hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
キラルブレンステッド酸触媒を用いた不斉合成反応の開発

平成15年度の研究において,(R)-ビナフトールより合成したリン酸エステルが優れたキラルブレンステッド酸として作用し,イミンに対するシリルエノラートの求核付加反応であるマンニッヒ反応が,高いエナンチオ選択性で進行し,対応するβ-アミノエステルが高い光学純度で得られることを見いだした。今年度は,本ブレンステッド酸を様々な不斉合成反応におけるキラル触媒としての作用を検討した。1.イミンに対する亜リン酸ジエステルのエナンチオ選択的ヒドロボスホニル化付加反応によるα-アミノボスホン酸エステルの不斉合成反応。3,3'位にビストリフルオリメチルフェニル基の置換したリン酸エステルを不斉触媒として用いる事により,α-アミノホスホン酸エステルが最高90%eeで得られた。この際,イミンのチッ素上の置換基としてはp-メトキシフェニル基が良好な結果を与えた。本反応においては,リン酸エステルのホスホリル基の酸素がブレンステッドとして作用し,求核剤である亜リン酸ジエステルの水素原子と相互作用し,求核剤を活性化するという機構を考えている。すなわち,本キラルブレンステッド酸は,ブレンステッド酸部位とブレンステッド塩基部位の2官能性のキラル触媒である事を明らかとした。2.イミンとジエンとのAza Diel-Alder反応イミンとDanishefsky's dieneとのAza Diel-Alder反応において,触媒を検討した結果,3,3'位にトリイソプロプロピルフェニル基を導入したリン酸エステルを用いる事により,Aza Diel-Alder生成物が最高92%eeで得られる事を見いした。以上,様々な反応が,キラルブレンステッド酸触媒により効率良く進行する事を明らかにした。
アパレルデザインに対する素材の力学的性質、風合い評価、仕立て映え評価の応用

平成15年度当初の計画では、当該テーマに対して二つのアプローチを予定していた。第一のアプローチは、布の仕立て映え評価値(TAV)とブラウスシルエットの視覚評価との関係を検討することであり、第二のアプローチは、仮想縫製システムによって生成された衣服シルエット画像が視覚評定の研究に使用可能かどうかを検討することであった。本年度は第二のアプローチである、仮想縫製システムを用いた研究が進展したため、この方面に重点をおいて研究を行ったので、その概略について報告する。本研究では、シルエットが力学特性の影響を受けやすいと考えられるフレアースカートに服種を限定して、視覚評価に関する検討を行った。視覚評価の試料として、10種の布とその布を用いて製作されたフレアースカート10種、および、仮想縫製システムによって生成されたスカート画像10種を用いた。仮想縫製システムでは、型紙データ、布の力学特性測定値およびボディーデータをもとに、有限要素法(FEM)によるシミュレーションを行い、衣服の3次元形状を計算する。計算に用いた布の力学特性は、実物の布の測定値であり、その測定はKES-FBシステムを用いて行った。視覚評価におけるデザインイメージに関する官能試験の被験者は女子大生36名であり、官能試験の結果は相関分析、クラスタ分析を用いて解析を行った。得られた結果は以下の通りである。実物のスカートの「かたい-やわらかい」イメージは画像の「かたい、エレガントな、ドレープ性のある」などのイメージと高い相関がみられた。「エレガントな-スポーティーな」イメージをサンプル別に比較した結果、ベーシックな7種のサンプルは、画像と実物とで評価の傾向が似通っていた。以上をまとめると、仮想縫製システムを用いた方法が、衣服シルエットの視覚評価と力学特性の関係に関する研究において有効性を持つことが示された。以上の研究成果は、平成15年5月25日、日本家政学会第55回年次大会、および、平成15年6月6日、日本繊維機械学会第56回年次大会にて口頭発表を行っている。また、前年度までの成果は、日本家政学会誌、平成15年11月号に原著論文として公表されている。今年度は、アパレルデザインにおける素材の力学的性質の応用へのアプローチのしかたとして、次の二通りのアプローチで行った。第一に、衣服形態におけるブラウスのデザインイメージとその素材の力学的性質の関連について、実物のブラウスを用いて視覚評定に関する官能試験を行い、その結果と素材の力学的性質との関連について検討した。第二に、高性能パーソナルコンピュータに仮想縫製システム・ソフトウェアを導入し、仮想縫製システムを用いて生成した衣服のシルエット画像を試料として、視覚評定に関する官能試験を行い、布の力学特性との関連について検討した。第一のアプローチである、実物のブラウスを用いた研究について述べる。これまで研究を行ってきたブラウス素材の中から色柄の影響を取り除くため白色素材17種を選び、力学特性を測定し、同時にブラウスを作製した。作製したブラウス17種を用いてデザインイメージに関する視覚評定の官能試験を実施した。被験者は女子学生59名、デザインイメージに関する形容語として12対の形容語を選び、SD法を用いて7段階評価を行い、数量化のうえ相関分析、因子分析、クラスタ分析の手法を用いて結果について解析した。相関分析の結果、「高級な-安っぽい」「エレガントな-スポーティーな」「アダルトな-ヤングな」「上品な-下品な」の質問項目が、力学特性の引張り、剪断、曲げ、圧縮、摩擦の諸特性と深く関連がみられた。因子分析の結果では、デザインイメージの「エレガント性」は力学的特性と深い関連がみられたが、「装飾性」と「ファッション性」は力学的性質とあまり関連がみられなかった。クラスタ分析の結果では、素材特性およの組み合わせによる4つのクラスタが得られた。得られた4つのクラスタの力学特性における特徴を検討した結果、引張り、曲げ、圧縮の諸特性において差異がみられた。最後に、ブラウスにおけるデザインイメージと力学特性の関係のしかたは、素材(布)レベルにおけるデザインイメージと力学特性の関係のしかたと異なっていた。このことは素材レベルと衣服形態(ブラウス)レベルにおいて、視覚評定の評価機構が異なっていることを示唆している。第2のアプローチである、仮想縫製システムを用いて生成した衣服シルエットを用いた画像による官能試験について述べる。型紙が一定という条件のもとで、実測した力学特性値を用いて計算によりシルエットを生成しデザインイメージに関する視覚評定の官能試験を行い、第一のアプローチの結果である、実物のブラウスおよび素材(布)レベルのシルエットにおけるの結果との対応関係について比較検討した。得られた結果は次の通りである。仮想縫製システムによって生成されたブラウスシルエットは、クラスタ分析により「エレガント」と「スポーティー」の二つのクラスタに分類された。デザインイメージの「エレガント性」は力学特性と深い関連がみられた「エレガントースポーティー」因子に対する平均得点を、画像、実物のブラウスおよび素材レベルで比較した結果、シンプルなシャツスタイルのグループでは3者の間で、デザインイメージの視覚評価のしかたが一致していた。画像シルエットの視覚評価においては、布の力学特性による直接的な影響が認められた。以上を総括すると、第一のアプローチによる研究の結果より、デザインプロセスにおける力学特性の利用に関する基礎的知見が得られた。第二のアプローチの結果より、デザインイメージと素材の力学特性の研究において、計算機を用いて仮想縫製システムによって生成されたシルエット画像が利用できるという可能性が見出された。なお以上の成果は、学会発表2件、学会誌投稿論2件(日本家政学会誌掲載済1編、審査中1編)、国際学会Proceedings英文論文1編として公表されている。

