hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
体軸認知障害に対する視覚誘導型体幹運動訓練装置の開発と臨床応用

脳卒中などの脳損傷患者において体幹運動障害を回復させることは、立位保持や歩行のために極めて重要である。本研究の目的は、坐位バランス訓練および体幹筋維持・強化訓練などにおいて、視覚フィードバックを利用しながら体幹運動を頻回に反復できる訓練・検査装置を開発して、臨床応用に供することである。現在までに開発した装置は,被験者が椅子状の装置に足部を浮かせた状態で坐り,体幹を前後,左右に傾けて重心を移動するものである。患者の座面圧中心はディスプレーに呈示され,被験者はそれを確認して,自動運動を行う。圧中心の移動データは記録され各種の評価値が算出される。訓練・検査システムは鹿児島大学医学部・歯学部附属病院霧島リハビリテーションセンターに設置して,説明と同意を得た健常者や患者に対して体幹運動機能訓練を行い以下の知見を得た。(1)健常者の体幹機能測定と測定値の再現性確認本システムで得られる評価値(所要時間や運動時間誤差)と従来の体幹機能評価法(ファンクショナルリーチテスト)との比較では、相関はほとんどみられなかった。本装置の精度測定に問題のないことを確認後、評価値の再現性を確認したところ前後で有意な相関を認めた(p<0.05)。したがって、本システムによる評価は信頼性があり、体幹の視覚運動技能として新しい評価側面を有すものと考えられる。(2)本システムの体幹運動の実際ゴニオメーターによる脊柱運動と表面筋電活動を測定したところ、本システムにおける体幹運動で脊柱の運動と連合して左右の傍脊柱筋の筋活動があることが確認された。(3)ゴニオメーター出力ゴニオメーター出力から実際の脊柱運動をフィードバックする装置開発に向けて、出力がA/Dポートを介してディスプレー表示可能なことを確認した。現在までに開発した装置は,被験者が椅子状の装置に足部を浮かせた状態で坐り,体幹を前後,左右に傾けて重心を移動するものである.患者の重心はディスプレーに呈示されるので,患者はそれを確認して,自動運動を行う.重心の移動データは記録され各種の評価値が算出される.初年度は訓練・検査システムを鹿児島大学医学部歯学部附属病院霧島リハビリテーションセンターに設置して,説明と同意を得た健常者や患者に対して体幹運動機能訓練を行い以下の知見を得た。(1)健常者の体幹機能測定従来の体幹機能評価法(ファンクショナルリーチテストなど)と本システムで得られる測定項目を比較した結果、必ずしも相関関係になかった。したがって、本システムによる評価は、体幹の視覚運動技能として新しい側面を有することが考えられる。(2)脳損傷患者における体幹機能測定脳損傷患者では従来の体幹機能評価法のスコアー低下だけでなく、本システムの評価によって健常者で認められない視覚体幹運動技能の低下が観察された。それは高次脳機能障害や変性疾患など、病態によって異なる特徴を有することが示唆された。さらに次年度に向けてゴニオメーターを用いて体軸の運動計測を行い、体軸視覚訓練における運動パターンの検討を重ね、認知運動回復訓練支援システムを構築していく予定である。

本研究の目的は、坐位バランス訓練および体幹筋維持・強化訓練などにおいて、視覚フィードバックを利用しながら体幹運動を頻回に反復できる訓練・検査装置を開発して、臨床応用に供することである。現在までに開発した装置は,被験者が椅子状の装置に足部を浮かせた状態で坐り,体幹を前後,左右に傾けて重心を移動するものである。患者の座面圧中心はディスプレーに呈示され,被験者はそれを確認して,自動運動を行う。圧中心の移動データは記録され各種の評価値が算出される。訓練・検査システムは鹿児島大学医学部・歯学部附属病院霧島リハビリテーションセンターに設置して,説明と同意を得た健常者や患者に対して体幹運動機能訓練を行い以下の知見を得た。(1)健常者の体幹機能測定と測定値の再現性確認本システムで得られる評価値(所要時間や運動時間誤差)と従来の体幹機能評価法(ファンクショナルリーチテスト)との比較では、相関はほとんどみられなかった。本装置の精度測定に問題のないことを確認後、評価値の再現性を確認したところ前後で有意な相関を認めた(p<0.05)。したがって、本システムによる評価は信頼性があり、体幹の視覚運動技能として新しい評価側面を有すものと考えられる。(2)本システムの体幹運動の実際ゴニオメーターによる脊柱運動と表面筋電活動を測定したところ、本システムにおける体幹運動で脊柱の運動と連合して左右の傍脊柱筋の筋活動があることが確認された。(3)ゴニオメーター出力ゴニオメーター出力から実際の脊柱運動をフィードバックする装置開発に向けて、出力がA/Dポートを介してディスプレー表示可能なことを確認した。
機能性合成二分子膜を反応場とする立体特異的有機合成反応

1.合成ペプチド脂質の会合形態水素結合帯を形成できる構造因子としてアミノ酸残基を導入し、化学的にも形態的にも安定な一枚膜ベシクルを単一脂質で形成できるように脂質分子を設計し、その合成に成功した。さらに、頭部基の荷電がカチオン、アニオン、及び中性の種々のペプチド脂質を合成し、単独あるいは混合の脂質系を用いてその会合形態について検討した。特に、立方体相、ヘキサゴナル相などの非二分子膜構造を人工脂質により初めて創出することに成功した。2.単一膜ベシクルの融合挙動合成ペプチド脂質が形成する単一膜ベシクルは物理化学的安定性に優れており、通常は全く融合を起こさない。しかし、非イオン性及びアニオン性の脂質の等モル混合系から形成される単一二分子膜ベシクルはpHあるいは温度の調整により非二分子膜構造を経由して融合した。また、二分子膜ベシクルの表面荷電と反対の荷電を有する高分子物質を添加すると、瞬時にベシクルの会合を誘起し、融合して多重層二分子膜構造へ変化した。3.ビタミン【B_6】依存性酵素モデルの構成単一二分子膜ベシクル内部の比較的疎水性をもったドメインはミクロ反応場として利用できるとの発想から、このものをアポ酵素モデルとして用い、ピリドキサールを疎水的に修飾したビタミン【B_6】モデルをベシクル内に取りこませてホロ酵素モデルを構成した。この触媒系によるアミノ酸とケト酸の相互変換を検討し、触媒系のターンオーバーを伴なって反応が進行することを見出した。このことは、アミノ基転移酵素の人工化にはじめて成功したことを意味する。4.ビタミン【B_(12)】依存性酵素モデルの構成疎水的に修飾したビタミン【B_(12)】を単一二分子膜内に取りこませたホロ酵素モデルを用いて、メチルマロン酸骨格からコハク酸骨格への異性化反応を司どるメチルマロニルCoAムターゼと同様な反応を実現することに初めて成功した。
脂溶性分子シャペロンとしての高度不飽和脂肪酸含有リン脂質の応用

