hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バクテリア・コロニ-のフラクタル成長と形態変化

従来のランダムなフラクタルパタ-ン形成の研究対象はもっぱら物理・化学系に限定されており,その見掛け上の複雑さのために生物系への適用は全く議論されていなかった。我々はある種の(しかしごくありふれた,納豆を作るものと同種の)バクテリアを寒天上で培養した時に生ずるコロニ-に注目した。バクテリアの増殖のための栄養分の濃度と培地の硬軟を決める寒天濃度という,物理量の変化だけでコロニ-パタ-ンが多様に変わることを発見した。特に寒天培地が硬く,栄養濃度が充分低い場合にはコロニ-はきれいな自己相似フラクタルパタ-ンに成長し,それが“拡散に支配された凝集(DLA)"モデルによって説明可能であることを実験的にはっきりと証明した。このDLAは電析や化学溶解,ヴィスカスフィンガリングなど,物理・化学系で観測されるパタ-ン形成を説明できることでよく知られたモデルである。従って,本研究はDLAで説明可能なパタ-ン形成が生物系でも存在することを示した最初の実験である。換言すれば,生物系といえどもそのパタ-ン形成に環境の物理・化学的条件が本質的に効く場合があることを示している。また,栄養濃度が低く寒天培地が軟い場合にはコロニ-は枝別れ状に,しかも枝が密集して成長し,外形がスム-ズなパタ-ンとなる。これも物理・化学系で見られる典型的な成長パタ-ンの一つである。現在,栄養濃度,寒天濃度をパラメ-タとしたコロニ-パタ-ンの相図を作製中である。また,バクテリアの種の違いがコロニ-パタ-ン形成にどのように影響するかを調べることが今後の課題である。
非発光再結合検出による多接合型太陽電池の熱エネルギー損失断面プロファイル測定

光熱変換法の信号発生原理を応用し、発生した熱の拡散長を制御することで多接合構造太陽電池の変換効率低下の原因となる熱エネルギー損失、つまりキャリアの再結合損失の深さ方向断面プロファイルを測定する新たな評価手法を開発した。断続周波数を変化させた光熱変換スペクトル測定を、量子井戸構造を挿入した太陽電池構造材料へ適用したところ、発生した熱波が検出器まで到達しない高周波数領域においても量子井戸起因の信号を検出した。つまり室温付近では量子井戸からの熱脱出割合が高く、キャリアを効率良く取り出せていることを初めて実験的に示した。本研究では、光熱変換法の信号発生原理を応用し、サンプル内に発生した熱の拡散長を制御することで、多接合構造太陽電池の変換効率低下の原因となる熱エネルギー損失、つまりキャリアの再結合損失の深さ方向断面プロファイルを測定する新たな評価手法を開発することである。この結果得られる知見を太陽電池作製プロセスヘフィードバックさせて、現行の三接合構造太陽電池の更なる変換効率向上を行う。更には四接合あるいは五接合構造といった次世代の高効率多接合構造太陽電池実現のための重要な非破壊評価術として同手法を確立させる事が本研究の要旨である。本年度は、研究代表者らが開発・発展させてきた圧電素子光熱分光(PPT)法に、分光感度測定装置の分光系を新規導入し、太陽光波長領域(3001700nm)の範囲で一定光量および一定フォトン数の検出光をサンプルに照射させてPPT信号を取得できる新たなシステムを構築する作業を行った。新たなシステムで信号が得られることは確認できたが、S/N比向上が次年度の課題である。また、新たなシステムで得られた信号の妥当性検証を目的として、従来のPPT装置でSip-n接合サンプルのPPTスペクトルを取得した。測定時の検出光断続周波数を変化させることで発生した熱の拡散長が変化し、これによって信号源(熱源)の位置を制御することが原理上可能である。そのため、Sip-n接合サンプルのPPTスペクトルの断続周波数依存性も併せて取得し、次年度以降の深さ方向断面プロファイル測定のための基準信号の取得を行うことが出来た。この結果得られる知見を太陽電池作製プロセスへフィードバックさせて、現行の三接合構造太陽電池の更なる変換効率向上を行う。本年度は、昨年度構築した一定光量および一定フォトン数照射型の圧電素子光熱変換分光装置(CP-PPT)のSIN比向上および妥当性検証実験が目的であった。SIN比向上対策としては試料に照射される光量の調整や前段プリアンプの設置等で対処した。構築したCP-PPTを、次世代多接合太陽電池として期待されている、量子井戸構造型太陽電池材料に適用した。同太陽電池材料では、多接合化による電流ミスマッチを解消するために光吸収層に量子井戸構造を挿入したものである。CP-PPT信号は量子井戸層での非発光再結合によるキャリア損失を反映していることから、その温度変化を測定することにより、量子井戸層からのキャリア脱出および発光・非発光再結合キャリア損失の活性化エネルギーを算出した。得られた活性化エネルギーはバンドプロファイルから見積もられた値より小さく、量子井戸層でのキャリア輸送においてトンネリング等の過程を考慮すべきであることを実験的に初めて明確にした。本研究で構築した一定光量光熱変換分光法(CP-PPT)を次世代多接合太陽電池として期待されている量子井戸構造型太陽電池材料に適用し、CP-PPT信号の温度変化測定から量子井戸層からのキャリア脱出および発光・非発光再結合キャリア損失の活性化エネルギーを算出した。また、新たな手法として断続周波数を変化させてCP-PPT

