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幸福概念の理論的基盤の再構築―その文化的多様性と歴史的重層性の批判的検討を通じて

本研究では、幸福概念を思想史的・文化史的な重層性をふまえて考え直すことによって、幸福概念が、第一に、個人の主観的な幸福感には限定されない社会性・集団性を有した倫理的地平において考察されるべきものであることと、第二に、その幸福は、個人の次元を超えた社会的時間性や、ひいては形而上学的な世界の時間性にまで及ぶような多層的な時間論のなかで考えられるべき余地があることが明らかになった。以上の成果は、近年の社会心理学的な幸福論を補完し修正しうる意味を有していると思われる。本研究の目的は「思想史的伝統における多様な幸福概念に着目し、幸福概念の再構築を試みる」ことにあり、その遂行のために研究メンバーを3グループに組織化し、相互の連携を図りつつ個々の研究を進めた。グループ1「思想史上にみる幸福の文化的多様性の研究」では、ヒュームとスミスの道徳哲学の理論的枠組みの比較を通して、その後の功利主義的幸福概念がイギリス思想史のどこに胚胎していたのかが考察され、他方、中国思想史においては、荀子と王充の相逐心説の比較を通して、徳と幸福との因果関係理解の変化が研究された。ここから二つの思想史における道徳と幸福の関係性という問題群が浮かび上がった。グループ2「変容する社会における幸福の歴史的重層性の研究」では、現代の科学技術時代における公的幸福の成立条件をめぐって、ハイデガーやアーレントの議論を手がかりに研究がなされ、他方、近代日本思想においては、都市化と近代化の過程のなかで自然という概念が鍵となって、個人・社会の関係と幸福とを結びつける思索が展開していたことが考察された。このように、近代以降の社会における公的幸福の条件が明らかにされた。グループ3「西洋宗教思想史を中心とする不幸な生とその時間性の研究」では、西欧近代における神義論とその批判の展開を通して、悪(不幸)を思想の課題とするために、人間中心主義的視点と非人間中心主義的視点の二重の視点がどのように構築されたかが考察され、また、現代における宗教哲学において、不幸な死を不幸と規定することがどうして可能なのかという分析哲学的問題が、死の害の哲学を手がかりとして考察された。このように、不幸を宗教思想的観点から捉えるための研究基盤が構築された。以上、各メンバーがグループ内で各自の研究課題を遂行しつつ、全体で討議することを通して、各自の研究成果発表も含め、メンバー全体として着実に研究を進めることができた。本研究では、当初の計画通り、東西の近代思想、政治思想および日本思想、西洋宗教思想の三領域のユニットのもとで、従来の幸福概念の批判的再検討を進めた。25年度の成果にもとづき、26年度においても、コア研究会を計3回実施し、各ユニットごとに研究の経過報告を行うとともに、仏教思想を専門とする研究協力者の招聘により外部からの視点も取り入れつつ、次年度の報告書作成に向けた研究の集約の段階に進んでいる。東西の近代思想の研究ユニットにおいては、両思想的伝統において幸福の内実がどのように規定され理論づけられてきたのかが集中的に研究され、とりわけ現代の哲学的幸福論との接点と差異とがそれぞれどこにあるのかが明確化された。政治思想・日本思想のユニットにおいては、国家、共同体や家という公私にわたる社会領域において幸福が問われる際、技術や自然といった、間主観的な問題軸を通して幸福を哲学的に問うことの有効性が示された。西洋宗教思想ユニットにおいては、災害に代表される不幸に対してどのように理論的な対応をしてきたかが、幸福論の存立意義を考えるうえで決定的な意義をもつことが明らかにされ、特にキリスト教思想における弁神論の新たな解釈がユニット内の研究者の連携によって示されている。各ユニット内での調整を行いつつ、全体の共同討議を重ねて相互の共有を図るとともに、これらの研究成果の一部は、各ユニット内の個々の研究者による単著・論文として公刊されている。なお、直接の研究分担者ではないが、上述の研究協力者がコア研究会内にておこなった講演も論文などによって発表されている。幸福概念を、狭い意味での主観的幸福としてのみとらえるのではなく、思想史的重層性と文化的多様性を考慮して、三つの研究グループ(近代思想史、社会思想・政治思想、宗教思想)の枠組みのもと、この概念の多義性ととらえようとするのが、本研究の主たる目的であった。そして、H27年度は、前年度までの各自の領域における研究成果とその相互の対話・検討を踏まえ、幸福概念に関する一つの理解ないし視角を提示するという計画であった。西欧・東洋の近代思想史研究においては、幸福概念の世俗化が進むとともに、その幸福概念をもとにした道徳・倫理の構築が図られてきたという、幸福概念の道徳化の経緯が明らかになった。また、日本および東洋の近現代の社会思想・政治思想研究においては、恋愛や家族という親密圏、社会という公共圏の双方において、幸福が過去や将来にまたがる時間性と不可分にとらえられてきたという、従来の幸福論では強調されてこなかった一面が明らかになった。また、宗教思想研究においては、幸福論の出来する源泉の一つが、不幸という実存的体験にあることが確認されると同時に、そこから生じる幸福論が、世界全体の善さを問う形而上学や将来における救済という時間論のような、実存と世界とを結びつける理路が問われることが明らかになった。

