hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しい接着分子DNAM-1の遺伝子欠損マウスの作製とその機能の解析

申請者らは1996年、標的細胞に結合すると同時に、細胞傷害性リンパ球に活性化シグナルを伝達する新しい接着分子、DNAM-1を見い出し、その構造と細胞傷害性リンパ球における機能を明らかにした。DNAM-1は細胞傷害性リンパ球のみならず、ヘルパーTリンパ球、γδT細胞、単球など広範にわたる免疫担当細胞、さらに血小板にも構成的に強く発現しており、種々の免疫反応や止血機構に重要な役割を担っていることが推測される。しかし、その機能についてはin vitroの実験による細胞障害性リンパ球における役割以外には明確になっていない。本研究では、DNAM-1の機能を、分子、細胞および個体レベルで解析することを目的とした。はじめにDNAM-1ノックアウトマウスを作製するために、マウスDNAM-1のcDNAを単離することを試みた。マウスT細胞ライブラリーを作製し、ヒトDNAM-1cDNAをプローブとしてスクリーニングしたが、成功しなかった。そこでヒトDNAM-1cDNAをもとにPCR法でマウスDNAM-1のcDNA,genomicDNAの単離を試みたが、これも成功しなかった。一方、同様な方法でブタのcDNAの単離に成功し、現在これを用いてマウスDNAM-1の単離を試みている。一方、生化学的、遺伝子工学的手法を用いてDNAM-1が別の接着分子LFA-1と機能的および物理的に会合していることを明らかにした。申請者らは1996年、標的細胞に結合すると同時に、細胞傷害性リンパ球に活性化シグナルを伝達する新しいヒトの接着分子、DNAM-1を見い出し、その構造と細胞傷害性リンパ球における機能を明らかにした。DNAM-1は細胞傷害性リンパ球のみならず、ヘルパーTリンパ球、gdT細胞、単球など広範にわたる免疫担当細胞、さらに血小板にも構成的に強く発現しており、種々の免疫反応や止血機構に重要な役割を担っていることが推測される。はじめにDNAM-1ノックアウトマウスを作製するために、マウスDNAM-1のcDNAの単離を試みた。そこでヒトDNAM-1cDNA配列をもとにPCR法でマウスDNAM-1のcDNA、genomicDNAの単離を試みたが、これも成功しなかった。一方、同様の方法でブタDNAM-1のgenomicDNAの単離に成功することができた。現在、ブタの遺伝子配列のもとにマウスDNAM-1ホモログの単離を試みている。一方、生化学的、遺伝子工学的手法を用いて、DNAM-1が白血球に発現する接着分子LFA-1と会合し、両者が機能的に複合体として機能していることを明らかにした。そこでヒトDNAM-1cDNAをもとにPCR法でマウスDNAM-1のcDNA、genomicDNAの単離を試みたが、これも成功しなかった。
高脂血症網膜における白血球-血管内皮相互作用亢進の機序の解明

目的;高脂血症による生体内の変化はこれまでも様々と報告され、我々もアクリジンオレンジデジタルフルオログラフィーを用いて,高脂血症による網膜血管内皮-白血球間の動態異常をin vivoで観察した.そこで免疫組織学的方法を用い、ラット網膜血管におけるP-セレクチン,ICAM(intracellular adhesion molecules)-1の局在について検索する.材料と方法;生後6週の有色ラットにコントロール食(0.1%コレステロール含有)と高コレステロール食(5%コレステロール含有)をそれそれ8週間与えコントロールモデルとコレステロールモデルを作製する.ラットをキシラジンとケタミンを筋肉内に投与することにより麻酔をかけ、4%パラフォルムアルデヒド,0.1mol/dlPbSからなる組織固定液で灌流固定しラット眼球を摘出後、さらに1週間固定する.脱水,パラフィン包埋し,4μmの切片を作成する.作成した切片に抗P-セレクチン抗体,抗ICAM-1抗体を用いて,sABC(Streptoavidin Biotin Complex)法により免疫染色を行い光学顕微鏡で網膜および脈絡幕血管内皮の染色性を観察検討する。結果;P-セレクチンは、高コレステロールモデルの網膜血管内皮に発現していたが、コントロールモデル群では発現していなかった。また、ICAM-1はコントロールモデル、高コレステロールモデル群で観察されたが、コントロールモデルでは少量で、高コレステロール群においては非常に多く存在していた。結論;高脂血症による網膜内血管内皮-白血球間の粘着能の亢進には、P-セレクチンとICAM-1の網膜血管内皮への発現が関与していると考えられた。目的;高脂血症による生体内の変化はこれまでも様々と報告されている.今回の研究ではアクリジンオレンジデジタルフルオログラフィーを用いて,高脂血症による網膜血管内皮-白血球間の動態異常を観察する.材料と方法;生後6週の有色ラットにコントロール食(0.1%コレステロール含有)と高コレステロール食(5%コレステロール含有)を与えコレステロールモデルを作製する.網膜内血管内皮-白血球間の動態異常を観察するため,コレステロール食投与後2週間,4週間および8週間を観察日とした.麻酔下でラット角膜に専用のコンタクトレンズを装着し,走査型レーザー検眼鏡の前に固定し眼底観察をした.そして,尾静脈からアクリジンオレンジを注入し白血球と血管内皮間の動態をビデオテープに記録した.記録したビデオテープの画像から血管径,白血球ローリング数,および白血球網膜内集積数をコンピューターで解析した.また,観察後ラットから血液を採取し血清コレステロール値を測定した.結果;血清コレステロールはコントロール食摂取群で62.2,高コレステロール2週間,4週間および8週間投与群でそれぞれ,716.7±38mg/dl,282.2±20mg/dl,326.3±24mg/dlであった.またすべての群間で動脈・静脈血管径に変化なく,白血球ローリングも観察できなかった.網膜内白血球集積数は,コントロール食群,高コレステロール2週間投与群,4週間群,および8週間群でそれぞれ13±2.1/mm^2,14±1.9/mm2,23±2.1/mm^2,31±2.3/mm^2であった.コントロールと比べ2週間投与群では有意差はなかったが,4週間,8週間投与では有意に増加していた.結論;高脂血症により網膜内への白血球の集積の増加がみられ,網膜内血管内皮-白血球間の粘着能の亢進が認められた.目的;高脂血症による生体内の変化はこれまでも様々と報告され、我々もアクリジンオレンジデジタルフルオログラフィーを用いて,高脂血症による網膜血管内皮-白血球間の動態異常をin vivoで観察した.そこで免疫組織学的方法を用い、ラット網膜血管におけるP-セレクチン,ICAM(intracellular adhesion molecules)-1の局在について検索する.材料と方法;生後6週の有色ラットにコントロール食(0.1%コレステロール含有)と高コレステロール食(5%コレステロール含有)をそれそれ8週間与えコントロールモデルとコレステロールモデルを作製する.ラットをキシラジンとケタミンを筋肉内に投与することにより麻酔をかけ、4%パラフォルムアルデヒド,0.1mol/dlPbSからなる組織固定液で灌流固定しラット眼球を摘出後、さらに1週間固定する.脱水,パラフィン包埋し,4μmの切片を作成する.作成した切片に抗P-セレクチン抗体,抗ICAM-1抗体を用いて,sABC(Streptoavidin Biotin Complex)法により免疫染色を行い光学顕微鏡で網膜および脈絡幕血管内皮の染色性を観察検討する。
反強磁性体における磁壁の電流駆動の理論

