hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
チフス菌分泌タンパクとマクロファージ内増殖機構に関する研究

このうちチロシンリン酸化酵素は実際にはSseD蛋白との結合はないものと考えられた。約60個の相互作用がありそうなコロニーのうち可能性の高いものからさらに免疫沈降法で確認を続けていく予定である。そして、これらの蛋白との相互作用を手がかりに、分泌蛋白SseDの働きを明らかにし、チフス菌の細胞内増殖におけるSseDの役割を明らかにし、細胞内増殖のメカニズムの解明に繋げたいと考えている。現在までにサルモネラの腸管上皮細胞の侵入にはType3secretion systemという蛋白を分泌する細菌の機能が非常に重要であることが明らかになっている。Type3secretionsystemは多くの病原細菌に共通の蛋白分泌装置と考えられ、その働きは病原性を発揮するのに必要な蛋白の分泌と考えられている。そして、チフス菌にも同じType3secretion systemがあることも明らかになった。サルモネラのType3 secretion systemからはSipA,SipB,SipC,SipD,SseA,SseB,SseC,SseDなどの腸管上皮細胞侵入やマクロファージ中での生存・増殖に関与した蛋白が分泌される。さらに、これら分泌された蛋白は宿主の細胞に注入されることが証明されている。私たちの研究では、これらの分泌性蛋白に注目し、SseA,SseB,SseC,SseDが宿主の細胞内に入ってから細胞内でどのような働きをするのかを明らかにすることを目的としている。はじめに、酵母を用いたTwo-Hybrid Systemを利用してSseD分泌蛋白が宿主の細胞内に入ってからどのような蛋白と相互作用があるかを探した。スクリーニングを行った結果,約60個の相互作用がありそうなコロニーを得ることができた。この中でマクロファージ細胞内に存在しそうな蛋白である、チロシンリン酸化酵素、イムノグロブリン結合蛋白を選び、細胞内でSseD蛋白と実際に結合しているかを免疫沈降法で確認した。このうち,チロシンリン酸化酵素,イムノグロブリン結合蛋白は実際にはSseD蛋白との結合はないものと考えられた。約60個の相互作用がありそうなコロニーのうち可能性の高いものからさらに免疫沈降法で確認を続けたが、実際にSseDと結合するものは見つかったが、結合自体が特異的な結合ではなかった。また、結合してもその後に続く反応が見られないものばかりであった。これらのことより、SseDと結合する蛋白で有意義なものは発見することができなかった。また、SseDがマクロファージ内の増殖に関与するというデーターも得られなかった。
グルタミン酸受容体のサブユニット構造制御機構に関わる神経学的環境因子

神経細胞移動障害を特徴とするリーラーミュータントマウスでは、大量のプルキン工細胞が小脳深部に滞留し、正常とは異なる神経学的環境の中で細胞機能を営んでいる。この細胞におけるNMDA型グルタミン酸受容体サブユニットの発現をin situハイブリダイゼーション法により検索し、野生型マウスのそれと比較検討した。その結果、リーラーマウスの小脳には、1)ζ1サブユニットのみの野生型発現を示すプルキン工細胞と2)ε1およびζ1サブユニットによる変異型発現を示すプルキン工細胞が存在している事実が判明した。小脳の吻側では、変異型発現と野生型発現を持つプルキン工細胞が内外方向で交互に出現したのに対して、小脳尾側ではほとんどのプルキン工細胞は野生型発現を示した。この事実は、NMDA受容体サブユニットの発現様式がそれぞれの神経細胞種の固有なプログラムで完全に決定されているのではなく、ある種の状況下では変異しうることを示している。小脳求心性線維の中で脊髄に由来する苔状線維は主に小脳吻側に投射する事実や下オリーブ核に由来する登上線維が内外方向のバンド状配列をする事実を考え合わせると、今回観察された発現変異は異なるシナプス環境と連関して起きている可能性が示唆された。
ニュートリノ実験および原子炉モニターのための水ベース液体シンチレータの開発研究

