hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リアルタイムイメージングを利用したヘルペスウイルス感染細胞の時空間的解析

リアルタイムイメージングを利用して、単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1:herpes simplex virus-1)粒子の最終成熟の場がトランスゴルジネットワークであることを明らかにした。また、リアルタイムイメージングを利用して、カプシドの核膜通過に関与していると考えられているUL12と相互作用する宿主細胞因子としてヌクレオリンを同定し、ヌクレオリンがカプシドの効率的な核膜通過に必要であることを明らかにした。本研究では、申請者が独自に確立した単純ヘルペスウイルス(HSV)リアルタイムイメージング系を利用、さらには、改良することによって、従来の研究手法では見いだすことのできなかった新しいウイルス感染現象を明らかにし、さらに、各ウイルス感染現象の生物学的意義を明らかにすることを目的とする。本年度は、申請者が既に報告済みである感染細胞基底面に誘導される'assembly site'に関して、詳細に解析をした。その結果、'assembly site'ではウイルスが最終成熟後、成熟されたウイルスが基底面に向かって放出されていることが明らかとなった。また、各細胞を接着する条件で培養すると、'assembly site'基底面には形成されず、細胞が接着している膜直下に形成されることが明らかになった。基底面にできる'assembly site'が基底面に向かってウイルスを放出することと考え合わせれば、'assembly site'は、感染細胞接着膜直下に形成され、隣接する細胞に効率よく成熟ウイルス粒子を感染させることに寄与していることが考えられた。我々は既に、単純ヘルペスウイルス(HSV)の3つの主要構成因子(カプシド、テグメント、エンベロープ)をそれぞれ異なる蛍光蛋白で同時に標識した3色ウイルス(YK608)を世界ではじめて作製し、感染生細胞におけるウイルス粒子成熟過程のリアルタイムイメージング系を確立した。YK608を共焦点レーザー顕微鏡でリアルタイムイメージングすることにより、HSV感染細胞の基底面に3つの主要ウイルス構成因子(カプシド、テグメント、エンベロープ)が同時に集積し、そこでウイルス粒子成熟が起こることが強く示唆され、粒子成熟の場"assembly sites"と命名した。本年度は、Assembly sitesで実際に粒子成熟が行われていることをウイルス粒子レベルで証明するためにリアルタイムイメージングで観察したものと同一の細胞を電子顕微鏡解析に供した。その結果、assembly sitesにおいて、成熟ウイルス粒子や、ヌクレオカプシドがエンベロープを獲得している像など、ウイルス粒子成熟過程に観察される典型像を確認することができ、assembly sitesにおいてウイルス粒子成熟が行われていることが証明された。これにより、YK608のリアルタイムイメージングで得られる画像によってウイルス粒子成熟過程を1ウイルス粒子レベルで観察可能であることが明らかとなった。さらに、より培養シャーレのガラス面に近い部分ではウイルス粒子の周囲の電子密度が低く、成熟粒子は細胞外へ放出されていることが示唆された。以上のことから、図5のように基底面assembly sitesでは、ウイルス粒子の成熟と細胞外へのウイルス粒子放出が起きていることが考えられた。ウイルス因子に蛍光蛋白質を標識した組み換えウイルスを10種類作製することに成功し、それらのリアルタイムイメージングを行うことによって当該ウイルス因子の感染細胞における時空間的解析を行うことが可能となった。「研究の目的」本研究では、申請者が独自に確立した単純ヘルペスウイルス(HSV)リアルタイムイメージング系を利用、さらには、改良することによって、従来の研究手法では見いだすことのできなかった新しいウイルス感染現象を明らかにし、さらに、各ウイルス感染現象の生物学的意義を明らかにすることを目的とする。「本年度の成果」(i)HSVがコードするDNAaseUL12は、ヌクレオカプシドの核外への出芽に関与していることが知られている。UL12のリアルタイムイメージング解析から、UL12が核小体に局在し、さらに、UL12が核小体のマーカーであるnucleolinと複合体を形成することを明らかにした。Nucleolinをノックダウンするとヌクレオカプシドのからの出芽が阻害された。よって、UL12はNucleolinと相互作用することによってヌクレオカプシドの核外への出芽を制御してることが明らかとなった。(ii)蛍光ウイルスを利用してHSV-1の新規受容体がnon-muscle myosin IIA (NM-IIA)であることを明らかにした。また、NM-ILへの細胞内動態を標的としてHSV感染を抑制できることが明らかになった。(iii)HSV粒子構成蛋白質UL47のリアルタイムイメージングの結果、UL47の核内移行がリン酸化によって制御されていることを明らかにした。
リボゾームRNAの部分塩基配列に基づく酵母および酵母様系状菌の分子系統学的研究

過去の3年間の研究期間中に14報の原著論文を発表した。1)Genus Phaffiaは、菌体にキシロースをもち、でん粉様物質をつくることより、genus Cryptococcusのsynonymとされた。しかるに、18Sおよび26SrRNAの部分塩基配列による結果は、本属は系統的に離れた存在で、独立した属であることが明らかにされた。2)子嚢菌系不完全酵母Arxulaは、完全酵母Stephanoascusとは、18Sおよび26S rRNAの部分塩基配列で、たがいに、近い関係にあった。これは、両者が血清学的に共通抗原をもち、ともに、アデニンを唯一の炭素源として、利用できることを裏付けするものである。3)Q-10をもつRhodosporidium属酵母の18Sおよび26S rRNAの部分塩基配列を決定した。本属に属する4種は、基準種であるR.toruloides(Q-9)と近い関係にあることを示した。しかし、R.dacryoidumは塩基の相違数11(18SrRNA)を数えた。この結果は、R.dacryoidumにたいして、新属が与えられることを示す。4)子嚢酵母、Holleya Yamadaは、26SrRNAの部分塩基配列では、Nematospora Peglionと近い関係にあったが、18SrRNAの部分塩基配列では、塩基の相進数7を数えた。これはgenus Holleyaの存在か妥当であることを示す。5)子嚢酵母、genus Debaryomycesに属する酵母の18Sおよび26SrRNAの部分塩基配列を決定した。本属に属する14種は、18SrRNAの部分塩基配列で、2つのグループに分けられた。そのグループ間の塩基の相違数は、僅々、1であり、本属は極めてhomogeneousであることが判明した。Genus Yamadazyma Billon-Grandの基準種、Y.philogaeaは、genus Debaryomycesと近い関係にあった。6)Q-9およびroundascosporeをもつ4種のrRNAの部分塩基配列を決定した。そのうち、P.carsonii、P.etchellsiiの2種はDebaryomycesの第2のグループと同じ塩塞配列を与え、本2種をgenus Debaryomycesに移した。1)PhaffiaおよびCryptococcusに属する不完全酵母18株の18Sおよび26S rRNAの部分塩基配列を求めた。26S rRNAの492625postionの部分塩基配列,図rRNAの16861835Positionの部分塩基配列,18S rRNAの14511618positionの部分塩基配列の決定は,phaffia属は菌体内にキシロ-スを有する点でCryptococcusとは似るが,分子系統学的に,Crypococcus属とは属を別にする充分の根拠があると考えられた。2)Q_<10>に特徴づけられるRhodosporidiumに属する菌株,12株の18Sおよび26S rRNAの部分塩基配列を求めた。本属に属する12株は26S rRNAの16861835positionの塩基配列の決定は不可能であった。

