hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
量子導線および蛍光ナノチューブを作成するためのナノリング蛋白質の合成制御

Banwell博士との共同研究結果概要は下記の通り:1.自己組織化蛋白質ナノチューブの開発:TRAP蛋白質ナノチューブの重合機構を解明するためTRAPリング状モノマーとモノマーの二量体界面に変異を入れた(C50,C69,C69/L50,V69/C50)。Banwell博士が全部の蛋白質を発現、精製してナノチューブになるかどうか、電子顕微鏡で確認できました。pHの変化の影響もテストの結果、ポリメリゼーションの最適なpHが分かりました。その情報でポリメリゼーションモデルを発表できます。3.TRAP蛋白質全体で一度の合成で作る実験を計画して、現在合成中である。その蛋白質には蛍光アミノ酸をいれて、合成後蛍光蛋白質ナノチューブになると期待している。4.初期地球で生命がいかにして生まれたか?は科学で基本問題の一つである。一つの理論は自己複製ペチッドが単純な化学物質から進化したことである。このプロセスを再現するためBanwell博士がバイオインフォマティクスを根幹としてチオエステル生成で自己複製コイルドコイルペチッド実験を計画した。現在チオエステル生成テスト中である。成功すれば、進化の問題を解明するひとつの手法だけではなく、複雑な蛋白質バイオナノ構造を造る目的への一つの役に立つ道具になると考えられる。
分泌型カルシウム-DNA結合タンパク質:ヌクレオバインディンの機能解析

ヌクレオバインディントランスジェニックスマウスの作製アクチンプロモーターを持ち、全身において強発現させるベクターpCXN2とメタロチオネインプロモーターを持ち重金属で発現誘導のかけられるベクターpMKの2種を用いた。マウスヌクレオバインディンcDNAを各ベクターに組み込み、マウス受精卵にインジェクション後、卵管内移植を行った。現在DNAを導入した卵より生まれたマウスが100匹ほどおり、今後尻尾よりDNAを抽出、サザンハイブリダイゼーションによりベクター導入の有無を確認後、臓器などの組織の変化等を観察する予定である。ヌクレオバインディンノックアウトマウスの解析MRL/lprバックグラウンドのヌクレオバインディンノックアウトマウスとMRL/lprマウスの腫脹リンパ節からの粗抽出タンパク画分を、二次元電気泳動にかけたところ、ノックアウトマウスにおいて優位に増加している約43KDaのタンパクが見つかった。さらに同じ粗抽出タンパク画分を、ヌクレオバインディンを固相化したアフィニティーカラムにかけたところ、同様に43KDaのタンパクが高濃度に精製されることがわかった。150mMNaClで結合し、500mMではずれてくるこのタンパクの実体を知るべく、配列決定を試みたが、N末端はブロックされ検出できなかった。そこで現在V8プロテアーゼ、あるいは臭化シアンで部分分解を行い、その断片の配列を決定しようとしている。一方MRL/lprバックグラウンドノックアウトマウスは、血管炎、半月形成型糸球体腎炎を高頻度で発症するが、原因は今のところ不明である。しかし、戻し交配も5代目となりバックグラウンドが90%はそろってきた状況において、高頻度に血管炎を起こすことが確認できたことは、モデルマウスの確立ができたものと考えており、今後も戻し交配を進める予定である。
調査研究型の総合学習が卒業後に与える成果に関する, 卒業生への世代別追跡調査

本校が取り組む「BIWAKO TIME」(以下, BT)は,全国に先駆けて実施され, 34年の歴史を持ち,全校体制で取り組んでいる総合学習である。時代とともに少しずつ修正と改善を重ねながら現在に至り,「郷土である滋賀」を学習フィールドとし,「学び方を学ぶ」調査研究型の学習を継続している。34年間の本校の卒業生に, BTで身につけた力が卒業後,どのように生きて働く力として活用できているかを調査することで,総合学習をどう取り組み,どうアクティブ・ラーニングを進めておくと,生徒たちの将来にとってどのような力が身につくのかを示すことができると考え,本研究に着手した。調査対象である34年間の卒業生から,各学年20名程度抽出した。抽出者には質問紙に返信用封筒を同封して送付した。有効回答率は23.3%となった。また,質問紙調査で協力できると回答した卒業生等,条件が適した人に対して聞き取り調査を行い,より詳しく把握した。調査の結果,卒業生がBTを通して身についたと感じている力のうち,主に2つは,調査上分類した3つの世代ともに共通だった。その1つは,グループで取り組むなかで仲間とともに自主的・自立的に課題に取り組めるようになり,コミュニケーションカがついたことである。もう1つは,探究的学習活動のプロセスに関する情報収集・活用能力である。しかし,世代ごとに違う傾向も見られた。下の世代は,教員により論理的な探究学習を求められてきたため,情報収集・活用能力が身についたと感じている傾向がとくに強い。中の世代は,学習時間を他の世代よりも多くかけて丁寧な学習を行ったため,主体性や自由性を身に付けてきた。上の世代は,限られたBTの学習時間の中で,主体的に工夫して学習していた。郷土への関心やよりよい社会にしていこうとする意欲,環境問題への関心が高かった。当時の教員の課題意識や指導の重点によって,身に付いた力に世代ごとの違いが生じていることがわかった。
就労と治療の両立に関する労働者用リテラシー教育方略の開発と教育効果の測定

就労と治療の両立は日本の労働衛生上の喫緊の課題だが、労働者や地域住民の理解と受容は不十分である。申請者らはこれまでに、労働者や地域住民が就労と治療の両立に関するリテラシーを身に着けることが就労と治療の両立に有効だと考え、就労と治療の両立について労働者が修得するべきリテラシー(以下「リテラシー」)について検討してきた。本研究では、労働者や地域住民がリテラシーを修得するための方略と教材を開発することを目的とし、以下3点を検討する。(1)労働者やその家族を対象としたリテラシー教育のための教育パッケージの開発、(2)リテラシーの評価方法の開発、(3)教育パッケージの教育効果の検証。
TetシステムによるES細胞由来心筋細胞の作成と心筋梗塞巣への応用に関する研究

