hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
二金属ハイブリッド触媒の創製を基盤とするsp3炭素-水素結合変換反応の開発

修飾Cp配位子を持つ二金属ハイブリッド触媒の開発と,それを用いたsp3C-H結合の変換反応について検討を行った。特にルテニウムを一つの金属とするハイブリッド触媒の反応性について検討していたところ,様々なルテニウム触媒とピナコールボランを用いることで,種々の三級アリールホスフィンのオルト位C-H結合ホウ素化反応が高収率で進行することを見出した。本反応の基質一般性は広く,様々な置換基を持つアリールホスフィンやアルキル(アリール)ホスフィンのホウ素化が位置選択的に進行する。また,生成物のC-B結合を酸化反応やカップリング反応によって変換することで,様々な誘導体化が可能であることも見出した。さらに,競争実験や重水素化実験によって,本反応の反応機構の一部を明らかにした。一般にホスフィンを基質とする触媒反応は,その強い配位能によって触媒が失活してしまうといった問題などのため,報告例が非常に少なかった。本反応は,有機合成において欠かせないホスフィン化合物の後期誘導化法として,またルイス酸性のホウ素を併せ持つハイブリッド型ホスフィン化合物の効率的合成手法として有用性が高い。本結果は,新たな二金属ハイブリッド触媒の開発につながるものとして重要であり,今後その特徴を活かした炭素ー水素結合活性化反応の開発をより強力に推進することができる。また,ケイ素やゲルマニウムを配位子に持つハイブリッド型パラジウム錯体のヒドロメタル化反応に関する反応機構解析を行い,配位子元素の違いによる錯体の反応性の違いを明らかにした。ルテニウム触媒を用いた三級アリールホスフィンのオルト位C-H結合ホウ素化反応を見出し,論文発表することができた(Angew. Chem.,Int. Ed. 2019, 58, 2850-2853)。これにより,ルイス酸性のホウ素を併せ持つハイブリッド型ホスフィン化合物の効率的合成手法を確立した。今後本手法を用いることで,新たな二金属ハイブリッド触媒を開発し,その特徴を活かした炭素ー水素結合活性化反応の開発をより強力に推進することができる。従って,本研究は概ね順調に進展していると判断できる。ホウ素含有ハイブリッドホスフィン化合物を用いた二金属ハイブリッド触媒の創製と,その反応性の調査を行う。特に,炭化水素中のsp3C-H結合の変換反応について検討する。また,当初計画していた修飾Cp配位子を持つ二金属ハイブリッド触媒を用いた反応開発についても検討を進める。
身体障害者介助システム用非接触注視点検出法の研究

重度身体障害者介助システム用の注視点検出装置の開発研究を行った。従来法では、赤外線を眼に照射し、角膜反射光(glint)と瞳孔像を赤外線カメラで捕らえ、両者の位置関係から視線方向を検出した。この方法は、被験者に非接触であり望ましい方法である。しかし、瞳孔と周囲の部分の輝度差はあまりなく、瞳孔抽出が難しく実用化まで達していなかった。本研究では、まず、次の述べる2光源と画像差分法を用いた瞳孔抽出法を提案した。ビデオ信号のoddfield時に、カメラの光軸上に設定した近赤外線LEDで眼に赤外線を照射しbright eye(瞳孔が周囲より明るく光る現象)を出現させ、even field時に光軸上からずれたところに設定したもう一つのLEDで瞳孔を暗させた(dark pupil)。そして、odd時の画像からeven時の画像を差し引いた差分画像を求めた。この画像では、背景がほとんど消えてなくなり、瞳孔部だけが明確にあらわれた。この方法によって、しきい値も固定でき、簡単に瞳孔抽出ができることを示した。本手法が瞳孔検出において有効であることがわかったので、連続的にビデオ信号の差分を行うための回路を製作した。その装置の出力を以前試作済の瞳孔中心算出回路に入力した。この回路には、ノイズ除去回路が付加されており、差分時に生じる多少のノイズも完全に除去し、瞳孔中心が実時間で(1/60秒ごと)安定して検出できることを示した。この他に、最低の赤外光強度で、瞳孔を効率よく検出するために画像ボードを用いて、詳細に検討を行った。
π造形科学：電子と構造のダイナミズム制御による新機能創出

構造美を分子・分子集合体の設計原理に取り入れ、π電子系のダイナミズムを引き出す物質創製により、新機能創出ならびに新現象発掘を目指す本新学術領域は、各研究者による世界を先導する卓越した個人研究成果・領域内共同研究成果に加えて、領域外研究者との共同研究、国際共同研究、若手育成、アウトリーチ活動においても数々の新しい取り組みを実施してきた。今年度は、本新学術領域研究の活動全般を総括して研究成果報告書の取りまとめるとともに、関連分野への情報発信や次世代研究者への橋渡しを目的とした公開シンポジウムを開催する。
カント義務論における「自己自身に対する義務」の研究

