である。

生体力学的研究では棘上筋腱をほぼ同じ厚さのBーS、JーSに水平断した。各層に準静的引っ張り試験を行い、筋腱移行部、腱部、付着部の伸長率を測定した。結果:棘上筋腱の腱繊維はJーSよりBーSで太い。JーSで腱線維は付着部に近づくに従って先細となる。引っ張り試験では破断応力は、JーSよりBーSで大きく、一方後者で弾性率は低い。BーSにおいて腱部は最大の伸長率を示したが、JーSは各部平均的に伸長する。結論:棘上筋腱のBーSとJーSは組織学的および生体力学的に異なる。JーS層は引っ張り力により影響されやすい。
肝細胞癌における新規バイオバイオマーカーMCM6の解析

肝細胞癌(HCC)においてバイオマーカーの探索は急務である。我々はマイクロアレイデータからMCM6を抽出し、HCCにおける発現、役割について検討した。MCM6タンパクおよびmRNA高発現群は門脈浸潤陽性HCCが多く、予後が不良であった。また細胞株でMCM6発現を低下させると、細胞増殖が阻害され、細胞周期G2/M期で停止がみられた。MCM6発現はHCCのバイオマーカーおよび治療ターゲットとなりうる。MCM(Minichromosome maintenance)はDNA複製ヘリカーゼでMCM2-7の6つのisoformから構成されている。MCM6はそのisoformのひとつであり、脳腫瘍や悪性リンパ腫で癌の進展と関連することが報告されているが、肝細胞癌における発現については報告されていない。当科ではHCCの遺伝子発現プロファイルを用いて肝切除後の予後に大きく関与する門脈浸潤関連分子の同定を進め、ID2、RDBPなどの分子を同定してきた。今回、当科で過去に切除したHCV陽性肝細胞癌のパラフィン包埋標本114例を用いてMCM6蛋白抗体を用いて免疫染色を行った。同一患者の非癌肝組織とのMCM6蛋白発現を比較することでHCCにおけるMCM6蛋白の発現上昇があるかどうか検討したところ、MCM6の発現は非癌部で75%(79/104)が10%以下の発現であったが、癌部では89%(102/114)が10%以上の発現を示しており、癌部でのタンパク発現が増強していることが分かった。またHCC症例においてMCM6蛋白発現量を40%未満の低発現群と40%以上の高発現群にわけて臨床病理学因子との関連性を検討したところ、MCM6蛋白高発現群では門脈浸潤陽性例が多く、脈管浸潤陽性例が多く、多発症例の割合が多かった。またMCM6蛋白高発現群とMCM6蛋白低発現群における生存をカプランマイヤー法にて検討したところ、全生存期間および無再発生存期間が、MCM6蛋白高発現群ではMCM6蛋白低発現群に比べ、優位に生存期間が不良であった。以上の結果よりMCM6蛋白発現はHCCにおける脈管浸潤などの悪性度に関連しており、予後マーカーとなりうると考えられた。MCM(Minichromosome maintenance)はDNA複製ヘリカーゼでMCM2-7の6つのisoformから構成されているが、MCM6はそのisoformのひとつである。MCMは各種の癌で発現上昇が報告されているが、肝細胞癌で発現の報告はされていない。今回、DNAマイクロアレイデータにより、肝細胞癌における新たな門脈浸潤関連分子としてMCM6を同定したため、HCCにおけるMCM6発現について検討した。平成25年度は当科で切除されたHCC 55例についてRT-PCR法を用いて癌部と非癌部におけるMCM6 mRNAの発現量を解析した。またHCC118例に対し免疫染色を行い、癌部でのMCM6の発現率から高発現群と低発現群にわけ、2群における門脈浸潤等の臨床病理学因子と予後について検討した。その結果MCM6のmRNAは非癌部に比して癌部で有意に発現上昇しており、門脈浸潤陽性HCCで発現が亢進している傾向であった。また免疫染色ではHCCのうち、MCM6タンパク高発現群は低発現群に比して門脈浸潤陽性が多く、全生存期間が不良であった。平成26年度はHCCの細胞株を用いて機能解析を行った。MCM6高発現株HepG2のsiRNAによるノックダウンを行い、細胞増殖の低下を認めた。またノックダウン株の細胞周期解析ではG2/Marrestを来していた。平成27年度は引き続きMCM6ノックダウン株における浸潤能を検討する目的でinvasion assayを行ったが、数種類の細胞株ともにノックダウンで浸潤能の低下を証明することは出来なかった。またMCM familyであるMCM2を免疫染色にて発現解析したが、HCC114例の検討ではMCM2タンパク発現と臨床病理学因子との間には有意差を認めなかった。MCM6発現は門脈浸潤と切除後予後に関与しており、HCV陽性HCC切除後の新たな予後予測マーカーおよび治療ターゲットとなりうる可能性が示唆された。消化器外科免疫染色によるMCM6タンパク発現の解析は順調に進んでいる。機能解析については今後進めていく予定である。今後は細胞株における機能解析を進める予定であるが、まずは肝癌細胞株におけるノックダウンを行い、浸潤能や増殖能などを検討していく。本年度の免疫染色実験において、MCM6抗体の購入費を計上していたが、研究が順調に進んだことにより、予定より低額に抑えられたため、未使用額が生じた。次年度使用分と合わせ、遺伝子ノックダウン用試薬の購入費用とする。
