hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電子移動触媒を利用した高効率高選択的不斉触媒反応の開発

補酵素類縁体であるp-および炉キノン類のラジカルアニオン種と金属イオンとの錯体をESRによって直接検出し、このラジカルアニオン-金属イオン錯体の結合様式を系統的に明らかにした。このようなラジカルアニオン-金属イオン錯体の結合様式とキノン類の電子移動反応との関係を調べ明確にした。また、この結合様式の違いを温度によって制御することで新規なサーモクロミズムシステムを構築した。さらにプロトン化されたアミノ酸と水素結合したセミキノンラジカルアニオン種をESRによって初めて直接検出することに成功し、キノン類の電子移動反応がセミキノンラジカルアニオン種とプロトン化されたアミノ酸と水素結合することで促進されることを見いだした。(Abgew.Chem.Int.Ed.,2007,46,in press)一方、NADH類縁体からキノン類への水素移動及びヒドリド移動反応機構が一段階の移動機構(2電子過程)から電子-プロトンの逐次的な移動機構(1電子過程)へと切り替わる反応の境界領域を明らかにした。(J.Am.Chem.Soc.2006,128,4938-14948;J.Am.Chem.Soc.2006,128,14281-14292.)さらに金属イオンと架橋配位子の段階的な錯形成を利用して、特定の金属イオン濃度域でのみ発光する蛍光センサーのシステムを開発した。(J.Am.Chem.Soc.2006,128,15976)スカンジウムトリフラート[Sc(OTf)_3]存在下p-ベンゾキノンとそのジドロキノンのアセトニトリル溶液にキラル源として[R-(R, R]-2,6-ビス(4,5-ジヒドロ-4-フェニル-2-オキサジリル)ピリジン((R)-pybox)を添加すると長波長領域に吸収極大を有する新しい吸収帯の増大が観測された。この溶液の円二色性変更スペクトルを測定したところこの吸収帯から強いCD吸収が観測されることがわかった。このCD吸収は(R)-pyboxを(S)-pyboxに変えると完全に反転した。さらにESRスペクトルの測定からこの溶液中に含まれる常磁性分子の微細構造を得ることができた。この微細構造はキノン2分子に由来する8つの水素の微細結合定数と二つのスカンジウム核に由来する超微細結合定数との値のコンピューターシミレーションで再現することができた。このことからこの溶液中に含まれる常磁性分子はp-ベンゾキノンとセミキノンラジカルアニオンとの間に二つのSc(OTf)_3が架橋したπ-ダイマーラジカルアニオン錯体であることがわかった。またこのESRスペクトルのシグナル強度の二回積分の値から溶液中に含まれる常磁性分子の濃度を算出した。その結果、溶液中に含まれる常磁性分子の濃度は可視吸収スペクトルの変化と完全に対応することがわかった。以上のことからp-ベンゾキノンとそのジドロキノンの不均化によって生成したラジカルアニオン種にSc-pybox(OTf)_3が架橋した新規のキラル源を有するπ-ダイマーラジカルアニオン錯体が生成していることがわかった。今後はこのキラルなπ-ダイマーラジカルアニオン錯体を用いた種々の不斉反応を行う予定である。生体内のエネルギー変換システムでは光合成反応中心やATP合成酵素などの生体内で集合化して高い機能を有する高次の組織体が重要な役割を果たしている。これらの高次の集合体には構造全体に大きなキラリティーが存在している。このキラリティーは、これらを構成するブロック構造が非共結合有性相互作用で集合化することで発現している。電子移動還元により生成するラジカルアニオン種の場合も集合化によりキラリティーが発現することが考えられる。しかし、これまでラジカルアニオン種の集合化によりキラリティーを発現させた例はない。本研究では電子移動を利用して非共有結合性の相互作用により金属錯体とラジカルアニオン種とを集合化させることによってキラリティーを有する高次集合体の形成について検討した。その結果、本来キラリティーがないp-ベンゾキノン類とp-ベンゾヒドキノン類の組み合わせに、キラル配位子を有するスカンジウム錯体を加えると、均化反応が進行し、キラリティーを持ったπ-ラジカルアニオンダイマー錯体が生成することを見出した。このπ-ラジカルアニオンダイマー錯体は可視光長波長領域に強い円二色性(CD)を示す。キラル配位子としては[R-(R, R)]-2,6-ビス(4,5-ジヒドロ-4-フェニル-2-オキサゾリル)ピリジン[(R)-pybox]を用いた。またこのπ-ラジカルアニオンダイマー錯体の励起状態寿命は数4psである。本研究では電子移動を利用することにより非共有性相互作用の導入によってキラリティーを発現することに成功した。

さらにプロトン化されたアミノ酸と水素結合したセミキノンラジカルアニオン種をESRによって初めて直接検出することに成功し、キノン類の電子移動反応がセミキノンラジカルアニオン種とプロトン化されたアミノ酸と水素結合することで促進されることを見いだした。(Abgew.Chem.Int.Ed.,2007,46,in press)一方、NADH類縁体からキノン類への水素移動及びヒドリド移動反応機構が一段階の移動機構(2電子過程)から電子-プロトンの逐次的な移動機構(1電子過程)へと切り替わる反応の境界領域を明らかにした。(J.Am.Chem.Soc.2006,128,4938-14948;J.Am.Chem.Soc.2006,128,14281-14292.)さらに金属イオンと架橋配位子の段階的な錯形成を利用して、特定の金属イオン濃度域でのみ発光する蛍光センサーのシステムを開発した。(J.Am.Chem.Soc.2006,128,15976)
ウシ小型ピロプラズマ病における持続感染機序の分子レベルでの解析

ピロプラズマの主要表面抗原の遺伝子を解析するため、原虫cDNAライブラリーを作製し、ウサギ免疫血清によるイムノスクリーニングにより32キロダルトン蛋白質(p32)を発現するファージクローンを得た。p32遺伝子の全塩基配列を決定したところ、283アミノ酸からなるポリペプチドをコードしていることが判明した。内部には、マラリア原虫で知られているようなアミノ酸の繰り返し構造は認められなかった。さらに、cDNAライブラリーから2種類の異なったp32cDNAをクローニング、計3クローンの塩基配列を比較した。その結果、3および5'側の非コード領域において差異が認められた。この領域が蛋白質発現調節において何らかの影響を及ぼしている考えられた。コード領域内においては、1ないし2カ所の塩基の置換があった。一感染個体から繰り返し原虫を採取し、そのDNAのPst1消化断片をサザンブロットで解析すると、パターンに変化があることがクローン化した染色体DNAをプローブとして用いた場合認められている。同様な解析をp32cDNAをプローブとして用いた場合でも検出できた。この結果は、p32遺伝子内の制限酵素Pst1の認識配列を異にする原虫のポピュレーションが存在し、感染経過において優勢に出現する原虫が交替していると解釈できた。また、このp32遺伝子コード領域内の塩基置換はアミノ酸置換を伴うものであった。すなわち、198番目のアミノ酸がAla→Glyに変化しており、この1アミノ酸の置換により蛋白質の立体構造に大きな変化がおきていることが予測された。このことから、抗原性にも差異が生じてくることが予想される。ウシ小型ピロプラズマの持続感染において、宿主の免疫応答から回避するために抗原性を異にする原虫集団が宿主体内で入れ替わっていることが、本研究で示された。
3次元構造を制御したポリマー多孔質体の生成機構の解明と細胞培養担体としての評価

