hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゼブラフィッシュを用いたＧａｔａ１－Ｐｕ．１クロス・アンタゴニズムの制御機構解明

転写因子クロス・アンタゴニズムは、幹細胞の多分化能維持とマスター型転写因子による細胞運命決定を説明する有力な説として知られる。中でも著明なのは、赤血球-骨髄球共通前駆細胞における赤血球系転写因子Gata1と骨髄球系転写因子Pu.1のクロス・アンタゴニズムであるが、その制御の分子基盤は意外とわかっていない。本研究では、転写因子クロス・アンタゴニズムの分子基盤の理解を目的に、ゼブラフィッシュの遺伝学とイメージング技術の活用を戦略として、Gata1-Pu.1クロス・アンタゴニズムの制御機構解明を目指した研究を行った。本年度は、初年度で開発したトランスジェニック系統を活用し、クロス・アンタゴニズムが発動している22時間胚と発動していない18時間胚からゲノムDNAやクロマチンDNAを単離し、エピゲノム解析を試みた。残念ながら、まだ違いを見出すことができないでいるが、ひきつづき解析を行っているところである。一方、初年度準備したpu.1ノックアウト系統を駆使して、gata1-GFPレポーターをもつpu.1ノックアウト系統の樹立に成功し、pu.1がない状況下でのGFP発現の差を観察した。GFP発現に明快な差はなく、pu.1タンパク質がgata1プロモーターに直接働きかけない可能性が想起された。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、、Gata1とPu.1タンパク質の量的変動の測定を目的に、ゼブラフィッシュGata1及びPu.1に対する抗体作製するとともに、Pu.1及びGata1遺伝子の発現抑制に必要な遺伝子領域の同定を目的に、ゼブラフィッシュ胚を用いたトランスジェニックレポーター解析を行った。Gata1とPu.1に対する抗体は作製し、現在、その有効性を検証している。レポーター解析は、Gata1遺伝子に関しては、欠失構築の解析を行うことにより、内在性遺伝子発現プロファイルの再現に必要な遺伝子領域として、既知のプロモーター領域や第一イントロン領域以外に、遺伝子ボディーの領域が必要なことを見出した。Pu.1に関しては、必要な遺伝子領域は明らかにできたが、十分性までは確認できなかった。一方、Pu.1ノックアウト系統の樹立にも成功した。Gata1遺伝子発現において、従来知られていなかった遺伝子ボディ領域の重要性を示唆できたことは重要な成果である。Pu.1遺伝子の発現に関しては、報告されている遺伝子領域だけでは、内在性遺伝子発現は再現できないことがわかり、より広範な領域を探索する必要が生じた。一方、Gata1変異系統に加え、Pu.1ノックアウト系統も準備できた。初年度に作製したGata1及びPu.1トランスジェニック系統と、Gata1変異系統及びPu.1ノックアウト系統との二重遺伝子改変系統を系統化し、細胞運命変化に応答する遺伝子制御領域を同定する。一方、初年度に作製した抗体を用いて、Gata1及びPu.1タンパク質の量的変動を調べる。
海洋生物由来のアクチン重合阻害物質:研究試薬としての実用化と医薬への応用

新規アクチン重合阻害剤ペクテノトキシン2(PCTX-2)のアクチン重合阻害作用機序について、初年度はその一般的性質の検討を行ったが、本年度はPCTX-2の何分子がアクチンと結合するかという、stoichiometryについての検討を行った。さらに、試薬としての応用例としてミカロライドB(ML-B)とサイトカラシンD(Cyt-D)のウイルス感染への影響について検討も継続し、新たな作用を解明することが出来た。1.ペクテノトキシン2のアクチン重合阻害作用機序PCTX-2は、アクチンを主成分とするストレスファイバー形成を抑制することから、アクチン重合阻害物質であることが疑われ、単離骨格筋アクチン標品を用いたアクチン重合への影響を検討することでこれを確認した。PCTX-2にはアクチン線維を切断する作用はなく、アクチンモノマーと結合してこれを隔離することによりアクチン繊維の脱重合を生じることが明らかにされた。さらに、Cyt-Dのようなcapping機構は持たないことが示唆され、これまでに報告されていない新しいアクチン脱重合剤であることが明らかとなった。Stoichiometryを調べたところ、ペクテノトキシン1分子に対してアクチン4分子という興味ある値が得られた。2.アクチン重合阻害の生物学研究への応用例腎上皮細胞由来のVero細胞を用い、イヌジステンパーウイルス(CDV)の感染・増殖・放出系に対するアクチン重合阻害剤の作用を検討した。ML-B、Cyt-D(1μM)ともに、ウイルス増殖を抑制したが、このとき、ウイルス蛋白の1つであるN蛋白の発現には変化がみられなかった。このことから、アクチンはウイルス粒子の組立段階に関与していることが示唆された。また、N蛋白質の細胞内分布を共焦点蛍光顕微鏡でとらえることにも成功した。上記の研究は現在投稿準備中である。研究発表欄には昨年度成果が論文となったのでこれを記す。初年度は、従来のアクチン重合阻害剤と共通化学構造を持たない新規アクチン重合阻害剤ペクテノトキシン2(PCTX-2)のアクチン重合阻害作用機序について検討すると共に、既に化学構造とアクチン切断作用機序が明らかである、ミカロライドB(ML-B)とサイトカラシンD(Cyt-D)のジステンパーウイルス感染への影響について検討した。(1)ペクテノトキシン2のアクチン重合阻害作用機序PCTX-2は、血管平滑筋由来A7r5細胞の細胞形態には大きな変化を与えなかったが、アクチンを主成分とするストレスファイバー形成を抑制することが示唆された。さらに、単離骨格筋アクチン標品を用いたアクチン重合への影響を検討したところ、PCTX-2にはML-Bのようなアクチン線維を切断する作用はなく、アクチンモノマーと結合してこれを隔離することによりアクチン繊維の脱重合を生じることが明らかにされた。さらに、Cyt-Dのようなアクチン繊維の末端に結合して新たなアクチンモノマーの結合を抑制するCapping機構も持たないことが示唆され、PCTX-2が新規のアクチン脱重合剤であることが明らかとなった。(2)ML-BおよびCyt-Dによるジステンパーウイルス感染への影響イヌジステンパーウイルス(CDV)の感染・増殖・放出系を測定するために、腎上皮細胞由来のVero細胞を用いたウイルスタイター実験を行った。CDV感染前あるいは感染1時間後にML-B(0.3μM)をVero細胞に処置すると、その後のCDVの増殖数はいずれも有意に抑制され、ML-B投与時期による差は認められなかった。また、Cyt-D(1μM)も同様の成績を示した。

