hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
その場Ｘ線吸収分光法を用いたプロトン伝導誘起局所構造の解明

固体酸化物形燃料電池の400°C付近での中温動作を可能にする電解質材料として、プロトン伝導性酸化物が期待されている。本研究では高いプロトン伝導度が報告されているアクセプター置換ジルコン酸バリウムに着目し、水和反応条件下において高温その場X線吸収分光法を用いた電子・局所構造解析を行い、高濃度プロトン導入が可能な材料に特徴的な局所構造因子を解明することを目的としている。金属酸化物におけるプロトン(H+)導入反応、すなわち酸素空孔をヒドロキシ基(OH)で補填する水和反応はプロトン伝導を発現させる重要な反応であり、酸化物中におけるプロトン高濃度化のためには、この反応の機構を解明することが材料設計指針の構築に必要不可欠である。これまでプロトン伝導性酸化物(BaZr0.8Sc0.2O3-δ)を合成し、その場X線吸収分光法、熱重量分析及び第一原理計算を行なった。その結果、水和反応には、材料中の置換元素の幾何学的配置が重要であることが明らかになりつつある。最終的には、局所配置と水和反応発現の相関を詳細に検討することによって、多量のプロトンを金属酸化物中に導入する材料の設計指針を確立し、プロトン伝導度の大幅な増大を目指している。本年度は、プロトン伝導性を有する酸化物としてSc置換ジルコン酸バリウムを合成し、それらを対象にその場X線吸収分光測定、熱重量測定及び第一原理計算を行なった。その場X線吸収分光測定では、ホストZr及びドーパントScのK吸収端近傍構造(XANES)から、Bサイトカチオンの周りの配位環境がわかる。熱重量測定ではプロトン濃度が決定でき、その場X線吸収分光測定と同一条件に揃えることで、プロトン導入量とカチオン周りの配位環境を定量的に関係づけることができる。このような実験を行い、XANES実験を第一原理計算と比較した結果、Sc置換ジルコン酸バリウムではSc-Vo-Zrという特定のドーパント局所配置環境が水和反応に寄与することが明らかになった。このように、当初予定した実験が進んでいることから、上記の評価とした。昨年度に引き続き、その場X線吸収分光法を用いたプロトン伝導誘起局所構造の第一原理計算を用い,解明を行う。九州シンクロトロン光研究センターにおいてその場X線吸収分光実験を行い、乾燥および加湿雰囲気下におけるXANESスペクトルを測定する。また、イオン半径の異なるSc, In, Lu, Er, Y, Gdドーパントを3×3×3のスーパーセルに一つ配置した系において水和エネルギーを計算し、ドーパントの種類が水和反応に及ぼす影響についても考察する。
古代日本文学における漢語の受容

本研究は、古代日本文学における漢語の受容の実態を、倭歌と日本漢詩の双方について、比較文学的手法を用いて解明することを目指して行われた。平成11年度は『文選』李善注の語釈部分のカード化と並行して萬葉集の用字法をめぐって本文の整理と分析を行った。平成1213年度は李善注語釈部分のカード化に中心をおき、平成14年度は索引完成を目指してカードの整理と原稿作成を行った。報告書には「文選李善注語釈索引(稿)」を収録している(未完)。なお、平成14年度は索引の作成と並行して、1、古代日本語の「白」の訓に関する意味の分析2、萬葉集巻二十の防人歌群の編纂実態の解明3、大伴池主の漢詩と倭歌の作風についての考察を行った。当初計画した漢語の受容の実態の解明については、いまだ十分な成果が挙げられていないが、索引完結の後には、古代日本文学の漢字使用のありようをめぐる考察が展開される予定である。1.日本古代文献の整理萬葉集の用字法は、かならずしも漢籍の用法と一致するものではなく、巻や作者によってさまざまな様相が見て取れる。そこで本年度は、漢籍の萬葉集の用字法に与えた影響を探るために、歌にもちいられた特定の語について、用字が複数見られるものに着目、具体的には雨・雪がフルというばあいに「零」「落」ふたつの用字が存在し、花・葉がチルというばあいに「散」「落」ふたつが存在することに着目して、その語を含む歌について諸本を収集、校異表を作成し、本文を確定したうえで考察を進めていった(考察の内容は3に示す)。2.『李善注文選』の語彙収集・整理1に並行して、我が国の古代文学に多大の影響を与えた『李善注文選』の語彙索引の作成をめざし、語釈部分について、カード収集を進め、李善注に関する最新の研究成果もカードに加えることを試みた。現在、全体の50パーセントほどまで終了している(なお、部首別に分類・整理するところまでには至っていない。)3.漢語語彙と古代日本の文献(萬葉集)の漢字語彙の対照1を受けて、漢語語彙と古代日本の文献に見られる漢字語彙の比較対照を行い、とくに萬葉集においてはそれぞれの分布状況を巻別・作者別に調査して、分析を試みた。萬葉集の用字法は、かならずしも漢籍の用法と一致するものではなく、巻や作者によって独自の用法を見せているけれども、そのなかで大伴家持については漢籍の用法にほぼ合致する結果が示された。このことをふまえて巻十九の「春苑桃李の歌」第二首の吾が園の李の花か庭爾落はだれの未だ遺りたるかも(4140)の下線部は、花チルとはだれ(雪)フルのふたつの文脈を重ねて理解すべきことが示唆された。〇本年度はこの研究課題の中核をなす『文選李善注語釈索引』の作成の基礎となる語彙の収集・整理をもっぱら行った。具体的には、以下のとおりである。1.『李善注』の語釈部分のカード化昨年度に引き続き、我が国の古代文学に多大の影響を与えた『文選李善注』の語彙索引の作成をめざし、語釈部分についてカード収集を進め、李善注に関する最新の研究成果もカードに加えることを試みた。現在すでにカード収集は完了している。2.カード記事の見直しカード化の完了に引き続いて、現在、カードの記事の見直しの作業を進めている段階である。見直しに際しては、注の中に引用されている中国の諸文献の本文にあたるように努め、これらをふまえながら各語の訓詁・注釈を行っている。見直しの作業は、本年度末現在、全カードの約三分の一程度まで進んでいる。3.今後の予定来年度は、残り三分の二のカード記事の見直しをまず行い、次いでカードの部首別に分類・整理する作業を進めていくことになろう。本年度はカードの収集に集中してしまったが、来年度はこれらの作業と並行して、漢語語彙と古代日本の漢字語彙との対照研究に本腰を入れたい。今年度は,本研究の中核をなす『文選季善注語釈索引』(仮称)作成の基礎となり、平成1112年度にすでにカード化を終了している語釈部分の整理を行った。具体的には以下のとおりである。1.カード記事の見直し

