hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規光機能性分子によるタンパク質機能の制御

一方、CCは中性条件下で長波長の吸光度が消失するため、当初の電荷を変化させる分子としての利用は難しいものの、蛍光性状態と無蛍光性状態に可逆的に変化することと約80nmのストークスシフトを有することから、蛍光プローブや超解像イメージングプローブの骨格としての応用が期待される。光スイッチ機能を有する分子を異なるアプローチから複数設計・合成し、その物性の基礎評価を完了した。その中から、光応答性タグタンパク質の候補化合物を見出すだけでなく、クマリンーシアニンハイブリッド誘導体が蛍光プローブ及び超解像イメージングプローブとして有用である可能性を見出したため。今年度は、昨年度に引き続きタンパク質の機能を制御し得る光機能性分子の開発を進めた。具体的には(1)光照射により結合・解離を制御できるタンパク質タグ及び(2)光照射に応じて分子の電荷状態を変化させる分子の合成と物性の評価に注力した。(1)に関しては昨年度合成したAzoTMPのeDHFRとの結合・解離を生細胞中で評価した。まず蛍光色素SiRと結合した、AzoTMP-SiR及びTMP-SiRをそれぞれ合成した。次に細胞の内膜に局在するCAAXタンパク質モチーフとeDHFRをHEK細胞に共発現した。この細胞にリガンドを添加し、洗浄後、蛍光顕微鏡で観察した。AzoTMP-SiRは細胞膜を透過し、細胞の内膜に局在する様子が観察できた。次に、紫外光の照射により内膜から解離し、細胞質に拡散していく様子が観測できるかを試した。紫外光を照射した結果、膜状の蛍光強度の減少が見られたが、TMP-SiRと優位な差は見られなかった。これは、解離定数の変化が不十分であるといったことが原因と考えられ、タグタンパク質の改変や基質分子への嵩高い置換基の導入などにより、より大きい解離定数の変化を示すペアの開発が必要である。(2)においては、シアニン類に分子内求核基を導入し、温和な条件下で光応答性を示す分子の開発を試みた。Cy5又はクマリンーシアニンハイブリッド(CC)を骨格として選択し、分子内求核基を導入した分子を設計、合成した。まずpHによる影響を確認した結果、Cy5誘導体では吸光度が一定であるのに対して、CC誘導体では中性弱塩基性で吸光度が低下する現象が確認された。さらに、インドール環部位にカルボン酸、アミノ基、アミド基等を導入することでこれらのpH応答性が大きく変化することを明らかにした。これらの結果よりCC誘導体がペプチダーゼ等を検出する蛍光プローブの新規母核として有用であることが示唆された。(1)に関しては、アルコールの保護又はカルボキシ基として導入後還元する合成ルートを検討する。(2)に関しては、残りの分子の合成を完遂し、得られた分子のジヒドロ葉酸レクターゼとの結合の光応答性を蛍光偏光法により評価する。所望の特性が得られた場合、細胞系への適用を検討する。その際、留学先のタンパク質及び蛍光イメージングの知見を活用する。(1)において、eDHFRを膜タンパク質に共発現させた生細胞系を構築し、AzoTMPー蛍光色素を用いて光照射によるタンパク質の局在制御の実証を試みる。また、光照射前後の解離定数の変化をより大きくするため、分子内のアゾベンゼン部位に嵩高い置換基を導入した化合物の合成・評価を試みる。(2)において、クマリンーシアニンハイブリッドのアルコール誘導体をアミノペプチダーゼプローブ及び超解像イメージングプローブの観点から評価する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
生命分子をサブユニットとする新しいナノバイオ高分子の創製と応用

前年度,アミノ酸とシアニン色素について"拡張分子ペアリング法"を適用し,アミノ酸の側鎖構造に依存したナノ組織体の構築ならびに高次分子集合体形成に基づく新しいセンシング技術の開発を行った.本年度は,相互作用の組成比や外部刺激(光・熱)に対する応答性について詳細に検討した.グルタミン酸とo-フタルアルデヒド(OPA)をチオール化合物(HS(CH_2)_2SO_3^-)の存在下,室温で混合することによって,アミノ基をイソインドール基へ誘導化した.これとシアニン色素との相互作用の組成比を調べるために,Job's plotを行った.その結果,グルタミン酸誘導体とシアニン色素は,1対4の組成比で相互作用していることがわかった.これは,単純な静電相互作用から予測される組成比(1対3)とは異なることから,ファンデルワールス力,芳香環のスタッキング,疎水性相互作用などの複数の相互作用が関与していることが示唆された.また,チオール化合物の構造によって,会合モードを変調することにも成功した.室温において,グルタミン酸誘導体とシアニン色素から形成されるナノファイバーに対して,光照射を行ったところ,ナノファイバーが崩壊した.これは,シアニン色素が光分解されたためである.一方,ナノファイバーの水分散液を55°Cまで加熱すると,構成分子に解離し,室温まで冷却するとナノファイバーが再構築されることがわかった.つまり,グルタミン酸誘導体とシアニン色素から形成されるナノファイバーは自己組織性を有することが明らかとなった.本年度は当初の研究計画に基づいて,アミノ酸とシアニン色素について分子ペアリング法を適用し,アミノ酸の側鎖構造に依存したナノ組織体の構築ならびに高次分子集合体形成に基づく新しいセンシング技術の開発について検討した.アミノ酸の水溶液と様々なシアニン色素の水溶液をコンビナトリアル的に混合したが,会合体が誘起される組合せを見つけ出すことはできなかった.これは,アミノ酸自身では相互作用に関与できる部位が少ないためであると考えられる.そこで,アミノ酸とo一フタルアルデヒド(OPA)をチオール化合物(HS(CH_2)_2SO_3^-)の存在下,室温で混合することによって,アミノ基をイソインドール基へ誘導化した.このアミノ酸誘導体とシアニン色素を網羅的に混合した結果(拡張分子ペアリング法),アミノ酸の側鎖構造に依存して色調が変化することを見出した.これは,アミノ酸誘導体とシアニン色素が分子ペアを形成し,会合体を形成したことを示す.混合液の透過型電子顕微鏡観察を行うと,色調変化のあったグルタミン酸誘導体やアラニン誘導体の場合では,非常に発達したナノファイバーが観察された.これらの混合液についてCDスペクトルを測定すると,本来,アキラルなシアニン色素の吸収帯に励起子分裂型の強い誘起CDが観測された.また,興味深いことに,その誘起CDの分裂パターンはアミノ酸の側鎖構造に依存し,かつアミノ酸誘導体自身の示すCD強度に比べて数百倍も大きいことがわかった.このことは,アミノ酸誘導体とシアニン色素が相互作用し,高度な分子集合体を形成することによって,アミノ酸の側鎖構造の情報がシアニン色素会合体の共役電子状態(色調変化)に情報変換され,かっ不斉増幅が起こったことを意味する.このように,自己組織化現象を利用してアミノ酸の情報変換・不斉増幅を行った例はこれまでに無く,新しいセンシングシステムとして期待される.前年度,アミノ酸とシアニン色素について"拡張分子ペアリング法"を適用し,アミノ酸の側鎖構造に依存したナノ組織体の構築ならびに高次分子集合体形成に基づく新しいセンシング技術の開発を行った.本年度は,相互作用の組成比や外部刺激(光・熱)に対する応答性について詳細に検討した.グルタミン酸とo-フタルアルデヒド(OPA)をチオール化合物(HS(CH_2)_2SO_3^-)の存在下,室温で混合することによって,アミノ基をイソインドール基へ誘導化した.これとシアニン色素との相互作用の組成比を調べるために,Job's plotを行った.その結果,グルタミン酸誘導体とシアニン色素は,1対4の組成比で相互作用していることがわかった.これは,単純な静電相互作用から予測される組成比(1対3)とは異なることから,ファンデルワールス力,芳香環のスタッキング,疎水性相互作用などの複数の相互作用が関与していることが示唆された.また,チオール化合物の構造によって,会合モードを変調することにも成功した.室温において,グルタミン酸誘導体とシアニン色素から形成されるナノファイバーに対して,光照射を行ったところ,ナノファイバーが崩壊した.これは,シアニン色素が光分解されたためである.一方,ナノファイバーの水分散液を55°Cまで加熱すると,構成分子に解離し,室温まで冷却するとナノファイバーが再構築されることがわかった.つまり,グルタミン酸誘導体とシアニン色素から形成されるナノファイバーは自己組織性を有することが明らかとなった.
測定原理及び内部構造の理解を重視した理科実験用装置の開発