スペクトル測定を実施したところ、発生した熱波が検出器まで到達しない高周波数領域においても量子井戸起因のCP-PPT信号を検出した。これは量子井戸から漏れ出したキャリアの拡散現象に起因するものである。量子井戸構造太陽電池では量子井戸内のキャリア再結合により効率低下が懸念されるが、室温付近では十分光励起キャリアを取り出せていることを初めて実験的に示した。本研究では、光熱変換法の信号発生原理を応用し、サンプル内に発生した熱の拡散長を制御することで、多接合構造太陽電池の変換効率低下の原因となる熱エネルギー損失、つまりキャリアの再結合損失の深さ方向断面プロファイルを測定する新たな評価手法を開発することである。この結果得られる知見を太陽電池作製プロセスへフィードバックさせて、現行の三接合構造太陽電池の更なる変換効率向上を行う。更には四接合あるいは五接合構造といった次世代の高効率多接合構造太陽電池実現のための重要な非破壊評価術として同手法を確立させる事が本研究の要旨である。今年度は、構築したCP-PPTを次世代多接合太陽電池として期待されている量子井戸構造型太陽電池材料に適用した。CP-PPT信号の温度変化を測定することにより、量子井戸層からのキャリア脱出および発光・非発光再結合キャリア損失の活性化エネルギーを算出した。得られた活性化エネルギーはバンドプロファイルから見積もられた値より小さく、量子井戸層でのキャリア輸送においてトンネリング等の過程を考慮すべきであることを実験的に初めて明確にした。また、新たな手法として断続周波数を変化させてCP-PPTスペクトル測定を実施したところ、発生した熱波が検出器まで到達しない高周波数領域においても量子井戸起因のCP-PPT信号を検出した。量子井戸構造太陽電池では量子井戸内のキャリア再結合により効率低下が懸念されるが、室温付近では十分光励起キャリアを取り出せていることを示している。当初の目的であった、太陽電池吸収層でのキャリア再結合損失を検出できる新たな評価技術であることは実証できつつあるが、多接合太陽電池構造の深さ方向プロファイル測定のためには、検出光断続周波数の広範囲での変化が必要である。しかしながら現在の測定プログラムではその数値を任意に変化させることが出来ないため、測定プログラムの改訂作業を進めている。25年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度は断続周波数を任意に制御できない測定プログラムであったため、有意なデータ取得が出来なかったが、業者との共同作業により改定作業を行った。その結果、44000Hzの範囲で断続周波数変化によって熱拡散長を制御したCP-PPT測定が可能となった。これを多層構造である量子井戸構造太陽電池に適用した結果、次世代太陽電池として期待されている量子井戸構造太陽電池のキャリア
目標準拠評価の評定結果に対する生徒の納得感に関する調査研究

本研究では,目標に準拠した評価に基づく評定の結果に対する生徒の納得感に影響を与えうる要因を検討することを目的とし,以下の7点をとりあげた。すなわち,1.生徒の「評定結果の納得感」に教師の「指導と評価の説明」が直接影響しているか。2.生徒の「教師の指導と評価の説明についての受けとめ」に教師の「指導と評価の説明」が影響しているか。3.生徒の「評定結果の納得感」に生徒の「教師の指導と評価の説明についての受けとめ」が影響しているか。4.生徒の「評定結果の納得感」に教師の「指導と評価の一体化」が直接影響しているか。5.生徒の「教師の指導と評価の一体化についての受けとめ」に教師の「指導と評価の一体化」が影響しているか。6.生徒の「評定結果の納得感」に生徒の「教師の指導と評価の一体化についての受けとめ」が影響しているか。7.学校単位で見た場合,生徒の「評定結果の納得感」に,教師のつけた評定結果そのものが影響するのか。である。これらを検討するために,標本抽出の段階で,第1段階として生徒数についての確率比例抽出により中学校を抽出し,第2段階として抽出された学校の中学校第2学年に属する1学級の生徒と,その学級の本研究で扱う教科(英語)を主として担当する教師を対象とした質問紙調査を行った。上述の点を共分散構造分析の2段抽出モデルでモデル化し,対象者からの質問紙の回答データをこのモデルに当てはめることで分析した。180校抽出し,87校の中学校の87人の英語教師と彼らの指導を受けている2866人の生徒を分析の対象とした。その結果,学校単位で見たときに,上記の2,3,5については正に有意であり,6については正に有意傾向であった。上記の調査研究に加え,指導と評価に関する教師の具体的な取組についての記述式の質問紙調査を実施し,得られた回答を整理した。本研究では,目標に準拠した評価に基づく評定の結果に対する生徒の納得感に影響を与えうる要因を検討することである。本研究では,以下の7点を検討した。である。これらを検討するために,本研究では,標本抽出の段階で,第1段階として生徒数についての確率比例抽出により中学校を抽出し,第2段階として抽出された学校の中学校第2学年に属する1学級の生徒と,その学級の本研究で扱う教科(英語)を主として担当する教師を対象とした質問紙調査を行った。本研究では,上述の点を共分散構造分析の2段抽出モデルでモデル化し,対象者からの質問紙の回答データをこのモデルに当てはめることで分析した。現在,結果をまとめているところである。である。

その結果,学校単位で見たときに,上記の2,3,5については正に有意であり,6については正に有意傾向であった。上記の調査研究に加え,指導と評価に関する教師の具体的な取組についての記述式の質問紙調査を実施し,得られた回答を整理した。
インシリコ技術を用いたシャーガス病治療薬の開発

シャーガス病は寄生性の原虫であるTrypanosomacruzi (T. cruzi)によって引き起こされる感染症で、特に米国南部や中南米などの約20カ国で影響を及ぼす疾病であり、約1500万人が感染していると見積もられている。寄生原虫に対して、NifurtimoxとBenznidazoleが既存の治療薬として知られているが、重大な副作用や慢性期に効果が薄いなどの欠点が報告されているため、新たな治療薬の開発が求められている。本申請の課題である「インシリコ技術を用いたシャーガス病治療薬の開発」では、コンピューターを用いたインシリコスクリーニングによる新たな治療薬の探索を行い、シャーガス病への貢献を目指す。平成28年度は、フラグメント分子軌道法(FMO)法を用いた標的タンパク質-阻害剤間の相互作用解析、及びin silico、in vitroスクリーニングによる新規阻害剤の獲得を行った。具体的に述べると、標的タンパク質であるスペルミジン合成酵素(SpdSyn)の各アミノ酸残基と、そのタンパク質の阻害剤間の相互作用エネルギーを定量的に解析し、相互作用を示した阻害剤の官能基をSpdSynとの結合に重要なファーマコフォアとして定義した。さらに、約480万の薬様化合物をSpdSynに対してドッキングシミュレーション、及びモデリングしたファーマコフォアに対してスクリーニングを行い、新たなSpdSyn阻害剤の候補化合物の探索を行った。また、スクリーニングにより得られた候補化合物をin vitroスクリーニングによって阻害活性の有無を確認し、その結果50%阻害濃度が決定された新規SpdSyn阻害剤を4化合物得ることに成功した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
グローバルな「公衆衛生上の危険」への国際社会の対応-国際保健規則を手掛かりとして