高分子溶液における拡散と粘弾性緩和のカップリングに関する研究

本研究では,まず高分子準濃厚溶液における濃度揺らぎを動的光散乱法によって検出することにより,溶媒と溶質高分子の相互拡散と粘弾性緩和のカップリングに対する我々の理論の正当性を実験的に検証し,自己相関関数g^<(2)>(t)のキュムラント法による解析とg^<(2)>(t)に関する離散的相関スペクトルの解析から,拡散係数D,摩擦係数ζ,ゴム状平坦弾性率L_0,最長緩和時間T_mを正しく評価できることを示した。つぎに,いくつかの合成高分子の準濃厚溶液,両親媒性分子の形成するミセル溶液について拡散および粘弾性特性ならびにミセルの特性決定を行った。得られた主な知見は以下のとおりである。1)ζは高分子の種類,分子量,および溶媒系に依らずほぼ同一の指数則にしたがって濃度の増加と共に大きくなることが判明した。この結果はDの濃度依存性の溶媒系による違いは拡散の駆動力すなわち浸透圧縮率の濃度変化が溶媒系によるためであることが分かった。2)L_0は高分子の分子量に依らず濃度の自乗に比例して増大し,それぞれの高分子について力学測定からえられている準状態の文献値と滑らかにつながることが分かった。この結果は,高分子鎖の絡み合い網目による高分子溶液の粘弾性についてゴム弾性理論に基づく考え方が濃厚系のみならず,かなり稀薄な濃度領域まで成立することを示す。3)T_mは定常流粘度の3.4乗則に対応して,高分子-溶媒系によらず分子量の約3.4乗にほぼ比例することが分かった。4)天然のレシチンはシクロヘキサン中では球状のミセルを形成,ミセル中の水含量と共に円筒状の形態をとり,レシチン分子が一定の間隔で配置される構造をとって成長することが判明した。5)界面活性剤C_<12>E_6は水溶液中で偏長楕円体状のミセルを形成し,そのサイズは温度の上昇につれて大きくなるが,濃度が充分高い場合,ミセルが紐状となり網目構造を形成して粘弾性緩和現象を呈することを見出した。ポリイソブチレン(PIB)のイソ吉草酸イソアミル準濃厚溶液,アタクチックポリスチレン(a-PS)のベンゼン,シクロヘキサンおよびマロン酸ジエチルの各準濃厚溶液について,動的光散乱(DLS)測定から散乱光強度の自己相関関数g^<(2)>(t)を求めた.これらの溶液はいずれも高分子鎖の絡み合いが存在する濃度領城にあり,g^<(2)>(t)には溶媒と溶質の相互拡散によるモードに加えて粘弾性緩和による遅いモードが観測された.a-PSのマロン酸ジエチル溶液では溶媒と溶質の密度がほぼ等しい.この系で後者のモードが出現したことは,拡散と粘弾性緩和のカップリングが濃度ゆらぎに起因する高分子鎖の平衡分布の歪みによるものであるという我々の主張が正しいことを意味する.そこで,上記の各溶液の実験データに対して我々のg^<(2)>(t)に関する理論を適用し,相互拡散係数D,ゴム状平坦弾性率L_0,最長緩和時間τ_m,摩擦係数ζを評価した.その結果,L_0に関してΘ溶媒系ではゴム弾性理論が成立すること,良溶媒系では濃度の低下と共にL_0の値は理論予測より小さくなっていくことが判明した.L_0とτ_mに対する今回の結果は屈曲性高分子のバルク状態および濃厚溶液に対する徒来の力学測定からの結果に一致する.

また,Dの濃度変化はΘ溶媒と良溶媒とで大きくことなるが,これは浸透圧縮率の濃度依存性の違いによるもので,ζは溶媒の良否によらず同じ濃度変化を示すことが明らかになった.本年度の研究実績は以下の3項目である.項目1:アタクチックポリメタクリル酸メチル(a-PMMA)のアセトン準濃厚溶液について,動的光散乱測定から散乱光強度の自己相関函数を得,我々独自の方法でデータ解析を行って相互拡散係数,摩擦係数,ゴム状平坦弾性率等を求めた.その結果,a-PMMA溶液のゴム弾性率はポリスチレンやポリブチレンの比べて低いことが判明した.これは高分子鎖の固さが反映した結果であると考えられる.項目2:両性界面活性剤であるレシチンはシクロヘキサン(CH)中で球状の逆ミセルを形成し,水を加えるとミセルは球状から屈曲性をもつ円筒状,さらには高分子状(紐状)へと変化する.このミセルの形態及び形成メカニズムを調べるため,静的光散乱測定から浸透圧縮率L_πを,動的光散乱測定から相互拡散係数Dを求めた.レシチン-CH2成分系における稀薄領域では,ミセルの見かけの大きさはレシチン濃度ωによらずほぼ一定であったが、高濃度ではωとともに増大した.レシチン-CH-水3成分系について,DとL_πより,レシチンあるいは水の含量が大きくなるにしたがってミセルの見かけの流体力学半径が大きくなっていくことが分かった.