本研究では、超臨界二酸化炭素を重合溶媒に用いたポリマー多孔質体生成に関する以下の検討を行った。1.多孔質体の3次元構造制御スチレンやアクリルニトリルを対象に超臨界二酸化炭素中の架橋重合を行い、多孔質体の3次元構造制御について検討した。圧力、温度、重合試薬濃度、重合速度を変えた重合を行い、多孔質体粒径、1次粒子径、比表面積、細孔径分布等の多孔質体の3次元構造との関係を明らかにした。2.多孔質体生成機構の解明多孔質体生成機構に影響を及ぼす因子として、重合場におけるポリマーの溶解度に着目し、ポリマーの析出・多孔質化の過程についての検討を行った。重合液中からポリマーが析出するまでの時間に基づきポリマーの溶解度を定量的に明らかにし、各種重合条件が多孔質体構造に及ぼす影響を解明した。3.撹拌槽型超臨界重合装置を用いた多孔質体作製に関する検討工業化の第一歩として、撹拌翼付き重合反応装置を用いた多孔質体製造について検討した。スチレン系多孔質体を対象に、所定の構造を有する多孔質体を得るための手順を確立するとともに、翼回転数の影響を明らかにした。4.ポリマー粒子の多孔質体への成型と表面改質、洗浄に関する検討既存のポリマー粒子を超臨界二酸化炭で処理することで、多孔質体に成型する手法について検討した。また、生成した多孔質体の表面に超臨界二酸化炭素を用いモノマーを含浸、重合させ表面を改質する手法、超臨界二酸化炭素を用いたポリマーからのモノマー洗浄について検討した。5.多孔質体を用いたヒト前立腺ガン細胞培養とその評価ポリスチレン多孔質体、ポリアクリルニトリル孔質体等を担体としたヒト前立腺ガン細胞培養を行い、細胞の付着性、培養速度の観点から多孔質体毎の性能を定量的に評価した。何れの多孔質体も多孔質体内部まで細胞が増殖しており培養担体としての使用が可能であることが確認された。本研究では超臨界二酸化炭素を重合溶媒に用いたポリマー多孔質体生成において、生体適合性ポリマーを対象に多孔質体生成機構を定量的に解明し、それに基づく3次元構造を制御した多孔質体を作製する手法の確立を目指す。(1)多孔質体の3次元構造制御本年度は比較的良好な生態適合性をもち、重合反応に関する諸データが得られやすいスチレン、メタクリル酸メチルを対象に超臨界二酸化炭素中の架橋重合を行い、多孔質体の3次元構造制御に関して検討した。重合速度、圧力、温度、重合試薬濃度を変えた重合を行い、多孔質体粒径、1次粒子径、比表面積、細孔径分布等の多孔質体の3次元構造との関係を明らかにした。(2)多孔質体生成機構の解明多孔質体生成機構に影響を及ぼす因子として超臨界二酸化炭素の溶媒特性、すなわち、重合により生成するポリマーに対する溶解度に着目し、ポリマーの析出・多孔質化の過程についての検討を行った。重合液中からポリマーが析出を開始するまでの時間を、暗転時間として定義し、重合速度を暗転時間から算出される、生成ポリマー析出時の溶解度を定量的に明らかにし、各種重合条件が溶解度の与える影響、さらには溶解度変化が多孔質体の一次粒子径、空隙率に及ぼす影響を明らかにした。(3)多孔質体多孔質体を用いた生物細胞培養とその評価

ポリマー多孔質体を担体とした、動物細胞培養のための培養条件の選定、およびその性能評価のための固着率、増殖速度を測定する方法を決定した。(4)ポリマー多孔質体の精製に関する検討多孔質体の細孔、ポリマー基質に迅速に拡散、含浸する超臨界二酸化炭素の特性を活かした未反応重合試薬の抽出分離に関する実験装置の作製を行った。本研究では超臨界二酸化炭素を重合溶媒に用いたポリマー多孔質体生成において、生体適合性ポリマーを対象に多孔質体生成機構を定量的に解明し、それに基づく3次元構造を制御した多孔質体を作製する手法の確立を目指す。(1)多孔質体の3次元構造制御本年度は良好な生態適合性が期待される、グリシジルメタクリレートを対象に超臨界二酸化炭素中の架橋重合を行い、多孔質体の3次元構造制御に関して検討した。重合速度、圧力、温度、重合試薬濃度を変えた重合を行い、多孔質体粒径、1次粒子径、比表面積、細孔径分布等の多孔質体の3次元構造との関係を明らかにした。(2)多孔質体多孔質体を用いた生物細胞培養とその評価ポリスチレン多孔質体、ポリメタクリル酸メチル多孔質体、ポリグリシジルメタクリレート多孔質体を担体とした、ヒト前立腺ガン細胞培養を行い、細胞の付着性、培養速度、機能発現の観点から多孔質体毎の性能を定量的に評価した。生体適合性の観点から見るとポリグリシジルメタクリレート多孔質体が優れるが、機械的強度等の問題があることが判った。(3)多孔質体生成機構の解明エポキシ重合に分類されるグリシジルメタクリレートの重合を対象に多孔質体生成機構に関する検討を行った。超臨界二酸化炭素の密度、ポリマーに対する溶解度に着目し、ポリマーの析出・多孔質化の過程についての検討を行った。(4)ポリマー多孔質体の官能基修飾に関する検討ポリスチレン多孔質体を対象として、メタクリル酸モノマーを用いた表面グラフト重合について検討を行った。モノマー含浸時および重合時の二酸化炭素密度を変化させ実験を行い、表面官能基分布を変化させた多孔質体を作成した。同多孔質体を用いた培養実験を行い、細胞の付着率に顕著な差違が現れることを明らかにした。
転写因子NF-Yの中枢神経系における生理的・病理的役割の解明

