hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
国際社会における文化財保存理念の形成と協力システム構築に関する研究

本研究は、日本の文化財保存分野における国際参加・貢献がどのような理念のもとにおこなわれてきたのか、それが他国からはどのように理解されてきたのかについて明らかにすることを目的としている。特に国際条約・憲章といった国際協力のためのシステムが、どのような文化財保存理念のもとに構築されたかを、その成立経緯から考察するとともに、その理念構築に日本が果たした役割についても明らかにするものである。本年は、ユネスコの最初の文化財保存に関する国際条約である「武力紛争の際の文化財保護のための条約(1954年5月14日採択、通称ハーグ条約)」について、条約成立後の日本の国内法の作成活動、またそれらに見られる当時の日本の文化財概念についても明らかにした。資料としては、東京文化財研究所の関野克資料を用いる他、パリのユネスコ本部アーカイブ所蔵の資料、博物館明治村館長飯田喜四郎氏所蔵の資料を用いた。関野克資料には、条約批准の準備の中で作成された国内法の案や、日本に条約を導入するための問題点をまとめた報告書など、貴重な資料が多く含まれている。また、当時の関係者からのヒアリング、新聞、雑誌等の記事も収集をおこなった。これらの分析により、条約批准のために準備された国内法の案は、国際的な視野に立ち、当時の文化財保護法の枠組みを越える保護対象を定め、積極的な保護計画を策定した国内法であったこと、関野克は各国の事例や戦時下の被害状況を研究した上で、日本独自の問題を考慮した国内法を作成しようとしたこと、日本が条約作成時に主張したものの実現しなかった京都と奈良を都市全体として保護する問題については、採択された条約の条件下で実現するための具体的な計画がなされていたこと、を明らかにした。これらの成果を日本建築学会大会学術講演会において発表し、昨年までの成果をまとめたものを日本建築学会論文報告集に投稿し採用された。本研究は、日本の文化財保存分野における国際参加・貢献がどのような理念のもとにおこなわれてきたのか、それが他の国からはどのように理解されてきたかについて明らかにするために、文化財保存分野において、国際条約・憲章といった国際協力事業をおこなうためのシステムが、どのような文化財保存理念のもとに構築されたかを、その成立経緯から考察するとともに、その理念構築に日本が果たした役割についても明らかにするものである。本年は、ユネスコによる最初の国際条約である「武力紛争の際の文化財保護のための条約(1954年5月14日採択、通称ハーグ条約)」に注目し、その条約成立に向けた取組みと日本の関与、また、それに見られる当時の日本の文化財概念について明らかにした。資料としては、東京文化財研究所所蔵の「関野克資料」を主に用いた。関野克氏(1909-2001)は、建築史学と文化財保護行政の両分野で指導的、中心的役割を果たしたほか、日本のユネスコ加盟の翌年である1952年からユネスコ政府専門家委員会に出席するなど、日本の文化財保存分野における国際協力の第一人者としても注目できる。「関野克資料」分析のほか、ユネスコ等の関係国際機関所蔵の資料の収集、当時の関係者のヒアリングをおこなった。これらの分析により、ハーグ条約の成立に際して、日本が最初期から国際会議等に専門家を派遣して積極的な関与をおこなったこと、日本独自の文化財概念について国際的に主張したこと、批准に向けて積極的な活動かなされたことが明らかになった。この成果を日本建築学会大会学術講演会において発表した。
ひずみ時効を考慮した非弾性構成モデルに関する研究

本研究は構造材料としての金属材料の塑性変形特性の時間依存性が粘性特性のみならず、時効特性をも考慮すべきであるとの新しい知見(二因子モデル)に基づき、こうした特性(二因子)が繰り返し予負荷によって如何なる影響を受けるかについて実験的に検討を行うことによって、繰り返し変形を含む種々の予変形履歴の影響を考慮した形式で材料の非弾性構成方程式を構築することを目的としている。研究では、比較的時効の影響が小さいと予測されたSUS316ステンレス鋼と逆に大きいと予測されたS35C炭素鋼の二種類の代表的な構造材料を選び、それぞれについて種々の繰り返し変形中および変形後再負荷時における粘性と時効特性の変化について測定を行っている。検討の結果、繰り返し負荷によって流動応力の速度依存性が低下するが、これの要因は粘性特性の変化ではなく時効特性の増大によること、したがって、リラクセーション特性は繰り返しによってもさほど変化しないことを確認している。また時効と粘性とをひずみ速度や繰り返し負荷の関数として定式化し、二因子モデルによるシミュレーション解析を行った結果、実験との良い一致が見られ、二因子構成モデルの有効性を繰り返し負荷の場合にも確認している。一方、SUS316とS35Cとで時効特性に大きな差は見られず、時効特性を支配する因子としてC成分量のみを考えるのは不適切であって動的なひずみ時効現象と同列のものではないことが確認された。今回の検討により、粘性と時効の二因子的効果の因ってきたる微視的組織要因が、運動転位と固着転位の相互の変換による密度変化と変換過程の時間遅れであるとの予測を深めることができ、新しい非弾性構成モデル構築への基礎固めとなた。
一酸化窒素(NO)の発汗における役割の検討