これらの成績からアクチン重合阻害剤がCDV感染・増殖機構の感染以降のステップに作用してウイルス増殖を抑制することが示唆された。新規アクチン重合阻害剤ペクテノトキシン2(PCTX-2)のアクチン重合阻害作用機序について、初年度はその一般的性質の検討を行ったが、本年度はPCTX-2の何分子がアクチンと結合するかという、stoichiometryについての検討を行った。さらに、試薬としての応用例としてミカロライドB(ML-B)とサイトカラシンD(Cyt-D)のウイルス感染への影響について検討も継続し、新たな作用を解明することが出来た。1.ペクテノトキシン2のアクチン重合阻害作用機序PCTX-2は、アクチンを主成分とするストレスファイバー形成を抑制することから、アクチン重合阻害物質であることが疑われ、単離骨格筋アクチン標品を用いたアクチン重合への影響を検討することでこれを確認した。PCTX-2にはアクチン線維を切断する作用はなく、アクチンモノマーと結合してこれを隔離することによりアクチン繊維の脱重合を生じることが明らかにされた。さらに、Cyt-Dのようなcapping機構は持たないことが示唆され、これまでに報告されていない新しいアクチン脱重合剤であることが明らかとなった。Stoichiometryを調べたところ、ペクテノトキシン1分子に対してアクチン4分子という興味ある値が得られた。2.アクチン重合阻害の生物学研究への応用例腎上皮細胞由来のVero細胞を用い、イヌジステンパーウイルス(CDV)の感染・増殖・放出系に対するアクチン重合阻害剤の作用を検討した。ML-B、Cyt-D(1μM)ともに、ウイルス増殖を抑制したが、このとき、ウイルス蛋白の1つであるN蛋白の発現には変化がみられなかった。このことから、アクチンはウイルス粒子の組立段階に関与していることが示唆された。また、N蛋白質の細胞内分布を共焦点蛍光顕微鏡でとらえることにも成功した。上記の研究は現在投稿準備中である。研究発表欄には昨年度成果が論文となったのでこれを記す。
LB膜の積層によるX線解析用タンパク質人工結晶の作成

単分子層からなる蛋白質2次元結晶を累積して3次元規則性を有する結晶とするためには、2次元結晶の面内にある2つの結晶軸を、累積する2層間で正確に一致させることが必要となる。そこで本年度は、2次元結晶の各結晶軸の方向を正確に検出する方法についての検討を行った。サンプルとしては、ビオチン化したフォスファチジルコリンとアビジンを用い、手法としては、基盤上に転写された2次元結晶に対しては原子間顕微鏡(AFM)とX線界面回折法を用い、水面に形成された2次元結晶に対しては、ブリュスター角反射型偏光顕微鏡を用いた。水中におけるタッピングモードにおけるAFMによる観察では、プローブのスキャンにより2次元結晶が破壊され、その後の累積に向かないことがわかった。一方、X線界面回折法では、2次元結晶からの回折X線強度は非常に弱く、転写する基盤としてマイカ、グラファイト、シリコン等を検討したが、2次元結晶の各軸の方向を判別することができなかった。一方、ブリュスター角反射型偏光顕微鏡を使った水面上の2次元結晶の観察では、結晶方位を10度以内の精度で決めることができた。しかしながらこの精度では累積による3次元規則性の形成に十分な精度とはいえない。今回の研究から、タンパク質からなる柔らかくて脆い単分子2次元結晶中の分子の配置を非破壊で正確に測定することが非常に難しいことが明らかとなった。今後は、こうした測定法について研究するとともに、単分子膜を基盤にしてその上に分子の自己組織化により3次元規則性を持った「人工結晶」を成長させる方法についても検討していきたいと考えている。本実験では、まず、少量のタンパク質溶液でも再現性よく実験ができるように、LB膜作成装置のトラフ(水槽)の形状についての検討を行った。その結果、容積1ml(表面積6cm^)のトラフの作成に成功した。次に、実際のタンパク質の二次元結晶化に進んだ。タンパク質の二次元結晶は、水を張ったトラフの水面に脂質単分子膜を作成し、この膜の下面(水相側)にタンパク質分子を結合させることにより、隣接する分子間の相互作用によりタンパク質の自己組織化を促し、自発的に形成させた。今回の実験では、タンパク質にアビジンを用い、脂質にはビオチン化したフォスファチジルコリンを用いた。LB膜作成装置を用いたアビジンの二次元結晶化では、ビオチン-脂質複合体が存在するトラフ水面の表面圧を、バリアーを使ってできるだけ高くなるように制御し、タンパク質面密度を上げて二次元結晶の迅速な成長を促した。二次元結晶の転写用基板としては、マイカ・シリコン等も検討したが、表面が疎水性でかつ原子レベルで平面性の高いグラファイトをタンパク質二次元結晶の転写用の基板として選んだ。転写は、トラフの水面にグラファイト基板をゆっくり押し付けるようにして行った。転写した二次元結晶をタンパク質を含む水溶液中でAFMにより観察し、転写された二次元結晶の様子を観察した。その結果、均一に転写されている領域が数ミクロン程度と狭いことがわかった。今後、二次元結晶の積層実験に進むためには、少なくとも数百ミクロン四方の大きな二次元結晶を基板上にその構造を壊すことなく転写しなければならない。二次元結晶化条件の検討や転写法の工夫をさらに行う必要がある。
強心性植物成分の応用研究:強心配糖体の化学修飾と生理活性の相関