転写因子NF-Yの1つの構成因子であるNF-YAについて、神経特異的コンディショナルノックアウトマウスを作製、解析したところ、出生後の体重が増加せず、離乳前に死滅してしまうことが確認された。一方、マウス脳を用いたChIP on CHIPの解析から、NF-Yターゲット候補として、遺伝子転写・翻訳やタンパク質フォールディング・分解等に関わる、様々な遺伝子が同定された。よって、NF-Yは、神経細胞において、これら遺伝子の発現を制御し、新生児期の成長に重要な役割を果たしていることが示唆された。NF-Yは、NF-YA、NF-YB、NF-YCの3つのサブユニットから構成される転写因子であり、マウス胚の初期発生や、筋細胞や造血細胞の分化に働くことが明らかとされつつある。しかし、中枢神経系の発達や機能におけるNF-Yの役割は不明であった。最近、我々の研究から、神経変性疾患であるハンチントン病において、NF-Yがハンチントン病原因タンパク質の標的因子であることが明らかとされ、神経細胞の機能維持や変性におけるNF-Yの重要性が考えられた。本研究の目的は、NF-YAのコンディショナルノックアウトを用いた解析により、NF-Yの中枢神経細胞の分化、機能における生理的機能を解明すると共に、NF-Yの神経機能障害や変性といった神経病態における役割を明らかとすることである。本年度は、NF-YAのコンディショナルノックアウトマウスを用いて、分化-成熟過程、分化後の中枢神経細胞にcreを発現するトランスジェニックマウス(それぞれ、synapsinI-cre、camk2a-cre)と交配させ、神経細胞の分化状態特異的NF-Yノックアウトマウスを作製した。その結果、synapsinI-creと交配したノックアウトマウスは、ほぼメンデル則に従い生まれてくるものの、生後の体重増加がほとんど見られず、生後23週間で死亡することが見出された。解剖したところ、胃中の母乳量がコントロールマウスよりも少ないことが見出され、母乳の摂取障害が生育阻害に関連していると考えられる。一方、脳形態には大きな異常は観察されていない、現在、生化学的、組織学的解析を詳細に行い、発育不全の原因を探索中である。一方、camk2a-creと交配したノックアウトマウスは、初期の成育には影響なく、離乳後の生存も確認されている。現在、同マウスの経過観察を行っている。NF-Yは、NF-YA、NF-YB、NF-YCの3つのサブユニットから構成される転写因子であり、プロモーター領域のCCAATモチーフに結合する。近年の研究から、NF-Yが、マウス胚の初期発生や、筋細胞や造血細胞の分化に働くことが明らかとされつつある。最近、我々は、神経変性疾患であるハンチントン病において、NF-Yがハンチントン病原因タンパク質の標的因子であることを明らかとし、神経細胞の機能維持や変性におけるNF-Yの重要性が考えられる。本研究では、NF-Yの中枢神経細胞の分化、機能における生理的機能を解明することを目的とし、本年度はNF-YAのコンディショナルノックアウトの作製、解析を試みた。まず、分化-成熟過程の神経細胞にcreを発現するsynapsinI-creトランスジェニックマウスを用い、NF-YAのコンディショナルノックアウトマウスを作製した。ノックアウトマウスは、生まれてくるものの、体重増加が観察されず、離乳前にすべて死滅してしまった。生存中のマウスを解剖したところ、脳形態や重量に大きな変化は観察されないものの、胃中のミルクの量がコントロールより少なく、なんらかの理由で母乳を摂取できていないと考えられる。一方、分化後の中枢神経細胞にcreを発現するcamk2a-creマウスを用いて、NF-YAのコンディショナルノックアウトマウスを作製したところ、離乳後も生存が確認されており、少なくとも胎生期、新生児期には影響ないと考えられる。ただし、生後3ヶ月ごろから、体重減少が観察されつつある。以上のことから、神経系におけるNF-Yの機能阻害は、体重の増加抑制や減少を引き起こすことが示唆された。
看護継続教育支援システムの拡充と普及－看護管理者のキャリア発達支援に着眼して－

本研究は、看護部長、看護師長、院内教育担当者各々の望ましい行動および学習ニードを質的帰納的に解明し、これを基盤に信頼性と妥当性を確保した教育ニードと学習ニードを測定できるアセスメントツールを開発した。また、研究成果を統合し、看護管理者のキャリア発達の促進を目ざして、看護部長、看護師長、院内教育担当者各々の実情に適合する教育プログラム立案を支援できるように看護継続教育支援システムを拡充した。平成23年度は、看護継続教育支援システムの拡充と普及に向けて、次に示す研究を実施した。1.理論的枠組みの確認と洗練看護継続教育先進国の最新の研究成果を検討すると共に、海外において研究成果を発表、他国の看護継続教育の状況について情報収集した。今後、検討を進め理論的枠組みを洗練する。2.看護師長を対象とするシステムへと拡充するために不可欠な測定用具開発の基盤となる教育ニードと学習ニードを解明する研究調査協力に同意した全国の病院に就業する看護師長1,221名に自由回答式質問から構成される質問紙を配布、614名からデータを回収できた。これらのデータを内容分析した結果、看護師長の教育ニード25種類と学習ニード27種類が明らかになった。次年度、この研究成果をに基盤に看護師長用の測定用具を作成する。3.看護部長を対象とするシステムへと拡充するために不可欠な測定用具開発の基盤となる教育ニードと学習ニードを解明する研究調査協力に同意した全国の病院に就業する看護部長511名に自由回答式質問から構成される質問紙を配布、345名からデータを回収できた。平成24年度、収集したデータを分析し、追加データ収集の必要性を検討し、看護部長の教育ニードと学習ニードを解明する。4.院内教育担当者を対象とするシステムへと拡充するために不可欠な測定用具開発の基盤となる教育ニードと学習ニードを解明する研究調査協力に同意した全国の病院に就業する院内教育担当者1,407名に自由回答式質問から構成される質問紙を配布、809名からデータを回収できた。これらのデータを内容分析した結果、院内教育担当者の学習ニード20種類が明らかになった。今後、教育ニードを解明すると共に、解明した学習ニードおよび教育ニードを基盤に院内教育担当者用の測定用具を作成する。平成25年度は、看護継続教育支援システムの拡充と普及に向けて、次に示す研究を実施した。1.院内教育担当者用の測定用具開発:全国の病院に就業する院内教育担当者約1200名に、平成24年度作成した教育ニードアセスメントツールー院内教育担当者用ーと学習ニードアセスメントツールー院内教育担当者用ーを配布し、591部回収した。現在、両スケールの信頼性妥当性の検証に向け、収集したデータの分析中である。2.看護師長用の測定用具開発:教育ニードアセスメントツールー看護師長用ーと学習ニードアセスメントツールー看護師長用ーの項目分析及び信頼性妥当性の検証に向け、平成24年度収集したデータを分析した。その結果、35質問項目7下位尺度の4段階リカード型アセスメントツール「教育ニードアセスメントツールー看護師長用ー」と、25質問項目の6段階リカード型アセスメントツール「学習ニードアセスメントツールー看護師長用ー」を構成できた。また、「教育ニードアセスメントツールー看護師長用ー」「学習ニードアセスメントツールー看護師長用ー」の信頼性妥当性を検証できた。これにより、看護師長を対象とした教育プログラムを系統的に立案するために活用可能な2種類のアセスメントツールが完成した。3.看護継続教育支援システムの普及に向けた成果発表とシステム拡充に向けた情報収集:本研究成果を国内の学会で発表するとともに、米国・中国の看護継続教育に関する情報を収集した。平成24年度は、看護継続教育支援システムの拡充と普及に向けて、次に示す研究を実施した。1.看護師長用の測定用具開発:看護師長の教育ニード25種類を基盤に教育ニードアセスメントツールを作成した。また、学習ニード27種類を基盤に学習ニードアセスメントツールを作成した。専門家会議、パイロットスタディを実施し、両アセスメントツールの内容的妥当性を検討した。その後、信頼性・妥当性の検証に向けて全国調査を実施し、603データを収集した。次年度、収集したデータを分析し、両アセスメントツールを完成する。2.看護部長用の測定用具開発の基盤となる教育ニードと学習ニードの解明:前年度収集したデータを分析し、看護部長の教育ニード34種類、学習ニード24種類を解明した。3.院内教育担当者の測定用具開発の基盤となる教育ニードの解明と院内教育担当者用の測定用具開発:前年度収集したデータを分析し、解明した院内教育担当者の教育ニード35種類を基盤に院内教育担当者用の教育ニードアセスメントツールを作成した。また、前年度解明した学習ニード20種類を基盤に院内教育担当者用の学習ニードアセスメントツールを作成した。専門家会議を実施し、両アセスメントツールの内容的妥当性を検討した。

