hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
AMS炭素14年代測定を利用した東日本縄紋時代前半期の実年代の研究

このうち、目黒区大橋遺跡の加曽利E式期の竪穴住居や、東京都西東京市下野谷遺跡の中期住居の炭化物で、約60005500年前の年代を測定することができた。また、山梨県梅之木遺跡や千葉県野田貝塚では、住居覆土中の炭化材について、細かな位置情報や層位の密度・共伴貝殻などの状況とともに直接遺構から測定試料を採取した。今後それらの資料を年代測定し、さらに住居内の出土位置毎の細かい年代測定を行うことで、住居の堆積状況や改築のサイクルを年代的に検討したい。1.縄紋時代の始まりは、世界基準の較正曲線が2004年版(IntCal04)に訂正されたことにより、約1万年前以前はこれまでの較正年代よりより正確になった。東京都御殿山遺跡などの草創期の土器付着物・伴出炭化物の測定により、東日本の隆線文の初期の資料で、約15,000年以上前に遡ることが確認できた。特に愛媛県上黒岩遺跡出土炭化材を測定し、調査時にミシガン大学で測定された結果と整合的な年代値を得たことは、隆線文土器期の年代研究に重要な結果となった。2.縄紋時代早期・前期の資料について、土器付着物の測定を行った。そのうち、富土見市水子貝塚の竪穴住居内出土種子類の測定より、黒浜式古段階の年代をえることができ、約75007000年前と推定できた。同様に山形県の資料で大木46式について約6000年5500年前と推定できた。3.縄紋時代前期・中期の住居覆土の炭化物を多数測定した。今後それらの資料を年代測定し、さらに住居内の出土位置毎の細かい年代測定を行うことで、住居の堆積状況や改築のサイクルを年代的に検討できる。4.福島県井出上ノ原遺跡の発掘調査により、遺物出土状況、層位堆積状況に直接トレースできる種実類・炭化材を多数どっと記録とともに取り上げることができた。遺物では、住居直上層から古墳時代、住居最上層から縄紋後期綱取1式、重複覆土中層から大木10式、複式炉直上から大木9式新の土器が出土しており、長期にわたる堆積が予想されたが、各層位出土炭化材の年代測定により、数百年に及ぶ堆積期間が確認できた。
4U: Unlimited, Ubiquitous, Universal, User-Friendly wearable monitoring system of activity and vital parameters for older adults

我々の目的は高齢者のためのモニタリングシステム構築であり、頻繁なバッテリ充電の改善・屋内外での人間の長時間モニタリングといった現行の課題克服に取り組んだ。我々のシステムは下記4点の特徴を有する。「無制限」:バッテリー充電不要化。「ユビキタス」:場所を選ばず使用可能。「ユニバーサル」:ユーザの移動性および生理的状態を計測.。「ユーザーフレンドリ」:特定の知識や訓練不要。本成果は国際学会やジャーナルに掲載されている。我々は国内外150名以上の健常高齢者や軽度認知症高齢者を対象に実験を実施し、データ分析を行った。我々が収集したデータにより、歩行分類や特徴抽出などのアルゴリズムの開発が可能になる。本研究は日常使用する物(ステッキ、ベルト、腕時計、靴など)に装着して、動作を妨げず日常の可動性を分析するモジュール構造の開発を目的とする。提案する4Uは、高齢者の活動や生体パラメータのための装着型解析システムである。システムは、「Unlimited(無制限)」;バッテリーの再交換が必要ない、「Ubiquitous(ユビキタス)」;日常使用する物に装着するためどこでもいつでも使用可能、Universal(ユニバーサル)」;使用者の生理学的状態と可動域の総合的モニタリングができる、User-Friendly(ユーザーフレンドリ)」;特別なトレーニングや専門知識を必要としない、の4つの特徴(4U)を備えている。システムは、特別な環境を用意せずとも高齢者の生体パラメータに関するデータを長期的に収集し、継続的に解析を行うことが可能である。これらのデータは高齢者の健康状態を効率的に評価し、医学的治療が適切かどうかを確認する医師を支援するために有用である。初年度の成果を以下に記す。-新たなWBー4Uシステムの開発について、以前に比べ、光からのエナジーハーべスティングと無線充電機能の追加、更に小型化を行い、低電力設計により、靴やベルトに容易に装着することが可能になった。-現場で健康な高齢者の予備実験を行った。-人間の歩行状態の自動分析と自動セグメンテーションを行った。-発表や講演(国内・海外)ハードウェア開発として、今年度は4Uの提案にあるうちのUser-Friendly(ユーザーフレンドリ)とUnlimited(無制限)の実現に焦点を当てる。詳細としては、高効率なソーラパネルと、バッテリー寿命を拡大する充電サーキットにより構成されるエナジーハーべスティングを行うモジュールの開発を行う。それにより最終的にユーザは一日の中でバッテリーの交換もしくは充電を行う必要がなくなる。更に充電方法の簡素化について努力した。実現するために、我々は新たな無線充電モジュールを開発した。メリットとしては、充電板に置くだけでセンサの充電は可能になり、ケーブルは不要になる。バッテリーの持ち時間が長いため、毎日の充電は必要がない。ソフト開発に重要な人間の歩行方法の特徴も検出できた。例えば、足の甲もしくは頸部のセンサにより踵接地期と趾尖離地期を検出できた。我々が通常使用している携帯に搭載されている歩数計と比較すると、このような方法は人間の歩行をより定量的に評価がすることが可能となった。人間歩行に対して重要なパラメータを探すため、我々はイギリスのラフバラ大学に行って、専門家の授業を聞いた。更にスポーツ科学者と一緒に研究し、現在のシステムを改良を行った。その結果、100名くらいの高齢者の実験を行い、歩行運動から自動的なセグメンテーションと重要な特徴の検出を実現できた。今年度の取り組みは次の3点【エナジーハーベスティング,ドイツ・日本における実験実施,クラウドコンピューティングを用いたアルゴリズムの発展】に集約される.長時間の計測を必要とするリハビリテーション評価では,WBセンサでは使用時間の短さと有線充電の煩雑さが問題となっていた。そこで今年度我々はエナジーハーベスティングという基板を開発し,太陽光からバッテリを充電する方法により,センサの使用可能時間の拡大を目指した.加えて充電方法を無線充電に改良した.結果として,使用時間が40%拡大により57時間の連続利用可能になり,かつ無線化で煩雑さを解消した.私たちのシステムの評価を外国人に対しても行うため,ドイツのSiegen大学において,高齢者を対象に実験を行った(健常者10名,認知症患者12名).歩行,着席,起立,障害物回避に関連するパラメータを算出し,今後日本人の高齢者と違いを比較する.日本人の高齢者での実験は早稲田大学にて50名以上を対象に行った.複数速度での歩行パターンで計測を行った.新たな運動評価指標の提案とクラウドコンピューティングを用いた算出システム構築を行い,実験データを用いて評価した.まずは歩幅推定アルゴリズム精度の向上である.より精度の高い歩幅推定が可能となった.そして新たな指標として筋活動推定システムの構築を行った.身体能力維持のための運動の際,十分に筋肉負荷をかけた運動ができているかを常に確かめられると運動のモニタリングとして効果的である.しかしそれを直接的に測定可能な筋電図は,位置決めや貼り付けに高度な技術を要し日常利用に不向きである.そこでWBセンサから筋肉負荷を推定するシステムを考案・構築した.クラウドとしてはMicrosoft Azureを用い機械学習を行っている.高齢者対象の実験結果から,推定が高い精度で行えていることを確かめた.我々の目的は高齢者のためのモニタリングシステム構築であり、頻繁なバッテリ充電の改善・屋内外での人間の長時間モニタリングといった現行の課題克服に取り組んだ。「ユニバーサル」:

ユーザの移動性および生理的状態を計測.。「ユーザーフレンドリ」:特定の知識や訓練不要。本成果は国際学会やジャーナルに掲載されている。我々は国内外150名以上の健常高齢者や軽度認知症高齢者を対象に実験を実施し、データ分析を行った。我々が収集したデータにより、歩行分類や特徴抽出などのアルゴリズムの開発が可能になる。ハードウェアの開発を終了し、今年から製品化に進む。-ツールに埋め込まれた無線センサから動作データを計測し、クラウドまで送る。-クラウドでデータを分析し、一日中の動作量,潜在的な問題をまとめてユーザーと医者に報告する。-報告にあわせて、医者はトレーニングプログラムを修正する、また緊急事態が発生した場合直接ユーザーに連絡する。ソフトウェア開発と実験について、歩行分析を完成するため、ラフバラ大学との共同研究を行いながら、早稲田大学で高齢者の筋減少症の防止を研究しているスポーツ科学者と共同研究を開始をしている。毎日自宅にいる高齢者の筋力トレーニング(速歩)をモニタリングし、歩行特徴から効率的なトレーニング時間を計算、適切なトレーニング案を提供する。リハビリテーション科学・福祉工学知覚情報処理物品の購入時に想定よりも安価なものを購入したため雑費が余ることとなった。必要な物品購入時に計画分に計上して使用予定とする。
培養細胞による細胞内Ca^<2+>作用に関する分子細胞生物学的研究

神経インパルス,種々の神経伝達物質,活性ペプチド,細胞増殖因子などは,細胞内てのカルシウムイオン(Ca^<2+>)濃度を増加させることによって,細胞に対する効果を発揮している。例えば,神経伝達物質の生合成,刺激分泌共役,種々の代謝反応,シナプス伝達の可塑性,細胞の形態,運動性,膜イオンコンダクタンス,受容体のダウン調節,遺伝子発現などである。Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMキナーゼII)は,広い基質特異性を示し,脳に豊富に存在していて,脳機能に深く関与していると示唆されている。本酵素は,自己燐酸化反応を受ける。一度,自己燐酸化反応が始まると,Ca^<2+>/カルモデュリンの存在しない状態で進行する。自己燐酸化酵素はCa^<2+>/カルモデュリンに対する依存性を消失し,非依存性活性が上昇する。このことは,急激に上昇し,消褪する一過性のCa^<2+>効果を保持する機構と考えられている。本研究では,ラット脳組織からの初代培養神経細胞,アストロサイト,ウシ副腎培養細胞,PC12細胞,海馬切片など,初代培養細胞や確立した培養細胞系を用い,受容体刺激に反応して細胞内に上昇するCa^<2+>によって惹起される反応について研究した。上昇したCa^<2+>はカルモデュリンを介しCaMキナーゼIIを活性化し,自己燐酸化反応をともなって,Ca^<2+>非依存性活性の上昇をもたらした。本研究では,1)神経化学,細胞生物学的法,2)免疫組織化学法を用いた形態学的方法,3)神経薬理学的法など多元的な手法によって追求し,培養細胞を用いCaMキナーゼII活性化反応と細胞内に生起する生理的現象を明らかにすることを目的とした。海馬長期増強にともなったCaMキナーゼII活性化反応,副腎髄質細胞からのカテコールアミン分泌へのCaMキナーゼIIの関与,アストロサイトにおけるCaMキナーゼII活性化反応と内因性蛋白質の燐酸化反応が明らかにされた。本年度は主として次の2研究に焦点をしぼった。1)Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMキナーゼII)のプロテインホスファターゼ2C(PrP-2C)による脱燐酸酸化反応大腸菌で発現させたPrP-2Cを用いて、CaMキナーゼIIの脱燐酸化反応に伴った活性調節について調べた。自己燐酸化反応を行なうと、Thr286/287(alpha/betaサブユニット)が燐酸化され、活性の約60%がCa^<2+>非依存性に変わる。EGTA添加の下にさらにThr305/306が燐酸化され、カルモデュリン結合能が完全に阻害され、全活性は低下した。この自己燐酸化酵素をPrP-2CとMg^<2+>存在下にインキュベイトすると、Ca^<2+>非依存性活性は減少し、Ca^<2+>依存性を回復した。同時に、全活性も、ほぼ完全に回復した。自己燐酸化CaMキナーゼIIがPrP-2Cの基質になり、活性調節されるとの報告はこの研究が最初である。