原理・構造を理解しやすい装置に関する研究として、光を利用した化学分析装置の開発および開発した装置の学生実験での試用について検討した。具体的には、白色光源を用いた原子吸光演示装置の開発、学生実験への光電光度計製作実験および自作分光器を利用した発光分光分析実験の導入についての考察を行った。白色光源を用いた原子吸光の演示装置としては、既にガラス管に金属ナトリウムを封入した市販品があるが、本研究ではリチウム、ナトリウム、カリウムの炎色反応を示している炎にハロゲンランプの光を当て、通過してきた光のスペクトルを市販分光器とデジタルカメラを使ってスクリーンに投影したり、プリントアウトしたりしたところ、それぞれの吸収線を明確に確認することができた。このとき、発光の影響を低減するために炎-分光器間距離を数メートル以上にする必要があった。また、より低濃度での検出、検量線の再現性向上を目指して、自作高分解能分光器を用いた研究を実施中である。理科専攻生の学生実験に光電光度計の製作実験を取り入れたところ、1個のオペアンプを含む電子回路の組み立ては予定通りに進んだものの、各自のアイデアに任せた丸型試験管を試料セルとする光学系部分に起因するデータのバラツキが大きかった。試料セルに市販の角型ディスポーザブル・セルを使用したところ、再現性が大幅に改善され、光学系構造の重要さを学生に知らしめることとなり、機器についての関心を高めることができた。発光分光分析実験では、装置の構成部品である2個の望遠鏡、スリット、回折格子、デジタルカメラがすべて露出しているため、構造が一目で分かり、得られた発光スペクトル写真の輝線強度を各ピクセルのRBG値から読み取ってグラフ化する操作も無理なく理解させられた。以上から、理科実験における内部構造が分かり易い機器の使用は、教育上有用であることが明らかになった。
非対称正規分布交叉による有望領域の重点探索

実数値型GAによる関数最適化において,最適解が探索空間の中心以外に位置する,稜構造である,といった特徴を有する目的関数の最適化は比較的困難である.本研究では,これらの特徴を複合的に有する困難な最適化問題に有効な,非対称正規分布交叉(Asymmetrical Normal Distribution Crossover ; ANDX),および,世代交代モデルeXclusive-MGGモデル(X-MGG)を提案した.また,提案手法の実験的および理論的解析により,交叉が重点的に探索すべき有望探索領域についての知見を深めた.実数値型GAによる関数最適化において,最適解が探索空間の中心以外に位置する,稜構造である,といった特徴を有する目的関数の最適化は比較的困難である.本研究では,これらの特徴を複合的に有する困難な最適化問題に有効な,非対称正規分布交叉(Asymmetrical Normal Distribution Crossover ; ANDX),および,世代交代モデルeXclusive-MGGモデル(X-MGG)を提案した.また,提案手法の実験的および理論的解析により,交叉が重点的に探索すべき有望探索領域についての知見を深めた.提案手法である非対称正規分布交叉ANDXに関する申請時までの調査において,次の課題が今後の課題として挙げられていた.1.多数(3以上)の親を用いた場合の挙動の検証2.統計量の遺伝の考え方に基づいた,適切なパラメータ設定についての考察と検証3.探索局面に応じた適応的なパラメータ調整の方法の効果の検証4.交叉法と世代交代モデルの組合せかたについての考察当初の計画と順序が前後したが,19年度までにおいて,2および4についての理論解析を重視した調査を行い,成果を公表するに至った.提案手法である非対称正規分布交叉ANDXに関する申請時までの調査において,次の課題が今後の課題として挙げられていた.1.多数(3以上)の親を用いた場合の挙動の検証2.統計量の遺伝の考え方に基づいた,適切なパラメータ設定についての考察と検証3.探索局面に応じた適応的なパラメータ調整の方法の効果の検証4.交叉法と世代交代モデルの組合せかたについての考察平成19年度までにおいて2および4についての理論解析を重視した調査を行った.平成20年度は特に1および3について,提案する交叉法をPSOに適用するなどによる実験的解析を中心に調査を行い,成果を公表するに至った.関数最適化問題は,さまざまな工学的実問題に頻出する重要な最適化問題である.コード化に実数値を用いた遺伝的アルゴリズムである実数値GAは,実問題において高い性能を示すことが知られており,近年では,複雑なレンズ系の設計問題,タンパク質の三次元構造予測,などへの応用例が報告されている.しかしGAにおいても最適化が比較的困難な問題が存在することが報告されている.本研究の目的は,そのような困難な最適化問題に有効な交叉法として非対称正規分布交叉(Asymmetrical Normal Distribution Crossover ; ANDX)を提案し,また,提案する交叉法の性能を十分に引き出すための世代交代モデルであるeXclusive-MGGモデル(X-MGG)を提案することにある.また,提案手法の実験的および理論的解析により,交叉が重点的に探索すべき有望探索領域についての知見を深める.提案手法であるANDXに関する申請時までの調査において,次の課題が今後の課題として挙げられていた.1.多数(3以上)の親を用いた場合の挙動の検証2.統計量の遺伝の考え方に基づいた,適切なパラメータ設定についての考察と検証3.探索局面に応じた適応的なパラメータ調整の方法の効果の検証4.交叉法と世代交代モデルの組合せかたについての考察平成20年度までにおいては14に関する調査を行った.平成21年度は特に4と5に関する調査として,世代交代時に生き残る子個体間の距離と集団分布の関係を定量化し初期収束との関係を考察した.また,定量化された分布変化に基づき異なる生存選択法の比較を行い,これらの成果を公表するに至った.
民主化に対する文学者の役割-明治末から大正にかけてとスハルト時代のインドネシアをめぐって

