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強相関多体系におけるスピン三重項超伝導(超流動)機構の理論的研究

強相関電子系における超伝導の微視的機構を簡単な模型に基づいて解析してきた。特に、焦点を当てたこととして以下の二点について概要を述べる。まず、Sr_2RuO_4におけるスピン三重項超伝導機構の解明について。以前の1バンドのHubbard模型に基づく議諭を現実的な3バンドの議論へ拡張した。結果として、一つのバンドγにおける超伝導転移が支配的にスピン三重項P-波超伝導状態への転移を引き起こし、他の2つのバンド、αとβ上の対形成は軌道間の対散乱によって引き起こされるという描像が適切であることが明らかになった。微視的に起源が明らかでない要素を含めることなく、自然にSr_2RuO_4において三重項p-波超伝導状態が実現することが分かった。もう一つは、より一般に、正方格子上のHubbard模型について超伝導の機構を調べた。ここで、以前の計算では、対形成に重要な有効相互作用を3次の摂動で評価していたが、これを4次まで拡張した。この有効相互作用を用いて、ギャップ方程式を解くことにより転移温度を計算する。計算は次の2つのケースに限った。(I)Half-fillling近傍。この領域では、有効相互作用の波数依存性は帯磁率のそれに支配されており、反強磁性的スピン揺らぎが超伝導を媒介するという描像が適当である。2,3,4次のうちどの次数も定性的に同じ波数依存性を持ち、4次の寄与は摂動項の打ち消し合いのため、比較的小さくなっていることが示された。もっとも高い転移温度を与える状態はスピン一重項d_<x^2-y^2>波状態である。(II)Sr_2RuO_4のγバンドに対応する場合。この領域では、有効相互作用の波数依存性は帯磁率のそれに支配されておらず、Vertex補正された項の寄与に支配される。4次の寄与は3次の寄与を著しく抑えてしまうが、これは3次において強い寄与をしていた摂動項が4次では逆符合で強い寄与するからであり、初めからこの種の強い寄与をする摂動項を無限次まで和することにより、自然な有効相互作用の波数依存性が得られた。もっとも高い転移温度を与える状態はスピン三重項p波状態になる。
ポリシスチン1に対するモノクローナル抗体の作製とGFP蛋白との共発現による検討

本研究の目的は、ADPKDの原因研究において不可欠であると考えられる蛋白の機能解析のため、特異的な抗体を作製し、あわせて最近の蛋白発現の解析系を並行して行うことにある。平成12年度にグルタチオンS-トランスフェラーゼ(以下GST)融合蛋白を抗原としたポリシスチン1に対するモノクローナル抗体をラットリンパ節法を用いて作製した。本法の原理は、抗原エマルジョンをラット後下肢に注射すると腸骨リンパ節が腫大する。このリンパ節内には細胞融合に適した感作B細胞が存在しており、このリンパ節を細胞融合に用いることにより目的のモノクローナル抗体を産生する融合細胞を高率に得ることができる。ELISAで候補クローンを選定し11個の細胞を保持した。各クローン化した細胞の上清を用いて凍結切片でさらにスクリーニングを行った。組織特異性をマウスの胎生期から、生後4週までの腎、肝で凍結切片を用いて蛍光抗体染色を施行した。サブクローニングを行った抗体株の3つで陽性所見が得られたため培養細胞を増やして抗体量を得ている。さらに同抗体を用いてウエスタンブロッティングを施行。PKD遺伝子産物としての蛋白サイズに等しいバンドを確認した。バンドを切り出しアミノ酸解析を行い確認をする予定である。最終的には、PKD1のノックアウトマウスで組織染色および腎抽出の蛋白を用いてウェスタンブロッティングを施行して抗体のcharacterizationを行う。本年度は、グルタチオンS-トランスフェラーゼ(以下GST)融合蛋白を抗原としたポリシスチン1に対するモノクローナル抗体をラットリンパ節法を用いて作製した。このリンパ節内には細胞融合に適した感作B細胞が存在しており、このリンパ節を細胞融合に用いることにより目的のモノクローナル抗体を産生する融合細胞を高率に得ることができるとされている。今回は合成ペプチドではなく、GST融合蛋白を抗原として用い、Fusion proteinの発現ベクターに挿入するPKD1遺伝子の特異性の高い500bp前後の候補部位を選定し作製した。抗原とアジュバントのエマルジョンを200μlラット後下肢に注射し、ミエローマ細胞を調節し、リンパ節細胞の取り出した。ELISAで候補が出そろったところで、凍結切片を用いてさらにスクリーニングを行った。実際に12個の候補抗体を選別することができたので、サブクローニングを行った。今後は同抗体を用いてウエスタンブロッティングを施行し、抗体特異性を検討する。
新規合成オピオイド薬物の代謝様式の解明および主要代謝物の薬理活性の評価

本研究は、最近欧米を中心に大きな問題を引き起こしている新規合成オピオイド(NSO)の代謝様式を解明するとともに、薬物本体及びその代謝物の薬理活性を明らかにすることを目的とする。具体的には、まず培養肝細胞を用いてNSOの代謝様式を解明し、主要代謝物の標準品を化学合成する。さらに、薬物本体及び代謝物のオピオイド受容体に対する賦活化活性を測定し、それぞれの薬理活性への寄与について評価する。
看護・力労働に係わる看護職員・介護職員へのアンケート調査と看護動作時の力測定

