hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
HIV/AIDS外来看護の再構築とその有効性の検討

2002年に作成された「HIV/AIDS外来療養支援プロセス」を見直し、改訂するためにHIV/AIDS看護を専門とするコーディネーターナース、日本エイズ学会認定HIV感染症看護師・指導看護師、エイズ診療拠点病院看護師の11名を対象に、外来療養支援の現状と支援プロセスの改訂ポイントやその根拠についてインタビュー調査を行った(2017年度)。今年度はその結果をもとに作成した改訂プロセス第1版を検討するため、北海道・近畿・九州ブロックおよび首都圏のコーディネーターナース、日本エイズ学会認定HIV感染症看護師・指導看護師、エイズ診療拠点病院看護師と検討会を実施した。そこではさらに改変すべき点として1チーム医療による役割分担には地域差、施設差があり一様ではないため、他職種と分担する場合と看護師が担当する場合の両方を想定した支援の示し方をすること、2HIV/AIDSをもちながらの生活習慣病の自己管理やHAND、薬物使用、就労の問題など、HIV/AIDSに伴う周辺の課題に対する支援をどのように表現するか、3患者が長期間受診する間の変化を確実にとらえ、タイムリーに対応していくことの看護の重要性は明確に提示する必要がある、という3点が指摘された。これをもとに改訂プロセス第2版を作成する。プロセス改訂第1版を検討後、第2版の作成に時間を要しているため。プロセス改訂第2版を作成し、再度、コーディネーターナースやHIV感染症認定・指導看護師らによる検討会を経て、第3版を作成する。その後、看護師対象の研修会を企画し、第3版を用いた看護師の教育を実施する。2002年に作成された「HIV/AIDS外来療養支援プロセス」を見直し、改訂するためにHIV/AIDS看護を専門とするコーディネーターナース、日本エイズ学会認定HIV感染症看護師・指導看護師、エイズ診療拠点病院看護師の11名を対象に、外来療養支援の現状と支援プロセスの改訂ポイントやその根拠についてインタビュー調査を行った。その結果、HIV/AIDS外来看護の現状と課題として以下の点が明らかとなった。1抗HIV療法のガイドラインでは、より早期に治療開始することになったため、患者が未治療で外来受診する期間が短縮し、また患者は治療に関する情報を入手しやすくなり、周囲に治療を受けている陽性者がいることなどから、患者の治療の受け入れは前向きに変化した。さらに、治療に関する情報提供は薬剤師が担当するなどチーム医療による役割分担が進んだことで、以前のように初診から受診回を経て段階的に患者教育を行うという状況ではなくなっている。2抗HIV療法の継続はおおむね実施されているが、その一方でHIV/AIDSをもちながらの生活習慣病の自己管理やHAND、薬物使用、就労の問題など、HIV/AIDSに伴う周辺の課題に対する支援の難しさが増している。3治療の効果によって療養が長期化することに伴い、患者の生活状況や気持ち、価値観などが変化するが、治療が安定している患者の受診間隔があいて受診回数が減る中、患者の変化を確実にとらえ、タイムリーに対応していくことの難しさがある。当初は、看護師だけでなく外来受診しているHIV/AIDS患者に対するインタビュー調査も行う予定であったが、調査日程の調整がつかず、また調査対象施設の倫理審査を受審する手続きに時間を要したため。東京と大阪のエイズ診療拠点病院に通院する患者を対象に、外来受診の現状と課題に関するインタビュー調査を実施する。その結果と看護師のインタビュー調査で明らかになったHIV/AIDS外来看護における現状と課題をもとに、新たな「HIV/AIDS外来療養支援プロセス案」を作成し、コーディネーターナースやHIV感染症認定・指導看護師による検討会を経て、改訂版を完成させる。その後、看護師対象の研修会に改訂版プロセスを組み込み、看護師の教育を実施する方向で準備を行う。患者対象のインタビュー調査が実施できなかったこと、および看護師・患者対象のインタビュー調査結果をもとにした検討会の開催もしなかったため、その分が次年度使用額として残ったと考えられる。そのため、次年度には患者対象インタビューのための交通費、謝金およびコーディネーターナース、HIV感染症認定・指導看護師、エイズ診療拠点病院看護師による検討会開催のための交通費、謝金等に使用する。
3Dプリンタとレーザー加工機を活用した教材用高出力スターリングエンジンの開発

目的:本研究では、教材用小型スターリングエンジン(以下SEとする)と実用型SEの長所を最新の加工方法を駆使して両立した、教材用卓上高出力SEを開発した。本研究の独創性は、レーザー加工機と3Dプリンタを活用し、アクリル/ABS樹脂製気密クランク室を採用することで、実用型SEの長所(学生がSEを"エンジン"と認識できる数十ワット級の出力)と教材用小型SEの長所(卓上サイズ,構造・機構が観察可能)を両立させることにある。これによって、非機械系学科の学生に対しても、本エンジンによる効果的なエネルギー教育を実施可能とすることを目的とした。実施内容:エンジンの基本仕様を決定するため、1研究目的に最も適したエンジン形式と構造の検討、次いで2シュミット理論を用いた計算による主要寸法の決定を行った。本研究の申請時には、ピストンから出力軸までの、機構部分のみを可視化する予定であった。しかし、それでは研究目的に対して不十分であると考え、作〓ガスの流動部分までを含めた、全ての部分を可視化する構造とした。また、エンジンの作動原理が学生にとって理解しやすいことも重要であると考え、3種類あるSEの基本形式の中からγ形式を選択した。成果:上記の設計思想にもとづいてエンジンの設計・製作を行い、実際に動作することを確認した。シリンダは耐熱ガラス製とすることで、内部で往復運動を行うピストンが観察可能となっている。また、クランクケース正面は透明アクリル樹脂製板でカバーされており、ピストンの往復運動をクランク軸の回転運動に変換する機構をエンジンの運転中でも観察可能となっている。今後は本エンジンの性能測定を行い設計出力に到達していることを確認する。さらに、非機械系学科の学生実験に本エンジンを使用して、エネルギー教育教材としての有効性を検証する予定である。
非対称転送行列における数値繰り込み群法の開発

