hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レーザー駆動イオンビームの空間エネルギー分解計測を可能にする検出器開発

29年度が最終年度であるため、記入しない。超高強度レーザーを固体薄膜ターゲットを相互作用させることで、非常に輝度が高い陽子ビームを発生可能である。医療をはじめとした応用の現場にこのビームを適用するためにも、この陽子線の発生のメカニズムの最適化を行う必要がある。そのために必要不可欠であるのがオンラインリアルタイムにて、レーザー駆動型の陽子線を空間分解しつつ、エネルギー分解を同時に行うことができる検出器である。ところが、レーザー駆動プラズマからは、非常に大量のX線・γ線・電子線・中性子線などのバックグラウンドが発生するため、これらのノイズ源から必要なレーザー駆動型の陽子線の信号をうまく分離する必要がある。本研究課題にて、今年度、レーザー駆動型陽子線を高繰り返しで検出可能とするための、オンラインリアルタイム陽子線を検出することができる検出器のプロトタイプの作成を行った。関西光科学研究所におけるJ-KAREN-Pレーザーを用いることで、0.1Hzの数十MeVのエネルギーの陽子線発生が可能であるため、開発した検出器のテストを実際のレーザー駆動プラズマのもたらす高ノイズ環境下において陽子線を分離検出できることを確認した。これらの成果を2016年春の物理学会にて発表した。2015年度の11月から開始の申請課題であったのにもかかわらず、非常に順調に研究開発が進んでいる。検出器に必要な物品の選定と開発を迅速におこない、プロトタイプを製作し、2015年12月におけるレーザー駆動型のイオン加速実験に本研究課題で開発した検出器を用いて陽子線の検出を可能とした。さらに、実際の超高強度レーザーを固体薄膜に照射した際に発生する高ノイズ環境下において、陽子線の信号を他の放射線源から非常に優れたsignal to noise ratioで分離できることを確かめるところまで進んでいる。量研機構関西研のJ-KAREN-Pレーザーを用いてレーザー駆動イオン加速実験をおこなった。その時に主要なイオンの計測機器となる、陽子線を空間分解できる検出器を開発した。具体的には、25MeV以上までにわたる連続スペクトルを持つ陽子線を0.1Hzで空間分解してオンラインで検出できる検出器の開発を行った。レーザーパラメータを変化させるとともに、異なるターゲットを用いて照射実験を行った。これらの実験において上記の検出器を用いることで、陽子線の空間分布およびエネルギースペクトルのレーザー、およびターゲットの条件による違いを系統的に取得した。これらのデータは、イオンの加速メカニズムのスケーリング則を求めるために必要なデータセットとなっている。現在はデータ解析を行っている最中であるが、これらのデータはレーザープラズマ相互作用の物理メカニズムに踏み込むという面においても、さらにレーザー駆動イオン線を医療応用に用いるにあたっても非常に重要なデータセットであるといえる。2016年の3,4月および2016年11月から2017年3月に行われた実験によって、この検出器によって多くのデータを取得することができ、これらのデータを用いて、現在論文を執筆中である。イオン検出器に加え、電子の空間分解型検出器、および、レーザープローブ系統を追加することによって、レーザー物質相互作用における多くのデータを取得することができた。2016年度の当初の予定であった空間分解型オンラインイオン計測機器の開発を終えプラズマ実験に導入するところまで行った。さらに、当初の予定になかった電子の空間分解型オンライン検出器、およびレーザー光を用いたプローブ系統を立ち上げることも行い、実際のプラズマ実験において、レーザープラズマ相互作用に関する重要なデータを取ることに成功した。取得できたデータのうち一部は論文を執筆し、現在レフェリーからの返事を待っているところである。その他についても現在解析中である。開発した検出器の空間分解能、検出可能なイオンのエネルギーなど、実際にレーザー駆動陽子線を計測する際に重要となってくる細かい特性を実験によって明らかにしていく。さらなる発展系として、検出できるイオン種を陽子にとどめず重イオンを検出するための最適化の手法の開発を行う予定である。そのために、現在用いている検出器のシンチレーターの材質の最適化、及びエネルギーフィルタによる分離手法の最適化をPHITSコードを用いた計算でおこなう。また、検出系として現状は時間分解ができないタイプのCCDを用いているが、時間ゲートを可能とするCCDを用いることで時間分解能を持たせる。これは、レーザー駆動プラズマから同時に発生し、かつ、イオンを加速するための加速電場を構築している電子の空間分解、及びスペクトル分解されたデータを取得するためである。本手法により、レーザー駆動陽子線の発生機構に迫る予定である。2017年3月までに取得できたデータを解析することで、さらなる高強度化されたレーザーとターゲットとの相互作用時にどのようなイオンビームが発生できるかを検討する(スケーリング則の導出)。さらに現状においては、25MeVまでしかエネルギー検出能力のない、開発したイオン検出器の高エネルギーイオンへの感度を上げるための試みを行う。具体的には高速応答できるシンチレーターおよび時間ゲートCCDを用いることで、飛行時間分解計測法を導入し、さらなる高エネルギーの陽子線の検出を行うことを目指す。
高品質結晶によるアミノ基転移酵素の反応中間体の高分解能構造解析

高度好熱菌アスパラギン酸アミノ基転移酵素(th-AspAT)は分子量約42,000のサブユニット2個からなるダイマーである。大腸菌AspATとth-AspATの一次構造のホモロジーは15%と低い。このため、重原子同型置換法を用いて、構造を求めた。全体構造と2次構造については、th-AspATはAspATと似てはいるが、有意な違いも数多くある。活性部位の比較、基質結合時の大きな誘導適合の有無等はこれからの検討課題である。th-AspATの結晶は小さいが、良質で、きれいなラウエパターンを与えるので、今後は時間分割を目指して研究を進める。また、中等度好熱菌AspATの結晶ができたので、構造を決定し、大腸菌AspAT, th-AspATと比較する。大腸菌分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素は分子量約34,000のサブユニット6個からなる、6量体である。最近の分類によれば、アミノ基転移酵素の多くはFold type Iに属するが、BCATはFold type IVに属する。BCATとAspATや芳香族アミノ酸アミノ基転移酵素(AroAT)の間に一次構造上のホモロジーは無い。重原子同型置換体の作製が困難で、EMTS誘導体のみが同型置換体として使用できた。そこで、サブユニットあたり7個あるMetをselenomethionineに変えて、重原子誘導体として用い、構造を解くことができた。分子の形状は三角プリズム型で、D3の対称を持つ。BCATとAspATのサブユニットを比較すると、2次、3次構造ともに全く似ていない。BCATのアミノ酸-1は分岐鎖アミノ酸(Leu, Ile, Val)である。活性部位には、疎水性のアミノ酸の側鎖に対する認識部位とGluの側鎖の認識部位が別々に存在していた。AroATの場合には認識部位は一個所であり、BCATとは基質認識の仕方が異なる。
心筋細胞由来NOの病的心における病態的意義(細胞間接着ならびに心筋障害への影響)