次年度、パイロットスタディと全国調査を実施し、両アセスメントツールを完成する。4.看護継続教育支援システムの普及に向けた成果発表とシステム拡充に向けた情報収集:国内と海外(タイ、米国)の学会で研究成果を発表し、看護継続教育の情報を収集するとともに、中国においても研究成果を公表した。平成26年度は、看護継続教育支援システムの拡充と普及に向けて、次に示す研究を実施した。1.院内教育担当者用の教育ニードアセスメントツール開発:昨年度実施した調査データを分析し、尺度の構成、尺度の信頼性と妥当性の検証を行った。その結果に基づき、信頼性と妥当性を確保した7下位尺度35質問項目からなる4段階リカート型尺度「教育ニードアセスメントツールー院内教育担当者用ー」を開発した。2.院内教育担当者用の学習ニードアセスメントツール開発:昨年度実施した調査データを分析し、尺度の信頼性と妥当性の検証を行った。その結果に基づき、信頼性と妥当性を確保した16質問項目からなる6段階リカート型尺度「学習ニードアセスメントツールー院内教育担当者用ー」を開発した。1と2により、看護継続教育支援システムの拡充に不可欠な院内教育担当者を対象とした系統的な教育プログラム立案に活用可能な2種類のアセスメントツールが完成した。3.看護部長用の学習ニードアセスメントツール開発:平成25年度解明した看護部長の学習ニードに基づき質問項目を作成、尺度化し、専門家会議、パイロットスタディを行い、尺度の内容的妥当性を検討した。また、信頼性と妥当性の検証に向け、全国の病院に就業する看護部長約1300名を対象に調査を実施した。その結果、返送のあった331名のデータを分析し、23質問項目からなる6段階リカート型尺度「学習アセスメントツールー看護部長用ー」を開発した。4.システムの有効性検討とシステム普及に向けた国内・国外への発信:看護職者へインタビューし、システムの有効性と活用可能性について検討した。また、中国の看護職者へ研究成果を発信するとともに国内学会で発表した。さらに、研究成果を著書「院内教育プログラムの立案・実施・評価(第2版)」および「看護実践・教育のための測定用具ファイル(第3版)」に掲載する準備を終えた。26年度が最終年度であるため、記入しない。看護教育学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画していた看護師長の教育ニードと学習ニードの解明は、予定通り終了した。看護部長の教育ニードと学習ニードの解明は、分析に十分な数350データを対象者から収集するために、平成24年度初めまでかかることが判明した。そのため、看護部長のデータ収集を継続しつつ、平成24年度予定であった院内教育担当者の教育ニードと学習ニード解明のためのデータ収集を平成23年度に実施した。その結果、院内教育担当者の教育ニードと学習ニードのデータ収集を終了し、院内教育担当者の学習ニードの解明を終えた。平成25年度は予定通り、看護師長用の教育ニードアセスメントツール及び学習ニードアセスメントツールの信頼性と妥当性を検証した。また、院内教育担当者用の教育ニードアセスメントツール及び学習ニードアセスメントツールの信頼性と妥当性検証に必要なデータ収集を終了し、データ分析を残すのみとなった。
植物含窒素化合物の中心代謝から特異代謝への代謝アロケーション調節機構の解明