以上の研究を通して、幸福概念が、個人がいまここで感じる主観的な幸福にとどまらず、人がどうあるべきかという道徳性、人が時間のなかでどう生きるかという時間性、人がこの世界のありようをどう理解するかという形而上学といった諸相にまたがって論じられるべき(ないし論じうる)ものであることが、これまでの幸福論にはない新たな知見として示された。以上の研究成果の一部は、研究メンバー各自の成果とともに、『社会と倫理』31号(南山大学社会倫理研究所)の特集「幸福論の諸相」において、近日内に公表される。本研究では、幸福概念を思想史的・文化史的な重層性をふまえて考え直すことによって、幸福概念が、第一に、個人の主観的な幸福感には限定されない社会性・集団性を有した倫理的地平において考察されるべきものであることと、第二に、その幸福は、個人の次元を超えた社会的時間性や、ひいては形而上学的な世界の時間性にまで及ぶような多層的な時間論のなかで考えられるべき余地があることが明らかになった。以上の成果は、近年の社会心理学的な幸福論を補完し修正しうる意味を有していると思われる。交付申請書に記載した予定に沿い、研究代表者および分担者が所属する各ユニット内での研究課題を遂行し、報告書に向けた論考を準備するとともに、各自の成果を論文等によって発表している。また、予定通り、他分野の研究協力者を交えたコア研究会を3回開催し、研究発表および共同討議を実施できている。研究代表者の所属変更に伴い、成果公開のためのウェブサイト構築のみ遅れがでているが、現在準備中であり、全体としておおむね順調に研究は進展している。哲学・倫理学26年度の研究成果を踏まえ、当初の予定通り、各自が研究を進めながら、2回程度の論考検討会・報告会を実施し、共同成果報告書を完成させる。その成果を公開するとともに、一般向けの共著論文集(現在、すでにその内容を検討中である)を出版し、3年間の共同研究の成果を広く学界内外に問うことを目指す。平成25年度を通じて、研究代表者・研究分担者は、各グループ内での思想研究・思想史研究を進めつつ論考を準備し、2度実施したコア研究会において意見交換をおこない、互いに異質な思想史的伝統の多様性を考慮しつつ、幸福概念を把握するための理論的基盤をおこなった。その成果の一部は、各メンバーが個別におこなった学会報告や論文の刊行を通じて発表されている。計画していたウェブサイトについては、平成25年度末の研究代表者の所属機関の変更もあり、開設には至らなかったが、準備作業が進行中である。以上のように、本共同研究はおおむね順調に進展している。研究分担者数名が、3回にわたるコア研究会において、公務ないし体調不良などの理由により日程すべてに参加できないことがあり、その結果、出張に伴う旅費に若干の未使用金額(全体の約2%)が発生した。平成25年度の研究成果を踏まえて、当初の計画通り、平成26年度は各グループ内での課題の深化を主な目的として、コア研究会を3回程度実施する。また、研究課題の進展があったため、古代思想、社会心理学、近代思想などの各分野から、研究協力者を招いて、専門的知見の提供を依頼する。各自が研究成果を公表しつつ、こうした研究会の実施を通して、平成27年度の共同研究の達成をめざす。次年度使用額が発生した各研究分担者において、物品費(主に書籍購入費に充てる)として計上する。平成25年度、研究メンバーのうち1名が、体調上の事情のため、コア研究会に一度参加することができなかった。その参加費用分の旅費に残額が生じ、その分を平成26年度の研究協力者の研究旅費および謝金とするために、若干の次年度使用額が生じた。
MRI診断への応用を目指した連結官能基付き炭素鎖分岐を有するDTPAの簡便合成

連結用官能基分岐鎖を有するDTPAの簡便合成に成功した。5箇所ある反応点のうち1箇所のみで分岐を延ばす化学反応の新規開発が鍵反応である。分岐鎖の先端に連結用官能基を延ばす事、実際に体内動態特異性の可能性がある物質の連結にも成功した。完成した標的化合物はコントラスト能の検定を行い、1例で動物投与実験も行った。非侵襲診断剤として広く普及しているMRI造影剤の性能を超える新たな診断剤を創出を目的として、ガドリニウムイオン(Gd(III))のキレート能を有するジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)の誘導体合成の研究を行った。DTPAのペンタエチルエステルを臭化アリルで処理してアンモニウム塩を形成させた後、過剰の臭化アリルを除いてから炭酸カリウムを塩基として加えることで、DTPA骨格中央のエステル部のα位にアリル基が導入された化合物を63%の化学収率、93%の選択性で得る事に成功した。この反応は3050グラムスケールでの再現性が確認できた。さらに、得られたアリル化誘導体は総収率は8090%で溝呂木-Heck反応を用いてヨードベンゼン誘導体を反応させることで、更なる連結を容易に行える官能基を持たせた誘導体合成に成功した。アリル化反応の機構は、Stevens転位反応で進行したものと考えられる。なお、既存のStevens転位反応の条件、すなわちDTPAペンタエチルエステルに臭化アリルと炭酸カリウムを一気に混ぜて反応を行った場合、所望の中央のモノアリル体は20%以下の収率となり、大量の原料が残存する上で、アリル基が2つ、あるいは3つ入った副生成物が無視できない量、生成した。既存の一気反応では成し得なかった高収率・高選択性は、炭酸カリウムを別途入れる操作と途中で過剰の臭化アリルを除く操作という工夫によって達成できた。従来の技術でDTPA骨格に炭素鎖を伸ばす反応は高価な試薬を用いており低収率である。一方、本研究で達成した技術は低コスト・操作の簡便性・大量スケールの高再現性という特長を有し、今後MRI診断剤の製造におけるコストダウンに大いに貢献できると考えられる。Diethylenetriaminepentaacetic acid(DTPA)の炭素骨格部にallyl基を導入できる画期的な簡便手法の最適化(63%の単離化学収率と93%の化学選択性)を平成22年度に達成したので、本年度はDTPAに限定されない一般性を得られるように、N,N-ジアルキルグリシンエステル、N-アルキルイミノ二酢酸エステル、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)のエステルの3種類で向様の反応を試した。その結果DTPAと同様の収率や化学選択性の結果が得られ、鍵反応の一般性を示す事が出来た[(1):達成]。同時にDTPAにおける「63%の単離化学収率と93%の化学選択性」がなぜ達成されたかを明らかとする知見が得られた[(1):想定外追加達成]。また大量合成可能となったmopo-C-allyl化DTPAの末端オレフィン部分を伸張する手法が成功し、末端にBocで保護したアミノ基を有する誘導体の合成を平成22年度に達成したので、本23年度はその方法を参考に、ヒドロキシアミン末端、カルボン酸末端、マレインイミド末端などを有するバリエーション化を進め、成功した[(2):達成]。これら中間体を利用して、コレスタノール・ウラシル・ポルフィリン・カンプトテシンなどとの化学連結を試み成功した[(3):達成]。これら最終生成物の緩和時間をMRI装置によって測定し[(4):達成]、市販診断剤のマグネビスト(R)に比べて、低濃度での画像コントラストを高ある誘導体であることが明らかとなった[(4):想定外追加達成]。なお、スムーズな研究展開だったため・大元の原料となるmoho-C-allyl化DTPAの製造に関しては、平成22年度に製造したもので十分に研究をすすめることが出来たので、謝金措置は執らなくても済んだ[(5):想定外の良好な進捗のため]。Diethylenetriaminepentaacetic acid(DTPA)の炭素骨格部にallyl基を導入できる画期的な簡便手法の最適化(63%の単離化学収率と93%の化学選択性)と、大量合成可能となったmono-C-allyl化DTPAの末端オレフィン部分を伸張しBocで保護したアミノ基を有する誘導体の合成を平成22年度に達成した。平成23年度はDTPAに限定されない鍵反応の一般性を示し、同時にヒドロキシアミン末端、カルボン酸末端、マレインイミド末端などを有するバリエーション化を進め、コレスタノール・ウラシル・ポルフィリン・カンプトテシンなどとの化学連結に成功し、生成物の緩和時間をMRI装置によって測定した。平成24年度は、カンプトテシンとDTPAのconjugate体を選んで、大量合成を実行し、12gの最終生成物を製造出来た。健常マウスに対しての投与実験を行い、MRIの撮像を行った。同時にmono-C-allyl化

