hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞死阻害タンパク質の機能解析とがん治療への応用

1,MeBSによるcIAP1の分解とがん細胞のアポトーシネ増強cIAP1は一部の肺がん、食道がん、子宮頸がんなどで遺伝子増幅による過剰発現が認められ、細胞がん化や治療抵抗性に関与する事が知られている。我々は細胞内でcIAP1を選択的に減少させ、がん細胞のアポトーシスを増加させる低分子化合物(MeBS)を開発した。MeBSはcIAP1のRINGドメイシに依存した自己ユビキチン化を促進し、プロテアソームによる分解を促進したが、cIAP1と構造の類似したcIAP2やXIAPの自己ユビキチン化や減少を引き起こさなかった。cIAP1の各種変異体、cIAP1とcIAP2のキメラ分子を種々作製しMeBSによる減少を調べた結果、cIAP1のBIR3ドメインがMeBSによる減少に重要な機能を持つことが明らかになった。またSurface Plasmon Resonance解析により、MeBSはcIAP1のBIR3ドメインと結合することが明らかになった。さらに、MeBSの構造類似化合物の構造活性相関を検討し、ベスタチンのエステル誘導体がcIAP1の自己ユビキチン化と減少、さらに細胞死増強活性を示すことを明らかにした。またアクチノニンが同様な活性を示すことを見出し、アクチノニンとMeBSの構造を基に、MeBSに匹敵するcIAP1減少活性を示す新規化合物HAB-5Aを開発した。2,FLIPによるWntシグナル増強FLIPはカスパーゼ8とよく似た構造を持つタンパク質で、細胞死受容体からのアポトーシスシグナルを阻害する。我々はFLIPが細胞内で凝集塊を形成しやすく、FLIPを発現した細胞はユビキチン・プロテアソームシステムの活性が低下し、がん化に重要なWntシグナルやHIFシグナルが増強されることを明らかにした。1,Apollonによる細胞周期M期の制御アポトーシスを阻害するApollonの遺伝子破壊マウス由来の胎児繊維芽細胞は、細胞周期特にM期の進行に異常が認められた。M期の制御因子とApollonの相互作用を解析した結果、ApollonはサイクリンAと結合し、ユビキチン化することがわかった。siRNAを使ってApollonの発現量を低下させた細胞では、prometaphaseでのサイクリンA分解が遅延した。これらの結果から、ApollonはサイクリンAを制御することにより、細胞周期M期の進行を制御していることが明らかになった。2,MeBSによるcIAP1の分解とがん細胞のアポトーシス増強cIAP1は一部の肺がん、食道がん、子宮頸がんなどで遺伝子増幅による過剰発現が認められ、細胞がん化や治療抵抗性に関与する事が知られている。cIAP1減少の分子機構を解析した結果、MeBSはclAP1のBIR3ドメインと結合し、cIAP1のRINGドメインに依存した自己ユビキチン化を促進し、プロテアソームによる分解を促進することが明らかになった。この研究成果は、タンパク質の寿命を制御する低分子化合物という新しいカテゴリーの医薬品開発につながるものであると考えられる。3,FLIPによるWntシグナル増強FLIPはカスパーゼ8とよく似た構造を持つタンパク質で、細胞死受容体からのアポトーシスシグナルを阻害する。我々はFHPが細胞内で凝集塊を形成しやすく、FLIPを発現した細胞はUPS活性が低下し、がん化に重要なWntシグナルやHIFシグナルが増強されることを明らかにした。
イネの葉鞘および稈におけるデンプン代謝の分子機構の解明

イネの葉鞘および稈におけるデンプンの蓄積ならびに分解の分子機構を解明するため、イネ(品種:日本晴)の葉鞘を用いて遺伝子発現解析を行い、以下のような結果を得た。1.葉鞘において、デンプン合成関連酵素(ADPグルコースピロボスホリラーゼ、デンプン合成酵素、ブランチングエンザイム)の酵素活性はいずれも出穂前のデンプン蓄積期に高いことが明らかになった。この3種類の酵素をコードする合計20個の遺伝子のうち、ADPグルコースピロボスホリラーゼではAGPL1およびAGPS1、デンプン合成酵素ではSSI、SSIIb、SSIIIbおよびGBSSII、ブランチングエンザイムではBEIIaの各遺伝子が主に発現していた。上記の遺伝子群は葉鞘のほか、未熟葉身などの栄養器官では比較的強く発現しているが、胚乳での発現レベルは低く、胚乳では同じ酵素をコードする他の遺伝子群が強く発現していた。したがって、葉鞘などの栄養器官と胚乳とでは同じ酵素でも異なる遺伝子群が分業して働いていることが明らかになった。2.プラスチド包膜に存在し、デンプン合成の基質であるグルコース-6-リン酸の輸送を行うGPTをコードする2遺伝子のうち、葉鞘ではGPT2が強く発現しており、その経時変化のパターンはAGPL1のそれと酷似していた。したがって、デンプン合成系酵素群と基質輸送体とが協調的な転写制御を受けていることが推測された。3.デンプン分解系の酵素のうち、デンプン分解期の葉鞘ではα-アミラーゼ活性の上昇が認められた。しかしながら、この酵素をコードする10種類の遺伝子の発現レベルには、デンプン合成系酵素の遺伝子で認められたような顕著な変動が見られず、葉鞘における同酵素活性の上昇には転写後調節が関与する可能性が考えられた。イネの葉鞘および桿におけるデンプンの蓄積ならびに分解の分子機構を解明するため、以下のような点について研究を行った。1.デンプン代謝関連酵素遺伝子の検索デンプン代謝関連酵素群はイネゲノム中において複数の遺伝子によってコードされた遺伝子ファミリーを形成していると予測された。そこで、データベース検索によって各酵素についてその遺伝子ファミリーの構成員を検索した。その結果これまでに、ADPグルコースピロホスホリラーゼは6種類、デンプン合成酵素は10種類の遺伝子によりコードされていることが明らかになった。さらに他の酵素遺伝子についても検索を続けている。2.デンプン合成酵素遺伝子群の発現特性の網羅解析上記により明らかとなった遺伝子ファミリーのうち、デンプン合成酵素についてその発現特性を網羅的に解析した。その結果、デンプン蓄積期の葉鞘では、デンプン合成酵素遺伝子のなかでもSSII-2、SSIII-1およびGBSSIIの3種類の発現が特に高く、それらの発現レベルはデンプン分解期の葉鞘では著しく低下することが明らかになった。したがって、葉鞘におけるデンプン合成にはこれら3種のデンプン合成酵素遺伝子が重要な役割を果たしている可能性が強く示唆された。また、この3種類の遺伝子はデンプン蓄積期の穎果では発現レベルが低く、主として葉鞘を含む栄養器官におけるデンプン合成に関与していることが示唆された。現在、同様の解析を他の酵素遺伝子についても実施している。昨年度に引き続いて、イネの葉鞘および稈におけるデンプンの蓄積ならびに分解の分子機構を解明するため、イネ(品種:日本晴)の葉鞘を用いて以下のような研究を行った。1.デンプン合成関連酵素(スクロースシンターゼ、ADPグルコースピロホスホリラーゼ、デンプン合成酵素、ブランチングエンザイム)の酵素活性はいずれも葉鞘におけるデンプン蓄積が活発な出穂前10日出穂日頃に特に高いことが明らかになった。

