hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
3次元仮想現実感による胆膵外科手術支援システムの構築と評価

一方で,径1.5mm以下の血管については描出が困難であり,動脈再建などの判断は術中の目視,触診による判断が必要であると考えられた。以上の検討について,2015年度の日本コンピュータ外科学会にて発表を行った。研究の目的と意義:膵癌および胆道癌に対する血管合併切除を伴う拡大手術が増加している。こうした拡大手術では、血管への癌浸潤の有無だけでなく、腫瘍と血管の立体的位置関係を正確に把握することが、根治切除を達成するためには非常に重要となる。また門脈または肝動脈を合併切除した場合には膵管や胆管の再建に加えて血管再建のシミュレーションも重要になる。今回我々は没入型3D映像の制作を行った。研究の計画と方法:門脈・肝動脈・胆管を3D映像化して、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)に仮想現実感として描出して、血管と腫瘍の立体関係をより明確で分かりやすくする次世代の没入型画像呈示システムを構築した。CTデータの抽出と3DモデリングにはOsiriXを用い、作成した臓器と血管の3Dモデルを没入型仮想現実感環境の3Dモデルに変換して、スマートフォンを内蔵したHMDに呈示した。OsiriXはDICOMのファイル形式を用いることが可能であり、MRIのDICOMデータをOsiriXへ読み込んだ後に,サーフェイスレンダリング機能を用いて画像処理を行い,実際に手術に必要な解剖学的情報のみを抽出し立体的なSTLファイルを作成した。具体的には、MRI動脈相より動脈,門脈相で門脈,EOB肝細胞造影相から肝実質,膵実質,総胆管を抽出した。結果:我々は血管と腫瘍の仮想現実感3Dモデルを、スマートフォンを内蔵した軽量なヘッドマウントディスプレイ(HMD)に描出して、同時に複数人で観察できるシステムを開発した。医学部学生10人、研修医7人に、製作した画像を観察してもらい立体感などの感想を抽出して検討したところ、立体感は強いが画像酔いがあるという意見が多かった。予想される貢献:本システムは、レジデントなど若い外科医にとっても血管と臓器の立体関係が理解しやすいメリットがあり手術チーム内で手術イメージを共有できる利点がある。CT/MRIデータを基に門脈・肝動脈・胆管を3D映像化して、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)に仮想現実感として描出して、胆管癌・膵癌と血管および胆管の立体関係をより明確で分かりやすく映像化する次世代の没入型画像呈示システムを構築した。3D映像作成においては、画像抽出(segmentation)と3DCGの作成のプロセスにおいて時間短縮が可能となり、3DCGの品質を向上した。そして、3DCGをVR(AR)コンテンツ化して観察することで手術シミュレーションを行った。被験者としてレジデントと医学部の学生に観察をしてもらったところ、映像の立体感は強いものの、画像酔いがあるという意見が認められた。
節肥性を示す異種染色体添加コムギおよび合成コムギの遺伝育種学的研究

少ない肥料で生育できミネラルを多く含む形質をコムギに付与することは、肥料資源と地球環境保護、コムギを通じた人類へのミネラル供与に重要である。本研究では、異種染色体添加系統および一次合成コムギ系統のリンと亜鉛含量をICP分析装置によって測定した。添加系統を用いた実験では、種子含量が茎葉の含量と相関し、幼苗検定で選抜できることを明らかとした。一次合成コムギを用いた研究では、11元素を調査した。その結果、リン、亜鉛および鉄含量は相関があること、改良品種の含量は低いこと、含量と種子重とは弱く逆相関していることを見いだした。この結果より、野生植物の遺伝資源がコムギ育種に有用であることが分かった。少ない肥料で生育できる形質(節肥性)を作物に付与することは、肥料資源と地球環境の保護のため、今後の育種に求められる重要な性質である。申請者らは、これまで、多数の異種染色体添加パンコムギ系統を調査し、リンおよび亜鉛効率の高い系統や硝化抑制作用のある系統を見いだした。1ハマニンニク特異的マーカーの作成: RFLPおよびESTマーカーのDNA配列を元に、オオハマニンニクJ染色体用のマーカーを作成することを目標に行った。その結果、ハマニンニク染色体の存在を同定する確実なマーカーを複数得ることができた。しかし、未だに目的とするオオハマニンニクのJ染色体についてのマーカーは少ない。今後、次世代シーケンサーによりオオハマニンニクゲノムを部分解読するなどの方法で、対処することを考えている。2J染色体の欠失・転座の誘発:昨年度の研究で、オオハマニンニクのJ染色体添加パンコムギ系統を用いた研究を行ったが、この研究で用いた染色体添加系統からJ染色体が脱落していることが分かり、そこで、染色体観察によりJ染色体が確実に1対添加されている系統を選抜し直し、その種子を大量増殖した。期間内に予定通りの欠失系統作成による遺伝分析はできないので、RNAseqなどの方法によって、リンの吸収性についての分子生物学的分析を行う。3種子中の亜鉛及びミネラル含量の測定: ICP発光装置により異種染色体添加系統および一次合成コムギ系統の亜鉛、鉄、マンガン、銅、カリウム含量を調査した。その結果、系統により大きい多様性のあることを見いだした。一方で、一次合成コムギ系統とパンコムギ系統の異種染色体添加系統の組換え近交系統をDArTマーカーで解析し、連鎖地図を作ったので、このデータと合わせて、ミネラル含量のQTLを調査しようと考えている。節肥性を作物に付与することは肥料資源と地球環境保護のため重要である。本研究では野生植物の遺伝子を含む一次合成コムギ系統のリンと亜鉛吸収について研究し、さらに、それに関する遺伝子を追求するために、それとパンコムギとの組換え近交系の遺伝地図作成を行った。まず、マカロニコムギ品種「Langdon」と野生種タルホコムギの交配により育成された47系統の意地時合成コムギを材料に用いた。これら系統作成に使われたタルホコムギは、同種の分布域と変異を包含する系統である。さらに、比較のためパンコムギ品種として、Chinese Spring、小麦農林61号、Cham 6およびSephadak Ishkashimを用いた。2年間に異なる圃場で収穫された、これらの種子を溶解し、3反復で、ICP発光分光分析装置を用い、11元素(P、Zn、Fe、K、Mn、Cu、Na、Al、Si、S、Au)の含有量を調査した。その結果、1一次合成コムギ内に大きい変異が見られること、2リン、亜鉛および鉄含量は互いに高い相関があること、3これらのパンコムギ品種における含量は低いこと、4含量と種子重とは弱く逆相関していることが明らかとなった。種子重による逆相関を除き、遺伝的にリンおよび亜鉛を多く含む系統を選抜した。一方で、これら一次合成コムギ系統とChinese Springの間で作った組換え近交系統、115系統を両親種と共にDArTおよびSNPマーカーで分析し、連鎖地図を作った。また、47系統の一次合成コムギに、それぞれ小麦農林61号およびSephadak Ishkashimを交配し、さらに、これらの品種で戻し交配したBC1F1個体を作成し、それを自家受精させたBC1F2集団を作成した。さらに、先の研究でPの吸収効率が高いことが分かっている、オオハマニンニク染色体添加系統を通常および低P条件下で水耕栽培した。その結果、低P条件下では根の伸長が促進されることが解明された。

