hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
IT社会の子育てと家族・友人関係：日本、韓国、米国、スウェーデンの国際比較から

本プロジェクトの目的は父親と母親が子育てにおいてスマートフォンやSNSなどをどのように活用しているのか、そしてこれらの利用が親から見た子どもの発達と夫婦・世代間・友人関係へどのような影響を与えているのかを検討することである。平成2728年度に日本、韓国、米国、スウェーデンで収集したデータの分析を進め、平成30年度には以下のように様々な方法で積極的に結果を発信し、専門家へのヒアリングを実施した。14カ国のデータ分析結果を発信するために、研究代表者、研究分担者やその他のプロジェクトメンバーは論文を積極的に執筆して学術誌(『日本労働政策研究』『生活社会科学研究』など)へ投稿して掲載した。全米家族関係学会の年次大会(於サンディエゴ)において、ポスターシンポジウムを行ない、グローバルなレベルで本研究への関心を集めることができた。また、日本家族社会学会、日本家政学会家族関係部会、日本保育学会、日本心理学会、日本発達心理学会、家族問題研究学会などの国内のメジャーな学会大会で研究報告を行なった。2研究結果を広く社会に向けて発信するために、国内外の大学主催のシンポジウムや講演会、政府、地方自治体、民間企業、NPO主催の講演会やセミナー、教育機関における研修などで政策・実践・教育的な内容を盛り込んだ講義や講演を行なった。一般公開シンポジウムを企画・運営して開催した。情報社会における子どもの発達の専門家に基調講演をしていただき、本プロジェクトの対象国の家族と子どもに関連する研究を行なっている研究者にパネリストとして登壇いただいた。35年間のプロジェクトの主な研究結果を含んだ報告書を作成して、関係各位に配布した。また、研究結果をまとめた著書の企画書を出版社へ提出した。4各国の専門家に分析結果の解釈についてのヒアリングを実施した。米国におけるヒアリング調査も続けて実施した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度の主な研究目的は次年度以降に実施する質問紙調査「IT社会の育児と家族・友人関係について」への準備をすることであった。この目標を達成するために、具体的には、1国際比較の準備のために、研究協力者を日本、米国、スウェーデン、韓国の各班に分けて、各国のITの活用状況と育児期の親に関する先行文献と研究のレビューをした。また、最新IT機器やそれらの活用に関する知識を得るために、最新IT班も作り、特に日本におけるITとSNS活用の現状に関する先行文献をレビューした。これらの文献研究から得た知見を共有するために、月一回ベースで研究会を実施した。また、これらの知見から各国で質問票調査をする際の留意事項をプロジェクトグループ全員で確認した。2平成27年度開始の調査で使用する調査票作成のために必要な知見を得る目的として、韓国と日本において、IT機器やソーシャルメディアを頻繁に使っている育児期の父親と母親を対象としたグループインタビューをプレ調査として実施した。グループインタビューの質問項目は研究会で検討・決定したものを使用した。日韓において、父親と母親各56名から成るグループ(計21名)であり、IT機器とSNSの活用状況、親子・夫婦・世代間関係への影響について詳細に語ってもらった。3米国、スウェーデン、韓国の専門家へのヒアリングを行った。米国では、数名の育児期の父親と母親へのデプスインタビューも実施することができた。上記13を通して、調査枠組みを作成し、量的調査のサンプリングの検討を行った。更に、調査票の質問・回答項目のドラフトを作成することができた。本研究プロジェクトは初年度を終えたばかりではあるが、プロジェクトメンバーは、本年度の研究から得た知見を含んだ研究報告を世界社会学会、日本家族社会学会、日本家政学会家族関係部会等の大会で行い、広くアドバイスを受けることができた。平成27年度の主な研究目的は育児期の父親と母親のIT機器及びソーシャルメディアの活用と親子・夫婦・家族・友人関係に関するウェブ調査を日本と韓国において実施することであった。この目的を達成するために、具体的には、1平成26年度に実施した専門家へのヒアリングと日韓のプレ調査(計21名へのグループインタビュー)から得た知見を基に、平成27年度前半には調査票の最終版を作成し、サンプリングフレームを決定した。また、8月には国際比較を目的としたデータの収集方法と統計分析についてのアドバイスを得るために米国において専門家へのヒアリングを実施した。同時に、平成28年度の米国調査へ向けてのプレ調査も実施した。2平成27年度後半には、日本と韓国において「IT社会の育児と家族・友人関係について」のウェブ調査を実施した。日本では首都圏在住の未就学児を持つ2049歳の1242名の父親及び1194名の母親からデータを収集した。韓国では属性的には日本の父親と母親と同じ条件で、ソウル首都圏に在住の1026名の父親と1021名の母親からのデータを収集した。これらの調査から得たデータは、プロジェクトメンバーの研究課題に沿って多様な統計手法を用いて分析を進めた。このデータ分析は平成28年度も引き続き行う予定である。3平成28年度の米国とスウェーデンのウェブ調査へ向けて、日韓のデータ分析結果を基に、調査票の再検討及びサンプリングフレームの再確認を行った。本研究プロジェクトでは、メインとなる国際比較データの一部(日本と韓国)を平成27年度に収集したが、プロジェクトメンバーはこの日韓のデータ及び平成26年度に収集したグループインタビューデータを分析して得た結果を発信するために、日本家族社会学会、日本保育学会、日本心理学会、社会政策学会の大会で研究報告を行い、地方自治体のセミナーや研修において講演を行った。

平成27年度の主な研究目的は専門家へのヒアリングとプレ調査の結果を通じて得られた知見を基に、ウェブ調査票の最終版を作成しサンプリングフレームを決定すること、そして、日本と韓国において、この調査票とサンプリングフレームを使ったウェブ調査を実施することであった。これらの目的は平成27年度中に全て達成した。また、平成26年度に収集したグループインタビューデータと平成27年度に収集したウェブ調査データを分析して、国内外の重要な学会大会で報告を行い、国際シンポジウムや地方自治体においても積極的に講演等を行った。更に、投稿論文や本の章に分析結果を含むことができた。上記のように、平成27年度の研究計画を全て達成したが、それ以外にも平成28年度の米国とスウェーデンにおけるウェブ調査の準備を進めたこと、平成26年・27年度のデータ分析結果を学会大会のみではなく、国外で開催された国際シンポジウムや国内の地方自治体の講演やセミナーなどで発表したこと、投稿論文や本及び報告書の一部に掲載したことは研究の成果として特筆に値することだと考える。以上の順調な進捗状況と予想以上の成果発信と研究生産性の高さから、本研究は当初の計画以上に進展していると言える。平成28年度の主な研究目的は育児期の父親と母親のIT機器及びソーシャルメディアの活用と親子・夫婦・家族・友人関係に関するウェブ調査を米国とスウェーデンにおいて実施すること及び前年度に収集した日本と韓国のデータ分析結果を発信することであった。これらの目的を達成するために、具体的には以下を実施した。1平成27年度に収集した日韓のデータ分析を引き続き行い、毎月開催された研究会を通じて、プロジェクトメンバー間で研究結果を共有し著書や論文の作成を進めた。2平成27年度に実施した日韓調査のデータ分析結果と専門家へのヒアリングから得た知見を基に、平成28年度前半にはサンプリングの再検討や調査票の修正を行ない、最終的な調査内容を決定した。3平成28年度後半には、米国とスウェーデンにおいて「IT社会の育児と家族・友人関係について」のウェブ調査を実施した。米国ではニューヨーク州を中心とした大都市圏在住の未就学児を持つ2049歳の1007名の父親と1001名の母親からデータを収集した。スウェーデンでは属性的には米国の父親・母親と同じ条件で、ストックホルム市周辺を中心にスウェーデン全域に在住の1075名の父親と986名の母親からデータを収集した。これらのデータを多様な統計手法を用いて分析した。このデータ分析は平成29年度も引き続き行う予定である。4平成27年度に収集した日韓のデータを分析して得た結果を発信するために、代表者をはじめ研究分担者やその他のプロジェクトメンバーは著書や論文を積極的に執筆・掲載し、日本家族社会学会大会ではテーマセッションを企画して報告を行った。
木材の圧入切削の切削限界の予測と実用化の可能性の検討