2.上記4種類の酵素をコードする合計26種類の遺伝子発現を網羅的かつ定量的に調べたところ、スクロースシンターゼではRSus1およびRSus2、ADPグルコースピロホスホリラーゼではAGPL1およびAGPS1、デンプン合成酵素ではSSI、SSII-2、SSIII-1およびGBSSII、ブランチングエンザイムではBEIIaの各遺伝子が主に発現していることが明らかになった。3.葉鞘のデンプン合成期に強く発現する上記の遺伝子の多くは、胚乳のデンプン合成期に主に発現しているものとは異なっており、葉鞘と胚乳とでは同じ酵素でも異なる遺伝子が分業して働いていることが明らかになった。イネの葉鞘および稈におけるデンプンの蓄積ならびに分解の分子機構を解明するため、イネ(品種:日本晴)の葉,鞘を用いて以下のような研究を行った。1.葉鞘において、デンプン合成関連酵素(ADPグルコースピロホスホリラーゼ、デンプン合成酵素、ブランチングエンザイム)の酵素活性はいずれも出穂前のデンプン蓄積期に高いことが明らかになった。この4種類の酵素をコードする遺伝子のうち、ADPグルコースピロホスホリラーゼではAGPL1およびAGPS1、デンプン合成酵素ではSSI、SSIIb、SSIIIbおよびGBSSII、ブランチングエンザイムではBEIIaの各遺伝子が主に発現していた。上記の遺伝子群は葉鞘のほか、未熟葉身などの栄養器官では比較的強く発現しているが、胚乳での発現レベルは低く、胚乳では同じ酵素をコードする他の遺伝子群が強く発現していた。したがって、葉鞘などの栄養器官と胚乳とでは同じ酵素でも異なる遺伝子群が分業して働いていることが明らかになった。2.プラスチド包膜に存在し、デンプン合成の基質であるグルコース-6-リン酸の輸送を行うGPTをコードする2遺伝子のうち、葉鞘ではGPT2が強く発現しており、その経時変化のパターンはAGPL1のそれと酷似していた。したがって、デンプン合成系酵素群と基質輸送体とが協調的な転写制御を受けていることが推測された。3.デンプン分解系の酵素のうち、デンプン分解期の葉鞘ではα-アミラーゼ活性の上昇が認められた。しかしながら、この酵素をコードする10種類の遺伝子の発現レベルには、デンプン合成系酵素の遺伝子で認められたような顕著な変動が見られず、葉鞘における同酵素活性の上昇には転写後調節が関与する可能性が考えられた。
細胞癌化における蛋白質リン酸化

1.estrogen(E2)がErbBー2のチロシンキナ-ゼ(PTK)活性を活性化しdownregulationをひきおこすことを見出した。2.B細胞抗原受容体を刺激することによりLynが活性化されること、Fyn過剰発現によりT細胞受容体を介した情報伝達反応が促進されることが示された。3.cーSrcのTyrー527をリン酸化化するPTK(CSK)のcDNAクロ-ニングに成功した。4.Crk蛋白質がリン酸化チロシンを有する蛋白質と特異的に結合することを示した。5.ラット肝からのAJの単離精製に成功し、Src,Yes,Lyn蛋白質が局在していることを見出し、さらにYes蛋白質と複合体を形成する分子の候補を同定した。またAJのリン酸化チロシンが細胞周期により変動するという結果を得た。6.MAPキナ-ゼの完全精製と、cDNAクロ-ニングに成功した。またMAPキナ-ゼがG0/G1期だけでなくS期およびM期にも活性化し細胞質のみでなく核にも局在する事を明らかにした。Rafー1キナ-ゼについては、活性化型は正常化型と比べ膜や核への局在が多いこと、増殖刺激や形質転換によってリン酸化が増大することを見出した。新しい遺伝子検索細胞SHOKを用いて単離したcot遺伝子が新しいタイプのSーG2期に活性化するPS/TKをコ-ドしていることを明らかにした。またヒトcーcot遺伝子を単離、構造決定し産物を同定した。7.Jun結合蛋白質のリン酸化状態が形質転換に伴い、顕著に変化することを見い出した。cdk2キナ-ゼおよびMAPキナ-ゼがRBキナ-ゼである可能性を示唆する実験結果を得た。またRBと結合する細胞蛋白質をコ-ドするcDNAのクロ-ニングに成功した。8.高品質cDNAライブラリ-の作製、大腸菌、酵母への効率の良い遺伝子導入法を開発し酵母の細胞周期変異を相補するヒト遺伝子(weel,cdc25)を単離した。
過渡的熱負荷を受けるプラスチック材料の弾塑性破壊について

本課題では,1つのモデルとして端面に3つの縁き裂が存在した場合の中央部き裂の応力拡大係数の干渉効果について線形破壊力学の立場から注目した。実験は、常温下で帯板に3縁き裂を有する場合の一様引張り実験を行い,中央縁き裂の応力拡大係数K_1の干渉効果についてコースティックス法を用い実験的に解析を行った.試験片材料には,エポキシ樹脂およびDAP樹脂(Diallyl Phthalato:以後DAP樹脂と呼ぶ)を使用した。き裂深さを一定にし,そのき裂間隔は,2mmから12mmに変化させ,この間隔がき裂干渉効果に及ぼす影響について中央き裂部に対する影響を主体的に行った.また、一様引張りを受ける複数縁き裂問題においては半無限板の実用式が報告されており,今回得られた結果を無次元化することにより実用式との比較を試みた.実験の妥当性を評価するため、J-積分により求められた応力拡大係数K_1との比較を行い検討することによりコースティックス実験の有効性を確認した.初年度の基礎資料,実験データを元に両側に6本のき裂を有する場合の干渉実験について常温状態で実験を進めた。加えてコースティックス法において重要な要素である光学定数の算出するために実験を行った。特に,熱応力を取り扱う場合に光学定数の温度依存性が問題となる。継続的,まず光学的物理定数を実験により決定した。実験材料は、アクリル樹脂、エキポシ,DAP等である。中でもDAPは安定した結果が得られた。解析対象に選んだ破壊モードはI,IIである.モードIで基本的なデータが得られたが、き裂干渉問題へと拡大し,実験解析結果の有効性をそれぞれの実験手法で調べたところ、コースティックス法ではDAP材料が最良の結果を示すことを確かめた。現在までの研究では、1つのモデルとして端面に3つの縁き裂が存在した場合の中央部き裂の応力拡大係数の干渉効果について線形破壊力学の立場から注目している.実験は、常温下で帯板に3縁き裂を有する場合の一様引張り実験を行い,中央縁き裂の応力拡大係数K_Iの干渉効果についてコースティックス法を用い実験的に解析を行なった.試験片材料には,エポキシ樹脂およびDAP樹脂((Diallyl Phthalato:以後DAP樹脂と呼ぶ)を使用している.実験は、き裂深さを一定にし,そのき裂間隔は,2mmから12mmに変化させ,この間隔がき裂干渉効果に及ぼす影響について中央き裂部に対する影響を主体的に行った.また,一様引張りを受ける複数縁き裂問題においては半無限板の実用式が報告されており,今回得られた結果を無次元化することにより実用式との比較を試みた.無次元化は,一縁き裂の一様引張りを基準にして行い緩和率を定量的に得ることにした。実験の妥当性を評価するため、J-積分により求められた応力拡大係数K_Iとの比較を行い検討することによりコースティックス実験の有効性を確認した.さらに現在,両側に6本のき裂を有する揚合の干渉実験について常温状態で実験を進めている。今後,コースティックス法において重要な要素である光学定数の算出するために実験を行う.特に,熱応力を取り扱う場合に光学定数の温度依存性が問題となる。より正確な熱変形に関する実験的解析を進めるために光学定数と温度との関連式,即ち実験式等を求め、熱応力解析に応用していくつもりである。この研究では,まず光学的物理定数を求めている。今回実験装置として使用したのは、光弾性装置,コースティックス装置等であり,定数として使用したのは光弾性感度及びコースティックス用の光学定数,材料定数である.実験材料は、アクリル樹脂、エポキシ,DAP等である。

