hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
量子ビーム科学とデータ科学の融合によるシングルナノ材料開発

量子ビームによるイオン化で始まる一連のイメージ形成過程におけるマトリクス中でのイオン化、電子の熱化、電子移動、脱プロトン、プロトン移動、酸触媒反応、高分子溶解過程を前述の独自の手法により解明し、シングルナノ材料を開発する。本研究では、化学増幅型レジストを開発の起点とし、無機レジスト等への新規展開をはかる。化学増幅型レジストは水酸基を非極性基で保護した高分子と酸発生剤、クエンチャー(塩基)で構成される。露光により酸が生成し、露光後の過熱で脱保護反応を誘起し、高分子の極性を変化させることにより、現像液に対する溶解度変化を起こさせレジストとして利用する。具体的実施項目を下記に列挙する。I.レジスト材料中の素反応の解明(H31-H34)1)レジスト材料の初期状態の計測(初期状態の制御)2)分子凝縮相における二次電子の熱化機構の解明(熱化距離の制御)3)高分子マトリクス中シングルナノ領域における放射線誘起反応の解明4)局所領域での化学反応の解明(分子拡散の制御)5)局所領域からの分子の溶解挙動の解明II.シングルナノ材料の開発現状のフォトレジスト材料開発では、過去の知見に基づき材料を合成、調合し、露光結果をSEMで観察、SEM像から評価指数(感度、解像度、ラフネス)を抽出し、試行錯誤により、性能の改善を行っていく。最適解を見つけるためには10の9乗回以上の試行錯誤が必要であるが現実的でない。シングルナノ材料の開発には、このような開発工程をデータ科学的手法により効率化することが必要であり、平成31年度は下記項目を実施する。項目1.3次元形状情報、レジスト欠陥発生率等、SEM画像から抽出される評価指標の増加(H31)
Ｄｌｋ１－Ｄｉｏ３ゲノムインプリント制御領域の分子メカニズムの解明

・研究の目的マウス12番/ヒト14番染色体に存在するDlk1-Dio3ゲノムインプリント領域はヒト疾患の14番のUPD (uniparent Disomy)における責任領域であり、この領域のインプリント制御に異常が生じる事でマウスでは周産期において胎生致死が生じることから、個体発生に不可欠な領域であることが分かっている。この領域のインプリントを制御するのはIG-DMRと呼ばれるDlk1-Dio3領域内に存在するインタージェニックな約8kbpの親の由来特異的なメチル化可変領域であることが分かっているが、その機能する際の分子メカニズムは未だ不明瞭な点が数多く存在する。本研究では、Dlk1-Dio3領域のインプリント状態を制御するIG-DMRが機能する際の分子メカニズムの解明を目的とする。・ゲノム編集技術を用いたIG-DMR機能領域候補欠損マウスの作製と解析これまでに種間における配列の保存性を基にIG-DMRの制御に重要な領域の探索を行い、その結果4ヶ所の機能領域を同定しており、それぞれの領域に対しゲノム編集技術を用いてIG-DMR機能領域候補欠損マウスを作製した。作製した候補4種それぞれの14.5日胚を用いて、IG-DMR、Gtl2-DMRの2つの領域についてメチル化解析を行った。その結果、IG-DMR特異的に存在するタンデムリピートを含む候補4を父方由来で欠損した場合、IG-DMR、Gtl2-DMRが両アレル低メチル化状態を示し、周辺のインプリント遺伝子の発現制御が崩れていたことから、父方由来欠損の場合、IG-DMRのインプリント制御が崩壊する事が明らかになった。また候補13についてはインプリントの制御には関与しないものの、一部のインプリント遺伝子の発現量の調節に関与している事が明らかとなった。28年度が最終年度であるため、記入しない。・研究の目的マウス12番/ヒト14番染色体に存在するDlk1-Dio3ゲノムインプリント領域はヒト疾患の14番染色体のUPD (uniparental disomy)の責任領域であり、また、この領域のインプリント状態に異常が生じる事でマウスでは周産期において胎生致死となることから、正常な個体発生に不可欠な領域であることが分かっている。この領域のインプリントを制御するのはIG-DMRと呼ばれるDlk1-Dio3領域内に存在するインタージェニックな約8 kbpの親の由来特異的なメチル化可変領域であることが分かっているが、その機能する際の分子メカニズムはほとんど不明である。・ゲノム編集技術を用いたIG-DMR機能領域候補欠損マウスの作製と解析これまでに種間における配列の保存性を基にIG-DMRの制御に重要な機能領域の探索を行い、4ヶ所の機能に重要と考えられる保存配列を同定している。今年度はこれらの候補領域に対し、ゲノム編集技術を用いて欠損マウスを作製し、その解析を行った。この内IG-DMR特異的タンデムリピート配列を含む機能候補領域の内の候補4を父方由来で欠損したマウスでは、ほとんどのマウスが周産期において死亡し、生き延びたマウスも出生後まもなく死亡した。これまで母方アレルの非メチル化状態のIG-DMRが機能に重要であると考えられてきたが、今回の結果より父方アレルの候補4の領域がIG-DMRの機能において重要な役割を持つ事が明らかとなった。・マウス12番/ヒト14番染色体に存在するDlk1-Dio3ゲノムインプリント領域はヒト疾患の14番のUPD (uniparent Disomy)において責任領域であり、この領域のインプリント状態に異常が生じる事でマウスでは周産期において胎生致死となることから、発生に不可欠な領域であることが分かっている。また、既存のゲノムインプリント領域の制御メカニズムとは異なるメカニズムを持っていることが考えられるデータが集まりつつある。昨年度までに種間における配列の保存性を基にIG-DMRの機能領域候補4ヶ所についてそれぞれ父方由来と母方由来で欠損した場合のマウスを作製した。今年度はこれらのマウスのIG-DMRとそのsecondary DMRであるDlk1-DMR、Gtl2-DMRについてメチル化解析を行った。その結果、IG-DMR特異的タンデムリピートを父方由来で欠損したマウスではIG-DMRとGtl2-DMRでは野生型に比べ優位に低メチル化を示した。また、昨年度よりIG-DMR特異的タンデムリピートのTgマウスの系を確立しており、これらのマウスで同様にIG-DMRにおけるメチル化状態を解析したが、現在のところ野生型と比較して差は見受けられない。