非対称転送行列をもつ異方的19頂点模型および循環的な4スピン相互作用をもつ梯子模型に対して数値的繰り込み群の方法を開発し,それぞれの模型の相図を解明した.また,2次元交通流模型に対する数値的繰り込み群法の適用可能性を検討するためにその相転移をシュミレーションを用いて調べた.1.異方的19頂点模型の相図x軸方向とy軸方向の相互作用がそれぞれ異なるXY模型は,その対称性を保存した形で異方的19頂点模型にマップされる.したがって,数値的繰り込み群法の適用が容易な異方的19頂点模型の相転移現象を解明することによって異方的XY模型のもつ相転移現象を解明することが出来た.数値的繰り込み群法において考慮される状態数に対する計算精度の依存性は異方性の無い場合とほぼ同じであることが分かった.また,臨界指数のサイズ依存性を対数補正を考慮することによって数値的繰り込み群が相転移点の決定において有効であることがわかった.2.循環的4スピン相互作用をもつ梯子模型の量子相転移循環的4スピン相互作用を含む梯子模型のハミルトニアン行列にたいして数値的繰り込み群方法を開発した.反強磁性的相互作用のみをもつ梯子模型ではハルデインスピンギャップと同じ起源によるスピンギャップの存在が知られているが,循環的4スピン相互作用を考慮することによって,このスピンギャップが消滅することが数値的繰り込み群の方法を用いて数値的に示された.3.2次元交通流模型の相転移交通流模型は頂点模型における荷重を適当に割り当てることによって数値的繰り込み群の方法を用いて解析することが可能であると考えられる.その可能性を調べるために,まず,2次元交通流模型の相転移現象を数値シュミレーションを用いて解明した.1.非普遍的な臨界現象を示すイジング模型に対する数値繰り込み群法相互作用が競合している2次元正方格子上のイジング模型では,その臨界現象が普遍性仮説に従わないことが知られている.エネルギー期待値に期待値に対する有限サイズスケーリングをおこなうことにより,臨界指数vが求められる.エネルギー期待値を求めるために必要な転送行列の固有ベクトルを本研究で開発した数値繰り込み群法を用い計算した.S=1の場合の,J_2/J_1=-1.0におけるエネルギー期待値から得られた臨界指数vは明らかにオンサガー的な臨界現象とは異なる値を示していることが本研究により明らかとなった.2.二種類の量子スピンをもつ梯子に対する数値繰り込み群法一格子点当たり二つの量子スピンをもつスピン鎖の基底状態は,valence-bond(VB)状態であると考えられている.本研究で開発した数値繰り込み群法を用いて,シングレット状態に対応するエネルギーギャップは熱力学的に極限においてゼロであることが明らかとなった.一方,二次元では基底状態はRVB型となり,エネルギーギャップが存在すると予想され,1次元鎖とは異なる性質を持つと考えられている.1次元から2次元へのクロスオーバーを調べるために,一格子点当たり二つの量子スピンをもつ梯子の基底状態および第一励起状態も本研究で開発した数値繰り込み群の方法を用いて調べた.その結果,相互作用の3倍程度のおおきなエネルギーギャップが存在することが明らかになった.非対称転送行列をもつ異方的19頂点模型および循環的な4スピン相互作用をもつ梯子模型に対して数値的繰り込み群の方法を開発し,それぞれの模型の相図を解明した.また,2次元交通流模型に対する数値的繰り込み群法の適用可能性を検討するためにその相転移をシュミレーションを用いて調べた.1.異方的19頂点模型の相図x軸方向とy軸方向の相互作用がそれぞれ異なるXY模型は,その対称性を保存した形で異方的19頂点模型にマップされる.したがって,数値的繰り込み群法の適用が容易な異方的19頂点模型の相転移現象を解明することによって異方的XY模型のもつ相転移現象を解明することが出来た.数値的繰り込み群法において考慮される状態数に対する計算精度の依存性は異方性の無い場合とほぼ同じであることが分かった.また,臨界指数のサイズ依存性を対数補正を考慮することによって数値的繰り込み群が相転移点の決定において有効であることがわかった.2.循環的4スピン相互作用をもつ梯子模型の量子相転移循環的4スピン相互作用を含む梯子模型のハミルトニアン行列にたいして数値的繰り込み群方法を開発した.反強磁性的相互作用のみをもつ梯子模型ではハルデインスピンギャップと同じ起源によるスピンギャップの存在が知られているが,循環的4スピン相互作用を考慮することによって,このスピンギャップが消滅することが数値的繰り込み群の方法を用いて数値的に示された.3.2次元交通流模型の相転移交通流模型は頂点模型における荷重を適当に割り当てることによって数値的繰り込み群の方法を用いて解析することが可能であると考えられる.その可能性を調べるために,まず,2次元交通流模型の相転移現象を数値シュミレーションを用いて解明した.
新任教師のリアリティ・ショックへの包括的支援システム構築のための臨床心理学的研究

平成30年度も29年度に引き続き,新任教師のソーシャルキャピタル,主に管理職や同僚からの支援について調査し,それらが新任教師のリアリティ・ショックやメンタルヘルスに及ぼす影響について検討をおこなった。当初は年間を通しての複数回の質問紙調査を予定していたが,研究代表者が年度途中で出産休暇にはいったため,29年度のデータをもとに検討をおこなった。メンタルヘルスに関する初任者研修に参加した新任教師141名を対象に研修開始前(2017年7月:t1),研修後(2017年11月:t2,2018年2月:t3)に調査を実施した。t1で取得したデータ(リアリティ・ショック要因,ソーシャルキャピタル)とt3で取得したデータ(教師バーンアウト)を用いて長期的な影響を検討した。階層的重回帰分析の結果,職場内ソーシャルキャピタルは教師バーンアウトの「情緒的消耗感」を緩和していた。またリアリティ・ショック要因の主効果は認められず,職場内外のソーシャルキャピタルとの交互作用が認められ,職場内外のソーシャルキャピタルが豊かな人はRSを経験していても「脱人格化」が生じにくく,「情緒的消耗感」も感じにくいことが分かった。しかしながら,職場内のソーシャルキャピタルが豊かであっても,リアリティ・ショック要因の経験が少ない場合は,逆に「脱人格化」が生じやすいことも示されたことから,その理由について詳細を検討することが必要である。以上の結果については,日本心理学会第82回大会において古谷ら(2018)が発表をおこなった。今年度も複数回の質問紙調査を実施する予定であったが,年度途中に産休にはいったため,計画通りに実施することが困難であり,新任教師のソーシャルキャピタルがリアリティ・ショックやメンタルヘルスに及ぼす影響に関する詳細な検討や,新任教師タイプ別による包括的支援の検討については予定よりも遅れている。しかしながら,平成29年度までに行った調査データを再分析することによって,これらの研究目的の検討は可能である。平成31年度も引き続き,新任教師のソーシャル・キャピタルがリアリティ・ショックやメンタルヘルスに与える影響を検討する。そのため,引き続き平成30年度に研究協力を依頼した自治体に依頼を行う予定である。また研究1(リアリティ・ショックへの対応に特化したメンタルヘルス研修プログラムのマニュアル精緻化と効果検証)については,新任教師のリアリティ・ショックを対象としたメンタルヘルス研修プログラムに関して,他の対人援助職を対象に心理的介入や予防的介入をおこなっている研究者と共同して,プログラムを紹介する書籍の企画を進める予定である。研究2(管理職や指導担当者を対象にした面接調査)については,管理職を対象とした面接調査において得られたデータの分析を進めて,管理職の理解するリアリティ・ショックとその対処に関する知見をまとめる予定である平成26年度は,新任教師のリアリティ・ショックへの対応に特化したメンタルヘルス研修プログラムのマニュアルを精緻化し,その効果を検証することが目的であった。対象者は,公立小・中学校に採用されて1年以内の新任教師110名(男性38名,女性72名,平均年齢25.5歳)であり,これまでに作成した,研修プログラムをもとに,講義とグループワークをおこなった。講義部分はリアリティ・ショックの解説が含まれたスライドを提示した。グループワークについては,援助を求めることへの抵抗感や態度の変容のみならず,理想と現実とのギャップに対する認知変容を促すことを目的とした認知行動療法の技法(認知再構成法)を用いた。研修プログラムの前後で,抑うつ対処の自己効力感尺度(老川・坂本,2007)のうち,「客観的・多面的評価」「メリット・デメリット」の8項目について尋ねた。また研修プログラムについて,6名の教育委員会指導主事に見学してもらい,プログラムの難易度や実施可能性について評価を求めた。その結果,「客観的・多面的評価」「メリット・デメリット」の8項目についてはすべての項目において研修後のほうが得点が有意に高くなっていたことから,研修プログラムによって物事を多面的にとらえることへの自信が高まったことが分かった。また指導主事によるプログラム評価の結果,6名中5名がマニュアルがあれば実施可能であると回答していたことから,本プログラムはマニュアル化によって非専門家でも実施可能であることがわかった。しかしながら,研修3か月後,6か月後の調査において,被援助志向性,コーピング,ソーシャルサポート,自動思考について研修前との有意な改善はみられなかった。したがって,短期的効果は認められたが長期的な効果までは認められなかった。今後は,指導主事のような非専門家でも実施可能となるようにプログラムのマニュアル化を進めていきたい。平成27年度は,以下の2点について,検討をおこなった。まず1点目は,平成26年度に着手した,新任教師のリアリティ・ショックへの対応に特化したメンタルヘルス研修プログラムのマニュアルの精緻化と効果検証について実施した(研究1)。研究1では,昨年度同様に,公立小・中学校の新任教師124名を対象に,メンタルヘルス研修を実施し,メンタルヘルス研修前(7月)・3か月後(10月)・6か月後(1月)に質問紙調査をおこなった。メンタルヘルス研修は,2015年7月に,昨年度同様に,講義とグループワークで構成され,約3時間(165分)であった。その結果,メンタルヘルス研修前後において,抑うつ対処の自己効力感(及川・坂本,2007)の「客観的・多面的評価」,「メリット・デメリット」の8項目について評価を求めたところ,8項目すべてについて研修後のほうが有意に得点が高かった。このことから,本プログラムにより認知的対処の自己効力感が高まる可能性が示された。

