hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
財政政策、規制緩和・民営化政策に関する動学分析

具体的に,大きく2点のテーマに絞って研究を行った.当該年度においては,特に以下2点目の研究に注力した.1点目の研究目的は,新規企業の参入退出行動と既存企業の投資活動を同時に考慮した動学的一般均衡モデルに基づいて,財政政策および規制緩和政策の経済成長率・経済厚生への影響を解明することである.当該年度においては, Step-by-step型内生成長モデルを用いて,規制緩和政策がマクロ経済変動に与える影響について考察した.主要結果として,政策変更前において財市場競争が熾烈でない場合,参入費用の下方誘導はトレンド経済成長を高められるが,同時に経済変動の不安定化を招く可能性があることを明らかにした.2点目の研究目的は,公企業と民間企業が競合している混合寡占市場のオープンループナッシュ均衡解とマルコフ完全ナッシュ均衡解の特徴付けを行い,各均衡解における公企業の民営化政策の政策含意を導出することである.主要結果として,マルコフ完全ナッシュ均衡解における最適民営化度合いが,他均衡概念における結果と比較して,顕著に高くなることを明らかにしている.当該年度においては, Journal of Public Economic Theory誌から改訂再投稿要求を受け、以下大きく2点の進展をみた.(1)公企業・私企業のどちらか一方のみが生産を行うコーナー解についての議論を詳細に行った.(2)初期値,移行過程を考慮した追加分析により,数値計算結果の頑健性を高めた.この進展を踏まえた再投稿を当該年度内に行った(2019年4月に掲載最終受理が決定).2点目の研究は当初目的まで完了したが, 1点目の研究については,内生的成長を考慮した動学的一般均衡モデルに対する明示的な労働市場の導入まで分析が完了していないため.1点目の研究については,以下の通り研究を推進する.摩擦的労働市場を導入したモデル拡張を行い,財市場と労働市場間の相互作用を明示的に考慮して,財政政策および規制緩和政策の政策含意を導出する.次に,企業間の生産性の異質性を導入したモデル拡張を行い,経済全体の内生的な効率性変化をも考慮した下で,政策含意がどのように変更されるかを明らかにする.具体的に,大きく2点のテーマに絞って研究を行った.当該年度においては,特に以下2点目の研究に注力した.1点目の研究目的は,新規企業の参入退出行動と既存企業の投資活動を同時に考慮した動学的一般均衡モデルに基づいて,財政政策および規制緩和政策の経済成長率・経済厚生への影響を解明することである.当該年度においては,分析の出発点として,企業と労働者間の要素所得配分時における各経済主体の交渉力を明示的に考慮した上で, Dixit-Stigliz (1977)型の静学的一般均衡モデルを構築し,企業の相対的交渉力の変化が与える経済厚生への影響を考察した.この研究を``摩擦的労働市場を伴う独占的競争モデルの厚生分析"(2017,青森公立大学論纂)としてまとめた.2点目の研究目的は,公企業と民間企業が競合している混合寡占市場のオープンループナッシュ均衡解とマルコフ完全ナッシュ均衡解の特徴付けを行い,各均衡解における公企業の民営化政策の政策含意を導出することである.当該年度においては,以下3点の進展をみた.(1)オープンループナッシュ均衡解の分析は定性的・定量的に完了した.(2)マルコフ完全ナッシュ均衡の分析については,線形マルコフ戦略の場合に絞って行った.非線形連立方程式体系で均衡解が特徴づけられるため,数値シミュレーション分析を用いて結果を導出した.(3)静学ナッシュ均衡解とオープンループナッシュ均衡解と比較して,マルコフ完全ナッシュ均衡解では,民営化の程度と均衡価格について非単調な関係が示されるなど顕著に異なる結果を示した.この研究を``“Mixed Duopoly: A Differential Game Approach"(2017, KIER Discussion Paper)としてまとめた.2点目の研究は当初予定通り進展しているが, 1点目の研究については,内生的成長を考慮した動学的一般均衡モデルに対する明示的な摩擦的労働市場の導入まで分析が完了していないため.具体的に,大きく2点のテーマに絞って研究を行った.当該年度においては,特に以下2点目の研究に注力した.1点目の研究目的は,新規企業の参入退出行動と既存企業の投資活動を同時に考慮した動学的一般均衡モデルに基づいて,財政政策および規制緩和政策の経済成長率・経済厚生への影響を解明することである.当該年度においては, Step-by-step型内生成長モデルを用いて,規制緩和政策がマクロ経済変動に与える影響について考察した.主要結果として,政策変更前において財市場競争が熾烈でない場合,参入費用の下方誘導はトレンド経済成長を高められるが,同時に経済変動の不安定化を招く可能性があることを明らかにした.2点目の研究目的は,公企業と民間企業が競合している混合寡占市場のオープンループナッシュ均衡解とマルコフ完全ナッシュ均衡解の特徴付けを行い,各均衡解における公企業の民営化政策の政策含意を導出することである.主要結果として,マルコフ完全ナッシュ均衡解における最適民営化度合いが,他均衡概念における結果と比較して,顕著に高くなることを明らかにしている.当該年度においては, Journal of Public Economic Theory誌から改訂再投稿要求を受け、以下大きく2点の進展をみた.(1)公企業・私企業のどちらか一方のみが生産を行うコーナー解についての議論を詳細に行った.(2)初期値,移行過程を考慮した追加分析により,数値計算結果の頑健性を高めた.

この進展を踏まえた再投稿を当該年度内に行った(2019年4月に掲載最終受理が決定).2点目の研究は当初目的まで完了したが, 1点目の研究については,内生的成長を考慮した動学的一般均衡モデルに対する明示的な労働市場の導入まで分析が完了していないため.1点目の研究については,以下の通り研究を推進する.摩擦的労働市場を導入したモデル拡張を行い,財市場と労働市場間の相互作用を明示的に考慮して,財政政策および規制緩和政策の政策含意を導出する.次に,企業間の生産性の異質性を導入したモデル拡張を行い,経済全体の内生的な効率性変化をも考慮した下で,政策含意がどのように変更されるかを明らかにする.2点目の研究については,以下の通り研究を推進する.現在はパラメーター数値をある程度絞って逐次的に分析している.結果の頑健性を高めるためには,数値シミュレーションのプログラムを抜本的に見直して,より広いパラメーター範囲で数値シミュレーション分析を行う必要がある.また,価格硬直性の定式化およびその正当性について検討を行う必要がある.上記の検討課題に対処し,国内外のセミナーや学会において幅広く研究成果を報告し論文改定を進め,最終的な国際学術誌への出版を目指す.1点目の研究については,以下の通り研究を推進する.摩擦的労働市場を導入したモデル拡張を行い,財市場と労働市場間の相互作用を明示的に考慮して,財政政策および規制緩和政策の政策含意を導出する.次に,企業間の生産性の異質性を導入したモデル拡張を行い,経済全体の内生的な効率性変化をも考慮した下で,政策含意がどのように変更されるかを明らかにする.主要な理由は以下の2点である.(1)国際学会出張(1件)を学務都合上取りやめたため.(2)物品購入(1件)を次年度に延期したため.主要な理由は以下の2点である.(1)国際学会出張(1件)を学務都合上取りやめたため.(2)物品購入(1件)を次年度に延期したため.
有機強誘電体からの高効率テラヘルツ波発生による強誘電ドメインの可視化とその光制御

