hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経細胞保護因子としてのアミノ酸トランスポーターの病態学的及び薬理学的意義の検討

中枢神経系において、興奮毒性や酸化的ストレスなどから神経細胞を保護するために、神経細胞やグリア細胞あるいは血液・脳関門に存在するアミノ酸トランスポーターのうち、シスチンあるいはシステインの輸送を担当するトランスポーターの分子的実体を明らかにすることを目的として分子クローニングを行った。アミノ酸輸送活性化因子として知られ、トランスポーターのサブユニットとして機能していることが示唆されていた膜蛋白質4F2hcとC6グリオーマ細胞由来のmRNAの共発現クローニングを行った結果、4F2hcと結合するトランスポーター(LAT1と命名)を単離することができ、共発現クローニングの手法が確立された。LAT1は、その機能発現に4F2hcを必須の因子として要求する全く新しいタイプのトランスポーターであり、発現する機能は古典的アミノ酸輸送系Lに相当する中性アミノ酸輸送であった。LAT1は神経系に発現し、L-DOPAや、分岐側鎖や芳香環を持つ中性アミノ酸を輸送するため、細胞栄養のみでなくモノアミン系機能とも関わることが示唆された。LAT1のcDNAの塩基配列をもとにEST(expressed sequence tag)データベースを検索し、5種の新規配列(EST15)を得た。その全長cDNAをクローニングし、Xenopus卵母細胞に発現させて機能解析を行ったところ、EST3(LAT2と命名)が、システインを含むすべての中性α-アミノ酸を輸送するトランスポーターであることが明らかになった。LAT2もLAT1と同様、4F2hcを機能発現のための補助因子として要求し、古典的輸送系Lの機能を示した。LAT2は、脳をはじめ、小腸、腎、胎盤に強発現し、アミノ酸の上皮輸送や血液・組織関門の通過に関わることが示唆された。シスチンのトランスポーターに関しては、4F2hcと類似の構造を持つrBATを補助因子として要求するトランスポーター(BAT1)としてcDNAを単離した。BAT1は神経細胞に発現し、神経細胞の酸化的ストレスからの保護作用が示唆される。シスチン輸送を担当するシスチン・グルタミン酸交換輸送体のクローニングを目的として、酸化的ストレス負荷したマクロファージから抽出したmRNAを材料として、常法に従いC-シスチンの取り込みを指標に発現クローニングを行った。しかし、目的とするcDNAは得られなかったため、目的とするトランスポーターは複数因子から成り立っている可能性を考え、複数因子の取り扱いを可能とする共発現クローニングの手法の確立を試みた。アミノ酸輸送活性化因子として知られ、トランスポーターのサブユニットとして機能していることが示唆されていた膜タンパク質4F2hcとC6グリオーマ細胞由来のmRNAの共発現クローニングを行った結果、4F2hcと結合するトランスポーター(LAT1と命名)を単離することができ、共発現クローニングの手法が確立された。LAT1は神経系に発現し、L-DOPAや、分岐側鎖や芳香環を持つ中性アミノ酸を輸送するため、細胞栄養のみでなくモノアミン系機能とも関わっていることが示唆される。また、さらに他の二因子を必要とする一群のアミノ酸トランスポーターの存在を示唆し、アミノ酸トランスポーター研究に新しい視点を打ち立てるものである。シスチン・グルタミン酸交換

輸送体についても、4F2hc類似の補助因子を現在単離しており、本年度において確立した共発現クローニング法によりクローニングを行う方針である。中枢神経系において、興奮毒性や酸化的ストレスなどから神経細胞を保護するために、神経細胞やグリア細胞あるいは血液・脳関門に存在するアミノ酸トランスポーターのうち、シスチンあるいはシステインの輸送を担当するトランスポーターの分子的実体を明らかにすることを目的として分子クローニングを行った。平成9年度の研究において、アミノ酸輸送活性化因子として知られ、トランスポーターのサブユニットとして機能していることが示唆されていた1回膜貫通型の膜蛋白質4F2hcにより活性化されるトランスポーターとして、LATl(L-type amino acid transporterl)と名付けた中性アミノ酸トランスポーターのcDNAクローニングに成功したが、本年度はこの成果に基づき、二つの方向性から当該テーマにアプローチした。第一は、LATlが中性アミノ酸トランスポーターであるため、その類縁分子としてシスチンあるいはシステインのトランスポーターが存在する可能性を考え、類縁分子のクローニングと機能解析を行った。LATlのcDNAの塩基配列をもとにEST(expressedsequence tag)データベースを検索し、5種の新規配列(ESTl5)を得た。その全長cDNAをクローニングし、アフリカツメガエル卵母細胞に発現させて機能解析を行ったところ、EST3(LAT2と命名)が、システインを含むすべての中性α-アミノ酸を輸送するトランスポーターであることが明らかになった。LAT2もLAT1と同様、4F2hcを機能発現のための補助因子として要求し、古典的輸送系Lの機能的性質を示すことが明らかになった。LAT2は、脳を初め、小腸、腎、胎盤に強発現し、アミノ酸の上皮輸送や血液・組織関門の通過に関わることが示唆された。第二は、シスチン・グルタミン酸交換輸送体も4F2hcを補助因子として要求する可能性を示唆するいくつかの証拠から、4F2hcとヒトグリオーマ細胞由来のmRNAの共発現による発現クローニングを試み、現在進行中である。
光合成機能の獲得に伴う色素体およびにミトコンドリアの転写・複製活性の変化とその制御

本研究は、単離色素体核・ミトコンドリア核を用いたin vitro転写/DNA合成体を活用し、特にDNAおよびRNAポリメラーゼに注目しつつ、(1)これらオルガネラのDNA複製/転写系が互いにどのような影響を及ぼしつつ進化してきたか、(2)植物細胞の増殖・分化過程(特に光合成機能獲得過程)において両オルガネラの複製/転写機能がどのような機能により統合的に制御されているか解明することを目的とする.今年度の主要成果は以下のとおりである.1.対数増殖期のタバコ培養細胞BY-2、根冠型細胞への分化を誘導したBY-2、タバコ植物体の成熟葉から単離した原色素体核、アミロプラスト核、緑葉体核を用いたin virto転写系を用いた解析の結果、光合成型色素体における転写にはtagetitoxin感受性型RNAポリメラーゼが働いているのに対し、非光合成型色素体においてはtagetitoxin非感受性型RNAポリメラーゼが主力となっていることが明らかになった。しかしながら、詳細な解析の結果、幾つかの光合成関連遺伝子(psbA等)やtRNA遺伝子(trnQ,trn fM等)は非光合成型色素体においてもtagetitoxin感受性PNAポリメラーゼにより選択的に転写されていることが明らかになった。2.対数増殖期にあるタバコ培養細胞BY-2から単離した原色素体核とミトコンドリア核の2MNaCl抽出液をアフィニティー(heparin)、陽/陰イオン交換、ゲルろ過、ならびに疎水性などの各種クロマトグラフィーにかけ、色素体およびミトコンドリアのDNAポリメラーゼの挙動を調べた結果、いずれの場合も両オルガネラのDNAポリメラーゼはよく似た挙動を示すことを明らかにした。
がん骨転移治療薬による副作用の早期発見と対策法の開発