またリアリティ・ショックについては,7月がもっとも高く,1月は7月,10月よりも有意に低くなっていた。また自動思考の「否定的思考」と特性被援助志向性の「肯定的態度」について,1月は10月よりも改善していたが,精神的健康と状態被援助志向性については3時点で有意な変化はなかった。さらに今年度は,新任教師がリアリティ・ショックに直面した際,周囲はどのように援助しているのかについて,管理職を対象にした面接調査を実施し,質的に検討を行った(研究2)。公立小・中学校の校長5名に対して,面接調査を行った結果,管理職は「児童・生徒への対応や接し方」についてリアリティ・ショックを感じる新任教師が多いと感じており,その支援として,管理職自身が助言や相談にのるような直接的な支援と,新任教師を支える組織や体制づくりという間接的な支援を行っていることが分かった。平成2627年度に計画していた,介入プログラムのマニュアルの精緻化については,マニュアルの作成や,指導主事の評価の実施など,おおむね順調に進展している。また平成27年度の計画であった,管理職を対象とした面接調査についても,対象者は計画よりも少なかったが,概ね予定通りに実施できた。平成28年度は、産前産後および育児休暇を取得したため、研究を中断した。平成28年度よりソーシャルキャピタルに関する調査研究を開始予定であったが、研究中断したため、開始が遅れている。平成29年度は,新任教師のソーシャルキャピタル,主に管理職や同僚,指導担当者からの支援について経時的に調査することと,個人内要因としての完璧主義傾向と新任教師のリアリティ・ショックやメンタルヘルスとの関連性について検討することを目的とした。ソーシャルキャピタルとしての職場の雰囲気については,2学期以降に校内メンバーでアイデアを出し合うといったコミュニケーション量の増加が確認された。一方で,職場外の人との関係については,2学期に一時的に接触頻度やサポート量が減少することが確認された。職場の管理職および先輩教師からのソーシャルサポートとリアリティ・ショックの関連を検討したところ,いずれのソーシャルサポートもリアリティ・ショックの「職場の人間関係」,「多忙」と負の相関関係が認められた(管理職:「職場の人間関係」r=-.52,「多忙」r=-.25;先輩教師:「職場の人間関係」r=-.50,「多忙」r=-.21)。それ以外のリアリティ・ショック(「経験不足」と「生徒・保護者との関係」)との間には,有意な相関関係は認められなかった。完璧主義傾向とリアリティ・ショックおよびメンタルヘルスの関連を検討したところ,完璧主義のなかでも「ミスを過度に気にする傾向(CM)」「自分の行動に漠然とした疑いを持つ傾向(D)」とリアリティ・ショックの4因子との関連がそれぞれ有意であった(CM:r=.25.44, p<.01; D:r=.18.24, p<.05)。また完璧主義のこれらの2因子は,抑うつや不安といったメンタルヘルス不調との関連も有意であった(CM:r=.50,p<.01; D:r=.22,p<.01)。
新動物モデルを用いた真珠腫性中耳炎のエピジェネティクス制御機構解明と治療への応用