本研究では野生植物の染色体を含む異種染色体添加コムギ系統のミネラル吸収について研究し、この系統の花粉にX線を照射し染色体欠失系統の育成を行った。まず、2011年、2012年に栽培した、Ae. umbellulata、Ae. searsii、Ae. peregrina、Ae. geniculata染色体を含むパンコムギChinese Spring系統の種子に含まれる、鉄、亜鉛、マンガン、カリウム量を測定し、高い値を示す系統を選抜した。さらに、ミネラルを種子に多く含む系統の選抜を、茎葉においても行えるかを調査するため、これら系統の発芽後、1、2、2.5か月後の植物体の茎葉に含まれるミネラル含量も調査した。その結果、両年において鉄、亜鉛、マンガンを多く含む系統を得、これらの含量が互いに相関していることを見いだした。また、葉内の含量とミネラルの含量に正の相関を示す時期があり、この時期の茎葉の含量を調査することにより、種子内のミネラルの蓄積を予想できることが明らかになった。次に、ミネラルの蓄積に関与する異種染色体部位の同定と、異種染色体の微小部分をコムギ染色体に取り込むことを目的として、X線照射花粉をパンコムギに交配し染色体欠失系統を育成した。しかしながら、欠失染色体をヘミ接合で含むため、これら系統のミネラル含量を調査する前に、染色体をホモ接合にする必要がある。一方、これまでの研究でオオハマニンニクのJ染色体添加系統は、高いリン酸の吸収量を示すことが明らかになっていたので、J染色体を一対添加した系統の花粉にX線を15Gy照射し、多数のF1雑種を得た。しかし、染色体調査で、J染色体の存在が見あたらず、系統維持の過程でJ染色体が失われていることが分かった。この系統がどのような理由でJ染色体を失ったかは全く不明であるが、人為的なミスではないようである。現在、世代を遡った系統から、純正な系統を得ることができた。プロジェクト研究員と技術補佐員を雇用して昨年度の研究の遅れを取り戻すよう努力した。その結果、異種染色体のマーカー作成については、研究が進んだが、予定していたJ染色体のマーカー数(20個)には達していない。転座系統作成については、親材料に問題が生じ、予定通り進んでいない。ミネラル含量測定については、当初の予定通り進んだ。25年度が最終年度であるため、記入しない。24年度の研究費を繰越し、25年度にポスドクを雇用し、合成コムギの元素含有量を調べることができた。マーカー作成については、ハマニンニクのゲノムを部分的に解読するなどの方法で進める。材料の問題で、欠失地図作成によるリン酸の節肥遺伝子同定は困難であるので、RNAseqにより、J染色体添加系統の高リン酸吸収性を分子生物学的に明らかにしたい。得られたデータを解析し、合成コムギ中に元素含有量の遺伝的変異を解析し、さらに元素含有量間での相関から、元素の吸収機構を考察する。
南大洋の環境変動と生態系変動

海鷹丸による,2回の南大洋インド洋海区における学際的な研究航海を実施した。生物関係では,陸棚から外洋における魚類の分布組成,中・深層における魚類や動物プランクトンの分布,動物プランクトンの分布変動と南極周極流周辺に形成されるフロントの位置との関係等を明らかにした。物理学分野ではケープダンレー沖において新たな南極底層水形成海域を発見し,深層水の分布とその変動,形成機構等に関する知見を得た。海鷹丸による,南大洋航海を実施した(19年12月25日20年2月16日)。主たる調査海域は,(1)昭和基地沖,プリッツ湾西方沖および(2)アデリーランド沖,ジョージVランド沖である。(1)における調査は,極地研究所との共同研究であり,海洋構造,栄養塩分布,硫化ジメチルの生成機構,二酸化炭素分圧,基礎生産,動植物プランクトン等に関する観測,採集を行った。(2)における調査は,日豪仏共同による,生物種の記載と分布の解明を主目的としたものであり,各種プランクトンネット,中層トロールによる採集を中心に行った。また,調査海域と寄港地の間では,航走中に連続プランクトン採集装置の曳航を行い,1日1回の停船観測による表層プランクトンの採集と基礎生産の測定を行った。栄養塩,クロロフィルに関しては船上で分析を行ったが,それ以外の試料については分析中であり,またデータの解析を行っている。南大洋の生物相においては,近年の気候温暖化に伴いナンキョクオキアミの減少,サルパ類の増加が指摘されているが,本航海では,サルパ類はほとんど採集されず,またナンキョクオキアミが多く採集され,反対の結果であった。海洋環境との関係の解析,過去の記録との比較により新たな結論が得られることが期待される。(2)の海域では,中・深層に至る各層のプランクトン,マイクロネクトンの採集を沖合の8測点で実施することができ,また中層トロールによる魚類の採集を陸棚から外洋域にかけての22測点で実施することができた。従来,このような,密度の高い採集を行った例はなく,南大洋における生物多様性を明らかにする上で貴重な試料を得ることができた。これらの試料を解析し,また各測点で行った海観測や植物プランクトン,基礎生産などの情報と併せて解析することにより南大洋の海洋環境と生態系を解明し,また過去のデータとの比較によりその変動を明らかにすることが期待される。海鷹丸による,南大洋航海を実施した(H20年1月4日2月16日)。主たる調査海域は,(1)昭和基地沖、および(2)マックロバートソンランド沖である。(1)における調査は,極地研究所との共同研究であり,海洋構造,栄養塩分布,DMS(硫化ジメチル)の生成機構,二酸化炭素分圧,基礎生産,動植物プランクトン等に関する観測,採集を行った。硫化ジメチル,栄養塩およびクロロフィルに関しては船上で分析を行ったが,それ以外の試料については分析中であり,またデータの解析を行っている。(2)における調査は,主に南極底層水の形成過程を探求する研究であり、海洋構造を詳細に把握するほかに乱流計測を行った。南極大陸周辺は深層水が形成される海域であるため、そこにおける変化は深層大循環を通じて全海洋、ひいては気候や生態系に影響する。(2)において得られた密度の等値線の分布は、夏季にも底層水あるいは底層水上部の水塊ができる可能性を示すものであり、どの程度形成されているのかを定量的に評価することができると期待される。地球温暖化に影響する二酸化炭素の大気-海洋間の収支や雲核形成に関与するDMSの生成は、海洋植物プランクトンの活動と密接に関連しており、一方、南大洋の生態系は、海氷の発達の程度に大きく影響される。本航海は、昨年よりも海氷が少なく南緯68度付近まで観測が可能であったが、クロロフィルは低濃度であり、DMS濃度も低かった。南大洋の生物相においては,気候温暖化に伴いナンキョクオキアミの減少,サルパ類の増加が指摘されている。本航海では、サルパ類はほとんど採集されず,またナンキョクオキアミは南緯60度でも大量に採集され,反対の結果が得られた。これらの観測で得られた海洋構造などの情報と併せて解析することにより、南大洋の海洋環境と生態系を解明し,また過去のデータとの比較によりその変動を明らかにすることが期待される。H19年度及び20年度に海鷹丸による,南大洋航海をそれぞれ実施した。主たる調査海域は,前者では(1)昭和基地沖およびケープダンレー沖と,(2)アデリーランド沖およびジョージVランド沖であり,後者では(1)の海域のみである。