ナイフを材面にたてながら傷をつける切削加工を、ここでは、圧入加工(切削)と呼ぶ。この研究では、圧入加工を木材の切断加工に用いることの可能性について検討した。まず、ナイフ状工具について限界の圧入深さを実験的に調べたところ、限界の圧入量は数ミリメートルであったが、これには圧入角度、刃の形状が深く関連し、圧入角度には最適値があり、それはかなり小さい値であることが明らかになった。しかし、ナイフ状工具の刃先先端には負荷が集中的に加わり、刃先の損傷が著しいことが認められた。ナイフ状工具の結果を踏まえ、周辺に刃を付けた円盤状工具の使用が有効ではないかと推定し、その加工性能を実験的に検討した。その結果、円盤状工具では気乾のすぎ無欠点材の場合に、20mmまで切断でき、さらに、より深い圧入も可能であろうと思われた。しかし、節に対する加工では無欠点材の47倍の圧入力や送り力になり、実用的には節は大きな障害になることが予想された。また、加工時に割れが発生し、高含水率の材の加工では、加工変質層が小さくなる傾向にはあるが、良好な加工面を形成する点では問題が残った。圧入加工は鋸屑と騒音がでない点が有利で、歩止まり向上、作業環境向上に役立ち、今後に期待される加工法の可能性がある。しかし、切断できる厚さにかなりの制限があると思われるので、圧入加工は製材の丸太の大割のような大規模な加工には向かず、加工面性状を余り問題にしない木質材料用の材料の生産などの小割工程に有効と考えられる。圧入切削の基礎的なデータ(すなわち,圧入切削が可能な刃の剛性・形状と限界の圧入深さの関係や,その際発生する切削抵抗の大きさ,圧入切削の切削抵抗の関係,圧入切削における刃先摩耗の状況,摩耗工具の刃先半径と限界圧入深さとの関係)の集積をすすめた。(1)ナイフ状工具の圧入切削性能の測定:ナイフ状工具の刃先角・研ぎ角を変えた2種類の工具を用いた。圧入力,送り力,AEのRMS電圧は圧入量の増大とともに,ほぼ比例して増大した。圧入角度には最適値が存在する。(2)円板状工具の圧入切削性能の測定:5種類の工具(主な工具の寸法は,直径100mm×厚さmmである)を用いて,20mmまでの圧入量でスギを加工した。圧入加工では横変形が生じやすく,工具径とフランジ径の比をなるべく大きくして剛性を高める必要がある。送り力やAEのRMS電圧は圧入量の増大とともに比例して増大するが,圧入力には一定値に収束するような増大傾向がある。(3)摩耗特性の測定:圧入切削では,工具先端の鋭利度に影響され,また,工具先端の摩耗及び損傷がかなり大きいと思われるので,切削長さと工具摩耗との関係を測定した。その結果,ナイフ状工具では刃先の破損が激しく,圧入加工の工具には適さないことが認められた。円板状工具では激しい損傷は認められなかった。(4)圧入切削の切削機構の推定:圧入切削の切削機構を推定するために,工具の分離力と側面摩擦力を計測した。

ナイフ状工具の結果を踏まえ、周辺に刃を付けた円盤状工具の使用が有効ではないかと推定し、その加工性能を実験的に検討した。その結果、円盤状工具では気乾のすぎ無欠点材の場合に、20mmまで切断でき、さらに、より深い圧入も可能であろうと思われた。しかし、節に対する加工では無欠点材の47倍の圧入力や送り力になり、実用的には節は大きな障害になることが予想された。また、加工時に割れが発生し、高含水率の材の加工では、加工変質層が小さくなる傾向にはあるが、良好な加工面を形成する点では問題が残った。圧入加工は鋸屑と騒音がでない点が有利で、歩止まり向上、作業環境向上に役立ち、今後に期待される加工法の可能性がある。しかし、切断できる厚さにかなりの制限があると思われるので、圧入加工は製材の丸太の大割のような大規模な加工には向かず、加工面性状を余り問題にしない木質材料用の材料の生産などの小割工程に有効と考えられる。
抗体医薬品によるインフュージョン反応の発現メカニズム解析と予測系の構築

