hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ポリコームタンパクによるリンパ球分化運命制御機構

T細胞やB細胞は造血幹細胞から作られる。その過程で多能性の造血幹細胞は各種転写因子やエピジェネティック因子の働きにより徐々に分化能が限定されていき、最終的にT, Bリンパ球系列へ運命決定される。造血幹細胞からリンパ球系列への運命制御は骨髄において行われるが、その詳細は明らかでない。特に運命決定過程におけるエピジェネティック制御機構は不明である。申請者らは最近、ポリコームタンパクであるPCGF1が造血幹細胞からBリンパ球系列への運命制御に重要であることを見いだした(未発表)。そこで、本研究ではポリコーム複合体がリンパ球・ミエロイド系列への分岐にどのように寄与しているのかを明らかにすることを目的とする。本年度は研究計画に従い、PCGF1コンディショナル欠損マウスから人工白血球幹細胞(iLS細胞)を作成し、この細胞を用いてRNA-seq解析およびChIP-seq解析を行った。その結果、PCGF1は主にプロモーター領域に結合しており、その約40%にH3K27me3の修飾が認められた。PCGF1欠損により、標的遺伝子座のH3K27me3は減少し、遺伝子発現の活性化が認められたが、SUZ12(PRC2)やRING1A/Bの結合、H2AK119ubに変化は認められなかった。このことから、PCGF1を含む異性型PRC1.1は従来型PRC1とは異なり、RING1A/B非依存的にPRC2の活性を制御することが示唆された。研究計画通り、PCGF1コンディショナル欠損マウスからiLS細胞を作成し、この細胞を用いて網羅的解析を行った。その結果、従来型PRC1とは異なる機構で遺伝子発現を制御していることが示唆された。現在、詳細なメカニズムを解析中である。研究はほぼ実験計画通りに進んでいる。今後は速やかに論文にまとめられるよう研究を進めていきたい。申請者らは最近、ポリコームタンパクであるPCGF1がB細胞初期分化に重要であることを見いだした(未発表)。そこで、本研究ではポリコーム複合体が造血幹細胞からリンパ球系列への運命決定にどのように寄与しているのかを明らかにすることを目的とする。本年度は研究計画に従い、PCGF1コンディショナル欠損マウスの骨髄細胞を放射線照射したマウスに移植し、フローサイトメーターを用いて造血系を解析した。PCGF1を欠損した骨髄細胞では、B細胞が著減しミエロイド系細胞が増加していた。一方、胸腺のT細胞分化は正常であった。造血幹・前駆細胞を調べると、リンフォミエロイド前駆細胞が著減し、ミエロイド前駆細胞が増加していた。このことから、PCGF1は造血幹細胞からリンパ球系・ミエロイド系への運命決定を制御していることが示唆された。現在PCGF1コンディショナル欠損マウスから人工白血球幹細胞(iLS細胞)を作成し、詳細を解析中である。研究計画通り、PCGF1コンディショナル欠損マウスの骨髄移植の系を用いて造血系の解析を行った。その結果、PCGF1は造血幹細胞からリンパ球系列への分化に重要であることが明らかとなった。PCGF1コンディショナル欠損マウスの骨髄細胞からiLS細胞を作成することにも成功し、予定通り解析は進んでいる。

研究はほぼ実験計画通りに進んでいる。今後は速やかに論文にまとめられるよう研究を進めていきたい。今後は詳細なメカニズムを明らかにしたい。
生体外モデルデバイスの細胞代謝リアルタイムモニタリング技術に関する日独共同研究

従来困難であったメタボリックシンドロームの生体外モデルとして、微小循環を精密に制御した環境下で肝臓オルガノイドを培養できるBoCを実現し、このBoC内の細胞代謝を分子レベルの化学反応として非侵襲で局所的にリアルタイムに定量化できるAnalytic BoC(ABoC)を世界で初めて構築した後、微小循環環境と細胞代謝の間の因果関係を解明することでABoCが疾病の発生機序の解明に極めて有用・有効であることを実証する。平井と田畑は生体内の流れ場・圧力場の変動を精密に再現するため、柔軟なシリコーン樹脂材料であるPDMSを使ったコンプライアンス要素の作製技術を検討した。また実際に作製したデバイスに圧力波形のパターンと周波数を制御して印加して波形形成を確認した。四竃は物理環境計測の要素技術として、単一光ファイバ内視鏡とダイヤモンド温度センサの開発し、実験システム構築と動作確認を完了した。2月にKITを訪問し、NMRへの組み込み方法についてDr. Jouda等の共同研究メンバーと実機を見ながら具体的な打合せを行った。山本は肝臓オルガノイドの自発変形を定量するための実験手法の構築に取り組んだ。Prof. Tanaka (ハイデルベルグ大)を招聘し、オルガノイドの形状揺らぎ全モード解析に関する議論を行った。またProf.Tanakaグループから博士課程学生のMs. Kimmleを招聘し、細胞集団形成ダイナミクスを制御するための新しいゲル基板に関する共同研究を行った。研究メンバー全員が連携先を訪問し、ドイツ側研究者とのミーティングを行うとともに実験もスタートし、順調に進捗している。平井と田畑はコンプライアンス要素と圧力源により生体内の流れ場・圧力場を正確に再現できるマイクロ流体制御システムの確立を目指す。システムの構造材料に起因するノイズをKIT研究者が保有するNMR装置を使って定量的に評価し、Analytic BoC(A-BoC)の構成や作製プロセスの検討を開始する。亀井はメタボリックシンドローム疾患モデルの開発に取り組む。細胞に高濃度脂肪酸を添加することによって高脂肪肝細胞を作製するための条件検討に取り組む。肝細胞の代謝の変化を評価するための実験系の検討も行う。KIT研究者とともに、A-BoCに実装できる微小NMRの開発に取り組む。巽は1細胞における代謝活動の制御と評価や抗生物質の生成と効能の評価を目的として,KITの高精度温度制御技術とマイクロ流体デバイスを用いた誘電泳動力による粒子・細胞の対流輸送制御技術を組み合わせた新技術開発を行う。高い細胞封入液滴収率のデバイスを構築し、スケールアップして生成液滴の整列と同期制御を行い、各液滴の温度制御の精度向上を図る。四竃はこれまで独立に開発した単一光ファイバ内視鏡とダイヤモンド温度センサを組み合わせた温度計測を実証するとともに、空間,時間,温度の計測分解能を定量化する。さらに、NMR実機への組み込みに向けて、NMR信号測定回路と光ファイバを内蔵するサンプルホルダの設計および設置を容易にするためのレーザー制御光学系のポータブル化を進める。山本は肝臓オルガノイドの自発変形を定量するプラットフォームを確立する。BOC中での肝臓オルガノイドの長時間変形を顕微鏡下でタイムラプス観察・解析し、活性を評価する。レーザーピンセットを駆使した光トラップ技術によってオルガノイドの力学特性を計測し、自発変形・粘弾性の時間変化を追跡できる実験系を構築する。