世界規模の「公衆衛生上の危険(Public Health Risk)」に対応するため、世界保健機関(WHO)は国際保健規則(International Health Regulations)(IHR)を2005年に改定した。同規則は2007年に発効し、WHOの締約国は2012年までにその国内において完全実施することが求められた。本研究はIHRの特徴と課題を分析し、同規則の国内実施について検討することで、グローバルなPHRへの国際社会の対応を分析した。本研究は、グローバルな「公衆衛生上の危険(PHR)」への国際社会の対応のうち、世界保健機関(WHO)が平成17年に改正し平成19年に発効した「国際保健規則(IHR)」について主に国際法学の視点から実証的に分析することを目的とする。平成22年度は、次年度以降の研究のための基盤構築として、IHRの改正過程及び発効後の動向について国際法学の観点から分析した。具体的にはIHRの改正過程の議事録等について国内外の研究者の著作・論文を踏まえつつ整理・分析した。さらにIHR発効後の運用状況や平成21年に発生した新型インフルエンザ(H1N1)の世界的な流行(パンデミック)へのIHRの適用についても、「行政機関の保有する情報の公開に関する法律」に基づく外務省及び厚生労働省での調査を含めて資料収集を行った。これらの調査及び分析の成果を受けて、連携研究者からの助言を得つつ、IHRに関する論文を執筆した(平成23年2月脱稿。同年4月刊行予定)。本論文では、改正されたIHRの特徴として、1.IHRの対象がPHR全般に拡大されたこと、2締約国の中核的能力等の権利義務が明記され、それらに関する手続等も定められたこと、3.「国際的に懸念される公衆衛生上の緊急事態(PHEIC)」の宣言などWHOを中心として国際社会がPHRに対応するための手続が定められたこと等を示し、それらの内容や背景について詳述した。IHRの国際法上の課題としては、1.「締約国による中核的能力の獲得、2.国内法との関係、3.他の条約との関係4.IHRの不遵守への対応の四点を挙げた。さらにIHRの各国での国内実施に関する分析のうち、日本国内でのIHRの実施について前述の官庁や国立保健医療科学院図書館等において情報収集し、次年度以降の研究の基礎的調査を行った。平成23年度は前年度に引き続き国際保健規則(IHR)について情報収集を行い、その成果の一部を論文として発表した。情報収集のため、日本国におけるIHR上の国内連絡窓口担当者を含めて厚生労働省職員と意見交換を行ったほか、WHO神戸センター協力委員会において担当者にインタビューを行った。また、中谷比呂樹氏(世界保健機関(WHO)の本部事務局補)、鈴木元氏(国際医療福祉大学教授)らの講演会を聴講した。これらの情報を分析した成果の一部を、大学の紀要である獨協法学に論文として発表した。本論文では、IHRの改定過程を踏まえた同規範の基本的枠組みを示し、その内容を詳述した。なお本論文中において、IHRと他の経済レジーム等との抵触についても検討し、IHRと他の条約レジームによる規制が競合した場合、IHRのみを優越させるのではなく、両者の間で協力と調整がなされるべきことが規定されていることを示した。本論文の内容を踏まえて、平成23年度に厚生労働省が開催した検疫所職員を対象とした研修会(「平成23年度船舶衛生検査技術等研修会」2012年3月2日実施)において、IHRの国内実施を含む情報提供を行った。以上の研究成果を社会に還元するため、1.厚生労働省主催の前述の研修で講師を務めたほか、2.外務省の麻妻信一氏(外務省中東アフリカ局アフリカ第2課長・元外務省大臣官房総務課危機管理調整室長)による外交講座「東日本大震災と日本外交・国際社会」においてコーディネーターを務めて国際的健康リスクを説明し(2011年11月21日)、3.高校生を対象とした獨協大学オープンキャンパスにおいて東日本大震災への対応でWHO等の国際機関が果たした役割について解説し(2011年8月28日)、4.学生を引率して横浜検疫所を訪問し、IHRが実社会で果たしている役割について学生の理解を深めた(2012年2月17日)。平成24年度は前年度に引き続き国際保健規則(IHR)の実施について情報収集を行い、その成果をまとめて論文を執筆した。情報収集のため、スイス・ジュネーブのWHO本部を訪問し情報収集を行った(2012年8月)。さらに日本国におけるIHRの実施機関である厚生労働省、検疫所、国立感染研究所等の職員と意見交換を行った。これらの情報を分析した成果の一部を、獨協大学の紀要である獨協法学に論文として発表する予定である(2013年4月刊行予定)。本論文では、これまでの研究成果を分析枠組みとして利用しつつ、IHRの国内実施について、特に日本国をとりあげて検討した。具体的には、感染症法、検疫法、新型インフルエンザ等対策特別措置法を通じた日本国でのIHRの国内実施について、その特徴と課題を提示した。

本研究成果を踏まえて、厚生労働省が開催した検疫所職員を対象とした会議(「平成24年度全国検疫所検疫課長等会議」2012年6月1日実施)において、IHRの国内実施を含む情報提供を行った。以上の研究成果を社会に還元するため、1.厚生労働省主催の前述の会議で講師を務めたほか、2.獨協大学において開催された外務省の職員による外交講座「生物兵器とテロ対策ーバイオ・セキュリティ」においてコーディネーターを務めて、国際的健康リスクを説明し(2012年6月4日実施)、3.高校生を対象とした獨協大学オープンキャンパスにおいて「地球規模の健康リスクに備えるための国際法ー感染症のパンデミック・バイオテロ・原子力発電所の事故等を例として」で講師を務め、WHO等の国際機関が果たしている役割について解説し(2012年6月10日実施)、4.学生を引率して羽田空港を訪問し、IHRが実社会で果たしている役割について学生の理解を深めた(2013年2月18日実施)。IHRの実施に関する情報収集のうち、特に日本国内での情報収集については、関係担当者との意見交換が実現するなど進展がみられた。またIHRと他の条約レジームの関係については、論文中で分析結果を簡潔に示した。24年度が最終年度であるため、記入しない。IHRの国内実施については、各国の国内法状況が多様であることに加え、直面している公衆衛生の状況が国によって顕著に異なる。それゆえ、本研究では、各国の国内法制度の細かい差異にこだわることなく、主として国際法学の視点からIHRの国内実施の分析を俯瞰的に行うものとし、WHOを中心とした国際的平面での対応への評価を中心として研究する。
水泳のインターバルトレーニングにおける泳速度と休息時間の変化に伴う生理学的応答