ヒトの手掌や足底を除く一般体表面(有毛部)では発汗活動に伴って皮膚血管拡張反応が見られる。これは汗腺を支配する交感神経節後線維の終末から主たる伝達物質であるアセチルコリンと共にCGRP、VIPなどのペプチドが分泌され血管拡張を起こすと考えられている。ネコの足底部汗腺を用いてその機序を検討するため、麻酔下のネコの足底部より、局所発汗量を換気カプセル法にて、皮膚血流量をLDF血流計にて測定した。アセチルコリンやピロカルピン10^<-4>の局所投与にて投与部位に限局した発汗が誘発され、発汗量およびその持続時間は濃度依存性に増加する傾向が見られた。10^<-2>の投与では後述の全身投与の効果が現れた。あらかじめピロカルピンを全身投与し軽度の発汗状態のところへ脛骨神経電気刺激を加えると、皮膚血管拡張様の反応をともなった明瞭な発汗増加が見られた。ビデオマイクロスコープを用いた観察では、ネコ足底の約3mm^2に40から45個の汗腺が見られ、大量発汗ではほとんどの汗孔に汗滴が確認され、ネコ足底の汗腺のほとんどが能動汗腺であることが示唆された。また、ヒト前腕皮膚にニコチンやアセチルコリンを局所投与しゴムバンドを用いて浸透を止め軸索反射性発汗を誘発した際の皮膚血流量をにLDF血流計にて測定したところ、発汗量と皮膚血流量の増加はよく平衡推移し、軸索反射性発汗においても発汗活動に伴う皮膚血管拡張反応が生じる事が明らかとなった。さらにアトロピン(10^<-7>g/ml)の前投与により発汗は抑制されたが、皮膚血管拡張は影響を受けなかった事より、ムスカリン作用以外の機序の関与が示唆された。今後、発汗活動に伴って皮膚血管拡張反応のメディエータの候補として想定されている血管拡張性ペプチドであるVIP、CGRPの特異的受容体阻害剤および一酸化窒素合成酵素(NOS)阻害剤を用いた薬理学的検討からメディエータの解明を進めて行きたい。発汗活動に伴って見られる皮膚血管拡張反応は、汗腺支配の交感神経終末からアセチルコリンと共にCGRP、VIPなどのペプチドが分泌され血管拡張を起こすと考えられている。ネコの足底部汗腺を用いてその機序を検討するため、本年度は、ネコ足底発汗モデルの確立を目指した。麻酔下のネコの足底部より、局所発汗量を換気カプセル法(自作小型カプセル)にて、皮膚血流量をLDF血流計にて測定した。覚醒ネコで見られた足底の自然発汗は麻酔により消失した。アセチルコリンやピロカルピン10^<-4>の局所投与にて投与部位に限局した発汗が誘発された。発汗量およびその持続時間は濃度依存性に増加する傾向が見られた。ピロカルピン0.3mg/kgの全身投与により、大量の唾液分泌とともに発汗が見られた。脛骨神経のsingle pulse電気刺激により発汗が見られたが、発汗作働薬による発汗に比べ反応が小さく、より効果の大きいと考えられるtrain刺激を試みる必要がある。あらかじめピロカルピンを全身投与し軽度の発汗状態のところへ電気刺激を加えると、皮膚血管拡張様の反応をともなった明瞭な発汗増加が見られた。発汗作働薬投与や電気刺激による発汗反応の発現には体温管理が重要であった。

ビデオマイクロスコープを用いた観察では、ネコ足底の約3mm^2に40から45個の汗腺が見られた。大量発汗ではほとんどの汗孔に汗滴が確認され、ネコ足底の汗腺のほとんどが能動汗腺であることが示唆された。ある汗腺群を数分にわたり観察した結果、1個の汗腺が最短約5秒の間隔で4回活動した。また、3-5個の汗腺がほぼ同時に活動する様子が見られたこと、嘔吐時にほとんどの汗腺がほぼ同時に活動したことから、麻酔時には自然発汗は停止するものの、交感神経性の中枢から汗腺への神経衝撃は完全には消失しないことが示唆された。ヒトの手掌や足底を除く一般体表面(有毛部)では発汗活動に伴って皮膚血管拡張反応が見られる。これは汗腺を支配する交感神経節後線維の終末から主たる伝達物質であるアセチルコリンと共にCGRP、VIPなどのペプチドが分泌され血管拡張を起こすと考えられている。ネコの足底部汗腺を用いてその機序を検討するため、麻酔下のネコの足底部より、局所発汗量を換気カプセル法にて、皮膚血流量をLDF血流計にて測定した。アセチルコリンやピロカルピン10^<-4>の局所投与にて投与部位に限局した発汗が誘発され、発汗量およびその持続時間は濃度依存性に増加する傾向が見られた。10^<-2>の投与では後述の全身投与の効果が現れた。あらかじめピロカルピンを全身投与し軽度の発汗状態のところへ脛骨神経電気刺激を加えると、皮膚血管拡張様の反応をともなった明瞭な発汗増加が見られた。ビデオマイクロスコープを用いた観察では、ネコ足底の約3mm^2に40から45個の汗腺が見られ、大量発汗ではほとんどの汗孔に汗滴が確認され、ネコ足底の汗腺のほとんどが能動汗腺であることが示唆された。また、ヒト前腕皮膚にニコチンやアセチルコリンを局所投与しゴムバンドを用いて浸透を止め軸索反射性発汗を誘発した際の皮膚血流量をにLDF血流計にて測定したところ、発汗量と皮膚血流量の増加はよく平衡推移し、軸索反射性発汗においても発汗活動に伴う皮膚血管拡張反応が生じる事が明らかとなった。さらにアトロピン(10^<-7>g/ml)の前投与により発汗は抑制されたが、皮膚血管拡張は影響を受けなかった事より、ムスカリン作用以外の機序の関与が示唆された。今後、発汗活動に伴って皮膚血管拡張反応のメディエータの候補として想定されている血管拡張性ペプチドであるVIP、CGRPの特異的受容体阻害剤および一酸化窒素合成酵素(NOS)阻害剤を用いた薬理学的検討からメディエータの解明を進めて行きたい。
人工心臓及び再生医療を用いた重症心不全に対する集学的治療法の確立

本科研において、補助人工心臓を装着した患者の左室補助人工装着時、および心臓移植になった心臓の組織解析を行った。特に、当研究室では、左室補助人工心臓を装着した拡張型心筋症患者に対する筋芽細胞シート移植の臨床研究を行っている。これまで左室補助人工心臓を装着した患者4例と、左室補助人工心臓を装着していない拡張型心筋症7例、虚血性心筋症8例に筋芽細胞シート移植を行い、一部の患者において左室のreverse remodelling効果を認めた。左室補助人工心臓を装着した拡張型心筋症4例に筋芽細胞シートを移植したが、そのうち3例が左室補助人工心臓より離脱した。うち1例は、心不全が悪化し、再度植え込み型人工心臓を装着した。筋芽細胞シートを移植したにもかかわらず、心機能が向上しなかった1例は、昨年度末心臓移植が行われ、その心臓サンプルの解析を行い、血管密度の増加、心筋構造蛋白の発現増強を認めるものの、移植細胞は認めなかった。定常流人工心臓と拍動型人工心臓を装着した患者の組織サンプルにて、定常流人工心臓装着患者においては、微小血管における平滑筋中膜の肥厚化が認められ、機能改善度合いの低下及び心筋組織血流の低下が示唆された。これまで左室補助人工心臓を装着した患者4例と、左室補助人工心臓を装着していない拡張型心筋症3例、虚血性心筋症3例に筋芽細胞シート移植を行った。筋芽細胞シートを移植したにもかかわらず、心機能が向上しなかった1例は、昨年度末心臓移植が行われ、その心臓サンプルの解析を行った。人工心臓装着時の組織サンプルと比較したところ、CD31組織染色では、筋芽細胞シート移植後は比較的血管径の太い血管が多数増勢しており、血管密度も移植前と比較して増加していた。また、Cardiac myosin heavy chainを染色したところ、人工心臓装着時のサンプルにおいては、心筋細胞質内の発現は乏しかったが、筋芽細胞シート移植後は同心筋骨格蛋白の発現増強を認めた。人工心臓より離脱した患者の人工心臓離脱時の組織サンプルも入手しており、細胞シート移植前と後の組織学的変化を検討中である。また、人工心臓を装着した患者で、心機能が改善している患者と改善していない患者の組織サンプルを用いて、線維化の度合い、細胞外基質内のコラーゲンの組成、組織幹細胞の集積に関して違いがあるかを現在検討中であり、これらの結果は次年度に報告する予定である。これまで左室補助心臓心臓を装着した患者4例と、左室補助人工心臓を装着していない拡張型心筋症3例、虚血性心筋症7例に筋芽細胞シート移植を行った。また、Cardiac myosin heavy chainを染色したところ、人工心臓装着時のサンプルにおいては、心筋細胞細胞質内の発現は乏しかったが、筋芽細胞シート移植後は同心筋骨格蛋白の発現増強を認めた。