巽は1細胞における代謝活動の制御と評価や抗生物質の生成と効能の評価を目的として,KITの高精度温度制御技術とマイクロ流体デバイスを用いた誘電泳動力による粒子・細胞の対流輸送制御技術を組み合わせた新技術開発を行う。高い細胞封入液滴収率のデバイスを構築し、スケールアップして生成液滴の整列と同期制御を行い、各液滴の温度制御の精度向上を図る。四竃はこれまで独立に開発した単一光ファイバ内視鏡とダイヤモンド温度センサを組み合わせた温度計測を実証するとともに、空間,時間,温度の計測分解能を定量化する。さらに、NMR実機への組み込みに向けて、NMR信号測定回路と光ファイバを内蔵するサンプルホルダの設計および設置を容易にするためのレーザー制御光学系のポータブル化を進める。山本は肝臓オルガノイドの自発変形を定量するプラットフォームを確立する。BOC中での肝臓オルガノイドの長時間変形を顕微鏡下でタイムラプス観察・解析し、活性を評価する。レーザーピンセットを駆使した光トラップ技術によってオルガノイドの力学特性を計測し、自発変形・粘弾性の時間変化を追跡できる実験系を構築する。昨年度末に主なドイツ側連携研究者が3名訪日したため、日本でミーティングを実施し、出張旅費の執行が予想より少なかった。また、研究がスタートしたところであるため試作費用が予想より少なかった。研究の進捗への影響はない。2019年度は試作を進めると共に、出来る限りドイツ側連携研究者を訪問し、共同実験など実質的な連携を開始する予定である。
遺伝性脱髄疾患マウスモデルにおける皮膚感覚神経の形態変化

皮膚では、C線維を除く感覚終末および表情筋の運動終板は、有髄線維に由来する。本研究で用いた2種類の脱髄モデルマウスは、ガラクトシルセラミダーゼ活性の遺伝的異常を示す。ガラクトシルセラミドは、ミエリンの主要な構成脂質であり、モデル動物は、生後、全身性に脱髄が進行し、短寿命を示す。末梢神経では、従来、神経線維束の病理はよく追究されているが、作用部位である神経終末に注目した知見は極めて乏しい。本研究では、twitcherマウス(Twi)とサポシンAノックアウトマウス(SAKO)の橋から三叉神経節を経て鼻部洞毛部皮膚に至る一連の組織を、寿命週まで経時的に採取し、共焦点顕微鏡と透過型電顕を用いて神経要素を観察し、形態解析した。Twiでは、1週目の眼窩下神経で異常所見が観察され、これ以後、脱髄を主とする病理所見は、概して末梢側が中枢側に先行した。一方、皮膚神経終末の形態は、末期までよく保たれるものが多く、髄鞘の被薄化、泡沫化や、グロボイド様細胞の浸潤など、脱髄像が甚だしい有髄線維の先端でも、ほぼ正常な神経終末が認められた。また、神経束上のF4/80陽性樹状細胞の肥厚と浸潤は、3週目までは、皮下深層より末梢側では少なかった。なお、4週目以降、一部の洞毛では、棍棒状終末の先端部の膨隆、槍型終末やメルケル終末の一部の変形と脱落などが、電顕的にも確認された。運動終板は、光顕的には大きな形態変化は認められなかった。末期のSAKOでは、終末で形態を維持するものも多かったが、変性度の大きいものもあった。本研究は、脱髄神経疾患における、脱髄の進行状況とともに皮膚神経の形態変化に着目し、中枢から末梢終末までを俯瞰的に検索した。中枢側の有髄線維に脱髄が生じ、信号の伝導遅延が予測されるにもかかわらず、受容部である神経終末は、形態を維持することが示唆された。多くの病理学的所見のみならず、神経形態維持機構の一端を明らかにできたことは、成果が大きい。(論文投稿中)皮膚では、C線維を除く感覚終末および表情筋の運動終板は、有髄線維に由来する。(論文投稿中)Twitcherマウスは、ガラクトシルセラミドの分解酵素の遺伝的欠損によって起る脱髄疾患、ヒトのクラベ病のモデルマウスである。髄鞘の代謝時に、末梢ではシュワン細胞の死滅を引き起こし、脱髄が進行し約5週齢で死亡する。サポシンAは、その酵素の活性化因子で、このノックアウトマウスは、遅発性に脱髄が生じ、約20週で死亡する。本研究は、これらマウスの、三叉神経根を含む中脳の一部から、三叉神経節、眼窩下神経を経て顔面鼻部洞毛部皮膚に至る一連の組織を、生後、寿命週まで、経時的に採取し、共焦点レーザー顕微鏡と電顕的観察を組み合わせて神経組織の形態解析を行い、末梢感覚神経系の脱髄の状況を形態的に明らかにすることを目的とする。本年度は、twitcherマウスにおける一連の光顕的観察と一部電顕観察を行い、サポシンAノックアウトマウスの電顕試料を揃えるまでに時間を費やした。免疫染色には、主としてPGP9.5、S100、F4/80の1次抗体を用いた。

Twitcherマウスの有髄線維束は、2週目では、髄鞘と髄鞘の間の面積が拡大し、線維がやや細く見えるほかは、正常動物と神経分布に大差がなかった。その後6週目までに、病変は徐々に進行し、有髄神経線維横断像の多形化、髄鞘の被薄化または断片化、シュワン細胞の肥大化、F4/80陽性細胞の増加と変形、細胞浸潤が顕著となり、概して、皮下や眼窩下神経におけるそれら所見は、三叉神経節内に先行していた。髄鞘を持たない神経終末は、4週目以降に洞毛の槍型終末とメルケル終末で数の減少と変形、脱落が認められたが、皮膚表層に分布する細い線維群や、皮筋に分布する運動終板、血管に纏絡する細い神経線維群は、分布密度や形態の変化は顕著ではなかった。本解析結果は、チェコの組織形態学国際学会と、日本解剖学会総会で発表した。これに電顕結果を合わせ、論文を執筆投稿予定。皮膚では、C線維を除く感覚終末および表情筋の運動終板は、有髄線維に由来する。本研究で用いた2種類の脱髄モデルマウスは、ガラクトシルセラミダーゼの遺伝的欠損を持つ。ガラクトシルセラミドは、ミエリンの主要な構成脂質であり、モデル動物は、生後、全身性に脱髄が進行し、短寿命を示す。末梢神経では、従来、神経線維束の病理はよく追究されているが、作用部位である神経終末に注目した知見は極めて乏しい。本研究では、twitcherマウス(Twi)とサポシンAノックアウトマウス(SAKO)の橋から三叉神経節を経て鼻部洞毛部皮膚に至る一連の組織を、寿命週まで経時的に採取し、共焦点顕微鏡と透過型電顕を用いて神経要素を観察し、形態解析した。Twiでは、1週目の眼窩下神経で異常所見が観察され、これ以後、脱髄を主とする病理所見は、概して末梢側が中枢側に先行した。一方、皮膚神経終末の形態は、末期までよく保たれるものが多く、髄鞘の被薄化、泡沫化や、グロボイド様細胞の浸潤など、脱髄像が甚だしい有髄線維の先端でも、ほぼ正常な神経終末が認められた。また、神経東上のF4/80陽性樹状細胞の肥厚と浸潤は、3週目までは、皮下深層より末梢側では少なかった。なお、4週目以降、一部の洞毛では、棍棒状終末の先端部の膨隆、槍型終末やメルケル終末の一部の変形と脱落などが、電顕的にも確認された。運動終板は、光顕的には大きな形態変化は認められなかった。末期のSAKOでは、終末で形態を維持するものも多かったが、変性度の大きいものもあった。本研究は、脱髄神経疾患における、脱髄の進行状況とともに皮膚神経の形態変化に着目し、中枢から末梢終末までを傭瞰的に検索した。中枢側の有髄線維に脱髄が生じ、信号の伝導遅延が予測されるにもかかわらず、受容部である神経終末は、形態を維持することが示唆された。多くの病理学的所見のみならず、神経形態維持機構の一端を明らかにできたことは、成果が大きい。(論文投稿中。)
金属アルコキシドによる金属水酸化物脱水法を用いた固体塩基合成