実施内容は,(1)では,海洋構造の観測,係留系による観測,栄養塩分布,硫化ジメチルの分布と生成機構,二酸化炭素分圧,基礎生産,動植物プランクトンの分布等に関する観測,採集であり,(2)では,国際極年における国際共同観測として日豪仏による,生物多様性の解明を目的とする観測採集が重点的に行われた。各種プランクトンネット,中層トロールによる表層から中・深層に至る各層での採集を高密度に行った。本年度は,これら2航海で得られた試料の分析とデータ解析を行った。研究内容は多岐にわたるが,生物関係では,従来知見の少ない,陸棚から外洋までの間の魚類組成の比較,中・深層における魚類や動物プランクトンの分布,さらに動物プランクトンの分布変動と南極周極流周辺に形成されるフロントの位置との関係等を明らかにすることができ,第X回SCAR国際生物学シンポジウムにおいて多数の口頭発表を行った。それらの内容は,特集号に掲載予定である。一方,物理学分野ではケープダンレー沖において新たな南極底層水形成海域を発見し,深層水の分布やその変動,形成機構等に関して極域気水圏シンポジウムで多くの発表を行った。現在までに解析の済んでいない試料やデータも多く残されており。今後,これらの処理に努めるとともに研究発表を重ね,過去の研究結果との比較により,地球環境変動に果たす南大洋の役割や.変動に応じた生態系の変化について明らかにする予定である。
出芽酵母におけるリボソームRNAの新規転写制御機構の解明

Fpr1/FKBP12は、薬剤ラパマイシンとの複合体の形で栄養環境に対する細胞応答の司令塔TORC1複合体に結合し、その活性を阻害することでリボソーム構成因子の合成を抑制するが、薬剤のない生理的状況でのリボソーム生合成への関与は不明であった。本研究で我々は、リボソーム構成因子の協調的産生に関わる出芽酵母HMO1の遺伝子破壊との合成致死変異としてFPR1の変異を同定するとともに、ChIP-seq解析、及び変異型プロモーターを用いた解析から、Fpr1がリボソームタンパク質遺伝子プロモーターに、その主要転写因子であるRap1に依存的に結合し、共に転写を促進するという全く新しい役割を解明した。本年度は主にΔhmo1Δfpr1二重破壊株の生育異常を回復させるサプレッサー変異株の単離と、その原因遺伝子の同定を中心に研究を行った。申請時に既に単離されていた最初の変異株については、生育回復の原因として三番染色体右腕の末端約25 kbの領域を欠失し、この切断点が一部重複した十五番染色体左腕に融合していることを明らかにした。現在、生育回復の原因遺伝子の特定を行っている。本株ではΔhmo1Δfpr1株で著しく低下していたrRNA遺伝子の転写量がΔhmo1単独破壊株並みに回復していたが、35S rRNA遺伝子プロモーター上へのPol I転写開始複合体の形成は回復しておらず、この株のrRNAの転写量の回復はPol Iの転写開始後の伸長あるいはそれ以降の段階に原因がある可能性が示唆された。一方、上記に加え、新たなサプレッサー変異株も多数単離した。その中から生育回復の度合いが異なるいくつかを選んで全ゲノム配列の解読を行い、元の二重破壊株のゲノムと比較した。その結果、各株において元の二重破壊株には存在しなかった変異を特異的に見出した。現在、これらの変異が二重破壊株の生育回復の原因であるかを順次確認中である。上記研究と平行して行った、Hmo1のin vivoでの標的遺伝子への結合についての研究で、Hmo1のrDNA、及びリボソームタンパク質遺伝子への結合がΔfpr1株で低下することを見出し、Fpr1がHmo1のDNA結合を促進する可能性を見出した。一方、Fpr1自身のDNA結合を検出することは出来なかった。Fpr1はタンパク質の構造変化に関わるとされるPPIase活性を持つことから、Fpr1がHmo1の構造を変化させることにより、そのDNA結合を促進する可能性が示唆された。現在、この可能性について検証を行っている。また本研究を行う中で明らかになったHmo1のDNA結合に関与する各ドメインの役割について論文報告した。本年度はΔhmo1Δfpr1二重破壊株の生育異常を回復させるサプレッサー変異株の一つにおける変異として昨年度明らかとなった3番染色体右腕末端領域約25 kbpの欠失と、この切断点への一部重複した15番染色体左腕末端の融合という染色体の重複転座について、この染色体異常が生育を回復させる直接の原因の特定を目指した。欠失した3番染色体末端領域25 kbpをプラスミドにのせてこのサプレッサー変異株に導入したところ生育の回復は失われなかったことから、3番染色体末端の欠失が生育回復の原因ではないことが示された。このサプレッサー変異株を元の二重破壊株と掛け合わせた二倍体は良好な生育を示し、生育の回復が優性であったことから、その原因が重複した15番染色体にあることが強く示唆された。そこでこの約115 kbpという長大な重複末端領域を5つに分割してプラスミドに挿入し、元の二重破壊株に形質転換することにより生育を回復させる領域を限局した。領域を縮めながらこれを繰り返し、最終的にあるリボソームタンパク質遺伝子のコピーが二つに増えたことが生育回復の原因であることが明らかとなった。RNA-seq解析の結果、この遺伝子は二重破壊株と野生株を比較して、生育に必須な遺伝子の中で最も転写量の低下が大きかったことから、Δhmo1Δfpr1二重破壊株の生育異常の原因が本遺伝子の転写量の低下にあることが強く示唆された。Hmo1がこの遺伝子を始め多くのリボソームタンパク質遺伝子の転写に関わっていることについては既に報告済みであるが、そこにFpr1がどのように関わっているかについては全く不明である。申請者はそれを明らかにすることが、これら両因子が関与する未知のリボソームタンパク質遺伝子の転写制御機構の発見に繋がるものと考え、現在は他のサプレッサー変異株の原因遺伝子の解析を継続して行っている。申請時の目標として挙げていた(申請時までに取得していた)サプレッサー変異株の原因となる染色体異常の発見(昨年度)に引き続き、それに伴う特定の遺伝子のコピー数の倍加が生育回復の原因であることを決定することに成功した。これにより当初の目的の一部を達成すると共に、本研究の大きな目標であるHmo1およびFpr1の働きを解明する上で、中心的な研究対象となる具体的な標的遺伝子が特定されたことにより、今後の解析の方向性と注力する点がより具体的になったと考えられる。例えば他に得られているサプレッサー変異株ではやはりこの標的遺伝子の転写量が増加し、これが生育回復の原因であることが示唆されているが、この遺伝子に変異やコピー数の増加は起こっていないことが確認されており、この転写の制御に何らかの異常が起こっている可能性が示唆されている。