人工心臓より離脱した患者の人工心臓離脱時の組織サンプルも入手しており、細胞シート移植前と後の血管数の変化を検討したところ、筋芽細胞シート移植後に血管密度の増加を認めた。移植後Connexin 43の発現の局在性も明確になっており、desmin等の心筋構造蛋白の発現向上を認めた。拍動型人工心臓または、定常流人工心臓を装着した拡張型心筋症患者の組織サンプルを用いて、微小血管、線維化に関して評価を行った。心臓超音波検査にて、拍動流人工心臓の方が、定常流人工心臓より心機能の改善効果が高かった。また、組織学的検討を行ったところ、人工心臓装着前後の線維化率の変化は両人工心臓にて変化はなかったが、微小血管レベルでは定常流人工心臓にて平滑筋細胞層の肥厚化を認め、この肥厚化は一つの細胞の肥大ではなく、平滑筋細胞の増殖による組織変化であることが判明した。この微小血管の組織学的変化により、心筋組織の血液プーリング機能が減弱していることが考えられ、"Bridge to Recoivery"の観点から考えると、現在頻繁に使用されている定常流型人工心臓より拍動型人工心臓が効果が高いと考えられる。筋芽細胞シートにより新生された血管は、壁細胞を伴わない脆弱な血管であり、壁細胞を有する機能的な血管を創造するためには、筋芽細胞シートのみではなく、さらに追加処置が必要であると考えている。ラット慢性期梗塞モデルの筋芽細胞シートと大網を移植したところ、新生された血管は壁細胞の裏打ちのある機能的な血管であり、有意な心機能の向上を認め、アンモニアPETによる血流も良好であった。ブタ慢性期心筋梗塞モデルに筋芽細胞シートと大網を移植したところ、大網からnative心筋組織への新生血管の流入を認め、レシピエントと大網からの新生血管は機能的に結合しており、レシピエント心筋組織の血流も良好であった。吸収糸で作成した左室形成デバイスと新規プロスタグランジン製剤のコンビネーション治療の臨床的有効性を、イヌ心筋梗塞モデルを用いて検証した。コンビネーション治療においては、左室収縮末期容量の縮小化、心機能の改善、血管新生による血流増大を認めた。人工心臓を装着した患者の心筋組織検体も豊富に集まっており、様々な心筋細胞構造蛋白関連抗体とその発現評価法が確立されている。24年度が最終年度であるため、記入しない。人工心臓を装着した患者で、心機能が改善している患者と改善していない患者の組織サンプルを用いて、線維化の度合い、細胞外基質内のコラーゲンの組成、組織幹細胞の集積に関して違いがあるかを現在検討中である。
航空機概念設計用インテリィジェントCADの開発

新しく航空機を開発する場合の設計の手順は、まず計画要求によって与えられた性能と、航空法規によって課された制約条件(その多くは、安全確保のために要求される非常時の機体性能の最低限界である)を両立させる機体規模の決定作業から始められる。これを概念設計と呼んでいるが、これは既存の機体の統計データ等を頼りに、試行錯誤の繰り返しによって進められるのが普通であった。近年の計算機の発達にともない、小型の卓上型計算機においても計算速度とその使い勝手が改良され、概念設計の段階からこれら小型計算機の助けをかりる事によって、かなりの詳細な機体性能にたいする考察を加えながら、手軽に機体諸元を決定していく事が可能となりつつある。しかし、既存機体の統計的データをいっさい使わずに設計を進めるに至るまでには、今だ計算機の計算速度も記憶容量も不十分であるし、設計手順に工夫しなければならない点も少なくない。この研究では、近い将来の計算機能力の発展を前提として、ひとまずは手元にあるワークステーションを使用して、概念設計の手順を合理化するために必要となるであろう機体諸元をあらわすパラメータを、パネル法で計算した空力性能を頼りに最適化する事を試みた。始めに主翼形状を考察し、次に胴体形状の最適化に及んだ。航空機主翼及び胴体形状に対していくつかの有益な知見を得た。また更に、古典的な既存機体の統計データを利用する概念設計の手順を、パーソナルコンピュータの中で行うことも試みられたが、使用言語がBASICであったために、ワークステーションで開発された最適設計プログラムと最後に組み合わせるにはいたらなかった。この研究は航空機を開発する場合にまず定めなければならない機体の諸元を,計算機の助けによって半ば自動的に定めていくプログラムを開発しようというものである.予め計画要求として与えられたエンジン,ペイロ-ド,航続距離,巡航速度,離陸・着陸滑走距離などを満たす機体で,航空法規に定められた制約条件を満たす諸元のとりうる範囲を求め,この範囲の中でもっとも経済的に有利な組み合わせを探し出す作業を計算機の力を借りて行い,その結果をディスプレイのうえに示して設計者の判断を助け,容易に的確な概念設計が行えるようにすることを目指している.本年度の作業として1.計算機などの器材の購入整備2.要素プログラム開発(1)航空機主翼の空気力学的性能推算のためにパネル法による三次元翼解析プログラムを開発中。(2)航空法規のうちT類の機体について制約条件をプログラム化。(3)航空機静安定確認用プログラムの用意。などを行った.現在の問題点として1.器材・プログラム整備上の問題(1)計算機プリンタ-関係の不具合の為に図面出力が不完全なこと.(2)使用予定計算機をパ-ソナル・コンピュ-タからワ-クステ-ションに変更したため,手持ちのCAD packageが使用できなくなったこと.(3)デ-タベ-ス・プログラムをCADプログラムとの整合性を考えて検討し直す必要が生じたこと.などがあげられる.計算機が使用可能になってから余り期間がないので成果としては三次元パネル法による翼回り空気流の計算が可能になり始めた程度である.この研究は航空機を開発する場合にまず定めなければならない機体の諸元を,計算機の助けによって半ば自動的に定めていくプログラムを開発しようというものである.予め計画要求として与えられたエンジン,ペイロ-ド,航続距離,巡航速度,離陸・着陸滑走距離などを満たす機体で,航空法規に定められた制約条件を満たす諸元のとりうる範囲を求め,この範囲の中でもっとも経済的に有利な組み合わせを探し出す作業を計算機の力を借りて行い,その結果をディスプレイのうえに示して設計者の判断を助け,容易に的確な概念設計が行えるようにすることを目指している.本年度の作業として1.計算機で使用するCADプログラムの購入整備(1)CADプログラムとしては,予算の都合と使用する計算機がSun SPARKstationである事を考慮してパ-ソナルコンピュ-タ用に開発された有名なプログラムで最近ワ-クステ-ション用にも改訂されたAUTOCADを購入し整備した.