次に、カントの「自己自身に対する義務」観念を歴史的に遡る研究を遂行し、その成果を論文にして発表した。『思想』第1135号(2018年11月)に掲載された「カント義務論と『自己自身に対する義務』の問題」である。続いて、「自己自身に対する義務」における「自己認識」の問題を検討した。この研究の成果は、2019年1月に「カント義務論と道徳的自己認識の問題」と題して発表した(京都ヘーゲル読書会)。研究発表としては、2018年11月に開催された日本カント協会の学会において、「グローバル化の時代における規範に関する三極対立構造」というポスター発表も行った(舟場保之、寺田俊郎の両氏とともに)。現在は、第12回日独倫理学コロキウムの内容を冊子として印刷中である。これは2019年5月中には完成する。また、第13回コロキウムの企画も進行中である。研究は計画に従って順調に進捗している。すでに、カントの「自己自身に対する義務」観念を歴史的に遡る研究は、その成果を論文として発表した。また、カント哲学における道徳的「自己認識」の問題については口頭発表を行った。その内容は論文化して2019年度中に発表する予定である。この問題を論じるには、それに先立って『純粋理性批判』や『プロレゴーメナ』における認識論の検討が必要だが、その作業を介して、2018年9月に単著『カント哲学の核心ー『プロレゴーメナ』から読み解く』(NHK出版)を刊行した。また、本研究課題の最後のテーマである環境倫理への応用についても、現在準備中である。特に、「人新世」という近年とみに語られることの多くなった概念を検討しつつ、この概念が従来の環境倫理をどのように揺るがすか、またそれに対してカントの義務論がどのように有効に機能するかを検討している。また、本研究が順調に進捗していることの顕著なできごととして、日独倫理学コロキウムの開催を継続し、すでに2019年度の開催も予定されていることが挙げられる。さて、本研究の進捗状況に若干不足している部分として、次の二点が挙げられる。第一に、大学院生を組織しての研究態勢の構築である。2018年度もこの点を実現できなかった。しかし2019年開始と同時に、博士後期課程在籍者1名をリサーチ・アシスタントととして雇用し、学内の他の研究費で同様に雇用している他の1名とともに、研究推進のための態勢を整えることができた。第二に、海外の研究者を日本に招いて、講演会・研究会を開催することである。本来、2019年度にこれを実現する予定だったが、念頭においていた研究者のうち1名について依頼ができないことが判明し、他の1名が多忙につき来日時期を工夫しなくてはならないことが判明した。この件は引き続き検討し、研究期間中に実現できるように努力する予定である。本研究の研究期間は残すところ二年である。2019年度はもちろん2020年度においても日独倫理学コロキウムを開催することを、本研究の一つの柱としたい。また、おそらくは2020年度に入るかと予想されるが、ドイツからカント哲学研究者を招聘し、研究代表者の本務校などで講演会を開催したい。そのため交渉を継続的に行う予定である。さて、カント義務論における「自己自身に対する義務」概念については、その内容と背景を検討したので、今後は、それに引き続いて、この概念を現代社会の問題状況に活かす方途を考えたい。そのための前提として、複数の哲学者(たとえば、J・S・ミル)がこの概念を否定したことを踏まえ、そうした否定的な見解がどのような思想に基づいているかを検討したい。そうした思想に対する反批判を実現することでこそ、カントの所説が生きてくるからである。次に、規範倫理学における「義務論」について、その内容を明確にしたい。現代の規範倫理学が「義務論」と名指す内容は、カント倫理学と同一視されることが多いが、そこにさまざまな誤解も入り込んでいるように見受けられる。カントと現代義務論とのあいだに位置する哲学者、たとえば、ロスやダーウォルの思想を検討することが必要である。最後に、カント義務論が環境倫理の根拠づけにおいて、他の規範倫理学よりも有効であることを明らかにしたい。特に、地球温暖化問題のようなグローバルな問題において、「自己自身」に定位する倫理学がどのように有効であるかを明らかにしたい。そのためには、現代の環境倫理学が抱えている問題を再確認するとともに、「人新世」のようなキーワードをも研究に取り込むための努力を続ける予定である。このように多方面に展開する研究において、リサーチ・アシスタントの助力は不可欠である。2019年度に雇用した大学院生とともに、研究をさらに前進させる予定である。2017年度の中心的成果は、予定通り、第11回日独倫理学コロキウムを開催したことである。開催日は、2017年9月5日(デュースブルク=エッセン大学)、同7日(ゲーテ大学/フランクフルト)である。「グローバル化時代におけるナショナリズムと世界市民主義」というテーマで開催されたコロキウムにおいて、「道徳性と世界市民主義の関係」という題目の研究発表を行った。ドイツ語による発表原稿をもとに、日本語で論文「『道徳性』概念の再検討ーカントの世界市民主義との関係においてー」を執筆し、早稲田大学大学院文学研究科紀要第63輯に発表した。

なお、このコロキウムでは、全部で11名の研究発表が行われ、発表者の国籍も四か国となり、従来よりも大規模な開催となった。コロキウムの内容はすでに冊子(Akten des 11. deutsch-japanischen Ethik-Kolloquiums)にまとめ、関係者などに配布している。当該論文では、カント倫理学の中心概念である「道徳性」を再検討した。従来、「適法性」概念の対義語として扱われてきた「道徳性」概念を、そうした観点から解放することで、広義の「道徳性」概念を見出した。それは上級欲求能力の自己規定における自由をメルクマールとするものである。さらに、そうした「道徳性」概念に基づくことで、ひとはナショナリズムから自らを解放し、国境を越えた世界市民主義的活動に参画できることをも主張した。その後、この研究論文を発展させ、招待講演「道徳性と正義の問題」(名古屋工業大学)と招待講演「カントの道徳的世界市民主義」(大阪大学)を行った。現在は、当初の予定に従って、カントの「自己自身に対する」義務の概念を再検討すべく、プーフェンドルフやハチソンの所説とカントのそれとの差異を踏まえた論文を執筆中である。この論文は2018年秋に発表される予定である。「自己自身に対する義務」概念についてカント自身がどのように論じているかを包括的に検討する作業は、現在進行中である。また、当該概念について、カントに先行する哲学者、たとえば、プーフェンドルフ、ハチソン、バウムガルテンがどのように論じているかも、現在検討中である。研究計画の初年度ゆえに、研究成果が明らかになるのは、まだまだこれからであると言わざるを得ない。また、大学院生を組織化して研究グループを形成することを企図していたが、2017年度はそれを実現することができなかった。それは研究代表者が本務校大学院の教務主任の仕事に大きく時間をとられたことに由来する。それでも、「研究実績の概要」欄に記入したとおり、第11回日独倫理学コロキウムを、従来以上の規模で開催することに成功し、研究交流とカント哲学理解の深化に資することができたという点では、進捗状況に問題はないと言ってよいだろう。また、コロキウムにおける研究発表に基づいて研究論文を発表することができ、それに基づいた招待講演を二つ行うことができたのも、成果と言ってよい。現在執筆中の論文は、この初年度の研究成果をまとめるものとなり、この論文の完成をもって、本研究の進捗状況を順調であると評価することができるであろう。また、2018年度の研究に不可欠な準備作業を進めることもできている。それは『純粋理性批判』や『プロレゴーメナ』の詳細な再検討である。これによって、道徳的自己認識という「自己自身に対する義務」の中心課題を論じる準備が行われつつある。以上の諸点に基づいて、研究の進捗状況を「おおむね順調に進展している」と自己評価した。次に、カントの「自己自身に対する義務」観念を歴史的に遡る研究を遂行し、その成果を論文にして発表した。『思想』第1135号(2018年11月)に掲載された「カント義務論と『自己自身に対する義務』の問題」である。続いて、「自己自身に対する義務」における「自己認識」の問題を検討した。この研究の成果は、2019年1月に「カント義務論と道徳的自己認識の問題」と題して発表した(京都ヘーゲル読書会)。
咬合性外傷による歯周組織破壊に及ぼす内毒素の影響に関する実験病理学的研究