この異常の原因を明らかにすることにより、Hmo1、Fpr1の働きをより明確にすることが出来ると考えられる。このように今年度は本研究における重要な発見があった一方、他の研究のとりまとめと論文発表の準備により年度後半、あまり多くの時間を割けなかったことから、それを差し引いて総合的に見ると「概ね順調に進展している」というのが妥当であると考えている。当初申請で記載したΔhmo1Δfpr1二重破壊株の抑圧変異株について一昨年度、その生育回復の原因が15番染色体の重複に伴うリボソームタンパク質(RP:ribosomal protein)遺伝子の一つRPL25の倍加にあることを突き止め、二重破壊株の生育遅延が、RPL25の転写量の低下によるものと結論づけた。それを受けて昨年度は、Hmo1及びFpr1のRPL25における機能について研究を行った。RNA seq、及びノザンブロッティングによる遺伝子発現解析の結果、二重破壊株では野生株、及びそれぞれの単独破壊株に比べ、RPL25を筆頭に調べた全てのRP質遺伝子の転写が顕著に低下することが明らかとなり、両因子がRP遺伝子の転写に重要な役割を果たすことが示唆された。Hmo1がRP遺伝子プロモーターに結合して働くことは知られているため、Fpr1についてもRP遺伝子プロモーターへの結合をChIP法により調べた所、本因子が調べた全てのRP遺伝子プロモーターに結合することが明らかとなった。この結果は薬剤ラパマイシンと結合した状態での機能のみが古くから知られる一方、本来の生理的機能が不明であったFpr1(ほ乳類のFKBP12のオルソログ)の働きを明らかにした初めての例である。Fpr1の結合はHmo1に比べ2オーダー少なく、特徴的なDNA結合モチーフも持たないことから、本因子は直接DNAに結合するのではなく、何らかの転写因子を介してDNA上に局在すると予想された。RPL25プロモーターの限局を行った結果、Fpr1の結合にはRP遺伝子の主要転写因子Rap1の結合配列を必要とすることが明らかとなった。昨年度の研究から、Rap1がRP遺伝子プロモーター結合以降の転写活性化のどこかの段階においてFpr1を必要とすると予想される。Δhmo1Δfpr1二重破壊株の生育異常を抑圧する変異の原因遺伝子の同定に成功するとともに、Fpr1がRP遺伝子プロモーター上に局在し、転写を促進することを明らかにしたことは、それまで不明であった両因子が協調的に作用する標的が具体的になり、今後の解析の方向性と注力する対象が明確になったという点において本研究の一つのブレークスルーになったと考えられる。Fpr1は高等真核生物のFKBP12のオルソログである。これらのタンパク質はFK506やラパマイシンなどの臨床上重要な薬剤の標的であること、及びその作用機構が明らかにされてから20年以上が経過しているにもかかわらず、薬剤の無い本来の状況における役割については、未だ不明である。本研究の成果は、Fpr1/FKBP12を始め、タンパク質の構造形成に重要な関与をすると考えられながらも、その役割がほとんど明らかになっていないPPIase (peptidylprolyl isomerase)活性を持つ因子の働きの一端を明らかにしたもので、これらの因子の機能解明の手がかりになるものと期待される。今年度は本研究における重要な発見があった一方、他の研究の論文投稿に多くの時間を割いたことから、それを差し引いて総合的に見ると「概ね順調に進展している」と考えている。
高温超電導物質の基礎、応用研究

つぎの3つの研究を行った。(1)セラミックス系超電導材料による磁気検出素子の試作YBaCuOセラミックスを適当な形状に切り出し、4端子法測定回路を形成させ、外部磁束密度中におくと、電気抵抗が変化することを測定することにより、簡単な磁界検出素子を得ることができた。感度は0.9[Ω/T]、検出限界は1.5×10^<-5>[T]であった。(2)YBaCuO系超電導体の電気・磁器的メモリー効果の研究上の実験において、超電導体サンプルを外部磁束交度中におくと、4端子法測定回路の電圧測定端子間に電圧が現われるが、この電圧は、印加磁界をゼロにした後も存在し続ける。これはメモリー効果と考えてよい。このメモリー電圧は、印加磁界を増大させると増大するが、約10^<-2>[T]で一定となる。高温超電導材料は多孔性で、多くの粒界をもっているので、電流はジャングル・ジムのような道筋を通って流れると考えられる。メモリー効果のメカニズムは、このモデルにより説明される。(3)強誘電体のPTC効果BaTiO_3に希土類元素を極く微量混合焼成したセラミックスは、転移点Tcから上で正の温度係数positive temperature coefficient(PTCと略す)をもち、温度が60K上昇する間に抵抗率は10^4もの増大を示す。そのようすは、LaBaCuOの抵抗率の温度変化と酷似している。超電導と強誘電性との間には重要な関係が存在することが予想されるので、PTCを示すセラミックスの抵抗をLN_2温度まで測定した。その続果、抵抗率は室温附近でミニマムを示し、LN_2温度まで上昇することがわかった。これは世界最初の研究である。BaTiO_3と同じ結晶構造をもつ強誘電体KNbO_3においても、同様な結果を得た。強誘電体のこの異常な抵抗の温度変化は、本格的な研究を要求している。
日本絵画における作画技法としての〈模写〉の研究－初期真宗絵伝を中心に－