我々は数年来強心配糖体の化学修飾と強心作用の相関について研究してきたが、今回は海葱の成分であるプロシラリジン(Ps)の副作用を軽減するため、ラクトン環の化学る修飾を行ない、それらの強心作用を犬腎のNa^+、K^+-ATPaseの阻害活性を示標として測定した。また強心作用の機序との関連から、細胞内へのNa^+イオン輸送能が大きいモネンシンについても化学修飾を試み、NaBr錯体に誘導したのち疑環状構造を明らかにした。1ラクトン環の化学修飾Psに親ジエン試薬であるdimethyl aretylenedicarboxylate(DMAD)を反応させたところ1、4-環状添加物が芳香化してフタル酸ジメチルが得られたので、さらにエステル基をアミドに導き水溶性を高めて酵素活性を測定した。一方ラクトンをラクタムに変換してDMADを作用させると環状添加体だけが得られた。またラクタム誘導体も多数合成した。2モネンシンの化学修飾末端カルボキシル基と各種アミノ酸との縮合体をNaBr錯体としたのちX線で擬環状構造を解析したところ、モネンシンNaBr錯体とは全く異なり3位メトキシ酸素がNaイオンとの共有結合形成に関与している事実が分った。また^<23>Na-NMRを用いてこれら修飾体の赤血球内へのNaイオン輸送能を測定したところ、モネンシンとほとんど変わらなかった。3薬理試験ラクトン環を化学修飾した化合物はほとんどがPsに比べて低い酵素阻害活性しか示さなかったが、ラクタム誘導体の一部とフタル酸ジメチル体はモルモット乳頭筋の陽性変力作用の濃度依存範囲を広げた。またラクタム誘導体では酵素阻害活性と置換基のvander Waals volumeとの間に高い相関性が認められた。一方モネンシン、修飾体の陽性変力作用はモネンシンにより低下したが、Na^+イオン輸送能がほとんど同じであることから、陽性変力作用はNaイオンの輸送能より修飾体の脂溶性に依存するのではないかと考えられる。強心作用をもつ植物成分の一つプロシラリジンの六員環ラクトンを,各種の脂肪族アミンと反応させてラクタム類を合成した.又,この不飽和ラクトン環,およびラクタム環の二重結合に,アセチレンカルボン酸ジメチルエステルをDIEIS+AEDER反応させて付加化合物を得た.さらに,その一部については還元を行なった.つぎに,ラクトン環の二重結合,およびステロイドA環の二重結合を酸化して,エポキシド体,およびそのエポキシド環が水酸基と反応して生ずる二次成績物を合成した.また,ラクトン環をメタノール性アルカリで開環させたのち,酸化を行なって数種の新規化合物を合成した.一方, 14位の三級水酸基を各種エーテル化合物に誘導した.これらの誘導体について,モルモット摘出乳頭筋における陽性変化作用と,犬賢ナトリウム・カリウムATPase阻害作用を検討した.その結果,阻害作用とラクタム類のファンデァワールス分子容積値との間には,かなり良い相関関係が認められた.一方,ニワトリのコクシジウム病に広く用いられているモネンシンを,原料として,その化学修飾を行なった.心筋のモデルとして,モルモット赤血球を用いて,その細胞膜の内外のナトリウムイオン量を,核磁気共鳴法で測定し,モネンシン誘導体のナトリウムイオン輸送能を検討した.合成したこれらの誘導体は,多量のナトリウムイオンを赤血球内へ,移動させる能力をもっていることが示されたが,一方で,これらの化合物の陽性変力作用は予想に反して弱いことが判った.

今後このナトリウム移動量と,陽性変力作用の大きさの傾向との関係を明らかにし,心筋細胞そのものにおけるナトリウムイオン移動についても検討を加え,ナトリウムの流入と強心作用発現との関連も明らかにしたい.前年度は海葱の成分であるプロシラリジンのラクトン環に親ジエン試薬を反応させ、生成物の強心作用の犬腎のNa^+、K^+ーATPaseを用いて測定した。本年度も引続きラクトン環の化学修飾の一環として、ラクトンのラクタム化と一部ラクタムのディールスアルダー反応を行った。一方強心配糖体と同じく、細胞内Na^+イオン量を増加させる作用を持つモネンシンについてもアミン酸と縮合させ、カチオン捕捉能とNa^+イオン輪送能をそれぞれ測定した。1.プロシラリジンの化学修飾プロシラリジンに酢酸アンモンを始め脂肪族1級アミン類を縮合させ、10種のラクタム誘導体を合成した。しかし芳香族アミン類との反応は芳香環のかさ高さが障害となり反応は進行しなかった。合成したラクタム類の構造と心臓作用との関連を研究するため、犬腎の酵素阻害活性を求めた。その結果、Nー置換基の小さなラクタムほど高い効力を有し、置換基のvan der Waals volumeと阻害活性との間に非常に高い相関関係が認められた。今後ラクタム体の合成を企画する上で、アルキル基の分子容積が効力を予測する重要なファクターになると考えられる。2.モネンシルアミノ酸のカチオン捕捉能とNa^+イオン輪送能ピクリン酸塩を用いてカチオン捕捉能を測定したところ、モネンシルアミノ酸類(7種)のNa^+イオン捕捉能はモネンシンと全く変わらなかったが、他のカチオン捕捉能はモネンシンを上回った。また^<23>NaーNMRスペクトルを用いてモルモットの赤血球内へのNa^+イオン輪送能を測定したところ、修飾体とモネンシンとの間に大きな差は認められなかったが、アミノ酸部分に脂溶性置換基を含む修飾体ほど細胞内へのNa^+イオン流入初速度が早いことが判明した。
「家族法の場」としての「家庭裁判所」の機能を支える専門家群の養成に関する国際比較