今年度は昨年度に続き、IG-DMRの機能に重要と考えられる4つの機能領域候補をそれぞれ欠損したマウスを雌雄で揃え、それらのマウスをJf1と掛け合わせ雌雄のアレルの区別を可能にした上で各機能領域候補の欠損を父方アレルで受け継いだ場合と母方アレルで受け継いだ場合のマウスを胎生14.5日で2腹ずつ揃えた。またIG-DMR特異的タンデムリピートを含む候補4についてはTgの系を昨年度に複数ライン確率しており、継代を重ね雌雄でTgマウスを得た。これらのマウスとC57BL/6を掛け合わせ胎生14.5日胚を採取し解析予定である。Tgマウスについては未だ全て揃え終えていないが、残りの作製したマウスについて、IG-DMRと周辺のDMRについてメチル化解析を行いTgマウス以外の系統に関しては全てメチル化解析を終え、IG-DMR特異的タンデムリピートの欠損を父方アレルより受け継いだ場合、インプリントの制御が崩れIG-DMRとGtl2-DMRで低メチル化を示す事が明らかとなった。現在は主にこれらのマウスでDlk1-Dio3領域周辺のインプリント遺伝子の発現状態の解析を行っている。また当初の計画には存在しなかったが、IG-DMR特異的タンデムリピートが機能に重要である事が明らかとなったことに加え、近年の報告でIG-DMR特異的タンデムリピートにZFP57が結合し、これがTRIM28等と複合体を形成しGtl2の制御に関与する事が示唆されている。IG-DMR特異的タンデムリピートを父方由来で欠損した際の表現型の主因がZFP57である可能性を考慮し、これを検討するためタンデムリピート内に存在するZFP57のbindingmotif五ヶ所を置き換えたマウスをゲノム編集技術により作製中である。IG-DMR機能領域の同定に留まらず、その具体的なメカニズムの候補まで見えてきた事で、当初の予定より大きく進展した。・研究の目的マウス12番/ヒト14番染色体に存在するDlk1-Dio3ゲノムインプリント領域はヒト疾患の14番のUPD (uniparent Disomy)における責任領域であり、この領域のインプリント制御に異常が生じる事でマウスでは周産期において胎生致死が生じることから、個体発生に不可欠な領域であることが分かっている。この領域のインプリントを制御するのはIG-DMRと呼ばれるDlk1-Dio3領域内に存在するインタージェニックな約8kbpの親の由来特異的なメチル化可変領域であることが分かっているが、その機能する際の分子メカニズムは未だ不明瞭な点が数多く存在する。本研究では、Dlk1-Dio3領域のインプリント状態を制御するIG-DMRが機能する際の分子メカニズムの解明を目的とする。・ゲノム編集技術を用いたIG-DMR機能領域候補欠損マウスの作製と解析これまでに種間における配列の保存性を基にIG-DMRの制御に重要な領域の探索を行い、その結果4ヶ所の機能領域を同定しており、それぞれの領域に対しゲノム編集技術を用いてIG-DMR機能領域候補欠損マウスを作製した。作製した候補4種それぞれの14.5日胚を用いて、IG-DMR、Gtl2-DMRの2つの領域についてメチル化解析を行った。その結果、IG-DMR特異的に存在するタンデムリピートを含む候補4を父方由来で欠損した場合、IG-DMR、Gtl2-DMRが両アレル低メチル化状態を示し、周辺のインプリント遺伝子の発現制御が崩れていたことから、父方由来欠損の場合、IG-DMRのインプリント制御が崩壊する事が明らかになった。
ASEANにおける域内イスラーム留学ネットワーク形成に関する実証的研究

タイにおけるマレー系ムスリムは海外留学を活用しながら、高等教育へのアクセスを確保している。従来はアラブ世界、とりわけエジプト留学が圧倒的多数を占めたが、近年マレーシアやインドネシアといったASEAN域内での高等教育交流が積極的に展開されている。また、イスラーム教育に限定せず、ビジネス、理学、工学、医学といった各分野を学ぶ留学形態が増えている。期待される留学効果として、アラビア語、マレー語、インドネシア語といった語学能力の獲得が重視されている。そして、1地理的距離の近さ、2イスラーム圏での生活のしやすさ、3留学費用、4(イスラーム教育を学ぶ者にとって)イスラーム教育の質、が重要な要因である。本研究の目的は、タイ人ムスリム留学生を対象に、近隣イスラーム圏であり文化的共通性も高いマレーシア留学の実態について、送り出し国と受入れ国の相互関係を踏まえて実証的に明らかにし、マレー・イスラーム文化圏を軸とした新たな留学ネットワークの構造的解明をはかることにあった。第1年次にあたる平成27年度の研究実施計画は、1タイにおけるイスラーム教育政策・制度とその実態、2タイにおけるムスリムを対象としたASEAN域内留学交流の行政施策、支援体制の分析・解明、3先行研究を踏まえた本研究の分析枠組みの構築、であった。実際に実施したのは、留学生の派遣側であるタイおよび受入れ国マレーシアにおける留学交流状況について両国において調査を行い、その状況を解明した。実施計画段階においては、タイのみ現地調査を実施する予定であったが、マレーシア現地の研究協力者の積極的な協力を得て、マレーシアについて調査を実施することができた。本研究が目指す東南アジアの〔域内イスラーム文化圏における留学現象の構造的解明〕は、単に研究の未開拓領域を埋めるのみならず、従来の〔途上から先進文化圏へと向かう従属論的留学モデル〕とは異なり、ASEAN地域統合やグローバル化の進展により文化・人的交流の機会が飛躍的に増大する中、域内において留学現象がいかなる自律性のもとに発展しうるのかについて新たな理論的視座を提供しうる点で革新的であるといえる。第2年次にあたる平成28年度の研究実施計画は、タイ人ムスリム留学生の主要受入れ国であるマレーシアを主たる調査フィールドとし、1タイ人ムスリムを対象とした留学交流制度・支援体制の把握、2送り出し国と受入れ国の相互関係の解明、することであった。実際に、送り出し国であるタイにおいて現地調査を実施し、関連施策、支援体制の分析解明を行い、さらに主たるタイ人ムスリム留学生の送り出し母体であり、タイ南部にある私立イスラーム教学校を複数訪問し、調査インタビューを実施した。さらに調査の過程で浮き上がったインドネシアへの留学現象を解明すべく、インドネシアにおいても現地調査を行い、ムハマディヤ財団やその財団が運営している大学を訪問し、在学中のタイ人ムスリム留学生に対し、インタビューを実施した。タイ南部の現地調査を行うために研究協力者の積極的な協力を得て、私立イスラーム教学校に対する調査を実施することができた。本研究の目的は、タイ人ムスリム留学生を対象に、近隣イスラーム圏であり文化的共通性も高いマレーシア留学の実態について、送り出し国と受入れ国の相互関係を踏まえて実証的に明らかにし、マレー・イスラーム文化圏を軸とした新たな留学ネットワークの構造的解明をはかることにある。最終年度にあたる平成29年度には、補足調査の実施と研究の総括をすることにあった。初年度の現地調査で得た情報で一般的に知られていないタイムスリム留学生のインドネシア留学について調べること、およびタイ人留学生派遣に中心的な役割を持っているタイ外務省の担当官に対し、現地調査を実施した。具体的にはジョグジャカルタに本部に持つムハマディヤ財団の教育部、そして、ジョグジャカルタ市内の財団の関連大学を訪問し、大学関係者および在学中のタイ人ムスリム留学生に対し、インタビューを行った。研究成果を関連する学会において日本語および英語での研究発表を行った。マレーシアでの現地調査によって得られた第一次資料やインタビュー内容を分析して、次回のマレーシア現地調査の際、検討したフレームワークで現地調査が実施できるようにする。また、在マレーシアタイ王国大使館の担当者を調査対象に加える予定である。タイおよびインドネシアでの現地調査によって得られた第一次資料やインタビュー内容を分析して、次年度の調査や研究結果の分析に活かす予定である。比較・国際教育学
臭覚に関与するタンパク質を指標とした新規鼻汁証明法の開発