昨年度後半から進めていたカード記事の見直しを行い,注の中に引用されている中国の他文献の本文にもあたりながら各語の訓詁を試みた。2.カードの部首別分類・整理カードの見直しに引き続き,索引化のために,部首別にカードを分類・整理する作業を行った。現在の進捗状況はおおよそ70%ぐらいの所である。3.今後の予定来年度はカードの分類・整理をまずは完了させ,引き続き索引の作成に着手し,なんとかして完成にこぎつけたい。そして、可能であれば,これらの作業と並行して,最終的な目標である、漢語語彙と古代日本の漢字語彙との対照研究,また古代日本の漢字文献について訓詁注釈を行っていきたい。本年度は平成11年度から始められた研究の最終年度にあたる。本年度に行った研究内容は以下のとおりである。(1)『文選李善注語釈索引』の作成平成1113年度に行った『文選李善注』語釈のカード化に引きつづき、(1)画数順にカードを整理;索引の利便性を考慮して、昨年度部首別に整理しておいた語釈カードを、画数順に整理しなおした。(2)同一記事の整理;これまでに蒐集した語釈カードには内容の一致する記事が少なからず見られるため、これら同一内容のカードを統合整理する作業を行った。(3)索引原稿の作成・印刷;(1)(2)をもとに索引の原稿を作成、現在印刷中。本研究の中核をなすのは『文選李善注語釈索引』の作成であり、本年度中に原稿は完成したものの、当初の予想を大幅に上回る大部なものとなり、予算の関係で90ページ程度までで中断せざるを得なくなったことは残念である。(2)その他上記(1)と並行して(1)古代日本語の「白」の訓をめぐって意味の分析を試み、(2)萬葉集巻二十の防人歌群の編纂実態の解明、さらに(3)大伴池主の漢詩と和歌の作風について考察を行った。索引が完結した後には、古代日本文学の漢字文献における用語の分析が展開される予定である。
大学VLBI連携による銀河系中心領域の研究

本研究は、大学が便用可能なVERA,北大11m鏡、国土地理院32m鏡、情報通信研34m鏡、岐阜大11m鏡、山口32m鏡、臼田64m鏡、鹿児島34m鏡、中国上海25m鏡で基線長100kmから3000kmのVLBI網を構築し、我が国が先行している光ファイバーを利用した広帯域VLBI観測による高感度化、鹿児島大学1m光赤外線望遠鏡によるミラ型変光星の観測を進め、理論グループとの協力により銀河中心領域の全体像の解明を目指すプロジェクトである。昨年VEMによる星のパララックス(距離)を測る計測が成功し,昨年7月11日国立天文台で記者会見が行われた.既に5編の論文が出版され特集号も予定されている.銀河系のダークマターについて興味深い結果が得られている.以下このプロジェクトの最終年度の結果を列記する。1.高感度VLBIを実現するため光結合VLBI実験を行い、観測に成功した。これを用いて情報通信機構(NICT)鹿島34m鏡と岐阜大学11m鏡との間で、銀河中心にある大質量ブラックホール天体SgrAのフレア現象のモニター観測を開始した、ブラックホール周辺の降着円盤の物理過程の解明を目指す。2.鹿児島6m電波望遠鏡に鹿児島大学とNICTが共同開発したデジタル分光計を搭載し、銀河中心領域のアンモニア分子の回転遷移(J,K)=(1,1),(2,2),(3,3)の同時観測を行い、マップが完成した。(1,1)(2,2)比より銀河中心領域の広範囲の分子雲でアンモニアガスの現在の温度は高く、これまで得られたダストの温度よりはるかに高いことが分かった。また、(2,2)(3,3)比よりアンモニアのオルソーパラ比が求まり、これより求められたアンモニア分子が生成されたときの温度は6-19Kで現在のダスト温度とほぼ等しいことが分かった。このことはアンモニア分子がダストの表面からショック加熱で放出されたものと考えられる。3.VERAで精密なパララックス測定が成功し、S269の距離が17250光年であり、年周視差で求めた最長距離であると昨年7月11日に記者会見をおこなった。VERAはその後もOrionKL,S Crtなど多くの天体の距離計測に成功し論文が出版されている。4.鹿児島大学とMCTは鹿島34m鏡、北大グループは11m鏡を用いて銀河系の分子雲のアンモニアサーベイを進めており、一部の結果は論文として準備中である。5.晩期型星までの距離指標としてミラ型変光星の周期光度関係の導出プロジェクトを進めており、VERAでミラ型星R UMa,T Lepまでの距離を求めた。また鹿児島大学1m鏡でSioメーザー源であるミラ型変光星の近赤外線モニター観測を行い、周期光度関係を用いて距離を求め、銀河系での空間分布を求めた。今後個数を増やす。6.VERAにより星の銀河系の回転速度を求め、銀河系の回転曲線よりダークマターの分布など銀河系の構造を求めるプロジェクトも進行中。

VERAはその後もOrionKL,S Crtなど多くの天体の距離計測に成功し論文が出版されている。4.鹿児島大学とMCTは鹿島34m鏡、北大グループは11m鏡を用いて銀河系の分子雲のアンモニアサーベイを進めており、一部の結果は論文として準備中である。5.晩期型星までの距離指標としてミラ型変光星の周期光度関係の導出プロジェクトを進めており、VERAでミラ型星R UMa,T Lepまでの距離を求めた。また鹿児島大学1m鏡でSioメーザー源であるミラ型変光星の近赤外線モニター観測を行い、周期光度関係を用いて距離を求め、銀河系での空間分布を求めた。今後個数を増やす。6.VERAにより星の銀河系の回転速度を求め、銀河系の回転曲線よりダークマターの分布など銀河系の構造を求めるプロジェクトも進行中。本研究は、大学が使用可能なVERA,北大11m鏡、国土地理院32m鏡、情報通信研34m鏡、岐阜大11m鏡、山口32m鏡、臼田64m鏡、鹿児島34m鏡、中国上海25m鏡で基線長100kmから3000kmのVLBI網を構築し、我が国が先行している光ファイバーを利用した広帯域VLBI観測による高感度化、また鹿児島大学1m光赤外線望遠鏡によるミラ型変光星の観測を進め、理論グループとの協力により銀河中心領域の全体像の解明を目指すプロジェクトである。観測網の整備もかなり進み、観測も進みだし結果が出だした。以下列記する。1.国立天文台、岐阜大、国土地理院が共同で開発した「e-VLBIシステム」を利用して、野辺山45m鏡と鹿嶋34m鏡の間で22GHz帯でのフリンジ検出に成功した。22GHz帯での高感度観測の今後の展望を示せた。2.鹿児島大学グループが情報通信研の開発したサンプラーを利用して広帯域デジタル分光系の開発に成功した。3.SgrA*のフレア検出のため、岐阜大11m鏡と鹿嶋34m鏡との間で光通信によるVLBI観測を試み、検出に成功した。今後1ヵ月おきにモニター観測を行い、フレアの光度曲線及びその変動時間のスケールを明らかにする。4.鹿児島6m鏡搭載のデジタル分光計による銀河系中心領域のアンモニア分子の(J,K)=(1,1)(2,2)、(3,3)輝線の同時観測によるマッピング観測が目標領域の60%まで進んだ。既にAOS観測により、終了した(1,1)、(2,2)の同時観測については銀河中心領域のアンモニアの広域分布が明らかになり、特にG0.9+0.1領域に興味深い観測結果が出ており現在論文を作成中である。5.VLBI水メーザーマッピング観測により晩期型星IRC 10011に双極流を発見し、現在論文作成中。6.晩期型星NML Tauの1周期に亘るSiOメーザーのVLBI観測を行った。SiOメーザーは楕円状に分布し、楕円の主軸の方向が周期によって変化する可能性がで今後一般的な現象か詰めたい。これも現在論文にまとめ中7.鹿児島大学1m光赤外線望遠鏡を用いて野辺山45m鏡ポインチング用のSiOメーザー源であるミラ型変光星の近赤外線測光観測を行った。ミラ型変光星の周期光度関係を用いて距離を出し、質量放出とSiOメーザー強度の間に比例関係があることを見つけ現在論文作成中。9.新しい位相補償観測法「2段階位相補償法」を、大学連携VLBIアレイで観測し、従来の方法に比べて、位置天文精度が6倍向上し、本手法が理論どおり大変に有効であることを実証した。心この成果はPASJへ投稿された。
酸素配位八面体回転を活用した圧電・強誘電体材料の設計と第一原理計算による材料探索

