hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
修復遺伝子多型・変異のCommon Cancerの遺伝的素因への影響

NEIL1, NTH1, OGG1などの、2価性のDNAグリコシラーゼについて、そのヒト胃がんについての意義を検討するために以下の検討を行った。まず、ヒト胃がん組織で、その非胃がん部に比較して、NTH1の発現が変化しているかどうかを定量的PCRや免疫染色法で検討した。発現低下をしている例が一定の割合でみられ、また、細胞内の発現でも、細胞質内の発現、核の発現の両方が胃がん細胞のなかで確認された。つぎに、NTH1のpromoter部位を下流につないだluciferase活性をみることで、同定した。さらに。その部位に欠失をふくむ新多型を発見した。とくに欠失をふくむ多型は機能的にもpromoter作用に影響を与えるため、小規模な胃がんの症例対照を用いて相関を検討した。有意を論じるに足るほどの頻度がなく、さらに検討が必要と考えられた。NEIL1についても、そのpromoter部位に新たな多型を発見しその機能や胃がんにおける意義を検討中である。1価性のグリコシラーゼでは、MYH(MutYH)について、まだcharacterizeされていないmis-sense variantについてそのタンパクを精製することに成功し、14種について修復活性を検討した。MYH associated polyposisの原因とされているもののなかにも、8-OHGの修復活性はやや残るものもあり、種々の変異体の修復能力と、実際の体の中にできる種々のDNA付加体との関連に興味を持たれた。Common Cancer(消火器癌や肺がん)の発生にかかわる遺伝的素因を以下の検討をした。1.生活習慣情報を考慮した症例対照研究DNAを用いて、がん感受性に関与すると思われる遺伝子を、遺伝子多型の面から評価した。対象とした遺伝子は、塩基除去修復遺伝子の多型、またp53のようなDNA障害やその修復過程に関与する遺伝子、一炭素代謝に関与する酵素遺伝子などである。2.家族集積例を用いて、がん関連遺伝子の生殖細胞系列における変化を検索した。具体的には、adolescent and young adult(AYA)といわれる年齢領域に発生した多発がん例などを対象とした。3.環境中の発がん物質と、腫瘍細胞との交互作用を検討するため、とくに、喫煙と関係の深い肺がん細胞において、発癌物質Benzopyrene di epoxide(BPDE)と細胞側の染色体不安定性との関連を検討した。また、腫瘍の染色体不安定性を指標にしたときの環境要因の暴露あるいはそれに関連した発生部位との関連をシュゴシンという分子の変化を目安に考慮した。以上の結果、次のことを明らかにした。1.日本人大腸癌で、MYHのhaplotypeのひとつが、リスクを上昇させ、また別の一つはリスクを下げることがわかった。MYHは遺伝性劣性ポリポーシスの原因遺伝子であるが、散発性大腸癌のリスクについての環境因子を考慮した評価は初めてであり、生活習慣とあわせた、本邦のハイリスク群や効果的な大腸癌予防surveillahceへの基礎dataになる。2. P53の生殖細胞系列が家族歴のない多発がん例で見いだされ、今後AYAにおこる癌(非常に社会的影響が大きい)への対応に重要な知見を見いだした。3. BPDEはcentrosomeの不安定性を介し腫瘍の悪性度をあげることを肺がん細胞で明らかにし、またシュゴシンの減弱がとくに左半結腸の染色体不安定性の強い大腸癌の病態にかかわることを明らかにし、国際的な反響を呼んだ。(国際誌のeditorialに取り上げられた)NEIL1, NTH1, OGG1などの、2価性のDNAグリコシラーゼについて、そのヒト胃がんについての意義を検討するために以下の検討を行った。さらに。
脳波の時空動特性を用いたストレス計測システムの研究

脳波によるストレス計測を目的として、ストレス負荷時、運動または休憩時の脳波を調べ、次の成果を得た。(1)ストレスの影響:精神的ストレス(暗算)、物理ストレス(音)を与えた時に、低域α波(810Hz)の振幅が安静時よりも20%以上減少した。物理ストレス(匂い)であるペパーミントには、高域α波(1013Hz)の増進効果が認められた。(2)運動・休憩の効果:ストレス後30分の休憩または運動により、低域α波の振幅が安静時よりも20%以上増加した。運動と休憩の効果には統計的な差は見られなかったが、振幅増加率は運動の方が高かった。このように、脳波によりストレス状態を把握できる可能性が示された。平成22年度は、「ストレス応答の脳波計測」を目的として、次の研究を執り行った。(方法)従来、十分に定量評価されていなかった脳波のストレス応答について、(1)精神的ストレス、(2)物理的ストレス、および両者を複合したストレスを付加したときのα波(813Hz)、β波(1330Hz)、γ波(30Hz)の振幅の増減や位相の安定性を調査した。(1)では暗算課題を、(2)では不快音(5kHz音)の聴取を被験者に課した。さらに複合ストレスとして、不快音聴取中に暗算課題を課した。また、ストレス解消法としての軽い運動の効果を調べるために、ストレス負荷後に20分のエアロバイクを行った後の脳波を測定した。解析には離散フーリエ変換(振幅を推定)と複素復調法(位相を推定)により行い、多重検定を用いて脳波変化の有意性を評価した。(結果)(1)精神的ストレス、(2)物理(音)ストレスおよび両者の複合ストレスを与えた時に、α波の振幅が1520%減少すると共に、位相揺らぎが1530%増加して、α波が不安定化することが分かった。特に、低域α波(810Hz)が大きな影響を受けており、ストレスによる振幅および位相揺らぎについて、安静時のそれらの量からの変化が有意であることが示された。さらに、複合ストレスを与えた場合、ストレスを単独で与えた場合よりも、有意に振幅が低下することも明らかになり、ストレスの相乗効果が表れていると考えられた。また、ストレス負荷後に運動を行うと、低域α波の振幅がストレス負荷前よりも増加した。一方、β波およびγ波については、ストレス付加時と安静時で振幅・位相に有意差が見られず、ストレスの影響は小さいものと判断された。運動による変化も殆ど見られなかった。(意義)本年度の成果により、低域α波がストレスや運動による影響を最も反映しており、脳波の中ではストレス指標の有力な候補であることが示唆された。(今年度実施した内容)以下の2点について脳波の応答を計測した。(1)匂いに対する応答:精油(アロマオイル)の中で、一般的なミント系の香りと、個性的で好き嫌いの分かれる香りのそれぞれに対する応答を調べた。(2)物理的・精神的ストレスに対する応答および運動による回復効果:音や暗算による物理的・精神的ストレスを加えた後に、運動や休憩をとった時の脳波の回復の様子を調べた。(結果と意義)(1)ペパーミントにより、高域α波(1012Hz)の平均振幅が安静時基準で約20%増加した(被験者平均、以下同様)。一方、ヒノキ科の香り(サイプレス)は低域α波(810Hz)を約20%低減した。主観的な評価に関しては、前者は被験者16名全員が快い又は不快でないと回答したのに対して、後者は快いと感じる被験者はいなかった。後者は被験者4名とまだデータ量が少ないが、ペパーミントやサイプレスによって得た情動がα波の高域・低域成分の平均振幅の増減に反映される可能性が示された。(2)低域α波の平均振幅が、不快音(KHz単一音)や暗算、あるいはその組み合わせによって1025%程度減少した。中でも不快音聴取中の暗算によって、20%以上の振幅減少が観測された。その後、30分程度の長さの休憩または軽負荷のエアロバイク運動を行うと、振幅は回復するめみならず、安静状態よりも20%以上増加することがわかった。休憩よりも運動による振幅の平均値は大きかったが、両者に有意差は認められなかった。また、同様の変化はθ波(48Hz)にみられたが、高域α波やβ波(1330Hz)には表れなかった。