平成15年度当初の計画では、当該テーマに対して二つのアプローチを予定していた。第一のアプローチは、布の仕立て映え評価値(TAV)とブラウスシルエットの視覚評価との関係を検討することであり、第二のアプローチは、仮想縫製システムによって生成された衣服シルエット画像が視覚評定の研究に使用可能かどうかを検討することであった。本年度は第二のアプローチである、仮想縫製システムを用いた研究が進展したため、この方面に重点をおいて研究を行ったので、その概略について報告する。本研究では、シルエットが力学特性の影響を受けやすいと考えられるフレアースカートに服種を限定して、視覚評価に関する検討を行った。視覚評価の試料として、10種の布とその布を用いて製作されたフレアースカート10種、および、仮想縫製システムによって生成されたスカート画像10種を用いた。仮想縫製システムでは、型紙データ、布の力学特性測定値およびボディーデータをもとに、有限要素法(FEM)によるシミュレーションを行い、衣服の3次元形状を計算する。計算に用いた布の力学特性は、実物の布の測定値であり、その測定はKES-FBシステムを用いて行った。視覚評価におけるデザインイメージに関する官能試験の被験者は女子大生36名であり、官能試験の結果は相関分析、クラスタ分析を用いて解析を行った。得られた結果は以下の通りである。実物のスカートの「かたい-やわらかい」イメージは画像の「かたい、エレガントな、ドレープ性のある」などのイメージと高い相関がみられた。「エレガントな-スポーティーな」イメージをサンプル別に比較した結果、ベーシックな7種のサンプルは、画像と実物とで評価の傾向が似通っていた。以上をまとめると、仮想縫製システムを用いた方法が、衣服シルエットの視覚評価と力学特性の関係に関する研究において有効性を持つことが示された。以上の研究成果は、平成15年5月25日、日本家政学会第55回年次大会、および、平成15年6月6日、日本繊維機械学会第56回年次大会にて口頭発表を行っている。また、前年度までの成果は、日本家政学会誌、平成15年11月号に原著論文として公表されている。
明治末期における岡山県農村の生活状況

近代の人々の生活状況とその変化を検討するための重要な史料が明治後期から作成された「町村是」である。町村の振興計画の「町村是」は、作成時の町村の経済データと消費生活データも掲載している。これを利用することで地域の経済構造と人々の生活状況について検討することができる。岡山県内の町村是は、『岡山県赤磐郡西高月村是調査書』(現岡山市・赤磐市)、『山手村是』(都窪郡山手村、現総社市)、『玉川村是調査』(川上郡玉川村、現高梁市)が発見されていたが、最近私が『久米郡大井西村是調査』(現津山市)を発見した。このことで、近い時期の同じ岡山県内ではあるが地理的条件の異なる西高月村(県南東部、水田地帯)、山手村(県南西部、畑作地帯)、玉川村(県北西部、山村地帯)、大井西村(県北東部、山間部)について、「町村是」を用いて地域の経済構造と人々の生活状況について比較検討することが可能となった。これらの村の町村是を用いて検討した結果、次のような各村の特徴が明らかとなった。西高月村は商業的色彩の強い村で、豊かな消費生活である。山手村は花莚業が盛んで工業的色彩が強く、小作・雑業が多い。食料でタンパク質は比較的豊富にあり、村民間の格差が大きい。玉川村は純農村であり、葉藍・材木・薪など山村の特色があり、質素な消費生活である。大井西村は街道沿いの村で、酒造業、醤油醸造業があり、商業・雑業戸数が多く工産、林産、労力の収入の比率も高い。生産費・肥料の支出に占める比率が高い。このように明治末期の岡山県農村では、地域の経済構造により、人々の生活状況に差があった。次に、各村のそれそれの地域における位置とその後の変化を検討するため、各村と周辺地域の統計史料である『現勢調査簿』、地域の史料を調査・収集し、補助者の協力を得て筆耕入力しているが途中までである。今後も、これらの史料の収集・分析を続けたいと考える。
腫瘍免疫の解析による頭頸部癌cetuximab療法の効果予測と効果増強因子の検索