反転中心のない結晶構造をもつ物質は、圧電性や強誘電性などを示す。圧電トランスデューサや強誘電メモリなど、これを利用した多岐にわたるデバイスが実用化している。ペロブスカイト型構造をもつ圧電体および強誘電体の多くは、Pb2+のような不対電子対をもつイオンや、Ti4+のような2次のヤン-テラー効果を引き起こすイオン(d0電子状態)が、反転対称性の破れに大きな役割を担っている。そのため、このようなタイプの圧電・強誘電体の材料デザインは化学的に制限されている。こういった化学的な制限を打破するには、反転対称性を破る新たな原理を考える必要がある。一方で、多くのペロブスカイト酸化物(ABO3)において、酸素配位八面体BO6はAサイトカチオンの配位環境を最適化するために、結晶学的軸周りに回転している。このABO3ペロブスカイトの約90%においてBO6八面体は回転している。つまり、これはありふれた構造歪みであると言える。ABO3ペロブスカイトにおいては、いかにBO6八面体が回転しようとも、Bサイトに位置する反転中心は保たれる。しかし、ある種の層状ペロブスカイトにおいては、八面体回転により反転対称性は破れ得る。層状構造によりBサイトの反転中心を奪い、酸素配位八面体回転により残り全ての反転中心を奪うというのが本研究のアイデアの本質である。本研究では、上記のアイデアに基づいて、高精度第一原理計算により、層状ペロブスカイト酸化物の一種であるAサイト秩序型ダブルペロブスカイトをターゲットとして、新規な圧電・強誘電体物質群を探索した。29年度が最終年度であるため、記入しない。圧電性および強誘電性は、反転中心のない結晶構造をもつ物質に特有の物性である。圧電効果とは文字通り、機械的および電気的なエネルギー・信号を相互に変換する機能であり、これを利用した数多くのデバイスが実用化している。こうした圧電体および強誘電体の多くはペロブスカイト型構造をもち、Pb2+のような不対電子対をもつイオンや、Ti4+のような2次のヤン-テラー効果を引き起こすイオン(d0電子状態)が、反転対称性の破れに大きな役割を担っている。一方で、多くのペロブスカイト型酸化物(ABO3)において、酸素配位八面体BO6はAサイトカチオンの配位環境を最適化するために、結晶学的軸周りに回転している。本研究では、このアイデアに基づいて、高精度第一原理計算により、層状ペロブスカイト酸化物の一種であるRP/DJ混合相をターゲットとして、新規な圧電・強誘電体物質群を探索した。まず、セルフコンシステント計算及び構造最適化におけるエネルギーと残留応力・フォースに対する収束条件、逆空間におけるサンプリング方法、そして用いる汎関数などについて、詳細かつ綿密に計算条件の設定を行った。次に、インプット構造モデルを作成した。化学式AA'2B2O8をもつRP/DJ混合相は、RP相とDJ相が交互に積層されたような構造をとり、Bサイトに反転中心がないことがわかる(空間群I4/mmm)。したがって、酸素配位八面体の回転により、物質全体の反転対称性が破れる可能性がある。本年度は、CaY2Ti2O8組成をもつRP/DJ混合相の基底状態構造を調べるために第一原理格子動力学計算った。まず、第一原理計算により母構造の格子定数および原子位置を十分に緩和させた後、フォノンバンド構造を計算し、不安定フォノンモードの有無をチェックした。多くの不安定フォノンモードが見つかったので、そのモードに応じて原子位置を動かし、より低い対称性とエネルギーをもつ構造を見つけた。その原子変位によってできた「子構造」を十分に緩和させた後、またフォノンバンド構造を計算し、不安定フォノンモードの有無をチェックした。それが無い場合はその物質の母構造が動力学的に安定ということになり、八面体回転モードを含むあらゆる構造歪みに対して全エネルギーが下がらないということを意味しているため、そこで計算をストップした。このようなルーチンを繰り返し、すべての子構造が動力学的に安定となった時点で、全エネルギーの最も低い子構造が基底状態構造とした。結果として、CaY2Ti2O8の基底状態構造は反転中心をもたない空間群P-421mに属することがわかった。

ペロブスカイト型構造をもつ圧電体および強誘電体の多くは、Pb2+のような不対電子対をもつイオンや、Ti4+のような2次のヤン-テラー効果を引き起こすイオン(d0電子状態)が、反転対称性の破れに大きな役割を担っている。そのため、このようなタイプの圧電・強誘電体の材料デザインは化学的に制限されている。こういった化学的な制限を打破するには、反転対称性を破る新たな原理を考える必要がある。一方で、多くのペロブスカイト酸化物(ABO3)において、酸素配位八面体BO6はAサイトカチオンの配位環境を最適化するために、結晶学的軸周りに回転している。このABO3ペロブスカイトの約90%においてBO6八面体は回転している。つまり、これはありふれた構造歪みであると言える。ABO3ペロブスカイトにおいては、いかにBO6八面体が回転しようとも、Bサイトに位置する反転中心は保たれる。しかし、ある種の層状ペロブスカイトにおいては、八面体回転により反転対称性は破れ得る。層状構造によりBサイトの反転中心を奪い、酸素配位八面体回転により残り全ての反転中心を奪うというのが本研究のアイデアの本質である。本研究では、上記のアイデアに基づいて、高精度第一原理計算により、層状ペロブスカイト酸化物の一種であるAサイト秩序型ダブルペロブスカイトをターゲットとして、新規な圧電・強誘電体物質群を探索した。平成28年度に引き続き、RP/DJ混合相の基底状態構造探索を進める。この際に、CaY2Ti2O8の基底状態構造探索の際に得た子構造をプロトタイプ構造として、その他の組成のRP/DJ混合相の全エネルギーを計算し、ハイスループットスクリーニングを行う。実際に見つけることのできた反転対称性をもたない物質に対して、熱力学的安定性、圧電定数や自発分極を第一原理計算により評価する。特に磁性イオンを含む物質については、磁気基底状態を明らかにして、マルチフェロイック材料候補としての可能性を検討する。さらに、得られた新規な圧電・強誘電性候補物質に対して、どのような構造歪みモードによって反転対称性が破れているのかということを群論に基づいて解析する。具体的には、対称性モード解析という手法により、その構造歪みモードが母構造のどの既約表現(の和)によって構成されているのかを明らかにし、そのモードの本質を理解する。平成28年4月より、実験的研究を行うことのできる研究室に異動したため、第一原理計算により、発見することのできた圧電性・強誘電性物質を、実際に合成し構造・物性評価も行っていきたい。29年度が最終年度であるため、記入しない。
地下水汚染物質トリクロロエチレンの飲水曝露によるアレルギー増悪化機構の解明