平成6年度は日本の看護者357名から、看護・力労働に係わるアンケート調査回答を得た。平成7年度はイギリスの看護者229名からの同様アンケート調査結果を得た。イギリスでは過去1年以内、腰痛で休んだことのある看護婦は、約10%である。これは、平成4年(1993年)にマニュアル・ハンドリング規制が施行された後ということ、過去1年以内に起こした腰痛という制約を設けた質問であったためと考えられる。これに対し日本の看護者は「過去に起こした腰痛」という質問に対し75.4%という高い割合で腰痛を起こしている。しかし、イギリスでも規制前には、腰痛を起こした看護者は日本のそれと同率程度であったという。以上のようにマニュアルハンドリング規制が引かれ、その講習会(教育・訓練コース)の受講が義務づけられ、病棟に「キイ・リフタ-」(患者持ち上げ・移動の責任看護婦)がいる、日本でよく使うボディ・メカニクスという用語は使われず、それに代わる用語として人間工学、バイオメカニズムが使われている、使い勝手がよく、場所をとらない看護支援補助機器を期待していることなどが両国のアンケート調査結果より明らかになった。看護・力作業に係わる看護者の力測定に関しては、両足に装着し、爪先、踵の床反力が独立に測れるフォース・シューズ、寄り掛かり力が測れる力センサの開発・試作を東京電機大学で行った。それらにより、前屈みでベッド周りの力作業を行う場合の床反力変化、寄り掛かり力などが容易に測れるようになった。開発したセンサを使用し、看護者が患者を介助する場合の力作業を自治医大看護短期大学において実施した。実験により得た床反力に基づき、看護・力作業がある程度評価できるようになった。今後はフォース・シューズをより装着性の良いものに改良すると同時に、看護者の手に加わる力も測れるセンサを開発し、看護者に加わる総合力を基に、看護時の作業負担を評価できるものとしたい。さらに、看護・力作業のデータを蓄積し、将来創造予定の看護支援補助機器の基礎データを継続して取得するつもりである。以上、看護・力労働に係わるアンケート調査および看護労働時の力測定に関し、当初の研究目標を達成できたことをここに報告する。平成6年11月を締切とし、看護・力労働に係わる看護者・介護者へのアンケートを400名の現場看護者に送付した。その結果、250名からの回答があった。これに加え、自治医科大学付属病院の看護者からのアンケート調査の協力を得て、最終的に357名からの貴重な看護現場からの意見を得ることができた。得られたアンケート結果およびそこに記入された意見は、平成6年12月末日までにデータベースとしてコンピュータに入力を完了した。このデータベースに基づき、目下整理中であるが、その一部を平成7年6月仙台で開催される日本人間工学会で、また、8月に開催される看護学会において発表する予定である。アンケートの主な内容は、年齢、職場などの基本データ、腰痛の有無・腰痛を起こした場面(ベッド周りでの看護重労働場面を絵で示し、その場面を指摘する。その場面がない場合には自由記述欄に説明してもらうというアンケート)、日常行う頻度の高い動作、ボディメカニックス、看護業務の中に機械を導入することの賛否意見、導入賛成ならその主な機能など8項目およびその他細かい設問と自由意見である。

回答のあった看護者の75%が腰痛を起こした経験があり、重労働であると意識しながら介助を提供しているのが現状である。腰痛を起こした動作のベスト3は、(1)横から全面介助で抱き起こす場面、(2)寝たままの対象者を抱きかかえる動作、(3)ベッド-車椅子間の移動にかかわる動作である。こうした現状からか、看護の世界に機械導入を全面的に賛成とどちらとも言えないという回答がそれぞれ半数を占め、反対の回答はわずか4名であった。どちらとも言えないと応えた人も、患者の安全と安楽が保証できれば賛成という意見である。本調査により、腰痛を起こす看護場面が明確になり、それを抑止する力労働援助機器の要望とそこに望む機能が明らかになった。平成6年度行った日本の看護者357名からのアンケート調査に引き続き、イギリスの看護者229名から日本で行ったと同様な看護・力労働に係わるアンケート調査回答結果を得た。イギリスでの患者持ち上げ介助は複数人で行うことが原則で、協力者が得られない場合は持ち上げ支援機器を使用することを義務づけたマニュアル・ハンドリング規制(Manual Handling Regulations)が1993年に施行されていたことが分かった。それに係わる教育・訓練が現在のところ完全に行き渡らず、約60%の看護者がその教育・訓練コースを受講したにとどまっている。日英両国の看護者は看護・力作業を支援するため、取り扱いが容易で、スペースをとらず、軽くて力持ちの看護支援補助機器の出現を望んでいることも本アンケート調査によって明らかになった。看護・力労働に係わるアンケート調査と並行して行った看護・力作業に関する研究では、看護者の両足に装着し看護時の力が測れる力測定センサ(フォース・シューズ)、寄り掛かり力測定センサを東京電機大学側で開発・試作することが出来た。平成7年度購入の備品を使用した予備実験は東京電機大学で行い、また、看護者(看護学生)による臥位患者を座位に抱き起こす実験(患者中心線、その線に対する看護者両足を結ぶ直線との角度をパラメータ)、および臥位患者のずり上げ移動実験(看護者両足開き幅をパラメータ)は研究分担者が所属する自治医科大学看護短期大学で行った。以上の結果、臥位患者を座位に移動する場合、臥位患者中心線と看護者両足を結ぶ直線との角度は約30度が、また、臥位患者をずり上げ移動する動作の場合は看護者足の開き幅は約50cmでしかもベッド端に寄り掛かりながら介助する方法がよいとの結論を得た。
加齢黄斑変性症病態理解に向けた網膜色素上皮細胞Cx43のPGE2放出への役割解明

本研究は、加齢黄斑変性症の発症・進行に関与する物質の一つ、プロスタグランジン(PG)E2について、網膜色素上皮(RPE)細胞における放出機能変動にコネキシン43 (Cx43)が関与する可能性検証を目的とした。通常条件下にて細胞膜表面を透過しない蛍光色素についてRPE細胞間及びhemichannel開口刺激時における輸送が観察され、Cx43特異的遺伝子ノックダウン環境下においてその輸送が低下した。さらに、PGE2放出はhemichannel阻害剤共存下において低下したことから、病態時におけるRPE細胞からのPGE2放出にCx43が関与することが示唆された。本年はヒト網膜色素上皮(RPE)細胞株であるARPE-19細胞を用い、ヘミチャネル機能に関与する分子実体特定に向けた解析を行った。ヘミチャネル開口刺激として、カルシウムイオン枯渇(Ca2+-free)buffer処理を用い、処理後に生細胞非透過性蛍光基質(Lucifer Yellow)の取り込みを調査した。ARPE-19細胞へのLucifer Yellowの取り込みは通常buffer処理と比してCa2+-free buffer処理条件下において上昇し、その上昇した取り込みはヘミチャネル分子種広範を阻害するcarbenoxolone共存によって通常buffer処理と同程度まで低下した。本結果から、RPE細胞においてヘミチャネル介在物質透過機構の存在が示唆された。ARPE-19細胞をサンプルとしたRT-PCR解析の結果、ヘミチャネル分子種の中でコネキシン43(Cx43)とパネキシン1 mRNAの発現が示唆された。この中で、Cx43をRNA干渉法によって遺伝子ノックダウンさせ、同様の解析を実施したところ、Ca2+-free buffer処理によるLucifer Yellow取り込みは、controlと比して上昇しなかった。従って、ARPE-19細胞におけるヘミチャネル介在輸送に、少なくとも一部Cx43が関与することが示唆された。さらに、Cx43に対する特異的ポリクローナル抗体をモルモットへの能動免疫法にて作出し、Cx43タンパク質のRPE細胞における発現・局在を解析した。マウス眼球切片を用いた免疫組織化学的解析の結果、Cx43タンパク質はRPE細胞間のlateral膜に加え、網膜側に位置する頂端膜側における局在が示された。以上の結果から、RPE細胞においてヘミチャネル分子Cx43が発現し、本分子はRPE細胞内と網膜細胞間隙中との物質交換に役割を果たすことが示唆された。本研究計画において、初年度に計画しているCx43のRPE細胞における物質交換に対する役割解明についての研究はおおむね完了した。Cx43を介したPGE2放出への役割解明について、申請者らは予備的に初代培養マウスRPE細胞を用いたPGE2放出解析を行った結果、少なくとも12時間、マウスRPE細胞はPGE2を継続的に放出することを見出している。平成28年度に作出した特異的抗Cx43抗体、そして選択的遺伝子ノックダウン法を駆使し、本PGE2放出へのCx43の関与を検証することが可能と期待される。本研究は、「加齢黄斑変性症(AMD)の発症・進行に関与する物質の一つ、プロスタグランジンE2(PGE2)の炎症時網膜色素上皮(RPE)細胞における放出機能変動にヘミチャネルであるコネキシン43(Cx43)が関与する」ことを実証し、AMD治療へのCx43の可能性を探ることを目的としている。前年度までに、ヘミチャネル開口刺激の一つ、細胞外Ca2+枯渇条件下において、ヘミチャネルは開口し、それを介在した物質輸送についてCx43が主に寄与することが見出された。平成29年度は、ARPE-19細胞ヘミチャネル介在輸送の特性について詳細を明らかにすると共に、どのような薬物・化合物が相互作用を引き起こすかの検証を実施した。細胞外Ca2+枯渇条件下でのARPE-19細胞へのヘミチャネル基質であるLucifer Yellow、Sulforhodamine-101、及びpropidium iodideの輸送は飽和性を示し、そのKm値はそれぞれ116 microM、64 microM、及び72 microMであった。従って、ARPE-19細胞におけるヘミチャネル介在輸送は一般的なトランスポーター介在輸送と酷似することが明らかとなった。さらに、各種中枢神経系疾患治療薬を対象薬とし、このヘミチャネル介在輸送を阻害する薬物をスクリーニングしたところ、唯一抗てんかん薬バルプロ酸が強力な阻害効果を示すことを見出した。AMD治療においてバルプロ酸が応用された例はこれまで報告されておらず、今後、バルプロ酸のAMDモデルに対する投与とその効果検証を通じて、その有望性実証へと展開させる予定である。今後の研究について、上述の実績概要・現在までの進捗状況に記載のように、PGE2放出へのCx43の関与を決定付ける方針で遂行する。さらに、今後Cx43を含めたRPE細胞ヘミチャネルを疾患治療へ応用するにあたり、本チャネルに対し相互作用する薬物を見出す計画もまた遂行する。