心における一酸化窒素(NO)の病態的役割を検討する目的で実験を行い、以下の結果を得た。1.単離心筋細胞ならびに培養心筋細胞におけるNOの産生の検討ラット培養心筋細胞ならびに単離心筋細胞からのNOの産生を化学発光法にて測定すると各種サイトカインにより容量依存性にかつ心筋細胞からNOが産生されることが判明した。このNOの生産はサイトカイン刺激後数時間後より明かになり、容量依存性に24時間にわたり増加し続けた。2.心筋障害の機序としての心筋細胞と活性化多核白血球の接着におよぼすNOの役割の検討ラット単離心筋細胞とヒト多核白血球をそれぞれをIL-1βならびにPAFで刺激することにより両者の接着が出現した。この接着はNO放出薬SNAPによる心筋細胞処理では影響されなかったが、白血球をSNAPで前処置することにより抑制された。この際SNAPは心筋細胞表面のICAM-1ならびに白血球表面のCD11b/CD18発現には影響を与えなかった。3.心筋炎モデルにおけるNOの病態生理的役割の検討C3H/HEマウスにけるCocksackie B3 virusを用いたウイルス性心筋炎モデルの心臓において、RT-PCR法により誘導型NO合成酵素のmRNAがウイルス投与4日目より認められ、その発現は3ケ月持続した。また免疫組織による検討ではNO合成酵素発現は心臓に侵潤した炎症細胞に一致していた。一方、NO合成阻害薬のL-NAMEをウイルス投与直後から2週間の経口投与することにより心筋炎による死亡率は減少し、また心筋障害も軽減することが判明した。
Ｍａｓｓｉｖｅ　ＭＩＭＯのハードウエア構成を厳密に評価する伝搬モデルの構築

無線通信機器の普及により通信量が著しく増加しており,現在の通信技術ではこの通信容量の増加への対応に限界がある.そこで基地局に数十百のアンテナを配置したMassive MIMOと呼ばれるシステムが提案されている.本研究は,そのMassive MIMOを厳密に評価できる伝搬モデルの実測に基づく構築と,そのモデルを用いたMassive MIMOシステムの総合的な評価と改善を目的とする.無線通信機器の普及により通信量が著しく増加しており,現在の通信技術ではこの通信容量の増加への対応に限界がある.そこで基地局に数十百のアンテナを配置したMassive MIMOと呼ばれるシステムが提案されている.本研究は,そのMassive MIMOを厳密に評価できる伝搬モデルの実測に基づく構築と,そのモデルを用いたMassive MIMOシステムの総合的な評価と改善を目的とする.
正常意識下の霊長類における視床下部ホルモンの分泌動態の解明

平成13年度の研究で経眼窩的下垂体還流法という独自の視床下部ホルモン放出動態のモニタ-法の確立が達成された。GnRHは12時間毎に律動的に分泌され、48時間にわたるモニタ-でほぼ一定したパタ-ンが確認された。当初の予想と異なり基礎レベルは測定感度以下の事が多く今後測定感度の上昇を計ることが必要であった。平成3年度で測定の改善を計り一応の目安を得た。一方GRHに関しては大部分測定感度以上であり、34時間毎の律動性を示す事が確認され、それは内分泌循環の変化で微妙に変化することが確認された。しかもそれがGHと極めて近いパタ-ンである事が確認された。一方ソマトスタチンは極めて低値でGHとの相関を検討するに至らなかったが、測定方の改善を待ち再検してみたい。CRHは測定した各種ホルモンの中で最も濃度が高く、おそらく実験操作のストレスを反映しているものと推定された。それと一致して血中コ-チゾ-ルは著明に上昇していた。今期は、精神効果約を投与しストレスを解除した状態でその変動を検討したい。以上の事項は未だ解決しなければならない問題もあるが、従来このような直接的視床下部ホルモンの測定研究の報告はなく、極めて意義深い結果を考えている。平成3年度までに計画した視床下部ホルモンの分泌動態と解明の第一段階は計画通りに達成された。しかし、還流液中のカテコ-ルアミン、エンドルフィン類の安定的測定は達成されなかったので今後に計画を達成したい。私どもはサルのLHとLHRHとの相関も検討しようと考えNIHからサルLHーRIAキットの提供を受ける許可を得たが、国際保護動物のホルモンは通関させないという通産省の方針でLHとの相関を見ることは出来なかった。視床下部ホルモンの多くの基礎分泌は極めて低くその下垂体に対する作用を見る場合、継続的にまた頻回にモニタ-しパルス状の分泌を見る事が必要である事が判明した。平成元年度予算ではほぼ研究機器の整備及び実験方法の確立が達成され第一段階としてのほぼ満足すべきデ-タ-が得られた。LHRHは12時間毎に律動的に分泌されるが、当初の予想と異なり基礎レベルは測定感度以下の事が多く、今後測定感度の上昇をはかる事が必要であると思われた。一方GRHに関しては大部分が測定感度以上であり、34時間毎の律動性を示す事が確認され、しかもそれがGHと極めて近いパタ-ンである事が確認された。一方ソマトスタチンは極めて低値でGHとの相関を検討するに至らなかったので次年度の研究課題としたい。私どもは、サルのLHとLHRHとの相関も検討しようと考えNIHからサルLHーRIAキットの提供をうける許可を得たがサルは国際保護動物でありそこから得たホルモンは通関させないという通産省の方針のため、空港で廃棄処分され残念ながら入手できずLHとの相関を見ることはできなかった。私どもは当初、視床下部ホルモンはある程度の基礎分泌があり、その上に律動性の分泌があるものと考えていた。