犯罪捜査や立証を目的とする法科学鑑定において、鼻汁は有用な体液種の一つであるが、未だ証明法は確立されていない。そこで、新規鼻汁証明法を開発することを目的とし、臭い結合性タンパク質(OBP)及び臭覚標識タンパク質(OMP)を指標として鼻汁のLC/MS測定を行った。その結果、上記タンパク質の完全長と一致するマススペクトルは観測されなかったが、内部配列の大半を含むペプチドと一致する多価イオンのマススペクトルが観測された。上記ペプチドを含むHPLC溶出ピークを繰り返し分取した後、トリプシン消化を行い、得られたペプチド断片についてLC/MS/MS測定を行ったが、同ペプチドの同定には至らなかった。各種体液(唾液、涙、尿、精液、膣液、汗)について、鼻汁と同一条件でLC/MS測定を行ったところ、鼻汁以外には上記ペプチドとHPLCの保持時間及びマススペクトルが一致する体液種は認められず、同ペプチドの法科学的な鼻汁特異性を確認できた。一方で、鼻汁であっても同ペプチドが検出されないサンプルも多く存在することが判明した。これらの結果から、OBPやOMPに由来すると推測されるペプチドを鼻汁証明法の指標として用いるのは困難であると考えられた。同ペプチド以外には鼻汁に特異的に存在するタンパク質やペプチドは確認できなかったが、鼻汁と唾液のみに共通して存在する生体高分子があることがわかった。一方、唾液には特異的に存在するタンパク質やペプチドを複数確認することができた。そのため、鼻汁と唾液に共通して存在する生体高分子と、唾液に特異的に存在するタンパク質やペプチドを同時に指標として用いることにより、鼻汁を識別できる可能性があることがわかった。
カルシウムチャネルの局在と機能を制御する膜複合体の解析

学習や記憶などの脳の高次機能は、神経シナプスにおける情報伝達が適切に行われることで成り立っている。神経シナプスのアクティブゾーンを構成する骨格タンパク質としてはCAST, ELKS, Bassoon, Piccolo, RIM1, Munc13-1などが知られている。一方で、神経終末へのカルシウムイオンの流入を制御するカルシウムチャネルも、アクティブゾーンにおいて重要な役割を担っている。すでにCASTおよびカルシウムチャネルがin vitroで複合体を形成していることを明らかにしている。本年度は、生体内における結合を明らかにするために免疫沈降実験の検討を行った。ラット大脳ホモジネートを可溶化し、カルシウムチャネルbetaサブユニットを用いた抗体で免疫沈降実験を行ったところ、CASTが共沈することが明らかとなった。一方、ショウジョウバエでは、カルシウムチャネルalphaサブユニットがCASTと直接結合することが報告されていたが、高等動物のCASTとカルシウムチャネルalphaサブユニットの結合は免疫沈降実験においては明らかにできなかった。ファミリーメンバーELKSのコンディショナルノックアウト(flox)を作製済みであり、今後、成熟した脳においてCreを発現するマウスとの交配を開始する。最終的には、CAST/ELKSダブルノックアウトマウスを作製し、カルシウムチャネルの局在および機能異常を総合的に解析する。神経シナプスのアクティブゾーンを構成する骨格たんぱく質としてはCAST, ELKS, Bassoon, Piccolo, RIM1.Munc13-1などが知られている。本年度は、生体内における結合を明らかにする谷に沈降実験の検討を行った。HEK293細胞にカルシウムチャネルおよびCASTの全長を共発現させ、それぞれのタグの抗体で免疫沈降実験を行った。しかし、全長同士の結合は検出できなかった。一方、京都大学との共同研究で、CHO細胞に、CASTおよびカルシウムチルャネルを導入し、電気生理学的な解析を行ったところ、CASTが存在することで、電位の強度がさらに亢進することが明らかとなった。次年度以降は、チャネルとCASTの結合に関して、より詳細な生化学的データをとる予定である。また、CASTノックアウトマウスにおいてカルシウムチャネルの局在を解析したところ、影響は見られなかった。ファミリーメンバーELSKのコンディショナルノックアウトを作成中であり、今後、CAST/ELKSのダブルノックアウトマウスを作製し、カルシウムチャネルの局在に対する影響を解析する予定である。
光電子回折法による反応活性サイトの実時間追跡