26S rRNAの492625positionの塩基配列では,供試の12株およびQ_9をもつRhodosporidium speciesともども1つのクラスタ-を形成した。18S rRNAの14511618positionの部分塩基配列では塩基の相違数2とする2つのsubclusterに分割された。また,Rhodosporidium dacryoidumは塩基の相違数11であり,本種に対して新属の設定が妥当であるとされた。さらに,Kondoa malvinellaは塩基の相違数15であり,系統学的にかなり異っていることが明らかにされた。3)子のう酵母Holleya Yamadaの18S rRNAおよび26S rRNAの部分塩基配列を求めた。Holleya sinecaudaなどを含む6菌株の18S rRNAの14511618positionでは,HolleyaとNematosporaとの塩基の相違数7を数えた。HolleyaとMetschnikowiaとの塩基の相違数は11,Saccharomycesとの塩基の相違数は8であった。一方,26S rRNAでの部分塩基配列の決定は493625positionで93%のmaximum homology,16851835positionで塩基の相違数1であった。以上の結果は,HolleyaはNematospora,Metschnikowiaとは別の属として妥当であることを示す。1)Round ascosporeおよびユビキノン系Q-9に特徴づけられるgenus Pichiaに属する菌株の18Sおよび26S rRNAの部分塩基配列を決定した。P.abadieae、P.carsonii、P.etchellsii、P.humboldtii、Candidaingensのうち、P.carsoniiとP.etchellsiiは上記の塩基配列、とくに、18S rRNAのそれで、Debaryomyces属の諸菌株のうち、第2のグループの諸菌株と同じ部分塩基配列を与えた。この結果より、P.carsoniiとP.etchellsiiを、Debaryomyces属に移し、新組合せ、D.carsoniiとD.etchellsiiと、それぞれ、された。また、これに関連して、genus Debaryomycesの定義を変更した。2)担子菌酵母、Leucosporidium fellii、L.lari-marini、Filobasidium capsuligenum、F.floriforme、F.uniguttulatumの18Sおよび26S rRNAの部分塩基配列を決定した。とくに、18S rRNAの部分塩基配列において、F.capsuli-genumは、他のF.floriforme、F.uniguttulatumとは、それぞれ、塩基の相違数、4および5を与えた。この結果は、F.capsuligenumにたいして、独立した属を与えることができる。また、L.felliiは、本属の基準種であるL.scottiiとは、かなり離れた系統(塩基の相違数、4)を示す。しかし、L.lari-
忌地現象発生機構の解明並びに総合的植物生育改善法の確立

アスパラガス忌地現象発生機構について主導因子の組織学的評価を行った結果、忌地症状には共通特徴が存在し、それはフザリウム病徴と一致した。一方、菌根菌、非病原性フザリウム菌及びNaClによる耐病性誘導を確認し、耐病性機構には抗酸化機能及び遊離アミノ酸が関与することが示唆された。このように、忌地現象の主導因子は生物的因子であることを明らかにし、NaCl処理及び菌根菌等を利用した耐病性誘導による植物生育改善法を確立できた。園芸植物生産における忌地現象について、国内外で問題となるアスパラガス忌地現象を事例とし、忌地現象における主導因子の組織学的評価を行うとともに、化学的・生物的手法による植物生育改善法の検討を行った。国内産地(長野)の忌地圃場より採取したアスパラガスについて忌地症状の組織学的調査を行った結果、根株における忌地症状には共通特徴が存在し、貯蔵根褐変化、皮層外層を中心とした組織・細胞崩壊、木部導管における糸状菌の存在が観察された。一方、立枯病菌の人工接種による病徴とそれらの症状は一致し、既知アレロケミカル(フェルル酸、カフェ酸)処理した根株では高次の萌芽・発根が抑制されたが根褐変化はみられなかったことから、忌地症状の主導因子は生物的因子であることが示唆された。次に、フザリウム病耐性誘導に関する検討としてNaCl及び海洋深層水処理の影響を調査した。その結果、NaCl(50,100mM)及び海洋深層水(10,50倍希釈:富山入善より入手)の単独処理により立枯病及び株腐病防除効果がみられる場合があり、さらに、AMF(arbuscular菌根菌:Glomus intraradices, Gigaspora margarita)との複合処理により耐病性が向上することが明らかになった。一方、新たな生物防除エージェントして、アスパラガスより分離された非病原性フザリウム菌による耐病性誘導を試みた結果、単独処理でも耐病性誘導効果が確認され、AMFとの複合接種により耐病性が増強された。これらのことから、塩処理及び生物防除エージェントを利用した耐病性誘導が期待できることが示唆された。以上のことから、本研究では、忌地現象における主導因子は生物的因子(特にフザリウム病)が主導である可能性が高いことを明らかにするとともに、塩処理及び生物防除エージェントによる耐病性誘導により植物生育改善を図れることが明らかになった。園芸植物生産における忌地現象についてアスパラガス忌地現象を事例とし、本年度は化学的・生物的手法による植物生育改善法の検討並びに耐病性機構の植物生理学的解析を重点的に行った。忌地現象の生物的主導因子である立枯病及び株腐病の化学的防除法としてNaCl処理(50-100mM)による耐病性誘導を確認し、耐病性機構解明として抗酸化機能及び遊離アミノ酸変動解析を行った。その結果、NaCl処理区ではSOD(抗酸化酵素)活性や総アスコルビン酸(抗酸化物質)含量が高まる場合があり、数種遊離アミノ酸(アスパラギン,グルタミン,シトルリン,GABA,アルギニン等)増大も確認された。一方、生物的防除法としてアーバスキュラー菌根菌及び非病原性フザリウム菌(著者が保有)による耐病性検定の結果、単独・複合処理区とも耐病性誘導の再現性が確認され、また、菌根菌とNaClの複合処理区でも耐病性増強がみられた。耐病性機構解析を行ったところ、菌根菌、非病原性フザリウム菌処理共にSOD活性、抗酸化物質(総ポリフェノール,総アスコルビン酸含量)、DPPHラジカル捕捉能の増大がみられ、その効果は菌根菌処理区で特に大きかった。また、菌根菌処理によりアスパラギン、セリン、グルタミン、シトルリン、GABA、アルギニン等の共生特異的遊離アミノ酸増大も確認された。一方、NaCl及び菌根菌処理による増大遊離アミノ酸がフザリウム菌(立枯病菌)増殖に及ぼす直接的影響をin vitroで検定(Czapek-Dox培地によりアミノ酸濃度を0.1, 1%に設定)した。その結果、アルギニン、セリン、GABA、シトルリンにおける有意な増殖抑制がみられた。以上のことから、本研究での化学的・生物的手法による耐病性誘導には、抗酸化機能及び遊離アミノ酸変動が密接に関与していることが示唆された。また、機能性アミノ酸であるGABAが化学的・生物的手法により増大したことも興味深く、植物生育改善のみならず、植物体及び収穫物の機能性成分制御面でもそれらの手法が有効となる可能性が考えられた。園芸植物生産における忌地現象についてアスパラガス忌地現象を事例とし、本年度は、発生機構解明に関して化学的・生物的因子の相互作用評価系の確立、耐病性機構について誘導抵抗性評価及び抗酸化機能解析を重点的に行った。