2015年2月2016年1月は特別研究員採用を中断しており、ここで報告するのは採用を再開した2016年2月3月の研究実施状況である。初年度から継続してきた古典絵画のトレース図作成について「古典絵画の線描分析とトレース図の利活用に関する試論」としてまとめた(『東京芸術大学社会連携センター紀要』第2号に掲載予定)。本研究課題では中世における日本絵画の作画手法として<模写>を研究対象としてきたが、本稿では絵画の構成要素のうち特に線描に注目し、線を写し取るという行為について考察した。今回は人物モチーフの線描にあらわれる描き手の個性について、実際に数名の学生・日本画家に同一モチーフを写してもらうことで比較検証を行ったが、建物や植物山水などの線描にあらわれる特徴についてはまた別の傾向があると思われる。加えて、作品研究においては筆致の特徴が時代や地域、絵師集団ごとの傾向なのか絵師個人の個性なのかといった判断も必要となってくる。今後はより多くの素材を検証し、美術史研究において絵画作品間の図様の継承性などが問題となる際に、線描の質というものをどのように言語化していくべきか検討を進めたいと考えている。また、2015年6月に所属する文化財保存修復学会において第9回奨励賞を受賞した。同学会ではこれまでに中世絵画のトレース図作成や赤外線画像観察を通した作画技法および復元手法に関する研究を発表しており、その業績が評価されたものである。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は中世の掛幅縁起絵における〈模写〉の特性と意義、模写がどのように創作と関わってきたかを明らかにする。人物・建物・植物などモチーフ毎の部分模写を蓄積しながら作品の模写要素に着目することで、制作背景の解明や具体的な復元作業につなげることを目指す。初年度、日本絵画における模写の歴史と意義の変遷については概論を論文にまとめ、研究対象の画像データ収集に着手した。詳細な画像データが入手できた作品の観察を進め、モチーフ毎に特徴的な描画の抽出および構図、画面構成の法則と効果について基礎的な分析を進めた。また、真宗の絵伝に限らず、中世の社寺縁起絵など作画技法の面で関連の深い作品についても調査の機会があったため研究の視野を広げて取り組んだ。春日大社所蔵の春日社寺曼荼羅について原本調査を行い、赤外線写真を利用してトレース図を作成した。同社寺曼荼羅は美術史上重要な作品でありながら画面の欠損が著しく、図柄が確認し難い状態となっているが、赤外線写真、マクロ撮影によるデジタル画像解析により線描を描き起こし、現存する図柄を整理することができた。なお、作成したトレース図は松村和歌子「春日曼荼羅と社頭景観の史料」(『根津美術館紀要此君』第四号、2013年3月)に参考図版として掲載された。宮曼荼羅や社寺曼荼羅は絵伝と同様、同じ対象を描く多くの類似作品を比較することが可能であり、作画の中の模写要素を検討するための好材料といえる。その他、関連する他の科学研究費研究2件に連携研究者として参加しており、本年度は東京藝術大学大学美術館および東京国立博物館所蔵の模本作品調査や、モノクロ撮影実験を通した色彩復元の技法開発に協力した。共同研究の成果については学会発表を行った他、2013年2月にシンポジウム「敦煌研究院と東京藝術大学-交流のこれから」にて「模写による文化財保存の新たな可能性」の題目で口頭発表を行った。本研究は中世の掛幅縁起絵における<模写>の特性と意義、模写がどのように創作と関わってきたかを明らかにする。初年度に引き続き、初期浄土真宗の絵伝や中世の掛幅縁起絵を中心に、画像データの収集およびトレース図の蓄積を進めた。甲斐万福寺旧蔵絵伝については部分トレースを通した図柄の比較研究を行い、2014年の文化財保存修復学会全国大会でポスター発表を予定している。大画面絵画のトレース作成にはデジタルトレースの手法を導入し、モチーフ毎に情報を分けて整理することにより、全体構図や群像の粗密、流れなどを視覚的に提示できるようになった。また、デジタルデータは拡大・縮小・反転が自在であり、モチーフ同士の形状の比較が容易となる等の効果を上げている。画像および史料分析、トレース作業と併せて、縁起絵や高僧絵伝の舞台となる寺社の現地調査も行った。興福寺、春日大社、法隆寺、善光寺、西光寺、観興寺、大善寺玉垂宮などを訪れ、画中の描写と現在の景観比較、堂舎・安置仏の現状や付近の名所旧跡の確認、資料収集等のフィールドワークに取り組んだ。絵画表現と実景の関係性は、作画技法を解明し制作地域や制作者を推定する上でも重要な要素と考えている。そのほか、中世の寺社縁起絵と作図面で関係の深い春日曼荼羅に関して、初年度に行った調査および研究成果を文化財保存修復学会にて発表し、論文「春日大社所蔵《春日社寺曼荼羅》の仏尊表現について」としてまとめた(学術雑誌に投稿し、現在査読中)。本図の仏尊表現について、依頼者・使用者の個人的な信仰を反映し古様な図像を組み合せていることを確認し、初期の春日曼荼羅の展開の様相を示す作品として重要性を指摘した。

本研究は中世の掛幅縁起絵における〈模写〉の特性と意義、模写がどのように創作と関わってきたかを明らかにする。人物・建物・植物などモチーフ毎の部分模写を蓄積しながら作品の模写要素に着目することで、制作背景の解明や具体的な復元作業につなげることを目指す。初年度から継続して、初期浄土真宗の絵伝や中世の掛幅縁起絵を中心に画像データの収集およびトレース図の蓄積を進めている。本年度、甲斐万福寺旧蔵絵伝については部分トレースを通した図柄の比較研究を行い、文化財保存修復学会全国大会でポスター発表を行った。また、春日大社所蔵の春日社寺曼荼羅に関しては論文「春日大社所蔵《春日社寺曼荼羅》の仏尊表現について」としてまとめ、『佛教藝術』336号に発表した。これらの研究では赤外線撮影による図像観察やトレース図を用いた類例作品との図像の比較により、作画技法に不明な点が多い初期中世絵画の造形展開の様相の一端を明らかにすることができた。共編著『日本画名作から読み解く技法の謎』では作品鑑賞に重点が置かれがちな古い時代の絵画について、日本画技法書との異なった方法で、制作現場の様子を伝えながら、〈模写〉の再評価を織り込み解説を行った。日本画の模写による最新研究成果の報告および古代から近代までに行われてきた模写の時代毎の特徴や意義の変遷について論述し、日本において大陸文化の受容手段や作画技法として用いられてきた「模写」についての研究成果を広く一般に公開することができた。2015年2月2016年1月は特別研究員採用を中断しており、ここで報告するのは採用を再開した2016年2月3月の研究実施状況である。初年度から継続してきた古典絵画のトレース図作成について「古典絵画の線描分析とトレース図の利活用に関する試論」としてまとめた(『東京芸術大学社会連携センター紀要』第2号に掲載予定)。本研究課題では中世における日本絵画の作画手法として<模写>を研究対象としてきたが、本稿では絵画の構成要素のうち特に線描に注目し、線を写し取るという行為について考察した。今回は人物モチーフの線描にあらわれる描き手の個性について、実際に数名の学生・日本画家に同一モチーフを写してもらうことで比較検証を行ったが、建物や植物山水などの線描にあらわれる特徴についてはまた別の傾向があると思われる。加えて、作品研究においては筆致の特徴が時代や地域、絵師集団ごとの傾向なのか絵師個人の個性なのかといった判断も必要となってくる。今後はより多くの素材を検証し、美術史研究において絵画作品間の図様の継承性などが問題となる際に、線描の質というものをどのように言語化していくべきか検討を進めたいと考えている。また、2015年6月に所属する文化財保存修復学会において第9回奨励賞を受賞した。同学会ではこれまでに中世絵画のトレース図作成や赤外線画像観察を通した作画技法および復元手法に関する研究を発表しており、その業績が評価されたものである。実技的手法を交えて中世掛幅縁起絵における模写の特性と意義、模写がどのように創作と関わってきたかを明らかにすることを目的として研究を進めてきたが、本年度は初年度、二年度目に調査の機会を得た初期浄土真宗絵伝や春日社寺曼荼羅に関する研究成果をまとめ、学会発表および論文発表を行うことができた。また、模写史についても現時点までの研究成果を共著書籍の中でまとめることができた。本年度は妊娠に伴う体調不安定のため遠方の寺院調査や作品調査は十分に実施できなかったものの、研究全体としてはおおむね順調に進展している。
交感神経性プリン作動性反応の生体内分布および伝達機構に関する研究