近年スピントロニクスでは、スピンデバイスの候補物質として局在スピンが互いに反平行に並ぶ反強磁性体が注目を集めている。反強磁性体は強磁性体と比べ理論的な取り扱いが複雑であるが、漏れ磁場の消失や高速スピンダイナミクス、候補物質の豊富さなど高いポテンシャルを秘めているため、将来スピンデバイス開発の基盤となる可能性を大いに秘めている。本研究は、反強磁性体におけるスピンテクスチャ(磁壁とスカーミオン)の電流駆動を微視的理論に基づいて解明することを目標としている。本研究の成果は反強磁性体における物理現象の理解を深め、電流を使った反強磁性体スピンデバイス模索の良い指標になると期待される。
大学生の学び発見のための電子図書館サービスの構築

大学図書館が提供する情報には図書・雑誌といった従来からの冊子体資料に加え、オンラインコンテンツやデータベースなどWebでの学術情報の提供も大きな役割を担うようになってきている。一方、学生はレポート作成などの学習に際して、これら図書館が提供する情報を十分活用しきれていない実態がある。これは、図書館が提供するコンテンツが学生にとってわかりやすく構築されておらず、学術情報にアクセスする手段が理解されていないことに原因があると考えられる。これらの問題について、コンテンツの提供手段として新たなWeb上のサービスを先駆的に取り入れている大学図書館等の調査を行った。また図書館のみならず、学務情報や研究者情報など、学習者にとって重要な情報がどのように扱われているのかも調査し、構築しようとする電子図書館サービスの課題点を整理した。さらに大学生からモニターを募り、国内外の大学図書館等のWebサイトや検索サービスを評価することで、学生が学習する上での問題点を探り、より使いやすい機能やインターフェイスについて検討を行った。以上の研究をもとに、学生が学習で求めている情報と図書館が提供するコンテンツを結びつけて示すことができるように、図書館の情報に加え、大学の授業情報や教員情報を関連づける方策を検討した。統合したシステムでそれぞれ異なる形式の情報を扱えるために、統一したメタデータフォーマットへの変換規則を作成し、これらの情報を検索できる新たなサービスをオープンソフトウェアを用いて構築した。
社会的入院の現状に関する包括的研究

社会的入院は我が国においては、医療のみでなく社会全体の問題でもある。この問題に適切に対応するためには、最初に社会的入院を客観的に定義した上で現状を調査し、対策を検討し、それを実践した後に再び評価するといった循環的アプローチが必要となる。本研究では、文献を渉猟して社会的入院を定義し、社会的入院の重要な指標である退院日決定に関する現状を把握するための横断調査(臨床医版と患者版)を行い、今後行うべき社会的入院の評価や対策について検討した。文献の検討では、我が国では社会的入院について、コンセンサスの得られた定義や分類は存在しないことが明らかになった。社会的入院を評価するためには、その定義を明確にしておくことは欠くことのできないステップであり、本研究で得られた知見をもとに独自の定義・分類案を作成した。社会的入院を明確に定義することは、医学的入院を定義する必要のあることでもある。したがって、客観的な入院・退院基準を開発することが、社会的入院の効果的な対策になりうることを指摘した。臨床医および患者の双方について横断調査を行い、退院日の決定において患者側にもlocus of controlのあることが示された。医学的判断のみで退院日を決めると、患者側のlocus of controlをすべて奪うことになり、医療上のトラブルを引き起こすことも予測される。客観的な入退院基準は現場の裁量権を尊重しつつ、慎重に導入していくという配慮が必要になる。患者を対象とした横断調査では、介護を必要とする患者の社会的入院だけでなく、介護を必要としない患者の社会的入院の存在も重要であることが示された。本調査の問題点はサンプル数が少なく、調査対象に偏りのあったことである。したがって、結果の一般化には制限があり、今後、全国レベルの調査の行われることが望まれる。臨床医を対象とした質問紙票調査を実施し、現在はデータ解析中である。引き続き、患者を対象とした調査を実施し、社会的入院の原因や背景を評価する。さらに、退院延期を希望した患者についての追跡調査を行い、社会的入院の医療費への影響を定量的に評価する予定である。2001年2月17、18日に実施した調査研究の経過を以下に示す。【題名】社会的入院に対する態度と経験に関する質問紙票調査【目的】退院日決定プロセスと社会的入院の現状の概略を把握する【対象】第9回日本総合診療医学会の参加者【研究方法】自己記入式の質問紙票を作成した。対象者には質問紙票を直接手渡し、調査への協力を依頼した。回収は原則として学会場での回収としたが、郵送での回収も行った。郵送での回収の〆切は2001年3月18日とした。主な質問項目は、(1)退院日決定プロセスについて(2)入院延長の許容日数・期間(3)入院期間延長に関する態度(4)患者からの退院延期依頼の実際に経験した理由(5)実際に許可した理由(6)退院延期のもとになった迷信(7)迷信で退院を促した経験の有無(8)退院延期に対し承諾する傾向にある患者特性(9)退院を促すパンフレットの利用可能性、などである。【結果】調査対象の209人のうち、141人から質問紙票を回収した(回収率67.5%)。データ入力を行い、現在は解析中である。本調査の結果を、今後行う患者調査にも反映していく予定である。

