hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次世代がん薬物治療ストラテジーの確立

レゴラフェニブもHPLC法で測定可能であり、これは活性代謝物であるM2及びM5も同時に定量できる。これはBiomed. Chromatogr.2016:30;1611-1167で報告している。レゴラフェニブで重篤な副作用を生じた症例は活性代謝物であるM5の血中濃度が高く、本薬剤は母化合物であるレゴラフェニブとM2とM5の3つの血中濃度を総合的に評価することが重要である。詳細なターゲット濃度は現在多施設共同臨床試験で患者数を増やして継続的に検討している。レナリドマイドはLCMSMS装置で測定できる。レナリドマイドは腎機能によって血中濃度は大きく変わり、現在のクレアチニンクリアランスを指標にした投与設計方法で大まかに説明できる。レナリドマイド血中トラフ濃度が21 ng/mL以上で有意に非血液毒性の副作用を発現していたが、トラフ濃度よりもクレアチニンクリアランスのほうが予測因子として適していた。現在論文として準備している。アキシチニブ血中濃度はUHPLCで測定可能であり、アキシチニブ血中トラフ濃度を5 ng/mL以上にすることで、PFSが延長した。この血中濃度はSLCO1B1*15を持つ患者で有意に高かった(P = 0.038)。レゴラフェニブは活性代謝物であるM2とM5を同時に定量できる測定系を確立し、M5の血中濃度が高い患者で肝機能障害等の副作用が観察された。レナリドミド血中濃度測定法をLC-MS/MSを用いて開発した。多発性骨髄腫患者のトラフ濃度21ng/mL以上になることで、非血液毒性の副作用の発症頻度が有意に上昇した。こうした血中濃度を用いた治療戦略は有用であり、治療開始後の精密化を図ることができる。達成目標は、レナリドミドは150名の血中濃度測定を完了、随時、P-糖蛋白の遺伝子多型を解析することであり、これは目標以上の進捗状況である。レゴラフェニブは30名の血中濃度測定を完了し、随時、CYPやトランスポーターの遺伝子多型を解析する。患者数確保のため県内多施設共同臨床試験に広げることであり、これもサンプルサイズ確保のために全国展開に切り替えているため、予定通りである。アキシチニブは、30名の血中濃度測定を完了する。随時、CYPやトランスポーターの遺伝子多型を解析する。患者数確保のため、東北(弘前大、秋田大、東北大)多施設共同臨床試験に広げることである。これもすでに30名の目標数に到達している、平成28年度は最終年度であるため、アキシチニブ、レゴラフェニブ、レナリドマイドの各血中濃度と臨床効果、各遺伝子多型の関係の統計解析を実施する。各領域での学会での報告と論文発表を行う。予定通りに遂行できると考える。薬物動態学27年度の目標は、レナリドミドは200名の血中濃度測定を完了、随時、P-糖蛋白の遺伝子多型を解析する。レゴラフェニブ・アキシチニブは、50名の血中濃度測定を完了し、随時、CYPやトランスポーターの遺伝子多型を解析する。症例が集まらない場合、さらに施設を拡大し、全国からサンプルを受け入れるとしている。これについても現在進められており、遂行に問題ないと考える。端数を使用切ることができませんでした。学会が2015年3月28日まであり、旅費が確定できなかったため、15340円の残となった。物品費として使用致します消耗品として使用予定である
国際紛争の処理における住民移動と財産の所有権移転：２０世紀ヨーロッパの事例から（国際共同研究強化）

近代国家が特定の社会集団を追放する動機は、言説上は国民国家形成に求められることが多いが、そこには経済的な関心も存在する。20世紀ヨーロッパの強制移住に際しては、地方行政や国家が関与する組織的略奪が見られた。なかでも、移住者の財産の所有権移転を複数国の合意の下に大規模に行ったのが第二次大戦の戦争賠償へのドイツ在外財産の組入れだった。大戦後の東欧各地からのドイツ系住民の強制移住とドイツ在外財産の接収には、賠償財源の安定的確保とならび、ドイツの対外的な経済的影響力を減殺する意図があった。国民国家の創出による地域の安定と、ドイツの抑え込みを意図したこの措置は、ヨーロッパの戦後秩序の基盤となった。本研究では、この住民移動と財産移転を戦後処理から冷戦秩序の確立にいたる地域秩序再編の文脈に位置づけ直し、20世紀ヨーロッパにおける国家的暴力と被害者救済を国民国家形成および国際秩序形成との関連において分析する。本研究の枠内で行ったドイツでの研究滞在中には、マルティン・ルター・ハレ・ヴィッテンベルク大学(ドイツ)第I哲学部歴史学科のM・ヘットリング教授、パトリック・ヴァーグナー教授らと研究課題について歴史学の観点から定期的に意見交換を行ったほか、政治学の領域では、ギーセン大学のD・デネフ教授からも数回におよぶ助言を得た。平成30年度には、ドイツ滞在中の成果に基づいて、研究成果を書籍として刊行するための執筆作業を行った。成果は、平成31年3月に、白水社より、『東欧からのドイツ人の「追放」ー20世紀の住民移動の歴史のなかでー』として出版された。内定年度:2015近代国家が特定の社会集団を追放する動機は、言説上は国民国家形成に求められることが多いが、そこには経済的な関心も存在する。なかでも、移住者の財産の所有権移転を複数国の合意の下に大規模に行ったのが第二次大戦の戦争賠償へのドイツ在外財産の組み入れだった。そのために本研究は、第二次世界大戦後の戦勝国の対独政策が、生産物賠償、デモンタージュ(設備賠償)、在外財産接収を軸とする戦争賠償から、冷戦の条件に規定された新たな枠組みに転換していく様相を分析する。具体的には、A西側の戦後処理、B東側の戦後処理、C東西ドイツにおける価値変容の三領域を重点的な検討の対象とする。平成28年度は、本研究課題の今日的意味を確認するために、第二次世界大戦後の被追放民の流入が、今日のヨーロッパの難民問題とからめて、現在のドイツでどのように議論されているかについて、とくに歴史教科書における記述と歴史家による言及を例に検討する論文を執筆した。本研究では、平成29年度にマルティン・ルター・ハレ・ヴィッテンベルク大学(ドイツ)にて1年間の研究滞在を予定している。その準備として、平成29年1月、ドイツ渡航後に政治学の領域で助言を得ることになっているD・デネフ教授(ギーセン大学)と渡航後の研究計画について議論し、助言を得たほか、デネフ教授を迎えて講演会“Gefluechtete in Deutschland - Willkommenskultur und Gewalt"(ドイツの難民問題ー難民に対する歓迎と暴力)を開催した。また、ドイツ渡航後の受入先であるM・ヘットリング教授(ハレ大学)からは資料の送付を受け、難民問題の今日的文脈についてメール等で意見交換した。両教授との意見交換に基づいて、今年度は、本研究課題の今日的意味を確認する作業を行い、その成果を『歴史評論』に論文「ドイツにおける難民の流入と統合ーその歴史と現在」として発表した。また、これまでの研究では20世紀ヨーロッパの事例を検討してきたが、なかでも最大の事例である第二次世界大戦後の大規模な住民移動およびそれに伴う民族秩序の再編は、ヨーロッパのみならず東アジアでも同時に進行した。この二つの事例は、ソ連勢力圏をはさんでユーラシア大陸の両端における冷戦の最前線で生じた地域秩序の再編としてとらえたときに、その世界史的な意味とスケールが明らかになる。今年度は、この全体像を念頭に、第二次世界大戦後の住民移動の構想段階における日欧の事例の関係性についても調査を始めた。全体として、研究はおおむね順調に進展している。