本研究の目的は、インターバルトレーニングにおける泳速度と休息時間の変化に伴う生理学的応答を調査し、コーチングに活用されうるその方法論について検討を加えるものである。泳距離50m,100mおよび200mにおけるインターバルトレーニングにおいて、無酸素性作業閾値(AT)レベルよりも高い各負荷泳速度の血中乳酸濃度を休息時間別に比較した結果、血中乳酸濃度は、休息時間の短縮に伴って有意に増加した。これは、水泳のインターバルトレーニングを、ある目的に応じてプログラムするためには、運動と運動との間の休息時間の設定が重要であることを示唆するものである。ATレベルの泳速度は、乳酸の産生と除去による動的な平衡状態が保持されている運動強度であるから、その泳速度での血中乳酸濃度は、最大乳酸定常値とほぼ等しい関係にあるといえる。しかしながら、ある程度長い休息時間の場合、血中乳酸濃度は、ATレベルよりも低値を示した。これは、必然的にATP-CP系や解糖系による無酸素性エネルギーも供給され、乳酸の蓄積が生じることになるが、それぞれに設定された休息時間の長さによって、乳酸の産生と除去の動的な平衡状態が保たれたことになる。これらの結果から、泳速度と休息時間の組み合わせでは、運動の繰り返しにより疲労困憊に至る、または疲労困憊に至らないインターバルトレーニングがあることが判明した。さらに、これらの関係から、インターバルトレーニング疲労性閾値(Interval training fatigue threshold)の存在が明らかとなり、この閾値をトレーニングプログラムの作成に応用することで、効率のよりトレーニング処方が可能となると推察される。本研究の目的は、競泳のインターバルトレーニング(Inter-Tr)における泳速度と休息時間の変化に伴う血中乳酸値(BLa)の変動を調査した。20分間泳テストでの速度をV20min、100m最大努力泳テストでの速度をV100maxとした。インターバルテスト(TInter)の負荷泳速度は、V20minを100%とし、それに対して、105%(以下105%V20min)、110%(110%V20min)および115%(115%V20min)の3段階を設定した。その際、各被験者の各TInetr泳後に、BLaを測定した。本テストは、各負荷泳速度で100m×10本を1セットとするインターバルを、3つの異なる休息時間を設定して、計3セット実施した。105%V20min、110%V20minおよび115%V20minにおける全ての負荷泳速度において、BLaは、休息時間の短縮により有意な高値を示した。105%V20minで休息時間7秒のBLaは、V20minのそれよりも5%水準で有意な高値を、105%V20minで休息時間20秒のBLaは、V20minのそれよりも5%水準で有意な底値を示した。また110%V20minで休息時間30秒のBLaは、V20minのそれよりも1%水準で有意な高値を示した。また、110%V20minにおける休息時間55秒のBLaには、V20minのそれよりも低い傾向を示した。本研究結果より、V20min後の乳酸菌値を最大乳酸定常レベルに相当すると仮定すると、105%V20minの休息時間20秒および110%V20minの休息時間55秒のインタールトレーニングでは、乳酸を蓄積させることなく、継続して繰り返し遂行することが可能な泳速度と休息時間であり、その他の泳速度と休息時間の組み合わせでは、乳酸の蓄積が生じることになり、それらの設定では疲労困憊に至るものと考えられる。
抗体の分子修飾による免疫アフィニティクロマトグラフィー吸着体の設計

抗原ー抗体間のきわめて選択性、特異性の高い相互作用を利用する免疫アフィニティクロマトグラフィーは、バイオ生産物を高純度に精製するのに適した方法である。本研究では、免疫吸着体のリガンドとして用いる抗体を化学修飾あるいは部分分解することによって、免疫吸着体のプロテアーゼによる分解に対する抵抗性を高め長期間の使用を可能とすること、および生理的悪影響を軽減することを試みた。抗体分子を塩化シアヌル活性化ポリエチレングリコールで修飾し、これをリガンドとして免疫吸着体を調製した。この吸着体は、ペプチド結合分解部位特異性の高いトリプシンやペプシンによる分解に対して高い抵抗性を示した。特異性のないプロナーゼの場合でも、未修飾抗体よりも高い抵抗性を示した。抗体の抗原結合部位を抗原で保護せずに修飾した場合は修飾率の増加とともに抗原結合比は低下したが、保護して修飾した場合には低下は軽減された。このようなポリエチレングリコールによる抗体分子の修飾を行えば、粗原料中にプロテアーゼが含まれるような場合の免疫アフィニティクロマトグラフィーにおいても、吸着体を長期間にわたって使用できることが明らかとなった。体外循環によって免疫複合体を免疫吸着体で除去する場合、補体の活性化など生理的悪影響が生じることがある。抗体分子はパパインによって抗原結合部位を有するFab部と抗体の生理作用を示すFc部に分解できるので、Fab部をリガンドとして用いれば、このような悪影響を避けられる。Fab部の吸着平衡は全抗体とし同様であり、またpHやイオン強度の影響も両者で同じであった。したがってFab部はFc部によってひき起される生理的悪影響を避けるためのリガンドとして有用である。塩化シアヌル活性化ポリエチレングリコールを用いて抗体分子を親水性高分子であるポリエチレングリコール(PEG)で化学修飾し,親水性を増して抗体分子間の凝集を防いだ場合の抗体への抗原結合比を測定した.その結果,抗体の担体への固定化密度が1mg/cm^3ー担体程度の場合,PEGによる修飾が抗体1モル当り12モル以上になると抗原結合比が向上した.しかし,固定化密度を上げてゆくと,抗原結合比は未修飾のものに比べてむしろ低下した.したがって,抗原結合比を高めるためには適当なPEG修飾率と固定化密度が存在することが明らかとなった.抗体にPEGを結合させるとこれが種々のタンパク分解酵素の抗体への接近を防げるため,PEG修飾抗体はこれらの酵素による加水分解から保護されることが期待される.このことは免疫アフィニティクロマトグラフィーのリガンドとして抗体を用いた場合の寿命を永くすることに有効である.そこでPEG修飾抗体をタンパク分解酵素で処理した場合の抗原結合比の変化を測定した. PEG修飾抗体はトリプシンやペプシンに対して未修飾抗体と比べて高い抵抗性を示し,抗原結合比の低下はほとんどみられなかった.抗体をPEGで修飾することによって長期にわたって安定にリガンドとして使用できることが示された.体外循環などに抗体リガンドを使用した場合の補体の活性化などの生理的悪影響を軽減するためには,抗体分子から生理活性をになうFc部分を除去したFab部を用いることが有用である.そこでこのFab部の抗原吸着平衡を測定したところ,結合定数は全抗体と変わらず,また吸着量のpHやイオン強度依存性も同じであった.したがって,必要に応じてFab部をリガンドとして全抗体と同様に用いることができる.抗体分を塩化シアヌル活性化ポリエチレングリコールで修飾し、これを免疫アフィニティクロマトグラフィーのリガンドとして担体に固定化した場合の、抗原結合比の変化とプロテアーゼによる分解に対する抵抗性を検討した。抗体分子にポリエチレングリコールを結合させると、これが種々のプロテアーゼの抗体への接近を妨げるため、修飾抗体はプロテアーゼによる加水分解から保護されることが期待される。適当な修飾率で修飾すれば、ペプチド結合分解部位特異性の高いトリプシンやペプシンにより抗体リガンドはほとんど分解されず、吸着体を充填したカラムにこれらプロテアーゼを繰り返し流しても、抗体の抗原吸着量はほとんど低下しなかった。