著者は地下水汚染物質・トリクロロエチレン(TCE)を飲水摂取すると、それ自身が抗原となることなく、アレルギー反応が増悪化することを見出していた。本研究はそのメカニズムに関してマウスを用いたin vivo及びin vitro実験により、以下のことが解明された。(1) TCE飲水曝露は抗原(卵白アルブミン)特異的なT細胞増殖の亢進を介してアレルギー反応を増強させ、このT細胞増殖亢進にはTCEによるIL-3分泌の増加が関与している。(2) T細胞からのTNF-a分泌の増加が直接的に炎症を増強させている。(3) TCE曝露はT細胞レセプターシグナルに対して直接的に作用し細胞増殖を亢進させる。代表者はこれまでに、地下水汚染物質として問題になっている有機塩素系溶剤、トリクロロエチレン(TCE)が、それ自身が抗原となることなく、アレルギー発症に関与する可能性があることを報告してきており、本研究は、その詳細なメカニズムを検討することを目的としている。本年度、まず卵白アルブミン(OVA)抗原として、アジュバントとして水酸化アルミニウムゲルを用いて、免疫を行い、その際にTCEを同時に2週間飲水により曝露した場合の脾臓細胞の増殖を検討すると、同時に脾臓細胞を刺激し、脾臓細胞から分泌される各種サイトカイン分泌について検討を行った。その結果、脾臓細胞の増殖については、3mg/LのTCE曝露によりOVA特異的な細胞増殖が亢進していることが確認された。またT細胞特異的なマイトジェンであるConcanavalinAで刺激した際、及び抗CD3抗体で刺激した際にも細胞増殖の亢進が確認されたことから、TCEは抗原特異的なT細胞増殖の亢進を介してアレルギー反応を増強する可能性が示唆された。また、サイトカイン分泌は、IL-2、TNF-αについては、0.03、3mg/LのTCE飲水曝露により、抗原刺激による分泌の増加が確認された。IL-2はT細胞増殖に関与するサイトカインであるため、TCE曝露による抗原特異的なT細胞増殖亢進には、IL-2分泌の増加が関与する可能性が示唆された。また、T細胞からのTNF-α分泌の増加により直接的に炎症の増強関与する可能性も示唆された。IL-4、IFN-γに関しては0.03mg/LのTCE曝露によりその分泌の増強が確認された。このことから、TCEによる免疫機能への影響はその曝露濃度により、影響が異なる可能性が考えられる。昨年度、BALB/cマウスに卵白アルブミン(OVA)抗原として、アジュバントとして水酸化アルミニウムゲルを用いて、免疫を行い、その際にTCEを同時に2週間飲水により曝露した場合の脾臓細胞の増殖を検討したところ、OVA特異的な細胞増殖が亢進していることが確認された。今年度はこの脾臓細胞についてフローサイトメトリーによる細胞プロファイルの検討を行ったところ、TCE曝露群で脾臓細胞中CD4陽性細胞、CD8陽性細胞、CD3陽性細胞の増加が確認された。このことからin vivoにおいてT細胞の分化に対しても影響を与える可能性が示唆された。また未処置のBALB/cマウスから回収したリンパ球細胞についてin vitroで抗CD3抗体により刺激を行い、同時にTCEを処理したところ、10^<-9>M以上の濃度のTCE処理により、抗CD3抗体刺激によるT細胞増殖の亢進が確認された。またCD4、CD8陽性細胞を分取して同様の検討を行ったところ、CD8陽性細胞でより顕著な細胞増殖の亢進が確認された。以上のことからTCEはin vivoにおいて抗原特異的なT細胞増殖の亢進に関与だけでなく、T細胞レセプターシグナルに対して直接的に作用し細胞増殖を亢進する可能性が示唆された。また、その作用はCD8陽性細胞においてより顕著である可能性が示唆された。1)トリクロロエチレン(TCE)飲水曝露による脾臓細胞のサイトカイン分泌増強作用:雄性Balb/cマウスに2週間0.03、3mg/LTCEまたは蒸留水(対照)を飲水させた後、卵白アルブミンで刺激を行ったマウス脾臓細胞培養上清中、IFN-γ、IL-4、IL-3及びTNF-α分泌量について検討した。

その結果、2週間0.03、3mg/LTCEを飲水させたマウスの脾臓細胞において、IL-3、TNF-α分泌量が、対照と比較して有意に増加することが確認された。IFN-γ、IL-4分泌量については2週間0.03mg/LTCE飲水曝露のみで対照と比較して分泌量の増加が確認された。これらの結果からTCE飲水曝露により、脾臓細胞からの種々のサイトカイン分泌量が増加することが示唆された。2)TCE曝露がT細胞受容体(TCR)を介したT細胞活性化に関わるシグナル伝達系に及ぼす影響の検討:雄性Balb/cマウスから摘出した脾臓より得られたリンパ細胞に対してTCEを直接処理し、T細胞レセプター(TCR)刺激を介したT細胞増殖に及ぼす影響について検討を行ったところ、1nM以上でのTCE処理により、TCR-CD3刺激依存的に細胞増殖を促進することを明らかにした。また、TCEがCD4+およびCD8+T細胞増殖に及ぼす影響について比較検討を行ったところ、CD8+T細胞においてより顕著な細胞増亢進が認められた。さらに、TCR刺激を反映するLckのリン酸化状態が、CD4+T細胞と比べてCD8+T細胞で顕著に上昇していた。また、in vivoにおいてTCE飲水曝露による免疫群の脾臓におけるCD8+T細胞、CD4+T細胞の割合の増加が認められた。これらのことから、TCEはTCR刺激時に直接的にT細胞に作用し、その分化及び増殖に影響することが示唆された。
細胞脂質解析のための生体触媒モジュールの開発

