hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロ材料試験による相変態を伴う水素脆化機構の解明

そこで,本研究では,メゾスケールでの力学特性評価が可能なマイクロ材料試験によりき裂先端近傍に発達する組織の力学特性を直接評価するとともに,その変形挙動について金属組織学的手法を組み合わせて解析し,相変態を伴う水素脆化の機構を明らかにする.平成27年度は,未チャージ材および水素チャージ材において疲労き裂先端で発達した組織より,10μm×10μmの断面をもつマイクロ片持ち梁試験片を採取し,マイクロ曲げ試験を実施した.試験片長手方向に固定端から40μm離れた位置を押し込み荷重を負荷した.未チャージ状態で発達した組織はき裂進展が観察されなかったのに対して,水素チャージ材から採取した試験片では,微小な割れが観察された.水素チャージ材では疲労き裂進展時には,マルテンサイトの形成が局所的に起こることからマルテンサイト/オーステナイト界面が応力集中部になり,割れを生じたことが示唆される.一方,疲労き裂と基地組織との関係を調べた結果,水素チャージ材では双晶に沿ってき裂進展する傾向がみられた.そこで,双晶界面を含むマイクロ双結晶試験片を用いて引張試験を行ったところ,顕著な水素脆化を示した.双晶界面に沿ったき裂の生成にはすべりの関与が示唆される.これらの成果について国際誌論文4件,国際会議4件,国内会議3件の報告を行った.水素存在下で変形により発達する組織が準安定オーステナイト鋼の水素脆化に及ぼす影響を調査するため,マイクロ引張,曲げ試験を実施した.き裂先端部で発達した変形組織のマイクロ曲げ試験では,水素存在下で変形した試験片では,容易に割れを生じた.高圧ねじり加工を施した試料のマイクロ引張試験により,塑性変形に及ぼすマルテンサイト変態の中間相の影響を示した.未チャージ材では,変形双晶が中間相の役割を担い,強度ー延性バランスの向上に寄与する.水素チャージにより中間相としてεマルテンサイトが生成し,ひずみの局在化をもたらす.動的なαマルテンサイト変態による余剰水素の発生が擬へき開による水素脆性に必要な条件である.当初予定していた未チャージ材および水素チャージ材を用いた疲労き裂進展挙動の調査が順調に進んでいる.また,双晶の関与した変形挙動を調査するために,単結晶のマイクロ引張試験を並行して行うことができている.材料工学・構造材料き裂先端組織より収束イオンビーム加工装置を用いて,マイクロメータ寸法の片持ち梁試験片を採取し,曲げ試験に供する.さらに,マイクロ試験片に水素チャージを行い,水素脆化におけるき裂先端に発達した組織と水素の役割について検討する.三次元表面測定データからのひずみ解析の進捗がやや遅れているが,当初予定していたミリサイズ試験片を用いた疲労試験とその場観察の検討はおおむね順調に進展している.またき裂先端で発達する組織を模擬した高圧ねじり加工材料によるマイクロ引張試験の検討を追加で検討しており,全体の進捗としては順調である.次年度に予定している国際会議発表への予算を確保するため平成26年度は水素チャージ材の検討に移る.水素チャージは電気化学的な手法を確立している.また今後低圧水素ガス雰囲気での試験についても検討する.国際会議発表のための海外渡航費にあてる.実験の遂行上,新たに必要となった水素ガス発生装置の購入のために,一部の備品購入を変更した.国際会議発表のための海外渡航費ならびに少額備品の購入にあてる.
過敏性腸症候群患者に対する生活習慣改善を促す看護援助プログラム作成に関する研究

研究1として、過敏性腸症候群患者の生活習慣の状況と主症状によるquality of life (QOL)への影響を明らかにするために、生活習慣と主症状、QOLについての調査を計画した。過敏性腸症候群患者の生活習慣については、調査方法の検討を要した。特に食事調査については、当初の計画では、食事日誌によって症状と食事のいくつかのパターンを見出すことしていたが、日誌記入による対象者の負担、信頼性等を考慮し、写真記録法および食事摂取頻度調査(FFQg)を行うこととした。また、活動量計を用いての対象者の活動調査および、1日の身体活動調査等を行うこととした。主症状やQOL等についての調査内容は、文献検討および有識者からの助言をもとに決定した。当初の計画では、過敏性腸症候群患者のみを研究対象者としていたが、対照群を設け、基本属性および睡眠健康調査票(SHRI)、健康関連QOL尺度(SF-36)、一般外来患者用不安抑うつテスト(HADS)、IBS-QOL日本語版、IBSSI日本語版、食事摂取頻度調査(FFQg)を、質問紙にての調査内容とした。また、対象者に活動量計を1週間着用、食事調査については3日間写真記録法にて記録いただく。他、腹部症状、排便の形状・回数、睡眠時間等を自記にて記録いただくことにより、生活習慣、主症状、QOLを調査することとした。対照者に対しプレテストを実施し、調査内容や活動量計を用いて活動状況の記録等を確認した。現在、食事調査についての妥当性の検討中である。調査内容についての検討、既存の尺度使用の許諾等に期間を要した。また、食事調査に写真記録法を採用し、活動量とともにモバイルアプリケーションによる記録を予定していたが、研究期間の途中でサービス終了となり、記録方法自体の再検討を行った。研究1を推し進めることと並行して、研究2として面接調査を行う。研究1の記録をもとに、IBS症状に伴う困難と患者が実施していた具体的な対処方法に関する面接調査を行う。質的研究の方法の適性について検討し実施する。研究1、2の分析結果から、研究者および研究分担者とともに、具体的な日常生活指導の看護援助プログラムを立案・実施する。調査内容、調査方法の決定に期間を要した。以後,順当に使用する予定である。
BachファミリーとAP-1とのクロストークによる細胞増殖調節機構の解析

Bach1およびBach2は、塩基性領域・ロイシンジッパー(bZip)を介してMafファミリーやFosとヘテロ二量体を形成し、Maf recognition element(MARE)やTPA responsive element(TRE)を介して転写抑制因子として作用する。MafやFosを細胞増殖のアクセルとすれば、Bachはブレーキとして機能することが予想される。そこで本研究では、Bachファミリーが細胞増殖制御において担う役割を明らかにすることを目標とした。そのために、Bachの機能を細胞内シグナル伝達系の中で位置づけることを試みた。さらに、Bachに結合し、その機能を修飾する因子群の同定を試みた。成果は以下の如くである。(1)Bach2は転写因子であるにも関わらず、通常は細胞質に存在する。この分布は、核移行シグナルに加え、核排出シグナルを併せ持つことにより達成されている。(2)Bach2の核排出シグナルは既知のロイシンに富む核排出シグナルとは異なる特徴をもつ。また、その機能は酸化ストレス下では特異的に阻害され、その結果Bach2は核に蓄積する。(3)Bach2は酸化ストレス応答性遺伝子発現の抑制因子として機能する。Bach2過剰発現により、細胞は酸化ストレスに対する感受性が亢進し、細胞死をきたしやすくなる。(4)Bach2のBTBドメインに結合する新規制御因子としてMAZRを発見した。MAZRはBach2を転写活性化因子に機能変換するとともに、c-mycの非常に強い活性化因子として作用する。
局所的外部磁場下での磁性細線内磁壁伝搬条件の解明