しかし平成元年度で得た結果から、視床下部ホルモンの多くの基礎分泌は極めて低くその下垂体に対する作用を見る場合、継続的にモニタ-しそのサ-ジ状の分泌を見る事が必要であるという事が判明した。今後はホルモンの測定感度を上げて基礎分泌の意義を検討すべきか否か検討中である。以上の事項は未だ解決しなければならない問題もあるが従来この様な直接的視床下部ホルモンの測定研究の報告はなく、極めて意義深い結果を考えている。平成2年度までにほぼ研究機器の整備及び実験方法の確立が達成された。平成元年度に基礎デ-タが得られていたが、平成2年度により詳細な検討を行った。LHRHは律動的に分泌されるが、平成元年度で基礎レベルは測定感度以下の事を認めたが、平成2年度で測定感度の上昇をはかり、さらに詳細な分泌パタ-ンの分析が可能になった。一方GRHに関しては大部分が測定感度以上であり、34時間毎の律動性を示す事が確認されていたが、それがGHと極めて近いパタ-ンである事を多数例で証明することができた。一方ソマトスタチンは極めて低値でGHとの相関を検討するに至らなかったのが、平成2年度でも基礎レベルの分泌パタ-ンの解明はならなかった。RIAの測定感度の改善をはかり平成3年度には一応の結論を得たい。CRHは測定した各種ホルモンの中で最も濃度が高く、おそらく実験操作のストレスを反映しているものと推定された。それと一致して血中コ-チゾ-ルは著明に上昇していた。今回、私どもは正常意識下の実験を試みているが、この状態ではストレスの視床下部ホルモン分泌への影響について考慮する必要があると考え現在各種精神効果薬を併用した実験モデルを試みている。平成元年及び2年度で得た結果から、視床下部ホルモンの多くの基礎分泌は極めて低く、その下垂体に対する作用を見る場合、継続的にモニタ-しそのサ-ジ状の分泌を見る事が必要であるという事が判明した。従って、より長時間にわたり分泌パタ-ンの解析を行うため、数日間にわたる実験を計画しすでに平成2年度に少数例ながら試みている。以上の事項は未だ解決しなければならない問題もあるが、従来この様な直接的視床下部ホルモンの測定研究の報告はなく、極めて意義深い結果を考えている。平成3年度の研究で経眼窩的下垂体還流法という独自の視床下部ホルモン放出動態のモニタ-法が確立された。GnRHは12時間毎に律動的に分泌され、基礎レベルもごく小さい振幅で変動した。前年の実験に比較し、さらに正確に、しかもより長時間にわたるモニタ-に成功し実験間のばらつきも少なくなり安定した。一方GHRHに関しては、34時間毎の律動性を示す事が多数例で再確認され、それは内分泌環境の変化で微妙に変化することも確認された。特にGHと極めて近いパタ-ンである事が48時間以上の長期モニタ-例でも確認された。一方ソマトスタチンはGHとの相関はなかった。精神効果薬を投与しストレスを解除した状態でその変動を検討したいと思い各種薬剤を用いたが満足すべき結果は得られなかった。このストレス効果を除く方法について今後も検討し、出来るだけ生理的状態に近付けたい。平成3年度までに計画した視床下部ホルモンの分泌動態と解明の第一段階はほぼ計画通りに達成されたといえる。しかし、還流液中のカテコ-ルアミン、エンドルフィン類の安定的測定は達成されなかった。
新生児期における生殖幹細胞の分化制御機構に関与する分子の機能解析

生殖幹細胞および体性幹細胞は、自己複製能と高い増殖能を持つ点で、共通な特性を有する。そこで、幹細胞の維持機構に関与する分子を同定する目的で、造血幹細胞および新生児期の生殖幹細胞をモデルとし、分子の同定を行った。現在までに、二つの幹細胞システムに共通して発現が認められるタイトジャンクション構成分子であるJAM4をクローニングし、機能解析を行った。幹細胞における発現を確認するために生殖幹細胞と造血幹細胞の細胞集団を回収しRT-PCRにより発現パターンの解析を行った。造血系での発現は、c-kit陽性/Sca1陽性/lineage marker陰性の造血幹細胞に高い発現が認められ、分化した血液細胞には発現が認められない。また、生殖細胞における本分子の発現は、Oct-4(GFP)陽性/c-kit陰性の未分化な生殖細胞集団に高い発現が認められ、Oct-4(GFP)陽性/c-kit陽性の分化した生殖細胞集団で弱い発現が認められた。近年の報告において、JAM4はスプライシングにより2つのアイソフォームが存在することが報告されている。そこで、幹細胞におけるアイソフォームの検討を行ったところ、生殖幹細胞および造血幹細胞においてイムノグロブリン様ドメインを一つ有するアイソフォームとして発現することが観察された。つぎに、組織における発現および局在を明らかにするため、ポリクローナル抗体を作成し免疫染色を行ったところ、新生児期の生殖細胞と支持細胞間に特異的な発現が認められた。以上の結果より、JAM4は生殖細胞の発生段階において、特に新生児時期の未分化な生殖細胞-支持細胞間の接着機構に関与することが推察される。現在までに、二つの幹細胞システムに共通して発現が認められるタイトジャンクション構成分子であるJAM4をクローニングし、機能解析を進めている。生殖細胞の純化は、ES細胞および生殖細胞特異的遺伝子であるOct3/4の転写調節領域を利用したGFP発現遺伝子導入マウスを用いて回収した。JAM4はGFP陽性/c-kit陰性の未分化な生殖細胞集団に高い発現が認められ、GFP陽性/c-kit陽性の分化した生殖細胞集団で弱い発現が認められた。また造血系での発現は、c-kit陽性/Sca1陽性/lineage marker陰性の造血幹細胞に高い発現が認められ、分化した血液細胞には発現が認められない。次に、組織における局在を明らかにするため、ポリクローナル抗体を作製し免疫染色法により局在解析を行った。出生直後の精巣組織において、生殖細胞と支持細胞の細胞膜にシグナルが認められた。また、生後10日齢では、タイトジャンクションのマーカー分子であるZO-1と二重染色を行うことにより同じ局在を示すことが観察された。成体の精巣において、生殖細胞での発現は認められない。また、抗原によりこのシグナルが吸収されることから免疫染色で認められたシグナルは抗原特異的なシグナルであると考えられる。以上の結果より、JAM4は、生殖細胞の発生段階において、特に新生児時期の未分化な生殖細胞-支持細胞間の接着機構に関与することが推察される。
家庭科を中心とした「総合授業:水」の開発