これらの結果は、音や暗算といった物理的・精神的ストレスや休憩や運動によるストレス解消効果が低域α波に反映される可能性を示しており、昨年度のストレス計測の結果及び(1)の結果と合わせると、脳波リズムにおけるストレス指標としては、低域α波が有力な候補の一つであると判断できる。本年度は研究の総括を行い、未発表の成果を国際会議で発表するとともに、今後の研究の進展を狙って、新たな精神的ストレス負荷の検討および測定を実施した。成果の発表については、匂いの閉眼脳波に対する影響に関する次の内容を国内および米国にて発表した。(成果)刺激臭であるペッパーミント(アロマオイル)は、頭頂・後頭部の高域α波(1013Hz)の振幅増加に寄与した(安静時と有意差が認められた。被験者は2124歳の健常男子学生8名)が、低域α波にはほとんど影響を与えなかった。暗算と匂いを組み合わせた条件では、暗算単独と比べて、高域α波はやや増加し、低域α波は若干低下するが、有意差は認められなかった。一方で、リラックス臭(合成香)であるグレープでは、低域、高域α波のどちらにも殆ど影響が見られなかった。この結果から、ペッパーミントには、暗算などの精神課題による影響を打ち消す程の効果はないものの、注意能力に関わる高域α波の増加を誘発する効果がある可能性が示された。さらに、新たな精神的ストレスとして、「思い通りに入力した文字が表示されないタイピング課題」を提案し、1回目の課題実行時、その後20分の運動または休憩を取った後に再度課題を実行した時の開眼脳波を測定した(健常男子大学生6名、2124歳)。その結果、1回目の課題実行時ではα波の振幅が安静時に比べて低域、高域共に大幅に減少する一方でβ波の振幅が増加し、被験者の精神状態への影響が認められた。2回目の課題実行時は、運動・休憩に限らず、α波の低域、高域共に安静時と有意差がない程度まで回復したが、β波については依然として安静時よりも高レベルで推移した。これらの結果は、課題による精神的ストレスの負荷と運動・休憩によるリフレッシュ効果を示している可能性もあるが、課題実行前の練習量が少ないため、慣れの影響が小さくないと思われ、今後の要改善項目である。本年度は、昨年度に引き続き、ストレスを与えた時の脳波の応答および、ストレス後に休憩を取ったり軽い負荷の運動を行うことによる脳波への影響について、脳波リズムの振幅の変化を中心に調べ、脳波によってストレスの軽重がある程度推測できるか否か、検討した。健常な大学生・大学院生計26名(全て男性、2124歳)を対象に、間を3日以上空けた2日間にわたってストレス課題と休憩・運動課題を与えた。ストレス課題としては2日間とも共通して、(1)(物理的ストレス)不快音の聴取、(2)(精神的ストレス)暗算、(3)(物理的ストレス+精神的ストレス)不快音聴取中の暗算を各80秒ずつ(暗算は40秒ごとに計2題出題)順に与え、この時の脳波リズムの振幅について、安静時を基準とした振幅比を調べた。対象とした脳波リズムは低域α波(8-10 Hz)、高域α波(10-13 Hz)、β波(13-30 Hz)、γ波(30-45 Hz)、θ波(6-8 Hz)である。ストレス課題後に与える休憩・運動課題については、被験者26名中19名は、実験1日目で運動課題(自転車こぎ運動20分、心拍数100に設定)、2日目で休憩課題(ベッドに腰掛けて安静状態を30分持続)を課し、残りの7名は運動課題と休憩課題の順序を入れ替えた。その結果、【1】低域α波の振幅はストレス課題により減少し、特に上記(2)(3)の課題で安静時との有意差が見られた。【2】この結果は休憩課題と運動課題の順序に依存しなかった。
B-メソンの稀崩壊過程の分析と標準模型を超える新しい物理の検証

1994年には、CLEOのグループがB→X_s+γ崩壊の分岐比を測定し、小林・益川模型の予言と矛盾しないことが明らかとなり、その後実験値の誤差も小さくなり、繰り込みの効果の高次補正が問題となるくらいまで実験精度は上がってきている。また、B-粒子崩壊を分析する収納Heavy Quark Effective TheoryをB→D_i+l+ν_lに対して行い、実験値と理論値の間に矛盾を指摘した。ペンギン図が寄与するB→K_i+φ過程の分析をQCD補正の寄与を含めて行い、B→K+π,π+π稀崩壊へのペンギン効果とカレント×カレント型相互作用の干渉効果が、標準模型と新しい物理を含む模型を区別する上で重要であることを指摘した。Bjorken和則とHQETを用いた解析が、B-メソンのD-メソンの共鳴状態を含むセミレプトニック崩壊の研究に有効であり、その分岐比が2%程度になることを示した。ヒグス2重項が2個存在する場合の、新ワインバーグ機構による中性ヒグス粒子のCP対称性の破れへの寄与について詳細な分析を行った。その後、標準模型を超える模型として有力視されている最小超対称模型(MSSM)にゲージ-重項のヒグス粒子を加えた模型であからさまにCP-対称性が破れる場合とCP対称性がradiativeな効果により自発的にCP対称性を破る現実的模型としてG_<st>一重項であるカイラルヒグス場を加えたNext-to-MSSM (NMSSM)について分析し、荷電ヒグス粒子、中性ヒグス粒子の質量とCPを破る位相について議論した。その結果、もっとも軽い中性ヒグス粒子の質量が高々36GeVまでであり、二つの質量の和も高々100GeVであることがわかった。超弦理論に基礎をおく低エネルギーでの有効理論を構築することも一つの課題として研究を行ってきた。Calabi-Yauコンパクト化を伴う超弦模型においては、G_<st>に行くまでに階数を二つ下げることが必要で、G_<st>に中性であるchiral superfieldのスカラー成分が真空期待値をとり、中間エネルギースケールとして二つの階層を導くことが可能となる。一つは、right-handedMajoranaニュートリノで、このメカニズムで質量を大きくできることを示した。また、スーパーポテンシャルの構成にDiscrets Symmetryが大きな役割を果していることに着目し、具体的模型としてSU (6)×SU (2)_Rをもとに、クォークやレプトンの質量と小林・益川混合角についての分析を行い、混合角の再現が可能であることなどを示した。今年度は、特にハドロンレベルでの崩壊行列要素の分析をHeavy Quark Effective Theory(HQET)を用いて,B→D_i+1+ニュートリノ(D_iはD-メソンの基底及び共鳴状態)の過程に対して行い、共鳴状態への分岐比が大きくはならないことを示し、実験値と理論値の間に矛盾があり、精密実験の重要性を指摘した。