「大逆事件」に連座した関係者の断罪によって日本の民主化は大きく後退することになった。その歴史的経過について、また、「大逆事件」の犠牲者ゆかりの地で展開されている現時点での市民運動について、関連文献と現地調査によって明らかにした。すなわち「大逆事件」に連座した一群の知識人すなわち幸徳秋水については、その生誕地である高知県中村市(現四万十市)で、大石誠之助、高木顕明、峰尾節堂については、和歌山県新宮市、成石平四郎、勘三郎兄弟については和歌山県本宮町、内山愚堂については、和歌山県中辺路町と神奈川県箱根町の林泉寺などを訪れ、関係者にインタビューし、多くの資料を得た。また、「大逆事件」に強い反応を見せた石川啄木ゆかりの岩手県玉山村字渋民、北海道の函館、小樽などを訪れ、彼がたどった足跡を追った。スハルト体制下で弾圧を受けた知識人については、フランスのパリやオランダのアムステルダムやライデンに在住するSimonSobron Aidit, Ki Budiman, Mintardjo, Usmar Said氏らを訪れ、多くの資料を得た。ジャカルタ、ジョグジャカルタでは、Pramoedya Ananta Toer, Amarzan Loebis, Joko Pekik氏らを訪れ、多くの資料を得た。明治期の日本とスハルト体制下のインドネシアを比較した結果、いわゆる知識人は大きく三つに分類できるのではないかと考えた。すなわち真理を追究し、現世的な関心をもたない知識人(intellectuals)と、政治経済に深く関わろうとした知識人(intelligentsia)とその中間的存在である。それぞれがどのような役割を果たしたのか、を考察した。大逆事件そのものとそれに対する文学者を主とする知識人のその事件に対する反応と応答をめぐって文献調査を行う傍ら、以下のような現地調査を実施した。2005年1月、高知県中村市(幸徳秋水の出身地)と高知市を訪れ、中村市においては幸徳秋水を顕彰する市議会決議に至る活動内容を中心に「幸徳秋水を顕彰する会」の森岡邦廣会長等から資料を収集した。秋水の命日である同月24日に行われた同市の正福寺で行われた墓前祭でも関係者から多くの聞き取りができた。また、高知市においては、「自由民権会館」副館長をはじめ、「高知市立自由民権記念館友の会」会長などから自由民権運動に関する説明を受けた。さらに近代文学研究者である高橋正氏からは大逆事件にまつわる文人達の反応や行動に関する資料を収集した。次いで、2005年1月29日には東京・新宿の正春寺で行われた「大逆事件の真実を明らかにする会」の追悼集会に参加し、近代文学の研究者や日本近代史の専門家などと対談、資料を収集した。2005年2月には、岩手県玉山村の石川啄木記念館、そして「啄木国際学会」の遊佐昭吾元会長宅を訪れ、石川啄木の当時の生活と作品などについての情報を収集した。2005年3月には、和歌山県の新宮市、本宮町、中辺路町を訪れ、新宮市においては、大逆事件の6人の犠牲者について近代文学と大逆事件研究者である辻本雄一氏をはじめとした「大逆事件を明らかにする会」のメンバー、本宮町においては「大逆事件犠牲者の名誉回復を実現する会」の会長のほか町行政と議会関係者、また中辺路町の曹洞宗住職池田千尋氏などに会い、資料を収集した。インドネシアのスハルト時代における知識人・文学者に対する弾圧と大逆事件そのものとそれに対する知識人・文学者を主とする知識人のその事件に対する反応と応答をめぐって文献調査を行う傍ら、17年度に以下のような現地調査を実施した。2005年5月に北海道の函館と小樽に調査した。石川啄木にとって函館は、短い期間ではありましたが、思い出深い地である。明治40年に、生活に困った石川啄木は小樽日報の記者として市内に半年暮らした。資料を収集した。2005年7月にアムステルダムにあるInternationaal Instituut voor Sociale Geschiedenis(IISG)、フランスにおけるインドネシア政治亡命者会代表(Sobron Aidit, Umar said氏他)、オランダにおけるインドネシア政治亡命者会代表(Arief Tahsin, K.Budiman、Mintardjo氏他)にインタービュー・資料を収集した。また、祖国の現状に対する彼らの提言を含んだ創作活動についても調査した。2005年9月と11月にスハルト独裁体制下で民主化が滞った実態を調査するために、政治弾圧を受け、刑務所に入れられた知識人たち、特にLEKRAと共産党のメンバーに面接し、当時の状況を聞いた。例えば東南アジアを代表する世界的作家、インドネシアのプラムディア・アナンタ・トゥールである。プラムディアは共産党によるクーデター未遂事件とされる1965年の9・30事件に加担したとして逮捕、七九年末までブル島に流刑された。しかし釈放後も「元政治犯」として市民権を奪われ、ベストセラーとなった代表作「人間の大地」も発禁処分を受けている。その前にも1950年から禁止された彼の作品は約15冊にのぼる。プラムディアはインドネシアの民族独立運動を描いた歴史大作四部作の第一部「人間の大地」を出版、85年には第三部の「足跡」を出版したが、翌年発禁になった。著作は日本を含む数カ国で翻訳されており、85年と86年の二回、ノーベル文学賞候補に指名されている。そしてジャカルタにある文学資料センターなどにも研究資料を収集した。

「大逆事件」に連座した関係者の断罪によって日本の民主化は大きく後退することになった。その歴史的経過について、また、「大逆事件」の犠牲者ゆかりの地で展開されている現時点での市民運動について、関連文献と現地調査によって明らかにした。すなわち「大逆事件」に連座した一群の知識人すなわち幸徳秋水については、その生誕地である高知県中村市(現四万十市)で、大石誠之助、高木顕明、峰尾節堂については、和歌山県新宮市、成石平四郎、勘三郎兄弟については和歌山県本宮町、内山愚堂については、和歌山県中辺路町と神奈川県箱根町の林泉寺などを訪れ、関係者にインタビューし、多くの資料を得た。また、「大逆事件」に強い反応を見せた石川啄木ゆかりの岩手県玉山村字渋民、北海道の函館、小樽などを訪れ、彼がたどった足跡を追った。スハルト体制下で弾圧を受けた知識人については、フランスのパリやオランダのアムステルダムやライデンに在住するSimonSobron Aidit, Ki Budiman, Mintardjo, Usmar Said氏らを訪れ、多くの資料を得た。ジャカルタ、ジョグジャカルタでは、Pramoedya Ananta Toer, Amarzan Loebis, Joko Pekik氏らを訪れ、多くの資料を得た。明治期の日本とスハルト体制下のインドネシアを比較した結果、いわゆる知識人は大きく三つに分類できるのではないかと考えた。すなわち真理を追究し、現世的な関心をもたない知識人(intellectuals)と、政治経済に深く関わろうとした知識人(intelligentsia)とその中間的存在である。それぞれがどのような役割を果たしたのか、を考察した。
励起ナノプロセスの基盤形成