血管の交感神経性反応は、アドレナリン作動性反応とプリン作動性反応によって構成されている。このうち、プリン作動性反応については、生理的意義が十分に解明されていない。そこで本研究では、イヌ摘出血管の交感神経性反応を詳しく解析し、プリン作動性神経の生理的意義を明らかにしようとした。実験は、摘出したイヌ血管条片を用いて行い、以下の成績を得た。1.生体内分布:各臓器より摘出した血管を用いて、交感神経性プリン作動性反応の有無を調べた。その結果、脳底動脈、中大脳動脈、腸間膜動脈および静脈、門脈でプリン作動性反応が観察され、交感神経性プリン作動性神経が生体に広く分布していることが明らかとなった。2.神経伝達調節機序:交感神経性プリン作動性反応とアドレナリン作動性反応がどのようにシナプス前調節を受けているのか、イヌ腸間膜動脈を用いて比較検討した。その結果、生理的条件下では、両反応はシナプス前性α2受容体を介するフィードバック機構で反応が著しく抑制されていることが明らかとなった。又、ノルアドレナリンの交感神経への取り込みを抑制するコカインは、アドレナリン作動性反応のみを著しく増強し、プリン作動性反応は、逆に抑制した。3.降圧剤の影響:Ca拮抗薬であるニフェジピン、ペラパミル、デイルチアゼムの作用を、交感神経性アドレナリン作動性反応とプリン作動性反応で比較したところ、プリン作動性反応がニフェジピンにより選択的に抑制されることを見出した。4.プリン体の同定:ルシフェリン-ルシフェラーゼ法により、血管支配交感神経からのATP遊離を測定しようと試みたが、検出可能なATP量は認められなかった。
異相発現を伴う生化学操作の工学的研究

水中に存在するタンパク質は分離精製過程や化学的,酵素的修飾を受ける際に異相を発現させることがある。この現象が,生化学物質の分離や生化学反応を実施する上にどのような影響を及ぼすか実験的検討を行ったところ以下のような知見を得た.1.分離工学的観点からのコアセルベ-ション:ゼラチンーNa_2SO_4ー水コアセルベ-ション系にタンパク質,核酸関連物質,糖類をそれぞれ添加し,コアセルベ-ト,平衡両相への分配実験を行ったところ,分配傾向が物質により異なることが分かった.2.ペプチドの高分子化反応:大豆タンパク質を処理して得られた物質をαーキモトリプシンで修飾する際,反応の進行に従い,一旦低分子化した後高分子化すること,高分子化とともに反応液の非ニュ-トン性が著しくなることが分かった.3.コアセルベ-ションの生化学反応への利用:1.で得た知見を参考に,阻害反応を示す生成物を反応系より分離する操作が有効であるセルロ-スの加水分解反応をゼラチンーNa_2SO_4ー水コアセルベ-ション系において行った.セルラ-ゼはコアセルベ-ト相に高濃度に分配されるが,セロビオ-ス,グルコ-スはほとんど同濃度で両相に存在していた.撹拌糟において一定時間ごとに平衡相を入れ換える半回分加水分解反応を行ったところ,高い反応率まで到達できた.4.タンパク質の限外〓過における共存塩の影響:撹拌槽型限外〓過器において硫酸アンモニウムが共存するパパイン水溶液の限外〓過実験を行った.液本体におけるパパイン濃度が溶解度よりも低く,共存硫酸アンモニウム濃度による粘度の変化が小さくても,限外〓過特性は変化した.物質移動系数とゲル層表面濃度から,塩濃度により溶解度以下でも凝集の程度が異なることが分かった.水中に存在するタンパク質は分離精製過程や化学的,酵素的修飾を受ける際に異相を発現させることがある。この現象が,生化学物質の分離や生化学反応を実施する上にどのような影響を及ぼすか実験的検討を行ったところ以下のような知見を得た.1.分離工学的観点からのコアセルベ-ション:ゼラチンーNa_2SO_4ー水コアセルベ-ション系にタンパク質,核酸関連物質,糖類をそれぞれ添加し,コアセルベ-ト,平衡両相への分配実験を行ったところ,分配傾向が物質により異なることが分かった.2.ペプチドの高分子化反応:大豆タンパク質を処理して得られた物質をαーキモトリプシンで修飾する際,反応の進行に従い,一旦低分子化した後高分子化すること,高分子化とともに反応液の非ニュ-トン性が著しくなることが分かった.3.コアセルベ-ションの生化学反応への利用:1.で得た知見を参考に,阻害反応を示す生成物を反応系より分離する操作が有効であるセルロ-スの加水分解反応をゼラチンーNa_2SO_4ー水コアセルベ-ション系において行った.セルラ-ゼはコアセルベ-ト相に高濃度に分配されるが,セロビオ-ス,グルコ-スはほとんど同濃度で両相に存在していた.撹拌糟において一定時間ごとに平衡相を入れ換える半回分加水分解反応を行ったところ,高い反応率まで到達できた.4.タンパク質の限外〓過における共存塩の影響:撹拌槽型限外〓過器において硫酸アンモニウムが共存するパパイン水溶液の限外〓過実験を行った.液本体におけるパパイン濃度が溶解度よりも低く,共存硫酸アンモニウム濃度による粘度の変化が小さくても,限外〓過特性は変化した.物質移動系数とゲル層表面濃度から,塩濃度により溶解度以下でも凝集の程度が異なることが分かった.当初の実施計画に沿い研究を行なったところ、以下の事が明らかになった。1.分離工学的観点からのコアセルベ-ションゼラチン一塩一水系コアセルベ-ションは水性2相分配法と比較し、安価である点、高温で操作できる点、平衡相へのゼラチンの溶解が少ない点で異なる。分離能があれば、その特徴を生かす用途があるはずである。何種類かの生化学物質を添加し、コアセルベ-ト相と平衡相への分配実験を行なったところ、アデニンとセルラ-ゼはコアセルベ-ト相に濃縮されるがグルコ-スは低濃度域を除き、両相にほとんど同濃度で溶解していた。またセルラ-ゼを添加するとコアセルベ-ションの発生する条件が変化することが分かった。平成2年度に予定しているコアセルベ-ションを利用するセルロ-スの糖化反応についての試験的実験も開始した。2.ペプチドの高分子化における分子量およびレオロジ-的物性の経時変化大豆タンパク質より得たペプチドを基質としてα-キモトリプシンによる高分子化反応を行なったところ、一旦、低分子化した後高分子化すること、高分子化が始まる時点より次第に液の非ニュ-トン性が著しくなることが分かった。最終的に得られたゲル状物質の分子量は76000であった。基質であるペプチドの製造法に改良を加えたところ生成速度は速くなったが、収率は本質的にきわめて低いことが分かった。攪拌の影響を調べたところ、静置状態に近い条件下を除き、高分子化は起こらず、ゲル化もしなかった。水中に存在するタンパク質は分離精製過程や化学的,酵素的修飾を受ける際に異相を発現させることがある.この現象が,生化学物質の分離や生化学反応を実施する上にどのような影響を及ぼすか実験的検討を行ったところ以下のような知見を得た.