これまで角化細胞増殖因子(KGF)とその受容体(KGFR)の発現が中耳真珠腫増殖および再発に関与する可能性を示唆してきた。今回,KGFRを介した中耳真珠腫形成について,転写活性を上昇させるヒストンアセチル化の関与に焦点をあてて解析した。結果ヒストンH3K27のアセチル化レベルの上昇がKGFRの発現に何らかの相関を示す可能性が示唆された。ヒストンH3K27Acはアクティブなエンハンサーマークとされており,クロマチンを緩めて,エンハンサー領域に転写因子を結合させ,転写活性を促すとされている。中耳真珠腫組織でのKGFRの恒常的発現にヒストン蛋白修飾の変化が関与していると考えられる。真珠腫性中耳炎は難治性の慢性疾患で、肥厚した重層扁平上皮を持った皮下肉芽腫を特徴とする。外科的切除術が唯一の根治療法であり、患者にとって手術後の合併症・後遺症が大きな負担になるため、保存的治療法の確立が望まれる。我々は以前の研究で角化細胞増殖因子(KGF)/受容体(KGFR)のパラクライン機構の中耳真珠腫形成への関与を見出し、KGF過剰発現による新奇真珠腫動物モデルの作成にも成功した。本研究ではこのKGF誘発真珠腫モデルを用いてin vivoでエピゲノム調節に関与する様々な酵素の阻害剤処理や関連遺伝子のノックダウンを行い、真珠腫性中耳炎に対するその治療効果を検証し、臨床応用の可能性を探ることを目的とした。まず、手術時に採取した中耳真珠腫組織・正常皮膚を用い、解析を行なった。ヒストン修飾動態に関しては特にヒストンH3のLys9、Lys14、Lys18、Lys23、Lys27のアセチル化及びLys4及びLys27のメチル化に注目しながら、細胞増殖活性についてはKi-67抗原抗体用い、KGF及びKGFRの発現については我々で以前開発した抗体(Yamamoto-Fukuda T他(2003) Lab Invest 83)を用い、免疫組織化学的に解析した。特に、KGF及びKGF受容体の転写活性については各ヒストンアセチル化抗体と抗KGF、KGFR抗体の二重染色により解析を行なった。動物モデル解析では、エレクトロポレーション法でSDラットの外耳道皮膚にKGFプラスミド導入し、KGF遺伝子で誘導されるエピゲノム因子の経時的変化と上皮細胞増殖活性との関係を解析した。ヒストン修飾動態に関しては特にヒストンH3のLys9、Lys14、Lys18、Lys23、Lys27のアセチル化及びLys4及びLys27のメチル化に注目しながら、細胞増殖活性についてはKi-67抗原抗体を用い、免疫組織化学的解析をした。現在、ヒト組織での結果とラットモデルでの結果の比較を行っている段階である。KGFプラスミド導入による、KGF遺伝子で誘導されるエピゲノム因子の経時的変化と上皮細胞増殖活性との関係を解析するために、動物モデルを用い実験をおこなった。転写活性と密接な関係が知られるヒストンH3に注目し,H3K9, H3K14, H3K18, H3K23, H3K27のアセチル化及びH3K27のトリメチル化について特異抗体を用いて酵素免疫組織化学的に染色し、陽性細胞率は数値化し,二群間で統計学的解析を行なった。結果、コントロールではH3K18, H3K27AcおよびH3K27me3陽性核が基底層から有棘層に認められたのに対し,中耳真珠腫モデルではH3K18Ac, H3K27Ac陽性核は肥厚した上皮の全層に認められH3K27me3陽性核は表層に数個のみ認められた。統計学的解析でもH3K18Ac, H3K27Acレベルの有意な上昇, H3K27me3レベルの有意な低下(*p<0.0001)が認められている。コントロールにおいては基底層有棘層の細胞を中心にH3K27me3とH3アセチル化が維持されており,分化多能性を持つ基底幹細胞から前駆細胞への分裂および分化細胞への分化に伴う正常の修飾パターンを示していると考えられる。一方で中耳真珠腫モデルではH3K27me3とヒストンH3アセチル化の局在の乱れが起きており,基底幹細胞もしくは前駆細胞の異常増殖および分化阻害にこれらの修飾が寄与していることが示唆される。KGFR蛋白とヒストンH3修飾の二重染色を行い、局在が一致するヒストンH3修飾因子を同定した。また,上皮細胞マーカー(抗CK14抗体、抗CK10抗体)にて免疫染色を行い,上皮細胞の分化についても検討した。結果、中耳真珠腫モデルではKGFR発現が上皮層全層に認められ,同部位はCK14陽性であり,H3K27Ac陽性核を多数認めている。中耳真珠腫モデルに於いて上皮細胞はKGFRを発現し,未分化な状態すなわち幹細胞もしくは前駆細胞に保たれていると考えられ,このKGFRの発現にヒストン蛋白アセチル化修飾が寄与していることが示唆された。比較解析に時間がかかっており、阻害実験まですすめられていない。近年エピゲノム修飾による遺伝子発現制御が慢性炎症疾患で報告されている。中耳真珠腫は慢性炎症疾患であり,上皮異常増殖への様々なサイトカインの関与が報告されている。我々は角化細胞増殖因子(KGF)とKGF受容体(KGFR)の発現が中耳真珠腫増殖および再発との有意相関を示し,真珠腫形成に関与する可能性を示唆してきた。

今回,KGFRを介した中耳真珠腫形成について,転写活性を上昇させるヒストンアセチル化の関与に焦点をあてて検討した。今回の解析では,ヒストン蛋白アセチル化修飾が中耳真珠腫病態の一端をになっており,特にヒストンH3K27のアセチル化レベルの上昇がKGFRの発現に何らかの相関を示す可能性が示唆された。ヒストンH3K27Acはアクティブなエンハンサーマークとされており,クロマチンを緩めて,エンハンサー領域に転写因子を結合させ,転写活性を促すとされている。中耳真珠腫組織でのKGFRの恒常的発現にヒストン蛋白修飾の変化が関与していると考えられる。また,近年抗がん剤とエピジェネティック薬の併用療法による抗腫瘍作用増強が明らかにされている。真珠腫性中耳炎の補助療法として核酸謝拮抗薬である5-fluorouracil (5-FU)を用いた保存療法に関する研究が散見されるが,これまでに我々は5-FU真珠腫細胞増殖抑制効果へのKGF/KGFRパラクライン機構関与の可能性を示した。今回、5-FU軟膏治療後の中耳真珠腫組織を用いた検討で、ヒストンH3アセチル化レベルが下がる傾向を得ている。しかし,正常皮膚での結果と比較するとヒストンH3アセチル化レベルは高く,5-FUを用いた保存療法にエピジェネティック薬を併用することでより効果的な保存療法が行える可能性が示唆されるような結果を得つつある。これまで角化細胞増殖因子(KGF)とその受容体(KGFR)の発現が中耳真珠腫増殖および再発に関与する可能性を示唆してきた。今回,KGFRを介した中耳真珠腫形成について,転写活性を上昇させるヒストンアセチル化の関与に焦点をあてて解析した。結果ヒストンH3K27のアセチル化レベルの上昇がKGFRの発現に何らかの相関を示す可能性が示唆された。1.KGFR発現調整部位のアセチル化について検討する。2.エピゲノム阻害剤投与実験を行う。ヒストン蛋白修飾の人為操作として、HDAC阻害剤SAHA或いはtrichostatin A (TSA)投与やヒストンメチル基転移酵素の阻害剤ホモシスチン投与及びshRNAによるノックダウンなどによるエピゲノムの人為的操作をin vivoで行い、真珠腫発症抑制の効果の検討および至適条件(投与薬剤、投与時期、投与量、投与回数)の確定を行う。耳科学ヒト組織での解析と疾患動物モデルでの解析が終了しており、今後は阻害薬投与実験に移れる準備がおおむねできている。KGFプラスミド導入によるKGF遺伝子で誘導されるエピゲノム因子の経時的変化と上皮細胞増殖活性との関係を解析するために、さらに追加実験を加えたため、期間内での研究終了が遂行できなかった。本年度は、1.KGFR発現調整部位のアセチル化について検討する。具体的にはヒストン蛋白修飾の人為操作として、HDAC阻害剤SAHA或いはtrichostatin A (TSA)投与やヒストンメチル基転移酵素の阻害剤ホモシスチン投与及びshRNAによるノックダウンなどによるエピゲノムの人為的操作をin vivoで行い、真珠腫発症抑制の効果の検討および至適条件(投与薬剤、投与時期、投与量、投与回数)の確定を行う。エピゲノム阻害剤投与実験を行う。
サハリンにおける少数民族の言語に関する調査研究-サハリンアイヌ語,ウイルタ語,ニブフ語-