ペンギン図のみが寄与するB→K_i+φ(K_iはK-メソンの基底及び共鳴状態)過程の詳細な分析をQCD補正の寄与を含めて行った。B→K+π、π+π稀崩壊へのペンギン効果の寄与とカレントxカレント型相互作用の干渉効果が、標準模型と新しい物理を含む模型を区別する上で重要であることを指摘した。また、これらの過程の相対比が\CP\の破れの位相の決定に対して重要な情報を与えることを指摘した。本課題一年目での成果は上に述べたとおりである。これらの分析は、いずれも現在続行中であり、特に3番目の課題に対しては、D-メソンの類似課程の分析を通じて、統一的理解が得られるよう、分析を進めており、ここではSU(3)のフレーバー対称性の破れが重要であることがわかってきた。これは、近々論文にまとめる。また、一番目の成果に基づき、ハドロンレベルでの形状因子の共鳴状態を含む場合へも拡張可能な模型について計算・分析中である。これが完成すれは、様々な崩壊過程へのより詳細で定量的な分析が行えるようになる。これらの点から、一年目の本課題の目的は達成されたと考えている。前年度までの研究経過の項で述べた解析結果は、三つの論文にまとめられ、専門誌に掲載された。また、これらのテーマと密接に関連しているCP対称性の破れについても、標準模型を超えるMulti-higgs模型での分析を行ってきており、これらの成果は専門誌に掲載された。今後ははとりわけ中性子や電子の電気双極子モーメントなどのCP対称性の破れとBやKメソンのCPの破れとの関係についても研究を進めたいと考えている。本年度は、昨年度に引き続き、研究課題での研究に関連して、特にCP非保存が破れる場合の原因についてヒグス2重項が2組存在する模型について系統的に分析した。この課題は、日本やアメリカで計画されているB-粒子のCP対称性の破れを検証する実験にとって、大きな貢献をすることになる。現在、標準模型を超える模型で現実的模型として超対称理論が研究されており、我々の課題も超対称理論のミニマムな拡張であるNext-to-Minimum Standart Modelに基づいて、CP対称性が自発的に破れる可能性についての研究を続行中である。またβ-粒子の軽粒子崩壊過程について、チャームメソンの共鳴状態への崩壊をBjorken和則を用いて分析し、論文にまとめた、さらに、超弦理論に基礎をおく低エネルギーでの有効理論を構築する一つの方法としてDiscrete Symmetryが大きな役割を果たしていることを指摘し、可能性のある模型としてAligned SU(5)×U(1)^2模型を提案し分析した。この研究は現在も継続中である。次年度は本課題での最終年度に当たるので、課題達成のためにいっそうがんばる覚悟である。今後の課題は・β-粒子の崩壊、とりわけ稀崩壊過程を含む非軽粒子崩壊の有効理論の建設(継続中)・標準超対称模型の最小拡張模型におけるCP対称性の自発的破れとヒグス粒子の質量や理論の持つパラメーターへの制限(継続中)・超弦理論における不連続対称性とクォーク・レプトンの質量行列(継続中)である。
研究型大学における研究コミュニティのモデル化とケース教材作成に向けた調査研究

本研究の目的は、日本の研究型大学における研究コミュニティの多様性に着目したモデル化とそれぞれのモデルに即した支援策の提示である。具体的な成果として、多様なコミュニティに関するケース教材の作成を目指して研究を実施した。本研究の社会的背景としては、大学における研究支援(Research Administration)の重要性が高まっていることがある。日本の研究型大学は、最先端の研究活動だけでなく、それにもとづく教育、社会貢献など、時には相反するように見える多様なミッションを担っている。これらの実質的な担い手は、多様な研究コミュニティである。本研究では、この研究コミュニティという単位に着目し、その多様性を踏まえた支援策として、ケース教材の作成を目指した。本研究の方法としては、主に教育学の分野で発展してきたコミュニティ理論にもとづき、大学の研究コミュニティに対するインタビュー調査を企画・実施した。主な調査対象となった工学系分野の大学研究室に関しては、過去に研究代表者が実施した質問紙調査のデータを再分析し、活用した。具体的なインタビュー調査は、再抽出した研究室に依頼し、それぞれの構成員(教員・学生)に対して、それぞれ30分1時間実施した。実施したインタビュー調査を通じて、研究コミュニティを規定する要因(分野、資金、強調されるミッション、構成員の特性、存続期間等)が明らかになった。また、経営学の分野で実務者の教育目的で作成・活用されてきたケース教材の完成に向けて、必要な質的データを取得することができた。
グローバル化のもとでの政策決定・法形成の正統性

国境を越えた人・物・サービス・資本の移動が活発になることを「グローバル化」と呼ぶとすると,グローバル化は,国民国家=主権国家体制に支えられてきた政策決定・法形成の正統性の構造に新たな要素をもたらしている。本研究は,従来の正統性構造がグローバル化に対してどのような対応をとっているかを,「再国家化」(国家による正統性の維持・回復)と,「脱国家化」(国家から離れた当事者自治による正統性の構築)という2つの軸に沿って解明することを目的としている。初年度である2017年度は,各自の担当するテーマに関するそれぞれの専門分野における議論の蓄積・動向をサーベイして,メンバー間で共有する作業が中心となった。すなわち,7月に内部研究会を開催して,グローバル行政法,国際投資法,多元的法秩序と正統性,移民法制,社会保障・再分配政策,雇用政策・労働市場規制,国際消費者紛争解決などそれぞれの観点から,メンバーが各自の問題関心およびこれまでの研究動向について報告を行い,全員で議論した。また,外国人研究者を招聘して,グローバル行政法に関する国際ワークショップを7月に実施し,グローバル行政法と伝統的な国際法との異同について議論を深めることができた。また,国際消費者紛争解決に関する国際シンポジウムを12月に実施し,ヨーロッパと日本との制度と現況の比較について議論を行った。これらの研究成果は,各メンバーが,日本語および英語により,論文や学会発表の形で発表している。国際ワークショップ(7月),内部研究会(8月),国際シンポジウム(12月)を実施するなど,順調に研究を行うことができたから。次年度以降は,国際学会での発表を行うなど,研究成果を国際的に発信し,外国の研究者と積極的に意見交換を行うことを計画している。
高齢者に対する筋力および持久性トレーニング負荷としての膝屈伸運動の研究