具体的には、承認医薬品を取り込み実験時に共存させ、Ca2+-free buffer処理時のLucifer Yellowの取り込み上昇を低下させ、その程度が強力なものを選定する。選定薬についてIC50値を算出し、本濃度を参考にして臨床応用が可能であるかを検証する。承認医薬品について、すでに20-30種類の化合物・薬物を選定しており、平成29年度に実施する予定である。また、臨床応用可能な薬物が見出された場合は網膜疾患モデル動物への投与を実施することで、RPE細胞ヘミチャネル阻害が有望であるかの検証も進める計画である。医療系薬学平成28年度に実施予定であった解析について、現有機器・器材にて計画研究は実施可能であったため、その都度必要な消耗品を適宜購入するのみに留まった。そのため、平成28年度において当該計画における研究費においてその多くを使用しなかった。平成29年度に計画している解析の中で、RPE細胞の培養に用いる高額なfetal bovine serumに加え、プロスタグランジンの定量に用いるELISAのキット、そしてRPE細胞ヘミチャネルやCx43と相互作用する医薬品を約30種類を購入するため、試薬・消耗品代として大部分は使用する計画を立てている。また、最終年度にあたることから、国内における、そして国外における学会にて平成28年度に得られた研究成果を発表することを計画しており、研究成果発表目的の旅費として用いる。また、研究成果を論文発表する際にopen accessとして一般に広く公開することを計画し、その際の費用として用いる予定である。
認知症早期診断のためのアミロイド・タウイメージングプローブの創出

脳内に沈着したアミロイドss蛋白、タウ蛋白を可視化できれば、アルツハイマー病の病態理解を一層深めることができる。アミロイドss蛋白を可視化するプローブは既に存在するが、タウ蛋白を可視化するプローブは実用化されていない。研究代表者らはタウイメージング用PETプローブの候補化合物として、[^<18>F]THK-523と[^<11>C]THK-951の2化合物を開発した。両化合物はタウ蛋白への高い結合親和性・選択性と高い脳血液関門透過性を示した。アルツハイマー病患者の脳内に蓄積したアミロイドβ蛋白およびタウ蛋白を個別に検出する新たな分子イメージングプローブを創出できれば、両蛋白を標的とした新しいアルツハイマー病治療薬の薬効評価を行うことができ、その意義は大きいと考えられる。そこで本年度は、アミロイドβ蛋白およびタウ蛋白検出用プローブである[^<18>F]FACT,[^<11>C]THK-951の評価を行った。BF-227のOH体であるFACTの線維化アミロイドβ蛋白に対する結合親和性は高く、アルツハイマー病患者脳切片において老人斑に選択的に結合することが蛍光顕微鏡下で観察された。本プローブは脳血液関門透過性に優れ、正常脳組織からの排出は[^<18>F]BF-227よりも速やかであった。またアルツハイマー病の動物モデルであるAPPトランスジェニックマウスに静脈内投与することによって、脳内のアミロイド斑への選択的な結合を確認することができた。さらにマウスおよびラットにおいて毒性試験を実施し、安全性を確認することができた。学内倫理委員会へ探索的臨床試験の申請を行い、承認を得たことから、アルツハイマー病患者における臨床評価を開始した。その結果、アルツハイマー病患者におけるFACTの異常集積を確認した。FACTの集積パターンはBF-227に近いものの、脳幹部や視床における非特異的集積はBF-227よりも軽減していた。一方、タウ蛋白を検出プローブの候補化合物として[^<11>C]THK-951を開発し、本プローブの神経原線維変化への結合を蛍光顕微鏡像およびオートラジオグラフィーにて確認した。さらに本プローブは正常脳組織からの速やかな排出を示し、臨床応用が期待できる所見が得られた。老人斑・神経原線維変化の両者をそれぞれ独立して検出することができれば、アルツハイマー病(AD)の診断精度がさらに向上し、病態をより正確に把握することが可能となる。そこで本年度は我々がタウ蛋白に結合選択性をもつことを見出したキノリン誘導体の結合性を評価した。THK-523、THK-951の結合性を蛍光顕微鏡下で評価したところ、両化合物はAD脳切片において神経原線維変化と結合した。次に前頭葉および海馬の連続切片を用いて、老人斑、神経原線維変化との結合性をオートラジオグラフィーにて比較した。前頭葉脳切片ではアミロイドイメージング用PETプローブである[^<11>C]BF-227の顕著な集積が観察されたものの、[^<18>F]THK-523、[^<11>C]THK-951の集積は目立たなかった。一方、海馬脳切片では[^<18>F]THK-1242、[^<11>C]THK-951の顕著な集積が観察され、[11C]BF-227とは異なる集積分布を示した。海馬脳切片における[^<11>C]BF-227の集積部位は、Aβ免疫染色で老人斑の沈着が多数観察される部位に一致し、一方、[^<18>F]THK-523、[^<11>C]THK-951の集積を認めた部位では、タウ免疫染色陽性の神経原線維変化の沈着と一致していた。以上で述べた結果から、[^<18>F]THK-523、[^<11>C]THK-951は[^<11>C]BF-227とは異なる結合特性を有し、老人斑に比べて神経原線維変化に対する結合選択性が高いことが示唆された。また[^<18>F]FACTを用いたPET検査のアルツハイマー病(AD)診断における有用性について検討を行った。AD患者では健常高齢者に比べて前頭葉、外側側頭葉、頭頂葉、後部帯状回における集積上昇が確認され、AD患者の外側側頭葉における[^<18>F]FACTSUVRは健常人に比べ平均17-18%上昇していた。同一被検者で[^<18>F]FACT-PETと[^<11>C]