骨転移を有するがん患者を対象に、実臨床における副作用マネジメント、特に顎骨壊死とそのリスク因子に着目し、研究を展開した。その過程で、骨転移を有する悪性黒色腫患者に対する薬学的マネジメントを実施した。ダブラフェニブおよびメキニスト併用療法を受けた患者で、副作用全般的には十分マネジメントできたものの、唯一、腎障害が発現した。直ちに休薬したところ、腎機能は2週間で改善した。当初、夏季の脱水による一過性の腎機能低下を疑っており、休薬後に同治療を再開したところ、再現性をもって腎機能が低下した。この経緯から、ダブラフェニブ及びトラメチニブ療法による腎障害の可能性が高いと判断し、再度ダブラフェニブ・トラメチニブを休薬した。腎機能低下後、両薬物を1段階減量して再開したことろ、腎障害の再現を認めず、現在もなお治療継続中である。骨転移を有するがん患者を対象として、より安全ながん薬物療法を目指す本研究の成果を考える。さらに、骨転移を有する肺がん患者における顎骨壊死、および免疫チェックポイント阻害薬による口内炎を含む免疫学的有害事象のマネジメントに着目し、引き続き研究を展開している。より安全かつ長期に渡る骨転移治療を可能にするため、副作用の早期発見とその対策の開発を目的として、神戸市立医療センター中央市民病院病院で骨転移治療薬を受けたがん患者を対象に、1骨転移治療薬の投与法と副作用発現リスク評価、2ゾレドロン酸誘発腎障害を無侵襲で鋭敏に評価可能な尿中バイオマーカー候補の測定・評価、3薬剤性腎障害モデルラットを用いた腎障害発現メカニズムと回避策の探索を行う。さらに4副作用回避に向けた処方支援策を立案し、その有用性を評価する。顎骨壊死のマネジメントに関する研究の進捗が遅れている。本研究では、これまで殆ど研究されていない骨転移治療の安全性向上を目指したものである。前述のとおり既に一部の結果を得ており、当初期待された結果が得られると考えている。一方、統計処理の結果有意差が出ない場合なども一部想定すべきであるが、本研究で実施する予定の顎骨壊死に特異的なバイオマーカー候補による評価法はこれまで検討されておらず、腎障害の発現メカニズムも殆ど明らかにされていない。本研究によって、これまで収集されなかったデータの評価解析が見込まれ、申請者らの想定している結果の如何に関わらず、本研究計画の実施によって将来の骨転移治療に役立つデータを収集することが可能であり、実施そのものの意義が極めて高いと考えられる。がん骨転移治療薬による有害事象、特に、顎骨壊死の対策に関する研究を強力に展開する。具体的には、電子カルテより収集し解析したデータをもとに、顎骨壊死のリスク因子の解析を進め、高リスク患者におけるモニタリングの強化策を提案したいと考える。並行して、顎骨壊死を認めた後の臨床所見の経過についても評価する。

一方、統計処理の結果有意差が出ない場合なども一部想定すべきであるが、本研究で実施する予定の顎骨壊死に特異的なバイオマーカー候補による評価法はこれまで検討されておらず、腎障害の発現メカニズムも殆ど明らかにされていない。本研究によって、これまで収集されなかったデータの評価解析が見込まれ、申請者らの想定している結果の如何に関わらず、本研究計画の実施によって将来の骨転移治療に役立つデータを収集することが可能であり、実施そのものの意義が極めて高いと考えられる。がん骨転移治療薬による有害事象、特に、顎骨壊死の対策に関する研究を強力に展開する。具体的には、電子カルテより収集し解析したデータをもとに、顎骨壊死のリスク因子の解析を進め、高リスク患者におけるモニタリングの強化策を提案したいと考える。並行して、顎骨壊死を認めた後の臨床所見の経過についても評価する。本研究では、これまで殆ど研究されていない骨転移治療の安全性向上を目指したものである。前述のとおり既に一部の結果を得ており、当初期待された結果が得られると考えている。顎骨壊死のリスク因子に関する研究については、精力的に後方視的研究を実施したが、研究の進捗としてはやや遅れている。今後、血液内科病棟での検討を踏まえ、当初の計画とおりに進行できる様、引き続き研究を展開する。
岩盤および地盤へのグラウト注入による浸透挙動および力学的改良効果に関する研究

まず、グラウト材として水ガラス系溶液型グラウト材に着目し、グラウト材の時間経過に伴う粘性変化ならびに固結砂の力学的特性を把握するため、定水位透過試験および一軸圧縮試験を行った。次に、地山中に注入された水ガラス系溶液型グラウト材の浸透および固化過程を解明するために、多孔質媒体を通る時間依存性非ニュートン流体の挙動を表す流れ方程式と、浸透過程におけるグラウト材の移流および機械的分散・分子拡散さらに土中粒子への吸着効果を表すパラメータである遅延係数を導入した質量輸送方程式からなるモデルを用いて有限要素解析を行った。その結果、グラウト材注入開始からの経過時間がグラウト材のゲル化時間に近づくにつれ、グラウト材の浸透フロントから粘性係数および流体圧とも漸次増大し固結に至るグラウト材の浸透挙動のメカニズムが明らかになった。さらに、グラウト材の浸透・固化挙動に及ぼす地山特性、地下水流およびゲル化時間等の各種諸条件の影響についても明らかにした。次に、効果的で経済的なグラウト材の注入範囲を決定する際の指針を得るため、非線形有限要素解析コードを用いてグラウト材の注入範囲による周辺地山の力学的改良効果について検討した。なお、本解析では掘削に伴う応力解放に基づく地山応力の変化で生じる地山の弾性または塑性的な変位も考慮するため、砂および固結砂の拘束圧とヤング率の関係を導入した。その結果、掘削空洞周辺へグラウト材を注入することにより、空洞断面収縮および地表面沈下に対し大きな抑制効果が得られることを示した。一方で、掘削により応力が解放され拘束圧が小さくなっている領域では、グラウト材で固結させることにより地山のヤング率が増大し変形抑制効果が得られるものの、さらに空洞から離れた拘束圧の大きい領域まで注入・固結すると変形抑制効果がそれ以上得られないかむしろ逆に低下することが明らかになった。さらに、近年安価および資源の有効利用という観点からフライアッシュの有効利用が試みられていることから、フライアッシュセメントの注入材としての適用可否について、室内試験(基礎物性試験・模型実験)および数値解析により種々検討し、その有用性を示した。
歯肉剥離掻爬手術後の新付着に関する研究