インフュージョン(IF)反応はヒトへの初回投与時から発現するため、前臨床段階での予測が重要である。本研究では、1) IF反応を起こしやすい抗体医薬品の調査、2)セツキシマブ投与患者ゲノムDNAを対象にした、IF反応惹起に関与すると考えられるFCGR1A, FCGR2A, FCGR3Aの遺伝子多型解析、3)Fcγ受容体のうち、FCGR2AがコードするFcγRIIaに見いだされた新規遺伝子多型(L273P)が受容体機能に及ぼす影響の検討、4) IF反応予測のためのヒト末梢血単核細胞を用いるIn vitroアッセイ系の構築、を行った。セツキシマブにより、インフュージョン(IF)反応を発現した、および発現しなかった患者臨床試料・情報の収集、及びこれを用いたIF反応に関連する遺伝子多型の探索を開始した。具体的には、抗体依存性細胞障害作用等の免疫細胞の活性化等に関与するFc受容体遺伝子(FCGR1A,FCGR2A,FCGR3A等)の多型解析を、収集したセツキシマブ投与患者ゲノムDNA32検体に対して行った。抗体結合の親和性低下が報告されている多型である、FCGR2Aの497A>G多型(H166R、HapMapにおける日本人頻度0.167)およびFCGR3Aの634G>T多型(V212F、HapMapにおける日本人頻度0.216)に関しては、解析の結果、多型頻度は同FCGR2A多型が0.172、同FCGR3A多型が0.375であった。一方、解析報告がないFCGR1Aに関しては、全6エクソンのシーケンシング系を確立し、遺伝子多型を検出した。その結果、exon 1の翻訳開始点から24塩基上流に12検体でTからCへの塩基置換がヘテロ接合でみられた。また、1検体に247C>T(S66L)の非同義置換が認められた。さらに、in vitroの機能解析により、FCGR2Aに見いだされた遺伝子多型818T>C(L273P)が、受容体機能に及ぼす影響について検討を行い、本多型が受容体の活性化を亢進する可能性を明らかにした。さらに、数種のIF反応を引き起こしやすいとされる抗体医薬品とヒト末梢血単核球を共培養し、培養上清に放出される複数のサイトカインを同時測定することにより、in vitroでのIF反応予測系を構築した。重篤なインフュージョン反応(注入に伴う反応)の自発報告件数を調査したところ、2008年から2013年の6年間で、セツキシマブが計227件と最も多く、次いでインフリキシマブの119件であり、3位のトラスツズマブ41件以下に比して1桁多いものであった。また、年平均報告数でもセツキシマブ(37.8件)、インフリキシマブ(19.8件)が上位を占め、以下、モガムリズマブ(14.0件)、ペルツズマブ(8.0件)、トラスツズマブ(6.8件)であった。平成25年度において、大腸がん患者に対してセツキシマブあるいはパニツムマブを含む化学療法を受けた26名についてレトロスペクティブに検討した結果、インフュージョン反応を来した患者は0名であり、追加の試料収集はできなかった。細胞を用いた機序の解明と予測系の開発では、前年度に引き続き、ヒト末梢血単核球(PBMC)からのサイトカイン放出を指標としたin vitroでのインフュージョン反応予測系を用いた検討を行った結果、測定対象とした計18種類のヒトサイトカイン・ケモカインのうち、血球細胞に発現する抗原に対してアゴニスト作用を有する抗体医薬品(TGN1412、muromonab-CD3)により、顕著な誘導の認められるもの(6種)を明らかにした。また、抗体医薬品のIgGサブクラスの違いによってサイトカイン放出誘導能の異なるもの(2種)を見出し、これらのサイトカイン・ケモカインが、IgGサブクラスの異なる抗体のインフュージョン反応の発現の差異に関わる可能性を明らかにした。セツキシマブにより、インフュージョン(IF)反応を発現した、および発現しなかった患者臨床試料・情報の収集、及びこれを用いたインフュージョン反応に関連する遺伝子多型の探索、見いだされたFcγIIA受容体遺伝子(FCGR2A)多型の機能解析、およびin vitroインフュージョン反応予測系を用いた解析を継続した。具体的には、インフュージョン反応を起こしやすい患者側因子の同定を目的に、免疫細胞の活性化に関与するFc受容体遺伝子FCGR1Aの多型解析をセツキシマブ投与患者ゲノムDNA32検体に対して行った。FCGR1Aのexon 6直近上流に5bp欠損のある検体が見出され、これはexon 6のD324N変異と連鎖していることが示唆された。

また、別の抗体医薬品であるベバシズマブ投与患者105検体につきFCGR1Aの多型解析を行ったところ、上記欠失変異が23例見出され、全てがD324N変異を有しており、これら変異は連鎖していることが判明した。また、前年度に引き続きFCGR2Aに見出された遺伝子多型818T>C(L273P)が受容体機能に及ぼす影響について検討し、本多型はIgGとの結合能に影響を及ぼさない一方で、受容体架橋刺激に伴う受容体自身のリン酸化を亢進し、下流のシグナル伝達を活性化することを明らかにした。また、in vitroのインフュージョン反応予測系としてヒト末梢血単核球(PBMC)からのサイトカイン放出測定系を用い、過剰なサイトカイン放出を誘導することが報告されているTGN1412をはじめ10種類の抗体医薬品について18種類のサイトカイン放出能を検討した結果、PBMCにおける抗原発現の有無やIgGサブクラスの違いによって異なるサイトカイン誘導能を示す可能性が示唆された。本研究は、1)インフュージョン反応を発現しやすい品質特性を持つ抗体を予測しうる、簡便で安定なin vitro予測系を構築する、2)発現頻度が高いセツキシマブによるインフュージョン反応の、発現の個体差予測系を構築する、3)不明な点が多いインフュージョン反応の発現メカニズムを明らかにする、ことを目的とする。初年度である平成23年度は、臨床試料を目標の約1/3である32検体収集したこと、インフュージョン反応を発現しやすい品質特性を持つ抗体予測に利用しうる、簡便で安定なin vitro予測系を構築したこと、から研究は概ね順調に進展していると考える。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、1)簡便で安定なin vitro予測系を構築し、インフュージョン反応を発現しやすい抗体医薬品の品質特性を明らかにすること、2)発現頻度が高いセツキシマブによるインフュージョン反応の発現個体差予測系を構築すること、等を目的とする。二年度である平成24年度は、臨床試料の収集が遅延しているが、その類似性からゲノム解析が困難なFCGR1A遺伝子の多型解析を終了したこと、新規に見いだされたFCGR2A多型が機能変化を有し臨床上重要であることを示唆する結果を得たこと、in vitroインフュージョン反応予測系については、特性の異なる複数の抗体医薬品によるサイトカイン放出能の差異についてデータの蓄積が進んでおり、インフュージョン反応の発現に影響を与える抗体医薬品の品質特性に関する有用な知見が得られつつあることから、研究は概ね順調に進展していると考えられる。第2年度となる平成24年度は、患者臨床試料に関する前年度の収集・解析を継続すると共に、確立したヒト末梢血単核球を用いるインフュージョン反応のin vitro予測系を用いて、インフュージョン反応の発現に影響を与える抗体医薬品の品質特性について検討を行う。特にインフュージョン反応を起こした患者試料に関し、研究最終年度までに統計学的な解析に耐えうる数を確保できるよう尽力する。また、抗体医薬品の品質特性に加えて、個体差の発現解析のため、使用するヒト末梢血単核球に関し、各個人由来の検体数を増やす予定である。最終年度となる平成25年度は、インフュージョン反応に関し、これまでに集積した遺伝子多型解析結果および患者背景因子等の情報を用いて、セツキシマブによるインフュージョン反応発現の個体差予測モデルを確立することを目標とする。
顎口腔機能検査への自動化の試み