現在、ニュートリノ実験で用いられている検出器には様々な種類のものがあるが、たとえばスーパーカミオカンデ実験に代表される水チェレンコフ検出器や、原子炉ニュートリノ実験で広く用いられている液体シンチレータ検出器などがある。上記の2つの検出器のうち、水チェレンコフ検出器は、ニュートリノの方向に感度をもつが、原子炉や太陽から来るニュートリノのように、低エネルギーのものは検出できない。一方で液体シンチレータ検出器は、低エネルギーのニュートリノまで検出できるが、その到来方向には感度を持たない。また、液体シンチレータは、一般に可燃性で人体や環境に対して有害である。本研究では、水チェレンコフ検出器のニュートリノの到来方向に感度をもつという長所と、液体シンチレータ検出器の低エネルギーニュートリノに感度を持つという長所を持ち、、さらに不燃性で人体や環境に害の少ない、水をベースとした液体シンチレータの開発を目指している。先行研究としては、水に不溶な蛍光剤を界面活性剤を利用して溶かしこむことができ、これに放射線源コバルト60からのガンマ線を照射することにより、コンプトン散乱による電子からのシンチレーション光が観測できるかどうかを試みた。結果としては、何種類かの蛍光剤と界面活性剤の組み合わせにおいて、まだまだ微弱ではあるが、チェレンコフ光ではなく、有意なシンチレーション光を観測することができている。今後は、より発光量の多いものを目指していく。出張で不在中に、他研究者が誤って実験セットアップを解体してしまうということがあったため、その再構築からやらなければならなくなった。一部実験場所もなくなっていたので、まず、実験場所を確保することから始めた。次に、解体され離散していた装置類を集め直し、セットアップを組み直した。さらに、データ収集系に異常があったため、その修復に時間を要した。以上のような経緯で、進捗状況としては遅れていることとなった。測定系の再構築と測定方法の確立には目処がたったので、当初計画に基づいて、より発光量の多い液体シンチレータの作製を試みる。次に、硫酸ガドリニウムを溶かすことで、ガドリニウム入り液体シンチレータを作製し、中性子検出を試みる。ガドリニウムは、中性子の捕獲断面積が大きく、原子炉ニュートリノ(反電子ニュートリノ)の逆ベータ崩壊からの中性子を検出するために使用される。ニュートリノ実験において、水チェレンコフ検出器や液体シンチレータ検出器の果たしている役割は大きい。ニュートリノが反応した後の荷電粒子に対して、前者は方向に感度を持つ。一方、後者は、より低エネルギーのニュートリノに感度を持つが、方向感度は持たない。また、これまで使用されてきた液体シンチレータは、有機溶剤をベースとしているため、可燃性で有毒でもあった。本研究は、両検出器の長所を生かしつつ、不燃性で人体や環境に害の少ない、水をベースとした液体シンチレータを開発することを目的としている。液体シンチレータの性能評価は、放射線源コバルト60からのγ線を照射し、コンプトン散乱された電子によるシンチレーション光の光量を測定することで行う。平成29年度は、そのためのセットアップを構築し、シンチレーション光の測定方法を確立する予定であった。これは、既存の実験装置・設備を用い、既存の実験環境下で行うことで速やかに開始できるはずであった。しかし、この実験環境が思いがけず他人の手によって崩されてしまい、実験装置もちりぢりになり、一部の装置に不具合も見つかった。そのため昨年度は、実験場所を確保し、装置を集め、原状復帰することに費やされることになった。様々な溶質と界面活性剤を試すことにより、より多くの発光量を示す液体シンチレータの作製も試みる予定であったが、そこまでには至らず、液体シンチレータを設置しないで疑似信号を送ることでコンピュータによるデータ取得ができるよう設定するにとどまった。研究会や学会には出席して研究に必要な情報を獲得し、知見を深める活動は行ったので、そのための旅費は使用した。研究実績の概要の項で既述したように、予期せぬ研究環境の不具合により、実験場所の確保から始めなければならなかった。ちりぢりになった実験装置・器具を集め、原状復帰するために思いのほか時間がかかることとなった。また、大学業務やその他の研究活動も思いがけず増え、本研究に割く時間が思うようにとれなかったことも研究が遅れたことの一因である。

