hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
SOG1を介した植物のDNAチェックポイント機構の解析

DNAチェックポイントとは、DNA上のダメージやDNA複製の進行阻害をモニターし、それらの問題が解決されるまでのあいだ細胞周期の進行を止める重要な仕組みである。本研究では動物とは異なるライフサイクルをもつ植物が独自に獲得したDNAチェックポイントの仕組みを明らかにする事を目的としている。本研究の結果、植物においては動物には存在しないSOG1転写因子がDNAチェックポイントの初期に働く重要な因子であること、またSOG1は分裂が活発な根端や茎頂の分裂組織で機能し、DNAがダメージを受けるとSOG1タンパク質が翻訳後修飾を受けることなどを明らかにした。21年度の実験計画では、植物のDNAチェックポイント機構において中心的な働きをしているSOG1転写因子のターゲット遺伝子や、相互作用するタンパク質、そしてSOG1タンパク質が修飾を受けているかどうかの検討を予定していた。これらの実験を行うために35SプロモーターにSOG1のcDNAを結合させ、そのC末端かN末端にFLAGタグを結合させたコンストラクトを持った植物体の作製を行った。これらの植物体の作製には成功し、これらのトランスジーンが植物体内で発現している事をRT-PCRで確認した。しかし、これらのトランスジーンが実際に植物体内で機能しているかどうかを確認するために相補実験を行った所、どのコンストラクトも変異型sog1-1を相補する事が出来なかった。一方、植物体内でのSOG1の局在を調べるために作製していたゲノムのSOG1(プロモーターも含む)にGUSをC末に結合させたコンストラクトを持った植物体は、完全ではないがsog1-1変異を相補する事が出来た。よって、FLAGタグのラインが変異型sog1-1を相補出来なかったのは、SOG1を本来のプロモーターではない、35Sプロモーターに結合させたためではないかと考えている。現在はゲノムのSOG1にFLAGタグを結合させたコンストラクトを植物体に導入している所である。また、得られたgenomeSOG1+GUSコンストラクトから、SOG1が根端分裂組織、葉原基、側根原基といった分裂が盛んな部位で発現している事、さらにSOG1が核に局在している事を明らかにした。これらの結果は、SOG1が転写因子であり、核で機能していると予想していた事、またSOG1がDNAチェックポイントに関与していることから、おそらく細胞分裂が盛んな細胞で必要とされるタンパクであると予想していた事と一致していた。また、現在はSOG1に対する抗体についても作製中である。全長SOG1、C末SOG1、そしてSOG1のC末端に設計したペプチド抗体2種類の合計4種類について作成している。SOG1に対して特異性の高い抗体が作製できれば、FLAG-SOG1のコンストラクトが出来なくても、Co-IPやChIPなどの実験ができるため、これからの実験に大変有用であると考えている。本研究では植物が放射線照射などによってDNA損傷を受けた場合、細胞を安定に維持するために重要なレスポンスであるDNAチェックポイントの研究を行っている。これまでのDNAチェックポイントの研究は酵母や動物細胞を用いて行われており、植物におけるDNAチェックポイントに関してはまだまだ未知の部分が多い。植物は固着式のライフスタイルをとっているため、DNAが様々な損傷を受けるような大きな環境変化が生じても、その場から逃れる事は出来ずその厳しい状況に適応しなければならない。このように動物とは全く異なるライフスタイルを持つ植物は、動物とは異なる植物独自のDNAチェックポイント機構を進化の過程で獲得してきた事が予想される。そこで我々は、植物だけがもつチェックポイントの仕組みを明らかにすることを目的としてきた。我々は以前に、植物にしか存在しないSOG転写因子がDNA損傷を受けた後の細胞分裂の停止やゲノムの安定性、さらには数百もの遺伝子の転写誘導に重要な役割を果たしていることを示し、SOGがチェックポイントの中で中心的な役割を果たしていること、また植物は独自のチェックポイント経路を持っていることを明らかにした。今回は新たにSOGが分裂細胞(茎頂分裂組織や根端分裂組織)でのみ発現している事を示し、植物においてもDNAチェックポイントは細胞分裂が活発な組織でのみ機能しており、分化の進んだ組織においては必要ないことを明らかにした。またSOGにGFPを結合させ、細胞内でのSOGの局在を観察したところ、SOGは転写因子の典型的な局在部位である核に存在していた。さらにSOGの局在がDNA損傷の有無によって変化する可能性が考えられたが、SOGは常に核に局在していることを明らかにした。SOGの転写量はDNA損傷によって変化せず、また局在部位も変化しないことから、DNA損傷が生じた場合、SOGは翻訳後修飾などによってSOGの活性のオンとオフを切り替えていると予想される。今後はSOGタンパク質の修飾やSOGとの相互作用因子を同定することによって、さらに植物独自のDNAチェックポイントの解明が期待される。
老化特異的プロモーターによりＩＰＴ遺伝子の発現を誘導した組換え花きの作成と解析