水問題の政策をも含め一貫した方策の実践参加能力の育成まで包含する、家庭科を中心とした「総合授業:水」の教材開発を行った。研究の最終年度として9年度は、「「総合授業:水」の学習内容構想(第1・2報)」に基づき、高等学校における「総合授業:水」の授業内容をまとめた。具体的には、水質汚濁と社会政策-社会としてどうすればよいか-をテーマとし、学習項目「I.水質管理システム」では、琵琶湖を事例に、下水道および合併浄化槽の設置とその水質管理システムづくり、生態系を重視した水辺環境整備政策が必要であること、また、玉川上水を事例として、水域全体の社会システムが重要であることをおさえた。「II.水に関する政策」では、水質基準・水政策の考え方と見直しおよび、世界の水質汚濁を理解させるようにした。「III.森林保全と政策」では、これまでの森林開発規制事例について、政策の水量調節への効果と問題点を整理し、利水で一番重要視しなければならないのは生態であることと、行政、農業、工業、生活者の果たすべき役割をおさえた。これらをふまえ「IV.生活者としての対策」では、便利な生活と自然保全のバランスを調整するための生活行動チェック項目、水質、水量調節への生活者としての社会的責任と政策への反映をおさえて、ライフスタイルを考えさせる内容とした。生活排水による水質汚濁、有機溶媒による地下水汚染、地下水枯渇の問題等、水問題が変化拡大しており、社会システムの構築とともにライフスタイルの変革が求められている。これまでの学校教育では、水質汚濁の実態把握やライフスタイルに関する実践報告は見られるが、全体のシステムが把握できる学習内容でないために、優先順位の逆転や矛盾を引き起こす可能性さえみられた。そこで、水問題の政策をも含め一貫した方策の実践参加能力の育成まで包含する、家庭科を中心とした「総合授業:水」の開発をめざした。7年度は、「「総合授業:水」の学習内容構想(第1・2報)」(投稿中)に基づいて、小学校における「総合授業:水」の授業内容をまとめた。具体的には、小学校で、五感での実態把握ができること等を学習到達目標にして、学習項目「I.水の浄化」の原理を把握するための実験として、水浄化の主役である土中微小生物の働きを確かめるために、生活から出る有機物の汚れ、殺菌剤入り洗浄剤他の生物への毒などの種々の汚れ付加実験を行った。また、「II.水の循環」では、河川・湖沼の水質汚濁の実態を把握するためのフィールドワークを、適切な調査地点・時間帯等の選び方をも含めて開発した。「III.水量調節(森林の保水力)」では森林の土の保水力等の実験を開発した。また、IIIIをとおして「IV.対策」の「してはいけないこと」がわかるように授業内容を整理するとともに、洗濯を中心とした正しい洗浄・排水の仕方とその原理を把握するための実験教材を開発した。その他に、「自分も加害者であることがわかる(便利な生活)、きまりが守れる、してはいけないことがわかる、いろいろな立場からの損得で考える」ことを学習到達目標として、過去および現在、また諸外国の事例に関する資料の収集整理をした。以上より小学校「総合授業:水」のワークシートを作成した。8年度は、「「総合授業:水」の学習内容構想(第1・2報)」に基づいて、中学校における「総合授業:水」の授業内容をまとめた。具体的には、水質汚濁の測定と自然科学的な対策の原理-どのくらい汚れているか、どうすればよいか-等を学習目標にして、学習項目「I.水質汚濁と下水処理」では、川がどのくらい汚れているかのフィールドワーク、水質基準と下水処理について取り上げた。「II.おいしい水-硬水・軟水」では、水浄化の原理を把握した上で、上水処理と飲み水の水質基準を知り、消費行動の社会的責任を考えるようにした。「III.水循環と利用システム」では、歴史的事例を通して合理的な水との関わり方を把握し、自然界の水循環や森林との関わり方を考えさせ、「IV.生活者としての対策」では、抜本策の自然科学的な原理を知り、生活の科学的見直しをはかるようにした。

「III.森林保全と政策」では、これまでの森林開発規制事例について、政策の水量調節への効果と問題点を整理し、利水で一番重要視しなければならないのは生態であることと、行政、農業、工業、生活者の果たすべき役割をおさえた。これらをふまえ「IV.生活者としての対策」では、便利な生活と自然保全のバランスを調整するための生活行動チェック項目、水質、水量調節への生活者としての社会的責任と政策への反映をおさえて、ライフスタイルを考えさせる内容とした。
ヘマグルチニンの糖鎖認識の多様性とインフルエンザウイルスの宿主間伝播機構

本研究は、ヘマグルチニン(HA)の多様な糖鎖認識機構を分子レベルで解明することにより、インフルエンザウイルスの感染増殖や異種動物間でのウイルスの伝播におけるヘマグルチニン(HA)の役割を明らかにすることを目的とした。本研究により1)1968年から1979年までのH3型ヒトインフルエンザA型ウイルス株は、非還元末端にN-アセチルノイラミン酸(Neu5Ac)だけでなくN-グリコリルノイラミン酸(Neu5Gc)をα2,6結合した糖鎖にも高い結合性を示すことが判明した。2)ウマ気管支上皮細胞はNeu5Gc 2,3Gal-構造を糖鎖非還元末端に有し、全シアル酸の90%以上がNeu5Gcであることを見出した。さらに、ヒトウイルス株由来のHA遺伝子をウマHA遺伝子の代わりに含有する遺伝子交雑株を用いてウマへの感染増殖性を比較した結果、HAがNeu5Gc 2,3Gal-構造に高い結合性を有することが、ウマインフルエンザウィルスの感染性を規定する重要な要因であることを明らかにした。3)Neu5Gc 2,3Gal-構造に高い結合性を有するHA遺伝子交雑株のみが、カモ由来ウイルス株と同様にカモ腸管で増殖することを明らかにした。さらに糖鎖抗体を用いた免疫組織染色法によりHAがNeu5Gc 2,3Gal-構造に高い結合性を有することが、カモへの感染増殖において重要であることを明らかにした。4)スルファチドは、HAのシアロ糖鎖結合部位もしくはその近傍に結合していることを明らかにした。ヒトH3型インフルエンザウイルスとブタおよびウマH3型インフルエンザウイルスのHAの塩基配列の比較から、A/Memphis/1/71(H3型)株のヘマグルチニン(HA)のアミノ酸残基の中で、特に受容体結合ポケット近傍の144、145および193番目のアミノ酸残基が、N-アセチルノイラミン酸(Neu5Ac)とN-グリコリルノイラミン酸がガラクトース(Gal)にα2-3結合した糖鎖(Neu5Ac α2-3GalとNeu5Gc α2-3Gal)の認識に重要であることが示唆されている。そこで、本年度はさらにシアル酸の分子種(N-アセチルノイラミン酸とN-グリコリルノイラミン酸)だけでなく結合様式(α2-3結合とα2-6)も異なる新たに化学合成された4種類の糖脂質を用いてヒトH3型インフルエンザウイルスの結合性を比較した結果、A/Memphis/1/71(H3N2)株を除く多くの株が、N-アセチルノイラミン酸(Neu5Ac)だけでなくN-グリコリルノイラミン酸がガラクトース(Gal)にα2-6結合した糖鎖にも結合性を有することを見出した。さらにHAの塩基配列から推定されるアミノ酸配列を比較した結果、受容体結合ポケット近傍の143、144および158番目のアミノ酸残基がこれら糖鎖の認識に重要であることが見出された(FEBS Letter,464,71-74,1999)。この結果に基づいて、これらアミノ酸を点変異させたHAのcDNAを部位特異的突然変異法を用いて作製し、CV-1細胞上でインフルエンザウイルスのヘマグルチニンを単独発現させた。今後、この発現系を用いてHAの結合特異性を解析する予定である。ヒトH3型インフルエンザウイルスHA糖タンパク質の143番目のアミノ酸と受容体結合ポケット近傍の155および158番目のアミノ酸残基がシアル酸分子種の認識に重要であると推定された(FEBS Letter,464,71-74,1999)ため、レセプターポケットに近接する155および158番目のアミノ酸を部位特異的変異導入法により点変異させた3種類のHA糖タンパク質遺伝子cDNAを作製し、CV-1細胞上に単独発現させた。