咬合性外傷による歯周組織破壊に及ぼす内毒素(Edx)の影響を解明する為以下の実験を行った。1.8週齢Wistar系雄性ラットの上顎第一臼歯咬合面上に虫ピンの頭を装着し、咀嚼により垂直方向に異常咬合力が加わるようにし、114日後にかけて臼歯部辺縁歯周組織に惹起される形態学的変化を観察したところ、歯肉部には著明な炎症性変化は惹起されなかったが、破骨細胞性歯槽骨吸収や、歯骨膜線維の走行の乱れ・断裂や線維芽細胞による貪食像等が見られた。組織計測学的測定により、破骨細胞数はピン装着後1日目で急激に増加し、2日目に一旦減少した後、3日目よりまた増加し始め、7日目で最大に達し、以後徐々に減少した。7日目の平均破骨細胞数は歯槽骨縁1cmあたり4.3個で、未処置対照群のそれ(2.0個)と比べて有意に高かった。2.同様に外傷性咬合付加(TV)後4日目に、E.coli由来Edx(5mg/ml)を同部歯肉溝より1時間浸透投与したところ、接合上皮部に比較的著明な炎症反応が惹起されるとともに、13日後にかけて破骨細胞数が著明に増加した。3.上記のTV/Edx投与群にプロスタグランジンの阻害剤であるインドメサシン(IM)を2日前より腹腔内投与した場合、破細細胞数はTV/Edx投与群と比べ3日目でTV群にほぼ近い値に、7日目ではTV群よりさらに低い値に減少していた。以上の結果、歯に外傷性咬合が加わっている状態では、プラ-ク中で産生されたEdxは咬合性外傷により透過性の亢進した歯肉接合上皮を速やかに通過し、深部歯周組織へ浸透し、破骨細胞を活性化したり、線維芽細胞を刺激することにより、歯槽骨吸収や歯根膜線維の断烈破壊、線維芽細胞によるコラ-ゲン原線維の貪食消化など外傷性咬合により生じた歯周組織の破壊をさらに増強することが示唆された。また、これらの変化にはEdxにより刺激されたマクロファ-ジ等により産生されるプロスタグランジンが大いに関与している可能性が示唆された。辺縁性歯周炎の発症に重要な役割を担っている内毒素(EDX)が咬合性外傷による歯周組織破壊にどのような影響を及ぼすかということを解明する為以下の実験を行った。8週齢Wistar系雄性ラットの上顎第一臼歯咬合面上に虫ピンの頭を装着し、自由に固形飼料を咀嚼させることにより垂直方向に異常咬合力が加わるようにした後、E.coli由来EDX(5mg/ml)を同部歯肉溝より1時間浸透投与し、経時的に臼歯部辺縁歯周組織に惹起される光顕・電顕的な形態学的変化を検討した。又、歯槽骨縁に沿って出現する破骨細胞数を計測し、骨吸収状態の程度を統計学的に比較検討した。さらに、外傷性咬合付加/EDX投与と同時にインドメサシン(IM)を腹腔内投与した場合の変化についても検討した。その結果、歯に垂直方向に外傷性咬合力が加わった場合、著明な炎症性変化は惹起されなかったが、破骨細胞による著しい歯槽骨吸収や、歯根膜線維の走行の乱れ・断裂や、線維芽細胞によるコラ-ゲン原線維の盛んな貧食像が出現し、異常な咬合力による機械的な作用が直接骨吸収をつ惹起し、歯根膜線維の断裂破壊を生じることを見いだした。一方、外傷性咬合付加状態でEDXを投与すると、接合上皮部には好中球の浸潤等著明な炎症反応が惹起されるとともに、破骨細胞性骨吸収がさらに著明になることが明らかになった。組織計測法により破骨細胞数の増加は外傷性咬合付加後13日にかけて著明であった。EDXの同時投与により破骨細胞数はさらに増加した。又、1Mの同時投与により破骨細胞数の増加は抑えられ、7日後ではEDX投与群のそれより有意に減少していた。以上より、歯に外傷性咬合が加わっている状態でプラ-ク由来のEDXが歯肉溝より深部歯周組織へ作用した場合、歯槽骨吸収や歯根膜線維の断烈破壊など歯周組織の破壊が増強されることが示唆された。また、IMがEDXによる破骨細胞数の増加を抑制したことから、これらの変化にPGの関与が示唆された。

7日目の平均破骨細胞数は歯槽骨縁1cmあたり4.3個で、未処置対照群のそれ(2.0個)と比べて有意に高かった。2.同様に外傷性咬合付加(TV)後4日目に、E.coli由来Edx(5mg/ml)を同部歯肉溝より1時間浸透投与したところ、接合上皮部に比較的著明な炎症反応が惹起されるとともに、13日後にかけて破骨細胞数が著明に増加した。3.上記のTV/Edx投与群にプロスタグランジンの阻害剤であるインドメサシン(IM)を2日前より腹腔内投与した場合、破細細胞数はTV/Edx投与群と比べ3日目でTV群にほぼ近い値に、7日目ではTV群よりさらに低い値に減少していた。以上の結果、歯に外傷性咬合が加わっている状態では、プラ-ク中で産生されたEdxは咬合性外傷により透過性の亢進した歯肉接合上皮を速やかに通過し、深部歯周組織へ浸透し、破骨細胞を活性化したり、線維芽細胞を刺激することにより、歯槽骨吸収や歯根膜線維の断烈破壊、線維芽細胞によるコラ-ゲン原線維の貪食消化など外傷性咬合により生じた歯周組織の破壊をさらに増強することが示唆された。また、これらの変化にはEdxにより刺激されたマクロファ-ジ等により産生されるプロスタグランジンが大いに関与している可能性が示唆された。
メトホルミンによるmTOR阻害剤エベロリムスの抗腫瘍効果の増大と血糖変動改善

【研究目的】本研究では、エベロリムスによる抗癌剤治療においてメトホルミンを併用することによる抗腫瘍効果の増大及びエベロリムス起因性糖尿病の血糖改善効果について基礎的検討を行った。【研究方法】細胞毒性試験エベロリムスの持つ抗腫瘍効果に対するメトホルミンの与える影響について、ヒト腎癌由来細胞株(Caki-1)を用いてWST-1法にて検討を行った。シグナル因子に及ぼす影響Caki-1細胞におけるメトホルミンのシグナル因子への影響をWestern blot法により評価した。【研究成果】0.1、1、10mMのメトホルミン存在下および非存在下におけるエベロリムス48時間暴露後のIC_<50>値には、いずれも有意な差は認めなかった。10mMのメトホルミン存在下においてはエベロリムスの細胞増殖抑制作用を若干増強する傾向は認めたものの、有意な差とはいえず、さらにメトホルミン単独の毒性も出現しているため、相乗的な効果は認めていない。Caki-1細胞に0.1、1、10mMのメトホルミンを24時間暴露すると、メトホルミンの活性標的であるAMP活性化キナーゼ(AMPK)はいずれの濃度においても顕著にリン酸化が亢進し、下流に位置するラバマイシン標的タンパク質(mTOR)やSignal Transduction and Activator of Transcription(STAT)3の活性が顕著に低下した。本現象を認めながら、細胞増殖抑制効果に影響を及ぼさないことについては追加の検討が必要であるが、細胞種によるシグナル因子の生存に関わる寄与の違いが影響する可能性が考えられる。
日本の医師の意志決定メカニズムの経済学的分析