ヒトES細胞由来の心筋細胞は心疾患の治療において、細胞ソースとして直接的で潜在的な可能性を持っている。この研究ではTetシステムを効率よく機能させるための基盤技術としてbone morphogeneticprotein(BMP)-4を用いた新しい分化誘導法の確立を試みた。FBS(牛胎児血清)の条件検討の結果、20%FBSによる4日間の浮遊培養が心筋細胞の分化のためには最適であるということが分かった。さらにBMPのアンタゴニストであるNogginの添加により、拍動EBの発生率が23.6%から5.3%まで低下した。このことは通常に見られる心筋細胞分化にBMPシグナリングが深く関与していることを示している。そこで様々な濃度のBMP-4を添加しその効果を検証した結果、4日間の浮遊培養の間12.5-25ng/mlのBMP-4を添加する処置がもっとも効率よく心筋細胞分化を促進した。BMP-4 25ng/ml添加の拍動EB発生率は、接着後6日目において95.8%に達した。EB形成過程のreal-time PCR解析により、25ng/mlのBMP-4による処置は心筋細胞関連遺伝子であるMesp1とNkx2.5の発現を有意に上昇させることが分かった。誘導された心筋細胞は心筋細胞タンパク質であるatrial natriuretic peptide(ANP),cardiac troponin I(cTnI)の発現は時間の経過とともに増加し、心筋細胞の成熟が示唆された。さらに免疫染色によりこれらの心筋細胞にカドヘリンとコネキシン43の発現が確認され、細胞間構造が適切に形成されていることが明らかになった。これらのことからBMP-4の濃度および添加すべき時期は、ヒト胚性幹細胞から心筋細胞へ効果的に誘導を行うために決定的に重要なファクターであることが明らかになった。同時にBMP-4とFBSを組み合わせることでヒトES細胞から心筋細胞への分化を有意に促進するための誘導法を確立できた。現在幹細胞の多能性が示され、再生医療への応用が期待されている。しかし現状では、幹細胞による明らかな組織の修復にまでは至っていない。ES細胞に関しては、利点でもあるその多能性が純粋な分化細胞集団を作製する障害にもなっている。だが重度の心筋梗塞に将来幹細胞の臨床応用を考える場合には、ES細胞のような増殖能が高く、細胞量を確保しやすい細胞を利用することが必須である。従って今回の研究において、ES細胞由来の心筋細胞をTet-systemを用いることによっていくつかの転写因子を時期特異的に選択的に誘導し、心筋細胞への分化が選択的に誘導可能であると考える。さらにその細胞を心筋梗塞巣に移植することにより機能改善が可能であるということを証明することは有意義であると考える。最終的には今回の方法の確立によりES細胞由来の分化誘導モデルとしての意義も果たせると考えている。本年度の成果胎生8.5日マウスよりisl1のmRNA全長を抽出しクローニングを行っている。また調節vectorをE14.1ES細胞株にエレクトロポレーションによりトランスフェクションをし、スクリーニングをジェネテシンによって薬剤耐性クローンを選択した後、ルシフェラーゼアッセイによって検証している。分化細胞の評価法の最適化心筋細胞を評価するための抗体に対して、固定法、包埋条件、反応時間、バッファーの組成、抗体濃度などを検討し、最適条件を決定した。また使用するprimerの最適な条件を決定した。心筋梗塞モデルマウスの作製凍結侵襲法によりマウスに心筋梗塞を作製し、その評価を行った。ES細胞由来の心筋細胞をTet-systemを用いることによって選択的に誘導を行い、機能的な心筋細胞を多量に得ること可能であるということを証明することは有意義であると考え研究を進めた。Tet-on vectorをE14.1ES細胞株にエレクトロポレーションによりトランスフェクションをし、スクリーニングをジェネテシンによって薬剤耐性クローンを選択した後、ルシフェラーゼアッセイによって検証した。通常ES細胞には遺伝子導入効率が悪いとされており、本研究においても遺伝子発現効率が悪く、またおそらく細胞のサイレンシングが起こり、導入遺伝子の不活性化が起こっていると考えられる。そのため現在、より多くのコロニーをピックアップしスクリーニングを行っている。そして心筋細胞の評価法として新たにreal-time RT PCRを導入し、そのprimerを設計し、コントロールによって評価を行った。心筋細胞分化誘導の目安とするためにマウス胎仔を用いて一番発現量が高い段階とその発現期間の検討をreal-time RT PCRを用いて行っている。また遺伝子を導入した後の分化誘導する際、より多くの心筋細胞を得るために発現させる遺伝子の他に補助的な役割を果たすための因子の同定、最適濃度の検討を行った。今回注目したのはTGFスーパーファミリーに属するBMP-4である。BMP-4は中胚葉への分化誘導を促進することが知られているが、その最適な添加時期や濃度は現在までにはっきりとしてはいない。そこで今回はその点を明らかにしてより多くの心筋細胞を得られるように実験を進めた。その結果、心筋分化誘導効率をかなり上昇させることに成功している。

FBS(牛胎児血清)の条件検討の結果、20%FBSによる4日間の浮遊培養が心筋細胞の分化のためには最適であるということが分かった。さらにBMPのアンタゴニストであるNogginの添加により、拍動EBの発生率が23.6%から5.3%まで低下した。このことは通常に見られる心筋細胞分化にBMPシグナリングが深く関与していることを示している。そこで様々な濃度のBMP-4を添加しその効果を検証した結果、4日間の浮遊培養の間12.5-25ng/mlのBMP-4を添加する処置がもっとも効率よく心筋細胞分化を促進した。BMP-4 25ng/ml添加の拍動EB発生率は、接着後6日目において95.8%に達した。EB形成過程のreal-time PCR解析により、25ng/mlのBMP-4による処置は心筋細胞関連遺伝子であるMesp1とNkx2.5の発現を有意に上昇させることが分かった。誘導された心筋細胞は心筋細胞タンパク質であるatrial natriuretic peptide(ANP),cardiac troponin I(cTnI)の発現は時間の経過とともに増加し、心筋細胞の成熟が示唆された。さらに免疫染色によりこれらの心筋細胞にカドヘリンとコネキシン43の発現が確認され、細胞間構造が適切に形成されていることが明らかになった。これらのことからBMP-4の濃度および添加すべき時期は、ヒト胚性幹細胞から心筋細胞へ効果的に誘導を行うために決定的に重要なファクターであることが明らかになった。同時にBMP-4とFBSを組み合わせることでヒトES細胞から心筋細胞への分化を有意に促進するための誘導法を確立できた。
多層オミックス解析を用いた糖尿病性心筋障害の病態解明

糖尿病性心筋障害は糖尿病による代謝異常を起点として生じる心筋障害であり、最終的には糖尿病性心筋症に至り生命予後を脅かす。近年、社会の産業化と生活習慣の欧米化に伴い、わが国でも虚血性心疾患を合併した心不全が増加しており、疫学的にはその発症と病態形成に糖尿病が大きく関与していることが示されている。しかしながら糖尿病性心筋障害の発生機序は明らかではなく、虚血性心不全の発症予防と治療に対する糖尿病・代謝面からのアプローチが未だ困難である。しかし近年、科学技術の進歩に伴いゲノムに加えて核酸や蛋白質、代謝産物などの生体内情報を網羅的に取得・解析するオミックス解析が可能となった。そこで本研究では糖尿病を合併する虚血性心疾患症例において心筋還流前後ならびに末梢血の血漿サンプルを取得してメタボロームおよびマイクロRNA情報を網羅的に取得して比較検討を行い、虚血性心疾患における糖尿病性心筋障害の病態形成機序を明らかにする。2018年度は東北大学病院循環器内科において検査・加療を行った虚血性心疾患100例において検討を行った。現在全例でメタボローム情報の取得と約40例でマイクロRNA情報の取得が完了し、現在データのクリーニングと臨場情報との結合を行っている。予備的検討では、心筋梗塞などのイベント無しに心機能の低下が顕著な糖尿病を合併した虚血性心疾患症例に特異的に低値を示す代謝物質候補がいくつか見つかっている。心カテ症例における冠循環前後の血液サンプルの取得が困難なため。心カテ時の冠循環前後の血液サンプル取得は困難である一方で、外来における抹消血液サンプルの取得は順調であり、今後研究の主体を末梢血サンプルに移して研究を遂行する。物品購入にあたり、より安価で購入可能な商品を選択する等により、繰越金が発生した。次年度は国内および海外出張も複数回計画しており、繰越金と併せて執行する予定である。
海洋島における適応放散的種分化の機構を保全する―集団内遺伝構造仮説の検討―