・高齢者の脚筋力および有酸素的持久能の特性と、それらを改善させる運動負荷としての膝屈伸運動の妥当性について検討した結果、以下の知見が得られた。・高齢者の脚筋力および有酸素的持久能は明らかに青年より劣る。高齢者のトレーナビリティーに関しては、脚筋力のほうが有酸素的持久能力より大きいことが示唆された。・高齢者の膝筋力は垂直跳びと、最大酸素摂取量はセルフペースによる最大下踏台昇降運動と有意な相関関係が認められ、高齢者の脚筋力、有酸素的持久能力の簡易評価方法として、垂直跳びおよび踏台昇降運動の有用性が示唆された。・高齢者の下肢の筋力・柔軟性は立位姿勢外乱時の安定性と有意な相関関係が認められた。また、転倒未経験者は転倒経験者より加速度外乱時の重心動揺距離・時間が小さいことが認められた。・膝屈伸運動の運動生理学的特徴としては、膝屈伸運動時の%HRmax、%VO2max、%iEMGmaxは屈伸回数の増加とともに直線的に増加すること、また20回/分の屈伸回数運動は約50%iEMGmaxおよび60%VO2maxに相当した。また、被験者の感想として膝屈伸運動はかなりきついという主観的・客観的な印象を示し、安全面から今後さらなる検討の必要性が示唆された。・各自のゆっくりのペースでの膝屈伸運動トレーニングを行った結果、低速時の等速性膝屈伸運動において出力トルクの増加傾向(有意ではない)が認められたが、高速時および屈曲時においては変化は見られなかったことから、被験者の体力特性および筋の加齢特性もふまえて、さらに追試の必要性が示唆された。本年度は、(1)高齢者の脚力および有酸素的持久能力の特性を青年との比較から検討すること、(2)膝屈伸運動の運動生理学的特徴を呼吸・循環応答及び筋電図解析から検討することを目的とした。被験者は60歳以上の健康な男性高齢者17名と、体力水準の異なる青年男性17名である。全被験者に自転車エルゴメーターによる最大酸素摂取量、無酸素的作業閾値、心拍数-酸素摂取量関係の測定と、等速性脚伸展運動によるピークトルクとトルクの低下率の測定を行なった。また5名の高齢者に対して、数種のテンポによる膝屈伸運動時の呼吸・循環応答と下肢筋群からの筋電図を測定した。その結果、高齢者の脚筋力および有酸素的持久能は青年より劣ることは明らかであるが、両群の値の比較から、高齢者のトレーニングの可能性は脚筋力のほうが有酸素的持久能力より大きいことが推察された。次に、膝屈伸運動の運動生理学的特徴としては、膝屈伸運動時の%IIR_<MAX>、%VO2_<MAX>、%iEMG_<MAX>は屈伸回数の増加とともに増え、20回/分の屈伸回数時の%iEMG_<MAX>は約50%に相当することが認められた。この値は一般に用いられる筋パワー・トレーニング負荷設定範囲内の値であり、脚筋力トレーニング負荷として有効であることが示唆された。また、その時の%VO2_<MAX>は60%VO2_<MAX>に相当しており、この値も一般成人の心肺機能の維持向上のための運動強度に相当している。以上のことから、膝屈伸運動は有酸素的持久能および脚筋力の両面に効果が期待できる運動の可能性が推察される。しかし、高齢者自身の感想として膝屈伸運動はかなりきついという主観的・客観的な印象をもったことも事実である。次年度はこのような反省から高齢者の安全面を考慮した膝屈伸運動の負荷設定方法をさらに検討するとともに、そのトレーニング効果についても検討する計画である。

本研究は、(1)高齢者の脚筋力および有酸素的持久力特性と簡易体力測定の相互関係を検討し、高齢者の体力・トレーニング効果の簡易評価方法の妥協性を検討すること、(2)高齢者の下肢筋力が立位姿勢保持能力および転倒経験の有無に及ぼす影響を検討すること、(3)膝屈伸運動トレーニングが脚筋力および形態計測に及ぼす影響を調べることを目的とした。全ての実験は60歳以上の健康な高齢者を被験者とした。その結果、以下の知見が得られた。1)高齢者の等速性膝屈伸展運動時の最大筋力と垂直跳びには高い正の相関が、また最大酸素摂取量と3種のセルフペースによる踏台昇降運動テストから得られた心拍数120bpm時の仕事量との間には負の相関関係が認められた。このことは、高齢者の脚筋力および有酸素的持久能力の簡易評価方法として、垂直跳び、セルフペースによる踏台昇降運動の有用性を示唆するものである。2)高齢者に立位姿勢で外乱を与えた時の重心動揺距離および応答時間は、転倒未経験者ほど小さく、また足背屈筋力、股関節屈曲可動域との間に有意な相関関係が認められた。このことから、高齢者の立位姿勢保持には下肢の筋力・柔軟性の維持向上が重要であることが示唆された。3)ゆっくりのペースでの1分間の膝屈伸運動を2セット、週3日、5週間トレーニングした結果、低速時の等速性膝伸展運動においてトルクの増加が認められたが、高速時および屈曲時においては変化は見られなかった。また形態面では体脂肪率は減少し、臀・大腿の周径囲は増加したが有意ではなかった。以上のことから、本研究の処方条件では脚筋力にトレーニングによる有意な効果は認められず、今後被経験者の体力特性、筋の加齢特性もふまえて、さらに処方条件を検討する必要があると思われる。
低吸収性を示す機能性食品成分の吸収改善と動態特性を考慮した製剤開発