長鎖多価不飽和脂肪酸の一種であるエイコサペンタエン酸(EPA)は、人の健康維持に必須の生理活性脂肪酸である。EPAは主に生体膜を構成するリン脂質のアシル鎖成分として存在し、生体膜の物理化学的特製を変化させることで周辺の膜タンパク質の機能を制御していると考えられている。本研究では、EPA含有リン脂質と膜タンパク質の相互作用機構に着目し、EPA生産性の特殊環境微生物Shewanellalivingstonensis Ac10のEPA生合成遺伝子破壊株の膜タンパク質生産能を解析した結果、EPAの欠損は特定の膜タンパク質の小胞分泌を促進することを見いだした。エイコサペンタエン酸(EPA)は、二重結合を5つ持つ炭素鎖長20の長鎖多価不飽和脂肪酸であり、抗炎症作用や抗腫瘍作用を有する生理活性脂質として知られている。生体においてEPAは主に生体膜を構成するリン脂質のアシル鎖として存在し、周辺の膜タンパク質の機能発現に関与していると予想されている。EPA含有リン脂質を用いたin vitro再構築実験の結果、EPA生産能を有するShewanella livingstonensis Ac10の膜タンパク質は、EPA含有リン脂質存在下でタンパク質の親水的環境から疎水的な膜環境への移行、2次構造形成および高次構造形成が促進されることがわかり、EPA含有リン脂質は膜タンパク質のシャペロン様機能を担うことが明らかとなった。本菌におけるEPA生産能の欠損は細胞分裂不全を生じることから、in vivoでは細胞分裂を担う膜タンパク質の構造形成にEPAが関与していることが示唆されている。本菌においてEPAは5つの生合成酵素群によって生合成されることがわかっている。本研究では、本菌における細胞分裂に関連する膜タンパク質の機能発現におけるEPAの生理的役割を解析するために、EPA生合成酵素群の細胞内局在を解析した。5つの生合成タンパク質をそれぞれ特異的に認識するモノクローナル抗体をラットリンパ節をもちいたハイブリドーマ法で調製し、免疫蛍光染色に供した。細菌におけるEPA生合成で足場タンパク質となるアシルキャリアータンパク質ドメインを有するOrf5は核様体閉鎖領域に局在することがわかった。同様に二重結合の導入と伸長反応を担うOrf7とOrf8も同様の局在を示したことから、本菌においてEPAは細胞分裂が起こる核様体閉鎖領域において生合成され、分裂関連タンパク質と相互作用していることが示唆された。南極海水より単離された低温適応細菌Shewanellalivingstonensis Ac10は低温誘導的に高度不飽和脂肪酸の一種であるエイコサペンタエン酸(EPA)を生産する。本菌においてEPAは細胞膜を構成するリン脂質のアシル鎖として存在し、生体膜の膜圧や弾性、曲率といった物理化学的特性に影響し、膜タンパク質の機能発現に関与していることが予想されている。EPA含有リン脂質を含む人工膜にモデルタンパク質であるOmp74を再構成したとき、EPAは本タンパク質の膜への挿入と高次構造形成を促進する分子シャペロン的な機能を有することが示された。本研究では生理的条件下における、EPAによる膜タンパク質の構造形成や機能発現への影響を解析するために、本菌で生合成されるEPAの可視化に取り組むことで、EPAと相互作用するタンパク質の探索を試みた。内在性EPAを可視化するために、キャリアータンパク質にEPAを架橋することで調製したEPA抗原を調製し、ラットに接種した。免疫後のラットから、脾臓を回収し、ミエローマ細胞との細胞融合により抗EPA抗体産生性ハイブリドーマを獲得した。得られた新規の抗EPA抗体は、オレイン酸とは相互作用しないが、EPAに対して特異的に結合する抗体であることがわかった。本抗体をもちいてS. liviingstonensisAc10を免疫蛍光染色法に供した結果、本菌の核様体閉鎖領域にEPAに由来する蛍光シグナルが検出された。一方で、EPA生合成遺伝子を破壊したEPA欠損株からは蛍光シグナルが得られなかったことから、本菌においてEPAは細胞分裂部位に特異的に濃縮していることがわかった。本研究では、低温菌におけるEPA含有リン脂質を介したタンパク質の効率的な構造形成を活用することで、膜タンパク質の高生産系の開発を目指すものである。本年度、本菌におけるEPAの細胞内局在を解析するために、新規の抗脂肪酸抗体の作製に成功した。その結果、これまでに報告例のないEPAによって構成されるマイクロドメインの存在を示すことができた。EPAが濃縮したドメインは他の脂肪酸で構成される膜領域とは物理化学的特性が顕著に異なるドメインと考えられ、膜タンパク質の構造変化や複合体形成といった膜内での分子内、分子間相互作用を制御するドメインと考えられた。以上の結果は、本菌をもちいた膜タンパク質生産系を効率化させる分子基盤である可能性が高く、本研究は概ね順調に進展しているといえる。エイコサペンタエン酸(EPA)は、炭素差張20で5つの非共役二重結合を有する高度不飽和脂肪酸である。EPAは、人の血管系疾患の発症リスクを軽減するといった有益な効果を有する生理活性脂肪酸であり、積極的な摂取が推奨されている。EPAは、細菌から高等生物に至る多様な生物の細胞膜リン脂質のアシル鎖として存在するが、EPAの生理機能発現メカニズムの詳細は明らかにされていない。本研究では、EPA含有リン脂質の生合成に関与するアシル基転移酵素の細胞内局在に着目した。南極海水より単離されたグラム陰性細菌Shewanella livingstonensis Ac10は、低温誘導的にEPA含有リン脂質を生産する。本菌においてEPAはリン脂質のsn-2位に存在した。