海洋島で一般的にみられる進化現象の1つとして,異なる生育環境への適応を伴う生態的種分化が挙げられる.生態的種分化は,地理的障壁による隔離がない状況下で,異なる生育環境間での分断化選択と同系交配を促進する交配前隔離によって引き起こされると考えられている.小笠原諸島は東京から約1,000km南に位置する海洋島であり,個々の島の面積は比較的小さいが,複雑な地形に対応して様々な植生がモザイク状に配置し,複数の生物群において生態的種分化が報告されている.小笠原諸島に固有なシマホルトノキは,湿性高木林から乾性低木林まで幅広い環境に生育しているが,これまでに環境ごとの形態的差異などは報告されていなかった.本研究では父島列島のシマホルトノキ11集団337個体を用いて,24遺伝子座のEST-SSRマーカーによる集団遺伝学的解析を行った.さらに,父島の4集団において,開花期調査と土壌水分量,植生高の測定を行った.その結果,父島列島内における生育環境間(湿性高木林と乾性低木林の間)の集団間の遺伝的分化(0.005≦F_<ST>≦0.071)は,同一生育環境内の集団間の遺伝的分化(0.001≦F_<ST>≦0.070)より大きいことが分かった.さらに,遺伝的に分化したグループ間では,開花期にずれがあり,土壌水分量と植生高にも差がみられた.これらのことから,父島列島では,シマホルトノキの遺伝的に分化した2つのグループが側所的に分布しており,それらのグループ間では開花期のずれにより遺伝子流動が制限されていることが明らかになった.シマホルトノキは,種分化の初期段階にあると考えられる.昨年度から進行していた近縁種を含めたシマホルトノキの遺伝的多様性・遺伝構造の解析に関しては、論文を投稿し、現在改訂中の段階まで進んでいるため。本年度が最終年度だった。海洋島の木本植物は,大陸の木本植物とは異なった遺伝構造をもち,遺伝的に分化していく仕組みをもっていることが予想される.なぜなら,限られた移入によって成り立っており,さらに異なる生育環境への適応なども関係して,狭い範囲内で遺伝子流動が強く制限されていると考えられるからである.このため,遺伝的なパッチ構造が空間的に形成されて,明瞭な集団内遺伝構造が生じているのではないかと予測した.そこで,本研究では,複数分類群の小笠原諸島の固有種と日本本土の近縁種について,SSRマーカーを用いて各集団の遺伝的多様性と空間的な遺伝構造を明らかにし,それを小笠原諸島と日本本土で比較することを目的としている.本年度は,まず小笠原諸島でボルトノキ属の採集に加え,比較対象とする本土からは千葉県清澄山,静岡県小笠山・南伊豆,和歌山県和歌山市の4地点において,ムラサキシキブ属・ヒササキ属・トベラ属・ホルトノキ属を採集した.遺伝解析は,各分類群についてマーカー開発を進め,ハイノキ属・ヒサカキ属・ホルトノキ属において多数のプライマーを設計することができ,順次それらのスクリーニングを進めている.さらに,開発したマーカ」の中で有効性が確認されたハイノキ属の7遺伝子座を用いて,小笠原諸島に分布する3種667個体の集団解析を行った.その結果,島内に分布する3種の識別ははっきりとできるものの,それぞれの種は非常に局所的に分布しているため,その中に明瞭な遺伝構造はみられなかった.今後,その他の分類群に関しても,有効なマーカーを用いて集団解析を行う予定である.小笠原諸島に分布するハイノキ属3種(チチジマクロキ・ウチダシクロキ・ムニンクロキ)全667個体について7遺伝子座のマイクロサテライトマーカーを用いて集団遺伝学的な解析を行った.その結果,島内に分布する3種の識別ははっきりとできるものの,もっとも個体数の多いチチジマクロキにおいても種内に明瞭な遺伝構造はみられなかった.先行研究で明瞭な遺伝構造が明らかになっていた分類群と異なり,ハイノキ属は非常に狭い地域にのみ局所的に分布していることが影響しているのではないかと考えられた.これまでの研究は,形態変異が大きく島内で複数種に適応放散している属を中心に進められてきた.そこで,島内で形態的には比較的均一なシマホルトノキを対象に,種内の遺伝的多様性や遺伝構造のパターンを明らかにした.シマホルトノキは,小笠原の固有木本種でホルトノキ属に分類される常緑高木である.父島列島から母島列島にかけて分布し,乾性低木林から湿性高木林までの幅広い環境に生育する.比較としては,内地に分布するホルトノキ,火山列島に分布するチギを用いた.次世代シークエンサーによりEST-SSRマーカーを開発し,これら3分類群,計21集団685個体について,EST・SSRマーカー24遺伝子座を用いて集団遺伝学的解析を行った.その結果,シマホルトノキは,父島列島の集団は2つの遺伝的なグループ,母島の集団は1つの遺伝的なグループに遺伝的にまとまることが示唆された.父島列島の2つの遺伝的なグループは,地理的なまとまりとは対応しておらず,それぞれのグループは比較的乾燥した地域と湿った地域に分かれて分布していると考えられた.形態レベルの違いを認識できない場合でも,小笠原の固有木本種において遺伝構造が明瞭に形成されている事例が示された.