アルカリ土類金属酸化物は強度の高い固体塩基である。一般には,水酸化物や炭酸塩の熱分解で合成する場合が多いが,BaやSrでは水酸化物が加熱により融解したり,Baでは脱離した結晶水に懸濁するなど,MgやCaの水酸化物とは異なる性質がある。また,炭酸塩の熱安定性が非常に高く,熱分解で酸化物を得るには高温での加熱が必要となるなど,合成には不都合な点が多い。そこで,加熱で脱離した結晶水の除去をトルエンとの共沸で行い,さらに金属水酸化物の脱水をアルコキシドとの反応を活用して行うことを構想した。Sr(OH)2・8H2Oをトルエン中に懸濁させ,蒸留を行ったところ,結晶水をほぼ除くことができた。Ba(OH)2・8H2Oでは完全に除くことはできず,Ba(OH)2・H2Oとなっていた。Sr(OH)2と等モルのAl(OCH(CH3)2)3をトルエン中で反応させ,空気中で乾燥したところ,一部がSr3Al2(OH)12に変化した。複合水酸化物の熱分解は,100°Cから500°Cで進行し,500°Cで焼成して得た複合酸化物は塩基触媒反応である逆アルドール反応に活性を示した。XRDで分析した結果,Sr12Al14O33の生成が確認できた。このほかのアルコキシド(Ti(OCH(CH3)2)4,Zr(OC3H7)4,Si(OC2H5)4)では,Sr(OH)2の一部しか反応しなかった。固相の水酸化物と溶液中のAl(OCH(CH3)2)3だけが反応した結果より,Al(OCH(CH3)2)3のルイス酸性が関係していることが示唆された。本研究では,最初の段階として金属水酸化物のOH基と金属アルコキシドが容易に反応することを確かめる事としている。水酸化物としてSr(OH)2とBa(OH)2・H2Oを用い,金属アルコキシドをAl(OCH(CH3)2)3,Ti(OCH(CH3)2)4,Zr(OC3H7)4,Si(OC2H5)4の4種として,トルエンを溶媒に固体と液体の界面での反応の進行を検証したところ,Sr(OH)2ではAl(OCH(CH3)2)3で,Ba(OH)2・H2OはAl(OCH(CH3)2)3とZr(OC3H7)4で反応の進行が確認できた。この結果より,Al(OCH(CH3)2)3のルイス酸性がこの反応に関係していることが示唆された。また,結晶水の一部を固体中に残留させると,ルイス酸性のないアルコキシドでも反応が進行する可能性が示された。以上の結果を得たことにより,次年度以降に金属水酸化物と金属アルコキシドの反応の詳細を検討できる状況となったことから,おおむね順調に進展していると評価した。固相のSr(OH)2と,溶液中のAl(OCH(CH3)2)3で複合水酸化物の生成が確認できたので,固体塩基としての性能に対する焼成温度とSr/Al比の影響を調べると同時に,S12A7と呼ばれるSr12Al14O33の生成と塩基性発現の関係を検討する。S12A7は,陰イオン交換能を有するC12A7と同じ構造の物質で,酸素陰イオンを電子に交換することでさらなる活性向上が期待できる。固相の水酸化物と液相のアルコキシドの固ー液界面の反応による複合水酸化物あるいは酸化物の合成方法について,ルイス酸性のないアルコキシドでは反応が進行しない結果に関し,結晶水の一部を残留させる,酸性物質を添加する,などの方法を検討する。

固相の水酸化物と溶液中のAl(OCH(CH3)2)3だけが反応した結果より,Al(OCH(CH3)2)3のルイス酸性が関係していることが示唆された。本研究では,最初の段階として金属水酸化物のOH基と金属アルコキシドが容易に反応することを確かめる事としている。水酸化物としてSr(OH)2とBa(OH)2・H2Oを用い,金属アルコキシドをAl(OCH(CH3)2)3,Ti(OCH(CH3)2)4,Zr(OC3H7)4,Si(OC2H5)4の4種として,トルエンを溶媒に固体と液体の界面での反応の進行を検証したところ,Sr(OH)2ではAl(OCH(CH3)2)3で,Ba(OH)2・H2OはAl(OCH(CH3)2)3とZr(OC3H7)4で反応の進行が確認できた。この結果より,Al(OCH(CH3)2)3のルイス酸性がこの反応に関係していることが示唆された。また,結晶水の一部を固体中に残留させると,ルイス酸性のないアルコキシドでも反応が進行する可能性が示された。以上の結果を得たことにより,次年度以降に金属水酸化物と金属アルコキシドの反応の詳細を検討できる状況となったことから,おおむね順調に進展していると評価した。固相のSr(OH)2と,溶液中のAl(OCH(CH3)2)3で複合水酸化物の生成が確認できたので,固体塩基としての性能に対する焼成温度とSr/Al比の影響を調べると同時に,S12A7と呼ばれるSr12Al14O33の生成と塩基性発現の関係を検討する。S12A7は,陰イオン交換能を有するC12A7と同じ構造の物質で,酸素陰イオンを電子に交換することでさらなる活性向上が期待できる。固相の水酸化物と液相のアルコキシドの固ー液界面の反応による複合水酸化物あるいは酸化物の合成方法について,ルイス酸性のないアルコキシドでは反応が進行しない結果に関し,結晶水の一部を残留させる,酸性物質を添加する,などの方法を検討する。成果発表のための学会参加の旅費で,航空運賃(函館ー大阪)の割引が予想より大きく,差額が生じたため。
組織制御による高温超伝導溶融バルク体の破壊応力と磁束捕捉量の向上