グラム陰性細菌のリン脂質生合成において、sn-2へのアシル鎖転移はPlsCによって触媒されることが知られている。本菌の全ゲノム情報から、Ac10はPlsC1からPlsC5までの5種類のPlsCを有していることがわかった。それぞれのPlsC遺伝子破壊株を作製し、リン脂質組成を解析した結果、PlsC1が本菌におけるEPAのアシル基転移を担うことが明らかとなった。Ac10におけるEPA含有リン脂質の作用機序を明らかにするために、本酵素を認識する抗PlsC1抗体を調製し、免疫染色を行い、PlsC1の細胞内局在を解析した結果、PlsC1は顆粒状の局在を示し、細胞内に点在することがわかった。一方で、大腸菌由来のPlsCのHisタグ融合タンパク質をAc10を宿主に発現し、抗Hisタグ抗体で免疫染色した結果、PlsC1とは異なり細胞全体に分散していたことから、本菌のPlsC1は細胞内に不均一に存在し、EPA含有リン脂質を合成していることが示唆された。長鎖多価不飽和脂肪酸の一種であるエイコサペンタエン酸(EPA)は、人の健康維持に必須の生理活性脂肪酸である。EPAは主に生体膜を構成するリン脂質のアシル鎖成分として存在し、生体膜の物理化学的特製を変化させることで周辺の膜タンパク質の機能を制御していると考えられている。本研究では、EPA含有リン脂質と膜タンパク質の相互作用機構に着目し、EPA生産性の特殊環境微生物Shewanellalivingstonensis Ac10のEPA生合成遺伝子破壊株の膜タンパク質生産能を解析した結果、EPAの欠損は特定の膜タンパク質の小胞分泌を促進することを見いだした。本研究では、EPA含有リン脂質が膜タンパク質の高次構造形成を促進する役割を担うことに基づき、今年度はEPA生産性細菌におけるEPA含有リン脂質の生合成酵素群の細胞内局在を解析することで、EPA含有リン脂質の局在化と細胞分裂タンパク質との相互作用の存在について明らかにすることを目指した。ラットリンパ節をもちいたハイブリドーマ法で調製したモノクローナル抗体を用い、EPA生合成酵素群の細胞内局在を可視化した結果、本菌のEPA生合成は細胞分裂タンパク質が会合する核様体閉鎖領域で局所的に進行することが予想された。以上の結果は、当初計画していた通り、細胞分裂タンパク質とEPAの相互作用を示唆するものであり、本研究は順調に進展していると言える。細菌の細胞分裂は、少なくとも12種のタンパク質が会合して形成されるタンパク質複合体が協調して機能することで正常に進行するが、今年度の実験結果から、EPA含有リン脂質がこれら細胞分裂関連タンパク質群の機能発現に影響することが強く示唆された。一方で、EPA含有リン脂質と特異的に相互作用する細胞分裂タンパク質や相互作用様式など、EPA含有リン脂質の生理機能発現における分子基盤の詳細は明らかになっておらず、次年度の課題である。現在、EPAを特異的に認識する抗EPA抗体の作製に成功している。一方で本研究で獲得された抗EPA抗体産生性ハイブリドーマの抗体産生能は不安定であることがわかった。
普遍的言語発達指標開発のための日英語の習得

本研究では、共有データ整備として、これまでCHILDES(北米)及びJCHAT(日本)プロジェクトで準備されてきた日英語の発話データを統合・整理し、本研究計画で使用する共有データベースを整備した。そして、このデータベースに基づいて、言語発達指標の研究が遅れている日本語において、以下の点に注目して各研究者が分担し、文献および基礎的データの分析を行なった:(1)使役、(2)否定、(3)格助詞、(4)動詞形態素、(5)接続詞や接続助詞の使用に見られる複文構造、(6)名詞句構造、(7)WH疑問文および量化表現、(8)代名詞、(9)助数辞、(10)終助詞、(11)視点。これらの結果については報告書で詳しく述べるが、それぞれのカテゴリで用いられる表現の生成レベル(P-level)を規定し、複数の幼児のデータにこの生成レベル概念を適用して発達過程を分析した。また、複数の幼児にまたがる言語発達の順序性を客観的に判断するための手法も開発した。これらの結果から、3歳までの日本語の言語発達指標の提案が可能となった。しかしながら、障害児の言語発達の尺度としての応用や、日英語の第一言語習得過程の比較、第二言語習得の言語発達のモデル化までは、時間的な制約のため実現できなかった。今後の課題としたい。今後の課題としたい。平成11年度は、8月と1月に全体会議を持った他に、各研究者が互いに訪問することにより研究交流を行なった。特筆すべき項目としては、共有データ整備と、英語と比較して日本語が遅れている発達過程の基礎的研究を行なったことがあげられる。共有データ整備として、これまでCHILDES(北米)及びJCHAT(日本)プロジェクトで準備されてきた日英語の発話データを統合・整理し、本研究計画で使用する共有データベースを整備した。具体的には日英語の両方に関して、第一言語習得データ(5歳までの親子会話)、言語障害データ(親子会話;絵説明)、第二言語習得データ(教師と学習者の会話;絵説明)、及び、日英語イマーションプログラムデータ(バイリンガル教育)を、中京大学のWWWサーバー上に整備し、本研究で利用する基礎的データとした。また、日英語の発達過程の基礎的研究を行ない、言語発達指標が備えるべき要因(パラメター)を明らかにすることを試みた。具体的には以下の点に注目して各研究者が分担し、文献および基礎的データの分析を行なった(現在も続行中):(1)使役、(2)否定、(3)格助詞、(4)動詞形態素、(5)復文構造、(6)名詞句構造、(7)WH疑問文および量化表現、(8)代名詞、(9)助数辞、(10)終助詞、(11)視点本研究では、共有データ整備として、これまでCHILDES(北米)及びJCHAT(日本)プロジェクトで準備されてきた日英語の発話データを統合・整理し、本研究計画で使用する共有データベースを整備した。今後の課題としたい。
マイクロバイオーム解析による慢性肺アスペルギルス症の新規治療開発の試み