本研究では、この住民移動と財産移転を戦後処理から冷戦秩序の確立にいたる地域秩序再編の文脈に位置づけ直し、20世紀ヨーロッパにおける国家的暴力と被害者救済を国民国家形成および国際秩序形成との関連において分析する。そのために本研究は、第二次世界大戦後の戦勝国の対独政策が、生産物賠償、デモンタージュ(設備賠償)、在外財産接収を軸とする戦争賠償から、冷戦の条件に規定された新たな枠組みに転換していく様相を分析する。具体的には、A西側の戦後処理、B東側の戦後処理、C東西ドイツにおける価値変容の三領域を重点的な検討の対象とする。平成29年度は、マルティン・ルター・ハレ・ヴィッテンベルク大学(ドイツ)にて1年間の研究滞在を行った。平成29年度はマルティン・ルター・ハレ・ヴィッテンベルク大学(ドイツ)にて1年間の研究滞在を行った。ドイツ滞在中には、マルティン・ルター・ハレ・ヴィッテンベルク大学第I哲学部歴史学科のM・ヘットリング教授、P・ヴァーグナー教授らと研究課題について歴史学の観点から定期的に意見交換を行ったほか、政治学の領域では、ギーセン大学のD・デネフ教授からも数回におよぶ助言を得た。研究滞在中には、ハレ大学図書館、ベルリン州立図書館、ニーダーザクセン州立図書館等にて文献調査、史料収集を行い、その成果を平成29年12月にハレ大学歴史学科の近現代史コロキウムにて、平成30年1月にギーセン大学東欧史・歴史教授法合同コロキウムにて報告し、参加者と議論した。ドイツ滞在中には、文献・史料収集、関連研究者らとの意見交換・研究報告と並行して、研究の成果をまとめる作業を行った。本研究の成果は、平成30年度中に書籍(単著)として刊行を予定している。研究は全体として、ハレ大学での研究滞在を経て、当初の計画以上に進展したと言える。近代国家が特定の社会集団を追放する動機は、言説上は国民国家形成に求められることが多いが、そこには経済的な関心も存在する。20世紀ヨーロッパの強制移住に際しては、地方行政や国家が関与する組織的略奪が見られた。なかでも、移住者の財産の所有権移転を複数国の合意の下に大規模に行ったのが第二次大戦の戦争賠償へのドイツ在外財産の組入れだった。大戦後の東欧各地からのドイツ系住民の強制移住とドイツ在外財産の接収には、賠償財源の安定的確保とならび、ドイツの対外的な経済的影響力を減殺する意図があった。国民国家の創出による地域の安定と、ドイツの抑え込みを意図したこの措置は、ヨーロッパの戦後秩序の基盤となった。本研究の枠内で行ったドイツでの研究滞在中には、マルティン・ルター・ハレ・ヴィッテンベルク大学(ドイツ)第I哲学部歴史学科のM・ヘットリング教授、パトリック・ヴァーグナー教授らと研究課題について歴史学の観点から定期的に意見交換を行ったほか、政治学の領域では、ギーセン大学のD・デネフ教授からも数回におよぶ助言を得た。平成30年度には、ドイツ滞在中の成果に基づいて、研究成果を書籍として刊行するための執筆作業を行った。
特殊なアミノ酸を用いて深海生物が硫化水素を無毒化するしくみ

深海の熱水噴出域固有生物の硫化水素の毒性に対する適応機構を、アミノ酸の一種ヒポタウリンを手がかりとして解明を試みた。ヒポタウリンはタウリンの前駆体であるが、硫化水素と結合して無毒なチオタウリンとなることができ、その合成機構は適応の鍵となる。本研究では、シチヨウシンカイヒバリガイより海産無脊椎動物で初めてヒポタウリンの合成経路を解明し、それらの遺伝子が飼育環境中の硫化物濃度にかかわらず硫化物に曝される鰓で高発現していることを明らかにした。また、解明された経路を鰓のアミノ酸組成からも検証した。熱水噴出域の二枚貝類はタウリン合成経路の一部を活用することで熱水噴出域に進出したと考えられる。深海の熱水噴出域に生息する生物の、熱水中に含まれる硫化水素の毒性に対する適応機構を、熱水噴出域固有生物の組織に特異的に蓄積しているチオタウリンと、その前駆体であるヒポタウリンいう特殊なアミノ酸を手がかりとして解明を試みている。平成22年5月に、海洋研究開発機構の深海探査艇を用いて、伊豆小笠原海域の明神海丘にから熱水域固有種であるシチヨウシンカイヒバリガイを採集し、採集した貝を、水槽中で硫化物および浸透圧変化に24,48時間実験的に曝露させた後解剖して凍結した。また同種よりヒポタウリン合成に関わる酵素である二つの酵素の遺伝子の部分配列を単離した。今後、それぞれの全長配列の単離を行うとともに、まだ単離出来ていない酵素の遺伝子についてもスクリーニングを続ける予定である。さらに、環境条件に伴う両遺伝子の発現の変化を調べるために、リアルタイムPCR法によるmRNA定量系を確立し、上記の試料について解析する予定である。一方、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によるヒポタウリンやその他の前駆物質の分析系を検討した。システインスルフィン酸等の前駆体やタウリン、ヒポタウリンを分離できる条件を検討し、それぞれのピークを分離することができるようになった。そこで、平成23年6月に再度研究航海を実施してシチヨウシンカイヒバリガイを採集し、各組織のHPLCによる分析を実施した。しかし、前処理の過程で一部の物質が変化してしまう問題が生じ、目的のピークを明確に捉えることができなかった。前処理条件を現在検討中である。深海の熱水噴出域に生息する生物が、熱水中に含まれる硫化水素の毒性に対しどのように適応しているのかを、熱水噴出域固有生物の組織に特異的に蓄積しているチオタウリン、およびその前駆物質であるヒポタウリンを手がかりとして解明を試みている。1.生物採集と飼育実験:6月に海洋研究開発機構の研究船なつしま研究航海NT11-09を実施し、深海探査艇ハイパードルフィンを用いて研究材料となるシチヨウシンカイヒバリガイ等の無脊椎動物を採集した。また、船上で硫化物濃度や環境塩分の異なる条件への曝露実験を行い、解剖して凍結保存した。2.合成中間体の分析からの合成経路探索:高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によるによるチオタウリン、ヒポタウリン、およびその前駆物質候補であるシステインスルフィン酸などの物質の定量法の改良を行った。前年度の研究において、前処理過程で一部の物質が変化してしまい、正しい定量ができていない可能性が示唆されていたが、本年度は前処理におけるpHを検討した結果、変化をかなり抑えることができるようになった。3. cDNAクローニングと発現解析:前年度シチヨウシンカイヒバリガイより、ヒポタウリン合成経路を触媒するシステインジオキシゲナーゼ(CDO)、およびシステインスルフィン酸デカルボキシラーゼ(CSAD)のcDNA部分配列を単離していたが、本年度はCDOについては全長を得ることができた。CSADについては、配列解析は進んだがまだ一部未知領域が残されている。一方、上記のCDOおよびCSADcDNAの配列を利用して、リアルタイムPCRによるmRNAの定量系を確立した。そして、様々な硫化物濃度や環境浸透圧に曝露した個体について、発現量を比較したが、どのような条件でも高レベルで発現していることがわかった。本研究は、熱水噴出域固有生物の組織に特有の成分であるチオタウリンとその前駆体であるヒポタウリンを手がかりとして、深海の熱水噴出域に生息する生物が、環境中の硫化水素の毒性に適応するメカニズムの解明を目指している。本年度の研究成果は以下の通りである。1.HPLCによる遊離アミノ酸分析の手法について、移動相のグラジエント等の改良を行った。それにより、一般的な遊離アミノ酸とシステインスルフィン酸、ヒポタウリン、チオタウリン等の本研究で注目している物質を同時に定量できるようになった。2.研究航海NT13-05において採集し、システインやシステインスルフィン酸、およびさらに上流の物質を閉殻筋に注射したシチヨウシンカイヒバリガイ個体の遊離アミノ酸解析を行った。