1.分離工学的観点からのコアセルベ-ション:ゼラチンーNa_2SO_4ー水コアセルベ-ション系にタンパク質,核酸関連物質,糖類をそれぞれ添加し,コアセルベ-ト,平衡両相への分配実験を行ったところ,分配傾向が物質により異なることが分かった.2.ペプチドの高分子化反応:大豆タンパク質を処理して得られた物質をαーキモトリプシンで修飾する際,反応の進行に従い,一旦低分子化した後高分子化すること,高分子化とともに反応液の非ニュ-トン性が著しくなることが分かった.3.コアセルベ-ションの生化学反応への利用:1.で得た知見を参考に,阻害反応を示す生成物を反応系より分離する操作が有効であるセルロ-スの加水分解反応をゼラチンーNa_2SO_4ー水コアセルベ-ション系において行った.セルラ-ゼはコアセルベ-ト相に高濃度に分配されるが,セロビオ-ス,グルコ-スはほとんど同濃度で両相に存在していた.撹拌槽において一定時間ごとに平衡相を入れ換える半回分加水分解反応を行ったところ,高い反応率まで到達できた.4.タンパク質の限外濾過における共存塩の影響:撹拌槽型限外濾過器において硫酸アンモニウムが共存するパパイン水溶液の限外濾過実験を行った.液本体におけるパパイン濃度が溶解度より低く,共存硫酸アンモニウム濃度による粘度の変化が小さくても,限外濾過特性は変化した.物質移動係数とゲル層表面濃度から,塩濃度により溶解度以下でも凝集の程度が異なることが分かった.
口腔扁平上皮癌における癌抑制遺伝子の変異および細胞外基質に関する研究

口腔扁平上皮癌における細胞外基質に関する研究では、細胞型フィブロネクチン(cFN)と血漿型フィブロネクチン(pFN)の口腔扁平上皮癌における分布に相違が認められた。pFNが広く瀰慢性に間質に存在するのに対してcFNは一部の癌胞巣周囲に局在する傾向があった。そこでcFNの細胞接着因子としての性状を探る目的で過去10年120検体の癌患者リンパ節転移とcFNの局在について検討した。その結果cFNの発現とリンパ節転移には有意な相関は認められなかった。口腔扁平上皮癌転移能がcFNの発現のみではうまく説明できないため、さらにFNレセプターであるインテグリンの局在を正常上皮細胞、癌細胞について検討することとした。インテグリンα5β1はインテグリンのなかでも唯一FNとのみ結合することよりインテグリンα5β1の局在を検討した。しかしながらインテグリンα5β1は上皮細胞の胞体に多く局在するものの、上皮系細胞の性状とその発現に特別な関連を示しておらず、またcFNと特異的に結合し存在する事については組織標本上での証明はできなかった。そこで接着因子としてさらにE-カドヘリンやCD44の発現を調べこれより転移能の検討をした。その結果CD44は正常歯肉の基底部付近に強陽性を示す一方で癌胞巣の基底部付近に弱陽性を示した。このことは上皮は癌化にともなってCD44の発現を減少させるとも考えられた。そこでCD44の単位重量あたりの発現量の対比を正常歯肉対癌胞巣について測定したところ常に正常歯肉での発現量のほうが多いことがわかった。一方癌化との関連が強くいわれるvariant exon 6の挿入については摘出標本mRNAからのダイレクトシークエンス法により検索した。この結果検索した範囲ではvariant exon 6の挿入はなくこのエクソン挿入は癌化および転移能獲得のための必要条件でないことが証明された。口腔扁平上皮癌における細胞外基質に関する研究では,細胞型フィブロネクチン(cFN)と血漿型フィブロネクチン(pFN)の口腔扁平上皮癌間質における分布に相違が認められた。pFNが広く濡浸性に間質に存在するのに対してcFNは一部の癌細胞群周囲に局在する傾向があった。そこでcFNの細胞接着因子としての性状を探る目的で,過去10年120検体の癌患者リンパ節転移とCFNの局在について検討した。次いでFNレセプターであるインテグリンの局在を正常上皮細胞,癌細胞について検討することとした。現在までのところインテグリンα5β1は上皮系細胞の胞体に多く局在するものの,上皮系細胞の性状とその発現に特別な関連を示しておらず,またcFNと特異的に結合し存在することはないようである。現在はさらにその他の接着分子(E-カドへリン.CD44)について検討を加えているところである。一方癌抑制遺伝子の変異に関する研究では,当初癌抑制遺伝子p53のpoint mutationを検出する方法としてPCR-SSCP法を利用することを検討していた。検体としてパラフィン包埋したものを利用した場合DNAの増幅が上手くいかず,またいたずらに増幅を繰り返せばアーキファクトによるpoint mutationが増えてしまうことがわかった。そこで検体を新鮮摘出組織あるいは血液とし,p53のcDNAあるいはgenomic DNAからダイレクトシークエンス法によるmutationの検出へと実験方法をシフトしつつある。
金属-炭素結合の生成過程に関する研究

2.モノオキシムと[M(hfac)_2]などとの反応を詳細に調べた。Pd(II)ではオキシム-OとC^3-hfacのCOとが結合した、C,N-キレート錯体ができた。X-線結晶解析とNMRで構造決定した。さらにこのM-C結合生成の前駆体[Pd(hfac)(oxime)_2](hfac)を検出した。またC,N-キレート内のオキシムが容易に別のオキシムに交換することを見いだした。Pt(II)系や、配位性置換基をもつオキシムとの反応ではM-C結合はできなかった。3.Pt(acac)_2]とPPh_3との反応で、初めてのacac(3-)錯体ができ、多核NMRでこの複核構造を推定した。いったん外圏にでたacac^-によるH^+引き抜きがキ-ステップで、1の場合同様イオン機構でM-C結合ができたと考えられる。1.ビス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)パラジウム(II)および白金(II),M(hfac)_21に対しCH_2Cl_2中で18-crown-6を加えて有機溶媒に可溶とした無機塩、[K]X([]=18-crown-6,X=Cl,Br,I,NO_2,NO_3etc)を反応させると、5-配位錯体[K][M(hfac)_2X]2,[K][M(hfac)(X)_2]3と反応が進み、さらに配位圏外に追い出されたhfacがカルバニオンとして金属を攻撃して、[K][M(hfac)(hfac-C^3)X]4を生成することを見い出した。各錯体は単離されるが、特に5-配位白金錯体2は、X=Cl,Br,IについてX-線結晶解析することにより四角錐型構造をとっていることが明らかとなった。この錯体は溶液中でapical位置のhfac-Oが、basalにあるX-transのhfac-Oと交換する動き(横揺れ)とX-cisのhfac-Oと交換する働き(縦揺れ)とを同時に起こしていることがDynamic-NMRによりわかった。縦揺れ速度はXの種類にあまり依存しないのに対し横揺れ速度はX;I>Br>Clの順に小さく、これはX-線分子構造のPt-O(X-trans)結合距離がX;I>Br>Clの順であることに対応しており、ハライドイオンのトランス-効果を5-配位中間体のレベルで明らかにした点で平面4配位d^8-遷移金属錯体の配位子置換反応や配位子交換反応のモデルとして大きな意義を持つ。2.錯体1とオキシム類との反応を詳細に調べた結果、hfacが真ん中の炭素でPd(II)に結合し、このhfacのカルボニル炭素の1つにオキシムの酸素原子が結合した珍しい錯体、[Pd(hfac)(hfac-oxime-C,N)]を単離してX-線結晶解析を行った。この錯体の生成機構について現在検討中である。以上金属-炭素結合生成に至るまでの反応機構について、研究上の発展が見られたので報告します。1.クラウンエーテルを添加することで有機溶媒に可溶化した無機塩や[Ph_4P]塩と、[M(hfac)_2](M=Pt,Pd)とを反応させ、無機イオン(X)が順次hfac-キレートを置換してゆく過程を調べた。最初の反応段階の生成物である5配位錯体[PtX(hfac)_2]^-(X=Cl,Br,I)の[Ph_4P]塩は、低温でのX-線結晶解析から、Xが四角形の一隅を占める、歪んだ四角錐型構造であることは、昨年度報告した。溶液中でもこの構造は保たれるが、同時に起こっている2種類の分子内運動について、本年度は温度変化NMR測定結果を使って速度解析した。この2つの運動速度の比はXにより異なる。apical-OのX-trans-O置換速度はI>Br>Clの順であるのに、cis-O置換速度は逆であった。配位子交換に伴うcis-trans異性化速度はCl>Br>Iの順と予測された。