2)海馬長期増強(LTP)に伴うCaMキナーゼII活性化反応ラット脳海馬切片を用いてLTP誘発に伴うCaMキナーゼIIの活性化反応を調べた。CA1錐体細胞への興奮性入力線維シャファー側枝、交連線維)を短時間、高頻度刺激するとLTPが発現する。刺激に伴って、Ca^<2+>非依存性活性は有意に上昇し、少なくとも1時間以上持続した。自己燐酸化反応の亢進が確認された。全活性にも有意な上昇が見られた。NMDAグルタミン酸受容体の阻害剤であるAP5をあらかじめ投与しておくと、LTP誘発およびCaMキナーゼII活性化反応が認められなかった。以上の結果は、CA1のLTPにおいて、NMDA受容体活性化に続いて、CaMキナーゼII活性化反応の惹起されることが明らかになり、LTP誘導における酵素の役割が示唆された。本年度も引き続き,種々の培養細胞におけるCa^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMキナーゼII)の活性化反応とその生理的役割の検討に焦点をしぼった。1)生体組織の培養細胞における研究a)ラット大脳皮質アストロサイトに関する研究生後1日目のラット大脳皮質から,既報の方法に基づき,アストロサイトを培養した。最終の細胞標本は95%以上の純度を示した。グルタミン酸受容体を刺激すると,CaMキナーゼII自己燐酸化反応,Ca^<2+>依存性活性が上昇し,酵素の活性化反応が確認された。活性化反応にともなって,内因性基質であるグリア線維性酸性蛋白質,ビメンチンの燐酸化反応が惹起された。非NMDAおよび代謝性グルタミン酸受容体が関与していることがわかった。b)ウシ副腎髄質細胞に関する研究ウシ副腎からクロマフィン親和性細胞を培養した。アセチルコリン刺激にともなってCaMキナーゼII活性化反応とチロシン水酸化酵素燐酸化反応を検出した。CA1錐体細胞への興奮性入力線維(シャファー側枝,交連線維)を短時間,高頻度刺激するとLTPが発現する。刺激に伴って,Ca^<2+>非依存性活性は有意に上昇し,少なくとも1時間以上持続した。NMDAグルタミン酸受容体の阻害剤であるAP5をあらかじめ投与しておくと,LTP誘発およびCaMキナーゼII活性化反応が認められなかった。以上の結果は,CA1のLTPにおいて,NMDA受容体活性化に続いて,CaMキナーゼII活性化反応の惹起されることが明らかになり,LTP誘導における酵素の役割が示唆された。
反芻家畜の栄養素代謝に対するメチル基転移経路の寄与

本年度はまず、メチル基転移への関与が最近明らかになってきたギ酸の血漿中濃度の測定法について、ヒツジから得た血漿を用いて検討した。血漿ギ酸からペンタフルオロベンジルブロマイド誘導体を調製し、[1-13C]ギ酸あるいはd4-酢酸を内部標準として用い、ガスクロマトグラフィー質量分析計でμmolオーダーの血漿ギ酸濃度を再現性よく測定することに成功した。血漿酢酸濃度も再現性よく定量することが可能であった。また、尿中のギ酸および酢酸濃度の測定も可能となった。次いで、摂取したフィトールから体内でギ酸が生成するかどうかを明らかにするために、4頭のヒツジを用いて、第一胃内にフィトールを注入した際のヒツジの血漿ギ酸濃度を測定した。飼料給与下で第一胃内にフィトール(飼料1 kgあたり2から12 g)を注入し、血漿ギ酸濃度を開発した分析手法で測定した。その結果、フィトール注入量の増加に伴い血漿ギ酸濃度の高まる個体もいたが、フィトール注入量の影響が明確に認められない個体もみられた。その原因については明らかではないが、個体によってフィトールあるいはギ酸の代謝速度が異なることが考えられた。また、尿中のギ酸濃度を測定したところ、血漿濃度より尿中のギ酸濃度の方が高かったが、血漿濃度との相関は認められなかった。さらに、血漿の酢酸濃度とギ酸濃度の比、あるいは尿中の酢酸濃度とギ酸濃度の比は、フィトール注入によって上昇する個体が認められた。さらに反芻家畜のギ酸代謝の変動を検討するために、子牛の出生から離乳までの血漿ギ酸濃度の推移を調査した。血漿ギ酸濃度は出生直後では低値であったが、初乳摂取や成長に伴い増加し、哺乳期の4週齢ですでに一定水準に達していた。このことから、反芻胃の発達は必ずしもギ酸濃度には影響しないことが推察された。血漿ギ酸濃度の測定が安定せず、手法を確立するのに時間を要したため、当初予定していた安定同位体投与によるメチル基代謝の解析に関する試験を行うことができなかった。今後は、フィトール投与時のギ酸濃度の変化をさらに検討するとともに、メチル基関連の代謝物濃度やその動態についても検討する予定である。特に、メチオニン関連代謝物および葉酸関連代謝物の血中濃度や動態に及ぼす飼料の影響について検討をすすめる予定にしている。また、期待していたようなギ酸濃度の変動が得られていないことから、反芻動物の種類や生理条件による血漿ギ酸濃度の変動についてもさらに調査をすすめ、ギ酸濃度の変動要因についても検討する予定である。血中ギ酸濃度の測定法は確立できたので、今後は研究を加速できる。

ギ酸の定量分析方法の確立に時間を要し、予定していた代謝試験が実施できなかったため、それに要する経費を使用しなかったので次年度使用額が生じた。本年度に実施する予定の代謝解析のための経費に使用する。
同化デンプン合成系遺伝子の単離とその機能の解明