また、分解部抵抗性を示した。平均分子量5000のポリエチレングリコールで修飾した方が、1900のものの場合より分解抵抗性が高かった。抗体の抗原結合部位を抗原で保護せずにポリエチレングリコールで修飾して場合は修飾率の増加とともに抗原結合比は低下したが、抗原結合部位を保護すれば低下率は軽減された。免疫アフィニティクロマトグラフィーによる分離を行う粗原料液中にプロイテアーゼが含まれていても、このような抗体分子の修飾によって抗体リガンドの分解が抑えられ、長期間にわたって抗原結合能を維持できる。さらに抗体リガンドの担体からの遊離量が減少するので、精製品中への混入が少なくなることも期待される。抗体分子中で生理活性をになうFc部を分解除去したFab部をリガンドとして用いれば、全抗性と同様な抗原吸脱着特性のアフィニティ担体が得られた。リポソームを用いてFab部の補体活性化能を測定したところ、全抗体と比べて低く、体外循環によって特定病因物質を除く場合のリガンドとしてFab部が有用であるといえる。
成人自閉症の脳内グルタミン酸研究-3T MRSを用いた検討

本研究課題の目的は、自閉症者の脳内グルタミン酸神経伝達系における異常の有無について、磁気共鳴スペクトル法(MRS)を用いて検討することである。20歳以上の成人自閉症者(n=35)、および、それらと性別・年齢を一致させた健常者(n=35)を対象に、3T MR装置を用い小脳虫部、内側前頭皮質、基底核、海馬+扁桃体の各関心領域の代謝物(Nアセチルアスパラギン酸、コリン、クレアチン、ミオイノシトール、グルタミン酸、グルタミン)の濃度を求め、関心領域内の灰白質体積で補正後、自閉症群と健常対照群とで比較した。その結果、いずれの関心領域においても、各代謝物濃度に両群間に有意差はなかった。本研究の結果は、先行研究が示唆する自閉症脳内グルタミン酸神経伝達系の異常を支持しなかった。自閉症における脳内グルタミン酸異常の根拠を示すため、MRS(核磁気共鳴スペクトロスコピー)を用いて、脳内代謝物質の測定を実施した。【対象の選定、評価、方法】20歳以上の成人自閉症者50人と性別、年齢が一致した健常者50人を対象の目標人数とした。診断には、ADIR(Autism Diagnostic Interview-Revised)を用いた。知能・精神症状の評価には、WAIS-RもしくはWAIS-III、ADOS(Autism Diagnostic Observation Schedule)を用いた。紘仁病院(名古屋市)のGE社製の3T MRIを用いて、脳構造画像、白質神経線維のDTI(拡散強調テンソル)画像、MRS(小脳虫部、内側前頭皮質、基底核、海馬+扁桃体)の撮影を行った。解析方法は、脳構造画像についてはSPM5、DTI画像についてはFSLとSPM5を使用した。MRSの代謝物質(ミオイノシトール、コリン、クレアチニン、グルタミン酸、グルタミン酸+グルタミン)については、LC-modelによる濃度解析、FSLにより関心領域内の灰白質・白質・脳脊髄液を分離し、補正を行った。濃度の2群間比較は両側T testにより実施した。【中間報告】平成23年3月現在、自閉症者20人、健常者18人の撮影が実施済みである。対象者の内、自閉症者1人と健常者2人は、脳器質的異常のために除外された。自閉症群19人、健常群16人を解析した結果、脳構造画像では、clusterlevel(p corrected<0.05)で灰白質と白質の2群間に有意に差異のある脳部位は認められなかった。DTI画像では、拡散テンソルのパラメーターであるFA(Fractional Anisotropy)値を算出した結果、cluster levelで2群間に有意に差異のある脳部位は認められなかった。MRSでは、海馬+扁桃体のグルタミン酸が自閉症群で有意に増加して旨いた(p=0.02)。他の脳部位、代謝物質に2群間で違いは認められなかった。今後は、対象人数を増やし、両群間の違いを明らかにしていく予定である。診断には、ADIR (Autism Diagnostic Interview-Revised)を用いた。知能・精神症状の評価には、WAIS-RもしくはWAIS-III、ADOS (Autism Diagnostic Observation Schedule)を用いた。紘仁病院(名古屋市)のGE社製の3T MRIを用いて、脳構造画像、白質神経線維のDTI(拡散テンソル画像)、MRS(小脳虫部、内側前頭皮質、基底核、海馬+扁桃体)の撮影を行った。濃度の2群間比較はMann-Whitney検定により実施した。【中間報告】平成24年3月現在、自閉症者25人、健常者27人の撮影が実施済みである。

自閉症群23人、健常群25人を解析した結果、脳構造画像では、cluster level (p corrected<0.05)で灰白質と白質の2群間に有意に差異のある脳部位は認められなかった。DTIでは、拡散テンソルのパラメーターであるFA (Fractional Anisotropy)値を算出した結果、cluster levelで2群間に有意に差異のある脳部位は認められなかった。MRSでは、治療薬内服者と喫煙者を除いた自閉症群16人、健常群16人を解析した結果、海馬+扁桃体のグルタミン酸+グルタミンが自閉症群で有意に増加していた(p=0.0072)。また、小脳虫部のグルタミン酸+グルタミンも自閉症群で有意に増加していた(p=0.0249)。他の脳部位、代謝物質に2群間で違いは認められなかった。本研究課題では、自閉症者の脳内グルタミン酸系神経伝達における異常の有無について、核磁気共鳴スペクトル法(MRS)を用いて検討することを目的としている。平成24年度は、以下の検討を行った。2撮像:紘仁病院(名古屋市)に設置の3T MRI(GE社製)を用い、構造的MRI(T1強調像)、拡散強調テンソル画像(DTI)、MRSを撮像した。T1強調像はSPM5、DTIはSPM5に加えFSLを、それぞれ用いて解析した。MRSは小脳虫部、内側前頭皮質、基底核、海馬+扁桃体の各関心領域の代謝物質(ミオイノシトール、コリン、クレアチニン、グルタミン酸、グルタミン酸+グルタミン)の濃度をLC-modelを用いて求め、関心領域内の灰白質・白質・脳脊髄液の各容量で補正した。3結果:自閉症群35名、健常対照群35名の撮像を終了した。解析の結果、T1強調像における局所脳容量、DTIにおけるFA値、MRSにおける各代謝物濃度のいずれも、自閉症群と健常対照群との間に有意な差を認めなかった。これらの結果について、論文を作成し、投稿準備中である。DTIの偶数軸の撮像条件が必要なためMRIの機械をバージョンアップした結果、時間を要し、計画進行にやや遅れが出現した。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、MRSのデータ取得については、現在の人数で終了とし、これまでのMRSのデータを論文化し、英文雑誌に投稿する予定である。一方、脳構造とDTIについては、引き続きMRIデータの取得を継続する。また、脳構造とDTIでは関心領域を絞った解析方法などを施行し、自閉症群と健常群との差異を明らかにして行く方針である。
エピタキシャル薄膜全固体二次電池の構築と界面研究