高温超伝導溶融バルク体は、捕捉磁場などの超伝導特性はすでに高いレベルに達しているが、試料が磁気応力で破壊されたり、急激な温度昇降に弱いことが問題である。しかし、溶融バルク体に含まれる各相の濃度比や焼成条件によって微細組織は変化し、材料強度にも影響する。そこで、組成や焼成条件の異なる試料を作製し、微細組織や機械強度の関連を調べた。得られた主な成果を以下に列挙する。直径30mmのNd系のc軸配向単一結晶粒試料の作製に初めて成功した。その結果、捕捉磁場の大きさはAg添加量が等しいSm系を上回ることがわかった。次に、Sm系試料の溶融時の雰囲気と空孔生成の関係を調べ、溶融時に酸素フローを行った場合、または真空中で溶融させた場合に、空孔のない試料が得られた。また、試料成長時にAr雰囲気に切り替えれば、超伝導特性も十分良好であることがわかった。さらに、遊星ボールミル処理した211相粉を用いてSm系試料を作製したところ、平均粒径が0.7μmのSm211相を含む試料が得られ、同じ条件で作製した従来試料に比べ捕捉磁束密度が上昇した。次に、緻密な試料を有効に酸化する手法を検討する目的で、Sm系とY系試料の酸化過程を詳細に調べた。その結果、系の差よりも銀添加の有無による試料組織の違いが酸素の拡散速度に影響すること、銀添加した試料は欠陥が少ないために酸化に要する時間が長いこと、Sm系では350°C以下の低温酸化処理が重要であることなどが明らかになった。一方、,Nd-Eu-Gdの3元系では直径36mmまでの単一結晶粒試料の作製条件を確立し、液体窒素温度で1.4T、20Kで8.2Tの捕捉磁場を得た。また、Dy系では直径18mmの試料でも18Kでの捕捉磁場が5.7Tに達し、Y系にCeO_2添加を行った試料では捕捉磁場が、直径18mmにも関わらず25Kで6.2Tに達した。最近のAg添加SmBa_2Cu_3O_y(SmBCO)の開発により、高温超伝導溶融バルク体の超伝導特性は十分に実用レベルに達したが、試料が磁気応力で破壊されたり、急激な温度昇降に弱いことが問題である。そこで、本研究では試料の微細組織を制御し、機械強度との関連を調べることを目的としている。本年度はまず、NdBa_2Cu_3O_y(NdBCO)溶融バルク体を作製した。NdBCOのJ_cのピーク効果はSmBCOを上回るとされている。これまでc軸配向単一結晶粒で十分に大きい試料の作製の報告はなかったが、作製条件の最適化を行うことで、直径30mmの試料の作製に成功した。また、捕捉磁場の大きさはAg添加量が等しいSmBCOを上回ることがわかった。ただし、単一結晶粒試料を得るにはSmBCOよりも多くのAg添加が必要であり、このためAg添加量の少ないSmBCO試料の捕捉磁場よりは小さい値であった。次に、試料中の空孔を除去することで強度を向上させる手法を検討した。

空孔は、溶融時に試料内に不活性ガスが取り残されて生じると考え、溶融時の雰囲気と空孔生成の関係を調べた。その結果、溶融時に酸素フローを行った場合、または真空中で溶融させた場合に、空孔のない試料が得られた。また、試料成長時にArガスに切り替えることで、超伝導特性も十分良好な試料が得られた。さらに、出発原料中のSm211相の粒径を変化させるために、遊星ボールミル処理した211相粉を用いてSmBCOを作製した。その結果、平均粒径が0.7μmのSm211相を含む試料が得られ、同じ条件で作製した従来試料に比べ捕捉磁束密度が上昇した。今後はこの試料の機械強度を調べ、Sm211相の粒径と試料強度の関係を調べる必要がある。高温超伝導溶融バルク体は、捕捉磁場などの応用上重要な特性はすでに高いレベルに達しているが、試料が磁気応力で破壊されたり、急激な温度昇降に弱いことが問題である。そこで、本研究では試料に含まれる各相の濃度比や焼成条件によって微細組織を制御し、機械強度との関連を調べることを目的としている。昨年度までの研究で、銀添加や雰囲気制御などにより、空孔やクラックを除去することで試料の機械的強度が向上することが明らかになった。しかし、バルク超伝導体の作製過程では酸化処理が律速段階であるため、このような緻密な試料を有効に酸化する必要がある。そこで、Sm系とY系試料の酸化過程を詳細に調べた。その結果、系の差よりも銀添加の有無による試料組織の違いが酸素の拡散速度に影響すること、銀添加した試料は欠陥が少ないために酸化に要する時間が長いこと、Sm系では350°C以下の低温酸化処理が重要であることなどが明らかになった。また、本年度は高い臨界電流密度(J_c)を有しながらもそれに見合うだけの捕捉磁場が報告されていなかったNd-Eu-Gdの3元系にも取り組み、直径36mmまでの単一結晶粒試料の作製条件を確立した。捕捉磁場は液体窒素温度で1.4T、20Kで8.2Tに達し、同じ銀添加量のSm系に匹敵する捕捉磁場と機械強度を有することがわかった。さらに、Dy系では直径18mmという小型の試料でも18Kでの捕捉磁場が5.7Tに達し、この系も応用材料として有望であることがわかった。一方、元々機械強度が高いY系にCeO_2添加を行ったところ、捕捉磁場が大きく増大し、直径18mmにも関わらず25Kで6.2Tの捕捉磁場を得た。したがって、この系にさらに銀添加を行うことで、捕捉磁場と機械強度が両立する可能性が示された。
エキゾチックなナノ超伝導体の新奇物性に関する理論的研究

エキゾチックなナノ超伝導体の新奇物性開拓を目指し、いくつかの研究を進めた。(1)d波超伝導の高温超伝導体に見られる多重ジョゼフソン接合系の数値シミュレーションを行った。...各接合の位相差の時間発展を記述する微分方程式を数値的に解いて、sine-Gordon方程式のブリーザー・モードに対心する局在振動モードの発達より超伝導状態中に電圧が発生し抵抗状態へ遷移するようすを解析した。このモードは転移を誘発する「種」たりえることを具体的に示し、転移におけるその重要性を指摘した。(2)d波-s波(あるいはp波-s波)の超伝導体複合構造の研究において磁場分布を観測するための走査型SUID顕微鏡の画像解像度改善方法を示した。...ノイズおよびコイルの有限サイズなどの影響を減殺するため、既に提案した数学的手法で数値シミュレーションを進め、実験結果との比較を行った。観測画像の周辺部に磁場があるとその適応性に問題があったが、解決法を提案し具体的な画像に適応可能であることを検証した。(3)幾何学的形状の効果の例としてリング状微少結晶の位相欠陥分布について考察し、いくつかの分布の状態が可能である事を明らかにした。具体的にはNbSe3等のリング状のトポロジカル結晶を線形弾性論の範囲内で考察した。リングの周長が1ミクロン以上の結晶では通常は位相欠陥はほぼ一様に分布するが1ミクロン以下では動径方向の弾性的結合が壊される状況も実現する事などが分かった。(4)微小な超伝導ネットワークの電気伝導における超伝導ゆらぎの効果の特徴を研究した。...電流バイアス下で交流電流ノイズが存在する場合には、ジョセフソン接合において良く知られているシャピロ・ステップ的な構造が電流電圧特性に出現し、抵抗の電流依存性に異常が現れることを見いだした。今年度はエキゾチックなナノ超伝導体の新奇物性開拓を目指し、いくつかの研究を進めた。(1)d波超伝導の高温超伝導体に見られる多重ジョゼフソン接合系の数値シミュレーション各接合の位相差の時間発展を記述する微分方程式を数値的に解いた。この方程式は従来からその振る舞いが十分に知られているsine-Gordon方程式とよく似ている。そのブリーザー・モード解に対応する解に注目して、この解の状態における電圧の発生および超伝導状態から抵抗状態への遷移を解析し、このモードが重要な役割を果たしている事を見出した。(2)d波-s波(あるいはp波-s波)の超伝導体複合構造の研究において磁場分布を観測するための走査型SUID顕微鏡の画像解像度改善の研究SQUID顕微鏡において画像の劣化をもたらす要因にはノイズおよびコイルが有限の大きさを持つこと、資料からの或る程度の距離だけ離れてしまうこと、などがある。これらを改善するため既に提案した数学的手法に関して、数値シミュレーションにより、また実験結果との比較により、有用性の検証を行った。画像全体においてノイズが増強されてしまうという現象を確認した。克服するための改良法は現在検討中である。(3)幾何学的形状の効果の例たるリング状微少結晶の位相欠陥分布についてNbSe3等のリング状のトポロジカル結晶における位相欠陥の分布を、線形弾性論の範囲内で考察し、リングの周長と厚さの関係によって、いくつかの位相欠陥分布の状態が可能である事を明らかにした。1ミクロン以上の周長の結晶の場合、通常は位相欠陥はほぼ一様に分布すること、1ミクロン以下になると動径方向の弾性的結合が壊される状況も実現する事などが分かった。