昨年度2月にSACLAにおいて7シフトのビームタイム実験を行った。本年度はこのビームタイム中に得られた2つの結果の解析に多くの時間を割いた。一つはHe原子の多光子イオン化過程の観測である。光子エネルギー40.8 eVのFELを用いてHe原子から生成される光電子を測定したところ、2光子を同時に吸収しHe2+を生成するチャンネル(2PDI)と1光子吸収でHe+を生成した後、2p状態を経てHe2+を生成するチャンネル(S3PDI)があることを見出した。特に、S3PDIチャンネルの光電子生成には3光子が必要であるにもかかわらず、S3PDIの信号強度はFEL強度の2乗に比例した依存性を示す。これはHe+の1s状態と2p状態がラビ共鳴を起しており、この励起に必要な光子が強度依存性に反映されていないためであると考えられる。また、超短パルスレーザーによりCO2分子を非断熱的に配列させ、FELパルスによって生成される光電子の角度分解スペクトルを測定した。ここで、ショットごとにフラグメントイオンの画像から配列状態を評価し、光電子スペクトルの並べ替えを行った。その結果、分子軸の向きとFELパルスの偏光方向を固定した光電子角度分布を得ることに成功した。光吸収後の電子ダイナミクスを考慮した理論シミュレーションと比較したところ、実験で得たMF-PADと理論的なMF-PADはよい一致を示しており、本手法の妥当性を確認できた。上記の解析と並行して、本年度6月および2月にSACLAでビームタイム実験を行った。特に2月の実験では、様々な条件下で分子配列の度合を調べ、FELと光学レーザーとでレイリー長が異なることが配列度を下げる要因となることを明らかにした。また、代表的な有機金属化合物であるフェロセン分子では、Fe 3p光電子が5員環の励起状態と強くカップルすることを示唆する結果を得た。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究計画では、真空紫外(EUV)領域のコヒーレント光源である自由電子レーザー(FEL)をプローブ光とし、可視・近赤外のレーザー光で励起した分子の核波束の時間発展を光電子回折法によって追跡するための方法論を確立することを目指す。さらに、光電子回折法によって超高速に進行する光化学反応のダイナミクスを明らかにすることを目的としている。初年度は、EUV-FELパルスを光源とする光電子分光法の開発に専念して研究を進めた。まず、EUV-FELパルスと超短パルス光学レーザー光との同期実験を行い、生成する光電子の速度分布イメージを測定したところ、それぞれのパルスの光子が時間的・空間的に十分重なっているときに発生するイオン化過程(超閾イオン化過程)に相当するピークの観測に成功した。一方、高強度電場近似に基づく理論計算を併用して光電子スペクトルをシミュレーションしたところ、FELと光学レーザーとの時間ジッターが1ピコ秒程度あると仮定したときにスペクトルをよく再現することが分かった。また、EUV-FELを用いて、配列したCO2分子の光電子運動量画像の測定にも成功した。この光電子運動量画像は、分子の配列状態と光電子の放出角分布を反映したものである。遅延時間ごと、すなわち、分子の配列状態ごとに観測した光電子運動量画像から光電子の放出角分布を再構成するためのプロトコルを開発することを目指し、解析を進めている。初年度の成果を発展させ、2年度目には、光電子回折法による「反応サイトの実時間観測」の実現に取り組む。最初の系として、励起状態が作りやすく結果の解釈も単純な2体解離反応の光電子回折から始め、環状化合物の開環反応や直線分子の変角反応に取り組み、超高速反応の全体像を解明することを目指す。本研究計画では、真空紫外(EUV)領域の光源である自由電子レーザー(FEL)をプローブ光とし、光学レーザー光で励起した分子の核波束の時間発展を光電子回折法によって追跡するための方法論を確立することを目指す。研究計画初年度は、時間分解光電子分光法の開発に専念して研究を進めた。時間分解測定を行うには、ポンプ光とプローブ光との時間的・空間的な重なりを確保することが観測の肝となる。そのため、まず、EUV-FELと超短パルス同期レーザー光との同期実験を行った。Ar原子を試料として用い、生成する光電子の速度分布のイメージを観測したところ、FELと同期レーザーパルスが時間的に重なったときに、それぞれのパルスの光子が同時に関与する超閾イオン化過程に相当するピークの観測に成功した。超閾イオン化過程は、FELパルスによりイオン化が起こった瞬間に同期レーザーパルスの光子が吸収または放出される過程であり、超閾イオン化ピークの観測は両パルスが時間的・空間的に十分重なっていることを示している。一方、高強度電場近似に基づいた理論計算によって得られた超閾イオン化スペクトルをシミュレーションしたところ、FELと同期レーザーとの時間ジッターが1ピコ秒程度あると仮定したときにスペクトルをよく再現することが分かった。また、ジッターを考慮することにより、光電子スペクトルの角度分布も実験結果をよく再現した。このように、超閾イオン化の観測はFELの同期実験で不可避なジッターの評価に応用できることを明確にした。

一方、EUV-FELによる配列したCO2分子からの時間分解光電子画像の測定も試みた。配列状態により光電子の角度分布に違いが見られており、詳細な解析を進めている。昨年度2月にSACLAにおいて7シフトのビームタイム実験を行った。本年度はこのビームタイム中に得られた2つの結果の解析に多くの時間を割いた。一つはHe原子の多光子イオン化過程の観測である。光子エネルギー40.8 eVのFELを用いてHe原子から生成される光電子を測定したところ、2光子を同時に吸収しHe2+を生成するチャンネル(2PDI)と1光子吸収でHe+を生成した後、2p状態を経てHe2+を生成するチャンネル(S3PDI)があることを見出した。特に、S3PDIチャンネルの光電子生成には3光子が必要であるにもかかわらず、S3PDIの信号強度はFEL強度の2乗に比例した依存性を示す。これはHe+の1s状態と2p状態がラビ共鳴を起しており、この励起に必要な光子が強度依存性に反映されていないためであると考えられる。また、超短パルスレーザーによりCO2分子を非断熱的に配列させ、FELパルスによって生成される光電子の角度分解スペクトルを測定した。ここで、ショットごとにフラグメントイオンの画像から配列状態を評価し、光電子スペクトルの並べ替えを行った。その結果、分子軸の向きとFELパルスの偏光方向を固定した光電子角度分布を得ることに成功した。光吸収後の電子ダイナミクスを考慮した理論シミュレーションと比較したところ、実験で得たMF-PADと理論的なMF-PADはよい一致を示しており、本手法の妥当性を確認できた。上記の解析と並行して、本年度6月および2月にSACLAでビームタイム実験を行った。特に2月の実験では、様々な条件下で分子配列の度合を調べ、FELと光学レーザーとでレイリー長が異なることが配列度を下げる要因となることを明らかにした。また、代表的な有機金属化合物であるフェロセン分子では、Fe 3p光電子が5員環の励起状態と強くカップルすることを示唆する結果を得た。研究計画初年度は、超閾イオン化信号の観測やその理論的なシミュレーション、また、配列した分子からの光電子画像の観測に成功しており、EUV-FELとTi:sapphire同期レーザーの時間的、空間的な重なりを確保する方法論は確立した。2年度目は、前年度に観測した配列した分子からの光電子画像の理論的な解析に取り組む。また、初年度の経験を基に、本研究計画の最終目標である「反応サイトの実時間観測」に取り組む。配列した分子からの光電子画像は、分子の配列状態と光電子の放出角分布とを反映したものである。遅延時間ごと、すなわち、分子の配列状態ごとに観測した光電子画像から光電子の放出角分布を再構成するためのプロトコルを開発する。ここで、FELと同期レーザーの時間ジッターの影響を取り除くため、ショットごとに測定しているイオン画像と光電子画像を1対1対応させ、FEL実験で不可避なジッター対策を行う。並行して、EUV-FELとTi:sapphireレーザーの同期実験により、超高速光電子回折実験を行う。例えば、ヨードメタン分子は、波長400 nmのレーザー光により準安定状態に励起することができ、この状態は1ピコ秒程度で2体解離する。解離に従って変化する核間距離の変化を調べるため、ヨウ素原子の4d光電子や炭素原子の1s光電子を用いた光電子回折実験を行う。
核酸を用いた希土類イオンの合目的的組織化高機能材料への応用