近年、レーザー光や電子線などの量子ビームを制御しながら物質に照射することで効率的に機能性材料作製やナノスケール加工を目指す各種励起プロセスが提案・開発されている。現象論的パラメータ制御に基づく手探り的開発の現状を打破し、基礎に裏付けられた、精度良く効率的なナノ構造作製技術を確立するために、以下の調査活動を行った。(なお、本科研費は研究調査と共同研究の企画が目的であるため、成果としての学術論文発表はない。)1)研究会を3回開催し、各励起プロセスに内在する物理機構の分析、新規プロセスの開発・提案という両面から多角的に検討した:2006年6月23、24日金沢工業大学(東京虎ノ門)、2006年8月27、28日琵琶湖コンファレンスセンター(彦根市)、2007年1月15日和歌山大学(和歌山市)。2)若手WGを組織し、励起後の構造変化ダイナミクスのその場測定新技術開発にして広範な現状調査行い、それ基づいて将来展望を行った。3)応用物理学会75周年記念アカデミックロードマップ作成の一環として、ナノ構造作製技術マップの作成にあたった。4)以上の調査結果に基づき、共同研究を組織して推進すべき課題と方法・組織の検討を行った。励起後の電子系・原子系の変化について、○ダイナミクスを理論的に解析し、構造変化を制御するための励起条件と環境条件を理論的に提示すること;○空間・時間・エネルギーの高次元空間で測定し、そのダイナミクスを制御するための励起条件と原子分子をとりまく環境系の基底状態を実験的に明確にすること;○得られた知見を活かし、励起ナノプロセスを用いて新しい構造と機能をもっナノ構造物質を作製・改変すること、という3面からの共同研究が重要である。その一例として平成19年度発足科研費特定領域研究「ナノ構造科学の励起プロセスによる展開」を企画立案し、平成18年11月に文部科学省あてに申請を行った。
Rasファミリー活性化因子の多様性からのゲノム進化の検討

研究目的:ヒト低分子量GTP結合蛋白質特にRasファミリー分子のGDP/GTP交換因子(GEF)の全てを明らかにし、線虫から哺乳類にいたる過程での高次機能の獲得とゲノムの進化とを系統的に解析する。Rasファミリー分子は細胞外情報を細胞内情報に変換する重要な蛋白質であり、細胞内情報伝達系を知る上ではこの分子群の機能解析をなくして研究遂行には至らない。我々のこれまでの実績からRas分子の活性化を可視化することでGEFの活性化部位を明らかにして、固体レベルでの機能解析を行なうことにより他分野への蛋白質機能解析の新手法を提供できる。成果:Rasファミリー分子の可視化に成功した。これまで、GFPタグをつけることで生きた細胞内での分子の局在の変化は検討できていたが、我々は活性化を可視化することに成功した。Rasファミリー分子のRas, Rap1のほかにRac分子などのGEF活性・GAP活性を測定する方法としてFRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer)原理を利用したプローブを用いて測定した。データベースに登録されていて、未だにGEF, GAPの基質特異性が決定されていなかった分子について、このプローブを用いて基質特異性を決定した。KIAA1362とKIAA1256がCdc42のGEFであること、KIAA0362がRacのGEFであることを明らかにした。Rhoファミリー分子GEFはDblホモロジードメインとPleckstrinホモロジードメインを持っているため、データベースからの抽出は比較的容易であるが、基質特異性の決定にはこれまでアイソトープを使わなければいけなかった。しかし本法により、効率的に基質特異性の決定が可能となった。
金属錯体の連結による配位高分子の構造制御と分子接合システムの構築

トリフェニレン・フタロシアニンに代表されるディスク状化合物は、分子間の強いπ-π相互作用によって自発的にスタッキングし一次元カラムを形成する。ディスク状化合物がスタッキングしたカラム内では、電子・ホールがカラム軸に沿って輸送されることが報告されており、カラムの成長を自在に行うことができれば新規なナノスケールのワイヤー・ケーブルとして機能すると考えられている。また、ディスク周辺に分子修飾することにより、一次元のカラムが多次元的に組織化する。このカラムの自己組織化を利用すればカラムの配置が可能となり新規なディスク状化合物を用いたナノデバイスの構築が可能となる。そこで、種々のディスク状化合物の自己組織化について検討を行った。研究期間内には金属ポルフィリンおよびフタロシアニン錯体と種々の機能性ユニットを連結させ、新規な機能性金属錯体を合成した。さらに、これらの金属錯体同士が自発的に集積化し、得意な自己組織体を形成することを見いだした。デンドリマー・共役オリゴマー・配位子・重合基を導入した金属錯体群を合成した。デンドリマー内に金属ポルフィリン錯体を包含した分子では、分子内に構築されたナノスペースを利用した物質認識が可能となった。共役オリゴマーを結合させた金属フタロシアニン錯体では、共役オリゴマーの長さによって吸収および蛍光スペクトルが変化し、側鎖によるスペクトルのチューニングが可能であることを示した。これらの研究によって、新規な機能性ポルフィリン・フタロシアニン高分子材料を創成できたと考えている。水素結合、配位結合などの非共有結合を用いることにより、従来とは異なる非共有結合性高分子の合成および新規な物性の発現を目指し研究を行った。本研究では、非共有結合として金属イオンと配位子間による金属錯体形成を選択した。有機物である配位子は、溶液内で自発的に金属イオンと結合し錯体を生成する。同一分子内に2つの配位子部を導入することにより、金属イオンの添加による錯体形成と同時にユニット間の連結がおこる。しかしながら、適切な分子設計が行われていない架橋配位子を用いた場合、錯体形成と同時に不溶な配位高分子しか得られない。そこで、本研究では高分子化後の溶解性の改善を考慮した架橋配位子の分子設計を行った。溶解性を高めるため架橋配位子内に長鎖アルキル基を導入したものと配位子間をビナフチル基で連結したものを合成した。これら架橋配位子の設計により、新規な高分子量の配位高分子を合成することができた。架橋配位子の設計により得られた配位高分子は特異な構造となり、配位高分子で問題となる溶解性の低下も防ぐことができることが明らかとなった。精密な分子設計により架橋配位子およびモノマー配位子を合成し、これらを用いて新規な形態を持つ配位高分子および分子集合体を合成した。金属イオンと配位子とが形成する配位結合や分子間のファンデルワールス力を利用することによって、次元制御されたナノメートルオーダーの構造体をえることができた。同一分子内に内に長鎖アルキル基とディスク状の化合物を含む新規な金属錯体を合成し、自己集合化を行ったところ数マイクロメーターの長さを持つナノ繊維が得られることを明らかとした。このナノ繊維内には、金属錯体の秩序だった配列が観察され、この配列を用いた電子伝導についても検討を行った。さらに、ディスク状金属錯体の自己集積化により1次元の集積体を得られ、さらにこの集積体周辺に無機物の壁を構築することによって、新規な有機・無機複合体を得られることを明らかとした。この有機・無機複合体中では、ディスク状化合物のカラムが多数含まれこのカラムを無機の壁が覆った新規な構造であることを種々の機器分析より明かとした。