項目3:ヘキサエチレングリコールドデシルエーテル(C_<12>E_6)は非イオン性界面活性剤で,水中で様々な形のミセルを形成するが,相分離境界に近い高温で高濃度ではミセルは高分子状となる.C_<12>E_6-水系の相図について得た曇点とバイノーダルのデータ点はほぼ重なっており,ミセルの形やサイズの分布が予想されるにもかかわらず,この系が2成分系として取り扱えることが分かった.静的および動的光散乱測定から得た浸透圧縮率と相互拡散係数から求めたミセルの見かけの流体力学半径は濃度の増加あるいは温度の上昇とともに増加した.前年度までの研究で、高分子準濃厚溶液における揺らぎに関する我々の理論の正当性を実験的に検証し、動的光散乱法によって得られる自己相関関数g^<(2)>(t)から、拡散係数D,摩擦係数ζ、ゴム状平坦弾性率Lo,最長緩和時間Tmを決定できることを示した。本年度はその結果に基づき、まず,g^<(2)>(t)から,キュムラント法による解析とg^<(2)>(t)に関する離散的相関スペクトルの解析を組み合わせることによって,D,ζ,Lo, Tmを簡便に評価する方法を示した。つぎに,良溶媒とΘ溶媒を用いたポリメタクリル酸メチル(a-PMMA)溶液について,それの物理量を求め,それらの分子量,濃度,ならびに溶媒依存性を検討した。さらに,天然の両親媒性分子レシチンがシクロヘキサン中で形成する逆ミセル,合成界面活性剤分子C_<12>E_6が水溶液中で形成するミセルについて,拡散係数Dからミセルの形状,サイズ,および構造に関する検討を行った。得られた主な知見は以下のとおりである。1)ζは高分子の種類,分子量,および溶媒系に依らずほぼ同一の指数則にしたがって濃度の増加と共に大きくなろことが判明した。この結果はDの濃度依存性の溶媒系による違いは拡散の駆動力すなわち浸透圧縮率の濃度変化が溶媒系によるためであることが分かった。
水戸藩と九州諸藩を中心とした近世前期における知識人の交流と出版文化の研究

明の朱舜水が日本で伝授した儒教儀礼が水戸藩の彰考館や柳河藩関係者らにいかなる影響を与えたかを、祭祀を中心に明らかにした。この成果を臺灣大學のシンポジウムで発表し、単行本化された。九州地方の戦国時代を扱った軍書『西国盛衰記』『九州諸将軍記』の諸本調査から板木の修訂過程を明らかにし、軍書の刊行と出版規制につき考察した。後者が許蘭雪軒・李玉峰といった朝鮮女流詩人の作品を取り上げ、蘭雪詩集の和刻本出版のきっかけとなったことを考察し、この成果をソウル大学校のシンポジウムで発表した。写本『貴言為孝記』の諸本調査から『東照宮御遺訓』の異本が増補される様相と、日本の海防問題が反映している点を考察した。水戸藩彰考館で編纂された書物の刊行をめぐる実態につき考察した。多くの場合初期には江戸の書肆富野松雲と京都の書肆茨城多左衛門から、富野廃業後は茨城から単独で出版された。その場合、京都の茨城が当初からの蔵版元であると従来漠然と考えられてきたが、実は富野が蔵版元であるケースがあったことが解明された。ただし、当時の技術的先進性から実際の印刷・製本は京都で担当していたため、板木は茨城が所有していたことも判明した。こうした経緯が版権問題を複雑にし、彰考館側と書肆側に認識の齟齬が生じたことで、蔵版目録の成立につながったと推察した。近世成立の軍記は出版規制の対象となりやすいことは従来から指摘され、拙稿でも実例を論じてきたが、今回は『西国盛衰記』の板木修訂の実態から、島津歳久の自害記事を一旦は削除しながら復活させた事情につき考察した。結論として柳河藩からクレームのあった『九州記』絶版に鑑み、薩摩藩を憚った書肆側の自主規制によるものであろうと判断した。今年は中華民国の台湾大学から「東亜文明の発展と朱舜水」国際シンポジウムに招聘され、パネリストとして発表する機会を得た。そこで水戸藩関係の記録類に見える舜水関係記事を紹介した。それに関連して、水戸藩において朱舜水が没後どのように祀られてきたか、祠堂と石碑の造営をめぐる具体的事情について『大日本史編纂記録(往復書案)』を中心に考察した。水戸藩は祭祀において舜水が遺した記録に基づき、幕末まで祠堂守がその任務に当ったことを考察した。平成23年度は、前年度末3月11日に発生した東日本大震災の影響で、研究計画の変更を余儀なくされたことを述べたい。平成22年度は台湾大学のシンポジウムに招聘され、水戸藩における朱舜水の影響について発表し、常陸太田市瑞龍山に現存する舜水の墓碑建立と、江戸藩邸内の舜水祠堂の造営・焼失と水戸城下における再建について論文を発表した。23年度は引き続き水戸藩のお抱え狩野派絵師による舜水の肖像画作成とその影響や、舜水が教授した儒教儀礼について研究を進める予定であったが、大震災で水戸家墓所が被害を受けて徳川光圀墓碑も一部倒壊した。舜水の墓が無事であったのは不幸中の幸いであったが、水戸藩主墓碑修復等のためには、建立当時の状況や文献的裏づけが役立つと考え、また徳川ミュージアム館長の勧めもあって、元禄13年に没した光圀の葬祭について、『大日本史編纂記録』と『日乗上人日記』を主たる資料として論文を執筆した。瑞龍山に近い久昌寺は光圀実母の菩提寺で、水戸藩の菩提寺ではないが、光圀の祭祀を行っている。