CD45RA-Foxp3high Tregは、腫瘍環境でCD3+T cellを抑制することで、抗腫瘍免疫を抑制していることが推測される結果であり、治療効果や再発、予後の視標となる腫瘍マーカーとして有用である可能性が示唆された。進行期頭頸部扁平上皮癌におけるcetuximab療法の登場は、頭頸部癌治療戦略に大きな前進をみせたものの、その効果は一定ではなく、NK細胞やNKT細胞をはじめとした免疫細胞の細胞数、細胞活性、細胞表面に発現する活性化分子、免疫チェックポイント分子、またTregやMDSCなど免疫抑制細胞や免疫抑制性サイトカインのレベルなど様々な要因に影響を受け抑制されている可能性がある。本研究では、これら抗腫瘍免疫や免疫抑制因子とcetuximabの臨床効果を解析し、cetuximabの効果関連因子の探索、cetuximabの効果を増強する方法の探索を行うことを目的としているまずは、cetuximabが免疫細胞に与える影響を検討したところ、活性化した免疫細胞自体にEGFRが発現し、徐々に増加することがわかった。その中でもCD8T細胞やNK細胞ではERFRの発現増加が顕著であり、これらの抗腫瘍効果を発揮するはずの免疫細胞自体がcetuximabによる機能抑制を受けている可能性が推測された。また、regulatory T細胞はcetuximabとの共培養にて増幅が抑制されることが確認され、cetuximabの抗腫瘍効果発揮メカニズムにregulatoryT細胞を介した機構が関わっている可能性が示唆された。現在、cetuximab治療症例における腫瘍微小環境でのregulatoryT細胞やNK細胞の関わりにつき検討している。当初の研究計画では、H28年度は頭頸部癌症例でのcetuximab治療前後の免疫細胞の検討を行う予定であったが、in vitroの研究環境構築とcetuximabが免疫細胞に及ぼす影響の検討に時間、費用が費やされた。進行期頭頸部扁平上皮癌におけるcetuximab療法の登場は、頭頸部癌治療戦略に大きな前進をみせたものの、症例毎で治療効果に差が大きく、また、治療前の効果予測も非常に困難であるのが現状である。NK細胞やNKT細胞をはじめとした免疫細胞の細胞数、細胞活性、細胞表面に発現する活性化分子、免疫チェックポイント分子、またregulatoryT細胞やMDSCなど免疫抑制細胞や免疫抑制性サイトカインのレベルなど様々な要因に影響を受け抑制されている可能性がある。本研究では、これら抗腫瘍免疫や免疫抑制因子とcetuximabの臨床効果を解析し、cetuximabの効果関連因子の探索、cetuximabの効果を増強する方法の探索を行うことを目的としている。まずは、cetuximabが免疫細胞に与える影響を検討したところ、活性化した免疫細胞自体にEGFRが発現し、徐々に増加することがわかった。現在、cetuximab治療症例における腫瘍微小環境でのregulatoryT細胞やNK細胞の関わりにつき検討をすすめているところである。セツキシマブ併用放射線治療前の頭頸部癌検体により,免疫細胞の組織学的検討やサイトカインの検討を行うことでセツキシマブ療法の効果予測と効果増強因子の検索を目的としていたが、症例の集積が予定より遅延している。cetuximabがTregやMDSCなどの免疫細胞に与える影響を検討することで、NK細胞やNKT細胞の活性を検討する。また、頭頸部扁平上皮癌症例の腫瘍より採取した検体を用いて、腫瘍微小環境に浸潤する免疫細胞を検討し、cetuximabの治療効果に与える影響を検討する。当該年度の状況として、症例が思ったより集積できなかったこともあり、予定していた費用を使い切るに至らなかった。セツキシマブ併用放射線治療前の頭頸部癌検体により,免疫細胞の組織学的検討やサイトカインの検討を行うことでセツキシマブ療法の効果予測と効果増強因子の検索を目的としていたが、症例の集積が予定より遅延しているため、期間を延長しての症例集積と検討が必要な状態である。次年度予算は、症例集積と検討のための薬品を含む物品、実験器具の購入費用として費やされる予定である。薬品を含む物品、実験器具の購入費用として、上記の次年度使用額は費やされる予定である。
真の魚臭成分の解明と調理による抑制法の開発

魚臭の主成分は、トリメチルアミンなどのアミン類であるとされている。しかし、アミン類のが魚のにおいを決定しているのではない。実際に生成する魚臭にはアミン類以外の成分も多く含まれている。しかも、実際に食卓にのぽる魚料理ではアミン臭は全くなく、他の成分が「魚くさい」においに寄与していると考えられる。本研究は、魚の持つにおい成分について、ガスクロマトグラフおよびガスクロマトグラフー質量分析計などの機器分析法とガスクロマトグラフーオルファクトメトリー(においかぎ)法によるにおい判別法とを用いて、真の魚臭成分の構造や生成量を明らかにするとともに、それらの生成機構、生成条件を解明すること、さらに調理によってこれらを抑制する方法を明らかにすることを目的として遂行した。試料として、「マイワシ」を用い、新鮮魚、および室温放置により劣化された魚について、固相微量抽出法を用いてにおい成分を吸着させ、ガスクロマトグラフ-質量分析計およびガスクロマトグラフ-オルファクトメトリー(においかぎ)により、におい成分の解析を行った。その結果、魚の劣化過程において、トリメチルアミンは確かに生成するものの、pHを塩基性にしない限り、揮発性が乏しいため、いわゆる「魚臭い」においの原因ではないことを明らかにした。また、においかぎ分析により、多くの非アミン化合物、特に脂質に由来すると考えられるカルボニル化合物等が、不快なにおいを有し、これらが魚臭いにおいの主要な原因物質であることを明らかにし、特に2,3-pentanedione、hexanal、1-penten-3-o1が多く存在することを見いだした。これらはいずれも脂質に由来する化合物と考えられる。従って、抗酸化成分を有する調味料や食素材とともに調理することで、魚臭を抑制することができると考えられる。しかし、アミン類のみが魚のにおいを決定しているのではない。しかも、実際に食卓にのぼる魚料理ではアミン臭は全くなく、他の成分が「魚くさい」においに寄与していると考えられる。本研究では、魚の持つにおい成分について、ガスクロマトグラフおよびガスクロマトグラフ-質量分析計などの機器分析法とガスクロマトグラフ-オルファクトメトリー(においかぎ)法によるにおい判別法とを用いて、真の魚臭成分の構造や生成量を明らかにするとともに、それらの生成機構、生成条件を解明すること、さらに調理によってこれらを抑制する方法を明らかにすることを目的としている。これまでのところ、試料として、「マイワシ」を用い、新鮮魚、および室温放置により劣化された魚について、固相微量抽出法を用いてにおい成分を吸着させ、ガスクロマトグラフ-質量分析計およびガスクロマトグラフ-オルファクトメトリー(においかぎ)により、におい成分の解析を行った。また、においかぎ分析により、多くの非アミン化合物、特に脂質に由来すると考えられるカルボニル化合物等が、不快なにおいを有し、これらが魚臭いにおいの主要な原因物質であることを明らかにしつつある。

本研究では、魚の持つにおい成分について、ガスクロマトグラフおよびガスクロマトグラフ-質量分析計などの機器分析法とガスクロマトグラフ-オルファクトメトリー(においかぎ)法による判別法とを用いて、真の魚臭成分の構造や生成量を明らかにするとともに、それらの生成機構、生成条件を解明すること、さらに調理によってこれらを抑制する方法を明らかにすることを目的としている。前年度の研究で、これまで考えられてきたトリメチルアミンは主たる魚臭成分ではないことが明らかになった。本年度は試料として、「マイワシ」を用い、新鮮魚、および室温放置により劣化された魚について、固相微量抽出法を用いてにおい成分を吸着させ、ガスクロマトグラフィー質量分析計およびガスクロマトグラフ-オルファクトメトリー(においかぎ)により、におい成分の解析を行った。その結果、炭化水素8種類、ケトン5種類、フラン1種類、含硫化合物1種類、アルデヒド12種類、アルコール6種類、合計33種類の揮発性成分を同定し、このうち、特に2,3-pentanedione, hexanal, 1-penten-3-olが多く検出された。これはいずれも脂質に由来する化合物と考えられる。従って、抗酸化成分を有する調味料や食素材とともに調理することで、魚臭を抑制することができると考えられる。
無細胞系を用いた色素性乾皮症C群蛋白質複合体(XPC-hHR23B)の機能解析