具体的には、A/Aichi/2/68株のHA糖タンパク質遺伝子(wt)の155番目のアミノ酸をThrからTyrに置換させたもの(T155Y)、158番目のアミノ酸をGlyからGluに置換させたもの(G158E)、および155番目と158番目のアミノ酸をそれぞれThrからTyrとGlyからGluに置換させたもの(T155YG158E)を作製した。各HA糖タンパク質のCV-1細胞上での発現は、抗ウイルス抗体を用いたウエスタンブロティング法とモルモット赤血球の吸着試験から確認した。興味深いことに、wtあるいはG158EのHA糖タンパク質を発現させたCV-1細胞は、モルモット赤血球のみを吸着し、ブタ赤血球の吸着性を示さなかった。現在、シアル酸分子種やシアル酸結合様式の異なる合成ガングリオシドと各HA糖タンパク質の結合性を解析している。また、シアル酸を含有しない糖脂質とインフルエンザウイルスの結合機構の解明を目的に、HA糖タンパク質に対する単クローン抗体を作製し、競合阻害試験によりこれら糖脂質とウイルスの結合部位を推定した。その結果、これら糖脂質が、HA糖タンパク質のシアロ糖鎖受容体結合ポケットもしくはその近傍と結合していることが推定された。本研究は、ヘマグルチニン(HA)の多様な糖鎖認識機構を分子レベルで解明することにより、インフルエンザウイルスの感染増殖や異種動物間でのウイルスの伝播におけるヘマグルチニン(HA)の役割を明らかにすることを目的とした。本研究により1)1968年から1979年までのH3型ヒトインフルエンザA型ウイルス株は、非還元末端にN-アセチルノイラミン酸(Neu5Ac)だけでなくN-グリコリルノイラミン酸(Neu5Gc)をα2,6結合した糖鎖にも高い結合性を示すことが判明した。2)ウマ気管支上皮細胞はNeu5Gc 2,3Gal-構造を糖鎖非還元末端に有し、全シアル酸の90%以上がNeu5Gcであることを見出した。さらに、ヒトウイルス株由来のHA遺伝子をウマHA遺伝子の作わりに含有する遺伝子交雑株を用いてウマへの感染増殖性を比較した結果、HAがNeu5Gc 2,3Gal-構造に高い結合性有することが、ウマインフルエンザウイルスの感染性を規定する重要な要因であることを明らかにした。3)Neu5Gc 2,3Gal-構造に高い結合性を有するHA遺伝子交雑株のみが、カモ由来ウイルス株と同様にカモ腸管で増殖することを明らかにした。さらに糖鎖抗体を用いた免疫組織染色法によりHAがNeu5Gc 2,3Gal-構造に高い結合性を有することが、カモへの感染増殖において重要であることを明らかにした。4)スルファチドは、HAのシアロ糖鎖結合部位もしくはその近傍に結合していることを明らかにした。
DNA組換え乳酸菌を用いた齲蝕ワクチンの開発

本研究では、遺伝子操作技術を用いて齲蝕の原因菌であるStreptococcus mutansの分子量19万のタンパク質抗原(PAc)をコ-ドする遺伝子を乳酸菌に組み込んだ齲蝕ワクチンの開発を試みて、以下の結果を得た。1.S.mutans MT8148株(血清型c)のpac遺伝子をクロ-ン化し、その全塩基配列を決定した。その結果、PAcをコ-ドする遺伝子は4,695個の塩基対からなることが明らかになった。これは1,565個のアミノ酸からなる分子量170,773のポリペプチドに対応する。2.PAcの生物学的機能を解明するために、クロ-ン化したpac遺伝子を利用していくつかの変異株を作製した。PAc欠落株では、PAc産生株に比べて菌体疎水性が著しく低くかった。PAc欠落株の唾液で被覆した歯面への付着能は、PAc産生株に比べて著しく低かった。これらの結果から、S.mutans菌体表層のPAcは、歯面に吸着された唾液タンパク質との疎水性結合を介した歯面への菌体付着に関与していると考えられた。3.Streptococcus sobrinusの分子量19万のタンバク質抗原(PAg)をコ-ドする遺伝子をクロ-ン化し、その塩基配列をpac遺伝子のものと比較したところ、両遺伝子の中流域において高い相同性が認められた。4.S.mutansのpac遺伝子をシャトルベクタ-pSA3に連結し、pSM1と名付けた組換えプラスミドを作製した。このプラスミドで乳酸菌の1種であるStreptococcus lactisを形質転換した。この組換え乳酸菌は菌体内にPAcを産生した。ついで、この組換え乳酸菌の死菌体をマウスの経口投与したあとで、血清中のIgG抗体価と唾液中のIgA抗体価を測定した。その結果、PAcに特異的な血清IgGや唾液や唾液IgAが誘導された。血清型c Streptococcus mutansの培養上清から、硫安沈殿、イオンクロマトグラフィー、ゲル濾過などの方法で高分子量タンパク抗原を精製した。精製タンパク質抗原の分子量は、SDSーポリアクリルアミド電気泳動法により約19万であることが明らかになった。ついで、この精製タンパク抗原で免疫したマウスのリンパ球とミエローマ細胞を融合後、クローン化して、タンパク抗原を認識する5種類のモノクローナル抗体を作製した。上記のタンパク抗原をコードする遺伝子をクローニングするために、S.mutansの染色体DNAを制限酵素PstIで切断し、プラスミドベクターpUC118に連結した。得られた組換え体プラスミドにより大腸菌を形質転換し、抗タンパク抗原モノクローナル抗体と反応するクローンを選び出した。このなかから、完全なタンパク抗原構造遺伝子を含むプラスミドをさがし出し、プラスミドpPC41と命名した。pPC41は7.5kbのS.mutans DNAを含んでいた。次に、このクローン化したタンパク抗原遺伝子の塩基配列をSangerのジデオキシ法で行った。その結果、タンパク抗原をコードする遺伝子は4695塩基対からなることがわかった。これは1565個のアミノ酸からなる170、703のポリペプチドに対応する。塩基配列から推定されるアミノ酸の疎水性およびS.mutans由来の精製タンパク抗原のN末端アミノ酸分析の結果から、N末端の38個のアミノ酸はシグナルペプチドであると考えられた。