2.要素プログラム開発(1)航空機主翼の空気力学的性能推算のためにパネル法による三次元翼解析プログラムを前年度に引き続いて開発中.(2)Jet Engineを用いるT類の機体についてSizing用のプログラムをつくり細胞についてチュ-ニングを行っている。(3)航空機胴体周りの空気流を推算するプログラムをパネル法によってつくり,主翼設計用のプログラムと併せて使用できるように改良中.などを行った.現在の問題点として1.器材・プログラム整備上の問題(1)デ-タベ-ス・プログラムが今だ未整備で購入のめどがたっていない事.(2)建屋改修工事の為LANが使用不能で,大型計算機センタ-を利用するシステムを試す事が出来ない.などがあげられる.成果としては1.三次元パネル法による翼回り空気流の計算法を利用して,誘導低抗の小さい主翼平面形を求める最適設計法を完成した.などである.この研究は、航空機を開発する最初の段階において、機体の規模や諸元を、与えられた計画要求や法規定に照らし合わせながら求めていく、いわゆる概念設計の段階を、計算機の助けによって効率的に進める方法を検討することにある。当初はパーソナルコンピーュータを使用するつもりであったが、ワークステーションを導入することが出来たので、主としてこの上で開発を行なってきた。本年度は最終年度であるので、これまで過去2年間の間に開発して要素プログラムを組み合わせてシステム化を行い、更に最適設計を取り入れることが計画であった。本年度の主な成果は、1.これ迄に開発した、航空機主翼周りの流れ場を計算する境界要素法による空力性能計算プログラムを発展させ、胴体及び尾翼を含めた機体全機周りの流れ場を取り扱えるように改良したこと。2.機体形状を自由に変更できるようにその数学的表現を工夫し、これを計算機のなかで1)の空力性能計算プログラムと組み合わせて、任意形状の機体を取り扱えるように仕上げたこと。3.最適化プログラムと空力性能プログラムとを更に組み合わせて、機体形状の最適化が出来ように仕上げたこと。4.出来上がった最適化プログラムを利用して、最適な航空機胴体形状の算出を試みたこと。等である。このプログラムは、別にパーソナルコンピュータの上で開発して、航空法規を満たす性能を持った機体諸元を探すプログラムと、最終的には組み合わせる予定であったが、パーソナルコンピュータとワークステーションとの言語の違いなどの為、この作業は現在までに見通しがたっていない。
造血器腫瘍の新しい第11番染色体転座関連遺伝子の単離とその診断と予後判定への応用

11q13領域の転座関連遺伝子BCL-1は長く転写単位が不明であったが、t(11:14)(q13:q32)転座すなわち即ちBCL-1転座を有する細胞株にPRAD1遺伝子が過剰発現されていることを見いだし、PRAD1遺伝子がBCL-1遺伝子そのものであることを示唆し報告した。BCL-1転座はマントル層リンパ腫に高頻度で見いだされる事が報告されたが、BCL-1遺伝子はPRAD1そのものであるという事が示唆できた事より、PRAD1の過剰発現が同リンパ腫の診断的根拠の一助とする事ができることを示した。さらに同リンパ腫の病因についての研究をすすめる上での手がかりとなる。また、多発性骨髄腫等のマントル層リンパ腫以外にもBCL-1転座が認められることより、多発性骨髄腫について検索したところ、BCL-1転座を有する細胞株でPRAD1が過剰発現しており、一部の多発性骨髄腫においてもPRAD1が何らかの役割を担っている事を示唆し報告した。今後は、PRAD1近傍の遺伝子がBCL-1遺伝子である可能性も残されており、その検索を行う必要がある。11q23領域について、我々が最初に報告したRCK座位より転写単位を見いだし、そのcDNAの単位解析により、蛋白翻訳開始因子に相同性の高いRCK遺伝子を明らかにした。また、RCK遺伝子を中心として、11q23領域の1.2Mbにわたる物理地図を作成し、この領域から見いだされた転座関連遺伝子MLL/ALL-1とRCK遺伝子が異なることを示した。さらに、MLL/ALL-1遺伝子cDNAを単離し、乳児白血病に関連する遺伝子であることを報告した。転座関連遺伝子産物に対する抗体作製の試みとして、RCK遺伝子産物を大腸菌内で発現させ、精製したRCK蛋白を用いてモノクローナル抗体の作成をに成功し、RCK遺伝子産物を認識する数種類のモノクローナル抗体を得ており、詳細に解析中である。
貯蔵タンパク質の大量集積を支える新規の輸送系