本研究は、慢性肺アスペルギルス症の病態と呼吸器、腸管のマイクロバイオームとの関連性について解析した研究である。最初の2年で慢性アスペルギルス感染症の抗体産生マウスモデルを開発した。最終年度において、本モデルの腸管マイクロバイオームをβラクタム薬を投与することにより変化させ、その変化がアスペルギルス抗体の産生能についてどのように影響するかについて検討した。6週齢の雌ICRマウスに、0.5mg/mlのCefoperazone/Sulbactam(C/S)を自由飲水させ、6週間にわたり、週に2回、Aspergillus fumigatusMF367菌液を腹腔内に接種、7週目に血液中の抗アスペルギルス抗体の産生能を沈降抗体法で計測した。腸管のマイクロバイオーム解析については、7週目にマウスの便を採取、DNAを抽出し、細菌のDNAについて16S rRNAのV123領域のプライマーを用いてPCRで増幅し、PCR産物を精製したのち、次世代DNAシーケンサーを用いて解析した。マイクロバイオーム解析では、C/S非投与群(n=12)では様々な腸内細菌属が認められたのに対して、C/S投与群(n=13)では、ほぼ単独の腸内細菌属(バチルス属)に変化していた。一方、抗アスペルギルス抗体の産生能については、アスペルギルスを接種した群でC/S投与群(n=7)とC/S非投与群(n=6)で比較すると、いずれも抗体の産生が確認されたが、抗体産生能を半定量化したところ、C/S投与群(マイクロバイオーム変化群、抗体力価平均, 2.0)では、抗体産生能が、C/S非投与群(マイクロバイオーム非変化群、抗体力価平均, 2.8)に比較して低い傾向にあることが証明された。この結果は、アスペルギルス症において、腸管マイクロバイオームの変化が、アスペルギルスに対する感染防御能を変化させる可能性がることを示している。本研究の初年度の計画として、マウス腸管のマイクロバイオームの解析と種々の条件による変化の確認(条件設定)を行うこととしており、腸管マイクロバイオームの解析方法と、使用するマウスと腸管マイクロバイオームを変化させる方法と確認方法を確立する予定であった。しかし、当研究室で作成中である慢性アスペルギルス感染症マウスモデルの開発を中心に進めた方が、後の検討がスムーズになることを考え、8週齢のBalb/cマウスを用いて、アスペルギルスが局所に存在し続けるモデル開発を優先的に行った。本モデル作成について、一定の再現性を有する状態まで完成できているが、再現性にはやや問題を残しており、今後は、再現性が安定することを確認する必要がある。その後に、餌、抗菌薬を変更し、マイクロバイオームの変化とともに、アスペルギルスの局所による菌数の変化について検討を行う予定である。一方、腸管のマイクロバイオームの解析については、マウスの便を採取、DNAを抽出し、細菌のDNAについて、16S rRNAのV123領域のプライマーを用いてPCRで増幅し、PCR産物を精製したのち、次世代DNAシーケンサーABI SOLiD 5500システムを用いて塩基配列を決定する予定であるが、さらに、安価に効率よく検討できる方法を改めて検討中で、複数の学会に参加を行い、マイクロバイオーム研究に関する最新の情報を取得している。解析に入る前に、更なる検討を加え、経済的にもコストに見合う方法を用いる予定としている。アスペルギルス慢性定着モデルの安定性が研究を成功に導く鍵となるが、条件設定について、当初の予定より、時間がかかっており、研究全体の進行はやや遅れ気味である。また、マイクロバイオームの遺伝子解析については、方法論において、効率の良い方法を模索しており、こちらも当初の予定より遅れ気味である。本研究の初年度および、2年目の計画として、マウス腸管のマイクロバイオームの解析と種々の条件による変化の確認(条件設定)を行い、引き続き、腸管マイクロバイオームの変化が肺におけるアスペルギルスの定着・感染に及ぼす影響を検討する予定であった。初年度に、8週齢のBalb/cマウスを用いて、アスペルギルスが局所に存在し続けるモデル開発を優先的に行い、一定の再現性を有する状態まで完成できた。しかし、次年度には、再現性が安定せず本モデルの使用を断念した。代替モデルとして、局所にアスペルギルスを継続的に接種し、抗体産生にて感染を確認するマウスモデルの作成を行った。具体的には、ICRマウスに対し、週に12回、腹腔内にアスペルギルスを投与し慢性感染症を惹起させ、1ヶ月後に、アスペルギルスに対する抗体の産生が確認できるモデルである。再現性についても安定していることを確認できた。アスペルギルスの慢性感染症の証明の一つとなる抗体産生マウスモデルを完成したことは意義深いものと考える。本研究において、今後は、この抗体産生マウスモデルを用いて、当初の予定であった腸管マイクロバイオームを変化させる条件を設定し、腸管マイクロバイオームの変化がアスペルギルス抗体産生について、どのように影響するかについて検討することとした。腸管のマイクロバイオームの解析については、マウスの便を採取、DNAを抽出し、細菌のDNAについて、16S rRNAのV123領域のプライマーを用いてPCRで増幅し、PCR産物を精製したのち、次世代DNAシーケンサーを用いて塩基配列を決定する予定で、初年度に問題となっていた解析費用について、研究機関内で安価にできる体制が整ったため、研究を推進する予定である。

当初、予定していた中程度の免疫抑制にてアスペルギルスが定着するマウスモデル、さらに、豚エラスターゼを経気道的に投与し、肺組織破壊を誘導したCOPD慢性肺アスペルギルスモデルマウスモデルについて再現性が安定しないために、新たなマウスモデルの開発を行うこととなり、進捗はやや遅れている状況となっている。一方で、マイクロバイオーム解析については、研究機関内で、安価に、短時間で解析を行う体制が整備されたため、今後の研究はスムーズに進めることができるようになった。本研究は、慢性肺アスペルギルス症の病態と呼吸器、腸管のマイクロバイオームとの関連性について解析した研究である。最初の2年で慢性アスペルギルス感染症の抗体産生マウスモデルを開発した。最終年度において、本モデルの腸管マイクロバイオームをβラクタム薬を投与することにより変化させ、その変化がアスペルギルス抗体の産生能についてどのように影響するかについて検討した。6週齢の雌ICRマウスに、0.5mg/mlのCefoperazone/Sulbactam(C/S)を自由飲水させ、6週間にわたり、週に2回、Aspergillus fumigatusMF367菌液を腹腔内に接種、7週目に血液中の抗アスペルギルス抗体の産生能を沈降抗体法で計測した。腸管のマイクロバイオーム解析については、7週目にマウスの便を採取、DNAを抽出し、細菌のDNAについて16S rRNAのV123領域のプライマーを用いてPCRで増幅し、PCR産物を精製したのち、次世代DNAシーケンサーを用いて解析した。マイクロバイオーム解析では、C/S非投与群(n=12)では様々な腸内細菌属が認められたのに対して、C/S投与群(n=13)では、ほぼ単独の腸内細菌属(バチルス属)に変化していた。一方、抗アスペルギルス抗体の産生能については、アスペルギルスを接種した群でC/S投与群(n=7)とC/S非投与群(n=6)で比較すると、いずれも抗体の産生が確認されたが、抗体産生能を半定量化したところ、C/S投与群(マイクロバイオーム変化群、抗体力価平均, 2.0)では、抗体産生能が、C/S非投与群(マイクロバイオーム非変化群、抗体力価平均, 2.8)に比較して低い傾向にあることが証明された。この結果は、アスペルギルス症において、腸管マイクロバイオームの変化が、アスペルギルスに対する感染防御能を変化させる可能性がることを示している。アスペルギルス慢性定着モデルの開発を引き続き進める。同時に、腸管のマイクロバイオームについても、遺伝子解析など同時に進めて行く必要があり、遅れないように効率よく進めて行く予定である。新たな解析マウスモデルの作成に成功したため、評価項目を変更し、当初のアスペルギルスの慢性感染症における腸管マイクロバイオームの影響について、検討を進める予定である。研究方法を一部見直したために、予定より研究費の使用が少なくなったため。2年目の研究において、マイクロバイオーム解析が行えなかったため、当初の予算より少ない金額で研究をおこなったために、未使用金がでた。今年度は、当初の予定通りに施行する予定。昨年度の当初の計画に基づき、今年度、研究を進め、本研究費を使用予定である
造血幹細胞を用いた悪性腫瘍腹膜播種に対する治療の開発