解析対象に選んだ破壊モードはI,IIである.モードIで基本的なデータが得られたが、き裂干渉問題へと拡大し、実験解析結果の有効性をそれぞれの実験手法で調べたところ、コースティックス法ではDAP材料が最良の結果を示すことを確かめた。一方有限要素法による結果とも比較し、結果の妥当性もある。これらの結果は、アメリカ実験力学会に報告している。さらにミックスモードの解析も行い比較的容易にKI,KIIを得ることができた。以上の実験では,引張りや熱応力負荷について行っているが今後は,他の負荷に対する解析を行う予定である.
南宋における正統論の再検討：蕭常『続後漢書』を手がかりに

本研究は、南宋における正統論の展開について、蕭常の著した『続後漢書』を手がかりとして分析を加えるものである。中国における「正統」をめぐる議論、中でも三国時代について蜀漢を「正統」とする見解は、朱熹によって確立・普及したとするのが定説である。かかる定説を含め、南宋における正統論の展開について、朱熹とほぼ同時代人である蕭常が著した『続後漢書』を手がかりとして再検討する。従来ほとんど顧みられることのなかった同書の性格・特色を明らかにすると同時に、同書の史観を朱熹ら南宋の論者たちの史観と比較することにより、南宋における正統論のあり方を立体的に捉えることが、本研究の目的である。
知識基盤社会における大学の役割と知的資産マネジメントの研究

1.研究目的本研究は、知識基盤社会における大学の役割とその大学が行うべき知的資産マネジメントにおいて事例分析などをもとに理論的モデルを検討することを目的とする。2.研究方法(1)大学の概念及び組織特性に関する先行研究レビュー:大学の概念や役割について、その起源や社会との関わり方を中心に先行研究を概観した。また、大学の組織特性について先行研究を概観した。(2)知的資産及び知的資産マネジメントに関する先行研究レビュー:知的資産及び知的資産マネジメントについて、基本的な特性や大学における知的資産の特徴及び知的資産の源泉となる知識創造理論について先行研究を概観した。3)大学の知的資産マネジメントについての事例収集及び分析:大学における組織的な知的資産マネジメントの状況を知るため、平成20年度に採択された文部科学省事業「質の高い大学教育推進プログラム」(通称:教育GP)の取組担当者に対して活動の実施とその後の学内への波及等についてアンケート調査を実施した。また、文部科学省事業「グローバルCOEプログラム」採択拠点リーダーへのインタビュー調査を実施した。3.研究成果等(1)明らかになったこと:大学は科学の発展等に寄与してきたが、それは大学の有する知識が社会的に重要な知的資産の一種であり、近年も社会的イノベーションへの期待が高まっている。大学における知的資産創出には教育研究活動を担う教員が強く関わっているが、教員は大学組織に所属するとともに、学会等の専門家集団へも強くコミットメントしている。そのため、大学内で創出される知的資産を組織的にマネジメントするためには、大学独自の組織的行動やプロセスが必要と思われる。(2)将来研究への方向性:他の教育研究活動における知的資産の形成プロセス等をさらに調査・分析することにより、大学組織における知的資産マネジメントについてさらに研究する予定である。
情報伝達におけるスフィンゴリビドの役割

スフィンゴリビドはスフィンゴミエリンサイクルなどを介した細胞内情報伝達系の他に細胞間シグナル、相互認識分子、レセプターの制御分子としても働くことがわかってきた。しかし関連する因子、経路ともに未だ不明の点が多い。この研究ではスフィンゴリビドの代謝機構、代謝産物とその局在性などの基礎的な研究を基盤に、1)スフィンゴリビド代謝、特に生合成系の糖転移酵素のクローニングと発現調節、分解酵素とそのアクチベータ-タンパク質。2)細胞間相互作用、特に癌細胞の接着に働くスフィンゴリビド。3)細胞の増殖・分化、アポトーシスに関与するスフィンゴリビド。4)スフィンゴリビドに対する抗体で発症する自己免疫性疾患、を中心に研究を進め以下の成果を得た。糖転移酵素関連ではガングリオシドGT3合成に働くα2、8シアル酸転移酵素とヒトのガラクトセレプロシド合成に働くガラクトース転移酵素のcDNAクローニングを行った。糖脂質の分解についてはGM2アクチベータ-タンパク質の遺伝子構造、基質特異性を検討し、その作用機序を明らかにした。細胞増殖・分化との関連では動脈硬化でラクトシルセラミドが酸化LDLと一緒にMAPキナーゼの経路を介して血管平滑筋細胞の増殖を促進する事、グロボ系列の糖脂質が神経細胞の分化に果たす役割、神経細胞のスフィンゴリビドによるアポトーシスについて研究を進めた。癌細胞の標的臓器への転移に糖脂質が特異的接着の分子として働くことを明らかにした。自己免疫性神経疾患における抗糖脂質抗体の作用機序を解明した。その他、新しい酵素活性や結合能の測定法、糖脂質と機能的に類似のペプチドをペプチドランダムファージライブラリーから探索する方法の開発を行った。スフィンゴリピドはスフィンゴミエリンサイクルなどを介した細胞内情報伝達系の他に細胞間シグナル、相互認識分子、レセプターの制御分子としても働くことがわかってきた。この研究ではスフィンゴリピドの代謝機構、代謝産物とその局在制などの基礎的な研究を基盤に、1)スフィンゴリピド代謝、特に生合成系の糖転移酵素のクローニングと発現調節、分解酵素とそのアクチベータ-タンパク質。2)細胞間相互作用、特に癌細胞の接着に働くスフィンゴリピド。3)細胞の増殖・分化、アポトーシスに関与するスフィンゴリピド。4)スフィンゴリピドに対する抗体で発症する自己免疫性疾患、を中心に研究を進め以下の成果を得た。糖転移酵素関連ではガングリオシドGT3合成に働くα2、8シアル酸転移酵素とヒトのガラクトセレブロシド合成に働くガラクトース転移酵素のcDNAクローニングを行った。細胞増殖・分化との関連では動脈硬化でラクトシルセラミドが酸化LDLと一緒にMAPキナーゼの経路を介して血管平滑筋細胞の増殖を促進する事、グロボ系列の糖脂質が神経細胞の分化に果たす役割、神経細胞のスフィンゴリピドによるアポトーシスについて研究を進めた。
血液網膜関門新規実験系の開発と輸送機能解析