歯肉剥離掻爬手術後の新付着様式に関する興味ある検索テーマの1つとして,根面に集積する細胞phenotypeに関するものがある.しかし,新付着にどのような細胞phenotypeが関与するのかはよく知られていない.本研究は,歯肉剥離掻爬手術後の新付着に関する細胞側の応対を解明する目的で,歯肉結合組織部由来細胞,歯根膜部由来細胞および歯槽骨骨再生部由来細胞の形態的,機能的ならびに根面との付着様式の差異について検索した.実験動物としては,ニホンザル成猿を用いた.術前処置として,あらかじめプラークコントロールを徹底させた後,上顎小臼歯部に歯肉剥離掻爬手術を行ない, 10日後,術部の各部位(歯肉結合組織部,歯根膜部および歯槽骨骨再生部)から組織片を採取し,培養系(in vitro)ヘ応用,初代培養を行なった.得られた各培養細胞(継代35代)は,染色体チェックの後,超微形態,増殖速度,倍加時間および飽和密度を観察,次いで各培養細胞と根象牙質面との付着様式を比較検討した.その結果,超微構造に関しては, 3種の培養細胞とも多くの面で所見は共通しているものの,骨由来細胞が細胞間にcell jurctionや多量の未熟な〓〓crofibrilを形成し,多少,他の細胞と様相を異にしていた.機能的には,増殖速度および倍加時間に関して,骨由来細胞が他の細胞より優れていた.各種培養細胞と根象牙質面との付着様式は,培養7日目までは,各細胞間に際立った差異は観察されなかったものの,骨由来細胞においてのみ,根面に対して積極的な付着傾向を示す所見が得られた.歯肉剥離掻爬手術後の新付着様式に関する興味ある検索テーマの1つとして,根面に集積する細胞phenotypeに関するものがある.しかし,新付着にどのような細胞phenotypeが関与するのかはよく知られていない.本研究は,歯肉剥離掻爬手術後の新付着に関する細胞側の応対を解明する目的で,歯肉結合組織部由来細胞,歯根膜部由来細胞および歯槽骨骨再生部由来細胞の形態的,機能的ならびに根面との付着様式の差異について検索した.実験動物としては,ニホンザル成猿を用いた.術前処置として,あらかじめプラークコントロールを徹底させた後,上顎小臼歯部に歯肉剥離掻爬手術を行ない, 10日後,術部の各部位(歯肉結合組織部,歯根膜部および歯槽骨骨再生部)から組織片を採取し,培養系(in vitro)ヘ応用,初代培養を行なった.得られた各培養細胞(継代35代)は,染色体チェックの後,超微形態,増殖速度,倍加時間および飽和密度を観察,次いで各培養細胞と根象牙質面との付着様式を比較検討した.その結果,超微構造に関しては, 3種の培養細胞とも多くの面で所見は共通しているものの,骨由来細胞が細胞間にcell jurctionや多量の未熟な〓〓crofibrilを形成し,多少,他の細胞と様相を異にしていた.機能的には,増殖速度および倍加時間に関して,骨由来細胞が他の細胞より優れていた.各種培養細胞と根象牙質面との付着様式は,培養7日目までは,各細胞間に際立った差異は観察されなかったものの,骨由来細胞においてのみ,根面に対して積極的な付着傾向を示す所見が得られた.昨年度と同様、新付着に影響を及ぼす要素である根面性状と根面上に集積してくる各種細胞について研究を行った。根面性状に関してはとくにセメント表層一層掻面に対する歯肉初期付着について、組織学的検索を行った。その結果、この根面性状は我々が先に行った歯根膜線維面に対すると同じ位の速さで治癒した。またその治癒様式も新生線維のセメント質面への付着し、さらにセメント芽細胞の根面上への集積がみられるなど、この根面が付着にとって良好な根面状態であることを示した。一方、根面上に集積している各種細胞(歯肉由来細胞,歯根膜由来細胞,骨由来細胞)の形態的,機能的特徴かつそれら各種細胞と滑沢化された根面(象牙質面)との付着様式について追求した。その結果、超微形態学的には、各種細胞間の差異は識別することは出来なかった。しかし、grwth curveでは、歯根膜細胞の初期における増殖が他の2つの細胞に比べて弱かった。付着についてはほとんど細胞は認められず、細胞がただ単に付着している状態を示すのみであったが、骨細胞においては細胞突起が積極的に貼りつくような像を示し象牙質面に何等かの働きかけを起こすかのようにも思われた。
教育系大学の農場を利用した自然および生物教育のための生物教材の多目的利用の開発