現在瑞龍山は諸般の事情で非定期公開であり、墓碑自体に近づけないのは残念なことではあるが、将来に向けて日本では貴重な儒式の墓碑群をどう保存し、また研究対象としていくのかが問われている。そのための端緒として問題提起する意図で執筆したものである。墓・祠堂・神主(位牌)は個人情報が記されていることもあり、非公開の場合が多い。また復旧には時間と費用がかかるが、今後とも協力するつもりである。本年度は水戸藩編『大日本史編纂記録(原題「往復書案」)』中に書名の上がる写本『貴言為孝記』(三巻三冊以下『為孝記』)につき検討し、二本の論文を発表した。『為孝記』は従来ほとんど言及がない文献であるが、徳川家康の言説を編集した写本『東照宮御遺訓』(以下『御遺訓』)ー仮託の部分も多いと想定ーの一異本の位置付けになる。諸本調査の結果『為孝記』は三系統に分類されることが判明した。

国会図書館本等最も伝本の多いA系統は、『御遺訓』中でも特殊な岡山大学池田家文庫本(二巻附録一巻計三巻)に巻割をはじめ近似した内容を持つ。さらに複数の『御遺訓』を参照して、校合する形で本文を作成していることが判明した。特徴的なのは末尾に『御遺訓』には未掲載の、増補した二種の記事を加筆している点である。一つは福島正則改易をめぐる内容である。家康に忠誠を尽し軍功を挙げた正則ではあるが、公私ともに慈悲を欠いた暴挙が顕著で、改易はやむを得ざる処置と、その処断の妥当性を示す。もう一つは、江戸留守居訳の専横から江戸藩邸と地元家中で甚大な確執が起こり藩内で処理できず、将軍の御前公事に及んだ内容である。これは固有名詞を避けているが、特殊な事案でもあり所謂「越後騒動」を暗示していると見られる。越後騒動の実録は早くから流布しているが、実録類にはあまり見られない留守居役中根長左衛門をキーマンとして批判しているところが特徴である。B系統中之島図書館本は前述増補箇所なく、省略。さらに特殊な本文を持つのがC系統九州大学図書館本である。これはA系統の本文は残し、美和父子と松永道斎なる人物ー実在につき更に考察の要ー仮託し、磐尹流なる村上水軍の一派と正保四年の黒船来航に言及する内容を持つ。近世後期の欧米船来朝と国防意識の高まりが背景にあると見られ、成立はかなり下ると推測される。附録として東京大学駒場図書館蔵「磐尹流沿革書纂」を翻刻した。軍書の板木修訂箇所から、江戸時代における女流漢詩人の評価と享受を日本・中国・朝鮮の比較文化的視点で考察を行った。朝鮮通信使が来朝した正徳元年(1711)に、元禄16年刊『戸次軍談』は『九州諸将軍記』と改題、最終章を削除して朝鮮女流詩人李玉峰・許蘭雪の記事が新補された。この部分の典拠が漢籍『両朝平攘録』であること、豊臣秀吉の朝鮮出兵の混乱期に、朝鮮詩人の作品が明の援軍関係者を通じて中国にもたらされたこと、『九州諸将軍記』に触発され許蘭雪の漢詩集が和刻されたこと、その底本の朝鮮本は、朝鮮通信使がもたらした可能性を指摘した。この拙稿が韓国人研究者に注目され、ソウル大学校奎章閣にて開催されたシンポジウムでパネリストとして発表する機会を与えられた。幕府の儒臣を出し、水戸藩とも交流があった人見家代々の編纂物に『君臣言行録』がある。その冒頭には『東照宮御遺訓』貝原益軒改訂本が収められている。作者未詳の浮世草子『今川一睡記』は東山の世界に託し複数の時事的素材を織り込む。今回は『言行録』に見える徳川家光の三人の養育役の逸話と、多武峰に実在した大織冠藤原鎌足像が破裂して世間の凶事を知らせる逸話を利用していることを指摘した。作者は相応の知識人である可能性が高く、浮世草子の享受者につき再考を迫るものである。本年度は佐賀県立図書館蔵鍋島家文庫の資料を中心に、元禄13年(1700)刊『九州記』巻16所収、豊臣秀吉の朝鮮出兵ー文禄・慶長の役【壬辰・丁酉倭乱】ー関連記事の典拠考察を行った。『九州記』は柳河藩内の臨済宗二尊寺住職春龍の執筆だが、以前拙稿にて考察したように、内容に佐賀藩偏向の傾向があり、柳河藩士の不満を惹起し京都で絶版処分となった事実がある。『九州記』朝鮮出兵記事についても、柳河藩主となった立花宗茂が所属していた第六軍(文禄の役当時)の記述がほとんど見られず、加藤清正・鍋島直茂の第二軍中心の視点で描かれる。その典拠を探索した結果、佐賀藩士鍋島種世著『普聞集』、同犬塚盛純著『歴代鎮西志』といった写本の史書であることが判明した。特に日本軍がソウルの王城に進軍した際の壮大さと国土が荒廃した様子を、両書とも写実的かつ詠嘆的・同情的な筆致で描くが、その原拠は遡って佐賀藩内の臨済宗泰長院住職是琢明琳の従軍日記であることも判明した。是琢は捕虜となった朝鮮二王子の慰撫に努め、帰国後その功績が褒賞された。
日本学者F.V.ディキンズ研究-書簡公刊および日本研究における位置づけ-