色素性乾皮症(XP)は、ヒトの常染色体性劣性遺伝病であり、ヌクレオチド除去修復機構(NER)に欠損をもっAがらGの7つの相補性群に分類されている。NERには、少なくとも2つの機構があり、1つはTCR(transcription-coupled rcpair)、他方はGGR(g10bal genome repair)と呼ばれている。TCRは転写の鋳型鎖上における速い修復、GGRはそれ以外の領域での遅い修復機構である。MPC蛋白質は、他のXP蛋白質とは異なり、GGRにのみ特異的に要求される因子である。我々は、XPC-hHR23Bを同定して解析を行ってきた。本研究では、MPC-hHR23B蛋白質の機能を明かにすることにより、GGRの機構を明かにするとともに、TCR機構解析へ向けての足掛かりとすることを目的とした。NER反応において、MPC-hHR23B複合体および他の因子がどのような順番で損傷DNA上に導入されているのかを明らかにするために、NER反応の競合実験を行った。2つの大きさの異なるプラスミドDNAに、均等に損傷を与えたものを用意し、それぞれ異なる蛋白質と混ぜ合わせた後は、2つの反応系を混合し、どちらのプラスミドが優先的に修復されるかを調べた。MPC蛋白質を欠損しているXP-C群細胞抽出液と、XPA蛋白質を欠損しているXP-A群細胞抽出液間で競合実験を行ったところ、XPA蛋白質よりXPC蛋白質の方が速い段階でNERに関与していることが示された。さらに、精製したXPC-hHR23B複合体と、XP-C群細胞抽出液とについて同様の解析を行ったところ、XPC-hHR238複合体と反応させたプラスミド上での優先的な修復反応が見られた。上記より、XPC-hHR23B複合体は、損傷の認識に関与していると予想される。そこで、XPC-hHR23B複合体の損傷DNA結合活性について検討した。その結果、N-AAAF、紫外線照射、cisplatin処理したものについて、XPC蛋白質の優先的な結合が見られた。さらに、紫外線照射による主要なDNA損傷の一つである(6-4)光産物を一箇所にのみ導入した基質を作成し、DNaseIワットプリント法を行ったところ、XPC-hHR23B蛋白質が、損傷周辺に結合していることを明らかにした。これらの結果より、XPC-hHR23B複合体が、自身で損傷を認識し、NERの開始因子として働いていることが明らかになった。
ジルコン包有硫化鉱物の多種硫黄同位体局所分析による初期地球硫黄循環の解明

本申請課題は、SIMSを用いてジルコンに包有される硫化鉱物の多種硫黄同位体比を局所分析する。ジルコンは変成・変質に対し強固な鉱物であるため、そこに包有される硫化鉱物の多種硫黄同位体比を局所分析することにより、後の変成作用により混入する硫黄と区別することが可能となる。また冥王代は岩石記録のない時代であるが、花崗岩を母岩とする冥王代砕屑性ジルコンに包有される硫化鉱物についても同様に分析を行えば、原始地球における微生物活動や硫黄循環までも制約できると期待される。
熱帯性海草類の遺伝的多様性解析-保全に向けた総合的理解

南西諸島の海草藻場の保全に必要な基礎情報の収集を目的として、海草類3種について分子遺伝マーカーを用いた遺伝的多様性、集団遺伝構造の解析を行った。3種のうち、2種では島嶼間での明瞭な遺伝的分化は確認されず、保全すべき単位を認識できなかった。むしろ遺伝的多様性が低いため環境変動に脆弱な可能性が示唆された。残りの1種では種分類が不十分であり、形態変異の解析も含めた分類学的再検討が必要であると考えられた。海草藻場は沿岸域の生物多様性を支える基盤となっているが、近年、人為的な影響により世界的規模で衰退しつつある。本研究では南西諸島に分布する熱帯性海草藻場・海草類を対象として、遺伝的多様性の評価・比較に基づく遺伝資源の現状把握を目的とした集団遺伝学的解析を行っている。本年度は南西諸島に分布する10種の海草類のうち、潮位に沿った海草藻場の分布を代表する3種(ウミヒルモ、ベニアマモ、リュウキュウアマモ)について主要な島嶼(奄美大島、沖縄本島、宮古島、八重山諸島)間の遺伝的多様性の比較し、保全すべき単位(ESU)の探索を行った。南西諸島全体で、30ヶ所の海草藻場で野外調査を行い、ウミヒルモ、ベニアマモ、リュウキュウアマモについてそれぞれ22、17、26ヶ所でのサンプリングを行った。解析対象種ごとに遺伝的多様性の定量化と地域間の比較を行うために、4つの分子遺伝マーカー、アロザイム酵素多型、RAPD、AFLP、cpSSRを用いた集団遺伝学的解析を行った。いずれの種においても4つの分子遺伝マーカーに関して、アロザイム酵素多型、cpSSR、RAPD、AFLPの順に遺伝的多型の程度が高くなる傾向が見られ、その結果、AFLPがこれらの種の遺伝構造の推定に最も有用な遺伝マーカーであると推定された。集団内に遺伝的多様性が存在し、一定の割合で種子繁殖が行われていることが示された。主要な島喚間には一定の遺伝的分化が認められ、保全すべき単位として認められる可能性が示唆された。現在、より詳細な遺伝構造の情報を得るべく、沖縄本島周辺の藻場に関して網羅的な解析を進めている。本研究では南西諸島に分布する熱帯性海草藻場・海草類を対象として、遺伝的多様性の評価・比較に基づく遺伝資源の現状把握、保全に向けたガイドラインの提唱を目的とした集団遺伝学的解析を行っている。本年度は研究対象とした海草類3種(ウミヒルモ、ベニアマモ、リュウキュウアマモ)について沖縄本島周辺の約40の海草藻場でのサンプリングを行い、これらのうち、2種(ベニアマモ、リュウキュウアマモ)の集団遺伝構造の解析を進めた。また、昨年度のデータについても取り纏めを行い、これらの2種がどのような遺伝的特性を持つ種であるかの検討も行った。ベニアマモについてはアロザイム酵素多型解析でほとんど多型が認められず、極めて低い遺伝的多様性を持つ種であることが示唆された。これまでに行われた他の海草類での研究結果と比較しても多型の程度は十分に低く、海草類の中でも限られた遺伝的多様性しか持たない種であることが明らかになった。また、リュウキュウアマモについては、同じくアロザイム酵素多型で比較すると他の海草類の平均と同程度かやや低い遺伝的多様性を持つ種であることが認められた。これらの2種については、遺伝的多様性の評価などはこれまでに行われておらず、本研究の結果はその最初の研究例として意義あるものと考えられた。他方で、DNAレベルの遺伝的多型を検出するAFLPを用いた解析ではいずれの種においても多型は存在しており、一定の割合で種子繁殖を行い、集団・遺伝的多様性を維持しているものと考えられた。本年度の野外調査で得られたサンプルは沖縄本島周辺の海草藻場を網羅するもので、これらを解析することで海草藻場の維持メカニズムの解明に寄与できるものと考えている。本研究では南西諸島に分布する熱帯性海草藻場・海草類を対象として、遺伝的多様性の評価・比較に基づく遺伝資源の現状把握、保全に向けたガイドラインの提唱を目的とした集団遺伝学的解析を行い、これら種がどのような遺伝的特性を持つ種であるかの検討も行った。本年度は研究対象とした海草類3種(ウミヒルモ、ベニアマモ、リュウキュウアマモ)のうち、ウミヒルモについては昨年度までに採集した沖縄本島周辺の約40の海草藻場でのサンプルの集団遺伝構造の解析を進め、ベニアマモ、リュウキュウアマモについてはデータの取り纏めを行った。ベニアマモについては、アロザイム酵素多型で遺伝的変異が認められなかった結果に加えて、AFLPにおいても限られた低い遺伝的変異を持つ種であることが明らかになった。また、藻場間で遺伝的変異量には明確な差は認められず、沖縄本島周辺では地理的構造は認められなかった。