高等植物の種子細胞から,一時期に大量に合成される種子の貯蔵タンパク質の集積機構に関与する新規の小胞を発見し,PAC小胞(Precursor-accumulating vesicles)と命名した.この小胞を介する細胞内輸送経路は,ゴルジ体非依存的という点で全く新しい輸送システムからなる.PAC小胞輸送システムは,大量のタンパク質を効率よく液胞へ輸送する系として高等植物種子が獲得してきた機構と考えられる.本研究では,タンパク質の大量発現を支える細胞内小器官に焦点を当て,細胞内で大量に合成されたタンパク質の集積のために誘導される新規の輸送系のための機構を分子レベルで明らかにすることを目標とした.カボチャPAC小胞より見出した膜タンパク質PV72が貯蔵タンパク質の輸送にどのように関与しているかをin vivoで調べるために,シロイヌナズナのPV72ホモログ欠損変異体を単離し解析した.シロイヌナズナにはPV72ホモログをコードする遺伝子が7つ存在し,これらをAtVSR1AtVSR7と命名した.このうちAtVSR1遺伝子(At3g52850)のT-DNA挿入変異体の種子では,主要な貯蔵タンパク質である12Sグロブリンと2Sアルブミンの前駆体が大量に蓄積し,成熟型の貯蔵タンパク質の減少が見られた.他の6つの変異体ではこのような表現型は見られなかった.電子顕微鏡観察の結果,AtVSR1欠損変異体では大量の貯蔵タンパク質が細胞外に分泌されていることが判明した.アフィニティーカラムを用いた解析より,AtVSR1がブラジルナッツ2Sアルブミンの液胞輸送シグナルやシロイヌナズナ12SグロブリンのC末端ペプチドに結合能をもつことが分かった.以上の結果から,AtVSR1が貯蔵タンパク質の液胞選別輸送シグナルを認識し,蓄積の場への輸送を担っていることが明らかになった.私達は,種子の貯蔵タンパク質の細胞内輸送に関わる新規の小胞を発見し,PAC小胞(Precursor-accumulating vesicles)と命名した.この小胞を介するタンパク質の細胞内輸送経路は,ゴルジ体を経由しない液胞へのタンパク質輸送という点で全く新しい輸送システムからなる.PAC小胞輸送システムは,大量のタンパク質を効率よく液胞へ輸送する系として高等植物種子が獲得してきた機構と考えられる.今年度は,この小胞膜上に存在するタイプI型の膜タンパク質PV72が種子タンパク質の一つ2S albuminの液胞輸送レセプターとして機能していることを下記の解析により明らかにした.PV72及びそのEGF domainsを欠失させた変異体PV72をバキュウロウィルス系を利用して昆虫細胞で大量に発現させ,これと種子タンパク質pro2Salbumin由来のペプチドとの結合・解離様式を生体分子間相互作用解析装置(BIACORE)及びアフィニティカラムクロマトグラフィで詳細に解析し,両者の結合にはカルシウムイオンが必要であること,PV72のEGF domainsは結合に必須ではないが結合を促進することを明らかにした.次に,2SalbuminのC末端ペプチド(2SC)が輸送シグナルとして機能することを示すために,GFP(緑色蛍光タンパク質)のC末端に2SCペプチドを融合させたものをタバコ培養細胞BY2で発現させた.その結果,2SCペプチドは液胞輸送シグナルとして働くことが明らかになった.登熟カボチャ種子を高圧凍結置換法を用いた免疫電子顕微鏡観察に供しPV72がPAC小胞の膜上に局在することを確認した.また,細胞分画でも同様の結果を得ることができた.PV72の細胞質側の同モチーフにはアダプチンやクラスリンは結合していないことが分かった.このレセプターを介した2Salbuminの液胞への選別輸送には既知のものとは異なる機構が働いていると考えられる.高等植物の種子細胞から,一時期に大量に合成される種子の貯蔵タンパク質の集積機構に関与する新規の小胞を発見し,PAC小胞(Precursor-accumulating vesicles)と命名した.この小胞を介する細胞内輸送経路は,ゴルジ体非依存的という点で全く新しい輸送システムからなる.PAC小胞輸送システムは,大量のタンパク質を効率よく液胞へ輸送する系として高等植物種子が獲得してきた機構と考えられる.本研究では,タンパク質の大量発現を支える細胞内小器官に焦点を当て,細胞内で大量に合成されたタンパク質の集積のために誘導される新規の輸送系のための機構を分子レベルで明らかにすることを目標とした.カボチャPAC小胞より見出した膜タンパク質PV72が貯蔵タンパク質の輸送にどのように関与しているかをin vivoで調べるために,シロイヌナズナのPV72ホモログ欠損変異体を単離し解析した.シロイヌナズナにはPV72ホモログをコードする遺伝子が7つ存在し,これらをAtVSR1AtVSR7と命名した.このうちAtVSR1遺伝子(At3g52850)のT-DNA挿入変異体の種子では,主要な貯蔵タンパク質である12Sグロブリンと2Sアルブミンの前駆体が大量に蓄積し,成熟型の貯蔵タンパク質の減少が見られた.他の6つの変異体ではこのような表現型は見られなかった.電子顕微鏡観察の結果,AtVSR1欠損変異体では大量の貯蔵タンパク質が細胞外に分泌されていることが判明した.アフィニティーカラムを用いた解析より,AtVSR1がブラジルナッツ2Sアルブミンの液胞輸送シグナルやシロイヌナズナ12SグロブリンのC末端ペプチドに結合能をもつことが分かった.以上の結果から,AtVSR1が貯蔵タンパク質の液胞選別輸送シグナルを認識し,蓄積の場への輸送を担っていることが明らかになった.種子の貯蔵タンパク質の細胞内輸送に関わる新規の小胞を発見し,PAC小胞と命名した.

この小胞を介するタンパク質の細胞内輸送システムは,ゴルジ体を経由せずに大量のタンパク質を効率よく液胞へ輸送する系として高等植物種子が獲得してきた機構と考えられる.今年度は,下記の成果を得た.(1)種子タンパク質のレセプター依存的な選別輸送PAC小胞より見出した膜タンパク質PV72が貯蔵タンパク質2S albuminの液胞輸送レセプターとして機能していることを明らかにし、レセプター依存的な種子タンパク質の輸送を初めて示すことができた.PV72は登熟期の種子に特異的に発現し,栄養器官には発現していなかった.PV72及びそのEGF様domains欠失変異体を昆虫細胞で大量に発現させ,2Salbumin前駆体由来のプロペプチドとの結合・解離様式を生体分子間相互作用解析装置などで詳細に解析した.その結果,生体内でPV72がレセプターとして機能するのに十分な親和性を示すことが分かった.さらに,この結合・解離がカルシウムイオンよって制御されていることを示し.新規の制御系の存在を明らかにした.(2)新規の膜タンパク質のPAC小胞を介した細胞内輸送タンパク質蓄積型液胞より,新規の膜タンパク質MP73を見出した.MP73の前駆体がPAC小胞に局在しているいたことから,PAC小胞が膜タンパク質の輸送に関与していることが明らかになった.MP73は,C末端側に親水性のGlu/Arg richの繰り返し配列を持ち,液胞膜上で複合体を形成していた.MP73は種子の乾燥期や発芽後の吸水期における急激な水の出入りに対して膜を保護する役割があると考えられる.(3)PAC小胞の形成に関わる遺伝子の単離PAC小胞は登熟期の種子に特異的に存在するが,シロイヌナズナの栄養器官にPAC小胞を誘導させることに成功した.この形質転換体から単離した薬剤耐性を示す突然変異体は,融合遺伝子産物をペルオキシソームに蓄積するようになった.高等植物の種子には数種類の貯蔵タンパク質が液胞の一種であるプロテインボディに蓄えられており,発芽後の窒素源として用いられる.これらのタンパク質は種子の登熟期に小胞体で前駆体として合成され,小胞輸送により液胞に運ばれ,液胞プロセシング酵素(VPE)によるプロセシングを受けて成熟型になる.平成14年度は,種子の貯蔵タンパク質の細胞内輸送・集積システムに関わる因子の同定を目指して,貯蔵タンパク質の前駆体を蓄積するシロイヌナズナ変異体の単離とその解析を行った.得られた成果は下記の通りである.シロイヌナズナの主要な貯蔵タンパク質である12Sグロブリンと2Sアルブミンの抗体を作製し,これらを用いたウエスタンブロット法により,約28,000のT-DNAタグラインより14の変異体ラインを見出した.蓄積している2Sアルブミン前駆体の分子量から,得られた14の変異体ラインは2つのタイプ(AタイプとBタイプ)に分けることができた.Bタイプの変異体(6ライン)はいずれも種子型液胞プロセシング酵素であるβVPEを欠損しており,その遺伝子内に変異が見つかった.
全奇胎細胞モデルの作成と悪性転化メカニズムの解明