東京大学医学部の協力の下、「診療報酬制度が医師の診療行為上の意思決定に与える影響の構造推定」に必要な診療行為及び保険請求状況の個票データの加工を行うとともに、推定に必要なモデルの構築とその理論的性質の分析を行った。この個票データは、(1)出来高報酬制度の下で医師が患者に不必要な診療行為を行っていたか否か、(2)行っていたとすれば、どの程度の規模で行われていたか、(3)その結果として患者の厚生がどの程度損なわれていたか、(4)DPCに基づく診療報酬制度によってこの問題がどの程度解決されるか、といった問題を統計的に分析するために必要なものである。この分析に当たり、離散選択のrandom-coefficient modelを動学的なモデルに拡張する作業を行った。このようなモデルとしては、これまでには異なる時点の意思決定を独立なものとして扱うようなモデルしかなかったが、今回はある時点での意思決定がその時点以後の意思決定影響を与えている可能性を許している点が特徴である。このモデルを用いることにより、同一入院患者に対する入院期間中の医師の診療行為や退院の意思決定がどのような要因によって決定されていたのかをデータから構造推定することが可能になる。特に、各診療行為への報酬の変化と、入院基本料の変化が、医師の意思決定のどのような影響を与えていたかを区別して推定することが可能になる。今後の課題は、このモデルを推定するための効率的な方法を構築することである。
極低温原子気体の分子生成における量子相関とボース・アインシュタイン凝縮

a)分子形成がある場合の極低温原子気体の相構造およびその温度変化を、相互作用がある場合および平均場近似レベルで原子分子間相互作用の効果を取り入れた揚合にすべての種類の量子相関(ボースーボース原子、フェルミーフェルミ原子、ボースーフェルミ原子混合系)に対してもとめた。原子分子間相互作用が平均場近似レベルで分子生成およびボース・アインシュタイン凝縮におよぼす効果が理論的に明らかとなった。特に大きい引力相互作用の場合には理想系にはない新たな相構造があらわれることが明らかとなった。また、ボースーボース混合系の場合には、ボース・アインシュタイン凝縮の相転移に起因する特異性が原子分子凝縮に対して相互に排他的な効果をもつことを示した。また、化学反応論における質量作用則に量子統計効果をとりいれた量子質量作用則をもとめ、量子統計効果が化学反応におよぼす効果について議論した、この結果を論文としてまとめPhys.Rev.誌に投稿した。b)分子形成がある場合の極低温原子気体の相構造およびその温度変化を、調和振動子型トラップがある場合にもとめ、調和振動子トラップによる有限サイズの効果が原子分子平衡におよぼす効果について明らかにした。この結果をまとめた発表論文を準備中である。c)ボソンーフェルミオン混合原子気体の時間変化を時間依存Gross-Pitaevskii方程式とVlasov方程式によりもとめる我々が開発した方法を、Yb原子系に対して用いた計算を行い、振動励起モードを求めた。Yb原子系は実験が予定されており、この結果の検証により我々の方法の妥当性が確認されるはずである。量子統計性が重要な役割を果たす極低温原子気体において、2個の原子が結合して1個の分子を形成する分子生成過程のもとで、原子分子がどのような割合で存在する状態が平衡状態になって実現するか(量子質量作用則)を、原子分子間相互作用および閉じこめポテンシャルがある場合に数値的に計算する計算機プログラムを開発した。このプログラムを用いて分子形成過程における原子分子間相互作用および閉じこめポテンシャルの効果をフェルミ-フェルミ・ボース-フェルミ・ボース-ボース原子の場合に計算し、その効果を明らかにした。温度ゼロの場合に、分子の結合エネルギー・相互作用の大きさに対する相図を解析的に求めた。これらの結果の最初の報告を、物理学会および国際会議でおこなった。フェルミ-フェルミ粒子対相関に対する超伝導理論をフェルミ-ボース粒子対の結合に拡張した理論を構築し、それにより弱く結合したボース-フェルミ混合原子気体における粒子対相関を計算、その構造を明らかにした。これは強い相関の場合に有効な量子質量作用則と相補的な役割を果たすものである。この結果を論文にまとめ発表した。Gross-Pitaevski方程式と試験飛行法を組み合わせた方法により極低温ボース-フェルミ混合原子気体の時間発展を計算する計算機プログラムを開発し、モノポール振動を求めた。結果を平均場近似と古典近似による求めた集団励起モードと比較した。擬1次元の極低温ボース-フェルミ混合原子気体において、温度ゼロで粒子-空孔対相関により原子密度が周期的となる密度波・スピン密度波状態が現れる条件を求めた。また、この状態でのボース・アインシュタイン凝縮の性質を議論した。a)平均場近似レベルで原子分子間相互作用の効果を取り入れた平衡計算法および局所密度近似を用いて閉じこめポテンシャル(トラップ)を含むように拡張された平衡計算の方法・計算機コードを用いて原子分子原子分子平衡状態を数値的に求め、間相互作用・閉じこめポテンシャルの効果を解析し、すべての種類の量子相関に対して、原子分子間相互作用が平均場近似レベルで分子生成およびボース・アインシュタイン凝縮におよぼす効果が理論的に明らかとなった。

この結果は松本淳志(首都大)の修士論文にまとめられており、現在それをもとにして発表論文を執筆中である。b)上記の理論を相対論的および粒子・反粒子の自由度を入れて拡張し、高密度核物質におけるクォーク対凝縮に応用した、クォーク・ボース・アインシュタイン凝縮理論を最終的にまとめ、論文として出版した。相対論的な分子生成理論ははじめての試みであり、非相対論的な場合との相違点が明らかにされている。c)フェルミ粒子系その他への応用を行い、結果を論文として出版した。a)分子形成がある場合の極低温原子気体の相構造およびその温度変化を、相互作用がある場合および平均場近似レベルで原子分子間相互作用の効果を取り入れた場合にすべての種類の量子相関(ボースーボース原子、フェルミーフェルミ原子、ボースーフェルミ原子混合系)に対してもとめた。原子分子間相互作用が平均場近似レベルで分子生成およびボース・アインシュタイン凝縮におよぼす効果が理論的に明らかとなった。特に大きい引力相互作用の場合には理想系にはない新たな相構造があらわれることが明らかとなった。また、ボースーボース混合系の場合には、ボース・アインシュタイン凝縮の相転移に起因する特異性が原子分子凝縮に対して相互に排他的な効果をもつことを示した。また、化学反応論における質量作用則に量子統計効果をとりいれた量子質量作用則をもとめ、量子統計効果が化学反応におよぼす効果について議論した、この結果を論文としてまとめPhys.Rev.誌に投稿した。b)分子形成がある場合の極低温原子気体の相構造およびその温度変化を、調和振動子型トラップがある場合にもとめ、調和振動子トラップによる有限サイズの効果が原子分子平衡におよぼす効果について明らかにした。この結果をまとめた発表論文を準備中である。c)ボソン-フェルミオン混合原子気体の時間変化を時間依存Gross-Pitaevskii方程式とVlasov方程式によりもとめる我々が開発した方法を、Yb原子系に対して用いた計算を行い、振動励起モードを求めた。Yb原子系は実験が予定されており、この結果の検証により我々の方法の妥当性が確認されるはずである。
零状態、零入力応答分離、ブロック処理による高速二次元ディジタルフィルタの実現