その結果、注射した物質は血リンパ中に入っていたが、組織には殆ど取り込まれていなかった。今後は組織抽出液を用いて生化学的なアプローチを試みる。3.研究航海NT13-05において得た、条件の異なるコロニーから採集した個体と、同一コロニー由来の個体を採集後異なる温度に曝露した個体について、タウリン輸送体(TAUT)遺伝子の発現を調べたところ、一定の温度上昇により遺伝子発現レベルが上昇することがわかった。また、ヒポタウリン合成に関わるシステインジオキシゲナーゼ(CDO)システインスルフィン酸デカルボキシラーゼ(CSAD)遺伝子の発現も検討中である。4.CSADと構造・機能が類似するグルタミン酸デカルボキシラーゼのcDNAについて、前年度よりさらに長い領域をを、シチヨウシンカイヒバリガイから単離することができた。また、シロウリガイからもTAUT、CDO、CSADをコードするcDNAをそれぞれ単離した。深海の熱水噴出域に生息する生物が、熱水中に含まれる硫化水素の毒性にどのように適応しているのかを、熱水噴出域固有生物の組織に特異的に蓄積しているチオタウリンと、その前駆体であるヒポタウリンという物質を手がかりとして解明を試みている。本年度の研究概要は以下の通りである。1.生物採集と実験:シチヨウシンカイヒバリガイを海洋研究開発機構の研究船なつしま研究航海NT12-10に参加した研究者に依頼して入手した。また、年度末の2013年3月にNT13-05に乗船する機会を得たので、同種を採集した。NT13-05では、条件の異なる3つのコロニーから個体を採集したほか、同一コロニーから採集した個体を異なる温度に曝露する実験を行った。また、システインやシステインスルフィン酸を注射する実験を行った。2.分子生物学的解析:ヒポタウリン合成に関わるシステインスルフィン酸デカルボキシラーゼ(CSAD)の新たな分子種を発見し、cDNA全長を決定した。昨年度までに発見していたCSAD用遺伝子とは配列が異なり、分子系統解析では新しく発見した配列のほうが他の生物のCSADにより似ていることが分かった。新しく発見したCSAD遺伝子について、mRNA定量法を確立し、様々な硫化物濃度や塩濃度に曝露した個体の組織における発現を比較したところ、CDOや先に発見したもうひとつのCSAD様遺伝子と同様、条件に関わらず鰓で強く発現していることがわかった。3.メタボローム解析昨年のアミノ酸分析においては、ヒポタウリン合成の中間体であるシステインやシステインスルフィン酸を検出することができなかった。そこで、関連する物質の相対量を一斉に解析できるキャピラリー電気泳動によるメタボローム解析を行った。その結果、やはりシステインやシステインスルフィン酸は検出されず、そのさらに上流にあるいくつかの物質が検出された。本年度は、1.生物採集、2.合成中間体の分析からの合成経路探索、3.cDNAクローニングと発現組織の解析、を目指してきた。1.については、計画通り達成できた。3.についても、「システインスルフィン酸経路」を触媒するCDOとCSADのcDNAのCDOは全長、CSADは殆どの部分を単離できた。
多機能ナノピペット探針の電気化学的物質輸送制御と１細胞分析への応用