戦前までサハリンで健在だった少数民族,サハリンアイヌ,ウイルタ,ニブフの人々の多くは,終戦後は北海道に移住したが,現在はその言語の土着話者は絶えつつある。一方,ロシアサハリン州においては現在もこれら少数民族の人々が一部健在と聞く。本研究は,世界に数少ないこれらの言語の専門家が北海道に集まって日本側研究班を構成し,ロシア側研究者と共同して,サハリンに住む少数民族の言語-アイヌ語,ウイルタ語,ニブフ語-の土着話者を尋ね,これら三言語の音声資料を採集,収集し,その言語事情を言語学的に明らかにすることを目的とする。初年度,1990年の夏のサハリン現地調査によって,サハリンにおける当該少数民族の言語,アイヌ語,ニブフ語,ウイルタ語の言語状況が明らかになった。即ち,アイヌ語の話者はすでに絶えているが,ニブフ語は約2千人,ただし伝統口承文芸の伝承者は10人以下,ウイルタ語は2百人程度の話者がいて,そこでは言語調査の可能性が十分にあることがわかった。平成3年度は以下のような,研究調査を行った。1991.8.14-9.7ニューヨークからアウステルリッツ氏がニブフ語調査研究のために来日。前年度収集した資料の整理分析を行った後.オタイナ氏と一緒にニブフ語テキストをチェック。1991.9.1-9.17ウラジオストックからオタイナ氏がニブフ語調査研究のために来日。アウステルリッツ氏とニブフ語テキストをチェックおよび資料整理分析。1991.8.10-9.15池上,井上,中川,佐藤の4名がサハリンでウイルタ語,ニブフ語などの少数民族の言語の調査を行った。1991.10.28-11.9村崎,朝倉,井上がユジノサハリンスクへ向い,ピウスツキ生誕125周年記念シンポジウムに出席,発表し,アイヌコタン跡の調査を行った。1991。10。13-11。13オランダのクローニンゲンからデグラーフ氏が少数民族の言語音声資料の調査のためにレニングラード,ノボシビルスクを訪れ,その後,サハリンでのシンポジウムに参加,発表を行った。その結果は,村崎恭子編「サハリンとB.ピウスツキ」(ピウスツキをめぐる北方の旅実行委員会,1992年3月)として刊行した。最終年度1992年には以下のような調査,研究を行った。1992.7月-8月池上,井上の2名が,サハリンでウイルタ語の特定調査を行った。1992。9月から1993。3月までは,これまで収集した資料をそれぞれ,整理,分析し,最終研究成果報告書刊行の準備にかかった。その結果.1993年3月末日までには,研究成果報告書『サハリンの少数民族』(284頁)が刊行される見込である。この研究成果報告書に掲載される論文の殆どは各研究分担者が,この研究プロジェクトでえられた結果執筆したオリジナル論文であることは,まだ殆ど手が付けられていない「サハリンにおける少数民族の言語研究」という分野において,極めて貴重な研究成果と言える。以下に,掲載論文のリストを掲げる。5。ウイルタ語テキスト池上二良(ウイルタの信仰と儀礼)10.サハリンにおけるニヴフ語基礎語彙の地域差中川裕.佐藤知巳.斎藤君子戦前までサハリンで健在だった少数民族,サハリンアイヌ,ウイルタ,ニブフの人々の多くは,終戦後は北海道に移住したが,現在はその言語の土着話者は絶えつつある。1991。10。

13-11。13オランダのクローニンゲンからデグラーフ氏が少数民族の言語音声資料の調査のためにレニングラード,ノボシビルスクを訪れ,その後,サハリンでのシンポジウムに参加,発表を行った。その結果は,村崎恭子編「サハリンとB.ピウスツキ」(ピウスツキをめぐる北方の旅実行委員会,1992年3月)として刊行した。最終年度1992年には以下のような調査,研究を行った。1992.7月-8月池上,井上の2名が,サハリンでウイルタ語の特定調査を行った。1992。9月から1993。3月までは,これまで収集した資料をそれぞれ,整理,分析し,最終研究成果報告書刊行の準備にかかった。その結果.1993年3月末日までには,研究成果報告書『サハリンの少数民族』(284頁)が刊行される見込である。この研究成果報告書に掲載される論文の殆どは各研究分担者が,この研究プロジェクトでえられた結果執筆したオリジナル論文であることは,まだ殆ど手が付けられていない「サハリンにおける少数民族の言語研究」という分野において,極めて貴重な研究成果と言える。以下に,掲載論文のリストを掲げる。5。ウイルタ語テキスト池上二良(ウイルタの信仰と儀礼)10.サハリンにおけるニヴフ語基礎語彙の地域差中川裕.佐藤知巳.斎藤君子1990.7.11海外から3人の分担者(米2人、オランダ1人)が調査準備、サハリン現地調査のため来日した。1990.7.17ー8.14日本側研究者7人とソ連側研究者3人がサハリンにおいてアイヌ語、ニブフ語、ウイルタ語に関する共同予備調査を行った。1990.8.16ー19資料整理。1990.9.15収集した資料をコピ-してソ連側研究者、外国人研究者に送った。1990.10ー12月次年度の研究計画を検討。上記の研究調査の結果、サハリンにおける当該少数民族の言語、アイヌ語、ニブフ語、ウイルタ語の言語状況が明らかになった。即ち、アイヌ語の話者はすでに1人も残っていない、ニブフ語は大陸との交流が盛んでサハリン北西部のネクラソフカを中心に2千人が住んでおり新しく民族語の学習も復興しつつある、ただし伝統口承文芸の伝承者は10人以下しかいない、ウイルタ語はトナカイを飼育しながら遊牧しているグル-プがあり、この中では辛うじてウイルタ語が生きており、そこでは言語調査の可能性が十分にあることがわかった。一方、アイヌ語研究の残された可能性としては、1991年10月30日ー11月3日ユジノサハリンスク郷土博物館で開催される「ピウスツキ生誕百年記念国際シンポジウム」に参加してアイヌ語資料に関する情報意見交換、国際協力、アイヌ語地名研究のための実地調査などを実施する道が開かれている。初年度、1990年の夏のサハリン現地調査によって、サハリンにおける当該少数民族の言語、アイヌ語、ニブフ語、ウイルタ語の言語状況が明らかになった。即ちアイヌ語の話者はすでに絶えているが、ニブフ語は約2千人、ただし伝統口承文芸の伝承者は10人以下、ウイルタ語は2百人程度の話者がいて、そこでは言語調査の可能性が十分にあることがわかった。そこで、平成3年度は以下のような、研究調査を行った。1991.8.14.ー9.7ニュ-ヨ-クからアウステルリッツ氏が二ブフ語調査研究のために来日。前年度収集した資料の整理分析を行った後、オタイナ氏と一緒にニブフ語テキストをチェック。1991.9.1ー9.17ウラジオストックからオタイナ氏がニブフ語調査研究のために来日。アウステルリッツ氏とニブフ語テキストをチェックおよび資料整理分析。1991.8.10ー9.15
CATCH22症候群における遺伝子レベルでの発生機構の解析