植物の化学多様性は、種、系統等に固有の多様な物質代謝(特異代謝)を有することによる。これらの特異代謝は種を超えて普遍的に存在する中心代謝の産物・中間体から派生する。これまで中心代謝から特異代謝への代謝配分の制御のしくみについてはよく知られていなかった。アミノ酸(リジン、オルニチンおよびトリプトファン)の代謝経路からキノリチジンアルカロイド、ニコチンアルカロイドおよびインドールアルカロイドなどの生合成への分岐点となるアミノ酸脱炭酸及びそれに続く酸化反応について、各触媒酵素を分子生物学的に解析するとともにそれぞれの触媒酵素遺伝子の発現制御やタンパクレベルでの代謝配分調節機構について調べた。植物は種や変種などに特異的な特異代謝(二次代謝)によって大きな化学多様性を有し、生理活性を有する物質が多い事から医薬品などの有用物質の資源として重要である。このような植物特異代謝は、種進化の過程で生存戦略のためにそれぞれに獲得された形質であると推測される。特異代謝は、種を超えて普遍的に存在する中心代謝(一次代謝)から派生する。本研究では、中心代謝であるアミノ酸代謝経路から特異代謝のアルカロイド生合成経路への分岐点に注目し、代謝の分配アロケーション制御機構を解明することを目的とする。具体的には、アミノ酸リジンから生合成されるアルカロイドであるキノリチジンアルカロイド(QA)ならびにトリプトファンから生合成されるカンプトテシン(CPT)をはじめとするモノテルペノイドインドールアルカロイド類の生合成経路に関与する触媒酵素について、触媒酵素をコードする遺伝子のクローニング、組換えタンパク質を用いたin vitroで触媒機能解析とともに形質転換植物におけるin vivoでの代謝物変動解析等を行った。その結果、キノリチジンアルカロイドを生産するホソバルピナスでは、多くの植物にも存在するオルニチン脱炭酸酵素(ODC)のホモログタンパクの活性中心近傍ににアミノ酸変異が生じており、オルニチンより炭素鎖1つ長いリジンをも効率よく脱炭酸する酵素(O/LDC)活性を有することが明らかになった。このアミノ酸変異は他のQA含有マメ科植物にも共通で観察され、この酵素の性質がQA生産能の要因であることが示された。さらにLDCの生成物カダベリンをさらに酸化する酵素アミン酸化酵素についても組換え酵素を用いて触媒機能を確認した。CPT生合成については、トランスクリプトーム解析とメタボローム解析を組み合わせた解析により生合成に関与すると推測される候補遺伝子を絞り込みを行った。植物は、種、系統等に固有の多様な物質代謝(特異代謝)を発現しており大きな化学多様性を有する。本研究では、植物体内においてアミノ酸やポリアミン等の中心代謝からアルカロイド等を生じる特異代謝への代謝配分(代謝アロケーション)について、その制御機構の分子基盤を解明することを目的とする。このためにリジンならびにトリプトファン等のアミノ酸から生合成される植物アルカロイドに焦点をあて、アミノ酸代謝からアルカロイド生産への分岐点となるアミノ酸脱炭酸反応およびそれに続く酸化反応等について各触媒酵素機能を分子生物学的に解析するとともに、それぞれの遺伝子発現レベルやタンパクレベルでの制御機構について解析した。まず、リジン代謝からアルカロイド生合成への分岐点であるリジンの脱炭酸反応について、キノリチジン産生植物のリジン/オルニチン脱炭酸酵(LDC)をコードする遺伝子を単離し組換えタンパクを用いて酵素機能をin vitro解析した。その結果、キノリチジン生産植物の酵素は、ODC活性とLDC活性を併せ持ち、オルニチンよりむしろリジンをより効率よく脱炭酸することが示された。さらに複数の植物のホモログ遺伝子の指定アミノ酸配列の比較から、キノリチジン生産植物では多くの植物で保存されている活性部位近傍のHis残基がPheに置き換わっていることがリジンに対する反応性増大に寄与しており、このことが中心代謝中のリジン代謝をアルカロイド生産に振り分けるために重要なであることが明らかになった。また、トリプトファン代謝からインドールモノテルペノイドアルカロイド(MIA)への分岐点であるトリプトファン脱炭酸酵素について、遺伝子抑制による代謝変動解析を行いアルカロイド生合成経路を推定した。植物における中心代謝から特異代謝へ代謝アロケーションの調節機構を明らかにするために、本研究ではマメ科あるいはヒカゲノカズラ科植物においてアミノ酸リジンからアルカロイドへの分岐点を司るリジン脱炭酸酵素を用いて、オルニチン由来のニコチンとリジン由来のピペリジンアルカロイドを生産するタバコにおけるリジン代謝を改変した。具体的には、ホソバルピナスおよびヒカゲノカズラ由来のリジン脱炭酸酵素遺伝子(La-L/ODCおよびLcl-L/ODC)をAgrobacterium rhizogenesを介したバイナリーベクター系によりリジン脱炭酸酵素遺伝子を高発現するタバコ毛状根を誘導した。これらの毛状根では、オルニチン由来アルカロイドのニコチン蓄積量は変化しなかったが、アナバシン等のピペリジンアルカロイドの蓄積量が増加し、外来リジン脱炭酸酵素によってこれらのアルカロイド生産が増加したことが示された。

これらの毛状根に安定同位体標識されたリジンを投与した。αあるいはε位のアミノ基が15N標識されたリジンを培地に添加したところ、コントロールの毛状根ではε位のN原子みがアルカロイドに取り込まれ、La-L/ODCあるいはLcl-L/ODCを導入した毛状根ではαならびにε位のN原子の両方がアルカロイドに取り込まれることが示された。外来酵素が付加されたアルカロイド生産では、中間体としてフリーのカダベリンを経ることが示唆された。植物分子生物学本研究では、オルニチン・リジン脱炭酸(O/LDC)について酵素の一次構造と基質反応性を明らかにすることでキノリチジンアルカロイド(QA)生合成の初期段階の触媒酵素を初めて明らかにすることができた。さらにマメ科におけるQA生産種の進化にODCからO/LDCへの分子進化が関与することを明らかにした。また、リジン脱炭酸の生成物カダベリンをさらに酸化するアミン酸化酵素についても触媒機能の詳細を明らかにしつつある。また、生合成経路の大半が不明なカンプトテシン生合成について、関与することが推測される候補遺伝子の絞り込みを行っており、本研究は概ね順調に進展している。リジン代謝からキノリチジンアルカロイド生合成への分岐点となるリジン脱炭酸反応を触媒する酵素の触媒機能を組換えタンパクを用いてin vitro解析した。その結果、キノリチジン生産植物であるホソバルピナスのODCホモログLaODC/LDCは、ODC活性とLDC活性を併せ持ち、オルニチンよりむしろリジンをより効率よく脱炭酸することが示された。さらに複数の植物のホモログ遺伝子の指定アミノ酸配列の比較から、多くの植物で活性部位近傍のHis残基が保存されているが、複数のキノリチジン生産植物ではいずれもPheに置き換わっていることが示された。さらにLaO/LDCのPheをHisに点変異するとLysに対する基質親和性が著しく減少することが示され、このアミノ酸残基がリジン代謝をアルカロイド生産に振り分けるために重要なであることが明らかになった。このことは、本研究の目的である中心代謝から特異代謝へ代謝アロケーションの新しい制御メカニズムを明らかにするとともに植物特異代謝の進化の足跡に関する重要な知見を提供するものである。また、トリプトファンから生合成されるモノテルペノイドインドールアルカロイド、カンプトテシンについて、トリプトファン脱炭酸酵素を遺伝子抑制したチャボイナモリ毛状根においてカンプトテシン生産量が減少し、同時に変動する代謝物のノンターゲット分析から生合成中間体を推定した。分類学上マメ科と離れているがQAと同様にリジン由来のリコポディウムアルカロイドを生産する植物についてO/LDCのアミノ酸配列および酵素触媒機能を明らかにする。このことにより、アルカロイド生産の収斂進化の分子機構を解明する。また、O/LDC酵素反応につづくポリアミン酸化等のQA生合成経路に関与する酵素について触媒機能を明らかにすることによりQA生合成の全体像を明らかにする。
CSF-1の成熟破骨細胞及び前駆細胞に及ぼす影響に関する研究