温度感受性SV40T抗原遺伝子導入トランスジェニックラットから樹立した条件的不死化網膜毛細血管内皮細胞(TR-iBRB)はRT-PCR法により血管内皮細胞のマーカーであるvon Willebrand factor mRNAの発現が示された。さらに、acetylated LDLの取り込みによりscavenger receptorの発現が示唆された。Western blot法によりP-糖蛋白質が発現していること、及びRT-PCR法によりそのmRANであるmdr1a,mdr1b,mdr2が発現していることが示された。TR-iBRBにおける[^<14>C]L-lactateの取り込みはpH依存性、温度依存性、及び濃度依存性(Km=1.7mM)を示した。この取り込みは、エネルギー代謝阻害剤であるsodium azide、2,4-dinitrophenolにより有意に阻害された。さらにH^+/モノカルボン酸共輸送系を阻害するα-cyano-4-hydroxycinnamic acid及びプロトノフォアであるFCCPにより有意に阻害された。一方、DIDS、NA^+非存在下では阻害されなかった。種々の芳香族及び脂肪族のモノカルボン酸において[^<14>C]L-lactateの取り込みは阻害されたことにより、H^+濃度勾配を駆動力とするモノカルボン酸輸送系が機能していることが示唆され、RT-PCR法によりmonocarboxylate transporter1(MCT1)及びMCT2の発現が示された。さらに、NHE1mRNAの発現が示され、amilorideにより[^<14>C]L-lactateの取り込みは阻害された。以上の結果から、TR-iBRB2はH^+/L-lactate共輸送系が機能していることが明らかとなり、NHEがプロトン濃度勾配を形成していることが示唆された。温度感受性SV40T抗原遺伝子導入トランスジェニックラットの網膜より網膜毛細血管内皮細胞をcollagenase/dispase処理及び密度勾配法により採取し、10%FBS含有DMEM培地にて5%CO_2雰囲気下33度で培養した。増殖の速い細胞株について2回コロニー形成を行い、ペニシリンカップを用いて単一細胞由来の細胞株(TR-iBRB)5株を単離した。これらTR-iBRBは内皮細胞特有のspindle-fiber状の形状を示し、Western blot法によりSV40T抗原の発現が明らかとなった。TR-iBRBは19から21時間のdoub11ng timeで増殖し、100代の継代においそも細胞の形状に大きな変化はなかった。さらに、ラット網膜毛細血管内皮細胞での存在が報告されているGLUT-1が発現していることがWestern blot法により明らかとなり、単離した細胞株は網膜毛細血管内皮細胞であることが示された。さらにGLUT-1の基質である[^3H]-3-O-methyl-D-glucose([^3H]-3-OMG)の細胞内取り込み量は少なくとも20秒は直線を示し、その初期取り込み速度は3から6μl/(min・mg protein)であった。[^3H]-3-OMGのTR-iBRBの取り込みはNa^+非依存性及び濃度依存性を示した。Michaelis定数は5.6mM、最大取り込み速度は45nmol/(min・mg protein)であった。従って、本法によって増殖可能で3-OMG(D-glucose)の輸送機能を有した網膜毛細血管内皮細胞株が樹立できた。
広隆寺の創立と同寺所蔵の菩薩半跏思惟像に関する研究

広隆寺は、京都最古の寺院で、同寺に伝存する宝冠弥勤と泣き弥勧の二つの半跏思惟像は日本の古代木彫を考える上で重要な作例である。また、広隆寺は新羅系の渡来人の秦氏によって建立されたことから、美術史だけではなく仏教史や日本史の方面からも注目されてきた。従来の研究では、広隆寺は蜂岡寺とも秦寺とも呼ばれ、ある時期に創立当初の寺地が狭いとして現在地へ移転したと推定されてきた。しかし、申請者は、従来広隆寺の別寺号であると言われた蜂岡寺と秦寺という名称はもともと異なる寺院の寺号であったことを証明した。そこで本研究では、蜂岡寺と秦寺はどこに位置していて、どのような仏像を安置していたのかという問題を検討し、「広隆寺縁起」のいう移転とは如何に解釈すべきかについて考察し、以下のことを明らかにした。1)蜂岡寺の寺地は京都市平野神社近くの北野廃寺で、秦寺の寺地は現在の広隆寺境内地であったこと。2)蜂岡寺は推古11年に創立されて7世紀後半ころに本格的伽藍への造営が行われ、秦寺は推古30年に創立されて7世紀後半まで造営が続けられていたこと。3)蜂岡寺には最初聖徳太子から受けた仏像を安置して創立し、七世紀後半ころの本格的な造営に際して泣き弥勤が制作した。一方の秦寺には新羅将来の仏像が安置されていたが、現在の宝冠弥勧がこれに当たる。4)従来の研究では広隆寺が移転したと考えられていたが、これは平安遷都によって寺領地を収用されて経済的危機に陥った蜂岡寺が秦寺へ合併されたことと解釈できる。
ポンピング機能を有する人工肺の試作・開発