本研究は,顎口腔機能検査の自動処理化および咬合接触の客観的評価法を確立し,正常有歯顎者から診断のための正常値を求め,顎口腔機能異常患者との比較,検討を行うことを目的としている.顎口腔機能検査は,下顎運動を切歯点で記録すると同時に,咬筋,側頭筋の前部および顎二腹筋の筋電図を最大咬みしめおよび左右ガム咀嚼について記録した.分析項目は,開口相時間,閉口相時間,咬合相時間,サイクルタイムおよびそれぞれの変動係数,また,咀嚼1ストロークごとの筋活動量(RMS値)とその左右差,最大咬みしめ時の筋活動量(RMS値)とした.これら分析項目は,コンピュータディスプレー上の切歯点の垂直成分から開口相,閉口相,咬合相それぞれの区間をマウスで選択,入力し,その全データを表計算ソフトエクセルにそのままコピーすると全てが自動的に計算されるようにした.咬合接触の評価は,既に当教室で考案したデジタルカメラによる咬合面形態と咬合接触像の記録法を用い,新たに開発した咬合記録用個人トレーにより記録を行った.また,測定誤差を小さくするために,高い解像度で取り込み,画像の二値化の際の閾値の設定に配慮し,画像解析ソフトNIHImageを用いて,咬合接触点数,接触面積を求めた.その結果,顎口腔機能の客観的分析項目として,本研究で設定した分析項目のうち,筋電図からは最大咬みしめ時の咬筋,側頭筋の筋活動量,最大開口時の顎二腹筋の筋活動量,下顎運動からはガム咀嚼時の開口量とその変動係数および咀嚼リズムの変動係数が診断の指標としての有用性が示された.本研究は,顎口腔機能検査の自動処理化および咬合接触の客観的評価法を確立し,正常有歯顎者から診断のための正常値を求め,顎口腔機能異常患者との比較,検討を行うことを目的としている.顎口腔機能検査は,下顎運動を切歯点で記録すると同時に,咬筋,側頭筋の前部および顎二腹筋の筋電図を最大咬みしめおよび左右ガム咀嚼について記録した.分析項目は,開口相時間,閉口相時間,咬合相時間,サイクルタイムおよびそれぞれの変動係数,また,咀嚼1ストロークごとの筋活動量(RMS値)とその左右差,最大咬みしめ時の筋活動量(RMS値)とした.これら分析項目は,コンピュータディスプレー上の切歯点の垂直成分から開口相,閉口相,咬合相それぞれの区間をマウスで選択,入力し,その全データを表計算ソフトエクセルにそのままコピーすると全てが自動的に計算されるようにした.咬合接触の評価は,既に当教室で考案したデジタルカメラによる咬合面形態と咬合接触像の記録法を用い,新たに開発した咬合記録用個人トレーにより記録を行った.また,測定誤差を小さくするために,高い解像度で取り込み,画像の二値化の際の閾値の設定に配慮し,画像解析ソフトNIHImageを用いて,咬合接触点数,接触面積を求めた.その結果,顎口腔機能の客観的分析項目として,本研究で設定した分析項目のうち,筋電図からは最大咬みしめ時の咬筋,側頭筋の筋活動量,最大開口時の顎二腹筋の筋活動量,下顎運動からはガム咀嚼時の開口量とその変動係数および咀嚼リズムの変動係数が診断の指標としての有用性が示された.本研究は,顎口腔機能検査の自動処理化および咬合接触の客観的評価法を確立し,正常有歯顎者から診断のための正常値を求め,顎口腔機能異常患者との比較,検討を行うことを目的としている.顎機能検査は,下顎の機能運動である咀嚼運動について,下顎の運動を切歯点および顆頭部で記録すると同時に,咬筋,側頭筋の前部,後部および顎二腹筋筋電図について記録,分析を行うが,本年度はまず,それらの測定機器の整備を行った.下顎切歯点の運動記録に用いるサホンビジトレナーについては,切歯点に装着したLEDの受光センサを固定するヘッドバンドが,側頭筋の筋電図の電極貼付の障害となる場合があるので,新たにセンサー固定用ヘッドバンドを製作した.筋電図の測定については,当教室が従来から用いていた記録,分析システムを一新した.このシステムは,コンパクトなアンプと,アンプからの出力をAD変換し,データレコーダを介さずに直接パーソナルコンピュータに記録,分析のできる高速マックラブで,チェアーサイドでの記録にも場所をとらず大変有用で,下顎運動の同時記録も可能である.記録されたデータはただちに分析が可能であり,マウスにより設定した区間について,あらかじめ設定した分析項目(座標値,持続時間,積分値など)が自動計測され,データとして瞬時に保存できる.現在,正常有歯顎者のガム咀嚼時の運動を記録し,データの蓄積中である.咬合接触の評価は,既に当教室で考案したデジタルカメラによる咬合面形態と咬合接触像の記録法について,咬合接触面積の測定精度向上の検討を行った.その結果,測定誤差を小さくするためには,画像の二値化の際の閾値の設定に配慮し,高い解像度で取り込む必要があることがわかった.現在,顎機能検査を行った正常有歯顎者の咬合面形態と咬合接触像についても記録を行っている.

本研究は,顎口腔機能検査の自動処理化および咬合接触の客観的評価法を確立し,正常有歯顎者から診断のための正常値を求め,顎口腔機能異常患者との比較,検討を行うことを目的としている.顎口腔機能検査は,下顎運動を切歯点で記録すると同時に,咬筋,側頭筋の前部および顎二腹筋の筋電図を,最大咬みしめおよび左右ガム咀嚼で,ガム軟化後の10ストロークについて記録した.分析項目は,下顎運動については,開口相時間,閉口相時間,咬合相時間,サイクルタイムおよびそれぞれの変動係数,また,筋活動量はRMS波形のベースラインとで囲まれる部分の面積とし,最大咬みしめ時の筋活動量とその左右差,咀嚼1ストロークごとの筋活動量とその左右差とした.これらの分析方法は,コンピュータディスプレー上の切歯点の垂直成分から開口相,閉口相,咬合相それぞれの区間をマウスで選択,入力すると,開口相時間,閉口相時間,サイクルタイム,筋活動量がデータパッドに記録され,その全データを表計算ソフトエクセルにそのままコピーすると先に挙げた分析項目全てが自動的に計算されるようにした.咬合接触の評価は,測定誤差を小さくするために,画像の二値化の際の閾値の設定に配慮し,高い解像度で取り込み,画像解析ソフトNIHImageを用い,咬合接触点数,接触面積を求めた.顎口腔機能検査および咬合接触の評価について正常者および顎機能異常者についてデータ蓄積中である.
老化脳におけるアスパラギン酸修飾蛋白質の検索と同定

