hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
重度・重複障害児における共同注意・要求行動の発達とその支援に関する研究

1発達評価の段階意義の妥当性の検討であり、発達初期の行動指標による評価データと構造化された活動場面の観察データを検討し、発達の段階意義との相関を明らかとした。行動項目の再検討を行い、行動項目の関連性を示す系統図を提案した。特に国語と算数の観点について、行動項目を示した。2重度・重複障害児の発達評価であり、コミュニケーションの水準が1歳程度の児童について、共同注意・要求行動に焦点を当て、支援者との相互交渉を分析した。その結果を踏まえて、要求行動の系統的な発達を考察した。注意・要求行動の発達的系統図のモデルを示した。やや遅れている点として以下の点があげられた。(1)重度・重複障害児の発達評価とその妥当性の検討:日常場面での実態に関する情報と「学習到達度チェックリスト」の評価データを把握した。しかしながら、さらに共同注意行動と要求行動について複数の水準で把握することが求められ、追加してデータの収集が必要となった。(2)重度・重複障害児の発達評価:重度・重複障害児が教育を受けている特別支援学校の10名の教諭に発達評価を依頼し承諾を得る予定であったが、6名に依頼し3名から情報を得るに留まった。研究フィールドとしての特別支援学校との連携を強化していくことが求められている。平成28年度の研究計画としては、(1)発達評価の行動項目の検討については、得られた課題を踏まえ行動項目を修正するとともに、これらの行動項目に、要求行動の項目を追加して検討していく。それを含めて再度、妥当性と課題を検討する。(2)重度・重複障害児の発達評価に関しては、引き続き重度・重複障害の発達評価を追加し、事例のスコアごとの特徴と根拠なる行動の分析を行う。特に、1注視方向(相手の顔、対象物、その他)、2身体の動き、3その他(発話や表情の変化)とし、注視行動、共同注視や応答的共同注意、始発的共同注意の成立パターンを分析する。なお、最終年度として、研究の結果をまとめ、重度・重複障害児のコミュニケーション指導の基礎に位置づく、共同注視や共同注意の形成に向けた「発達段階に対応した支援行動モデル」を提案する。さらにこれらの結果から、「学習到達度チェックリスト」の改訂に取り組む。教育心理学・重度・重複障害児の発達評価とその妥当性の検討:共同注意行動や要求行動が複数の水準で検討することについては、研究分担者の田中信利教授に、最新の発達研究を手がかりに検討を依頼し、行動項目の再検討を行い、チェックリストの構造の見直しを進める。・重度・重複障害児の発達評価:まずは、重度・重複障害児が教育を受けている特別支援学校の7名の教諭(各教諭2事例ないし3事例)による発達評価を実施する。発達の程度が2歳以下と推測される子どもに、「学習到達度チェックリスト」(徳永,2012)を実施する。「学習到達度チェックリスト」の発達評価について、関連する日常的な行動及びチェックリストの行動項目に対する行動とともに評価データを把握する。・研究対象者の絞り込み:これらの研究を推進して、研究対象者の絞り込みに取り組む。研究の打ち合わせを札幌で実施した。参加予定であった協力者の一人が、家庭の事情で参加できなくなり、その分の旅費が残ったためである。
ポリネシア諸語の数詞体系と数詞間の文法的特性の推移についての対照研究

様々なポリネシア諸語の数詞システム(伝統的なシステムと現代的なシステムを含む)を吟味し、数詞及び数詞表現の特徴を示した。一桁の数を表す数詞と、二桁、三桁或いはそれ以上の大きな数を表す数詞とを、それらの用法について比較し、それらの間の共通点と相違点を分析した。異なる時代のデータ(古くからの伝承、欧米との接触直後のもの、現代のもの)を比較対照し、ポリネシア諸語の数詞の文法的推移を示した。国内出張として、東京外国語大学図書館で各種ポリネシア諸語の辞書など禁帯出の参考図書を含む関連資料を閲覧し、その中からポリネシア諸語の数詞に関する資料を収集した。また、外国出張として、ハワイに赴き、ハワイ大学ハミルトン図書館の特別コレクションやホノルル市内のポリネシア諸語関連書籍取り扱い書店において、日本では入手が難しいものも含めたポリネシア諸語の数詞に関する資料を収集すると共に、ハワイ大学ハワイアン・インド太平洋語学科タヒチ語講座のWard博士、ポリネシア諸語の母語話者でもあるRoiti先生からタヒチ語およびツアモツ語について数詞使用及び数詞関連資料についてコメントを得た。また、インターネットで公開されている論文等の資料からも関連データを収集した。今回収集した資料に過去の科研費等による研究で収集済みの資料を併せて、その中から、ポリネシア諸語の三つの下位グループ(トンガ語群、西部ポリネシア諸語、東部ポリネシア諸語)を含む合計31言語の数詞に関するデータを抽出し、言語別数詞語彙一覧を作成した。このデータは、北端のハワイ、南端のニュージーランド、東端のイースター島、西端ではミクロネシアやメラネシアに散在するポリネシア諸語と地理的にも広い範囲をカバーしている。このデータを基に、主に100以上の大きな数を表わす数詞についての概要をまとめ、その成果を北海道言語文化研究第9号に「100以上の数を表わすポリネシア諸語の数詞」として掲載した。その中で、大きな数を表わす数詞の形成やその表現方法に関連して、ポリネシア諸語において広く見られるいくつかの傾向をまとめた。前年度に引き続き、数詞の使用例データの拡充を図るため、国内出張として、東京外国語大学図書館で各種ポリネシア諸語の辞書など禁帯出の参考図書を含む関連資料を閲覧し、その中からポリネシア諸語の数詞に関する資料を収集した。また、外国出張として、タヒチに赴き、Maison de laculture図書館、タヒチ博物館にてタヒチ語の言語データ(数詞の使用例)を収集するとともに、日本では入手困難なタヒチ語及び周辺のポリネシア諸語の資料を入手した。これまでに収集した資料と今回拡充した資料を併せて、関連するデータ(数詞についての先行研究、及び、実際の数詞の使用例)を抽出し、整理し統合した。選抜した三つのポリネシア諸語(タヒチ語、ハワイ語、サモア語)の数詞使用例文データの分析を進め、それぞれの言語での数詞の文法的特性について分析し、比較対照を行った。その結果として、数詞の語彙としては、サモア語が他の二言語に比べて、外来語数詞への依存がより少なく、独自の数詞を維持していることが確認されたほか、特に百を超える大きな数の表し方については、19世頃の古い文献から現代のテキストへと数詞の用法が推移していく過程において、三つの言語の間に共通の傾向が見られる一方で、いくつかの相違点もあることがわかった。研究成果のうち、タヒチ語に関する部分の一部を北海道言語文化研究第10号に「古いタヒチ語テキストにおける百以上を表わす数表現」として掲載し、更にその続きを平成24年3月の北海道言語研究会例会で、「タヒチ語の百以上を表わす数表現の歴史的推移についての考察」として口頭発表した。サモア語とハワイ語についても同様の分析を一通り終えた。ポリネシア諸語について、タヒチ語、ハワイ語、サモア語を中心として分析を進めた結果、以下のような共通点及び相違点及び数詞体系の変遷が示された。ヨーロッパとの接触よりも前の時代から、これらの言語はかなり大きな数まで表す数詞を持っており、そのシステムでは十の累乗それぞれに独立した数詞を用いていた。これらの大きな数を表す数詞は、他の数詞と組み合わせて具体的な細かい数を表すというよりも単独で大雑把な数を表すのに使われる傾向が強かったが、ハワイ語では19世紀頃までかなり具体的な大きな数も表していた。西洋との接触後は多くの言語で百以上の大きな単位を英語からの借用語で表すようになったが、サモア語等では、借用ではない伝統的な数詞で百以上の単位を表していた。しかしながら、英語からの借用数詞を用いる言語でも伝統的な数詞を用いる言語でも、数詞の区切り方は、十の累乗それぞれに独立した数詞を用いる伝統的な方式から、千を一つの区切りとして三桁ずつまとめる西洋式の方法に置き換わった。19世紀の翻訳聖書は伝統的システムと現代システムの中間に位置していることが示された。