本年度は、基礎的な情報を得るためにDNA鎖中の特定の部位に共有結合でβ-ジケトン配位子を導入し、希土類イオン(特にEu(III))と修飾DNAとの相互作用を中心に検討した。等量のEu(III)を配位子修飾DNAに加えると、Eu(III)からの発光が観測された。ここへ修飾DNAと完全に相補的なDNAを添加し、配位子修飾DNAに二本鎖を形成させると、発光強度は著しく減少した。一方、全く相補性がなく二本鎖を形成しないDNAを加えた場合には、発光の消光はほとんど観測されなかった。このように、今回合成したEu(III)錯体-DNAコンジュゲートは二本鎖形成を検出するプローブとして機能することが明らかになった。さらに、ミスマッチの影響について検討した結果、完全相補鎖の場合と比較して、明確な発光強度の回復が観測された。次に、発光強度の機構を探るために、軽水中および重水中での発光寿命を測定し、一本鎖および二本鎖中のEu(III)の配位水の数を算出した。その結果、DNAの二本鎖形成に伴い、Eu(III)上の配位水の数が約2増加することが明らかになった。したがって、発光強度の変化は、Eu(III)錯体-DNAコンジュゲートのEu(III)錯体の周囲の微細な環境の変化を反映していることが明らかになった。今後、より精密な分子設計を行うことで、希土類錯体とDNAとのコンジュゲートは、SNPs検出やDNA-タンパク質相互作用検出のプローブとしても幅広く利用できるものと期待される。
経皮吸収型人工膵島の開発

1.経皮型グルコースセンサーの作製:(1)グルコースオキシダーゼ(GOD)固定化電極の作製:従来の報告の中から本研究にふさわしいと考えられたo-phenylenediamine(PPD)の電解重合による固定化、Nafionによる固定化の2方法を検討した。(2)GOD固定化電極(グルコースセンサー)によるグルコースの定量:Pt/PPD/GOD電極では、グルコース濃度2-20mMの範囲で出力電流と濃度間に直線関係が得られた。しかしグルコース濃度の高いところではアスコルビン酸による影響が見られた。Pt/Nafion/GOD電極ではグルコース濃度1-30mMの範囲で直線性を示し、応答性をのぞく検出感度、安定性、繰り返し使用性の面でPt/PPD/GODセンサーより優れていた。(3)グルコースセンサーによるRIP(逆イオントフォレシス)時のグルコースの定量:^3H-グルコースを用いた検討およびHPLCによる分析から、グルコースはRIP中に皮膚により一部代謝されるが、electroosmosisによりintactなグルコースが皮膚を通して透過されることが確かめられた。さらにRIPを行う以前に0.4mAの定電流を作用極にanodic,cathodic交互に印加するswiched IPを行った場合,RIP時のセンサー出力が大きく、時間は30分間が最も効果的であった。以上からRIPによる非侵襲的な血中グルコース濃度測定の可能性が示された。2.マイクロデバイス化した人工膵島の開発:インスリンのIPシステムの開発においては、フォトエッチング技術を応用して作製した2分割型のマイクロデバイスにより、高血糖ラットにおいて良好な血糖降下作用を得ることができた。インスリン用IPシステムにグルコースセンサーを組み込んだ一体型のマイクロデバイスについては、研究期間内に完成させることができなかった。しかしここで得られた知見はさらなる経皮吸収型人工膵島の開発に向けて有用であると考えられる。平成7年度は、1.経皮型グルコースセンサーの作製の中、(1)グルコースオキシダーゼ(GOD)固定化電極の作製(2)GOD固定化電極(グルコースセンサー,GS)によるグルコースの定量(3)GSによる逆イオントフォレシス(RIP)時のグルコースの定量(in vitro)実験を行った。(1)従来報告されているGODの固定化方法のうち、本研究に最適と考えられた2方法、即ちo-phenylenediamineの電解重合法、及びイオン交換樹脂であるNafionによる包括法を選択し、直径1mmの白金電極上にGODを固定化した。これらのGSは、GODとグルコースとの反応により生成する過酸化水素を電気化学的に検出定量する。(2)作製したGSのグルコース濃度に対する出力電流を比べると、Nafion法のGSの方が約30mMまで直線性を示し、応答時間はやや劣るものの、検出限界、経日変化、繰り返し使用性などの点でo-phenylenediamine法より優れていた。(3)ヌードマウス摘出皮膚膜を挟んだ縦型拡散セルの真皮側セル中に,既知濃度のグルコースを含む等張緩衝液を入れ、皮膚膜上にIP用電極(AgCl/AgCl)のカソード側にGSを組み込んだマイクロデバイスを置き、0.4mAの直流定電流を印加してRIPを行った。RIP後にGSを作動させてグルコースを検出した。この結果、RIPの前に30分交代のスイッチング方式IP(作用極にanodicおよびcathodic電流を交互に印加する方式)を行った場合に、グルコース濃度に対応したGS出力が得られた。