我々は、この3年間のCSF-1の成熟破骨細胞及び前駆細胞に及ぼす影響に関する研究の総括とまとめを行った。即ち、Chambersらの方法に準じ、生後1日齢のWistar系ラットから摘出した長管骨より破骨細胞を単離した。0-500pM CSF-1及び15%FCSを含むIB培地にて培養した。培養終了後、酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ染色を施し、破骨細胞を同定した。破骨細胞の機能発現を検索する目的で、ロ-ダミンファロイジン染色によるアクチンの局在とインテグリンを介して細胞骨格と結合する接着因子オステオポンティンmRNAのin situhybridizationを行った。また一部の破骨細胞はアクチンの重合に必須といわれるNa^+/H^+交換体type 1(NHE1)のC末端側の抗体による免疫抗体染色を行った。CSF-1無添加の対照群では、破骨細胞は72時間後に殆ど全て死滅し、生き残った細胞も形態が小さくほとんどオステオポンチン遺伝子の発現が認められなかった。CSF-1添加群では、Hydroxyureaで増殖が抑制されているにもかかわらず、破骨細胞数の減少が認められなかった。CSF-1添加によって細胞同士の融合現象が促進され巨大化し、破骨細胞の核は周辺部に偏在する形態変化を起こした。形態変化に伴いオステオポンティンmRNAの発現が強く認められアクチンリングの形成も観察された。融合し巨大化した破骨細胞もカルシトニンのレセプターを多数持ち、マクロファージポリカリオンではないことが確認された。このCSF-1の破骨細胞融合促進作用は、チロシンカイネースの阻害剤であるHerbimycin A及びPI3kinaseの阻害剤であるWortmanninで阻害を受けることから,チロシンの燐酸化が成熟破骨細胞の融合に関与することが示唆された。Chambersらの方法に準じ、生後1日齢のWistar系ラットから摘出した左右脛骨,大腿骨を細切し、遊走した細胞をプラスチックのカバースリップ上に付着させ、接着性の差により破骨細胞を単離した。このカバースリップを24穴のディッシュに移し15%FCSを含むIB培地にて培養し、全ての培地には、細胞増殖を停止させる目的でHydroxyureaを添加した。培養終了後、酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ染色を施し、破骨細胞数、及び核数を計測した。破骨細胞のマーカーであるカルシトニンレセプターを確認する目的で、[I^<125>]カルシトニンの結合実験も併せて行った。CSF-1無添加の対照群では、破骨細胞は72時間後に殆ど全て死滅したが、CSF-1添加群では、Hydrpxyureaで増殖が抑制されているにもかかわらず、破骨細胞数の減少が認められず、成熟破骨細胞の生存に必須の因子であることが確認された。破骨細胞はCSF-1添加によって細胞同士の融合現象が促進され巨大化し、形態変化を起こすことも観察された。また破骨細胞の核数は経時的に有意に増加し、16時間後に最大値を示し、その至適濃度は250pMであった。

このCSF-1の破骨細胞融合促進作用は、チロシンカイネースの阻害剤であるHerbimycin A及びPI3kinaseの阻害剤であるWortmanninで阻害を受けることから、チロシンの燐酸化が成熟破骨細胞の融合に関与することが示唆された。CSF-1は,破骨細胞にレセプターを介して直接作用し破骨細胞の生存に必須であり、融合を促進して巨大な破骨細胞の形成を誘導する。Chambersらの方法に準じ,生後1日齢のWistar系ラットから摘出した左右脛骨,大腿骨を細切し,遊走した細胞をプラスチックのカバースリップ上に付着させ,接着性の差により破骨細胞を単離した。このカバースリップを24穴ディッシュに移し,0-500pM CSF-1及び15%FCSを含むIB培地にて培養した。培養終了後,酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ染色を施し,破骨細胞を同定した。破骨細胞の機能発現を検索する目的で,ロ-ダミンファロイジン染色によるアクチンの局在のインテグリンを介して細胞骨格と結合する接着因子Osteopontin(Op)mRNAのin situhybridizationを行った。また一部の破骨細胞はアクチンの重合に必須といわれるNa^+/H^+交換体type 1(NHE1)のC末端側の抗体による免疫抗体染色を行った。破骨細胞はCSF-1無添加の対照群では,72時間後に殆ど全て死滅してしまい生き残った細胞も形態が小さくほとんどOp mRNAの発現が認められなかった。一方,CSF-1添加群では添加直後から細胞形態は伸展し,72時間後には巨大化した破骨細胞の核は周辺部に偏在するようになり、アクチンリングが形成された。Op mRNAの発現は単離直後,またはCSF-1刺激により細胞が伸展しただけでは強く発現せず,核が周辺部に押しやられ特徴的な形態になってから強く発現した。最終的にアクチンリングを持ち,極性化した破骨細胞ではOp mRNAは非常に強く発現し,またすべての破骨細胞はNHE1を強く発現した.CSF-1無添加の破骨細胞でもNHE1は細胞質全体に一様に染色され,CSF-1添加により極性化した破骨細胞では,NHE1のリング状構造がアクチンの分布と近接するように観察されたが,蛋白量が増加するような像は観察されなかった。本年は研究の最終年度として今までに行ったCSF-1の成熟破骨細胞及び前駆細胞に及ぼす影響に関する研究の総括とまとめを行った。我々はラットより単離した破骨細胞を用いてCSF-1がどのように影響を与えるかを検索してきた。その結果、CSF-1により破骨細胞は細胞同士の融合現象が促進されること及びチロシンの燐酸化が成熟破骨細胞の融合に関与することを報告した。本年度は、CSF-1受容体がその燐酸化を受けた後の細胞内情報伝達機序を解明する目的で、我々はマクロファージにおいて、CSF-1により活性化調節を受けることが知られているNa/H交換体(NHE)に着目し、その働きを検索した。また破骨細胞を象牙片上に播種しCSF-1添加により骨吸収活性を検索した。CSF-1添加群では、添加後チロシンの燐酸化に伴い細胞骨格が変化し、アクチンのリング様構造が出現した。このアクチンリングは、細胞上部には存在せす、底面に局在し破骨細胞の極性化が認められた。また破骨細胞の細胞内Ca^<2+>濃度はCSF-1添加直後に核及び膜付近で一過性に上昇し、それ以後一部の核と伸展部位の膜付近のみ周期的なCa^<2+>濃度の上昇が数回観察された。またそれに伴い細胞内pHの上昇が起こり、細胞外へのH^+の排出が確認された。
重度知的障害者に対する「ケアの分配」をめぐる規範的研究