本研究は,まだ研究例の少ない同化デンプン合成系に関与する遺伝子の単離を目的としている.イネのWx遺伝子は種子の胚乳と花粉におけるデンプン(アミロース)の合成を制御している.この遺伝子の産物(Wxタンパク質)に対するポリクローナル抗体を用いてイムノブロット法によりいろいろな組織について解析したところ,登熟初期の種子や茎などに抗体と反応するWxタンパク質類似のバンドが検出された.これらのバンドはwx変異体を用いた場合でも検出されることから,Wxタンパク質に相同なアミノ酸配列を含む,wx座とは異なる遺伝子座に支配されているタンパク質と推定した.このうち,登熟のきわめて初期に発現しているタンパク質を(WRP1;Wx Protein-Related Protein 1)と命名し,解析を行った結果,WRP1について次のようなことが明らかとなった.(1)種子の中の果皮で特異的に発現する.これは免疫組織化学的な解析によっても確認された.(2)種子の発生の初期に強く発現し,その後減少する.強い発現が見られる時期は種子の果皮が良く発達し、強い緑色を呈している(すなわち光合成が盛んに行われている)時期に相当する.こreの結果から,WRP1は果皮組織に特異的に発現し,同化デンプンの合成に関与していることが示唆された.そこで,Wx遺伝子の変異体の発生初期の種子より得たmRNAよりcDNAライブラリーを作製し,イムノスクリーニング法でWRP1に対するcDNAクローンの探索を行った.その結果,いくつかの候補クローンを得た.このうちの1クローンは,果皮で強く発現し,しかも時期的パターンはWRP1のパターンと類似していることが判明した.今後はこのクローンがWRP1のcDNAであることを確認し、その塩基配列の決定,発現や昨日の解析を行う予定である.本研究は,まだ研究例の少ない同化デンプン合成系に関与する遺伝子の単離を目的としている.イネのWx遺伝子は種子の胚乳と花粉におけるデンプン(アミロース)の合成を制御している.この遺伝子の産物(Wxタンパク質)に対するポリクローナル抗体を用いてイムノブロット法によりいろいろな組織について解析したところ,登熟初期の種子や茎などに抗体と反応するWxタンパク質類似のバンドが検出された.これらのバンドはwx変異体を用いた場合でも検出されることから,Wxタンパク質に相同なアミノ酸配列を含む,wx座とは異なる遺伝子座に支配されているタンパク質と推定した.このうち,登熟のきわめて初期に発現しているタンパク質を(WRP1;Wx Protein-Related Protein 1)と命名し,解析を行った結果,WRP1について次のようなことが明らかとなった.(1)種子の中の果皮で特異的に発現する.これは免疫組織化学的な解析によっても確認された.(2)種子の発生の初期に強く発現し,その後減少する.強い発現が見られる時期は種子の果皮が良く発達し、強い緑色を呈している(すなわち光合成が盛んに行われている)時期に相当する.こreの結果から,WRP1は果皮組織に特異的に発現し,同化デンプンの合成に関与していることが示唆された.そこで,Wx遺伝子の変異体の発生初期の種子より得たmRNAよりcDNAライブラリーを作製し,イムノスクリーニング法でWRP1に対するcDNAクローンの探索を行った.その結果,いくつかの候補クローンを得た.このうちの1クローンは,果皮で強く発現し,しかも時期的パターンはWRP1のパターンと類似していることが判明した.今後はこのクローンがWRP1のcDNAであることを確認し、その塩基配列の決定,発現や昨日の解析を行う予定である.イネの登熟初期の種子にはWxタンパク質に対するポリクローナル抗体と反応するWxタンパク質類似のバンドが認められる.このバンドはwx変異体を用いた場合でも検出されることから,Wxタンパク質に相同なアミノ酸配列を含む,wx座とは異なる遺伝子座に支配されているタンパク質(WRP1 ; Wx Protein-Related Protein 1)であると考えられる.7年度はこのWRP1の性質を検討するとともに,これをコードするcDNAの探索を行った.wx変異体を用いたイムノブロット解析により,WRP1について次のようなことが明らかとなった.(1)種子の中の果皮で特異的に発現が検出され,これは免疫組織化学的な解析によっても確認された.(2)種子の発生の初期に強く発現し,その後減少する.この時期は種子のうちの果皮が良く発達し,強い緑色を呈している(すなわち光合成が盛んに行われている)時期に相当する.これらの結果から,WRP1は果皮組織に特異的に発現し,同化デンプンの合成に関与していることが示唆された.そこで,Wx遺伝子の変異体の発生初期の種子より得たmRNAよりcDNAライブラリーを作製し,イムノスクリーニング法でWRP1に対するcDNAクローンの探索を行った.その結果,いくつかの候補クローンを得た.このうちの1クローンは,果皮で強く発現し,しかも時期的パターンはWRP1のパターンと類似していた.本研究は,まだ研究例の少ない同化デンプン合成系に関与する遺伝子の単離を目的としている.イネのWx遺伝子は種子の胚乳と花粉におけるデンプン(アミロース)の合成を制御している.この遺伝子の産物(Wxタンパク質)に対するポリクローナル抗体を用いてイムノブロット法によりいろいろな組織について解析したところ,登熟初期の種子や茎などに抗体と反応するWxタンパク質類似のバンドが検出された.これらのバンドはwx変異体を用いた場合でも検出されることから,Wxタンパク質に相同なアミノ酸配列を含む,wx座とは異なる遺伝子座に支配されているタンパク質と推定した.

このうち,登熟のきわめて初期に発現しているタンパク質を(WRP1;Wx Protein-Related Protein 1)と命名し,解析を行った結果,WRP1について次のようなことが明らかとなった.(1)種子の中の果皮で特異的に発現する.これは免疫組織化学的な解析によっても確認された.(2)種子の発生の初期に強く発現し,その後減少する.強い発現が見られる時期は種子の果皮が良く発達し,強い緑色を呈している(すなわち光合成が盛んに行われている)時期に相当する.これらの結果から,WRP1は果皮組織に特異的に発現し,同化デンプンの合成に関与していることが示唆された.そこで,Wx遺伝子の変異体の発生初期の種子より得たmRNAよりcDNAライブラリーを作製し,イムノスクリーニング法でWRP1に対するcDNAクローンの探索を行った.その結果,いくつかの候補クローンを得た.このうちの1クローンは,果皮で強く発現し,しかも時期的パターンはWRP1のパターンと類似していることが判明した.今後はこのクローンがWRP1のcDNSであることを確認し,その塩基配列の決定,発現や昨日の解析を行う予定である.
環境共生建材のデータベース化およびCO2、ストック住宅の設計支援システムの開発