さらにこのM-C結合生成の前駆体[Pd(hfac)(oxime)_2](hfac)を検出した。またC,N-キレート内のオキシムが容易に別のオキシムに交換することを見いだした。Pt(II)系や、配位性置換基をもつオキシムとの反応ではM-C結合はできなかった。3.Pt(acac)_2]とPPh_3との反応で、初めてのacac(3-)錯体ができ、多核NMRでこの複核構造を推定した。いったん外圏にでたacac^-によるH^+引き抜きがキ-ステップで、1の場合同様イオン機構でM-C結合ができたと考えられる。
選択的な構造変換によるインターロックト分子の高機能化

末端にシンナミルアルコール部位を有する二級アンモニウム塩を調製し、24員環クラウンエーテルと擬ロタキサンを形成させた。これをトリブチルホスフィンを触媒としてアシル化することによりエンドキャップし、末端に嵩高いシンナミルエステル構造を有するロタキサンを合成した。このロタキサンと嵩高いアリルマロン酸エステルとの反応を検討したところ、嵩高いdpppを配位子とするパラジウム錯体を触媒として用いることで、末端官能基変換を行なうことができた。触媒量が低下するにしたがって収率は向上し、触媒量を5%とすることで、収率95%で末端官能基変換を達成した。ロタキサンのアンモニウム塩部位は反応を阻害しなかったが、クラウンエーテルの立体障害によって反応は強く阻害された。末端官能基変換が高収率で進行したのは、シンナミルエステル部位をパラジウム触媒が活性化している際に、パラジウム上の嵩高い配位子のため、軸からの輪の脱離が起こらないためであると考えられる。アミド結合同士の水素結合相互作用を利用して、軸上にマスクした1,3-ジエンであるスルホレン構造を有するロタキサンを合成した。ジエノフィル存在化でこのロタキサンを加熱したところ、スルホレンの分解とDiels-Alder反応が同時に起こり、ジエノフィル由来の官能基を有するロタキサンが得られた。さらに、このロタキサンをオゾン酸化したところ環開裂し、軸の伸長したロタキサンが得られた。同様にアミド結合同士の水素結合相互作用を用いて、スルホレン部位を一方の輪に、ジエノフィルとなるフマル酸エステル構造をもう一方の輪に、それぞれ有するカテナンを合成した。このカテナンを加熱したところ、Diels-Alder重合反応によって橋渡し構造を有するポリカテナンが得られた。橋渡し構造を有しているとはいえ、ポリカテナンが得られたのは世界で最初のことである。ジエノフィルとしてアセチレンジカルボン酸エステルを用いたところ、オゾン酸化によって芳香族化し、期待したようなロタキサンの軸の末端官能基変換は起こらなかつた。一方、同様にアミド結合同士の水素結合相互作用を用いて、スルホレン部位を一方の輪に、ジエノフィルとなるフマル酸エステル構造をもう一方の輪に、それぞれ有するカテナンを合成した。このカテナンを加熱したところ、Diels-Alder重合反応によつて橋渡し構造を有するポリカテナンが得られた。また、アシル化エンドキャップ法により、軸末端に嵩高いスルホン酸のアリールエステルを有するロタキサンを合成した。さらに、このロタキサンを用いて嵩高いボロン酸との鈴木-宮浦反応を検討したところ、触媒としてNi(dppf)を用いることによって、最大33%の収率で、スルホン酸部位をボロン酸由来の官能基に置換したロタキサンが得られた。Ni(dppf)は嵩高いため、スルホン酸アリールエステルへの酸化的付加、トランスメタル化、還元的脱離のいずれの過程においても末端はエンドキャップされたまま反応が進行し、ロタキサン構造が崩れることなく対応するロタキサンへと変換することができた。

末端にシンナミルアルコール部位を有する二級アンモニウム塩を調製し、24員環クラウンエーテルと擬ロタキサンを形成させた。これをトリブチルホスフィンを触媒としてアシル化することによりエンドキャップし、末端に嵩高いシンナミルエステル構造を有するロタキサンを合成した。このロタキサンと嵩高いアリルマロン酸エステルとの反応を検討したところ、嵩高いdpppを配位子とするパラジウム錯体を触媒として用いることで、末端官能基変換を行なうことができた。触媒量が低下するにしたがって収率は向上し、触媒量を5%とすることで、収率95%で末端官能基変換を達成した。ロタキサンのアンモニウム塩部位は反応を阻害しなかったが、クラウンエーテルの立体障害によって反応は強く阻害された。末端官能基変換が高収率で進行したのは、シンナミルエステル部位をパラジウム触媒が活性化している際に、パラジウム上の嵩高い配位子のため、軸からの輪の脱離が起こらないためであると考えられる。前年度にDiels-Alder反応で生成するシクロヘキサジエンの二重開裂が進行しなかったので、二重結合の一方を窒素-窒素結合に置き換えることを検討した。アセチレンの代わりにアゾジカルボニル化合物を用いてもDiels-Alder反応は効率的に進行し、生成するジアザシクロヘキセンの窒素-窒素単結合はヨウ化サマリウム(II)で、二重結合はオゾンでそれぞれ順に定量的に開裂させることができた。この手法を用いれば、スルホレン部位を持つロタキサンの末端官能基変換、[2]ロタキサンの[3]ロタキサンへの変換、いずれの反応も可能になると期待できる。