(1)d波超伝導の高温超伝導体に見られる多重ジョゼフソン接合系の数値シミュレーション前年度に非線形性に伴う局在振動モードの出現について明らかにしていたが、さらに非平衡のダイナミクスを解析する手法を開発し、超伝導状態から抵抗状態への転移について調べた。散逸が小さな場合には、局在振動モードが抵抗状態への転移を誘発する「種」と成りえることを具体的に示した。また、その抵抗転移の接合数依存数に関して偶奇効果などの興味深い結果を得た。(2)d波-s波(あるいはp波-s波)の超伝導体複合構造の研究において磁場分布を観測するための走査型SUID顕微鏡の画像解像度改善の研究前年度から数値シミュレーションを用いた研究を行っていたが、観測画像の周辺部に磁場がある場合などその適応性に問題があった。本年度はこれらの問題を解決する方法を提案し、数値シミュレーションを用いてこの方法が具体的な画像に適応可能であることを検証した。(3)微小な超伝導ネットワークの電気伝導に対するゆらぎの効果に関する理論的研究電流バイアス下における超伝導ゆらぎに着目して、数値シミュレーションによる解析を行った。その結果、交流電流ノイズが存在する場合には、ジョセフソン接合において良く知られているシャピロ・ステップ的な構造が電流電圧特性に出現し、抵抗の電流依存性に異常が現れることを見いだした。
氷Ih-XI相転移をガラス転移として扱う統計力学的研究

1.Ice ruleの制約下で可能な水素配置の揺らぎをしらべるため,(a)各水素結合上での水素の位置,又は(b)H_2Oの6つの配向間の相関関数のFourier成分を調べている。(1)(a)の立場で,KDPのSlaterモデルにおける中性子臨界散乱の逆格子空間での強度分布の数値計算をワークステーションを使用して行った。Bethe近似で実験とよく似た強度分布が得られた(論文印刷中)(2)x線散乱に主要な役割を果たすOの散乱への寄与を取り入れるため,(b)の立場で6配向回転子間の相関関数をBethe近似で計算した。6x6行列の定式化の計算はワークステーションを使用し,まずSlaterモデルと同じ帯電率が導けることを確かめた。Fourier成分についてKDPで確かめた後,氷に適用して数値計算する。(3)簡単な相関関数の計算方法として,吉森らがFe_3O_4のFe^<+2>とFe^<+3>の配列の問題に適用した方法がある。この方法を氷立方相及びIh相での水素位置間の相関関数のFourier成分の計算に適用して定式化し,数値計算をワークステーションを使用して行っている。2.多くの準安定状態を有するGlass相の平衡状態への緩和時間が,モンテカルロシミュレーションに於いて無限となることを逃げるために拡張アンサンブルの方法が提案されている。これを実際に3次元±J Isingモデルに応用しspin glass秩序度の分布関数を大型計算機で計算した(物理学会シンポジウム招待講演,論文投稿中)。この研究費を使用した調査の結果,氷ではspinと異なり6個以上のHの位置をclusterにまとめて動かす必要があることが解ったので,そのシミュレーションへの適用を意図している。
アンモニウイリド化学の新展開

前年度で, Si-C-N結合を有する4級アンモニウム塩にフッ化セシウムをHNPA中室温,約20時間反応させるとケイ素-炭素結合が切断されアンモニウムイリドが生成する.そのイリドアニオンはケイ素基の結合していた炭素上に位置特異的に生成するので転位生成物が好収率で得られること.更に強塩基感受性置換基を有する化合物にも適用できる事を明らかにした.前年度で, Si-C-N結合を有する4級アンモニウム塩にフッ化セシウムをHNPA中室温,約20時間反応させるとケイ素-炭素結合が切断されアンモニウムイリドが生成する.そのイリドアニオンはケイ素基の結合していた炭素上に位置特異的に生成するので転位生成物が好収率で得られること.更に強塩基感受性置換基を有する化合物にも適用できる事を明らかにした.從来4級アンモニウム塩に強塩基を作用させることによってのみ発生させていたアンモニウムイリドをフッ素イオンによる脱シリル化により、中性条件下で発生させる研究を行なった。1.合成したα-シリルアンモニウム塩:Benyldimethyl(trimethysilyl-methyl)ammonium塩,およびオルトあるいはパラ位に各種の置換基を有する合計12種の誘導体。Benyldialkyl(trimethylsilylmethly)ammonium塩5種を合成し以下の反応に供した。2.反応条件:各種の溶媒,フッ素源を検討した結果、HMPA中CsFと室温約20時間撹拌するという簡単な条件で反応は高収率で進行することを明らかにした。以下の実験はこの条件で行なった。3.ベンゼン環の置換基と転移生成物の条件の関係:オルトあるいはパラ置換基がH,Me,AcO,CLの様に電子供与基あるいは弱い電子吸引基の時には、収率75%以上、異性体の生成比:Sammelet-Hauser転移:Stevens転移=>95:<5という高選択性を示した。これに反Lac,CN,【NO_2】のように強い電子吸引基を置換基に持つものでは両転移は競合して起り、特にニトロ基を持つものからはStevens転移体が選択的に得られた。更にo-CNを有するものからはpara-Sommelet-Hauser転移体が生成するという興味ある知見を得た。4.N-アルキル基の影響:エチル,プロピル,ブチル,ピロリジン,ピペリジン誘導体でも高収率、高選択的にSommelet-Hauser転移体を得、塩基を用いる反応で主生成物となる脱アルケン体の生成はまったく見られなかった。以上の結果、脱シリル化法によるイリド転移は高選択的,高収率で進行し実用性が高いことを実証した。
インド中世の宮殿建築の形態に関する研究