平成17年度研究経過(1)癌細胞腹膜播種モデルの作製:平成16年度に行えなかった腹膜移植モデルでの播種モデルを作製した。(2)腹膜播種における血管新生の検討:Balb cヌードマウスでの結腸癌腹膜播種モデルで、平成16年度に行えなかったαvβ3-integrin染色を施行。CD31免疫染色により確認できた播種腫瘍内血管が、新生血管であることが確認できた。また、腹膜移植モデルでの播種腫瘍においても同様の所見が認められ、正常腹膜血管からの血管新生により播種腫瘍がfeedingされていることが示唆された。しかし、切片における連続性が確認困難であり、今後の課題と考えている。(4)後腹膜転移株培養:大腸癌後腹膜転移株を取得し継代培養施行したが、培養不良のため現在検索中である。そのため平成17年度検討予定としていた、腹膜播種血管新生における腹腔内造血幹細胞の関与についての検討は行えていない。(5)Ang-2非産生造血幹細胞の作製:GFP-transgenic C57BL/6マウス骨髄よりの造血幹細胞の採取を行っている状況であり、Ang-2非産生造血幹細胞の作製には至っていない。平成16年度研究経過(1)腹膜移植モデルの作製:C57BL/6マウス(donor)から2cm四方腹壁を切除し、同サイズの腹壁欠損部を作製しておいた別のC57BL/6マウス(recipient)あるいはGFP-transgenic C57BL/6マウス(recipeint)への移植モデルの作製が可能であることを確認した。放射線照射や免疫抑制剤の投与は必要なかった。(2)癌細胞腹膜播種モデルの作製:nu/nu balb cヌードマウスに結腸癌細胞株を腹腔内投与して腹膜播種モデルを作製。腹膜移植モデルでの播種モデルはまだ行えていない。(3)腹膜播種における血管新生の検討:Balb cヌードマウスでの結腸癌腹膜播種モデルにおいて、正常腹壁組織と播種増大した腫瘍のそれぞれを切除し、薄層切片を作製。HE染色、CD31免疫染色にて観察し、血管密度や新生血管の状態を評価した。腹膜より腹膜播種腫瘍内に成長する血管が認められ、播種腫瘍内には豊富な血管が存在することが確認できた。しかしαvβ3-integrinでの染色確認は行えていない。(4)現在検討中の実験:C57BL/6マウス(donor)からGFP-transgenic C57BL/6マウス(recipeint)への移植モデルにおいて消化器癌細胞株の腹膜播種モデルの作製。生着後上記と同様の薄層切片を作成し、新生血管中のGFP(+)細胞の有無を確認することにより、血管新生への造血幹細胞の関与を検討。
雑音誘起現象へのランダム力学系アプローチ

近年、多重雑音誘起転移、統計的周期性、雑音誘起再現性といったこれまでに知られていなかった雑音誘起現象が広いクラスの非線形系に偏在することがわかってきました。本研究の目的は「雑音誘起現象論」の体系化を進めるとともに、確率カオスを含むランダム力学系における複雑現象を定量的に分析することにあります。以下の(1)-(3)が主な研究成果です。(1)多重雑音誘起現象、統計的周期性、雑音誘起再現性の普遍性が数値検証されました。(2)ヒト脳波、ダイス投げの実験時系列解析とランダム力学系モデリングを行いました。(3)確率共鳴、雑音誘起カオスを分岐理論的に、統計的周期性をエルゴード理論的に定式化しました。ノイズと決定論的力学の相互作用に伴う雑音誘起現象は非線形物理学では古くから研究されてきた問題です。例えば確率共鳴、ノイズ同期、雑音誘起カオスがその典型例です。近年ノイズ強度に応じて多重転移を示す現象(多重雑音誘起現象)、ノイズ強度に依存して軌道分布が多様な振動を起こす現象(統計的周期性)といった、これまでに知られていなかった雑音誘起現象が、広いクラスの非線形系に偏在していることがわかってきました。本研究の目的は「雑音誘起現象論」の体系化を進めるとともに、ランダム力学系において、「決定論カオス」に相当する複雑現象を概念化し、数理科学的に基礎づけることにあります。(A)様々な雑音誘起現象のメカニズムとその普遍性、現象クラスの分析研究代表者の先行研究によると、多段回の雑音誘起転移を示す多重雑音誘起現象、軌道密度が振動する統計的周期性は興奮系で普遍的であることが数値的に検証されました。さらに雑音誘起ベイシンを数値的に見いだし、その普遍性を理論的に解析中です。(B)大自由度多スケール系の実験時系列解析大自由度多スケール系の実験データとして(3)ヒトの脳波(提供者:北城圭一、理化学研究所)についてランダム結合振動子系によるモデリングを行いました。また新たに(4)ダイスロールのダイナミクス(提供者: Tomasz Kapitaniak、Lodz Technical University)のランダム力学系モデルによる時系列解析をすすめました。この結果は松永伸夫氏の修士論文としてまとめられ、現在出版準備中です。近年付加ノイズ強度に応じて多重転移を示す現象(多重雑音誘起現象)、ノイズ強度に依存して軌道分布が多様な振動を起こす現象(統計的周期性)といった、これまでに知られていなかった雑音誘起現象が、広いクラスの非線形系に偏在していることがわかってきました。(A)様々な雑音誘起現象のメカニズムとその普遍性、現象クラスの分析研究代表者の先行研究によると、多段回の雑音誘起転移を示す多重雑音誘起現象、軌道密度が振動する統計的周期性は興奮系で普遍的であることが予想されています。多重雑音誘起現象については軌道不安定性の数値解析を行いました。また統計的周期性についてはノイズ強度θでパラメトライズされたLasota-Mackey mapのTransfer演算子の固有値解析を行いました。(B)大自由度多スケール系の実験時系列解析大自由度多スケール系の実験データとして(1)回転流体の表面運動(提供者:田坂裕二、北海道大学、飯間信、広島大学)、(2)ペダリング運動時の心肺リズム(提供者:松本和宏、ヤマハ発動機)、(3)ヒトの脳波(提供者:北城圭一、理化学研究所)についてランダム力学系モデルによる時系列解析をすすめました。(1)回転流体系からはノイズ付き間欠性写像が得られ、雑音誘起間欠性が観察されました。(2)生体リズムデータからはノイズ付きサインサークル写像が得られ、統計的周期性が観察されました。(3)脳波データについては結合振動子系によるモデリングを行っています。