そこで用いられる数詞は現代と同様(サモア語では伝統的数詞、ハワイ語・タヒチ語では英語からの借用)であるが、区切り方は、千の位で三桁ずつ区切る西洋の方式と、「万」を表す数詞を用いる伝統的な方式が混在していた。またそれに伴い、現代では用いられなくなった「万」を表す数詞も用いられていた。統語的な特徴としては、小さな数を表す数詞が、名詞、動詞或いは名詞修飾語としても頻繁に用いられる一方で、百以上の大きな数を表す数詞は、伝統的には、名詞あるいは動詞としての用法が顕著で、名詞修飾語として被修飾名詞に直接付加して個数を表す用法の頻度は比較的低いものであったが、現代では他の数詞と結合して具体的な数を表す名詞修飾語としての用法の頻度も大きくなってきた。分析の中心となるハワイ語、サモア語、タヒチ語の三言語について、古い資料から現代の資料まで広い時代に渡る数詞使用例データを収集することができ、大きな数を表わす数詞を含む多様な数詞の文法的特徴について一通りの分析を終えた。しかしながら、分析の過程で、特に古い時代の数詞の用法の分析について、いくつかデータの補強を行なう必要性が生じたため、当初は平成23年度中に「サモア語・ハワイ語・タヒチ語の文法的特質(仮題)」として論文でまとめる計画であったが、タヒチ語の分析の部分のみ一部先行して論文として発表し、残りの二言語の分析については国内外での資料収集を行い、例文データの補強をした後に平成24年度に論文としてまとめることになった。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度の研究を進める中で、19世紀頃の古い資料での数詞の用法が、現代の用法とかなり異なる特徴を持っていることが示された。それに関連する分析データを補強するために必要となった最後の資料収集を平成24年度にまず行い、それを基に、前年度に論文として発表し残した分の成果をまとめる。それ以外についても、計画通り進め、今年度に研究報告としてまとめる。
在宅要介護者のADL別歯科治療必要度を集計予測する地域医療データベース構築

本研究の目的は、在宅要介護者のADL(Ability of Daily Life:日常生活自立度)別にう蝕や要補綴歯の数から歯科治療必要度を推測する地域医療データベースを構築することである。大阪府、兵庫県、和歌山県、奈良県、滋賀県および各府県の歯科医師会の協力を得て、在宅要介護者の日常生活の自立度、要介護度、口腔に関係する生活習慣、硬組織疾患の状態を表す指標、歯科保健指導の必要性など165項目について、604名の被験者を対象とした調査を完了した。調査結果は、第三者が年齢とADLをキーワードとしてインターネットのホームページ経由で検索できるように、専用サーバを準備してそこで公開した。年齢、ADL、人数をキーワードとして検索を行うと、年齢別、性別、ADL別に、現在歯数、未処置歯数、要補綴歯数、咀噛・嚥下指導と訓練の必要性とその機関、歯科保健指導の必要性とその期間がそれぞれ出力される。さらにこれらの変数の中から、未処置歯数、要補綴歯数、歯科保健指導の期間の3つを換算の基準とし、それぞれの値を三次元マトリクスにあてはめて、必要な歯科医師数と歯科衛生士数をのべ日数が換算されて表示される。これらの機能がひとつのWWW用サーバ内で完結するよう開発を行った。歯科治療必要度への換算は、今回用いたように個々の歯科治療必要度を人数分だけ積算してその地域の代表値とする方法の他に、多変量解析法を用いて実際に費やしたマンパワーを目的変数、硬組織疾患や歯科保健指導の期間などを説明変数として算出する方法がある。多変量解析法を用いた方法は、個々の症例にばらつきがあり似たような条件であっても算出されてくるマンパワーの指標が大きく異なってしまうケースが見られたことから、今回は採用しなかった。また、歯科治療必要度にもっとも大きな影響を与える変数は、歯科保健指導の回数と期間であったが、これは地域によって、歯科医師によって判断の基準におおきな偏りがみられた。今後、データベースに蓄積される症例数がさらに増すことによって、歯科治療必要度をより精度高く推定できるものと考えられる。
小胞体ストレスセンサーによる異常蛋白質感知機構