本研究では、レーストラックメモリにおけるプログラマブルピニングサイトの創製を目的とした。レーストラックメモリでは、狭窄構造等の特殊構造を用い、磁壁の動きを制限している。しかし、これら構造は、磁壁の動きを静的に決定してしまう。つまり、動作時にその条件を変更することができない。我々は、レーストラックメモリ中の磁性細線近傍に設置された、微小磁性体の磁化方向を制御することで、磁性細線内の磁壁伝搬条件を動的に制御できることを明らかにした。従来,レーストラックメモリや磁性細線を用いた論理演算素子では,磁壁を制御するため狭窄構造をはじめとする形状の変化に基づくピニングサイトが用いられている.このようなピニングサイトでは,素子挙動が作製時に固定される.これに対し,本研究応募課題では,隣接する微小磁性体の発する局所的な外部磁場を利用した動的ピニングサイトを構築すること目的とし,研究を進めてきた.以下に本年度の研究成果について述べる.本年度実施予定であった,1.試料作製条件の最適化,ならびに2.磁気力顕微鏡の高感度化,3.磁性ドットに対する磁化状態制御プログラムの作製が完了した.上記手法を用い,4.実際に作製した素子において隣接する磁性ドットの磁化状態が,外部磁場で駆動される磁壁へ与える影響について検討した.ここでは,磁性細線における新規ピニングサイトとして,狭窄構造ならびにその狭窄構造に隣接した2つの磁性ドットを提案・作製した.磁場駆動により磁壁を導入・駆動し,磁性細線における磁化状態の外部磁場依存性を測定した結果,磁性ドットの磁化方向の組み合わせに依存してデピニング磁場強度が変化する事が明らかとなった.また,このデピニング磁場強度の差は,磁性ドット・磁性細線間距離の増加とともに減少した.このことからも,磁性ドットの磁化状態を変化させることで,デピニング磁場強度を動的に変化させている事が確認された.本手法は,磁壁のデピニング磁場強度,すなわち磁壁の制御条件を動的に変更させた初めての提案であり,本手法を用いることで,従来のハードディスク等では難しかったデータの断片化が起こらない理想的なデータストレージを作製することが可能となる.また,本手法と,磁性細線を用いた論理回路とを組み合わせることで,さらに高機能な磁性細線デバイスを作製可能となり,今後,本手法が広く使用されると期待している.レーストラックメモリ等の磁性細線を用いたデバイスでは、磁性細線内の磁化の向きにより情報を保持し、電流により情報を移動させる。情報を移動させるための条件は、磁壁を一時的にピニングするピニングサイトにより決定される。一般的に、このピニングサイトには、狭窄構造等の磁性細線の形状を変化させたものが使用されている。しかし、これらの構造を用いた場合、磁壁のピニング条件は素子設計時に決定されてしまう。これに対し、本研究課題では、動作時に磁壁のピニング条件を変更可能なプログラマブルピニングサイトを提案することを目的とした。具体的には、磁性細線に隣接する微小磁性ドットの磁化方向を制御することで、磁性細線内を伝搬する磁壁の挙動を制御することを試みた。その結果、磁性細線内にTransverse磁壁がある場合、磁性細線両側に隣接させた合計4つの磁性ドットの磁化方向を制御することで、磁壁の伝搬条件を制御できることが明らかとなった。また、本手法と、量子ドットセルラオートマタ(MQCA)とを併用する事で、MQCAにより伝搬条件を制御可能なレーストラックメモリを構築できることが明らかとなった。本研究成果を、高密度記録が期待されているレーストラックメモリ等へ応用することで、データ移動の有無を局所的に制御することが可能となる。すなわち、連続的に記録されているデータの特定部分のみを移動させることにより、データの連続性を維持できる理想的なストレージデバイスの構築が可能となる。本研究成果を用い、データベース等に保管される大容量データをインデックス順に保存する事で、データの保守管理が容易となるばかりで無く、データに対する処理速度の向上が見込まれる。このため、今後、本手法が広く使用される事を期待している。
花の匂い特性の異なる近縁種間の交雑集団における匂い特性の新規性の解析と種分化