近年の妊娠年齢の上昇は、異常妊娠の頻度を増加させている。異常妊娠として全胞状奇胎(奇胎)は、胎盤絨毛の異常増殖と嚢胞化を示す。この全奇胎は、雄核発生を原因とし、多数の対立遺伝子間でのヘテロ接合性の消失とゲノムインプリンティングの消失を遺伝的特徴とし、また高率に癌化を導く。そのためゲノムインプリンティングの分子機構や絨毛癌化プロセスを理解する上で、最適の生体マテリアルとなる。本研究では、独自に開発した培養技術を活用し、全奇胎の疾患モデル細胞を作成する。次に、全奇体細胞の分子特性や分化能について、正常TS細胞と比較する。さらに、胎盤絨毛でのゲノムインプリンティングの役割について検討する。
ヒト胚細胞腫瘍-初期胚モデル-における増殖と分化の調節機構

1.他分化能を有するヒトEmbyonal carcinoma細胞株NEC-14は、in vitroで分化誘導物質HMBA10^<-2>M処理にて、形態的に分化した。分化誘導前後における細胞表面抗原、レクチン結合基、中間径フィラメント、細胞外マトリックス蛋白等の変化を調べ以下の結果を得た。1)分化誘導後ヒト主要組織適合抗原HLA-A,B,Cの顕著な発現がみられた。またstage specific embryonic antigens(SSEA)は分化誘導前後においてSSEA-1^-/SSEA-3^+→SSEA-1^+/SSEA-3^-の変化が認められた。2)中間径フィラメントの分化前後における変化の特徴は、誘導後にのみvimentinが検出された。以上の結果より、NEC-14細胞は、HMBA処理にて形態的に分化し、主として中胚葉由来間葉系成分の形質を誘導発現することが判明した。2.上記のNEC-14細胞分化系において、癌遺伝子N-mycの発現はHMBA処理後一過性に低下し、24時間後に回復する。そこでN-mycをNEC-14細胞にトランスフェクションし、N-mycの分化に及ぼす影響について検討した。その結果、外来性N-mycを発現しているクローンではコロニー形成能やヌードマウス移植能が高まり、HMBA処理による細胞表面抗原の変化が明瞭でなくなり、HMBAによる分化誘導が抑制された。3.ヒト卵巣teratocarcinoma培養株(PA-1)よりin vitroでのspheroid cultureにより安定して神経ロゼット形成を示すクローンPA-1/NRを分離した。この神経ロゼット形成過程には細胞外基質(ラミニン、タイプIVコラーゲン、テネイシン、プロテオグリカン)が重要な役割をはたしていることを電顕、免疫組織染色、ウエスタンブロット法により証明した。(1)NECー14細胞をin vitroでHMBA10^<-2>,3日間処理すると、100%形態的に分化し、分裂、増殖は停止した。(2)分化細胞は長期間(70日間以上)生存し、種々の分化形質が発現した(例えば、HLAーA,B,C,中間径フィラメントなど)。NECー14における種々のエンハンサ-ープロモ-タ-を調節している忠子は、マウスembryonal carcinoma培養細胞株(F9)に存在するadenoーvirus E1A遺伝子因子とは異っている。In vitro細胞塊中に神経ロゼットが形成され、その過程に細胞外マトリックスが重要な役割が観察された。ヒトEmbryonal Carcinoma(EC)培養細胞株NEC-14細胞は、分化誘導剤HMBA処理によりin vitroで分化が誘導される。癌遺伝子N-mycの発現はHMBA処理18時間後一過性に低下し24時間後回復する。そこでN-mycをNEC-14細胞にトランスフェクションしN-mycの分化に及ぼす影響について検討した。その結果、外来性N-mycを発現しているクローンではコロニー形成能やヌードマウス移植能が高まり、HMBA処理による細胞表面抗原の変化が明瞭ではなくなり、HMBAによる分化誘導が抑制された。2,NEC-14の分化過程におけるN-myc遺伝子発現の調節機構NEC-14細胞におけるN-myc発現の調節機構を調べるために、human N-myc遺伝子をクローニングしたところマウスN-mycと高いhomelogyが認められた。その上流領域への蛋白結合パターンをしらべたところN-myc発現が低下している時期(18時間位)に一致して減少しているDNA-蛋白複合体が見い出された。更に最近の解析ではN-mycの低下はN-mycプロモーター領域でのE2F複合体形成とよく相関している事実も明らかとなった。3,ヒトEmbryonal carcinoma細胞(NEC-14)で特異的に発現しているcDNAクローンの分離未処理

NEC-14細胞と16時間HMBA処理したNEC-14細胞を用いcDNAサブトラクション法(oligo(dT)_<30>-latex及びPCRを使用)で、HMBA処理による分化初期段階で重要な役割を担っている遺伝子を分離した。その結果未分化特異的な9クローンを分離出来た。
網膜虚血からの血管新生におけるアンギオポエチン・エフリンの診断及び治療への応用