全固体Liイオン電池の超高出力化を最終目標として、正極活物質、固体電解質、そして集電体の酸化物エピタキシャル薄膜を作製するとともに、これらを積層することでエピタキシャル薄膜全固体二次電池の構築を試みた。各薄膜の最適な成長条件が大きく異なり想定していた組合せが許されなかったため、一部エピタキシャルをあきらめ非晶質の固体電解質を用いることで、薄膜全固体二次電池の構築に成功し、高出力な電池の作製に成功した。全固体Liイオン電池の超高出力化を最終目標として、1正極活物質、2高いイオン伝導性をもつ酸化物および硫化物固体電解質、3酸化物負極活物質、4集電体となる導電性酸化物、それぞれのエピタキシャル薄膜化と金属LiおよびLi合金薄膜の形成、最後にこれらを積層することで、エピタキシャル薄膜全固体二次電池を創成する。複酸化物の薄膜化に長けるパルスレーザー堆積(PLD)法を用い、製膜条件の厳密制御によりバルク単結晶品質のエピタキシャル薄膜を得るとともに、原子レベルで連続的なヘテロエピタキシャル界面を作製し超高出力全固体Liイオン電池の薄膜モデルと電池材料界面モデルを作製する。本年度は酸化物固体電解質Li0.33La0.56TiO3のエピタキシャル薄膜とLiMn2O4を用いた界面研究と新たな酸化物固体電解質としてLi7La3Zr2O12のエピタキシャル薄膜化が目的であった。まず、酸化物固体電解質Li0.33La0.56TiO3については、高効率かつ高品質は薄膜の作製手法としてPLDにRF励起の酸素ラジカル源を組み合わせることで、高速な堆積速度が達成可能な低酸素分圧下で充分な酸化能が得られ、結果として酸素分子を用いた際と同等なLiイオン伝導度を有するエピタキシャル薄膜の作製に成功した。また、LiMn2O4薄膜については酸素分子である程度の結晶性のエピタキシャル薄膜が得られることがわかったが、Li0.33La0.56TiO3以上に強酸化する必要がわかったため、今後酸素ラジカル源を用いた薄膜作製を行う予定である。また、新規酸化物固体電解質Li7La3Zr2O12についても、酸素ラジカル源を用いてエピタキシャル薄膜の作製に成功したが、Liイオン伝導度は非常に低かった。用いた焼結体ターゲットにおいてもLiイオン伝導度が低く、調査の結果ターゲット自体に大量のCが含まれていることが判明した。複酸化物の薄膜化に長けるパルスレーザー堆積(PLD)法をもちい、成膜条件の厳密制御によりバルク単結晶品質のエピタキシャル薄膜を得るとともに、原子レベルで連続的なヘテロエピタキシャル界面を作製し超高出力全固体Liイオン電池の薄膜モデルと電池材料界面モデルを作製する。本年度は、10-3S/cmという高いリチウムイオン伝導度をもつものの、金属リチウムにより還元されてしまうLi0.33La0.56TiO3にかわり、リチウムイオン伝導度は3桁ほど低いが金属リチウムでも還元されないLi3PO4の薄膜化に多くの時間を費やした。Li3PO4はアモルファスであるが、薄膜単独でも膜厚を薄くすれば薄膜電池の固体電解質層として十分機能するだけでなく、金属リチウムと接する部分のバッファー層としてLi0.33La0.56TiO3等の高いリチウムイオン伝導度をもつ固体電解質と組み合わせれば高出力の薄膜リチウムイオン電池の作製が期待できる。これまで、PLD法によるLi3PO4薄膜の形成を行っていたが、大面積かつ簡便に薄膜化ができるスパッター法を用いることでLi3PO4薄膜の大量生産を可能とした。複酸化物の薄膜化に長けるパルスレーザー堆積(PLD)法を用い、成膜条件の厳密制御によりバルク単結晶品質のエピタキシャル薄膜を得るとともに、原子レベルで連続的なヘテロエピタキシャル界面を作製し超高出力全固体Liイオン電池の薄膜モデルと電池材料界面モデルを作製する。最終年度は総仕上げとして超高出力全固体Liイオン電池の薄膜モデルと電池材料界面モデルの作製を予定していたが、ウクライナの情勢を受けて、蒸発源として使用しているエキシマレーザーの発振に必要なNeガスの供給がほぼ停止し、PLD装置を稼働することができなかった。そこで、作りためてあったPLD成長LiCoO2エピタキシャル薄膜上に、スパッター装置で堆積できるLi3PO4固体電解質薄膜を形成、金属Liを蒸着法により堆積することで全固体薄膜電池を形成した。スパッタ法によるLi3PO4薄膜の作製条件は既に確立していたと考えていたが、まだまだ甘かったようで、動作する電池が作製できる再現性が低かったため、その原因究明と改善法を詳細に調べた。