サイトカイニン合成に関連するIPT遺伝子を老化開始時に遺伝子発現を誘導するPSARKプロモーターの制御下で誘導するキメラ遺伝子PSARK-IPTを導入した花き類を育成し、その老化を調査した.その結果、流通中の葉の黄化が問題となるキク`精興の誠'において、PSARK-IPTを導入個体では黄化が著しく抑制された。さらに、黄化が発生しやすい条件であるエチレン存在下や暗黒下にて調査したところ、いずれの条件でも黄化が著しく抑制された。花持ち期間が長く、低コスト・省エネルギーの流通を可能とする切り花の育成における基礎的知見としての活用が期待される。PSARK-IPTを導入したキク`精興の誠'に関して、組換え体を栽培・収穫し、花持ちの調査を引き続き行った。その結果、エチレン存在下において葉の黄化が著しく抑制された。また、暗黒化に保存すると,1週間程度でWTの葉は黄化するが,PSARK-IPTを導入した`精興の誠'ではこのような黄化は起こらず,実際の輸送においても有用な形質を示していることが明らかとなった.現在、これらの形質と葉のサイトカイニン含量との関係を調査する準備を進めている。ストレスに弱いことが問題となっているキク`カナリア'にPSARK-IPT遺伝子の導入を試み、いくつかのカルスが得られたが,そのカルスよりシュートが得られなかった.現在,ホルモン組成など培地組成を修正しながら,シュートの誘導を試みている.カーネーションに関しても、ホルモン組成の再検討を行ったがカルスからシュートが得られておらず,さらなる検討が必要となっている.II)花弁老化特異的プロモーターを用いたIPT誘導組換え花き類の作成とその解析オートファージに関わるアラビドプシスATG8遺伝子のプロモーター領域1.8kbの単離したのち, Fusion PCRにより、IPT遺伝子と繋げたキメラ遺伝子(PATG8-IPT)を作成し、遺伝子組換え用のバイナリーベクターに挿入した。このコンストラクトを用い、ペチュニアへの遺伝子導入を試み、現在、1系統の組換え体の作成に成功した。現在,花が咲き受粉をしているところである.また,アラビドプシスへの遺伝子組換えを試みたところ,多数の組換え体が得られている.PSARK-IPTを導入したキクに関して、花持ちの調査を行った結果、特に、`'においてエチレン存在下と暗黒下における葉の黄化が抑えられた。本年度、引き続き、キク`カナリア'およびカーネーションの`ノラ'において組換え体の作成を試み、遺伝子が導入されたカルスが得た。様々なホルモン組成にて育成し、個体再生を試みたが、いずれもシュートが形成されず、個体再生に至らなかった。2)花弁老化特異的プロモーターを用いたIPT誘導組換え花き類の作成とその解析これまでに単離・作成したアラビドプシスATG8遺伝子のプロモーター領域にIPTを繋げたキメラ遺伝子(PATG8-IPT)について、本年度は、引き続きペチュニアとアラビドプシスへの導入と個体再生・解析を試みた。ペチュニアでは、カルスの異常な増殖があり、再生効率が低く、1系統のみ組換え体が得られたが、解析の結果、明確なIPTの導入・誘導が検出できなかった。アラビドプシスでは複数系統が得られたが、老化の遅延は観察されなかった。今回単離したPATG8領域でのIPTの発現制御では老化抑制には不十分な可能性が示唆された。3)花器官形成およびエチレン感受性の変異と花持ちの関連性解析サイトカイニンによる花器官形成やエチレン生合成・感受性の変異誘導が一部の花きで報告されている。本年度には、ペチュニアを用いたVirus Induced Gene Silecing法により、MADS-Box転写因子FBP6とpMADS3、および、エチレンシグナル伝達因子EIN2とEIN3を抑制した場合の花器官形成と花持ちを調査した。FBP6とpMADS3を抑制すると、雄ずいが花弁化し、受粉に伴う花老化が抑えられた。EIN2やEIN3を抑制すると、エチレン感受性が低下し、7日程度花持ちが延長した。I)PSARK-IPT組換え花き類の作成とその解析PSARK-IPTを導入したキク`神馬'10系統、`精興の誠'5系統に関して、組換え体を栽培・収穫し、花持ちの調査を行った。その結果、`神馬'では、大きな花持ちの向上は見られなかった。一方、`精興の誠'では、切り花においてもエチレン存在下や花持ち期間の葉の黄化が著しく抑制された。また、葉の黄化は下部の葉ほど起こりやすいことが明らかとなった。このことより、下部と上部のサイトカイニン含量のバランスが下部葉の黄化に関係すること、`神馬'では下部葉であってもサイトカイニン含量の低下が起こらないことなどが予想された。

そこで、葉のサイトカイニン含量の測定の準備を進めた。さらに、ストレスに弱いことが問題となっているキク`カナリア'にPSARK-IPT遺伝子の導入を試み、現在、いくつかのカルスが得られている。また、カーネーションに関しては、GFPをマーカーとした遺伝子組換えを行い、組換えカルスが得られている。今後、カルスからシュートを得るために、ホルモン組成の再検討が必要である。II)花弁老化特異的プロモーターを用いたIPT誘導組換え花き類の作成とその解析オートファージに関わるATG8遺伝子の一つがアサガオ花弁の老化開始時に発現量が急増することが知られている。Database解析の結果、このアラビドプシスのホモログの一つの発現も同様に花の老化時に誘導されることが分かった。このアラビドプシスATG8のプロモーター領域1.8kbの単離に成功した。さらに、Fusion PCRにより、IPT遺伝子と繋げたキメラ遺伝子(PATG8-IPT)を作成し、遺伝子組換え用のバイナリーベクターに挿入した。このコンストラクトを用い、ペチュニアへの遺伝子導入を試み、現在、15系統ほどのシュートが得られている。I)PSARK-IPT組換え花き類の作成とその解析においては、計画どおり、キク2品種の葉の黄化に関して、切り花レベルでの比較を行うことができた。また、`精興の誠'では暗黒化における葉の老化が実用上において問題となっているが,PSARK-IPTを導入した`精興の誠'ではこの黄化が抑えられており,実際の流通現場においても有用な形質を持っていることが明らかとなった.一方、キク`カナリア'およびカーネーションに`ノラ'への遺伝子導入に関しては,遺伝子の導入に成功しカルス段階までは生育しているが,そこからシュートの誘導に成功しておらず,計画の進行が遅れている.但し,培地のホルモン組成の調整により,この課題はクリアーできるものと期待される.II)花弁老化特異的プロモーターを用いたIPT誘導組換え花き類の作成とその解析においては、予定どおり、アラビドプシスATG8のプロモーター領域をプロモーターとして用いたPATG8-IPTキメラ遺伝子の導入に成功したペチュニアが得られており,今後のその花弁老化への解析を進める体制が整っている.また,PATG8-IPTキメラ遺伝子により個体の再分化が影響される懸念があったので,再分化を経ない手法により遺伝子の導入が可能であるアラビドプシスへの組換えを試み,多数の組換え体が得られている.これは予想以上の成果であり,今後,その解析の結果も期待できる.I)PSARK-IPT組換え花き類の作成とその解析においては、計画どおり、キク2品種の葉の黄化に関して、切り花レベルでの比較を行うことができた。また、切り花の下部葉において黄化が発生するなど、新たな知見が得られている。これらの知見は、今後のサイトカイニンレベルでの調査において大きな指標となる。また、キク`カナリア'およびカーネーションに`ノラ'においてもカルス段階ではあるが遺伝子の導入に成功している。II)花弁老化
アルツハイマー病に関連した遺伝子異常の解析