花の匂い特性の異なる近縁種の雑種個体が両親種とは異なる匂い特性(および花形態)を示すことにより、種分化が起こることが期待される.花の匂い特性が異なるアケビとミツバアケビ、およびそれらの雑種であるゴヨウアケビの匂い特性を調べた.ゴヨウアケビの匂い特性は両親種の中間的であったが、いくつかの個体は親種であるアケビ・ミツバアケビに見られない匂い物質を放出していることが分かった.セキショウは種内分類群として開花期が異なる二つの系統が知られている.両者の匂いを調べた結果、特に違いは無かったが、これまで天然物として知られていない匂い物質を放出していた.前年度に引き続きヒメタイサンボクの北方系と南方系の葉緑体ハプロタイプの分布境界および混生集団の探索を行った.これまでの結果、両ハプロタイプの境界がサウスキャロライナ州内に存在することが示唆されたので、サウスキャロライナ州内においてさらなる集団のサンプリングを行い、解析を行った.サウスキャロライナ州および南隣のジョージア州の19集団のハプロタイプを明らかにしたところ、コロンビア市を通り、大西洋に抜けるCongaree川を境に北方系と南方系のハプロタイプがきれいに分かれることが明らかになった.また、コロンビア市の近郊の3集団でのみ、両ハプロタイプの混生が見られ、(葉緑体ハプロタイプで見る限り)両者の混生はあまり進んでいないことが明らかになった.一方で、形態的には枝上の毛の有無またはその程度で北方系と南方系をある程度区別できるのだが、中間的な個体が多く、葉緑体ハプロタイプのようにはっきりとした境界の存在は示唆されなかった.そこで、現在、AFLP解析による核ゲノムの分化がどの程度存在するのかについて解析中である.アケビとミツバアケビおよびその雑種であるゴヨウアケビについてはさらなる個体の花の匂いの解析を行った.ゴヨウアケビは両親の中間的な特徴も示すが、一方で、両親には見られなかった匂い物質を放出していることが明らかになった.また、スイレン科のコオホネの花の匂い特性を明らかにし、種内で大きな変異は見られなかったが、匂い物質としてはまれな直鎖の炭化水素が主成分であることを明らかにした.前年度までに、北米産モクレン属ヒメタイサンボクにおいて葉緑体ハプロタイプの解析を行った結果、北方系と南方系の2系統が存在することが明らかになり、両者の分布はサウスキャロライナ州の中央を流れる川を境にほぼ明瞭に分かれていた.また、両者を形態的に識別できる形質として知られる毛の有無について、実態顕微鏡レベルで観察したが、中間的な個体が存在し、葉緑体ハプロタイプのようにはっきりとは区別できなかった.そこで、核ITS領域の塩基配列の決定を試みた.被子植物で一般的に使われているプライマーを用いてPCRを行った結果、多数のバンドが見られ、PCR条件をいろいろと変えることで改善されたが、ほとんどのサンプルで単一のバンドを得ることができなかった.そこで、一部のサンプルについてクローニングによる解析を行ったが、結果として配列間の多型が大きく、南北の系統やそれらの交雑個体を特定するにいたらなかった.AFLP解析も行ったが、核ITS同様はっきりしたパターンが見られなかった.花の匂いの化学的特性については北方系と南方系では比較的はっきりとした違いが見られたが、両者の交雑個体の存在が明らかにできなかったので、交雑の結果として花の匂いの化学的特性がどのように変化するかを調べることができなかった.アケビとミツバアケビの雑種であるゴヨウアケビについては、今年度も更なる個体の探索および花の匂いの化学的特性を調べた.新たに解析したゴヨウアケビについては基本的に両親種の中間的な特性を示したが、微量成分として両親種から見られない匂い成分を放出している個体も見られた.しかし、これらの微量成分の放出が安定したものであるのか、また、送粉様式にどの程度の寄与があるのかについては今後更なる研究が必要である.花の匂い特性の異なる近縁種の雑種個体が両親種とは異なる匂い特性(および花形態)を示すことにより、種分化が起こることが期待される.花の匂い特性が異なるアケビとミツバアケビ、およびそれらの雑種であるゴヨウアケビの匂い特性を調べた.ゴヨウアケビの匂い特性は両親種の中間的であったが、いくつかの個体は親種であるアケビ・ミツバアケビに見られない匂い物質を放出していることが分かった.セキショウは種内分類群として開花期が異なる二つの系統が知られている.両者の匂いを調べた結果、特に違いは無かったが、これまで天然物として知られていない匂い物質を放出していた.アメリカサウスキャロライナ州において形態的に北方系統と南方系統の中間型と思われるヒメタイサンボク集団12ヶ所からサンプリング(合計120個体)を行い.葉緑体DNA約5000塩基を決定した結果、1集団のみが北方系のハプロタイプをもつ個体と南方系のハプロタイプをもつ個体の混在集団で、あとの11集団はすべて南方系のハプロタイプの個体の集団であった.アケビとミツバアケビの雑種であるゴヨウアケビの花の匂いの分析を行ったところ、質的にはアケビとミツバアケビの中間的であったが、匂いの放出量はアケビと比べてかなり少なかった.一部の個体では、極微量成分として親種の花の匂いとしては見られない匂い物質が見つかった.また、主要な匂い物質の組成比は個体によって大きく異なっていた.

アケビは匂いが強く、ハナバチ類やハナカミキリ類が訪花しているのが観察されたが、ゴヨウアケビは匂いが弱いせいか、訪花昆虫はほとんど観察されなかった.セキショウ(ショウブ属)は普通に見られる系統のほかに、やや小型で開花期が少しずれる系統が知られており、両者は異なる分類群とされている.そこで、普通系統と小型系統の花の匂いの化学的特性に違いがないか調べた結果、違いは見られなかった.しかし、セキショウの花の匂いの主成分に関して、GC-MS・NMR解析を行った結果、これまで知られていない新規の化合物であることが判明したので、それについて学術誌にて発表した.ヒメタイサンボクについては予定通りサンプリングを行い、解析を行っている.花の匂いの捕集については、特に南方系の個体は非常に樹高が高くなり、思ったほどサンプリングができなかった.アケビ属については予定通りに解析を行っている.ヒメタイサンボクについては予定通り集団サンプリングを行い、葉緑体DNA解析を行った.形態的に中間的と思われる12集団からサンプリングしたが、結果としてはほとんどが南方系の集団であり、両者の混生集団は1ヶ所だけ見つかった.次年度にはより北側の集団のサンプリングを行う.アケビ属については予定通り雑種個体の調査解析を行った.最終年度なので、成果のとりまとめを視野に研究を進める.ヒメタイサンボクについては現在進めているAFLP解析の結果を踏まえて、北方系と南方系の間に遺伝的分化が生じているのか等について解析を行う.アケビ属についても、雑種であるゴヨウアケビの葉緑体DNAおよび核ITSを解析することで、アケビとミツバアケビのどちらが母親(父親)なのかを明らかし、花の匂い特性と比較する.ヒメタイサンボクについては前年度同様にさらなる集団サンプリングを行い、形態形質だけでなく葉緑体および核DNA解析による交雑・混生集団の発見に努める.花の匂いの捕集は花の咲いているシーズン(年2週間程度)に限られるが、ヒメタイサンボクの場合、植物体(葉)の植物化学的特徴も北方系と南方系で異なっているという先行研究の存在が明らかになったので、交雑・混生集団の葉の化学成分を調べることで、間接的に花の匂いの特性が異なる個体・集団の存在を知ることができるのではないかと考え、これについても合わせて研究を行う.アケビとミツバアケビの雑種であるゴヨウアケビの花の匂い特性は概して両者の中間的であるが、親種と比べて個体間の変異が大きくことと、解析した個体数が少ないのでさらなるデータ収集を行う必要がある.最終年度なので、成果の取りまとめを視野に、計画を進める.特にDNA解析および形態形質・化学成分の解析を中心に、データ解析・整理を行う.前年度同様にアメリカサウスキャロライナ州における野外調査、国内野外調査を行い、さらなるデータ収集を行う.次年度は核マーカーの開発またはAFLP解析などと平行して、形態・化学成分の観点からも解析を行う.
ＧＤＮＦを介した後索核経由の神経障害性疼痛のメカニズム解明