老人斑の主要成分は凝集化したアミロイドβ蛋白質(Aβ)である。Aβは3個(1,7および23番目)のアスパラギン酸(Asp)を残基を有する。1番目と7番目のAspの多くはイソアスパラギン酸(isoAsp)に異性化していることが知られている。本研究ではAβの凝集化と異性化の関係を調べるために、7番目または23番目のAspをisoAspに置換したAβ1-42(isoAsp7)とAβ1-42(isoAsp23)を化学合成し、異性化Aβ(1-42)の凝集性を比較した。さらに異性化Aβを特異的に認識する抗体(抗isoAsp7抗体と抗isoAsp23抗体)を作製し、アルツハイマー病(AD)患者脳での異性化Aβの存在様式を調べた。合成異性化Aβ1-42の試験管内での凝集性はチオフラビンT蛍光定量、延二色性分散測定および電子顕微鏡で調べた。Aβ1-42(isoAsp23)がAβ1-42とAβ1-42(isoAsp7)に較べて高い蛍光、高いβシート含量および強い繊維形成能を有していた。これらの結果からAsp残基の異性化がAβの繊維形成に重要な役割を担っていることが強く示唆された。9例のAD患者脳の免疫組織化学染色の結果、いずれも抗isoAsp7抗体と抗isoAsp23抗体に陽性であった。抗isoAsp7抗体はすべての老人斑と血管アミロイドと染色することを確認した。一方、抗isoAsp23抗体は血管アルミロイドと老人斑のcoreを特徴的に染色することが判明した。本研究でAβ(isoAsp23)が血管アルミロイドに特徴的に存在することは血管アルミロイド形成と老人斑形成の機構が異なる可能性を示すもので興味深い。#1アルツハイマー病βアミロイド蛋白質のアスパラギン酸修飾と凝集活性アルツハイマー病(AD)脳に特徴的な病理学的変化である老人斑の主成分βアミロイド蛋白質は3個(1、7および23番目)のアスパラギン酸残基を有する。RoherらはAD患者脳からβアミロイド蛋白質を単離、構造解析した結果、1番目と7番目のアスパラギン酸がイソアスパラギン酸に変換(異性化)していることを見いだした。特に7番目のアスパラギン酸の異性化の割合は75%と高く、βアミロイド蛋白質の不溶化と異性化の関係が強く示唆された。我々はβアミロイド蛋白質の不溶化と異性化の関係を調べるために異性化βアミロイド蛋白質を化学合成し、異性化βアミロイド蛋白質の性状を調べた。その結果7番目の異性化はβアミロイド蛋白質の不溶化に影響を与えないことが判明した。一方23番目のアスパラギン酸が異性化したβアミロイド蛋白質は高い凝集能を有していた。これらの結果から23番目アスパラギン酸の異性化がβアミロイド蛋白質に強い不溶化特性を寄与することが判明した。現在、23番目が異性化したβアミロイド蛋白質を特異的に認識する抗体の作製を行っている。#2アデノウイルスベクターを用いた遺伝子治療の試みイソアスパラギン酸メチル転移酵素(PIMT)をコードする遺伝子をアデノウイルスに組み込み、治療用リコンビナントウイルスベクターを作製した。PIMT欠損マウス胚の脳から培養した神経細胞にPIMT-アデノウイルスを感染させ、イソアスパラギン酸の蓄積量を指標に遺伝子治療の効果判定を行った。

その結果、培養7日後のイソアスパラギン酸の蓄積量が50%程度に減少した。、本リコンビナントウイルスベクターを用いて、PIMT欠損マウスの臨床症状(けいれん、知能低下)を遺伝子治療によって改善させる可能性を示した。老人斑の主要成分は凝集化したアミロイドβ蛋白質(Aβ)である。Aβは3個(1、7および23番目)のアスパラギン酸(Asp)残基を有する。1番目と7番目のAspの多くはイソアスパラギン酸(isoAsp)に異性化していることが知られている。本研究ではAβの凝集化と異性化の関係を調べるために、7番目または23番目のAspをisoAspに置換したAβ1-42(isoAsp7)とAβ1-42(isoAsp23)を化学合成し、異性化Aβ(1-42)の凝集性を比較した。さらに異性化Aβを特異的に認識する抗体(抗isoAsp7抗体と抗isoAsp23抗体)を作製し、アルツハイマー病(AD)患者脳での異性化Aβの存在様式を調べた。合成異性化Aβ1-42の試験管内での凝集性はチオフラビンT蛍光定量、円二色性分散測定および電子顕微鏡で調べた。Aβ1-42(isoAsp23)がAβ1-42とAβ1-42(isoAsp7)に比べて高い蛍光、高いβシート含量および強い繊維形成能を有していた。これらの結果からAsp残基の異性化がAβの繊維形成に重要な役割を担っていることが強く示唆された。9例のAD患者脳の免疫組織化学染色の結果、いずれも抗isoAsp7抗体と抗isoAsp23抗体に陽性であった。抗isoAsp7抗体はすべての老人斑と血管アミロイドを染色することを確認した.一方、抗isoAsp23抗体は血管アミロイドと老人斑のcoreを特徴的に染色することが判明した。本研究でAβ(isoAsp23)の存在が初めて確認された。異性化Aβがすべての老人斑と血管アミロイドに存在することから、異性化がアミロイド形成に積極的に関与すると考えられる。また高い凝集能を持つAβ(isoAsp23)が血管アミロイドに特徴的に存在することは血管アミロイド形成と老人斑形成の機構が異なる可能性を示すもので興味深い。
宇宙の微小重力場を利用した高品質タンパク質単結晶の調製に関する研究

宇宙ステーション「ミール」を利用して宇宙の微小重力空間において20°C、ハンギングドロップ法によりリゾチウムの結晶成長実験を行った。58日間の結晶化で2つの異なる結晶化条件で本酵素の結晶形の異なる3種類の単結晶を結晶化することに成功した。特に、斜方晶に属する単結晶が硝酸ナトリウムを用いた条件で晶出したのは今回が初めてである。この結果は、宇宙における微小重力下では、わずかの結晶化条件の違いが結晶核の生成に影響することを示唆している。一方、スペースシャトルによる宇宙実験(STS-63)では、リゾチウムの良質の結晶を調製することができた。しかし、X線回折実験までの期間が長くなったため、本結晶のロッキングカーブを作成し、地上で得られた結晶と比較したが期待していたほどの結果は得られなかった。宇宙で成長したタンパク質単結晶を日本で解析するまで品質の劣化を防止できるような結晶化容器(フライトモデル)の改良・開発を並行して進める必要性がある。
プロラクチン遺伝子発現を増幅する新規転写因子mPOUの生理的病理的事義

私どもは、プロラクチン(PRL)遺伝子5'上流配列のPit-1結合DNAエレメントの結合する新規転写因子mPOUをクローニングしたが、このmPOUの生理的病理的意義を明らかにするため以下の検討を行なった。種々のレポーター遺伝子を使用した一過性発現実験系で、Pit-1によって発現が制御される遺伝子のうち、PRL遺伝子に対しては、mPOUはPit-1と相乗的に発現を活性化することがわかった。成長ホルモン(GH)遺伝子に対しては、mPOUとPit-1は相加的に活性化した。一方、GH-releasing hormone受容体遺伝子に対しては、明確な作用を示さなかった。mPOUとPit-1はヘテロダイマー形成する証拠はなく、PRL遺伝子に対するmPOUおよびPit-1の相乗効果の機構は不明である。また、Pit-1の標的遺伝子に対してもmPOUの効果が異なるが、その機構も現在のところ不明である。mPOUの一部のアミノ酸配列とヘモシアニンをコンジュゲートさせた後、家兎に免疫し、抗mPOU抗血清を得た。これを用いて、ヒト下垂体腺腫にmPOUが存在するか検討した。PRLおよびGH産生腺腫ではmPOU様免疫活性が核内だ存在した。一方、非機能性腺腫、FSH産生腺腫ではmPOU様免疫活性が検出できなかった。この成績とmPOUはPRL。GH遺伝子発現を促進するという一過性発現系での成績を総合すると、mPOUは下垂体PRL, GH産生細胞においてPRL、GH遺伝子発現を促進する方向に作用しているものと考えられる。mPOUの生理的意義を明確にするため、mPOU遺伝子をGFPcDNAで置換させるGFPノックインターゲテイングベクターを作製している。GFPがmPOUに置き換わったノックアウトマウスを用いることにより、mPOUの生理的意義だけでなく、mPOUの時間的空間的発現様式も容易に検討できるものと考えられる。ヒト下垂体腺腫におけるmPOU蛋白の発現、細胞内局在の検討私ともが、ヒト下垂体cDNAライブラリーからクローニングしたmPOUはプロラクチン(PRL)遺伝子発現をPit-1存在下に活性化するが、mPOUの生理的病理的な意義について未だ十分には明らかでなかった。そこで、本年度は、まず、下垂体腫瘍におけるmPOUの意義を明らかにするため、ヒト下垂体腫瘍にmPOU蛋白が存在するか否か免疫組織化学法を用いて検討した。mPOUを構成する一部のアミノ酸配列をヘモシアニンとコンジュゲートし、家兔に免疫し抗血清を得た。この抗血清を使用して、ヒト下垂体腫瘍(PRL産生腫瘍1例、GH産生腫瘍2例、FSH産生腫瘍1例、非機能性3例)におけるmPOUの存在を検討した。染色性に強弱はあるものの、いずれの腫瘍においても、核および細胞質にmPOU様免疫活性は存在した。Cos細胞にmPOUを外因性に発現させたときも、mPOUは核、および細胞質に分布した。何がmPOUの核、細胞質局在を決定しているのか、それがPRL遺伝子発現調節の制御点の1つであるのかについては現在のところ不明である。mPOUノックアウトマウスを用いたmPOUの生理的意義の検討本年度は、mPOU遺伝子のエクソン領域をgreen fluorescenceprotein(GFP)遺伝子cDNAで置き換えたmPOUノックアウト、GFPノッインターゲテイングベクターを作製し、これをES細胞に導入、G418による選択をおこない、G418耐性ES細胞株を樹立した。