真核生物の小胞体には、IRE1と呼ばれる小胞体ストレスセンサーが存在する。この分子はI型膜貫通タンパク質であり、小胞体内腔領域で感知した小胞体ストレスシグナルを細胞質に伝達する機能を持っている。これまでの我々の研究から非ストレス条件下ではIRE1の小胞体内腔ドメインにシャペロンの一種であるGRP78/BiPが結合しているが、ストレス条件下では解離していることが明らかとなっていた。そのことからGRP78/BiPがIRE1の活性を調節していると考えられていた。本研究では、酵母IRE1の小胞体内腔領域に種々の変異を導入することでIRE1の活性化機構を詳細に検討した。その結果IRE1の小胞体内腔領域は、さらに5つの領域(アミノ末端から順に領域IVと命名)に分けられることが判明した。IRE1の活性化に必須な領域は領域IIと領域IVの二カ所であったが、GRP78/BiP結合部位は膜貫通領域の直前にある領域Vであることが判明した。すなわちGRP78/BiP結合領域はIRE1の活性化に必須な領域ではなかった。さらに、IRE1からGRP78/BiP結合部位を欠損させた変異体IRE1は野生型と同様に小胞体ストレスに反応して活性化したことから、GRP78/BiPはIRE1活性のプライマリーな調節因子ではないと考えられた。しかしながらこの変異体はエタノールや高温に対する感受性が高くなったことからGRP78/BiPは種々のストレスに対する感受性を調節していると考えられた。また、領域IIとIVについて解析を進めたところ、領域IVを欠損した変異型IRE1は二量体化できないこと、領域IVのみで二量体を形成できることから領域IVがIRE1の二量体化において必須な領域であることが明らかとなった。真核生物において、小胞体内の環境が攪乱され、unfolded proteinが蓄積すると、小胞体内在性のシャペロンと呼ばれる蛋白質群が転写レベルで誘導される。この反応はunfolded protein response(UPR)と呼ばれ、ストレスによる障害から細胞を保護する。酵母においては小胞体内腔環境のセンサー分子としてIRE1、哺乳類においてはIRE1α、IRE1βおよびPERKとよばれる3種類の膜貫通型蛋白質が同定されている。酵母IRE1、哺乳類IRE1αおよびβは、N末端を小胞体内腔側、C末端を細胞質側に露出させているI型膜貫通蛋白質である。これらの分子のN末側は小胞体内の環境変化を感知すると考えられている。我々は酵母において、非ストレス時においては分子のN末端側に小胞体シャペロンであるGRP78/BiPが結合しているが、細胞に小胞体ストレスを与えるとGRP78/BiPが離れるという現象を見出し、報告している。そこで我々は、酵母IRE1の小胞体内腔領域の一部をシーケンシャルに欠失させた変異体を作成し、小胞体シャペロン誘導活性を調べたところ、2つの領域の存在が見いだされた。N末側の領域の一部を欠失させた場合、小胞体ストレスの有無に関わらずGRP78/BiPが解離しないことから、この領域はGRP78/BiPとの結合解離に重要であると考えられた。一方小胞体膜寄りの領域の一部を欠失させた場合にはGRP78/BiPは小胞体ストレスによって解離するが、IRE1は活性化しないというデタが得られた。したがってこの領域はIRE1の活性化(おそらくoligomerization)に関与しているのではないかと予想される。以上のことは、IRE1とGRP78/BiPのinteractionを詳細に解析する上で重要な情報になると考えられる。真核生物にはIRE1と呼ばれる小胞体ストレスセンサータンパク質が存在する。酵母においてはIRE1は1種類、哺乳類においてはIRE1α、IRE1βの2種類が同定されている。

酵母IRE1、哺乳類IRE1αおよびβは、N末端を小胞体内腔側、C末端を細胞質側に露出させているI型膜貫通蛋白質である。これらの分子の小胞体内腔側領域には、非ストレス時においては小胞体シャペロンであるGRP78/BiPが結合しているが、細胞に小胞体ストレスを与えるとGRP78/BiPが離れるという現象が見出されている。また、IRE1は二量体化することによって活性化することも知られている。これまでに我々は、シーケンシャルに欠失変異体を作成することによって、IRE1の小胞体内腔領域には活性化に関与する2つのサブドメイン、及びGRP78/BiPとの結合に関与するサブドメインが存在することを示唆するデータを得ていた。そこで今年度はIRE1の小胞体内腔領域の各サブドメインを大腸菌および酵母で発現させ、精製した各サブドメインの機能をin vitroで検証した。非変成条件下での電気泳動、及び異なるタグを付けたサブドメインの共沈降実験によって、活性化に関与することが示唆されていた2つのサブドメインのうち、主に膜貫通領域側サブドメインがホモ二量体化に関与することが明らかとなった。また、GRP78/BiPとの共沈降実験から、小胞体膜貫通領域の直前にGRP78/BiPの結合領域があることが確認された。これらの知見は、IRE1の小胞体ストレス感知機構を解明するにあたり、重要な手がかりになると考えられる。真核生物にはIRE1と呼ばれる小胞体ストレスセンサータンパク質が存在する。酵母においてはIRE1は1種類、哺乳類においてはIRE1α、IRE1βの2種類が同定されている。これまでの我々の研究からIRE1の小胞体内腔領域には活性化に関与する2つのサブドメイン、及び膜貫通ドメインの直前にGRP78/BiPとの結合に関与するサブドメインが存在することが明らかとなっていた。さらに研究を進めた結果、酵母IRE1のGRP78/BiP結合ドメインを欠失させた場合、小胞体ストレスに対する感受性は失われたが、エタノールや温度に対してはむしろ感受性の増大が認められた。したがってGRP78/BiPは、IRE1の活性化そのものを調節しているというよりはむしろ、IRE1の種々のストレスに対する感受性を調節しているのではないかと考えられた。一方哺乳類IRE1の解析を行なうため、マウスIRE1βに対する抗体を作製し、免疫組織化学的解析を行なったところ、IRE1βは消化器全般に広く発現し、特に大腸で多く発現していることが明らかとなった。さらに詳しい解析をおこなうため、免疫電顕をおこなったところ、粘液成分であるムコ多糖を産生している杯細胞の小胞体に局在していることが明らかとなった。このことは、IRE1βが粘液産生に何らかの役割を果たしていることを示唆しているのかもしれない。
固体表面上でのラジカル反応のダイナミックス

本年度は主に金属表面上での吸着種の光解離によって生成される高いエネルギーを有する活性酸素原子と他の吸着種との反応について実験を行った。すでに白金表面上でN_2Oが紫外光によって解離しエネルギー的に高い酸素原子を生成することがわかっている。そこで、具体的な系としては白金(111)面上でのN_2Oとメタンの共吸着系を選び、酸素原子とメタンとの間の光誘起反応を昇温脱離、X線光電子分光によって研究を行った。この結果、193,248nmの光照射によって光誘起反応が起きていることが確認された。反応生成物としてはCH_3、CH_3Oなどが考えられるが、これらが更に昇温脱離実験の過程で酸化され最終的にはCO_2となり脱離すると推測される。この点を更に明らかにするためには吸着種の振動分光などが必要と考えられる。次に、193nm照射の実験からメタンがN_2Oとの共吸着種無しでも解離反応を引起こすことを見出した。これは、気相中のメタンの光解離が160nmよりも短い真空紫外光を必要とするのに比べて極めて特異である。メタンと白金表面との相互作用は比較的弱いため、193nmの光によるメタンの電子状態の直接励起は考えにくく、むしろ、基盤の電子励起による間接的な励起によるものではないかと思われる。しかしこの励起メカニズムが正しいとすると、本研究で得られた結果は比較的低エネルギー領域にあるメタンの短寿命負イオン状態が存在することを強く示唆するものと考えられる。また更に、水素原子をあらかじめ吸着させておいた表面にメタンを吸着させ193nmの光を照射したところ収率としては少ないがメタンの光解離によって生成したメチルラジカルと水素原子との間の再結合反応が起きることも見出した。
ポーランドの文学、美術、公共空間におけるホロコーストの記憶のジャンル横断的研究