3次元形態を持つデンドリマー内に金属錯体を導入することにより、高効率なエネルギー移動・フラーレンに対するホスト能・および基質の形や大きさを認識する選択的な触媒能などを得られることがわかった。適当な分子設計により1次元的な繊維状組織を得ることができたことから、新規な分子ワイヤーへの応用が考えられ、今後これらの配位高分子群を用いた分子接合デバイスへの展開を行う予定である。オレフィン側鎖を持つ金属フタロシアニン錯体を合成し、ルテニウム錯体によるオレフィンメタセシス反応による高分子化を行った。溶液内でのメタセシス反応によって、分子量5万程度のフタロシアニンポリマーを得ることができた。このポリマーを用いた薄膜の構造についてTEMを用いて検討を行ったところ、薄膜内でフタロシアニン錯体がスタッキングしたロッド状構造体を観察することができた。ポルフィリンに剛直なデンドリマーを導入し、ポルフィリン周辺のナノスペースによる分子認識能について検討を行った。世代の異なるデンドリマーを合成し、フラーレンとの錯形成について検討を行ったところ、2世代デンドリマーでのみ安定な錯体を形成することが明らかとなった。さらに、中心金属として鉄を導入したところオレフィンの酸化に関して基質選択性が見られた。ナノスペースの形状および大きさによって、触媒作用およびフラーレンとの錯形成能が大きく変化することがわかった。フタロシアニン錯体周辺に連結部となるターピリジン配位子を導入し、配位高分子化を行った。ターピリジン配位子を直接フタロシアニンに導入することによって、2種の配位子間での電子的相互作用が見られた。さらに、ターピリジン配位子への金属イオンの配位によって蛍光強度の変化が見られ、新規な蛍光ケモセンサーとなることを明らかとした。金属ポルフィリン錯体およびフタロシアニン錯体を含む球状・星状・ブラシ型分子を合成した。長鎖アルキル基を持つ剛直デンドリティックポルフィリンを合成し、液晶性およびC_<60>存在下での組織構造の変化について検討を行なった。剛直デンドリティックポルフィリン内のナノ空間内にC60を包接させたところ組織構造が大きく変化することを明らかとした。フタロシアニン錯体の側鎖に共役オリゴマーを導入したところ、吸収・蛍光スペクトルのチューニングが可能なこと、さらにアルキル基を導入することによって液晶性を示すことを見出した。新規なフタロシアニンモノマーを合成し、さらにメタセシス重合によって両親媒性ブロック共重合体を合成した。得られた共重合体の水中・気水界面での組織化について検討を行なった。
心身症・神経症児と家族に対するケアモデルの開発とその検証に関する研究

心身症・神経症児と家族のケアに関する看護師のニーズ調査を実施した。また,心身症・神経症児の不適応行動と関連因子および看護介入方法に関する調査結果をもとに,文献検討の結果を参考にしながら,心身症・神経症児と家族に対するケアモデルを作成した。加えて,診断指標と関連因子をもとに,アセスメントから看護介入までの一貫した記録用紙を整備した。さらに,本モデルを活用して事例のアセスメント及び看護介入を実施し,有用性について検討した。1.平成21年6月に,これまで山形大学の小児専門看護師(CNS)のための実習で心身症・神経症児の看護に当たった修了生約20名に対し,研究協力者として募集を募り,研究協力者の整備を行った。2.平成21年9月にケアモデル作成のための検討会を実施した。検討会は先行研究において明らかにされた不適応行動の分析結果から得られた成果に,これまで発表してきた数十例に及ぶ看護介入実践報告の分析を加え,心身症・神経症児と家族の看護実践の実績を持つ研究分担者と研究協力者で審議した。その結果,心身症・神経症児の不適応行動の関連因子を明確化することができた。現在はその結果を受けて,心身症・神経症児と家族のアセスメントシートの作成を検討している。また,不適応行動の看護成果,看護介入の検討を継続中である。3.平成22年1月に,心身症・神経症児の家族および病院に勤務する看護師を対象にアンケート調査を実施し,心身症・神経症児と家族の心のケアに関するニーズ調査を実施した。その結果,情緒不安定になっており,心のケアが必要と思った子どものケースを経験しているものは58.1%おり,その6割以上が心のケアを必要と感じていた。また。約96%のものがコンサルテーションを受ける場所の必要性を感じており,約70%のものが,専門的な心のケアをしてくれる機関が身近にないと答えていた。これらの結果により,専門的な子どもの心のケアやコンサルテーションを行う機関の必要性が示唆された。本研究の成果は,平成22年度に学会等で公表予定である。また,心身症・神経症児の家族に対する調査は,平成21年8月から12月にかけて実施し,現在データ分析中である。1.平成22年4月にケアモデル作成のための検討会を実施した。検討会では平成21年度に実施した調査結果をもとに心身症・神経症児の不適応行動の関連因子を明確化した。それを日本看護科学学会で公表した。また,関連因子と介入方法に関する調査結果をもとに,文献検討結果を参考にしながら,妥当な介入方法を抽出・整理した。これらの過程から,ケアモデルの原案を作成し,看護診断時に使用するためのアセスメントシートを作成した。現在は不適応行動の看護成果,看護介入に基づき,実際の症例に適用できるのか検討を継続中である。2.平成22年1月に,心身症・神経症児の家族および病院に勤務する看護師を対象にニーズ調査を実施した。また。その成果を北日本看護学会誌に公表した。3.現在ケアモデルの原案に基づいて,アセスメントに活用できる客観的指標について検討中である。具体的には各項目を測定できる信頼性・妥当性の確認された心理尺度とその評価基準の整理を行っている。1.心身症・神経症児と家族に対するケアモデルの作成平成23年度に,心身症・神経症児の不適応行動と関連因子および看護介入方法に関する調査結果をもとに,文献検討の結果を参考にしながら,看護診断名として心身症・神経症児の不適応行動をあげ,その診断指標と関連因子について明確化し整理した。次に,各看護診断に対する妥当な看護介入方法を,事例や専門家集団による審議をもとに,抽出した。これらの過程から,心身症・神経症児と家族に対するケアモデルを作成した。2.ケアモデルを効果的に活用するためのアセスメントシートの作成診断指標と関連因子をもとに,看護診断のためのアセスメント時に使用するためのアセスメントシートを作成した。また,経過記録等の書式を作成し,アセスメントから看護介入までの一貫した記録用紙を整備した。3.心身症・神経症児と家族に対するケアモデルの検証その後,アセスメントシートを活用して,実際の心身症・神経症児と家族に対するケアを行い,看護診断を導きだし,実際の症例に適用できるのか検討を重ねた。その結果,心身症・神経症児と家族に対するケアモデルを活用することにより,適切な看護診断をすることができることが確認された。