結果としては、何種類かの蛍光剤と界面活性剤の組み合わせにおいて、まだまだ微弱ではあるが、チェレンコフ光ではなく、有意なシンチレーション光を観測することができている。今後は、より発光量の多いものを目指していく。出張で不在中に、他研究者が誤って実験セットアップを解体してしまうということがあったため、その再構築からやらなければならなくなった。一部実験場所もなくなっていたので、まず、実験場所を確保することから始めた。次に、解体され離散していた装置類を集め直し、セットアップを組み直した。さらに、データ収集系に異常があったため、その修復に時間を要した。以上のような経緯で、進捗状況としては遅れていることとなった。平成30年度は、昨年度十分に行えなかった研究環境の原状復帰をまず行う。その後、昨年度の研究実施計画に従って、コバルト60からのγ線をシンチレータに照射し、コンプトン散乱された電子によるシンチレーション光量を光電子増倍管により測定する。そこまでの方法を確立した後、様々な水ベース液体シンチレータを自作し、それについて光量測定を行う。平成30年度、31年度に実施予定であった研究は、それぞれ翌年度に持ち越すものとする。測定系の再構築と測定方法の確立には目処がたったので、当初計画に基づいて、より発光量の多い液体シンチレータの作製を試みる。次に、硫酸ガドリニウムを溶かすことで、ガドリニウム入り液体シンチレータを作製し、中性子検出を試みる。ガドリニウムは、中性子の捕獲断面積が大きく、原子炉ニュートリノ(反電子ニュートリノ)の逆ベータ崩壊からの中性子を検出するために使用される。現在までの進捗状況で述べたように、研究に遅れがでたため、使用する予定であった研究費を使用するに至らず、次年度使用額が生じた。使用計画としては、昨年度から持ち越した研究を今年度行うわけであるから、その遂行のために使用する。現在までの進捗状況に示したように、研究に遅れが生じているため、次年度使用額が生じている。当初計画を次年度に先送りし、さらに当初の研究計画と合わせることで、研究費を使用する予定である。
ダイズの収量と花器の分化・発育の関係

ダイズの有限伸育型品種(タチスズナリ)と無限伸育型品種(東山69号)を用い,その開花習性と収量および収量構成要素を花房次位の観点から比較検討した.低次位花房から高次位花房へと移行する開花の推移は両品種で同じ傾向であったが,主茎における開花速度はタチスズナリで速く(1.4植物単位/日),東山69号で遅かった(0.8植物単位/日).また,タチスズナリでは1次花房の開花終了後に高次位の開花が開始したが,東山69号では1次花房が開花を継続し花数を増加させながら,その途中で高次位花房の開花が開始した.花器脱落についてはタチスズナリでは高次位になるほど脱落数が多くなったが,東山69号では1次と2次で最多となった.結莢率はすべての花房次位でタチスズナリが高くなった.百粒重についてはタチスズナリでは花房次位間で差異がなく,2次椏枝花房でやや大きい値となった.しかし東山69号では高次位花房で減少した.椏枝花房はタチスズナリで重要な役割を果たしており,個体植物単位数・総花器数・結莢率・個体当たり莢数・百粒重の決定にかなり貢献した.一方,東山69号の収量への寄与は1次・2次花房に限定された.主茎における葉位別の葉長を検討すると東山69号では上位になるにつれて急激に短くなるが,タチスズナリでは上位ほど長くなった.この草冠の相違が光の透過や収量性と関連していることが示唆された.ダイズの有限伸育型品種(タチスズナリ)と無限伸育型品種(東山69号)を用い,その開花習性と収量および収量構成要素を花房次位の観点から比較検討した.低次位花房から高次位花房へと移行する開花の推移は両品種で同じ傾向であったが,主茎における開花速度はタチスズナリで速く(1.4植物単位/日),東山69号で遅かった(0.8植物単位/日).また,タチスズナリでは1次花房の開花終了後に高次位の開花が開始したが,東山69号では1次花房が開花を継続し花数を増加させながら,その途中で高次位花房の開花が開始した.花器脱落についてはタチスズナリでは高次位になるほど脱落数が多くなったが,東山69号では1次と2次で最多となった.