心臓血管外科領域で開心術などに於いて現在広く用いられている人工心肺は、ガス交換を行う肺の部分と血液を送脱血するポンプとは完全に分離している。今回、ガス交換を行う肺の部分にポンピング機能をも有する新しい人工肺を、体外循環回路の短縮と酸素化効率の向上を目的として設計試作した。これを完成させることによって人工心肺を小型化し開心術などの手術及び術前、術後の心肺補助に使用することが本研究の目的である。本研究は8年前の昭和62年から独自でポンピング機能を有する人工肺を試作し機能実験を行った。最初に試作した人工肺はシリコンゴム製、厚さ0.25mm、面積270cm^2の平板膜に人工呼吸器をポンピング用機器として使用して酸素を吹送しながら血液を送り出すことによってガス交換とポンピング機能を同時に行うものである。この平板型の試作1号器は動物実験でガス交換能が不十分であった。その後、種々改良を加え平成5年度からはシリコンファイバーの内経の異なる製品を使いガス交換能を中心に実験を行った。ポリカーボネイトシリンダーに、1500本のシリコンチューブを束ね、エラスティックシリコンフィラーでパックした。シリンダーの流入側と流出側にはボール弁を装着した。人工肺の有効面積は7.4×10^<-2>m^2であった。膜はガス側に100%酸素を送りながら気体による駆動ポンプで駆動された。模型テストで、1.7×10^<-6>m^3S^<-1>の生食水の酸素分圧は、人工肺の流入側で0.7×10^4Paが流出側では7×10^4Paに上昇が認められた。この試験の結果、本研究で開発したポンピング機能を有する人工肺はバイパス回路の短縮化およびガス交換能率の向上に対して有効であることがわかった。今後、更に動物実験などによりシリコンファイバーの適正な、本数・長さ・経を決定することが目標である。本研究は5年前の昭和62年度から独自でポンピング機能を有する人工肺を試作し性能実験を行った。試作した人工心肺はシリコンゴム製厚さ0.25mm面積270cm^2平板膜に人工呼吸器をポンピング用機器として使用して酸素を吹送しながら血液を送り出すことによってガス交換とポンピング機能とを同時に行うものである。この平板型の試作器は動物実験でガス交換能が不十分であった。平成5年度はポリカーボネイト製シリンダーに1700本のシリコンチューブを束ね、エラスティックシリコンフィラーによりパックした。シリンダーの両端にはボール弁を装着した。膜の有効面積は8.8×10^<-2>m^2である。膜は100%酸素を吹送しながら気体により駆動させた。モックテストでは生理食塩水が2.0×10^<-7>m^3s^<-1>拍出されたとき、その酸素分圧か流入側で1.57×10^4Paが、流出側で4.72×10^4Paと上昇が認められた。現在は同じ実験方法で動物を用いて行いつつある。今回、ガス交換を行う肺の部分にポンピング機能をも有する新しい人工肺を、体外循環回路の短縮と酵素化効率の向上を目的として設計試作した。

本研究は8年前の昭和62年から独自でポンピング機能を有する人工肺を試作し性能実験を行った。最初に試作した人工肺はシリコンゴム製、厚さ0.25mm、面積270cm^2の平板膜に人工呼吸器をポンピング用機器として使用して酸素を吹送しながら血液を送り出すことによってガス交換とポンピング機能を同時に行うものである。この平板型の試作1号器は動物実験でガス交換能が不十分であた。その後、種々改良を加え平成5年度からはシリコンファイバーの内径の異なる製品を使いガス交換能を中心に実験を行った。ポリカーボネイトシリンダーに、1500本のシリコンチューブを束ね、エラスティックシリコンフィラーでパックした。シリンダーの流入側と流出側にはボール弁を接着した。人工肺の有効面積は7.4×10^<-2>m^2であった。膜はガス側に100%酸素を送りながら気体による駆動ポンプで駆動された。模型テストで、1.7×10^<-6>m^3S^<-1>の生食水の酸素分圧は、人工肺の流入側で0.7×10^4Paが流出側では0.7×10^4Paに上昇が認められた。この試験の結果、本研究で開発したポンピング機能を有する人工肺はバイパス回路の短縮化およびガス交換能率の向上に対して有効であることがわかった。
傾斜機能材料用の超微粒子製造装置の開発

平成2年度は超微粒子生成に関する2つの研究を行なった。1つ目はDCア-ク放電による陽極上に設置した金属(Ti,Al)板の処理による超微粒子生成で、アルゴンガスに反応性ガスとして、窒素、水素を添加した場合の生成物と生成条件の対応を検討した。2つ目はRFアルゴンプラズマを用い、アルミニウム粒子をプラズマガスに添加した酸素ガスと反応してアルミナを生成する過程を液滴の燃焼モデルによる数値計算により検討した。平成3年度は超微粒子を用いた傾斜機能材料の作製時の問題点の内、回収率が一般に低いことと、組成の傾斜を任意にスム-ズにすることを中心に、アルミニウム金属粒子をアルゴン/酸素RFプラズマ流で処理することにより検討した。前者の問題点については、プラズマの流れ場の数値解析を行なって、超微粒子の反応管壁等への付着状態を予測し、高回収率が得られる反応管レイアウトを採用し、さらに反応管壁に沿ってシ-スガスとして酸素ガスを流すことにより増加させることが出来た。後者の問題点についてはプラズマガスとシ-スガスに加える酸素ガス量を調整することで、アルミニウムとアルミナの組成比を制御する方法を見い出した。生成してくるアルミナはα、γ、δ、θーアルミナであった。ただしその組成はほぼ一定であって、構造異性体の組成制御までには至っていない。平成2年度は、超微粒子生成に関する研究として2つの研究を行った。1つは、DCア-ク放電を用い、陽極に厚さ5mmの金属板を置き、アルゴンガス雰囲気下に反応性ガスである窒素や水素を添加して金属やセラミックスの超微粒子を作製した。金属板にはアルミニウム、チタンを用いた。その結果、AlーN_2系ではAlNとAl、AlーH_2系ではAl、TiーN_2系ではTiN、TIーH_2系ではTiがそれぞれ生成し、それらの超微粒子の粒径は10^<-7>m程度かそれ以下であった。そして微粒子の生成速度と雰囲気の分圧に関係があり、粒径分布や微粒子の組成も雰囲気により変化することがわかった。もう1つはRFアルゴンプラズマを用い、アルミニウム粒子をプラズマ中に供給し、酸素と反応させアルミナを生成するプロセスについて研究したものである。解析は主に数値計算で行った。まず、RFアルゴンプラズマに酸素、窒素などの反応性ガスを添加した場合の温度、速度、濃度場の計算を行った。そして反応性ガスの違いが場に与える影響を明らかにするとともに、ガスの供給位置による場の変化を示した。次に、その計算結果を用いてアルミニウムがアルミナ超微粒子になるプロセスについて数値解析的に検討した。実際に実験を行った結果、蒸発、反応しない供給アルミニウム粒子の量は酸素の添加量とともに減少した。そして、この減少は数値計算において液滴の燃焼モデルを適用することで説明できた。さらにアルミナ蒸気の核生成、凝縮プロセスを数値解析することにより、アルミナ超微粒子の粒径分布を計算した。これらの研究と並行して、作製した超微粒子から傾斜機能材料を作製するための準備にも取り掛り、超微粒子供給装置および実験装置の検討を行っている。超微粒子を用いた傾斜機能材料の作製時の問題点としては、傾斜機能材料はバルク材なので作製原料の超微粒子が大量に必要になるのに、超微粒子の表面活性のために壁等への付着が起きること、すなわち回収率が一般に低いこと。組成の傾斜を任意に、スム-ズにすること。超微粒子から集合体にする時の付着力を高めることの3点である。この内の前2点について今年度の重点項目として、アルミニウム金属粒子をアルゴン/酸素プラズマ流での処理することにより検討した。このため平成二年度のRFアルゴンプラズマの流れ場のシミュレ-ションを利用して、超微粒子作製用の反応管壁等への付着状態を予測し、高回収率が得られるような反応管レイアウトを採用し、反応管壁に沿ってシ-スガスを流した。これにより、35%だった回収率が酸素ガスをシ-スガスとして流すことにより85%に増加させることが出来た。また、プラズマガスとシ-ズガスに加える酸素ガス量を調整することで、アルミニウムとアルミナの組成比を制御する方法を見い出した。