本研究では、平成14年3月までに「退院日の決定に関する医師調査」と「退院日の決定に関する患者調査」の2種類の質問紙票調査を計画し、前者は解析まで終了し、後者は京都大学医の倫理委員会の承認を得る段階まで終了した。「退院日の決定に関する医師調査」は、2001年度に132名の臨床医からの回答を得た。退院日決定プロセスに関する質問では、退院日の決定に際し、ほとんどの医師が患者側の意向を組み入れており、実際、患者側から退院延期の申し出があった場合の許容延期日数は、3日以内なら容認と回答したのが43名、7日以内なら容認が62名との結果を得た。これらの結果は、我が国では患者側の社会的事情を退院日決定の判断に組み入れることは一般的なことであることを示唆し、我が国の平均在院日数が欧米に比べ、非常に長いことの理由のひとつに挙げられるものと推察できる。通常・社会的入院では低いADL、高齢者、透析患者、精神疾患が注目されが、退院延期の依頼理由についての質問では、「迎えにくる家人の都合が悪い」、「迷信や縁起のために退院日を調整したい」、「医療保険の給付の関係」など、誰にでも生じうる理由も多くの臨床医が経験しており、これらも社会的入院の一端を担っているものと考えられた。医療財政の困窮の中、社会的入院の抑制は重要な課題の一つである。ただ、本問題は、誰が"locus of control"を持つかと言う問題でもあり、患者・医師・看護士関係にも深く関係するため、単に早い退院を患者側に求めて済むような問題ではない。従って、今回行った研究のような医療社会的、文化的観点から検討する研究により、社会的入院の発生する土壌やプロセスを理解した上で、社会的入院の定義や分類を行い、定量的評価を継続していくことが必要不可欠であると結論する。
半整数共鳴近傍における特異なビームダイナミクスの研究

クラブ型衝突を世界で最初に実現し、世界最高の衝突性能を誇るKEKB加速器において、バンチ毎のビームパラメータ(ビーム位置、ビーム位相及びベータトロンチューン)を測定し、そのビームダイナミクスを調べた。その結果、ダイナミックビーム・ビーム効果、クラブ型衝突の効果及びその影響などの新しい現象を観測した。さらに、衝突性能を決めるビーム・ビーム力の上限を評価することができた。KEKB加速器は世界一の性能を保持している。その要因の一つに、水平方向ベータトロンチューンを半整数共鳴の近傍に設定していることがあげられる。このような危険地帯と隣り合わせにある状態で、ベータトロンチューニンが共鳴効果の影響で、そのスペクトルが乱れる現象が観測されている。又、ビームサイズが衡突状態に依存して変化する、いわゆるダイナミックビーム・ビーム効果が顕著に現れることが予想されている。これらの現象を観測するためには、衝突状態で各種のビームパラメータをバンチ毎に測定することが必須となる。これらの現象をより詳しく測定し、そのメカニズムを明らかにすることは、現状の加速器を理解するとともに加速器の性能向上に寄与するであろう。又、ビームダイナミクについての新たな知見が得られるであろう。(1)バンチ毎ビーム位置モニターの増設バンチ毎ビーム位置モニターを増設し、2台の至ニターでビーム振動を観測することができた。時間軸と周波数軸で観測することにより振動形態をより詳しく観測できるであろう。(2)実験とシミュレーションとの比較検討による半整数ストップバンドの生成機構観測された異當なスペクトルがシミュレーションで再現できるかどうかを調べるために、重心の振動を周回毎に計算することを行った。(3)ダイナミックに変化するビームパラメータの測定昨年クラブ空洞がKEKB加速器に設置され、ビーム衝突形態が有限角衝突から実効的な正面衝突に変換された。この変換により、衝突のキックカが強くなることが予想されていた。その効果をバンチ毎ビーム位置モニターによる確認することができた。又、ダイナミック効果により、バンチの中心部のみビームサイズが縮む現象を測定した。2007年にクラブ空洞がKEKB加速器に導入され、クラブ型衝突と言われる実効的な正面衝突を世界で最初に実現することができた。このクラブ型衝突実験で、比較的低いビーム電流領域で衝突の性能が向上したが、シミュレーションの予測と異なり、ビーム電流が増加するとともに衝突性能が大幅に低下する現象が観測された。そこで、半整数近傍で運転しているKEKB加速器のビームダイナミクスを詳しく調べた。観測する道具として、前年に開発したゲート回路を用いたバンチ毎ビーム位置モニターとバンチ毎チューンモニターを主に用い、以下のような成果が得られた。(1)クラブ空洞の効果を衝突による水平軌道の変位から推定し、その変位が計算値と一致することを示した。又、クラブ空洞による二次的効果として、バンチ位相の変位が水平軌道変位に現れることを実証した。(2)電子と陽電子バンチの位相差から、衝突する場所がバンチ毎に変わることが予想される。位相差から推定した衝突点の変化は、衝突反応から直接測定した値と一致した。(3)長年その原因がわからなかったトレイン先頭部で生じていた急激な位相変位は、常伝導空洞の寄生モードが関係していることがわかった。(4)ビーム・ビーム効果をベータトロンチューンのスペクトルから調べた。その結果、衝突性能の低下は、垂直方向のビームビームパラメータが飽和することによって引き起こされているが示された。一方、水平方向ビームビームパラメータは異常に高い値を示した。これは、ダイナミックビームビーム効果により、水平方向ビームサイズが縮んだことに関係していることがわかった。
DNAナノ構造体を活用したタンパク分子のナノアレイ化と酵素反応の単分子解析