結莢率はすべての花房次位でタチスズナリが高くなった.百粒重についてはタチスズナリでは花房次位間で差異がなく,2次椏枝花房でやや大きい値となった.しかし東山69号では高次位花房で減少した.椏枝花房はタチスズナリで重要な役割を果たしており,個体植物単位数・総花器数・結莢率・個体当たり莢数・百粒重の決定にかなり貢献した.一方,東山69号の収量への寄与は1次・2次花房に限定された.主茎における葉位別の葉長を検討すると東山69号では上位になるにつれて急激に短くなるが,タチスズナリでは上位ほど長くなった.この草冠の相違が光の透過や収量性と関連していることが示唆された.ダイズ花器の分化・発育を把握するには,まずその開花習性をしる必要がある。ダイズ品種は生育習性,とくに出葉と開花秩序の相違によって無限伸育型と有限伸育型に大別される。両者の比較検討により収量と花器の分化・発育の関係をあきらかにしようとし,枝条の開花は両者とも低次位から順次求頂的に進行すること,無限伸育型は上部の1次花房が開花を続行して0次花房を欠如し,高次位花房がすくなく,結実過程がことなることなどが明白になった.材料には有限伸育型品種としてタチスズナリ(IIb)を無限伸育型品種として東山69号(IIc)を使用した.(1)東山69号では開花始期後も各枝条の出葉が継続し,開花はその出葉を追尾するようにさらに進行した.(2)花房次位別に開花の推移を検討すると,両品種とも低次位から高次位へと波状的に開花が進行したが,タチスズナリでは低次位が終了するころに高次位が開始するのに対し,東山69号では枝条上位の1次花房の開花が継続して開花期間が長期におよび,その途中に2次花房の開花が開始した.(3)収量(第5表)は東山69号がややたかくなったが,タチスズナリでは2次椏枝が全収量にかなり(28%)寄与したこと,東山69号では1次が圧倒的におおい(86%)ことが特徴的であった.(4)無限伸育型品種の後発1次花房とその着生葉ならびに有限伸育型品種の椏枝花房とその着生葉が収量成立におよぼす影響に注目すべきである.ダイズ品種は生育習性,とくに出葉と開花秩序の相違によって無限伸育型と有限伸育型に大別される.両者の比較検討により収量と花器の分化・発育の関係をあきらかにしようとし以下の諸点が明らかになった.1.両者とも低次位から順次高次位に開花が進行し,各枝条の開花は低次位および高次位それぞれにおいて順次求頂的に進行した.これらの現象は有限・無限を問わずダイズに共通した作物学的特性であるといえよう.2.有限型では1次花房の開花がほぼ終了した後に高次位花房が開花するが無限伸

育型は上部の1次花房が開花を続行して0次花房を欠如し,高次位花房は1次花房が開花中に開花を始めた.東山69号は1次花房が多く結果的にタチスズナリよりも総花器数が多かった.3.椏枝の花器数の挙動が両品種で対照的で,タチスズナリは個体植物単位数・総花器数・結莢率・個体当たり莢数・100粒重および最終的な収量においてにおいて椏枝花房の果たす役割が大きいものとなった.4.収量に果たす次位別花房の役割については,東山69号では1次・2次・2次椏枝に限定されたがタチスズナリでは低次位から3次・3次椏枝も含む高次位までとなった.以上のように開花習性と収量成立との関係にはダイズとしての共通性が認められるとともに有限型品種と無限型品種とでは様相を異にする面のあることも明白になった.
放物型フローを応用した複素構造の存在問題に対する新たなアプローチ

本研究では,概複素多様体上の放物型フローを定義し,その解の性質を応用して多様体の幾何学的な特徴の分類を試みる.特に放物型フローに沿って保存される曲率の性質を調べることで,コンパクト概複素多様体上の積分可能な概複素構造の非存在性の結果が得られるような曲率の条件を示すことを研究の目的とする.本研究では,概複素多様体上の放物型フローを定義し,その解の性質を応用して多様体の幾何学的な特徴の分類を試みる.特に放物型フローに沿って保存される曲率の性質を調べることで,コンパクト概複素多様体上の積分可能な概複素構造の非存在性の結果が得られるような曲率の条件を示すことを研究の目的とする.