In vitroにおいて、既知アレロケミカル(フェルル酸、カフェ酸、シュウ酸)添加培地(Czapek-Dox培地)での立枯病菌(Fusarium oxysporumf.sp.asparagi)の増殖反応を調査した結果、アレロケミカル添加培地での立枯病菌の増殖変動がみられ、添加物質による変動差異があることが示唆された。また、前述アレロケミカルを添加したKnops培地において、無菌播種アスパラガス実生への立枯病菌接種検定を行いアレロケミカルと発病誘導との関連性を評価した結果、添加培地での発病変動がみられた。これらのことから、in vitroにおける外的要因排除環境下でのアレロパシー及び病害の相互作用評価系を確立でき、今後、他の数種既知アレロケミカルを供試し、総合的に関連性を評価することが可能となった。続いて、split root system法によりAMF(arbuscular mycorrhizal fungi)、非病原性フザリウム菌、NaCl処理による立枯病への誘導抵抗性を評価した結果、程度は異なったが3処理により誘導抵抗性が確認された。また、抗酸化機能[抗酸化酵素(SOD、APX)、抗酸化成分(ポリフェノール、アスコルビン酸)、DPPHラジカル捕捉能]変動を解析した結果、誘導抵抗性との関連性が示唆された。一方、グリーン系アスパラガスの他に、近年需要が増加している紫アスパラガスにおけるNaCl及び有用微生物(AMF及び非病原性フザリウム菌)による耐病性誘導検定により、グリーン系と同様に紫系においても立枯病・株腐病耐性誘導がみられ、機能性成分(ポリフェノール、アスコルビン酸)が増大する場合があることが確認された。以上のことから、本年度は発生機構解明に関してアレロパシー及び病害との相互作用評価系を確立でき、グリーン及び紫アスパラガスの両品種において化学的(NaCl)・生物的(AMF及び非病原性フザリウム菌)手法によるフザリウム病耐性を確認し、それには誘導抵抗性及び抗酸化機能が関連することを明らかにした。
ヒトMUC1発現マウスを用いた肺障害モデルにおけるバイオマーカーの動態解析

KL-6はヒトのII型肺胞上皮細胞などに発現しているMUC1上の糖蛋白である。KL-6は間質性肺炎の診療に極めて有用であるが、主にヒト以外では認められないため、動物モデルでは測定できなかった。我々は、ヒトMUC1を発現しているhMUC1-Tgマウスに着目した。我々は本マウスがKL-6を発現していることを見出し、本マウスを用いて様々な肺障害モデルを作成しKL-6が本動物モデルにおいてもバイオマーカーとして働くか詳細に検討した。KL-6は肺障害の種類や程度に応じ変動しバイオマーカーとして働き、他のバイオマーカーの変動と差があることが明らかになった。今後の肺障害研究への応用が期待できる。ヒトMUC1トランスジェニックマウス(Tg)の肺障害モデルを用いて、これまでマウスで測定できなかったKL-6の動態解析を行った。naiveな状態でTgの血清KL-6値は221±18 (U/mL)、BALF中KL-6値は2121±129 (U/mL)であり、野生型(Wt)は検出限界以下であった。免疫組織化学ではTgのII型肺胞上皮細胞や細気管支上皮細胞、肺胞被覆液(ELF)にKL-6が陽性であり、ヒト肺におけるKL-6の局在と一致していた。LPSを用いた肺障害モデルでは形態的にもBALF細胞数もWtとTgで差はなく、血清KL-6値、BALF中KL-6値は72時間にピークを認めそれぞれ約1.8倍、約1.6倍有意に(p=0.008, p<0.001)上昇した。ブレオマイシン(BLM)を用いた肺障害モデルではWtと同様にday 8に炎症性変化、day 22に線維化を示し、形態的にも、コラーゲン定量でも両群間に差はみられなかった。一方Tgの血清KL-6値は炎症期に上昇(約10倍, p<0.001)したが、BALFは減少(0.77倍, p=0.009)した。線維化期には血清KL-6値は炎症期より減少したもののday 1よりは高値であった(p=0.006)。線維化期のBALF中KL-6値はday 1の約1.8倍(p=0.006)増加した。BALF中のアルブミン値はBALF中のKL-6と反対の変化を示し血清KL-6とBALF中のアルブミン値の間には正の相関がみられた(r=0.767, p<0.001)。BALF中のKL-6とSP-Dの動態には乖離がみられた。肺組織のWestern blot解析では線維化期のKL-6の増加傾向ならびにMUC1の有意な増加(p<0.01)を認めた。ヒトMUC1-Tgマウスは肺障害やKL-6の機序を研究するのに有用なモデルになることが明らかになった。前年度に基礎的解析を行ったヒトMUC1トランスジェニックマウス(MUC1-Tg)を用いて、ブレオマイシンモデルやLPS肺障害モデル以外のいくつかの肺障害モデルを作成し解析を行った。II型コラーゲン刺激による関節炎モデル(リウマチモデル)では血清KL-6値、BALF中KL-6値ともに有意な差がなく関節炎も目立たなかった。加えてアダリムマブ投与実験でもKL-6値に有意な差がなく、これらのことからC57BL/6背景の本MUC1-Tgマウスそのものでは十分な病変を誘導し解析することが困難であることがわかった。このため、もどし交配でDBA/1背景化し検討するように計画を修正し現在進行中である。次にプリスタン投与による肺障害モデルでは、プリスタン単回腹腔内投与で、(DBA/1系統とは異なり)趾関節の腫脹や発赤は明らかではなかったが、著明な肺障害が見られた。KL-6は7週で血清1260±310U/mL、BALF 5538±1140U/mLと上昇し14週でも血清1625±643U/mL、BALF 6383±2426U/mLとさらに増加し慢性炎症を示した。SP-Dも同様の変動を示した。また、シリカ投与による慢性肺障害モデルでは、血清KL-6は徐々に上昇し14週でピークの390±35U/ml、BALFも14週で4532±851U/mlに達し、16週では低下傾向を示した。SP-Dは早期から上昇し1Wで血清189±121ng/mL、BALFで4897±1993ng/mLと上昇し徐々に低下傾向を示した。SP-DとKL-6では動態に乖離が見られた。これらについて投稿準備中であるとともに、さらなる検討を行いたい。肺気腫モデルについては現在検討中である。また、関連領域としてKL-6の季節性変動について臨床検体を用いて検討し、国内学会、国際学会で発表するとともに論文発表した。肺障害モデルについて個体数を増やし(各群n≦9)追加実験を実施した。シリカモデル(珪肺、慢性炎症モデル)では経時的に血管周囲炎症、肉芽腫形成をきたし、KL-6発現は血清、BALFとも徐々に2峰性の増加を示した(14週に血清2.3倍、BALF2.1倍)。SP-Dも同様の変動を示したがピークに差があった(血清1週3.6倍、BALF14週5.9倍)。