海洋島で一般的にみられる進化現象の1つとして,異なる生育環境への適応を伴う生態的種分化が挙げられる.生態的種分化は,地理的障壁による隔離がない状況下で,異なる生育環境間での分断化選択と同系交配を促進する交配前隔離によって引き起こされると考えられている.小笠原諸島は東京から約1,000km南に位置する海洋島であり,個々の島の面積は比較的小さいが,複雑な地形に対応して様々な植生がモザイク状に配置し,複数の生物群において生態的種分化が報告されている.小笠原諸島に固有なシマホルトノキは,湿性高木林から乾性低木林まで幅広い環境に生育しているが,これまでに環境ごとの形態的差異などは報告されていなかった.本研究では父島列島のシマホルトノキ11集団337個体を用いて,24遺伝子座のEST-SSRマーカーによる集団遺伝学的解析を行った.さらに,父島の4集団において,開花期調査と土壌水分量,植生高の測定を行った.その結果,父島列島内における生育環境間(湿性高木林と乾性低木林の間)の集団間の遺伝的分化(0.005≦F_<ST>≦0.071)は,同一生育環境内の集団間の遺伝的分化(0.001≦F_<ST>≦0.070)より大きいことが分かった.さらに,遺伝的に分化したグループ間では,開花期にずれがあり,土壌水分量と植生高にも差がみられた.これらのことから,父島列島では,シマホルトノキの遺伝的に分化した2つのグループが側所的に分布しており,それらのグループ間では開花期のずれにより遺伝子流動が制限されていることが明らかになった.シマホルトノキは,種分化の初期段階にあると考えられる.小笠原諸島におけるサンプリングや解析は順調に進んでいるからである.昨年度から進行していた近縁種を含めたシマホルトノキの遺伝的多様性・遺伝構造の解析に関しては、論文を投稿し、現在改訂中の段階まで進んでいるため。最終年度は小笠原諸島のデータと比較を行なうため,日本本土の近縁種の解析を進める予定である.本年度が最終年度だった。
ナノ積層構造を有した機能性バイオチップによる高感度バイオセンシング法の開発

最終年度は、24ヵ所の反応ウェルを持つ撥水印刷加工ガラス基板(撥水ガラス基板)を用いて、ナノ積層基板における蛍光増強度をより定量的に評価することを目的とした。まず撥水ガラス基板を用いたナノ積層基板上にCy5標識ターゲットDNAを滴下し蛍光強度測定を行った結果、未修飾の撥水ガラス基板と比較して蛍光強度は約39倍に増強された。またウェルの面積は一定であり、バックグラウンドも一定であったことから、通常のガラス基板を用いるよりも優れていると判断した。次に、撥水ガラス基板を用いたナノ積層基板上でグルタルアルデヒド(GA)を介したプローブDNAの固定化とCy5標識ターゲットDNAのハイブリダイゼーションを行ったが、強い蛍光増強は観察されなかった。一方で、ハイブリダイゼーションが起こっていることは蛍光偏光法により確認できた。そこで、アセトニトリル膜についての化学的知見を得るとともに、特に固定化に重要なアミノ基を有しているのかを検証するために、フーリエ変換赤外分光光度法(FT-IR)を用いてアセトニトリル膜のIRスペクトルを測定した。その結果、アミノ基に特有の吸収波数において特徴的なスペクトルが見られたので、固定化に重要なアミノ基が存在していることが示唆された。研究期間全体を通じて、以下のような研究成果が得られた。まず1アセトニトリルをモノマーとしたプラズマ重合膜を持つナノ積層基板で蛍光を増強できた。また2このナノ積層基板にGAを介して抗体やアミノ基標識DNAを固定化し、ターゲット分子の認識に由来する蛍光シグナルの増強を確認した。さらに3その膜の物性をFT-IRにより評価した結果、固定化に重要なアミノ基が存在している可能性を確認した。初年度においては、ナノ積層構造におけるプラズマ重合膜の改良と新たな生体分子固定化方法を模索した。これまでの我々の研究では、光透過膜としてのプラズマ重合膜を作製するのにヘキサメチルジシロキサン(HMDS)を用いていたが、この膜上に固定化するタンパク質の種類によっては物理吸着を行えず、アッセイに適さないことがあった。そこで初年度ではモノマーとしてHMDSの代わりにアセトニトリルを用いることにした。アセトニトリルをモノマーとしたプラズマ重合膜はその表面にアミノ基を有することが知られており、この官能基が様々な固定化方法に利用できると期待される。まずアセトニトリルをモノマーとしたプラズマ重合膜がHMDSのときと同様に蛍光増強現象を引き起こすかを検証した。ガラス基板の上に銀膜と様々な膜厚のアセトニトリル膜を順次積層することでナノ積層構造を構築し、その上にCy5標識DNAをスポッティングして二次元蛍光像を観察した。その結果、アセトニトリル膜の膜厚が約50 nmのときにガラス基板と比べて約6倍蛍光が増強されることが確認できた。次に、アセトニトリル膜のみを製膜したガラス基板を2.5%グルタルアルデヒド溶液に浸し、さらにマウスIgG溶液、またはラビットIgG溶液と反応させ、アミノ基を介したタンパク質の共有結合を試みた。その後Alexa 647抗マウスIgG抗体と反応させることでイムノアッセイを行い、洗浄後基板の二次元蛍光像を検出した。その結果、抗原特異的な検出は確認できたものの、ナノ積層基板より未修飾のガラス基板を用いたときの蛍光シグナルが大きかった。そこで様々なグルタルアルデヒド濃度で再度イムノアッセイを行ったところ、25%のときに最も高い蛍光シグナルが得られた。生体分子のプラズマ重合膜への強固な固定化は、今後のナノ積層構造を利用した高感度バイオアッセイに不可欠である。初年度では初めて光透過膜としてアセトニトリルを用いたプラズマ重合膜をナノ積層構造に採用したところ、蛍光物質Cy5の蛍光増強に成功した。これにより、プラズマ重合膜表面のアミノ基を利用した強固な生体分子固定化への道が開けた。一方、このアセトニトリル膜とグルタルアルデヒドとの組み合わせでタンパク質の固定化を試みたところ、未修飾のガラス基板と比べて十分な固定化の効果は確認できなかった。しかしながら、グルタルアルデヒド溶液の濃度を中心にした固定化条件の最適化の可能性は示された。平成28年度では、アセトニトリルをモノマーとしたプラズマ重合膜を持つナノ積層構造が、Cy5標識DNAからの蛍光を増強できること、またこの表面上にグルタルアルデヒドを介して抗体を固定化し、イムノアッセイを行えることを示した。これらの結果を踏まえ平成29年度では、アミノ基を有するアセトニトリル膜にアミノ基修飾したDNA鎖をグルタルアルデヒドを介して共有結合により固定化し、ターゲットDNAとハイブリダイゼーションさせることにより、DNAセンシングが可能であるか検討した。まず、アセトニトリル膜を製膜したガラス基板に、2.5%グルタルアルデヒドを反応させ結合させた。そこにプローブDNAを固定化し、さらにCy5標識ターゲットDNAとのハイブリダイゼーションを行った。その結果、グルタルアルデヒドを使用しなかった対照基板より強い蛍光シグナルが確認された。これより、プラズマ重合膜とグルタルアルデヒドの両方がプローブDNAの固定化に必須であることが明らかになった。一方、このDNAハイブリダイゼーションの実験は滅菌水中で行っていたことから、DNAがもつ負の電荷によって2本のDNA鎖が互いに反発し合い、ハイブリダイゼーションされにくい状況であることが予想された。そこでこの負の電荷の影響抑制のため、滅菌水の代わりにナトリウムイオンを含む反応液を使用したところ、アセトニトリル膜上でのDNAハイブリダイゼーションを確認でき、再現性も得られた。