DTPAの更なる大量合成を検討し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを必要としない工程を検討した。多数の試行錯誤の結果、DTPAのカルボン酸5つを保護しているエチル基をベンジル基に変更し、対イオン用に4-トルエンスルホン酸を用いる事で、結晶が得られる事を見出した。平成23年4月に提出した研究実施計画で記載した(1)別基質での一般性検討、(2)分岐先端構造のバリエーション化、(3)集積性有機部位の連結、(4)MRIによる実測、という細目を全て達成した。加えて(1)と(4)では想定以上の成果を得た。(5)大元の原料の大量製造(謝金の措置)という計画は、非常に化学反応の失敗が少なく、22年度での備蓄で賄えた点で想定より進捗はよかったと結論できる。以上の理由より(1)という自己評価としたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。順調に推移しているので、特段の変更は無く、バリエーションの更なる追加などを進めて、論文投稿のためにしっかりとしたデータをとる事を第一優先として進めたい。第2の目標は臨床応用や市販化等の社会貢献であるが、本科研費研究の成果を基盤として採択された外部資金(JST : T-STEP:起業検証タイプ:平成24年度)で実施が主体となる。
腎癌患者免疫細胞由来血清エクソソームの網羅的タンパク解析による癌免疫状態の理解

まず本研究の第一段階として、健常人10人のPeripheral Blood Mononuclear Cells(PBMC)よりフローサイトメトリーにてCD4+/CD8+/CD4+CD25+T細胞を分取し、各分画よりタンパクを抽出した。TMT標識液体クロマトグラフィータンデム型質量分析(LC-MS/MS)による網羅的タンパク解析およびその後のバイオインフォマテック処理は、医薬基盤・健康・栄養研究所の協力のもとで行った。公共データベースExoCartaを用いて、免疫細胞由来エクソソームと思われるタンパク分画の候補を選定した。T細胞を中心とした末梢血中免疫細胞のタンパク情報と公共データベースおよび医薬基盤研データベースを統合して、バイオインフォマテック処理を加え、各T細胞分画エクソソームタンパクに対する独自のプロテオームライブラリーを完成した。現在免疫チェックポイント阻害剤(ICI)の臨床上奏効例、非奏効例患者の末梢血PBMCを順次保存し、エクソソームタンパクを抽出している段階である。免疫チェックポイント阻害剤(ICI)が投与されている患者において、予後不良症例も一定の割合で存在し、経時的採血検体(投与前、薬剤投与後3か月毎)が確保できない場合も少なくなかった。経時的採血検体の確保に少し苦労している状態である。時間をかけて経時的採血が確保できる症例を蓄積し、ある一定の症例数が確保できた時点で、免疫チェックポイント阻害剤(ICI)の奏効例、非奏効例患者の末梢血PBMCよりエクソソームタンパクを抽出し、独自に作成したプロテオームライブラリーを用いて、奏効予測に関する候補タンパクの絞り込みを行っていく予定である。研究を進めていくうえで必要に応じて研究費を執行した為、当初の見込み額と執行金額が異なった。
多能性幹細胞が生殖細胞へ変換することを抑制する分子機構の解明

本研究では、これまでの我々のマウスES細胞での研究で明らかになった、生殖細胞特異的な遺伝子の発現が多能性幹細胞で抑制される分子機構について、動物種を越えて保存されている可能性を検討することを目的とした。そのために、マウスES細胞で生殖細胞特異的遺伝子の発現を抑制するMax, Brg1について、プラナリアおよびニワトリ胚でノックダウン(KD)を行い、生殖細胞特異的遺伝子の発現変化を調べた。その結果、どちらの場合も、Max-KDによって一部の生殖細胞特異的遺伝子のみの発現が上昇し、マウスES細胞とはMax, Brg1の役割が、やや異なると考えられた。本研究では、これまでのマウスでの研究で明らかになった、多能性幹細胞が生殖細胞へ分化することを抑制しているメカニズムが動物種を越えて保存されている可能性について、無脊椎動物のプラナリア、およびニワトリ胚を用いて調べることを目的とする。すなわちマウスES細胞で生殖細胞遺伝子の発現を抑制するMax, Mga, L3mbtl 2, Brg1, Atf7ip、およびMaxと相互作用して生殖細胞遺伝子の発現を抑制するGLP, G9aについて、プラナリアおよびニワトリのホモログ遺伝子をクローニングし、それらがプラナリアの成体内に存在する多能性幹細胞のネオブラストや、ニワトリES細胞でも、生殖細胞遺伝子の発現抑制に働いているかどうかを、RNAiにより調べる。平成25年度では、まずプラナリアのホモログ遺伝子の同定を行い、MaxとBrg1についてはホモログと考えられる遺伝子を同定でき、PCRでcDNAをクローニングした。次にMaxの2本鎖RNAを合成し、餌と混ぜてプラナリアD.ryukyuensis OH系統に投与し、ノックダウンを開始した。これまでの予備的な結果では、Maxの発現はコントロールの20%程度にまで低下し、ノックダウンはうまくいっていること、また生殖細胞特的遺伝子の一部でノックダウンに依存した発現上昇が見られることがわかった。しかし個体による発現差が大きく、再現性を確認していく必要があると考えられる。またニワトリでもMaxホモログ遺伝子を同定し、ニワトリPGCと初期胚多能性細胞でMaxが発現していることを、免疫染色で確認した。さらにshRNAの発現ベクターを作成し、それをエレクトロポレーション法によりニワトリ胚に導入したのち、Max抗体による免疫染色を行い、Maxがノックダウンされていること確認した。本研究では、これまでの我々のマウスでの研究で明らかになった多能性幹細胞が生殖細胞としての性質を獲得することを抑制する機構が、動物種を越えて保存されている可能性を検討することを目的とする。そのために、マウスES細胞で生殖細胞特異的遺伝子の発現を抑制するMax, Brg1について、プラナリアおよびニワトリ胚で、ノックダウンを行い、生殖細胞特異的遺伝子の発現誘導を調べる。平成26年度の研究では、プラナリアでMaxをノックダウンすると、6種類の生殖細胞特異的遺伝子が発現上昇傾向を示し、そのうちの2遺伝子については有意に発現が上昇することを見出した。またBrg1のノックダウンでも同様の遺伝子の発現上昇傾向が見られたが、個体による発現のばらつきが大きいと考えられた。またニワトリ初期胚の多能性幹細胞であるブラストダーム細胞を培養し、Maxのモルフォリノを導入してノックダウンを行うと、生殖細胞特異的に発現するCVH遺伝子を発現する細胞数の有意な増加が見られた。しかし予想に反して、モルフォリノが導入されている細胞の多くはCVH陰性で、周辺細胞でのMaxノックダウンが細胞非自律的に隣接細胞でのCVH遺伝子の発現を誘導している可能性が示唆された。一方で、Maxのノックダウン効率が悪いことがわかり検討が必要であると考えられた。本研究では、これまでの我々のマウスES細胞での研究で明らかになった、生殖細胞特異的な遺伝子の発現が多能性幹細胞で抑制される分子機構について、動物種を越えて保存されている可能性を検討することを目的とする。プラナリアでのMax-KDについては、調べた6種類の生殖細胞特異的遺伝子のうち、2種類の遺伝子の発現がKDに依存して有意な発現上昇を示すことがわかった。またBrg1-KDでは、この6種類の遺伝子の中でMax-KDの場合とは異なる3種類の遺伝子の発現が有意に上昇した。これらの結果から、プラナリアではマウスES細胞とは異なりMaxは一部の生殖細胞特異的遺伝子の発現抑制に係わっていると考えられた。またニワトリ初期胚の多能性幹細胞であるブラストダーム細胞を培養し、shRNA発現ベクターを導入することによりMax-KDが効率良く起こることを確認した。さらにこの条件でMax-KDを行うと、調べた3種類の生殖細胞特異的遺伝子の中で1つの遺伝子は有意に発現上昇、2番目の遺伝子は上昇傾向、残りの1遺伝子は減少傾向を示すことがわかり、ニワトリにおいてもMax-KDの効果がマウスES細胞とは異なると考えられた。一方、有意に発現上昇した1遺伝子についてタンパクレベルでの発現を免疫染色により調べたところ、発現細胞数が有意に増加することが明らかになり、Max-KDによりより多くの生殖細胞が形成される可能性が示唆された。