以上により、マイクロデバイス中にGSを組み込んだシステムを用いて、摘出皮膚膜を通してグルコースをRIPにより測定することが可能であることが判った。初年度に行う予定であった、(3)のin vivo実験およびelectroporationとの併用は検討できなかったので、平成8年度に実施することとした。1.経皮型グルコースセンサーの作製:(1)グルコースオキシダーゼ(GOD)固定化電極の作製:従来の報告の中から本研究にふさわしいと考えられたo-phenylenediamine(PPD)の電解重合による固定化、Nafionによる固定化の2方法を検討した。(2)GOD固定化電極(グルコースセンサー)によるグルコースの定量:Pt/PPD/GOD電極では、グルコース濃度2-2mMの範囲で出力電流と濃度間に直線関係が得られた。しかしグルコース濃度の高いところではアスコルビン酸による影響が見られた。Pt/Nafion/GOD電極ではグルコース濃度1-30mMの範囲で直線性を示し、応答性をのぞく検出感度、安定性、繰り返し使用性の面でPt/PPD/GODセンサーより優れていた。(3)グルコースセンサーによるRIP(逆イオントフォレシス)時のグルコースの定量:^3H-グルコースを用いた検討およびHPLCによる分析から、グルコースはRIP中に皮膚により一部代謝されるが、electroosmosisによりintactなグルコースが皮膚を通して透過されることが確かめられた。さらにRIPを行う以前に0.4mAの定電流を作用極にanodic,cathodic交互に印加するswiched IPを行った場合、RIP時のセンサー出力が大きく、時間は30分間が最も効果的であった。以上からRIPによる非侵襲的な血中グルコース濃度測定の可能性が示された。2.マイクロデバイス化した人工膵島の開発:インスリンのIPシステムの開発においては、フォトエッチング技術を応用して作製した2分割型のマイクロデバイスにより、高血糖ラットにおいて良好な血糖降下作用を得ることができた。インスリン用IPシステムにグルコースセンサーを組み込んだ一体型のマイクロデバイスについては、研究期間内に完成させることができなかった。しかしここで得られた知見はさらなる経皮吸収型人工膵島の開発に向けて有用であると考えられる。
重症患者におけるＢＩＡに基づいた栄養管理の有効性

本研究では、体組成計により測定できる細胞透過性の指標である位相角が、重症患者の栄養予後指標となるかを検討した。対象患者の平均年齢は62.3±14歳(男性、平均BMIは21.87±4.17kg/m2、APACHEIIスコアの中央値は22(11-43)であった。入室後24時間以内の位相角は体細胞量/細胞外質量比と有意な相関を示した(r2=0.8517)。ICU在室日数、人工呼吸器装着日数とも有意な相関を示した(r2=0.3092, r2=0.3550)。ICU軽快退室例の入室時位相角の平均は7.94であるのに対し、60日以内に死亡した群の平均位相角は4.97であった。現在多くの施設において栄養評価・患者評価のひとつとして体組成計が用いられているが、循環動態・呼吸動態の変動の著しい重症患者においてどこまで有効かは定かではない。本年度はICU入室患者の体組成をBIA法にもとづき測定し、その有効性を評価した。中でも特に位相角は細胞透過性の指標として予後との関連が注目されている。我々の検討では、位相角は在室日数、人工呼吸器離脱日数と有意な負の相関を示した。一方で重症度の指標であるAPACHEIIや炎症指標であるCRPとの関連は認められなかった。重症患者と術後患者では位相角に有意な差があり、重症患者で低値を示した。また特に敗血症患者で有意に低い位相角、すなわち細胞透過性の低下を認めることも明らかとなった。こうした位相角の原理は体内水分量とは別個のものであるが、同時に体内水分、体外水分を検討したところ、細胞外水分率の高い患者では予後が悪く、入室後4日目の異常値がキーポイントになることが明らかとなった。位相角とその他の指標と予後に対する関連を調べた。位相角は在室日数、人工呼吸離脱日数の点ではAPACHEIIスコアよりも鋭敏な指標であり、死亡率、炎症反応ではAPACHEIIスコアが鋭敏であった。また、除脂肪体重、すなわち筋肉量は、入室時の総重量は予後に影響しないが、入室後の減少率は予後と関連を示すことが明らかとなり、現在筋肉量の減少に与える因子を探索している。昨年度は患者数も多く測定でき、重症患者89名、術後ICU入室患者69名のデータが得られた。またこれまでの予備検討での結果が再確認でき位相角(細胞透過性の指標)が重症患者の予後指標である可能性が示唆された。体組成計で測定する筋肉量の変化では重症患者と術後患者の減少傾向の違いが明らかとなり、新しい方向性も見えてきた。このことからおおむね順調に進展していると判断した。現在多くの施設において栄養評価・患者評価のひとつとして体組成計が用いられている。しかし、循環動態・呼吸動態の変動の著しい患者においてどこまで有効かは定かではない。本年度は、昨年度に引き続きICU入室患者の体組成をBIA法にもとづき測定し、その有効性を評価した。中でも、特に位相角は細胞糖化性の指標として予後との関連が注目されている。我々の検討では、位相角は在室日数、人工呼吸離脱日数と有意な相関関係を示した。一方で重症度の指標であるAPACHEIIや炎症指標であるSRPとの関連は認められなかった。本年度症例数を増やして検討した結果、これらは有意差をもって明らかとなった。また、敗血症症例で位相角が低いこと、入室時位相角が低値の患者で30日死亡率が高いことも明らかとなった。また、経腸栄養介入を24時間以内に開始できた群とそうでない群で体組成の変化を比較した。我々はこれまでに重症患者では下肢のみでなく上肢の筋肉も顕著に減少すること、また細胞外水分率の早期改善が予後に有効であることを報告しているが、体組成測定のうち、除脂肪体重と位相角は、栄養を早期より介入できた群で有意に維持、改善し、また細胞外水分量の減少も認められた。また、栄養状態の指標である体細胞量(BCM)も早期栄養開始群で有意に高値を示した。このことから、早期経腸栄養の開始は体組成の維持・改善に有効であることが示唆された。当該予定である位相角に注目した検討についての成果を得、またこれから発展した新しい分子等の関連を検討することとなった。重症患者における栄養管理の重要性は広く認識されている一方で、侵襲下においては有効な栄養指標や予後指標はなく、栄養投与量や適切な栄養組成についても統一した見解はない。体組成計により測定できる細胞透過性の指標である位相角が、重症患者の栄養予後指標となるかを検討した。徳島大学病院ICUに入室した成人患者120人を対象とした。体組成計はBioScan920ーII(Malton)を使用し、フルテスト法にて測定した。BMI、APACHEIIスコア、血液検査データ、ICU在室日数、入室後60日死亡率、人工呼吸器装着日数を記録した。また、位相角と体細胞量/細胞外質量比の相関を調べた。統計処理にはGraphPad Prismを使用しT-test及びSpearman correlation testを行った。