動画像をフィルタリングする高速再帰形二次元ディジタルのフィルタをマルチプロセッサシステムで構成する方法と、計算効率の良いアルゴリズムを開発した。画面を格子状にPxQサンプルの方形領域に分割し,各領域内を逐次または並列処理し,かつ領域間で並列に処理する。領域内処理にはRoessorモデルを用いた状態空間法を用いた。1.領域間の同期ー領域の処理システムより算出した水平,垂直変数をそれぞれ右隣,上隣の領域の処理システムに渡す。水平,垂直二方向リング結合システムと一方向(垂直)リング結合システムを検討し,各処理システムが状態変数入力待ちで遊びを生じないためのタイミング条件を導いた。2.領域内処理のアルゴリズムーサンプル当りの演算数を減らす点と演算の並列度を上げる点の二点より処理速度を上げるため,既知の二次元ブロック処理法に加え,新しく零状態ブロック処理法,擬似零状態ブロック処理法を考案し,計三種のアルゴリズムを比較し,擬似法が一般的に優れていることを見出した。3.分母分離形伝達関数の処理システムの効率向上この形に対するブロック状態行列は高いスペ-ス性を持っているので,行,列をそれぞれ交換して行列のサイズを圧縮し,プロセッサ数の節減と処理速度の向上を達成した。4.一方向リング結合システムの最適設計一方向システムは,一画像フレ-ムの処理開始より終了までの時間が,二方向システムより短いという特徴がある。一方向システムに対して,指定されたスル-プットを最小数のプロセッサで実現するための条件:領域の形状,同時領域処理数をシミュレ-ションにより見出した。動画像のフィルタリングのための高速な再帰形2次元ディジタルフィルタをマルチプロセッサシステムで構成する方法と,計算効率の良いアルゴリズムを開発した。画面を格子状に分割し,その一つの領域をさらに格子状にPXQサンプルの複数のブロックに分割し,各ブロックをそれぞれ1箇のプロセッサが処理し,左下のプロセッサから右方並びに上方のプロセッサへ水平ならびに垂直状態変数を渡す。すなわち各プロセッサは相互に同期を取りながら処理を行う。処理にまRoesserの状態空間モデルを用いた。各プロセッサは処理が終ると,上方の領域の対応するブロックの処理へ移り,画面の最上方の領域の処理が終ると,最下右の領域の処理へと移り,また上方へと移って行く。各プロセッサが状態変数入力待ちで遊びを生じないための垂直,水平タイミング条件を導いた。この条件下で,要求されるサンプリング速度と,プロセッサの一演算時間,プログラムステップ数,所要プロセッサ数との関係を導いた。一方一つのブロック処理については,1サンプル当りの演算数を減らす点と,演算の並列度を上げ処理速度を上げる点の二つに着目し,既知の二次元ブロック処理法と,新しく考案した零状態・零入力応答法,零状態ブロック処理法,擬似零状態ブロック処理法の4種のアルゴリズムをブロックサイズと1サンプル当りの演算数より比較し,擬似零状態ブロック処理法が広いブロックサイズにわたって,一般形,分母分離形伝達関数の両者について,演算量が少なく優れていることを見出した。複数箇のプロセッサエレメントを搭載した1つのチップが,1つのブロックを処理する場合のサンプリング速度と所要チップ数についても調査した。チップ数だけの並列処理を行うが,入,出力は数命令分の時間がかかるため,内部処理量の多い,すなわち伝達関数の次数が高い場合(6以上)に,チップ数に比例したシステムの処理速度の上昇が得られる。高速な再帰形2次元ディジタルフィルタをマルチプロセッサシステムで構成する方法を研究した。90年度は領域内は単一プロセッサまたは指定した数のプロセッサで処理を行い,同時に領域間並列処理を行った。91年度は領域内をより多数のプロセッサで並列処理することとした。1.領域内並列処理法Roessorの状態空間モデルを用い,2次元ブロック処理法を用いる。ブロック状態行列の行ごとに一つのプロセッサを割り当い,すべてのプロセッサに同時に現状態ベクトル,入力サンプルを逐次入力し,同期して並列に動作させる。領域の処理時間,つまり一行の処理時間は行列の列数に比例する。ところで分母分離形

フィルタのブロック状態行列は高いスペ-ス性を持つ。そこで行,列をそれぞれ入れ換えて零要素を少くし,行,列のサイズを縮小し,プロセッサ数の節減と処理の高速化を達成した。2.一方向リング結合マルチプロセッサによる領域内並列処理と領域間一方向並列処理の同時実行領域間は垂直方向にのみ並列処理することとし,一つの領域の列の処理が終ると右隣りの領域の列へと処理が進むことにした。そして2次元,零状態,擬似零状態の三ブロック処理法を用い,指定したスル-プットを最小数のプロセッサで達成する領域の大きさP×Q,それをさらに分割した小領域の大きさP_1×Q_1(領域内並列度はP_1),領域間並列度をシミュレ-ションで求めた。結果は擬似法が最も良く,領域は垂直方向に長い形状が良かった。一方向並列処理は,二方向並列処理より一画面の処理開始より終了までの時間が短くてすむという利点がある。本研究は処理に必要な乗算数で処理時間を算出しているが,実際にマルチプロセッサシステムを構成して処理を実行させて,本研究の結果の妥当性を検証することが今後に残されている。
家庭科の授業を通して子どもの心の健康を取り戻す試み

(1)小学校での取り組み家族を意識した題材を設定し、家族のために朝食を作ったり、鍋物を作ったりするなどの家庭実践をさせた。またロールプレイイングなどを通して、家族の気持ちを理解させるような授業を仕組み、家族への思いを高めさせて家庭実践の回数が増えるように工夫した。その結果、家庭実践を通じて家族とのコミュニケーションが深まり、家族揃って夕食をとる回数が増えた。このような家庭科の授業実践の前後で、父親とのコミュニケーション度、母親とのコミュニケーション度が有意に高まり、自尊心も有意に高まった。家庭科の授業を通して子どもの家族関係が良くなり、子どもの自尊心の向上につながったと考えられる。(2)中学校での取り組み中学では自尊感情の尺度を「自分は大切な存在である」と「自分にはいいところがある」の2つとして、当てはまるかどうか4件法で質問し、当てはまるほど自尊心が高くなるように配点して変数とみなした。その結果、女子は男子より「自分にはいいところがある」と思う割合が有意に低いことがわかった。「自分にはいいところがある」は父親とのコミュニケーション度、母親とのコミュニケーシヨン度、家族満足度、朝食、夕食時の会話頻度と有意な相関を示した。そこで家庭で食事中に親子の会話頻度が高まるように、調理実習に重きをおく授業実践を行い、長期休暇に食事の用意などの家庭実践をさせた。指導の結果、「自分にはいいところがある」の評点が有意に高まり、特に女子において有意に高まった。現在この成果を学会誌に投稿中である。小学校6年次の家庭科の授業のなかに、友達との意見交換の場を設け、さらに意見交換の結果を見直す時間を設定して、自分や友達の良さを認識させる、擬似家族を想定して家族員の気侍ちになって考えさせることによって他者を理解する能力を高めさせる、家庭実践によって家族に役立つ自分の存在を認識させるというような授業実践を1年間にわたって行った。その結果、次のようなことがわかった。1)児童の友達、父親、母親とのコミュニケーション度は、いずれも6年次5月に比べ、6年次3月は有意に高くなった。2)社会的コンピテンス、自尊心が6年次5月に比べ、6年次3月には有意に高くなった。3)夕食を家族揃って食べる頻度が、6年次11月に比べ、6年次3月には有意に多くなった。4)朝食、夕食を家族揃って食べる割合が、6年次11月に比べ、6年次3月には有意に多くなった。以上の結果から、本研究の授業実践は友達、父親、母親とのコミュニケーション度を高めるだけでなく、家族揃って食べる頻度や社会的コンピテンス、自尊心を高める上で有効であった。現在、家政学会に投稿中。この成果は学会誌に掲載された。「自分にはいいところがある」は父親とのコミュニケーション度、母親とのコミュニケーション度、家族満足度、朝食、夕食時の会話頻度と有意な相関を示した。