神経・内分泌系におけるD-アスパラギン酸特異的輸送体と受容体の構造と機能

D体アスパラギン酸は、神経・内分泌器官に多く含まれており、神経・内分泌機能に重要であると言われているが、その詳細は不明である。申請者は、D-アスパラギン酸が松果体におけるメラトニン合成の制御因子であることを見いだし、そのシグナリング経路を解析した。その結果、松果体細胞はD-アスパラギン酸を合成し、放出し、受容体を介してシグナルを伝達していることがわかってきた。この研究中に松果体細胞には、これまで神経ではみられなかった新しいD-アスパラギン酸受容体というべき受容体が発現していることを見いだした。この受容体はイオン型であり、D-アスパラギン酸が結合するとCa2+が細胞外より流入する。本研究の目的の一つは、この受容体のcDNAをクローン化し、その性質を解明することである。さらに、申請者の研究室ではPC12細胞においてD-アスパラギン酸が分泌顆粒に含まれており開口放出されること、そのためにD-アスパラギン酸が顆粒内に濃縮されることを見いだしている。申請者は、このプロセスが他の神経伝達物質の小胞内濃縮と同様の機構で行われておりD-アスパラギン酸に特異的な小胞型輸送系が関与していることを見いだした。本研究の二つの目的は、この輸送系のcDNAをクローン化しその性質を解明することである。そして、これらの研究を通じて、脳神経・内分泌系におけるD-アスパラギン酸の作動機構を分子レベルで解明する。以上のような目的の中で平成15年度は以下の事を明らかにした。これまでの我々の研究によって、松果体においてグルタミン酸やアスパラギン酸がメラトニン合成の抑制因子であることを見いだしそのシグナリング経路の解析を行ってきた。しかし、その解析の中で唯一、伝達物質の濃縮系が不明なまま残されていた。近年、我々の研究室を含むいくつかの研究室において無機燐酸を輸送すると考えられていたタンパク質(BNPI/DNPI)が小胞内にグルタミン酸を輸送する事を明らかにした。今年度はこれら小胞型グルタミン酸輸送体のタンパク質は神経細胞以外の松果体や精巣、膵臓ランゲルハンス氏等といった内分泌細胞においても発現しており機能しているとを見いだした。さらに、濃縮されたグルタミン酸が膵臓ラ島においてどのように機能しているのかをグルタミン酸シグナルの受け取り手として働くグルタミン酸受容体を指標に組織化学・生化学・分子生物学的な解析を行った。これによりグルタミン酸はラ氏島の主要機能である血糖調節ホルモンを複雑に制御している事を明らかにした。これらの成果はJ.Biol.Chem.(2003)やDiabetes.(2003,2004)に報告した。以上のような目的の中で平成14年度は以下の事を明らかにした。そこでこれらのタンパク質が松果体におけるシグナル伝達物質の濃縮系に機能していると考えその発現と局在場所の同定を行った。BNPI/DNPI遺伝子およびタンパク質配列を元に遺伝子プローブと特異的抗体を作成した。遺伝子プローブを用いRT-PCR法・Northern Blotting法を、特異的抗体を用いWestern Blotting法・免疫蛍光抗体法・免疫電子顕微鏡法による解析を行った。その結果、2つのタンパク質は松果体実質細胞のマイクロベシクルに発現・局在している事を明らかにした。すなわち、BNPI/DNPIタンパク質は松果体においてシグナル伝達物質の濃縮に機能していると考えられる。これらの結果は、J Biol Chem.(2001)およびJ Neurochem.に報告した。