最終的に、ナノ積層基板を用いることでアセトニトリル膜のみの基板と比較して、約3.2倍の蛍光増強が得られた。DNAアプタマーアッセイをナノ積層基板上で行うには、まずDNAのプラズマ重合膜への固定化が不可欠である。平成29年度では、架橋剤グルタルアルデヒドを介することでアミノ基修飾DNAとアセトニトリル膜を共有結合により固定化できることを明らかにした。またハイブリダイゼーション液に塩を加えることで、安定にDNAハイブリダイゼーションが起こり、最終的に蛍光増強現象も確認することができた。最終年度は、24ヵ所の反応ウェルを持つ撥水印刷加工ガラス基板(撥水ガラス基板)を用いて、ナノ積層基板における蛍光増強度をより定量的に評価することを目的とした。まず撥水ガラス基板を用いたナノ積層基板上にCy5標識ターゲットDNAを滴下し蛍光強度測定を行った結果、未修飾の撥水ガラス基板と比較して蛍光強度は約39倍に増強された。またウェルの面積は一定であり、バックグラウンドも一定であったことから、通常のガラス基板を用いるよりも優れていると判断した。次に、撥水ガラス基板を用いたナノ積層基板上でグルタルアルデヒド(GA)を介したプローブDNAの固定化とCy5標識ターゲットDNAのハイブリダイゼーションを行ったが、強い蛍光増強は観察されなかった。一方で、ハイブリダイゼーションが起こっていることは蛍光偏光法により確認できた。そこで、アセトニトリル膜についての化学的知見を得るとともに、特に固定化に重要なアミノ基を有しているのかを検証するために、フーリエ変換赤外分光光度法(FT-IR)を用いてアセトニトリル膜のIRスペクトルを測定した。その結果、アミノ基に特有の吸収波数において特徴的なスペクトルが見られたので、固定化に重要なアミノ基が存在していることが示唆された。研究期間全体を通じて、以下のような研究成果が得られた。まず1アセトニトリルをモノマーとしたプラズマ重合膜を持つナノ積層基板で蛍光を増強できた。また2このナノ積層基板にGAを介して抗体やアミノ基標識DNAを固定化し、ターゲット分子の認識に由来する蛍光シグナルの増強を確認した。さらに3その膜の物性をFT-IRにより評価した結果、固定化に重要なアミノ基が存在している可能性を確認した。アセトニトリル膜とグルタルアルデヒドとの組み合わせによる固定化方法を確立するため、今後はグルタルアルデヒド溶液やタンパク質溶液の濃度、各反応時間などにおいてさらに詳細な条件検討を行い最適化を図る。さらにこの知見を活かして、マウスIgG以外にも様々なタンパク質やDNAを固定化素子として用いて、固定化タンパク質の抗体による検出、プローブDNAによるターゲットDNAの検出、さらにDNAアプタマーによる標的疾病タンパク質の検出を試みる。ナノ積層基板を用いたバイオアッセイのための基礎的知見として、アセトニトリル膜の表面分析をフーリエ変換赤外分光光度法(FT-IR)にて行う。これにより、膜上に期待通りにアミノ基が形成されているかを評価する。DNAハイブリダイゼーションの実験結果を踏まえ、最終的にはDNAアプタマーを同様の方法で固定化し、標的タンパク質の高感度検出を試みる。
卵巣癌のliquid biopsyによる新たなスクリーニング法の確立

前年度に開発を行ったクローナリティとヘテロ接合性の消失(LOH)のスコアリング手法を用いて,The Cancer Genome Atlas(TCGA)のオープンソースデータから卵巣高異型度漿液性癌(HGSOC)のSNPアレイデータを入手して解析を行った.クローナリティ・LOHスコアをそれぞれ2群に分類して予後解析を行ったところ,高クローナリティ群が早期の初回再発と有意に関連することが示された.また,高LOHスコア群では予後良好であることが明らかになった.そして,この2つを組み合わせることで,低クローナリティ高LOHでは他の群に比べて予後良好であることが明らかになった.次に,TCGAから遺伝子発現データを入手し,これまでに報告されている4サブタイプ分類とクローナリティ,LOHスコアの関連性について解析したところ,間質反応が著明で予後不良なMesenchymalサブタイプは高クローナリティと,リンパ球浸潤が著明で予後良好なImmunoreactiveサブタイプは高LOHスコアに関連することが明らかになった.また,パスウェイ解析を行ったところ,高LOH群では免疫関連の細胞の遊走・活性化に関与するパスウェイが活性化されていることが明らかになった.これにより,クローナリティとLOHスコアがHGSOCの予後バイオマーカーとなる可能性が示唆された.最後に,自施設でのHGSOC症例で,術前化学療法(NAC)を施行した4症例でクローナリティとLOHスコアの変化について解析を行った結果,4症例中全ての症例においてクローナリティが化学療法前後で減少し,LOHスコアは4症例中2症例で減少し,残りの2症例ではほぼ変化が認められなかった.この結果から,化学療法により薬剤感受性の腫瘍クローンが減少するが,残存するクローンのLOHスコアは変化するものとしないものがあることが示唆された.これまでの卵巣高異型度漿液性癌(HGSOC)の研究により、クローナリティと薬剤感受性・再発との間に密接な関係があること、遺伝子発現パターンにより薬剤感受性が異なることが報告されている。また、本邦でも保険適用となったPARP阻害剤のバイオマーカーとして、ゲノムの相同組み替え修復に関わる遺伝子の異常が指摘されており、ゲノム全体のヘテロ接合性の消失(LOH)の程度と関連することが報告されている。これらのHGSOCの治療バイオマーカーや予後マーカーとして期待されるバイオマーカーについて、より多くの症例について解析を行うためオープンソースのデータを入手し、解析を行った。クローナリティ解析については、OncoScan FFPE Assay kit(Affymetrix)を用いたSNP based arrayデータについては専用プログラムで解析可能であるが、大規模なオープンソースであるThe Cancer Genome Atlas(TCGA)より入手したSNPアレイデータに直接用いることができないため、同様の解析を行う手法の開発を行った。SNPアレイデータをRやPython、Perlなどのプログラムで開発された専用コードないしはコードを自作して解析を行い、同様のクローナリティの解析を行う方法を開発した。同時に、LOHの程度についてもスコア化する手法を開発した。薬剤感受性については、先に報告されている、ssGSEAという手法を元にHGSOCの治療で用いられる2剤の化学療法それぞれに対する感受性をスコア化した指標を用いて解析を行った。初年度の予定では大規模オープンソースからデータを入手し、解析手法の開発を行い解析を行うまでを予定していた。現在、解析手法の開発はほぼ完遂しており、同時に解析を進行している状態である。概ね予定通りに研究は進行していると判断される。前年度に開発を行ったクローナリティとヘテロ接合性の消失(LOH)のスコアリング手法を用いて,The Cancer Genome Atlas(TCGA)のオープンソースデータから卵巣高異型度漿液性癌(HGSOC)のSNPアレイデータを入手して解析を行った.クローナリティ・LOHスコアをそれぞれ2群に分類して予後解析を行ったところ,高クローナリティ群が早期の初回再発と有意に関連することが示された.また,高LOHスコア群では予後良好であることが明らかになった.そして,この2つを組み合わせることで,低クローナリティ高LOHでは他の群に比べて予後良好であることが明らかになった.次に,TCGAから遺伝子発現データを入手し,これまでに報告されている4サブタイプ分類とクローナリティ,LOHスコアの関連性について解析したところ,間質反応が著明で予後不良なMesenchymalサブタイプは高クローナリティと,リンパ球浸潤が著明で予後良好なImmunoreactiveサブタイプは高LOHスコアに関連することが明らかになった.また,パスウェイ解析を行ったところ,高LOH群では免疫関連の細胞の遊走・活性化に関与するパスウェイが活性化されていることが明らかになった.これにより,クローナリティとLOHスコアがHGSOCの予後バイオマーカーとなる可能性が示唆された.最後に,自施設でのHGSOC症例で,術前化学療法(NAC)を施行した4症例でクローナリティとLOHスコアの変化について解析を行った結果,4症例中全ての症例においてクローナリティが化学療法前後で減少し,LOHスコアは4症例中2症例で減少し,残りの2症例ではほぼ変化が認められなかった.この結果から,化学療法により薬剤感受性の腫瘍クローンが減少するが,残存するクローンのLOHスコアは変化するものとしないものがあることが示唆された.TCGAのデータを用いて、約550症例に及ぶHGSOCのデータについて解析を行う。当初予定していたゲノム解析は終了しつつあり、データの統合とvalidationが主な研究となる。データの統合は、治療バイオマーカーである薬剤感受性マーカーとなる要素に着目し、機械学習の手法を用いて感受性予測を行うことを目標とする。
日本語学習者の自動詞・他動詞の誤用に対するヒューマンエラーからの検討と教材化