本研究の目的は,小・中・高等学校の理科教育において,単に学問的知識の反映にと留まらず,「自然を身近なものと捉え」,「人間と環境との関わり」を重視する立場から,「小さな自然域(農場)がいかに利用できるか」について調査することであり,下記はその主な具体的内容である.1.小さな自然域の四季を通しての動植物相の変化:大阪教育大学の農場を対象として教官が調査するだけでなく,学生にも現場経験を持たせ,教員養成大学での農場利用の側面について一定の検討を行なった.2."農場"もしくは類似の自然域でみられる動植物を用いて,学校教育の場での遺伝・細胞・生長生理・形態・生態などの単元内容との関わりで,次の項目について精力的に研究が進められた.(1)コムギ・トウモロコシの細胞と遺伝的分野の教材化のための検討.(2)落葉の中での種子の発芽に関わる物質の検出とその意味について.(3)身近な植物をもちいた種子の発芽と気孔の形成.(4)タイリクパラタナゴの繁殖行動と仔魚の泳出を通してみた行動生態学的観点からの教材化.(5)ドブガイ幼生の魚への寄生を通した生物の種間関係についての教材化.(6)蝶と花との関係を知るため実際的な例の提供とその理解.(7)小水域におけるプランクトンの教材的利用.3.教育系大学における"農場"の利用の原点・実際例の問題点:大阪教育大学附属養護学校(精神障害児を対象)で行なっている季節に応じた農作業を通しての身体機能向上と平衡感覚育成の実例について調べた.一方,近畿を中心とした教員養成大学・学部の農場関係者との意見交流を行い,資料の一部とした.4.文献調査として, (1)フランス・リセの生物教科書の特徴についてまとめ,(2)散逸しがちな生物関係を中心とした自然教育関係出版物の第1次的リストを作成した.本研究の目的は,小・中・高等学校の理科教育において,単に学問的知識の反映にと留まらず,「自然を身近なものと捉え」,「人間と環境との関わり」を重視する立場から,「小さな自然域(農場)がいかに利用できるか」について調査することであり,下記はその主な具体的内容である.1.小さな自然域の四季を通しての動植物相の変化:大阪教育大学の農場を対象として教官が調査するだけでなく,学生にも現場経験を持たせ,教員養成大学での農場利用の側面について一定の検討を行なった.2."農場"もしくは類似の自然域でみられる動植物を用いて,学校教育の場での遺伝・細胞・生長生理・形態・生態などの単元内容との関わりで,次の項目について精力的に研究が進められた.(1)コムギ・トウモロコシの細胞と遺伝的分野の教材化のための検討.(2)落葉の中での種子の発芽に関わる物質の検出とその意味について.(3)身近な植物をもちいた種子の発芽と気孔の形成.(4)タイリクパラタナゴの繁殖行動と仔魚の泳出を通してみた行動生態学的観点からの教材化.(5)ドブガイ幼生の魚への寄生を通した生物の種間関係についての教材化.(6)蝶と花との関係を知るため実際的な例の提供とその理解.(7)小水域におけるプランクトンの教材的利用.3.教育系大学における"農場"の利用の原点・実際例の問題点:大阪教育大学附属養護学校(精神障害児を対象)で行なっている季節に応じた農作業を通しての身体機能向上と平衡感覚育成の実例について調べた.一方,近畿を中心とした教員養成大学・学部の農場関係者との意見交流を行い,資料の一部とした.4.文献調査として, (1)フランス・リセの生物教科書の特徴についてまとめ,(2)散逸しがちな生物関係を中心とした自然教育関係出版物の第1次的リストを作成した.1.将来教職に就く人の自然認識の向上のためには、何より実物に触れることが重要である。そこで身近な自然が残されている本学農場を利用して、若干の課題を設定し研究を進めた。(1)身近な野草が小・中学校教科書でどのように位置づけられ、どの程度取り上げられているかを検討するとともに、学生の野草の識別力を、実際農場で野草調査の経験を持たせることによって、その効果と方法についても検討した。また、(2)溜池は子供の接する身近で最初の自然であるだけでなく内容も豊かである。そこに生息する動物同士の関係について具体化するための調査を行った。(3)農場で系統保存されているコムギの多目的教材化を進め、大学学部専門実験におけるモデルプランを提示した。(4)自然地は落葉枯木の蓄積場所である。数種類の植物の枯葉の抽出物を用いて、発芽・発根・生長などへの影響を調べ、一定の成果を得た。これは環境理解への一つの指標となるであろう。電子天秤が有効に使われた。2.生物教育においては教材の視覚化による利用が最も効果がある。(1)農場水田から採集したアジアカブトエビの発生段階を定めるとともに連続的に映像化した。また、走光性は負で、スペクトル感度の極大は475500mm(青緑色)であった。カブトエビの教材への適合性についても調べた。(2)農場で栽培されている作物(コムギ,トウモロコシ,ワタ)の各種教材用の標本やカラースライドを作成し、学生や現場の教師等に提供した。

3.フランス・ドイツ等の外国理科教科書に、生物がどのような観点で取り上げられているか調べ、日本の各教科書の内容と比較して"自然観"の相違について検討した。4.附属養護学校生徒の農場での作物づくりを通して活動の記録をとり、養護教育における農場活用の問題点を整理した。
基軸通貨ポンドの衰退過程に関する実証的研究

国際金本位制においては基軸通貨として機能していたポンドも、その後しだいに基軸通貨性を喪失してゆく。本研究は、この基軸通貨ポンドの衰退過程を、第二次大戦中から戦後までを対象に実証的に解明しようとしたものである。実証分析に際して重視したのは、まず、大蔵省の内部文書など一次資料を精査し、従来の研究が踏み込んでいない、当局の状況認識・政策構想を明らかにすること、そして、それらと実際に進行した事態との間の屈折した関連を析出すること、である。ポンド衰退過程の、言わば内面的な理解を試みたわけである。具体的には、(1)第二次大戦勃発に伴う為替管理の開始、(2)大戦中のポンド残高膨張、(3)ブレトン・ウッズ会議への対応、(4)英米金融協定(1945年)、(5)ポンド交換性回復の挫折(47年)、(6)ポンド切下げ(49年)、の各事態を取り上げた。そして、当局が既に戦時中に戦後の国際収支が極めて苦しくなることを十分認識していたこと、その認識が戦後の国際通貨体制に関するイギリスの提案に反映していたこと、しかしアメリカに妥協せざるをえなくなり、「ホワイト案」が必ずしもイギリスにとって不利でないことを議会に理解させる必要が生じて対策に苦慮したこと、ポンド交換性回復に失敗した後には、かなり早い時点で切下げ準備が始まっていたこと、等々を明らかにすることができた。そこで、そのような当局の認識と現実とを照合し、両者の相即あるいは齟齬を検出する作業に進んだが、その過程で、ポンド衰退の内面的理解を果たすには国際金融連関のみでなくイギリス国内経済の検討が必要であるという課題が浮上してきた。特に、ポンド衰退をシティが容認しうる状況としてのロンドンにおけるユーロ・ダラー市場の生成に注目する必要が出てきた。それ故、本研究の狙いを更に確実に達成するため、ポンド衰退と戦後イギリス経済の変化との関連も視野に入れて、研究を継続することにした。第二次大戦中の「ポンド残高」累積期から1972年の変動相場制への移行・74年の第二次バーゼル協定の廃止までを対象として、ポンドが基軸通貨性を喪失じてゆく過程の実証的解明に取り組んだ。本年度はまず,(1)第二次大戦勃発に伴うポンドの為替管理開始=「スターリング地域」の成立、(2)その下での「ポンド残高」の膨張、(3)45年英米金融協定の締結、(4)47年ポンド交換性回復の挫折、(5)為替管理復帰による「スターリング地域」維持政策、の5点を中心に、イギリス大蔵省およびイングランド銀行の内部資料を調査し、各時点における当局の状況認識と政策構想あるいは対応を検討した。そして、当局は、戦後に国際収支上の困難が生じることを十分認識しておりながら、ポンド相場下落を避けつつ戦争遂行に必要な対外支払いを継続するために「ポンド残高」累積を容認せざるをえなかった、ということを確認した。また、戦後も「スターリング地域」を維持しつつ(つまり為替管理を継続しつつ)「ポンド残高」の削減を図ることを目論んでいたが、当面の国際収支対策上はアメリカの援助が不可欠であったため、アメリカの「スターリング地域」解体要求に応えてポンド交換性回復に踏み切らざるをえなかった、ということも確認できた。以上の認識・構想を実際に進行した事態と照合し、両者間の相即あるいは齟齬を検出することによって、両者間の屈折した関連を解明することが次の課題であるが、その点については、着手はしたものの未だ具体的に成果を示しうる段階には至っていない。次年度にまとめることになる。