ペリオスチンは逆に血清で1週, 14週で低下傾向を示し、BALF中にはほとんど検出できなかった。Western blotでも発現は同様であった。プリスタンモデル(膠原病モデル)では2-4週に肺胞出血を来し、4週での生存率は62.2%であった。C57BL/6背景の本モデルは肺胞出血のモデルに適していると考えられた。KL-6は血清(4.3倍)、BALF(2.6倍)ともに4週にピークがあり、SP-Dも同様であったがピークに差があった(血清4週10.4倍、BALF2週6.5倍)。血清ペリオスチンは2週に低下(0.58倍)したが、BALFでは微量の検出にとどまった。Western blotでもKL-6発現は同様であった。エラスターゼモデル(肺気腫モデル)ではKL-6が血清で0.79倍、BALFで0.8倍に低下した。肺がKL-6の主要な供給源であることが推測された。バイオマーカーの種類によって変動に差があること、本マウスを用いた肺障害モデルではKL-6がバイオマーカーとして有用であることが示された。また、肺組織を用いたマイクロアレイ解析で発現差のあった遺伝子群の中で糖転移酵素のB4galt6が絞りこまれた。リアルタイムPCRでも肺障害時に2.53倍発現が亢進していることが明らかとなった。また、C57BL/6背景では関節炎などの形質が発現されにくいためDBA/1背景のhMUC1-Tgマウスを作成し自家繁殖した。C57BL/6背景と同様にKL-6を発現していることがわかりKL-6を測定可能な膠原病性肺障害モデル材料が作成できた。これらを用い肺障害の病態研究、治療介入研究への今後の応用が期待できる。KL-6はヒトのII型肺胞上皮細胞などに発現しているMUC1上の糖蛋白である。KL-6は間質性肺炎の診療に極めて有用であるが、主にヒト以外では認められないため、動物モデルでは測定できなかった。我々は、ヒトMUC1を発現しているhMUC1-Tgマウスに着目した。我々は本マウスがKL-6を発現していることを見出し、本マウスを用いて様々な肺障害モデルを作成しKL-6が本動物モデルにおいてもバイオマーカーとして働くか詳細に検討した。KL-6は肺障害の種類や程度に応じ変動しバイオマーカーとして働き、他のバイオマーカーの変動と差があることが明らかになった。今後の肺障害研究への応用が期待できる。MUC1-Tgマウスを自家繁殖させているため、一定の週齢のマウスを準備するのにどうしても時間がかかってしまう。当研究に割り当てられた飼育スペースが限られることも影響しており、大量飼育は困難である。肺障害モデルとして関節炎(膠原病)肺障害モデル、シリカによる肺障害モデル、肺気腫モデルを作成しているが、肺障害マウスモデル自体が出来上がるまでに12-16週かかるなど解析までに時間がかかる。加えて、C57BL/6背景では関節炎の症状が弱いことが確認され、戻し交配して現在DBA/1化を行っており再検討する予定である。呼吸器内科学引き続き複数の肺障害モデルを用いて解析を行う。コラーゲン誘発関節炎モデルマウスはC57BL/6背景では十分な病変の誘導が困難であることがわかったため、MUC1-TgマウスとDBA/1系マウスとを交配し8世代以上戻し交配を行うことでDBA/1背景のMUC1-Tgマウスを作成し解析する予定である。完全にDBA/1化するのには最低でも8世代かかる計算である。学内の動物施設の研究承認を既に得たうえでDBA/1背景化を実施している。引き続きヒトMUC1-Tgマウスを用いて関節炎(膠原病)モデルマウス、シリカによる肺障害マウス、肺気腫モデルマウスを作成しているが、肺障害マウスモデルが出来るまでに数ヶ月かかり、実験条件の最適化や再現性の確認に時間を要している。
脳梗塞後の運動療法による神経保護メカニズムに関する研究