今年度は、日本の障害学における<知的障害者>の「他者化」に関する論考を『障害学研究』第14号の特集論文として投稿するとともに、今後、申請者が<重度知的障害者>に対する「ケアの分配」に係る規範的研究に取り組んでいくための整地作業として、第二波フェミニズムにおける先行研究の知見を参照にしつつ、ケアの規範的含意とその制度化をめぐる論点を整理し、「ケアの制度化」の意味と意義を「ケアと正義の接合」という観点から検討を加え、さらに<重度知的障害者>の視座から提起されうる「ケアの制度化」をめぐる議論が、その起点と展開において異なる道程を辿るものの、フェミニズムが逢着した地平と重なりを見せることを確認した論考をまとめた。本論考において、期せずして、フェミニズムからのアプローチと、<重度知的障害者>を視座に置くアプローチが「ケアの制度化」という地平において合致を見たわけだが、この合致を実践的意義において捉え返すとするなら、それはおそらく、<女性>と<障害者>に対する<仕組まれた対立>の克服と共闘の起点となりうる地平になるのではないかと申請者は考えている。今後、この小論による「整地」の上に、<障害者>と<女性>、<支援者>や<行政>等から発せられた「ケアの分配」をめぐる声ーそれは、訴訟、交渉、呪詛、怒り、絶望、理念、スローガン、運動等において発せられた声であろうーに内在する規範的論点について、福祉の規範理論の引照点となったロールズの正義論や、そのロールズの基本財の分配構想を批判的に乗り越えようとしてきたセンやヌスバウムの規範理論がどのような解を導出しうるのかを検討し、さらに、これらの解が<重度知的障害者>の「ケアの分配」においてどのような意義と限界点を呈するのかを検証していきたい。なお、本論考は2019年度の北星学園大学社会福祉学部紀要に投稿する予定である。勤務校で役職(学部長)に就いているために、研究に費やすための時間が十分に確保できず、加えて、当初予定していた重度知的障害者の「ケアの分配」に係る当事者(行政・重度知的障害者・家族・支援者等)の主張に含意された規範的論点の抽出に多くの時間を要し、さらに、「ケアの規範的含意」に関する研究レビューを先行させたことから、研究の進捗は遅れている。ただ、当事者(行政・重度知的障害者・家族・支援者等)の主張と論点がより先鋭的に提示される訴訟事例や行政交渉の事例のケース・スタディによる規範的論点の抽出は概ね終了しているため、今年度はこれらの論点を整理しつつ、先行のリベラリズムの規範理論が、適切なケアを平等に分配されなければ直ちにヴァルネラブルな状態に転落してゆく重度知的障害者の置かれている状況の特殊性、および重度知的障害者という存在そのものの多様性から要請されるケアの多様性・個別性において、どのような課題を内包しているのか、という点に焦点を当てて検討していきたい。今年度は、ケーススタディを通して抽出し概念化した「ケアの分配」をめぐる論点について、ロールズの正義論において検討し、正義論の基礎となっているロールズの公正をめぐる枠組みからどのような解を導出し得るのか、また、そこに重度知的障害者へのケアの分配」においてどのような課題が内包されているのかを考察する。2020年度はセンとヌスバウムのケイパビリティ・アプローチの枠組みが導出し得る<重度知的障害者>の「ケアの分配」に係る解とそこに内包される課題について検証したうえで、リベラリズムの分配的正義に係る規範理論がその理論的射程に包摂し得なかった<依存性>や<ケア>をめぐる議論を展開してきたテイラー、ヤング、フレーザー、キティらの論考を参照にしつつ、「ケアの分配」をめぐる試行的な規範モデルを提示したい。さらに本科研費補助金研究の最終年度となる2021年度には、前年度に提示した規範モデルから、2019年度に抽出・整理した論点へ応答しつつ、重度知的障害者の「ケアの分配」に関するこの規範モデルの応答性能を検証したい。平成29年度は、重度知的障害者の「ケアの分配」に係る当事者(行政・重度知的障害者・家族・支援者等)の主張と論点がより先鋭的に提示される訴訟事例(裁判所HP、介護裁判資料HP、『判例タイムズ』、『判例時報』等)や行政交渉の事例のケース・スタディを通して、それぞれの規範的主張における論点を抽出・整理し、それを概念化する作業を行う予定であった。平成29年度末時点で、訴訟事例の収集とコーディング作業はほぼ完了している。なお、当初の計画では、現在係争中の訴訟における原告弁護団へのインタビュー調査を予定していたが、時間的制約が著しいこと、及び文献資料により代替可能であると判断したため、インタビュー調査は行わず、文献資料をデータとすることとした。また、「ケア分配」の規範的言説の検討作業において、重度知的障害児・者の家族のケアニーズやケアをめぐる葛藤等を抽出・分析する必要を覚えたので、文献資料の渉猟範囲を広げ、障害児の家族・親の手記なども分析対象とし、コーディング作業を行っている。時間的制約など、諸般の事情により、昨年度末の時点では、当初の予定であった「ケア分配」をめぐる規範的論点の検証と概念化には至っておらず、現在も概念化の作業に取り組んでいるが、今夏までには完了させ、今年度の勤務校紀要への投稿を目指したいと考えている。当初の予定では、現在係争中の訴訟における原告弁護団へのインタビュー調査を予定していたが、文献資料により代替可能であると判断したので、調査は実施していない。

また、「ケア分配」の規範的言説の検討において、重度知的障害児・者の家族のケアニーズをめぐる言説の収集の必要を覚えたので、文献渉猟の範囲を広げ、障害児の家族・親の手記なども分析対象とし、コーディング作業を行った。時間的制約など、諸般の事情により、昨年度末の時点では、当初の予定であった「ケア分配」をめぐる規範的論点の検証と概念化には至っていない。現在も概念化の作業に取り組んでおり、今夏までには完了したい。今年度は、日本の障害学における<知的障害者>の「他者化」に関する論考を『障害学研究』第14号の特集論文として投稿するとともに、今後、申請者が<重度知的障害者>に対する「ケアの分配」に係る規範的研究に取り組んでいくための整地作業として、第二波フェミニズムにおける先行研究の知見を参照にしつつ、ケアの規範的含意とその制度化をめぐる論点を整理し、「ケアの制度化」の意味と意義を「ケアと正義の接合」という観点から検討を加え、さらに<重度知的障害者>の視座から提起されうる「ケアの制度化」をめぐる議論が、その起点と展開において異なる道程を辿るものの、フェミニズムが逢着した地平と重なりを見せることを確認した論考をまとめた。本論考において、期せずして、フェミニズムからのアプローチと、<重度知的障害者>を視座に置くアプローチが「ケアの制度化」という地平において合致を見たわけだが、この合致を実践的意義において捉え返すとするなら、それはおそらく、<女性>と<障害者>に対する<仕組まれた対立>の克服と共闘の起点となりうる地平になるのではないかと申請者は考えている。今後、この小論による「整地」の上に、<障害者>と<女性>、<支援者>や<行政>等から発せられた「ケアの分配」をめぐる声ーそれは、訴訟、交渉、呪詛、怒り、絶望、理念、スローガン、運動等において発せられた声であろうーに内在する規範的論点について、福祉の規範理論の引照点となったロールズの正義論や、そのロールズの基本財の分配構想を批判的に乗り越えようとしてきたセンやヌスバウムの規範理論がどのような解を導出しうるのかを検討し、さらに、これらの解が<重度知的障害者>の「ケアの分配」においてどのような意義と限界点を呈するのかを検証していきたい。なお、本論考は2019年度の北星学園大学社会福祉学部紀要に投稿する予定である。勤務校で役職(学部長)に就いているために、研究に費やすための時間が十分に確保できず、加えて、当初予定していた重度知的障害者の「ケアの分配」に係る当事者(行政・重度知的障害者・家族・支援者等)の主張に含意された規範的論点の抽出に多くの時間を要し、さらに、「ケアの規範的含意」に関する研究レビューを先行させたことから、研究の進捗は遅れている。ただ、当事者(行政・重度知的障害者・家族・支援者等)の主張と論点がより先鋭的に提示される訴訟事例や行政交渉の事例のケース・スタディによる規範的論点の抽出は概ね終了しているため、今年度はこれらの論点を整理しつつ、先行のリベラリズムの規範理論が、適切なケアを平等に分配されなければ直ちにヴァルネラブルな状態に転落してゆく重度知的障害者の置かれている状況の特殊性、および重度知的障害者という存在そのものの多様性から要請されるケアの多様性・個別性において、どのような課題を内包しているのか、という点に焦点を当てて検討していきたい。やや遅れ気味の進捗状況であるため、今年度は、昨年度に予定していた「ケアの分配」をめぐる規範的論点の概念化を今夏までに完了し、当初予定していた平成30年度の作業課題である「ケアの規範的論点をめぐるロールズ正義論の応答可能性」を検証する作業に取り掛かりたい。
サイズ制御されたプラズマ・ガス反応合金ナノ・クラスターの作製