アルツハイマー病脳に特異的に出現する老人斑の重要な構成成分の一つであるアミロイド前駆体タンパク(以下APPと省略)の沈着するメカニズムを明らかにするために、まずマウスおよびヒトAPP遺伝子の構造が詳細に解析され、特に転写調節領域についてその発現制御に関与すると考えられる部位が明らかにされた。さらにこのAPPcDNAを培養細胞に遺伝子導入し、APPタンパクの代謝過程を詳細に検討できる実験系が開発された。老人斑を構成する1成分であるα1ーantitrypsinのヒトcDNAクローニングがなされた。アルツハイマー病の実験動物モデルの一つとなり得る老化促進モデルにおいて、血清高密度タンパクのアポタンパクの一つであるapoA-II遺伝子にアミノ酸置換を伴う点突然変異が見出され、アミロイド生成機構において重要な役割を演じていることが発見された。アルツハイマー病脳における遺伝子発現の異常を明らかにすることを目的として、ヒト剖検脳から良質のメッセンジャーRNAの抽出方法が確立され、さらにアルツハイマー病脳のcDNAライブラリーが作製された。家族性アルツハイマー病の遺伝子同定のための連鎖解析への戦略が検討された。また、in situハイブリダイゼーション法による遺伝子座の同定方法が報告された。家族性アルツハイマー病、ダウン症において重要な役割を担っていると考えられる第21染色体の構造を明らかにするために、第21染色体に含まれるNot I制限酵素認識部位の大部分をクローン化し、マッピングのためのマーカーとして極めて有用性の高いDNAクローンが得られた。さらに、染色体ソーディングにより第21染色体を単離し、目的のDNAマーカーを含む巨大DNA断片からクローン化する方法が開発された。さらにこの第21染色体からコードされる新たなタンパクが発見され、それが脳において発現していることも示され、その生理学的役割に興味が持たれている。
形状計測と機能認識の並列協調処理による非剛体物体のモデル獲得

本研究では,3次元非剛体物体の機能とそれにより生じる形状変形の因果関係に着目し,形状計測器と機能認識器を有機的に結合したシステムによって,形状情報と機能情報を持つ3次元物体モデルを生成することを目的とする.平成17年度は,ステレオ視による形状計測精度の向上のため,予め与えられた顔に関する情報と,その情報と画像から得られる特徴量を有機的に結合することによる顔形状計測法の構築を目指した.まず,計算機に与える顔情報の構築を行った.レンジファインダによって複数人の顔形状データを獲得する.この形状データは,顔の表面上の点データである.顔形状を復元するために,形状変形可能な可変モデルを用いて,そのモデルを点データに当てはめることで顔形状モデルを生成する.本研究では,新たな可変モデルであるActive Mesh Model (AMM)を導入した.これによって,ある点データと,可変モデルの頂点を対応付けることで,顔モデル間の対応関係を容易に得られる.そこで,全顔形状データより,AMMを使って各顔モデルを生成する.複数人の顔形状データの分布を表す固有顔空間と,目尻・目頭・口などの顔の特徴点の分布を表す特徴点固有空間を作成する.これら二種類の固有空間を用いたステレオ視による顔形状計測法を構築した.2台のカメラから取得した2枚の画像から,特徴点を抽出し,それを特徴点固有空間へ投影することで,大まかな形状を求める.固有顔空間と,先ほど推定した形状を事前情報としたMAP推定によって,顔形状を推定する.上記手法により実験した結果,ステレオ視のみの手法と比べ,形状復元精度の向上が見られた.しかし,形状復元精度が特徴点の数に依存する問題がある.したがって,今後の課題として,少数の特徴点の場合でも頑強な形状推定法の構築が挙げられる.更に,様々な顔の表情に対して本手法を拡張する必要がある.本研究では,3次元非剛体物体の機能とそれにより生じる形状変形の因果関係に着目し,形状計測器と機能認識器を有機的に結合したシステムによって,形状情報と機能情報を持つ3次元物体モデルを生成することを目的とする.平成15年度は,異なる視点方向から撮像した2枚のカラー画像を用いた3次元画像計測システムの構築に関する研究を行った.この計測法では,画像間の対応点探索が重要な問題であり,従来の画素の濃淡パターンによる照合では誤対応が生じていた.そこで,本研究では,そこで,対象の平均的な形状が既知であると前提し,ステレオ視による新たな3次元計測法を構築した.この実現のために,以下に挙げる研究を行った.まず,カメラや対象物の存在範囲等の情報が既知であるとし,それらの情報と平均形状モデルを用いて,顔の各部位に応じて適切なウィンドウ設定手法を構築した.具体的には,複数種類のウィンドウをあらかじめ用意し,それらの中で,対応する点とそれ以外の点との濃淡パターンの相関性の差が明らかに大きいものを最適なウィンドウとして選ぶ.また,カメラと対象物の相対的な位置関係を利用して,対応点を探索する範囲を限定した.以上の手法により,対応点の精度向上が見られた.次に,上述の部位毎のウィンドウと探索範囲を用いて対応点探索を行い3次元情報を獲得する手法を構築した.各個人の形状は平均顔とは異なるため,その個人の部位に合った最適なウィンドウを求める必要がある.そこで,平均顔モデルの変形とウィンドウの更新を相互に繰り返し行うアルゴリズムを構築した.前者の場合,モデルに対し色や輝度などを評価するエネルギー関数を定義し,そのエネルギーが最小となるよう平均顔モデルを変形する.そして,変形後のモデルを使って,部位毎の最適なウィンドウと探索範囲を再び求める.しかし,エネルギー関数の定義がモデルの精度に影響を及ぼす問題がある.今後の課題として,この繰り返しアルゴリズムの確立が挙げられる.本研究では,3次元非剛体物体の機能とそれにより生じる形状変形の因果関係に着目し,形状計測器と機能認識器を有機的に結合したシステムによって,形状情報と機能情報を持つ3次元物体モデルを生成することを目的とする.平成17年度は,ステレオ視による形状計測精度の向上のため,予め与えられた顔に関する情報と,その情報と画像から得られる特徴量を有機的に結合することによる顔形状計測法の構築を目指した.まず,計算機に与える顔情報の構築を行った.レンジファインダによって複数人の顔形状データを獲得する.この形状データは,顔の表面上の点データである.顔形状を復元するために,形状変形可能な可変モデルを用いて,そのモデルを点データに当てはめることで顔形状モデルを生成する.本研究では,新たな可変モデルであるActive Mesh Model (AMM)を導入した.これによって,ある点データと,可変モデルの頂点を対応付けることで,顔モデル間の対応関係を容易に得られる.そこで,全顔形状データより,AMMを使って各顔モデルを生成する.複数人の顔形状データの分布を表す固有顔空間と,目尻・目頭・口などの顔の特徴点の分布を表す特徴点固有空間を作成する.これら二種類の固有空間を用いたステレオ視による顔形状計測法を構築した.2台のカメラから取得した2枚の画像から,特徴点を抽出し,それを特徴点固有空間へ投影することで,大まかな形状を求める.固有顔空間と,先ほど推定した形状を事前情報としたMAP推定によって,顔形状を推定する.上記手法により実験した結果,ステレオ視のみの手法と比べ,形状復元精度の向上が見られた.しかし,形状復元精度が特徴点の数に依存する問題がある.
ガス分子による新しい網膜循環調節機構の解明