相同組み換えによりmPOU遺伝子がノックアウトされ、GFPがノックインされているか、現在、確認中である。私どもは、プロラクチン(PRL)遺伝子5'上流配列のPit-1結合DNAエレメントの結合する新規転写因子mPOUをクローニングしたが、このmPOUの生理的病理的意義を明らかにするため以下の検討を行なった。種々のレポーター遺伝子を使用した一過性発現実験系で、Pit-1によって発現が制御される遺伝子のうち、PRL遺伝子に対しては、mPOUはPit-1と相乗的に発現を活性化することがわかった。成長ホルモン(GH)遺伝子に対しては、mPOUとPit-1は相加的に活性化した。いっぽう、GH-releasing hormone受容体遺伝子に対しては、明確な作用を示さなかった。mPOUとPit-1はヘテロダイマー形成する証拠はなく、PRL遺伝子に対するmPOUおよびPit-1の相乗効果の機構は不明である。また、Pit-1の標的遺伝子に対してもmPOUの効果が異なるが、その機構も現在のところ不明である。mPOUの一部のアミノ酸配列とヘモシアニンをコンジュゲートさせた後、家兎に免疫し、抗mPOU抗血清を得た。これを用いて、ヒト下垂体腺腫にmPOUが存在するか検討した。PRLおよびGH産生腺腫ではmPOU様免疫活性が核内に存在した。一方、非機能性腺腫、FSH産生腺腫ではmPOU様免疫活性が検出できなかった。この成績とmPOUはPRL。GH遺伝子発現を促進するという一過性発現系での成績を総合すると、mPOUは下垂体PRL, GH産生細胞においてPRL、GH遺伝子発現を促進する方向に作用しているものと考えられる。mPOUの生理的意義を明確にするため、mPOU遺伝子をGFPcDNAで置換させるGFPノックインターゲテイングベクターを作製している。GFPがmPOUに置き換わったノックアウトマウスを用いることにより、mPOUの生理的意義だけでなく、mPOUの時間的空間的発現様式も容易に検討できるものと考えられる。
英語の不定冠詞と関連構文の発達に関する実証的・理論的研究

本研究では、二重決定詞(a(n) his friend)の消失と後置属格(a friend of mine)の出現を明らかにすることで、不定冠詞を含む限定システムの発達の解明を試みる。YCOE(古英語)、PPCME2(中英語)、PPCEME(初期近代英語)の史的コーパスを使って、不定冠詞と関連構文の分布の変遷について調査を行い、調査結果より浮かび上がった事実に対して、生成文法理論に基づく文法化理論を用いて説明を試みる。
協力マルチホップ伝送を用いた低消費電力無線ネットワークの研究

本研究では,ネットワーク全体として消費電力を低く抑えることができる高効率なマルチホップ伝送方式の設計における様々な理論的枠組みを示し,これらを基に実現可能な低消費電力協力マルチホップ伝送ネットワーク方式を提案した.さらに提案低消費電力マルチホップネットワークをソフトウェア無線機によって実装し,現実的な環境においても協力マルチホップ伝送が高効率な通信を達成することを示した.本研究では,ネットワーク全体として消費電力を低く抑えることができる高効率なマルチホップ伝送方式の設計における様々な理論的枠組みを示し,これらを基に実現可能な低消費電力協力マルチホップ伝送ネットワーク方式を提案した.さらに提案低消費電力マルチホップネットワークをソフトウェア無線機によって実装し,現実的な環境においても協力マルチホップ伝送が高効率な通信を達成することを示した.平成21年度では主に以下の3点について研究を実施した。1)様々な協力ダイバーシティ技術を併用した協力マルチホップ通信の理論解析およびその最適設計、2)ネットワークへの干渉を考慮した新たな協力通信の実現、3)USRP2を用いた低消費電力マルチホップネットワークの実装。まず協力ダイバーシティ技術を用いたマルチホップ通信の省電力効果について議論するために、従来提案してきた解析法の拡張を試みたところ、その拡張性に限界があることが明らかになった。そこで今年度はアウテージ確率を用いた新たな解析法を導入し、複数の協力ダイバーシティ技術を用いた場合に、協力マルチホップ通信がどの程度の省電力化を達成できるのかについて、解析的に明らかにした。さらにネットワークへの干渉を低減するためには、協力通信の帯域利用効率を向上させることが重要である。マルチホップや協力通信は本質的にネットワーク全体の帯域利用効率を低下させてしまう問題があるが、これを解決する手法として非二元変調およびネットワーク符号化を用いた高効率協力通信を提案した。またこれらの解析および提案を実際の様々な環境においてテストし、理論モデルと現実の相違点を明らかにすることが重要である。そこで今年度はUSRP2を用いた実装を行った。当初計画ではZigBee開発キットによる実装を目標としていたが、今年度の研究のなかでZigBee開発キットでは改変できるレイヤに限界があり、拡張性の観点から問題があることが明らかになった。そのため、物理層まですべてのレイヤを自由に書き換え可能なGNU Radioおよびそれを用いたUSRP2による実装を行った。平成21度では1対1の通信の実現および簡単な協力通信の実装に成功しており、次年度以降これらを拡張することで、当初目標であった協力マルチホップ通信の評価を行いたいと考えている。平成22度では主に以下の3点について研究を実施した。1)不均一端末分布型協力マルチホップ通信の理論解析およびその設計、2)様々な協力通信方式のパワーアンプにおける電力利用効率解析、3)USRP2を用いた低消費電力マルチホップネットワークの実装。まず平成21年度において解析した協力ダイバーシティ技術をより現実的なモデルへと拡張した。実際の環境下では中継端末が均一に環境に分布しているとは考えづらく、そのような場合に効果的な協力マルチホップ通信が実現可能かどうかについて解析を行った。その結果。端末が不均一であることを積極利用することで、均一分布時よりも優れた伝送効率を実現できることを明らかにした。また実際の通信ではパワーアンプによって信号を増幅した後送信するため、端末構成を最も簡易化できる増幅転送協力通信のような方式であっても、送信信号のダイナミックレンジが結果として大きくなってしまう場合には結果的に省電力効果が得られない可能性が考えられる。そこで従来提案されている様々な協力通信方式の送信信号の瞬時電力分布を解析し、電力利用効率の観点から解析した場合、信号を再生成する検出転送もしくは復号転送型協力通信が優れていることを明らかにした。平成23年度はこれらの結果をさらに推し進め、省電力協力通信を設計したいと考えている。さらに、平成22年度に続き物理層まですべてのレイヤを自由に書き換え可能なGNU Radioおよびそれを用いたUSRP2による実装を行った。平成22年度までに検討してきた協力マルチホップ通信をさらに改良した協力ネットワーク符号化通信の実装を行い、従来の直接通信よりも優れた特性が得られることを実環境試験にて確認した。以上より年度当初に掲げた目標の大部分を達成し、協力マルチホップネットワークによる低消費電力実現の道筋を立てた。平成23年度では最終年度として本研究課題をまとめつつ、協力通信方式のパワーアンプにおける電力利用効率解析、USRP2を用いたネットワーク誤り訂正の実装および評価、不均一端末分布型協力マルチホップ通信の理論解析の一般化、電力利用効率に優れた協力通信方式の提案の4つについて検討した。平成22年度までは中継端末が不均一に設置された環境での協力マルチホップ通信の特性について解析を行ったが、これらの解析では通信路には見通しが全く存在しないと仮定しており、実環境との乖離が指摘されていた。そこで今年度は見通しがある程度存在する通信路環境において協力マルチホップ伝送の特性を解析し、より現実的な環境下でも協力マルチホップ伝送が優れた伝送効率および省電力化を実現できることを明らかにした。また平成22年度に実施した協力通信方式の送信信号の瞬時電力分布の理論解析を拡張し、推定・転送協力通信についても解析を行った。その結果、信号を再生成する協力通信が電力の利用効率の観点からはもっとも優れていることを明らかにした。これらの解析結果をベースに、中継端末における電力利用効率に優れた協力通信方式を新たに提案した。提案方式では受信信号の振幅変動をハードリミタによって抑圧する。本方式では中継局において通信路推定や振幅変動の追随、復号、復調の一切が必要ないため、増幅転送方式よりも省電力化が可能であることを示した。