そのために、マウスES細胞で生殖細胞特異的遺伝子の発現を抑制するMax, Brg1について、プラナリアおよびニワトリ胚でノックダウン(KD)を行い、生殖細胞特異的遺伝子の発現変化を調べた。その結果、どちらの場合も、Max-KDによって一部の生殖細胞特異的遺伝子のみの発現が上昇し、マウスES細胞とはMax, Brg1の役割が、やや異なると考えられた。プラナリアとニワトリ胚で、ともにMax等のノックダウンによる生殖細胞遺伝子の発現誘導が示唆され、平成27年度に、それらの結果をさらに確認し、データを加えることにより目的に沿った研究成果を挙げることが期待できるため、研究計画はおおむね順調に進んでいると判断できる。発生生物学プラナリアのMaxノックダウンについては、in situハイブリダイゼーションにより、生殖細胞遺伝子の発現変化の詳細を調べる。またBrg1ノックダウンでは、ノックダウンの期間等の条件を検討し、生殖細胞遺伝子の発現誘導条件の最適化を試みる。ニワトリ初期胚細胞でのノックダウンは、モルフォリノの導入方法などのノックダウン条件の最適化を試みる。プラナリア、ニワトリともにMaxのホモログ遺伝子を同定し、発現の確認およびノックダウンがうまくいくことが確認できている。さらにプラナリアについては、一部の生殖細胞遺伝子の発現上昇が起こる可能性が示唆された。このような理由から、研究計画は概ね順調に進んでいると判断できる。プラナリアのMaxノックダウン実験については、実験に用いる個体の条件(大きさと再生による成長期間)をそろえた、より多くの個体で実験を行い、再現性の確認を行う。またBrg1についても、ノックダウン実験を進める。ニワトリについては、初期胚多能性細胞からのES細胞の樹立を進め、その細胞でMaxをノックダウンし、生殖細胞遺伝子の発現変化を調べる。また初期胚でのノックダウンも試みる。
細菌のイソプレノイド生合成における新しい酵素系の研究

大腸菌のファルネシル二リン酸合成酵素の遺伝子ispAのクロ-ニングに成功し大腸菌の酵素系を他の酵素と比較できるようになった。海洋性細菌Flavobacterium okeanokoitesを海水を含まない培地で培養し、細胞を破砕した。ストレプトマイシンにより除核酸を行った後グリセロ-ル存在下これをイオン交換カラムクロマトグラフィ-により精製し、放射性のファルネシル二リン酸を基質として酵素反応を行なったところ、2つの酵素活性を検出した。生成物を分析したところデヒドロスクアレンであったが、反応を補酵素NADPH存在下に行なうと前の画分の生成物はスクアレンであることがわかった。以上のことからこの菌にはデヒドロスクアレン合成酵素とスクアレン合成酵素が存在することがわかった。細菌にはこれまでスクアレンは存在せず従ってその合成酵素の存在は全く知られていなかったが、初めてその存在を酵素的に証明した。精製時の安定化に界面活性剤が必要であることがわかり、44倍にまで精製したがそれ以上の精製を行なうと活性が低下し、膜酵素的性質をもっている事がわかった。新規酵素であるデヒドロスクアレン合成酵素を45倍にまで精製した。ファルネシル二リン酸に対するKm値は0.04μMであった。これらの酵素によって得られるデヒドロスクアレンはアポカロテンに代謝されると予想されたが、前駆体として放射性デヒドロスクアレンを調製して代謝実験を行なったが基質自身が不安定でありはっきりした結論には至らなかった。一方、スクアレンの運命をZymomonas mobilis菌を用いて調べたところホパノイドに代謝されることがわかった。1.海洋性細菌Flavobacterium okeanokoitesに存在することが明らかになったスクアレン合成酵素とデヒドロスクアレン合成酵素の精製を、陰イオン交換カラムクロマトグラフィ-を用いて行った。酵素が不安定であったので安定化条件を検討し、エチレングリコ-ルと界面活性剤、ツィ-ン80存在下で両者がかなり安定になることを見出し、その条件で分離を行った。しかしながら純粋な酵素を酵素学的に調べるだけの量を得るには不十分であり、さらに検討を加える必要があることがわかった。2.細菌にはじめて見出されたスクアレンの存在意義を確かめるためZymomonas mobilisを用いてイソプレノイドの代謝実験を行い、この菌においてはスクアレンからホパノイドの一種である22(29)ーホペンに代謝されることを見出し、農芸化学会誌に報告した。しかしここで調製した無細胞系においてはホパンー22ーオ-ルになる代謝系を検出することはできなかった。菌体には両者が共存している上、生成機構的にも中間体カチオンから両者が得られると予想されるのでアルコ-ル体が得られない理由が不明であり、さらに検討を加えている。3.デヒドロスクアレンの代謝を検討するため、放射性の同化合物を調製し、その運命を追究した。しかし基質自身が不安定であり、脂溶性であるため酵素反応条件の設定が困難であり、酵素的に代謝産物を得るところまでには至っていない。そこでこれらの酵素の機能を遺伝子の立場から検討するため大腸菌のファルネシルニリン酸合成酵素のクロ-ニングとシ-クエンスを行った。その結果フィトエン合成酵素と相同性の高い部分が見つかり、これを手がかりにデヒドロスクアレン合成酵素の遺伝子のハイブリバイズを行い、遺伝子の立場から反応の特異性を追究する予定である。細菌にはこれまでステロ-ルが存在せずその前駆体であるスクアレンも存在しないと信じられていた。従ってスクアレン合成酵素の存在も全く知られていなかったが、初めてその存在を酵素的に証明した。その酵素の精製を行なったが可溶性酵素に比して精製が困難であったが、安定化に界面活性剤を用いることによって可能であることがわかり、44倍にまで精製することが出来た。