本研究では、一酸化窒素(NO),一酸化炭素(CO),硫化水素(H2S)など低分子ガスの網膜循環調節への役割について評価した。NOが非常に重要な調節因子出あることが判明した反面、COおよびH2Sの調節因子としての役割はそれほど大きくないことが示唆された。今後は、COおよびH2Sのより効率のよいドナーを用いてさらに詳しい検討が必要であると考えられる。(研究目的)一酸化窒素(NO)、一酸化炭素(CO)、硫化水素(H2S)など生体内で産生される低分子ガス状物質は生体恒常性維持に重要な役割を担っている。我々はこれまでに網膜血管内皮から産生される一酸化窒素(NO)が血管拡張物質として網膜循環調節に重要な役割を果たしていることを明らかにしてきた。しかしながら、NO以外のガス分子であるCO, H2Sの網膜循環への作用は検討されていない。そして、これらのガス分子が生体において統合的にどのように網膜微小循環調節を行っているかのメカニズムも未解決である。本研究の目的は、COおよびH2Sが網膜循環調節に関与するかどうかを検討し、新たな網膜硝子体疾患治療法の確立につなげることである。(研究実績)現時点では、摘出血管における検討を進めているところである。概ね順調に推移していると考えている。一酸化窒素(NO)、一酸化炭素(CO)、硫化水素(H2S)など生体内で産生される低分子ガス状物質は生体恒常性維持に重要な役割を担っている。本研究では、NOに加えてCO, H2Sなどのガス分子の網膜循環への作用を検討した。NOに関しては、有用な結果がいくつか報告された。すでに臨床応用されているベラプロストが血管内皮からのNO産生を介して網膜血管を拡張させることを見いだした(IOVS, 2014).また、脂肪細胞から分泌されるアディポサイトカインのなかで臓器保護的に働く善玉アディポカインのアディポネクチンの有用性に着目し、実際に摘出網膜血管にアディポネクチンを投与したところ、血管内皮細胞からのNO産生亢進を介した血管拡張作用が認められた(IOVS, 2013)。さらに、ネコin vivo生体実験系を用いた実験で、フリッカー刺激時の網膜血流増加反応に神経型NO合成酵素により産生されたNOが重要な役割を果たしていることが初めて明らかとなった(IOVS, in press)。このように、低分子ガスであるNOの網膜循環調節因子としての役割は大変重要であることが再確認された。一方、COおよびH2Sに関しては、残念ながら有用な結果を得ることができなかった。摘出ブタ網膜細動脈にCOおよびH2Sのドナーを投与したところ、網膜血管拡張作用は認められなかった。また、ネコin vivo生体実験においた実験でも同様であった。網膜循環においては、NOの循環調節因子としての役割は多臓器に比べてかなり大きいことが再確認された一方で、脳血管のようにCOおよびH2Sによる血管拡張作用が認められなかったことから、低分子ガスによる循環調節機構には臓器特異性があると考えられる。もう一つの問題点としては、COおよびH2Sのドナーの有効性がある。現時点ではよりガス産生効率の高いドナーが開発されており、今後新しいドナーを用いて再検討する必要があると考えている。眼科現時点では、摘出血管における検討を進めているところである。NOガスにおける網膜循環への作用は順調に進んでおり、得られたデータをまとめて、学会発表、論文発表を行っている。一方、H2Sガスに関しては、現時点で市販されているH2Sドナーが十分な血管拡張作用を示しておらず、さらなる改善が必要と考えている。NOガスについては順調に進んでおり、計画通りに研究を進めていきたいと考えている。H2Sガスに関しては、学会などで新しいH2Sドナーの情報を得たので、それを用いて、硫化水素H2Sの網膜循環への作用を詳しく検討したいと考えている。
魚貝類の毒化機構を毒結合タンパク質の機能・進化から解明する

本研究ではトラフグ属魚類のテトロドトキシン(TTX)による毒化機構解明のため、まずTTX結合タンパク質とトリブチルスズ(TBT)結合タンパク質の遺伝子組換え体を分取・精製した後、TTXおよびTBT等との結合を証明した。さらに両結合タンパク質を体内で過剰に発現するトランスジェニックメダカ4系統の作製に成功した。本メダカ系統を用いた毒物投与実験の結果,結合タンパク質が毒物投与による生存低下を防ぐ可能性を示した。加えてトラフグ属魚類を中心に両タンパク質の遺伝子系統解析の結果,フグ毒結合タンパク質はTBT結合タンパク質が複数回の重複および融合をして生じた事が明らかになった。(1)毒結合タンパク質遺伝子組換え体(rTBT-bp1,rPSTBP)の作製と発現トラフグ肝臓cDNAに対しPCRを行い、全長のTBT-bp1およびPSTBP遺伝子を得てcDNA配列を導入したバキュロウィルスをカイコに感染させ、rTBT-bpおよびrPSTBPをカイコの血液中に大量発現させた。得られたタンパク質を精製し,テトロドトキシンおよびトリブチルスズとの結合性を検討中である.(2)毒結合タンパク質過剰発現トランスジェニックメダカの作製Trub.PSTBP1遺伝子断片及びIRES、hrGFP2、pA配列を含むテンプレート遺伝子断片を基に、つなぎPCR法によりPSTBP遺伝子コンストラクトを作製した。本コンストラクトとベクター(pDs-actb4k-Ga14FF)をSalIとNotIで消化・ライゲーションし、DNA plasmid vectorを作製した(pDNA)。1細胞期メダカ胚にpDNAをインジェクションした。投与後、胚発生および成長を経時的に観察するとともにGFP発現の確認を行った。現在F1世代が得られた.(3)毒化する魚貝類における毒結合タンパク質遺伝子の解読10種のフグ科魚類(トラフグ、クサフグ、ヒガンフグ、ショウサイフグ、コモンフグ、ヨリトフグ、オキナワフグ、シロサバフグ、クロサバフグ、ミドリフグ)とツムギハゼの肝臓組織から抽出したmRNAを鋳型としてcDNAを合成し、PCRによりTBT-bpsおよびPSTBP遺伝子を増幅後、クローニングして塩基配列を決定した。それらのPSTBPと、ゲノムデータベースから特定した複数の魚種のTBT-bp1、TBT-bp2塩基配列を用いて分子系統樹を作製した。トラフグの毒結合タンパク質遺伝子TBT-bp1およびPSTBP1, 2遺伝子cDNA配列を導入したバキュロウィルスをカイコに感染させ、rTBT-bpおよびrPSTBP1,2をカイコの血液中に大量発現させた。得られたタンパク質を精製し,テトロドトキシン(TTX)およびトリブチルスズ(TBT)との結合性を検討した。その結果PSTBP1はTTXと結合しないがPSTBP2はTTXと結合することを証明した。また両者はTBTと結合した。Trub.PSTBP1,2遺伝子断片及びIRES、hrGFP2、pA配列を含む遺伝子断片を、つなぎPCR法によりコンストラクトを作製し、ベクター(pDs-actb4k-Gal4FF)に消化・ライゲーションしてDNA plasmid vectorを作製し、メダカ胚にインジェクションした。その結果、PSTPB1,2を導入した6種類のトランスジェニックメダカ系統を作出した。10種のフグ科魚類(トラフグ、クサフグ、ヒガンフグ、ショウサイフグ、コモンフグ、ヨリトフグ、オキナワフグ、シロサバフグ、クロサバフグ、ミドリフグ)とツムギハゼのmRNAを鋳型としてcDNAを合成し、PCRによりTBT-bpsおよびPSTBP遺伝子の塩基配列を決定した。それらの分子進化学的解析から、PSTBPはTaikfugu属の共通祖先におけるTBT-bp2の4-5回程度の重複、1-2回の融合、また遺伝子間の協調進化によって生じたことが明らかになった。このような特異な遺伝子の進化は、PSTBPはTakifugu属の毒性の進化過程において何らかの自然選択を受けて急速に機能を獲得したと考察された。(1)毒結合タンパク質遺伝子組換え体(rTBT-bp1, rPSTBP)の作製と発現トラフグ肝臓cDNAに対しPCRを行い、全長のTBT-bp1,2およびPSTBP1,3遺伝子を得てcDNA配列を導入したバキュロウィルスをカイコに感染させ、rTBT-bp1,2およびrPSTBP1,3をカイコの血液中に大量発現させた。得られたタンパク質を精製し,テトロドトキシンおよびトリブチルスズとの結合性を検討した。.(2)毒結合タンパク質過剰発現トランスジェニックメダカの作製Trub.PSTBP1遺伝子断片及びIRES、hrGFP2、pA