本課題2年目の今年度は計画に従い,前年度で整理されたデータを基とし,更にネパールをはじめとする周辺の歴史的な王宮建築に視野を広げて,インド建築としての特徴を考察するとともに,これまでの研究対象である宗教建築の特徴との関連について考察することを目標とし,具体的には以下の2つの項目について実施した。1)インド周辺地域の宮殿建築およびインド・イスラム宮殿の特徴を把握:インドの宮殿建築と比較考察する上で必要なネパール及びインド・イスラーム宮殿のデータを,国内においては文献調査及び東洋文化研究所の「中東の都市空間と建築文化」研究会に参加・研究発表を通して,国内外のイスラーム建築研究者と意見交換を通して収集した。海外実地調査は平成12年12月26日平成13年1月10日にかけてネパール及びインドで行い,ネパールの王宮(カトマンズ,パタン,バクタプル),インド・イスラームの宮殿(アーグラ,ファテープル・シークリー)に関する情報を収集し,分析した。さらにネパールについては国内の各研究者との意見交換を行い,両者のデザイン上の関係を把握した。2)宗教建築のデザインとの比較を通してのインド宮殿建築の形態の位置づけ:入口や柱頭装飾などの特徴を整理し,寺院建築をはじめとするインドの伝統的な建築との比較を通して検討した。なお,残存する遺構のうち最も古いものの一つであるグワーリオール宮殿の空間形態の特徴把握について前年度得た図面データや調査結果を加え,2000年度日本建築学会関東支部研究発表会にて報告した。今年度は計画に従い,以下の3つの項目について実施した。1)インド・ヒンドゥー宮殿に関する文献及び平面図や断面図を中心とした建築データの収集:インドのヒンドゥー宮殿に関わるデータの収集については、現在入手可能で、名古屋大学に所蔵されていない関連文献を購入し、現在のみならず、将来的な資料の充実を図った。また、平成11年12月26日から平成12年1月7日にかけて行ったインド調査考古局及びグワリオール・ジワジ大学の現地研究者との意見交換の際にも所蔵図面のコピーの存在を確認し、その図面の内入手可能のものを取り寄せ、収集した。2)インド調査考古局をはじめとする現地研究者との意見交換:先述のように平成11年12月26日から平成12年1月7日にかけて、中世のヒンドゥー宮殿が遺るマッディヤ・プラデーシュ州の現地研究者と意見交換を行うために渡印した。訪問先はウッジャイン・ヴィクラム大学教授Dr.S.Pant女史、インド調査考古局ボーパール支局局長Dr.P.K.Mishra氏の、グワリオール・ジワジ大学上級講師(Reader)Dr.R.A.Sharma氏であり、それぞれヒンドゥー宮殿の特徴や建築基準書の内容との関係についての研究状況とその位置づけについてアドバイスを得るとともに、研究全体の方向性についての意見を得た。特にDr.Mishra氏にはインド考古調査局という文化遺産の研究や管理を行っている機関ゆえの、実測図面の所在についての貴重な情報を得た。3)インド・ヒンドゥー宮殿建築の形態の把握と空間及びデザインの評価:残存する遺構のうち最も古いものの一つであるグワリオール宮殿の空間形態の特徴把握について、中庭を中心としたデザインについて特に着目してデータ整理をした。その内容については日本建築学会2000年度大会学術講演会にて発表準備中である。
哲学の新たな展開の可能性に向けた、手話言語研究

本研究は、哲学の領域に、音声言語とは表現形態がまったく異なる手話言語を導入する。この言語が、一個独立の言語であることは確証されているが、この点を確認しつつ、第一に、その「画像言語」という特徴に即して、ここに成立する特有の世界像を明確にする。また第二に、その「身体言語」という特徴に即して、この言語を使用する行為者のもつ、独自の主体的性格を露わにする。さらには、これらの論議を踏まえて、これまでとは根本的に異なる存在論、心身論、自由論、また心の哲学等を展開する。なお、哲学は、手話言語の受け入れという点で、圧倒的な後進領域である。本研究を通して、この点の改善ももくろむ。
鏡映像弁別における「回転不変項」検出の有無に関する研究

本研究の目的は、形態認識と方向変化との関係について、先に当研究者が提案した「情報タイプ理論」の妥当性を実験的に検討することである。ドイツの研究者達(Hollard & Delius,1982)がハトを被験体とし、方向変化を伴う鏡映像弁別を行わせたところ、いわゆるメンタル・ローテーションによる方向修正なしに弁別が行われたことを示す証拠を得た。この研究者達は、人間には検出できない鏡映像の回転不変項をハトが検出したという解釈を提出した。しかし、情報タイプ理論によれば、互いに鏡映像の関係にある形態の間には、弁別を可能にする回転不変項は存在しないはずであり、上記の研究者達も「回転不変項」がどのようなものであるかについては明らかにしていない。一方、情報タイプ理論は、メンタル・ローテーションを行わず、回転不変項にも依存せずに、鏡映像の弁別を行う方法が存在することを明らかにしている。その方法を使用すれば、人間の場合もハトと同様の弁別行動を示すものと予測される。本研究は、その方法の使用に熟達するよう人間の被験者を訓練し、予測された行動が見られるかどうかを検討するために立案された。平成4年度には、AVタキストスコープを中心とする必要機材を購入し、それを利用して実験を行うための計算機プログラムを作成した。平成5年度には、10名の被験者を用いて実験を行った。その結果、訓練中は、メンタル・ローテーションを行わずに鏡映像弁別が可能になったものの、新図形を用いたテスト試行においては、メンタル・ローテーションに頼った被験者が多かった。今後は、実験手続きを改良し、本研究費で講入した機材を使用して、更に実験を続行する予定である。一方、情報タイプ理論は、メンタル・ローテーションを行わず、回転不変項にも依存せずに鏡映像の弁別を行う方法が存在することを明らかにしている。AVタキストスコープに予期せぬ動作不良が生じたため、プログラムの作成は大幅に遅れ、まだ実験の開始には至っていない。しかし、正常に動作する部分のプログラムを使用して行った予備実験の結果は、上記の予測を裏づける傾向のものとなっている。

この研究者達は、人間には検出できない鏡映像の回転不変項をハトが検出したという解釈を提出した。しかし、情報タイプ理論によれば、互いに鏡映像の関係にある形態の間には、弁別を可能にする回転不変項は存在しないはずであり、上記の研究者達も「回転不変項」がどのようなものであるかについては明らかにしていない。一方、情報タイプ理論は、メンタル・ローテーションを行わず、回転不変項にも依存せずに、鏡映像の弁別を行う方法が存在することを明らかにしている。その方法を使用すれば、人間の場合もハトと同様の弁別行動を示すものと予測される。本研究は、その方法の使用に熟達するよう人間の被験者を訓練し、予測された行動が見られるかどうかを検討するために立案された。平成4年度には、AVタキストスコープを中心とする必要機材を購入し、それを利用して実験を行うための計算機プログラムを作成した。平成5年度には、10名の被験者を用いて実験を行った。その結果、訓練中は、メンタル・ローテーションを行わずに鏡映像弁別が可能になったものの、新図形を用いたテスト試行においては、メンタル・ローテーションに頼った被験者が多かった。今後は、実験手続きを改良し、本研究費で購入した機材を使用して、更に実験を続行する予定である。
CSV実現に向けてのBOPビジネスモデル創造とソーシャル・アントレプレナーシップ