脳梗塞後の早期理学療法は機能回復を促進する。動物実験において、脳梗塞後の運動は神経保護機能を高め、神経修復を刺激し機能回復を促進することが報告されている。脳梗塞ラットを作成後、定期的運動を脳梗塞後14日まで行った。運動群の脳梗塞巣の大きさは非運動群と比べ縮小した。機能評価は運動群において、有意な改善を認めた。BDNFやTrkB陽性細胞は運動群で有意に増加していた。また、治療群のTUNEL陽性細胞やCaspase3陽性細胞数は減少していた。PI3/AKT経路抑制剤投与により機能改善が認められなかった。運動療法群は機能改善が早期より見られ、PI3/AKT経路を介した神経保護作用が示唆された。本研究課題において、ラット脳梗塞モデル動物を使用し、運動療法と薬物療法の併用が脳梗塞後の運動機能回復に及ぼす影響を検討した。神経血管保護薬であるS-ニトロソグルタチオン(GSNO)はグルタチオンとNOの生理学的な代謝産物であり、生体内に広く分布し、血管弛緩性などNO類似の生理活性を有する。また、炎症や酸化ストレスによる損傷から血管内皮機能を保護する。GSNOの投与はiNOSの発現を減少させ、eNOSの発現を増加する。さらに、Caspase 3の発現を減少させアポトーシス抑制に働く。GSNOを経口投与して、同時にロータロッド運動機器を使用して2週間運動負荷を行った。そして、GSNOと運動の併用が神経栄養因子の発現増加や機能回復に影響するかどうか調べた。また、そのメカニズムとしてPI3/AKT経路が神経保護、機能回復に関与しているのかを調べた。その結果、GSNO投与群、ロータロッド運動群、併用治療群おいてBDNFの発現増加、アポトーシス抑制効果や機能回復促進が認められた。脳梗塞の縮小効果はGSNO投与群、併用治療群において観察されたが、運動群には観察されなかった。また薬物と運動療法を併用することにより運動機能の改善が早期より認められた。GSNO投与群、運動群にPI3/AKT経路抑制剤(LY294002)を投与し、7日後に運動機能評価を行った結果、運動機能の回復を認めなかった。これらの結果より、GSNOと運動療法の併用治療は単独の治療と比較して運動機能の回復が早く生じることが示された。また運動やGSNO投与群は神経保護や神経成長因子発現を刺激しPI3/AKTシグナル経路を活性化して、機能回復に関与していることが示唆された。本研究費により、脳梗塞後の運動負荷による神経保護作用や神経栄養因子の発現動態を免疫組織学的、分子生物学的に調べてきた。その結果、脳梗塞後の運動により脳梗塞周囲における神経栄養因子BDNFの発現や血管新生の増加、アポトーシス抑制が観察され、脳神経保護作用や運動機能の改善促進効果に関与していることが明らかとなった。さらに、運動による脳神経保護の細胞内シグナル伝達系を調べた。PI3/Akt経路の阻害薬であるLY294002 compoundを投与した結果、運動群は非運動群と同様に神経学的得点や運動機能に改善は認めず、運動による神経保護作用や機能改善にはPI3/Akt経路が関与していることが示唆された。最終年度では、脳梗塞前の運動による神経栄養因子ミッドカインの発現動態に関して調べた。その結果、脳梗塞前の3週間の運動負荷により、脳梗塞後の梗塞周辺組織において、ミッドカインの発現が観察され、運動群が非運動群に比べ発現量が増加していた。これはミッドカンが脳神経保護に作用していることを示唆する。さらに、中枢神経障害後の早期運動療法の効果をヒトに於いて実施した。具体的には、胸部OPLL術後患者の早期運動トレーニングによる機能改善促進効果を調べた。本症例は術後7週経過しても運動麻痺の改善はほとんど認めず、ベッド上の生活であったので、下肢運動麻痺に対して、7週後よりロボットスーツHALを装着して歩行トレーニングを開始した。その結果、開始3週頃より急激な起居動作の改善を認め、開始8週後には歩行が可能となった。これは、中枢神経障害に対する早期リハの有効性やロボットスーツHALの早期リハでの有効性を示唆しており、症例報告として論文発表した。最適なリハビリテーションプログラムや機能回復のメカニズムを明らかにすることはリハビリテーション分野において重要である。そこで当該年度は、運動負荷による機能回復と神経修復のメカニズムについて検討した。脳梗塞モデルラットを60分間の虚血再潅流により作製し、運動群と非運動群にランダムに分け比較検討した。運動負荷はロータロッド運動機器を使用して脳梗塞作製後3日から開始した。運動負荷は徐々に増加し脳梗塞後14日まで行った。14日後に脳を採取して組織学的、免疫組織学的検討を行った。

運動機能評価、神経学的所見の評価を脳梗塞作成後1日、7日、14日後に行った。その結果、運動群の脳梗塞巣の大きさは非運動群と比較して減少していた。運動群は非運動群と比較して運動機能の改善や神経学的所見の改善が有意に促進された。非運動群と比較して運動群では、BDNFやその受容体であるTrkBの発現が増加していた。また、反応性アストロサイトのマーカーであるGFAPの発現は減少していた。Caspase3やTUNEL染色において、運動群で陽性細胞が有意に減少していた。運動負荷による機能回復促進や神経修復メカニズムにPI3/AKTのシグナル伝達系が関与しているのか確認するために、PI3/AKTの抑制剤を投与して脳梗塞を作成し、比較検討した。その結果、PI3/AKT抑制剤投与して運動負荷を行った群は機能回復の促進を認めなかった。これらのことより、脳梗塞後の運動負荷により成長因子の発現促進、アポトーシス抑制を介して機能回復が促進されることが示された。さらに、そのメカニズムにPI3/AKTシグナル伝達系が関与していることが示唆された。他施設と共同して研究活動が進行しており、おおむね順調に伸展していると思われる。他施設と共同して実施できる環境にあり、現在のところおおむね順調に進展してると思われる。今後、運動負荷の程度、運動介入の時期などを変えて脳梗塞後の運動療法の効果を検討する予定である。今後、更に匹数を追加して、他の物質の変化についても検討する。動物の購入、組織学的、免疫組織学的、分子生物学的観察に使用する試薬、抗体の購入などに使用する予定である。動物の購入、組織学的、免疫組織学的、分子生物学的検索に使用する試薬、抗体の購入に使用する予定である。
脂肪組織機能異常とメタボリックシンドロームの分子メカニズムの解明

肥満における脂肪組織の炎症が脂肪組織機能異常を引き起こし、ひいてはメタボリックシンドロームの発症基盤になっていると考えられるが、それらのメカニズムにはまだ多く不明な点が残されている。一方で、肥満、すなわち脂肪組織の増大は、脂肪細胞の肥大化(hypertrophy)と、脂肪細胞数の増加(hyperplasia)の2つがリンクして起きる現象である。脂肪細胞数の増加は脂肪幹細胞が増殖分化することによって新たな脂肪細胞が作られる現象と考えられる。肥大化した脂肪組織から様々な炎症性サイトカインが分泌され、全身性の炎症が惹起される可能性が示唆されているが、肥満症において、脂肪細胞肥大と脂肪細胞の増殖分化がどのように関わり合い、脂肪組織炎症、ひいては機能異常を来しているのかに関しては、まったく知見が得られていない。今までの検討により、DNA修復タンパクRad51は脂肪細胞分化と協調する細胞分裂(mitotic clonal expansion)を正に制御して脂肪細胞の増殖・分化を促進する。脂肪組織において、Rad51は脂肪幹細胞で強く発現し、Rad51^<+/->マウスの脂肪組織をフローサイトメトリーで解析すると、野生型に比べて脂肪幹細胞の数が少なく、増殖・分化能も低下していた。さらに、Rad51^<+/->マウスに高脂肪食を負荷すると、野生型と同様に脂肪細胞の肥大は惹起されるが、脂肪細胞新生が著明に抑制されていた。加えて、Rad51^<+/->マウスでは肥満した脂肪組織へのマクロファージ浸潤が著しく抑制され、炎症性サイトカインの発現も低下していた。これらの結果から、脂肪幹細胞の増殖と分化が、脂肪組織炎症の惹起に必須である可能性が示された。さらなる詳細な検討により、脂肪幹細胞は高脂肪食負荷などの肥満刺激が加わって急速に増殖分化すると、炎症性サイトカインを強く発現する細胞へと変異していく可能性が示唆された。即ち、我々の今までの研究により、脂肪幹細胞増殖分化が、脂肪組織の炎症を惹起しているというまったく新しいメカニズムの存在が明らかとなった。脂肪組織が単に脂質をため込むための組織ではなく内分泌機関として積極的な役割を担っていることが明らかになり、メタボリックシンドロームの発症基盤として脂肪組織の機能異常が注目されている。肥満における脂肪組織の炎症が脂肪組織機能異常を引き起こしていると考えられるが、それらのメカニズムにはまだ多く不明な点が残されている。今までの、本研究者の研究により、In Cell Analyzerによる脂肪細胞分化定量イメージング法を開発してRNAiライブラリーのハイスループットスクリーニングを実現し、脂肪組織の分化に関わる複数の機能因子を同定した。本年度は、その中で、相同組み換えやDNA修復に関わる遺伝子RAD51が脂肪細胞分化に必須であることを見出した。RAD51は、3T3L1前駆脂肪細胞のmitotic clonal expansionと呼ばれる分化と協調した細胞分裂を正に制御し、その結果として脂肪細胞分化を促進していることが明らかとなった。さらに興味深いことに、RAD51は肥満した白色脂肪組織で発現が増強する。そこで、RAD51ヘテロノックアウトマウスを用いてRAD51のin vivo機能を解析した。RAD51ヘテロノックアウトマウスの脂肪組織をFACSで解析すると、野生型に比べて前駆脂肪細胞の数が少なく、高脂肪食付加による脂肪細胞新生が抑えられていた。高脂肪食負荷では脂肪組織にマクロファージが浸潤し、組織炎症から機能異常を惹起するが、RAD51ヘテロノックアウト