配列を含むテンプレート遺伝子断片を基に、つなぎPCR法によりPSTBP遺伝子コンストラクトを作製した。本コンストラクトとベクター(pDs-actb4k-Gal4FF)をSalIとNotIで消化・ライゲーションし、DNA plasmid vectorを作製した(pDNA)。1細胞期メダカ胚にpDNAをインジェクションした。投与後、胚発生および成長を経時的に観察するとともにGFP発現の確認を行った。現在F2世代が得られた.またTrub.PSTBP3についても同様に作製し、コンストラクトを作製した。(3)毒化する魚貝類における毒結合タンパク質遺伝子の解読10種のフグ科魚類(トラフグ、クサフグ、ヒガンフグ、ショウサイフグ、コモンフグ、ヨリトフグ、オキナワフグ、シロサバフグ、クロサバフグ、ミドリフグ)とツムギハゼの肝臓組織から抽出したmRNAを鋳型としてcDNAを合成し、PCRによりTBT-bpsおよびPSTBP遺伝子を増幅後、クローニングして塩基配列を決定した。それらのPSTBPと、ゲノムデータベースから特定した複数の魚種の塩基配列を用いて分子系統樹を作製した。組替え体はタンパク質精製から結合試験まで進んだ.トランスジェニックメダカは,まだトリブチルスズ結合タンパク質導入メダカF2世代の作製に時間がかかっている.分子系統樹作製は予定より先に進んだが,新しい遺伝子が見つかり解析する項目が増えた.25年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの研究で、計画を概ね達成している。(1)毒結合タンパク質遺伝子組換え体の大量精製毒結合タンパク質組換え体の精製は終了し、結合試験を実施中である。(2)毒結合タンパク質過剰発現トランスジェニックメダカにおける同タンパク質の体内分布および動態発現解析型人工遺伝子:(medaka beta-actin promoter)-(medaka PSTBP1,3)(GFP)の人工遺伝子をメダカ受精卵にマイクロインジェクション法により導入し、PSTBPs発現メダカ系統を作出中である。(3)トランスジェニックメダカの、胚、稚魚期、成熟期に蛍光実体顕微鏡で肝臓、血管、生殖腺、体表等の画像観察している。しかし定量化は現在上手く行っていない。(4)毒化する魚貝類における毒結合タンパク質遺伝子の解析はほぼ完了した。(5)フグ目魚類他10種生物におけるTBT-bps遺伝子およびPSTBPsのクローニングをほぼ完了した。ただしPSTBP遺伝子はトラフグ属魚類以外は存在していなかった(PCRで検出されず)。現在分子系統樹を作製し論文化を検討している。組替え体の作製は進んだが,予定していなかったPSTBP3遺伝子が見つかったので,このタンパク質をカイコで発現させて,タンパク質を取得し,その結合性を調べる予定である.25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は予定していた以下の実験を行う(1)得られた毒結合蛋白質組換え体(rPSTBPs, rTBT-bp1,2)に対し、リポカリンの結合蛍光プローブをリガンドとして組換え体との結合試験を行う。またTTXとの競合結合試験を行い、TTXの結合性を確認する。
超高速時間分解ラマン分光および発行分光による一次元電子系励起状態の研究

一次元電子系では、ソリトンやポーラロン、自己束縛励起子等の主鎖構造変化を伴う局在励起状態が非線形光学過程に大きく関わっており、これらの構造や生成・消滅の機構解明が求められている。本研究の目的は、フェトム秒の時間分解能で一次元電子系の励起状態を調べ、その超高速緩和過程や非線形光学応答の機構をより詳しく解明することである。このために、超短パルス光源を用いた超高速ラマン分光および発光分光装置を製作した。本研究では、まず現有のモード同期チタンサファイアレーザーを光源とするフェムト秒発光分光装置を制作した。その性能を評価するために、色素溶液からの発光を観測した。その結果、レーザーの第二高調波(400nm)を励起光とすることで、十分な励起光強度(10-20mW)と時間分解能(300フェムト秒)が得られことが確認された。一次元電子系をもつ試料としては、ポリジアセチレン(PDA-TS)単結晶を用いた。しかし、発光を反射型配置で測定しているために、これまでのところ十分な信号が得られていない。現在、測定を容易にするために、単結晶の薄膜試料を作成中であり透過型配置での発光分光を準備している。時間分解ラマン分光については、予算不足のために十分な研究を行うことは出来なかった。現在までに、ポリジアセチレン基底状態からのラマン信号は検出したが、励起光強度が弱いために励起状態からの信号は確認できなかった。今後は、増幅器等を用いて光源のレーザー光強度を強め、より高い信号雑音比で測定を行なうことが必要不可欠である。
単茎性ラン科植物の効率的増殖法に関する研究