生成してくるアルミナはα、γ、δ、θーアルミナであった。ただしその組成はほぼ一定であって、構造異性体の組成制御までには至っていないが、クエンチングガスとしてプラズマト-チ出口で酸素を半径方向に噴射した場合には、αーアルミナがより多く生成する事実を見出した。したがって、構造制御の可能性の1つが示されたと考える。
ナノ塑性加工による相分離制御と化学プロセスの融合による層状Ti-Al合金の機能化

本研究では、層状構造有するTi-Al合金に対し、超微細塑性加工と相分離の融合による超高アスペクト比微細周期立体構造の簡便な製造プロセスの開拓を行った。また、Ti-Al合金を用いて優れた光触媒機能を有する酸化チタンの創製の可能性を検討し、層状組織による高機能光触媒製造の開発を行った。具体的には、Al過飽和Ti3Al単結晶に対して、超微細塑性加工によるTiAl相の析出サイト制御を行い、高度に制御されたラメラ組織の作製が成功した。そのTiAl相の選択溶解により、リソグラフィーでは不可能な超高アスペクト比ナノ格子アレイの作製が成功した。一方、選択溶解による得られるナノ構造に脱合金化を施し、光触媒として機能する酸化チタンのナノ多孔体化構造を創製した。NaCl水溶液中での電解腐食によりTiAl相を選択的に溶解し、超高アスペクト比のナノフィンアレイが創製した。また、水酸化ナトリウム水溶液中の浸漬による合金のAl成分を選択溶出し、ナノ多孔体の創製が成功した。溶液の濃度、温度及び浸漬時間などの最適条件を挙げた。得られたナノポーラス構造を観察し、脱成分のメカニズムを検討し、材料物理化学の立場から原理を明らかにした。上記の手法で得られるナノ多孔体構造を持ち酸化チタンの超親水機能は、水接触角の測定により評価を行った。本研究で得たナノ多孔体酸化チタンの光触媒活性向上のため、金属Ptと酸化チタンの複合触媒材料の創製と機能向上を考えている。本研究は、ナノ塑性加工と化学プロセス研究の融合を指向した独自の視点で、軽量耐熱材料として研究されてきた層状組織Ti-Al合金に斬新な機能を付与しようとする。この成果は、学術誌論文への投稿のほか、国内学会で1件と国際会議で1件の表彰を受ける等、非常に高い評価を得ている。今年度は、ナノ塑性加工、相分離制御、化学プロセスを融合した新規プロセスの創成に注目し、Al過飽和α2-Ti3Al単結晶に対して、超微細塑性加工によるγ-TiAl相の析出サイト制御を行い、高度に制御されたラメラ組織の作製が成功した。そのTiAl相の選択溶解により、超高アスペクト比光波長サイズ周期格子構造を作製することが期待される。具体的には、アーク溶解と光学式浮遊帯域溶融法の組合わせによりTi-40 at.% Al単結晶を育成し、α-Ti固溶体単相となる1473 Kにて溶体化後に氷水中に焼き入れAl過飽和のα2-Ti3Al単結晶を得た。その単結晶から板状結晶を切り出し、単結晶表面に超微細塑性加工装置を用いて、ダイヤモンド刃で転位帯を導入した。Al過飽和のα2-Ti3Al単結晶に対し、ダイヤモンド刃で四つの方位から導入した転位組織を透過電子顕微鏡による観察し、分子動力学シミュレーションを行い、ナノスケールの塑性変形及び転位の伝播を明らかにした。また、一定間隔を保つ光波長サイズの平行度の高い底面転位帯を形成した。さらにこの転位帯はその後の二相化時効熱処理でTiAl相の優先核生成サイトとなり、個々のTiAl相の析出位置を制御することができた。集束イオンビームにより変形溝の断面観察用薄片を作製し、焼鈍前の転位組織と焼鈍後のラメラ組織を透過電子顕微鏡で観察し、原理を解明した。電解腐食によりTiAl相を選択的に溶解し、光波長サイズ周期格子構造を作製した。得られる構造をインプリントモールドとして用いて、超高アスペクト比周期構造を高分子材料で作製することが期待される。本年度は予定通り進んでいた。具体的には、Al過飽和Ti-40at.%Al単結晶に対して、超微細塑性加工によるγ-TiAl相の析出サイト制御を行い、高度に制御されたラメラ組織を作製した。また、そのTiAl相の選択溶解により、超高アスペクト比光波長サイズ周期格子構造を作製することができた。それを高分子材料に構造転写し、超高アスペクト比を持つ光学デバイスの作製も進んでいた。

本研究で得たナノ多孔体酸化チタンの光触媒活性向上のため、金属Ptと酸化チタンの複合触媒材料の創製と機能向上を考えている。本研究は、ナノ塑性加工と化学プロセス研究の融合を指向した独自の視点で、軽量耐熱材料として研究されてきた層状組織Ti-Al合金に斬新な機能を付与しようとする。この成果は、学術誌論文への投稿のほか、国内学会で1件と国際会議で1件の表彰を受ける等、非常に高い評価を得ている。本研究課題の今後の推進方策としては、制御されたナノラメラ組織からTiAl相を除去した後、脱成分により階層的ナノラメラ多孔体の酸化チタンを作製し、高機能化光触媒としての特性を評価する。その作製過程における脱成分の機構を理解し、表面積最大化を追求する。更に、得られた酸化チタン多孔体の表面への白金蒸着による光触媒機能を向上する。
細胞シートを剥離・培養できる温度応答性培養床の開発