イギリスにおける日本研究のパイオニアの一人として位置づけられるF.V.ディキンズがアーネスト・サトウ、南方熊楠、その他に宛てた書簡全135通を翻刻し、詳細な注と日本語訳をつけた書簡集を刊行した。1896年から1920年にわたる書簡の検証によって、共に日本研究を切磋琢磨しあったサトウとの交流、日本文学の翻訳において多大な貢献を得た南方熊楠との関係を明らかにすると共に、ディキンズの日本観の変容をたどることができた。本研究の目的は、F.V.ディキンズの未公刊の書簡を翻刻出版し、サトウ、アストン、チェンバレンを代表とする日本研究において見落とされてきたディキンズを、日本学者として評価し、位置づけることにある。ディキンズ研究の基礎資料として、サトウ宛および南方熊楠宛の書簡を整備することは意義のある作業である。初年度は研究代表者の体調不良により、研究の当初計画に変更があったが、平成21年6月30日の完了時期までに、以下の研究を遂行した。(1)翻刻・翻訳・注つけ作業の推進・南方熊楠宛書簡50通について、日付の不明な書簡について年代の特定を試みるとともに遺漏のないことを確認した。・サトウ宛書簡74通について、共同研究者のピーター・コーニッキ教授と翻刻および翻訳の作業を進めた。・両書簡について注付けの作業を進めた。(2)ディキンズ研究・ディキンズの日本における足取りを中心に調査し、函館で発生したアイヌ人骨盗掘事件との関わりについて論考をまとめた。ディキンズ研究の基礎資料として、サトウ宛および熊楠宛の書簡を整備することは、重要かつ意義ある作業である。研究の中間点にあたる本年度は、前年度に引き続き、以下の作業を推進した。(1)書簡の刊行に向けて・熊楠宛書簡(50通)の原文照合および注の整備・サトウ宛書簡(74通)の翻刻および翻訳の原文照合(2)ディキンズ研究・晩年における日本観の変化を、サトウ宛書簡を主な資料として跡づける。(3)その他・最終年度での書簡刊行を目指して、出版社との打ち合わせ、序文の執筆に向けての資料収集を行った。幕末維新期に来日したF.V.ディキンズは英国海軍医や弁護士として活動する傍ら、日本文化への造詣を深め、初の本格的英訳とされる『百人一首』を出版(1866年)、その後も『竹取物語』『忠臣蔵』『方丈記』などを英訳し、日本文学の海外への紹介に先駆的な役割を果たした。本研究の目的は、サトウ、アストン、チェンバレンを代表とする日本研究において見落とされてきたディキンズを、日本学者として評価し、位置づけることにある。その最大の成果はディキンズが横浜で知遇を得て以来ともに日本研究に研鑽をつんだ外交官アーネスト・サトウと晩年に交わした72通の書簡、ディキンズがイギリスに帰国後にロンドンで出会い、その日本研究において大きな助力を得た南方熊楠に宛てた51通の書簡、さらに、ディキンズがその伝記を執筆した英国駐日公使ハリー・パークス宛ての書簡およびロンドン・タイムズへの投稿記事の合計11通を翻刻し、注釈と翻訳を添えて刊行することである。本書簡集は3カ年の計画で、英国公文書館、南方熊楠顕彰館、ケンブリッジ大学図書館、横浜開港記念館等において手稿をデジタル画像に収め、翻刻・施注および邦訳を進め、最終年度にあたる本年度は刊行に向けて出版社との打ち合わせを重ね、本文の校正、序文と解説、索引を日本語および英語で作成した。本書はディキンズ研究にとって不可欠の資料となるだけでなく、日本文学の英訳史、日英交流史などの比較文化・文学にとっても一次資料として重要な意味をもつものである。
熱帯多雨林林床大型草本類の分類学的研究

湿潤熱帯地域は地球上でもっとも陸上植物の多様性が高い地域であり,大型の有用樹種を除くと分類学的な研究は遅れている。特にバショウ科,サトイモ科,ショウガ科などの大型草本類は標本作製も難しく,その多様性および有用性にも関わらず十分な研究が行われていない。そこで本研究ではボルネオの低地熱帯多雨林のショウガ科を研究対象とした。これまでにボルネオ島より収集し,京都大学に保管している標本を整理・解析したのち,ヨーロッパの植物標本館に保存されている東南アジア産ショウガ科の植物標本について,連合王国,デンマーク,オランダ,オーストリアで調査した。新たな標本資料を研究期間中に採集することはほとんどできなかったが,ボルネオ島の生物多様性研究の拠点の一つであるサラワク森林研究所(マレーシア)に保存されている標本調査もあわせて行った。その結果,ボルネオに産する3亜科について,サラワク州ランビル国立公園を中心にした地域に,すでに発表したAmomum属12種を除いてAlpinioideae亜科では6属23種を認め,うち4種を新種として記載発表した。Etlingera属の1種にはショウガ科では報告の少ない花の2型性が見いだされた。Zingiberoideae亜科では3属12種を認め,うち4種1変種が新分類群である。それぞれの種について送粉者の情報も加えた。Boesenbergia属では花序の形態について詳細な解析を行い,菊の裂開様式との関係について議論した。また,ショウガ科の系統においてきわめて古く分岐したと考えられ,ボルネオ島の限られた地域にのみ分布するTamijioideae亜科(Tamijia属1種のみ)の新産地も標本調査の過程で明らかになった。それぞれの属についてボルネオ産全種の検索表も作成し,ボルネオにおけるショウガ科の全体像を明らかにした。本研究は地球上で最も陸上植物の多様性が高いといわれる湿潤熱帯地域における林床性大型草本類,特にショウガ科を主な対象にして,その分類学的研究を目的としている。