水素結合型有機強誘電体は、分子構造のみならず水素結合の次元性やその積層構造も様々であり、それらがTHz波の発生機構にも関与している可能性がある。本研究では、メチルベンゾイミダゾール(MBI)において、THz波発生を探索し、Ramanかつ赤外活性なフォノンに共鳴した周波数の狭帯域THz波が発生することを昨年度までに見出してきた。これは、THz波発生メカニズムが瞬間誘導Raman散乱過程(ISRS)であることを示唆する。さらに本年度は、本研究の過程で光整流効果によるTHz波発生が観測されたクロコン酸と同じ結晶対称性(点群mm2)をもつ水素結合型有機強誘電体5,6-ジクロロ-2-メチルベンゾイミダゾール(DCMBI)におけるTHz波発生を探索し、発生機構を調べた。その結果、光整流効果によるシングルパルスに続いて周期1.0psのRaman,赤外活性なフォノンに共鳴した振動構造が観測され、ISRSを介したTHz波の発生が強く示唆された。ISRSが顕在化した理由は、(1)分子性結晶に特有の分子間モードがTHz帯に存在する、(2)水素結合のHを中間に置く擬似的高対称相を持つこと、が挙げられる。ISRSメカニズムでの発生効率はモードの赤外モーメントやRamanテンソル値に比例するが、赤外活性が強すぎると結晶内で発生したTHz波は再吸収され、結晶外への放射効率は悪くなる。この点、水素結合型有機強誘電体は水素結合のHを中間に置く擬似的高対称相を持つため、赤外活性が弱くISRSによるTHz波発生が顕在化しやすい条件を満たしている可能性が高い。さらに、本研究ではフェムト秒レーザー照射によるテラヘルツ電磁波における光整流効果と瞬間誘導Raman散乱過程を定式化した。さらに、THz波の発生・伝播・検出すべてを考慮し電場波形をシミュレーションする技術を構築した。27年度が最終年度であるため、記入しない。近年、強誘電性を有する有機分子性結晶の物質開発が大きく進展し、室温において無機強誘電体に匹敵する分極値を有する物質群が多数開発され、理論・実験両面から多くの研究が行われている。有機分子性結晶は、無機物に比べ軽量・フレキシブル・環境適合性の点で優れており、有機分子性結晶に特徴的な新しい物性や機能を開拓することは重要な研究テーマである。有機分子性結晶における強誘電特性や光学特性を理解し、特徴的な新機能を創成するためには、強誘電ドメインを実空間で観察し、そのドメイン構造が電場などの外場によって変化するダイナミクスを明らかにすることが必要不可欠である。しかしながら、有機分子性強誘電体の最も基礎的な強誘電ドメイン構造や電場下でのダイナミクスですら明らかになっていなかった。本研究は、フェムト秒レーザー照射によるテラヘルツ電磁波発生を応用した汎用性の高い新たな強誘電ドメイン可視化手法を開発し、有機分子性強誘電体の強誘電ドメイン構造や電場下や光照射下における強誘電ドメイン動力学を明らかにすることを目的としている。25年度の研究では、低温下において本イメージング手法を適用できる実験系を構築し、有機分子性強誘電体α-(BEDT-TTF)_2I_3を対象に研究を行った。第一に、強誘電ドメイン構造を可視化することに成功した。さらに、本イメージング手法を用いることによって、135K以下の電荷秩序相で起こることが知られている非線形伝導現象のメカニズムについて調べた。メカニズムに関してはこれまで様々な議論があったが、非線形伝導下における強誘電ドメイン構造ダイナミクスの実空間観察という新たな視点から、電流注入などによる伝導ドメインの生成とその拡大というメカニズムを示す結果を得た。有機分子性結晶における強誘電特性や光学特性を理解すること、さらに進んで外場によってドメインを制御するためには、従来の電気分極の電場依存性や光学応答などの平均的な物理量を測定するだけでは不十分である。すなわち、有機分子性結晶に特徴的な新機能を創成するためには、強誘電ドメインを実空間で観察し、そのドメイン構造が電場などの外場によって変化するダイナミクスを明らかにすることが必要不可欠である。本研究では、フェムト秒レーザー照射によるテラヘルツ電磁波発生を応用した汎用性の高い新たな強誘電ドメイン可視化手法を開発し、有機分子性強誘電体の強誘電ドメイン構造や電場下や光照射下における強誘電ドメイン動力学を明らかにすることを目的として実験を行った。平成26年度中には、有機分子性強誘電体クロコン酸から高効率なテラヘルツ電磁波発生を見出し、それを用いて電場下を含めて強誘電ドメイン構造を可視化した成果がApplied PhysicsLettersで出版された。さらに、このテラヘルツ帯の光学異方性を利用することにより、強誘電ドメイン構造を三次元的に可視化する手法を開発した。