BF-227-PETの画像所見を比較した結果、両者の脳各領域における集積はよく相関した。以上の結果から[^<18>F]FACTを用いたPET検査は、[^<11>C]BF-227-PETと同様にAD早期診断に有用であることが示唆された。アルツハイマー病(AD)の神経病理学的特徴は、アミロイドβ蛋白の凝集物である老人斑と、タウの凝集物である神経原線維変化の脳内への蓄積である。老人斑を検出するプローブは実用化されているが、神経原線維変化を選択的に検出するPETプローブは未だ存在しない。そこで本年度は我々がタウ蛋白に結合選択性をもつことを見出したキノリン誘導体の^<18>F標識体である[^<18>F]THK-523に関して、in vitroおよびin vivoでのタウ蛋白検出能力を評価した。[^<18>F]THK-523のAβ線維、タウ蛋白線維との結合親和性を評価した結果、タウ蛋白線維に対する[^<18>F]THK-523のKd値は1.67nMと、Aβ1-42 fibril(Kd:20.68nM)よりも高い結合親和性を示した。またAD患者脳切片を用いたオートラジオグラフィーにおいても、タウ病変との選択的結合像が確認された。正常マウスにおける静脈内投与後の脳移行性は、投与2分後で2.72%工D/gと良好であった。そこで、タウトランスジェニックマウスおよび野生型マウスに[^<18>F]THK-523を投与し、小動物用PETスキャンで撮像を行った。その結果、投与30分後の段階で、トランスジェニックマウスの脳において[^<18>F]THK-523の高集積が確認された。以上の結果から、[^<18>F]THK-523はタウ蛋白線維に対する十分な結合親和性を有しており、タウイメージング用PETプローブの有力候補化合物と考えられた。
ミュラー管の発生におけるDlgの機能の解明

Dlghl遺伝子ノックアウトマウスでは泌尿生殖管の形態異常と、それに伴う膣の無形成が観察された。生殖管の形態形成過程の観察より、DlghlKOマウスでは左右ミュラー管の下方への伸長と両者の癒合が起こっていないことが判明した。DlghlはE-cadherinを含む接着複合体の細胞内局在を規定すると報告されてきたが、Dlghlの欠損は、胎生期尿管上皮におけるE-cadherinの細胞内分布に影響を及ぼさなかった。ただし、ミュラー管上皮細胞では、癒合時期を境にN-cadherinからE-cadherinへの発現パターンの変化が見られたので、DlghlはN-cadherinの細胞内分布に関与しているのかもしれない。一方、Dlghlとの結合モチーフを持つWntシグナル受容体frizzled-1は、DlghlKOマウス尿管上皮で細胞内局在が変化していた。さらに、MDCK細胞を使用した上皮細胞シストの癒合実験では、Wntシグナル阻害剤の添加によりシスト間の癒合阻害が見られ、この過程へのWntシグナル関与の可能性が示唆された。これらの結果から、DlghlはWntシグナリングを介してミュラー管上皮の癒合に関わっている可能性が示唆される。また、より初期に起こるウォルフ管、尿管の形成はミュラー管発生に影響を及ぼしうるが、DlghlKOマウスでは、この両者の形態異常も認められ、共通腎管上皮細胞のアポトーシスが抑制され、尿管が泌尿生殖洞に開口せずに異所開口を示すことが明らかになった。Dlgは、ショウジョウバエの癌抑制因子であり、上皮細胞の正常発生に必須である。哺乳類には4種類のホモログが存在するが、その発生学的な存在意義は不明であった。Dlg遺伝子KOマウスでは左右ミュラー管が癒合せずに膣の無形成が見られる。この現象について、Dlgの機能を明らかにすることが本研究の目的である。本年度は、KOマウスで見られる発生異常のより詳細な原因を追究するため、以下の研究を実施した。1.Dlg遺伝子の欠損により、普遍的な細胞増殖能の低下が引き起こされているのかどうかを知るため、Dlg遺伝子KOマウスおよび野生型マウスから得た繊維芽細胞の増殖率を比較したが、KOマウス由来の細胞増殖率の低下は認められなかった。Dlg遺伝子KOマウスでは、尿管や腎臓などの低形成が認められるが、これらは全般的な細胞増殖率の低下によって引き起こされるものではなく、特定の時期・部位で、増殖刺激あるいはそれに対する応答能が低下していることが原因と考えられる。2.ミュラー管の発生に関わるシグナル系として、Wnt系を想定し、胎児期ミュラー管組織におけるWntおよびfrizzledファミリーに属する因子の発現プロファイリングを行った。一方、胎仔由来繊維芽細胞でfrizzled-1の発現はあるものの、Dlgとの細胞内局在は認められず、またfrizzled-1の細胞内局在はDlgの有無によって変化が見られなかった。Dlgとfrizzledの機能的関連については今後慎重に検討していく必要がある。3.正常なミュラー管発生を検証し、胎児期にミュラー管上皮で発現する細胞間接着因子cadherinの種類が、癒合時期を境にN-cadherinからE-cadherinへと変化することを見出した。ミュラー管癒合に伴って細胞内でどのようなイベントが起こっているのかを、今後さらに検討していく。
古代荘園と周辺村落における農事と祭祀に関する歴史的・考古学的研究-北陸地域を中心として-