第5腰髄神経結紮モデルで生じる機械的知覚過敏の分子メカニズムを調べた。末梢神経を障害すると、触覚や筋固有感覚を司る有髄の一次知覚神経細胞で自発発火が起こると同時にBDNFやNPYといった神経ペプチドの発現が増加し、これらは延髄後索核に運ばれて放出され触覚の神経伝達を変化させて機械的知覚過敏を起こしていることが示唆された。加えて、筋肉を支配している一次知覚神経細胞は正常では電位依存性ナトリウムチャネルの一つNav1.7を発現していないが、神経障害後には新たに発現することが分かった。Nav1.7は自発発火の発生に重要な役割をしているのかもしれない。第5腰髄神経切断モデルにおいて、第5腰髄後根神経節の有髄神経細胞で生じることが報告されている自発発火が機械的知覚過敏を起こす分子メカニズムを調べた。その結果、軸索を障害された有髄神経細胞においてsubstance P、BDNF、NPY mRNAの発現が増加しており、延髄後索核においてタンパクレベルでの増加が見られた。GDNFを腰髄レベルに投与するとこれらの増加を減らすことができた。延髄にこれらの神経ペプチドの働きを抑制する薬を投与すると、機械的知覚過敏が一時的かつ部分的に改善した。又、電位依存性ナトリウムチャネルのひとつNav1.7は普段筋支配神経細胞にのみ発現が見られず、軸索障害後には新たに発現することが分かった。同時にNav1.7免疫陽性繊維が同側の延髄後索核に発現するようになることから、筋支配神経が自発発火により上記の神経ペプチドを後索核で放出することにより触覚のプロッセッシングを変化させて機械的知覚過敏を起こしていることが示唆された。末梢からの知覚刺激を後索を通って延髄に伝えるDRGのA線維ニューロンが、軸索障害後に電気的興奮性を上げることと、GDNF投与によってその変化が防止できることが分かった。電気生理学的実験により、その作用が電位依存性カリウム電流の内、A電流の低下抑制によることが分かった。15種類以上ある電位依存性カリウムチャネルαサブユニットの内、A電流を起こすとされている5つのタイプKv1.4, Kv3.4, Kv4.1, Kv4.2, Kv4.3のDRG大型細胞での発現の変化を調べ、GDNFの作用が、軸索障害後のKv4.1の発現低下の防止作用によることが分かった。第5腰髄神経結紮モデルにおいて、第5腰髄後根神経節の有髄神経細胞で生じることが報告されている自発発火が、機械的知覚過敏を起こす分子メカニズムを調べた。その結果、軸索を障害された有髄神経細胞においてBDNF、NPY mRNAの発現が増加しており、同神経の投射先である延髄後索核においてこれらペプチドの免疫陽性線維が増加していた。神経障害後3日目からGDNFを1週間腰髄レベルに投与すると、一旦増加したこれらペプチドを減らす事ができた。又、電位依存性ナトリウムチャネルのひとつNav1.7は正常では筋肉支配神経細胞にだけ発現がみられないが、軸索障害後には新たに発現することが分かった。同時にNav1.7免疫陽性線維が神経障害側の延髄後索核で増加することから、筋肉支配神経が自発発火により上記の神経ペプチドを後索核で放出することにより、触覚のプロセッシングを変化させて機械的知覚過敏を起こしていることが示唆された。神経障害性疼痛の分子メカニズム当初目的としていた実験結果は出揃っており、現在4編の英文論文として投稿中若しくは投稿準備中である。前頁の実験結果をまとめ、第一報の英文論文として海外雑誌に投稿中である。英文論文としてのデータ整理、執筆、更に必要なら追加実験を行う。軸索障害後に興奮性が増大するA線維ニューロンが、最終的にどのようなメカニズムで後索核2次ニューロンに働くのかを調べるため、NK1, TrkB, Y1Y5レセプターのアンタゴニストを延髄くも膜下に注射することによって、神経因性疼痛が抑えられるかどうかを調べる。併せて、残りのKvチャネルのDRGや脊髄における詳しい発現分布を別報の論文として発表する。該当なし
環境教育とモノづくり教育を融合した電子デバイス実験の教育的効果

本申請課題は高専教育の特長である「ものづくり教育」をベースに「環境教育」の視点と融合させた新しい電子デバイス実験教材を開発し、その教育効果を検証した。実験は本校電気工学科4年生の創造工学実験で実施した。電子デバイスとして有機薄膜太陽電池を選び、学生には太陽電池の作製から評価までを一貫したプロセスを経験させた。実験中では太陽電池に関する現在の技術状況や電力需要全体における太陽光発電の役割などを調べさせ、環境問題への意識付け意識させるレポート課題を提出させた。アンケート結果から、学生には電子デバイス実験の面白さを実感させるとともに環境問題と太陽電池の関係の視点を意識させることができた。本申請課題では高専教育の特長である「ものづくり教育」をベースに「環境教育」を融合させた電子デバイス系の新しい実験教材を開発し、25年度において電気工学科4年生後期の創造工学実験の中で実施した。具体的にはITOガラス基板上にPEDOT:PSSをスピンコートし、その上に銅二ロシアニンとフラーレンをそれぞれ数十ナノメール真空蒸着法で積層する。最後に陰極としてアルミニウムを蒸着させて有機薄膜太陽電池を完成させる「ものづくり実験」を実施した。従来、電気工学科で行う学生実験は電子回路や電力・制御の関する課題が多く、多様な興味を有する学生に対応できないでいた。特に電子デバイス系材料実験に関しては実験を通して学ぶ機会がほとんどなかった現状があった。本申請課題ではこの点を大きく改善するために太陽電池作製実験を導入した。デバイス作製実験に必要となる基板の超音波有機洗浄、スピンコート、真空蒸着等の材料特有の実験は本実験が初め経験する実験スキルである。実験では最初はそれらの実験方法の習得のために数週間を費やし、その後グループに分かれて有機薄膜の膜厚を変化させた有機薄膜太陽電池を3セル以上作製させた。さらに作製したセルは電流・電圧特性と変換効率の評価を行った。学生は実際に自分たちが作製した太陽電池が実際に動作することを確認すると非常に感激していた。また授業で学ぶ、最先端技術と思われた有機薄膜太陽電池が思いのほか簡単に作製でき、その構造と原理が実感を伴って理解できたようである。次年度はさらに継続して本実験を実施し、学生による本実験課題に関するアンケートを実施していく。環境教育の視点についてもは省エネルギーの観点から学生には太陽電池技術の現状とエネルギー需要全体における太陽電池発電の位置づけに関して調べさせ、レポートとして報告させている。本申請課題では高専の特長である「ものづくり教育」と「環境教育」を融合させた電子デバイス系の新しい実験教材を開発し、その教育効果を検証していく。平成24年度は学生実験として平成25年度に導入することを目指して実験に採用する有機薄膜太陽電池の構造から検討した。文献等の調査より銅フタロシアニンとフラーレンをそれぞれp型とn型有機材料として採用し、実験に導入するための蒸着装置の改良を行なった。さらに実際にそれぞれの膜の膜厚を調整しながら、作製した有機薄膜太陽電池の電流・電圧特性および変換効率をソーラーシュミレータを用いた計測した。その結果、変換効率は0.1%を超える有機薄膜太陽電池の作製に至らなかった。実験として導入していくためにできれば0.5%に近い変換効率が安定して得られるデバイス構造で実験を実施する必要があると考える。したがって平成25年度には研究室の卒業研究テーマとして材料の選択を含めた薄膜作製条件の再検討を行っていく。一方、環境教育に関するマニュアル作成はほぼ完成した。具体的には、現在の日本における全電力供給のうち、太陽電池や風力発電等の環境に優しい電力源の割合を調べさせ、日本以外の環境先進国と比較させる課題や現在実用化されている太陽電池の種類を構造、さらに有有機物を用いた太陽電池として有機薄膜太陽電池と色素増感型太陽電池についてもその構造を報告させるようにする。このとき学生が主体的にこれらのことを調査し、問題点を抽出させるようなレポート課題としている。なお、これまで本校電気工学科における創造工学実験として実施してきた有機材料を用いた電子デバイス実験の教育効果について2013年春の応用物理学会において発表した。本課題は本校電気工学科の4年生後期に実施される創造工学実験において実施した。学生はITOを塗布したガラス基板に銅フタロシアニンとフラーレンを真空蒸着法で積層した構造で有機薄膜太陽電池を作製た。実験ではものづくりに入る前に学生には事前レポートとして有機薄膜太陽電池を含めた代表的な太陽電池の種類・構造・特徴を調べさせた。平行して4年生の半導体デバイス工学IIの講義においては太陽電池の原理について説明している。デバイス作製の第1週目では太陽電池作製に用いる成膜装置の習得のために教員が説明・指導しながら有機薄膜太陽電池を作製する。作製した太陽電池は電流電圧特性評価とソーラーシュミレータによる変換効率の評価を行う。この過程で学生には各装置の使用方法を再現できるマニュアルを作成させる。今度は学生に同じ成膜条件で学生自身が有機薄膜太陽電池を作製する。