同様の傾向はリュウキュウアマモにおいても認められ、これらの海草類は共通して広く遺伝子流動を行い、集団を維持していることが示唆された。ウミヒルモについては、グループ内に複数の遺伝的まとまりの存在が示唆されるなど複雑な状況があり、解析が遅れている。現在データの取り纏めを行っている。また、ベニアマモ、リュウキュウアマモについては昨年度までのデータの一部を学術論文として取り纏め公表するとともに、日本植物分類学会大会において学会発表も行った。研究の進捗が遅れている理由は、野外調査が予定通りに終了できなかったことである。予定調査地の幾つかは当初想定していたよりもアクセスが難しく、時間が必要であった。このため追加で調査スケジュールを組む必要が生じた。そのため実験・解析を全て終了させることができておらず、遅れが生じている。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後はより多くのエフォート(時間・労力)をこの課題の推進に当て、遅れを取り戻したいと考えている。少なくとも野外でのサンプル採集は終了しており、研究目的を達するための一つの段階は終了している。また、実験・解析を進める上での技術的問題は生じておらず、スケジュール以外の研究計画の変更は必要なく、研究目的を達成できるものと考えている。
蛍光を発する非天然アミノ酸スキャンによる膜タンパク質の状況依存的構造変化の解析

本研究では、まず、蛍光非天然アミノ酸(fUAA)を膜タンパク質に組み込みその強度変化から構造変化を検出する研究手法の種々の条件を最適化し、次にATP受容体チャネルP2X2を対象として実験を行い以下の知見を得た。(1) ATP投与による活性化時に、様々な部域に導入したfUAAの蛍光強度の変化が観察されグローバルな構造変化が示唆された。(2)第1膜貫通部位のSer54にfUAAを導入した場合、ATP投与による電流の活性化より蛍光強度の変化は緩徐で、ポアの経時的拡大等の2次的構造変化が示唆された。(3)膜電位依存的活性化に伴うfUAAの蛍光強度の変化は第2膜貫通部位のT339で観察された。ラベル蛍光の強度変化により構造変化を検出する研究手法はイオンチャネルの動的構造機能連関研究において極めて有効である。なかでも、近年開発されたタンパク質中の目的箇所に、非天然蛍光アミノ酸(fUAA)を取り込ませて蛍光ラベルする方法は、かさばりが小さく機能的差し障りがないこと、ペプチドのバックボーンに直結するため微細な構造変化もできることから注目されている。我々は、今年度、実験条件を最適化し、さらにATP受容体チャネルP2X2に適用して、ATP投与に伴う構造変化の検出に成功した。1.ツメガエル卵母細胞を用いた発現実験の鍵を握るのは、改変tRNAとligation酵素をコードするプラスミドDNAの注入と、目的箇所にUAG配列を導入したイオンチャネルcRNAおよびfUAAのAnapの注入のタイミングと量である。今年度、核へのDNA注入に必要とされている前遠心は不要であること、両者の注入を1日ずらすこと、Anapの注入量を最低限にすることにより、背景光を減弱し記録時のSN比を上げることができること等の最適条件を決定した。2.また、高NA値x20の水浸レンズを上方からアプローチし、かつ水面の動揺による蛍光シグナルの揺れを最小限に抑えつつ速い溶液還流を可能にするバスを試行錯誤の上、完成した。3.蛍光の測定においては、構造変化に伴う変化が小さいため、光源由来のノイズの減弱が課題であったため、複数種類の光源を試し、至適のものを決定した。さらに、消退が問題となったため、4%のNDフィルターを2つ使用することにより、克服した。4.以上の条件設定の下で、P2X2受容体の膜貫通部位、ATP結合部位近傍、両者のリンカー部位等の20以上の箇所にfUAAを導入し、そのいくつかでATP投与に伴う蛍光強度の変化の測定に成功した。現時点で、膜電位変化に伴う蛍光強度の変化は検出されていない。新規方法論の導入においては、条件検討を重ね、まずは各種条件の最適化を行うことが求められる。今年度、発現条件、測定バスの形状、光学計測の条件について、試行錯誤の末、ほぼ最適化できたと考えている。これは、本格的に実験を始動するための必要不可欠な一歩であり、達成できたことには大きな進展であると考えている。また、条件検討ともに、本実験に向け、既に20以上のコンストラクトを作成し、解析を行い、全体のプロファイルについての感触をつかむことができた。この点も、着実な進展であると考えている。ラベルした蛍光物質の蛍光強度の変化によってイオンチャネルの動的構造変化を捉える研究手法は極めて有効である。中でも、蛍光非天然アミノ酸(fUAA)を取り込ませる方法は、かさばりが小さく、また膜貫通部位等あらゆる領域のアミノ酸を特異的に蛍光ラベルできるため、近年着目されている。昨年度に引き続き、様々な条件検討を進めてようやく方法論を確立し、ATP受容体チャネルP2X2の示すATPおよび膜電位によるゲーティングを対象として実験を行い、以下の知見を得た。1.ATP結合領域、膜貫通領域TM1およびTM2、両者をつなぐリンカー領域の多くのアミノ酸残基の位置に導入したfUAAがATP投与に伴う蛍光強度の変化を示した。このことから、ATP結合に伴うグローバルな構造変化が示された。2.その中で、TM1のSer53およびSer54の位置、TM2のAla335の位置に導入した場合、ATP投与による電流の活性化に比して蛍光強度の変化の速度は緩徐であった。チャネルの活性化自体ではなく、それに続くポアの拡大現象を反映している可能性が想定された。3.TM1のVal51、TM2のIla341およびPhe346の位置に導入した場合、P2X2の膜上での発現密度に依存して、蛍光変化の方向(減弱/増加)の違いが観察された。これは発現密度に依存する構造変化を示唆するが、アーチファクトである可能性もあるため慎重に解析を進めている。4.一方、膜電位変化に伴う変化はほとんどの部位で観察されなかった。その中で、TM2のThr339の位置で、わずかながらも確実な変化が捉えられた。このことからP2X2が典型的な膜電位センサーを有しないものの膜電位に依存する構造変化を起こすことが示された。