環境共生建材の生産に係わるエネルギー消費量並びに二酸化炭素排出量を明らかにする事を主眼とし、その計算手法について提案を行うとともに、2000年現在で日本国内に流通している環境共生建材のエネルギー消費量並びに二酸化炭素排出量原単位を作成した。提案した計算手法は、製造過程で使用される工業機械を明らかにし、その工業機械のエネルギー消費量並びに二酸化炭素排出量を積み上げることによって全体の使用量・排出量を求めるものである。この計算手法については、この手法による計算値と、企業側が独自に算定、もしくは工場全体として把握しているエネルギー消費量などから逆算した調査値を比較することによってその精度を確認した。パーティクルボード、アルミニウム、ガラス、等基本的な建材13種について結果が得られ、その誤差は10%20%に収まった。この手法を用い、市場に出回っている環境共生建材の原単位を調査したが、調査製品数364に対し、原単位の作成にまでたどり着いたのはわずか27製品と問題を残す結果となった。しかしながら、この27製品の中には、従来の研究には見られなかったリサイクル製品も多数含まれており、近年新たに開発された環境共生建材の環境負荷原単位作成の第一歩となった。環境共生建材のエネルギー消費量並びに二酸化炭素排出量は、同列の選択肢に入ると考えられる他のバージン建材と比較すると、増えるものもあれば減少するものもあり、傾向はまちまちである。しかしバージン建材と混ぜ合わせ、複雑な工程の末生産されたものは、排出量が増加する傾向が見られた。しかし、これらの明らかになった建材を極力使用して住宅を建設すると、最大64%の二酸化炭素排出量を削減でき、環境負荷削減には環境共生建材の利用は不可欠であるといえる。環境共生建材の生産に係わるエネルギー消費量並びにCO_2排出量を明らかにする事を本年度の研究目的としたが、複数の企業に対するヒヤリング結果から、現状での環境共生建材は、その製造過程で独自の課程を経るものが多く、企業秘密として明らかにならない場合が多いことが判明した。この事実を元に、おおよその工程が判明すれば、エネルギー消費量及びCO_2排出量が推定できる手法を開発した。この手法は、再生課程で使用される工業機械の原単位を利用し、その積み上げによって製品のエネルギー消費量を類推する手法である。この手法を検証するために、以下の調査を行った。環境共生建材のを分類し、その中から在宅用建材として循環可能の建材について、その製造時エネルギー消費量と製造過程で使用される工業機械をアンケート調査及びヒヤリング調査によって明らかにし、企業側が提出するエネルギー消費量(調査値)と工業機械の原単位積み上げによるエネルギー消費量(計算値)を比較し、その誤差を検証した。石膏ボード、ハードボード、バーティクルボード、アルミニウム、ガラス、等基本的な建材13種について結果が得られ、その誤差は10%20%であった。このことから、おおよそについては、計算値を用いることによって、環境共生建材の従来建材との比較が可能であると判断し、一般的な住宅において環境共生建材を用いた場合の、エネルギー消費量及びCO_2排出量について試算し、住宅建材として使用される場合の特性についてケーススタディ、検証を行った。この検証の結果、アルミニウムについては、使用量、削減原単位ともに大きく、住宅全体でみても、その削減効果が大きい。また、鉄骨造の住宅では、鋼材の使用量が大きいため、その削減原単位は少ないが、全体としては大きな削減量となることが明らかとなった。昨年度は、環境共生建材の生産に係わるエネルギー消費量並びにCO2排出量を明らかにする事を主眼とし、その計算手法について提案を行うとともに、原単位に関する調査を行った。本年度は、これらの研究を受け、2000年現在で日本国内に流通している環境共生建材を調査、ピックアップし原単位を作成するための調査を行った。この調査は主に、新建ハウジングや循環経済新聞などの新聞、文献からいくつかのキーワードを含む建材を抽出することにした。

これらの環境共生建材は、「リサイクル系」「リサイクル材利用系」「消費エネルギー削減系」「天然資源系」「健康増進系」等の分類・チェック項目を設定し、これらに該当するものを抽出する事によって行った。同時に、これらを広く一般社会に公開していくためのウェブ・サイトを試作、情報提供を行った。ウェブ・サイトの対象は、住宅建設を主業務とする設計事務所、並びに工務店、そして環境意識の高い一般人を主たる対象として設計した。このページは、単に環境共生建材を列記し、陳列するのではなく、環境共生建材が代替できうる一般的な建材を切り口に検索できるように設計している。多くの場合、現状においては代表的な建材の代替として、環境共生建材を選ぶという行動が、住宅設計活動においてはより一般的であるからである。このホームページは、現在も情報収集、更新を続けており、近く正式なホームページとして公開する予定である。
インスリン誘導性転写因子の作用機序と食餌と病態による遺伝子発現制御

私どもは、ラット肝において、高炭水化物食摂食後に誘導される転写因子として、basic helix-loop-helix型転写抑制因子であり、24時間を刻む時計遺伝子でもあるSHARP-2を同定した。SHARP-2は、同様の構造を有するSHARP-1とともに、SHARP familyを形成している。ラット肝やラット高分化型肝癌細胞株であるH4IIE細胞において、SHARPfamily遺伝子の発現はインスリンにより誘導され、標的である糖新生系酵素のphosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK)遺伝子のプロモーター活性を低下させることから、SHARPfamilyはインスリンによる血糖低下に関わる転写因子の一つであると考えている。また、脂肪細胞から分泌されるアディポネクチンや経口糖尿病治療薬であるメトフォルミンは、肝の5'-AMP-activated protein kinase (AMPK)を活性化し、PEPCK遺伝子の転写を抑制する。AMPKの活性化剤である5-aminoimidazole-carboxamide-1-β-riboside (AICAR)でH4IIE細胞を処理すると、インスリンと同様、早期に一過性にSHARP-2 mRNAの発現が誘導されることも明らかにした。加えて、多くの転写因子が他のタンパク質と相互作用することから、yeast two-hybrid systemにより、ラット肝cDNAライブラリーからSHARP-2と相互作用するタンパク質をスクリーニングしたところ、Sex-determining region Y-box 6 (Sox6)がクローニングされた。本研究では、インスリン産生細胞である膵β細胞において、培養グルコース濃度の上昇に依存して、SHARPfamily遺伝子の発現が調節されるかどうか、SHARP-2とSox6のそれぞれの最小相互作用ドメインの解析、ならびに、SHARP-2とSox6の相互作用がインスリン遺伝子の転写にどのように寄与するかについて検討した。膵β細胞株であるmouse insulinoma 6β(MIN6β)細胞の培養液中のグルコース濃度を5 mMから25 mMへと上昇させたところ、24時間で、SHARP-2遺伝子の発現が誘導されることが明らかになった。また、興味深いことに、同様に24時間で、インスリン遺伝子の発現も誘導されることが明らかになった。次に、yeast two-hybrid systemを用いてSHARP-2とSox6の物理的相互作用について検討を行った。Sox6の144-787番目までのアミノ酸配列を含むクローンであるSL-88との相互作用にはSHARP-2の384-397番目のアミノ酸配列が必要であることが明らかになった。逆に、SHARP-2との相互作用に必要なSL-88の最小ドメインは201-362番目のグルタミンに富むアミノ酸配列であることが明らかになった。ラットインスリン遺伝子のプロモーター活性に対するSHARP-2とSox6の機能的相互作用を検討するために、インスリン遺伝子のプロモーター領域を含むルシフェラーゼレポータープラスミドとSHARP-2やSox6の発現ベクターをMIN6β細胞にコトランスフェクションした。その結果、SHARP-2およびSox6は単独でインスリン遺伝子の転写を上昇させることが明らかになった。さらに、SHARP-2とSox6を同時に発現させた場合、転写活性は相乗的に上昇することが示された。ラットインスリン遺伝子のプロモーター内のSHARP-2応答性配列やSox6応答性配列を同定する。SHARP-2遺伝子のプロモーター領域を含むルシフェラーゼレポータープラスミドをMIN6β細胞にトランスフェクションし、グルコースに応答するDNA配列を決定する。SHARP-2遺伝子のグルコース応答性配列の結合タンパク質をゲルシフト法やChIPアッセイにより解析する。また、同定された転写因子の発現ベクターを構築し、実際にその配列に依存して転写が調節されるかどうかを検討する。各種の食餌を摂食させた正常マウスおよび糖尿病マウスの各組織でのSHARPs遺伝子の発現状況解析を一定の月齢の中での経時的変化あるいは幼若・老齢などの月齢による側面から詳細に行う。本研究では、他のインスリン応答性組織である脂肪細胞や筋肉において、インスリンやAICARによりSHARP family遺伝子の発現が調節されるかどうか、インスリン産生細胞である膵β細胞において、培養グルコース濃度の上昇に依存して、SHARPfamily遺伝子の発現が調節されるかどうか、SHARP-2とSox6の最小相互作用ドメインを解析した。