しかしながら、それ以上の精製を行なうと活性が低下し、膜酵素的性質をもっている事がわかった。ファルネシル二リン酸に対するKm値は0.4μMであり、動物や酵母のスクアレン合成酵素の値の0.2ー0.4μMの値に近く、酵素分子としてはあまり大きな差はないものと思われる。新規酵素であるデヒドロスクアレン合成酵素の精製をも行なった。やはり界面活性剤が活性および安定化に関与し、45倍にまで精製した。ファルネシル二リン酸に対するKm値は0.04μMであった。これらの酵素によって得られるデヒドロスクアレンはアポカロテンに代謝されると予想されたが、前駆体として放射性デヒドロスクアレンを調製して代謝実験を行なったが基質自身が不安定でありはっきりした結論には至らなかった。一方、スクアレンの運命をZymomonas mobilis菌を用いて調べたところホパノイドに代謝されることがわかった。この代謝酵素のアルコ-ル濃度に対する活性の変化を調べたところ、有為の差が得られなかった。
軽度認知機能障害の痴呆への移行率に関する研究

近年,軽度認知機能障害(mild cognitive impairment : MCI)の概念が注目を集めている。正常と認知症の中間に位置し、認知症の診断基準を満たさないMCIの症例を、正常加齢の延長線上にあるものとして考えるのか、アルツハイマー型認知症(AD)の初期として捉えるのかには議論がある。またADに対するワクチンなど,新しい治療法の治験がわが国においても開始されたなかで,一般の集団の中からそのような認知症に至る群の治療の対象者をスクリーニングにより早期発見し治療やケアーにつなげることは、これからますます必要になると考えられる.そのため我が国の現状にあったスクリーニング方法として,わが国で最も利用されている長谷川式簡易知能評価スケール(HDS-R)を用い、その検査項目のうち,MCI概念の主な症状である遅延再生課題の障害がその指標となりうるかについてこの研究をおこなった.490例中MINDの基準を満たすものは85例(17.3%)であった。そのうち調査を終えたものは57例(67.1%)であった.57例中認知症に移行したものは8例(14.0%)で,下位分類のうちADは6例(7.1%)であった.遅延再生課題の得点階層別にADへの移行をみると,0点では1例/2例(50%),1点では4例/6例(66.7%),2点では1例/13例(7.7%),3点では0例/36例(0%),であり特に0点,1点でのADへの移行はMIND群8例中5例(62.5%)にのぼった.今回の結果より,HDS-Rでの遅延再生課題の低得点は将来ADに移行する割合が高く,AD発症の早期指標になると考えられる。近年,軽度認知機能障害mild cognitive impairment(MCI)の概念が注目を集めている。正常と認知症の中間に位置し、認知症の診断基準を満たさないMCIの症例を、正常加齢の延長線上にあるものとして考えるのか、Alzheimer病(AD)の初期として捉えるのかには議論がある。MCIの中には一定期間MCIにとどまるものと、比較的早期に認知症に進行するものとがあると推測されるが、その群の割合や知的機能検査のうちどの項目が将来の痴呆への進行を予見しうるかは一定のコンセンサスが得られていない。我々は8年前、和歌山県日高町において疫学調査をおこなった。その時得ることのできた65歳以上の高齢者約1,000人の資料に基づき、調査当時、改定長谷川式簡易知能評価スケール(HDS-R)において24点以上、想起課題(設問7:桜・猫・電車の想起)で3点以下、かつ痴呆が無かった群をMIND(Memory Impairment No Dementia)と名づけて調査している。1,000人のうちMINDの基準を満たすものは85人であった。その群の8年間の痴呆への移行率を求める予定である。今回のMINDの基準に当てはまる群では、これまでの調査で、MIND群16例中、8年間で認知症に移行したものは3例(18.8%)であり、年間発生率に換算すると2.4%であった。MIND群ではない一般人口からの発生率が年間1-2%とするとやや高い値である。遅延再生課題が将来の認知症を予測する指標となりうるかどうか、例数を増やして検討する予定である。近年,アルツハイマー病に対する研究が進み,新薬の開発やワクチンなどの治験が欧米では行われつつある.

わが国でも新薬が使用可能となった時,一般の集団の中から治療の対象者をスクリーニングにより早期発見することが必要であるが,どのような症状の人にどの時期から開始するかが問題となる.わが国で最も利用されている長谷川式簡易知能評価スケール(HDS-R)のうち,遅延再生課題がその指標となりうるかについてこの研究をおこなった.我々は1997年に、和歌山県日高町において疫学調査をおこなった。その時の住民総数1644名,65歳以上の高齢者約490人の資料に基づき、調査当時、HDS-Rにおいて24点以上、遅延再生課題(設問7:桜・猫・電車の想起)で3点以下、かつ認知症が無かった群をMIND(Memory Impairment No Dementia)と名づけて抽出した。MINDの基準を満たす対象者は85名であった。その群の8年間の痴呆への移行率を求めた。これまでの調査で、MIND群85例中、2007年3月6日時点で調査に協力が得られ,終了したものは,48例(56.5%)である.そのうち8年間で認知症に移行したものは8例(16.7%)であり、その下位分類はアルツハイマー型6例(75%),血管性1例(12.5%),その他1例(12.5%)であった.遅延再生課題の得点階層別にアルツハイマー型への移行をみると,0点では1例/2例(50%),1点では4/6例(66.7%),2点では1/12例(8.3%),3点では0/28例(0%),であり特に0点,1点でのアルツハイマー型への移行率はMIND群8例中5例(62.5%)にのぼり,一般人口からの発生率が年間1-2%とすると非常に高い値である。遅延再生課題での低得点は将来のアルツハイマー型認知症を予測する指標となりうる結果が得られたと考えられた。
高圧極低温固定装置を利用した微小管の表層での存在様式の解析