昨年度に引き続き今年度も、第二次大戦中の「ポンド残高」累積期から1972年の変動相場制への移行・74年の第二次バーゼル協定の廃止までを対象として、ポンドが基軸通貨性を喪失してゆく過程の実証的解明に取り組んだ。今年度は特に、(1)第二次大戦中の「ポンド残高」の膨張、(2)ブレトン・ウッズ会議への対応、(3)47年ポンド交換性回復の挫折、(4)49年ポンド切下げの4点を中心に、イギリス大蔵省の内部資料を調査し、それぞれの問題に関する当局の状況認識と政策構想あるいは対応の解明を試みた。そして、まず、当局が、戦争中および戦後において国際収支が極めて苦しい状況に陥ることを十分認識していたことを確認した。また、戦後の国際通貨体制に関するイギリスの提案には上記のような認識が反映していること、しかしアメリカの要求との妥協のなかで「ホワイト案」が必ずしもイギリスにとって不利ではないことを議会等に理解させる必要が生じ、その対策に苦労していること、も確認できた。さらに、ポンド交換性回復に失敗したのち、かなり早い段階からポンド切下げの準備が始められているという事実も発掘することができた。これらの成果に基づいて、政策当局の認識・構想と実際に進行した事態との間の相即あるいは齟齬を確定してゆき、両者の間の屈折した関連を解明することが次年度の課題となる。国際金本位制においては基軸通貨として機能していたポンドも、その後しだいに基軸通貨性を喪失してゆく。本研究は、この基軸通貨ポンドの衰退過程を、第二次大戦中から戦後までを対象に実証的に解明しようとしたものである。実証分析に際して重視したのは、まず、大蔵省の内部文書など一次資料を精査し、従来の研究が踏み込んでいない、当局の状況認識・政策構想を明らかにすること、そして、それらと実際に進行した事態との間の屈折した関連を析出すること、である。ポンド衰退過程の、言わば内面的な理解を試みたわけである。具体的には、(1)第二次大戦勃発に伴う為替管理の開始、(2)大戦中のポンド残高膨張、(3)ブレトン・ウッズ会議への対応、(4)英米金融協定(1945年)、(5)ポンド交換性回復の挫折(47年)、(6)ポンド切下げ(49年)、の各事態を取り上げた。そして、当局が既に戦時中に戦後の国際収支が極めて苦しくなることを十分認識していたこと、その認識が戦後の国際通貨体制に関するイギリスの提案に反映していたこと、しかしアメリカに妥協せざるをえなくなり、「ホワイト案」が必ずしもイギリスにとって不利でないことを議会に理解させる必要が生じて対策に苦慮したこと、ポンド交換性回復に失敗した後には、かなり早い時点で切下げ準備が始まっていたこと、等々を明らかにすることができた。そこで、そのような当局の認識と現実とを照合し、両者の相即あるいは齟齬を検出する作業に進んだが、その過程で、ポンド衰退の内面的理解を果たすには国際金融連関のみでなくイギリス国内経済の検討が必要であるという課題が浮上してきた。特に、ポンド衰退をシティが容認しうる状況としてのロンドンにおけるユーロ・ダラー市場の生成に注目する必要が出てきた。それ故、本研究の狙いを更に確実に達成するため、ポンド衰退と戦後イギリス経済の変化との関連も視野に入れて、研究を継続することにした。
炭素-炭素結合の接触的開裂と再配列による新規有機合成

1)ルテニウム錯体触媒を用いる2,5-ノルボルナジエンの新規二量化反応の開発新規有機材料創製の手段の一つとして、工業的にも容易に合成可能な新しい型のモノマーの創製が求められている。我々は1976年以来、ほとんど未開拓であったルテニウム錯体を用いる接触的炭素骨格形成反応に注目し、検討を重ねてきたが、最近、2,5-ルノボルナジエン(NBD)の骨格変換を伴う新規な二量化反応を見出した。生成物は5つの五員環からなる新しい篭型の化合物,pentacyclo[6.6.0.0^<2,6>.0^<3,13>.0^<10,14>]tetradeca-4,11-diene(PCTD),であり、出発物質であるNBDの骨格を持たず、炭素-炭素結合が少なくとも二回は切断された後、炭素骨格再構築反応により生成すると考えられる。本研究では、1)PCTDの構造およびジエン部分の反応性を解明するためのPCTD配位金属錯体,[AgOTf(PCTD)]_n,の合成、および単結晶X線構造解析による層状ポリマー構造の確認、2)PCTDのジエン部分への官能基導入、特に酸化反応による新しい篭型分子群(exo-ジエポキシ化物、exo-テトラヒドロキシル化物、PCTDの二重結合の切断を伴い、二つのラクトン環を有するトリシクロデカンカルボン酸誘導体の合成等)の創製を行った、さらに、新規ルテニウム錯体,Ru(η^6-cot)(η^2-dmfm)_2錯体,の合成に成功し、本錯体を用いるNBDの二量化反応は、反応温度40°C、反応時間1時間という極めて穏和な条件下で進行し、PCTDの大量合成(20gスケール)が可能となった。4)また反応速度論的考察により、本反応がendo-endoでNBDが二量化した(アルキル)Ru中間体に、さらにもう一分子のNBDが配位した中間体を経て進行していることが示唆された。2)ルテニウム錯体触媒を用いるシクロブテンジオン類とアルケンとの新規脱モノカルボニル化カップリング反応によるシクロペンテノン誘導体合成法の開発シクロブテンジオン類は、工業的にもその合成法が確立されている2π系擬芳香族性オキソカーボンであるスクアリン酸から容易に誘導可能であり、多環芳香族化合物の重要な合成中間体として利用されている。本研究ではシクロブテンジオン類をアルキンおよび一酸化炭素等価体として用いるアルケンとの交差カップリング反応について詳細な検討を行った。その結果、Ru_3(CO)_<12>/PEt_3触媒存在下、3-位にアルコキシ置換基を有するシクロブテンジオン類の2,3-位の位置選択的炭素-炭素結合切断反応が進行し、続くアルケンとの新規脱モノカルボニル化カップリング反応により、対応するシクロペンテノン誘導体が高位置および立体選択的に良好な収率で得られることを見出した。3)単座および二座アミンおよびホスフィン配位子を有する新規0価ルテニウム錯体の創製Ru(η^4-cod)(η^6-cot)錯体から容易に誘導可能な新規ルテニウム0価錯体,Ru(η^6-cot)(η^2-dmfm)_2,と単座および二座アミンおよびホスフィン配位子との反応を検討した結果、それぞれ良好な収率で対応する新規0価ルテニウムアミン錯体およびホスフィン錯体が得られた。これらの一連の新規0価ルテニウム錯体には新しい触媒機能が期待される。4)また反応速度論的考察により、本反応がendo-