また,これらの過程を通して,心身症・神経症児と家族に対する専門的なケアを実施するために必要な教育内容の精選を行った。4.研究成果の公表以上の結果は学会等で公表し,また,研究成果報告書としてまとめ,国内の看護系大学に送付した。
火山噴火災害時の港湾BCP立案の基礎となる水域内降下火砕物の流動解析

東日本大震災の巨大災害を受けて、大規模災害に対して産業・交通等の各セクターで防災・減災にどう備えるかの体制づくりが喫緊の課題となっている。本研究は、桜島の大正噴火級の噴火を想定した時の、鹿児島湾域に降下する火砕物(特に軽石)の風と潮流による流動メカニズム、狭窄部における軽石群の閉塞機構、素因を総合した上での時間軸で捉えた水域全体の軽石群の物質収支の全体像、を解明しようとするものである。本研究成果が、大規模火山噴火災害時ならびに災害後において,航路啓開、復旧作業機材調達、港湾機能回復等の港湾事業継続計画(BCP)の構築に資する知見となることを目指すものである。
生体イメージングを用いた神経による造血幹細胞ニッチ制御機構の解明

オプトジェネティクスとは、光受容体を組織特異的に発現させるシステムであり、より低侵襲的な神経刺激により、血管内皮細胞内、細胞間のシグナル伝達の可視化が可能である。本技術とマウス頭蓋骨髄生体イメージング技術を組み合わせることにより、またex vivo3次元イメージング技術により、神経刺激が、細動脈から骨髄洞へどのように伝わるかを分析することで、交感神経により骨髄機能がどのように制御を受けているかの解析を試みた。間葉系幹細胞を特異的に標識するNestin-GFPマウス系統にMLL-AF9細胞を骨髄移植するマウス急性白血病モデルを用いて、白血病細胞がニッチ細胞にどのような変化を来すか解析した。造血幹細胞の機能は、微小環境(ニッチ)からのシグナルによって、厳格な制御を受けている。以前の研究において、申請者らは、交感神経を介した刺激が、骨髄洞血管内皮の接着因子の発現レベルを調節することにより、造血幹細胞への骨髄への移入をも制御していることを、マウス頭蓋骨髄の生体イメージング技術を用いて明らかにした。更に、骨髄の3次元イメージング法を開発し、骨髄の血管は、細動脈と骨髄洞という2種類の血管によって構成され、細動脈は静止状態の維持、骨髄洞は増殖やトラフィッキングというような造血幹細胞の異なる機能を支持しており、更に、これらの血管は異なる種類の血管周囲細胞によって解剖学的かつ機能的に区別されることを明らかにした。興味深いことに、細動脈のみが解剖学的に交感神経支配を受けており、骨髄洞は、直接的な神経支配を受けておらず、交感神経からの刺激が、どのような経路、細胞を介して骨髄洞の機能を制御しているかは、不明である。オプトジェネティクスとは、光受容体(ChannnelRhodopsin)を組織特異的に発現させるシステムである。電気刺激の代わりに、光刺激によって交感神経特異的に神経伝達を誘導することができるマウスモデル(tyrosine hydroxylase(TH)-cre/Rosa-ChR2-tdTomatfl/stop/fl)を樹立した。また、VE-cadherin-Cre/Rosa-GCaMP3fl/stop/flマウス系統と組み合わせるで、より低侵襲的な神経刺激により、血管内皮細胞内、細胞間のシグナル伝達の可視化が可能となった。更に、上述マウス頭蓋骨髄生体及びex vivo3次元イメージング技術を用いることにより、神経刺激が、細動脈から骨髄洞へどのように伝わるかを分析することで、交感神経により骨髄機能がどのように制御を受けているかの解析を行った。(1)骨髄における神経-血管内皮・ストローマ細胞シグナル伝達の可視化骨髄血管において、細動脈のみが、直接の神経支配を受けており、骨髄洞は、直接的な支配は受けていないため、交感神経からのシグナルがどのように骨髄洞へ伝達するかは不明である。本申請課題は、末梢交感神経をより選択的に刺激するためにオプトジェネティクスマウスモデルを使用し、Intravital microscopyを用いて、血管やストローマ細胞における細胞内のCa++放出を可視化することにより、神経からのシグナル伝達の解明を目的としたものであった。始めに、VE-cadherin-creERT2 / Rosa-GCaMP3fl/stop/flマウス系統を樹立した。この系統では、タモキシフェン投与後に血管内皮特異的にCa++インディケーターであるGCaMP3が発現するもので、現在このマウス系統と交感神経特異的に光受容体を発現するマウス系統(TH-cre / Rosa-ChR2-tdTomatofl/stop/fl)との交配を行った。オプトジェネティクスマウスモデルを用いて行うことで、光刺激によりより選択的に交感神経刺激を行う方法を確立し、より特異的な刺激による変化が観察できるシステムを開発した。(2)骨髄内における神経-血管シグナル伝達を担う細胞及び分子の同定骨髄洞周囲のストローマ細胞を特異的に標識するLepr-cre / Rosa-GCaMP3fl/stop/flマウス系統を樹立し、更にオプトジェネティクスマウスと交配することで、光による頚部交感神経刺激によるこのストローマ細胞におけるCa++シグナルの変化、伝播をマウス頭蓋Intravitalmicroscopyにて経時的に観察した。刺激後、大腿骨髄よりNG2陽性、レプチン受容体陽性ストローマ細胞を分離し、網羅的に遺伝子発現を解析し、刺激伝達に関与する他の分子の同定を目指している。以前の研究で、骨髄の血管は、細動脈と骨髄洞という2種類の血管によって構成され、細動脈は静止状態の維持、骨髄洞は増殖やトラフィッキングというような造血幹細胞の異なる機能を支持しており、更に、これらの血管は異なる種類の血管周囲細胞によって解剖学的かつ機能的に区別されることを明らかにした。しかしながら、細動脈のみが解剖学的に交感神経支配を受けており、骨髄洞は、直接的な神経支配を受けておらず、交感神経からの刺激が、どのような経路、細胞を介して骨髄洞の機能を制御しているかは、不明であった。オプトジェネティクスとは、光受容体(ChannnelRhodopsin)を組織特異的に発現させるシステムであり、より低侵襲的な神経刺激により、血管内皮細胞内、細胞間のシグナル伝達の可視化が可能である。