現在ウクライナ領となった旧ポーランド領のユダヤ人墓地やシナゴーグの現状を見学、調査した。ポーランドでは、ポーランド・ユダヤ史博物館やゲットー跡地の現状を調査し、ポーランドの研究者と意見交換した。その過程でポーランドの大学やシンポジウムへの講演の招待を複数得た。研究者との研究交流が寄稿や研究グループへの参加の提案につながり、国際的な研究ネットワークが広がりつつある。国内では、本課題を基課題とする国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)との共催で、ポーランドから4名、日本から4名、ポーランドにおけるユダヤ人虐殺の専門家、ホロコーストの記憶と広島の原爆をめぐる記憶や歴史の専門家を招き、国際シンポジウム「ポーランドと日本における第二次世界大戦の記憶ーホロコーストと原爆を起点とする比較的アプローチ」を11月に名古屋で2日間にわたって一般公開で行った。ポーランドにおけるユダヤ人虐殺の記憶をめぐる本研究課題の成果も反映させた企画であり、日本とポーランドの研究者の交流が生まれ、今後の共同研究にもつながった。福島県白河市のアウシュヴィッツ平和博物館のニュースレターに、本研究の成果であるポーランドにおけるホロコーストの記憶の現状をめぐる記事を4回連載した。近年のポーランドの博物館の状況や、日本であまり紹介されていないアウシュヴィッツ以外の絶滅収容所跡地や記念碑の状況を紹介した。また、ポーランド国内のユダヤ人虐殺をめぐる政治・社会的言説の最新の状況も紹介した。一般にも向けた研究成果の還元と言える。この他、1942年にナチス・ドイツ占領下のリヴィウのゲットーで射殺され、近年再評価が進むイディッシュ語とポーランド語の作家デボラ・フォーゲルの小説『アカシアは花咲く』とイディッシュ語作品を日本語訳し、背景の詳しい解説を付して刊行した。これも本課題に関わる研究成果である。初年度に当たる今年度は、ポーランドとドイツ、ハンガリーに渡航し、文献資料の収集にあたったほか、ホロコーストの記念碑や博物館を現地調査した。国内外の学会を通して、海外の研究者との連携も始めた。ポーランドでは、1940年代に国立博物館化された絶滅収容所のうちトレブリンカを見学し、出来事の記憶の現状を現地調査した。10年ほど前に訪問した時に比べ、過去の写真資料や解説を現場に展示することで、痕跡のない現場で何が起きたのか、想起させる作りになっていた。小さいながらも博物館も作られ、発掘調査の状況がパネルで解説されていた。ベルリンではホロコーストやナチス・ドイツ関連の記念碑を見学した。ハンガリーでも同様に、2000年代以降作られたホロコーストやナチス・ドイツ関連の記念碑とそれに対する反応を調査した。本研究は、ポーランドにおけるホロコースト表象の系譜をたどるものであるが、この渡航調査を通して、ポーランドの特殊性を浮かび上がらせるうえで、旧社会主義圏の東欧という枠組みで比較検討することが必要かつ有効である、という考えに至った。今後は調査対象を近隣の東欧諸国にも広げていく。日本では、1946年にポーランドで刊行され、ポーランドにおけるホロコースト文学の古典であるゾフィア・ナウコフスカの短編集『メダリオン』を翻訳し、解説をつけて刊行した。20世紀ポーランドの代表的演劇作家、タデウシュ・カントル生誕100周年記念の一環として、シンポジウムpart2「カントルと各文化圏における文学・演劇」を企画し、カントルの代表作「死の教室」(1975)を両大戦間期の作家スタニスワフ・イグナツィ・ヴィトキェーヴィチの戯曲「脳腫瘍氏」との比較を通して読み直し、口頭発表した。「死の教室」において、戯曲「脳腫瘍氏」の一エピソードがホロコーストの物語として再解釈され、受容されていることを指摘した。夏季休暇を利用したヨーロッパ渡航と資料収集、現地調査がスムーズに進んだ。国内外の学会参加を通して本研究に関係する海外の研究者とも多く知り合うことができ、海外渡航時には関連イベントや講義に参加することができた。次年度以降、連携を本格化させる準備が整った。本研究の基礎的資料であり、ポーランドにおけるホロコーストの記憶構築を考えるうえで欠かせないナウコフスカの短編集『メダリオン』(1946)を日本語に訳すことができた。本研究のテーマの一つであるワルシャワ・ゲットーというトポスを考えるために、、ワルシャワ・ゲットー蜂起鎮圧時のドイツ側の記録写真とポーランド文学に共通して現れるイメージの流通から集合的イメージの形成を考える、という構想を立て、関連資料の収集と調査を進めた。9月からは本課題の発展のために、国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)を得て、ポーランドのワルシャワにあるポーランド科学アカデミー文学研究所のホロコースト文学研究チームに客員研究員として所属し、研究を進めている。ワルシャワで開かれるホロコーストをめぐる領域横断的セミナールや国際学会、シンポジウム、講演に参加し、最新の研究動向を把握するとともに、自身の研究について意見交換する機会に恵まれ、さらに研究上の人脈も広げることができた。こうした交流は、今後、日本で国際シンポジウムを開催するための準備も兼ねる。1月には日本におけるホロコーストの受容について、セミナールで講演を行い、のちに論文としてまとめた。渡航前には原爆をはじめとする日本の戦争の記憶に関する調査も行った。本研究の将来的展開として想定していた、日本の戦争の記憶との比較研究の導入的段階を行うことができた。ポーランド滞在の利を活かして、ポーランドをはじめ、ドイツなどヨーロッパの各図書館で資料収集を進めたほか、収容所や記念碑関連の調査も行った。ヨーロッパ各地の美術館で関連の美術作品も調査した。申請時に予定していなかったポーランドの長期滞在により、1.ホロコースト関連の現地調査、2.資料収集、3.海外の研究者との交流を集中的かつ日常的に行う環境に入り、研究が進んでいる。

申請時に想定していなかった広がりを持って研究が進展している、という意味で、当初の計画以上に進展している。ポーランドでの論文発表や口頭発表の機会も予想以上に得ることができている。さらに、将来的課題と考えていた日本における戦争の記憶との比較についても、調査し、概要をまとめることができた。2017年4月から9月半ばまで、前年度の9月から引き続き、本研究を基課題とする国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)により、ポーランド、ワルシャワのポーランド科学アカデミー文学研究所ホロコースト文学研究チームに客員研究員として滞在し、共同研究を行った。ワルシャワ滞在中、ポーランド国内外のホロコースト・メモリアルの現地調査(ヘウムノ、ベウジェツ、イスラエルのイェルサレム、リヴィウ)と図書館・美術館での資料収集と作品調査を進めたほか、海外の研究者との研究上の意見交換や今後の共同作業の打ち合わせを行い、さらに国際学会や学会誌で成果を発表した。5月には、ワルシャワ・ゲットー蜂起に関するポーランドの集合的イメージ、とりわけ燃える建物から飛び降りる人のイメージについて、ドイツ側の記録写真、ポーランド文学における同じ場面の描写、目撃者であるポーランド人画家のグラフィック作品シリーズ、戦後の刊行物におけるそれらのイメージの流通を調査し、ハンブルク大学で開かれた中東欧の文化におけるホロコーストに関する学会で発表し、意見交換をした。6月には、ワルシャワのユダヤ史研究所から招待を得て、ホロコーストの日本における受容について、一般公開の特別講演を行った。6月にはリヴィウに新しく作られたホロコースト記念碑、8月にはイスラエルのヤド・ヴァシェムなどホロコースト関連施設を見学し、研究者と交流をもった。8月にはマレク・エデルマン記念対話センター、パリのショアー・メモリアルを見学、資料調査。それぞれの研究者と研究上の意見交換を行った。ポーランドの研究者とともにヘウムノ絶滅収容所跡地の祈念式典にも参加し、ベウジェツ絶滅収容所跡地も見学した。帰国後は、日本のホロコースト関連施設を見学(福山市、白河市)、それをもとに12月にNYの学会で日本のホロコースト受容について報告をした。最終年度であったが、1月末に雪道で転倒し、手首を骨折して入院・手術したため、2月から3月にかけて予定していたポーランド渡航と資料収集、打ち合わせ、講演をキャンセルせざるをえなかった。このため、研究期間を1年間延長して、この渡航で遂行予定だった研究とまとめを完遂することにした。1年の延長となったが、2月、3月にはポーランドのホロコーストを取り巻く状況が、ポーランド国民記憶院法の改正によって大きく変化しており、ホロコーストをめぐる言説の変容をさらに1年たどることもできるメリットがあると捉えている。
クロ-ン化軟骨培養細胞株を用いた軟骨細胞の増殖・分化及び石灰化機構の解析