世界に先駆けてペンチのような形状をしたナノメートルサイズの動く道具「DNA折り紙ペンチ」を作成した。これら「DNA折り紙ペンチ」は、普段は×のような開いた形状をしているが、タンパクを始めとする標的分子を見つけると、これを1分子だけ摘んで閉じ、=のような構造へと自発的に変化する。この構造変化を原子間力顕微鏡で観察することで、分子数の増幅を一切行わなくても、標的分子の存在を正確に検出することに成功した。異種の酵素を固定化する基盤として、9つのDNAウェルを一直線に組み込んだDNA Origamiナノ構造体(DNAナノスティック)に加え、DNAウェルを3x3に配置した新しいナノ構造体(DNAワッフル)を設計し、その形成をAFMで確認した。この構造体には、加えるDNAの種類を適宜洗濯することで、DNAウェルの大きさをヘリックス4ターン分(14nm)から2ターン分(7nm)までおのおの調節できるという特長を新たに付与した。これにより、大きさの違うタンパクを効果的に固定化することを目的とした。大きさを種々変えたDNAウェルを一分子のDNAワッフル内に同時に組み込み、タンパク固定化の収率と選択性を検討した結果、直径5nmのストレプトアビジンの固定化には、7nmのDNAウェルが最も適していることが判明した。これよりも大きいDNAウェルの場合、2分子以上のストレプトアビジンがしばしば取り込まれた。一方で、ターゲットのタンパクをIgGとした場合、DNAウェルの大きさはIgGの取り込み効率に直接的に影響し、2分子以上のタンパクが取り込まれたDNAウェルは、いずれの大きさでもほとんど観察されないことが明らかとなった。以上の成果により、ストレプトアビジン-ビオチン相互作用に加え、抗原-抗体反応もDNA Origamiへのターゲット分子の固定化に利用することが可能となり、異種の酵素を一分子のDNA Origami上に固定化する基礎的手法を確立した。本年度は、DNAオリガミ構造体に酵素一分子と金ナノ粒子4粒子を決まった配列に並べ、酵素から生成した産物を還元剤として用い、金ナノ粒子上で無電解メッキができることを実際に確認できた。上記に加え、本研究で培った知見に基づき、DNAオリガミ法を活用して真に機能するナノメカニカルデバイスの構築することにも世界に先駆けて成功した。まず、長さ約170nmのレバー二本が支点で結合されたペンチのような形状のナノメカニカルデバイスを設計、作成した。それぞれのレバー先端部にターゲットと相互作用するリガンドを結合しておくことで、二本のレバーが協同的にターゲット分子を捕捉し、開いたペンチ形状から閉じたペンチ形状へと全体構造を選択的に変形させることに成功した。原子間力顕微鏡を用いてこの変化をイメージングすることにより、ターゲットの存在を一分子ずつ分子レベルで視覚的に検出することができた。レバー部に導入するリガンドを種々変えることで、原子量数十の金属イオンから分子量数万のタンパクまで、幅広いターゲット分子をただ一つのナノメカニカルデバイスを使って単分子レベルで検出することに成功した。また一段階の構造変化しか観察しなかった初期の系では、抗体-抗原反応のような強い結合を作るターゲットしか一分子捕捉による検出対象とすることができなかった。この問題を解決するために、二段階での構造変化を誘起する系も構築した。二種類目のターゲットを用いてあらかじめペンチを閉じておき、本来のターゲットのリガンドを近接させておくことで、弱い相互作用しかできない分子でも一分子のみでペンチを閉じておくことに成功した。
周波数応答に基づく遺伝子制御回路のモデル集合同定法と実験系の構築

本研究では,微生物の細胞内で動作する人工的な反応系(遺伝子回路)のダイナミクスをシステム工学的なアプローチで数理モデル化するために必要な理論,およびモデル化に必要なデータを取得するためのマイクロ流路実験系の構築を行った.特に,生化学反応システムの数理モデルが計測データの少なさや反応ダイナミクスの確率ゆらぎなどの影響により大きな「不確かさ」を有することに着目し,不確かさを定量的に扱うためのパラメタ同定法,パラメタ設計法を最適化問題として定式化した.また,遺伝子回路に対して化学的な入力を動的に与え,周波数応答を計測するためのマイクロリアクタおよびその制御装置を構築した.本研究の目標は,微生物の細胞内で動作する遺伝子回路のダイナミクスを系統的に数理モデル化するためのシステム同定法,および反応系の入出力データを取得するためのマイクロ流路実験系を構築することである.特に,生物システムに特有の不確かさ(データの少なさや確率ノイズ)を定量的に扱うために,反応系の入出力データに整合する全てのパラメタ集合を同定するアルゴリズムを構築し,データの取得に必要な実験系を用いて概念実証を行う.この目標に向けて,本年度は大きく分けて次の3つの課題に取り組んだ.1.遺伝子回路の集合同定理論の基礎の構築,2.反応系に動的な入力を与えることが可能なマイクロ流路実験系の構築,3.マイクロ流路実験系の動作確認.基礎理論の構築として,まず,遺伝子の転写・翻訳のダイナミクスを表現する簡易な数理モデルに基づいて,不確かさの大きな計測データから,数理最適化を用いてデータと整合するすべてのパラメタ集合を系統的に同定する方法を検討した.検討の結果,確率ゆらぎの大きな遺伝子回路に対する同定理論の着想を得ることができ,遺伝子回路の出力の確率モーメントから確率モデルのパラメタを同定する凸最適化アルゴリズムを構築することができた.この結果は,研究開始当初に想定していた方法よりも数学的に発展的で,かつ実用性の観点からも優れている.パラメタ同定法の構築と並行して,Polydimethylsiloxane (PDMS)樹脂製のマイクロリアクタの設計と製作を行った.製作したリアクタを用いることで,望みの化学物質を望みのタイミングで反応系に印加でき,蛍光観察により分子濃度のダイナミクスを計測できるようになった.本年度は,流路中に設けた空圧制御式のバルブを計算機プログラムで制御することで,反応容器への入力をユーザの指定通りに制御できるところまでを確認した.理論面では,当初の予定通り,同定理論の基礎的な検討を完了できた.特に,確率モデルの集合同定法の着想を得たことにより,当初の予定よりもより数学的に発展的かつ実用性の高い結果を得ることができた.一方,マイクロ流路実験系の構築では,実験系の構築および動作確認を行うことができた.また,来年度以降に利用予定の遺伝子回路のサンプルを準備するところまで完了している.以上のことから,研究は概ね順調に進展していると言える.本研究では,遺伝子回路のダイナミクスを系統的に数理モデル化するために必要なシステム論的な同定理論と実験系の構築を目標とする.特に,計測データの少なさや反応の確率ゆらぎなどの「不確かさ」を定量的に扱うための集合同定理論と,反応系の入出力応答データの取得に必要なマイクロ流路実験系を構築し実証実験を行う.本年度は,まず,昨年度までに基礎理論の検討を行った遺伝子回路のパラメタ集合同定法が,負帰還や非線形性を含む実用的な遺伝子回路に対してどの程度有用であるかを,数値実験を通して検討した.当初,データと整合するすべてのパラメタの集合を求めるアルゴリズムとして集合同定法を構築したが,同手法を応用することで,所与の設計制約を満たすパラメタ集合を求める問題を効率的に解けることが明らかになったため,当初の計画よりも発展的な遺伝子回路の設計問題や感度解析問題の構築も行うことができた.また,昨年度構築した計算機で制御可能なマイクロリアクタを用いて,遺伝子回路に周期的な入力を与えるための計算機プログラムおよび計測系を構築し,蛍光試薬を用いてリアクタ内の物質濃度を周期的に変化させられることを実証した.最後に,無細胞タンパク質合成系と遺伝子回路を用いて同様の実験を行い,上記理論の検証を行う予定であったが,リアクタに入力する溶液の厳密な温度制御や高価な入力溶液のデッドボリュームを小さくする装置上の工夫が難航したため,予定していた検証を完了するには至らなかった.そこで,今後はまず,タンパク質合成を伴わない簡易なDNA反応系を用いて検証実験を行い,本研究課題で構築した理論と実験系が不確かさを伴うDNA反応系のモデリングに有用であることを示す予定である.本研究では,微生物の細胞内で動作する人工的な反応系(遺伝子回路)のダイナミクスをシステム工学的なアプローチで数理モデル化するために必要な理論,およびモデル化に必要なデータを取得するためのマイクロ流路実験系の構築を行った.特に,生化学反応システムの数理モデルが計測データの少なさや反応ダイナミクスの確率ゆらぎなどの影響により大きな「不確かさ」を有することに着目し,不確かさを定量的に扱うためのパラメタ同定法,パラメタ設計法を最適化問題として定式化した.また,遺伝子回路に対して化学的な入力を動的に与え,周波数応答を計測するためのマイクロリアクタおよびその制御装置を構築した.今後は,本年度に構築したマイクロリアクタを用いて,反応系に印加する分子の濃度を周期的に変化させながら顕微鏡で経時観察を行う.そのために,まず,流路制御用の計算機プログラムを改変し,周辺装置の構築を行う予定である.