脂質・脂肪酸分子種の網羅的解析技術の開発は、その生命活動における重要性にも関わらず、他の分子種に比べ遅れている。将来的に、細胞非侵襲的かつ連続的な時系列での分析を可能とするためには、新たな手法の開発が必要である。生体触媒モジュール(酵素)を用いる分析法は、その基盤技術になると考える。本研究では、脂質・脂肪酸分子種の酵素分析法として、1)脂質クラス特異的脂肪酸遊離酵素(リパーゼ、ホスホリパーゼ、グリコリパーゼ、セラミダーゼ等)による遊離脂肪酸の生成、2)遊離脂肪酸のシトクロームP450による分子種分別、3)シトクロームP450反応生成物(過酸化物)のペルオキシダーゼ反応によるモニタリング、の3ステップにより構成される系の構築を試みた。本年度は、本分析系においてセンシングの要となるシトクロームP450の開発に重点をおいた研究を行い、Bacillus megaterium由来シトクロームP450 BM-3の変異型酵素を作成し、その様々な脂肪酸に対する反応性を検証した。すなわち、脂肪酸選択性に影響を与えるアミノ酸残基を選抜し、変異型酵素F87Y、A74G/F87v/L188Qを設計した。また、N末にHis-tagを有する上記変異型酵素の大腸菌にお高発現系、ならびに簡易精製法を確立した。さらに、変異型酵素ならびに野生型酵素につき、各脂肪酸下でのNADPH消費速度を比較検討した。その結果、変異型酵素において、不飽和脂肪酸に対する基質特異性が変化していることを確認した。また、過酸化水素(活性酸素)消去系の存在下にてNADPH消費速度の変化を認め、過酸化水素の発生が予想された。
災害への心の備えと具体的行動化を促す『小児病棟用ケアパッケージ』の効果検証

「小児病棟用ケアパッケージ(注1)」を活用した3分間シミュレーション(注2)を実際に臨床で導入した施設の看護師12名(8施設)に質問紙調査とインタビュー調査を行い、効果検証を行った。その中で具体的にどのように活用したかを明らかにした。これを『実践編』として小冊子を作成し、災害看護の備えの啓発活動につなげていく予定である。注1:小児病棟における災害への感受性を高めるツール注2:勤務前の3分間を活用し、病棟で勤務する各看護師がケアパッケージを活用しながら「もし今、この勤務帯で災害が発生したら」を想定し、そのときの自分の行動を頭の中でシミュレートすること【目的】『小児病棟用ケアパッケージ(以下ケアパッケージと略す)』を2008年2012年に活用した施設の看護師に質問紙ならびに面接調査を行い、ケアパッケージの導入方法や活用状況、病棟に合わせて追加した項目や導入による具体的な備え行動、ケアパッケージ活用による具体的な効果などを明らかにする。【方法】1質問紙調査2半構造的面接調査【対象者】2007年2012年にケアパッケージを導入した施設で、導入を希望または活用の中心となった看護師1施設12名、本人の同意ならびに施設の了解が得られた看護師。【結果】1質問紙調査については、施設16施設中8施設の看護師より回答が得られた。2半構造的面接調査では、看護師13名の協力があった。施設の内訳は、専門病院1施設、総合病院4施設、療育施設1施設であった。ケアパッケージの導入時期は平成18年24年であり、全施設が何らかの形でケアパッケージを継続して活用していた。ケアパッケージ導入するに至った経緯は、大規模災害の発生による危機感や防災マニアルの見直し、看護研究、小児看護の学会でのテーマセッションがきっかけとなっていた。ケアパッケージを導入するまでに、災害発生時のアナウンス内容の追加、病棟の管理台帳と統合させた項目シートの作成など各病棟に合わせて変更や追加を行っていた。導入の効果については、全施設が非常電源や避難経路についてスタッフ自身が確認するようになったなどケアパッケージ導入の効果があったと回答しつつも、語りの中で同じことを継続するデメリットとしてマンネリ化を挙げており、ケアパッケージによりシミュレーションから行動に移すための具体的な方策を立てていた。今回ケアパッケージを継続して活用している背景には、導入時に中心となった看護師の災害への感受性が高く、維持できていることが病棟スタッフの取り組みに影響していると考える。注1:小児病棟における災害への感受性を高めるツール注2:勤務前の3分間を活用し、病棟で勤務する各看護師がケアパッケージを活用しながら「もし今、この勤務帯で災害が発生したら」を想定し、そのときの自分の行動を頭の中でシミュレートすること目的)『小児病棟用ケアパッケージ(以下ケアパッケージと略す)』を2008年から2012年に活用した施設の看護師に質問紙ならびに面接調査を行い、ケアパッケージの導入方法や活用状況、病棟に合わせて追加した項目や導入による具体的な備え行動、ケアパッケージ活用による具体的な効果などを明らかにする。方法・対象)1質問紙調査2半構成的面接調査対象者:先行研究で開発したケアパッケージを導入した施設の導入を希望または活用の中心となった看護師1施設1から2名結果)現段階では、研究効力の得られた看護師が記載した質問紙の回答を分析し、ケアパッケージの活用の実際と効果について報告する。ケアパッケージを導入した施設16施設中8施設の看護師より回答が得られた。施設の内訳は、専門病院1施設、総合病院6施設、療育施設1施設、ケアパッケージの導入時期は平成18年から24年であり、全施設が何らかの形でケアパッケージを継続して活用していた。ケアパッケージ導入するに至った経緯は、大規模災害の発生による危機感や防災マニアルの見直し、看護研究等がきっかけとなっていた。ケアパッケージを導入するまでに災害発生時のアナウンス内容の追加、病棟の管理台帳と統合させた項目シートの作成など各病棟に合わせて変更や追加を行っていた。導入の効果については、全施設が導入の効果があったと回答した。考察)ケアパッケージが研究終了後も長期に活用されている背景には、導入時に中心となった看護師の災害への感受性が高く、維持できていることが病棟スタッフの取り組みに影響していると考える。また今回の対象者は、自身の取り組みを研究として公表している看護師が多く、今回の研究を引き受けることでの協力者の災害への取り組みの見直し、研究発表や今回の調査など施設の取り組みが他者から認められる体験が災害看護の感受性を高めることにつながっているのではないかと考える。【目的】『小児病棟用ケアパッケージ(以下ケアパッケージと略す)』を2008年2012年に活用した施設の看護師に質問紙ならびに面接調査を行い、ケアパッケージの導入方法や活用状況、病棟に合わせて追加した項目や導入による具体的な備え行動、ケアパッケージ活用による具体的な効果などを明らかにする。【研究方法】調査研究1質問調査2半構造的面接【調査期間】2012年10月2015年3月【対象者】