endoでNBDが二量化した(アルキル)Ru中間体に、さらにもう一分子のNBDが配位した中間体を経て進行していることが示唆された。2)ルテニウム錯体触媒を用いるシクロブテンジオン類とアルケンとの新規脱モノカルボニル化カップリング反応によるシクロペンテノン誘導体合成法の開発シクロブテンジオン類は、工業的にもその合成法が確立されている2π系擬芳香族性オキソカーボンであるスクアリン酸から容易に誘導可能であり、多環芳香族化合物の重要な合成中間体として利用されている。本研究ではシクロブテンジオン類をアルキンおよび一酸化炭素等価体として用いるアルケンとの交差カップリング反応について詳細な検討を行った。その結果、Ru_3(CO)_<12>/PEt_3触媒存在下、3-位にアルコキシ置換基を有するシクロブテンジオン類の2,3-位の位置選択的炭素-炭素結合切断反応が進行し、続くアルケンとの新規脱モノカルボニル化カップリング反応により、対応するシクロペンテノン誘導体が高位置および立体選択的に良好な収率で得られることを見出した。3)単座および二座アミンおよびホスフィン配位子を有する新規0価ルテニウム錯体の創製Ru(η^4-cod)(η^6-cot)錯体から容易に誘導可能な新規ルテニウム0価錯体,Ru(η^6-cot)(η^2-dmfm)_2,と単座および二座アミンおよびホスフィン配位子との反応を検討した結果、それぞれ良好な収率で対応する新規0価ルテニウムアミン錯体およびホスフィン錯体が得られた。これらの一連の新規0価ルテニウム錯体には新しい触媒機能が期待される。新しい概念に基づく炭素骨格形成反応を創製することは、次世代の有機合成化学および有機工業化学の発展に不可欠である。我々は20年来他に先駆けてルテニウム錯体触媒を用いる新しい炭素-炭素結合生成反応を見い出し報告してきた。その中で、最近、我々は、炭素-炭素結合の接触的開裂を含む2つの新反応として、1)Ru(シクロオクタジ工冫)(シクロオクタトリエン)触媒を用いる2,5-ノルボルナジエン(NBD)の新規二量化反応によるペンタシクロテトラデカジエン(PCTD)の合成、および2)RUCl_2(PPh_3)_3触媒存在下、β-位に水素原子を有しない3級ホモアリルアルコール類の高選択的脱アリル化反応を見い出した。本年度は、これらの反応についで、特に、1)7-位に置換基を有するNBDの二量化反応によるPCTD誘導体の合成と反応機構の考察、2)PCTDの高効率・高選択的合成を可能とする新規ルテニウム触媒系の開発、および3)環状3級ホモアリルアルコールの開環脱アリル化反応の開発を行い、以下の成果を得た。1) 7-位に置換基を有するNBDの二有するNBDの二量化反応による置換PCTD誘導体の合成および反応機構の考察:7-位にtert-BuO基を有するNBDの二量化反応により、4,9一位にtert-BuO基を有するPCTD誘導体(endo-体+exo-体の混合物)、および7,12-位にtert-BuO基を有するHCTD(ヘプタシク口テトラデカン)誘導体が4:1の比で総収率40%で得られた。このことは、二分子のNBDがendo-endoで二量化した配位子を持つルテニウム中間体において、一つのNBDの2,3-位の炭素-炭素結合の切断(酸化的付加)、およびもう一つのNBD骨格の1,2-位の炭素-炭素結合の切断(β-炭素脱離)によりPCTDが生成する反応機構を支持している。2) PCTDの高効率・高選択的合性を可能とする新規ルテニウム触媒系の開発:新規0価5配位ルテニウム錯体Ru(シクロオクタトリエン)(ジメチルフマレート)_2の合成、およびその単結晶X線構造解析に成功した。
電界制御と量子効果による新しい原理を用いた金属/絶縁体多機能デバイスの研究

本研究は、金属/絶縁体/シリコンヘテロ接合の量子効果と電界制御を取り入れた新しい原理による、高密度集積可能な多機能デバイスを実現することを目的とし、金属(コバルトシリサイド)/絶縁体(弗化物)/シリコンからなる極薄膜ヘテロ構造の結晶成長と、この構造を用いた電界制御型量子効果デバイスの提案と理論解析を行い、以下の成果を得た。平面構造の電界制御型量子効果デバイスの基本構造として、シリコン基板上のCoSi_2/Si/CdF_2/CaF_2ヘテロ構造による電界制御型トンネルトランジスタを提案した。この素子は短チャネルの極微細デバイスであるとともに、結合導波路型を用いる電界効果型量子効果デバイスなどの多機能デバイスへの拡張が可能であり、高密度・高機能集積回路素子として適している。動作特性の理論解析により、このトランジスタが極短チャネルにおいても通常のMOSFETと同様の飽和型の電流電圧特性となること、および高速動作の可能性があることを示した。また、電子波の結合導波型量子効果素子へ拡張した場合、多機能動作の基本となる大きな多重微分負性抵抗特性が室温で得られることを解析により示した。また、このデバイス実現のために必要な層構造として、これまでに報告例のないSi/CdF_2ヘテロ接合の結晶成長をCaF_2/Si(基板)上に行い、種々の成長温度、成長層厚の実験結果から、成長過程を検討することにより、このヘテロ接合系の結晶成長法として成長初期の数原子層までの成長時に基板温度を低くし、それに続く成長では高温にする2段階成長法を用いれば、平坦で結晶性の良好なCdF_2層が形成できることを示し、トンネルトランジスタ実現に必要なCoSi_2/Si/CdF_2/CaF_2ヘテロ構造の成長条件を把握した。
エネルギーセンサーが操るインスリン様シグナルと追いつき成長