インスリンやAICAR処理を行ったマウス3T3-L1脂肪細胞やマウスC2C12筋管細胞において、リアルタイムPCR法を用いて、SHARPs遺伝子の発現について検討した。その結果、脂肪細胞では、インスリンによりSHARP-2遺伝子の発現が濃度依存的に誘導されること、および、AICARによりSHARP family遺伝子の発現が濃度依存的に誘導されることが明らかになった。一方、筋管細胞では、両処理は、SHARP family遺伝子発現には影響しなかった。膵β細胞株であるマウスMIN6β細胞の培養液中のグルコース濃度を5 mMから25 mMへと上昇させたところ、24時間で、SHARP-2遺伝子の発現が誘導されることが明らかになった。また、興味深いことに、同様に24時間で、インスリン遺伝子の発現も誘導されることが明らかになった。また、yeast two-hybrid systemを用いて、SHARP-2との相互作用に必要なSox6のドメインを解析したところ、現在までに、201から362までのアミノ酸配列であることが明らかになった。この領域には、Sox6の転写活性に必要なグルタミンに富む配列が含まれていた。今年度は、高騰している細胞培養に用いる牛胎児血清を確保するために一括購入を行ったため、動物実験に予算を回すことができなかった。私どもは、ラット肝において、高炭水化物食摂食後に誘導される転写因子として、basic helix-loop-helix型転写抑制因子であり、24時間を刻む時計遺伝子でもあるSHARP-2を同定した。SHARP-2は、同様の構造を有するSHARP-1とともに、SHARP familyを形成している。ラット肝やラット高分化型肝癌細胞株であるH4IIE細胞において、SHARPfamily遺伝子の発現はインスリンにより誘導され、標的である糖新生系酵素のphosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK)遺伝子のプロモーター活性を低下させることから、SHARPfamilyはインスリンによる血糖低下に関わる転写因子の一つであると考えている。また、脂肪細胞から分泌されるアディポネクチンや経口糖尿病治療薬であるメトフォルミンは、肝の5'-AMP-activated protein kinase (AMPK)を活性化し、PEPCK遺伝子の転写を抑制する。AMPKの活性化剤である5-aminoimidazole-carboxamide-1-β-riboside (AICAR)でH4IIE細胞を処理すると、インスリンと同様、早期に一過性にSHARP-
化学発光反応を用いる脱水素酵素分析システムの開発とその応用

1.研究目的:近年、化学および生物発光反応が高感度な検出方法として注目されている。我々は1ーメトキシフェナジンメチルサルフェ-ト(1ーMPMS)およびイソルミノ-ル(IL)/ミクロペルオキシダ-ゼ(mーPOD)によるNAD(P)Hの高感度な化学発光分析法に基づく種々の脱水素酵素およびそれらの基質となる生体成分の微量分析法を確立すること目的とする。2.研究期間中に達成した研究成果2)NAD(P)Hの増幅化学発光測定法:NAD/NADH酵素サイクリング法を用いて上記の化学発光法を高感度化した。NADHの測定感度は3x10^<ー14>mol/Lに向上し、1)の方法より150倍高感度化し、生物発光法とほぼ同程度の検出感度となった。3)ATPの化学発光測定法:グルコ-スを基質としてヘキソキナ-ゼとグルコ-スー6ーリン酸脱水素酵素を用い、生成するNADHを(1)の方法で測定するシステムを開発し、さらに高感度化するためにホスホエノ-ルピルビン酸/ピルビン酸キナ-ゼを共役させた酵素サイクリング法をもちいることによる増幅化学発光法を確立した。4)応用:グルコ-スー6ーリン酸脱水素酵素、ーDーガラクトシダ-ゼ、アルカリホスファタ-ゼなどの化学発光測定法を確立した。これらの酵素を標識酵素とする17ーヒドロキシプロゲステロン、TSHなどの化学発光イムノアッセイを開発した。また、グルコ-スデヒドロゲナ-ゼ、3αーヒドロキシステロイドデヒドロゲナ-ゼを固定化酵素リアクタ-とする血清中のグルコ-ス、胆汁酸ATPの化学発光フロ-インジェクション分析法を開発した。また、本システムを胆汁酸の化学発光高速エキタイクロマトグラフィ-の検出部に応用した。近年、化学および生物発光反応が高感度な検出法として注目され、生体成分の分析法として利用されはじめている。著者らはNAD(P)Hが電子伝達体の1-メトキシフェナジンメチルサルフェ-トにより溶存酸素をO_2^-(H_2O_2)とし、これがミクロペルオキシダ-ゼの共存下イソルミノ-ルと反応して化学発光する反応を見出した。本法では1ピコモルのNAD(P)Hが測定可能であり、酵素サイクリング法を併用するとさらに高感度化が可能である。本化学発光法を用いて以下の検討を行なった。1.各種の脱水素酵素活性の化学発光測定法:グルコ-ス-6-リン酸脱水素酵素(G6PDH)、アルコ-ル脱水素酵素(ADH)との組み合わせによるアルカリホスファタ-ゼ(ALP)、ガラクト-ス脱水素酵素(GALDH)との組み合わせによるβ-D-ガラクトシダ-ゼについての酵素活性測定法を確立した。それぞれ1x10^<-18>モル、1x10^<-19>モルおよび1x10^<-20>モルまで測定できた。これらの酵素を標識して17-ヒドロキシプロゲステロンの酵素イムノアッセイに応用した(ラジオイムノアッセイ研究会、1989.11月)。2.3α-ステロイド脱水素酵素、グルコ-ス脱水素酵素、ヘキソキナ-ゼ/G6PDHをガラスビ-ズに固相化し、血中の胆汁酸、グルコ-ス、ATPをフロ-インジェクション分析法(FIA)で測定する系を確立した。胆汁酸、グルコ-スに関しては国際臨床化学会議に報告し、ATPのFIAに関しては第11回FIA研究会(1989.6月)に報告した。3.NADHの酵素サイクリング法を確立して30フェムトモルまで測定可能となった(分析化学38,495(1989))。