細胞の分割場所と伸長方向は、微小管が細胞表層のどこに配向するかで決定される。前者に関与している微小管は分裂準備帯(preprophase band)、後者に関与している微小管は間期表層微小管と呼ばれている。これらの微小管の細胞表層での配向の仕組を研究するために、本研究では加圧凍結法を用いてタバコとタマネギの根端及びタマネギ子葉の表皮細胞を凍結し、電子顕微鏡でこれらの微小管とその周りの微細構造の観察を行った。その結果、分裂準備帯と間期表層微小管で、従来in vitroの研究から考えられていた微小管の開裂端と思われる構造を見つけた。微小管の端には、脱重合型の開裂端だけでなく、重合型、またキャップ構造を持つと思われるものも観察できた。また、脱重合型と思える開裂端の出現頻度が、オリザリンで微小管が脱重合中の細胞で上昇したことから、この構造は固定またはその後の試料調整中に生じた人工産物でないことが強く示唆された。加圧凍結した試料では、細胞膜がまっすぐになっているため、微小管と細胞膜との距離の定量的な解析が可能である。そこで、分裂準備帯形成に影響をおよぼすサイトカラシン処理をしたタバコ根端細胞を使用して、サイトカラシンの分裂準備帯への影響について定量的に調べ、微小管と細胞膜との距離に関しては有意な差がないことが分かった。分裂準備帯は分裂予定位置に局在するが、核分裂前には消失する。そのため、分裂準備帯の存在している時期になんらかの位置情報が貯えられると考えられている。初期の電子顕微鏡の観察で分裂準備帯に小胞が存在することから、この小胞を介してなんらかの位置情報が分裂予定位置に貯えられていた。しかし、加圧凍結した試料で、この小胞の大部分がcoated vesicleである可能性が出てきた。Coated vesicleはendocytosis専用の小胞と考えられているので、分裂準備帯の位置情報蓄積のモデルとして今までとは異なるものを考える必要が出てきた。今後の課題である。今後の課題である。高等植物の細胞分裂面は、核分裂前に微小管が細胞表層に帯状に配向してできる分裂準備帯(preprophase band)と呼ばれる構造が出現する位置に挿入されるため、分裂準備帯形成の分子機構を明らかにすることが分裂面挿入位置決定機構の解明には必須である。我々は今までに、アクチンやサイクリン依存性キナーゼが分裂準備帯の微小管の定位に関与していることを示したが、その分子機構は未解決であった。これらの分子と微小管が生体内で実際にどのような相互作用を行なうことにより分裂準備帯が形成されるのか調べるために、電子顕微鏡レベルでの微小管、細胞膜とこれらの分子との関係の解析が必要になって来たが、微小管が動的な比較的不安定な構造のため、従来の化学固定を使った電子顕微鏡法ではその解析に限界があった。前回の共同研究で、この技術的障害を解決するのに高圧極低温固定法(加圧凍結法)による超微細構造観察が有効であることが分かったので、本研究では加圧凍結装置を使って急速凍結した試料の微小管とその制御因子との位置関係を電子顕微鏡で観察し、どの分子が直接微小管と微小管を束ねるのに働いているのか、また、膜と微小管との連結に関与しているのはどの分子なのかを解明することを目的としている。

今年度の研究で根端分裂組織の加圧凍結法を改良し、タマネギでは表皮から3層目まで、タバコではすべての細胞を十分満足のいく状態に凍結することが可能になった。その結果、アクチンは微小管の帯が細胞表層に広がるのを阻止するのに働いていること、また、微小管が脱重合している瞬間を捕えたと思われる像と新しいタイプのオルガネラが見つかった。来年度はこれらについてさらに詳細な解析を行うととものに、分裂準備帯を観察するための凍結割断法の改良と免疫電子顕微鏡法の開発を続けたいと思っている。高等植物の細胞分裂面は、核分裂前に微小管が細胞表層に帯状に配向してできる分裂準備帯(preprophase band)と呼ばれる構造が出現する位置に挿入されるため、分裂準備帯形成の分子機構を明らかにすることが分裂面挿入位置決定機構の解明には必須である。我々は昨年までに、高圧極低温固定法(加圧凍結法)で固定した植物の実生の分裂組織の超薄切片の観察を可能にし、分裂準備帯の微小管の端が開裂端になっている構造を見つけた。そこで、まず、この構造が本当の構造なのか、それとも、固定の過程で行う加圧と低温による傷害なのか、明らかにする努力を行った。その結果、この構造は、間期表層微小管でも見られることが明らかになった。また、in vitroの実験から、微小管端は重合している時と脱重合している時とで開裂端の形が異なると考えられているが、この両方の形が観察されることから、この微小管端の像がin vitroで示唆されていた、微小管の重合、脱重合の瞬間をin vivoでとらえた最初の像の可能性が出てきた。これらの微小管端の出現頻度を定量化するため、連続切片の作製とともに、コロラド大学の超高圧電子顕微鏡部門の技術を使った、厚い切片による3次元立体観察法を検討し、この方法が有効なことがわかった。現在、いくつか微小管の重合、脱重合の条件を変える状況での試料の作製を行っており、来年度はこれらの解析を行いたい。また、今年度から、分裂準備帯に存在する小胞の解析も開始し、従来考えられていたのと異なり、分裂準備帯に存在する小胞は大半がcoated vesicleであることが判明し、膜上に分散していた因子が分裂準備帯領域での膜のリサイクルにより分裂面挿入予定位置に集められる可能性が出て来た。来年度はこの仮説についても検証したい。また、分裂準備帯を観察するための凍結割断法の改良と免疫電子顕微鏡法の改良も続ける予定である。昨年とー昨年の加圧凍結装置を使った実験の結果、タマネギとタバコである程度満足のいく固定ができるようになり、トモグラフィーを使った3次元観察も可能になった。また、分裂準備帯の微小管のダイナミックスに伴うと思われる微小管端の構造変化、表層でのアクチンフィラメントの存在、および分裂準備帯中に存在する小胞の大部分が被覆小胞であることを見つけた。そこで、今年度は、超薄切片の立体再構成とトモグラフィー法を用いて、微小管端の構造変化、表層でのアクチンフィラメントの定量的な解析、分裂準備帯中に存在する小胞の解析を行った。まず、我々がin vivoで初めて見つけた脱重合型の微小管の開裂端が本当の構造なのか、それとも、固定の過程で行う加圧と低温による傷害なのかはっきりさせる目的で、間期表層微小管を使ってその出現頻度の定量的解析を行った。
耐航性能に対する水面上の船型形状の影響に関する研究