1.マウス肋軟骨成長軟骨からのクロ-ン化軟骨細胞株の樹立とその性質いについてマウス肋軟骨成長軟膏より、アルカリホスファタ-ゼ活性が高く石灰化能を有し、上皮成長因子(EGF)及びトランスフォ-ミンク成長因子βに応答しEGF受容体を有するMGC/T.17細胞、副甲状腺ホルモン極めて高い応答性を示すとともに軟骨細胞の分化機能を高進させる因子を産生するMGC/T1.18細胞、および血管新生阻害因子と軟骨細胞分化機能高進因子を産生するMGC/T1.4細胞を樹立した。しかし、これらの細胞のプロテオグリン合成能は低く、産生するコラ-ゲンもおもにI型であった。したがってMGC/T1.4細胞およびMGC/T1.18細胞は軟骨細胞の分化機能の一部を保持している培養細胞株であること、又、MGC/T1.17細胞は成長軟骨由来ではあるが、骨芽細胞の性質を有することが明らかとなった。2.ヒト軟骨肉腫からのクロ-ン化軟骨細胞株HCS-2/8細胞の樹立とその性質について分化型ヒト軟骨肉腫より、軟骨型プロテオグリカンを活発に合成し、軟骨に特異的なII型おびXI型コラ-ゼンを産生するクロ-ン化培養細胞株(HCS-2/8と命名)を樹立した。HCS-2/8細胞は初代軟骨培養細胞と同様インスリン様成長因子I及びII、さらにTGFβに応答してその分化機能が高進し、一方、ビタミンAに応答しその分化機能の発現が抑制された。本細胞は通常の培養条件下ではアルカリホスファタ-ゼ活性も低く石灰化しないが、ビタミンC存在下で培養するとアルカリホスファタ-ゼ活性が上昇し10倍以上に達した。なお、石灰化しない理由としては本細胞が石灰化阻害因子を産生していることがあげられる。以上の結果、本細胞は内軟骨骨形成機構の研究に適した細胞株があることが明らかにとなった。1)マウス肋軟骨成長軟骨からのクローン化細胞株の樹立マウス肋軟骨の2代目の培養細胞から分離した細胞株(mause growthcartilageの頭文字とコロニー番号からMGC/T1細胞と命名)を27代目にクローニングし、副甲状腺ホルモンに極めて鋭敏に応答するとともに軟骨細胞の分化機能を亢進させる因子を産生するクローン化培養細胞株(MGC/T1.18)、副甲状腺ホルモン応答性は前者にやや劣るものの軟骨細胞の分化を促進する因子と血管内皮細胞の増殖阻害因子を産生するクローン化培養細胞(MGC/T1.4)、又、副甲状腺ホルモン応答性はこれらに劣るもののアルカリホスファターゼ活性が極めて高く石灰化能を有するクローン化培養細胞株(MGC/T1.17)を樹立した。なお、これらの細胞のプロテオグリカン合成能は低く、産生するコラーゲンも主にI型コラーゲンであった。すなわち、軟骨細胞としての性質よりもむしろ骨芽細胞としての性質を持っていることが明らかになった。ちなみに、上記の特徴は培養開始時より継代70代を超えた現在も維持されている。2)ヒトの軟骨肉腫からのクローン化軟骨培養細胞株の樹立分化型ヒト軟骨肉腫より分離・継代培養した細胞を、23代目にクローニングし、プロテオグリカンを活発に合成し又、もう一つの重要なマーカーであるII型コラーゲン合成能を有するクローン化培養細胞株(human chandrosarconaの頭文字とクローン番号よりHCSー^2/_8細胞と命名)を樹立した。

本細胞の増殖は遅く、その倍化時間は3.5日であったが、上記のプロテオグリカンやII型コラーゲンを含む基質を多量に産生し、軟骨様組織を形成する性質を持っていた。なお、本細胞は培養開始時から50代以上経た現在も上記の形質を保持しており、世界ではじめての軟骨細胞としての分化機能を有する細胞株として樹立できたものと思われる。1・マウス肋軟骨成長軟骨由来のクロ-ン化軟骨細胞について1)石灰化能を有するMGC/T1,17細胞の石灰化は上皮成長因子(EGF)及びトランスフォ-ミング成長因子β(TGFβ)により阻害された。また、アルカリホスファタ-ゼ活性もEGF及びTGFβにより阻害された。一方、DNA合成は両因子により亢進した。2)MGC/T1,17細胞を^<125>IーEGFとインキュベ-ト結合実験を行なったところKd値1.6nMの受容体が19万個/細胞存在することが明らかとなった。3)前年度に樹立したMGC/T1,4 T1,17及びT1,18細胞のconditioned medium(CM)をウサギ肋軟骨初代培養細胞に添加すると軟骨細胞の分化機能のマ-カ-であるプロテオグリカン合成がT1,4とT1,18細胞のCMでは上昇したがT1,17細胞のCMでは上昇しなかった。以上の結果、MGC/T1,18細胞は産生物質の面から軟骨細胞の分化機能の一部を保持していること、又、MGC/T1,17細胞は成長因子に対する応答性の面からも骨芽細胞株の性質を有することが明らかとなった。2・ヒト軟骨肉腫由来のクロ-ン化軟骨細胞株HCSー2/8細胞について昨年樹立したHCSー2/8細胞は軟骨に特異的なIX型コラ-ゲンを産生し、又、インスリン様成長因子I及びII、さらにTGFβに応答してその分化機能が亢進し、一方、ビタミンAにより分化機能の発現が抑制されることから、軟骨細胞としての基本的な性質を有することがさらに確認された。本細胞は通常の培養条件下ではアルカリホスファタ-ゼ活性も低く石灰化しないが、ビタミンC存在下で培養するとアルカリホスファタ-ゼ活性が上昇し10倍以上に上昇した。なお、石灰化しない理由としては本細胞が石灰化阻害因子を産生していることがあげられる。以上の結果、本細胞は内軟骨骨形成機構の研究に適した細胞株であることが明らかとなった。
酵母のストレス応答における転写因子の細胞内ダイナミズムとシグナルクロストーク