個体の発生・成長は低栄養・低酸素等の異化的代謝が誘導される環境で遅滞するが、成長に不適なこれらの要因が取り除かれると、短期間のうちに遅滞を経験していない個体の成長度まで急成長する。この現象は「追いつき成長」と呼ばれ、魚類から哺乳類まで様々な動物で観察されている。我々の研究室ではゼブラフィッシュ胚をモデル動物とし、低酸素で成長を遅滞させた後、酸素の再供給で追いつき成長を誘導する実験系を確立し、その分子機構を探っている。Sirtuin (Sirt1-7)はニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)依存的に標的タンパク質を脱アセチル化し、異化代謝に関わる多様な制御を行う酵素である。異化状態で誘導される成長遅滞とその後の条件の改善で生じる追いつき成長は連続した過程であるため、特に成長の再開直後では異化代謝に関する分子の働きが残存し体成長シグナルに変化を与える可能性も考えられる。そこで、本年度の研究では異化代謝に深く関わり、体成長のシグナルと連動することが知られているSirt1/2の追いつき成長における役割を調べた。Sirt1/2特異的に酵素活性を阻害する低分子化合物や各遺伝子の正常な発現を阻害する人工核酸試薬を用いて種々の実験を行なったところ、Sirt1は追いつき成長特異的に胚の成長を加速させる働きを持つことが示された。一方で、成長遅滞を経験しない「通常の成長」をしている胚と、低酸素で一時的に成長遅滞を起こした後に再酸素化処理により「追いつき成長」が誘導された胚との間には、Sirt1/2の遺伝子の発現量に大きなさは見られなかったことから、追いつき成長特異的なSirt1の成長促進作用は転写後の分子に起こる化学修飾やそれに伴う結合タンパク質や分子局在の変化により引き起こされているものと推察された。本年度の目的であった、追いつき成長におけるSirt1/2の重要性の違いやこれらの遺伝子発現を調べることができた。また、これらの結果をもとに、今後の研究に必要な各種実験動物の作成にも着手できている。今後はSirt1の機能が追いつき成長特異的に変化する仕組みをSirt1の分子修飾や細胞内局在の変化、そしてそのことと体成長を制御する主因の一つである「インスリン様成長因子」の細胞内シグナリングとの連関を探る。これにより、Sirt1がどのように体成長に関わり、追いつき成長が誘導されるのか、詳細な分子機構の解明を目指す。また、培養細胞やSirt1のノックアウト動物や誘導的過剰発現が可能なトランスッジェニック動物を用いた実験系を構築し、分子から個体レベルでSirt1の追いつき成長での働きの謎に迫る。
WT1特異的細胞傷害性T細胞の長期的活性維持に関与する遺伝子の同定

良好な臨床効果にはWT1特異的エフェクターメモリー(EM)-CTLが関与すると考えられる。しかし、強い抗腫瘍効果をもたらすWT1特異的EM-CTLは同定されていないため、誘導することが難しい。そこで、まずこのようなCTLを同定するために、96種類の遺伝子発現量をsingle cell levelで解析できる実験系を確立した。その結果、遺伝子発現量によってWT1特異的EM-CTLが“activated"と“quiescent"の2群に分かれることが明らかとなった。今後、これら2群の生理的意味づけを行うことで、強い抗腫瘍効果をもたらすCTLを効率よく誘導する新しい癌免疫療法の開発が期待される。これまでに我々は、抗腫瘍効果が認められた癌患者と認められなかった癌患者のWT1特異的CTLをCD45RAとCCR7の細胞表面発現を指標として分化段階を評価した。その結果、抗腫瘍効果が認められた癌患者ではWT1特異的CTLの中でもEffector memory分画(CD45RA-CCR7-)の細胞が長期間にわたって維持されていることから、WT1特異的effector-memory CTLの中に長期的に腫瘍細胞傷害活性を維持するWT1特異的CTLが存在すると考えた。そこで、高い抗腫瘍細胞傷害活性をもつ真の癌抗原特異的CTLを検出するためにsingle cell定量PCR装置(Fluidigm社:BioMark)を導入し、単一細胞由来の複数の遺伝子発現を検出する系の確立を試みた。まず初めに、single cell sortingの効率を確認するために蛍光蛋白GFP発現細胞をflat底96well plateにsingle cell sort後鏡検した結果、80%以上のsingle cell sorting効率であった。さらに発現を解析する遺伝子セットを選択するために、ハウスキーピング遺伝子(GAPDH、β-actin)の発現を指標に96種類の遺伝子発現を健常人末梢血中単核球、癌患者末梢血中単核球について検討した。これらの検討より、stemnessやmemoryに関与すると予想される86種類の遺伝子セットを選択した。これまでの研究結果より、WT1特異的エフェクターメモリーCTLの増加またはその存在頻度がWT1ペプチドワクチン投与前後で維持されることが良好な臨床効果をもたらすと考えていた。しかし、WT1特異的エフェクターメモリーCTLが増加してもWT1ペプチドワクチンが効かない症例や、WT1特異的エフェクターメモリーCTLの存在頻度が少ないにもかかわらずWT1ペプチドワクチンが効き、良好な臨床効果をもたらした症例などがあった。WT1ペプチドワクチン療法の臨床試験を通したこのような知見より我々は、エフェクターメモリーといっても特定の細胞表面マーカーによって分類されただけで、一つ一つの細胞は遺伝子背景やそれに基づく機能の異なるheterogeneousな細胞集団であり、この細胞集団の中に長期的に腫瘍細胞傷害活性を維持する機能をもつCTLが存在し、それらはエフェクターメモリーよりも未分化な遺伝子背景を持つと考えた。そこで、stem性やmemoryに関与すると予想される83種類の遺伝子セットを選択し、癌患者末梢血中単核球(PBMC)中のWT1特異的エフェクターメモリーCTLについてこれら83種類の遺伝子発現強度を解析した。実際、WT1ペプチドワクチン投与前の9名の癌患者PBMCからWT1特異的エフェクターメモリーCTLを307個得て、個々の細胞に対してそれぞれ83種類の遺伝子発現強度を調べたところ、遺伝子発現強度によってWT1特異的エフェクターメモリーCTLがGroup AとBの2群に分かれることが明らかになった。さらに、83種類の遺伝子発現を指標に主成分分析を行ったところ、これら2群は主成分1(PC1)によって分かれ、83種類の遺伝子のうちPC1を強く説明する遺伝子が明らかとなった。癌免疫癌患者生体内で見られるWT1特異的CTLは、分化・活性化が進んでいることが明らかとなりつつあるが、それらは様々な分化段階の細胞であり、遺伝子背景が異なる極めて不均一な一つ一つの細胞で構成されている。このようなWT1特異的CTLについて、single cell定量PCR装置(Fluidigm社:BioMark)を用いて、single cellレベルで多くの標的遺伝子の発現レベルを網羅的に測定する実験系が構築されつつある。また、その注目すべき標的遺伝子の選定がほぼ終了した。長期生存という臨床効果が認められた患者と認められない患者では、WT1ペプチドワクチン投与前のWT1特異的effector-memory CTLにおいて86種類の遺伝子発現パターンにどのような違いがあるかを明らかにする。さらにWT1ペプチドワクチン投与後、それら遺伝子発現パターンの変化に異なる特徴が認められるかを解析する。その上で臨床効果が認められた癌患者のWT1特異的CTLに特有の遺伝子発現パターンを明らかにする。
高誘電率ゲート絶縁膜用ターゲット金属の高純度精製