教員はオブザーバーとして装置の使用方法等に間違いがないかを確認しながら実験を見守る。これ以降の実験では学生は成膜条件である有機薄膜の膜厚を変化させながら3,4枚の有機薄膜太陽電池を作製し、その電気的特性や変換効率を比較検討して考察する。報告書では実験の製作方法と実験結果およびその考察、さらには太陽電池の種類とその特長、電力全体における太陽電池の位置づけ、さらに太陽電池と環境の関連を考察させた。学生からの反応では先端技術と思われた有機薄膜太陽電池が意外にも自分たちにも作製できる感動とものづくりの面白さを実感できたとの趣旨の感想が多かった。また実際の実験では学生が自発的に実験に取組む姿勢が見られ、本実験が学生にとって魅力ある電子デバイスで実験であり、高い教育効果を持つことが実証された。科学教育本申請課題では高専教育の特長である「ものづくり教育」をベースに「環境教育」を融合させた電子デバイス系の新しい実験教材である有機薄膜太陽電池の作製実験の実施内容を平成24年度に検討したが、平成25年度においては本校電気工学科の4年生の学生実験(創造工学実験)の中で実際に実施することができた。具体的な実験では、最初に有機薄膜太陽電池の作製に必要となる実験方法の習得させる段階とグループ毎に実際に有機薄膜太陽電池を作製する段階とからなる。実験内容に関しては実際に太陽電池として働くセルの作製まで実施することができたが、まだその変換効率が低い状態である。また時々、太陽電池セルとして動作しない場合もあった。しかしながら本実験においてはこのような失敗も重要な経験と考えて、学生には何故作製した太陽電池セルがうまく動作しなかったか、その理由もレポートとして報告させて学生が自ら考える力を養うように工夫した。一方、環境教育に関しては太陽電池に関する技術動向を調べる少し抽象的なレポート課題を途中で一度だけ課したが、もう少し具体的に課題、たとえば太陽電池の種類とその構造および変換効率の現状について調べさせれば、学生も報告しやすかったのではないかと感じた。また太陽電池の原理に関しても実験の進行に関連する講義の進行度が追いついていないので、このような場合は実験の中で太陽電池に関する簡単に説明する必要も感じたので平成26年度の改善点としたい。また平成25年度に実験を実施した学生に対してはアンケートを取って電子デバイス実験への興味関心の変化があったかどうかを確認することができた。研究実績の概要に述べたように学生実験に採用する有機薄膜太陽電池の変換効率が0.1%を超えるものができなかった。その理由のひとつとして原料の純度に問題があると考え、原料の昇華精製を行った。今年度は昇華精製した原料を用いて有機薄膜太陽電池を作成して、変換効率の向上を確認する。基本的なデバイス作成プロセスと実験手順については完成しているので、この昇華精製した原料を用いた太陽電池作製実験を平成25年度後期の創造工学実験に導入していく予定である。
心房と褐色細胞腫に存在する新しい生理活性ペプチドの系統的検索とその生化学的研究

アドレノメデュリン(AM)とPAMPは1993年に褐色細胞腫組織より発見された強力な血管拡張性の降圧作用を有する生理活性ペプチドであり、降圧系の重要な因子の一つであることが明らかになってきた。各種の疾患モデル動物(高血圧、左心不全等)ではAMの産生亢進が認められ、さらに、高血圧症、腎不全、心不全などの循環器疾患の患者では血中AM濃度が疾患の重症度に従って増加している。特に敗血症性ショックでは血中AM濃度が著増しており、病態との関連に興味が持たれている。AMの作用を考えると、これらの疾患では増加したAMが降圧系の因子として、抗炎症・臓器保護的に作用していることが示唆される。実際に心筋梗塞や高血圧モデル動物および炎症性腸疾患モデルに合成AMを投与することで病態が改善し、臓器障害を抑制することで予後が改善することが明らかになった。我々は、以上のような自らが発見した生理活性ペプチドの機能解析と平行して、さらに新たな生理活性ペプチドの系統的探索を行った。AMはラット血小板中のcAMPの増加活性を指標に発見できた。副腎髄質や心房にはcAMP増加活性を示す多数の(未知の)生理活性ペプチドが存在している。我々は副腎髄質由来の培養細胞のcAMP増加を指標にしたアッセイ法を確立し、新規生理活性ペプチドの探索をすすめ、cAMP増加活性を有した、いくつかのペプチドを精製し、構造解析を明らかにした。その結果、これらのペプチドは、VIP, PHM, PACAP, CGRP等の既知の生理活性ペプチドであったが、未知のものも発見でき、現在さらなる精製・構造解析をすすめている。興味深いことに、これらのペプチドはいずれも強力な降圧活性を有した生理活性ペプチドであった。一方生理活性ペプチドの特徴の一つに、C末のアミド構造があげられる。我々は、ペプチドのC末がアミド化されていることを指標に、ペプチドの検索を行い、ブタ心房からamidicinを単離・構造決定した。amidicinは心臓、腎臓等の循環器組織の高濃度存在し、新たな循環調節因子としての可能性が示された。さらに、ヒトの褐色細胞腫にもamidicinが高濃度存在していることを明らかにし、精製し構造を明らかにした。また、ヒトamidicinの測定系を確立し、ヒト組織での分布や血中濃度を明らかにした。我々は1993年にヒト褐色細胞種組織より、アドレノメデュリンを強力な降圧作用を有する新規生理活性ペプチドとして発見した。その後の研究により、アドレノメデュリン血管拡張作用、利尿作用をもつペプチドであり、血中を循環するホルモンあるいは心血管組織における局所調節因子として、血圧や体液量の調節に関与する極めて重要な循環調節因子であることが明らかになった。アドレノメデュリンの発見およびその後の研究の展開に示されるように、新たな循環調節因子を発見し、その物質についての研究を推進することは極めて独創性が高い研究となる。我々はアドレノメデュリンの発見以降も、アドレノメデュリンの研究を推進すると同時に、さらなる新たな循環調節因子の探索を粘り強くすすめている。アドレノメデュリンはラット血小板中のcAMPの増加活性を指標に発見できた。