これにより、水素結合型有機強誘電体[D-55DMBP][Dia]結晶の表面及び内部のドメイン構造を可視化することに成功した。水素結合型有機強誘電体は、分子構造のみならず水素結合の次元性やその積層構造も様々であり、それらがTHz波の発生機構にも関与している可能性がある。本研究では、メチルベンゾイミダゾール(MBI)において、THz波発生を探索し、Ramanかつ赤外活性なフォノンに共鳴した周波数の狭帯域THz波が発生することを昨年度までに見出してきた。これは、THz波発生メカニズムが瞬間誘導Raman散乱過程(ISRS)であることを示唆する。さらに本年度は、本研究の過程で光整流効果によるTHz波発生が観測されたクロコン酸と同じ結晶対称性(点群mm2)をもつ水素結合型有機強誘電体5,6-ジクロロ-2-メチルベンゾイミダゾール(DCMBI)におけるTHz波発生を探索し、発生機構を調べた。その結果、光整流効果によるシングルパルスに続いて周期1.0psのRaman,赤外活性なフォノンに共鳴した振動構造が観測され、ISRSを介したTHz波の発生が強く示唆された。ISRSが顕在化した理由は、(1)分子性結晶に特有の分子間モードがTHz帯に存在する、(2)水素結合のHを中間に置く擬似的高対称相を持つこと、が挙げられる。ISRSメカニズムでの発生効率はモードの赤外モーメントやRamanテンソル値に比例するが、赤外活性が強すぎると結晶内で発生したTHz波は再吸収され、結晶外への放射効率は悪くなる。この点、水素結合型有機強誘電体は水素結合のHを中間に置く擬似的高対称相を持つため、赤外活性が弱くISRSによるTHz波発生が顕在化しやすい条件を満たしている可能性が高い。さらに、本研究ではフェムト秒レーザー照射によるテラヘルツ電磁波における光整流効果と瞬間誘導Raman散乱過程を定式化した。さらに、THz波の発生・伝播・検出すべてを考慮し電場波形をシミュレーションする技術を構築した。本研究では、申請者らが見出したフェムト秒レーザー照射による有機強誘電体からのテラヘルツ電磁発生現象を利用することにより、新たな三次元分解能を有する強誘電ドメイン可視化手法の開発に成功した。具体的には、テラヘルツ帯から可視域に及ぶ基礎光学スペクトルを測定し、その光学異方性を利用することで、強誘電ドメインの新しい3次元可視化技術の開発に成功した。この技術を利用して、室温で強誘電性を示す[D-55DMBP][Dia]結晶の表面及び内部のドメイン構造が異なること、さらに電場下におけるドメイン壁のダイナミクスの可視化に成功した。また、当初研究目的を上回る成果として、フェムト秒レーザー照射に伴うテラヘルツ電磁波発生のメカニズムとして従来報告されてきた光整流効果だけでなく、瞬間誘導ラマン散乱過程を介したプロセスがいくつかの物質で顕在化することがあることを見出したことが挙げられる。前者が広帯域のテラヘルツ電磁波発生が観測されるのに対し、後者のメカニズムはフォノンに共鳴した狭帯域のテラヘルツ電磁波発生が観測される。第一に、無機非線形光学結晶α-TeO2において、瞬間誘導ラマン散乱過程によるコヒーレントフォノン生成にともなう狭帯域のテラヘルツ電磁波発生を見出し、Physical Review A誌で発表した。
ソフトメタルコーティングによる耐疲労材料の創製

一般に、金属材料表面に軟質層が存在すると、疲労き裂発生が容易となり、疲労寿命が低下する。しかし、金属材料の表面にソフトなメタル層(延性に富み、使用温度で再結晶が可能で加工硬化しない層)を意図的にコーティングする場合には、この軟質層が、負荷を担う被コーティング材(母材)に生じた新生面の大気露出を防止し、疲労き裂発生を遅延させる効果をもつことが期待される。これは、従来の材料表面の強度を上げることにより疲労き裂発生を防ごうとする概念とは全く異なった耐疲労性向上のための方策と言える。本研究は、ソフトメタルコート材を試作し、ソフトメタルコーティング効果の実験的検証を行なうことを目的とする。炭素鋼、ステンレス鋼(2種類)、高力アルミニウム合金、純チタン、チタン合金の6種類の金属材料の表面に真空蒸着法を用いてソフトメタルであるインジウムをコーティングした。コーティング後の試料表面について走査型電子顕微鏡観察ならびにX線マイクロアナライザーを用いた組成の定量測定を行なった結果、純チタン材で最も良好なコーティング状態が得られることが明らかとなった。そこで純チタン材のラウンドノッチ付4点まげ疲労試験片を作成し、ノッチ部にインジウムを蒸着してソフトメタルコート材を試作した。ソフトメタルコート材ならびに比較材としてコーティングなしの試験片について応力振幅一定の条件で曲げ疲労試験を行ない、破断までの繰り返し数を求め、得られたS-N曲線を比較検討した。応力振幅が大きく、破断までの繰り返し数が小さい領域では、ソフトメタルコーティングによる疲労寿命の増加は見られなかった。ソフトメタルコーティングの効果が期待できる繰り返し数が10^6回を越える高サイクル領域について現在試験を継続中である。
ジーンノックアウト法を用いたHIおよびコアヒストンバリアントの機能解析の研究

ニワトリBリンパ細胞由来のDT40株を用いて、種々のヒストンバリアントをコードする遺伝子を系統的にノックアウトして欠失変異株を作成した。さらに、アセチル化されたコアヒストンの脱アセチル化を触媒するヒストンデアセチラーゼ(HDAC)の欠失変異株を作成した。これらの変異株の解析の結果、以下の成果を得た。1)H1,H2A,H2B,H3,H4の各ヒストンサブタイプの遺伝子群は幾つかの構成メンバーが欠失しても、同じサブタイプの残りの遺伝子の発現量が増大し、mRNA量1を一定に保つ自己補償機能を有する。2)細胞の生存には39個のヒストン遺伝子を含む約ll0kbのクラスターの中で、約半分の遺伝子を含む半分の長さのクラスターで十分である。3)細胞の生存には39個のヒストン遺伝子を含む約ll0kbのクラスターの1つのアリルで十分である。4)細胞の生存にはH1遺伝子は12コピーのうち1コピーで十分であること。5)H1,H2A,H2Bにはそれぞれ数種類のバリアントが存在する。これらを単独で欠失した変異株の解析から、各バリアントは独自に特異的な転写制御機能を持つ可能性がある。6)chHDAC-2はIgM H-chain量を転写とそのpre-mRNAの膜結合型から分泌型へのalternadve processingの2つのステップで制御している。1)ニワトリの6種のHIバリアント固有の機能を解析するため、各遺伝子を欠失したDT40変異株を2つのtargeting vectorsを順次トランスフェクトして作成した。これらのホモ変異株においては、増殖速度、グローバルなクロマチン構造の変化は認められなかった。2)各HIバリアント欠失変異株の蛋白質を2D-PAGEで比較したところ、特定のバリアントの欠失に伴う特異的な泳動パターンの変化が認められた。3)3種のH2Aバリアント中、クラスIIバリアントをコードするH2A-IX遺伝子を欠失した変異株を作成した。この変異株の増殖速度及びグローバルなクロマチン構造は野生株と比べて変化しなかった。しかし、その2D-PAGEパターンには変化が認められた。4)4種のH2Bバリアント中、クラスIIIバリアントをコードするH2B-V欠失変異株においても、増殖速度、グローバルなクロマチン構造の変化は認められなかったが、2D-PAGEパターンは変化していた。これらの結果は、HIおよびコアヒストンバリアントは、それぞれ独自の転写制御機能を持つことを示している。ニワトリBリンパ細胞由来のDT40株で、ジーンノックアウト法を駆使して、ヒストン遺伝子を欠失した変異株を系統的に作成し、その解析結果から各ヒストンバリアントの機能に関して次のような成果を得た。1) 6種のH1バリアントのそれぞれを欠失したDT40変異株を作成した。全てのホモ変異株において、増殖速度、グローバルなクロマチン構造の変化は認められなかった。しかし、各Hlバリアントの欠失変異株の蛋白質を2D-PAGEで比較したところ、特定のバリアントの欠失に伴う特異的な泳動パターン変化が認められた。2) 3種のH2Aバリアント中、クラスIIバリアントの欠失変異株を作成した。この変異株の増殖速度およびグローバルなクロマチン構造はそれぞれ野生株とほぼ同じであった。しかし、その全蛋白質の2D-PAGE泳動パターンには変化が認められた。クラスIIIバリアント欠失変異株を作成中である。3) 4種のH2Bバリアント中、クラスIIIバリアントを欠失した変異株においても、増殖速度、グローバルなクロマチン構造の変化は認められなかったが、蛋白質の2D-PAGEパターンは変化していた。残りのクラスII,IVの欠失変異株を作成中である。これらの結果から、H1およびコアヒストンバリアントは、それぞれ固有の遺伝子発現制御機能を持つことが示唆された。4)コアヒストンのアセチル化に関与する3種のヒストンデアセチラーゼのcDNA,genomic DNAをクローニングし、これらの欠失変異株を作成した。ニワトリB