正常臓器がもつ高度の機能を再現するハイブリッド型人工臓器の実現には、肝小葉のような組織特異的な微細構造の再構築が必須であると考えられる。多くの病変部位では細胞シートが断片化し構造が破壊されていることから、このような構造の維持が各組織がもつ機能の遂行に必須であると思われる。酵素処理等によりばらばらにした細胞ではなく、細胞シートを部品として用い組織構造を再構築することが必須である。温度に応じて親水性を可逆的に変化させる高分子(ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド))を電子線照射により培養皿にグラフトして温度応答性培養表面を作製した。コンフルエントに達した後細胞シートとして回収し、これを組み合わせて組織構造を再構築する方法を検討した。グラフト量を制御することにより、37°Cでは市販の細胞用培養皿と同程度の弱い疎水性を示し、下限臨界温度(約30°C)以下では親水性を示す温度応答性培養表面の作製に成功した。様々な細胞が、37°Cで市販の培養皿上と同様に接着伸展増殖したが、その至適グラフト量は細胞種により異なっていた。培養温度を下限臨界温度以下にすると、細胞は培養表面より回収された。このとき細胞-細胞間接着や細胞-細胞外マトリックス(ECM)間の構造は維持されており、まったく非侵襲的に細胞を回収することができた。培養の間に形成沈着したECMも細胞底面に接着したまま回収された。コンフルエントに達した後、低温処理することにより、細胞間接着で個々の細胞が連結した一枚の細胞シートとして回収できた。肝実質細胞と内皮細胞を別々の温度応答性培養表面上で培養し細胞シートとして回収した後、両シートを重ねると、短時間のうちに接着し、肝小葉にきわめてよく似た積層構造を維持したまま培養を継続できた。この共培養系においてそれぞれの細胞は他を浸食することなく共存し、毛細胆管やディッセ腔など超微形態的にも肝小葉が備える特徴を再現していた。酵素処理した細胞を用いると積層構造ができないことから、細胞-細胞間接着と、接着剤として機能するECMが必須であることが示唆された。温度応答性培養表面から非侵襲的に回収した細胞シートは、組織構造をそなえるハイブリッド型人工臓器の開発において有効に利用可能である。温度に応答して32°Cを境により高温で水溶性から疎水性に変化するポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PIPAAm)を固体表面に導入するとこの表面は温度に応答して低温で親水性、32°Cより高温で疎水性になる。このような表面を用いて我々は既に酵素を用いることなく培養細胞を回収するシステムを構築している。本研究ではこのPIPAAm修飾表面を用いて培養単層細胞シートを剥離・回収するシステムを検討した。市販のポリスチレン培養床にIPAAmの存在下電子線を照射することによりPIPAAm修飾培養床を作製した。この表面上でウシ胸部大動脈より採取した血管内皮細胞を培養しコンフルエント(単層)になるまで増殖させた。細胞シートは細胞-細胞間の接着を維持したまま剥離すると細胞凝集塊となる可能性があるために、支持体としてキチン膜、あるいはセルカルチャーインサートを用いた。キチン膜を単層培養内皮細胞に載せ低温処理することにより細胞シートをキチン膜へ移行させた。この細胞シートをコラーゲンコート培養床に移行させさらに培養を続けることが可能であった。カルチャーインサートを用いた場合では、単層培養シートをインサート底面に直接移行させた。いずれの方法でもPIPAAm培養床から細胞は完全に剥離し、細胞の高い生存率を維持したまま回収することができた。光学顕微鏡、電子顕微鏡による観察の結果、回収細胞は細胞-細胞間の結合を維持しており、組織プラスミノーゲンアクチベータ-(tPA)産生量の測定結果はこの観察を支持することが明らかとなった。次年度以降は、異なる細胞集団について同様に単層細胞シートとして回収できるか検討を加えるとともに、剥離した細胞単層シートを用いたハイブリッド型人工臓器の構築を検討していく。

コンフルエントに達した後、低温処理することにより、細胞間接着で個々の細胞が連結した一枚の細胞シートとして回収できた。肝実質細胞と内皮細胞を別々の温度応答性培養表面上で培養し細胞シートとして回収した後、両シートを重ねると、短時間のうちに接着し、肝小葉にきわめてよく似た積層構造を維持したまま培養を継続できた。この共培養系においてそれぞれの細胞は他を浸食することなく共存し、毛細胆管やディッセ腔など超微形態的にも肝小葉が備える特徴を再現していた。酵素処理した細胞を用いると積層構造ができないことから、細胞-細胞間接着と、接着剤として機能するECMが必須であることが示唆された。温度応答性培養表面から非侵襲的に回収した細胞シートは、組織構造をそなえるハイブリッド型人工臓器の開発において有効に利用可能である。温度に応答して32°Cを境により高温で水溶性から疎水性に変化するポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PIPAAm)を固体表面に導入するとこの表面は低温で親水性、32°Cより高温で疎水性になる。このような表面を用いて我々は昨年度酵素を用いずに温度変化のみで培養血管内皮細胞を培養単層シートとして回収するシステムを構築した。本研究ではこのPIPAAm修飾表面を用いて異なる培養細胞の単層培養細胞シートを剥離・回収する条件設定と回収した細胞機能を検討するとともに、異なる細胞培養シートを重ね合わせることでin vitroで組織用構造の構築を目指した。市販のポリスチレン培養床にIPAAmの存在下電子線を照射してPIPAAm修飾培養床を作製した。この表面上でラットの肝臓よりコラゲナーゼ灌流法によって採取した肝実質細胞を培養しコンフルエント(単層)になるまで増殖させた。細胞-細胞間の接着を維持したまま細胞を剥離すると凝集塊となる可能性があるため、支持体として底面にI型コラーゲンをコーティングしたセルカルチャーインサートを用いた。このインサートをコンフルエントに増殖した肝細胞の上に直接静置し、温度変化を利用して単層培養肝細胞シートをインサート底面に直接移行させた。PIPAAm培養床から細胞は完全に剥離し、細胞の高い生存率を維持したまま回収できた。電子顕微鏡による観察の結果、回収細胞は細胞-細胞間の密着結合を維持していることが確認できた。さらに、アルブミン産生、オルニチンカルバモイルトランスフェラーゼ活性評価から回収細胞シートではその機能が亢進していることが示唆された。このように回収した肝細胞シートと血管内皮細胞シートとを重層化することで肝小様構造類似の組織が形成できることが明らかとなった。次年度はこのようなin vitroでの組織構築を利用したハイブリッド型人工臓器の構築を検討する。正常臓器がもつ高度の機能を再現するハイブリッド型人工臓器の実現には、肝小葉のような組織特異的な微細構造の再構築が必須であると考えられる。多くの病変部位では細胞シートが断片化し構造が破壊されていることから、このような構造の維持が各組織がもつ機能の遂行に必須であると思われる。酵素処理等によりばらばらにした細胞ではなく、細胞シートを部品として用い組織構造を再構築することが必須である。温度に応じて親水性を可逆的に変化させる高分子(ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド))を電子線照射により培養皿にグラフトして温度応答性培養表面を作製した。
プラスミノゲン活性化酵素のインヒビタの血管壁内皮細胞依存性の活性化機序の解明