副腎髄質や心房にはcAMP増加活性を示す多数の(未知の)生理活性ペプチドが存在している。我々は副腎髄質由来の培養細胞のcAMP増加を指標にしたアッセイ法を確立し、新規生理活性ペプチドの探索をすすめおり、すでにいくつかのペプチドを精製し、構造解析を進めている。近い将来、アドレノメデュリンに続く新しい生理活性ペプチドを発見したい。一方生理活性ペプチドの特徴の一つに、C末のアミド構造があげられる。我々は、ペプチドのC末がアミド化されていることを指標に、ペプチドの検索を行い、ブタ心房からamidicinを単離・構造決定した。amidicinは心臓、腎臓等の循環器組織の高濃度存在し、新たな循環調節因子としての可能性が示された。さらに、ヒトの褐色細胞腫にもamidicinが高濃度存在し、現在そめ精製を終了し、構造解析をすすめている。複雑で精巧な循環調節のメカニズムやその異常により引き起こされる循環器疾患の病態解明には、未だ同定されていない循環調節因子の存在を明らかにして構造を決定することが極めて重要である。我々は1993年にヒト褐色細胞種組織より、アドレノメデュリンを強力な降圧作用を有する新規生理活性ペプチドとして発見した。アドレノメデュリンは心血管系組織を含め、生体内の幅広い組織で生合成され、降圧、ナトリウム利尿、血管平滑筋増殖抑制、アルドステロン分泌抑制等の多彩な作用を有しており、アドレノメデュリンが新しい循環調節ペプチドとして、循環調節に重要な役割を果たしていることが解明されつつある。アドレノメデュリンの発見およびその後の研究の展開に示されるように、新たな循環調節因子を発見し、その物質についての研究を推進することは極めて独創性が高い研究となる。我々はアドレノメデュリンの発見以降も、アドレノメデュリンの研究を推進すると同時に、さらなる新たな循環調節因子の探索を粘り強くすすめている。アドレノメデュリンはラット血小板中のcAMPの増加活性を指標に発見できた。さらに、ヒトの褐色細胞腫にもamidicinが高濃度存在しちることを明らかにし、その精製をと構造解析をおこなった。さらに、ヒトamidicinの測定系を確立し、ヒト組織での分布や血中濃度について検討している複雑で精巧な循環調節のメカニズムやその異常により引き起こされる循環器疾患の病態解明には、未だ同定されていない循環調節因子の存在を明らかにして構造を決定することが極めて重要である。我々は1993年にヒト褐色細胞腫組織より、アドレノメデュリンを強力な降圧作用を有する新規生理活性ペプチドとして発見した。
胆管がんにおけるARID1A遺伝子の機能解析と治療薬の開発

胆道がんは、日本をはじめアジアで多いがんであるが、切除不能胆道がんに対する治療としては、Gemcitabine+Cisplatinがファーストラインで推奨されているが、セカンドラインの治療薬、分子標的薬や免疫チェックポイント阻害薬といった治療薬は確立されていない。本邦で胆道がんの大規模な遺伝子解析の結果、ARID1Aは3番目に変異が多い遺伝子と報告され、ARID1Aの変異は胆道がんの予後に影響を与えることが知られている。本研究の目的は、ARID1Aの機能を明らかにすることであり、ARID1A遺伝子に変異を有する、卵巣がん、胃がんなど、他のがん腫にも有効に働くことが期待される。
位相差像によるトウダイグサ科の球皮の組織学的起源の研究及び比較発生学への応用