(1)Yap1はSaccharomyces cerevisiaeにおけるAP-1様転写因子であり、多くの抗酸化系酵素遺伝子の発現を制御している。チオール-ジスルフィドオキシドレダクターゼの一つであるチオレドキシンを欠損させると、Yap1が構成的に核に局在し、その標的遺伝子の発現レベルも上昇することを見出した。チオレドキシン欠損株(trx1Δ/trx2Δ)では細胞内グルタチオン含量も増大したが、酸化的ストレスに対しては脆弱であり、これはチオレドキシン欠損の影響が強く現れているためであると考えられた。(2)S.cerevisiaeに熱ショックストレスを与えると酸素呼吸レベルが上昇し、その結果、細胞内酸化度も上昇した。またこの時、グルタチオン合成系酵素をコードするGSHI1、GSH2両遺伝子の発現も上昇し、グルタチオン含量も増大した。gsh1欠損株では熱ショックストレスによりミトコンドリアで発生する活性酵素を消去するため、グルタチオン合成系酵素遺伝子の発現レベルが増大したと考えられた。(3)ゲノムプロジェクトの結果、S.cerevisiaeには3つのグルタチオンペルオキシダーゼ(GPx)ホモログが存在することが示された。そこでそれぞれのGPxホモログ遺伝子を破壊し、その機能を解析した。その結果、構成的に発現しているのはGPX3遺伝子であり、その欠損株は酸化的ストレスに感受性を示した。GPX2遺伝子は酸化的ストレスによってYap1依存的に発現誘導された。チオレドキシンペルオキシダーゼ欠損株(tsa1Δ)の解析から、GPX2遺伝子産物はチオレドキシンペルオキシダーゼのバックアップ機構として機能していることを示唆する結果が得られた。Saccharomyces cerevisiaeのストレス応答性の転写因子Yap1、Msn2/4、Zap1について以下の解析を行った。Yap1の細胞内ダイナミズムをYap1-GFP fusionを用いてストレス下の変化を観察した。Yap1は酸化的ストレス応答性の転写因子でありストレスによって核に局在化することが知られている。チオレドキシンの欠損株(trx1Δ/trx2Δ)においては非ストレス条件下においてもYap1は恒常的に核に局在することを見い出し、細胞内酸化度を介したYap1活性および細胞内局在性の制御機構について検討を行った。その際に本年度の設備備品として購入した顕微鏡画像印刷機(ピクトログラフィー)およびデータ出力スライド作成機(Personal LFR Plus)を用いて画像処理および学会等でのデータの発表に利用した。また、Msn2-GFP fusionを用いて各種抗酸化酵素欠損株におけるMsn2の細胞内局在性の変化を観察した。いくつかの欠損株においては非ストレス条件下において核への局在化が観察されたがいずれの場合でもMsn2標的遺伝子の転写活性化は観察されず、Yap1の場合とは異なりMsn2は核への局在化の後にさらなる活性化が必要とされることが考えられた。また、亜鉛耐性を賦与する遺伝子OSR1がZaplの標的遺伝子の一つであることを明らかにした。Osr1の細胞内局在性についてもOSR1-GFP fusionを構築し検討を行ったところ液胞膜上に存在し細胞内の亜塩濃度の調節に深く関与することを見い出した。これら一連の実験を遂行する上で小型微量冷却遠心機(Microfuge R)を活用した。さらに、一分子生物学的な実験を行う上で不可欠な微量高速冷却遠心機と蒸留水製造装置がこれまで使用してきた機種が老朽化のため使用できなくなった為、急遽新たに購入した(MX-1、GSH一500)。(1)Yap

1はSaccharomyces cerevisiaeにおけるAP-1様転写因子であり、多くの抗酸化系酵素遺伝子の発現を制御している。チオール-ジスルフィドオキシドレダクターゼの一つであるチオレドキシンを欠損させると、Yap1が構成的に核に局在し、その標的遺伝子の発現レベルも上昇することを見出した。チオレドキシン欠損株(trx1Δ/trx2Δ)では細胞内グルタチオン含量も増大したが、酸化的ストレスに対しては脆弱であり、これはチオレドキシン欠損の影響が強く現れているためであると考えられた。(2)S.Cerevisiaeに熱ショックストレスを与えると酸素呼吸レベルが上昇し、その結果、細胞内酸化度も上昇した。またこの時、グルタチオン合成系酵素をコードするGSH1、GSH2両遺伝子の発現も上昇し、グルタチオン含量も増大した。Gsh1欠損株では熱ショックストレスにより呼吸欠損株の出現頻度が上昇したことから、熱ショックストレスによりミトコンドリアで発生する活性酸素を消去するため、グルタチオン合成系酵素遺伝子の発現レベルが増大したと考えられた。(3)ゲノムプロジェクトの結果、S. Cerevisiaeには3つのグルタチオンペルオキシダーゼ(GPx)ホモログが存在することが示された。そこでそれぞれのGPxホモログ遺伝子を破壊し、その機能を解析した。その結果、構成的に発現しているのはGPX3遺伝子であり、その欠損株は酸化的ストレスに感受性を示した。GPX2遺伝子は酸化的ストレスによってYap1依存的に発現誘導された。チオレドキシンペルオキシダーゼ欠損株(tsalΔ)の解析から、GPX2遺伝子産物はチオレドキシンペルオキシダーゼのバックアップ機構として機能していることを示唆する結果が得られた。
耐震構造要素としての超高強度コンクリート充填鋼管柱の鋼管亀裂脆性破壊と終局状態