近年ノイズ強度に応じて多重転移を示す現象(多重雑音誘起現象)、ノイズ強度に依存して軌道分布が多様な振動を起こす現象(統計的周期性)といったこれまでに知られていなかった雑音誘起現象が、広いクラスの非線形系に偏在することがわかってきました。本研究の目的は「雑音誘起現象論」の体系化を進めるとともに、ランダム力学系における複雑現象を概念化することにあります。(1)雑音誘起現象のメカニズムとその普遍性の分析:多重雑音誘起現象、統計的周期性の普遍性が数値的に検証されました。雑音誘起ベイシンを数値的に見いだし、その普遍性を解析しました。これらは2014年2月に京都大学数理解析研究所で開催された「ランダム力学系とその応用」において発表・出版されました。(2)大自由度多スケール系の実験時系列解析:ヒトの脳波についてランダム結合振動子系によるモデリングを行いました。この結果は2013年9月にサンタフェで開催されNOLTA2013で発表・出版されました。ダイスロールのランダム力学系モデルによる時系列解析が松永伸夫氏(北大)の修士論文としてまとめられ、現在出版準備中です。(3)ランダム力学系における複雑現象の諸概念構築と不変量の定式化:英Imperial College Londomの研究者と協力して確率共鳴、雑音誘起カオスを確率分岐論的に定式化しました。結果は二編の論文にまとめられ、現在出版準備中です。また独Technical UniversityDresdenの研究者と協力して統計的周期性をエルゴード理論的に定式化しました。結果は開発された数値算法とともに論文にまとめられ、現在出版準備中です。以上の結果は伊ICTP Summer Schoolを含む複数の国際会議で講演発表されています。非線形動力学、複雑系申請書の「研究の目的」に記載した以下の二つの課題(A), (B)については、おおむね順調に研究が進んでいます。(A)様々な雑音誘起現象のメカニズムとその普遍性、現象クラスの分析については、当初の計画を遂行できました。現在結果を論文にまとめています。さらに雑音誘起異常拡散、雑音誘起ベイシンといったいくつかの新たな雑音誘起現象がみつかっています。これらのうちの一部は2014年2月に京都大学数理解析研究所で開催された「ランダム力学系とその応用」において講演発表され、関連論文を執筆中です。(B)大自由度多スケール系の実験時系列解析について、(3)ヒトの脳波(提供者:北城圭一、理化学研究所)について解析を進めました。結果の一部は2013年9月にサンタフェで開催されたNOLTA2013で発表、出版されました。(4)真性粘菌の形態変化(提供者:青野真士、理化学研究所)のデータについては、共同研究者移籍のために解析を休止しています。かわりに(4)ダイスロールのダイナミクス(提供者: Tomasz Kapitaniak、Lodz Technical University)のランダム力学系モデルによる時系列解析をすすめ、現在関連論文を執筆中です。申請書の「研究の目的」に記載した以下の二つの課題(A), (B)については、おおむね順調に研究が進んでいます。さらにいくつかの新たな雑音誘起現象がみつかっています。これらは2013年1月にデンバーで開催されたDynamics Days USにおいてポスター発表されました。(B)大自由度多スケール系の実験時系列解析については当初予定していた4つの実験データのうち、
副腎髄質細胞の膜直下に分布するIP3受容体の形態的・機能的研究

ラット副腎髄質細胞には主にIP3受容体タイプ2が存在する。そこでIP3受容体タイプ2が分布する細胞小器官を同定するために、IP3受容体タイプのモノクロナール抗体であるKM1083とポリクロナール抗体であるChemicon社の抗体を用いて免疫細胞化学を行った。Chemicon社抗体に対する免疫反応物は核近傍と細胞辺縁に分布し、これらの免疫反応物はほとんどBODIPY-IP3に対して結合能を持っていた。一方、KM1083に対する免疫反応物のうち、核近傍に分布するものは結合能を持っていたが、細胞辺縁に細長く分布するものは結合能を持っていなかった。この細胞辺縁に細長く分布するものは、抗calnexin抗体では染色されず、抗-dopamine-β-hydroxylase抗体により染色された。これらの結果はChemicon社の抗体に対する免疫反応物は小胞体に分布するが、KM1083に対する免疫反応物は小胞体ばかりでなく分泌顆粒にも分布することを示している。Chemicon社の抗体は、イムノプロットにおいて約250kDaのIP3受容体タイプ2だけを認識したが、KM1083は250kDaばかりでなく、約200kDaの蛋白も認識した。ムスカリン受容体刺激による細胞内Ca動員はSERCAポンプ抑制薬のthapsigarginの前投与に完全に抑制された。さらに、BODIPY-thapsigarginの結合部位は、抗calnexin抗体に対する免疫反応物の分布部位とほとんど一致した。以上の結果より、IP3受容体タイプ2は小胞体に分布することが明らかになった。KM1083は小胞体に分布するIP3受容体タイプ2ばかりでなく、分泌顆粒に分布するIP3受容体タイプ2類似の蛋白も認識している可能性が示唆された。副腎髄質細胞に分布するIP3受容体のタイプの同定をイムノプロット法及び免疫細胞化学法より行なった。抗IP3受容体タイプ1抗体はラット脳のホモジェネートのイムノプロットにおいて約250KDaのバンドを認識したが、副腎髄質のホモジェネートにおいては認識しなかった。一方、抗IP3受容体タイプ2抗体は副腎髄質及び膵臓のホモジェネートそれぞれにおいて約250KDaのバンドを認識した。抗IP3受容体タイプ3抗体は副腎髄質より膵臓のホモジェネートにおいて強くバンドを認識した。単離副腎髄質細胞において、IP3受容体タイプ1様免疫反応物及びIP3受容体タイプ3様免疫反応物は観察されず、IP3受容体タイプ2様免疫反応物だけが観察された。このIP3受容体タイプ2の免疫反応物は核周囲ばかりでなく、細胞辺縁に分布し、さらにこれらの免疫反応物の分布とIP3に螢光物質を結合させた螢光IP3の結合する部位がほとんど重なった。これらの結果は、IP3受容体タイプ2が核近傍と細胞辺縁に分布することを示している。さらに、螢光IP3結合部位は、小胞体のマーカーであるcalnexinの免疫反応物の分布とほとんど重なったが、分泌顆粒のマーカーであるdopamine-β-hydroxylaseの免疫反応物の分布とは重ならなかった。これらの結果はIP3受容体タイプ2は細胞辺縁と核近傍に存在する小胞体に分布することを示している。共焦点レーザー顕微鏡とCa指示薬Fluo3を用いてムスカリン受容体刺激による細胞内Ca動員の細胞内不均一性を調べた。細胞外Ca欠如液中で10μMムスカリンにより誘発されるCa濃度の上昇は、細胞質全域でほぼ一斉に起こったが、核内の上昇は細胞質よりも0.3秒遅れた。