D体アスパラギン酸は、神経・内分泌器官に多く含まれており、神経・内分泌機能に重要であると言われているが、その詳細は不明である。申請者は、D-アスパラギン酸が松果体におけるメラトニン合成の制御因子であることを見いだし、そのシグナリング経路を解析した。その結果、松果体細胞はD-アスパラギン酸を合成し、放出し、受容体を介してシグナルを伝達していることがわかってきた。この研究中に松果体細胞には、これまで神経ではみられなかった新しいD-アスパラギン酸受容体というべき受容体が発現していることを見いだした。この受容体はイオン型であり、D-アスパラギン酸が結合するとCa2+が細胞外より流入する。本研究の目的の一つは、この受容体のcDNAをクローン化し、その性質を解明することである。さらに、申請者の研究室ではPC12細胞においてD-アスパラギン酸が分泌顆粒に含まれており開口放出されること、そのためにD-アスパラギン酸が顆粒内に濃縮されることを見いだしている。申請者は、このプロセスが他の神経伝達物質の小胞内濃縮と同様の機構で行われておりD-アスパラギン酸に特異的な小胞型輸送系が関与していることを見いだした。本研究の二つの目的は、この輸送系のcDNAをクローン化しその性質を解明することである。そして、これらの研究を通じて、脳神経・内分泌系におけるD-アスパラギン酸の作動機構を分子レベルで解明する。以上のような目的の中で平成15年度は以下の事を明らかにした。これまでの我々の研究によって、松果体においてグルタミン酸やアスパラギン酸がメラトニン合成の抑制因子であることを見いだしそのシグナリング経路の解析を行ってきた。しかし、その解析の中で唯一、伝達物質の濃縮系が不明なまま残されていた。近年、我々の研究室を含むいくつかの研究室において無機燐酸を輸送すると考えられていたタンパク質(BNPI/DNPI)が小胞内にグルタミン酸を輸送する事を明らかにした。今年度はこれら小胞型グルタミン酸輸送体のタンパク質は神経細胞以外の松果体や精巣、膵臓ランゲルハンス氏等といった内分泌細胞においても発現しており機能しているとを見いだした。さらに、濃縮されたグルタミン酸が膵臓ラ島においてどのように機能しているのかをグルタミン酸シグナルの受け取り手として働くグルタミン酸受容体を指標に組織化学・生化学・分子生物学的な解析を行った。これによりグルタミン酸はラ氏島の主要機能である血糖調節ホルモンを複雑に制御している事を明らかにした。これらの成果はJ.Biol.Chem.(2003)やDiabetes.(2003,2004)に報告した。
エビ類のサイナス腺に存在する成熟促進ホルモンの単離

海棲のクルマエビと淡水棲のスジエビを実験材料に用いて、それらのサイナス腺から成熟促進ホルモンの精製を試みた。クルマエビにおいては成熟期にサイナス腺中の含量が増加する成熟促進ホルモン候補分子を単離することができた。一方、スジエビからは成熟促進ホルモンは単離できなかったが、成熟制御因子である卵黄形成抑制ホルモンと思われる分子を単離することができた。今後、両分子の生物活性を明らかにしていく予定である。昨年度、逆相のHPLCを用いて、成熟期にサイナス腺中の貯蔵量が増える分子(成熟促進ホルモン候補分子)を精製した。精製産物を未成熟なクルマエビの卵巣培養系に添加したが、この産物にはビテロジェニン遺伝子の発現を促進する活性(成熟促進活性)は観察されなかった。未成熟な卵巣には成熟促進ホルモンに対する感受性がない可能性が考えられたので、今年度は天然で成熟したクルマエビの卵巣培養系に精製産物を添加してみた。しかし、精製産物には成熟促進活性は観察されなかった。今後、in vivoの注射実験により、精製産物の成熟促進活性を調べてみる予定である。昨年度、スジエビのサイナス腺から卵黄形成抑制ホルモンを精製した。今年度は精製した卵黄形成抑制ホルモンの生物活性を注射実験により調べたが、ビテロジェニン遺伝子の発現を抑制する活性は観察できなかった。これはスジエビの成熟ステージを揃えることができなかったためと考えられる。今後、RNAiによる卵黄形成抑制ホルモン遺伝子のノックダウンを行うことで、スジエビの成熟を促進できるかどうかを調べる予定である。クルマエビ科のヨシエビでは脱皮抑制ホルモン様分子に成熟促進活性があることが報告されている。そこで、昨年度はクルマエビの脱皮抑制ホルモンと脱皮抑制ホルモン様分子の組換え体を大腸菌発現系を用いて調製した。今年度はそれらを未成熟なクルマエビの卵巣培養系に添加したが、これらの分子には成熟促進活性は観察されなかった。未成熟な養殖クルマエビと天然で成熟したクルマエビのサイナス腺をそれぞれ顕微鏡下で摘出し、それらに含まれる神経ホルモンを、有機溶媒を用いて抽出した。