2007年2012年にケアパッケージを導入した施設で、導入を希望または活用の中心となった看護師1施設12名、本人の同意ならびに施設の了解が得られた看護師。【倫理的配慮】研究協力者の選定のプロセスで、対象者へは研究参加が自由意志であること、いつの時点でも研究参加を拒否できることを書面で説明し、研究協力の意志を確認した。その上で管理者からの了解を得る方法をとり強制力を排除した。本研究は、研究者が所属する研究倫理委員会の承認を得て開始した。【結果】ケアパッケージを導入した8施設の看護師より質問紙の回答が得られ、インタビューには12名の看護師の協力が得られた。全施設が何らかの形でケアパッケージを継続して活用していた。導入の効果については、全施設が非常電源や避難経路についてスタッフ自身が確認するようになったなどケアパッケージ導入後の看護師の行動や言葉からの効果と、ケアパッケージの項目を防災マニアルに取り入れた、病棟日誌や感染症の情報シートをケアパッケージと融合するなど既存の様式を活用する、または改編することで業務の中に取り入れる工夫がされており、パッケージを業務の中に取り入れるという効果も見られている。【考察】ケアパッケージを活用し続けている背景には、導入時に中心となった看護師の災害への感受性が高く、維持できていることが病棟スタッフの取り組みに影響していると考える。小児看護学今年度は、半構造的面接調査を行い、内容の分析を行うまでを計画していた。対象看護師13名(専門病院1施設、総合病院4施設、療育施設1施設)の半構造的面接調査を完了している。インタビューデータを委託会社に依頼しデータ化を行った。また、インタビュー調査時に病院や施設を見学し、実際に行っている具体的な対策をタブレットで画像化しインタビューデータとあわせて、研究の目的である小児の特性や施設や病棟の特殊性などと備え行動への影響や関連する内容を各施設ごとに行っている最中であることから、年度内の計画をおおむね達成できていると考えている。先行研究で開発した『小児病棟用ケアパッケージ』を導入し12施設59病棟の具体的な導入方法と活用の実際を導入後3ヶ月に行った懇談会のデータとアンケートシステムの自由回答欄の内容を分析し、質問項目を抽出ならびにデータ入力の簡素化データ集積が簡易になるようファイルメーカーにてアンケート入力システム・情報管理システムを作成した。研究計画書の作成ならびに研究者の所属する倫理委員会への申請・承認までを7月と設定していたが教育活動等により9月に延長した。しかし、その後の質問紙の発送・回収、質問紙のデータ入力と内容分析、面接の了承施設との面接日の調整については同時進行で行い年度内の計画内容を遂行することはできている。半構成的面接法を施設に出向き面接を行う方法をとるか該当施設は北海道・東北、九州と遠隔地があるため、時間と経費の節約を考慮し、P2P技術を応用したIP電話『スカイプ』を導入することも検討。スカイプを使用する場合は、スカイプソフト入りのPCとテレビ会議ができるマイクとカメラ、モバイル回線(USB型)をとり、対象者の負担を減らす方策を検討していた。
太陽中性子観測による、太陽フレア現象におけるイオン加速機構の解明

本研究では、太陽フレア現象におけるイオンの加速機構を解明することを目的として、太陽フレアでイオン加速が発生することにより生成される太陽中性子の観測を行っている。名古屋大学太陽中性子観測国際ネットワークを用いて、第23太陽活動期に観測された太陽中性子のデータと、電磁波による太陽フレア観測データを初めて包括的に解析し、太陽フレア現象で見られるイオンの加速機構の解明を行った。第23太陽活動期には100個以上のXクラスの大きな太陽フレアが発生した。太陽中性子観測国際ネットワークから得られたデータの中から、これらの太陽フレアに伴って発生し、5σ以上の統計的有意性を持って観測された、5つの太陽中性子イベントを選び、衛星で観測された強度の強いγ線の発生時刻と中性子のタイムプロファイルを比べ、イオンの加速過程を調べた。その結果、高エネルギーの太陽中性子はγ線が発生した時刻に同時に生成されている事が明らかになった。第23太陽活動期までに観測された全10例の太陽中性子イベントは、全てべき-3-4のべき関数で書き表されることが分かった。この解析結果より、太陽表面でのイオン加速ではショック加速機構が働いていることを明らかにした。加速されたイオンの全流量は10301033個/srであった。発生した中性子の分布は、パンケーキ型であることが示唆された。2005年9月7日には今までで最大の強度の太陽中性子イベントが観測された。信号は4つの検出器で観測され、信号の統計的有意性はどの検出器でも10σ以上であった。上記と同様の方法を用いて太陽中性子のスペクトルを導出したところ、高エネルギー側と低エネルギー側でべきが異なる、折れ曲がったスペクトルが得られた。このことより、太陽中性子はある時間幅を持って発生しているか、発生過程でスペクトルが変化していることが示唆された。近年、電波・Hα線・X線・γ線による多波長観測が進み、太陽フレア現象の機構が明らかになりつつある。しかし、太陽フレア現象中で粒子がどのように高いエネルギーまで加速されるのか、特にイオン加速機構については、未だに良く理解されていないのが現状である。そこで今年度は、名古屋大学太陽中性子観測国際ネットワークを用いて、第23太陽活動期に観測された太陽中性子のデータと、電磁波による太陽フレア観測データを初めて包括的に解析し、太陽フレア現象で見られるイオンの加速機構の解明を行った。第23太陽活動期に観測された太陽中性子イベントの他に、第21,22太陽活動期に観測された太陽中性子イベントを上記の観点で再解析を行った。これら合計10例の太陽中性子イベントは、全てべき-3-4のべき関数で書き表されることが分かった。また太陽中性子は、ショック加速機構で加速されたイオンが太陽大気と相互作用して生成されたものであることを明らかにした。加速されたイオンの全流量は10^<30>10^<33>個/srであった。
電導度法によるQSART施行可能な発汗計測法に関する研究