(2)第1膜貫通部位のSer54にfUAAを導入した場合、ATP投与による電流の活性化より蛍光強度の変化は緩徐で、ポアの経時的拡大等の2次的構造変化が示唆された。(3)膜電位依存的活性化に伴うfUAAの蛍光強度の変化は第2膜貫通部位のT339で観察された。リガンド投与による構造変化を検出することには成功したが、このチャネルの特徴である、明確な膜電位センサーを有しないにも関わらず、膜電位依存性ゲーティングを示すことに関するデータ、すなわち膜電位変化に伴う構造変化は、捉えられていない。2つの膜貫通部位のすべてのアミノ酸残基をひとつずつ網羅的にfUAAで置換して解析を行うことを計画している。また、膜上発現密度に応じて、膜電位依存性がシフトするため、発現密度を変えての実験も計画している。分子生理学年度末ギリギリのタイミングでの最後の購入96円の支払いが翌年度に回ったため。残額は、年度末の購入96円の支払いに充当する。
呼気プロポフォール連続測定の臨床使用のための基盤研究

全身麻酔薬プロポフォールの呼気濃度を測定するたに本研究で用いるモニタ機器は、2017年秋にその測定機能部分が完成していたが、その後に発売された測定精度の高いセンサの組み込み等により追加開発が必要となった。共同研究者によりプロポフォール濃度測定部分の開発が2018年秋に完了した。人からのデータ収集の前に、当初予定していなかった気化プロポフォールを含む気体の発生器と全身麻酔器を用いた人を対象としない実験を計画した。発生器の開発の後、全身麻酔器による人工呼吸条件の影響を調べた。人の肺では血液内と肺内でプロポフォールが移動するが、実験では人の肺の代わりに人工呼吸器のチェックのためのテスト肺を用いたため条件はin vivoでの人工呼吸とは異なるが、全身麻酔器内の人工呼吸回路に送る新鮮ガスの流量と一回換気量が、気体中のプロポフォール濃度の測定値に影響することが明らかとなった。理論的にはin vivoでも同じ傾向になると考えられ、2019年度中にデータ収集予定である。in vitroの研究成果は2019年6月のヨーロッパ麻酔学会(Euroanaesthesia 2019)で発表予定である。新鮮ガス流量、一回換気量は全身麻酔中に変更することがあるため、人を対象とした研究にて新鮮ガス流量および一回換気量の影響を調べる必要がある。2019年にさらに呼気プロポフォールモニタの改良を加え、2019年4月より人を対象とした研究データの収集を開始し、順調にデータを収集している。呼気プロポフォールモニタの追加開発が必要となり、その期間が一年以上に及んだため、人を対象とした臨床研究のデータ収集開始が遅れた。臨床におけるデータの収集を進める。2018年度に複数研究の倫理委員会承認を得ており、新たな研究協力者も募った。研究協力者による追加プロポフォールモニタの開発も進んでいるため、本年はデータ収集を進め、順次解析を進めていく予定である。データの収集が遅れているため、予定していたプロポフォール血中濃度測定用理化学消耗品等の購入を行わなかった。また、呼気濃度及び血中濃度データが揃ったら使用する予定のデータ解析用コンピュータの購入を行わなかった。2019年度にはこれらを研究費で購入する予定である。
網羅的な神経伝達物質の可視化法開発と精神疾患研究への適用