そこでIP3受容体タイプ2が分布する細胞小器官を同定するためにIP3受容体タイプのモノクロナール抗体であるKM1083とポリクロナール抗体であるChemicon社の抗体を用いて免疫細胞化学を行った。Chemicon社抗体に対する免疫反応物は核近傍と細胞辺縁に分布し、これらの免疫反応物はほとんどBODIPY-IP3に対して結合能を持っていた。一方、KM1083に対する免疫反応物のうち、核近傍に分布するものは結合能を持っていたが、細胞辺縁に細長く分布するものは結合能を持っていなかった。この細胞辺縁に細長く分布するものは、抗calnexin抗体では染色されず、抗-dopamine-β-hydroxylase抗体により染色された。これらの結果はChemicon社の抗体に対する免疫反応物は小胞体に分布するが、KM1083に対する免疫反応物は小胞体ばかりでなく分泌顆粒にも分布することを示している。Chemicon社の抗体は、イムノプロットにおいて約250kDaのIP3受容体タイプ2だけを認識したが、KM1083は250kDaばかりでなく、約200kDaの蛋白も認識した。ムスカリン受容体刺激による細胞内Ca動員はSERCAポンプ抑制薬のthapsigarginの前投与に完全に抑制された。さらに、BODIPY-thapsigarginの結合部位は、抗calnexin抗体に対する免疫反応物の分布部位とほとんど一致した。以上の結果より、IP3受容体タイプ2は小胞体に分布することが明らかになった。KM1083は小胞体に分布するIP3受容体タイプ2ばかりでなく、分泌顆粒に分布するIP3受容体タイプ2類似の蛋白も認識している可能性が示唆された。
パティキュレートの高効率除去を可能にするディーゼル用触媒システム

ディーゼルエンジンから排出されるディーゼルパティキュレート(PM)と窒素酸化物(NOx)による環境汚染が深刻化しており,これらの排出抑制技術の開発が求められている.そこで本研究課題ではPMを高効率で除去する触媒システム構築を目的としている.本年度は燃料中に含まれる硫黄分による触媒の被毒に着目し,耐SOx被毒性についての検討を行うとともに,ススの燃焼活性の評価とSOx被毒機構解明を試みた.対象とする触媒は,活性、安定性などの観点からスス燃焼活性の高いMn系酸化物にカリウムを置換した複合金属酸化物触媒La_<0.8>K_<0.2>MnO_3、K_2Mn_4O_8など取り上げた.結果を以下に述べる.1.K_2Mn_4O_8,LaMnO_3,La_<0.8>K_<0.2>MnO_3,La_<0.6>K_<0.4>MnO_3,La_<0.8>Sr_<0.2>MnO_3のSO_2被毒前後における熱重量分析(TG)測定結果から燃焼温度の比較を行なった結果,K_2Mn_4O_8ではSO_2被毒前後及び被毒温度の違いによるススの燃焼特性変化はほとんど無く,高活性かつ耐SO_2被毒性が高いことが明らかになった.一方,その他のペロブスカイト系触媒では,初期活性は異なるものの,SO_2処理温度の上昇とともにスス燃焼活性は低下していき,500°C処理後では全ての触媒でほぼ同レベルの活性となる.2.これらの触媒に関してSOx被毒中に水蒸気の与える影響について検討を行った結果,SO_2被毒処理中の水蒸気流通の有無によってスス燃焼温度にほとんど変化がなく,SO_2被毒処理中の水蒸気共存の影響はほとんど無いと考えられる.3.X線光電子分光分析(XPS)の結果,La_<0.8>K_<0.2>MnO_3では表面に硫酸マンガンが偏析することで表面に存在するK濃度が低下したことが,SOx被毒によるスス燃焼活性低下の直接的原因であることが示唆された.ディーゼルパティキュレート(PM)を高効率で除去する触媒システム構築を目的とし,本年度は触媒およびフィルター材料の検討,複合金属酸化物触媒被覆PM除去フィルターの作製,触媒特性評価を行い、以下のような結果を得た。1.5wt%K/α-Al_2O_3とカリウム含有複合金属酸化物La_<0.8>K_<0.2>MnO_3、K_2Mn_4O_8のスス燃焼挙動と触媒活性を、熱重量分分析および昇温反応法を用いたガス分析により評価した。その結果、複合金属酸化物であるLa_<0.8>K_<0.2>MnO_3、K_2Mn_4O_8ではNOxの共存効果によるスス燃焼活性の向上が見られた。またK_2Mn_4O_8はNOx存在下でスス燃焼活性、NOx還元活性ともに高活性を示した.2.ポリウレタンフォームと天草陶土スラリーよりセラミックフォームを作製し、含浸法を用いたK_2Mn_4O_8触媒担持を行った結果、触媒担持後のフォームでは触媒中のカリウムによる溶融・破損は見られず、天草陶土は触媒担持に適した基材であった。また触媒担持後のフィルターのXRD測定より、目的としたK_2Mn_4O_8単一相は得られなかったが、簡便な含浸法を用いて同触媒とK-Mn系酸化物をフィルターに担持することができた。3.作製したセラミックフォームのPM除去能をディーセル発電機排ガス汚染度の測定より評価した。フォームを用いることでエンジン始動直後のPMをフィルター無しの場合と比べ約50%削減することができた。また,触媒担持により20°Cから30°C程度ディーゼルパティキュレートフィルターの再生温度が低下できることを見出した。ディーゼルエンジンから排出されるディーゼルパティキュレート(PM)と窒素酸化物(NOx)による環境汚染が深刻化しており,これらの排出抑制技術の開発が求められている.そこで本研究課題ではPMを高効率で除去する触媒システム構築を目的としている.本年度は燃料中に含まれる硫黄分による触媒の被毒に着目し,耐SOx被毒性についての検討を行うとともに,ススの燃焼活性の評価とSOx被毒機構解明を試みた.対象とする触媒は,活性、安定性などの観点からスス燃焼活性の高いMn系酸化物にカリウムを置換した複合金属酸化物触媒La_<0.8>K_<0.2>MnO_3、K_2Mn_4O_8など取り上げた.結果を以下に述べる.1.K_2Mn_4O_8,LaMnO_3,La_<0.8>K_<0.2>MnO_3,La_<0.6>K_<0.4>MnO_3,La_<0.8>Sr_<0.2>MnO_3のSO_2被毒前後における熱重量分析(TG)測定結果から燃焼温度の比較を行なった結果,K_2Mn_4O_8ではSO_2被毒前後及び被毒温度の違いによるススの燃焼特性変化はほとんど無く,高活性かつ耐SO_2被毒性が高いことが明らかになった.一方,その他のペロブスカイト系触媒では,初期活性は異なるものの,SO_2処理温度の上昇とともにスス燃焼活性は低下していき,500°C処理後では全ての触媒でほぼ同レベルの活性となる.