そこで家庭で食事中に親子の会話頻度が高まるように、調理実習に重きをおく授業実践を行い、長期休暇に食事の用意などの家庭実践をさせた。指導の結果、「自分にはいいところがある」の評点が有意に高まり、特に女子において有意に高まった。この成果は現在、論文にして投稿中である。
全身麻酔薬が脊髄サブスタンスＰ放出とＣ－ＦＯＳ発現に与える影響

全身麻酔薬がホルマリン誘発性脊髄後角サブスタンスP放出に与える影響をNK1 receptor internalization(NK1Ri)を指標に評価し、さらに脊髄後角c-Fos発現に対する効果についても評価を行った。プロポフォール、ペントバルビタール、イソフルラン、亜酸化窒素は侵害受容性NK1Riを抑制しなかったが、イソフルラン+亜酸化窒素およびフェンタニルはNK1Riを抑制した。またすべての全身麻酔薬は侵害受容性c-Fos発現を抑制した。これらの全身麻酔薬は脊髄においてシナプス後性抑制効果を示し、さらにフェンタニル、イソフルラン+亜酸化窒素はサブスタンスPを介したシナプス前性抑制も示した。全身麻酔薬の作用機序を明らかにする目的で、1)プロポフォール、2)ペントバルビタール、3)イソフルラン、4)亜酸化窒素、5)イソフルラン+亜酸化窒素、6)フェンタニルの6群について、ホルマリン誘発性脊髄後角サブスタンスP放出に与える影響をNK1 receptor internalization(NK1Ri)を指標に免疫組織学的に評価した。さらに脊髄後角c-Fos発現に対する全身麻酔薬の効果についても同様に免疫組織学的に評価した。各全身麻酔薬投与下にラット後肢足底に5%ホルマリンを皮下注し、経心臓的灌流固定を行った。取り出した脊髄を後固定し、その後切り出した凍結切片を用いて免疫組織染色を行い、NK1Riおよびc-Fos発現を評価した。1)プロポフォール、2)ペントバルビタール、3)イソフルラン、4)亜酸化窒素はホルマリン誘発性NK1Riを抑制しなかったが、5)イソフルラン+亜酸化窒素および6)フェンタニルは脊髄NK1Riを抑制した。またすべての全身麻酔薬はホルマリン誘発性脊髄後角c-Fos発現を抑制した。これら全ての全身麻酔薬は脊髄においてシナプス後性抑制効果を示したが、フェンタニル、イソフルラン+亜酸化窒素はサブスタンスPを介したシナプス前性抑制を示すことも明らかになった。イソフルランと亜酸化窒素の併用時にみられる相乗効果は単独使用時とは異なる作用機序によって起こると考えられた。侵害受容(ホルマリン皮下注)による脊髄後角第1次求心性線維からのサブスタンスP放出に対する全身麻酔薬の影響をneurokininn1受容体(NK1R)internalizationを用いて評価した。ホルマリン皮下注により、脊髄後角におけるNK1R internalizationを示すニューロンは有意に増加し、さらにフェンタニルの腹腔内投与によりこのinternalizationは抑制された。全身麻酔薬としてプロポフフォール、ペントバルビタール、亜酸化窒素、イソフルランをそれぞれ単独で投与したところ、いずれの麻酔薬も脊髄NK1R internalizationを抑制しなかった。ところがイソフルランと亜酸化窒素の併用によりNK1R internalizationは有意に抑制され、これらの麻酔薬の相乗効果を認めた。またこの相乗効果はオピオイド受容体拮抗薬であるナロキソンでは減弱されなかった。さらにサブスタンスPのくも膜下投与により誘発されたNK1R internalizationに対してはフェンタニル、イソフルラン+亜酸化窒素のいずれも抑制しなかった。つまりこれらの作用は後シナプスを介さないと考えられた。なお全ての麻酔薬において脊髄後角c-Fos抑制作用を認めた。以上のことから本研究で用いた全身麻酔薬の単独投与では脊髄サブスタンスPに対する抑制は行わないが、フェンタニル、イソフルラン+亜酸化窒素の併用によりサブスタンスP放出を抑制し、これらはシナプス前性抑制を示すことがわかった。今後、これらの結果をもとに研究を進め、電気生理学的検討をする予定である。全身麻酔薬の脊髄後角サブスタンスP放出への影響をNK1R internalizationを用いて明らかにできた。これらの結果はシナプス伝達への全身麻酔薬の作用を明らかにする一助になると考えている。しかし揮発性麻酔薬と亜酸化窒素の相乗効果など当初考えていなかった効果が認められ、かつこれらの機序は不明で、今後の課題と考えている。なお本研究の結果はすでに論文として投稿済みである。以上の点からも本研究の進捗状況としては問題ないと考えている。各全身麻酔薬の単独使用による脊髄サブスタンスP放出への影響は明らかになっている。今後はこれらの麻酔薬の併用による相乗効果の機序を明らかにすべく、過去の研究を参考に多角的なアプローチを行っていく方針である。またパッチクランプなどの電気生理学的研究などの必要もあり、微小興奮性シナプス後電流(mEPSCs)の測定を行い、発生頻度および振幅の評価を行う予定である。さらにデスフルランやケタミン、あるいはキセノンなどまだNK1R internalizationを評価していない薬剤がある。これらの侵害受容性サブスタンスP放出への影響を検討したい。またc-Fosのほか、p-ERKなどの発現を調べることも考慮している。免疫染色用抗体(NK1受容体、2次抗体)その他免疫染色用の消耗品、麻酔薬、サブスタンスPなどの試薬。固定用薬剤(パラホルムアルデヒドなど)。
カルシウムイオンの動員とその調節機構