その後,遺伝子回路に印加する誘導物質の濃度を動的に変化させて遺伝子発現の経時計測データを取得し,反応系の周波数応答特性を明らかにする.これらの実験データを用いて遺伝子回路のパラメタ集合同定を行うことで,構築した理論の有用性を実証する予定である.29年度が最終年度であるため、記入しない。制御工学29年度が最終年度であるため、記入しない。
高齢期の認知機能低下を適切に評価するための心理検査開発に係る包括的研究

MoCA-Jの標準値作成を目指す当該年度の研究として、地域縦断研究における6年間の追跡データを用いて、MoCA-Jの反復効果について検討した。東京都板橋区の住民基本台帳から東京都健康長寿医療センター周辺9町内在住の65歳84歳の男女全7,162名を抽出した。2011年10月に参加希望者913名を対象にしてMoCA-J、MMSE等諸変数に関する調査を実施した(T1)。その後およそ1年間隔でMoCA-Jを実施し、6年後(当該年度、T6)にも同様の調査を実施した。T1とT6のMoCA-Jを完遂した311名(女性60.1%、T1時の平均年齢72.5±4.6歳)を分析対象とした。MMSEには変化がなかったものの(T1:28.3点, T6:28.1点)、MoCA-Jは有意に低下していた(T1:24.4点, T6:23.9点, p<.01)。認知領域ごとの分析では、視空間機能と見当識においては有意な低下がみられた(p<.01)一方、記憶機能においては有意な向上がみられた(T1:2.7点, T6:2.9点, p<.05)。5単語遅延再生課題の単語ごとに反復効果を分析したところ、いずれにおいてもT1からT6で有意に正答率が向上していた。5歳間隔の年齢群ごとに検査時期による5反後遅延再生課題の得点を分散分析により比較したところ、交互作用が有意であり、6570歳および7175歳の群ではT6の得点が向上していたものの、80歳以上の群では低下していた。言語機能、実行機能、注意機能では変化はみられなかった。地域における6年間の縦断追跡の結果、MoCA-JはMMSEでは検出されない認知機能の低下を検出することができていたと考えられる。また、MoCA-J平行版および視覚障害版についてカナダの研究グループから作成の了承を得てデータ採取を開始した。本研究では聴覚障害者に対応したMoCA-Jを作成する予定であったが、カナダのMoCA原版の開発グループによる聴覚障害者版作成が遅れているため、現在のところ作成した日本語版検査は仮版となっており、今後、修正の上でデータ採取を開始する必要がある。カナダのMoCA原版の開発グループによる聴覚障害者版作成が著しく遅れた場合には、日本オリジナル版として聴覚障害者向けの認知機能評価検査の作成・開発を実施してデータを採取する。研究Iとして、地域代表性を持つコホート研究における日本語版MoCA-Jに関するプール解析を行い、両検査の得点と年齢の関連を検討し、年齢階級別基準値の作成を行った。東京都板橋区913名(平均73.5歳)、福岡県篠栗町2332名(平均73.6歳)、群馬県草津町609名(平均74.2歳)のデータを統合し、年齢およびMoCA-Jに欠損がなかった3525名(平均73.7歳、年齢範囲65-96歳、女性58.2%)を解析対象とした。いずれのコホートにおいてもMMSEとMoCA-Jは個別面接によって実施された。解析には総得点である30点満点を用い、年齢との関連にはPearsonの相関分析を行った。基準値とする年齢階級は5歳区切りを基本とし、比較には一元配置分散分析とBonferroni法による多重比較を行った。その結果、MoCA-Jは年齢との相関がみられた(r=-.37, p<.01)。MoCA-Jの年齢階級間の得点比較では、65-69歳(24.7±3.1)、70-74歳(23.6±3.3)、75-79歳(22.4±3.6)、80-84歳(21.7±3.8)、85-89歳(20.1±4.3)のいずれも有意差があり(p<.01)、85-89歳と90歳以上(18.3±4.5)のみ有意差がなかった。MoCA-Jの基準値が示されるとともに、MoCA-Jは65歳から89歳に至るまでの加齢変化に鋭敏であり、認知機能評価において有用であることが示唆された。また、研究IIIaとして、MoCA-J第2版、第3版の作成を行った。平行版の作成にあたっては先行して発表されている国外の研究を参考とすることで、国際比較をする際の有用性を高めることができた。研究IVaとして、視覚障がい、聴覚障がいに対応したMoCA-Jの作成を行った。研究計画の通り、研究Iにおいて大規模データ(N=3525)からMoCA-Jの年齢標準値を示すことができた。本研究の重点課題の1つが初年度にて達成することができたといえる。また、研究IIIa、研究IVaであるMoCA-Jの平行版作成においても、国外の先行研究も活用することで順調に作成することができた。以上のことから、本研究は順調に進展していると考えられる。