網膜における虚血性病変は、網膜血管における循環不全により血管新生が生じる。この血管新生には血管内皮増殖因子(VEGF)など、多くのサイトカインが関与しているとされている。3頭6眼の日本猿に、乳頭から1乳頭径以内の網膜静脈主幹をレーザー光凝固にて閉塞し、網膜中心静脈閉塞症を発症させ網膜虚血による血管新生発症モデルを作製。施行後1週(2眼)・2週(2眼)・4週(2眼)に眼球を摘出し、ホルマリン固定した後、角膜輪部に直角に切開し、虹彩・線維柱帯及び網膜の組織をもとに、それぞれの切片に対しABC法でVEGF・Angiopietin-2・Ephrin-B2・Eph-B4免疫組織染色を行った。虹彩ルベオーシスは、施行後3日において全例に観察された。虹彩・線維柱帯においてVEGFは、1週・2週・4週の全例で蛋白陽性を示した。Ephrin-B2は、1週では発現しておらず、2週・4週で蛋白陽性を示した。しかしAngiopietin-2・Epr-B4蛋白についてはいずれの時期においても陰性であった。また、網膜においてVEGFは虹彩・線維柱帯と同様に1週・2週・4週の全例で蛋白陽性を示したが、Ephrin-B2は2週で蛋白陽性を示しAngiopietin-2は1眼のみ2週で蛋白陽性を示した。Epr-B4蛋白についてはいずれの時期においても陰性であった。これらの事より、Ephrin-B2はVEGFと共に血管新生の発生・進展に関与しており、さらにEphrin-B2はVEGFにおくれて発現することから、血管新生の進展と成熟にも関与していることが推測される。増殖糖尿病網膜症患者において、虹彩および隅角部新生血管(ルベオーシス)を生じ血管新生緑内障を併発した患者の緑内障手術時の濾過手術に際して、摘出した隅角部および虹彩の組織片よりアンギオポエチン2およびエフリンB2の発現が見られることを確認した。さらに、エフリンB2の発現時期を明らかにするために、猿眼において実験的網膜中心静脈閉塞症を作製し、虹彩ルベオーシスを発生させ、時間的経過を追い、VEGF・アンギオポエチン2・エフリンB2の発現を検索した。その結果、エフリンはVEGF・アンギオポエチン2におくれて発現することが明らかとなった。以上の結果は、日本眼科学会(2000)およびAssociation forreseach in visionand ophthalmology(2000)にて報告した。増殖糖尿病患者において硝子体手術時に網膜新生血管を摘出し、VEGF・アンギオポエチン2・エフリンB2の発現を検索した。その結果、VEGF・アンギオポエチン2・エフリンB2の発現を確認し、その結果は、日本臨床眼科学会(2000)に報告した。さらに、エフリンB2の発現時期を確認するために、猿眼において実験的網膜中心静脈閉塞症を作製し、網膜新生血管を発生させ、時間的経過を追い、VEGF・アンギオポエチン2・エフリンB2の発現を検索した。その結果、虹彩ルベオーシスと同様に網膜新生血管においてもエフリンB2は、VEGF・アンギオポエチン2に遅れて、発現することが明らかとなり、その結果は、Association for reseach in vision and ophthalmology(2001)に報告予定である。以上の結果から、エフリンB2は胎生期の血管のみならず、虚血疾患の血管新生の発生に重要な役割を持つと考えられ、特に、発現時期が遅れることから、新生血管の伸展や成熟に関係すると考えている。

この血管新生には血管内皮増殖因子(VEGF)など、多くのサイトカインが関与しているとされている。3頭6眼の日本猿に、乳頭から1乳頭径以内の網膜静脈主幹をレーザー光凝固にて閉塞し、網膜中心静脈閉塞症を発症させ網膜虚血による血管新生発症モデルを作製。施行後1週(2眼)・2週(2眼)・4週(2眼)に眼球を摘出し、ホルマリン固定した後、角膜輪部に直角に切開し、虹彩・線維柱帯及び網膜の組織をもとに、それぞれの切片に対しABC法でVEGF・Angiopietin-2・Ephrin-B2・Eph-B4免疫組織染色を行った。虹彩ルベオーシスは、施行後3日において全例に観察された。虹彩・線維柱帯においてVEGFは、1週・2週・4週の全例で蛋白陽性を示した。Ephrin-B2は、1週では発現しておらず、2週・4週で蛋白陽性を示した。しかしAngiopietin-2・Epr-B4蛋白についてはいずれの時期においても陰性であった。また、網膜においてVEGFは虹彩・線維柱帯と同様に1週・2週・4週の全例で蛋白陽性を示したが、Ephrin-B2は2週で蛋白陽性を示しAngiopietin-2は1眼のみ2週で蛋白陽性を示した。Epr-B4蛋白についてはいずれの時期においても陰性であった。これらの事より、Ephrin-B2はVEGFと共に血管新生の発生・進展に関与しており、さらにEphrin-B2はVEGFにおくれて発現することから、血管新生の進展と成熟にも関与していることが推測される。
乳幼児におけるアクションイベントの単位分割、カテゴリ化、言語化に関する研究

本研究は乳幼児が日常生活の自然な状況で日夜遭遇する問題--つまりどのように切れ目のない連続的な行為を分節しているのか、どのような手がかりをつかって文の中から名詞、動詞、形容詞などのことばの品詞を同定しているのか、それぞれの品詞のことばをイベントのどの部分に対応させ、どのように他の状況にそのことばを汎化していくかという問題--を彼等がどのようにして解決しているかについてのメカニズムを、総合的、大局的に明らかにすることを目的とした。3年間の研究期間に以下の3つの実験を行った。(1)動作主、アクション、被動作物体の3つの要素からなるイベントに新奇名詞、動詞を付与し、その拡張を調べた実験では、幼児は事物を名詞に対応付けるのは容易であるが、アクションを動詞に対応づけ、異なる事物(動作主、被動作物体)で同じアクションのイベントに対してその動詞を汎用するのは非常に困難であることが明らかになった。(2)モーションイベントの中に存在する「動きの軌跡」「動きの様態」のどちらの意味要素に乳幼児が注目し、動詞語意のカテゴリーを形成するかを調べる実験では、乳幼児は、語意学習の当初(生後18ヶ月)は言語普遍的に動詞は動きの軌跡を表すと解釈することがわかった。しかし、この傾向は発達と共に減り、最終的に英語のように様態動詞が顕著な言語では様態への対応づけのバイアスに変化していく。しかし、日本語では様態を表す動詞と方向・軌跡を表す動詞の分布があまり偏っていないことを反映し、英語母語児のような顕著な様態バイアスは5歳児や大人でも見られなかった。(3)動詞の文法的形態、項構造がイベントと動詞語意の対応づけにどのように影響を与えるかを調べる実験では、2歳半で「が」や「を」の格情報を使って新奇な自動詞、他動詞を対応するイベントにマッピングできること、3歳、5歳になると格情報以外の情報(語順、レキシコン中の統計分布)などを手がかりに使うようになるという知見が得られた。乳幼児において言語の獲得は目をみはる速度で非常に効率良く行われる。このような効率のよい学習は子どもが語意推論のためのバイアスを持っており、これを用いて探索スペースを制約しているためであると考えられていた。しかし、従来のこの分野での研究はほとんど環境からすでに切り離された事物につけられたラベルの語意推論を問題にしてきたところに限界があった。本研究ではこの問題にさらに踏み込み、乳幼児が日常生活の自然な状況で日夜遭遇する問題--つまりどのように切れ目のない連続的な行為を分節しているのか、どのような手がかりをつかって文の中から名詞、動詞、形容詞などのことばの品詞を同定しているのか、それぞれの品詞のことばをイベントのどの部分に対応させ、どのように他の状況にそのことばを汎化していくかという問題--を彼等がどのようにして解決しているかについてのメカニズムを、総合的、大局的に明らかにすることを目的とする。本年度はモーションイベントの中に存在する「動きの軌跡」「動きの様態」のどちらの意味要素に乳幼児が注目し、動詞語意のカテゴリーを形成するかという問題をとりあげ、実験準備をすすめた。具体的には乳児に動作主のキャラクターが特定の様態で特定の軌跡を動いているアニメーションを見せ、新奇動詞を導入する。