入室後24時間以内の位相角は体細胞量/細胞外質量比と有意な相関を示した(r2=0.8517、p<0.0001)。ICU在室日数、人工呼吸器装着日数とも有意な相関を示した(r2=0.3092, r2=0.3550, p<0.0001)。一方で、APACHEIIスコア及びCRPとは相関関係を示さなかった。ICU軽快退室例の入室時位相角の平均は7.94であるのに対し、60日以内に死亡した群の平均位相角は4.97であった(p<0.001)。敗血症患者は、敗血症でない患者と比較して位相角は有意に低かった(4.86 vs 7.54, p<0.001)。また、位相角を低値群、正常群にわけると、エネルギー投与量に対しては低値群ではやや少ないエネルギー投与量がもっともタンパク異化が抑制されるのに対し、正常群では投与量が多いほど異化抑制に働いた。本研究では、体組成計により測定できる細胞透過性の指標である位相角が、重症患者の栄養予後指標となるかを検討した。対象患者の平均年齢は62.3±14歳(男性、平均BMIは21.87±4.17kg/m2、APACHEIIスコアの中央値は22(11-43)であった。入室後24時間以内の位相角は体細胞量/細胞外質量比と有意な相関を示した(r2=0.8517)。ICU在室日数、人工呼吸器装着日数とも有意な相関を示した(r2=0.3092, r2=0.3550)。ICU軽快退室例の入室時位相角の平均は7.94であるのに対し、60日以内に死亡した群の平均位相角は4.97であった。本年度は当初の予定どおり栄養素投与別に位相角はじめ体組成に与える変化を検討する予定である。これまでに位相角と予後の関連性が明らかとなったため、前年度の対象患者の栄養投与量・投与内容のデータに加えて本年度に新たに測定する患者のデータもあわせ、位相角と栄養投与、そして予後の関連を明らかにしていく中でタンパク質の必要量の設定を検討する予定である。また、新たに見えてきた筋肉量の減少傾向の患者病態による相違についても検討を重ねていく。次年度は、栄養組成について検討を行う。高タンパクが体組成に与える影響:除脂肪体重、筋肉量、体細胞量の維持に有効なのはエネルギーかタンパクか、あるいは経腸栄養という手段が重要であるのかを検討する。位相角と乳酸、低酸素との関連を明らかにする。またこれについて、動物や細胞を用いた追加実験を行うこととする。以上を明確にし、論文化を行う。臨床栄養学
ＬＣＳＴ型の相転移を示すイオン液体／水混合系の相転移メカニズムの解明

イオン液体は、低融点、難揮発性、難燃性などの性質を有しているため、環境負荷の低い溶媒として認知されている。申請者はこれまでに構成イオン種の疎水性が適切な領域になるように設計したある種のイオン液体が、水と低温では相溶し、高温では相分離する下限臨界溶解温度(LCST)を示すことを報告した。次に疎水性と親水性のZIを混合し、相転移温度の制御を試みた。N555C3SとN666C3Sを等モルになるように混合した場合はLCST型の相転移は観測されなかったが、N555C3Sが過剰な混合系は水とLCST型の相転移を示した。さらに、これらの混合系は冷却しても相分離し、LCST型の相転移だけでなく上限臨界溶解温度(UCST)型の相転移も示すことを新たに見出した。二つの相転移温度はZIも混合比に依存し、親水性のN555C3Sのモル比が大きくと両方の相転移温度は高くなった。一方、水のモル数を大きくするとLCSTは低くなり、なる程LCSTイオン液体/水混合系と同様に疎水性の組成比が大きくなる程、Tcは低下した。さらに、冷却でも相分離し、UCST型の相転移も示すことを新たに見出した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
アポリポタンパク質の構造異常によるアミロイド線維形成の分子機構解明と制御法の開発