その後およそ1年間隔でMoCA-Jを実施し、6年後(当該年度、T6)にも同様の調査を実施した。T1とT6のMoCA-Jを完遂した311名(女性60.1%、T1時の平均年齢72.5±4.6歳)を分析対象とした。MMSEには変化がなかったものの(T1:28.3点, T6:28.1点)、MoCA-Jは有意に低下していた(T1:24.4点, T6:23.9点, p<.01)。認知領域ごとの分析では、視空間機能と見当識においては有意な低下がみられた(p<.01)一方、記憶機能においては有意な向上がみられた(T1:2.7点, T6:2.9点, p<.05)。5単語遅延再生課題の単語ごとに反復効果を分析したところ、いずれにおいてもT1からT6で有意に正答率が向上していた。5歳間隔の年齢群ごとに検査時期による5反後遅延再生課題の得点を分散分析により比較したところ、交互作用が有意であり、6570歳および7175歳の群ではT6の得点が向上していたものの、80歳以上の群では低下していた。言語機能、実行機能、注意機能では変化はみられなかった。地域における6年間の縦断追跡の結果、MoCA-JはMMSEでは検出されない認知機能の低下を検出することができていたと考えられる。また、MoCA-J平行版および視覚障害版についてカナダの研究グループから作成の了承を得てデータ採取を開始した。本研究では聴覚障害者に対応したMoCA-Jを作成する予定であったが、カナダのMoCA原版の開発グループによる聴覚障害者版作成が遅れているため、現在のところ作成した日本語版検査は仮版となっており、今後、修正の上でデータ採取を開始する必要がある。本研究では研究IIとして平成29年度に縦断調査を予定している。本調査を順調に遂行できるように分担研究者・協力研究者と定期的な会合および情報共有を行う。また、平行版検査の開発においては、もの忘れ外来等の臨床現場と円滑な関係を構築し、安定してデータ採取ができるように本研究専属の臨床心理士を配置する。カナダのMoCA原版の開発グループによる聴覚障害者版作成が著しく遅れた場合には、日本オリジナル版として聴覚障害者向けの認知機能評価検査の作成・開発を実施してデータを採取する。
巨大積乱雲ヘクター理解のためのダーウィン総合観測網の構築

本研究では、オーストラリア・ダーウィン地域において、雷嵐観測網を構築し観測を実施した。稠密と広域観測装置を併用した観測網を展開し、豪気象局とも連携して、雷放電開始位置とその領域に存在する降水粒子の分布が時々刻々得られ、正負両極性の電荷が蓄積される領域の境界付近に放電開始点が多く分布し、更に稠密観測からその放電路が境界を沿うように進展し、やがて落雷に至る様子が再現された。中和電荷量推定も行い、積乱雲が世界で他に例を見ないほど高くまで成長する巨大積乱雲ヘクターにおいて、ヘクターの成長と共に中和される電荷の位置も上昇する現象が確認された。本研究の目的は,オ-ストラリア・ダ-ウィン近郊に連続的に稼動可能な観測網を構築し, (1)巨大積乱雲(ヘクタ-)の大気電気学および大気力学の両性質を考慮した物理モデルの確立(2)同地域の雷嵐活動の経年変化と地球電気回路への寄与の検討を行うことである。なお,本研究遂行のため整備する観測網は研究期間終了後も稼動可能で,同地域における恒久的な,対流,降水,雷嵐活動の観測,および研究体制の整備が期待できる。これらの研究目的達成のため,研究代表者や分担者らが独自に開発した雷放電路可視化装置である, VHF波帯広帯域ディジタル干渉計を複数台用いた観測網を構築し,観測を行うことでヘクタ-を大気電気学的に理解する。また,オ-ストラリア気象局が運用しているCバンド二重偏波ドップラ-レ-ダや高層気象観測デ-タにより,ヘクタ-を大気力学的に理解する。これらの観測デ-タを有機的に統合することで,電気と力学を含んだ自己矛盾のない積乱雲モデルのシミュレ-ションや,気候変動への寄与を明らかにする。研究初年度である本年度は,オーストラリアダーウィン地域において,広帯域干渉計の多地点観測による雷放電路の三次元可視化を行った。ダーウィン地区における乾季から雨季への移行期であり,対流活動の最活発期間である10月から12月にかけて,広帯域干渉計3機を持ち込み観測を行っている。分解能を向上させた広帯域干渉計による観測で,これまでには見られなかった詳細な枝分かれや,雲内での新しい放電過程を見出している。ネットワーク化については,実現のためのインフラ整備に着手し,その候補となる人工衛星を利用したインターネット接続の試行も行った。一方,広帯域レーダについては,連続観測に耐えうる機器の開発を進めると共に,性能を向上させるためのデータ処理アルゴリズムやパルス圧縮法に関する考察と実験,およびプロトタイプによる機能検証を行っている。また,電磁気力を考慮した気象予報モデル構築への初期段階として,気家庁等で用いられている非静力学モデルの応用を検討し,過去の観測データから,モデルで再現された雷雲構造と,広帯域干渉計で観測された発雷位置との比較を行い,雷雲内の中でも,発雷箇所付近には,電荷分布を特徴づける粒子の存在が確認されており,発雷および帯電メカニズムの解明やモデル構築に関する手がかりを得ている。次年度以降,広帯域干渉計による高精度な観測を継続しデータを蓄積すると共に,広帯域レーダを組み合わせたネットワーク化のインフラ整備および,広帯域レーダの開発を進める。これらの観測データは,並行して進めるモデル構築へのパラメータ提供と,データベース化,およびモデル検証に利用する予定である。本年度も11月および12月の2ケ月間、オーストラリア・ダーウィン地域において、VHF広帯域干渉計によるヘクター観測を実施した。前年度実施の観測から、観測地点を1地点追加して3地点観測とし、記録用のA/D変換ボードに機能を追加すると共に、電界変化波形記録装置を併設することで、取得される観測データの精度向上を行っている。また、観測地点やデータ追加に伴う信号処理の高度化も実施している。本研究遂行のためのVHF広帯域干渉計に対するハードウェアの準備はこれで整ったと言うことができる。並行して、オーストラリア気象局から、気象レーダやゾンデなどによる関連観測データの提供を受ける体制を整え、広帯域干渉計により取得されたデータとの統合を行い、ヘクターの成長から衰退まで一連のライフサイクルの追跡に成功するなどの成果を挙げている。各過程における、雷放電開始地点の降水粒子などが明らかにされつつあり、同時に検討しているモデル構築への有効なインプットである。一方、Kuバンド広帯域レーダは、前年度に引き続き国内での試験運用と校正データの取得を行った。装置輸出および当地での電波免許等の問題で、オーストラリアでの運用には至っていないものの、国内の既存レーダとの比較・校正などを行い、こちらも装置として、ヘクター観測の準備が整ったと言うことができる。モデル構築の面では、主に衛星観測データを用いた、統計的な観点からのグローバルなアプローチを行い、積乱雲と雷放電についてのパラメタリゼーションを行った。これまで考慮されている要素に加えて、風の場を考慮したモデリングを実施している。