さらに、タンパク抗原の内部には2ケ所のアミノ酸配列の繰り返し構造領域があった。現在、クローン化したタンパク抗原遺伝子をシャトルベクターと連結し、乳酸菌に導入中である。前年度において、我々はう蝕原性Streptococcus mutans MT8148株のタンパク質抗原をコ-ドする遺伝子(pac)のクロ-ニングに成功し、その全塩基配列を決定した。本年度は、このクロ-ニングしたpac遺伝子を乳酸菌の1種であるStreptococcus lactisに組み込んだ。すなわち、pac遺伝子のBamHIーSphI断片をレンサ球菌ー大腸菌間のシャトルベクタ-であるpSA3に連結し、キメラプラスミド(pSM1)を作製した。ついで、pSM1プラスミドのDNAでS.lactis IL1403株をプロトプラスト法により形質転換させた。その結果、約20個の組換えS.lactis株が分離された。これらの菌株がpSM1プラスミドをもっていることは、アイソト-プでラベルしたpac遺伝子のBamHIーSphI断片を用いたサザンブロット分析で確認した。ついで、組換えS.lactisがS.mutansのタンパク質抗原を発現しているか否かを、ウエスタンブロット法で調べたところ、これらの乳酸菌が同抗原を産生していることが確認された。同抗原の産生量をイムノドット法で調べたところ、S.mutansの産生量の約1/10程度であった。組換えS.lactisにおけるpac遺伝子の転写レベルをRNAドットブロット法で調べたところ、S.mutansの1/41/8程度であった。S.lactis IL1403株中においては、pSM1プラスミドは比較的安定であった。以上のように、本年度はS.mutansのタンパク質抗原を発現する組換え乳酸菌の作製に成功した。今後、この組換え乳酸菌のう蝕ワクチンとしての有効性について検討する予定である。本年度は、この組換え乳酸菌をホルマリンで殺菌したものを、BALB/cマウスに合計7回経口投与した。最終の経口投与から1週間後に唾液と血清を採取した。唾液および血清中のIgA、IgG、IgM抗体価をエライサ(ELISA)法で測定した。その結果、PAcに特異的な血清IgGや唾液IgA抗体価が認められた。一方、pac遺伝子をもたない乳酸菌での経口免疫では、これらの抗体価は誘導されなかった。ついで、組換えプラスミドpSMlで元々PAcを産生しないS.mutans GSーS株を形質転換して、大量のPAcを産生する組換え株を得た。この株が産生する組換えPAcをコレラトキシンBサブユニットと一諸にBALB/cマウスの鼻から免疫したところ、PAcに対するきわめて高い血清IgGや唾液IgA抗体価が誘導できた。そこで、このようにして免疫したBALB/cマウスの口腔内にS.mutans MT8148株の生菌体を5日間毎日接種したのち2週間後にS.mutansを歯面から回収した。その結果、組換えPAcとコレトキシンBサブユニットで免疫したマウスの口腔内からはS.mutansがほとんど回収できなかった。一方、非免疫群やコラトキシBサブユニット単独免疫群のマウスからは多数のS.mutansが回収された。以上の結果から、PAcを発現する乳酸菌による経口免疫や組換えPAcによる経鼻免疫で齲蝕が予防できる可能性が示唆された。
アラウィー派主要教義と宗派対立に関する思想史的研究

本研究の目的は、シリアにおいて大きな政治的影響力を持つイスラム少数派、アラウィー派(ヌサイル派)の思想形成の過程を解明し、彼らとの類似点が多く関係も深いドゥルーズ派との比較を通じ歴史的シリアにおける少数派の文化的特徴を明らかにすることであった。研究の結果、アラウィー派の源流思想はイラクにおけるイマーム派系の極端派伝統の中から生まれたものであり、少数派相互の関係性の中でそれぞれの独自の思想が形成されたことが判明した。本年度は、いまだに評価が確定していない『アラウィー派の遺産シリーズ』の内容を分析し、それを同じレヴァント地方において同時代に活動し、思想的にも類似しているドゥルーズ派の聖典記述と比較した。ドゥルーズ派の聖典(特に後半部)もまだ充分に研究されていないが、対立しながらも類似している両派の思想を比較することで、初期アラウィー派の思想とドゥルーズ派との影響関係を明らかにするだけでなく、『アラウィー派の遺産シリーズ』に収録された文書群を同時代の状況に位置づけ評価できると考えたからである。以上のような目的意識に基づき、本年度は『アラウィー派の遺産シリーズ』内のテクスト分析とドゥルーズ派聖典のテクスト分析を同時に進めてきたが、前者についてはまだ分析の途上にあるため口頭発表や論文という形で成果を発表することはなかった。後者については前年度までの研究の延長上にあるものでもあるので、3回の研究発表と一つの論考においてその成果を発表することができた。なお、研究分担者である鎌田はシーア派哲学と他者との共生について研究し、その成果を発表した。同じく研究分担者である柳橋は、今年度は成果の公表はなかったものの、少数派に関連する法学文献の分析を進めた。欧米または中東での資料収集もおこなう予定であったが、欧米でのテロや現地での情勢悪化により断念せざるを得なかったが、基本的な資料はすでにそろえている上に、国内の書店を通じて現地で出版された資料をある程度入手できたので、大きな問題にはならなかった。テクストの読み込みは順調であり、アラウィー派とドゥルーズ派の比較も進んでいる。現地と欧米での資料収集はできなかったが、日本の書店を通じてある程度の資料は得られたのであまり問題にはならなかった。本年度は、アラウィー派の比較対象として、あるいは11世紀当時の彼らの思想状況を探るための素材として重要なドゥルーズ派の研究に力を入れた。その成果は幾つかの研究発表と共著において公表された。11世紀に成立したとされる彼らの聖典『英知の書簡集』はその重要性にもかかわらず世界的にその研究は進んでいないが(特に後半部)、本年度は、『英知の書簡集』の初の日本語部分訳を含む研究ノートを発表することができた。その他には科研費成果報告書の一章として「イスラム少数派によるキリスト教徒、ユダヤ教徒への宣教」を執筆することができ、ドゥルーズ派のようなイスラム少数派とキリスト教徒、ユダヤ教徒の関係の一端を明らかにすることができ、口頭発表“Surviving Strategies of the Druzes"においては、現代におけるイスラム少数派が直面する難題と彼らの生き残り戦略について分析することができた。『アラウィー派の遺産シリーズ』の分析も順調に進んでいる。2016年7月の口頭発表では、アラウィー派の事実上の創始者ハスィービーの思想とその背景に関する現時点での分析を発表することができた。写本資料の不足、周辺状況の不透明さなど克服すべき課題は残っているが、同時代に同地域で活動していただけでなく宗教的にも類似したドゥルーズ派の関連資料を利用することで研究を一定程度進めることができた。現地情勢の悪化などにより欧米あるいは中東での資料収集は実施できなかったが、国内書店やインターネットを通じて一定の資料は集められたので、特に問題は起きなかった。テクストの読み込み作業は予定通り進んでおり、アラウィー派と比較する対象となるドゥルーズ派については特に進展が見られた。現地と欧米での資料収集はできなかったが、日本の書店を通じてある程度の資料を入手することができ、ネット上で公開されている現地語資料を利用することもできた。平成29年度は、前年度に引き続きアラウィー派の比較対象となる11世紀のドゥルーズ派の思想研究を進めつつも、これまでの研究の総決算として、アラウィー派、ドゥルーズ派といった宗教的少数派をも視野に入れた、古典期(13世紀)におけるイスラム思想の全体像と多数派と少数派の相互関係の把握にも注力した。2019年刊行予定の本であるため平成29年度の研究成果の中に入れることができなかったが、すでに提出済みの原稿(『グローバル・イスラーム文明論』収録予定)においては、イスラム教における異教徒への布教という問題を扱いつつ、ドゥルーズ派によるユダヤ教徒布教をその事例として分析した。ドゥルーズ派によるユダヤ教徒への布教がきわめて例外的なものであり、その手法はイスラム教の主流派には受け入れがたいものであることを示すことにより、本論は、イスラム思想全般において異教徒宣教への積極性が欠けていることを明らかにした。また、前年度に着手した『英知の書簡集』翻訳計画については、年度内に間に合わせることはできなかったが、平成30年度中にはその第二段が刊行の予定である。本年度出版した編著『イスラム教の歴史』は、『アラウィー派の遺産シリーズ』の分析によって得られた研究成果を生かし、宗教的少数派をも視野に入れたイスラム思想の全体像を示した。本書における成果の一部は、一般向けの講演「宗教にとっての正しさと不寛容:ISの台頭が問いかけること」にも反映されている。