われわれは、1996年に従来の換気カプセル法とは原理的にまったく異なる発汗計測法として、電導度法を開発した。この方法は、脱イオン水を皮膚の微小な領域に灌流し、汗に含まれるイオンによる灌流液の電導度の変化を計測するものであり、きわめて小さな領域で、しかも速い変化まで記録することができることが大きな特長である。電導度法を用いることによって、個々の汗腺の活動はきわめてダイナミックで、とくに精神性発汗では、鋭いパルス状の発汗波形がしばしば観察されることがわかった。そこで、さらにこの方法を発展させ、(1)複数の単一汗腺活動の同時計測、および、(2)アセチルコリン誘導発汗(QSART)の計測への応用、を目標とした研究計画を策定した。本研究の技術的達成目標として、上記の研究目標を満たす装置の開発をめざし、プローブ(電導度セル)灌流装置、電子計測機器、イオン導入法、データー処理などの具体的開発目標を設定した。これらの目標を達成するため、生体計測を専門とする研究代表者戸川、生物学が専門の大塚、機械工学出身で医学の学位を取得した小川、電子計測が専門の斉藤、皮膚科の横関の5名により組織して研究を行った。また、国際協力として、研究機関の間で学術交流協定を締結しているポーランド科学アカデミーのバイオサイバネティクス医用生体工学研究所との研究者の交流を行った。本研究は3年間継続し、2003年3月で終了するが、当初の目標の主要な項目はすべて達成することができ、当初の計画よりさらに進んだ成果が得られた部分もある。すなわち、4個の単一汗腺活動の記録が可能となり、個々の汗腺活動の相違や同期して活動する様相を、世界ではじめて連続記録としてとらえることに成功して。また、アセチルコリン誘発発汗についても、軸索反射のほかに汗腺への直接作用を記録することに成功した。本法の臨床での評価など若干の点で目標が達成できなかった部分はあるものの、全体として当初の目標をほぼ達成することができ、予想を越える成果も得られているので、本研究を実施したことはきわめて有意義であったと考えている。皮膚に接触させた小型チャンバー内部にイオンを除去した蔗糖液を灌流し、測定領域を通過したことによる電導度の変化を、チャンバー内に設置した2組みの電極で測定するシステムを構築した。ヒトの汗は電解質を含むため、発汗は灌流した蔗糖液の電気伝導度の変化として観察可能である。今回設計したチャンバーは、計測部の直径を3mmとした。灌流液には高純度の蔗糖と純水に溶解した等張液をさらにイオン交換樹脂を通してイオン除去したものを用いた。灌流液の送液には液体クロマトグラフ用のポンプを用いた。また、QSART施行のために、チャンバーの外周部にアセチルコリン溶液を満たした溝を設け、イオントフォレシスのために電流を通電させるための電極を設けた。以上の構成により、QSART施行可能な発汗計測システムを設計し、構築した。今回、健常成人4名(男性2名、女性2名)を被験者として、QSARTを施行した結果、全被験者についてアセチルコリンを用いたイオントフォレシス導入直後に発汗反応を認めた。QSART施行のための既存の発汗計測装置は、乾燥空気を循環させるチャンバーを用いるものであり、チャンバーの直径は約10mmである。今回開発したチャンバーの直径は約3mmであり、面積比では既存の装置の10分の1以下である。われわれはすでに、単一汗腺における発汗の観測に成功しており、単一汗腺を対象としたQSARTも施行可能であると考えられる。

本法の臨床での評価など若干の点で目標が達成できなかった部分はあるものの、全体として当初の目標をほぼ達成することができ、予想を越える成果も得られているので、本研究を実施したことはきわめて有意義であったと考えている。これまでに開発してきた伝導度法による発汗計測システムをさらに改良し、以下の結果を得た。1.定量的軸束反射性発汗(QSART)の計測:イオン除去蔗糖液を2ml/minで直径3mmの皮膚領域を灌流し、その周囲の直径約20mm幅約5mmの円環状の領域からアセチルコリンをイオン導入法により導入し、8名の健常成人において換気カプセル法とほぼ同様のQSARTの記録を得た。この段階では新たな生理学的知見は得られていないが、微小領域での発汗反応が記録できることから、軸策反射性発汗の神経活動性を詳細に調べる有力な手段として期待できることがわかった。2.複数の単一汗腺活動の同時記録:計測領域直径0.5mmの伝導度法発汗計測プローブ2個を用い、それぞれのプローブにイオン除去蔗糖液を1ml/minで灌流し、2個の汗腺活動を同時記録できるシステムを製作した。手掌において、よう素デンプン法により汗腺の可視化を行い、計測領域に汗腺が入るようにプローブを装着し、ハンドグリップなどの負荷を与えたときの精神性発汗反応を2個の汗腺で同時記録を行った結果、4名の被検者において同時に活動する汗腺記録した。その結果、4名の健常成人において、2個の汗腺についていずれもハンドグリップ直後から繰り返し起こるパルス状の発汗反応が見られたが、汗腺ごとにパルス状の発汗反応波形および出現時点の違いがみられ、神経支配が一様でないことを示唆することとして、興味ある結果が得られた。複数の単一汗腺の活動の同時記録は世界にもまだ例がなく、本法が今後の発汗研究の有力な手段となると考えられる。なお、今年度の実施計画の通り、ポーランド科学アカデミーより1名の研究員を2ヶ月間受入れ、共同実験を行い、2個の単一感腺活動の同時記録に世界で始めて成功した。本年度の成果は、以下の3点である。(1)4個の単一汗腺活動の計測システムの開発:4筒のシリンジポンプおよび単一汗腺の観察できる改良型電導度セルを製作し、健常被検者手掌において精神性発汗を記録した。その結果、4個の汗腺の活動に顕著な相違が見られ、また同期して活動する汗腺群も認められ、個々の汗腺の神経支配の様相を調べるのに有望な方法であることを確認した。(2)軸索反射性発汗試験への応用:従来の定量的軸索反射性発汗試験(QSART)と同様に、測定領域の周辺からアセチルコリンをイオン導入して、約6mm^2の領域において発汗反応を電導度セルで検出した。その結果、従来のQSART法とほぼ同様の軸索反射性発汗が記録されたが、従来法の記録と異なり、多くのパルス状の波形が重畳しており、個々の汗腺の発汗波形が記録できることを確認した。(3)アセチルコリンの直接作用の測定への応用:電導度セルの灌流液に短時間アセチルコリンを流し、測定領域に直接アセチルコリンをイオン導入して、アセチルコリンの直接作用を測定する方法を試みた。その結果、アセチルコリン導入時に大きなアーチファクトが重畳するものの、パルス状の発汗波形が記録されることを示した。その反応は、汗腺へのアセチルコリンの直接作用によると考えられる。今年度の研究は、ほぼ実施計画通り行われ、ポーランド科学アカデミーからの招聰研究者との共同実験も行うことができた。
ヌクレオチド除去修復による遺伝情報維持と細胞機能制御機構