BOPビジネスモデルを明らかにするために、BOP住民が生産者になるフェアトレードなどの多数のケース分析を完了させ、BOPサイトでのマネジメントと、完成品の市場におけるマネジメントの双方の観点から、ビジネスモデルの要諦を整理した。ソーシャル・アントレプレナーシップの概念の検討としては、アントレプレナーの社会性に対するアプローチの仕方を大別して、先行研究に基づき、攻めのエシカルと守りのエシカルという概念規定を行い、双方を意識して、バランス良くとり進めていくための概念として、エシカル・アントレプレナーシップという概念を提示した。また上記の成果を併せて、一般書にまとめて公開した。さらに、大企業におけるBOPビジネスモデル創造について、詳細なケース分析を実施して、そのプロセスをコーポレート・ソーシャル・アントレプレナーシップという概念および正当性の獲得という視点から検討した。コーポレート・ソーシャル・アントレプレナーシップを発揮させるための土壌づくりの要件として、CSVを明示して体現する組織文化、組織の寛容性を抽出した。正当性の獲得視点からは、大企業におけるBOPの現状と、なぜその現状が生じているかの理由を考察することができた。中小企業のBOPビジネスに関しては、日本企業の事例分析を進めて、来年度公刊する予定である。本年度は、研究成果を一般書の形でまとめあげ、公刊することができた。またその他の成果についても、査読論文に採択されている(公刊は2020年度予定)。調査等も順調に進んでおり、プロセスおよび成果ともに順調に進展していると評価できる。BOPビジネスモデル、CSV、ソーシャル・アントレプレナーシップといった、本研究の鍵概念については、ある程度まとめることができたため、本年度は多角的な視点から分析を拡大していく。一つは大企業と中小企業のBOPビジネスの比較分析であり、もう一つはビジネスモデル創生の違いによるBOPビジネスの比較分析である。さらに、BOPビジネス展開中に大胆なドメイン変革を行った事例分析も実施して、ダイナミックかつダイバーシティーな視点に基づき、BOPビジネスモデルとソーシャル・アントレプレナーシップに関する研究を進めていく。本年度は,BOPビジネスの課題として組織内の障壁に焦点を絞り,先行研究の検討とともに国内事例を複数分析した.特に大企業におけるBOPビジネスの生成・展開という事業プロセスの詳細なインタビュー調査を実施した.大企業においてBOPビジネスを展開するうえで発揮されるソーシャル・アントレプレナーシップに注目して,それを促進する要因と阻害する要因を,他の鍵概念である環境要因(窓モデル),経営理念と文化,資源制約,ビジネスモデルに着目して分析している最中である.そして,今年度は,分析中に検討できた概念から派生的論文を投稿した.分析は進んでおり,また派生的な形ではあるが,いくつかの論文を刊行することができたため.本年度はBOPビジネスの中でも,1BOP住民が生産者になるケース分析と2中小企業と大企業におけるBOPビジネスの比較分析への着手,3ソーシャル・アントレプレナーシップのサーベイ研究を実施した.1に関しては,フェアトレードを代表とする事例の収集と分析である.10年以上フェアトレードを展開している12事業所へのインタビュー調査と,先行研究の検討を行った.特に現地サイトの生産者団体および仲介組織との信頼関係の構築,日本市場におけるフェアトレード商品のマーケティングの課題に関しての検討を進めた.日本市場において,フェアトレード商品の認知・理解度の向上は見られるが,顧客とのコミュニケーション戦略には大きな課題が残されており,コレクティブ・インパクト手法を用いたマーケティングの有効性を示唆した.2に関しては,中小企業および大企業のBOPビジネスの事例を整理したところである.文献および複数回のインタビュー調査を終了した.今後,BOP先行研究との兼ね合いから,分析視点を定めて検討を進めていきたい.3に関しては,ソーシャル・アントレプレナーシップの定義,位置づけ,課題について検討した.課題として,ソーシャル・アントレプレナーシップ研究では戦略的な社会問題解決の視点ばかりが先行しており,ソーシャル・アントレプレナーが担うソーシャルビジネスの経営プロセスの社会性に関する検討が不十分であることを検出した.したがって,今後は倫理学的アプローチにも取り組む予定である.これらの上記研究の成果は,今年度の刊行には間に合わなかったが,来年度にはその研究成果の一部が盛り込まれた編著書が出版される予定である.研究成果の一部を盛り込んだ本が,来年度出版されるため,おおむね順調と言える.BOPビジネスモデルを明らかにするために、BOP住民が生産者になるフェアトレードなどの多数のケース分析を完了させ、BOPサイトでのマネジメントと、完成品の市場におけるマネジメントの双方の観点から、ビジネスモデルの要諦を整理した。

調査等も順調に進んでおり、プロセスおよび成果ともに順調に進展していると評価できる。大企業のBOPビジネスに関して,その課題とマネジメントについて,ソーシャル・アントレプレナーシップとビジネスモデルの観点から分析して論文にまとめるとともに,中小企業のBOPに関する国内研究にも着手する.また国内での研究である程度の見通しがつき次第,BOPサイトの実地調査にも着手する.大企業と中小企業のBOPビジネスの比較分析を進めるとともに,アントレプレナーシップの視点からのシステマティックレビューを実施して,これまで集めた事例の分析を行う.また日本のBOPビジネスの定量調査にも着手して,現段階における日本のBOPビジネスの特徴,各企業における位置づけ,戦略的意義などを明らかにしていく.BOPビジネスモデル、CSV、ソーシャル・アントレプレナーシップといった、本研究の鍵概念については、ある程度まとめることができたため、本年度は多角的な視点から分析を拡大していく。一つは大企業と中小企業のBOPビジネスの比較分析であり、もう一つはビジネスモデル創生の違いによるBOPビジネスの比較分析である。さらに、BOPビジネス展開中に大胆なドメイン変革を行った事例分析も実施して、ダイナミックかつダイバーシティーな視点に基づき、BOPビジネスモデルとソーシャル・アントレプレナーシップに関する研究を進めていく。インタビューが先方の都合で1回中止になったため,その交通費と宿泊費が残ったため.当初予定していたよりも、消耗品などを節約して使用することができたため、次年度使用額が生じた。本年度は、論文作成のための補足調査および学会発表のための旅費、資料収集と編集のための消耗品を中心に使用する。また定量調査に向けて専門的知識・助言を受ける他、アルバイトなど謝金にも充当する予定である。年度末に予定していた出張がキャンセルになったことから、若干の差額が生じた。差額分を含めた使用計画だが、事例研究および学会発表のための出張経費として計上する。ソーシャル・アントレプレナーがドメイン変革をした事例研究を中心に、調査途中の事例研究をまとめ上げ、理論研究と統括する。これらの研究成果は、国内および海外の学会で発表予定である。調査研究旅費に充当する.
癌細胞の核内で働くリン酸化酵素の検索