この編著と講演は、本研究プロジェクトの総括的な成果であると共に研究成果の社会への還元でもあった。なお、研究分担者である鎌田と柳橋も本年度中、それぞれイスラム宗教思想研究とイスラム法学・伝承研究の観点から本研究に寄与する研究成果を複数発表した。これによりイスラム少数派の思想を広く古典イスラム思想の全体像の中に位置づける視座が得られたと考えられる。本研究の目的は、シリアにおいて大きな政治的影響力を持つイスラム少数派、アラウィー派(ヌサイル派)の思想形成の過程を解明し、彼らとの類似点が多く関係も深いドゥルーズ派との比較を通じ歴史的シリアにおける少数派の文化的特徴を明らかにすることであった。研究の結果、アラウィー派の源流思想はイラクにおけるイマーム派系の極端派伝統の中から生まれたものであり、少数派相互の関係性の中でそれぞれの独自の思想が形成されたことが判明した。おおむね順調に計画は進んでいるので、基本的に当初の予定通り進めていきたい。ただし、ドゥルーズ派との比較は有益な知見をもたらしてくれることが分かったので、当初はそれほど重視していなかった両派の比較により重きを置いていきたい。おおむね順調に進んでいるので、当初の予定通り研究を進めていきたい。特に11世紀のドゥルーズ派の思想とその周辺状況は、未解明な点が多い当時のアラウィー派を理解するための前提として重視していきたい。シーア派思想史研究上必要な機器を購入しようとした際、同じスペックで極力廉価な機械を購入するよう努力した結果、想定よりも経費が小さなものになってしまったため。研究代表者および研究分担者の3名は文献研究者であるため、科研費ではまかないきれない書籍代については私費で購入している。今年度使い切れなかった額は5000円以下と比較的少額であり、次年度使用額はより多くの書籍を購入するために使用したい。
パキシリン結合タンパク質PAG1の細胞運動における役割

細胞運動は、様々な生命現象の基礎を担っており、発生過程や形態形成過程などの正常な生命現象、あるいは癌細胞の浸潤過程などの病気の過程を理解するうえでも重要な事象である。細胞が運動する際には、アクチン細胞骨格の再編、細胞膜の再編、細胞内輸送などの事象が観察される。これら各々の事象は、近年の研究によって明らかになりつつあるが、細胞が運動する際、これらの事象がどのようにして統御されているかについては、ほとんど解明されていない。これまでの研究の結果から、PAG1が細胞運動に深く関与しており、アクチン細胞骨格の再編、細胞内輸送、細胞膜の再編をつなぐ分子の一つではないかと考え、研究を進めている。本研究では、PAG1がアクチン細胞骨格の再編、細胞内輸送、細胞膜の再編にいかに関わり、これらの事象をつなぐ分子であるかを検証すると共にPAG1の生体内における役割についても解析をおこない、細胞運動の基本メカニズムの解明の一端を担うことを研究の目的としている。そこで、本目的を遂行するにあたり、本年度に以下のことを行った。1.RNAiを用いた解析PAG1のRNAiを発現させることによってPAG1タンパク質の発現を低下させた培養細胞を、好中球様に分化させ、誘引物質への運動性を調べた。その結果、PAG1タンパク質の発現を低下させた培養細胞では、誘引物質への運動性の低下が認められた。2.PAG1ノックアウトマウスを用いた解析作成したPAG1ノックアウトマウスから、好中球を取り出し、誘引物質への運動性を調べた。その結果、PAG1のRNAiの結果と同様、PAG1ノックアウトマウスから取り出した好中球では、誘引物質への運動性の低下が認められた。一方、誘引物質のない状態では、PAG1ノックアウトマウスから取り出した好中球も、通常の運動性を示し、またフィブリノーゲンに対する接着に対しても違いを見出すことができなかった。1.PAG1ノックアウトマウスの作成PAG1の生体内における役割を解析するために、本研究ではPAG1ノックアウトマウスを作成することを計画している(理化学研究所との共同研究)。そこで本年度は、まず昨年度に作成したPAG1のノックアウトベクターをES細胞に導入し、相同組換えを起こしたES細胞を得た。さらにそのES細胞からキメラマウスを作成し、作成したキメラマウスを交配させることによってPAG1のヘテロ変異マウスを得た。昨年度HeLa細胞において確立したPAG1のsiRNAの系を用いて、PAG1の細胞運動における役割を解析するために、解析に適する細胞及びその実験系の探索を行った。その結果、PAG1と構造のよく似たタンパク質と比較して、PAG1が非常に多く、また細胞が運動を起こす際には、細胞の運動する方向の先端にPAG1が局在し、さらにはsiRNAが良く効く細胞系を見出した。

その結果、PAG1のRNAiの結果と同様、PAG1ノックアウトマウスから取り出した好中球では、誘引物質への運動性の低下が認められた。一方、誘引物質のない状態では、PAG1ノックアウトマウスから取り出した好中球も、通常の運動性を示し、またフィブリノーゲンに対する接着に対しても違いを見出すことができなかった。
ＦｔｓＺ阻害活性を基盤としたベトナム産植物中の抗生物質に関する研究