平成5年度の研究成果を踏まえ、東大寺領荘園の集中する越中国砺波郡・射水郡の地域を主たる対象として検討を進めた。その際、現存史料と地理的景観や関連する考古学的成果を吸収して考証することを重視したが、そこでの課題と成果に関する概要は次の通り。(1)農事暦に関する文献・考古学資料の検討作業を進めたが、奈良時代の1年間の農事について、農繁期と農閑期に分けて整理し、季節・月ごとの具体的行事や慣行を吟味し、とくに秋収後の閑月は国家が農民に対して各種の徴税・力役の徴発を実施する期間であるが、一方の農民にとってはこうした義務的負担をこなし、次年度の農繁期の生産活動の再開に向けて、営料・食料を準備する重要な段階になった。(2)古代荘園と周辺村落を検討対象として、天平宝字3年・神護景雲元年の荘園絵図を中心にして、とくに越中国射水郡の鳴戸荘の成立と開発過程を検証した。その結果、鳴戸荘の立地・環境の特徴として、成立段階の占定対象に葦の群生する野地が広く展開していた実情が明らかとなり、さらに、開田をふくむ荘域周辺には、荘地の開発・耕営に関わる営働力を包摂する村落が形成され、そこに、他地から移動・進出した農民の口分田や墾田が次第に集中していったものと理解した。(3)奈良国立博物館蔵の「越中国砺波郡石粟村官施入田地図」の基礎的検討を試み、図中の開田・未開田積の理解を通じて、同地図が石粟荘の前史をなす橘奈良麻呂の所有段階を反映していることを実証し、その田積は、東大寺へ施入された石粟荘112町とは一致していない事実関係を明らかにした。本年度は、当該課題の研究実施計画に沿って、参考文献・調査報告書の調査・収集と関連遺跡の現地踏査などを行い、次年度への継続研究(内約)に必要な基礎的作業を実施した。実質的な活動期間が短いという制約の中で、調査機関として東京都立中央図書館・法政大学図書館、富山・石川両県立埋蔵分化財センター・平凡社地方資料センターをはじめ、各地教育委員会等の協力を得て貴重な考古学データーを収集することに務めた。とくに金沢市上荒屋遺跡・松任市横江遺跡、高岡市中田常国遺跡、富山県大島町北高木遺跡、同県立山町辻遺跡は全国的にも注目される古代の荘所(荘園管理施設)や周辺集落に関わる遺跡であり、当該期にその近辺に実在したことが知られる東大寺領加賀国横江荘、同越中国射水郡鳴戸荘、同礪波群石粟荘、同新川群大藪荘の開発・経営に中枢的役割を果たした荘家や労働力を投入しえた周辺村落の史的性格を究明する上で重要な意義をもつと判断された。このうち越中国における東大寺領荘園と周辺村落の農事に焦点をあて、(a)鳴戸荘に関する天平宝字三年・神護景雲元年の絵図を中心に検討し、成立段階の占定対象に葦の群生する野地が広く展開したが開発・開溝とともに新たな集落が形成され、その近辺に移住・定着した農民の口分田・墾田が集中していった様相を推定した。また、(b)石粟荘(旧橘奈良麻呂地)に関する天平宝字三年の絵図を検討し、射水・礪波両群にわたる四カ所の神社に対し荘内に神田を設定した背景には、荘園に必要な労働力が外部の諸村落から進出していた実情があると推論した。その成果の一端は、論文の他に「東大寺領石粟荘の歴史的環境-常国遺跡と家持の時代-」(於高岡市万葉歴史館)としても発表し原稿作成の基準を進めている。
アストログリアの活性化と細胞死の分子機構

本研究は脳におけるグリア細胞の機能的役割を明らかにする目的の中で、とくに脳障害における神経細胞死をニューロン-グリアの分子連関の破綻から追求し、神経細胞死にともなうグリアの活性化、グリオーシスが有益なものか否かに具体的解答を求め、グリア機能を制御することにより、これらの過程を調節する薬剤開発を拓く展望を持って実施したもので、以下の各成果を得た。1.大脳皮質の穿刺傷害によって惹起される反応性アストロサイトの増加は、内因性のエンドセリンによってエンドセリンB受容体を介して起こり、B受容体アンタゴニストによって抑制できることが明らかになった。2.エンドセリンは、低分子量G蛋白Rhoおよびfocal adhesionでの蛋白のチロシンリン酸化の機構により細胞骨格再構成を起こした。3.再還流障害としてのCa^<2+>パラドックス障害は、ニューロンには認められずアストロサイトに特異的であり、その機構は、Na^+-Ca^<2+>アンチポーター(NCX)の逆モードを介する過流入がトリガーとなり、細胞内に活性酸素が増加する一方、カルシニューリンが活性化し、NF-kBの活性化が細胞死シグナルとして働いていることが明らかになった。4.この細胞傷害(死)を保護する薬物について検討した結果、NCX、カルシニューリン、カスパーゼ、カテプシン等の阻害薬、種々の脳機能改善薬、あるいは神経成長因子(NGF)に保護作用が見出された。本研究によって、アストロサイトの形態制御と細胞活動の変化(活性化)過程にエンドセリンシグナル系が関与することが示され、遅発性グリア細胞死の機構をイオン輸送体-細胞内シグナルの面から詳細に解析され、アストロサイトの病態的意義、脳虚欠再還流障害機構を追求する新しいin vitroモデルが確立された。本研究の結果を基にアストロサイトをターゲットとする新しい薬物の開発が期待される。本研究は脳におけるグリア細胞の機能的役割を明らかにする目的の中で、とくに脳障害における神経細胞死をニューロン-グリア-血管内皮細胞の連関の破綻から追求し、神経細胞死にともなうグリアの活性化、グリオーシスが有益なものか否かに具体的解答を求め、グリア機能を制御することにより、これらの過程を調節する薬剤開発を拓く展望を持つものである。平成9年度においては、以下の各点の成果を得た。1.in vivoおよびin vitro虚血ストレス下に発現する遺伝子の探索。ラット総頚動脈閉塞-再開通処置によって脳部位特異的に発現する遺伝子の探索を行い、虚血障害からの保護に関与することが予想される遺伝子の発現誘導を確認した。2.同様にエンドセリンによって発現誘導される遺伝子についてin vivo(エンドセリン注入ラット脳)および培養グリア細胞について検討した。その結果後者については、誘導性のシクロオキシゲナーゼ-2の発現について明らかにし、その機構を詳細に解析した。3.In vitro再かん流障害による遅発性グリア細胞死について、すでにNa^+-Ca^<2+>アンチポーター(NCX)を介する機構について明らかにしてきているが、さらに細胞死と細胞死からの保護の機構ついて解析を進めた。その結果、アストログリア細胞に発現するカルシニューリンの存在を明らかにし、カルシニューリンを作用点とする薬物がグリア細胞障害を著明に保護することを見出した。4.培養ニューロンにおけるNCXの存在、活性発現について明らかにした。また培養ニューロンにおいては、グリアにおいて認められた再かん流による遅発性細胞死は認められず、グリアとニューロンの細胞死のメカニズムにおける特異性が示唆された。5.NCXに対して特異性が高く強力な阻害剤の開発に成功した。