家庭裁判所の裁判官、裁判官補助職、弁護士、社会福祉士など、裁判所の内外での専門家の養成制度と機能、協働関係について、ドイツおよびニュージーランドを中心に研究した。ドイツでは、家庭裁判所の裁判官は、児童心理、メディエーション技法なども学び、家庭紛争の解決に当たるが、司法補助官および家族法専門弁護士の役割も大きい。ニュージーランドは司法改革で紛争解決の一部を民間専門家に委ねるが、民間力の活用という良い面もある反面、財政的考慮が強く批判もある。ここでも、家族法専門弁護士は子どもの代理人など、紛争解決のための重要な役割を果たしている。連携研究者との研究打ち合わせを数回行い、メンバーの間での研究の方向性を共有することをまず行った。研究計画書では初年度に大陸法系(ドイツ、オーストリア)の調査、2年目に英米法系(イギリス、ニュージーランド)の調査を予定していたが、メンバー間の打合せで、これを入れ替えて実施することにした。26年の2月または3月にニュージーランド調査を実施することにして、現地との調整を行う予定であったが、研究協力を予定していた現地の大学教員等との都合とあわず、また、調査訪問を予定していた連携研究者・清末、梅澤の本人または家族の事情によって、実施が困難となり、考慮の末、訪問調査は26年度に延期することにした。文献等による研究は順調に進み、11月に開催された日本家族〈社会と法〉学会大会で、連携研究者・梅澤がニュージーランドの家族法・家庭裁判所における養育費の取扱いに関する状況について、研究成果を発表した。また、6月1日に開催された比較法学会で研究協力者・福嶋は、カナダのドメスティック・バイオレンスに関する研究報告を行い、研究代表者・床谷は、6月2日の同学会シンポジウムで、ドイツの親権法に関する研究成果を発表した。また、このシンポジウムを補うため、各国親権法についての雑誌(戸籍時報)連載企画で、研究代表者・床谷はドイツについて、連携研究者・梅澤はニュージーランドについて、同・清末はシンガポールについて、親権法に関する動きなどを家庭裁判所の実務を交えて執筆した。研究実績の概要研究代表者・連携研究者・研究協力者の研究打ち合わせを数回行い、メンバーの間での研究の成果の共有を行った。昨年度計画しながらも実施することができなかった英米法系グループによるニュージーランドにおける現地調査を連携研究者・清末、同・梅澤が行った。ニュージーランドでは、2013年に成立した「家庭裁判所手続改革法」により、2004年児童養育法等の関連法が改正され、2013年家事紛争解決法が制定された。これらの改正により、別居・離婚手続の際の子の養育に関する合意を得るための協議や、そこに生じる紛争を裁判外の手続を通じて解決することなどが目指されている。現地調査では、主に、家事司法改革の内容の把握、それを導いた背景事情の確認、新制度に対する専門家の評価について調査し、その成果を論文として家族法専門雑誌に公表した(平成27年2月)。平成27年3月17日から2週間弱、研究代表者・床谷、連携研究者・冷水、研究協力者・稲垣は、ドイツの家庭裁判所および関連機関における現地調査を行った。ドイツ国内数か所(マールブルク、ミュンヘン、レーゲンスブルク、ハイデルベルク)の家庭裁判所(家事裁判官、司法補助官)、高等裁判所(裁判官)、日本の児童相談所を上回る児童保護機能を有する少年局(レーゲンスブルク、ハイデルベルク)、家族法専門弁護士の法律事務所、大学教授らを訪問し、家事事件専門家の養成の実情について、また、継続研修の制度などについて調査した。家庭裁判所では、日本にない司法補助官の役割が大きいことを再認識することができた。今年度の現地調査によって得た現地とのコネクションを生かした27年度の研究計画の作成のため、研究成果を持ち寄り、検討した。昨年度末(平成27年3月)に実施した研究代表者・床谷、連携研究者・冷水、研究協力者・稲垣による、ドイツの家庭裁判所および関連機関における現地調査・ヒアリングで得た資料の整理を進めた。ドイツの家庭裁判所、高等裁判所、少年局では、家族法・児童福祉法を運用するための人材をそろえており、家族法専門弁護士もこの分野の専門家として確立した地位を得ている。家族法実務の適切な、かつ、円滑な運用のためには、分野に特化した専門家の養成が重要であることが改めて認識された。現地調査によって得た現地とのコネクションを継続するために、平成27年度において、ドイツの家族法専門弁護士または司法補助官を招聘して、講演会またはシンポジウムを開催することを計画していたが、招聘する専門家の選定に手間取り、年度内に実現することができなかった。平成26年度に実施した英米法系グループによるニュージーランド現地調査の際に協力を得た、ビクトリア大学(ウェリントン)のビル・アトキン教授を招聘し、大阪大学において、学生向けのレクチャーセミナーと家族法研究者を対象とする専門家セミナーを開催した(平成28年2月)。ニュージーランドにおいて2013年に成立した「家庭裁判所手続改革法」による児童養育法等の運用の改革の持つ課題について問題提起がなされ、参加者との意見交換がなされた。このセミナーでの講演内容等を整理して、家族法・戸籍法専門雑誌に投稿する予定である。ニュージーランドにおける家庭裁判所の改革についての調査・研究は大きく進展した。ビル・アトキン教授の招聘セミナーでは、本科研メンバー以外の専門家・学生にも参加してもらい、ニュージーランドの実情について、日本との比較など意見交換が進んだ。他方、計画していたドイツの専門家の招聘は実現できなかったが、研究交流は継続している。平成28年度は、前年度までの計画で実施した研究調査のフォローをするとともに、残された計画を実施した。

研究代表者床谷は、平成28年6月24日・25日に慶北大学(韓国)で開催された日韓家族法学会に参加し、近時増大する相続事件について、両国の相続法の改正動向及び家庭裁判所の実務の現状について比較研究する機会を得た。同性カップルの一方が死亡した場合の他方への財産の承継の問題など、新しい課題が生じている。平成29年1月29日に、研究協力者・Subramaniam Mogana Sunthari氏(元マラヤ大学法学部上級講師、弁護士)を招き、「マレーシアにおける家族紛争解決のための司法の現状と課題」について、一般公開の形で研究報告会をもった。平成29年3月15日から26日まで、研究代表者床谷は、ボンおよびマールブルク(ドイツ)の少年局(児童保護センター)及び家庭裁判所を訪問し、家庭裁判所の実務における裁判官と児童保護専門機関との協働関係の調査を行った。特に、児童虐待への対応としての家庭裁判所の保護、里親・養子縁組の利用についても確認した。これは平成27年3月に実施した調査のフォローアップを行った。平成2528年度の研究期間全体を通じて、ドイツ、ニュージーランド、韓国、マレーシアにつき、家庭事件の処理において裁判所の果たす機能、重要な役割を果たす裁判官、司法補助官、家事専門弁護士、児童保護ワーカーら専門家の養成及び相互協働関係について現地調査を基に研究をした。わが国では、家庭裁判所における裁判官と児童保護専門家の協働関係は不十分であり、今後、児童や高齢者の問題など司法に関わる他領域専門家との協働がさらに重要となってくる。それぞれがどういう養成過程を経て、どこに強みがあるか、どこに発想の違いやスキルの差があるかを互いに知ることが、こうした協働関係の展開の基盤となるであろう。家庭裁判所の裁判官、裁判官補助職、弁護士、社会福祉士など、裁判所の内外での専門家の養成制度と機能、協働関係について、ドイツおよびニュージーランドを中心に研究した。ドイツでは、家庭裁判所の裁判官は、児童心理、メディエーション技法なども学び、家庭紛争の解決に当たるが、司法補助官および家族法専門弁護士の役割も大きい。ニュージーランドは司法改革で紛争解決の一部を民間専門家に委ねるが、民間力の活用という良い面もある反面、財政的考慮が強く批判もある。ここでも、家族法専門弁護士は子どもの代理人など、紛争解決のための重要な役割を果たしている。(理由)計画していた海外調査をニュージーランドとドイツで実施することができた。文献等で承知していたことについても、現地での調査で見直しの必要性を理解することができた。海外調査の過程で、現地の裁判所、役所、法律家などとの関係を密にすることができ、また、日本の家庭裁判所の制度のことなども話題とすることで、日本から外国への情報発信の面でも、成果があった。それらにより、最終27年度の研究成果まとめのための準備作業を行うことができた。研究代表者、連携研究者、研究協力者は、国内での関連学会における研究発表、論文公表を準備するなど、研究を進めている。平成27年度に実現できなかった、ドイツからの専門家の招聘によるセミナーを計画している。
小島嶼国サモアの後期中等教育におけるローカル化とグローバル化に関する実証的研究