マウスではマクロファージの浸潤が著しく抑制されていた。これまでの成果により、DNA修復遺伝子RAD51が脂肪細胞分化・新生を制御し、結果として脂肪組織炎症に関わっていることが初めて示された。これらの結果により、脂肪細胞の機能異常にかかわる全く新しいメカニズムが明らかとなり、それに元づく肥満治療の可能性が示唆された。肥満における脂肪組織の炎症が脂肪組織機能異常を引き起こし、ひいてはメタボリックシンドロームの発症基盤になっていると考えられるが、それらのメカニズムにはまだ多く不明な点が残されている。一方で、肥満、すなわち脂肪組織の増大は、脂肪細胞の肥大化(hypertrophy)と、脂肪細胞数の増加(hyperplasia)の2つがリンクして起きる現象である。脂肪細胞数の増加は脂肪幹細胞が増殖分化することによって新たな脂肪細胞が作られる現象と考えられる。肥大化した脂肪組織から様々な炎症性サイトカインが分泌され、全身性の炎症が惹起される可能性が示唆されているが、肥満症において、脂肪細胞肥大と脂肪細胞の増殖分化がどのように関わり合い、脂肪組織炎症、ひいては機能異常を来しているのかに関しては、まったく知見が得られていない。今までの検討により、DNA修復タンパクRad51は脂肪細胞分化と協調する細胞分裂(mitotic clonal expansion)を正に制御して脂肪細胞の増殖・分化を促進する。脂肪組織において、Rad51は脂肪幹細胞で強く発現し、Rad51^<+/->マウスの脂肪組織をフローサイトメトリーで解析すると、野生型に比べて脂肪幹細胞の数が少なく、増殖・分化能も低下していた。さらに、Rad51^<+/->マウスに高脂肪食を負荷すると、野生型と同様に脂肪細胞の肥大は惹起されるが、脂肪細胞新生が著明に抑制されていた。加えて、Rad51^<+/->マウスでは肥満した脂肪組織へのマクロファージ浸潤が著しく抑制され、炎症性サイトカインの発現も低下していた。これらの結果から、脂肪幹細胞の増殖と分化が、脂肪組織炎症の惹起に必須である可能性が示された。さらなる詳細な検討により、脂肪幹細胞は高脂肪食負荷などの肥満刺激が加わって急速に増殖分化すると、炎症性サイトカインを強く発現する細胞へと変異していく可能性が示唆された。即ち、我々の今までの研究により、脂肪幹細胞増殖分化が、脂肪組織の炎症を惹起しているというまったく新しいメカニズムの存在が明らかとなった。
地域のネットワークを活用した実践的な日本語教育プログラムの構築

本研究の目的は、地域の人的ネットワークを活用し、地域に暮らす外国人住民に対する実践的日本語教育プログラムを構築することにある。これまで各地域の日本語ボランティア教室で行われてきた日本語支援活動を収集し、それをもとにより充実させた実践的プログラムの作成を目指すものである。今年度は、最終年度にあたり、前年度までに進めた実践的活動をもとにウェブサイトの作成を行った。実際には、昨年度までの動画制作活動で得た動画とその音声をもとに教材化を進め、完成版を公開した。また、前年度までに収集した、地域で活動する日本語支援者の具体的な活動に関するインタビューデータの分析を進めた。分析結果の一部は、2018年度日本語教育学会秋季大会において「日本語ボランティアに求められる能力とは何かー地域日本語教育の現場への調査からー」の題目で口頭発表を行った。また、事例研究として「地域の日本語ボランティアに求められる能力とは何かー日本語ボランティアの「語り」からー」(『福島大学地域創造』30-1)で研究論文にまとめた。研究期間全体を通じて、地域の素材を活用した「私の福島」と題した日本語教材の作成を中心に行い、それとあわせて、地域の日本語支援者へ継続的にインタビューを行い、日本語支援活動事例の収集・分析を進めた。特に後者においては、事例とそれに対して各支援者がどのように向き合ったのか、その際にどのような資質・能力を活用したのかといった点に焦点を当て分析を進めた。その核となるのは「省察性」であり、また継続的に対話を行うことで支援者と研究者との間に相互交渉が生まれ、新たなネットワークの構築につながった。以上の点から本研究課題で掲げた目的を十分に達成できたと考える。本研究の目的は、地域に暮らす外国人住民に対する実践的な日本語教育プログラムを構築することにある。これまで各地域の日本語ボランティア教室で実践されてきた日本語教育活動を、地域のネットワークをもとに集約、統合し、より発展させたかたちでの実践的なプログラムの作成を目指すものである。そのために、フィールドとする福島県内の地域の日本語ボランティア教室に通う学習者と、実際に教育支援活動を行っている支援者に聞き取り調査を行い、実態の把握を行った。調査から、学習者においては、事前に学習の目的やニーズが明確である場合と、事前にはそれほど明確でない場合とがあり、たとえ前者であっても、学習が継続するにつれて次第に明確でなくなる、あるいは変化していくといった多様性が認められた。また、支援者においては、おおきく、ボランティア志向の支援者、教師志向の支援者、交流志向の支援者にタイプが分かれるが、実際の教室では彼らの志向性と学習者のニーズとの間にミスマッチが起こっていることが分かった。また経験の浅い支援者においては、特に教え方の点に強い不安を持っていることが明らかになった。また、上記の目的を達成するためには、支援に関わる関係者のネットワーク作りが重要であるため、交流会を開催し、意見の交換と情報の共有をはかった。また、地域の日本語ボランティア教室に通う学習者の中には、子どもをもつ保護者も多数いることから、学校教員との連携、ネットワーク作りを進めた。その他、外国人住民のより精緻な実態把握のため、国勢調査のデータをもとに福島県内59市町村の外国人居住マップの作成を進めた。本研究の目的は、地域に暮らす外国人住民に対する実践的日本語教育プログラムを構築することにある。これまで各地域の日本語ボランティア教室で実践されてきた日本語教育活動を、地域のネットワークをもとに、より発展させた実践的なプログラムの作成を目指すもので、本年度は、その課題の抽出とネットワークづくりのための活動を中心に行った。実際には、10月に「日本語学習支援ネットワーク会議2015 in FUKUSHIMA」を開催し、県内外から約100名の参加者を集めた。この会議では、全体テーマとして「誰のための日本語支援か?」を掲げ、サブカテゴリー「学習者のための日本語教室とは?」「社会参加につなげる支援のあり方」「外国にルーツを持つ子どもとその家族」の3つのテーマで分科会を開き、現状の報告や課題の集約、意見交換などを行った。具体的には、ボランティア教室におけるミスマッチの問題、ニーズをつかむことの重要性、学習者から寄せられる社会参加、就労希望に対し、ボランティア教室はどのように対応していけばよいか、子どもの支援における学校、保護者との関わり方などについて、問題提起、意見交換がなされた。その成果については報告書にまとめるとともに、「「日本語学習支援ネットワーク会議2015 in FUKUSHIMA」報告」と題した雑誌論文としてもまとめた。また、その立案、運営にあたっては、(公財)福島県国際交流協会、県内の各支援団体の支援者からなる運営委員会を組織し、開催までのプロセスにおいてミーティングを重ねることで、より強固なネットワーク構築を醸成することができた。これも本研究の目的に沿うもので一定の成果があったと考えられる。本年度の中心的課題である、地域の日本語教室における現状分析と課題の抽出について、シンポジウムを開催することにより、一定の成果をあげることができた。また、開催までの過程において、県内の各機関、各組織、支援者と連携をはかることで、ネットワーク構築を進めることができた。現状分析と課題については、報告書、論文にまとめることで整理が行えたことから、本研究の課題は、おおむね順調に進展していると考えられる。これまで各地域の日本語ボランティア教室で行われてきた日本語支援活動を、地域のネットワークをもとに、より発展させ充実させた実践的プログラムの作成を目指すもので、本年度は、実践的活動を試行した。