平成14年度はショウガ科の4つの連のうち,ボルネオにおいてもっとも多様な進化を遂げたと考えられるAlpineae連を中心に解析した。これまでにボルネオ島より収集し京都大学に保管している標本を整理・解析したのち,ヨーロッパの植物標本館に保存されているショウガ科の植物標本について,連合王国(キュー植物園,エジンバラ王立植物園),デンマーク(オーフス大学,コペンハーゲン大学)の収蔵標本調査を行った(酒井)。予定していたボルネオにおけるフィールド調査は十分に行えなかったが,ボルネオ島における生物多様性研究中心の1つであるサラワク森林研究所に保存されているボルネオ産のショウガ科標本を調査した(永益)。その結果,サラワク州ランビル国立公園を中心とした地域に,すでに発表ずみのAmomum属12種を除いて6属23種のAlpineae連を確認し,そのうち5種が新種であることがあきらかになった。うち1種は,ショウガ科ではこれまであまり報告のない,花の2型性があることがわ.かった。各種について詳しく検討する過程で浮上してきた分類学上の問題点の解決を含め,ボルネオに生育するこの群のすべての種に言及した研究成果を学術誌に投稿中である。また,ショウガ科の系統において特異な位置を占め,ボルネオ島の限られた地域にのみ分布すると考えられていたTamijia属の新産地が標本調査の過程で明らかになった(投稿中)。平成15年度にはHedychieae連の解析を行う予定である。本研究は,地球上で最も陸上植物の多様性が高いといわれる湿潤熱帯地域における林床生大型草本類,特にショウガ科を主な対象として,その分類学的研究を目的としている。

15年度はウィーン大学植物研究所(オーストリア),オランダ国立植物標本館(オランダ),エジンバラ王立植物園(連合王国)およびキュー王立植物園(連合王国)でボルネオ島におけるHedychioideae亜科を中心に新たに標本調査を行い,解析をすすめた(永益・酒井)。調査・解析の結果,Boesenbergia属では花序の構造に2列型と半螺旋型の2タイプがあり,ほとんどの大陸の種が前者に,ボルネオのほとんどが後者に含まれること,また,前者と後者で葯の裂開様式にも違いがみられることから,花序の構造は系統をよく反映した形質であることが強く示唆された。分類学的な研究の遅れている本属には多くの新種が見いだされ,Boesenbergia属については他のHedychioideaeの各属とは独立の論文として発表を準備中である。14年度中に解析を進めたAlpininoideae亜科については,ランビル国立公園のAmomum属をのぞくAlpininoideae亜科の22種の検討を行い論文として出版した。うち4種が新種であり,Etlingera inundataでは,ショウガ科としては珍しい花の性的2型(雄花と両生花)をもつことを報告した。また,タイプにかかわる問題で分類学的に混乱していた5種については選定基準標本を指定することで問題を解決した。また,ランビル国立公園とその近接地域に分布が限られると考えられていた単型亜科Taminjioideaeがサフワク州中部Minah川上流にも分布することを発表し,未知であった果実形態についても報告した。
分子の集積・組織化の精密設計と機能制御

一次元デザイングループ(新海、君塚)では、COE研究テーマとして(1)金属-配位子相互作用、ボロン酸-糖質相互作用あるいは両親媒性が導入された相補的水素結合分子対を利用することによって、水中、あるいは有機媒体中においてメゾスコピックレベル(10nmμmオーダー)の超分子組織体(メゾスコピック系超分子)の開発に成功してきた。またこの概念を低次元無機物質と有機分子集合体からなる超分子複合体の設計に展開し、(2)擬一次元金属錯体と合成脂質から成る新しいポリイオンコンプレックスを設計した。二次元デザイングループ(梶山、筒井、高原)では、低欠陥・大面積の有機単分子膜の構築法の確立、走査フォース顕微鏡を用いた有機単分子膜の電場および機械的ナノ加工法の開発、高分子薄膜および厚膜表面の分子運動特性解析法の確立等、有機分子二次元組織体における分子集積・組織化の精密設計と評価法に関して顕著な研究成果をあげた。三次元デザイングループ(古賀、岩村、大川、入江)の中で、古賀・岩村グループは有機分子の不対電子と磁性金属イオンを組み合わせたヘテロスピン系を用いて、顕著な成果を上げてきた。最終年度に入り、世界でも例のない剛体溶媒中での強磁性体の発現及び単分子磁石の生成の予備観測に成功した。大川は、これまでに錯体化学の手法による集積化を行い、2種類の金属イオンを交互配列させた三次元分子磁性体の構築に成功し、構造が明らかにされた分子磁性体では最高の磁気相転移温度(71K)を実現した。入江はフォトクロミック分子集積体を記録媒体とする、共焦点光学顕微鏡を用いた3次元光メモリの構築を完成した。総合デザイングループ(成田、青山、浜地)では高度な分子機能を実現するために、次元性を越えて合理的な分子設計に基づく機能分子合成を行い、その高度な分子変換、分離、分子認識機能の発現において顕著な成果を挙げてきた。