当年度での研究成果としては、サモアの中等学校での13年生担当教員のPSSC(大洋州地域中等教育資格)及びSSLC(サモア中等教育修了資格)についての意識を教科別に調査し、ケーススタディとして分析することができた。結果として教員はPSSC、SSLCのどちらかに意義を感じているが、SSLCの意義としてはInternanal Assessmentのモデレーションの手続きや学習成果の提出をサモア国内で完了できるため、授業の進行に時間的余裕が出るというものであった。教育スポーツ文化省カリキュラム・教材開発局では新たにSOLOタキソノミーに基づいた教育評価方法の導入に取り組んでおり、PSSCからの脱却と言えるのではないだろうか。その概要と独自性について情報を得ることができた。またサモア資格認証機構にて情報収集を行い、SSLCと中等教育資格の認証について教育スポーツ文化省との役割分担について明らかにすることができた。ニュージーランドにおいてはInternanal Assessmentに関する文献を収集し、その起源が古いものであることを明らかにした。オークランド大学教育学部の研究者との意見交換の中で、グローバル化に関する理論的枠組みとしてEducation Borrowingを捉えていくこととした。またオークランドにて中等学校のサモア系生徒のNCEAに対する意識をケーススタディとして分析することができた。こうした研究成果に基づきながら、オセアニア教育学会第22回大会(東京外国語大学、11月25日)にて口頭発表を行った(「大洋州島嶼国の後期中等教育におけるInternal Assessmentに関する研究」)。また三重大学教養教育院研究紀要(第4号、2019年3月)に拙著論文「大洋州共通の後期中等教育試験PSSCに関する考察-地位共通の試験制度の意義-」を投稿・発表した。当年度は2回現地調査を行った。サモアの中等学校での13年生担当の教科別教員へのPSSC及びSSLCに関する面接法調査を通じて、サモアにおける教員のPSSC及びSSLCについての意識を調査することができた。教育スポーツ文化省カリキュラム・教材開発局でのカリキュラムについての面接法調査、同省評価局での情報収集を行い、サモアでのカリキュラム及び評価に関する政策の動向を調査することができた。サモア国立大学での研究者との意見交換も行い、サモア国立大学での質問紙調査について相談することができた。ニュージーランドにおいてはInternanal Assessmentに関する文献の収集、中等学校でのNCEAについての生徒への面接法調査のための学校選択と依頼を行うことができた。オークランド大学教育学部の研究者との意見交換を行い、理論的枠組みについて相談することができた。また、2回目の現地調査ではサモア国立大学での質問紙調査の実施準備と調査の申請を行い、共同調査という形で実施する方向で協議した。またサモア資格認証機構を訪問し、SSLCと中等教育資格の認証について教育スポーツ文化省との役割分担について聞き取りを行った。ニュージーランドではオークランドの中等学校にてNCEAに対する生徒への意識について面接法調査を行った。またもう一校に調査の依頼を行うことができた。こうした調査結果の分析を進め、上記のとおりオセアニア教育学会での口頭発表「大洋州島嶼国の後期中等教育におけるInternal Assessmentに関する研究」、三重大学教養教育院研究紀要での拙著論文「大洋州共通の後期中等教育試験PSSCに関する考察-地位共通の試験制度の意義-」を発表することでInternal Assessmentを軸とした歴史的転換とそこでのPSSCリージョナル性の理論的考察進めた。サモア国立大学での質問紙調査実施と分析、共同調査としての発表を進めていく。また、他の中等学校において教員への意識調査を拡大することで、PSSCからSSLCへの転換において、実際にはどのような変化が起こったのかを最終的に明らかにする。その上で、大洋州における中等教育資格の歴史的転換と特にInternal Assessmentを中心軸としてサモアを中心とした各国との比較分析を行い、グローバル化、リージョナル化、ローカル化のそれぞれの意義を考察することで、中等教育資格のローカル化に関する実証的理論モデルを構築していく。計画段階ではフィジーの南太平洋大学の学生への意識調査、オークランド大学の学生への意識調査を検討していたが、PSSCとSSLCのそれぞれの意識という点で有効な情報が得られるか再度吟味しながら、代替ないし方策を再検討していく。研究成果はサモア国立大学、オークランド大学にて公表し、可能な限り論文として国際的な紀要にも投稿していく。大洋州7カ国で実施されていた地域共通の後期中等教育資格(PSSC)試験が2013年に廃止され、各国が独自の試験を実施するようになった転換点に着目しつつ、そこにはどのような背景があり、どのように変容してきたのかを明らかにした。その背景についてニュージーランド大学入学試験からの脱却とPSSCの導入の背景、PSSCの質的改善と制度的変遷、廃止に至った経緯と各国独自の試験導入という大きく3つの流れから、先行研究や文献資料から探り、分析を行った。またPSSC試験の内容と特徴を整理した上で、各国独自の試験の内容を分析して、どのように変わったのか、そこにPSSCの影響はどの程度見られるのかを考察した。それらの結果、もともとサモアをはじめとして各国で受験されていたニュージーランド大学入学試験が廃止されたこととニュージーランドのForm6の試験に内部評価(インターナルアセスメント)が導入されていたため、各国もそれと同等の資格試験が必要となりPSSCが導入されたことを明らかにしてきた。更にPSSC実施母体であるSPBEAが、単なる資格試験の開発・実施だけでなく、教員や行政官が内部評価を効果的に行うための研修や、更にいずれ各国が独自で試験を行うことができるような研修を行う機能を有していたことを明らかにした。2013年以降のPSSCに替わる各国独自の試験にはPSSCとの連続性と独自性が見られた。

そうした意味でPSSCの廃止は地域共通試験からの脱却ではなく、PSSCの継承であり、その上で各国独自のローカル化が図られていると考察した。これまでの研究成果をオセアニア教育学会大会にて口頭発表を行うとともに、『三重大学教養教育機構研究紀要』にも論説として発表した。その上で、上記内容の具体的詳細についての情報や資料を収集するべくニュージーランド、サモア、フィジーにて現地調査を行った。当初の予定どおり小島嶼国の教育、サモアの教育政策、大洋州後期中等教育資格(PSSC)に関する先行研究、文献資料による調査を進めることができた。その結果としてPSSCの概要と変遷についての基本的な情報をまとめることができた。これら研究成果をオセアニア教育学会大会で口頭発表するとともに、『三重大学教養教育機構研究紀要』にて論説を発表した。またオークランド大学、サモア国立大学と教育スポーツ文化省、フィジーのEQAP(旧SPBEA)、南太平洋大学での現地調査を行い、基礎的かつ貴重な統計データを収集することができ、また日本では知りえないPSSCの問題構成、内容、採点方法などの特徴、廃止の背景についての情報を得ることができた。更にこれら研究機関や行政組織と今後の研究への協力や指導を仰ぐとともに、今後実施する学生や教師へのインタビュー調査についての打ち合わせをすることができ、将来的な共同研究についても意見交換することができた。これらの調査を踏まえ、ローカル化と国際標準化についての研究の枠組みを「背景」「変容」「影響」として検討を進めることができた。しかしながら、サモアからの卒業生の進路状況など未公開の情報や中等学校でのインタビュー調査、授業の参与観察については研究倫理の手続きが必要となるため今年度は実施できず、そのための諸準備と現地での打ち合わせにとどめた。当年度での研究成果としては、サモアの中等学校での13年生担当教員のPSSC(大洋州地域中等教育資格)及びSSLC(サモア中等教育修了資格)についての意識を教科別に調査し、ケーススタディとして分析することができた。結果として教員はPSSC、SSLCのどちらかに意義を感じているが、SSLCの意義としてはInternanal Assessmentのモデレーションの手続きや学習成果の提出をサモア国内で完了できるため、授業の進行に時間的余裕が出るというものであった。教育スポーツ文化省カリキュラム・教材開発局では新たにSOLOタキソノミーに基づいた教育評価方法の導入に取り組んでおり、PSSCからの脱却と言えるのではないだろうか。その概要と独自性について情報を得ることができた。
スパース正則化モデルによる神経回路の光計測データからの信号抽出