CATCH22は染色体22q11の欠失を伴う先天奇形症候群である。種々の表現型があり、隣接遺伝子症候群と考えられている。この症候群の原因遺伝子の同定に向けて、共通欠失領域のゲノム解析を行った。ヒトゲノムコスミドライブラリーよりCATCH22欠失領域内に位置するコスミドクローンを単離し、その一部をコスミドコンテイグ化し、前年度の研究により同定した最小欠失領域をHCF2から849e9Rの約300kbに限定した。また、その領域の転写地図を作製した。その領域にはHCF2、CRKL、我々が単離したLZTR-1、がマップされた。さらに新規遺伝子の単離に向けて、複数の新規ESTを単離した。また、CATCH22は患者の大多数がde novoの、しかも共通の欠失で発症しているため、欠失の生じやすいゲノム構造が示唆される。この大多数の患者が示す共通欠失領域の断端を含む近位側、遠位側のYACクローンを同定した。遠位側のYACクローンより、コスミドライブラリーを作製し、コスミドコンテイグ化し、FISH、PFGE、サザン解析などの詳細な検討を行った。その結果、共通欠失領域の断端近傍には、数200kbにわたり、22q11特異的反復配列が存在することが判明した。これらはFISHにて欠失の近位側、遠位側両側にシグナルを出す。ただし、PFGEやサザン解析では、反復とこの領域の高度多型性のため欠失の断端の同定は困難であった。この領域には特徴的なVNTRが存在する。このVNTRは27bpの反復であり、遠位側では100コピー前後の反復が2コピー、近位側では20コピーのものがそれぞれのYACクローンにのっている。これらのVNTRを含むコスミドクローンでのFISHにより、元来約3Mb離れて存在するこれらのクローンが欠失により極めて近接して存在することが示された。VNTRのrecombigenicな性質に注目すると、欠失の発生する原因の有力な候補と考えられ、実際にrecombinationが発生するプロセスの解析をすすめている。
骨材の粒度分布を合理的に考慮できるコンクリートの調合設計法の確立

骨材の粒度分布を合理的に考慮できるコンクリートの調合設計法の構築を目的とした検討を行った。その結果、(1)細骨材の粒度分布の変動は、JIS標準粒度の範囲内であっても、コンクリートの流動性および分離抵抗性に大きな影響を及ぼすことを明らかにした。また、(2)これらの影響をコンクリートの調合の調整により制御する方法を整備した。さらに、(3)骨材の粒度分布からの実積率の推定式を構築し、骨材充填シミュレータを開発した。1.骨材の粒度分布とフレッシュコンクリートの性質の関係の検討細・粗骨材の粒度分布、細骨材率、骨材量、ならびに水結合材比を変化させてコンクリートを練り混ぜ、回転翼型粘度計試験、スランプ試験、円筒貫入試験(分離抵抗性試験)などを行った。そして、その結果から次のことを明らかにした。すなわち、(1)細骨材の粒度分布の変動は、JISの標準粒度分布の範囲内であっても、コンクリートの降伏値および分離抵抗性に大きな影響を及ぼす。また、これらの影響は、セメントペーストの性質が同一であれば、余剰ペースト膜厚理論に基づく骨材分散距離によって評価できる。(2)コンクリートの塑性粘度に対しては、細骨材の粒度分布などよりも、セメントペーストの性質のほうが大きな影響を及ぼす。2.骨材の粒度分布から実積率を推定する方法の確立試験を行わずに骨材(細粗混合骨材)の粒度分布から実積率を推定する方法を次の2つのアプローチにより検討した。2.1重回帰に基づく実積率推定式の構築研究代表者らによる試験データと、過去に文献等に報告されている試験データを用い、実積率を目的変数、粒度分布を説明変数とした重回帰分析を行った。そして、細粗混合骨材の実積率を、単一粒度の効果と2つの粒度の組合せの効果により表すような推定式を得た。また、この推定式により細粗混合骨材の実積率を比較的高い精度で推定可能であることを確認した。2.2骨材充填シミュレータの開発骨材の実積率試験をコンピューター上で再現し、実積率を計算するようなシミュレータを開発した(ただし、骨材は現段階では球形のみとした)。そして、このシミュレータにより球形骨材の実積率を精度よく計算できることを確認した。1.骨材粒形と実積率およびフレッシュコンクリートの流動性の関係の検討骨材の粒形は、粒度分布と同様に、実積率、ひいてはコンクリートのワーカビリティーに対して大きな影響を及ぼすが、現状の調合設計法は、その影響を定量的に考慮できるようにはなっていない。このことから、本研究では、細骨材および粗骨材の粒形を変化させ、それらを組み合わせた細粗混合骨材の実積率を測定した。また、これらの骨材を用いてコンクリートを練り混ぜ、その流動性、レオロジー性質、分離抵抗性などを調べた。すなわち、(1)全体的な傾向としては、角張った形状の骨材ほど実積率が小さくなる。(2)実積率の小さい細骨材と粗骨材を組み合わせると、細粗混合骨材の実積率が顕著に低下する。(3)コンクリートの流動性は、細粗混合骨材の実積率に左右されるが、必ずしもそれだけでは決まらない。2.骨材の粒度分布と高強度コンクリートのフレッシュ性状の関係の検討高強度コンクリートの場合、現状の調合設計法では、骨材に関する調合条件の設定根拠が曖昧である。このことから、本研究では、高強度コンクリートのフレッシュ性状と骨材の粒度分布の関係について検討した。具体的には、細骨材の粒度分布および細骨材率を変化させて高強度コンクリートを練り混ぜ、その流動性、レオロジー性質、分離抵抗性などを調べた。そして、その結果から次のことなどを明らかにした。すなわち、(1)高強度コンクリートの流動性に対する骨材の粒度分布の影響は、普通コンクリートの場合と同様に、骨材分散距離によって概ね評価できる可能性が高い。(2)高強度コンクリートの場合、細粗混合骨材の粒度分布が分離抵抗性に敏感に影響する。1.骨材の粒形が実積率およびフレッシュコンクリートの性質に及ぼす影響の検討フレッシュコンクリートのワーカビリティーに対して骨材の粒形が大きな影響を及ぼすことは周知の事実である。しかし、現時点で、その影響が十分に定量的に把握されているとはいえない。そこで、本研究では、まず、細骨材のみに着目し、その粒形や転がり易さなどの評価指標について検討した。また、それらの指標とモルタルの流動性との関係を調べた。その結果、(1)広い範囲で見ると、細骨材の粒形が丸みを帯びているほど、実積率は高くなり、それを用いたモルタルの流動性が高くなる、(2)細骨材の粒形は、粒子の転がり易さの測定によってもある程度評価できる可能性がある、などの知見が得られた。

次に、本研究では、検討対象を拡大し、細・粗骨材が混合した状態の骨材(以下、細粗混合骨材という)の粒形を評価し、その結果とフレッシュコンクリートの流動性やレオロジー性質、分離抵抗性との関係を調べた。その結果、(1)細粗混合骨材の粒形が丸みを帯びるほど、コンクリートの流動性は高くなり、分離抵抗性は低くなる、(2)細粗混合骨材の粒度分布が一定の条件下では、その粒形は実積率に対して直接的な影響を及ぼし、粒形がコンクリートの流動性に及ぼす影響は、骨材分散距離により骨材量などの影響と合わせて評価できる、などの知見を得た。2.レディーミクストコンクリート工場における骨材の粒度分布の変動の調査レディーミクストコンクリート工場3社を対象として、細骨材および粗骨材の粒度分布の日内変動の実態を調査した。その結果、工場によっては、日内に、細骨材の粗粒率が一定の傾向で変動するケースがあるなどの結果を得た。
分子近接場振動分光法によるタンパク質局所ナノメートル構造ダイナミクス計測法開発