成田は、マンガンポルフィリン配列体を用いた水の酸化による酸素発生は、未知の光合成酸素発生錯体中のマンガンクラスターの反応予測に大きな影響を与えた。青山は、多孔質・不溶性で水でも分解しない固体触媒を得る簡単な方法を見い出した。回収が容易で再利用可能な固体触媒を水中で使い、生成物以外の廃棄物を何も残さない、省資源・省エネルギー・環境保全(グリーン)型の革新的な物質変換法の開拓に向けた展望が大いに広がるものと期待される。浜地は、半合成タンパク質を有機合成技術で修飾することにより、タンパク質に新規な機能を付与することに成功した。特に光合成の初期過程である電荷分離状態をmsecオーダーまで伸ばすことに成功した。以上、七年間の研究期間に挙げた成果を基礎として、世界に類のない分子集積体の次元性を元にして、それぞれの特徴を生かして有機分子、金属錯体の集積の方法を開拓して、世界に類を見ない広範でかつ創造的な成果を挙げた。分子の集積組織化が精密設計され、得られた集積組織体について制御された機能発現が下記のように行われた。[岩村秀]有機フリーラジカルのスピンを、磁性金属イオンを介して集積組織化し、錯体磁石を構築した。(1)T字形トリラジカルとMn(II)イオンとから磁気相転移温度46Kの磁石が得られ、その結晶および分子構造は、シンジオタクティックな1次元鎖が井桁状に架橋した3次元であった。(2)ジ(4-ピリジル)ジアゾメタンとCu(II)イオンとから1次元鎖状錯体を得た。この希薄常磁性体に紫外線照射を行うと、生成したカルベンがCu(II)と強磁性的に相互作用し、3Kでは相関距離が伸び超高スピン鎖(S=34.5)となった。[青山安宏]カラムを形成する機能性芳香環部位と水素結合面を形成する発散型の相互作用部位を直交させたアントラセン-ビスレゾルシン誘導体を設計・合成した。これらの結晶内には、「ゲスト包接能・触媒能を有する空孔」を人為的に構築できる。すなわち、取り込まれたアクロレインとシクロヘキサンジオール等のゲスト分子は、空孔内でディールス・アルダー反応やエン反応などを立体選択的に、かつ触媒的に行うことを明らかにした。このような触媒作用は、多孔質の無機結晶であるゼオライト類似であり、有機結晶では初めてである。[稲津孝彦]4個の窒素原子が6個のメチレン鎖で架橋されたウロトピンでは、全ての窒素原子上の非共有電子対が分子の中心から外側に向かって配向しているのとは全く対照的に、四面体の頂点に窒素原子を配し、それぞれをエチレン鎖で繋いだ三環式カゴ型化合物“ヘキサエチレンテトラミン"においては、橋頭位窒素原子上の全ての非共有電子対が分子の中心に配向した、超高電子密度分子内空孔を有しC_3対称をもつ美しい分子である。今回、ここ30年来のターゲット化合物の合成に成功し、プロトンクリプテートであることが明かとなった。[梶山千里](1)多段階クリープ法により、均一な水面上フラーレンC_<60>単分子膜の調製とその基板への累積に成功した。単分子膜の電子線解折像は、C_<60>分子が二次元的に六方最密充填していることを示した。(2)n-C_<18>H_<37>SiCl_3(OTS)単分子膜を水面上で重合させ、シリコンウエハ-基板上に移し取った。

この単分子膜のOTS分子の疎水基末端メチル基の配列を示す分子イメージを、高分解能原子間力顕微鏡で観察した。高速フーリエ変換(FFT)像は二次元六方晶を示した。さらにOTS単分子膜の二次元結晶構造内に存在する点(分子)欠陥の観察に成功した。[国武豊喜]相補的水素結合を必須構造要素とする超分子組織を、非極性有機媒体中で形成させるための分子設計・合成を行った。親媒部として各種アルキル鎖及びオレイル鎖を有するイソシアヌル酸誘導体を合成し、メラミンのアルキル誘導体との相補的水素結合複合体を調製した。オレイル鎖を有するイソシアヌル酸誘導体の複合体は、メチルシクロヘキサン中に分散でき、ファイバー状の分子組織体を与えることを電子顕微鏡観察より確認した。さらにNMR法により、相転移温度を有する超分子組織体であることを明らかにした。[新海征治]溶液中の会合形態におけるポルフィリンの配向を吸収スペクトルや蛍光スペクトルを用いて調べることにより、ボロン酸基を持つポルフィリン類が糖分子と錯形成する際に、(1)二分子間のキラル配向、(2)多分子集合体における超分子構造の配向、(3)蛍光スペクトル変化、(4)糖の絶対構造を反映する円二色性スペクトルの発現などを行うことを明らかにした。すなわち、ボロン酸から糖質を見れば「糖質のセンシング」が、糖質からボロン酸を見れば「ポルフィリンの超分子配向」が可能である。[成田吉徳]新しい分子変換能を持つ金属錯体配列体の合成を目的として、鉄-有機活性基、鉄二核、鉄-銅、マンガン二核ポルフィリン錯体を合成し、酸素分子活性化、水の4電子酸化を行う金属酵素の活性中間体の合成を行った。