本年度が最終年度であるため16名の班員による3年間の研究の総括がおこなわれた。その結果、Ca動員とその調節機構についての大きな進展が見られた。その2、3の例について述べると細胞内Ca増加をもたらす電位依存性Caチャネルの活性化は細胞内要因によって調節されるがカルパスタチンも1つの因子として作用しその欠損状態では不活性化機構が促進することが明かになった。この結果はパッチ固定法(細胞切片使用時)の不活性化の予防に示唆をあたえるものである(亀山班員)。副腎クロマフィン細胞におけるアゴニストによる分泌機構にはイノシト-ル3燐酸のみならずイノシト-ル5燐酸も関与しその生成は細胞外Ca依存性および非依存性生成がありCa依存性の産生には1,3,4,5ー4燐酸、1,3,4ー3燐酸、1,3,4,6ー4燐酸経路をへて産生されることがわかった(加藤班員)。肝臓ミクロソ-ムにはGTPとイノシト-ル3燐酸によるC遊離機構が存在するが後者は240,230,90,52KDaの4成分からなりこれによるCaチャネルの活性化はヘパリンやフォスファチジルイノシト-ル4,5ー2燐酸で選択的に抑制された。GTP依存性放出に関与する成分を燐脂質リポゾ-ムに再構成することに成功し、この性質はイノシト-ル3燐酸によるCa放出機構とは異なることを明かにした(日下班員)。平滑筋のCaストアはCaによるCa放出機構とイノシト-ル3燐酸によって放出される。リアノジンによって前者は消したあとでイノシト-ル3燐酸を投与することによって細胞内のCa貯蔵部位は2つのコンパ-トメントが存在することが明かになった。さらに平滑筋では電位固定法を用いた実験からも膜脱分極によって放出されるCaコンパ-トメントは平滑筋には存在しないことを明かにした(遠藤班員)。
C型肝炎ウイルス抗体産生B細胞の定量とその臨床的意義の解明

昨年度はC型肝炎ウイルス(HCV)のB細胞ELISPOT法の開発を行い,Umemura, et al.Hepatology 2006;43:91-99に臨床的に応用が可能であることを報告した。本年度の研究目的はB細胞ELISPOT法を用いてペグインターフェロンα+リバビリン併用療法を行うC型慢性肝炎患者で前向きに検討を行い治療効果の予測が可能であるか,さらにB細胞数の変化と治療効果に相関があるかどうかについて検討することである。信州大学医学部附属病院消化器内科で48週間のペグインターフェロンα+リバビリン併用療法を行うC型肝炎患者40名において治療前の末梢血単核球を分離した。今後は患者数を増やすとともにこれらの患者についても治療開始24週,治療終了時(48週),治療終了後24週の残りの3ポイントについても前向きに末梢血単核球を分離,保存する予定である。これらの細胞が集まったところでコア,E2,NS3,NS5Bの4種類のHCVタンパクを抗原としてELISPOT法でHCV抗体産生B細胞数を測定する。また,C型慢性肝炎患者においてHelcobacter pylori(H.pylori)抗体陽性者はインターフェロン治療効果に影響を与えるか検討を行った。H.pylori抗体陽性者は陰性者と比較してHCV RNA量と血小板数がそれぞれ少ないことが判明した。H.pylori抗体価は肝の線維化と相関し血小板数とは逆相関することが明らかとなっだが,インターフェロンの治療効果には影響を与えなかった。多変量解析にてH.pylori抗体陽性と線維化の進行が治療中の血小板数の減少に関与するという知見を得た。目的:本研究の目的はEnzyme linked-immunospot(ELISPOT)法を用いることによってC型肝炎ウイルス(HCV)抗体産生B細胞数を定量し、C型慢性肝疾患の患者における液性免疫の解析を行うことである。方法:48名のC型慢性肝炎患者と11名の血液ドナーから末梢血単核球(PBMC)を採取した。Core、E2、NS3、NS5b領域のタンパクを抗原として用いた。MAIPS4510プレートに10μg/mLの抗原をそれぞれのウェルに添付してPBMCを1.25もしくは2.5×10^5cells/well入れて37°Cにて44時間おく。その後、抗ヒトIgG抗体を入れ発色させ、細胞数を測定した。ELISPOT法の特異度は100%であり、ROCカーブ解析ではArea under the curveは0.71から0.94と高値であった。HCV抗体産生B細胞数は患者群でコントロール群と比較して有意に高値であった。C型慢性肝炎39名と既感染者9名間でHCV抗体産生B細胞数に差があるかどうか検討をした。C型慢性肝炎群では既感染者と比較しても有意に高値であった。抗原として非構造蛋白を用いるとC型慢性肝炎群で既感染者と比較してHCV抗体産生B細胞数は有意に高値であった。ELISPOT法は特異度も高くHCV抗体産生B細胞数を測定することは液性免疫を解析する有用な方法のひとつと考えられた。ペグインターフェロン・リバビリン併用療法患者におけるHCV抗体産生B細胞数の変化を前向きコホートにて解析予定である。
気管内吸引技術の獲得を目指す教育方法の検討-CAI教材の開発とその教育効果-

目的:本研究は、「気管内吸引技術の効果的・効率的な教育方法を検討することを目的とした。本年度の目的は、以下の2点とした。1.ビデオ映像及び知識確認文章を含んだ「気管内吸引」技術の基礎的知識を習得できるCAI^*教材を開発する。2.看護専攻の学生は、「気管内吸引」のCAI教材によりに「気管内吸引」のCAI教材にて自己学習することにより「気管内吸引」の基礎的知識と技術を獲得できる。*CAI ; Computer Assisted Instruction実施・結果:1.については、「気管内吸引」技術のCAI教材を試作した。その内容は、教員が「気管内吸引」を実施する様子を画像で写したものを中心の流れとして、その実施のそれぞれの場面で学生に覚えておいてほしい実施方法及び根拠について、知識確認文章を挿入するという形式で作成した。教員が「気管内吸引」を実施する様子は、写真板とビデオ板の2種類の試作CAI教材を作成した。そして、更に、その試作CAI教材に、知識確認を補充する画像や知識確認文章を質問に答えていくシステムを追加したCAI教材を開発した。2.については、看護専攻の就職前の大学4年生に上記1の2種類の試作CAI教材の写真版とビデオ版、それぞれ5名と6名に自己学習をしてもらい、基礎的知識と技術の獲得状況を調査した。その結果、以下の3点が明らかになった。(1)「気管内吸引」技術の試作CAIは、卒前の基礎的知識と技術の獲得をもたらす教育方法として効果的である。(2)試作CAIの内、「気管内吸引」を実施する様子の部分が、ビデオ版の方が写真版よりも、基礎的知識と技術の獲得をもたらす。(3)滅菌(無菌)操作については、CAIの教育方法のみでは技術の獲得は難しい。本研究は、「気管内吸引技術」の効果的・効率的な教育方法の一つとしてCAI教材を開発することを目的とする。その前段階として以下の二点の仮説及び疑問を証明することとした。1.看護専攻の学生は、新教材「吸引モデル」(呼吸器等の内部の解剖が透明で分かり、実際に痰の吸引が実施できる)を教材として使用した授業を受講することにより、「気管内吸引」の基礎的知識を獲得しやすく、技術も獲得しやすい。2.新教材「吸引モデル」(上記1参照)は、看護学専攻の学生の基礎知識面及び技術をどのような点で質的に変化させるのか。上記の目的を明らかにするために、一大学看護学部の「気管内吸引技術」の授業を受ける2年生40名を対象に、無作為に半分の2グループに分け、aグループには新教材「吸引モデル」を使用した授業を実施し、bグループには「既存の人形」を使用した授業を実施した。そして研究協力の得られた37名の対象者の授業前と授業後の基礎的知識と技術を評価する。評価方法は、基礎的知識評価については、対象がテストを回答した後研究者が点数化し、技術評価については対象者が気管内吸引を実施している場面を研究者がビデオ撮影した後評価する。また、授業後の修得意識等のアンケート調査も実施した。基礎的知識の平均点は、aグループが授業前3.58点から授業後16.89点、bグループが授業前4.72点から授業後17.44点であった。現在、基礎的知識・技術の質的な変化を、アンケートを含め分析中である。
活性酸素による食品成分の酸化とその制御