結果、これは以前からわかっていたことだか、基板のバイアスが非常に重要であり、まず基板をしっかりとホルダーに電気的にコンタクトさせること、さらにその上でバイアスを成膜条件に合わせて調整することが、Li3PO4成膜時にLiCoO2との反応を抑える上で必要であることがわかった。予定していた全ての材料を組み合わせた薄膜電池は作製できなかったが、Li/Li3PO4/LiCoO2/Nb:SrTiO3薄膜電池は50C以上の高速放電が可能な高出力全固体薄膜電池となった。全固体Liイオン電池の超高出力化を最終目標として、正極活物質、固体電解質、そして集電体の酸化物エピタキシャル薄膜を作製するとともに、これらを積層することでエピタキシャル薄膜全固体二次電池の構築を試みた。各薄膜の最適な成長条件が大きく異なり想定していた組合せが許されなかったため、一部エピタキシャルをあきらめ非晶質の固体電解質を用いることで、薄膜全固体二次電池の構築に成功し、高出力な電池の作製に成功した。薄膜リチウムイオン電池の形成において重要であるLi3PO4固体電解質薄膜のスパッター法による形成は、当初比較的簡単にできるものと思っていたが、スパッター装置自体の不具合の改善に予想以上に時間がかかったと同時に、試料のセルフバイアスの制御が必要なこと、Arスパッタ時の酸素導入と導入量制御が必要なこと、絶縁性を上げるために結晶化しない程度に基板を加熱する必要があることなどが次々と判明し、最適化に長時間を要してしまった。工学想定外にLi3PO4薄膜の作製条件の最適化に時間を取られてしまったが、Li3PO4薄膜を単独の固体電解質として金属リチウムと組み合わせた薄膜電池の電池動作までこぎつけ、正極活物質薄膜との界面研究に使用できるレベルとなった。今後、高いリチウムイオン伝導度をもつLi0.33La0.56TiO3等の金属リチウムと直接接合できない固体電解質と組み合わせることで、高出力薄膜電池の形成をすすめるとともに、休止状態にあったガーネット系酸化物固体電解質については、問題となっていたターゲットのカーボン除去が達成できたのでエピタキシャル薄膜化を再始動するとともに、Mn系スピネル正極薄膜のエピタキシャル薄膜化を再始動する。「研究実績の概要」の通り、当初予定していたLi0.33La0.56TiO3、Li7La3Zr2O12のエピタキシャル薄膜化に関しては酸素ラジカル源の導入により高品質高速堆積を達成、LiMn2O4においてもエピタキシャル薄膜化に成功しており、予定以上の進捗が得られているが、Li0.33La0.56TiO3薄膜とLiMn2O4薄膜の界面形成までには至っていない。その一方で、本年度以降に予定していた新規集電体としての電子伝導性酸化物、LaNiO3のエピタキシャル薄膜化を前倒しで成功した。しかしながら、格子定数的にLiCoO2とのミスマッチがより大きい基板上でしか高品質な薄膜が得られないことが判明した。Li0.33La0.56TiO3又はLi7La3Zr2O12を固体電解質層、LiMn2O4を活物質としたプラナー型の電池の試作を行う予定だが、それとは別に非晶質の酸化物固体電解質であるLi3PO4、LiPON薄膜のスパッタ装置による大量生産を確立させる。これにより、活物質薄膜の評価と硫化物固体電解質との界面修飾が可能になり、研究速度の飛躍的な向上が期待できる。また、薄膜型電池を作製する上で必須となる高容量負極としての金属Li薄膜の作製にも着手する。
地球外核・内核の伝導特性の実験的制約による地球熱進化の理解

高温高圧環境の地球中心から地表へと向かう熱流は、外核とマントルの対流を誘起し、約40億年続くとされる地球ダイナモやプレート運動などの原動力となっている。熱伝導率や電気伝導度、粘性率などの輸送特性は地球内部の温度構造と熱進化、ダイナミクスを探るための基礎的な物理量だが、地球核の環境での測定例は極めて少ない。本研究は、核を構成する鉄合金の液体、固体状態での熱輸送特性を実際の地球核の温度圧力条件における実験から制約する。実験で得られた核構成物質の電気・熱伝導率と構成物質中の元素の自己拡散係数から、初期地球温度とその冷却過程、内核の誕生時期とダイナミクスなどの地球の熱進化に制約を与えることを目指す。本研究は、地球中心核の液体外核と固体内核の熱伝導特性を地球中心核の温度圧力条件で実験的に測定し、その結果を用いて地球の熱進化の速度を計算することにより、内核の誕生時期と地球内部ダイナミクスに制約を与えようとするものである。現在、地球中心核の液体外核条件までの熱伝導特性が実験的に測定されているが、それを固体内核条件まで伸ばし、世界で初めてのデータを得る挑戦的な研究である。熱輸送を支配する物性値は、地球ダイナミクスのモデリングの基本情報である。
有機合成を基盤とした海洋光合成を担う補助集光性カロテノイドの機能解明