近年、1細胞分析が高感度化・ハイスループット化し、大腸癌患者の実組織試料を用いて、1細胞レベルでの網羅的遺伝子発現解析が報告されている。しかし現行法では、組織試料から1細胞分析を行う際には高性能セルソーターによる細胞分取が不可欠であり、組織試料の中での細胞個々の位置情報が失われてしまう点が問題であった。本研究では、走査型プローブ顕微鏡により組織モデルの高解像度画像を取得し、標的細胞から低侵襲的に極微量サンプルを高精度に回収して網羅的遺伝子発現解析をおこなう装置システムの開発を目的とする。1) 1細胞回収探針の開発:水相-有機相2ch多機能ナノピペット探針を作製し、水相バレルで観測するイオン電流をフィードバック信号に用いることで、生細胞の高解像度の走査型イオンコンダクタンス顕微鏡(SICM)像を取細胞得した。単一の生きた線維芽細胞のSICMイメージングを取得した後、画像上の任意のポイントを指定し、多機能ピペット探針の有機相側に電位を印加しmRNAを回収することに成功した(電気化学シリンジ)。核近傍と細胞周縁部から細胞質を回収し、定量PCRにより遺伝子発現を定量化した。マウスES細胞、ES由来分化誘導細胞、ヒト乳がん細胞MCF-7、ヒト血管内皮細胞HUVECから遺伝子回収に成功した。電気化学シリンジの特性を明らかにするために、電流-電位曲線を取得し、光学顕微鏡およびCCDカメラ観察下の幾何体積の算出とPCRによる核酸総量との関係を明らかにした。回収操作の効率向上を目的とし、水相と有機相を1本のピペット内に積層する方法を考案した。2) 2本の炭素電極を集積化した探針を用い、マウスES細胞由来の血管新生モデルの局所的網羅的遺伝子発現解析を検討した。電極間に電圧パルスを印加し局所の細胞片を回収した。定量PCRおよびハイスループット定量PCRにより遺伝子発現を定量化した。1)本研究の計測システムの操作フローがほぼ完成した。即ち、高解像度画像を取得、標的細胞からの低侵襲的極微量サンプル回収、定量PCRによる複数種類の遺伝子発現解析が可能となった。核近傍と細胞周縁部では、ハウスキーピング遺伝子GAPDHの発現量に違いがなかった。一方細胞骨格ACTB遺伝子の発現量は核近傍よりも細胞周縁部のほうが多いことが確認できた。さらに穿刺後の細胞活性を蛍光染色で判定した結果、細胞周縁部の穿刺後100%の細胞が生存していた。核近傍の穿刺後も80%近くの単一細胞が生存しており、SPMをプラットホームとする局所遺伝子発現解析法の低侵襲性が示された。有機相の電解質濃度を最適化すると水相/有機相界面の移動特性を安定化できることを見出した。2)2本の炭素電極を集積化したDouble barrel carbon Probe (DBCP)を用い、血管新生モデルの局所的網羅的遺伝子発現解析を検討した。血管新生の再血管先端に位置し伸長方向を制御するTip Cell、それに後続して血管管腔を形成するStalk Cellの存在を免疫染色によりあらかじめ確認した。マウスES細胞由来の胚様体をコラーゲンに包埋しVEGF添加低酸素下10日培養した試料を血管新生モデルとした。電極間に500 V, 10usecの電圧パルスを印加し局所の細胞片を回収した。定量PCRおよびハイスループット定量PCR (BioMark HD, Fluidigm)により遺伝子発現を定量化した。胚様体から進展する血管部の領域では血管内皮マーカーに加え、Tip Cell, Stalk Cellのマーカー遺伝子の部位特異的発現を確認できた。1.並列PCRと核酸タグ・インジェクション法:mRNAを捕捉する際に用いられるポリT配列プライマーに配列長100塩基分のインデックスを連結した核酸タグを合成し、1細胞ごとに蛍光色素と種類の異なる核酸タグを同時にインジェクションする系を検討した。電気化学シリンジの原理を応用し、水相と有機相を1本のピペット内に積層する方式(ミルフィーユ探針)により、インジェクションおよびmRNAの捕捉の作業効率向上を検討した。有機相の電解質濃度を最適化し操作の再現性を高めた。複数細胞種の同時遺伝子解析を実施した。ミルフィーユ探針内に複数種類の核酸タグが混在している場合でも、マーカー遺伝子の同時検出が可能であることを定量PCRにより確認した。

2.イメージングの最適化:2ch多機能ナノピペット探針を用い、高分解能SICM像を取得した後、指定したアドレスにおけるサンプルの微量回収が効率的に行えるよう回収工程を確立した。SICM画像は、水相チャネルのみならず、有機相チャネルのイオン電流をフィードバック信号に用いた場合でも取得可能であることが分かった。SICM用探針の電解質濃度や探針口径を変化させ、画像取得条件を検討した。精製したRNAの代わりに細胞質に対して核酸タグを作用した場合にmRNA回収効率が低下した。ナノピペットを用いた核酸タグのインジェクションは、細胞回収と較べ操作条件が厳しいことが判明した。予定より多くの条件を最適化する必要が生じた。ナノピペット探針を駆動するための電気化学シリンジの基本原理や動作特性についても、電解質や核酸濃度の影響を考慮し幅広く条件を検討する必要が生じた。1.探針操作の自動化:サンプルリザーバーを設計・作製することにより、SPM画像取得時の任意の座標における細胞試料を回収しリザーバーの各アドレスに吐出する操作の自動化を検討した。実際に配列化できたサンプルウェルは3x3=9個であるが、核酸試料を電気化学シリンジの原理に基づき回収することが可能となった。2.探針操作の精度向上:我々は、水相/有機相2ch多機能ピペットを用いて、SPM画像の取得と1細胞内における局所の核酸試料回収に成功した。また、細胞質を回収した標的細胞の生存性が確認された。これを踏まえ、引き続き生存率・回収成功率を改善するための最適化を検討した。細胞に対するダメージを減らすためにイオン分布やイオン電流の解析を行った。電気化学シリンジの探針(1ch)を単層上に播種した細胞および細胞塊に向けて近接させ、その際のイオン電流を記録した。イオン電流に基づき距離制御および走査型イオンコンダクタンス顕微鏡(SICM)像の取得が可能であることが確認できた。SICMプローブに充填する電解質濃度を低くすると、試料表面の電荷を検知可能であることを確認した。雲母、ポリジメチルシロキサンおよびタンパク質固定化基板の表面電荷を半定量的に評価することができた。シータ型の2chピペットの片方に熱分解で炭素を析出させ、走査型電気化学顕微鏡(SECM)の探針として用いた。もう片方のピペットでイオン電流を観測しながらSICM形状画像を取得した。ポリスチレンビーズに酵素を固定化したモデルサンプルとして、形状と電気化学活性の同時取得を実施した。3.核酸タグ・インジェクション:我々は、自身で設計した核酸タグを用いて逆転写反応によりcDNAを合成することが可能であることを示した。これを踏まえ今年度は、「2.」でも検討した細胞塊を測定対象とする系で、蛍光色素のインジェクションを検討した。近年、1細胞分析が高感度化・ハイスループット化し、大腸癌患者の実組織試料を用いて、1細胞レベルでの網羅的遺伝子発現解析が報告されている。しかし現行法では、組織試料から1細胞分析を行う際には高性能セルソーターによる細胞分取が不可欠であり、組織試料の中での細胞個々の位置情報が失われてしまう点が問題であった。
イオン輸送系の構造と機能

1.骨格筋小胞体Ca^<2+>輸送ATPaseに関して、以下の諸点を明らかにした。(1)筋小胞体膜を直接サ-モリシン消化し、上清に遊離したペプチドをHPLCで分画することにより、非特異的凝集を回避しつつペプチド断片を効率よく精製する方法を開発した。この方法は他の膜タンパク質にも応用が可能である。(2)上記の方法により、IAEDANS、NEM(ANM)がCys674、CYs344/364をそれぞれ特異的に標識することを明らかにした。これらの試薬で蛍光標識したATPaseのナノ秒時間分解蛍光異方性測定を行い、2種類の標識が結合する分子内ドメインの運動性がそれぞれ異なることを明らかにし、Ca輸送反応機構の解明にドメイン間相互作用の理解が重要であることを示した。(4)種々の基質の存在下におけるATPaseのトリプシン限定分解パタ-ンを解析し、さらに限定分解断片を分画、精製してそのN末端およびC末端を解析することにより、Lys218、Lys234、Arg236の近傍を含む領域のトリプシン感受性がCA^<2+>およびAMP-P(NH)Pの結合に伴って著明に変化することを見いだした。この部分のトリプトシン切断によって輸送系の共役機能、反応性は大きく変化する。この部分はCA^<2+>結合ドメインとATP結合ドメインの接触部位と考えられる領域であり、本研究の結果はCa^<2+>輸送反応におけるドメイン間相互作用の役割の一端を明らかにするものである。(5)ATP-ピリドキサ-ルを用いた親和性標識により、Asp351、Lys492、Lys684がATP結合部位内で近接して存在し、Ca^<2+>の結合に伴いこの部分の構造が変化することを明らかにした。(6)スピン標識ATPaseとCa^<2+>の代替イオンGd^<3+>との間の常磁性相互作用の解析を通じて、Ca^<2+>輸送部位がATPaseの膜内領域の、比較的膜面に近い位置に存在することを明らかにした。2.Na^+/H^+アンチポ-タ-の化溶化再構成系を確立し、ゲルロ過法、DEAE-イオン交換法などにより、ウシ腎刷子縁膜から活性標品を部分精製することに成功した。1.ウサギ骨格筋小胞体のCa^<2+>輸送ATPaseに関して,以下の諸点を明らかにした.(1)筋小胞体膜を直接サーモライシン消化し,上清に遊離したベブチドをHPLCで分画することにより,非特異的凝集を回避しつつATPaseの細胞質領域に由来するペプチド断片を迅速且つ高効率で精製する方法を確立した.(2)IAEDANSまたはNーエチルマレイミド(NEM)によってそれぞれ特異的なSH基を修飾し,上記の方法で標識ペプチドを単離することに成功した. IAEDANSはCys_<674>のみを修飾した.