本研究では、小腸コレステロールトランスポーターとして知られているNPC1L1 (Niemann-Pick C1-Like 1)に着目して、その基質候補となる可能性がある脂溶性食品成分の吸収改善が可能かどうかを検証した。その結果、NPC1L1を介して乳剤ミセル粒子ごと細胞内へ取り込まれる可能性が示された。また、その機構を利用して難吸収性を示すコエンザイムQ10の吸収改善に成功した。さらにNPC1L1の基質として知られているαトコフェロールのNPC1L1阻害剤エゼチミブの影響について検証し、αトコフェロールとエゼチミブの投与間隔をあけることで、エゼチミブによる吸収抑制を回避できることが示された。本申請研究では、低吸収性を示す機能性食品成分に焦点を当て、それらの消化管における吸収機構に関する検討、さらに乳剤化などの製剤開発・トランスポータを利用した吸収改善のための検討を行うことで、吸収動態特性を考慮した吸収改善理論を確立することを目的として検討を進めている。その成果により、NPC1L1(Niemann-Pick C1 Like-1)の基質であるコレステロール(chol)に関して、蛍光標識化した界面活性剤成分を用いた検討により、cholを含んだミセルの状態で細胞内へ取り込まれるという知見を得た。また、乳剤にcholを加えることで、難水溶性物質であるcoenzyme Q10 (CoQ10)の細胞内取り込み量は有意に改善できることが示された。ことから、NPC1L1を介して脂溶性成分の吸収改善ができる可能性が示された。一方で、その増大分はNPC1L1の阻害剤であるエゼチミブで抑制された。Cholを含まない乳剤においてもエゼチミブでプレインキュベーションすることによりCoQ10の取り込みが有意差は確認されないものの減少傾向にあったことから、CoQ10はNPC1L1の基質である可能性も考えられる。これまでに、CoQ10がNPC1L1の基質であるか否かは、明確にされていないことから、NPC1L1のsiRNA、NPC1L1の過剰発現細胞などを用いて詳細に検討するべきであると考えている。また、同様に、低吸収性を示す水溶性の成分はリポソーム等に封入して同様に吸収改善できる可能性が示された。このことから水溶性成分であるフルオレセインナトリウムを主成分として、cholを膜成分の一部としたリポソーム製剤を調製して、検討を行ったところ、リポソームに封入することで、細胞内の蛍光色素量が増大することが示された。今後は同様に他の物質を用いて、さらに検討する予定である。本申請研究では、低吸収性を示す機能性食品成分に焦点を当て、それらの消化管における吸収機構に関する検討、さらに乳剤化などの製剤開発・トランスポーターを利用した吸収改善のための検討を行った。その成果により、小腸コレステロール(chol)トランスポーターNPC1L1 (Niemann-Pick C1 Like-1)の基質であるcholに関して、蛍光標識化した界面活性剤成分を用いた検討により、cholを含んだミセルの状態で細胞内へ取り込まれるという知見を得た。また、乳剤にcholを加えることで、難水溶性物質であるcoenzyme Q10 (CoQ10)の細胞内取り込み量は有意に改善できることが示されたことから、NPC1L1を介して脂溶性成分の吸収改善ができる可能性が示された。Cholを含まない乳剤においてもエゼチミブでプレインキュベーションすることによりCoQ10の取り込みが有意差は確認されないものの減少傾向にあったことから、CoQ10自身がNPC1L1の基質である可能性も考えられる。これまでに、CoQ10がNPC1L1の基質であるか否かは、明確にされていないことから、今後はNPC1L1の過剰発現細胞などを用いて詳細に検討し、どのような物質をこの理論で吸収改善しうるかを明らかにする予定である。また、サプリメントとして利用されている機能性食品成分は一般的に長期にわたって服用される。NPC1L1の基質として報告されている食品成分のα-tocopherol (α-toc)の吸収に関してはエゼチミブで抑制されることが確認された。また、α-tocとエゼチミブの投与間隔をあけることで、その吸収抑制は回避されることが示された。今後はα-tocだけでなく、エゼチミブの体内動態、小腸内濃度などをあわせて考慮してゆく必要がある。本申請研究の初年度(平成26年度)では、構成成分の異なる乳剤の物性の把握と最適化と、詳細な消化管吸収機構の解明のための検討を進めてゆくことを目的としていた。コレステロールを含む乳剤粒子の吸収機構は概ね解明されたと考えている。

また、それにより低吸収性を示す物質の吸収改善できることが示されたため、初年度の検討事項は概ね達成されたと考えている。医療薬学前年度の検討結果を踏まえて、トランスポータの制御、あるいは乳化に関しては乳剤の物性を制御することにより、基質成分の吸収改善につながるかどうかの確認を行う。トランスポータの寄与が大きい場合は、siRNAによるトランスポータのノックダウン等により、実験動物へ経口投与した場合の血漿中、組織中濃度を測定し、AUC、Cmaxなどの動態学的パラメータを算出することで評価する。また、乳剤の組成を変化させるなど、複数の乳剤を同様に投与し、パラメータを算出することにより、どの乳剤を用いた場合に高い濃度が得られるのかを評価する。これらの知見を考察することで低い吸収率を示す機能性食品成分の吸収改善法を確立する。また、得られた知見は速やかに国際誌等に投稿する予定である。平成26年度中に全額使用済みであるが、年度末に購入した物品の支払いが本報告書の作成時点で反映されていないため。上記の通り、平成26年度中に全て使用済みである。
声帯再生のための自家間葉系幹細胞移植に関する基礎的研究

平成16年度幹細胞移植の実験系の幹細胞培養の実験系の確立動物モデルにおける骨髄幹細胞を声帯組織内に移植し、その組織再生能力を検討する準備を進めている。イヌの大腿骨から骨髄を採取し初代培養を行い壁付着細胞を採取、培養皿上に2%FCSで培養し自家間葉系幹細胞を増殖させる。C-kit、CD34、CD140αをマーカーとして使用し、血球系幹細胞を含む血球系細胞から、多分化能を有する間質系細胞を区別する。培養にはPGAとPLLAの複合材料やヒアルロン酸の誘導体、ゼラチンからの担体などを使用し幹細胞増殖の足場として、どの担体が効果的である。反回神経麻痺モデルへの幹細胞移植イヌの永久反回神経麻痺モデル(声帯麻痺モデル)を製作し、声帯内に自家間葉系幹細胞を移植した。
ソーシャル・キャピタルからみた「学校力」と「地域力」が青少年の健康に及ぼす影響