NAD(P)Hが電子伝達体の1ーメトキシフェナジンメチルサルフェ-ト(1ーMPMS)により溶存酸素をH_2O_2に変換し、これがマイクロペルオキシダ-ゼ(mーPOD)の触媒作用によりイソルミノ-ルで化学発光する上記反応の応用として当該年度は以下の検討を行なった。1)3αーステロイドデヒドロゲナ-ゼをガラスビ-ズに固定化したリアクタ-を検出部に用いる胆汁酸の化学発光高速液体クロマトグラフィ-を確立し、国際クロマトグラフィ-会議にて報告し、J.Chromatographyに投稿した。2)3αーステロイドデヒドロゲナ-ゼ、グルコ-ス脱水素酵素、ヘキソキナ-ゼ/グルコ-スー6ーリン酸脱水素酵素をガラスビ-ズに固定化し、血液中の胆汁酸、グルコ-ス、ATPのフロ-インジェクション分析法を確立し、J.Flow Injection Analysisに投稿。3)新たにアルカリホスファタ-ゼの酵素活性の測定に本化学発光法を応用した。アルカリホスファタ-ゼの酸素サイクリング法も検討し日本薬学会(1990年8月)にて報告した。1.研究目的:近年、化学および生物発光反応が高感度な検出方法として注目されている。我々は1ーメトキシフェナジンメチルサルフェ-ト(1ーMPMS)およびイソルミノ-ル(IL)/ミクロペルオキシダ-ゼ(mーPOD)によるNAD(P)Hの高感度な化学発光分析法に基ずく種々の脱水素酵素およびそれらの基質となる生体成分の微量分析法を確立すること目的とする。2.本年度の研究成果:本年度は最終年度にあたるので、昨年度までの研究の成果を報文化した。すなわち、1)酵素サイクリング法を用いた還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドの高感度化学発光測定法とその酵素活性測定への応用(分析化学40、537ー542、1991).
血液凝固因子による全身の代謝不全発症機序の解明

肥満に伴い、褐色脂肪機能が低下し全身の代謝障害を引き起こすこと、また血液凝固第Xa因子(FXa)が増加することが知られている。食餌誘導性肥満モデルマウスを作製したところ、褐色脂肪機能の低下と糖代謝異常が生じたが、その際に褐色脂肪においてFXaが増加し、その受容体であるPAR1も増加した。FXa-PAR1シグナルは褐色脂肪細胞のミトコンドリア内の活性酸素レベルを上昇させることでミトコンドリア機能を低下させ、褐色脂肪不全を引き起こした。FXa阻害薬やPAR1欠損マウスではこれらの形質が改善したことから、FXa-PAR1シグナルが糖尿病に対する新たな治療標的となる可能性が示唆された。肥満や糖尿病により健康寿命の短縮や全死亡率が上昇するため、これらの病態を解明することは極めて重要である。これまで我々の研究グループでは、肥満や糖尿病、心不全時に白色内臓脂肪が老化することで全身のインスリン抵抗性が生じ、これらの老化疾患の病態が負に制御されることを明らかにしてきた。褐色脂肪組織はかつて主に乳幼児に存在する熱産生器官として認識されてきたが、今日では、成人にも存在し全身の代謝を制御する可能性を秘めた臓器であることがわかってきた。このことから褐色脂肪不全時には全身の代謝に大きな影響を及ぼす可能性が高く、代謝不全の制御において非常に重要な標的臓器になると思われる。FXaは肥満に伴い上昇することが以前よりわかっていたが、肥満や糖尿病の病態における意義は殆どわかっていなかった。そこで本研究では、血液凝固第Xa因子(FXa)により全身の代謝不全が生じる機序を解明することを目的として研究を開始した。野生型マウスに高脂肪食を与え肥満モデルを作成したところ、褐色脂肪組織が機能不全を生じるとともにFXaの発現が増加した。FXaは白色脂肪組織においては、Proteinase-activated receptor-2(PAR2)に結合し脂肪炎症が生じることは以前より報告されていたが、褐色脂肪組織ではPAR2ではなく、PAR1が多く存在し、かつ肥満で発現レベルが上昇することがわかった。またこれらの形質はFXa阻害薬の投与により改善した。我々はPAR1を抑制することで褐色脂肪細胞内ミトコンドリアの活性酸素レベルが低下することを確認しており、肥満時にはFXa-PAR1-ミトコンドリア活性酸素上昇-褐色脂肪不全という経路により糖尿病が発症、進展する可能性が高いと考えられる。今後、その機序についてさらに検討するために、PAR1ノックアウトマウス等を用いた実験でさらに検証を進める予定である。H28年度の研究計画として当初予定した通り、肥満モデルマウスにて褐色脂肪機能不全が誘導されること、またこの褐色脂肪不全はFXa-PAR1シグナルの増加を介して生じていることが再検証された。またFXa阻害薬を用いた検証実験も当初の計画通り遂行でき、その機序を解明するための培養細胞などを用いた実験も開始している。また当初作製予定であった遺伝子改変マウスの作製は完了し、現在コロニーを拡大して実験を開始しているところであり、本研究は概ね順調に進展しているものと思われる。これまでの研究結果から、肥満時にはFXa-PAR1シグナルを介して褐色脂肪の機能不全が生じ、糖尿病などの全身代謝障害生じること、またこれらの形質はFXa阻害薬の投与により改善することがわかっている。また予備実験によりPAR1を抑制することで褐色脂肪細胞内ミトコンドリアの活性酸素レベルが低下することを確認しており、今後は肥満時のFXa-PAR1-ミトコンドリア活性酸素上昇-褐色脂肪不全という経路の検証と機序の解明を行っていく。具体的には、全身および褐色脂肪組織特異的PAR1ノックアウトマウスに肥満モデルを作成し、表現型を解析する。また、FXaの産生を促進するTissue Factorを発現するアデノ随伴ウイルスを褐色脂肪組織内に投与することでFXaを過剰発現したマウスを作成し、表現型を解析する。褐色脂肪組織を中心とする主要代謝臓器や褐色脂肪細胞株を用いて、DNAマイクロアレイ解析やメタボローム解析、プロテオミクス解析を行い、FXaが褐色脂肪細胞不全を介して全身の代謝異常を惹起する詳細な分子機序を検証する。循環器内科学概ね当初の計画通り予算を使用できたが、一部の購入品にて当初の予定よりも低価格で購入できた物品があったため、若干の次年度使用額が生じた。次年度へ繰り越した研究費は今年度購入予定の試薬や消耗品、実験動物の購入に使用したいと考えている。
異常アミノ酸含有ペプチド類の全合成と医薬品への展開