一方NEMは酵素活性を損うことなしにATPase1モル当り1モルのSH基(SHn)を修飾したが,この時実際にはCys_<344>とCys_<364>が1モル当り各0.5モル反応していることが示され,両者が近接していることが示唆された.(3)ATPーピリドキサール(ATPーPL)がATP結合部位に特異的且つ定量的に結合し, NaBH_4で還元することにより, ATPaseと不可逆的に結合することを明らかにした.(1)項で述べた方法でATPーPL標識ペプチドを単離し, Ca^<2+>存在下においてLys_<684>が特異的に修飾されることを明らかにし, Lys_<684>とリン酸化部位Asp_<351>が空間的に極めて近接していることを示す結果を得た.(4)スピン標識脂肪酸マレイミド試薬をATPaseに結合させた筋小胞体膜のESRスペクトルがMn^<2+>,Gd^<3+>等の結合に伴って変化することをそを継続中ある.こらの知見はATPaseの構造に関する理解を進展させた. 2.ブタ腎臓刷子縁膜をコール酸,オクチルグルコシド等で可溶化し,大豆レシチンを用いて,透析法によってアミロライド感受性Na^+/H^+交換輸送活性をもつ膜小胞を再構成することに成功した.ゲル濾過法, DEAEイオン交換等によって分画し,輸送体の存在を再構成法によって確認しながら,輸送体をさらに高度に精製する努力を継続している.以上,研究は実施計画に沿って概ね順調に進行している.1.ウサギ骨格筋小胞体膜のCa輸送ATPaseに関して以下の諸点を明らかにした。(1)Cys_<344/364>またはCys_<674>をそれぞれANMまたはIAEDANSで蛍光標識したATPaseの11秒時間分解蛍光異方性測定を行い、2種類の標識が結合する分子内ドメインの運動性がそれぞれ異なることを示し、Ca輸送反応機構の解明にドメイン間相互作用の理解が重要であることを示唆した。そして、Cys_<344/364>を含むドメイン(リン酸化ドメイン)の運動性がCaの結合に伴って有意に増大することを明らかにした。(2)ATP結合部位の親和性標識試薬ATPピリドキサールとATPaseの反応について詳細に検討した。Ca非結合型ATPaseでは、Ca結合型において特異的に修飾をうけるLYS_<684>の反応性が若干減少し、これと同程度にLYS_<492>が修飾された。このことはLYS_<492>、LYS_<684>、ASP_<351>が近傍にあってATP結合部位を形成していることを示すものであり、またCaの結合によるATPaseの活性化に伴ってリン酸化部位の構造が変化することをタンパク質化学的に裏付ける最初の結果である。(3)ATPaseのトリプシン限度分解によって生じる断片を分画、精製し、それらのN末端及びC末端の構造を解析することにより、LYS_<218>、LYS_<234>、Arg_<236>の近傍を含む領域のトリプシン感受性が、Ca及びAMP-P (NH) Pの結合によって大きく変化することを見出した。この結果は、気質の結合に伴ってCa結合ドメインとATP結合ドメインの間の相互作用が変化することを示唆する結果であると考えられ、Ca運動輸送のエネルギー共役におけるドメイン間相互作用の重要性を示すものである。2.ブタ腎臓刷子縁膜Na^+/H^+交換輸送体の可溶化再構成のための反応条件を種々検討し、効率のよい再構成系を確立した。さらに精製の努力を継続している。以上、いくつかの新しい知見を加えることができ、研究は全体として計画に沿って進行している。1.ウサギ骨格筋小胞体のCa^<2+>輸送ATPase分子上のイオン結合部位を同定した。
脳室周囲白質軟化症患児における語彙獲得-ウィリアムズ症候群等との比較検討-

脳室周囲白質軟化症(PVL)患児における初期の語彙獲得を、ウィリアムズ症候群(WS)、自閉症スペクトラム(ASD)患児と比較検討する。以下の点に着目する。1)視空間認知障害を呈するPVL患児において、WS患児におけると同様に「位置や場所を表す語彙」の発達が遅れることを確認できるか?2) ASD様症状を呈さないPVL患児、WS患児においても共同注意の発達が遅れ、始語が遅れることを確認できるか?脳室周囲白質軟化症(PVL)患児における初期の語彙獲得を、ウィリアムズ症候群(WS)、自閉症スペクトラム(ASD)患児と比較検討する。以下の点に着目する。1)視空間認知障害を呈するPVL患児において、WS患児におけると同様に「位置や場所を表す語彙」の発達が遅れることを確認できるか?2) ASD様症状を呈さないPVL患児、WS患児においても共同注意の発達が遅れ、始語が遅れることを確認できるか?
地域社会計画と地域社会変動に関する社会学的実証研究