1.活性酸素による多糖の酸化活性酸素の生成系としてアスコルビン酸-銅イオン(ASA-Cu)系を用いてペクチン,ヒアルロン酸など多糖と室温で反応させると顕著な低分子化が起きた.この反応性は分子量が5×10^3以上で高く,またグリコシド結合が(1, 4)よりも(1, 6)結合で高かった.このことは,銅イオンを分子内に捕捉し易いもの程反応性が高いこと,即ち酸素ラジカルの生成が容易であることを示すものであった.グリコシド結合は構成糖の1, 2, 3位の水素引き抜き反応の結合,ペルオキシラジカルが生成し,隣接のCC結合が切断されるため,二次的に開裂が誘導されるものと考えられた.2.活性酸素によるタンパク質の特異的酸化タンパク質は本来金属イオンと取り込み易い性質を有するもので,牛血清アルブミン(BSA)を用いて多糖の場合と同様にAS-A-Cu系と反応させた所,著しい低分子化を引き起した.しかもアミノ酸分析ではヒスチジンとトリプトファン残基の欠損は著しかったが,その他アミノ酸においては全く変化がなかった.そして特定アミノ酸の酸化分解とタンパク分子の低分化は直接関連はないものと考えられた.またこの酸化反応には銅イオンと,スーパーオキシドに起因する過酸化水素が必須なものであった.3.活性酸素によるヒスチジンの酸化開裂機構ヒスチジンのモデルとしてN-ベンゾイルヒスチジンを用い, AsA-Cu系と反応させヒスチジン残基の酸化開裂機構を調べた.HPLCで調べると8種類の反応生成物が見出されたので,これらを分離,精製し,構造決定した.生成物の中, 2-オキソ誘導体が主生成物で, 4種類はイミダゾール環の開裂生成物であった.これらの結果より, OHラジカルがイミダゾール環に付加して2-オキソ体を生成し,これが更に酸素ラジカルの作用でC_4-C_5位が開裂して,最終的にはアスパラギン酸を生成するもであった.1.活性酸素による多糖の酸化活性酸素の生成系としてアスコルビン酸-銅イオン(ASA-Cu)系を用いてペクチン,ヒアルロン酸など多糖と室温で反応させると顕著な低分子化が起きた.この反応性は分子量が5×10^3以上で高く,またグリコシド結合が(1, 4)よりも(1, 6)結合で高かった.このことは,銅イオンを分子内に捕捉し易いもの程反応性が高いこと,即ち酸素ラジカルの生成が容易であることを示すものであった.グリコシド結合は構成糖の1, 2, 3位の水素引き抜き反応の結合,ペルオキシラジカルが生成し,隣接のCC結合が切断されるため,二次的に開裂が誘導されるものと考えられた.2.活性酸素によるタンパク質の特異的酸化タンパク質は本来金属イオンと取り込み易い性質を有するもので,牛血清アルブミン(BSA)を用いて多糖の場合と同様にAS-A-Cu系と反応させた所,著しい低分子化を引き起した.しかもアミノ酸分析ではヒスチジンとトリプトファン残基の欠損は著しかったが,その他アミノ酸においては全く変化がなかった.そして特定アミノ酸の酸化分解とタンパク分子の低分化は直接関連はないものと考えられた.またこの酸化反応には銅イオンと,スーパーオキシドに起因する過酸化水素が必須なものであった.3.活性酸素によるヒスチジンの酸化開裂機構ヒスチジンのモデルとしてN-ベンゾイルヒスチジンを用い, AsA-Cu系と反応させヒスチジン残基の酸化開裂機構を調べた.HPLCで調べると8種類の反応生成物が見出されたので,これらを分離,精製し,構造決定した.生成物の中, 2-オキソ誘導体が主生成物で, 4種類はイミダゾール環の開裂生成物であった.これらの結果より, OHラジカルがイミダゾール環に付加して2-オキソ体を生成し,これが更に酸素ラジカルの作用でC_4-C_5位が開裂して,最終的にはアスパラギン酸を生成するもであった.1.活性酸素による多糖の酸化的解重合活性酸素生成系としてアスコルビン酸(AsA)-【Cu^(2+)】、【H_2】【O_2】-【Cu^(2+)】系を用いた。多糖としてペクチン、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、デキストランおよびプルランを用い、これに低濃度のAsA-【Cu^(2+)】を作用させると、いずれの多糖も24時間以内に5x【10^3】【10^4】(MW)まで低分子化が進行し、特にヒアルロン酸とプルランの解重合が顕著であった。分子量の異なるデキストランを用いて分子量の大きさと解重合の程度を調べると、分子量の増大に伴なって開裂は顕著に起り、【10^4】以上では余り差異は認められなかった。またグルコシド結合の種類との関係を調べるため、同程度の分子量のアミロースとデキストランについてAsA-【Cu^(2+)】および【H_2】【O_2】-【Cu^(2+)】系と反応させると、、いずれの系の場合でも分子にフレキシビリティの大きいα-1、6結合のデキストランの方がα-1、4結合のアミロースより顕著に解重合を起すことが分った。これらの結果から【Cu^(2+)】を分子内に捕捉し易い多糖程、活性酸素の作用を顕著に受けることが明らかであった。

2.タンパク質中ヒスチジン残基に対する活性酸素の作用牛血清アルブミン(BSA)にAsA-【Cu^(2+)】系を作用させるとアミノ酸残基中トリプトファンとヒスチジンが顕著に分解されるのでBz-HistおよびGly-Gly-Histを用いて調べるとイミダゾール環が選択的に酸化されること、前著では2-oxo-Bz-Histが主生成物であり、加水分解で一部アスパラギン酸を生成することからイミダゾール環のC-2以外の炭素においても酸化が起っていることは明らかであった。昭和62年度はタンパク質における芳香族および塩基性アミノ酸残基に対する作用ならびに各種ラジカル捕促剤、キレート剤、各種酵素を用いて活性酸素の反応を制御出来るかどうか、また反応ラジカル種の決定、反応機構の解明などについて研究を進める予定である。