2.花茎切片基部の肥大は、品種や培地組成に関係なく黄化花茎よりも緑色花茎で多かった。3.白花品種、Wでは、黄化花茎は緑色花茎よりも高いPLB形成数(切片数)を示した。但し、1/2濃度のVacina Went培地における長期間の培養では緑色花茎で多かった。4.桃色品種では、PLB形成に対する黄化処理の影響がみられず、P-1ではほとんどPLBの形成がみられなかったが、P-2では黄化処理に関係なくPLBの形成がみられた。5.緑色花茎を暗所で培養した結果、暗所培養の期間が長いほど、より多くのPLBを形成する切片の数がわずかながら増加した。
電子線によるK中間子生成とハイパー核の基礎研究

1.平成8年5月に、ホールAのハイパー核実験ミーティングに於て、セプタム電磁石の検討を行い、超伝導セプタム電磁石を採用することにした。ハイパー核実験のための装置の分担について議論し、超伝導セプタム電磁石はイタリア側で、散乱槽、ビームダクト、補正コイルを日本側で分担することになった。2.平成8年9月から11月かけて、齋藤、寺沢、坪田、木野(研究協力者)が最初のK中間子関係の実験で、K中間子の形状因子を求めることを目的としたホールCのp(e,e'K^+)実験に参加した。データ解析が順調に進められ、1997年4月のアメリカ物理学会に“Kaon Electroproduction at TJNAF"他二篇の口頭発表がなされた。3.セプタム電磁石用散乱槽を新たに製作するために、科研費の増額申請を行い、増額が認められたので、平成9年3月に散乱槽、真空ダクト等を製作した。翌年ジェファソン研究所に輸送した。4.平成9年5月から7月にかけて齋藤、寺沢、坪田、上野、木野(研究協力者)が最初のホールAの実験^<16>O(e,e'p)に参加した。スペクトロメータやデータ収集系について習熟することを目的の一つとしていたが、実験に参加して、その成果を上げることができた。5.平成9年8月にジェファソン研究所PAC12で“Electroproduction of Hypernuclei on ^3He and ^4He"のプロポーザルを発表した。PACの見解は、面白い実験であるが、0.5MeVの分解能がでることを、すでに採択され実験で示してからということで、延期になった。1.本年度の調査研究は、ほぼ調査実施計画通りに行った。齋藤、加藤が平成8年5月9日から5月14日までアメリカ合衆国のジェファソン研究所(旧連続電子線加速器研究所CEBAF)に、ホールAでのハイパー核実験ミーティングに出席するため出張した。イタリア側が、超伝導セプタム電磁石を用いる設計について説明し、日本側は常伝導セプタム電磁石の設計の説明を行い、検討した結果、4GeV/cの粒子の測定も可能にしておくために、超伝導セプタム電磁石を採用することにした。電子線によるハイパー核実験のための装置の分担について議論し、常伝導セプタム電磁石はイタリア側で、散乱槽、ビームダクト、補正コイルを日本側で分担することになった。2.齋藤、寺沢が平成8年7月27日から8月11日まで、先の会議で決まった日本側で分担する装置の設計に必要な配置の決定やパラメータの測定など現地調査をするため、ジェファソン研究所に出張した。既存の散乱槽、ビームダクト周りを実測すると共に、写真に収め、散乱槽、ビームダクト、ターゲット・ホルダー等の必要な設計資料を収集した。又我々が10月に参加を予定しているホ-スCでのp(e,e′K^+)実験の打合せに出席し、実験の準備状況を把握した。3.平成8年9月30日から11月4日の間に齋藤、寺沢、坪田、木野(研究協力者)がp(e,e′K^+)実験(スポ-クスマン:ハンプトン大ベイカ-教授)に参加するために、栗原(研究協力者)が電磁石電源等の調査のために、ジェファソン研究所に出張した。このp(e,e′K^+)の実験は運動量移行が0.52.0GeV/cの領域でこの反応の断面積を縦、横成分に分離して測定し、縦成分断面積からK中間子の形状因子を求めることを目的としたもので、この種のデータは存在せず画期的な実験である。実験は加速器、測定器とも初期故障が頻繁に起こり、データの収集率は50%以下であったが、予定したデータは取り終えた。

現在データ解析が順調に進められている。1997年4月のアメリカ物理学会に"Momentum transfer dependence of the ^1H(e,e′K^+)Λcross section"他二篇の口頭発表が予定されている。4.本研究ではセプタム電磁石を用いるため標的位置を従来の位置より80cm上流に移動する必要がある。このため新散乱槽が必要となる。この散乱槽は入射ビームを標的に当て、散乱電子、放出K中間子等全てを真空中で取り扱う為に必要なもので、直径1m,高さ1.2mの円筒型で、材質としては軽量、放射化の軽減の観点から、アルミが最適である。固体標的の他に、ジェファソン研究所所有のクライオ標的を装着できるよう、既存の散乱槽と同じ構造にする。散乱槽には前方散乱測定のためのセプタム電磁石へ散乱電子及びK中間子を導くための真空ダクトが取付けられる。全体の真空度は加速器の真空度と同じ10^<-16>Torrに保つ必要がある。この散乱槽、真空ダクト等を製作するため、増額申請を行い、増額が認められたので、平成9年3月に散乱槽、真空ダクト等を製作した。本年度の調査研究は、ほぼ調査研究実施計画通に行った。1.齋藤、今野が平成9年4月9日から4月15日までアメリカ合衆国のジェファソン研究所に出張し、昨年製作したセプタム電磁石用散乱槽の設置のため現地調査を行った。2.平成9年5月13日から7月6日の間に齋藤、寺沢、坪田、上野、木野(研究協力者)が^<16>O(e,e'p)の実験に参加するため、ジェファソン研究所に出張した。この^<16>O(e,e'p)実験は、ホールAでの最初の実験で、原子核の高運動量成分を求めること、および応答関数の縦、横、干渉項成分の分離を目的としたものである。我々は、物理の目的は勿論であるが、我々がホールAで計画している電子線によるハイパー核実験のための、スペクトロメータやデータ収集系について習熟することを目的の一つとしていたが、実験に参加して、その成果を上げることができた。実験は加速器や、水ターゲットの故障が頻繁に起こったが、最終的には、予定したデータは取り終えて、現在データ解析が順調に進められている。3.齋藤、寺沢が平成9年8月2日から8月9日までジェファソン研究所PAC12に出席するために出張した。"Electroproduction of Hypernuclei on ^3He and ^4He"について発表した。PACの見解は、面白い実験であるが、0.5MeVの分解能がでることを、すでに採択され実験で示してからということで、延期になった。4.平成10年3月1日から3月10日の間に齋藤、今野が輸送したセプタム電磁石用散乱槽をチェックするためジェファソン研究所に出張し、性能に異常のないことを確認した。
芸術の美的体制と対話・協働の美学の比較研究――芸術の自律性と社会関与の関係の解明