我々はいずれかの土地に住みついて生活を展開する.各自の職場で仕事をし,家族のもとに帰って寛く.そしてその職業に応じた地域社会を形成する.そうした地域社会には解決すべき地域問題が生じたり,達成せんとする課題が掲げられたりする.都市社会にせよ村落社会にせよ,生活のために現状を革新ないし保守しうとする計画が,市町村自治体をはじめ種々の集団,組織から打ち出される.我々はいずれかの地方都市において,こうした地域社会にかかわる諸計画に注目し,その計画の立案-実現過程を,その都市の社会構造と,またその都市の歴史的経過のなかで解明し,各計画の持つ意味を理解したいと考えた.すなわち,(1)どのような地域社会計画が,誰によって,いつ,なぜ,企画され,そしてその計画の実現あるいは阻止のためにどのような努力が払われたか,(2)それらの立案-実現(不実現)過程を通して,住民の自治の程度がどう高められたかを探ることである.具体的調査地として,我々は帯広市,三条市,諫早市を選定した.そしてすぐさまこれら3都市を比較することを慎み,一方ではその都市を全体的に捉えるようにし,また周辺市町村との関連にも注意しつつ,提起された諸計画をできるだけ拾い上げ,その一部についてより詳しい資料を集めた.たとえば,諫早市おいては諫早湾を大規模に干拓しようという計画を,帯広市では総合計画と商店街組合の諸計画を,諫早,帯広の先進農家を通して考えられる地域農業計画を検討した.我々はこれまである程度の成果を挙げ得たが,しかしまだ解明すべき事柄が数多く残っており,引き続き現地調査に赴き,データを増やしている.上記3都市を真に比較するにはさらに数年を要する.本報告書ではこれまでの成果のごく一端を提示したにすぎない.我々はいずれかの土地に住みついて生活を展開する.各自の職場で仕事をし,家族のもとに帰って寛く.そしてその職業に応じた地域社会を形成する.そうした地域社会には解決すべき地域問題が生じたり,達成せんとする課題が掲げられたりする.都市社会にせよ村落社会にせよ,生活のために現状を革新ないし保守しうとする計画が,市町村自治体をはじめ種々の集団,組織から打ち出される.我々はいずれかの地方都市において,こうした地域社会にかかわる諸計画に注目し,その計画の立案-実現過程を,その都市の社会構造と,またその都市の歴史的経過のなかで解明し,各計画の持つ意味を理解したいと考えた.すなわち,(1)どのような地域社会計画が,誰によって,いつ,なぜ,企画され,そしてその計画の実現あるいは阻止のためにどのような努力が払われたか,(2)それらの立案-実現(不実現)過程を通して,住民の自治の程度がどう高められたかを探ることである.具体的調査地として,我々は帯広市,三条市,諫早市を選定した.そしてすぐさまこれら3都市を比較することを慎み,一方ではその都市を全体的に捉えるようにし,また周辺市町村との関連にも注意しつつ,提起された諸計画をできるだけ拾い上げ,その一部についてより詳しい資料を集めた.たとえば,諫早市おいては諫早湾を大規模に干拓しようという計画を,帯広市では総合計画と商店街組合の諸計画を,諫早,帯広の先進農家を通して考えられる地域農業計画を検討した.我々はこれまである程度の成果を挙げ得たが,しかしまだ解明すべき事柄が数多く残っており,引き続き現地調査に赴き,データを増やしている.上記3都市を真に比較するにはさらに数年を要する.本報告書ではこれまでの成果のごく一端を提示したにすぎない.人々が一定のまとまりをもって生きるいかなる地域社会でも、中央・地方の行政体や種々の企業が数多くの地域改良,地域開発計画を立案し、実施に移してきた。そうした計画には住民の生活にとって必要不可欠のものもあれば、逆に生活を脅やかすものもあった。その地域を大きく変化させてきたものは大きい力を持つ行政府や企業群であったろうが、住民もまたその住民組織を通じて地域社会の改善に取り組んできた。住民運動のもつそうしたエネルギーや自律性に注目することが本研究のねらいの一つであり、それらを具体的に長崎県諫早市,新潟県三条市,北海道帯広市で検証しようとしている。このため、対象3市の市役所,商工会議所,農協,図書館等から地域社会計画に係わる相当量の文献資料を入手し、また要点の聴き取りを行い、それぞれの市に存在した諸計画の洗い出しを行っている。一方、これら地域社会諸計画が企画立案され景、およびそれらがいかに実行されたかあるいは実現されなかったかを理解するために、3市それぞれを内部から、また外側から迫まることとした。すなわち、その都市の社会構造を理解するために各界各層のできるだけ多くの人々と出会い、種々のissueについて聴き取りを重ねた。同時に、周辺の市町村へもできるだけ足を運んで、そこから当該都市を眺めやった。その都市が"都市"であることの理由がより鮮やかに浮き上ってきたといえる。さらに、各市の数多くの計画主体の中から、より綿密な調査を行うため、いくつかの団体,住民組織を選択している。次年度はこれらの対象へ聴き取りを行うことが課題である。こうした作業を進めるにつれて、ある面で住民ないし住民組織の主体性,自律性が高いことを確認するに至っている。
生体内における新規チアミンプール機構と癌細胞における増殖能との関連性

ビタミンは生体内において主に補酵素として機能しており、細胞の正常な機能維持のために重要な役割を担っている。ビタミン欠乏により様々な代謝系の機能不全が惹起されるが、ビタミンは生体内で合成されないため、生体内への供給は食物からの摂取に依存している。それゆえ、簡単にビタミン欠乏に陥らぬよう、生体にはビタミンを細胞内にプールする機構が備わっていると考えられている。そのプール機構の実体は、リソソーム内への蓄積による可能性があり、さらにリソソーム膜でのビタミンの輸送過程が制御機構として重要な役割を担っている可能性が考えられる。申請者は、その輸送過程を担う分子実体として、チアミンを輸送するトランスポーターの同定に成功した。2018年度の研究活動により、上記の新規トランスポーターは、チアミンの他にビタミンB6の一つであるピリドキシンの輸送活性を有することを見出した。このことから、本トランスポーターをlysosomal multivitamintransporter 1(LMT1)と命名した。ビタミンB6は、ピリドキシンの他にピリドキサールとピリドキサミンがあるが、それらの親和性は低く、ピリドキシン特異的な認識機構を有していることが分かった。さらに、その輸送駆動力を調べた結果、プロトンとの共輸送を駆動力としていることが分かった。このことから、生体内においてはリソソーム内から細胞質内にピリドキシンを供給している可能性が示唆された。2018年度に実施予定であった、LMT1の基本的な機能解析(基質親和性、輸送駆動力、基質認識性の検討など)を完了することが出来た。また、ヒト組織と各種細胞株における発現量をreal-time PCRにより検討した。ヒト組織においては胎盤において発現が高いことが分かった。また細胞株においては、Caco-2やPC-3を始めとして比較的多くの細胞株において高発現していることが分かった。これにより、in vitroにおいてLMT1の生理的役割を解析するための基盤的な情報収集は完了した。LMT1の発現が高い細胞株を用いて、チアミンやピリドキシンの細胞内プール機構におけるLMT1の寄与を解析する。また、LMT1の機能不全が腎癌の増殖に関与することが報告されていることから、ヒト腎癌由来でLMT1の発現が高いCaki-1細胞(2018年度の検討から見出した)を用いて、その寄与を検討する。さらに、リソソーム内へのチアミンやピリドキシンの輸送機構については未だ不明のため、この過程に関与する分子実体の探索も合わせて進める。
大気エアロゾル中の有機硫酸塩とその他の新規有機物の同定・定量に関する研究