本年度も11月および12月の2ヶ月間、オーストラリア・ダーウィン地域において、VHF広帯域干渉計によるヘクター観測を実施した。前年度実施の観測点3箇所のうち、1簡所を新規地点に変更した。これは、昨年度の観測結果を踏まえ、より広範囲に渡り雷放電路の高精度三次元観測を実現するための配置変更である。また、新規観測地点では、良好な電波環境を確保するため、記録系を含むシステム全体を屋外配置とし、このために必要なシステムの改良を行った。この結果、炎天下や豪雨時においても観測可能なシステムを実現し、観測期間を通じてその安定的な動作を確認することができた。実用観測網とするためには更なるコンパクト化が望まれるが、屋外設置での実績を得たことは観測網構築に大きな進歩をもたらすものである。オーストラリア気象局との連携も継続し、観測期間を通じて二重偏波気象レーダ観測データ、高層気象データの提供を受け、雷観測結果との統合を行った。データ解析においては、特に雷放電開始点の雷雲構造に注目した。雷放電は霰と雪が存在する領域の境界付近から開始している。雪の粒子が正、霰の粒子が負に帯霞していると考えられることから、雷雲のライフステージや場所に関わらず、電界の強い領域で放電が開始していることが分かった。次年度は国内で実施している、Kuバンド広帯域レーダと広帯域干渉計との同時観測で得られた結果を基礎データとし、オーストラリアで得られた結果と比較して、ヘクター特有の特徴を議論する予定である。今年度はその基礎データの準備と解釈を終えている。本年度も、11月および12月の約2ヶ月間、オーストラリア・ダーウィン地域において雷放電と巨大積乱雲ヘクターの観測を行なった。観測機は、昨年度までのVHF広帯域干渉計による稠密観測網に加えて、LF帯の電磁波に広帯域干渉法を用いた、広域観測網を追加し、積乱雲のライフサイクルと雷活動の関係を活動全体で捕らえると共に、稠密観測網のエリア内ではより詳細に記録する体制を整えた。ここで、本観測網を構成するセンサは全て炎天下や豪雨下でも観測期間中継続して自動観測可能なシステムとして実現しており、その一部は太陽光発電やバッテリを用いた設置場所を選ばない、単独運転可能なものとなっていることを付記する。これら、大阪大学グループによる雷放電観測データと、オーストラリア気象局による気象レーダを初めとする気象データ観測結果を統合し解析を行なった。雷放電開始位置と、その領域に存在する降水粒子の分布が時々刻々得られ、正負両極性の電荷が蓄積される領域の境界付近に放電開始点が多く分布し、更に稠密観測からその放電路が境界に沿うように進展しやがて落雷に至る様子が再現された。これらの観測結果を用いた、雷放電による中和電荷量の推定も行い、積乱雲のライフステージに応じた放電形態、中和電荷量の変化について考察している。この結果、積乱雲が世界で他に例を見ないほど高くまで成長する巨大積乱雲ヘクターにおいて、ヘクターの成長と共に中和される電荷の位置も上昇する現象が確認された。本研究において構築した観測網は、実用雷嵐観測網として十分な機能を備え、その観測結果は関連分野への大きな成果をもたらすものであることが実証できたと考えている。
病原体成分がT細胞応答に直接及ぼす影響の解明

我々はTLR2のリガンドがRORγtの発現誘導の増強を介して、Th17細胞への分化を促進し、これらと相関するようにTCRとTLR2の共刺激によりNF-κBとNFATの活性化が増強することを明らかにした。さらに分化誘導後のTh17細胞のTLR2はTCRと共刺激することにより、活性化を増強することを明らかにした。しかしながら、Th1細胞とは異なり、分化誘導後のTh17細胞はTLR2の単独刺激では活性化に至らなかった。我々はある種の細胞外寄生性細菌の排除や自己免疫性疾患の発症に重要なTh17細胞への分化(IL-6+TGF-βで誘導)がTLR2刺激により増強されることをin vitroの実験系で示してきたが、その分子機構と分化誘導後のTh17細胞におけるTLR2の役割に関しては不明な点が多い。我々はTh17細胞への分化誘導に関与する遺伝子の発現量がナイーブCD4+T細胞をTLR2リガンドで刺激した際に変化するかを網羅的に調べたところ、ある遺伝子の発現が著明に誘導されることを見出した。現在、その遺伝子がTLR2刺激によるTh17細胞分化の増強に関与しているかについて遺伝子欠損マウス等を用いて調べているところである。一方、分化誘導したTh17細胞におけるTLR2の役割を検討したところ、TLR2リガンド単独ではIL-17の産生や活性化マーカー、増殖、生存延長の誘導はほとんど認められなかったが、TCRと同時にTLR2刺激を行うとIL-17の産生や増殖、生存延長の亢進が認められた。また、Th17細胞をIL-2存在下でTLR2刺激してもIL-17の産生や増殖の亢進はほとんど認められなかった。以上のことからTLR2はTh17細胞への分化誘導を直接亢進するとともに、分化後のTh17細胞においては共刺激シグナルを誘導し、Th17細胞の活性化を増強することが示唆された。今後はTLR2のfloxマウスを用いて、Th1やTh17型の免疫応答におけるT細胞のTLR2シグナルの生理的機能を検討する予定である。T細胞上のTLR2はTCRと共刺激することにより、T細胞の活性化を増強したり、分化誘導したエフェクターTh1細胞やエフェクターCD8+T細胞ではTLR2刺激単独で活性化を直接誘導することを明らかにしてきたが、メモリーT細胞の活性化・分化誘導・維持におけるTLR2シグナルの直接的な役割に関しては不明な点が多い。最近、IL-2受容体からのシグナルがエフェクター/メモリーT細胞への運命決定を制御し、弱いIL-2シグナルはメモリーT細胞の形成を促進し、強いIL-2シグナルはエフェクターT細胞への分化を促進することが報告されている。そこでそれぞれの条件で培養したCD8+T細胞をTLR2リガンド、IL-18、抗CD3抗体で刺激した時のIFN-γの産生を調べた。TLR2刺激によるIFN-γ産生誘導はエフェクターCD8+T細胞(高いIL-2濃度で培養)で強く認められたのに対して、メモリー様CD8+T細胞(低いIL-2濃度で培養)では非常に弱かった。一方、IL-18、抗CD3抗体刺激によるIFN-γの産生誘導はエフェクターCD8+T細胞とメモリー様CD8+T細胞の間でほとんど違いが認められなかった。Th1細胞を用いた実験でも同様の結果が得られた。このことからTLR2はメモリーT細胞上ではあまり機能せず、エフェクターT細胞の活性化特異的な役割を有していることが示唆された。次にメモリーT細胞とエフェクターT細胞の活性化におけるTLR2シグナルの差異の分子機構を調べたところ、TLR2の下流で重要な働きをするシグナル分子の発現レベルがエフェクターT細胞で上昇していることを見出した。以上のことから強いIL-2シグナルを受けて分化したT細胞はパーフォリンやグランザイムなどのエフェクター遺伝子を高発現するとともにTLR2のシグナル分子の発現上昇を介して、強力なエフェクター機能を持ったエフェクターT細胞に分化する可能性が示唆された。
多重結合成分を利用した新規双環性化合物構築法の開発