細胞の紫外線照射に伴い、C群色素性乾皮症(XPC)タンパク質がUV-DDB依存的にユビキチン化されることを昨年までに明らかにした。細胞抽出液からの共免疫沈降実験、および精製タンパク質を用いたin vitroでの結合実験から、XPCとUV-DDBが直接物理的に相互作用することが示された。また、DDB1、DDB2に加えてcullin 4A、Roc1を昆虫細胞で同時に発現させることにより、ユビキチン・リガーゼ活性を持つUV-DDB-E3複合体を精製し、これを用いてXPCのユビキチン化反応を無細胞系で再構成することに成功した。この反応系ではXPCだけでなく、DDB2とcullin 4Aもユビキチン化の基質となるが、紫外線照射した細胞ではXPCのユビキチン化が可逆的であるのに対して、DDB2は速やかに分解されることがわかった。すなわち、XPCとDDB2は共通のE3によってユビキチン化されるにもかかわらず、その細胞内での運命が大きく異なることが明らかになった。一方、XPCと複合体を形成するcentrin 2の機能を解析するため、まずXPCにおけるcebtrin 2結合領域を同定した。この結合領域に3か所のアミノ酸置換を導入することによってcentrin 2との結合能を欠く変異XPCを作成した。この変異XPCは細胞内、および無細胞系において、野生型XPCと比較してヌクレオチド除去修復における活性が有意に低下していた。精製タンパク質を用いた生化学的な解析により、centrin 2は複合体形成を介してXPCの損傷DNA結合活性を増強し、それによって修復反応を促進することが示された。ヌクレオチド除去修復(NER)における損傷認識因子であるXPC-HR23B複合体の種々のDNA損傷に対する結合を、ゲルシフト法により定量的に解析した。その結果、xpc-HR23Bは損傷の種類によって結合親和性が大きく異なることがわかった。数塩基の小さなバブル構造に対して損傷非依存的に結合できることと併せて、XPC-HR23B複合体は損傷自体を認識するのではなく、DNAの構造上の歪みを認識して結合することが強く示唆された。しかしながら、損傷を含まないバブル構造を基質として用いた場合にはNER機構によるオリゴヌクレオチドの切除が起こらないことから、XPC-HR23Bの結合とは別に損傷塩基の存在を確認する機構が働いていることが証明された。また、紫外線によって生じるシクロブタン型ピリミジン二量体(CPD)の無細胞NER系における修復効率はXPC-HR23Bの結合親和性から期待されるよりも高く、損傷の種類によってはXPC-HR23B以外の因子が最初の損傷認識を行なっている可能性が示唆された。以上のことから哺乳類のNERにおける損傷認識は複数のステップをふんで行われることが明らかになり、これが巨大なゲノム中に生じたDNA損傷の効率的な認識に寄与しているものと考えられる。一方、XPC-HR23Bと協調して損傷認識を行なう因子の存在を想定して、XPCをbaitとした酵母2ハイブリッド法によるスクリーニング、およびHAやFLAGタグを融合したXPCを過剰に発現する細胞株の単離を行なった。また、紫外線などによって細胞にDNA損傷を与えた際に、XPC蛋白質がユビキチン化を含む翻訳後修飾を受けることを見いだし、その意義について現在解析を進めている。哺乳類のゲノム全体で働くヌクレオチド除去修復(NER)において、損傷認識因子として機能するXPC-HR23B複合体のDNAに対する結合特異性の詳細な解析を行った。その結果、XPC-HR23BはDNAが二本鎖から一本鎖に移行する境界部分の構造を好んで結合する、構造特異的DNA結合因子であることがわかった。このような性質は、NER機構が化学構造上まったく共通性のない種々のDNA損傷を修復するための重要な分子基盤を与えるものと考えられる。一方、XPC-HR23BがDNAの構造異常を認識することから、従来NER以外の機構によって修復されると考えられてきた損傷に対しても結合できる可能性が示唆されたが、実際O^6-アルキルグアニンがその一例であることを見いだした。さらに無細胞系においてNERによるO^6-アルキルグアニンの切り出しを検出したが、その活性は細胞の種類によって大きく異なっていた。これはアルキルグアニンアルキルトランスフェラーゼなどの他の修復機構の活性に依存していると考えられ、ある種の損傷に対して複数の修復機構間で相互作用があることを示唆するものである。また、酵母2ハイブリッド法を用いてXPCと相互作用する因子を検索したところ、チミンDNAグリコシラーゼ(TDG)が得られた。無細胞系においてXPCがTDGと直接相互作用し、その活性を促進することを証明した。このことからXPCがNERのみならず、塩基除去修復機構にも関与することで自然突然変異の抑制に寄与している可能性が示された。哺乳類のゲノム全体で働くヌクレオチド除去修復(NER)機構においてDNA損傷認識因子として機能するXPC-HR23B複合体のDNA結合特異性を詳細に検討した。XPC複合体は異常塩基を含まないバブル構造やループ構造に対して特異的に結合できることから、損傷そのものではなくむしろDNA二重鎖構造の異常を認識して結合することが示唆された。さらに、この複合体はDNAの二本鎖と一本鎖の境界部を好んで結合する、構造特異的DNA結合因子であることが明らかになった。このような性質は、化学構造上の共通性を持たない種々の塩基損傷がNERによって除かれるためのメカニズムを説明する上で重要な意味を持っている。

このようにXPC複合体の結合自体は損傷に依存しない一方、無細胞NER系においてDNA鎖切断が起こるためには、実際に損傷を受けた塩基が存在することが必要であった。以上の結果より、NERにおける損傷認識は1)XPC複合体によるDNA構造異常の認識、および2)それに続く損傷塩基の確認、という2段階の機構によって行われることが明らかになった。一方、XPCと相互作用する新たな因子を探索する目的で、酵母2ハイブリッド法によるスクリーニングを行い、チミンDNAグリコシラーゼ(TDG)を得た。TDGはメチル化シトシンの脱アミノ化反応の結果生じるG/Tミスマッチを修正する塩基除去修復反応を開始する酵素で、自然突然変異の抑制に寄与することが示唆されている。XPC複合体は試験管内においてTDGと物理的に相互作用するのみならず、TDGの活性に対して促進効果を示すことがわかった。このことは、XPC複合体がNER以外の機能を持つ可能性を示唆しており、C群色素性乾皮症患者における発がん過程において、XPCの欠損によるTDG活性の低下が影響を与えていることが考えられる。哺乳類のゲノム全体で働くヌクレオチド除去修復(NER)機構において損傷認識因子として機能するC群色素性乾皮症(XPC)タンパク質の安定性が、出芽酵母RAD23のホモログであるHR23タンパク質(HR23A、およびHR23B)との複合体形成によって調節されていることを明らかにした。細胞内においてXPCタンパク質の大部分はHR23Bと複合体を形成し、残りの一部がHR23Aと結合していることがわかっているが、この違いがHR23A、HR23Bの細胞内における存在量の違いを反映したものであることをノックアウトマウス由来の細胞を用いて示した。HR23の二重欠損細胞においてHR23Aを過剰発現すると、XPCタンパク質の発現レベル、およびNER活性ともに野生型細胞と同程度まで回復することから、二種類のRAD23ホモログは少なくともNERに関する限り機能的に同等であることが裏付けられた。一方、細胞の紫外線照射に伴うXPCタンパク質の翻訳後修飾が、ユビキチン活性化酵素(E1)の温度感受性変異株であるマウスFM3Ats85細胞を非許容温度で培養したときに観察されないことを見いだした。FLAGタグを融合したXPCタンパク質を安定に発現する細胞株を用いて、HAタグを融合したユビキチンを一過性に過剰発現させることにより、XPCタンパク質が紫外線照射に伴ってユビキチン化されることを示した。さらに、このXPCタンパク質のユビキチン化が、DDB(damaged DNA binding factor)活性を欠損したXP-E群患者由来の細胞、およびチャイニーズ・ハムスター由来の培養細胞では観察されないことがわかった。チャイニーズ・ハムスター由来V79細胞でヒトDDB2遺伝子を安定に発現させると、XPCタンパク質の翻訳後修飾が見られたことから、この修飾がDDB依存的であることが明らかになった。細胞の紫外線照射に伴い、C群色素性乾皮症(XPC)タンパク質がUV-DDB依存的にユビキチン化されることを昨年までに明らかにした。細胞抽出液からの共