セロトニンの脳内動態の理解は、うつ病をはじめとした精神疾患の理解に重要であるが、セロトニンそのもの、またその前駆体/代謝物の局在マッピングは未達成である。従って、これら低分子の局在・動態も不明な点が多い。これまでに、本研究で確立した高感度イメージング質量分析により、うつ病モデルマウスでは、特定の神経核におけるセロトニン含有量が低下する事を示した。さらに、炎症により活性化したT細胞が、セロトニンの原料である芳香族アミノ酸を消費し、脳内芳香族アミノ酸の減少を引き起こし、その結果、特定神経核におけるセロトニンの減少を引き起こすメカニズムを提示してきた。これは、うつ様行動を引き起こす、新しい免疫・神経の相互作用として論文報告している(Nat Immunol. 2017)。さらに正常マウスにおいてセロトニンのイメージング解析を行った。その結果、縫線核を始めとした主要な既知セロトニン神経核に加え、新たに複数のセロトニン集積脳領域を特定する事が出来た。さらに、このうち幾つかの神経核は、マウスがうつ状態になると、セロトニン含量が低下した為、うつ病の表現型に重要な役割を果たすと考えられる。また当該年度は、神経伝達物質代謝におけるニューロンとグリア細胞の代謝相互作用を探索した。この為に作出した、ニューロンとグリア細胞にそれぞれ特異的にチャネルロドプシン発現させたマウスを用い、これら異なる細胞種を光刺激した際の神経伝達物質産生能を、イメージング質量分析により評価した。その結果、アストロサイトの特異的刺激により、アセチルカルニチンが放出される事が示された。これは、新しい神経細胞栄養因子の可能性があり、脳のエネルギー代謝に重要な機能を果たしていると考えている。当初計画から前倒しして、セロトニン局在イメージング法の病態モデルへの適用を実施し、正常マウス、また複数のうつ病モデルマウス解析に適用する事が出来た。新しいセロトニン神経核を同定するに至り、その病態生理学的な意義を追及している。さらに、神経伝達物質代謝におけるニューロンとグリア細胞の代謝相互作用を探索し、アセチルカルニチンがアストロサイトから放出される新しい神経細胞栄養因子である可能性を示した。乳酸に加え、アセチルカルニチンのグリアから神経細胞への供給システムは、脳のエネルギー代謝に重要な機能を果たす基盤機構である可能性がある。最終年度は、正常マウスにおけるモノアミン分布アトラスを完成させ、広く研究者が利用できるようにする。さらに、うつ様行動を示している際に、どの神経核においてセロトニン減弱が起きているかを明らかにする。抗うつ薬投与時のレスポンスについても記述を加える。多くの中枢神経疾患の病態は、特定の神経回路伝達の異常(欠落)として帰結する。本研究では、第一に情報伝達の物質実態である神経伝達物質分子群を、前駆体/分解物を含めて一斉に局在可視化するイメージング法を開発する(=スナップショット解析)。第二に、新規開発するマイクロダイアリシス+質量分析による伝達物質群リアルタイムモニタリングも行う(=経時解析)。これらを精神疾患モデル、特にうつ病モデル動物へ適用し、健常との伝達分子群の脳内局在と、分泌の経時変化の比較により、神経伝達分子の代謝異常を来した未知の神経回路の"発見"を目指す。さらに、オプトジェネティクスを用いた介入(特定回路の興奮調節)を視野に入れ、特定の神経回路活性化(もしくは抑制)による伝達物質濃度調節と、その病態における重要性評価に挑戦する。本年度はイメージング質量分析の高感度化を試み、感度不足に起因した「微量神経伝達物質が検出できない」という技術的問題をクリアした。具体的には、微量分子を質量分析で高感度に検出する(A)MS/MSイメージングの適用、さらに(B)目的化合物の誘導体化による高感度化を適用した。(A-B)の併用により、ドパミン、ノルエピネフリン、セロトニンといった低濃度で作用するカテコールコルアミン系の分子群、さらにこれらの前駆体/下流代謝物もカバーするイメージング系を構築するに至った。さらに、上記イメージング法のうつ病モデルマウスへの適用/解析も行った。定量解析によりセロトニン経路の代謝物の減少が確認されたモデルマウス脳において、セロトニン及びその前駆体/代謝物のイメージング解析を行い、脳内濃度低下を画像化するに至った。計画では来年度に実施予定であった項目「確立したイメージング法の病態モデルへの適用」も前倒しして行う事が出来た。これにより技術開発に留まらず、定量解析により脳内セロトニン濃度減少が確認されたうつ病モデルマウスにおいて、セロトニン代謝動態のイメージング解析を行い、セロトニン濃度低下の様子を画像化するに至った。本研究でこれまでに確立したイメージング技術を駆使し、正常マウスにおいてセロトニンのイメージング解析を行った。これらは未記載もしくはセロトニン神経核としての機能の記載が非常に少ない神経核であり、今後、生理学的意義を追究する。さらに、個体の行動と特定脳領域セロトニン濃度の相関を検討するため、急性血中トリプトファン欠乏に起因したうつ様行動を示すモデルマウスを用い、特定の神経核におけるセロトニン含有量が低下を示唆するイメージを得た。

また、別のモデルとして強い炎症が引き起こすうつ様行動異常のメカニズム解明にも取り組んだ。この結果、炎症により活性化したT細胞が、セロトニンの原料である芳香族アミノ酸を消費し、血中の芳香族アミノ酸濃度を低減させ、さらには脳内芳香族アミノ酸の減少を引き起こし、最終的に、特定神経核におけるセロトニンの減少を引き起こす事でうつ様行動を呈する一連のメカニズムを示すことが出来た。これは、うつ様行動を引き起こす、新しい免疫・神経の相互作用として論文報告する事が出来た(Nat Immunol. 2017)。当初計画から前倒しして、セロトニン局在イメージング法の病態モデルへの適用を実施し、正常マウス、また複数のうつ病モデルマウス解析に適用する事が出来た。さらに、炎症により活性化したT細胞が、セロトニンの原料である芳香族アミノ酸を消費し、脳内芳香族アミノ酸の減少を引き起こし、その結果、特定神経核におけるセロトニンの減少を引き起こすメカニズムを示すことが出来た。一連の知見を、うつ様行動を引き起こす、新しい免疫・神経の相互作用として論文報告する事が出来た(Nat Immunol. 2017)。セロトニンの脳内動態の理解は、うつ病をはじめとした精神疾患の理解に重要であるが、セロトニンそのもの、またその前駆体/代謝物の局在マッピングは未達成である。従って、これら低分子の局在・動態も不明な点が多い。これまでに、本研究で確立した高感度イメージング質量分析により、うつ病モデルマウスでは、特定の神経核におけるセロトニン含有量が低下する事を示した。さらに、炎症により活性化したT細胞が、セロトニンの原料である芳香族アミノ酸を消費し、脳内芳香族アミノ酸の減少を引き起こし、その結果、特定神経核におけるセロトニンの減少を引き起こすメカニズムを提示してきた。これは、うつ様行動を引き起こす、新しい免疫・神経の相互作用として論文報告している(Nat Immunol. 2017)。さらに正常マウスにおいてセロトニンのイメージング解析を行った。その結果、縫線核を始めとした主要な既知セロトニン神経核に加え、新たに複数のセロトニン集積脳領域を特定する事が出来た。さらに、このうち幾つかの神経核は、マウスがうつ状態になると、セロトニン含量が低下した為、うつ病の表現型に重要な役割を果たすと考えられる。また当該年度は、神経伝達物質代謝におけるニューロンとグリア細胞の代謝相互作用を探索した。この為に作出した、ニューロンとグリア細胞にそれぞれ特異的にチャネルロドプシン発現させたマウスを用い、これら異なる細胞種を光刺激した際の神経伝達物質産生能を、イメージング質量分析により評価した。その結果、アストロサイトの特異的刺激により、アセチルカルニチンが放出される事が示された。これは、新しい神経細胞栄養因子の可能性があり、脳のエネルギー代謝に重要な機能を果たしていると考えている。新しいセロトニン神経核を同定するに至り、その病態生理学的な意義を追及している。
外部刺激に応答して開閉する金属錯体細孔のメカニカルな分子吸着に関する研究