実際には、福島県内の4教室において、地域を素材とした動画作成の活動の実践を行った。その際、学習者と支援者が協働して、素材選び、おしゃべり活動、ナレーション原稿の作成、ナレーション入れ等の一連の活動を行うことで、結果として、非対称的な、対等な関係性による日本語活動を具現化することができた。また、支援者へのふり返りを行い、通常の教室型日本語支援活動では見ることのできなかった、生活者としての学習者の姿や、自分のことを知ってもらいたい、話したいという高い動機付けにもとづく活動の有効性が確認された。さらに、今回の活動では、通常の支援者だけでなく研究者や大学生が参画することによって、社会的な広がりが認められるものとなり、社会型日本語教育への展開が期待されるものとなった。その成果は、研究論文「「地域」を活かした動画作成活動の実践」(『福島大学地域創造』28-2)としてまとめた。また、地域で活動する日本語支援者の省察に関する研究を進め、ふり返りの記録の記述を言語データとして分析を行った。その成果は、研究論文「地域の日本語学習支援活動における支援者の省察」(『福島大学地域創造』28-1)としてまとめた。そこでは、支援者のふり返りには、「指導」「一人ひとりの学習者」「学びの共同体」「学びの保証」「地域の日本語教室の諸条件」といった5つのカテゴリーを確認することができた。これは、従来、埋もれがちであったふり返りの記録を、省察のツールとして活用できることを示すものであり、その有効性を明らかにすることができた。本年度の中心的課題である、地域の日本語支援活動のための教材化に向けての試行を重ね、その有効性について確認することができた。また、あわせて、支援者のふり返りの記録に関する分析を進め、省察の観点の概念化、モデル化を行うこともできた。以上の理由から、本研究課題はおおむね順調に進展していると判断できる。本研究の目的は、地域に暮らす外国人住民に対する実践的日本語教育プログラムを構築することにある。これまで各地域の日本語ボランティア教室で行われてきた日本語支援活動を、地域のネットワークをもとに、より発展させ充実させた実践的プログラムの作成を目指すもので、本年度は、実践的活動から収集した素材をもとに教材化への取り組みを進めた。実際には、昨年度までの動画制作活動で得た動画とその音声をもとに、スクリプトの作成とナレーション入れ、および初中級向けの教材とするための改変作業を行った。また、地域で活動する日本語支援者の具体的活動の収集とその分析に関する研究を進め、ふり返りシートとそれに基づくインタビューを行い、インタビューから得たデータを質的データとして分析を行った。その成果の一部は、異文化間教育学会第38回大会・特定課題研究「異文化間能力を生かすー実践に向けてー」の中で、地域日本語教育の観点から発表を行った。また、研究論文「地域日本語教育が育む異文化間能力ー対話を通じてー」(『異文化間教育』47)としてまとめた。
複数のRNA結合タンパク質の包括的解析とホヤ卵内母性mRNAの高次機能の解明

ホヤ卵内には、あらかじめ局在する分化決定因子の存在が知られている。そのホヤ卵内で発現しているRNA結合タンパクを解析し、母性mRNAとその翻訳制御が初期発生に果たす役割を明らかにする事を目的に、これまでに以下α種類のRNA結合タンパク質遺伝子を単離し、その発現様式を明らかにした。1 :CiYBl,2,3:よく保存されたcold shockdomainを持っており、マスキングタンパクとして知られるY-bOXproteinのホモログである。3つのアイソフォームは1つの遺伝子から選択的スプライシングにより作られる。ゲルシフトアッセイにより、in vitroで、Gに富むRNAへの結合能があることを示した。2 :CiHul;RNArecognition motif(RRM)型のRNA結合ドメインを3つ持ち、神経分化に関わるHuDと比較的高いアミノ酸配列の同一性を示した。卵内で高い発現を示し、尾芽胚期においては、神経細胞では発現せず、間充識細胞でのみ強い発現を示した。3 :CiMsil;MusashiタイプのRNA結合タンパク質である。N末側にRRMを2つ持つ。卵内でも高い発現を示し、のう胚期以降予定神経細胞でzygoticな発現が見られはじめ、神経管形成時の神経細胞で高い発現を示す。4 :CiRGG1;RGG box(Arginine-Glycine-Glycineの繰り返し配列)とRRMを持つ。未受精卵で高い発現を示し、2細胞期のごく短期間胚の前側へ局在する。このような局在性を示す分子は、これまで知られていない。5 :CiGRPl,2;コールド・ショックにより誘導されるGlycine-rich RNA結合タンパク質のホモログと考えられる。未受精卵および初期卵割期と神経胚期以降の脳で高い発現を示した。
一酸化炭素を利用した有機化合物の反応と合成について