本研究では、芸術の自律性をめぐる現代の論争的状況を代表する重要な議論として、ジャック・ランシエールによる「芸術の美的体制」の理論と、グラント・ケスターの「対話」と「協働」の美学を分析する。特に本研究では、両者が自らの議論を近代美学の歴史との関係においてどのように位置づけているのかに注目する。この分析を通じて、芸術の自律性と社会への関与とは、表面上は対立するが、実際には密接な関係にあること、また、ランシエールとケスターの理論は、論争関係にあるにもかかわらず共通点が見いだされることを示す。それに基づいて本研究は芸術の自律性の概念の新たなモデルを呈示し、美学史に位置づける。
細胞の増殖・分化における3′-リン酸化イノシトールリン脂質の役割

3'-リン酸化イノシ卜ールリン脂質は、細胞を増殖・分化因子刺激した際に活性化されるホスファチジルイノシトール3-キナーゼによって生産され、核への刺激伝達、細胞骨格の再構築、細胞内小胞輸送など多面的に働く2次メッセンジャーであると考えられている。本研究では細胞応答における3'-リン酸化イノシトールリン脂質の役割を明らかにするために、ホスファチジルイノシチド-3,4,5-3リン酸(PIP_3)に特異的なモノクローナル抗体の作製を行った。その結果PIP_3に特異的なモノクローナル抗体を各4クローン得た。このうち、#11と名づけた抗体が、最も高い反応性を示し、各種リン脂質を用いたリポソームリシスアッセイ、ELISA、PIP3アナログを用いた沈降反応などの解析から、PIP3のリン酸化イノシトール環を主に認識し、グリセロール骨格の一部もエピトープ構造に含むと考えられた。この抗体のサブクラスはIgG3であり、各種アッセイにおいて比較的高い非特異反応性を示したため、非特異反応性が低い抗体の取得を目的として、#11抗体のIgGlクラススイッチ変異体の取得を行ったとごろ、非特異反応の減弱した同一特異性のクローンを得ることができた。この#11-IgGlを用いて、PIP3測定のための、競合法ELISAを構築したところ、検出感度20nMのELISAを開発することができた。本方法は今まで、測定が困難であったPIP3量の測定に広く応用され得るものと考えており、細胞内でのPIP3動態の解析に役立つと考えられる。一方、得られた#11抗体の可変領域をクローニングすることにも成功しており、今後組み換え抗体の細胞内に発現による、種々細胞機能抑制や、組み換え抗体とGFPとの融合蛋白の細胞内発現による、PIP3の細胞内局在の可視化などにより、PIP3の働きを明らかにしていく予定である。細胞の増殖分化の調節に関わっているホスファチジルイノシトール3キナーゼ(PI3K)の産物であるホスファチジルイノシチド-3,4,5-3リン酸(PIP_3)の役割を検討するため、PIP3に特異的なモノクローナル抗体の作製を試みた。合成PIP3を抗原とし,PIP3に反応しホスファチジルイノシチド-4,5-2リン酸に反応しない抗体をリポソームリシスアッセイおよびELISAにより検討したところ、2クローンのPIP3特異的モノクロナール抗体を得た。このうち反応性の高いクローン(AP3#11)はホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジン酸、カルジオリピンなどの各種リン脂質には全く反応せず、イノシトール-1,4,5-3リン酸、イノシトール-1,3,4,5-4リン酸、フィチン酸などのイノシトールポリリン酸に対しても反応しなかった。このことからAP3#11はPIP3に特異的なプローブになることが予測された。AP3#11を用いた競合法ELISAによりPIP3の測定を試みたところ、nMオーダーのPIP3を特異的に検出できることが示された。またこの抗体を用いてPC12、MDCK、MKN-7、3Y1などの種々の培養細胞について免疫染色をおこなったところ、いくつかの例でEGFなどの増殖因子刺激依存的に核近傍のmicrotubules organization center(MOC)の付近にクラスター上の染色像が観察された。この結果は、従来細胞膜や、小胞体の膜上で働くと考えられていたPIP3が、生細胞中ではMOCなどで機能している可能性を示唆した。現在、さらに種々条件下でのPIP3の細胞内局在を明らかにするとともに、AP3#11の細胞内マイクロインジェクションによるPI3K下流因子の阻害について検討している。

一方、得られた#11抗体の可変領域をクローニングすることにも成功しており、今後組み換え抗体の細胞内に発現による、種々細胞機能抑制や、組み換え抗体とGFPとの融合蛋白の細胞内発現による、PIP3の細胞内局在の可視化などにより、PIP3の働きを明らかにしていく予定である。
視覚障害生徒に対する科学教育の系統化とその知見の健常生徒の理科授業への活用