昨年度において、Sarcosperma affinis Gagbep全草のメタノール抽出エキスに黄色ブドウ球菌由来FtsZと枯草菌由来FtsZに対する阻害活性を示すことを見いだし、単離した23種の化合物をそのうちの15種類について構造決定を行うことで、それが既知化合物であることを確認していた。本年度は、構造未決定の8種類の化合物について引き続き構造決定を進めた結果、これらが既知化合物であることを明らかとなった。これらについて、FtsZ阻害活性試験を行った結果、いずれも顕著な阻害活性は見られなかった。一方、黄色ブドウ球菌、枯草菌、恥こう菌、肺炎桿菌、大腸菌、緑膿菌に対する細菌増殖抑制試験を行った結果、oleanic acidが黄色ブドウ球菌と恥こう菌に対して、10 μg/mLと2.5 μg/mLのMIC(最小阻害濃度)を示すことが明らかとなった。また、pomolic acidが黄色ブドウ球菌と枯草菌に対して5 μg/mLと10 μg/mLのMICを示すのみならず、恥こう菌に対して2.5 μg/mLの強いMICを示すことを明らかとした。次に我々は、S. affinisの次に強いFtsZ阻害活性を示したHedyotis pilulifera L.の全草メタノールエキスについて、各種クロマトグラフィーを用いて化合物の単離・精製を行った。その結果、1種類の新規化合物10-Acetylborreriageninと、25種類の既知化合物の単離・同定に成功した。いずれも顕著なFtsZ阻害活性は見られなかったものの、rotungenic acidが黄色ブドウ球菌、枯草菌、及び、恥こう菌に対して、それぞれ2.5 μg/mL、2.5 μg/mL、1.25 μg/mLの強いMIC(最小阻害濃度)を示すことを明らかとした。また、rotundic acidが、黄色ブドウ球菌に対して、2.5 μg/mLのMICを示すことが明らかとなった。27年度が最終年度であるため、記入しない。当該外国人研究員が来日の際に研究用試料として本邦に持ち込んだ中央ベトナム産の植物200種類のメタノール抽出液を調製し、そのうちの168種類の抽出液について大腸菌由来FtsZに対するGTPase阻害活性を評価した。その結果、5種類が有意なFtsZ阻害活性を示すことを見いだした。さらに、そのうちで最も強い活性を示した抽出液から活性本体の単離・精製を進めることにより、既知化合物15種類と構造未決定の8種類の化合物の単離に成功した。現在、これらのFtsZ阻害活性及び構造決定を進めている。また、ベトナム・フエにて植物の採集調査を実施し、あらたに10種類の植物を採集した。フエ大学医科薬科大学の設備を用いてこれらの植物を乾燥、現地にてメタノール抽出液を作成した後に本邦に輸送した。現在、これらについてFtsZ阻害活性試験を進めている。当初の予定では、今年度にベトナム産植物の抽出液の作成とそれらのFtsZ阻害活性評価までを目標とし、活性本体の同定については次年度を予定していたが、今年度において、抽出液のFtsZ阻害活性評価を完了できたのみならず、さらに、そのうちの1種類から化合物の単離・同定をほぼ終えることができたことから、当初の計画以上に進展していると考えている。

FtsZ阻害活性を示した残り4種類のメタノール抽出液の中で最も活性の強いものから各種クロマトグラフィーにてその活性本体の単離・精製を行い、NMRスペクトル等の各種スペクトル分析により、それらの化学構造を決定する。また、あらたなに、中央ベトナムの海綿の採集調査を行い、これらについてもFtsZ阻害活性評価を実施、強い活性を示した抽出液から活性本体の単離を進め、その化学構造の決定を試みる。27年度が最終年度であるため、記入しない。
π-d相互作用を指向した磁性分子導体の開発とその物性

1.ハロゲン置換基を持つドナーを用いたπ-d相互作用系(EDO-TTFBr_2)_2FeCl_4を開発し、その物性を詳細に検討した。室温のESRスペクトルではπ電子系とd電子系に由来するシグナルが分離されて観測されたが、温度低下とともにこれらのシグナルは融合し、π-d相互作用の存在を示している。一方高圧下磁気抵抗測定の結果では、磁場を磁化容易軸方向に印加したときに磁気抵抗に二段階の不連続な上昇が見出された。これはπ電子系とd電子系それぞれのスピンフロップ転移に相当している。ゼロ磁場下ではフラストレートした磁気構造によりπ電子系のSDW状態が乱れているが、まずπ電子系がスピンフロップすることでフラストレーションの影響がなくなりSDW状態が長距離に成長し、さらにd電子系がスピンフロップするとこのSDW状態がπ-d相互作用により安定化することでいずれも抵抗が上昇すると解釈できる。本年度は以下のπ-d相互作用に基づく有機磁性伝導体の構造および物性について研究を行った。1.TTP系ドナーBDH-TTP、DTDH-TTPおよびBDA-TTPと、Reinecke塩型錯体Cr(isoq)_2(NCS)_4(isoq=isoquinoline)の構造と磁性の相関について検討した。これらの塩は用いたドナー分子によらず同一構造をとる。すなわち、有機ドナー分子と金属錯体アニオンとの間の非常に近い分子間S...S接触により一次元交互鎖が形成されており、鎖間にはドナー分子間のS...S接触およびアニオン配位子間のπ...π重なりがみられ、全体として二次元シート構造をとっている。単結晶を用いた磁化測定の結果から、低温においてこれらの物質はシートに垂直方向に自発磁化を有する弱強磁性体であることが明らかになった。結晶構造との対比から、弱強磁性発現の機構として、Cr(isoq)_2(NCS)_4の配位子場に基づく一軸性磁気異方性により鎖内では分子軸方向へスピンが揃うフェリ構造を有し、かつ隣接した鎖間でこの分子軸が平行ではないことから鎖間反強磁性的相互作用によっても磁化が完全には相殺されず、自発磁化を持つに至ったと考えられる。これらの物質を比較すると転移温度がDTDH-TTP>BDH-TTP>BDA-TTPの順に低くなっていくが、この傾向は鎖間のS...S距離およびドナー分子の最高被占有軌道の形から説明することができる。2.新規のπ-d相互作用に基づく分子磁性伝導体の開発の一端として、分子両端に電導性向上部位のエチレンジオキシ基、および対イオンとの相互作用を担うメチレンジチオ基を有するドナーEOMT-TTFを合成した。合成法の改良により、既報の方法では低収率でしか得られなかった本分子を実用的なスケールで合成することが可能になった。現在錯体の合成条件の検討を行っている。1.TTP系ドナーBDH-TTPと、Reinecke塩型錯体Cr(isoq)_2(NCS)_4(isoq=isoquinoline)の高圧下における磁性について検討した。Cr塩においては、常圧の転移点7.6Kが0.94GPaでは16.6Kへとほぼ直線的に上昇する一方、残留磁化の値は減少していった。常圧における結晶構造解析の結果より、有機ドナー分子と金属錯体アニオンとの間の一次元交互鎖からなる二次元シート構造をとっていることが明らかになっている。分子場近似による解析により、残留磁化の減少が分子間相互作用増大により説明されること、および相転移温度決定要因としては上記一次元鎖間、とりわけアニオン分子間の相互作用が支配的であることが示された。圧力が結晶構造に及ぼす影響を見積もるため、結晶構造の温度変化を詳細に検討した。拡張Huckel法を用いて見積もった分子間交換相互作用は、結晶の剪断応力方向の熱収縮を反映して、一次元交互鎖内はほとんど温度依存性を持たないが、鎖間は温度低下と共に増大する。温度低下と圧力印加による構造変化が同等と仮定すると、圧力により鎖間、とりわけアニオン分子間の相互作用が増加することが弱強磁性転移点の大きな温度変化の主原因と考えられる。またこの相互作用変化はドナー分子としてBDA-TTPを用いた同型物質の相転移点の低下もあわせて説明される。2.新規のπ-d相互作用に基づく分子磁性伝導体の開発の一端として、伝導π電子系であるTTF誘導体と局在d電子系である錯体