市販の金属Zr(公称純度99.8%)、Hf(約98%)を原料に、Ar20%H_2+Arプラズマ溶解を行い、不純物の蒸発除去によるZr,Hfの高純度化を図った。Arプラズマでも若干の不純物低減は認められたが、(%H_2)の増加により顕著な不純物の減少が確認され、Zrの場合、20%H_2溶解時間60分で、例えばFeは342→13、A1は61→1ppmにまで減じられた。Hfの場合も同様な条件で、Fe:530→<5、A1:270→<1、Ti:31→〈10ppmにまで減じた。ただし、Zr中のHf、Hf中のZrの蒸発除去は予想通り不可能であった。以上の結果、純度的(0,N,Cを除く)には、Zrは99.99%以上(Hfは除く)、Hfは99.998%以上(Zrは除く)の高純度品が、単一溶解工程で得られ、水素プラズマ溶解がZr,Hfの高純度精製法として有用なことが明らかにされた。他方、市販金属La,Ce(公称純度.99.9%、実質純度約99%)ロッドを原料に、Arプラズマを熱源とした帯溶融精製を検討した。安定した溶融帯が形成され、予想通りFe,Cu,Al,Si等金属不純物は終端側に濃縮分離され、特にLaで良好な偏析分離結果が得られた。例えば、パス20回後の始端側で、Fe:160→0.1、Cu:360→0.4など、顕著に低減した。また、蒸気圧が高いCa,Mg,Zn等は迅速に蒸発除去され、1ppm以下に減少した。一方、非金属不純物は、Ceの場合、0,C,N,S何れも始端側に偏析(k>1)し、Laの場合0,Nは始端側(k>1)、C,Sは終端側(k〈1)に偏析した。また、0,C,N,Sは何れもロッド全体での低減が観察された。以上の結果、始端側でCeは約99.8%以上、Laは約99.9%に高純度化された。前年度は低純度Hf(純度約98%)を対象に水素プラズマ溶解による高純度精製を検討し、Fe, Al等の低減化により、99.99%以上(Zr, O, N, Cは除く)のHfが得られた。そこで本年度はより高純度のHf(公称純度99.7% : Zr, O, N, C以外の不純物合計濃度は約100mass ppm)を原料に水素プラズマ溶解精製を試み、不純物の低減化が何処まで可能か、即ちどこまで本法でHfの高純度化が可能か検討した。その結果、プラズマガス水素組成の増加に伴い脱金属不純物は顕著に向上し、20%H_2+Arプラズマ溶解では、30mass ppm以上含まれたFe, Alは共に1mass ppm以下に、その他の金属不純物も数mass ppm→<0.1mass ppmに蒸発除去された。さらに、Hfと同族のTiも約20→<5mass ppmに減じることができた。その結果、金属不純物の合計濃度(Zr,O,N,Cを除く)は約100→<5mass ppmにまで低減でき、純度的には99.999%以上のHfが得られ、シンプルな精製法であるにも拘わらず、水素プラズマ溶解法が高純度Hfの製造法として優れていることが確認された。他方、前年度Arプラズマ加熱・帯溶融がLa, Ceの高純度精製に有用なことを明らかにした。そこで本年度は、プラズマ生成ガスにH_2を加えた水素プラズマ加熱によるLa, Ceの帯溶融を試み、精製効果の向上を図つた。しかし、水素添加でプラズマアークが不安定になり、時に溶融帯からの騰沸が生じ、安定した帯溶融は困難であった。したがつて、希土類金属の帯溶融では水素プラズマは不適当で、Arプラズマ加熱が適しているという結論を得た。水素プラズマ溶解は常圧溶解法であるにも関わらず、高真空溶解と同程度、またはそれ以上にZr,Hfの高純度精製に有用なことを本研究で明らかにした。本年度はその水素プラズマ溶解の精製機構を詳細に検討した。また、水素プラズマ溶解の汎用性を検証するため、高純度化が比較的困難なTiを対象に、高純度精製を実施・調査した。【1】水素プラズマ溶解の精製機構の検討高純度Hf(公称純度99.7%)に、Al,Cu,Cr,Fe,TiをHfに対して約0.1%添加し、Hf希薄合金を溶製後、これを出発原料に、水素530%のプラズマ溶解を行い、各添加元素の蒸発除去・低減に対する「プラズマ水素量(%H_2)」の影響を調べた。その結果、各蒸発除去速度は1次反応に従い、その除去速度定数は(%H_2)の0.51乗に比例し、(%H_2)に明瞭に依存した。この結果から、プラズマ高温内で解離した活性水素Hが、溶融金属表面からの高蒸気圧・不純物元素の蒸発を促進する、即ちガス側境界層内で不純物蒸気のキャリアーとしてHが働く精製機構を提案した。

この精製機構により、常圧水素プラズマ溶解は高真空溶解と同程度またはそれ以上の精製効果を発現するものと結論付けられた。【2】水素プラズマ溶解精製の汎用性(Tiの高純度精製)スポンジTiを1050%H_2+Arプラズマ溶解することで、Tiより蒸気圧が高い不純物Fe,Al,Mn,Cu,As,Cl等の蒸発除去が認められ、Tiの高純度精製に水素プラズマ溶解の有用性が確認された。
遺伝情報が特定のシナプスに選択的に機能発現する機構の解明

vesl-1S遺伝子は海馬の長期持続型LTP(L-LTP)に伴い発現が誘導される。遺伝子産物であるVesl-1Sタンパク質はmGluR1/5やIP3受容体と相互作用する足場タンパク質であり、これら受容体のシナプス部位での機能的な配置を調節していると考えられている。まずVesl-1Sを特異的に認識する抗体を作成し、シナプス可塑性に伴うVesl-1Sタンパク質の細胞内局在を調べた。海馬歯状回の1つの顆粒細胞はentorhinal cortexからmedial-(MPP)とlateral-(LPP)perforant pathの2つの入力を受けている。顆粒細胞とMPPのシナプスは主にmiddle molecular layer(MML)に、顆粒細胞とLPPのシナプスは主にouter molecular layer(OML)に局在している。無麻酔自由行動下雄ラットの貫通線維にテタヌス刺激を与えLTPを誘導しVesl-1Sタンパク質の局在を観察した。L-LTPを誘導するテタヌス刺激をあたえるとvesl-1S mRNAの発現誘導は顆粒細胞体層で認められたが、シナプス層であるMML/OMLには認められなかった。これに対し、長期持続型テタヌスをMPPに与えた時にはMMLに、LPPに与えた時にはOMLにVesl-1Sタンパク質の選択的な局在が観察された。シナプス前である同側のECには顕著なvesl-1S mRNAの発現誘導やVesl-1Sタンパク質の局在変化は認められなかった。免疫電子顕微鏡法による解析の結果、Vesl-1Sタンパク質はシナプス後に存在していた。これらの事より神経細胞の可塑的変化に伴い細胞体で合成されたVesl-1Sタンパク質を、入力を受けたシナプス特異的に輸送する機構が存在することが明らかとなった。現在、より詳細な解析が可能なin vitro系、すなわち海馬初代培養ニューロンでVesl-1Sタンパク質の細胞内挙動をリアルタイムで解析できる系を開発中である。