リンパ細胞由来のDT40株を用いて、種々のヒストンバリアントをコードする遺伝子を系統的にノックアウトして欠失変異株を作成した。さらに、アセチル化されたコアヒストンの脱アセチル化jを触媒するヒストンデアセチラーゼ(HDAC)の欠失変異株を作成した。これらの変異株の解析の結果、以下の成果を得た。1)H1,H2A,H2B,H3,H4の各ヒストンサブタイプの遺伝子群は幾つかの構成メンバーが欠失しても、同じサブタイプの残りの遺伝子の発現量が増大し、mRNA量を一定に保つ自己補償機能を有する。2)細胞の生存には39個のヒストン遺伝子を含む約110kbのクラスターの中で、約半分の遺伝子を含む半分の長さのクラスターで十分である。3)細胞の生存には39個のヒストン遺伝子を含む約110kbのクラスターの1つのアリルで十分である。4)細胞の生存にはHI遺伝子は12コピーのうち1コピーで十分であること。5)H1,H2A,H2Bにはそれぞれ数種類のパリアントが存在する。これを単独で欠失した変異株の解析から、各バリアントは独自に特異的な転写制御機能を持つ可能性がある。6)chHDAC-2はIgM H-cain量を転写とそのpre-mRNAの膜結合型から分泌型へのalternative processingの2つのステップで制御している。
平滑筋トーヌス調節における新しい分子機構の解明

平滑筋トーヌス調節に関与する新しい分子「ミオシンホスファターゼ」の活性調節機構ならびにその機能を中心に検討した。1)ミオシンホスファターゼ(MP)の活性調節機構に関する検討MPの130kD調節サブユニット(MYPT1)が燐酸化されることによりMP活性を阻害されることが明らかになった。この燐酸化を触媒するのは、Cキナーゼ類似のキナーゼ(未同定)とRhoキナーゼであった。Rhoキナーゼのリコンビナントを血管スキンドファイバーに作用させたところ、Ca^<2+>非依存性にミオシン軽鎖の隣酸化を伴った収縮が惹起され、Rhoキナーゼが血管収縮を引き起こす重要な分子であることが確認された。(2)ミオシンホスファターゼMYPT1サブユニットのドメイン構造解析MYPT1において、N末端側より295番目までのアンキリンリピート構造に触媒サブユニットならびにミオシンが結合し、MP活性発現に重要なドメインが存在すると考えられた。そのC端1/3領域には、もう一つの調節サブユニットM20、Rhoや酸性リン脂質が結合し、MP活性調節機構に関与しているドメインと考えられた。(3)ミオシンホスファターゼのアイソザイムファミリーの検討ヒトのMYPT1は1033個のアミノ酸残基からなる分子量115kDの蛋白質で、ラットおよびニワトリのMYPT1とそれぞれ89%および83%の相同性を有していた。さらに、このMYPT1と52%の相同性を有する新規アイソフォームMYPT2もクローニングした。MYPT2は982個のアミノ酸残基よりなる分子量110.4kDaの蛋白質でその発現は心筋と脳に特異的であった。これらの遺伝子座は、MYPT1が12q15-q21.2、MYPT2が1q32.1と異なる遺伝子によりコードされ手いることが判明した。2つのアイソザイム共にN端側にはアンキリンリピート構造が、C端側にはロイシンジッパー構造が認められ、これらの構造がMP活性の発現ならびにその活性調節に重要と考えられた。血管をはじめとする平滑筋の収縮弛緩調節に関与する新しい分子[ミオシンホスファターゼ」の活性調節機構ならびにその機能を中心に検討した。(1)ミオシンホスファターゼ(MP)の活性調節機構に関する生化学的検討精製MP中に混在し、MPの130kD調節サブユニット(MBS)を燐酸化しMP活性を阻害させるプロテインキナーゼの同定を試みた。精製MP中に少くとも2種類のキナーゼ、カゼインキナーゼ2(CK2)とRhoキナーゼ(RhoK)が混在していることが判明した。これらキナーゼは共にMBSをリン酸化させたが、RhoKによるMBSのリン酸化のみがホスファターゼ活性を阻害したため、RhoKがミオシンホスファターゼ活性を制御するキナーゼと考えられた。(2)ミオシンホスファターゼ各サブユニットのドメイン構造解析MBSのドメイン構造を、MBSの種々のフラグメントをリコンビナントタンパクとして作成し検討した。N末端側より295番目までのアンキリンリピート構造に触媒サブユニットならびにミオシンが結合し、ミオシンホスファターゼ活性発現に重要なドメインが存在すると考えられた。MBSのC端1/3領域には、もう一つの調節サブユニットM20、低分子量G蛋白質Rhoや酸性リン脂質が結合し、ミオシンホスファターゼ活性調節機構に関与しているドメインと考えられた。