カルシウムイメージングの大規模化により,観測データから細胞位置とスパイク列を取り出す手順を自動化する必要性が生じている.本研究において独立な空間変数と時間変数を仮定した単純な確率モデルにスパース性を導入する定式化を行い,その解が反復二次計画問題によって少ない制御パラメータで効果的に得られることを示した.提案手法では,記録データ中の重なりのある複数の細胞の活動を正しく分離して推定することができるため,従来手法における近接した神経細胞に対して同期発火を誤検出してしまう欠点を解決することができた.同時に推定を高速に行う数値解法を提案し大規模データへの適用を可能とした.実験技術の向上により多数の神経細胞の活動を高解像で光計測することができる様になってきるが,観測データから細胞位置とスパイク時系列を推定するセルソーティング手法に関しても,いまだ十分な精度を持った方法はなく光計測を用いた研究の発展のために早急に基礎技術として確立する必要がある.本研究では,細胞内カルシウム濃度とスパイク時系列の関係を一般の線形のインパルス応答で記述するモデルを用いた高精度で安定した推定結果を高速に得ることができるシステムを開発している.本年度はそれまでの研究結果を踏まえてカルシウム濃度変化モデル,拘束条件,事前分布,数値解法などの詳細を決定し,システムの構築を完成させた.個別の改良としては,昨年度までは細胞形状やスパイク時系列に対して天下り的にL1正則化を行っていたが信号の強度の影響を大きく受けていたため,細胞の大きさと発火頻度のみを事前分ぷとして想定することにより精度が大きく改善した.この変更に伴い,問題設定が単純な二次計画問題ではなくなったが逐次二次計画を適用することにより対応することができている.また,本手法では細胞の形状とスパイク時系列を交互に推定しているが,ベースラインに関してはどちらのステップにおいても考慮することができるように定式化を変更し,解への収束速度を大幅に向上させた.これらの成果を人口データにおいて確かめると共に,複数の研究室での実験データを実際に解析し非常に良好な結果を得ている.特にこれまでの手法では難しかった重なった細胞の活動を正しく分離することに成功している.近年,実験技術が向上し多数の神経細胞の活動を高い時間及び空間解像度で大規模に光計測することができる様になった.この計測技術の進歩を神経科学の発展に十分に活用するために,観測データから細胞位置とスパイク時系列を自動的に推定するセルソーティング手法の確立が望まれている.本研究では,高精度で広く利用可能なセルソーティング手法の開発と実装を行った.セルソーティングにおいては,細胞位置の抽出とカルシウムの増減から個々のスパイク時刻を推定の2つの要素があるが,この2つを分離して細胞位置を抽出して単一の細胞の位置情報のみからカルシウム濃度の増減を得ると,2次元画像上での細胞位置(ROI)に重なりがある場合別の細胞の活動を誤って含んでしまう.このことは,神経回路において同期したスパイク活動が重要な情報表現となて散る可能性などを考えると,その後の解析において重大な誤りを導く危険性がある.ROIの重なりを考慮するために,幾つかのモデルベースの手法が提案されており,多くはカルシウム濃度変化の非負性を利用している.しかし,カルシウムイメージングでは観測値が相対値として得られるためにベースライン(零点)を正しく推定する必要があり,この点においてまだ十分な解決がなされていなかった.本研究では,比較的シンプルな基本モデルに対してデータに関する知識を事前確率として適切に導入することでベースラインと細胞の活動を同時に推定できる性質の良い定式化を行った.また,最新の数値計算の手法を組み合わせて,最終的に大規模な最適化問題となる数値解法を高速に処理するアルゴリズムを実装した.カルシウムイメージングの大規模化により,観測データから細胞位置とスパイク列を取り出す手順を自動化する必要性が生じている.本研究において独立な空間変数と時間変数を仮定した単純な確率モデルにスパース性を導入する定式化を行い,その解が反復二次計画問題によって少ない制御パラメータで効果的に得られることを示した.提案手法では,記録データ中の重なりのある複数の細胞の活動を正しく分離して推定することができるため,従来手法における近接した神経細胞に対して同期発火を誤検出してしまう欠点を解決することができた.同時に推定を高速に行う数値解法を提案し大規模データへの適用を可能とした.・計画段階におけるモデルと数値解法を実装するだけはなく,理論的に大幅に進化したモデルと数値解法を開発することができた.・その結果,人口データにおける性能評価において,当初の想定以上の結果を得ている.・複数の実験系の研究室に協力を受け,実際の実験データに適用した結果についても現実的な計算時間で既存のすべての手法を格段に上回る精度を得ることができている.・特に本研究のポイントである重なった細胞間のクロストーク除去について既存の手法とははっきりとした質的な違いが見られる.計算論的神経科学・大規模データに対応するためのプログラムの最適化と並列化・論文の投稿と複数の国際会議での発表・システムの公開方法についての検討・カルシウムイメージング以外の応用分野についての検討・超解像を用いたより高精度なモデルの構築
鳥類の音声知覚における発声神経系の役割

キンカ鳥の雛は歌学習期にはその種に特異的な歌を好んで認識して学習する。更に成鳥は同種他個体の歌を認識する能力があることが明らかにされている。このことから、キンカ鳥には2つのタイプの歌認識機構(生得的に備わっているものと学習により獲得されるもの)が存在すると考えられる。大脳発声中枢IMANは歌学習(歌モデルの取込と自身の歌の成立)に不可欠であるので、2つの歌認識機構を担うニューロンが存在することが予想される。これらを明らかにするため、学習した雄と学習を阻害した雌において、IMANニューロンの聴覚応答特性を調べた。音刺激としてキンカ鳥に特徴的な歌要素を使用した。この要素は定周波数部(CF)とそれに続く周波数変調部(FM)とから構成される。これに人工的操作を加えて、CF-FMの時間構成とCFの周波数構成を変化させて、刺激音として用いた。学習した雄では3種類の特異性応答-時間構成特異性と2つの周波数構成特異性(タイプAとB)-が存在した。周波数構成特異性タイプAは特定の周波数構成に応答するが、他の構成には応答しない。一方、タイプBは複数の周波数構成に応答する。ところが、学習阻害雄では周波数構成特異性タイプBだけが存在し、他の二つのタイプは見つからなかった。この結果から、時間構成特異性と周波数構成特異性タイプAは学習によって形成されて、学習された歌の認識に関与すると考えられる。一方、周波数構成特異性タイプBは生得的に備わっていて、歌学習期の雛が種特異的な歌を認識するのに関与するとともに、歌学習によってタイプAに変化すると考えられる。このようなIMANの聴覚知覚が個体としての聴認識に関与していることを明らかにするために、オペラント学習実験を行った。その結果、IMANの周波数構成特異性タイプAとBの弁別過程によって聴認識されることがわかった。
福祉機器・介護機器導入の前提条件の違いが在宅の高齢者・障害者等に与える影響