本研究では、普通強度コンクリートから超高強度コンクリートまでの幅広い強度のコンクリートを充填した鋼管柱試験体(CFT試験体)を対象にCFT柱の終局状態に注目した繰り返し動載荷実験および静載荷実験を実施し、CFT柱の復元力特性値を求めた。この結果に基づいて耐震構造要素としてのCFT柱の可能性と限界を示すとともに、CFT骨組の強震動応答あるいは激震動応答計算に容易に適用できる復元力モデルを求めた。主たる研究成果は次のとおりである。1)コンクリート充填鋼管柱の繰り返し動載荷実験と静載荷実験幅広い強度のコンクリートを充填したCFT柱試験体の実験を通して耐震構造要素としてのCFT柱の性能を示した。とくに、充填コンクリート強度と鋼管強度に関連して異なる挙動に注目し、CFT柱の降伏曲げ耐力、終局曲げ耐力、塑性変形能力を求めた。2)コンクリート充填鋼管柱の終局曲げ耐力普通強度コンクリート充填鋼管柱から超高強度コンクリート充填鋼管柱まで幅広く適用できる終局曲げ耐力式を求めるとともに、耐震構造部材としてのCFT柱が受ける載荷速度効果と終局曲げ耐力との関係を示した。3)コンクリート充填鋼管柱の鋼管亀裂と累積塑性変形能力耐震構造要素としてのCFT柱を対象として実施した繰り返し動載荷実験と静載荷実験の結果より、鋼管亀裂発生による終局状態および鋼管亀裂発生までの柱の累積塑性変形能力を示すとともに、この実験値に基づいてCFT柱の累積塑性変形能力式を導いた。4)コンクリート充填鋼管柱の復元力特性と復元力モデル耐震構造要素としてのCFT柱を対象として実施した繰り返し動載荷実験と静載荷実験の結果に基づいて、終局状態に到るまでの復元力特性を支配する各特性値を求めるとともに、その挙動はTri-Linear ModelとClough Modelを組み合わせた復元力モデルで近似できることを示し、CFT骨組の強震動応答あるいは激震動応答計算に容易に適用できる復元力モデルを求めた。超高強度コンクリートの耐震構造を実現し構造設計の可能性拡大コンクリート使用量の低減を計ることを研究の目的とし、その第一段階として超高強度コンクリート充填鋼管柱(HCFT柱)の動載荷試験を計画実行した。即ち、超高強度コンクリートの特性が活される可能性の高い構造形式としてHCFT柱を考え、その耐震構造部材としての可能性と限界について試験した、試験体はHCFT柱とH形鋼梁で構成される多層剛節骨組の構造単位を想定した柱梁十字型試験体で、試験荷重には激震動応答中の柱荷重に相当する一定柱軸力と繰返し横力を動載荷した。実験変数にはHCFT柱の設計要因である鋼管材料、鋼管径厚比、コンクリート鋼管強度比を採用した。その結果、耐震構造部材性能に関する下記の結果を得た。履歴復元力特性HCFT柱はその高強度材料の特性を発揮し、期待通りの高い終局耐力を示した。また、高強度化とともにコンクリート脆性化も顕著となるが鋼管との合成効果によりすぐれた塑性変形能力を保有し、耐震構造部材として充分有効で超高強度コンクリート実用化の可能性が示された。終局状態HCFT柱の終局状態には、鋼管亀裂発生により急激に復元力劣化するタイプと軸方向累積塑性変形の急増と同時に一定軸力保持不能となるタイプがある。注目すべきは前者の鋼管亀裂発生による脆性破壊で、この終局状態は耐震構造部材としては不利な性状であり、超高強度コンクリート実用化の限界を示すものである。

終局曲げ耐力現行設計規定ではコンクリート充填鋼管柱の終局曲げ耐力を累積強度式で規定しているが、本実験結果によるとその予測精度は充填コンクリート強度によって大きく異なり、とくにHCFT柱では危険側に近づくための単純に従来の累加強度式の適用範囲を拡げられない。この主たる原因はコンクリート拘束効果がコンクリート鋼管強度比に支配されるとの視点から、HCFT短柱の圧縮試験を実施しコンクリート拘束効果を“充填コンクリート等価圧縮強度"で表す方法を導き、これより実用的なHCFT柱の終局曲げ耐力式を提案した。超高強度コンクリート構造を対象に耐震構造としての可能性と限界を究めることが本研究の目的で、次の2点が研究の中心である。・超高強度コンクリート充填鋼管柱(HCFT柱)の動載荷試験によって、耐震構造要素としてのHCFT部材の復元力特性、終局耐力、変形能力及び終局状態の基礎資料を得ること。・超高強度コンクリート構造の激震動応答と崩壊挙動のシミュレーション手法を開発すること及びこれを用いたHCFT構造の終局耐震試設計を示すこと。前者の研究については大半の実験を終了し、その結果よりHCFT柱の支配的な設計変数はコンクリート鋼管強度比であるとの結論を得た。また、この値で規定できる終局耐力式と塑性変形能力式を導き既に提案した。さらに提案式の適用範囲を明確にし且つ式の有効性を高めるため、現在もHCFT柱長さと柱変動軸力を実験変数とした動載荷実験を継続中である。後者の研究では履歴復元力モデルの作成が不可欠である。実験結果によるとHCFT柱の履歴復元力はこれまでに提案されたいずれの復元力モデルの範疇にも含まれず新たな復元力モデルを考える必要がある。現在、いくつかの復元力モデルの試案を得てその妥当性の検討を急いでいる。一方、HCFT骨組の激震動応答崩壊をシミュレートするCPUプログラムも同時に開発中である。これは剛体及び弾塑性ヒンジで表現したHCFT部材と剛な接合部パネルで構成した解析モデルでHCFT骨組の激震動応答と崩壊挙動を数値解析するものである。骨組が完全に崩壊するまでの全柱梁部材の挙動が解析できることで既に興味深い結果もいくつか得られており、この研究の完成も急いでいる。コンクリート充填鋼管(CFT)はコンクリートと鋼管の長所と短所を巧みに組み合わせた構造部材で、普通強度コンクリートを充填した場合のみでなく1000kgf/cm^2を越える圧縮強度の超高強度コンクリートを充填した場合であっても、そのせん断曲げ柱は地震力のような動荷重に対して高い終局耐力と塑性変形能力を発揮し、優れた耐震構造要素としての条件を備えていることを昨年度までの実験資料で示しこれを報告した。この中で、CFT柱の終局状態は、一定軸力下において軸方向塑性変形が徐々に増加した後これが急増して軸力保持不能となる状態と柱端近くに鋼管を輪切りにする形の鋼管亀裂が発生して曲げ耐力が急激に低下する場合の2種類があることを示した。前者は徐々にその終局状態に到るのに対して、後者は脆性的な破壊挙動でこれは耐震構造要素として極めて不利な性状である。このため、CFT柱に耐震構造要素としてその高い耐力と塑性変形能力を発揮させるためには、鋼管亀裂発生による終局状態を的確に捉えられることが必要である。
ヘリックス形成分子により電子移動を制御したレドックス系の開発