本研究課題では、血中や脳内でのコレステロール輸送を制御しているアポリポタンパク質のアミロイド形成機構の分子論解明を目的として、アミロイド線維形成過程の速度論的・熱力学的解析と共に、脂質や糖鎖等の体内因子による線維形成・臓器選択的沈着・毒性発現メカニズムに関する生化学的・細胞生物学的解析を行う。さらに、アミロイド線維の高感度検出法と形成制御・代謝回転促進技術の開発に向けた新規アミロイド抗体の開発や天然由来化合物の探索を行うことで、アミロイドーシス疾患の新たな診断・治療法開発のための科学的基盤構築を目指している。平成30年度は、Iowa変異型アポA-Iアミロイドの凝集・線維化過程を線維結合プローブの蛍光変化から経時的に追跡し、核形成ー自己触媒線維伸長モデルに基づいたFinke-Watzky式の適用による速度論的解析、並びに核形成及び線維伸長の各過程に対する熱力学的解析を行った。その結果、アポA-Iの核形成過程はエンタルピー的に不利である一方、エントロピー的には有利な反応であるが、線維伸長過程はエンタルピー的にもエントロピー的にも不利な反応であることが示された。さらに、欠損変異体を用いた解析から、凝集傾向の高い50-58残基がアポA-Iの核形成をエントロピー駆動的に促進する領域であることが明らかとなった。また、Iowa変異型アポA-Iが形成するアミロイド線維の詳細構造解明を目的として、N末側、中央部及びC末側の各領域にシステイン残基を導入し、蛍光プローブであるピレンで部位特異的に標識した変異体を作製した。線維形成前後でのピレンexcimer蛍光の解析から、アポA-Iアミロイド線維はN末端領域とC末端領域を除いた中央部領域が凝集することにより形成され、特に14-22残基と50-58残基を含む2ヶ所の凝集傾向の高い領域が線維構造の核を形成していることを世界で初めて明らかにした。アミロイド線維の形成は、タンパク質分子が初期会合する核形成過程と、形成した核を鋳型として自己触媒的に線維が伸長する過程の二段階で進行する。このような動的な線維形成過程に関する情報は、アミロイド線維の形成、伝播、代謝回転(沈着線維から可溶性会合体への脱会合)のメカニズムを理解する上で重要である。平成30年度は、Iowa変異型アポA-Iの凝集・線維化過程を、核形成ー自己触媒線維伸長モデルに基づいたFinke-Watzky式の適用による速度論的解析、並びに各速度定数の温度依存性のEyring式を用いた解析から、核形成と線維伸長過程の活性化エネルギー項目を決定した。その結果、核形成と線維伸長過程のエネルギー障壁の内訳はエンタルピー項の寄与が大きいが、エントロピー項は核形成では有利に、線維伸長では不利に働いていることが明らかとなり、疎水性の高い50-58残基がおそらく脱水和することで核形成反応をエントロピー駆動的に促進していた。以上のようなアポA-Iアミロイド線維形成過程に関する熱力学的解析は世界で初めてであり、アポA-Iアミロイド形成機構解明の物理化学的基盤となる重要な知見を与えた。また、Iowa変異型アポA-IのN末1-83フラグメントが形成するアミロイド線維の詳細構造を解析した結果、アポA-Iアミロイド線維はプロリン残基に富むN末端領域と負電荷アミノ酸に富むC末端領域を除いた中央部領域が凝集することにより形成され、特に14-22残基と50-58残基を含む2ヶ所の凝集傾向の高い領域が線維構造の核を形成していることが明らかとなった。このようなアポA-Iアミロイド線維のアミノ酸レベルでの構造に関する知見は世界で初めてであり、今後、構造特異抗体開発や天然由来化合物の作用点解明などへの応用が期待される成果である。以上のように、当初の研究計画に対しておおむね順調に進展している。2019年度は、様々なアミロイド線維との臓器や組織における共沈着が報告されてアポEタンパク質について、そのアミロイド沈着促進/抑制メカニズムの解明研究に着手する。具体的には、アミロイドタンパク質の線維形成過程や動的構造安定性、脂質や糖鎖との相互作用におけるアポEのcofactorとしての関与を明らかにする。この際、野生型であるアポE3とアルツハイマー病発症危険因子であるアポE4アイソフォームに関する申請者のこれまでの構造機能比較研究(JBC 278, 40723, 2003; Biochemistry 49, 10881, 2010; 53, 4025, 2014; BBA 1841, 1716, 2014)を基盤とした物理化学的解析を中心に進める。また、アミロイド線維形成・沈着におけるヘパラン硫酸などの硫酸化糖鎖の関与については、糖鎖結合領域を改変したアポE変異体を用いた物理化学的解析(JBC 278, 14782, 2003; 280, 5414, 2005; Biochemistry 47, 6702, 2008)や、糖鎖改変CHO細胞株を用いた細胞生物学的解析(JBC 290, 24210, 2015; Am. J. Pathol. 189, 308, 2019)が可能である。また、アミロイド線維の形成制御・代謝回転促進技術の開発を目的として、ポリフェノール類であるEGCG誘導体やグリコシド、トリテルペノイド類などの天然由来化合物のin vitroスクリーニングからアミロイド線維形成阻害・脱会合作用を示す化合物を選定する。

さらに、得られた候補化合物のアミロイド線維細胞毒性軽減効果をヒト培養細胞を用いて検証することで、アミロイド生成(アミロイドゲネシス)を標的とした新規治療薬候補化合物の探索を進める。本研究課題では、血中や脳内でのコレステロール輸送を制御しているアポリポタンパク質が、遺伝子変異や修飾等によって全身性あるいは脳アミロイドーシス発症を引き起こす分子機構の解明と制御法の開発を目的として、アミロイド線維形成過程の速度論的・熱力学的解析を行うと共に、脂質や糖鎖等の体内因子による線維形成・臓器選択的沈着・毒性発現メカニズムに関する生化学的・細胞生物学的解析から、アポリポタンパク質アミロイド形成機構の分子論を解明する。さらに、アミロイド線維の高感度検出法と形成制御・代謝回転促進技術の開発に向けた新規アミロイド抗体の開発や天然由来化合物の探索を行うことで、アミロイドーシス疾患の新たな診断・治療法開発のための科学的基盤の構築を目指している。平成29年度は、アポA-Iアミロイド形成に対する細胞脂質膜環境に影響を検討した。その結果、酸性リン脂質であるホスファチジルセリンが、アポA-IのIowa(G26R)変異を含む線維化領域との静電的相互作用によりαヘリックス構造を安定化させることで、アポA-Iのβ構造転移・線維形成を抑制することが明らかとなった。すなわち、生体膜脂質組成はアポA-Iと脂質膜との相互作用様式を変化させることでアポA-Iのアミロイド線維形成を制御している可能性が示された。また、アポリポタンパク質アミロイド線維特異的なモノクローナル抗体の開発を目的として、アポA-Iアミロイド線維で免役したマウス由来ハイブリドーマ細胞のスクリーニングを行い、アポA-Iアミロイド線維を特異的に認識する構造特異抗体を産生する4種類のハイブリドーマクローン候補を得た。ELISA及びDot blotにより、これら線維特異抗体は従来の抗アポA-Iと同等のアポA-Iアミロイド線維親和性を示す一方、アポA-Iの一次配列を認識しないことが明らかとなった。脂質膜やグリコサミノグリカン糖鎖などの生体膜環境が、アミロイドタンパク質の凝集・線維化挙動を制御していることが知られており、アポA-Iアミロイド形成・細胞毒性においても脂質膜やヘパリン・ヘパラン硫酸の関与が示唆されている。平成29年度は、酸性リン脂質であるホスファチジルセリン及び生体膜の主構成成分であるコレステロールがアポA-Iのアミロイド線維形成に及ぼす影響を調査した。その結果、ホスファチジルセリンがアポA-Iの線維形成を強く抑制する一方、コレステロールは線維化における核形成過程を促進することが明らかとなった。そこで、ホスファチジルセリンによる線維化抑制の分子メカニズムを明らかにする目的で、円偏光二色性測定による脂質膜上での二次構造変化の観測や部位特異的蛍光標識による局所環境変化の検出、さらには等温滴定型熱量測定による脂質膜結合熱力学パラメータの比較等を行ったところ、ホスファチジルセリン頭部の負電荷がアポA-I分子のG26R変異を含む線維化領域と静電的に相互作用することにより、脂質膜上でのアポA-Iのαヘリックス構造を安定化することでβ構造転移・線維形成を抑制していることが示された。これらは、アポリポタンパク質アミロイド線維の臓器選択的沈着メカニズムの解明につながる重要な知見である。また、アポリポタンパク質構造異常に関連する病態解明や新たな疾患バイオマーカーの開発を目的として、アポリポタンパク質構造特異抗体の新規開発に着手した。