1,これまでに簡便に合成可能であることを見出している中員環(8,9員環)トリエンの環上エキソジメチレンと種々の電子求引性基を有する三重結合成分とのDiels-Alder反応が進行することを見出し,ビシクロ[6.4.0],[7.4.0]誘導体が収率よく得られることを明らかにした.2,アルケン-アレニルシクロプロパンをロジウム触媒と処理したところ,これまでにない反応形式で環化が進行し,ビシクロ[4.3.0]誘導体が高ジアステレオ選択的に得られた.3,アレン-アレニルシクロプロパンを用いた新規[5+2-2]型環化付加反応を見出した.1,環上エキソジメチレンを活用したDiels-Alder反応によるビシクロ[m.4.0]骨格(m=6,7)の構築これまでに簡便に合成可能であることを見出している中員環(8,9員環)トリエンの環上エキソジメチレンがDiels-Alder反応のジエン体として機能することを実証すべく検討を行った.その結果,種々の電子求引性基を有する三重結合成分との加熱による環化が可能であることを見出し,ビシクロ[6.4.0],[7.4.0]誘導体を収率よく得られることを明らかにした.更に,Lewis酸共存下では,ジアゾやアルデヒドケトンなどのヘテロ原子を含む多重結合成分を求ジエン体としたヘテロDiels-Alder反応が進行し,ヘテロビシクロ[m.4.0]誘導体(m=6,7)の合成が可能であることも見出した.2,アルケン-アレニルシクロプロパンを用いた高ジアステレオ選択的環化反応基質をロジウム触媒と処理したところ,これまでにない環化反応が進行し,ビシクロ[4.3.0]誘導体が高ジアステレオ選択的に得られた.そこで,種々の基質を用いて検討したところ,本反応の適用限界を見出すに至った.また興味深いことに,反応部位の二重結合の位置を変更した場合にも,二重結合の異性化と目的の環化が進行し,同様のニ環性化合物が高立体選択的に得られることも明らかにした.最終年度には重水素化実験による反応機構解明に至り,二重結合の置換様式により機構が異なることも明らかにした.3,アレン-アレニルシクロプロパンを用いた[5+2-2]型環化付加反応最終年度に条件の最適化を行った.また,種々の基質を用いた検討を行ったところ,基質側鎖の置換基によって反応性は大きく変化することを見出した.1,これまでに簡便に合成可能であることを見出している中員環(8,9員環)トリエンの環上エキソジメチレンと種々の電子求引性基を有する三重結合成分とのDiels-Alder反応が進行することを見出し,ビシクロ[6.4.0],[7.4.0]誘導体が収率よく得られることを明らかにした.2,アルケン-アレニルシクロプロパンをロジウム触媒と処理したところ,これまでにない反応形式で環化が進行し,ビシクロ[4.3.0]誘導体が高ジアステレオ選択的に得られた.3,アレン-アレニルシクロプロパンを用いた新規[5+2-2]型環化付加反応を見出した.1、環上エキソジメチレンを活用したDiels-Alder反応によるビシクロ[m.4.0]骨格(m=6,7)の構築中員環を含む多環式骨格の効率的構築法の開発は今なお重要な課題である.これまでに簡便に合成可能であることを見出している中員環(8,9員環)トリエンの環上エキソジメチレンがDiels-Alder反応のジエン体として機能することを実証すべく検討を行った.その結果,種々の電子求引性基を有する三重結合成分との加熱による環化が可能であることを見出し,ビシクロ[6.4.0]、[7.4.0]誘導体を収率よく得られることを明らかにした.更に,Lewis酸共存下では,ジアゾやアルデヒド、ケトンなどのヘテロ原子を含む多重結合成分を求ジエン体としたヘテロDiels-Alder反応が進行し,ヘテロビシクロ[m.4.0]誘導体(m=6,7)の合成が可能であることも見出した.2、アルケン-アレニルシクロプロパンを用いた高ジアステレオ選択的環化反応遷移金属触媒を利用した新規環化反応の開発は,従来法では困難な閉環体の合成を可能にする.アルケンーアレニルシクロプロパンをロジウム触媒と処理したところ,これまでにない環化反応が進行し,ビシクロ[4.3.0]誘導体が高ジアステレオ選択的に得られた.そこで,種々の基質を用いて検討したところ,本反応の適用限界を見出すに至った.また興味深いことに,反応部位の二重結合の位置を変更した場合にも,二重結合の異性化と目的の環化が進行し,同様のニ環性化合物が高立体選択的に得られることも明らかにした.交付申請書で計画した"3.アレン-アレニルシクロプロパンを用いた[5+2-2]型環化付加反応"については未だ検討が不十分であるものの,1.環上エキソジメチレンを活用したDiels-Alder反応によるビシクロ[m.4.0]骨格(m=6,7)の構築や2.アルケン-アレニルシクロプロパンを用いた高ジアステレオ選択的環化反応については,H24年度の実施計画に基づき目標を達成したばかりでなく,1についてはH25年度実施予定分の一部もすでに完了していることから,全体的に見ればおおむね順調に進展しているといえる.1.ビスアレン

体から環化異性化,Diels-Alder反応をワンポットで行い,一挙にビシクロ[7.4.0]骨格の構築を目指す.また更なる展開として,ヘテロDiels-Alder反応により合成したオキサビシクロ[7.4.0]誘導体から、天然物合成を指向したラクトンの構築法確立を目指す。2.重水素化実験を行なって機構を明らかにする.また,キラルな配位子を用いた不斉反応も試みる.3.効率的に目的物を得るための条件検討や基質の適用限界を調査する.また,重水素化実験により反応機構を明らかにする.該当なし