特に、還元型鉄-銅二核錯体は酸素分子と室温で安定なペルオキシ型錯体を形成することを発見し、チトクロームcオキシターゼにおける酸素活性化機構の解明及び酸素活性化による酸化反応設計に大きな前進を見た。マンガンポルフィリン2量体を用いた水の酸化反応の活性中間体を選択的に合成することにも成功した。一次元デザイングループ(新海、君塚)では、COE研究テーマとして(1)金属-配位子相互作用、ボロン酸-糖質相互作用あるいは両親媒性が導入された相補的水素結合分子対を利用することによって、水中、あるいは有機媒体中においてメゾスコピックレベル(10nmμmオーダー)の超分子組織体(メゾスコピック系超分子)の開発に成功してきた。またこの概念を低次元無機物質と有機分子集合体からなる超分子複合体の設計に展開し、(2)擬一次元金属錯体と合成脂質から成る新しいポリイオンコンプレックスを設計した。二次元デザイングループ(梶山、筒井、高原)では、低欠陥・大面積の有機単分子膜の構築法の確立、走査フォース顕微鏡を用いた有機単分子膜の電場および機械的ナノ加工法の開発、高分子薄膜および厚膜表面の分子運動特性解析法の確立等、有機分子二次元組織体における分子集積・組織化の精密設計と評価法に関して顕著な研究成果をあげた。三次元デザイングループ(古賀、岩村、大川、入江)の中で、古賀・岩村グループは有機分子の不対電子と磁性金属イオンを組み合わせたヘテロスピン系を用いて、顕著な成果を上げてきた。最終年度に入り、世界でも例のない剛体溶媒中での強磁性体の発現及び単分子磁石の生成の予備観測に成功した。大川は、これまでに錯体化学の手法による集積化を行い、2種類の金属イオンを交互配列させた三次元分子磁性体の構築に成功し、構造が明らかにされた分子磁性体では最高の磁気相転移温度(71K)を実現した。入江はフォトクロミック分子集積体を記録媒体とする、共焦点光学顕微鏡を用いた
遺伝子改変マウスを用いた熱ショック転写因子群の機能解析

申請者はHSF1とHSF4の欠損マウス解析から、HSF群がレンズと鼻の感覚器の維持に必須であることを明らかにした。興味深いことに、レンズ上皮細胞においてはFGF、嗅上皮細胞ではLIFの転写制御に関してHSF1とHSF4は拮抗しており、両遺伝子の欠損で感覚器の異常が改善することがわかった。そこで、HSF群の競合的、あるいは協調的作用の分子機構を明らかにするために、HSF4のDNA結合配列を網羅的に調べた。HSF1とHSF2の結合する配列についてはすでに同定され、nGAAnの逆向きの繰り返し配列であることわかっている。リコンビナントHSF4とランダムな配列のオリゴヌクレオチドを用いて、HSF4のDNA結合配列を108個同定した。それらの配列を解析した結果、今までと同様にnGAAnの逆向きの繰り返し配列が存在し、そのHSF4のDNA結合配列のすべてにnGAAnのG塩基を持っていた。しかしながら、HSF1の結合配列はnGAAnの典型的な配列であるのに対して、HSF4のDNA結合配列はnGAAnのA塩基はほとんど一致していないことがわかった。また、HSF1は5つ程度の逆向きの繰り返し配列に強く結合するのに対して、HSF4は3つの逆向きの繰り返し配列により結合する傾向が強く見られた。さらに、HSF4は結合配列として同定したほとんどの配列でHSF1やHSF2よりも強く結合することがわかった。以上の結果から、HSF4はnGnnnの逆向きの繰り返し配列に高い親和性を持って結合することがわかった。つまり、HSF4はHSF1やHSF2よりも多くのゲノムDNAに結合して遺伝子の転写制御に関与している可能性が示唆された。本研究の目的の一つであるHSF1のポリグルタミン凝集体抑制の分子機構、さらに個体レベルでの凝集体形成と病態進行に対する抑制効果の解析結果を報告する。熱ショック蛋白質(Hsp)は、蛋白質の変性や凝集などを感知し分子シャペロンとして蛋白質の品質管理を行っている。これまでに、Hspの高発現は蛋白質の凝集体形成を特徴としたポリグルタミン病などの病態進行に対して抑制的に働くことが知られている。申請者は、Hspの転写を制御する熱ショック転写因子HSF1の活性型変異体を作成し、凝集体形成に及ぼす効果を細胞とマウスモデルで解析した。活性型HSF1は病的に伸長したポリグルタミンの凝集体形成に対して、個々のHspや複数のHspの組合せよりも細胞レベルで顕著に抑制活性が高いことがわかった。この結果は、活性型HSF1がHsp以外にも未知の遺伝子の発現調節を行うことでより強く凝集体形成を抑制することが示唆された。この活性型HSF1を脳神経細胞以外の骨格筋や心筋細胞などで高発現するトランスジェニックマウスHSF1Tgと、脳細胞を含む多くの組織で凝集体を形成するハンチントン病モデルマウス(R6/2)を交配させた。その結果、活性型HSF1の発現により筋細胞での凝集体形成は低下し、筋細胞の障害も軽減していた。興味深いことに、このR6/2-HSF1Tgは神経障害の改善が見られないにもかかわらず顕著な寿命の延命が認められた。以上の結果から、HSF1を活性化する薬剤は脳血液関門の通過の有無にかかわらず神経変性疾患に有効であることが示唆された。