Kundu氏は、済州島で採取した大気エアロゾル試料中の低分子ジカルボン酸および関連有機物を測定して、2001年から2008年までのこれら有機物の濃度と組成の季節変化および長期変動を議論した。その結果、第一に、有機物の濃度は減少するどころか、増加傾向を示した事が明らかとなった。今後も有機エアロゾルの濃度が増加する可能性を示した。これは、強い偏西風によって中国大陸から西部北太平洋に汚染物質が大気輸送され、輸送中に酸化を受けてジカルボン酸が生成したものと考えられる。第二に、ジカルボン酸類の濃度は、春に高い値を示す季節変化の傾向を示した。しかし、マレイン酸・安息香酸など不飽和ジカルボン酸は冬季に最大濃度を示した。これは、石炭燃焼に伴う汚染有機物の大気への放出が重要な役割を果たしていることを示している。第三に、ジカルボン酸の濃度の経年的増加傾向は、硫酸塩など汚染性無機物の傾向とは異なることが明らかとなった。石炭燃焼における硫黄の排出規制の結果、硫酸エアロゾルは減少傾向にあるのに対して、有機エアロゾルの主成分である低分子ジカルボン酸の濃度はむしろ増加傾向にあった。このことは、興味ある発見である。この傾向は、父島でも観測されており、東アジアと北太平洋で一般的に認められる傾向である可能性が高い。春におけるシュウ酸を主成分とするジカルボン酸の増加傾向は、オゾン、一酸化炭素、および、揮発性有機化合物の傾向とも一致しており、大気の酸化能力の増加と、有機物の前駆体の増加の相乗効果によってもたらされて可能性がある。この研究は、現在、Atmos. Chem. Phys.に投稿中であり、近日中に改訂版を再投稿する予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。東シナ海に位置する済州島・ゴーサンサイトにて採取したエアロゾル試料中にジカルボニルをガスクロマトグラフにて測定し2001年から2008年までのグリオキサールおよびメチルグリオキサールの経年変化を明らかにした。グリオキサールは1月に最大濃度を示し、2001年から2008年にかけて年率29%で増加した。一方、メチルグリオキサールは春に最大濃度を示し、年率83%で増加した。前者は、主に汚染性VOCの酸化で生成するのに対し、後者はイソプレンなど生物起源VOCの酸化によって生成する。これらの増加は、オゾン、一酸化炭素の増加と良い傾向の一致を示した。本研究の結果、グリオキサールおよびメチルグリオキサールは、液相への取り込み反応を通して、東シナ海においては有機エアロゾル生成に関与している可能性が指摘された。Kundu氏は、済州島・ゴーサンサイトで採取した大気エアロゾル中に低分子ジカルボン酸・オキソ酸・α-ジカルボニルのデータ解析を行い、グリオキサールおよびメチルグリオキサールの濃度がそれぞれ冬と春に増加しているのを見いだした。この発見はこれまでにないものであり、東アジアの大気質を議論する上で重要な観測結果を提示した。離島における長期観測自体が極めて限られている中で、長期変動の傾向を示したことは高く評価できる。更に、同氏は低分子ジカルボン酸・オキソ酸の解析も同時に行っており、興味ある結果を見つけている。これらは別の論文としてPNASに投稿準備中である。

離島における長期観測自体が極めて限られている中で、長期変動の傾向を示したことは高く評価できる。更に、同氏は低分子ジカルボン酸・オキソ酸の解析も同時に行っており、興味ある結果を見つけている。これらは別の論文としてPNASに投稿予定である。Kundu氏は、外国人特別研究員としては高いレベルに達成していると評価できる。達成度は概ね良好であると判断できる。27年度が最終年度であるため、記入しない。有機エアロゾル生成の最近の特徴を明らかにすることを目標に、済州島での長期観測結果の解析を更に進める。その中で、低分子ジカルボン酸・オキソ酸などの分子レベルでの詳細な解析から、有機エアロゾルの先駆体の特定またその酸化反応を議論する予定である。人為起源有機物、植物からのVOCの放出、オゾンの増加・一酸化炭素の増加など、複雑な大気環境が変化する中で、東アジアの影響を強く受けた東シナ海・済州島およびその近海にて有機エアロゾルの組成と生成機構の特徴を明らかにしていきたい。
電子ビーム描画法を用いたin-Situシリコン選択エピタキシャルSOI構造の研究

SOI(Si on Insulator)構造を形成するときに、単結晶絶縁基板表面(Al_2O_3単結晶)上へ希望する領域のみに単結晶Si膜を成長させる選択エピタキシャル成長法の新しい画期的な方法について研究した。本方法は、パターンの描画をレジスト膜等の保護膜を一切用いずに、直接Al_2O_3基板上へ電子ビーム描画法で、電子ビームを照射させた後、ガスソースのSiMBE法でSi膜を選択的に成長させるという方法である。この方法の利点は、SiO_2マスク、エッチング等の従来のプロセスが不要なだけでなく、直接成長装置内で極微細パターンを形成し、そのまま連続してSiの成長が行える。これは将来の重要な成長方法となる。またAl_2O_3以外の酸化膜上での可能性もある。以下に本研究で得られた成果をまとめる。1.電子ビーム照射量が10^<15>[electron/cm^2]からAl_2O_3表面の酸素原子が脱離を始め、10^<16>[electron/cm^2]で急激に酸素原子が基板表面からなくなり、金属的Alが表面に残る。加速電圧(5KV-30KV)依存性は見られない。2.選択成長のための電子ビーム照射量のしきい値は10^<16>[electron/cm^2]であり、この値はサファイア基板(0112),(0001)面、またエピタキシャルγ-Al_2O_3(100)on Si(100)基板でも同じである。3.電子ビーム照射後、大気、酸化雰囲気にさらしても選択成長に差は見られず、電子ビーム描画装置によるパターン形成が可能となった。4.これまでの結果と、Alの薄膜(80Å)を付着させたサファイア基板でのSi成長実験から、本選択エピタキシャル成長を生じさせるメカニズムを推察することができた。即ち、酸化物基板に照射された電子ビームにより基板が金属的表面となり、その後の酸化過程を含めて非晶質化となる。これにより、単結晶表面と非晶質表面上でのSi_2H_6ガス分子の吸着、脱離、解離の過程に大きな差が生じて、選択的にSi膜が成長するというモデルである。本年度は、電子ビ-ム照射条件とAl_2O_3表面組成・構造との関係究明を中心に研究してきた。電子ビ-ム照射量と基盤表面相、及び表面回復特性を調べ、それらの結果から選択成長のメカニズムを考察した。ここまでに明らかになったことは、1.電子密度10^<17>electron/cm^2、15KVで急激にO原子が少なくなることが表面分析結果から判明。しかし、Al原子は同程度に残っている。また、その電子エネルギ-位置からみて、Alーmetal likeな位置になっている。2.上記条件下で電子ビ-ム照射し、一度空気中にさらしても選択エピタキシャル成長には関係のないことがわかり、超微細素子形成技術上重要となる、線幅(分解能)を調べた。電子ビ-ムの照射は、電子ビ-ム描画装置を用いて描画し、その後ガスソ-スMBE内に移して、Siの選択エピタキシャル成長を行った。