在宅の高齢者および障害者が,個々の身体条件に適さない福祉機器・介護機器を使用している場面を多く経験した。その一因として,福祉機器等を導入する際,写真カタログのみでその購入を判断していることがあげられる。本研究は,在宅介護支援センターを窓口として,16人の在宅の高齢者等が福祉機器等(今回は,トイレ関連機器と入浴関連機器)を購入する際,数種類の福祉機器を1週間ほどの間に実際に試用させ,カタログのみで購入した群との比較を行った。1週間試用した中で最も使用感がよく,身体機能に適した機器を選定させた結果,カタログ販売のみで購入した者10人に比較し,本人及び家族の満足度が高かった(χ^2検定,p<0.05)。また,動作分析の面では動作の安定性と遂行時間が,適合していない機器を使用した場合と比較して,統計学的な差は見られなかったものの,向上の傾向を示した(時間:t検定,p>0.05)。また,適切な機器を使用し,高齢者の自立が促されたことで,家族より介護量の減少に関する意見が多く出された。問題点としては,トイレ関連機器,特にポータブルトイレにおいて,一度使用したときに付着した汚れを完全に取り去るために,1台に付き4,0005,000円程度のコストがかかり,今後このような試用システムを構築する場合の大きな障害となるものと考える。平成12年度より開始される介護保険の中でも福祉機器や介護機器の貸与及び給付が盛り込まれているが,適切でない機器の使用は,高齢者等の自立を妨げ,介護量を増加させるだけでなく,介護保険料の浪費にもつながる重要事項であると考える。本研究における機器の試用システムの構築は,それを解決する1つの手段であると考える。なお,本研究の成果は,現在執筆中の著書に掲載する予定である。我々は,福祉機器・介護機器の使用状況や使用感などから,「一次的な使用システム」の利点と問題点を,利用者(介護者を含む)と忠言者であるセンター職員との2つの側面から調査し,機器導入の前提の違いが前記の人々にいかなる影響を与えるかについて考察することを,本システムの普及もふまえて目的とし,今回は日常生活で介護負担の大きい,トイレ動作と入浴動作について行った(平成10年度も同様に行う)。実験は,青森県相馬村にある在宅介護支援センター長慶苑が担当している在宅の要支援高齢者および障害者であり,平成9年度対象者数は18人である(詳細は全データが現在揃っていないために最終報告時に報告する)。実験は現在継続中であるが,利用者および介護者側は何種類かの福祉機器を一時的に使用し,その後に購入できることから,より適切な福祉機器を選択できている。特に,介護者は,購入前に,何種類かの福祉機器への介護動作が試せることから,その後の介護における負担が軽減しているということが,聞き取り調査から意見は収集されているが,客観的なインデックス上で,統計的な有意差は,現在のところ現れていない。10年度は,新規対象者に加え,在宅介護支援センター職員に対する調査を行う予定である。
大学院学位制度の日米比較研究

大学院改革の動向とともに日米の学位制度の運用について調査研究と若干の分析を試みた結果、得られた知見の代表的なものは、次のとおりである。1.わが国の現行の大学院制度は、課程制大学院として確立し、そのため一定のコースワークの履修を義務づけ、論文審査・試験合格を経て学位に結びつくというアメリカ的大学院の性格をもっていた。しかし、その制度の運用においては、コースワークの比重の違いなど、かなりの差異が認められた。2.わが国では、学位取得に至るプロセスや具体的な学位授与要件は各大学に任せられ、学位授与の円滑化や水準の確保は共通の課題となっているが、とくに文系における学位取得期間の長期化や学位授与比率の低さが大きな問題となっている。3.教育課程の改革を中心にすでに7割前後の研究科において改善や見直しが検討されているが、学位授与の改善の動きも多くみられ、とくに人文系における教員の意識改革が進められ、全体として課程博士の授与及びその方向が明確に認められた点は注目できる。また、理系を含めて学位授与プロセスの明確化や論文発表の公開制に取り組むところも増加している。4.アメリカの大学院においては、カリキュラムの体系化をはじめ、段階的・系統的学習のための到達目標の明確化、学生の選択的学習による系統的履修機会の保障、集中的学習による学習効果の向上策など、制度の内容・方法面における改善や工夫が図られている。5.また、学位取得過程も高度に体系化され、学習や研究のプロセスを重視し、それを適切に評価するようなシステムが確立されている。総合試験制を含む審査プロセスや論文作成の助言・指導体制の充実とあわせて、わが国の学位制度の効果的運用や、そのための情報公開や評価システムの確立が求められる。本年度は、日米の学位制度について、その制度の構造及び近年の大学院改革との関係で改革動向を探ることに中心を置いた。その結果、得られた知見の代表的なものは、次のとおりである。なお、アンケート調査に基づく両国の学位制度運用の比較分析は次年度に行われる。1.アメリカでは、修士号は研究者の準備のためのものではなく、知識の専門分野における上級の教育や訓練を施すことにねらいが置かれ、多くは雇用に必要な唯一の専門学位となっている。わが国の場合、一部工学等を除いて、研究者としての基礎的能力を涵養することを目的とする場合がかなり多い。2.また、多くの場合、修士号はコースワークに重点が置かれ、研究セミナーや時には総合試験も課されない時がある。これに対して、ph.D.は、むしろ研究上の業績で測定され、他の博士号が応用的・技術的研究であるのに対し、基礎研究のプログラムとなっている。わが国では、修士号は論文を課すところが圧倒的で、また修士と博士の両課程を別個のものと区別している場合よりむしろ実質的な一貫教育を実施しているケースが多い。3.このほか、アメリカでは、二重学位の授与を認めるところが多く、他方ではph.D.コースに登録した学生の中で、その能力や適正が不十分な場合には、修士課程に登録を変更し、修士号を得るという「復活の道」も認められている。4.近年、アメリカでは博士学位取得までの平均年数が全体的に上昇している。わが国では、最近の大学院改革において、人文・社会科学系においても課程博士授与の努力がみられるが、標準修業年限経過後も課程博士論文申請の期間を設けている大学が少なくなく、おおむね4年未満であるが、中にはそれ以上を認めるところもある。1.わが国の現行の大学院制度は、課程制大学院として確立し、そのため一定のコースヮークの履修を義務づけ、論文審査・試験合格を経て学位に結びつくというアメリカ的大学院の性格をもっていた。