本研究は脳におけるグリア細胞の機能的役割を明らかにする目的の中で、特に脳障害における神経細胞死をニューロン-グリア-血管内皮細胞の連関の破綻から追究し、神経細胞死に伴うグリアの活性化、グリオーシスが有益なものか否かに具体的解答を求め、グリア機能を制御することにより、これらの過程を調節する薬剤開発を拓く展望を持つものである。平成10年度においては、以下の各点の成果を得た。1.エンドセリンのアクチン再重合促進作用の細胞内シグナルについて培養アストロサイトの系で検討し、70kDa、120kDaのチロシンリン酸化系が関与していることを明らかにした。2.ラット大脳皮質刺傷モデルにおいてGFAPおよびビメンチン陽性細胞数に対するエンドセリンB受容体拮抗薬BQ788の作用を検討し、脳傷害でのグリオーシス発現においてグリア細胞エンドセリン受容体が関わっていることを明らかにした。3.培養アストロサイトにおいて、グルタミン酸およびその誘導体の細胞容積増加作用について検討し、この現象がNa^+依存性のグルタミン酸トランスポーターにより引き起こされることを明らかにした。4.培養アストロサイトに存在するカルシニューリンのアイソフォームについて検討し、ニューロンと異なるタイプの存在を明らかにした。5.培養アストロサイトのインビトロ再灌流障害モデルにおいて、その遅発性細胞死に過酸化水素ラジカルが関与していることを明らかにした。本研究は脳におけるグリア細胞の機能的役割を明らかにする目的の中で、とくに脳障害における神経細胞死をニューロン-グリアの分子連関の破綻から追求し、神経細胞死にともなうグリアの活性化、グリオーシスが有益なものか、否かに具体的解答を求め、グリア機能を制御することにより、これらの過程を調節する薬剤開発を拓く展望を持って実施してきた。平成11年度においては、以下の各点の成果を得た。1.脳傷害モデルの一つである、大脳皮質の穿刺傷害によって惹起されるGFAP陽性-ビメンチン陽性の反応性アストロサイトの発現は、エンドセリンB受容体アンタゴニストの持続投与によって阻害されたが、エンドセリンA受容体アンタゴニストはほとんど無効であり、エンドセリンによるグリオーシスにはBサブタイプが関与することが示された。2.培養アストロサイトを低Ca^<2+>培地に曝露後、再び正常の培地に戻すことにより、遅発性にアポトーシスを起こす(Ca^<2+>パラドックス障害)。この機構は、Na^+-Ca^<2+>アンチポーター(NCX)の逆モードを介する過流入がトリガーとなり、細胞内の活性酸素の増加とガルシニューリンの活性化によって起こり、さらにNF-B_κが細胞死シグナルとして重要な役割を果たしていることが明らかになった。3.この細胞傷害(死)を保護する薬物について検討した結果、NCX、カルシニューリン、カスパーゼ、カテプシン等の阻害薬、種々の脳機能改善薬、あるいは神経成長因子(NGF)に保護作用が見出された。4.これら薬物の傷害保護の機構についても検討した。
他者感情認知と自己感情表出の相互性に関する実証研究

私たちは,円滑なコミュニケーションを行うために,他者の感情を適切に理解し,それに適した表出を相手に返すという行為をすることができる.これは,私たちの感情システムが知覚・認知という側面と,身体を利用した表出という運動的な側面を共に扱っているからである.しかしながら,従来の表情研究は知覚・認知の側面,表出の側面をそれぞれ単独に検討することが多く,両者の相互機能については見過ごされることが多かった.そこで本研究では,自己の感情表出という行為の側面と,他者の感情認知という側面がどのように結びつき,相互作用しているのかについて検討した.本年度は具体的に,自己の表情と他者の表情が一致するかしないかという要因,またその表出間の「間」(タイミング)という要因が,他者の表情を知覚する際の注意の配分にどのように影響をするかを検討した。このことについて調べるため,擬似的なコミュニケーション要素によってタイミングや表情の一致性を変化させた場合に,同じ表情でも注意の停留の仕方が異なるかどうか検討した。先行研究によれば,ある種の表情(e.g.脅威表情;怒り・恐怖)にさらされると私たちの注意はその表情に長く焦点があてられる.しかしながら,表情に対する注意の解放は,注意の解放が物理的な表情の性質だけでなく,表情のやり取りといった要素によっても変容することがわかった。たとえば,同じ怒り表情であっても,自分が笑顔をした応答として怒り表情を見る場合は,遅いタイミングの時に注意の解放が遅れ,自分の怒りに対する応答の場合には,早いタイミングでの応答で注意の解放が遅れた。この研究により,我々の視覚的注意は,刺激の物理的特性によって変わるだけでなく,コミュニケーションといった動的な情報をもとに変化することがわかった。私たちは,円滑なコミュニケーションを行うために,他者の感情を適切に理解し,それに適した表出を相手に返すという行為をすることができる.これは,私たちの感情システムが知覚・認知という側面と,身体を利用した表出という運動的な側面を共に扱っているからである.しかしながら,従来の表情研究は知覚・認知の側面,表出の側面をそれぞれ単独に検討することが多く,両者の相互機能については見過ごされることが多かった.そこで本研究では,自己の感情表出という行為の側面と,他者の感情認知という側面がどのように結びつき,相互作用しているのかについて検討した.本年度は具体的に,自己の表情と他者の表情が一致するかしないかという要因,またその表出間の「間」(タイミング)という要因が対人認知に及ぼす影響について検討した.22名の実験参加者(現在も追加中)に,あらかじめ教示した表情(笑顔/怒り)を一定時間(一秒程度)表出させ,その表情の表出後,様々なSOA(「時間の間」:0.3s,1s,2,5s)を挿入し,ディスプレイに呈示された表情(真顔)が笑顔あるいは怒りへと変化した.このような擬似的な「やり取り手続き」を行なった後,呈示された人物についての認知(具体的には魅力度)を測定した.その結果,自他の表情が一致している場合の方が相手の魅力は向上することがわかった(ただし怒りについては,0.3sというタイミングのときのみ).また,タイミングも魅力に影響を及ぼし,笑顔を表出した場合には1sで笑顔が返ってくるとき,怒り表出では0.3sで怒りが返ってくるときに魅力が向上した.この結果は,自己の表出と他者の表出の相互作用によって,対人印象が調整されることを示唆する.本研究は英国の学会において最優秀発表賞を獲得し,社会認知の研究における表出と応答の相互機能についてその重要性が明らかとなった.私たちは,円滑なコミュニケーションを行うために,他者の感情を適切に理解し,それに適した表出を相手に返すという行為をすることができる.これは,私たちの感情システムが知覚・認知という側面と,身体を利用した表出という運動的な側面を共に扱っているからである.しかしながら,従来の表情研究は知覚・認知の側面,表出の側面をそれぞれ単独に検討することが多く,両者の相互機能については見過ごされることが多かった.そこで本研究では,自己の感情表出という行為の側面と,他者の感情認知という側面がどのように結びつき,相互作用しているのかについて検討した.本年度は具体的に,自己の表情と他者の表情が一致するかしないかという要因,またその表出間の「間」(タイミング)という要因が対人認知に及ぼす影響について検討した.44名の実験参加者に,あらかじめ教示した表情(笑顔/怒り/真顔)を一定時間(一秒程度)表出させ,その表情の表出後,様々なSOA(「時間の間」:1.3s,2s)を挿入し,ディスプレイに呈示された表情(真顔)が笑顔あるいは怒りへと変化した.このような擬似的な「やり取り手続き」を行なった後,呈示された人物についての認知(具体的には魅力度)を測定した.その結果,刺激の表情に関わらず,参加者が笑顔を表出した場合には1.3s,怒り表出のときには2sで刺激が変化したときに,その刺激顔の魅力度が低下した.参加者が真顔のときには,このようなタイミングの効果はみられなかった。この結果は,表情表出間のタイミングという自己の表出と他者の表出の相互作用によって対人印象が調整されることを示す.本研究は英国の学会において最優秀発表賞を獲得し,社会認知の研究における表出と応答の相互機能についてその重要性が明らかとなった.私たちは,円滑なコミュニケーションを行うために,他者の感情を適切に理解し,それに適した表出を相手に返すという行為をすることができる.