日本の優れた視覚障害生徒に対する理科授業の実際を分析し、教授・学習ストラテジーを抽出した。特に、新学習指導要領における理科の教育課程の特質:言語活動及び活用型学習の重視を分析した。また、理科授業研究の歴史と現状を分析した。財団法人九州先端科学技術研究所による「科学へジャンプ」の実践、筑波大学附属視覚特別支援学校における理科授業を分析した。本研究の全体構想は、二つの目的からなっている。第一に、世界的に最先端を行く日本(特に、筑波大学附属視覚特別支援学校(以下「附属学校」と略記)の視覚障害生徒に対する理科授業の実際を分析し、視覚情報を遮断された視覚障害者を対象にした固有で優れた教授・学習ストラテジー、教授・学習モデルを抽出・整理・系統化する。第二に、上記の教授・学習ストラテジーの中から、健常者に対する理科授業に活用可能な教授・学習ストラテジーを抽出し、その有効性について実証的に検討し、この視点から視覚情報偏重と見なされる一般の理科授業の革新の方途を具体的に探る。本目的に対応して、21年度は、学習指導要領の改訂によって理科の教青課程が大きく変化したため、その特質を分析して、今後の日本の理科教育の方向と改善のポイントについて解明することに重点を置いた。その日本の柱は、言語活動の重視と活用型学習の導入であり、特に前者は、これまで言語的教授を中心とした視覚障害生徒向け授業がその改善のみならず、詳細・緻密な言語的説明教授を中核とした視覚障害生徒のための教授・学習が広く健常生徒の理科授業へ有益な示唆を与える可能性を拡大していることを解明した。そのような実践として、財団法人九州先端科学技術研究所による「「科学ヘジャンプ」視覚障害者全国ネットワークの構築」などの優れた視覚障害生徒に対する科学教授・学習の取り組みについて分析して貴重な知見を得た。本目的に対応して、22年度は、21年度に続いて学習指導要領の改訂によって理科の教育課程が大きく変化したため、その特質を分析して、今後の日本の理科教育の方向と改善のポイントについて解明することに重点を置いた。それは、視覚特別支援学校における理科の教育課程も基本的に学習指導要領の改訂に従うからである。その柱は、言語活動の重視と活用型学習の導入であり、特に前者は、これまで言語的教授を中心とした視覚障害生徒向け授業がその改善のみならず、詳細・緻密な言語的説明教授を中核とした視覚障害生徒のための教授・学習が広く健常生徒の理科授業へ有益な示唆を与える可能性を拡大していることを解明した。そのような実践として、財団法人九州先端科学技術研究所による「「科学ヘジャンプ」視覚障害者全校ネットワークの構築」などの優れた視覚障害生徒に対する科学教授・学習の取り組みについて、その実践を映像分析し、また取り組みなどについて関係者からその実践や成果、課題と展望について直接伺い、貴重な知見を得た。本目的に対応して、23年度は、学習指導要領の改訂によって理科の教育課程が大きく変化したためその特質:言語活動及び活用型学習の重視を分析した。また、理科授業研究の特質についても歴史的実践的にも分析して、視覚特別支援教育の授業研究のあり方を探る基礎的知見を得た。そのような実践として、財団法人九州先端科学技術研究所による「「科学へジャンプ」視覚障害者全国ネットワークの構築」などの優れた視覚障害生徒に対する科学教授・学習の取り組みについて分析した。特に、筑波大学附属視覚特別支援学校における柴田直人教諭の「電気回路」の授業を参与観察し、我が国の視覚特別支援教育の先進性を確認するとともに、そこで展開される科学概念の説明のし方が通常の理科授業における科学概念説明への貴重な示唆を含むものである、との示唆を得た。
サブナノ空間・親和性制御ポリマーの設計および次世代型高性能気体分離膜の創出

極性基やねじれた置換基を有するポリアセチレンを合成し、気体透過性を検討した。スルホン酸基やイミダゾリウム塩含有ポリマーは二酸化炭素を選択的に溶解させるため、高い二酸化炭素透過選択性を示した。ねじれた置換基を有するポリマーは高い酸素透過性を示した.ポリメチル化インダン部位を有するポリアセチレンの局所運動性を準弾性中性子散乱を用いて検討した。数十ピコ秒の時間スケールの局所運動が大であるほど、気体透過性が増大した.置換ポリアセチレンの気体透過性の経時変化を調べた。非常に高い気体透過性を示すポリマーでは物質吸着および緩和現象により気体透過性が減少した。1)核置換ポリ(1-クロロ-2-フェニルアセチレン) (PCPA)の局所運動性と気体透過性の相関に関する研究: PCPAの局所運動性を準弾性中性子散乱法を用いて検討した。局所運動性の遅い運動の成分(数十ps)が二酸化炭素およびメタンの透過性の拡散係数と相関することが明らかになった。2)ポリ(1-トリメチルシリル-1-プロピン) [PTMSP]の気体透過性の経時変化の検討: PTMSPAは、最も高い気体透過性を示すポリマーの1つである。しかし、ポリアセチレン類の気体透過性は時間とともに多少とも透過性が低下するという問題点が知られている。本研究では、PTMSPの6週間にわたる経時変化について、真空乾燥器内、空気中、および密封ポリエチレンの袋の中で保存して、検討した。保存条件により、酸素透過係数は6週間後にはもとの値の6075%まで低下した。3)カテコールユニットを有するポリ(ジフェニルアセチレン)に関する研究:ジメトキシ基を有するポリ(ジフェニルアセチレン)膜から酸触媒により脱保護して合成したカテコールユニットを有するポリマー膜の気体透過性を検討した。このポリマーのCO2透過係数(PCO2)とPCO2/PN2は30 barrerと39であり、大きい分離係数を示した。4)イミダゾリウム塩を含むポリ(ジフェニルアセチレン)に関する研究:イミダゾリウム塩に代表されるイオン液体は二酸化炭素を選択的に溶解させるため、二酸化炭素の吸収剤として注目される。ブロモエトキシ基を有するジフェニルアセチレンはTa触媒により良好な収率で重合し、高分子量ポリマーが得られた。生成ポリマー膜に対してメチルイミダゾールを反応させ、イミダゾリウム塩を含むポリ(ジフェニルアセチレン)の合成に成功した。1)準弾性中性子散乱法を用いて、非常に高い気体透過性を示すポリメチルインダン部位を有するポリ(ジフェニルアセチレン)誘導体の局所運動性と気体透過性との関係について検討した。この研究により、ポリメチルインダン部位を有するポリ(ジフェニルアセチレン)誘導体の高い気体透過性が数psの時間スケールの局所運動と強く相関することが明らかになった。2)置換ポリアセチレンの中で最も気体をよく通すポリマーはポリ(1-トリメチルシリル-1-プロピン)(PTMSP)の気体透過性は時間とともに低下することが知られているが、その詳細は明らかでない。本研究では、(1)密封下での保存、(2)空気中での保存、(3)真空乾燥器内での保存の3条件下でPTMSP膜の気体透過性(PO2およびPN2)の経時変化を検討した。その結果、(1)<(2)<(3)の順に時間とともに気体透過性の低下の度合が大きくなった。このことは、PTMSP膜の気体透過性は、緩和によるミクロボイドの減少と有機蒸気の吸着の両方が原因となって時間とともに低下することを示している。3)ジメトキシ基を有するポリ(ジフェニルアセチレン)の金属との相互作用について検討した。ポリマー溶液にTaCl5やAlCl3などを少量加えるとゲル化した。このゲルに微量のメタノールを添加するとゲルは再び溶液へと変化した。ポリマー側鎖のジメトキシベンゼンが金属に配位し、金属を介して架橋していることが示唆された。4)イミダゾリウム塩を含むポリ(ジフェニルアセチレン)を合成し、対アニオンをBr-からCF3COO-や(CF3SO2)2N-に変換し、ポリマー膜の気体透過性を検討した。その結果、対アニオンがBr-<CF3COO-<(CF3SO2)N-の順に気体透過率が増加した。対アニオンのサイズが大きくなるほどポリマー鎖間のパッキングを抑制することを明らかにした。1)ポリ(1-トリメチルシリルフェニル-2-フェニルアセチレン) [PTMSDPA]の気体透過性の経時変化の検討PTMSDPAは、非常に高い気体透過性を示す。しかし、ポリアセチレン類の気体透過性は時間とともに透過性が低下するという問題点が知られている。