2.これらの触媒に関してSOx被毒中に水蒸気の与える影響について検討を行った結果,SO_2被毒処理中の水蒸気流通の有無によってスス燃焼温度にほとんど変化がなく,SO_2被毒処理中の水蒸気共存の影響はほとんど無いと考えられる.3.X線光電子分光分析(XPS)の結果,La_<0.8>K_<0.2>MnO_3では表面に硫酸マンガンが偏析することで表面に存在するK濃度が低下したことが,SOx被毒によるスス燃焼活性低下の直接的原因であることが示唆された.
定序配列型光学活性ポリエステルの創製と構造・機能特性

ポリエステルは、学術的ならび工業的に広く研究開発され、重要な高分子材料であり、一般に、対称的な官能性モノマーの縮重合によって合成されている。今までに、生体高分子については、多種類のモノマー単位が定序的に結合させる技術は確立されている。また、ポリプロピレンなどでは、立体特異性の制御において触媒の開発が進んでいる。しかしながら、縮重合系ポリマーにおいては、モノマー単位の定序配列制御は難しいのが現状である。本研究では、定序配列制御された光学活性なポリエステルを合成し、制御された一次構造から発現する特異的な高次構造と機能特性の検討を目的として研究を行った。本研究の第一段階として、不斉炭素を含むモノマーの合成を中心に行った。文献調査の結果、保護基を導入した光学活性なジオールモノマーの選択と合成を行った。保護基については、脱離条件の検討も考えて、数種類の保護基について検討を行った。保護基が導入された非対称な光学活性ジオールモノマーとジカルボン酸モノマーのカップリング合成を行い、定序的に配列制御されたモノマーを得ることができた。また、高次構造発現に必要なジオールの一次構造を設計するために、エチレンおよびプロピレングリコール鎖をスペーサーに有する主鎖型高分子液晶の特性を検討した。相転移挙動とダイナミクスについて、MMR測定、DSC測定及び偏光顕微鏡観察を行った結果、スペーサーに嵩高い分岐メチル基や柔軟でらせん構造を取りやすいエチレンまたはプロピレングリコール鎖のコンホメーション特性により、溶解性の向上、転移温度の低下、そして液晶相安定化を引き起こすことが明らかになった。研究の第二段階では、光学活性非対称モノマーを縮合剤により縮重合して定序配列ポリエステルを合成した。高収率、高重合度となる縮合剤の検討を行った。得られた成果は、定序配列型光学活性ポリエステルの分子設計に役立つものである。ポリエステルは、学術的ならび工業的に広く研究開発され、重要な高分子材料である。一般に、対称的な官能性モノマーの縮重合によって合成されている。近年、高分子材料の性能・機能を向上させるため、一次構造を精密に制御した合成が活発に研究されている。今までに、タンパク質やDNAなどの生体高分子については、多種類のモノマー単位が定序的に結合させる技術は確立され、多種多様の化合物が合成されている。また、ポリプロピレンなどの一部のポリマーでは、立体特異性の制御において触媒の開発が進んでいる。本研究では、定序配列制御された光学活性なポリエステルを合成し、その規則的に制御された一次構造から発現する特異的な高次構造と機能特性の検討を目的として研究を行った。本年度は不斉炭素を含むモノマーの合成を中心に行った。文献調査の結果、保護も基を導入した光学活性なジオールモノマーの選択と合成を行った。ジカルボン酸モノマーの片末端にも保護基を結合した。研究の第二段階では、片末端がOH基で反対側がCOOH基となっている光学活性非対称モノマーを縮合剤により縮重合して定序配列ポリエステルを合成する。高収率、高重合度となる縮合剤の検討を行う。

得られたポリエステルの構造と物性について検討する。ポリエステルは、学術的ならび工業的に広く研究開発され、重要な高分子材料であり、一般に、対称的な官能性モノマーの縮重合によって合成されている。近年、高分子材料の性能・機能を向上させるため、一次構造を精密に制御した合成が活発に研究されている。今までに、タンパク質やDNAなどの生体高分子については、多種類のモノマー単位が定序的に結合させる技術は確立され、多種多様の化合物が合成されている。また、ポリプロピレンなどの一部のポリマーでは、立体特異性の制御において触媒の開発が進んでいる。しかしながら、縮重合系ポリマーにおいては、モノマー単位の定序配列制御は難しいのが現状である。本研究では、定序配列制御された光学活性なポリエステルを合成し、その規則的に制御された一次構造から発現する特異的な高次構造と機能特性の検討を目的として研究を行った。本年度は、第一段階として、不斉炭素を含むモノマーの合成・精製を行った。保護基が導入された非対称な光学活性アルキルアルコールモノマーと芳香族カルボン酸モノマーのカップリング合成を行った。片末端がOH基で反対側末端がCOOH基となっている、定序的に配列制御されたモノマーを得ることができた。さらに、第二段階で、この光学活性非対称モノマーを縮合剤により縮重合して定序配列ポリエステルを合成した。高収率、高重合度となる縮合剤の検討を行った。得られたポリエステルの構造と物性について検討し、光学不活性な定序配列ポリエステルや配列制御されていない一般のポリエステルと比較検討した。