日本語の自動詞・他動詞の区別は、第二言語として習得するには、上級学習者であっても難しいとされる。そこで本研究では、「ヒューマンエラー」という認知科学の概念に着想を得て、自動詞、他動詞を色分けして提示することの効果を検証した。研究の結果、自動詞、他動詞を色分けしたカードでも、単色のカードでも、学習の後は成績が向上し、両群の成績には差がなかった。よって、自動詞、他動詞の学習教材では、学習者の判断で、動詞の色を単色か、色分けしたものかで自由に選んで学習できるように設計した。これらの教材は、ホームページおよびスマートフォン用の学習アプリとして公開した。今後、これらの教材の学習効果の測定を行いたい。本研究の目的は、日本語学習者にとって習得が困難だと言われる自動詞、他動詞学習の中でも泣き所の一つである「形態の複雑さ」に関する問題を解決することである。そのために、本研究では新たな試みとして、ヒューマンエラー研究の知見から教材を開発し、効果を実証することを計画している。本年度は、サンプルとなる教材(色分けした自動詞、他動詞のカードと文を読んで自動詞、他動詞を選択する穴埋め式のクイズ)を作成した。この教材を用いて、海外で日本語を教える日本語を母語としない日本語教師(中国語母語話者3名、ベトナム語母語話者3名)に対して模擬授業を行い、教材の評価をアンケート形式で答えてもらった。また、同じ教材を用いた日本語学習者(中国語母語話者)対象の日本語授業も行い、教材の評価をアンケート形式で答えてもらった。次に、このサンプル教材をインターネットで一般公開することを目指し、研究代表者のホームページに教材を紹介するページを新規に作成した(2015年4月現在非公開)。一般公開に際しては、2015年度に教材の効果を測ったうえで、その効果が見られた段階で公開実施に踏み切る。効果が見られない場合は、教材の改訂を行う予定である。さらに、本年度は、成人日本語学習者の自動詞、他動詞の習得研究に加えて、外国人児童生徒の自動詞、他動詞の習得状況についても発展的に研究を行った。これは、前述の模擬授業の受講者であった日本語教師の一人が、中高等学校に所属する日本語教師であったことで、アンケートの結果から成人以外の年齢の学習者の習得にも目を向ける必要性が見出だされたことによる。研究の結果、大人に比べて言語の習得が成功しやすいと言われる児童であっても、自動詞、他動詞の問題が生じることが明らかになった。日本語の自動詞,他動詞は,「開くー開ける」,「決まるー決める」のように,異形態の動詞対が英語より非常に多く,主要な対応パターンだけでも9種類あります。このことから,日本語学習者にとって自動詞,他動詞を区別して,正確な形態を記憶することは大きな負担となると言われています。そこで,本研究では,多くの日本語学習者にとって泣き所の一つである「形態の複雑さ」による問題を解決するために,誤用=「ヒューマンエラー」という視点に着想を得て,自動詞,他動詞の文字色を区別して提示することが,学習者が自動詞,他動詞を区別して正確な形態を記憶することに効果を持つかどうかという研究課題を設定しました。効果を実証するために,日本国内外の日本語学習者を対象にした調査を行いました。調査では,学習者が自動詞,他動詞を記憶する場面を設定し,二種類のフラッシュカード(自動詞、他動詞を色分けしたカード/単色のカード)を用意しました。事後テストの結果について,事前テストからの伸びを見た結果,色分けしたフラッシュカードを用いる学習者と単色のフラッシュカードを用いる学習者との間では,いずれの場合も成績が向上し,両群の成績には有意な差が差がありませんでした。この結果から,動詞の文字色をカラーにして目立たせることが自動詞,他動詞の記憶をより向上させるわけではないことが分りました。今後は,日本語レベルの低い学習者でも同様の傾向が見られるかどうかについても検証するつもりです。以上の結果を受けて,自動詞,他動詞の教材は,ヒントとして自動詞,他動詞の色を赤,青で提示し,学習者の判断によって,文字色を黒にも変えられるようにしました。これらの教材は,Web上でのコンテンツ,スマートフォンやタブレット用の学習アプリとして公開しました。本研究で開発を目指す新しい教材の効果を実証するに先立ち、海外で日本語を教える日本語を母語としない日本語教師に、サンプル教材を用いた模擬授業を実施し、フィードバックを得ることができた。また、同じ教材を用いた日本語授業も行い、日本語学習者(中国語母語話者)に、教材の評価をアンケート形式で答えてもらった。教材の効果の実証に移る前に、日本語教師および日本語学習者から評価を得たことで、教材に対する客観的な評価が与えられたと考えられる。