水線面上の船型形状の影響を考慮した耐航性能の推定に関する研究を遂行した。本研究で得られた主な研究成果は次の通りである。(1)インパルス応答の手法を用いて、水面上の船型影響を考慮した2次元浮体に働く流体力ならびに運動の推定法の開発を行った。その結果、二次元流体力ならびに二次元船体運動に対する水面上の形状影響は無視できないことを明らかにした。(2)三次元物体に働く波強制力ならびに抵抗増加に対する水面上部形状の影響は非常に小さい。しかしながら、その影響は、抵抗増加に僅かに現れていることが判明した。また、1次の流体力は比較的よく推定できるのに対し、船体周りの非定常波や抵抗増加については計測値との間に相当の食い違いがある。自由表面条件に定常撹乱の影響を取り入れて、理論の改良を行っていく必要がある。(3)造波理論におけるNeumannーKelvin問題において抵抗増加を計算する時のvalidationのよりどころとなる理論式の展開を試みた。この結果、NeumannーKelvin問題のようなinconsistentな理論を取り扱うためには運動量理論の展開において丸尾の抵抗増加公式にinconsistencyに起因する付加項が必要になることを数値計算と実験から明らかにした。(4)3次元特異点法における核関数の計算精度向上を計る推定法を開発した。さらに本方法を通常船型に適用して境界値問題を解いた結果、船体全体に働く流体力の推定精度を向上させるには、船体表面の要素分割数を増やすことが必須であることが判明した。(5)肥大船型に働く流体力に関して、3次元特異点法を用いて推定し実験結果と比較検討した結果、前進速度のある場合は短波長領域において1次および2次の流体力の推定精度が悪くなることが判明した。この問題については、更に検討する必要がある。(6)船型要素と耐航性能との相関関係を表す方法を明かにし、船型改良の指針を得た。水線面上の船型形状の影響を与慮した耐航性能の推定に関する研究を遂行し、今年度得られた研究成度は次の通りである。(1)インパルス応答の手法を用いて、水面上の船型影響を考慮した2次元浮体に働く流体力ならびに運動の推定を行った。その結果、流体力ならびに船体運動に対する水面上の形状影響は無視できないことが明らかにした。(2)細長体理論(Unified Theory)ならびに3次元境界要素法を数学船型に適用して3次元流体力を推定し、比較検討の結果、細長体理論の短所を明確にし、その修正法の検討を行った。(3)水面を貫通した通常船型に3次元境界要素法を適用し、3次元流体力の推定の際問題となる線積分に関して、特異性を取り除く式の誘導を行った。さらに数値計算の結果、従来行われていた、水面近傍を細かく分割した解との一致を確認した。(4)上記(3)の数値計算において、膨大な計算時間を要する核関数の計算法を検討し、従来の計算時間の十分の一となる効率の良い新しい計算法の開発を行った。(5)船型要素と耐航性能との相関関係を表す方法を明かにし、船型改良の指針を得た。水面上の船型形状を考慮した船体運動は計算時間が長くかかり、今年度までのところ2次元浮体の計算のみになっている。来年度は細長体理論を更に検討し、3次元境界要素法の推定精度に匹敵する計算法を確立すると共に3次元船型の水線面上の形状影響を明確にする予定である。昨年に引続き、上記研究課題について研究を行った。

今年度の研究で得られた研究成果は次の通りである。(1)3次元特異点法における核関数の計算精度向上を計る推定法を開発した。さらに本方法を通常船型に適用して境界値問題を解いた結果、船体全体に働く流体力の推定精度を向上させるには、船体表面の要素分割数を増やすことが必須であることが判明した。(2)造波理論におけるNeumannーKelvin問題において抵抗増加を計算する時のvalidationのよりどころとなる理論式の展開を試みた。この結果、NeumannーKelvin問題のようなinconsistentな理論を取り扱うためには運動量理論の展開において丸尾の抵抗増加公式にinconsistencyに起因する付加項が必要になることを数値計算と実験から明らかにした。(3)肥大船型に働く流体力に関して、3次元特異点法を用いて推定し実験結果と比較検討した結果、前進速度のある場合は短波長領域において1次および2次の流体力の推定精度が悪くなることが判明した。この問題については、更に検討する必要がある。(4)UnifiedTheoryの解を用いたHybrid法による新しい計算法を開発した。本方法は船体の3次元影響を十分に考慮にいれたもので、細長体理論の短所を補うものである。(5)波強制力ならびに抵抗増加に対する水面上部形状の影響を調べるために水槽実験を行った結果、水面上部構造物の影響は非常に小さい。しかしながら、その影響は、抵抗増加に僅かに現れていることが判明した。今回の実験結果からも明らかなように、1次の流体力は比較的よく推定できるのに対し、船体周りの非定常波や抵抗増加については計測値との間に相当の食い違いがある。自由表面条件に定常撹乱の影響を取り入れるなどして、理論の改良を行っていく必要がある。
段階的な意思集約を伴う政治経済制度のためのメカニズム・デザイン論

政策の望ましさを計る尺度として社会的厚生順序(関数)は政治経済学において重要な役割を担っているが、具体的にどのような社会的厚生順序が規範的に可能で、またモデルによる分析ができるかを解明することは、議論すべき社会的選択関数のクラスを定める意味でメカニズムデザイン上重要である。Mariotti & Veneziani (2009)は"限定された"非介入性(non interference)の公理を用いてLeximin順序の特徴づけを行っているが、そこで彼らが非介入性に対して行なった限定は、非介入性のあり方を定める一つの可能性として位置付けられる。そこで報告者は《非介入性の限定の仕方》を一般に定式化することで、非介入性を用いて特徴づけられる順序の全ての可能性を調べた。その結果、(i)Leximinの他に功利主義、Leximaxの特徴づけが可能であるが、(ii)逆にそれ以外の順序は必ず特徴づけできないことが分かった。このことは、以上の3つの順序以外の可能性がないという否定的な含意と同時に、これらの順序の重要性を改めて示している。次に、一般的な社会的厚生順序の下、それに関心を持つ政策決定者が行う実際の政策決定過程を分析するため、(準線形選好を仮定しない)一般選好下のcommon agencyモデルにおける均衡の精緻化の研究を行った。これまで社会的厚生順序が功利主義的(準線形選好)である場合には、truth equilibriumがcoalition-proof Nash equilibrium (CPNE)との同値性から望ましい精緻化として分析に用いられてきたが、本研究の結果、一般選好下ではこの同値性が成立せず、代わりに政策担当者に働きかける利益団体の数が2団体ならばパレート支配的なtruth equilibriumが必ずCPNEとなり望ましい精緻化と言えることが分かった。国家間での温室効果ガス排出量の割当などに代表されるように、現実の資源配分問題においては資源が私的財の性質を有しているにも関わらず、様々な事情から市場機構やオークションといった金銭の移転を媒介とした分配メカニズムを利用できない状況が存在する。このような状況においては代替的な制度を設計する必要があるが、その際、制度参加者の利己的な行動がもたらす結果がその制度の意図していた結果と一致するか、という誘因両立性の問題が存在することになる。先行研究によって、一般化uniformルールと呼ばれる分配メカニズムが、誘因両立性とともにある種の効率性(同側面性)と平等性(無羨望性)をも満たすルールであることが分かっていた(Amoros, 2002, Soc Choice Welfare)。そこで本年度は、これらのつの性質を満たすメカニズムには一般化uniformルール以外にどのようなルールが存在するのか、という点について検討を行ったところ、そのようなルールは一般化uniformルールを除いて存在しないことが明らかになった。よって、資源配分問題において上述の3つの性質を重視するならば、一般化uniformルールに基づいて資3源配分を行うことが唯一の解決策である。この研究成果については日本経済学会2009年度春季大会(京都大学)、及びThe Sixth Asian General Equilibrium Theory Workshop(Waseda University)において報告を行ったのち学術論文としてまとめ、学術雑誌に投稿した。
主鎖交換反応を利用した新規高分子複合化手法の関発