本年度は、正常造血幹細胞の静止状態と増殖を支持するニッチの相違を特定するために成人骨髄と胎児肝臓よりNestin-GFP陽性間葉系幹細胞を分離し、RNAシーケンスを行いその遺伝子発現について比較した。更に、間葉系幹細胞を特異的に標識するNestin-GFPマウス系統にMLL-AF9細胞を骨髄移植するマウス急性白血病モデルを用いて、白血病細胞がニッチ細胞に構造的にどのような変化を来すか、正常造血幹細胞との位置関係がどのように変化するか、我々が確立したスピニングディスク共焦点顕微鏡を用いた骨髄のホールマウントイメージングにより形態的学的に解析した。オプトジェネティクスとは、光受容体を組織特異的に発現させるシステムであり、より低侵襲的な神経刺激により、血管内皮細胞内、細胞間のシグナル伝達の可視化が可能である。本技術とマウス頭蓋骨髄生体イメージング技術を組み合わせることにより、またex vivo3次元イメージング技術により、神経刺激が、細動脈から骨髄洞へどのように伝わるかを分析することで、交感神経により骨髄機能がどのように制御を受けているかの解析を試みた。間葉系幹細胞を特異的に標識するNestin-GFPマウス系統にMLL-AF9細胞を骨髄移植するマウス急性白血病モデルを用いて、白血病細胞がニッチ細胞にどのような変化を来すか解析した。本研究課題で得られた候補遺伝子を検証し、その遺伝子に関して遺伝子操作マウスの作成を行い、マウス個体内において、神経から血管、更には骨髄全体へのシグナル伝達にどのように寄与しているかを確認する。また、本研究とは別の研究課題において、正常造血幹細胞の静止状態と増殖を支持するニッチの相違を特定するために成人骨髄と胎児肝臓よりNestin-GFP陽性間葉系幹細胞を分離し、RNAシーケンスを行いその遺伝子発現について比較した。その結果、解析した遺伝子の90%以上はその発現に違いが認められず、胎児肝臓と成体骨髄においてニッチを形成する間葉系幹細胞は相同性が高いことが明らかとなった。両細胞間で発現の異なる遺伝子を詳細に解析し、細胞周期や増殖に関わる遺伝子群においてその発現に相違が認められた。以上の結果より、間葉系幹細胞は、成体骨髄では静止状態で、胎児肝臓では増殖して存在しており、造血幹細胞の増殖との間に、正の相関が見出された。本研究により確立したレーザースピニングディスク共焦点顕微鏡、オプトジェネティックス、カルシウムイメージングを用いて、胎児肝臓、骨髄の発生過程をリアルタイムに、生理学的条件下で観察することを試みる。また、この生体内イメージング技術は、癌細胞を体外に取り出すことなく、生理学的条件下でその動態(接着、浸潤、増殖)を観察することができるという点で、癌細胞機能を評価するうえで有用な方法と考えられる。このように、この研究課題によって得られた技術や結果を、骨髄に留まらず、他の臓器の幹細胞研究や癌研究へ応用する。血液内科学
一酸化窒素を用いた過少グラフト肝移植に対する新しい治療戦略

ラットを用いた肝移植実験において、一酸化窒素(Nitric oxide : NOガス)を使用した臓器保存は移植後の過少グラフトの微小循環、viabilityを向上させ、虚血再灌流障害を抑制し、ミトコンドリア機能、毛細胆管の形態を良好に保たせることができた。
ヒト由来腫瘍細胞スフェロイドにおける放射線と薬剤の併用効果

本研究は放射線との併用により、治療効果の向上を期待しうるアデノシン誘導体の検索とその作用期序の解明を目的として行われた。このために種々のヒト腫瘍由来の培養細胞株を樹立し、そのうち骨肉種細胞株によるスフェロイド実験系の開発に成功した。数株の単層培養におけるコロニ-形成能およびスフェロイドの増殖曲線に対する放射線の効果を検討した結果、報告されている他の腫瘍株に比して、特に放射線抵抗性であるとは考えられなかった。放射線併用療法に有効な薬剤の検索は子宮頸癌由来のHeLa細胞を用いて行った。アデノシンのデアザ誘導体について放射線による潜在的致死損傷の修復(PLDR)阻害効果について調べた結果、1-および7-デアザアデノシン(C^1AdoおよびC^7-Ado)に強力なPLDR阻害作用が見出された。非照射細胞に対する細胞毒性は、C^7-Adoにおいて顕著であった。いずれの薬剤とも、同一細胞のアデノシンキナ-ゼ欠損株におけるPLDRを制御しないことより、細胞内リン酸化が必須であることが明かとなった。高速液体クロマトグラフ法により、これらの薬剤が投与量に比例して3リン酸までに代謝され、これに反比例して正常なATP量が減少することが分かった。しかしながら細胞動態の解析によると、修復を阻害する濃度でも細胞周期パラメ-タ-に影響はなく、また放射性前駆体の取込を指標とする核酸合成の抑制も、修復抑制にし比して、2倍以上の濃度を要することが分かった。C^7-AdoのDNAへの取込については既に報告があるが、C^1-Adoはいかなる有意なDNAへの取込も認められず、このことが両者の細胞毒性の差をもたらす可能性が示唆された。以上よりC^1-AdoおよびC^7-Adoに共通するPLDR抑制作用の機序としてRNAへの取込またはその合成抑制等、転写段階の阻害を考慮すべきであると考えられる。低毒性で組織内アデノシンデアミナ-ゼによる分解を受けないC^1-Adoは放射線との併用効果が期待される。本研究は腫瘍の放射線治療に際して,その併用によって治療効果の改善が期待できるアデノシン誘導体の検索とその作用機序の解明を目的としている.この様な薬剤の検索ではin vitroとin vivoでの実験結果が一致しないことがしばしばある.培養細胞レべルで研究を行なう時,スフェロイドは単細胞を用いた場合の欠点のいくつかを克服できるすぐれたin vitroの腫瘍モデルと考えられている.本年度は研究材料としてのヒト腫瘍由来培養株の樹立,樹立細胞株の放射線感受性調査とスフェロイドの作製およびアデノシン化合物の細胞内代謝について研究を行なった.1.ヒト腫瘍由来培養株の樹立:ヒト骨肉腫4株および子宮頸癌2株の培養株を樹立した.ヒト骨人腫は生検材料より直接培養株を得ることは困難であるのでヌードマウス移植を経て培養系になおす2段階移植法により,またヌードマウスから培養系に移す際マウス線維芽細胞が混入するため2重寒天倍地を用いてこれをとり除いて樹立に成功した.樹立した株はparosteosarcoma(27才,♀)の原発巣とその肺転移巣,Osteosarcomaの肺転移巣(15才,♂)および原発巣(11才,♂)からの4株である.2.樹立細胞株の放射線感受性:骨肉腫は放射線抵抗性であるといわれているが骨肉腫由来の細胞4株の放射線感受性は単層培養では特に低いということはなかった.