また、これまで成人学習者に比較して着目されることが少なかった外国人児童生徒の日本語語彙の習得状況を確認し、自動詞、他動詞が成人学習者だけではなく、年少者にも習得が困難である文法項目であることを確認した。その結果は、国立国語研究所の公開シンポジウムで発表を行うことができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。日本語教育2015年度は日本語の自動詞、他動詞に関して、従来の教材を用いた日本語授業と、本研究で開発を目指している新しい教材を用いた日本語授業を行うことで、本研究で開発した教材の効果を実証する予定である。日本語授業の後には、自動詞、他動詞の選択に関する文法テストを実施し、自動詞、他動詞の定着度を比較する。これらの日本語授業とそれに続く文法テストを実施する機関に関しては、現在調整中であるが、年少者に対する指導での教材の効果も見られるよう、実施校の候補の範囲を広げる予定である。
造血幹細胞移植後の重篤な血管内皮障害にかかわる活性化顆粒球の役割

造血幹細胞移植(SCT)後の合併症の多くは、移植片の生着する移植後2-3週以降に認められることが多いことから、この時期の顆粒球機能が亢進していることが予測され、SCTの前後に(前処置開始前、生着時期、SCT後2ヶ月、3ヶ月に)顆粒球機能の検討を行った。当初の予測と異なり、生着の得られる時期の顆粒球機能は低下していた。その後GVHD症状を認めない患者においてはSCT後2ヶ月で顆粒球機能は正常化した。一方複数の免疫抑制薬投与を必要とした患者においては、SCT数ヵ月後以降も顆粒球機能の低下が持続した。そこでSCT周辺のみならず、SCTを行わない様々な疾患の各治療相における顆粒球機能を測定し、検討を行った。方法:急性リンパ性白血病(ALL)患児においては診断時、寛解導入療法後、強化療法後に全血法にて顆粒球機能(食食能・殺菌能)を測定し、臨床像との比較を行った。またその他の悪性非血液腫瘍患者においても診断時、初回化学療法後、治療終了時に顆粒球機能の検討を行った。結果:(1)小児ALL患児における顆粒球機能:貪食能は個体差が大きく、初発時、寛解導入療法後、強化療法後いずれの時期においても、正常コントロールと比べ差を認めなかった。殺菌能は、初発時に最も低下しており、寛解導入療法後には改善を認めるものの正常コントロールと比べ低下していた。しかし強化療法後には正常化した。(2)小児悪性非血液腫瘍患者における顆粒球機能:初発時(化学療法開始前)には殺菌能の低下を認めたが、化学療法施行後に顆粒球機能は正常化した。考察:小児悪性腫瘍患者において治療開始早期に重症感染症の合併率が高い理由として、顆粒球数低下のみならず、その機能の低下が関与している可能性が示唆された。また骨髄浸潤を認めない小児固形腫瘍患者の初発時に顆粒球殺菌能が低下していたことから、担がん状態においては、顆粒球機能低下に関与する何らかの因子を腫瘍細胞が産生している可能性が考えられた。以上の内容について現在英文雑誌に投稿中である。造血幹細胞移植(SCT)後の合併症の多くは,移植片の生着する移植後2-3週以降に認められることが多いことから,SCTの前後での顆粒球機能の検討を行っている.なお、造血幹細胞移植は,血液悪性疾患に限らず非腫瘍性血液疾患,免疫不全症など様々な疾患の様々な時期に行われるため,これらの疾患の治療時期による顆粒球機能の変化について,まず理解しておく必要があり,平成17年度は,小児の悪性疾患の大部分を占める急性リンパ性白血病の各治療時期における顆粒球機能を検討した.対象は平成17年3月以降に当科に入院となった急性リンパ性白血病(ALL)患児(n=8),対象群は健常成人(n=6).方法は診断時,寛解導入療法後,強化療法後に全血法にて顆粒球機能(貪食能・殺菌能)を測定し,臨床像との比較を行った.結果は以下の通りである.(1)小児ALL患児における貪食能は個体差が大きく,初発時,寛解導入療法後,強化療法後いずれの時期においても,正常コントロールと比べ差を認めなかった.(2)殺菌能は,初発時に最も低下しており,寛解導入療法後には改善を認めるものの,正常コントロールと比べ低下していた.しかし強化療法後には正常化した.(3)臨床像は、7/8例が寛解導入療法後に完全寛解に達した.なお寛解導入療法中の重症感染症は,顆粒球機能・数ともに低下しているにもかかわらず,一例のみに認めたに過ぎなかった.(4)初発時の臨床症状(発熱,肝脾腫等)や検査所見(白血球数、炎症反応等)と顆粒球機能に,関連性を認めなかった.以上の内容の一部について第53回神奈川血液研究会に発表した.平成18年度は顆粒球機能の移植前後での比較と,凍結保存してある血清でのサイトカイン等の測定・検討を行う予定である.造血幹細胞移植(SCT)後の合併症の多くは、移植片の生着する移植後2-3週以降に認められることが多いことから、この時期の顆粒球機能が亢進していることが予測され、SCTの前後に(前処置開始前、生着時期、SCT後2ヶ月、3ヶ月に)顆粒球機能の検討を行った。

殺菌能は、初発時に最も低下しており、寛解導入療法後には改善を認めるものの正常コントロールと比べ低下していた。しかし強化療法後には正常化した。(2)小児悪性非血液腫瘍患者における顆粒球機能:初発時(化学療法開始前)には殺菌能の低下を認めたが、化学療法施行後に顆粒球機能は正常化した。考察:小児悪性腫瘍患者において治療開始早期に重症感染症の合併率が高い理由として、顆粒球数低下のみならず、その機能の低下が関与している可能性が示唆された。また骨髄浸潤を認めない小児固形腫瘍患者の初発時に顆粒球殺菌能が低下していたことから、担がん状態においては、顆粒球機能低下に関与する何らかの因子を腫瘍細胞が産生している可能性が考えられた。以上の内容について現在英文雑誌に投稿中である。
アミド結合の自在制御を指向した生体金属酵素類似人工金属クラスター触媒の開発

生体内での複雑な生化学反応を制御し生命現象の中心的な役割を担っているアミド結合の形成と切断を、人工金属クラスターを活用することで自在に制御することを目的とし研究を行った。先に我々が開発した亜鉛四核クラスター触媒は、アミド化反応を経由して進行するエステルのオキサゾリンへの変換反応を効率的に促進することがら、アルコールおよびアミンのアシル化反応にも有効な触媒となりうると考え検討を行った。その結果、一般に亜鉛イオンは酸素にも窒素にも高い親和性を示すのに対し、本亜鉛四核クラスターは高い酸素親和性を示し、水酸基を選択的に活性化することができることを見いだした。この特性を活用することで、アミノアルコールの水酸基選択的アシル化反応を開発することに成功した。これは、水酸基に対して非常に高い求核性を示すアミノ基が存在しても水酸基を選択的にアシル化できる触媒反応であり、人工触媒としては初の成功例である(J.Am.Chem.Soc.in press)。この方法を用いることで、官能基の保護-脱保護という無駄なプロセスを経ない、環境調和性の高いアミノエステルの合成プロセスを構築することに成功した。また、亜鉛よりも窒素親和性の高い金属からなる新規触媒を開発することにも成功し、90%を超える収率で触媒的アミド化反応を進行させることに成功した(論文投稿準備中)。
アナフィラキシーショック時の病態におけるエンドセリンの役割の解明