(3)ミオシンホスファターゼのアイソザイムファミリーの検討ヒトのMBSのアミノ酸一次構造解析を行った。ヒトMBSは1033個のアミノ酸残基からなる分子量115kDaの蛋白質で、ラットおよびニワトリのMBSとそれぞれ89%および83%の相同性を有し、MBSは種差を越えてそのアミノ酸一次構造が高度に保存されていることが明らかとなった。そのN端側にはアンキリンリピート構造が、C端側にはロイシンジッパー構造が認められ、ヒトにおいてもミオシンホスファターゼ活性の発現ならびにその活性調節に重要な構造を有していた。1.ミオシンホスファターゼ(MP)の特異的抗体の作成とMPの局在に関する検討MPの130kDa調節サブユニット(MYPT1)のN端側38のペプチドを作成し、ウサギに免疫することにより、MYPT1特異的抗体を作成した。この抗体を用いMPの局在を検討したところ、平滑筋細胞ならびに非筋細胞においては、ストレスファイバー上に、心筋細胞ではZ盤上にその局在が認められた。2.MPの血管トーヌス調節における機能の検討Rhoキナーゼのリコンビナントを血管スキンドファイバーに作用させたところ、Ca^<2+>非依存性にミオシン軽鎖のリン酸化を伴った収縮を惹起させた。このことにより、RhoキナーゼがMP活性を阻害し、血管収縮を引き起こす重要な分子であることが判明した。3.MPの血小板における機能の検討ヒト血小板においても、ヘテロ3量体よりなるMPが存在していることが明らかとなった。血小板MYPT1もin vitroにおいてRhoキナーゼでリン酸化され、リン酸化MPにおいては、その活性は著名に抑制されていた。またトロンボキサンA_2刺激時においてMYPT1のリン酸化が確認され、血小板活性化においてMPのリン酸化によるホスファターゼ活性の阻害が重要なメカニズムの一つであることが判明した。4.その他MYPT1は細胞膜にも存在することが明らかとなり、この局在はMYPT1と細胞膜構成成分である酸性リン脂質との相互作用によるものと考えられた。またMYPT1とリン脂質との結合はAキナーゼにより影響を受けることから、MYPT1のリン酸化がその細胞内局在を決定するひとつの因子である可能性が示唆された。ヒトMYPT1のcDNAをプローベに、新規アイソフォーム(MYPT2)のクローニングした。MYPT2は982個のアミノ酸残基よりなる分子量110.4kDaの蛋白質でMYPT1とのアミノ酸の相同性は52%であった。その発現は心筋と脳に特異的で、またその染色体座は1q32.1であり、ヒトMYPT1とは異なる遺伝子により発現されていることが明らかとなった。
神経細胞の位相応答曲線のベイズ推定とIN-VITROネットワークの構築

平成18年度は、ベイズ統計の枠組みで位相応答曲線を推定するアルゴリズムを構築し、その有効性を数値実験で検証した。平成19年度は、観測過程をより厳密に取り扱った改良版アルゴリズムを構築した。そして、改良版アルゴリズムが位相応答曲線と細胞に内在する白色雑音強度を推定できることを、計算機による数値実験で確認した。次に、本アルゴリズムで推定可能となった位相応答曲線と雑音強度に基づいて、神経回路網の確率的挙動をフォッカープランク方程式で記述する方法を開発した。計算機による数値実験により、高い精度でフォッカープランク方程式が回路網の確率的挙動を追跡できることを確かめた。電気生理実験を専門とする下記の研究協力者と共同で、海馬CA1錐体細胞の位相応答曲線の測定を行った。測定した生理実験データに対して本アルゴリズムを適用し、細胞に内在する雑音と位相応答曲線の推定を行なった。次に、位相応答曲線の測定を行づた細胞に、その他の細胞からのシナプス入力を模擬した周期外力を入れて、細胞のスパイクタイミングを測定した。そして、スパイクタイミングと周期外力間の位相差の頻度分布を求めた。そして、この頻度分布とフォッカープランク方程式で理論的に予測した確率密度関数と比較して、両者が一致することを確かめた。これらの成果により、位相応答曲線を用いてIN-VITROネットワークを構築することが技術的に可能になった。[研究協力者]東京薬科大学・生命科学部・教授宮川博義電気生理実験東京薬科大学・生命科学部・研究員渡部重雄電気生理実験本年度は、ベイズ統計の枠組みで神経細胞に対する摂動応答実験により位相応答曲線を推定するアルゴリズムの開発を行った。位相応答曲線はIn-Vitroにおける摂動応答実験から得られるデータから推定することができる。しかしながら摂動応答実験によって得られるデータは神経細胞に内在するノイズや入力する摂動によって劣化してしまう。本研究では、まずこの劣化過程をFokker-Planck方程式を用いて解析的し、位相応答曲線の尤度を導出した。そして、滑らかさを取り入れた事前分布を導入し、ベイズの定理より位相応答曲線の事後確率分布の導出をした。この事後確率最大化により位相応答曲線を推定するアルゴリズムを構築した。また、導出したアルゴリズムの周辺化尤度を解析的に導出することに成功した。この周辺化尤度を最大化することにより、事前確率分布のパラメータであるハイパーパラメータを推定する手法を確立した。数値シミュレーションにより提案したアルゴリズムの性能を評価して、アルゴリズムの有効性を確認した。これらの成果を、国内の会議、米国のIBMワトソン研究所やニューヨーク大学のセミナーで発表した。また、成果の一部は項目11に示す英文論文誌に掲載された。電気生理実験を専門とする下記の研究協力者と共同で、開発したアルゴリズムを電気生理実験に適用するための予備実験を実施した。そして、開発したアルゴリズムが電気生理実験に適用できることを確認した。[研究協力者]東京薬科大学・生命科学部・教授宮川博義電気生理実験東京薬科大学・生命科学部・研究員渡部重雄電気生理実験平成18年度は、ベイズ統計の枠組みで位相応答曲線を推定するアルゴリズムを構築し、その有効性を数値実験で検証した。[研究協力者]東京薬科大学・生命科学部・教授宮川博義電気生理実験東京薬科大学・生命科学部・研究員渡部重雄電気生理実験
術後高次脳機能障害におけるミトコンドリア機能不全の検証