3.スフェロイドの作製と照射実験:骨肉腫の原発巣およびその肺転移巣由来の培養株でスフェロイドを作り放射線感受性を比較した.現在実験中であるが両者の感受性に有意の差はないようである.4.アデノシン化合物の細胞内代謝:人子宮頸癌HeLa細胞の放射線抵抗性株を用い,対数増殖期およびプラトー期の細胞に1ーまたは7ーデアザアデノシン(1ー,7ーdaAdo)を加えて種々の時間処理し,細胞内でのリン酸化を調べ,daAdoの細胞内での代謝がその潜在的致死障害からの回復抑制作用に重要であることを示唆する結果を得た.本研究では、放射線との併用により、治療効果の向上を期待しうるアデノシン誘導体の検索とその作用機序の解明を目的としている。1.スフェロイドの放射線感受性に関する実験:併用実験に先立ち、ヒト骨肉腫由来の細胞は、単層培養では、Do値が11.5GYの範囲にあり、放射線治療に対して比較的良好なレスポンスが期待される。スフェロイドの放射線感受性は、その増殖曲線をもとにして、検討した。骨肉腫の肺転移巣(大腿骨遠位部原発)および脛骨近位部の傍骨骨肉腫由来の2株について、種々のX線線量を照射した。この結果、10GYの単独照射により、スフェロイドの増殖は、完全に抑制され、報告されているヒト由来の腫瘍細胞株と比較して、放射線抵抗性であるとは、考えられない。2.アデノシン誘導体による放射線作用増強効果の機序:1-およびワーデアザアデノシン(C^1-およびC^7-Ado)は、子宮脛癌由来のHeLa細胞において観察される潜在的致損傷の修復を抑制する。この抑制作用は、同一細胞のアデノシンキナーゼ欠損株ではみられないことより、細胞内における代謝の必要性が示唆される。高速液体クロマトグラフィーをもちいた細胞内ヌクレオチドプールの分析により、投与量に比例してC^1-およびC^7-ATPの増加およびそれに伴うATPプールの減少が起ることが分かった。このことは対数増殖期のみならずプラトー期の細胞においても同様であった。しかしながら、フローサイトメトリーによる細胞動態の解析によると、修復を阻害する濃度でも、細胞周期パラメーターに顕著な影響は認められなかった。また放射性前駆体の取込によるDNAおよびRNA合成抑制も、修復抑制に比べて、それぞれ2および4倍の濃度を必要とすることが分かった。これらの薬剤の作用機序の解明のために、核酸への取込の有無等、ヌクレオチド三リン酸の細胞内代謝の研究が重要であることが示唆された。腫瘍細胞スフェロイド(多細胞球体)系は優れたin vitro腫瘍モデルであることが知られているが、本研究は骨肉種細胞スフェロイドを用いてアデノシンのデアザ誘導体の放射線増強作用について検討することを目的として行われた。放射線による潜在的致死損傷の修復(PLDR)阻害作用を検討のするためにスフェロイドの増殖曲線を用いることは出来ないので、プラト-期のスフェロイド実験系を開発した。Yuhasらの方法により骨肉種細胞スフェロイドを形成後、1週間培養を続けた後、低酸素細胞を含まない直径200300μmのものを選択し、X線照射した。照射直後または6時間後にトリプシン処理により単細胞浮遊液を作製し、コロニ-形成能を調べた。6時間後に移植した場合ではPLDRの結果生存率の有意の増加を認めた。形成2日後のスフェロイドではこのようなPLDRは起こらなかった。
適用態構文の言語類型論的研究

適用態構文のプロトタイプ的定義を通言語的なデータの概観を通して行った。具体的には、(1)形態的基準:「繰り上げ」の存在を指示する形態的標識(=適用接辞)又は補助動詞が動詞の語幹に付く、(2)統語的基準1:節内の統語的項の数(結合価)が増える、(3)統語的基準2:対応する非適用態構文における周辺的項又は付加詞が「昇格」している、(4)統語的基準3:適用態を適用するに際して語彙的制限を受ける度合いが低く、生産性が高い、の4つの基準を提案した。本年度は、適用態構文の類型論的変異を把握するため、8つの調査項目((1)適用態標識の諸タイプ、(2)適用態標識が付く動詞の自他、(3)適用態の生産性、(4)適用態が増項を伴うか否か、(5)適用態が引き起こす統語的変化、(6)適用態構文が生起する統語的環境、(7)適用態が統語的に取り立てる語句の意味役割、(8)適用態標識と適用態が取り立てる意味役割の対応関係)に即して調査を行った。上記の項目(8)を調査する過程で、適用態が取り立てる意味役割の種類に関わらず、同一の適用態標識を取る、チチェワ語(バントゥー語族)に代表される言語から、古ユカテック・マヤ語のような、取り立てられる意味役割の種類に応じて、適用態標識が異なる言語まで広い変異があることが判明したが、後者は、そもそも主要部マーキング言語一般に見られる特徴である(Yasugi2005)ことを考慮すると、適用態構文を類型論的に分類する際には、主要部マーキング言語⇔従属部マーキング言語(Nichols 1992)の対立を考慮に入れる必要があること、更に、従来の研究文献(Peterson 2007)では適用態構文と呼ばれていた構文は、主要部マーキング言語から従属部マーキング言語へ至る移行過程で観察されたものであることが判明した。具体的には、適用態構文の典型的な例としてしばしば引用されるバントゥ諸語及び一部のオーストロネシア諸語の適用態構文は、上記の文法変化の過程の中に位置づけることが可能である。こうした知見は、従来は、主に従属部マーキング言語の視点からなされていた、適用態構文の理論的な位置づけに重大な変更を迫るものである。本年度は、適用態構文の類型論的変異を把握するため、8つの調査項目((1)適用態標識の諸タイプ、(2)適用態標識が付く動詞の自他、(3)適用態の生産性、(4)適用態が増項を伴うか否か、(5)適用態が引き起こす統語的変化、(6)適用態構文が生起する統語的環境、(7)適用態が統語的に取り立てる語句の意味役割、(8)適用態標識と適用態が取り立てる意味役割の対応関係)に即して、前年度から引き続き調査を行った。様々な語族の言語の適用態構文の形態統語的特徴を検討する中で、以下のことが判明した。1.狭義の適用態構文は、バントゥ諸語、印欧語、コーカサス諸語、マヤ諸語、オーストロネシア諸語、オーストラリア原住民諸語、アメリカインディアン諸語等に広く見られるが、チベット-ビルマ諸語及びモン-クメール諸語には、ごく少数の例外を除くとほとんど見られない。2.適用態が語彙化した場合は、使役構文等の他の構文と機能が重複する場合がある。3.適用態が引き起こす統語的変化には、直接目的語への取り立て、間接目的語への取り立てに加えて、斜格項への取り立ても含まれる。4.適用態が付くのは他動詞につく場合が自動詞につく場合よりも圧倒的に多い。5.適用態が取り立てる意味役割については、受益者、道具等が比較的多く見られるが、含意関係を伴うような、はっきりとした傾向は観察されない。6.適用態が生じる統語的環境が限られている場合には、関係節化及び主題化を伴うことがある。本年度は、適用態構文の類型論的変異の外延を把握するため、次の8つの調査項目について、前年度に引き続いて調査を行った。(1)適用態標識の諸タイプ(2)適用態標識が付く自他のタイプ(3)適用態の生産性(適用態と適用態の適用対象である動詞の結合形態の語彙化に伴って生じることが予想される語彙的な制限を受けずに適用できるか否か)(4)適用態が増項(節内の統語的項の数の増大)を伴うか否か(5)適用態が引き起こす統語的変化(動詞の周辺的項/付加詞が統語的芯項に「格上げ」されるか否か、格上げされる場合でも、直接目的語/受動者に格上げされるか、或いは直目/受動者より卓立性が落ちる間接目的語/斜格項に格上げされるか)(6)適用態