1.エンドセリンがアナフィラキシーショック発症後早期にみられる気管支痙攣にどの程度関与しているかをウサギの全身型凝集性アナフィラキシーモデルを用いてin vivoで検討した。【方法】第一段階:エンドセリン投与20から10分前に生理食塩水およびエンドセリンの阻害薬であるBQ610を投与した群を比較しBQ610の有効性を調べた。第二段階:アナフィラキシー惹起20から10分前に生理食塩水およびBQ610を投与した群を比較し,エンドセリンのアナフィラキシーショックへの関与を調べた。第一段階ではエンドセリン投与から,第二段階ではアナフィラキシー惹起から45分にわたり気道抵抗(RL),動肺コンプライアンス(Cdyn),心拍数(HR),平均動脈圧(MAP)および中心静脈圧(CVP)を持続的に観察した。【結果】第一段階:BQ610投与群は生理食塩水投与群より有意にMAPが低値を示した。第二段階:RLおよびCdynとも群間で有意差は認められなかった。【結論】エンドセリンは,ウサギの全身型凝集性アナフィラキシーにおける気管支攣縮の発症に大きな関与はないと考えられた。2.静脈麻酔薬であるプロポフォールが吸入麻酔薬と同様に気管支拡張作用を有しているか否かをウサギの全身型凝集性アナフィラキシーモデルを用い,その気道抵抗および動肺コンプライアンスを測定することによりin vivoで検討中である。比較する吸入麻酔薬としてはセボフルランを使用している。
規制された構造を持つ含硫黄遷移金属錯体の光反応の分子間相互作用による制御

含硫黄遷移金属体(メタラジチオレン)の光反応で生成する、ベンゼン溶液中・室温の条件下で数十分という異常に長い寿命を持つ、特異な金属錯体ラジカルの特性(特に、その寿命)を研究し次の事を明らかにした。(1)架橋型S, S'-ジアルキル付加体の光化学的挙動をESR, UVの同時測定などによって追跡した結果、1, 4-ブタンジイルを架橋部位とするニッケル錯体の光解離は3段階で進み、10s程度の寿命を持ちアルキルラジカルと再結合してもとに戻る金属錯体ラジカルの他に、さらに長寿命のラジカルが存在し、これがアルキルラジカルを熱的に放出して遊離のジチオレン錯体を与える。(2)金属錯体ラジカルのさらなる長寿命化を目的に、中心金属の効果、置換基効果を検討した。中間に生成する金属錯体ラジカルの寿命は、Pd>Ni>Ptの順であり、パラジウムを中心金属とする錯体ラジカルの寿命は数十分に達する。(3)さらに外部環境の与える効果を溶媒の粘度との関連で調べた。溶媒の粘度の増大は金属錯体ラジカルの寿命を短くする傾向にある。われわれの系は、光の作用によって、大きな光吸収スペクトルの変化を生み出すばかりでなく、磁性の発生と消滅をも伴っており、光・磁気機能性の面から大きな可能性を持っている興味深い系であることが分かった。
内耳有毛細胞の生体イメージング

感音難聴は内耳有毛細胞が障害される疾患で、不可逆的な聴力低下を引き起こし、患者の生活の質を著しく低下させる。その中で薬剤性難聴はアミノグリコシド系抗生物質やシスプラチンといった耳毒性薬剤により感音難聴を引き起こすが、その耳毒性による細胞障害の機序は完全には解明されていない。今回、多光子励起顕微鏡を用いたイメージング系が確立された基礎医学研究室の協力を得られる事となったため、この技術を用いてマウスの中耳骨包を通して生きた有毛細胞を観察することと、有毛細胞を培養し耳毒性薬剤や音響負荷による内耳有毛細胞の細胞死の動態を可視化することで、感音難聴が発症するまでの細胞死メカニズムを明らかにする。
博物館危機管理としての市民協同型IPMシステム構築に向けての基礎研究

博物館におけるIPM体制維持のためのボランティアの導入、育成(直接参加型市民活動)プログラム策定について、スタートすることができた。2ヶ年で9回の市民参加研究会を開催しその成果については、「市民協同型IPM活動研究会-発表の記録と資料」として320頁の報告書を作成した。また一般公開収録DVDにより博物館ボランティア研修会等市民向けに活用し、博物館危機管理としてのIPMの普及をはかっている。市民によるIPM活動のモデル構築の一環として、5回にわたり、「市民協同型IPM研究会」を開催した。一般公開は1回とし、基本的には九州国立博物館ボランティアや地元NPO法人等既に何らかのIPM活動経験者に絞り、実践的なテーマで4回実施した。その結果、同研究会参加者の中から、今後の研究活動の実質的作業を進める市民クループが形成される地盤が整ってきた。こうした活動の指針となる関連機関のIPMに関する取り組みヒヤリング調査を実施し、さらにIPM活動の実務に深い関心を寄せる市民に対して、より実務的な研究会(IPM活動ワークショップ)を開催し、来年度においてはこのワークショップ参加者の中から、ワーキンググループを形成し市民レベルでの実践的研究活動母体へと指導育成していくことを目指している。文化財保護活動への市民の直接参加は、極めて時勢に適ったテーマであり、しかも、文化財保護の枠組みの中で比較的浸透の遅いIPM活動をこれまでと違った観点から取り組んだ。研究会などへの参加者数(320名)などからみても、テーマおよびその実践当初計画の社会的妥当性が確認できる。博物館におけるIPM体制維持のためのボランティアの導入、育成(直接参加型市民活動)プログラム策定についても、本研究を通して、着実に進めることができた。博物館の生物被害対策としてIPM(有害生物管理)を市民との協同により進めるためのシステム構築を目的に基礎的な研究を行うことを目的とした。今年度は、昨年度の実績を踏まえ、博物館におけるIPM体制維持のためのボランティア活動についてのプログラム作りができ、また、地元NPO法人の導入も順調にすすみ、直接参加型市民活動としてのIPMによる博物館危機管理システムの構築に向けての計画を着実に進めることができた。市民によるIPM活動のモデル構築の一環として、4回にわたり、「市民協同型IPM研究会」を開催した。一般公開は1回とし、基本的には九州国立博物館ボランティアや地元NPO法人等既に何らかのIPM活動経験者に絞り、実践的なテーマで3回実施した。その結果、昨年に引き続き、同研究会参加者の中から、今後の研究活動の実質的作業を進める市民グループが形成される地盤が整ってきた。なお、研究会の成果については、収録DVDによりボランティア研修会等市民向けに活用、普及をはかっている。こうした活動の指針となる関連機関のIPMに関する取り組みについてヒアリング調査を実施し、さらにIPM活動の実務に深い関心を寄せる市民に対して、より実務的な研究会(IPM活動ワークショップ)を開催した。このワークショップ参加者の中で形成されたワーキンググループを市民レベルでの実践的研究活動母体へと指導育成し、今後の連携・協同を目指す課題を導きだすことができた。