多官能性カロテノイドのペリジニンおよびフコキサンチンは、海洋光合成初期過程を担う集光性補助色素である。これらは、クロロフィルやタンパク質と共に超分子複合体(PCP、FCP)を形成し、吸収光エネルギーを85%以上および95%以上の超効率でクロロフィルへ伝達する。本研究では、両カロテノイドの類縁体を合成し、超高速時間分解吸収スペクトル解析により、それらの構造的特徴と機能の関係を明らかにした。次いで、ペリジニンの超効率エネルギー伝達機構解明を目指し、新規合成法による新たな合成シントンを開発し、デオキシ類縁体の効率よい合成を達成した。さらに、この合成品を用いてPCPの再構成を検討しつつある。海洋の光合成初期過程では、高次カロテノイドであるペリジニン及びフコキサンチンが主な補助集光性色素として働き、クロロフィルおよびタンパク質と共に形成する超分子複合体において、集光したエネルギーを85%以上の超効率でクロロフィルへ伝達する。本研究では、両者の構造的特徴と機能の関係を明らかにし、超効率的エネルギー伝達機構の解明を目的とする。この目的のため25年度は以下の成果をあげた。(1)超効率的エネルギー伝達の鍵となるSICT準位(intramolecular charge transfer state)の挙動を観測するためには、共役鎖長の短いC32類縁体が最も適していることを先に示した。そこで、アレン結合の役割を解明するため、アレンをオレフィンに改変したC32-フコキサンチンオレフィン類縁体を効率よく合成した。この分子とアレン結合を有するC32-類縁体を比較したところ、ペリジニンの場合と同様に、アレン結合はSICT準位の安定化に貢献することが明らかとなった。(2)既に開発したPd触媒を用いたワンポットでの共役γ-イリデンブテノリド化合物の高立体選択的合成法を基盤として、C32ペリジニン類縁体Aの3成分連結ワンポット合成を検討した。この目的のために、新たなシントンとしてアルキニルビニルスズエステルBの開発を検討したところ、エチルプロピオレートに対するアンチ選択的エチニルスズ化反応を見出し、Bを選択的に得た。得られたBと標的分子の各セグメントに相当する2種類のビニルヨウ素化合物との連続的なStilleカップリング、脱シリル化、薗頭カップリングをワンポットで試み、3成分が連結し基本骨格を持った目的化合物を得た。今後、分子内ラクトン化を検討し、Aのワンポット合成の実現を図る。以上のように、本年度は予定した成果を上げることが出来た。昨年度に引き続き、本研究ではペリジニン及びフコキサンチンの構造的特徴とそれらの超効率的エネルギー伝達機能との関係を明らかにし、それらの機構の解明を目的とする。この目的に向け26年度は以下の成果をあげた。1.25年度は、エチニルプロピオラートに対する高アンチ選択的エチニルスズ化によるEーβーエチニルーαースタニルアクリレート(A)の一段階合成を報告した。26年度は、このユニークな高立体選択的な付加反応をさらに検討したところ基質一般性は認められなかったが、トリメチルシリル基を持つエチニルスタナンでは3mmolスケールでも高選択的に望むE体が得られた。このビルデイングブロックAを用いて、ペリジニンのブテノリドカルボニルがメチレンとなったデオキシペリジニンのC32類縁体の合成を検討した。その結果、期待どおりAの両官能基でカップリング反応が進行し、基本骨格の形成に成功した。その後エーテル環を形成させ、二重結合の混合物ながら目的化合物の合成に成功した。また、フコキサンチン及びその代謝化合物であるパラセントロンの合成に有用な、両官能性C5ビルデイングブロックの合成も実現し、それを用いたハーフセグメントの合成を実現した。2.ペリジニンの超機能は、分子中に存在するイリデンブテノリド環に起因すると言われている。そこでこの仮説を証明するために、最も良く研究され伝達効率40%のβーカロテンと比較するため、既知のβーカロテン短鎖類縁体にイリデンブテノリド環を付与させた2種の類縁体の合成を行った。そして、これらの超高速時間分解吸収スペクトルを測定し検討した結果、イリデンブテノリド環は新たなエネルギー準位であるICT(分子内電荷移動)準位を発現する要因であることを実証した。これらの結果は、ICT準位は超効率的エネルギー伝達を担うことを強く示唆するものである。カルボニルカロテノイドであるペリジニン及びフコキサンチンは、海洋光合成における補助集光機能を有し、クロロフィル及びタンパク質と共に形成する超分子複合体(PCP複合体)において、吸収した光エネルギーを超効率的にクロロフィルへ伝達する。本プロジェクトの最終目標は、この超効率的エネルギー伝達機構の解明である。これまでの研究により、新奇なエネルギー準位であるICT(分子内電荷移動)準位の存在を実証し、その性質を解明し、ICTを介在したエネルギー伝達機構を提唱した。今回、この機構解明を目指し、ペリジニンと極めて類似した構造を有し異なったICT特性を示す分子として、ペリジニンのブテノリドカルボニル基を欠損させたジヒドロフラン誘導体(デオキシペリジニン)をデザインし、その合成を検討した。前年度までの成果を基に、独自に開発した2方向伸長可能なE-β-エチニル-α-スタニルアクリレート誘導体を用い、一端を構成する6員環エポキシビニルヨウ素化合物とのStilleカップリング、続いて新たに開発したボロン酸エステル基を持つC5

ビニルヨウ素化合物との薗頭カップリング、さらに別途合成した他端を構成するアレン結合を持つビニルヨウ素化合物との鈴木カップリングを順次実現させ、基本骨格の合成に成功した。次いで、立体選択的なジヒドロフラン環形成を金触媒により実現させ、目的とするデオキシペリジニンの立体化学を制御した合成を達成した。この合成法は、新たなシントンの開発により非常に効率の良いものとなり、相当する天然物およびその類縁体合成に威力を発揮すると期待される。次に、合成した化合物を用いて、PCP類似超分子複合体の再構成を様々な条件の下に検討した。しかし残念なことに、この再構成には成功しなかった。この結果および以前の検討結果から、PCP複合体は極めて厳密な構造的制約の基に成り立っていることが強く示唆される。多官能性カロテノイドのペリジニンおよびフコキサンチンは、海洋光合成初期過程を担う集光性補助色素である。これらは、クロロフィルやタンパク質と共に超分子複合体(PCP、FCP)を形成し、吸収光エネルギーを85%以上および95%以上の超効率でクロロフィルへ伝達する。本研究では、両カロテノイドの類縁体を合成し、超高速時間分解吸収スペクトル解析により、それらの構造的特徴と機能の関係を明らかにした。次いで、ペリジニンの超効率エネルギー伝達機構解明を目指し、新規合成法による新たな合成シントンを開発し、デオキシ類縁体の効率よい合成を達成した。さらに、この合成品を用いてPCPの再構成を検討しつつある。おおむね順調に進展している。特に、吸収した光エネルギーをクロロフィルへほぼ定量的に伝達する超能力を有したカロテノイド、ペリジニンのエネルギー伝達機構の解明に向け、ペリジニンに存在するイリデンブテノリド環がICTエネルギー準位の発現の要因であることを実証した意義は大きい。また、ICTエネルギー準位と超効率的エネルギー伝達の関係を解明するための有力候補化合物であるデオキシペリジニンの短鎖類縁体を、立体異性体の混合物ながら合成できた成果は、今後のデオキシペリジニン合成に向けた貴重な情報になるものと期待される。有機合成化学、天然物化学今後の研究推進方策には、特に変更はない。すなわち、本研究課題の目的は、海洋光合成初期過程を担う高次カロテノイドであるペリジニン及びフコキサンチンの超効率的エネルギー伝達機構の解明である。前年度までの研究において、両カロテノイドに存在するカルボニル基に起因した分子の分極により発現する新たな励起エネルギー準位であるICT準位の存在を立証した。その結果、これら高次カロテノイドの超機能は、このユニークなエネルギー準位からクロロフィルへのエネルギー移動に基づくことが強く示唆された。そこで最終年度では、カルボニル基を持たないデオキシペリジニンの合成を完成させ、それを用いたペリジニンークロロフィルータンパク質(PCP)超分子複合体の再構成およびそのエネルギー伝達効率の測定により、ICT準位と超効率的エネルギー伝達の関係を明らかにし、当初の目的を達成したい。海洋光合成を担う海産高次カロテノイドのペリジニン及びフコキサンチンの構
真菌感染現象における抑制型C型レクチン受容体の生理機能の解明

C型レクチン受容体(CLR)は、細胞外に糖鎖認識ドメイン、細胞質内に特定の領域をもつ膜貫通型タンパク質で、炎症性疾患や感染症などの生命現象に関与する。これまで、活性化型CLRであるDECTIN-1やDECTIN-2などが病原真菌に対する感染防御において重要な役割を担うことを明らかにされている。一方、抑制型CLRも存在するが、真菌感染応答における理解は未解明のままである。そこで本研究では、抑制型CLRに着目し、真菌感染応答における役割を解明することで、治療法の開発に繋がる知見を得ることを目指す。