そして、未成熟養殖エビ由来の抽出物と天然成熟エビ由来の抽出物を、それぞれ逆相のHPLCを用いて分離し、天然成熟エビの抽出物でのみ観察されるピーク産物(成熟促進ホルモン候補分子)を回収した。ピーク産物をさらに逆相のHPLCを用いて分離し、成熟期に貯蔵量が増える分子を精製した。精製産物を未成熟なクルマエビの卵巣培養系に添加し、培養後、卵巣中の卵黄タンパク質前駆物質(ビテロジェニン)の遺伝子発現量をリアルタイムPCRで定量した。しかし、このピーク産物にはビテロジェニン遺伝子の発現を促進する活性(成熟促進活性)は観察されなかった。これは、未成熟な卵巣には成熟促進ホルモンに対する感受性がない可能性が考えられた。そこで、現在は天然で成熟したクルマエビの卵巣培養系の確立に取り組んでいる。スジエビのサイナス腺から主要なホルモン分子を精製し、N末端アミノ酸配列を決定した。その結果、それら主要な分子は他種十脚目甲殻類の卵黄形成抑制ホルモンと相同性を示した。現在、それら分子の生物活性を注射実験により調べている。そこで、クルマエビの脱皮抑制ホルモンと脱皮抑制ホルモン様分子に成熟促進活性があるかどうかを確かめるために、それら2種類の分子の組換え体を大腸菌で発現させた。計画通り成熟したクルマエビのサイナス腺に特異的に観察される分子を精製することができた。スジエビを用いた実験が予定より遅れているが、当初の研究計画にはなかった、クルマエビの脱皮抑制ホルモンと脱皮抑制ホルモン様分子の組換え体の調製を既に終了した。総合的に判断すると、概ね順調に進展していると考えられる。本課題で単離したクルマエビの成熟期に特異的に観察される分子、大腸菌で発現させた組換え脱皮抑制ホルモンと組換え脱皮抑制ホルモン様分子の成熟促進活性を、成熟したクルマエビの卵巣培養系を用いた実験と、成熟したクルマエビへの注射実験により明らかにする。スジエビを用いた研究は、注射実験による成熟制御活性の測定にのみ的を絞る。クルマエビとスジエビなどの生物材料費、ビテロジェニン遺伝子の発現量を定量するためのリアルタイムPCRの試薬代に研究費を使用する予定である。
反事実条件法の分析に基づく因果性理論の検討

本研究は、因果性の分析方法として反事実条件的分析に注目し、その精緻化を試みることで日常レベルにおける因果関係を形式的に記述する方法を提案することを目的として行われた。成果として、因果関係項である出来事の存在論を明確にするならば、過度に複雑化させることなく反事実条件的分析を理論的に発展させることができることを示した。今年度前半では、前年度からの継続作業として反事実条件的分析をめぐって論争中にある諸問題の解決を試みるとともに、その解決案に基づいて反事実条件的分析における出来事理論の位置づけの明確化を試みた。この過程において、日常レベルでの因果関係は必要条件によって支持されていることを確認し、またその観点から、反事実条件的分析を我々の素朴な日常的因果理解を精査する作業として捉えなおすことになった。さらに、出来事理論として時空領域の性質として定義するD・ルイス流の理論が適切であることを、具体的なケース(因果的先回りケース、ネガティヴな出来事が関与するケース、推移性が問題となるケース)にあてはめることで裏づける作業を行った。本研究のアプローチを十全なものにするためには、原因と結果を結びつける性質がどのように決定されているのかを明確にする必要がある。いわゆる因果的効力の問題である。そこで本年度後半では、日常レベルの因果性に関して、因果的効力はどのように扱われることになるのかをめぐる問題への対処を行った。従来、この問題は物理的性質との関連から存在論的側面から扱われてきたが、認識論的側面から扱うことの必要性を確認した。今年度は、因果性の概念をめぐって現在係争中にある諸問題を、反事実条件的分析における出来事理論の位置づけを明確にするという観点から整理すること、およびその解決案を提出することを目的として研究を行った。この研究の成果としては、因果関係の報告は語用論的影響を受けているために存在論的関係がストレートに表現されているわけでないこと、および問題のほとんどはそのことに起因していることを確認した。具体的に扱った問題はつぎである。