しかし、その制度の運用においては、コースワークの比重の違いなど、かなりの差異が認められた。2.わが国では、学位取得に至るプロセスや具体的な学位授与要件は各大学に任せられ、学位授与の円滑化や水準の確保は共通の課題となっているが、とくに文系における学位取得期間の長期化や学位授与比率の低さが大きな問題となっている。3.教育課程の改革を中心にすでに7割前後の研究科において改善や見直しが検討されているが、学位授与の改善の動きも多くみられ、とくに人文系における教員の意識改革が進められ、全体として課程博士の授与及びその方向が明確に認められた点は注目できる。また、理系を含めて学位授与プロセスの明確化や論文発表の公開制に取り組むところも増加している。4.アメリカの大学院においては、カリキュラムの体系化をはじめ、段階的・系統的学習のための到達目標の明確化、学生の選択的学習による系統的履修機会の保障、集中的学習による学習効果の向上策など、制度の内容・方法面における改善や工夫が図られている。5.また、学位取得過程も高度に体系化され、学習や研究のプロセスを重視し、それを適切に評価するようなシステムが確立されている。総合試験制を含む審査プロセスや論文作成の助言・指導体制の充実とあわせて、わが国の学位制度の効果的運用や、そのための情報公開や評価システムの確立が求められる。
不飽和化合物のシアノ官能基化反応の開発と応用

不飽和化合物のシアノ官能基化として,O-CN結合活性化を経るアルケンに対する分子内シアノアルコキシ化反応がパラジウム/トリフェニルボラン協働触媒によって進行することを見出した。パラジウムの配位子として4, 5一ビス(ジフェニルホスフィノ)-9, 9一ジメチルキサンテン(Xantphos)を用いることが極めて重要で,反応は,高い官能基選択性および位置選択性で進行する。四置換炭素と新しい炭素一シアノ基結合を構築しながら,医薬品などの生理活性化合物に多く見られる様々な多置換ジヒドロベンゾフランを高効率に合成できる新手法である。人類の豊かな現代生活を支える有用物質は,天然資源に頼るには限度があるため,化学合成に大きく依存している.しかしながら現在の化学プロセスには,環境調和,省資源,安全性の観点から解決すべき課題はきわめて多い.持続可能社会の実現には,既存の化学プロセス,化学製品がもたらす環境負荷を大幅に低減する必要があるが,既知反応の改良では限界が見えている.全く新しい概念に基づく新反応の創成が急務である.そのような観点から本研究では,炭素,酸素,窒素-シアノ基結合(C-CN,O-CN,N-CN結合)を遷移金属/ルイス酸協同触媒によって活性化し,不飽和化合物,とくにアルケンを挿入させるシアノ官能基化反応を開発し,医薬中間体や機能材料の一般的合成手法として確立することを目指している.本研究で開発する反応は,いずれもこれまでの有機合成の常識では考えられなかった分子変換を実現するものであり,分子の逆合成に革新をもたらす可能性を秘めている.平成21年度は,アルケンの不斉分子内カルボシアノ化反応の研究過程において,アリールシアノ化反応がβ-水素脱離を伴って進行して,1.3-位にアリール基とシアノ基が導入されるという知見を得た.この反応は,これまでに全く前例のない新反応であり,抗ガン活性を有するアルカロイドのrhazinilamの高効率合成を達成した.また,アルケンの分子内不斉アリールシアノ化反応の基質適用範囲を精査し,ベンジル位に不斉四級炭素を有するインドリン誘導体の一般的合成法を確立した.人類の豊かな現代生活を支える有用物質は,天然資源に頼るには限度があるため,化学合成に大きく依存している。しかしながら現在の化学プロセスには,環境調和,省資源,安全性の観点から解決すべき課題はきわめて多い。持続可能社会の実現には,既存の化学プロセス,化学製品がもたらす環境負荷を大幅に低減する必要があるが,既知反応の改良では限界が見えている。全く新しい概念に基づく新反応の創成が急務である.そのような観点から本研究では,炭素,酸素,窒素-シアノ基結合(C-CN,O-CN,N-CN結合)を遷移金属/ルイス酸協同触媒によって活性化し,不飽和化合物,とくにアルケンを挿入させるシアノ官能基化反応を開発し,医薬中間体や機能材料の一般的合成手法として確立することを目指している.本研究で開発する反応は,いずれもこれまでの有機合成の常識では考えられなかった分子変換を実現するものであり,分子の逆合成に革新をもたらす可能性を秘めている.平成22年度は,O-CN結合の活性化を経る不飽和化合物のアルコキシシアノ化反応の開発を試みた。この研究過程で,ロジウム触媒存在下,シアノフェノレートと有機ホウ素反応剤を反応させると,炭素-ホウ素結合が炭素-シアノ基結合に変換され,極めて温和な条件下いろいろなニトリルが得られるという知見を得た。シアノ化剤を用いる従来のニトリル合成は,シアノ基を求核的に導入する手法が支配的であったのに対し,この反応は,シアノ基を求電子的に導入する新しいニトリル合成法である。反応条件がきわめて穏和で官能基許容性が高いので,さまざまなニトリルの合成に応用できる可能性を秘めている。人類の豊かな現代生活を支える有用物質は,天然資源に頼るには限度があるため,化学合成に大きく依存している。全く新しい概念に基づく新反応の創成が急務である.そのような観点から本研究では,炭素,酸素,窒素-シアノ基結合(C-CN,O-CN,N-CN結合)を遷移金属/ルイス酸協同触媒によって活性化し,不飽和化合物,とくにアルケンを挿入させるシアノ官能基化反応を開発し,医薬中間体や機能材料の一般的合成手法として確立することを目指している.本研究で開発する反応は,いずれもこれまでの有機合成の常識では考えられなかった分子変換を実現するものであり,分子の逆合成に革新をもたらす可能性を秘めている.平成23年度は,昨年度に続き,O-CN結合の活性化を経る不飽和化合物のアルコキシシアノ化反応の開発を行なった。

その結果,O-CN結合間へのアルケンの分子内挿入反応によるアルコキシシアノ化反応が,パラジウムとトリフェニルボランの協働触媒系によって進行することを見出した。本反応は,いろいろな官能基を有する基質に適用可能であり,四置換炭素の構築とシアノ基の導入を一挙に行なえる新しい有機合成手法である。同様の反応条件下,N-CN結合にアルケンを分子内挿入させるアミノシアノ化反応が進行することも見出した。