これは,私たちの感情システムが知覚・認知という側面と,身体を利用した表出という運動的な側面を共に扱っているからである.しかしながら,従来の表情研究は知覚・認知の側面,表出の側面をそれぞれ単独に検討することが多く,両者の相互機能については見過ごされることが多かった.そこで本研究では,自己の感情表出という行為の側面と,他者の感情認知という側面がどのように結びつき,相互作用しているのかについて検討した.本年度は具体的に,自己の表情と他者の表情が一致するかしないかという要因,またその表出間の「間」(タイミング)という要因が,他者の表情を知覚する際の注意の配分にどのように影響をするかを検討した。このことについて調べるため,擬似的なコミュニケーション要素によってタイミングや表情の一致性を変化させた場合に,同じ表情でも注意の停留の仕方が異なるかどうか検討した。先行研究によれば,ある種の表情(e.g.脅威表情;怒り・恐怖)にさらされると私たちの注意はその表情に長く焦点があてられる.しかしながら,表情に対する注意の解放は,注意の解放が物理的な表情の性質だけでなく,表情のやり取りといった要素によっても変容することがわかった。たとえば,同じ怒り表情であっても,自分が笑顔をした応答として怒り表情を見る場合は,遅いタイミングの時に注意の解放が遅れ,自分の怒りに対する応答の場合には,早いタイミングでの応答で注意の解放が遅れた。この研究により,我々の視覚的注意は,刺激の物理的特性によって変わるだけでなく,コミュニケーションといった動的な情報をもとに変化することがわかった。
フランスの大学付設教師教育部における養成・修研と教員の資質向上に関する総合的研究

本年度は本科研の最終年度であり、その研究成果は、次の2冊の報告書に集約される。1.最終報告書最終報告書では、「19世紀中葉のフランス教員養成の課題-師範学校をめぐるイデオロギー問題-」、「フランスの学校における伝統的主知主義の変化と教職員の協業体制-生徒指導専門員の成立と展開-」、「フランスにおける技術・職業教育教員の養成制度の現状-職業リセ教員の養成を中心に-」、「教員をめぐる問題状況-2001年以降の各種文書から-」、「学校現場での文化的多様性への対応のあり方について-イスラムのスカーフ問題を手がかりに-」、「フランスにおける「教員の能力基準」に関する一考察」、「教育優先地域の中学校長と教師文化」の計7本の論文を掲載している。また、同報告書には、フランスの全国大学評価委員会の「最初の10年の転換期にあるIUFM-概観と展望-」の翻訳等も掲載されている。2.フランスの教員と教員養成(Q&A)改訂版この報告書では、フランスの教員と教員養成の概要を整理・紹介するため、学校制度、教育行政制度、教員養成史、教員資格、教員養成教育、IUFMの管理運営、教育実習、教員の任用と待遇、現職教育、教員の身分保障と懲戒、教職員と学校、学校管理職、教職員と親・生徒の関係、教職員組合、私学教育、政府の教員政策、学校現場の諸問題への対応の分類により、計99のQ&Aを設けている。各項目では、これまでの我が国の先行研究を総合し、かつフランスでの研究の進展を踏まえてフランスの教員制度を概説している。またフランスの教員に関する統計データも資料編として掲載している。3年間の研究期間の初年度に当たる今年度は、大学付設教師教育部における教職員養成・研修の体系的分析を目的とした。体系的分析の枠組みとして、(1)教員養成史、(2)教員政策史、(3)入学(採用)、学校生活、(4)養成カリキュラム、(5)研修プログラム、(6)教師教育部の組織形態、(7)教員の権利・義務、(8)学校内部組織における教員の位置、(9)教員の生活実態、(10)教員評価・学校評価、(11)他の欧米諸国との比較、(12)非教授職員の採用・養成・研修、(13)教員の資質向上、(14)教師教育部に対する評価、の計14構成要素にわけ、3年間の研究期間にフランスの教師教育・研修の全体像が明らかになるよう計画した。また、わが国及びフランス本国におけるフランスの教員養成・研修に関する先行研究の文献一覧も作成を開始した。一方、2度にわたり、教師教育部の訪問調査を行った。ノール・パ・ド・カレ校では、IUFMの組織、教育体制、シラバスについて、校長、教務委員長等から報告を受け、IUFMの授業として現職教育のCPEを観察し、実習生の実習授業を観察した。ベルサイユ校においては、職業リセ教員担当の教授3人から各々専門領域についてのカリキュラム上の特徴、プログラム編制上の留意点等に関して説明を受け、小学校教員と中等学校教員の養成上・処遇上の差異あるいは両者の連携等について聞き取り調査を行った。また小学校教員養成課程のクラスを観察し、担当教授とディスカッションを行った。さらに、教員養成に関する基本法令の翻訳作業も分担して行っており、次年度には中間報告資料をまとめる予定である。3年間の研究期間の2年目に当たる今年度は、フランスの教員養成制度の全体像を明らかにするという課題に取り組んだ。フランスの教員養成制度については、わが国では部分的な研究は深められているがその全体像に関する体系的でわかりやすい研究成果はこれまでになかったといってよい。今年度に研究分担者全員でこの課題に取り組んだ所以である。そして、その成果を『フランスの教員と教員養成制度-Q&A』と題する中間報告書にまとめた(全120頁)。