また平成22年度に続き、物理層まですべてのレイヤを自由に書き換え可能なGNU Radioおよびそれを用いたUSRP2による協力ネットワーク符号化通信の実装を行い、従来の直接通信よりも優れた特性が得られることを実環境試験にて確認した。以上、計画目標として当初に掲げた目標の大部分を達成し、協力マルチホップネットワークによる低消費電力実現が可能であることを示した。
ホスホリパ-ゼA_2の高機能触媒作用に必用な構造的要素の解析

奄美ハブ毒からの高活性型Aspー49ーホスホリパ-ゼA_2(PLA_2)及びこれの12%の活性したもたない低活性型Lysー49ーPLA_22種のアミノ酸配列を決定した。両活性型PLA_2は122アミノ酸残基を含み、約60%の相同性を示し、そして14個のハ-フシスチン残基の位置は同じである。このPLA_2アイソザイム系は、PLA_2の触媒機能や生理機能発現の構造要因を解明する至適な系となる。本研究は、遺伝子工学的手法により両活性型PLA_2の変異タンパク質を合成し、構造と機能の関係を調べることを目的とする。(1)本研究の一環として、Aspー49ーPLA_2の活性部位His47ーAsp99の相互作用をメチルPーニトロベンゼンスルホネ-トによるpH依存的Hisー47のメチル化反応より調べHisー47のプロトン化が触媒反応の遷移状態を安定化する要因と推定した。(2)高活性型及び低活性型の3種のPLA_2のcDNAを調製した。高活性型酵素cDNAの塩基配列からのアミノ酸配列は、既報のタンパク質からの配列と一部で一致しなかったが、タンパク質配列の再検討から、cDNAからの配列が正しいことがわかった。またPLーXと呼ばれる酵素に類似したAspー49ーPLA_2のcDNAの塩基配列も決定した。これらのcDNAを用いて、大腸菌を宿主とするタンパク質の発現研究を行っているが、まだ成功に至っていない。研究を続行中である。(3)2種の高活性型Aspー49ーPLA_2及び2種の低活性型Lvsー49ーPLA_2のcDNAの塩基配列を比較すると、翻訳領域よりも5'ー及び3'ー非翻訳領域において相同性が遥かに高いという新知見を得た。非翻訳領域の発現調節への役割を調べる手段として、ゲノムDNAの解析を行っている。9個のクロ-ンをとり、その一つについて塩基配列を解析中である。(4)タンパク質の発現に成功していないが、ハブ毒PLA_2アイソザイムの興味ある遺伝子構造の発見は今後の研究の展開に資するものである。関連する雑誌論文は5報である。研究を続行中である。ハブ毒の高活性型Asp-49-ホスホリパ-ゼA_2(PLA_2)と2種の低活性型Lys-49-PLA_2のアミノ酸配列を決定した。部位特異的アミノ酸残基置換を行い、構造ー機能相関を解析することを目的とする。まずAsp-49-PLA_2のcDNAの調製を行った。ハブ毒腺よりポリ(A)^+-RNA分画をとり、λgt10を用いてcDNAライブラリ-を作った。N及びC端部のアミノ酸配列に相当するヌクレオチドプライマ-及びcDNAを用いてPCR法によりプロ-ブを作製した。このプロ-ブでcDNAをスクリ-ニングし、さらに3種のヌクレオチドプロ-ブによるドットブロットを行い、クロ-ンqを得た。pUC119及び118にサブクロ-ニングを行い、ジデオキシ法により塩基配列決定を行った。翻訳領域を含む585塩基対のものであった。この結果は先のアミノ酸配列と一部(69ー81位)で異っていた。タンパク質配列の再検討を行った。