本研究は、「分子近接場振動分光法」をもちいて、タンパク質機能に関わる局所的な構造変化を観測するための新規プローブを開発することを目的としている。その対象として、ヘムタンパク質をもちいる。ヘムタンパク質の補欠分子族であるヘムに近接するナノメートル領域にある分子運動を観測する手段を確立する。分子近接場効果は対称中心を持つ分子における分子間相互作用を利用したハイパーラマン過程において観測される。ヘムタンパク質において、分子近接場振動スペクトルを観測するために、対称中心を持たないヘムから、対称中心をもつエチオヘム(D4h対称性)を補欠分子族として再構成したミオグロビンをもちいる。平成30年度は、前年度までに整備した分光実験システムを使用して、種々の溶媒をもちいたエチオヘム溶液の共鳴ハイパーラマンスペクトルを観測した。この結果、エチオヘム分子がもつ高い対称性により生じる分子近接場効果により、エチオヘム周辺にある溶媒分子のハイパーラマンスペクトルが観測されることを確認した。また、ヘムタンパク質であるミオグロビンのタンパク質内でのヘム周辺環境を模すため、エチオヘムに配位するイミダゾールを添加したときのハイパーラマンスペクトルを測定した。その結果、イミダゾール分子からのハイパーラマン散乱を観測することに成功した。研究期間内にタンパク質分子中におけるヘム周辺のハイパーラマン散乱を感度よく観測することはできなかった。しかし、本年度に行った溶液の実験において、ヘムタンパク質のヘム周辺局所構造の観測についての可能性を示す結果を得た。本研究は、最近見出された「分子近接場振動分光法」をもちいて、ヘムタンパク質の補欠分子族であるヘムに近接するナノメートル領域にある分子運動を観測する手段を確立することを目的とする。分子近接場効果は、対称中心を持つ分子における分子間振電相互作用を利用した共鳴ハイパーラマン過程において観測される。ヘムタンパク質において分子近接場振動スペクトルを観測するために、対称中心をもたないヘムから、対称中心をもつエチオヘムを補欠分子族として再構成したミオグロビンをもちいる。平成28年度は、有機溶媒をもちいた溶液中のヘムとエチオヘムの共鳴ハイパーラマンスペクトルを測定し比較した。エチオヘム溶液の共鳴ハイパーラマンスペクトルには、ヘム溶液のスペクトルに観測されないバンドが観測された。このバンドの振動数は、溶媒の赤外吸収バンドの振動数に近く、さらに同位体置換した溶媒をもちいて測定したスペクトルではシフトした。このことから、分子間振電相互作用により、エチオヘムの共鳴ハイパーラマン過程において、周辺溶媒分子の共鳴ハイパーラマン散乱を引き起こすことがわかった。つぎに、タンパク質中でヘムの対称性が保たれているかを調べるために、天然のミオグロビンとエチオヘムを再構成したミオグロビンにおけるヘムの共鳴ラマンスペクトルを測定した。その結果、タンパク質中においても、通常のヘムは対称中心がないが、エチオヘムは対称中心を持ち、高い対称性を保つことが明らかになった。共鳴ハイパーラマンスペクトルを観測した結果、エチオヘムで再構成したミオグロビンのスペクトルには、新たなバンドが観測された。現在、このバンドがタンパク質中のどのような構造に由来するのかを検討している。平成28年度は、対称中心をもつエチオヘムの共鳴ハイパーラマン散乱において、溶液およびタンパク質分子中ともに、エチオヘム分子周辺局所構造を反映する振動が、分子間振電相互作用により散乱光強度が増大することを確認することができた。これは、研究実施計画に沿っており、おおむね順調に研究が進展している。本研究は、「分子近接場振動分光法」をもちいて、ヘムタンパク質の補欠分子族であるヘムに近接するナノメートル領域にある分子運動を観測する手段を確立することを目的とする。分子近接場効果は、対称中心を持つ分子における分子間相互作用を利用したハイパーラマン過程において観測される。ヘムタンパク質において、分子近接場振動スペクトルを観測するために、対称中心をもたないヘムから、対称中心を持つエチオヘム(D4h対称性)を補欠分子族として再構成したミオグロビンをもちいる。再構成ミオグロビンのエチオヘムの時間分解共鳴ラマン測定によるダイナミクス観測はすでに行われており、本研究の結果と直接比較することが可能である。このため、新規分光法確立のためには、最適な実験系であると言える。平成29年度は、溶液状態での実験条件の再検討をはじめに行った。その理由として、平成28年度に確認していたエチオヘム溶液の共鳴ハイパーラマンスペクトルに観測される溶液分子に由来するハイパーラマンバンドが、分子間振電相互作用により観測されるものではなく、過剰なエネルギーをもつ励起光による溶媒分子のハイパーラマン散乱発生であったことが挙げられる。現在までに、高いシグナル検出を行うための分光システムの改良を行った。この結果、分子近接場振動スペクトルを観測するための実験システムが整備された。実験にもちいるエチオヘムは、化学合成により得られるが、学内の他研究室と協力して、合成・精製方法を確立した。平成29年度は、溶液状態のエチオヘムの共鳴ハイパーラマン散乱観測における実験条件の再検討が必要となった。この実験は、分子近接場振動分光法をもちいてタンパク質ダイナミクス計測を行うにあたり、鍵となる実験であるため、より慎重な条件検討が必須であると考えたからである。さらに、使用するレーザーシステムの劣化により、新たなレーザーシステムへの更新が行われた。その間、実験の中断期間があった。新たなレーザーシステムに対応し、高いシグナル検出を行うための分光システムの改良に想定外の時間を要した。