有機合成化学に一酸化炭素を利用する場合、1.一酸化炭素の還元能を利用するものと、2.有機化合物中に一酸化炭素を炭素源として挿入する場合とがある。1.一酸化炭素-セレン-水系による還元反応を検討し、つぎの結果を得た。(1)vic-二臭素化物の脱臭素化による二重結合の生成およびαーハロケトンの脱ハロゲン化を行ない、相当するアルケンおびケトンを高収率で得る条件を見いだした。(2)使用する塩基の種類、量、反応温度、時間などの諸条件を調節して、有機化合物の還元反応中に生成するセレニド類が主生成物になる反応条件を見いだした。(3)脂肪族ケトンと芳香族ケトンとの還元反応条件の差および環境の異なる2種類のカルボニル基をもつ有機化合物の一方のカルボニル基のみを選択的に還元した。2.有機化合物中に一酸化炭素を挿入する反応としては、一酸化炭素とカルボカチオンとの反応を検討し、つぎの結果を得た。(1)ベンゼン溶液中で1.1-あるいは1.2-ジフェニルアルカンを塩化アルミニウム触媒を用いて、フェニルアルキルカチオンを生成させ、これに一酸化炭素を圧入すると一酸化炭索とカチオンとが反応して、アシルカチオンになり環化反応を起こして、2-二置換-1-インダノンが生成することを認めた。(2)第三水素をもつ飽和炭化水素のアダマンタンを、沃化アルミニウム触媒を用いて、塩化メチレン溶媒中、25°C以下で、一酸化炭素と30分間反応させると、1-アダマンタンカルボキシアルデヒドが収率よく(80%以上)合成出来ることが認められた。有機合成化学に一酸化炭素を利用する場合、(i)一酸化炭素の還元能を利用するものと、(ii)有機化合物中に一酸化炭素を炭素源として挿入する場合とがある。(i)の場合として、塩基存在下セレンを水と一酸化炭素と反応させると、セレン化水素が生成するので、この反応系中に、有機化合物を共存させ、有機化合物の還元を行なった。塩基存在下で元素セレンは一酸化炭素と反応してセレン化カルボニルになり、これが水と反応してセレン化水素を発生するので、セレン化水素の還元能は、使用する塩基の種類、量、反応温度、時間などの諸条件によって調節できる。そこで、この一酸化炭素ーセレンー水系中に共存させる次の有機化合物を選び、これらの反応について検討した。(1)脂肪族ケトンと芳香族ケトンとの還元反応条件の差および環境の異なる2種類のカルボニル基をもつ有機化合物への一方のカルボニル基のみを選択的に還元した。(2)vicー二臭素化物の脱臭素化による二重結合の生成およびαーハロケトンの脱ハロゲン化を行ない、相当するアルケンおびケトンを高収率で得る条件を見いだした。(ii)の有機化合物中に一酸化炭素を挿入する反応としては、つぎの反応を検討した。ベンゼン溶液中で1,1ーあるいは1,2ージフェニルアルカンを塩化アルミニウム触媒を用いて、フェニルアルキルカチオンを生成させ、これに一酸化炭素を圧入すると一酸化炭素とカチオンとが反応して、アシルカチオンになり環化反応を起こして、2ー二置換ー1ーインダノンが生成することを認めた。さらに、一酸化炭素の反応性とカルボカチオンの構造や^<13>CーNMR化学シフトとの関係を検討した。1.一酸化炭素の還元能を利用する反応

塩基存在下セレンを水と一酸化炭素と反応させると、セレン化水素が生成するので、この反応系中に、有機化合物を共存させ、種々の有機化合物の還元を行なったところ、この還元反応中に生成するセレニド類が主生生物になる条件を見出した。得られたセレニド類としては、(1)ジアルキルセレニド、(2)ジアルキルジセレニド、(3)ビスアシルジセレニド、(4)セレンーアルキルセレノカルボキシレ-トなどで、反応条件を選ぶと、高収率で合成出来ることを認めた。2.一酸化炭素を炭素源として挿入する反応有機化合物中に一酸化炭素を挿入する反応としては、一酸化炭素とカルボカチオンとの反応を検討した。ハロゲン化アルミニウム触媒(AlCl_3、AlI_3など)によって引抜かれ易い第三水素をもつ飽和炭化水素のアダマンタンを、塩化メチレン溶媒中でハロゲン化アルミニウム触媒を用いて一酸化炭素と反応させたところ、カルボニル化合物(アルデヒドおよびカルボン酸)が生成した。沃化アルミニウム触媒を用いて、塩化メチレン溶媒中、一酸化炭素と30分間反応させると、アダマンタンカルボキシアルデヒドが収率よく(80%以上)合成出来ることが認められた。また、一酸化炭素でなく、二酸化炭素を炭素源とした反応として、メチルベンゼン類とハロゲン化アルミニウムとの反応で生成するベンゼニウムカチオンと二酸化炭素との反応を行い、ベンゼニウムカオチオン生成とカルボン酸の生成との関係を報告した。有機合成化学に一酸化炭素を利用する、(1)一酸化炭素の還元能を利用する一酸化炭素-セレン-水系による還元反応と、(2)有機化合物中に一酸化炭素を炭素源として挿入する一酸化炭素とカルボカチオンとの反応とを行なった。1)一酸化炭素-セレン-水系による還元反応塩基存在下セレンを水と一酸化炭素と反応させると、セレン化水素が生成する。この発生するセレン化水素の環元能を、使用する塩基の種類、量、反応温度、時間などの諸条件によって調節して、反応系中に有機化合物を共存させて、有機化合物の環元を行った。本年度は、同一分子内に脂肪族ケトンと芳香族ケトンの2種類のカルボニル基をもつジケトン類の選択的還元を検討した。ついで、有機化合物の還元反応中に生成するセレニド類(ジアルキルモノおよびジセレニドなど)を合成し、このセレニド類を利用する有機合成法について検討したが、良い結果は、得られなかった。2)一酸化炭素とカルボカチオンとの反応本年度は、ハロゲン化アルミニウム触媒(AlCl_3、AlI_3など)によって引抜かれ易い第三水素をもつ脂環状飽和炭化水素であるアダマンタンおよびテトラヒドロジシクロペンタジエンを、塩化メチレン溶媒中でハロゲン化アルミニウム触媒を用いて一酸化炭素と反応させ、カルボニル化合物(アルデヒドおよびカルボン酸類)の合成を行なった。アダマンタンを用いた場合には、容易にアダマンタンカルボキシアルデヒドが合成できたが、テトラヒドロインダンの場合には、目的としたexo-トリシクロ[5,2,1,0^<2,6>]デカン-2-カルボン酸は、約35%程度しか得られずノルボルナン環が環拡大した構造のケトンが副成した。