本研究はソーシャル・キャピタルの観点から,青少年における集団的な力を「学校力」および「地域力」として捉え,それらと健康指標との関連性について数量的に実証するとともに,特徴的な地域のつながりを有する沖縄を包含しつつ地域比較を行うことを目的としている.平成30年度は,高校生を対象として,これまでに実施してきたサンプリング調査で得たデータをもとに,高校生集団における「学校力」および「地域力」指標レベルの多寡,そして,これらと健康指標との関連性について,沖縄と本土に地域差がみられるかどうかを分析した.対象地域として,沖縄,京都,茨城を用い,2017年に本研究課題で開発した「学校および近隣における集合的効力尺度(school and neighborhood collective efficacy scales)」(School Health 2017;13:11-19)を用いて測定した「学校力」および「地域力」と健康自己評価との関連性を比較検討した.結果として,「学校力」および「地域力」指標レベルと主観的健康レベルに地域差がみられ,いずれも沖縄のレベルが高かった.3地域とも,「学校力」および「地域力」と主観的健康との間に正の関連がみられた.これらの関連パターンや強さの程度に地域差はみられなかった.多重代入法により欠損値を推定した値を代入した後でも結果はほぼ同じであった.結論として,「学校力」および「地域力」レベルの高低に地域差はみられたものの,地域に関わりなく,「学校力」および「地域力」は健康指標にとって予防的に働くことが示唆された.本知見は,第65回日本学校保健学会学術大会で発表した.また,「学校力」および「地域力」と健康指標との関連性について,クロス分類モデルによるマルチレベル分析を用いて解析した結果をJournal of Epidemiologyに公表した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はソーシャル・キャピタルの観点から,青少年における集団的な力を「学校力」および「地域力」として捉え,それらと健康指標の関連について実証するとともに,特徴的な地域のつながりを有する沖縄を包含しつつ地域比較を行うことを目的とする。初年度である本年度は,これまでのソーシャル・キャピタル研究を踏まえて「学校力」および「地域力」に関する概念を整理すると同時に,「学校力」および「地域力」についての指標と考えられる集合的効力(CE)を測定する自己評定尺度を検討した。Sampsonら(Science 1997)をはじめとする先行研究レビューから,青少年のCE概念を学校および近隣における社会的凝集性(SC)とインフォーマルな社会的統制(ISC)から構成した。SCはTakakuraら(School Health 2014)のソーシャル・キャピタル尺度を適用し,ISCは先行研究の質問項目を参考にして質問紙を作成した。そして沖縄の高校2校,茨城の高校2校,京都の高校2校を選出して計39学級に在籍する生徒1471名を便宜的標本として質問紙調査を行った。本研究計画は琉球大学疫学研究倫理審査委員会の承認を得ている。項目分析を経たISC13項目について因子分析を行ったところ,学校におけるISC(7項目)と近隣におけるISC(6項目)と解釈できる2因子が抽出された。これらは学校や近隣において,公共の利益のために,または何らかの問題に対して人々が何らかの行動を起こすという共有された期待を表すことから,因子的妥当性が確認できた。尺度の内的整合性は十分高く,ISCとSCの間に正の相関がみられ併存的妥当性が確認できた。ISC,SC,これらを総合したCEの健康関連指標に対する予測的妥当性を検討したところ,概ね予期した方向の関連がみられた。本尺度は適当な妥当性と信頼性を有し,今後の健康関連研究への使用可能性が示唆された。当初の計画通り,青少年の集団的な力である「学校力」および「地域力」に関する概念を整理して,「学校力」と「地域力」についての集合的効力を学校および近隣における社会的凝集性とインフォーマルな社会的統制から構成することができた。そして,学校および近隣における集合的効力を測定する自己評定尺度を作成し,精神測定学的検討を行うという初年度の目的を達成したことから,順調に進展していると考える。本研究はソーシャル・キャピタルの観点から,青少年における集団的な力を「学校力」および「地域力」として捉え,それらと健康指標との関連性について数量的に実証するとともに,特徴的な地域のつながりを有する沖縄を包含しつつ地域比較を行うことを目的としている.2年目となる平成28年度は,青少年における「学校力」および「地域力」の測定尺度となる学校および近隣における集合的効力と健康指標との関連性についての分析に使用するデータセットを作成するために,高校生を対象にサンプリング調査を実施した.対象地域として,研究代表者および研究分担者が研究フィールドとしている沖縄,佐賀,京都,茨城の高等学校を選定し,学級における無記名自記式質問紙法で調査を行った.現時点で,一部を残してデータ入力のほとんどが完了した.なお,本研究計画は琉球大学疫学研究倫理審査委員会の承認を得ている.昨年度の調査データと今年度の入力済みのデータを用いて基礎的な解析を実施した.昨年度に作成した学校および近隣における集合的効力尺度と健康指標との関連性について個人レベルで分析したところ,学校における集合的効力は,近隣における集合的効力よりも健康指標と強く関連していることが示唆された.また,これらの関連性はいずれの地域においても同様に観察された.集合的効力の構成要素である社会的凝集性とインフォーマルな社会的統制と健康指標との関連性は,目的変数に用いる健康指標のタイプによって関連性のパターンが異なっていた.

本知見は,国外における青少年の学校および近隣レベル要因と健康に関する先行研究の知見を支持していた.当初の研究計画通り,各地域におけるサンプリング調査を実施して,データセットを作成することができた.そして,「学校力」および「地域力」を表す学校および近隣における集合的効力と健康指標との関連性について基礎的な解析を実施することにより,概ね,研究仮説を支持することを確認できた.以上のように,今年度の目的を達成していることや,学会誌論文等,いくつかの研究業績を公表できたことから,おおむね順調に進展していると考える.本研究はソーシャル・キャピタルの観点から,青少年における集団的な力を「学校力」および「地域力」として捉え,それらと健康指標との関連性について数量的に実証するとともに,特徴的な地域のつながりを有する沖縄を包含しつつ地域比較を行うことを目的としている.3年目となる平成29年度は,沖縄と本土の高校生を対象として,これまでに実施してきたサンプリング調査で得たデータをもとに,高校生集団における「学校力」および「地域力」の測定尺度となる学校および近隣における集合的効力(school and neighborhood collective efficacy)と健康指標との関連性について,個人レベルおよび集団レベルの両方を考慮したデータ解析を実施した.なお,学校および近隣における集合的効力尺度は本研究課題で開発したものである(School Health 2017;13:11-19).健康関連行動(アルコール使用)を従属変数,個人レベルおよび集団レベルの学校および近隣における集合的効力を独立変数として,その他の交絡因子を調整したクロス分類モデルによるマルチレベル分析を実施したところ,学校は近隣に比べて,アルコール使用の変動をより多く説明していた.また,個人レベルおよび学校レベルの学校における集合的効力がアルコール使用に予防的に関連していたが,近隣における集合的効力の関連はみられなかった.言い換えると,学校とつながっており,社会的統制を感じている生徒だけでなく,集合的効力レベルの強い学校(学校力のある)に通っている生徒は,アルコールを使用しない傾向にある,いわゆる学校の文脈効果を示唆した.本知見は10th European Public Health Conferenceで発表した.当初の研究計画通り,「学校力」および「地域力」を測定する自己評定尺度を開発し使用可能性を検証した後,各地域におけるサンプリング調査により収集したデータセットをもとに,「学校力」および「地域力」の測定尺度となる学校および近隣における集合的効力と健康指標との関連性について,クロス分類モデルによるマルチレベル分析を用いて検討した.分析の結果として,研究仮説を支持する知見を得ることができた.今年度の目標をおおむね達成していることや,いくつかの研究業績を公表できたことから,おおむね順調に進展していると考える.本研究はソーシャル・キャピタルの観点から,青少年における集団的な力を「学校力」および「地域力」として捉え,それらと健康指標との関連性について数量的に実証するとともに,特徴的な地域のつながりを有する沖縄を包含しつつ地域比較を行うことを目的としている.
Fc薄膜の表面・界面の磁性