3.上記の結果から、成長モデルとして次の2つのモデルが考えられる。(1)結合ボンドモデル・・・SiーO(190.9Kcal/mold)の結合の方がSiーAl(54Kcal/mold)よりも大きい、そのためAlーmetallike領域にやってまたSi_2H_6分子は分解してもSiーAl結合力が弱いため再び解離していく。(2) Alのmetalーlike領域は、アモルファス状態である。従って、通常のSiとSi_2O上での選択エピタキシャル同様に、アモルファス上ではSi_2H_6の分解・吸着が、単結晶上よりも弱く、成長しにくい。(1)電子ビーム照射量が10^<16>[electron/cm^2]でAl_2O_3表面上の0原子が脱離し、照射された表面は金属的Alとなっている。(2)この照射量と、Si選択成長のための電子ビーム照射量のしきい値が一致する。(3)この方法に電子ビーム描画装置が使用できる。これらの結果をもとに、本年度は〔1〕基板表面の結晶方位が異なる3種類のAl_2O_3基板を用いたSiの選択成長実験、〔2〕成長メカニズムを考察するためのAlスパッタ付き(80A^^°)Al_2O_3基板によるSi選択成長実験、〔3〕電子ビーム描画法による直接的素子形成実験を行った。〔1〕(0112),(0001)Al_2O_3(サファイア)基板とエピタシャルγ-Al_2O_3(100)onSi(100)基板を用いて、Si選択成長を行った。どの基板とも10^<16>[electron/cm_2]以上の電子ビーム照射量ではSiの選択成長が可能となった。特にエピタキシャルγ-Al_2O_3/Si基板でも同様のSi選択成長が可能となったことは、これからの応用上非常に重要な結果を与えてくれた。また、さらに詳細な実験が必要であるがサファイア基板よりも、γ-Al_2O_3/Siの方がチャージアップ効果が少なく、より微細パターン形成に有利な結果となった。〔2〕サファイア表面に金属Alの非常に薄い層を形成するために、80A^^°のAl膜をスパッタリング法で付着させて、模擬的に電子ビーム照射されたAl_2O_3表面と見なして、Si選択成長実験を行った。結果は〔1〕と同じとなり、Al上にはSiが成長しなかった。またこのAlは成長前にはAl-0のアモルファスとなっていた。以上のことを総合的に考え、本選択成長の成長メカニズムは、Al_2O_3表面が単結晶であるか否かによって、Si_2H_6ガス分子の吸着、解離、脱離に違いが生じ、その結果ある成長条件で選択的にSiが成長すると考えられる。
五一広場東漢簡牘よりみた後漢時代の在地社会

2010年に中国長沙市で出土した木簡を読解する。この木簡は後2世紀初に作成された行政文書であり、事件処理を担当する役所の廃棄文書であったと推測されている。このためこの木簡には2世紀初のある地域のさまざまな事件の断片を垣間見ることができる。個別の木簡に書かれている事例自体は特殊なものごとであるが、役所で作成された記録であることから、事件の処理には法律や政策が反映されていると考えられる。つまりこの木簡から2世紀初めの国家と地域社会の関わりを知ることができると考えられる。
分子認識過程のダイナミックスに関する研究

本年度は、分子認識に伴うホスト/ゲスト分子の動的変化を分光学的、熱力学的に解明すると共に、分子認識による高速の電子移動反応の制御を実現した。1)新規二重架橋キラルポルフィリンによるアミノ酸誘導体の不斉認識について調べ、水素結合により、高い不斉選択が発現することがわかった。また、熱力学的パラメータの解析から、アミノ酸誘導体が結合することでコンフォーメーションの自由度が大きく束縛されていることが示された。2)光合成反応中心などとの関連において興味がもたれているポルフィリン二量体について、ポルフィリンのアトロプ異性化を伴う二量化生成を分光学的、速度論的な見地から検討し、8つの水素結合によってポルフィリン面同士が重なりあった二量体を生成していることがわかった。3)ポルフィリン誘導体を用いた糖類の認識について検討し、特に、非極性溶媒に加えられた極性溶媒が、水素結合を強化することを明らかにした。4)ポルフィリンによる多点認識系の熱力学パラメーターを測定し、配位相互作用、水素結合などに伴う多点認識にともなうエンタルピー変化、エントロピー変化の特徴を明らかにした。5)キノンをペプチドスペ-サを介して結合したポルフィリンからキノンへの一重項電子移動の速度は約10^9s^<-1>C、ジクロロメタンの均一溶液中よりも1桁遅いことがわかった。6)カチオン認識部位を導入したポルフィリンにより再構成されたミォグロビンの一重項から、非共有結合を介して錯形成したメチルヒオローゲンへの高速の電子移動が起こることを確認した。初年度は特に分子認識機能を有する新規分子の合成と、基質の認識過程に対する基礎的な知見の集積に努め以下に示す成果を得た。1.複数の多点相互作用基を有するポルフィリンの合成を行い、生体系のうち特に呼吸代謝をつかさどるユビキノン類縁体との協同的水素結合を介した分子間相互作用系を構築し、分子認識を介した光励起ポルフィリンからキノンへの電子移動反応についての解析を行った。またアミノ酸を特異的に認識する機能性ポルフィリン亜鉛錯体を合成し、種々のアミノ酸との詳細な結合様式を検討し、立体制御を伴った相互作用系を見い出した。さらにアミノ酸の認識によって生ずる分裂型誘起CDスペクトルの理論的計算による認識過程の考察を行った。2.酵素モデルとして重要な不斉分子認識部位を備えたポルフィリン化合物を得るために、非対称ポルフィリンの新しい合成ルートを確立し、特にセリンとの認識挙動について検討し興味ある知見を得た。3.部分的柔軟性を有したconvergentな官能基を有する新しいタイプのホスト分子の設計を行い、官能基間の分子内の強い水素結合を形成した分子構造をX-線結晶構造解析及びNMRスペクトルから明らかにし、新規ホスト分子としての挙動についての検討を行っている。4.β-シクロデキストリンをアミノプロピルシリカゲルに担持した新しいタイプのHPLC用単体を調製し、一部のアミノ酸について光学分割に成功した。本年度は特に生体関連物質を認識するホスト分子の設計と分子認識を介した機能発現及び動的挙動について以下に示す成果を得た。1.シクロデキストリン-サンドウィッチ-ポルフィリンをホスト分子とするキノン分子の捕捉及び、ポルフィリンからキノンへの光駆動型電子移動反応を行った。疎水性相互作用を介した分子間電子移動反応モデルとしては初めての報告例である。本科研費で購入した蛍光寿命測定装置を用い電子移動反応速度を詳細に測定し動力学的考察を行った。2.呼吸代謝系に介在するユビキノン類緑体を捕捉する新しいポルフィリンホスト分子を合成し、適合型分子認識系を構築した。本系の特徴はホスト分子骨格に柔軟性を有する点であり、これまでの一般的な事前構成された剛直ホスト分子とは対照的である。本相互作用系ではゲスト分子の形状にあわせてホスト分子の構造が時間経過とともに変化し、より安定な会合体を形成する動的挙動及び熱力学データの定量的な解析を行った。