1.ラジカル交換反応による熱力学的架橋反応(研究計画D)昨年度、動的共有結合であるアルコキシアミン骨格のラジカル交換反応を利用した高分子反応を架橋反応に利用し、側鎖-側鎖間のラジカル交換反応によるゲル化反応系に成功した。本年度は、分子量、架橋点の定量的な評価による反応挙動の詳細な解析を行い、動的共有結合を利用した平衡高分子反応による架橋反応の実体の解明を試みた。本平衡高分子反応系における著しい濃度依存性と架橋点の相対量と分子量の相関関係は、分子運動性と分子内・分子間架橋反応の濃度依存性に基づいて説明した。化学量論比の制御による定量的な脱架橋は、高分子鎖の浸透圧斥力、エントロピー弾性や、エンタルピー的凝集力に起因する架橋構造の熱力学的不安定性に基づき説明した(雑誌論文2,3)2.主鎖型動的共有結合ポリマーの主鎖交換反応による複合化と力学物性評価昨年度までに、主鎖型の動的共有結合ポリマーの創製と、加熱時におけるアルコキシアミン骨格のラジカル交換反応による複合化に成功している(研究計画B、C)。NMR測定などの分光学的手法や、力学物性評価により複合化状態の評価を行ったところ、ラジカル交換反応による主鎖レベルでの複合化により、異種高分子鎖が相溶化状態となったポリマーアロイの調整が可能であることを明らかにした。本年度は、セグメント長が十分に長いポリ(ジメチルシロキサン)鎖とポリスチレン鎖をアルコキシアミン骨格のラジカル交換反応により複合化し、凝集構造、力学物性の変化、形態観察により複合化状態の評価を試みた。調整した複合化ポリマーは、高いセグメント間凝集力によりバルク状態において相分離構造を形成したが、一次構造の統計的な不均一性に起因した極めて不規則な相分離構造を形成した。現在、論文を投稿中である。1.精密高分子開始剤の開発とそのモノマー挿入反応による配列制御型高分子の合成(雑誌論文1,2,5)昨年度までの研究成果を雑誌論文として発表した。2.ラジカル交換反応を利用した主鎖交換反応による異種高分子の複合化(雑誌論文3)1.において得られた知見をもとに、主鎖にアルコキシアミン骨格を導入したポリエステルの合成に成功した(研究計画(B))。主鎖にアルコキシアミン骨格を導入したポリエステル、ポリウレタンの主鎖交換反応によるハイブリット化を行いGPC測定におけるプロファイルの変化、NMR測定による構造解析の結果より、それぞれのポリマーが主鎖レベルで均一に分散されたハイブリッドポリマーの創製が可能であることを明らかにした(研究計画(C))。共有結合であるにもかかわらず、特定の外部刺激により可逆的に解離して構造再編成を引き起こす構造再編成ユニット(動的共有結合)の一つであるアルコキシアミン骨格のラジカル交換反応を用いて、主鎖レベルでの異種高分子の複合化に成功した初めての例である。3.ラジカル交換反応を利用した高分子反応による動的クラフト化(雑誌論文4)リビングラジカル重合(ATRP、NMP)を利用して、高分子側鎖、高分子末端にアルコキシアミン骨格を導入した分子量分布の狭いポリマーをそれぞれ合成し、側鎖-末端間のラジカル交換反応により、特異的な外部刺激(熱)に応答して可逆的に構造再編成する、動的グラフト化反応系を構築した(研究計画(D))。従来の分子間相互作用を利用した反応系と異なり、室温では極めて安定な共有結合である動的共有結合を構造再編成ユニットとして用いているため、特異的な環境においてのみ構造再編成を引き起こし、外部環境を反映した高分子構造を形成することが可能な動的高分子反応系の構築に成功した。1.精密高分子開始剤を利用した熱可塑性エラストマーのコンビナトリアル合成手法の開発リビングラジカル重合高分子開始剤を用いたPoly (oxytetramethylene) - b - Polystyrene型マルチブロック共重合体を合成し、共重合組成比と力学物性の相関関係を評価した。2.主鎖型動的共有結合ポリマーの主鎖交換反応による複合化と力学物性評価昨年度に、主鎖型の動的共有結合ポリマーの創製と、加熱時における主鎖交換反応による複合化(NMR測定などの分光学的手法により評価)に成功している(研究計画B, C)。複合化反応前後における力学物性の変化より、複合化状態の評価を行うことを目的として、動的粘弾性測定を行った。その結果、セグメント環境の相違によるミクロ不均一性が観られるものの、相溶化状態にあることが明らかになった。また、紫外可視吸収スペクトル測定によるフィルムの透過率測定からも、相溶化が確認された。現在、ガラス転移温度が大きく異なるPDMSとPSの複合化反応を行い、詳細な複合化状態の評価を行っている。3.ラジカル交換反応による動的高分子反応(研究計画D)昨年度、アルコキシアミン骨格のラジカル交換反応による熱力学的なグラフト化反応系の構築に成功した。これをうけて、今年度は側鎖-側鎖間のラジカル交換反応によるゲル化反応系の構築を試みた。その結果、反応は熱力学的反応系において特徴的な反応挙動を示し、分子間反応が優先される高濃度条件においてゲル化することが明らかになり、平衡条件を偏らせることにより逆反応も可能であることを確認した。このような動的な平衡反応を利用したゲル化反応は例が少なく、得られるゲルの構造(架橋密度、不均一性など)は非常に興味深い。現在、動的光散乱、小角X線散乱,小角中性子散乱測定により構造評価を予定している。1.ラジカル交換反応による熱力学的架橋反応(研究計画D)

昨年度、動的共有結合であるアルコキシアミン骨格のラジカル交換反応を利用した高分子反応を架橋反応に利用し、側鎖-側鎖間のラジカル交換反応によるゲル化反応系に成功した。本年度は、分子量、架橋点の定量的な評価による反応挙動の詳細な解析を行い、動的共有結合を利用した平衡高分子反応による架橋反応の実体の解明を試みた。本平衡高分子反応系における著しい濃度依存性と架橋点の相対量と分子量の相関関係は、分子運動性と分子内・分子間架橋反応の濃度依存性に基づいて説明した。化学量論比の制御による定量的な脱架橋は、高分子鎖の浸透圧斥力、エントロピー弾性や、エンタルピー的凝集力に起因する架橋構造の熱力学的不安定性に基づき説明した(雑誌論文2,3)2.主鎖型動的共有結合ポリマーの主鎖交換反応による複合化と力学物性評価昨年度までに、主鎖型の動的共有結合ポリマーの創製と、加熱時におけるアルコキシアミン骨格のラジカル交換反応による複合化に成功している(研究計画B、C)。NMR測定などの分光学的手法や、力学物性評価により複合化状態の評価を行ったところ、ラジカル交換反応による主鎖レベルでの複合化により、異種高分子鎖が相溶化状態となったポリマーアロイの調整が可能であることを明らかにした。本年度は、セグメント長が十分に長いポリ(ジメチルシロキサン)鎖とポリスチレン鎖をアルコキシアミン骨格のラジカル交換反応により複合化し、凝集構造、力学物性の変化、形態観察により複合化状態の評価を試みた。調整した複合化ポリマーは、高いセグメント間凝集力によりバルク状態において相分離構造を形成したが、一次構造の統計的な不均一性に起因した極めて不規則な相分離構造を形成した。現在、論文を投稿中である。