研究において術後せん妄および術後脳高次機能障害モデルを確立することを試みた。In vivoでは、1.4%イソフルラン曝露下で開腹手術を行った若齢マウスの新奇物体探索時間が、無処置群およびイソフルラン暴露のみの群に比べて顕著に少なく、参照記憶障害様の行動変化が観察された。In vitroでは、SH-SY5Y細胞を用いたミトコンドリア機能評価系を確立し、数種の麻酔薬で呼吸鎖活性の低下を観察した。神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞を用いたin vitroにおける各種麻酔薬および麻薬性鎮痛薬のミトコンドリア機能障害の評価を行うための試験系構築から本研究を開始した。最初にアッセイに最適な細胞播種密度、培養日数、使用する培地条件等の検討を行った。その結果、96ウェルプレートに細胞を5 x 104 cells/cm2で播種し、10%ウシ胎児血清入りダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)で2日間培養した後、培地を1% N2サプリメントを添加したDMEMに交換する方法が最適であった。培養細胞のミトコンドリア機能評価は、Alamar Blue蛍光色素を用いて行うこととした。上記試験系を用い、既にミトコンドリア呼吸鎖活性阻害作用が報告されているMidazolum、Lidocaine、Bupivacaineについて、機能障害作用が観察されるか否かを検討した。N2-DMEMでの培養24時間後に薬物(それぞれ最終濃度、1、10、100 μMに調製)を添加し、経時的(4、8、16時間)にAlamar Blueの蛍光強度を測定した。その結果、MidazolumとLidocaineにおいては、薬物添加8時間後まで全く変化が見られなかったが、16時間後ではMidazolumの10-100 μMおよびLidocaineの1-100 μMで有意な蛍光強度の低下が認められた。また、Bupivacaineは、薬物添加8時間後における100 μMでの有意な低下の他、16時間後においては1-100 μMで有意な機能低下を示した。本研究では、術後せん妄および術後脳高次機能障害モデルを確立することを目指した。In vivo動物モデル構築に向け、8週齢のICR系雄性マウスを用い、開腹手術後の認知機能障害発現の有無を新奇物体認識試験で評価を行なった。物体を入れる観察箱に馴化させておいた動物を、同一の観察箱に入れて2個の同一物体を探索させた(獲得試行)。獲得試行の2時間後に1.4%イソフルラン吸入下で開腹手術を行い、その4時間後に片方の物体を別の新奇物体に交換して物体を探索させた(テスト試行)。テスト試行において2個の物体の合計探索時間に対する新奇物体の探索時間の割合を記憶の指標とした。その結果、手術群は無処置群およびイソフルラン暴露のみの群に比べ、新奇物体探索時間が顕著に少ないことを観察した。一方、神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞を用いたin vitroでの検討では、麻酔薬のミトコンドリア機能障害作用を検討した。96ウェルプレートに細胞を5 x 104 cells/cm2で播種し、10%ウシ胎児血清入りダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)で2日間、1% N2サプリメントを添加したDMEMで1日培養した後、薬物を添加し、4、8、16時間後のミトコンドリア機能をAlamar Blue蛍光色素を用いて行なった。麻酔薬のMidazolum、Lidocaine、Bupivacaineについて、それぞれ最終濃度を1、10、100 μMになるように調製し、ミトコンドリア機能障害作用の有無を検討した結果、Midazolumの10-100 μMおよびLidocaineの1-100 μMは添加16時間後に有意な蛍光強度の低下を示した。また、Bupivacaineは薬物添加8時間後における100 μMでの有意な蛍光強度低下の他、16時間後においては1-100 μMで有意な機能低下を示した。SH-SY5Y細胞を用いたin vitroにおける各種麻酔薬および麻薬性鎮痛薬のミトコンドリア機能障害の評価を行うための試験系として、96ウェルプレートに細胞を5 x 104 cells/cm2で播種し、10%ウシ胎児血清入りDMEMで2日間培養した後、培地を1% N2サプリメントを添加したDMEMに交換する方法を固定した。その結果、薬物添加16時間後においては検討した全ての薬物で有意な蛍光強度の低下が認められた。

医歯薬学SH-SY5Y細胞を用いたin vitroミトコンドリア機能障害の評価においては、これまでの検討薬剤の再現性をみると共に、他の関連薬剤についても評価を行う。同時に、ミトコンドリア膜電位やアポトーシス関連マーカーの推移についても測定を行い、薬剤により誘発されるミトコンドリア機能低下と細胞死によるミトコンドリア機能低下を区別できるかどうかを検討する。また、In vivoでの検討として、術後脳高次機能障害(POCD)や術後せん妄(POD)の動物モデルの構築を試みる。既報の動物モデルについて、それぞれの特性を把握する作業を行った上で、我々の研究に最適な動物モデルを固定する。具体的には、行動薬理学的評価、血漿中および脳中の疾患関連物質の測定、脳組織から調製したシナプトソームを用いたミトコンドリア機能評価などを行い、包括的にモデルの妥当性を判断する。さらに臨床研究として、せん妄や認知機能障害を呈した患者の髄液および血液検体を用い、様々な細胞機能障害関連物質の測定から、POD・POCDの発症関連物質を探索する。SH-SY5Y細胞を用いたin vitroの評価系構築に時間を要し、初年度に予定していたin vivo評価系の新規POCDマウスモデルの作製に着手できなかったことが最大の理由である。また、臨床研究として計画していたICU患者におけるせん妄の評価および患者髄液を用いた乳酸値等の解析も現在IRB作成段階にあり、実施までには至らなかったことも理由として挙げられる。SH-SY5Y細胞を用いたin vitroミトコンドリア機能障害の評価においては、これまでの検討薬剤の再現性や他の関連薬剤の評価に加え、ミトコンドリア膜電位やアポトーシス関連マーカーの推移についての検討も行う。また、当初の計画通り、病態発症予防が期待される薬剤の探索も行う。In vivo動物モデル構築については、既報のモデルの特性を把握する作業を行った上で、我々の研究に最適な動物モデルを固定する。具体的には、行動薬理学的評価、血漿中および脳中の疾患関連物質の測定、脳組織から調製したシナプトソームを用いたミトコンドリア機能評価などを行う。臨床研究として、せん妄や認知機能障害を呈した患者の髄液および血液検体を用い、様々な細胞機能障害関連物質の測定から、POD・POCDの発症関連物質を探索する。
薬物性肝障害起因薬剤の活性・毒性代謝産物の新しい評価法とその臨床応用