その後、テスト時に様態が同じで動きの軌跡が異なるイベントと様態が異なり同じ軌跡で動くイベントを同時に提示し、子どもがどちらの画面を長く注視するかという選好注視パラダイムを用いて子どもの動詞語意に関するメタ知識を測る実験を計画し、そのために必要な刺激の制作と実験装置の開発を行った。現在生後18-32ヶ月の幼児を対象にデ-タ収集を始めた。乳幼児において言語の獲得は目をみはる速度で非常に効率良く行われる。このような効率のよい学習は子どもが語意推論のためのバイアスを持っており、これを用いて探索スペースを制約しているためであると考えられていた。しかし、従来のこの分野での研究はほとんど環境からすでに切り離された事物につけられたラベルの語意推論を問題にしてきたところに限界があった。本研究ではこの問題にさらに踏み込み、乳幼児が日常生活の自然な状況で日夜遭遇する問題--つまりどのように切れ目のない連続的な行為を分節しているのか、どのような手がかりをつかって文の中から名詞、動詞、形容詞などのことばの品詞を同定しているのか、それぞれの品詞のことばをイベントのどの部分に対応させ、どのように他の状況にそのことばを汎化していくかという問題--を彼等がどのようにして解決しているかについてのメカニズムを、総合的、大局的に明らかにすることを目的とする。本年度は昨年度から始めたモーションイベントの中に存在する「動きの軌跡」「動きの様態」のどちらの意味要素に乳幼児が注目し、動詞語意のカテゴリーを形成するかという問題をとりあげ、生後18-32ヶ月児と3-5歳児を対象にデータ収集を行った。具体的には乳児に動作主のキャラクターが特定の様態で特定の軌跡を動いているアニメーションを見せ、新奇動詞を導入する。その後、テスト時に様態が同じで動きの軌跡が異なるイベントと様態が異なり同じ軌跡で動くイベントを同時に提示し、子どもの動詞語意に関するメタ知識がどのように発達するかを検討する。生後18-32ヶ月群は選好注視法を、3歳-5歳群ではMatch-to-sample選択法を用いた。現在、3-5歳群のデータ収集は終了し、18-32ヶ月群もほぼ完了している状態である。17年度はデータ分析を進めるとともに、動詞の文法的形態、項構造がイベントと動詞語意の対応づけにどのように影響を与えるかを調べる予定である。本年度は昨年度から継続中のモーションイベントの中に存在する「動きの軌跡」「動きの様態」のどちらの意味要素に乳幼児が注目し、動詞語意のカテゴリーを形成するかを調べる実験を完了した。日本人乳幼児は、当初(生後18ヶ月)動詞は動きの軌跡を表すと解釈するが、この傾向は発達と共に減り、最終的に様態への対応づけのバイアスに変化していく。
生体分子の超分子構造を模倣したらせん状ナノスペースの創製と触媒・分離剤への応用

本課題研究において生体分子としてDNA(Na塩型)に着目した。シリ力種、DNAともシリカ合成条件下では負に帯電している。H18年度において、両者の相互作用を促進する為に正に帯電可能な官能基を有するSi源、(CH_30)_3Si(CH_2)_3N^+(CH_3)_3C1^- (TMAPS)、をシリカ源の一部に用いることでシリ力種との相互作用を実現し、さらにDNA-シリカ複合体からDNAを取り除き、多孔質シリカを得ることに成功した。H19年度では、(1)まず、TMAPS以外の分子を用いることができるか検討した。一つの分子内に二つのアミノ基を有するエチレンジアミン、1-(2-アミノェチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシランなどを用い、相互作用の状態、得られるシリカのメソ構造、形態などを精査したが、TMAPS以外を用いた場合では不定形粒子のものしか得られなかった。(2)合成過程におけるDNA分子の状態を円二色性分散計(学内共通装置)を用いて調査した。合成後のサンプルを測定したところ、DNA由来のシグナルを示し、DNAの特異な構造は保持されていたことが分かった。(3)DNA分子を鋳型に用い螺旋状細孔を有するメソポーラスシリカを調製し、アミノ酸誘導体などをターゲットにした吸着分離テストを行う予定であったが、至らなかった。一方、生体分子として従来のアミノ酸含有界面活性剤に着目し、アミノ酸の種類と得られるシリカの細孔構造について検討した。得られたシリカを用いて不斉吸着テスト、不斉触媒反応などを行った結果、有意義な成果を得ることができた。本課題研究の目的は、生体分子、中でもDNA分子を鋳型とした新規多孔質シリカの合成である。本年度は鋳型分子として用いるDNAとシリカの相互作用を実現し、その後DNAを取り除き、多孔質シリカを得ることを目的とした。DNA-Na塩は水溶性で水中では負に帯電している。これはDNA内のリン酸基によるものである。また、DNA-Na塩が安定に存在できる塩基性条件下ではシリカ種も負に帯電している。このままでは静電的な反発によりDNAとシリカ種の相互作用は期待できない。共に負に帯電しているDNAとシリカ種の間の相互作用を促進させるため、Si(OC_2H_5)_4(TEOS)に加え、正に帯電可能な有機官能を有する有機アルコキシシランをシリカ源の一部に用い、DNA-シリカ複合体を合成することを試みた。この有機アルコキシシランとして、(CH_3O)_3Si(CH_2)_3N^+(CH_3)_3Cl^-(TMAPS)を用いた。DNA-Na塩型を水に溶解した後、攪拌下シリカ源としてTMAPSとTEOSの混合物、及びNH_3水溶液を加え、攪拌を続けた。合成条件、主に原料の組成、溶液のpH、を精査した結果、白色の生成物を得た。元素分析、13C NMR等により生成物中にDNA分子が存在していることを確認した焼成により、有機部位を除去したサンプルのXRDパターンは2θ=0.71.5°にピークが観測された。また、窒素吸着脱着測定によりBET比表面積を見積もったところ、約500m^2/gであった。故に、このサンプルは規則性の低いメソ構造体であるといえる。BJH細孔径分布曲線において鋭いピークは見られないものの、吸着等温線の形よりメソ孔をもつことが確認できた。以上より、DNA分子内の-PO_3^-Na^+とTMAPS分子内の-N^+(CH_3)_3Cl^-の塩の複分解反応を進行させ、DNA-シリカ複合体を得ることに成功した。引き続き、メソ構造の規則性の向上、形態の制御などに取組む。