フランスの教員と教員養成制度を体系的に分析するための枠粗みとして、学校体系と教育行政機構、フランス教員養成前史、教員資格、教員養成教育、IUFMの設置目的・管理運営、教育実習、教員の任用と待遇、現職教育、教員の身分保障と懲戒、教職員と学校、学校管理職、教職員と親・生徒の関係、教職員組合、私学教育、政府の教員政策、学校現場の諸問題への対応の計16の柱を立てて、それぞれに1章ずつ充てている。そして各章では、さらに項目分けして、各項目ごとにこれまでのわが国の先行研究を総合し、かつフランスでの研究の進展を踏まえ、近年の政策動向も視野に入れて、Q&Aの形でわかりやすく概説している。また、フランスの教員に関する統計データの翻訳も資料編として掲載した。さらに、わが国及びフランス本国におけるフランスの教員養成・研修に関する先行研究の文献一覧も作成を開始し、教員養成に関する基本法令の翻訳作業も分担して行っており、こうした成果は最終年度に研究論文と合わせて最終報告書にまとめる予定である。本年度は本科研の最終年度であり、その研究成果は、次の2冊の報告書に集約される。1.最終報告書最終報告書では、「19世紀中葉のフランス教員養成の課題-師範学校をめぐるイデオロギー間題-」、「フランスの学校における伝統的主知主義の変化と教職員の協業体制-生徒指導専門員の成立と展開-」、「フランスにおける技術・職業教育教員の養成制度の現状-職業リセ教員の養成を中心に-」、「教員をめぐる間題状況-2000年以降の各種文書から-」、「学校現場での文化的多様性への対応のあり方について-イスラムのスカーフ間題を手がかりに-」、「フランスにおける「教員の能力基準」に関する一考察」、「教育優先地域の中学校長と教師文化」の計7本の論文を掲載している。また、同報告書には、フランスの全国大学評価委員会の「最初の10年の転換期にあるIUFM-概観と展望-」の翻訳等も掲載されている。2.フランスの教員と教員養成(Q&A)改訂版この報告書では、フランスの教員と教員養成の概要を整理・紹介するため、学校制度、教育行政制度、教員養成史、教員資格、教員養成教育、IUFMの管理運営、教育実習、教員の任用と待遇、現職教育、教員の身分保障と懲戒、教職員と学校、学校管理職、教職員と親・生徒の関係、教職員組合、私学教育、政府の教員政策、学校現場の諸問題への対応の分類により、計99のQ&Aを設けている。各項目では、これまでの我が国の先行研究を総合し、かつフランスでの研究の進展を踏まえてフランスの教員制度を概説している。またフランスの教員に関する統計データも資料編として掲載している。
分子軌道設計による新規電子相の開拓

本研究では、物質開拓、電子状態計算、電子密度解析の3つのグループが伝導性、磁性、誘電性にわたる広い領域に及ぶ分子軌道設計による新規電子相の開拓研究を推進してきた。分子性量子スピン液体、分子性Kondo系、分子軌道と水素結合の自由度を利用した強誘電体の創製、単一分子性伝導体・有機強誘電体の電子状態の解明、構造未知物質の放射光粉末回折による構造決定、電子密度超精密解析等に顕著な成果がみられた。本研究では、内部自由度を持つ物質特有の物性の制御の可能性を利用し、以下に示す3つのグループが連携し分子軌道設計による新規電子相の開拓を目指している。1)物質開発グループは(1)HOMO/LUMO2軌道分子系において、スピン-電荷-格子自由度の協奏によって起こる新電子相を探索する。(2)中心金属選択や配位子修飾による分子軌道設計に基づき、多軌道起源の新電子相を探索する。(3)強い水素結合の形成を担う水素原子とπ共役電子系の自由度が互いに強く相関した分子性固体を創製し、強誘電性等の協同現象や、新たな電子相や物性、機能の発現を目指す。2)理論計算グループは経験的パラメータを用いない第一原理計算手法を駆使して、単一分子性金属や有機強誘電体などの分子性物質の電子状態を明らかにし、各種物性値を求めていく。3)電子密度精密解析グループは高輝度放射光と遺伝的アルゴリズムを用い新物質の構造決定を行う。また、精密解析を行い、分子上の電子密度の直接観測を試みる。本年度AO2班は、内部自由度を持つ物質特有の物性の制御の可能性を利用し、分子軌道設計による新規電子相の開拓を目指して、以下の成果を上げた。1)HOMO-LUMO逆転系分子性導体Pd(dmit)_2塩における新物質開発を目的に新しい対カチオンの探索を行い、Me_3(i-Pro)Z^+(i-Pro=isopropy1, Z=N, P)を用いて1 : 2塩を得ることに成功し、結晶構造を決定した。2)有機強誘電体開発研究では、フェナジンーアニール酸共晶の構造や誘電性を調べ、温度-圧力相図を完成させた。酸-塩基対が陽子変位に伴い中性から半イオン性へ転換するという、従来にはない新たな分極起源を見い出した。また超周期秩序を示す基底状態での陽子の挙動についても考察した。3)新規に単一分子性伝導体Cu(tmdt)_2を合成し、磁化率測定とその解析を行った。また孤立分子の安定形状・分子軌道および結晶の電子バンド構造・磁気秩序の第一原理計算を行ない、それらの詳細を明らかにした。この物質の構造に関する興味深い点は、Cu(tmdt)_2結晶では2つのリガンド分子は同じ平面を作っているが、しかるに単独分子の場合には、Cu(tmdt)_2もまたCu(dmdt)_2と同様に、2つのリガンド分子がほぼ直交に近く捩じれていることである。4)分子軌道のX線回折による直接観測に必須となる、20K以下での低温単結晶X線回折実験を可能とするHeガス吹き付け装置を名古屋大学に納入した。この装置は、SPring-8における試料環境を実験室で再現できる利点も併せ持つため、放射光超精密データ測定の飛躍的な効率化が期待される。本研究班では、新物質開発とその物性研究、電子密度解析,電子状態計算を進めている.主たる成果は1)中心金属を銅とする単一分子性金属[Cu(tmdt)_2]を合成し、微小単結晶X線構造解析に成功し、構造は予想に反し[Ni(tmdt)_2]と同型で平面であること、また粉末結晶試料の電気伝導度は高圧下15kbarでは室温で110Scm^<-1>に達し金属となることが判った。常圧下の磁化率は1Dハイゼンベルグ鎖の振舞いを示し、分子軌道計算から予想されるpdσ(-)軌道に由来する一次元的なスピン鎖とπ伝導バンドが結晶中に共存する新しい磁性伝導体である事が分かった。更に13Kに反強磁性相転移を見つけた.2)HOMO-LUMO2準位系分子性導体Pd(dmit)_2塩についてEtMe_3Sb塩の量子スピン液体状態を低温結晶構造解析、磁化率、選択的<13>^C-置換体のNMR等を用いて明らかとした。ダイアモンドアンビルセルを用いて10GPa以上の超高圧下で、Me_4P塩の電気抵抗を測定し、HOMOバンドとLUMOバンドとの重なりに起因すると考えられる高伝導金属状態を見出した。3)有機強誘電体開発研究では、単一成分であるクロコン酸において、π電子系と結合した陽子移動に基づく強誘電性を見出し、従来の有機系の中で最高レベルの自発分極値と室温での動作を実現した。また、イオン性電荷移動錯体TTF-Brでは、スピンパイエルス機構に伴う強誘電性を見出すとともに、自発分極の磁場抑制効果も確認できた。