位相差像とノマルスキー微分干渉像を使い,かねて異なる手法による再研究の必要のあったトウダイグサ科植物の球皮の発生様式の研究を行い,さらにこれらの観察法の有用性をニレ科・エノキ科の花粉細胞数の観察・若い胚球の形態の観察を通じて明らかにした.1.三属四種(トウダイグサ,コニシキソウ,エノキグサ,コミカンソウ)に基づいた研究の結果,トウダイグサ科の内球皮は従来報告されていたSubdermal origin(Bore Bouman.1974:Bore Kapil.1976)ではなく,他の被子植物と同様dermal originであることが明らかにされた.ノマルスキー微分干渉像は球皮組織の細胞群の由来の跡を明確に示し,この種の組織発生の研究には最善の観察法であると思われる.この結果により,トウダイグサ科と他の類縁植物との間に,球皮き発生様式についてのギャップはなくなり,この科が被子植物き中で付けられ異質な群ではないことが明らかになった.2.ニレ科・エノキ科(合わせて15(-18)属)の花粉細胞数の研究が初めて広汎になされた.きの結果, 2細胞性花粉がエノキ科のムクノキ, Chaetacme aristata,ニレ科のHocoptelea intogritocia,ハリゲヤキに, 2-3細胞性が,ニレ科のPlanera aquaticaとケヤキに, 3細胞性がUlmae dividianaに観察された.この結果, 3細胞性花粉は一般に被子植物の進化した群に限られていることから, 2から3細胞性花粉への進化がニレ科の限られた属でのみ起こっていることが明らかにされた.3.ムクノキを使ったembryolagyの研究の結果,とくにノマルスキー微分干渉像は,二球皮性であることや, Craseinucellrteであること,など実に明確に示し.この観察法の有効性の大きなことが確かめられた.位相差像とノマルスキー微分干渉像を使い,かねて異なる手法による再研究の必要のあったトウダイグサ科植物の球皮の発生様式の研究を行い,さらにこれらの観察法の有用性をニレ科・エノキ科の花粉細胞数の観察・若い胚球の形態の観察を通じて明らかにした.1.三属四種(トウダイグサ,コニシキソウ,エノキグサ,コミカンソウ)に基づいた研究の結果,トウダイグサ科の内球皮は従来報告されていたSubdermal origin(Bore Bouman.1974:Bore Kapil.1976)ではなく,他の被子植物と同様dermal originであることが明らかにされた.ノマルスキー微分干渉像は球皮組織の細胞群の由来の跡を明確に示し,この種の組織発生の研究には最善の観察法であると思われる.この結果により,トウダイグサ科と他の類縁植物との間に,球皮き発生様式についてのギャップはなくなり,この科が被子植物き中で付けられ異質な群ではないことが明らかになった.2.ニレ科・エノキ科(合わせて15(-18)属)の花粉細胞数の研究が初めて広汎になされた.きの結果, 2細胞性花粉がエノキ科のムクノキ, Chaetacme aristata,ニレ科のHocoptelea intogritocia,ハリゲヤキに, 2-3細胞性が,ニレ科のPlanera aquaticaとケヤキに, 3細胞性がUlmae dividianaに観察された.この結果, 3細胞性花粉は一般に被子植物の進化した群に限られていることから, 2から3細胞性花粉への進化がニレ科の限られた属でのみ起こっていることが明らかにされた.3.ムクノキを使ったembryolagyの研究の結果,とくにノマルスキー微分干渉像は,二球皮性であることや, Craseinucellrteであること,など実に明確に示し.この観察法の有効性の大きなことが確かめられた.これまで6月から9月までのトウダイグサ科植物の花期に合わせて主として研究材料の採集固定と研究資料の調査を行ってきた。その結果、研究材料に関しては、トウダイグサ属4種(トウダイグサ,ニシキソウ,ナツトウダイ,ハギクソウ),エノキグサ属1種(エノキグサ),コミカンソウ属1種(コミカンソウ)の計3属6種を採集固定を完了し、ほぼ予定通りの材料を確保することができた。これらの材料のうち初期に採集したものについては、位相差像による珠皮の発生の解析のため、材料を透明化するテクニックについて予備的作業も行ってきた。これについても、ほぼ満足のゆく結果が得られている。従って、研究はまだ半ばだが、これまでの間に研究材料,資料,テクニックの点で、今後一定期間内に遂行可能な準備を整えることができた。
細胞を赤外線で操るためのチャネルロドプシンの創製

生物は情報源やエネルギー源として可視光を用いているが、可視光は組織透過率が低く、細胞に損傷を与える可能性があるため、赤外線を用いる方が望ましい。実在の生物が赤外線を利用しない理由として、赤外光の光子が持つエネルギーが弱いため、細胞の機能性分子である蛋白質を駆動することが出来ない可能性が考えられる。そこで本研究では、細胞操作の蛋白質ツールとして広く用いられているチャネルロドプシンを、人工の化合物の助けをかりて赤外線リモコンに用いられている赤外線LEDで駆動することができるかどうかの実証実験を行う。
疲労時の変形挙動に着目したCAD/CAM冠の至適材料学的特性の探究

CAD/CAM製硬質レジンクラウン(CAD/CAM冠)を大臼歯部に適用するにあたり、冠の破折あるいは冠の脱落が懸念されている。代表者は、冠の脱離や破折を防ぐためには、従来行われてきたセメントの接着強度や冠の強度の向上だけでなく、冠、セメントおよび支台歯の“弾性係数"、“熱膨張係数"、“変形量(ひずみ)"への対応が重要であると考えている。本研究の目的は、これら材料学的物性の異なる様々なクラウン、セメント、支台歯材料の組み合わせにおける接着耐久性を明らかにし、材料学的物性を配慮した脱離の生じにくいCAD/CAM冠材料を制御可能なフィラー配合の調整により開発することである。
プロテインキナーゼC活性化による心臓ペースメーカー細胞電気的活動の調節