増殖刺激の細胞表層での受容およびその情報が核まで伝達される機構の異常とくに蛋白リン酸化の異常が,細胞の癌化と関連することが考えられている.私達は細胞骨格が刺激伝達の媒体になる可能性を考えているが,これまでの研究で, 350kDおよび300kDの細胞骨格結合蛋白質が,各種の増殖刺激後12時間で最大にリン酸化され,リン酸化型がその後核内にも検出されることを見出した.本研究の目的は,この高分子量細胞骨格結合蛋白質およびそれらと結合する中間径線維蛋白質を,細胞内でリン酸化している酵素を同定することである.まず大量の腹水癌細胞から細胞骨格蛋白質を抽出精製したが,リン酸化反応の化学量論的解析のためには大量の基質となる細胞骨格蛋白質が必要であり,細胞内含量が高く大量精製が出来た中間径線維蛋白質ビメンチンで実験を行った.中間径線維蛋白質は不溶性線維を作りやすく生化学的解析に必要な実験系がなかったので,第一に線維構造または可溶形を中性pHで安定に保つ条件を検討し,試験管内再構成系を確立した.つぎに6種類のリン酸化酵素による試験管内でのビメンチンのリン酸化を検討し, cAMP依存性キナーゼおよびCa^<++>・リン脂質依存性キナーゼが有効であることを知った.そしてそれらの酵素でリン酸化するだけでビメンチン線維が脱重合すること,リン酸化された可溶形ビメンチンは重合できないこと,および脱リン酸化によって重合能が回復することを見出した.さらに培養細胞を同調培養し, DNA合成期または細胞分裂期にビメンチンがリン酸化されるペプチドを二次元ペプチドマップで決定した.細胞分裂期にはビメンチンのリン酸化が増大するが,精製ビメンチンが試験管内でリン酸化されるペプチド部位との比較により, AキナーゼオよびCキナーゼが分裂期細胞内で働いていることが示唆された.増殖刺激の細胞表層での受容およびその情報が核まで伝達される機構の異常とくに蛋白リン酸化の異常が,細胞の癌化と関連することが考えられている.私達は細胞骨格が刺激伝達の媒体になる可能性を考えているが,これまでの研究で, 350kDおよび300kDの細胞骨格結合蛋白質が,各種の増殖刺激後12時間で最大にリン酸化され,リン酸化型がその後核内にも検出されることを見出した.本研究の目的は,この高分子量細胞骨格結合蛋白質およびそれらと結合する中間径線維蛋白質を,細胞内でリン酸化している酵素を同定することである.まず大量の腹水癌細胞から細胞骨格蛋白質を抽出精製したが,リン酸化反応の化学量論的解析のためには大量の基質となる細胞骨格蛋白質が必要であり,細胞内含量が高く大量精製が出来た中間径線維蛋白質ビメンチンで実験を行った.中間径線維蛋白質は不溶性線維を作りやすく生化学的解析に必要な実験系がなかったので,第一に線維構造または可溶形を中性pHで安定に保つ条件を検討し,試験管内再構成系を確立した.つぎに6種類のリン酸化酵素による試験管内でのビメンチンのリン酸化を検討し, cAMP依存性キナーゼおよびCa^<++>・リン脂質依存性キナーゼが有効であることを知った.そしてそれらの酵素でリン酸化するだけでビメンチン線維が脱重合すること,リン酸化された可溶形ビメンチンは重合できないこと,および脱リン酸化によって重合能が回復することを見出した.さらに培養細胞を同調培養し, DNA合成期または細胞分裂期にビメンチンがリン酸化されるペプチドを二次元ペプチドマップで決定した.細胞分裂期にはビメンチンのリン酸化が増大するが,精製ビメンチンが試験管内でリン酸化されるペプチド部位との比較により, AキナーゼオよびCキナーゼが分裂期細胞内で働いていることが示唆された.
ダイマーカチオンを含む電荷分離状態のピコ秒四波混合及び近赤外分光による検討

電子移動は多くの化学反応において基本的な過程として重要な役割を果たしており、広範な系にたいして多くの研究がなされているが、多くの研究は、電子受容帯(A)と供与体(D)の間の相互作用が比較的弱いものとして行われている。。しかし、実際の分子集団系では、非常に強いDAの相互作用の場合や、一つのAに対して複数のDが存在するような複雑な系も多く、生態系などではこれらの相互作用の程度やD-D間の相互作用の大きさを巧みに制御し電子移動諸過程が行われていると考えられている。(例えばD^+-D間の相互作用の最も大きい場合は、ダイマーカチオンであり、弱い場合にはホール移動が対応する.)本研究ではこのような強い相互作用の系での電子移動現象の総合的な理解を大きな目標とし、まずA・D-D系の電子移動諸過程に与えるD^+-Dの間の相互作用の影響を、ピコ秒過渡吸収や、過渡二色性、また新たに作製した四波混合分光や近赤外分光を用い検討した。Aとして1,2,4,5-テトラシアノベンゼン等の代表的な分子を、また、D及びD-D系としては、エチルカルバゾールやその二両体モデルを用いて行った。更に、これらの系の測定をポリマー系に対しても応用した。(1)まず、光誘起電子移動過程によって生成したA^-D^+系とA^-D_2^+系の再結合速度の値を、いくつかのA及びD,D-D系を用いて、溶液中でピコ秒過渡吸収分光法によって検討した。その結果、ダイマーカチオンとして比較的強い相互作用を示す系でも、全く相互作用の無い系でも本質的に再結合速度にはほとんど変化はなかった。一方、相互作用が非常に弱いD-D系でのみ、再結合速度が小さくなることがわかった。この結果は、D-D間の相互作用の程度によって、電荷再結合速度の制御が行いうることを示している。(2)この非常に弱い相互作用に対して、過渡吸収二色性や新たに作製したピコ秒四波混合分光装置を用いて、側鎖間のホール移動の可能性を検討した。その結果、側鎖間のホール移動過程は観測されず、従来の理論で考えられ得る非常に弱い相互作用としてのD-D間のホール移動よりも、更に弱い相互作用の形態が示唆された。この事については、近赤外部の吸収を測定を行い検討しているが、現在までの結果では検討できる範囲まで(約1200nm程度)に、新たな吸収は無い結果が得られており、相互作用としては、著しく弱いことが示されている。(3)このようなD-D^+間の比較のため、Dが非常に多い極限と考えられる高分子のフィルムや溶液中の電子移動過程も、同種の測定法を応用した。その結果、これらの系のホール移動過程の測定に対して、過渡二色性の測定が有効であることがわかり、速度定数を決定できた。これらの結果をふまえ、特に過渡二色性の測定や近赤外部の分光を拡充し、現在更に詳細な研究を推進している。。

この事については、近赤外部の吸収を測定を行い検討しているが、現在までの結果では検討できる範囲まで(約1200nm程度)に、新たな吸収は無い結果が得られており、相互作用としては、著しく弱いことが示されている。(3)このようなD-D^+間の比較のため、Dが非常に多い極限と考えられる高分子のフィルムや溶液中の電子移動過程も、同種の測定法を応用した。その結果、これらの系のホール移動過程の測定に対して、過渡二色性の測定が有効であることがわかり、速度定数を決定できた。これらの結果をふまえ、特に過渡二色性の測定や近赤外部の分光を拡充し、現在更に詳細な研究を推進している。