異常アミノ酸含有ペプチドであるミラジリジンAとトカラアミドAの全合成ならびにそれらの類縁体合成さらには、カテプシンBに対する阻害能の評価を行った。ミラジリジンAについては昨年、その形式合成の達成を報告したが、今回はさらに一歩押し進め、全合成による天然体を得ることに成功した。これによって海綿からの単離、構造決定が正しいことを証明することができた。最終段階での脱保護にはPLE(porcine liver esterase)を用い、温和な条件下に行うことで、92%という高い収率で天然物を得ることができた。また、システインプロテアーゼであるカテプシンBがミラジリジンAのどの部位と相互作用しているのかを明らかにするために、類縁体を多数合成し、その活性相関研究に展開した。その結果、ビニルアルギニン部分が必須であることを見いだした。また、トカラアミドAについては、アルギニナール部分が不安定であり、アルギニン側鎖であるグアニジド官能基の脱保護が大変困難であった。そこで、無保護という条件で、合成を押し進めることで、その問題を解決することができた。一方で、抗HIV活性を有するカリペルチンAの全合成にも挑戦した。その結果、立体化学が不明であったメトキシチロシン部分の効率的な合成法の確立ならびにその天然体の絶対配置を決定することができた。以上のような結果を今年度は残すことができた。これらの成果は、3年にわたる若手研究(B)に対して、ミラジリジンA、トカラミドAの合成を達成し、活性相関研究に展開できたことは、医薬品創成の足がかりとして当初の目的を達成したことを意味している。しかし、カリペルチンAについては、天然物の立体化学を決定することに終止してしまい、構造活性相関研究という目的を達成することができなかった。若手研究(B)としては終了するが、今後も本研究の発展に努めていきたいと考えている。システインプロテアーゼ阻害活性を示す異常アミノ酸含有ペプチドMiraziridineAの合成とその誘導体合成を検討した。ビニルアルギニンの合成の困難さが本研究のポイントであった。そこで、効率的なビニルアルギニンの合成を行うにあたり、グルタミン誘導体からビニルオルニチン誘導体へと導き、その後グアニジド化によって目的とするビニルアルギニンに導くものである。オルニチン側鎖となるアミノ基がビニル化を妨げることを想定し、フタルイミド基で完全にアミノ基を保護したところ効率的にビニル化に成功した。しかし、その後のグアニジド化、さらに主鎖アミノ基の保護基あるBoc基の脱保護が困難であった。そこで、フタルイミド基の代わりにノシル基とBoc基を一つのアミノ基に同時に用いることを考案した。その結果、ビニル化で脱保護、グアニジド化、主鎖の脱保護にも成功し、懸案であったビニルアルギニンの効率的な合成に成功した。これを元に、残り4つのアミノ酸の縮合にも成功し、Miraziridine Aの形式合成に成功した。現在は固相合成法に展開している。さらにこの固相法によるアナログ合成も行い、ライブラリー構築に成功した。今後、カテプシンを用いたアッセイ試験を行う予定である。一方でカリペプチンについては立体構造が不明な部分の周辺にあたるモデルトリペプチドの合成を行った。その結果、効率的なメトキシチロシンの全立体を作り分けることに成功した。さらにメチルアラニン、メチルグルタミンの合成も行い、これらを縮合することにも成功した。しかし、これらモデルペプチドでは正確な立体化学を決定することはできなかった。今後、さらに大きなモデルペプチドの設計を行う予定である。システインプロテアーゼ阻害活性を示す異常アミノ酸含有ペプチドMiraziddineAの合成とその誘導体合成を検討した。様々な活性相関を実現するために大量スケールでの化合物の供給ならびに、固相上での迅速な合成法の確立について検討をおこなった。種々検討した結果、Boc-Arg(Boc)2-OHを原料に用いて、ワインレブ化、アミドの還元、不飽和エステルの導入を満足のいく収率で行うことができた。保護基の除去ならびに他の保護基の導入などにも問題はなく、真に有効なビニルアルギニンの合成法を確立することができた。昨年までにすでにMiraziridine Aの他の異常アミノ酸についての合成は確立しているので、これらを用いて液相中での縮合反応を行ったところ、望む天然物であるMirazieidine Aの世界で2番目の合成を達成することに成功した。さらにクロロトリチル樹脂を用いた固相合成にも挑み、その合成も合わせて達成することができた。これによって、天然物合成としての成功を得ることができた。つぎにこの結果を踏まえ、様々なアミノ酸誘導体を用いてアナログ対の固相合成を行い、現在ライブラリーを作成している段階である。生物活性についてはカテプシンDを用いたアッセイ法を検討し、アミノメチルクマウリンを蛍光物質に用いた方法で感度よく検出できることを見いだしている。さらにSARS由来システインプロテアーゼの大腸菌を用いた大量発現系にも成功した。来年度は最終年度として、ライブラリーの構築から生物活性の実際の測定、非ペプチド化に挑戦する予定である。

最終段階での脱保護にはPLE(porcine liver esterase)を用い、温和な条件下に行うことで、92%という高い収率で天然物を得ることができた。また、システインプロテアーゼであるカテプシンBがミラジリジンAのどの部位と相互作用しているのかを明らかにするために、類縁体を多数合成し、その活性相関研究に展開した。その結果、ビニルアルギニン部分が必須であることを見いだした。また、トカラアミドAについては、アルギニナール部分が不安定であり、アルギニン側鎖であるグアニジド官能基の脱保護が大変困難であった。そこで、無保護という条件で、合成を押し進めることで、その問題を解決することができた。一方で、抗HIV活性を有するカリペルチンAの全合成にも挑戦した。その結果、立体化学が不明であったメトキシチロシン部分の効率的な合成法の確立ならびにその天然体の絶対配置を決定することができた。以上のような結果を今年度は残すことができた。これらの成果は、3年にわたる若手研究(B)に対して、ミラジリジンA、トカラミドAの合成を達成し、活性相関研究に展開できたことは、医薬品創成の足がかりとして当初の目的を達成したことを意味している。しかし、カリペルチンAについては、天然物の立体化学を決定することに終止してしまい、構造活性相関研究という目的を達成することができなかった。若手研究(B)としては終了するが、今後も本研究の発展に努めていきたいと考えている。