新圧(京都大学)とKeune(デュイスブルグ大学)は15年にわたって共同研究を行っているが、新圧とKeuneの協力関係を中心として昭和59年より京都大学化研究所とデュイスブルグ大学物理学部門の協力契約が結ばれた。以後数年はドイツ側からの援助のみで、日本側からの実質的財政援助はえられなかったが、昭和63年より3年間新圧ーKeuneの共同研究に対し科学研究費大学間協力研究としての予算が認められた。第1、2年度には若手研究者の交換による実験研究の推進を行った。第3年度はその成果の討議を行うと共に更に広く関連分野の研究を発展させるためのワ-クショップミ-ティングが開催された。原子レベルで膜厚を制御しつつ多種類の金属層を積み重ねた人工格子は京大が世界に先駆けて着手した技術であるが、この研究手段をデュイスブルグ大学で取り入れてFe/Zr人工格子を作成し界面の構造とその磁性の解喫が研究課題となっていた。この問題には京大における超低温メスバウア-測定が大変有益な結果を提供した。Feと希土類からなる人工格子については京大でFe/Nb、デュイスブルグ大学でFe/Tb系をとりあげて垂直異方性の解明を中心に研究を進めている。この課題に対してはデュイスブルグ大学におけるガンマ線と垂直方向の磁場中での温度変化測定が有効であった。これらに関する研究成果は1990年4月のヨ-ロッパMRS会議(ストラスブ-ル)において発表され、共著論文としてJ.Magn.Materに掲載されている(現在印刷中)、本研究費によって1、2年度には若手研究者との交換が実現され、研究成界は勿論であるが研究者の養成なしは国際化の観点からも非常に有意議であった。約15年前に新庄とKeuneの協力によって始められたFe金属表面の磁性のメスバウア-分光法による研究は、その後多層薄膜研究に発展し、人工格子の名のもとに新物質として広く注目されるに至っている。本研究費の援助は極めてタイムリ-であり、国際的協力の推進を容易にし、国内では人工格子研究が重点領域として採用されることにも側面の寄与をもたらした。又、重点領域最終年度にあたる平成4年度末には人工格子について更に規模の大きい国際会議が予定されるに至った。昭和59年に研究所ー学部間で協力関係が結ばれ以後毎年数名が相互に訪問し、1ないし2名は一定期間滞在して実験を行ってきた。しかしこれらの援助はすべてドイツ側によるものであり、相互協力の意味からバランスの良い関係とは言えなかった。この点で本研究費の援助はまことに適切であり、ドイツ側が今後援助を続けていく上でも極めて有効に作用することが見込まれている。
中近世日本文法学の再評価と体系化

18世紀後半は、日本文法学にとって画期をなす時期である。一括して旧派と称せられる『手爾波大概抄』『姉小路式』『春樹顕秘抄』などは、かかへ、とまり、おさへ、つめ、はねなどの係り受けの概念を、より広い現象の中に求め、多くの證歌をあげて説明することへと展開した。文構造への視野が漢として、文法論としての体系性を欠くその態度は、また用例の観察においても品詞論的に正確とは言えない。18世紀後半は、それらへの批判と共に、それらを承けつつ構造的な捉え方へと進化した時期であった。本年度は、その出発に位置しつつ、まだ多分に旧派的な傾向ももつ『てには網引網』を中心に、そこから『あゆひ抄』『詞の玉緒』の論述のあり方を展望する討議を行った。その検討の中で、『てには網引網』を転換点とする諸述語の概念的な進化や、新しい概念の成立を跡づけることができた。その一方で、本年度は代表者内田賢徳が、漢語文典との比較に資すべく、漢語の語法の、殊に日本漢字文献でそれの研究に努めた。しかし、この観点は漢語の用法についての広く深い素養を必要とし、その足がかかりの論文を執筆したに留まった。今後、字書などの分析も含めた比較の試みられるべき領域である。また分担者川端善明は、文の具体的な形式についての研究を踏まえ、上代日本語の歌の中に、独特の連体形終止の形式を見いだし、上代日本語の文構造の中に位置づけた。古今伝授の一環であった『手爾波大概抄』と『姉小路式』と通称されるテニハの秘伝書は、中世の日本文法研究の二つの流れとして、国語学史上注目されてきた。その二つの関係については、「一方から一方が出来たと言ふ程の密接な関係はない様である」(橋本進吉「国語学史講義」)、「出葉抄(姉小路式の旧本)は手爾波大概抄の増補とか敷衍とか認めなければならぬ関係をもつてゐるものでなくて別箇の著作といはねばならぬであらう。しかし、この出葉抄の基礎は恐らくは手爾波大概抄から出たと見らるるであらう」(山田孝雄『国語学史要』)といった見解から大きく出る評価は見られない。これらの見解は、概ね伝授の系統についての分析と、内容の構成と配列の比較といった観点からの、つまりは狭義の国語学史的な立場からの評価であって、文法体系的な視点からの検討は十分とは言えない。その視点は、まさしく本研究のテーマとするところである。それらについて具体的に引用和歌の分析なども含めて、代表者と分担者で討議を進めた。その展開の中で、二つの流れをそれぞれに承ける『手爾波大概抄之抄』『春樹顕秘抄』などについても討議が及んだ。またその資料としての中世と近世前期の文献について、基礎的な対校が出来るようにテキストを整えた。分担者内田賢徳は、上代日本語の文構造を考えるための資料として、『萬葉集』と比較できる分量を持つ殆ど唯一の文献である『古事記』の中で、確実な日本語の文はどのように解析されるかを、訓話を援用して二つの論文として著した。またその内容について、代表者と討議した。中世の日本語文法書である『春樹顕秘抄』そして近世期にそれを増補した『春樹顕秘増抄』は、それ以前の『姉小路式』『手爾波大概抄』を承けて、そこに見られた、かかへ、とまり、おさへ、つめ、はねなどの係り受けの概念を、より広い現象の中に求め、多くの證歌をあげて説明している。