その対象として、ヘムタンパク質をもちいる。ヘムタンパク質の補欠分子族であるヘムに近接するナノメートル領域にある分子運動を観測する手段を確立する。分子近接場効果は対称中心を持つ分子における分子間相互作用を利用したハイパーラマン過程において観測される。ヘムタンパク質において、分子近接場振動スペクトルを観測するために、対称中心を持たないヘムから、対称中心をもつエチオヘム(D4h対称性)を補欠分子族として再構成したミオグロビンをもちいる。平成30年度は、前年度までに整備した分光実験システムを使用して、種々の溶媒をもちいたエチオヘム溶液の共鳴ハイパーラマンスペクトルを観測した。この結果、エチオヘム分子がもつ高い対称性により生じる分子近接場効果により、エチオヘム周辺にある溶媒分子のハイパーラマンスペクトルが観測されることを確認した。また、ヘムタンパク質であるミオグロビンのタンパク質内でのヘム周辺環境を模すため、エチオヘムに配位するイミダゾールを添加したときのハイパーラマンスペクトルを測定した。その結果、イミダゾール分子からのハイパーラマン散乱を観測することに成功した。研究期間内にタンパク質分子中におけるヘム周辺のハイパーラマン散乱を感度よく観測することはできなかった。しかし、本年度に行った溶液の実験において、ヘムタンパク質のヘム周辺局所構造の観測についての可能性を示す結果を得た。平成29年度は、エチオヘムで再構成したミオグロビンにおいて分子近接場効果により発生した共鳴ハイパーラマンバンドの帰属を行うとともに、タンパク質における時間分解分子近接場振動スペクトルを観測する。1タンパク質中の共鳴ハイパーラマンバンドの帰属変異体作製によるエチオヘム周辺のアミノ酸残基置換や重水中でのスペクトルを比較し、観測されたハイパーラマンバンドがどのようなタンパク質構造を反映しているかを明らかにする。2時間分解共鳴ハイパーラマン散乱測定ピコ秒パルスをもちいて、一酸化炭素(CO)結合形再構成ミオグロビンに光照射し、CO分子の光解離にともなうスペクトル変化を見出す。スペクトル変化に現れる局所構造変化の部位は、1で行う帰属をもとにする。スペクトルの時間変化から、どのくらいの速度で、どのようにヘム近傍局所領域の構造変化が起こるのかを調べる。3タンパク質ダイナミクスの新規計測手法の確立時間分解共鳴ラマン分光法によるCO結合形ミオグロビンの光解離ダイナミクス観測は報告されており、本研究で得られた結果と比較・検証する。これにより、ヘムの光反応にともなうタンパク質ダイナミクスの新たな計測手法を確立する。平成30年度は、エチオヘムで再構成したミオグロビンにおいて、タンパク質における時間分解分子近接場振動スペクトルを観測する。
擬二成分描像に基づくサーモトロピック液晶の構造とダイナミクスの研究

温度変化型液晶を示す分子の多くは剛直なコアと柔軟なアルキル鎖を併せ持ち,液晶相ではアルキル鎖は高度に乱れた状態にある.このため,液晶相をコアとアルキル鎖という二成分からなる考える擬二成分描像が有効である.本研究では,この視点に立って,ミクロ相分離の結果としての層状液晶相を取り上げた.液晶における異方性拡散の測定と解析,SmE相の膨潤挙動の観測,液晶類のシステマティクス解析による構造の理解,複雑な液晶相の凝集構造に対するモデルの構築,テラヘルツ時間領域分光(THz-TDS)システムの構築とSmE相など測定を実施し,成果を論文,学会発表の形で公表した.テラヘルツ時間領域分光システムの構築:液体から結晶を測定対象とできるテラヘルツ時間領域分光システムを構築した.現在,実験結果が予想できる脂質ー水系などで測定を行いながら調整を行いつつある.異方性拡散の測定:蛍光色素のブリーチとその後の回復を利用して,拡散挙動の異方性を明らかにする方法を確立した.単純な液晶相(N相およびSmA相)では秩序度の上昇に伴い異方性が大きくなることを確認した.SmE相でも同様の傾向が見られたが,配向処理に問題があり,打開方策を検討中である.SmE相の膨潤挙動の検討:これまでに見出したSnE相の膨潤挙動がアルキル鎖長によるのか,また別の物質群ではどうかについて実験結果を集積した.論文としての公表の準備中である.熱力学量を用いたSmB相の位置づけ:5XBAAについての断熱型熱量計を用いた実験により,SmB相の熱力学的な位置づけを行い,棒状分子が作る直交液晶相(N, SmA, SmB, SmE)の関係を明らかにした.nCB系の統一相図の作製:nCB/mCB混合系の統一相図を作成し,SmA相の低温側にN相が再現するリエントラント現象について新たな現象を見出した.論文としての公表を準備中である.研究計画に沿って研究を進め,以下の様な進捗を得た.テラヘルツ時間領域分光:当初計画通り脂質・水系で実験を行い,システムの完成を確認した.水和水が相挙動に大きな役割を果たすことを示す新たな知見を得,現在,とりまとめに当たっている.SmB相の熱力学的位置づけ:結晶性SmB(CrB)相のみを示す2物質,およびCrB相に加えて流動性SmB(HexB)相も示す1物質について断熱型熱量計による熱容量測定を行った.いずれも結晶相から液晶相への相転移においてアルキル鎖の融解が「完了」することを確認した.CrB相のみを示す物質では,低温での結晶間転移も含め,CrB相の乱れをエントロピー的に定量化することに成功した.HexB相をも示す物質については現在,解析を進めている.SmB相の構造:結晶性SmB相(CrB相)について長鎖アルカンを加えて膨潤の可否を検討した.先に報告してきたnTCBのSmE(CrE)相の場合と同様,層内秩序に影響を与えず,積層方向にのみ膨潤する挙動を確認した.これから,CrB相がSmE相と同様,剛直なコア部と柔軟なアルキル鎖がミクロ相分離した層状構造を取る事が確認できた.この結果は,コア・チェーン構造をもつ液晶分子の作る層状液晶相の基本構造がミクロ相分離構造であるとする申請者らの主張を裏付けるものである.SmE相における色素分子の拡散:実験データを積み上げ,分子拡散の異方性については信頼できる結果を得た.他の液晶相との差異の抽出に努めている.nCBにおける統一相図:短鎖nCBを含めた相図を完成させた.類似化合物の相図との比較を通じ,リエントラント現象に関わる偶奇効果の全貌を明らかにできた.基本的に予定した実験を行い,概ね予想通りの結果を得ている.また,HexB相を示す物質の実験や脂質・水系でのテラヘルツ分光で得た,予定していなかった知見が新たな展開に繋がりつつある.一方で,拡散実験ではSmE相の水平配向が予想以上に困難であった.全体としては,ほぼ順調に進んでいる.研究計画に沿って研究を進め以下の進捗を得た.テラヘルツ時間領域分光:結晶相に最も近いSmE(CrE)相を示す液晶性化合物nTCB(n =5, 7, 9)について実験を実施し,結晶,SmE相,液相で顕著に異なるスペクトルを得た.SmE相のスペクトルのアルキル鎖長(n)への依存性が非常に小さく,凝集構造と良く整合した.CrB相の熱力学的位置づけ:結晶に近いCrB相を示す液晶性化合物の熱力学的性質を断熱型熱量計により明らかにし,昨年までの結論を補強する結果を得た.液晶相における拡散異方性:nCBおよびnCB/mCBについてFRAPによる実験を実施し,同じ相であれば平均アルキル鎖長にはほとんど依存しないという結果を得た,これは平均アルキル鎖長で良く記述できる相挙動とは対照的である.理由を検討している.システマティクス解析による凝集構造の解明:SmA相を示すnCB,CrB相を示す複数の化合物群のアルキル鎖長依存性の詳細な解析により,層状液晶相におけるアルキル鎖の状態を含めた凝集構造を解明した.界面活性剤で見られる様な二重膜様構造を取っていること,物質・相に依存して平均分子構造として直線型と折れ曲がり形のいずれかを考える必要があることを明らかにした.