薬剤性肝障害が疑われた患者末梢血単核球と肝薬物代謝系により産生される同薬剤の代謝産物を反応させ、単核球の障害度を測定することにより薬剤性肝障害診断の一助となり得るか否かについて検討した。先づ代表的肝毒物質であるアセトアミノフェンを用いてAssay系を確立した後、マロチレ-トを用いて臨床応用を試みた。健常人6名の末梢血より末梢血単核球を分離後、Hepes-buffered RPMI1640で10^6/mlとしNADPH産生系の存在下にマロチレ-ト(0.04-0.2mM)、肝ミクロソ-ム分画(0.025mgたん白/ml)と反応させ(37°C、2時間)、さらにFCS加の条件で16時間培養し、培養後上清のLDH活性及びトリパンブル-法により単核球の傷害度を評価した。さらにマロチレ-トによる肝障害が強く疑われた慢性活動性肝炎患者の末梢血単核球も用いた。反応系に加えるマロチレ-ト濃度を増加させると、≦0.12mMではマロチレ-ト自体による障害性は軽微であったが、NADPH産生系が作動すると著明に増加し、代謝物の毒性への関与が強く示唆された。一方臨床的にマロチレ-トによる肝障害と考えられた症例では単核球のマロチレ-ト代謝物による障害度は正常対照の約3倍の高値を示した。マロチレ-トの代謝は主として肝でなされ、主要代謝産物としてisupropyl hydrugen Malonateなどが知られているが、どの代謝物が関与するかなど障害の詳細な機序については今後の検討を要する。生体の解毒能を肝障害と関連させて論じるためには肝細胞を用いるのが最適であるが、採取が容易な末梢血単核球を用い、薬物代謝物によるその障害度を評価することが、薬剤性肝障害診断の一助となり得ることが示唆された。他剤への応用など今後の検討に値すると思われる。正常ヒトリンパ球を標的とし,その障害度から薬物の毒性代謝産物を評価する事を目的とし,初年度は代表的肝毒物質であるアセトアミノフェンを用いて検討した.正常人末梢血よりFicoll-P〓gveを用いリンパ球を分離後Hepes-Buffered RPMI1640で1×10^6/mlに調整し, NADPH産生系の存在下にアセトアミノフェン(1mg/ml)及び肝ミクロソームと反応させ(37゚C, 2時間),その後, 10%FCS添加Hepes-buffered RPMI1640中で37゚C, 16時間培養した.培養後リンパ球障害度をTrypan blve exclvsionにより測定し, 100個あたりの障害リンパ球の百分率を障害度とした.予備実験により至適ミクロソームたん白〓度を決定した後,代謝産物の産生が強まる条件(フェノバルビタール前処置ラット肝ミクロソームの使用)と産生が弱まる条件(反応系に還元型グルタチオン0.5mM添加)を設定し,障害度の変化をみた.ミクロソームたん白量を0.05mg/mlから2.0mg/mlまで変化させると1mg/mlまではたん白量の増加と共にリンパ球障害度も段階的に増加した.

またフェノバルビタール前処置ラット肝ミクロソームのリンパ球障害能は〓照群に比し,有意に大であった. (66.7±98%VS15.8±6.8, P<0.005)さらに還元型グルタチオン存在下ではリンパ球障害度は有意に減少した.以上の検討から,正常ヒトリンパ球を標的とし,その障害度から,薬物の毒性代謝産物産生量を測定し得る事が認められた.今后,各種薬剤,肝疾患々者リンパ球を用いて検討をさらに近めていく手〓である.ヒト末梢血単核球をNADPH産生系及び実験動物肝ミクロソーム分画の存在下に各種薬物と反応させ、薬物の中間代謝産物による単核球の障害度から個体の薬物への感受性を評価すべく検討をすすめているが、今年度はマロチレートに関する検討を行い、マロチレートの毒性について1)代謝産物の役割が重要なこと、2)マロチレートによる肝障害が強く行われた4症例では患者末梢血単核球のマロチレート代謝産物による障害度は対照に比し著明に高く、本法がマロチレートによる薬物性肝障害のin vitro診断に役立て得ると考えられた。さらに症例を増大して確認する予定である。さらに本法をハローセン肝障害の診断に役立てるべく検討をすすめているが、今年度は準備段階としてラットにおけるハローセン肝障害がすでに肝障害を有する例においていかに発現するかについての基礎的検討を行った。従来より肝障害時のハローセン麻酔は禁忌と考えられているが、薬物代謝系活性の低下している肝障害時にはハローセンの毒性代謝産物の産生量が減少し、むしろハローセン肝障害が出現しにくい場合もあることが確かめられた。ハローセンの中間代謝産物とヒト末梢血単核球を双応させハローセン肝障害の診断に役立つか否か検討中である。健常人6名の末梢血よりFicoll-Paqueを用い末梢血単核球を分離後、Hepes-buffered RPMI 1640で10^6/mlとしNADPH産生系の存在下にマロチレ-ト(0.04-0.2mM)、肝ミクロソ-ム分画(0.025mgたん白/ml)と反応させ(37°C、2時間)、さらに10%FCS加buffered RPMI1640中で16時間培養した。培養後上清のLDH活性およびトリパンブル-法により単核球の傷害度を求めた。さらにマロチレ-トによる肝障害が強く疑われ、血清トランスアミナ-ゼ値が前値に回復した後2ヶ月以上経過した慢性活動性肝炎患者、および対照各4名の末梢血単核球を用い、上記と同様に傷害度を測定した。ミクロソ-ム分画はフェノバルビタ-ル前処置ラット肝より細胞分画法により無菌的に分離した。反応系に加えるマロチレ-ト濃度を増加させると≦0.12mMではマロチレ-ト自体による障害性は軽微であったが、NADPH産生系が作動すると著名に増加し、代謝物の毒性への関与が強く示唆された。一方臨床的にマロチレ-トによる肝障害が強く疑われた慢性活動性肝炎患者末梢血単核球のマロチレ-ト代謝産物による傷害度は正常対照の約3倍の高値を示した。マロチレ-トの代謝は主として肝でなされ、主要代謝産物としてisopropyl hydrojen malonateなどが知られているが、どの代謝物が関与するかなど、障害の詳細な機序については今後の検討を要する。
変形性関節性の病因における軟骨細胞のアポトーシスの意義と治療開発への応用の検討