温度に応答してチャンネル構造を変化させる[Ni(dps)_2(NO_3)_2]G(dps=ジピリジルスルフィド、G=ゲスト分子)について、ゲスト分子を種々のアルコール、あるいはジオール、アセトンなどに変化させた際の動的挙動の変化について検討を行った。ゲスト分子をプロパノール(PrOH)やメトキシエタノール(MeOEtOH)などに変化させると、分子量の増加に由来すると考えられる、転移温度の低下が観測された。単結晶構造解析と示差操作熱量分析測定の結果、[Ni(dps)_2(NO_3)_2]Gは、硝酸イオンの回転に由来するチャンネル構造の変化を示し、転移温度以下(-5°C-20°C)ではチャンネルが狭くなることに由来したゲスト分子のメカニカルな捕捉が発現した。また、新たに水素結合を介して高分子構造を有する金属錯体を合成し、化学刺激に応答して固体構造を変化させる動的金属錯体の合成に注目し研究を展開した。4-イミダゾール酢酸(ima)が2つキレート配位したニッケル錯体[Ni(ima)_2(MeOH)_2](1)とこれを加熱真空処理することにより、メタノールが除かれた[Ni(ima)_2](2)の合成に成功した。1は、単核ユニットがNH・・・O=C分子間水素結合で連結することにより、六角形の一次元細孔を形成している。一方、2はアモルファスで、メタノールを接触させると、再び結晶性錯体1を再生する。とくに、この錯体1の再生に伴って、新たな小分子の吸着活性を誘起させることに成功した。また、このアモルファス2を出発物質に利用することにより、柔軟な水素結合で連結された様々なネットワーク型金属錯体を系統的に合成できることを明らかにした。化学刺激に応答して構造を変化させる動的活性を示すニッケル錯体の合成と機能評価を行った。イミダゾールカルボン酸(ima)を配位子に持つニッケル錯体[Ni(ima)_2(MeOH)_2]を合成し、構造決定を行った。この化合物は、一次元型のチャンネル構造を形成し、さらにそのチャンネルは小分子の吸着に有為な0.6nmのサイズを有していることを見いだした。この化合物を120度で加熱乾燥させることにより、ニッケルに配位しているメタノールを除去した所、[Ni(ima)_2]の組成をもつアモルファスが得られた。この化合物はメタノールに接触することで、もとのチャンネル構造を再生することが明らかとなった。そこで、この化合物[Ni(ima)_2]のメタノールに応答した動的活性とともに、そのチャンネル構造再生に伴う小分子吸着活性を検討した。その結果、乾燥サンプル[Ni(ima)_2]はエタノール、アセトニトリル、などに対して吸着特性を示さないが、この系にメタノールを添加すると、これらの小分子の吸着が発生することが明らかとなった。メタノールの添加という化学刺激に伴い、チャンネル骨格を再生させ、そのチャンネルを利用した小分子吸着を実現した。このチャンネル構造の再生においては、エタノール、プロパノールなどのアルコールを用いても誘起することができず、つまり、この化学刺激は、アルコールの中で、メタノールに選択的であることが分かった。さらに、この乾燥サンプル[Ni(ima)_2]を水に溶かした後再結晶させることにより、[Ni(ima)_2(H_2O)_2]の組成をもつ水錯体を得た。このことから、乾燥サンプルは、[Ni(ima)_2」に配位可能な小分子に応答した化学刺激特性を示すことが示唆された。

そこで、エチレングリコール(engl)や4,4'-ビピリジン(4,4'-bpy)などを乾燥サンプル[Ni(ima)_2]に接触させることにより、[Ni(ima)_2(engl)]、[Ni(ima)_2(4,4'-bpy)]の組成をもつ化合物が生成することを見いだした。温度に応答してチャンネル構造を変化させる[Ni(dps)_2(NO_3)_2]G(dps=ジピリジルスルフィド、G=ゲスト分子)について、ゲスト分子を種々のアルコール、あるいはジオール、アセトンなどに変化させた際の動的挙動の変化について検討を行った。その結果、ゲスト分子をプロパノール(PrOH)やメトキシエタノール(MeOEtOH)などに変化させると、分子量の増加に由来すると考えられる、転移温度の低下が観測された。さらに、ゲスト分子にPrOHを用いた場合には、[Ni(dps)_2(NO_3)_2]EtOHでは1段階であった構造転移挙動が2段階で観測された。そこで、この2つの構造転移について、低温での単結晶構造解析を行った結果、最初の転移では、室温では交互に配列していた一次元鎖がABCパターンで配列することが分かった。さらに、これに引き続いて発生した構造転移の結果、ABABパターンに再配列を起こすことが明らかとなった。このABABパターンの配列は、[Ni(dps)_2(NO_3)_2]EtOHで見られたものと同じであった。つまり、[Ni(dps)_2(NO_3)_2]PrOHは、構造転移の中間段階を検出したのでは無く、第三の新しい固体相をその中間段階に形成することが明らかとなった。またMeOEtOHをゲスト分子に導入したニッケル錯体[Ni(dps)_2(NO_3)_2]MeOEtOHについても、[Ni(dps)_2(NO_3)_2]EtOHと同様の1段階の転移挙動を示したが、単結晶構造解析の結果、生成する上記の錯体とは異なることが明らかとなった。にも関わらず、この[Ni(dps)_2(NO_3)_2]MeOEtOHも、硝酸イオンの回転に由来するチャンネル構造の変化を示し、低温ではチャンネルが狭くなる、というゲスト分子のメカニカルな捕捉活性を発現した。この年度の研究の結果、2段階転移という、新たな構造転移挙動と、構造転移による新しい固体相の発現を見いだすことに成功した。平成18年度までは,温度に応答してチャンネル構造を変化させる高分子型金属錯体として[Ni(dps)_2(NO_3)_2、ROH型(dps=4,4'-ジピリジルスルフィド)の合成とその動的特性の解明を行ってきた。平成19年度は,新たに水素結合を介して高分子構造を有する金属錯体を合成し,物理刺激,及び化学刺激に応答して固体構造を変化させる動的金属錯体の合成に注目し研究を展開した。平成18年度までに,4-イミダゾール酢酸(ima)が2つキレート配位したニッケル錯体[Ni(ima)_2(MeOH)_2](1)とこれを加熱真空処理することにより,メタノールが除かれた[Ni(ima)_2]の合成に成功した。1は,単核ユニットがNH...O=C分子間水素結合で連結することにより,六角形の一次元細孔を形成している。一方,2はアモルファスで,メタノールを接触させると,再び結晶性錯体1を再生する。平成19年度は,このアモルファス2を出発物質に利用することにより,柔軟な水素結合で連結されたネットワーク構造を有する金属錯体の合成を検討した。