タンパク質のアクロモバクタ-プロテア-ゼI消化で得られるペプチドAP7(64ー82位)をpH9で調製したが、配列解析はAsn-69を越えて進まなかった。pH6.8の消化で得たAP7に相当するペプチドの配列解析はスム-ズに進み、この全配列を決定した。この配列はcDNA配列からのものと一致した。これからAsn-Asn-Gly配列はpH9でα→β転位を起こすことがわかった。一方Lys-49ーPLA_2についても、相当するヌクレオチドプロ-ブに陽性であるcDNAクロ-ンを得ており、ヌクレオチド配列を検討中である。Asp-49-PLA_2cDNAを用いてこのタンパク質発現の実験を開始した。この研究の途中で、Asp-49-PLA_2に類似するが異っているいくつかのクロ-ンを得た。その一つは1塩基置換(1アミノ酸残基置換)のものであった。2種のLys-49-PLA_2もこの関係にある。これらのイソ酵素がgenefamilyに由来するものか、単一geneのalternative splicingによるものか興味深い。ゲノムDNA配列の解析も開始した。奄美ハブ毒からの高活性型Aspー49ーホスホリパ-ゼA_2(PLA_2)及びこれの12%の活性しかもたない低活性型Lysー49ーPLA_22種のアミノ酸配列を決定した。両活性型PLA_2は122アミノ酸残基を含み、約60%の相同性を示し、そして14個のハ-フシスチン残基の位置は同じである。このPLA_2アイソザイム系は、PLA_2の触媒機能や生理機能発現の構造要因を解明する至適な系となる。本研究は、遺伝子工学的手法により両活性型PLA_2の変異タンパク質を合成し、構造と機能の関係を調べることを目的とする。(1)本研究の一環として、Aspー49ーPLA_2の活性部位His47ーAsp99の相互作用をメチルPーニトロベンゼンスルホネ-トによるpH依存的Hisー47のメチル化反応より調べ、Hisー47のプロトン化が触媒反応の遷移状態を安定化する要因と推定した。(2)高活性型及び低活性型の3種のPLA_2のcDNAを調製した。高活性型酵素cDNAの塩基配列からのアミノ酸配列は、既報のタンパク質からの配列と一部で一致しなかったが、タンパク質配列の再検討から、cDNAからの配列が正しいことがわかった。またPLーXと呼ばれる酵素に類似したAspー49ーPLA_2のcDNAの塩基配列も決定した。これらのcDNAを用いて、大腸菌を宿主とするタンパク質の発現研究を行っているが、まだ成功に至っていない。研究を続行中である。(3)2種の高活性型Aspー49ーPLA_2及び2種の低活性型Lysー49ーPLA_2のcDNAの塩基配列を比較すると、翻訳領域よりも5'ー及び3'ー非翻訳領域において相同性が遥かに高いという新知見を得た。非翻訳領域の発現調節への役割を調べる一つの手段として、ゲノムDNAの解析を行っている。9個のクロ-ンをとり、その一つについて塩基配列を解析中である。(4)タンパク質の発現に成功していないが、ハブ毒PLA_2アイソザイムの興味ある遺伝子構造の発見は今後の研究の展開に資するものである。関連する雑誌論文は5報である。
炭素-金属-ヘテロ原子結合を鍵とする新型付加反応の開発

炭素-スズ-ハロゲンおよび炭素-ゲルマニウム-ハロゲンという繋がりを分子内に含む化合物群に、有機合成的観点から初めて総合的に焦点を当てる試みについて、広く検討した。その結果、金属上にヘテロ原子が結合することにより、中心金属のルイス酸性が向上し、1.パラジウムへの酸化的付加が促進される、2.酸化的付加で生じた錯体のルイス酸性の向上により、カルボパラデーションが実現可能、3.高配位状態が容易に発生することにより、炭素基の求核性が大幅に向上する、などの新しい現象が確認され、有機スズおよびゲルマニウムの新しい化学的側面を発掘することに成功できた。その結果、下記に示すように、新反応を数々発明することができた。特に、有機スズ化学において、従来不可能とされてきた、スズ上の炭素基を複数個、クロスカップリング反応に活用することについて、4個全て使い切るという、究極のブレイクスルーが実現できたことは、大きな収穫となった。今回新規に発明した有機合成反応を以下に列挙する。1.スズ上の炭素基を複数個利用可能な新規溝呂木-Heck型反応の開発2.テトラアリールおよびアルケニルスズ種を反応剤とする、スズ上の炭素基を4個全て活用し切る高効率クロスカップリング反応3.ノルボルネンのアリールスタンニル化反応4.ノルボルネンのアリルスタンニル化反応5.アルケニルトリクロロスズとノルボルネン2分子との酸化的縮合環化反応6.モノオルガノトリヘテロスズによる、酸化剤の要らない溝呂木-Heck反応7.アルキニルトリクロロゲルマンによる、アルキニルゲルミル化反応8.カルボゲルミル化体の熱分解による、立体選択的アルケニルゲルマニウム種の合成9.アリールトリクロロゲルマニウム反応剤による新規クロスカップリング反応炭素-スズ-ハロゲンおよび炭素-ゲルマニウム-ハロゲンという繋がりを分子内に含む化合物群に、有機合成的観点から初めて総合的に焦点を当てる試みについて、広く検討した。1.スズ上の炭素基を複数個利用可能な新規溝呂木-Heck型反応の開発2.テトラアリールおよびアルケニルスズ種を反応剤とする、スズ上の炭素基を4個全て活用し切る高効率クロスカップリング反応3.ノルボルネンのアリールスタンニル化反応4.ノルボルネンのアリルスタンニル化反応5.アルケニルトリクロロスズとノルボルネン2分子との酸化的縮合環化反応6.モノオルガノトリヘテロスズによる、酸化剤の要らない溝呂木-Heck反応7.アルキニルトリクロロゲルマンによる、アルキニルゲルミル化反応8.カルボゲルミル化体の熱分解による、立体選択的アルケニルゲルマニウム種の合成9.アリールトリクロロゲルマニウム反応剤による新規クロスカップリング反応平成14年度は、主として有機スズ上に同一の炭素基(合成ブロック)を担持させ得ることを積極的に活かした高効率炭素-炭素結合構築反応の開発に焦点を当てた。申請書中の研究計画に沿って順調に研究を進め、ほぼ予定通り、下記の成果を得ることができた。1.スズ上の炭素基を複数個利用する新規溝呂木-Heck型反応の開発テトラアリールスズを反応剤とし、酸化剤に過酸化水素水、反応助剤に酢酸カリウムを用いることにより、パラジウム触媒溝呂木-Heck型反応において、スズ上のアリール基を少なくとも3個目までは、目的生成物の構築に利用できる、新しい反応系の開発に成功した。2.スズ上の炭素基を全て利用する右田-小杉Stille反応の開発(1)フッ化物イオンを反応助剤とする高効率交差縮合系の構築テトラアリールあるいはアルケニルスズを反応剤とし、フッ化テトラブチルアンモニウムあるいはフッ化セシウムを反応助剤に用いることによって、スズ反応剤に対して4倍モルものハロゲン化アリールを定量的に交差縮合反応させることに初めて成功した。(2)水酸化物イオンを反応助剤とする高効率交差縮合系の構築フッ化物反応助剤の代わりに水酸化カリウムを用いることによって、スズ反応剤に対して4倍モルものハロゲン化アリールの定量的な交差縮合反応に初めて成功した。これにより、有機スズのアトムエコノミー化だけでなく、反応系の経済性が格段に向上した。(3)る高効率交差縮合系の水系溶媒中での実施前項(2)の反応系は、水-ジオキサンの等量混合溶媒中で実施した場合に、極めて良好な結果を与えることを見いだした。この結果により、有機スズの反応としては、環境適応性の極めて高い炭素-炭素結合構築反応を開発することができた。本研究第二年度の成果として、以下の新しい知見を得た。