その態度は、一括して旧派と称せられるように、近世期の『あゆひ抄』『詩の玉の緒』と比較して、文構造への視野は文法論としての体系性を欠き、また用例の観察も品詞論的に正確とは言えない。しかし、雑多なものを一括りするその眼は、およそ整理されて分類された品詞論的な視野が覆わなかった関係への気づきを可能にする。本年度は主として、その問題について代表者と分担者で討議をした。その検討の中で、近世期の研究への展開の契機となるさまざまな概念の整理・一覧の必要を感じ、その整備に努めた。具体的には用語の索引、證歌(例文)の訓詁注釈である。代表者川端善明は、以上のような視点を踏まえた論文「文、文節、語」を、また分担者内田賢徳は、上述の概要に対する各論として、論文「終止形接続の『見ゆ』をそれぞれ執筆した(いずれも未刊)。18世紀鋼板は、日本文法学にとって画期をなす時期である。一括して旧派と称せられる『手爾波大概抄』『姉小路式』『春樹顕秘抄』などは、かかへ、とまり、おさへ、つめ、はねなどの係り受けの概念を、より広い現象の中に求め、多くの證歌をあげて説明することへと展開した。文構造への視野が漠として、文法論としての体系性を欠くその態度は、また用例の観察においても品詞論的に正確とは言えない。18世紀後半は、それらへの批判と共に、それらを承けつつ構造的な捉え方へと進化した時期であった。本年度は、その出発に位置しつつ、まだ多分に旧派的な傾向ももつ『てには網引網』を中心に、そこから『あゆひ抄』『詩の玉緒』の論述のあり方を展望する討議を行った。その検討の中で、『てには網引網』を転換点とする諸術語の概念的な進化や、新しい概念の成立を跡づけすることができた。その一方で、本年度は代表者内田賢徳が、漢語文典との比較に資すべく、漢語の語法の、殊に日本漢字文献でのそれの研究に努めた。しかし、この観点は漢語の用法についての広く深い素養を必要とし、その足がかかりの論文を執筆したに留まった。今後、字書などの分析を含めた比較の試みられるべき領域である。また分担者川端善明は、文の具体的な形式についての研究を踏まえ、上代日本語の歌の中に、独特の連体形終止の形式を見いだし、上代日本語の文構造の中に位置づけた。
モータータンパクのシンクロ運動機構とそのモデル化

本研究では、骨格筋のアクトミオシンにおいて分子間駆動機構をになうアクチンフィラメントの役割を明らかにするため、遺伝子工学的に作成したキメラタンパクを用いた微小運動解析、およびマイクロ波誘電スペクトルによる周囲の水の誘電応答特性測定に基づく解析を行った。a)アクチンの遺伝子を導入したキメラミオシンの作成細胞性粘菌により、アクチンの遺伝子をアクチン結合部として知られるミオシンS1dCのループ2に入れキメラミオシンを作成する事に成功した。これまでキメラタンパクは天然のアクチンと重合しフィラメントを形成することを電子顕微鏡により確かめた。またキメラのみのATP分解活性が0.03/sであり、天然のアクチンと重合することで1.3/sまで活性があがり、アクチン側の重合がミオシンのATP分解活性に大きく影響することを見出した。即ちアクトミオシンの運動機構を調べる強力なツールを実現できた。b)キメラタンパクを含むアクチンフィラメントのATP加水分解時のゆらぎ観察キメラタンパクを取り込んだアクチンフィラメントはATP加水分解によりエネルギーを消費する。そのときのフィラメントのゆらぎを蛍光顕微鏡を通してビデオ録画して解析を行った。その結果、アクチンフィラメントは速い小刻みなゆらぎを検出した。これは長さ変化が認められないことから高次モード振動とは考えにくい。このことはフィラメントの横方向の拡散係数の増大を示唆する。水構造の変化が起こっている可能性があり興味深い。c)アクチンフィラメントのマイクロ波誘電測定高分解誘電スペクトル測定をアクチン水溶液に対して行った。その結果アクチンの周囲にはバルクの水より運動性の高い水が存在することが明らかになった。これは従来の水構造を破壊するとして知られるヨウ素イオン等のふるまいに誘電的性質が類似しており、アクトミオシンの運動機能解明の重要な手がかりになるものと思われる。タンパク分子が何らかの刺激を受けるとその構造が変化し、酵素活性をONにしてある反応を進行させる。その結果さらに次の反応が誘起されるという連鎖的な反応が多様な機能を実現している。筋肉にあるミオシンはATP加水分解反応によりアクチン繊維に運動を起こさせるモータータンパクである。ATPを分解する反応ステップはミオシン表面の疎水性の変化と密接に絡んでいることをこれまで行った誘電法による水和解析により明らかにしてきた。要約すれば、タンパク1分子の中にエンタルピーの高い状態とエントロピー的に高い状態の2つの構造をとることが可能で、しかもそれぞれ自由エネルギーレベルではあまり変わらない場合には、わずかな外部刺激で1つの構造からもう一方の構造へ変化することができる。ちょうど相転移が1個の分子で起こっているようなものである。このエンタルピーとエントロピーを補償させる機構を応用してやれば、ON/OFFスイッチを1個の分子で確実に起こさせる手法として利用できる。われわれは、この原理ではたらく1分子スイッチを有機化学的に作成することを試み(2R,3R)-N,N'-Dialkyl tartaric acid amideを合成した。この分子は、疎水基が1対、水素結合部位が1対、それらが拮抗して結合するようにヒンジ(不斉炭素をつなぐシグマ結合)1つを有する。これらn-アルキル/ピレニル酒石酸アミド(butyl,hexyl,octyl,decyl,dodecyl、pyrenyl)は、CDCl_3・CH_3OH混合溶媒系でメタノールの濃度変化によりコンフォメーション変化が不連続にかつ可逆的に起こることからスイッチ機能を有していることがわかった。われわれは、この原理ではたらく1分子スイッチを有機化学的に作成することを試み(2R,3R)-N,N′-Dialkyl tartaric acid amideを合成した。これらn-アルキル/ピレニル酒石酸アミド(butyl,hexyl,octyl,decyl,dodecyl,pyrenyl)は、CDCl_3・CH_3OH混合溶媒系でメタノールの濃度変化によりコンフォメーション変化が不連続にかつ可逆的に起こることからスイッチ機能を有する有機分子を構築できた。可逆的に大きな構造変化をおこなうアポミオグロビンにおけるNative,Molten Globule,Unfolding各状態間の遷移における水和状態の変化を調べた。ここでは繰り返し測定における分解能を比誘電率で0.02まで高めたマイクロ波誘電測定法を開発し測定を行った。これにより、これまで検出し得なかった上記3状態間の水和解析を精度良く行うことが可能になった。その結果、Native,Molten Globule,Unfoldingの3状態における水和量が判明し、熱力学的理解が進んだ。この結果はミオシン同様、分子レベルの構造スイッチを実現する上での溶媒和の利用の重要な基礎になると思われる。