ヘリックス形成ペブチド分子の電子メディエータ特性に焦点をあて、次の2点について結果を得た。1)複数個のレドックス基を導入したヘリックスペプチドを介しての電子移動の促進:18量体のヘリックスペプチドのN末端と分子鎖の中央にレドックス基としてフェロセンを導入し、C末端には金基板への固定化のためジスルフィド基を結合したペプチド分子を液相法により合成し、金基板上に自己組織化膜(SAM)を調製した。FTIR-RAS測定より、このペプチドはヘリックス構造をとっており、ヘリックス軸の基板法線方向からの傾き角54度と求まった。クロノアンペロメトリー法により、N末端のフェロセン基から金基板への電子移動速度を評価したところ、9.2s^<-1>であることがわかった。この値は、N末端にフェロセン基を有し、C末端にジスルフィド基を導入した16量体ヘリックスペプチドSAMにおいて求めた電子移動速度、0.68s^<-1>の10倍以上となった。このことから、ヘリックスペプチドの分子鎖の中間にレドックス基を導入すると電子プールとして機能し、電子メディエート機能が増強されることが示された。2)3_<10>-ヘリックスペプチド側鎖への芳香族官能基の導入と光電子移動の促進:ナフチルアラニンと2個の2-アミノイソ酪酸からなるトリペプチドの3回繰り返しを一次構造に有する9量体ペプチドを液相法により合成した。NMR方よびCD測定より、このペプチドは3_<10>-ヘリックス構造をとることが示された。ペプチド末端に導入したジスルフィド基を用いて金基板上にSAMを形成した。FTIR-RAS測定より、ヘリックス軸の基板法線方向からの傾き角は35度であることがわかった。このSAMを犠牲ドナーとしてトリエタノールアミンを含む溶液に浸漬し、ナフチル基を光励起したところ、光照射による光電流発生が認められた。9量体ペプチドの3個のナフチルアラニン残基のうち、2個をアラニンに変えた参照ペプチドでは、このような光電流発生は認められなかった。側鎖に導入した芳香環が電子ホッピンサイトとして機能し、長距離電子移動を可能にしたと考えられる。Lipo-(L-Leu-Aib)_n-OBzl(n=12;LipoとOBzlはそれぞれリポ酸とベンジルエステルを表す)を合成し、金基板とインキュベートすることで、ヘリックスペプチド自己組織化膜(SAM)を得た。FTIR-RASを測定してヘリックス軸の垂直方向からの傾き角をアミドIとアミドIIのシグナル比から求めたところ、垂直配向に近いことがわかった。このヘリックスペプチドSAMをSTMにより観察したところ、バイアス電圧を約2Vかけることでイメージを得ることに成功した。STM測定から求めた膜厚は約4nm程度であり、FTIR-RASを測定して求めた膜厚と矛盾しなかった。一般に、1nmの膜厚を越える有機薄膜のSTM観察は、その絶縁性のため非常に困難である。このペプチド薄膜が誘電体としての性質をもつ以外に、ある条件では導電性をも示す可能性をことのことは示唆している。そこで、STS測定を行った。マイナス3Vからプラス2V程度のバイアスを印加しても、殆ど電流応答は観測されず、この範囲でペプチド薄膜は絶縁体として振る舞うことが示された。しかしながら、バイアス電圧が約2Vを越えると、ナノアンペア以上の電流が観測され、10^<-2>S/cmオーダーの導電性が観察された。ペプチド分子の末端に位置するベンゼン環のLUM0のポテンシャルが、プラスの印加電圧により探針のフェルミ準位と等しくなることにより、探針からペプチド薄膜のベンゼン環へと電子が移動し、ペプチド薄膜のダイポールの助けを借りて、電子はさらに金基板へと移動すると考えられる。前者のプロセスはトンネル電流と考えられるが、後者では、ペプチド薄膜が電子移動の媒体となっていると考えられる。本年度は、レドックス活性なフェロセン(Fc)部位を有するα-ヘリックスペプチドから、金基板上に自己組織化膜(self-assembled monolayer ; SAM)を調製し、分子膜を介して起こる電子移動反応をヘリックスのダイポールモーメントにより制御できることを見出した。ロイシンとα-アミノイソ酪酸との交互配列16量体ペプチドのN末端にFc部位、C末端にジスルフィド基を有するペプチド化合物FcL16SSと、ペプチド鎖に対して官能基の配置が逆であるSSL16Fc、それぞれのペプチド化合物に対してFc部位のない参照化合物BL16SS、SSL16Bを合成した。合成したペプチド化合物のエタノール溶液中に、金基板を浸漬することにより調製したそれぞれのSAMについて、赤外反射吸収スペクトル測定を行った結果、いずれの膜においてもヘリックス軸は基板に対してほぼ垂直に配向していることがわかった。1M HClO_4水溶液中のサイクリックボルタンメトリーでは、Fc部位を有するSAMにおいてのみFc部位の酸化還元ピークが観測され、Fc部位から金表面への長距離電子移動(約4nm)がペプチド膜を介して起こることが示された。その酸化還元電位は、FcL16SS SAMとSSL16Fc SAMにおいてほとんど同じであったことから(0.63-0.64 V vs. Ag/AgCl)、Fc部位は水相近くに存在しペプチド末端の部分電荷の影響を受けていないことが示唆された。

同条件下でのクロノアンペロメトリーより、FcL16SS、SSL16Fc SAMにおける標準電子移動速度定数はそれぞれ、0.68s^<-1>、2.00s^<-1>と求められ、SSL16Fc SAMではダイポールモーメントが電子移動を促進していることがわかった。また、電子移動速度定数に電位依存性がほとんど見られなかったことから、この長距離電子移動は通常の超交換作用による電子トンネリングではなく、ホッピング機構により起こっていることが明らかとなった。ヘリックス形成ペブチド分子の電子メディエータ特性に焦点をあて、次の2点について結果を得た。1)複数個のレドックス基を導入したヘリックスペプチドを介しての電子移動の促進:18量体のヘリックスペプチドのN末端と分子鎖の中央にレドックス基としてフェロセンを導入し、C末端には金基板への固定化のためジスルフィド基を結合したペプチド分子を液相法により合成し、金基板上に自己組織化膜(SAM)を調製した。FTIR-RAS測定より、このペプチドはヘリックス構造をとっており、ヘリックス軸の基板法線方向からの傾き角54度と求まった。クロノアンペロメトリー法により、N末端のフェロセン基から金基板への電子移動速度を評価したところ、9.2s^<-1>であることがわかった。この値は、N末端にフェロセン基を有し、C末端にジスルフィド基を導入した16量体ヘリックスペプチドSAMにおいて求めた電子移動速度、0.68s^<-1>の10倍以上となった。このことから、ヘリックスペプチドの分子鎖の中間にレドックス基を導入すると電子プールとして機能し、電子メディエート機能が増強されることが示された。2)3_<10>-ヘリックスペプチド側鎖への芳香族官能基の導入と光電子移動の促進:ナフチルアラニンと2個の2-アミノイソ酪酸からなるトリペプチドの3回繰り返しを一次構造に有する9量体ペプチドを液相法により合成した。NMR方よびCD測定より、このペプチドは3_<10>-ヘリックス構造をとることが示された。ペプチド末端に導入したジスルフィド基を用いて金基板上にSAMを形成した。FTIR-RAS測定より、ヘリックス軸の基板法線方向からの傾き角は35度であることがわかった。このSAMを犠牲ドナーとしてトリエタノールアミンを含む溶液に浸漬し、ナフチル基を光励起したところ、光照射による光電流発生が認められた。9量体ペプチドの3個のナフチルアラニン残基のうち、2個をアラニンに変えた参照ペプチドでは、このような光電流発生は認められなかった。側鎖に導入した芳香環が電子ホッピンサイトとして機能し、長距離電子移動を可能にしたと考えられる。