本研究は、プラズマガス反応クラスター源を用いたナノ・クラスター堆積薄膜作製に関して、(1)クラスターサイズの制御、(2)クラスターの生成量、そして(3)堆積後のクラスターの評価、のための基礎研究として平成9年度に引き続き行われた。平成9年度には、単分散ナノ・クラスターを平均サイズ413nmの範囲で制御できること、平均蒸着速度が5nm/minと高強度ビームが得られることを達成した。本年度は、飛行中ナノ・クラスターの詳細なサイズ分布を測定するために飛行時間型質量分析(TOF-MS)が重要な手法であるとの認識から、同方法を用いた解析に関する研究を行った。この研究を通じて、初めて遷移金属系においても安定クラスター(いわゆるマジック・ナンバー・クラスター)がTOF-MSを通じて観測されることを明らかにした。遷移金属クラスターについては、これまで種々のナノ・クラスターにおける特異な物性に関して報告がなされているが、マジック・ナンバー・クラスターに関しては報告はなかった。観測されたマジック・ナンバーから、遷移金属系のナノ・クラスターでは、正20面体とそれに関連するクラスターが安定であること、バルクでbcc構造を持つ系ではさらにbcc構造に起因するクラスターも安定になることが明らかになった。すなわち遷移金属系ナノ・クラスターでは、希ガスクラスターと同様に構造安定性が重要であり、アルカリ金属に見られる電子閉殻構造に起因する安定性とは異なることがわかった。ことがわかった。これらの成果が国内外の学術会議と学術誌に報告された。さらに、遷移金属の酸化物に関しても特異な安定性を示すクラスターを見いだしており、現在学術誌へ投稿中である。本研究の目的は、ナノ・クラスターを基本単位とし積極的に利用したグラニュラー薄膜を得るのに必要なクラスター源を作製することを基本とし、1:プラズマガス反応クラスター堆積装置で得られるナノ・クラスターのサイズ分布と平均サイズを制御するための手法の確立を行う、2:改良されたプラズマ・ガス反応クラスター堆積装置を用い、サイズと分散状態を制御した磁性金属クラスター埋込みグラニュラー薄膜を作製し、磁性やそれと関連して起こる磁気抵抗効果等の輸送現象と構造との関係を明らかにしていく、以上2点を目標に研究が行われた。ナノ・クラスターのサイズ分布と平均サイズを制御では、スパッタ室にスパッタのためのArガスと金属蒸気冷却ならびに生成クラスター搬送のためのHeガスを同時に導入することで、クラスターのサイズ分布を単分散に保ったまま平均サイズを413nmの範囲で制御できるクラスター源とすることができた。またそのときの平均蒸着速度は水晶振動子型蒸着モニタによる観察から約0.5nm/minであることがわかり、サイズ制御されたナノ・クラスター堆積薄膜作成が可能となった。これらの成果は学会での口頭発表ならびに論文として公表されている。現在ガスの流量・圧力の詳細な制御によるより小さなクラスター作製の可能性を検討している。同装置を用いCrならびにCoナノ・クラスターを作成した。Coナノ・クラスター堆積膜に関して、磁性、電気伝導、磁気抵抗等の輸送現象測定を行い、ナノ組織特有の超常磁性特性や巨大磁気抵抗効果が観測され、そのクラスターサイズ依存性についての研究が現在進められている。カー効果測定さらに放射光を用いたX線磁気円2色性測定が外部との共同研究として進められている。ことがわかった。
糸状菌における細胞壁構造異常の分生子形成器官分化に与える影響に関する研究

糸状菌Aspergillusnidulansのキチン合成酵素遺伝子(chsA-D、csmA)の欠失株のうち、chsAとchsCの二重遺伝子欠失株(AC株)は、細胞壁構造異常と分生子形成に異常を示す。本研究ではAC株において細胞壁構造異常が分生子形成器官の分化の異常を引き起こす機構を明らかにすることを目的とした。遺伝学的なアプローチとしては、chsAとchsCの発現しない条件下で合成致死またはそれに近い表現型を示す変異株の選択や、AC株の分生子形成異常が抑圧された変異株の選択を進めた。現在までに複数の変異株が得られており、今後の解析により原因遺伝子の同定が可能であると思われる。またAC株の細胞壁構造の解析と関連して、chsA chsC chsD三重欠失株を作製したが、AC株と比較して表現型に大きな差はみられなかった。一方、chsA chsC csmA三重欠失株を作製したところ、低浸透圧条件下では生育速度が大幅に低下した。従ってAC株のキチン含量の増加や異常な隔壁の形成はcsmAの機能に依存している可能性が高いと推定された。またchsA chsBおよびchsC chsB二重変異株を作製し、表現型を解析することにより、chsAとchsCがそれぞれ異なる機能も持つことを示した。さらにchsAについては遺伝子産物(ChsA)の細胞内局在部位の検討を行い、形成途中の隔壁に局在していることを示唆する結果を得た。AC株で隔壁形成が異常であることと考え合わせると、ChsAは隔壁形成に直接関わっていると考えられる。これは糸状菌において、菌糸中の隔壁形成に関わるキチン合成酵素を同定した最初の例である。糸状菌Aspergillus nidulansのキチン合成酵素遺伝子(chsA-D、csmA)の欠失株のうち、chsAとchsCの二重遺伝子欠失株(AC株)は、細胞壁構造異常と分生子形成に異常を示す。