Protein kinase C(PKC)による心臓自動能の調節機構を検討するため、ウサギ洞結節及び房室結節からペースメーカー細胞を単離,パッチクランプ法を用いて活動電位と膜イオン電流を記録、実験を行った.先ずPKCを強く活性化することが知られているangiotensin IIとPKCの活性剤であるphorbol ester(TPA)のペースメーカー細胞への影響を検討した.Angiotensin II(AII)は用量依存性にペースメーカー細胞のCa電流I_<Ca>を抑制した.しかしながら100nM以上の高濃度では最初の抑制に引き続き,徐々の増加が観察された.A-IIによるI_<Ca>抑制機序を細胞内潅流法等により検討したところ、A-IIは細胞内cAMP濃度を低下させることによリ作用を発現することが判った.これは内因性のcAMP濃度の高いペースメーカー細胞に特有の現象で,その作用経路はアセチルコリンのそれと重複していた.一方TPAは潅流開始後10-20分の緩やかな経過でI_<Ca>を5-10%増加させた.この増加はPKC活性の無い4αphorbolではみられず,PKCによる反応と考えられた.A-II高濃度で観察された脱感作の一部をPKCがもたらしている可能性が考えられた.アセチルコリンもまたPKCを活性化することが知られている.後半の研究ではアセチルコリンによる房室結節I_<Ca>の調節機構について検討した.アセチルコリンによるI_<Ca>の抑制AIIの約2倍強かったがこの抑制もcAMPを介したものであった.一方細胞内cAMPが固定された条件下ではアセチルコリンはI_<Ca>をやはり5%程度増加させた.以上より,PKCはペースメーカー細胞に対し促進的に働くが,その程度は弱く,生理活性物質がcAMP系に影響を与えた場合その役割は僅かなものであると示唆された.本研究ではプロテインキナーゼC(PKC)活性剤であるphorbol ester(TPA)と、強いPKC活性化をもたらす内因性ペプタイドであるangiotensin ll(A-ll)の電気生理効果を心臓ペースメーカー細胞において検討した。ペースメーカー細胞はウサギ洞結節より酵素的に単離し、パッチクランプ法により自動興奮性活動電位とCa電流(l_<Ca>)を測定した。TPAは30nMの濃度で活動電位に有為な変化を生じさせなかった。しかしながら、nystain法を用いた実験において、TPAは6細胞中3細胞のl_<Ca>を5-10%とわずかながらではあるが増加させた。この変化には、5-15分のTPA灌流時間を要し、活動電位実験の結果には反映されなかったものとかんがえられる。一方、A-llは活動電位自動興奮頻度を約20%減少させた。この変化には、活動電位振幅と拡張期電位の減少を伴った。これらの所見に一致して、A-llは電圧固定でのl_<Ca>と遅延整流K電流を抑制した。A-llのl_<Ca>抑制は3.7nMのKdで生じ、従来のreceptor assyaで報告されている値とよく一致する。A-llは30nM以上の濃度で約30%のl_<Ca>を減少させ、この作用は生理的に有意なものと考えられた。この抑制はAT1レセプター拮抗剤C11974により消失した。A-llの効果は、細胞をdb-cAMPで充填すると消失したが、PKCの抑制剤calphostin Cを処置した細胞では不変であった。TPAを前処置した細胞でA-llの効果は明らかに減弱した。以上より、PKCは心臓ペースメーカー細胞のl_<Ca>を変化させないか、わずかに増加させる弱い効果を示すのみであった。それに対しA-llは明らかな陰性変時作用を示し、この反応はPKCよりもcAMPを介しているようである。PKCはA-ll作用のdesensitizationに関与している可能性がある。Protein kinase C(PKC)による心臓自動能の調節機構を検討するため、ウサギ洞結節及び房室結節からペースメーカー細胞を単離,パッチクランプ法を用いて活動電位と膜イオン電流を記録、実験を行った.先ずPKCを強く活性化することが知られているangiotensin IIとPKCの活性剤であるphorbol ester(TPA)のペースメーカー細胞への影響を検討した.Angiotensin II(AII)は用量依存性にペースメーカー細胞のCa電流I_<Ca>を抑制した.しかしながら100nM以上の高濃度では最初の抑制に引き続き,徐々の増加が観察された.A-IIによるI_<Ca>抑制機序を細胞内潅流法等により検討したところ、A-IIは細胞内cAMP濃度を低下させることによリ作用を発現することが判った.これは内因性のcAMP濃度の高いペースメーカー細胞に特有の現象で,その作用経路はアセチルコリンのそれと重複していた.一方TPAは潅流開始後10-20分の緩やかな経過でI_<Ca>を5-10%増加させた.この増加はPKC活性の無い4αphorbolではみられず,PKCによる反応と考えられた.A-II高濃度で観察された脱感作の一部をPKCがもたらしている可能性が考えられた.アセチルコリンもまたPKCを活性化することが知られている.後半の研究ではアセチルコリンによる房室結節I_<Ca>の調節機構について検討した.アセチルコリンによるI_<Ca>の抑制AIIの約2倍強かったがこの抑制もcAMPを介したものであった.

一方細胞内cAMPが固定された条件下ではアセチルコリンはI_<Ca>をやはり5%程度増加させた.以上より,PKCはペースメーカー細胞に対し促進的に働くが,その程度は弱く,生理活性物質がcAMP系に影響を与えた場合その役割は僅かなものであると示唆された.Protein kinase C(PKC)による心臓自動能の調節機構を検討するため,ウサギ洞結節及び房室結節からペースメーカー細胞を単離,パッチクランプ法を用いて活動電位と膜イオン電流を記録,実験を行った.先ずPKCを強く活性化することが知られているangiotensin IIとPKCの活性剤であるphorbol ester(TPA)のペースメーカー細胞への影響を検討した.Angiotensin II(AII)は用量依存性にペースメーカー細胞のCa電流I_<Ca>を抑制した.しかしながら100nM以上の高濃度では最初の抑制に引き続き,徐々の増加が観察された.A-IIによるI_<Ca>抑制機序を細胞内灌流法等により検討したところ,A-IIは細胞内cAMP濃度を低下させることにより作用を発現することが判った.これは内因性のcAMP濃度の高いペースメーカー細胞に特有の現象で,その作用経路はアセチルコリンのそれと重複していた.一方TPAは灌流開始後10-20分の緩やかな経過でI_<Ca>を5-10%増加させた.この増加はPKC活性の無い4αphorbolではみられず,PKCによる反応と考えられた.A-II高濃度で観察された脱感作の一部をPKCがもたらしている可能性が考えられた.アセチルコリンもまたPKCを活性化することが知られている.後半の研究ではアセチルコリンによる房室結節I_<Ca>の調節機構について検討した.アセチルコリンによるI_<Ca>の抑制はAIIの約2倍強かったがこの抑制もcAMPを介したものであった.一方細胞内cAMPが固定された条件下ではアセチルコリンはI_<Ca>をやはり5%程度増加させた.以上より,PKCはペースメーカー細胞に対し促進的に働くが,その程度は弱く,生理活性物質がcAMP系に影響を与えた場合その役割は僅かなものであると示唆された.
特異な分岐構造をもつ核酸の化学合成と機能

真核生物のmRNAガスプライシングにより不用部分であるイントロンを切除する際;イントロンは投げなわ構造となって切除される。本研究ではこの投げなわ構造が生化学的にどのような意味をもっているのか調べるため,その化学合成を目的にするものである。このため,まず我々は分岐部位のヌクレオシドであるアデノシンの2'水酸基の選択的リン酸化反応と第2のリン酸基を3'水酸基に導入し分岐ヌクレオチド部位の合成ユニットを合成することを検討した。その結果,2'水酸基へリン酸基を導入するため,立体的にかさ高いtーブチル基を選んでアミダイト試薬を経て導入することを種々検討し,ビス(tーブトキシ)ジエチルアミノホスフィンを試薬として用いると収率よく導入できることがわかった。このビス(tーブトキシ)ホスフィニル基は3',5'ー環状シリルエ-テル型のHF/ピリジン系による脱保護条件下安定であることがわかリ,3',5'フリ-の水酸基をもつ2'(tーブトキシ)ホスフィニルアデノシン活導体を得ることができた。そこで,さらに5'をトリチル化,3'位をビス(フェニルチオ)ホスフィニル化をおこない分岐点の合成ユニットを収率よく得ることができた。つぎに2'ー方向へのRNA鎖の伸長のため,2'ー(tーブトキシ)ホスフィニル基をTMSーTriflateで処理し,選択的にtーブチル基を除去することができた。そこで,さらに2'ーフリ-のリン酸基をシアノエチル化し最終的に2',3',5'方向にすべて鎖長伸長可能な分岐点合成ユニットを合成することができた。そこで,この合成ユニットからトリエチルアミンで処理し選択的にシアノエチル基を除去し,2'ージエステル体に誘導し,ヌクレオシド誘導体と脱水縮合反応を種々検討し,2'ー5'結合をもつ2量体を得ることができた。現在さらに3'位のフェニルチオ基と5'位のDMTr基を選択的に除去しRNA鎖を3'および5'方向に伸長することを検討している。