関節リウマチ(rheumatoid arthritis ; RA)や変形性関節症(osteoarthritis ; OA)などの関節疾患の病因、および加齢にともなう軟骨変性を促進する一つの要因として、軟骨細胞のアポトーシスによる細胞死の関わりが示唆されている。今回我々は、ヒト由来培養関節軟骨細胞のアポトーシスを起こす要因について解析した。RA, OAおよび外傷患者由来軟骨組織より軟骨細胞を分離し、単層培養系により継代培養を行った。これらの細胞に対し、抗Fas(CD95)抗体、アクチノマイシン、シクロヘキサミド(ChX)を用いてアポトーシス誘導を試みた。アポトーシスは、propidium iodideおよびHoechstによるDNA染色、およびcaspase-3活性測定法により、定性的および定量的に同定した。この結果、各々単独の処理によっては十分なアポトーシスが誘導されなかったが、ChX前処理の後抗Fas抗体で処理すると軟骨細胞のアポトーシスの頻度が増加した。次にこれらのアポトーシス処理済あるいは未処理の細胞を可溶化し、全細胞抽出物とし、細胞内に発現している蛋白の同定及び解析を試みた。この結果、軟骨細胞においてはアポトーシス抵抗性分子であるFLIPの他、heat shock protein(hsp)-70も発現していることが明らかとなった。さらに、抗Fas抗体刺激によるcaspase-8活性化が軟骨細胞では不十分であることが判明した。これらの結果より、Fas/FADD/caspase-8からなるdeath inducing signal complex (DlSC)内でのpro-caspase-8からcaspase-8(活性型)への変換が、FLIPないしhsp-70によって阻害されている可能性が示唆された。以上の結果より、ヒト関節軟骨細胞においては、FLIP/hsp-70などの発現を介してCD95依存性apoptosis抑制機構が機能している可能性が示された。軟骨細胞の細胞死が関節疾患の病因に関与していることが示唆されていることから、アポトーシスの制御機構の解明が関節疾患の新たな治療ないし予防戦略になりうると考えられた。我々はヒト関節軟骨における軟骨細胞のアポトーシスおよびそのFas依存性制御機構について検討するため、申請時の研究実施計画に従い、以下の実験を行った。1.慢性関節リウマチ、変形性関節症、および外傷骨折後の患者より文書による同意を得た後、手術検体として膝・股関節等より関節軟骨組織を採取した。これら軟骨より軟骨細胞を分離し、単層培養系を確立した。2.培養ヒト関節軟骨細胞に、試験管内でアポトーシス誘導性抗Fas抗体(CH11/7C11)により18時間から24時間の架橋刺激を行い、これによりアポトーシスが誘導されるか否かにつきDNA ladder assay, Hoechst蛍光染色,flow cytometry等につき検討し、その頻度を解析した。この結果、軟骨細胞には高頻度でFasが発現しているにもかかわらず、抗Fas抗体刺激に対しては抵抗性であることが確認された。その一因として、抗Fas抗体刺激後のcaspase-8の活性化が感受性細胞と比較して不十分であることが考えられた。
フレキシブル酸化亜鉛色素増感太陽電池用インドリントリプルロダニン色素の開発

インドリントリプルロダニン色素の酸化亜鉛上での電池性能を検討した。その結果、アンカー基をカルボキシメチル基とし、3つのロダニン環のうち、真中のロダニン環の窒素上の置換基にオクチル基が導入された誘導体の電池性能は、既知のトリプルロダニン誘導体のD150よりも高く、D149と同等であった。今年度は、ダブルロダニンインドリン色素をトリプルロダニンに誘導体化するため、基本となるインドリン色素のいくつかの置換基が、どのように増感性能に影響するかについて調べた。以下に得られた結果を示す。1、アンカー基となるカルボキシアルキル基の種類の検討:カルボキシプロピル基、カルボキシエチル基、カルボキシメチル基をダブルロダニンの内側のロダニン部位に導入した。その結果、カルボキシメチル基が最も高い変換効率を示した。これはその高いJscに起因することがわかった。スルーボンドによる電子移動がより容易になるためと考えられた。2、カルボキシメチル基の導入位置と数の検討:カルボキシメチル基をインドリン環部位、ダブルロダニン部位の内側、外側に導入した。その結果、ダブルロダニン部位の内側に置換させることで、最も高い変換効率が得られた。予想通り、電子求引部位へのアンカー基導入が高い変換効率を与えた。ダブルロダニン部位の内側と外側では大きな差はなかったが、内側のほうがやや変換効率が高かった。ダブルロダニン部位の両方にカルボキシメチル基を導入すると変換効率が低下した。3、末端ロダニン部位へのアルキル基導入の検討:内側のダブルロダニン部位をカルボキシメチル基に固定し、外側のロダニン環の窒素上の置換基を基本となるエチル基から、ブチル基、イソブチル基、ベンジル基、3,5-ジ-t-ブチルベンジル基に変化させた。この置換基が嵩高くなると共吸着剤の添加効果が低くなることと酸化亜鉛上の紫外・可視吸収スペクトルから、嵩高い置換基が色素の凝集の割合を低下させることが明らかとなった。しかし、このような構造変換よりも、酸化亜鉛への色素吸着過程で共吸着剤を添加するほうが高い変換効率を与えることがわかった。4、ベンゾインドリン誘導体の検討:長波長化による変換効率の改善を目指した。その結果、ダブルロダニン誘導体では、650nm付近での増感作用が見られたがIPCEが低下するためJscが低下した。ベンゾインドリン誘導体では、酸化電位が負にシフトするため、変換効率は改善されないと考察された今年度は昨年度の結果を踏まえて、ダブルロダニンのアンカー部分をカルボキシメチル基に固定し、ダブルロダニンインドリン色素の外側の窒素上の置換基をアルキル基を中心に検討した。その結果、オクチル基がエチル基よりも良好な変換効率を示した。これは暗電流の低下を防ぐことで開放電圧が高くなるためと結論された。上の結果を踏まえて、トリプルロダニン誘導体を合成し、性能を評価した。この場合、最も内側のロダニン環にカルボキシメチル基を導入し、中側と外側にエチル基、オクチル基、ベンジル基をそれぞれ導入した。いくつかの組み合わせが考えられるが、オクチル基を導入すると、変換効率が向上した。これらトリプルロダニン色素の性能(η=4.09-4.36)は、D149(η=4.48)には僅かに及ばないかまたはほぼ同等であったが、D150と呼ばれる既知のトリプルロダニン色素(η=3.92)よりも良好であった。その原因は、トリプルロダニン色素のIPCEは71-77%で、D149の82%よりもやや低いことにある。トリプルロダニン色素の酸化電位は、アセトニトリル中で、0.36V vs Fc/Fc'で、D149の0.40Vよりも約0.04V負側にシフトするためにIPCEが減少したと考えられた。トリプルロダニン誘導体の酸化亜鉛上での最大吸収波長は520nm付近で、D149よりも約10nm長波長シフトした。しかし、この程度の長波長シフトではIPCEの低下をカバーし、高いJscを得ることはできないことから、トリプルロダニン色素の変換効率はD149を凌ぐことができなかったと考えられる。しかし、D149にくらべて、トリプルロダニン色素のVocやffは向上する傾向にあり、吸着条件を更に検討することで変換効率の向上が期待される。