血管壁内皮細胞(ECs)上で生じる血栓の進展と修飾に関しては、血栓溶解反応系(線溶系)が重要な役割を果している。線溶系因子である組織型プラスミノゲンアクチベータ(t-PA)と、プラスミノゲンは、ECs或はその細胞間物質に結合濃縮されて、ここでアラスミンが生成されることが報告されていた。ECs上で進展する凝固反応においては、反応が凝固の阻害因子によりECs上で制御されていることが明らかにされているが、ECs上で生じるフラスミンはその阻害因子であるα_2プラスミンインヒビタには阻害されない様にまもられているとされている。一方ECs由来t-PAと複合体を形成し、その活性を阻害する即時的インヒビタ(PAI)が、ECsで産生され、これが血管内血栓溶解の制御に関わっている事が予測されていた。しかしECs上の線溶反応がこのPAIにより制御されているか否かは不明であった。ところでECs培養上清中では、殆どのPAIはt-PA阻害活性を示さず、尿素などの変性剤による処理を受けて初めて活性を発現する散在型PAIとして存在する事が知られていた。然るに坂田は、実験的にconfluientECsへt-PAを加えて、インキュベーションすると、上清中に大量のt-PA/PAI複合体が観察されることを発見した。そこでECsの培養系で、例えば特殊な膜を用いて、t-PAを直接は細胞に接触させない様に工夫して複合体観察とするなどの方法でこのことを解析した結果、PAIはECs上或は細胞間物質の未知の結合蛋白質と結合して活性型で存在し、ECs上で進行する線溶反応を制御していることを世界で初めて明らかにした。更にこの結合蛋白質の一つがvitronectionである可能性を示唆する結果が得られたが、問題点も多く、PAIの分泌形態、他の結合蛋白質の同定など更に解析中である。血管壁内皮細胞(ECs)の培養上清や血小板に含まれるプラスミノゲンアクチベータ(PA)のインヒビタ(PAI)はそのほとんどが変性在処理をして初めて活性の発現する洗剤型PAI(qPAI)として存在することが知られている.一方,血栓溶解の制御因子としては,プラスミンのインヒビタであるa2プラスミンインヒビタ(a2PI)か生理的に重要であり,その欠損血漿で作成した血栓は試験管内で自然溶解することを我々が以前に報告した.今回我々は, a_2PIの活性を中和するモノクローナル抗体を試験管内で血液に加えると,血栓溶解を惹起する事を見いだし,この系を利用して血液の持つ血栓溶液開始能を検討し.溶解開始能がPAの抗原量に比べ極度に低下している症例も多数存在し, PAIの血管内での,生理的血栓溶解における重要性が示唆された.またECsの培養上清へECs存在下にPAを加えてインキュベーションするとECs無しでPAを加えた時に比べ, 10倍以上のPA/PAI複合体が形成されることが観察された.これらのことから,血管内で, ECsが存在するとqPAIが活性型に変換する仮説をたて,その検証実験をECsの培養系を用いて行った.残念ながらこの系ではECs依存性のPAIの活性化は否定的であった.しかしECsの膜近傍に活性型PAIの貯蔵部位があり,外から加えたPAはこと速やかに複合体を作り,膜を離れることが明らかになった.

一方,培養上清へ遊離してくるPAIは速やかにqPAIに変換し,上清を試験管に採取してからPAIを加えても,もはや複合体形成は見られなかった.活性型PAIがECs膜近傍に大量に存在することは血管内血栓の安定性を保と共にECsそのものの形態保持に重要な役割を果しているものと思われる.なお血小板中にも大量に存在するqPAIの生理的意味,変換機作について更に解析する予定である.培養人血管壁内皮細胞(ECs)で産生分泌されるプラスミノゲンアクチベータインヒビタ(PAI)は、その培養上清中では、ほとんどが尿素などで処理をして初めて活性を発現するいわゆる潜在型PAIとして存在する。又血小板内にもPAIが存在するが、これも潜在型であるとされている。しかし我々の昨年よりの研究により、ECs及びその近傍には活性型のPAIが存在し、実験的に外から加えた組織型プラスミノゲンアクチベータ(tーPA)は、このPAIと複合体を作り活性を消失することが明らかとなった。更に我々は、この活性型PAIの存在形式を、例えば細胞に存在する未知のタンパク質と結合して存在するという作業仮説をたて、その物質を固定することを試みた。ところで、PAIの結合蛋白の解析のためには、PAIそのものを大量に必要とする。しかし培養上清中のPAI濃度は限られており、しかもECsの培養には多額の経費を要する。経費的にいきずまっている間に、競争相手であるCollenらが、遺伝子工学的手法で大量に作成したrecombinant PAIを用いて、変性剤で活性化したPAIが血漿vitronectinと結合することを示唆した。我々のnativeで活性型PAIを用いるECs系でも、vitronectinを系に加えると、確かに培養上清に集積する活性型PAIの割合の増加がみられる。又凝固反応の重要な制御因子である活性プロテインCが、フリーのPAI同様vitronectinと結合したPAI活性も中和することを明らかにした。しかし免疫学的手法にては、vitronectinがECsに殆ど証明できなかったこと、活性化PAIは、いわば変性蛋白であり、vitronectinは一般に変性蛋白と容易に結合することなどから、ECsにはvitronectin以外の生理的なPAIの結合タンパク静がある可能性が高く、現在更に解析を進めている。
インターエレメント結合による新機能性材料設計のための界面量子化学

21世紀に本格化すると予想される高度情報化社会に向けて、新機能性半導体デバイスの開発が急速に進展し、金属・半導体・絶縁体の界面構造を原子スケールで制御する化学気相成長(CVD)素過程の解明と制御への期待が一気に高まり、これに呼応して、まさに原子スケール界面を強く意識した量子化学が、理論化学としても、また具体的技術としても碓立されることが時代の要請として焦眉の急となっている。申請者は、領域電子密度汎関数理論的視点から、s,p,d,f軌道等電子波動関数の干渉性の差に基づくインターエレメント結合の特性・反応牲を理論的に明かにし、界面固有の電子状態の化学的成り立ちや原子核運動のダイナミクスも加わる界面の新現象に到るまでを理論的に研究すると共に、新たな機能を有する材料設計のための界面量子化学とでも呼称すべき新しい学問の磯を築くことを目的とした研究を行った。具体的には、(1)p型ド-ピングを施したSi表面、Hで終端されたSi表面、Fで終端されたSi表面およびSiO_2表面上のSiH_4,Si_2 H_6ガスの熱分解、(2)Alの選択的CVD、および(3)極薄SiO_2膜形成過程の量子化学的研究を深化発展させ、加えて(4)F原子やF分子とHで終端されたSi(111)表面、(5)バリアメタルとしてのTiNやTi/Alヘテロ界面の化学結合の詳細やエッチングプロセス、CVDプロセスにおける反応性の解明を系統的に行った。更に、、化学反応牲をより定量的に理解する新たな方法として、我々独自の化学反応の領域密度汎関数理論に必要な計算プログラムの開発を行い、この全く新しい理論的視点から、界面固有の電子状態の化学的成り立ちを理論的に明かにするスタートを切った。