・因果的先回り問題従来、因果的先回りケースは反事実条件的分析に対する反例とされてきた。それに対して、これまでの研究では因果関係の項とされる出来事の存在論が不明確であったこと、よって適切な出来事理論を採用すれば問題は解決可能であることを指摘した。この内容については論文「因果的先回りケースにおける因果関係」を準備中である。・"ネガティヴな出来事"が関与するケースいわゆる"ネガティヴな出来事"は因果関係に立つ存在者ではないという見解に立ち、"ネガティヴな出来事"が関与するケースを反事実条件法によって捉えるアプローチに制約を加えることで説明した。また、このことが「不作為」や「抑止」といった責任帰属が問題となるケースとの関連性についても論じた。この成果は、関連する発表を2004年度の科学基礎論学会で行い、現在はその内容に基づく論文「"ネガティヴな出来事"と因果関係」を準備中である。・因果関係の推移性をめぐる問題因果関係は形式的に推移的な関係だとされているが、因果性に関する日常的な表現のなかにはそれに反するように見える表現がある。そのようなケースについて、推移性が認められないように見えるのは語用論的要因によることを確認した。関連する論文を現在準備中である。
悪性腫瘍における、α1,3フコシルトランスフェラーゼの発現と転移形成能の関連について

悪性腫瘍におけるα1,3トランスフェラーゼの発現と転移形成能の関連について[目的並びに背景]大腸癌の転移巣には、原発巣に比べSialyl-LewisX抗原の発現が増加していることを申請者は報告してきた。大腸癌転移巣においてこの抗原の発現を規定するα1,3フコシルトランスフェラーゼの発現の変化を確認し予後因子としての可能性を検討する。[方法]転移を有する大腸癌症例は当教室で診断した大腸癌症例のファイルから連続して選んだ。フコースを有する異常糖鎖抗原の発現を比較するためにSialyl-Lewis X抗原並びにSialyl-Lewis a抗原に対するモノクローナル抗体を用いて免疫染色を行った。ミシガン大学のDr. J. B. Loweより供与を受けた、4種類のα1,3フコシルトランスフェラーゼcDNA Plasmidを組み込んだ大腸菌を培養、制限酵素で切り出した後ジゴキシゲニンで標識し、in situ hybridization用のプローブとして用いる。[結果並びに考察]モノクローナル抗体を用いた免疫染色では、大腸癌においてフコースを含む異常糖鎖抗原Sialyl-Lewis X並びにSialyl-Lewis aの発現を認めた。このうちSialyl-Lewis X抗原は転移巣での発現が増加し、Sialyl-Lewisa抗原の発現との差異を認た。これは大腸癌並びに転移巣においてα1,3フコシルトランスフェラーゼの発現の変化とそれに伴う異常糖鎖抗原の発現を示していた。上記結果を確認するためのin situ hybridizationに用いるcDNAはミシガン大学のDr. J. B. Loweより供与を受けたが、手続き上の問題により発送が遅れ、かつPlasmid精製に時間がかかり染色用のプローベの調整が当初の予定より遅れている。現時点では染色の途中であるが、4種類のフコシルトランスフェラーゼの染色は完了していない。結果については1995年の日本癌学会で報告する予定である。
超軌道速度流れ場の高信頼予測実現へ向けた非平衡モデルの進展

大気圏突入時に宇宙機が経験する過酷な空力・輻射加熱環境における熱化学非平衡性や輻射熱輸送の物理モデル化に関して本研究では,実現象により即した,従来法の代替となり得る新たな非平衡モデルを創設・提案することを目的とする.まず,既存の非平衡モデルで簡略化されてきた流体内部における量子力学的状態ごとの質量保存則を圧縮性Navier-Stokes方程式と連立し,さらに輻射熱輸送方程式と結合させる.次いで,構築した数値計算コードと超軌道速度風洞試験結果を連携することで,近未来の惑星探査において必須となる強力な解析手法の確立を目指す.大気圏突入時に宇宙機が経験する過酷な空力・輻射加熱環境における熱化学非平衡性や輻射熱輸送の物理モデル化に関して本研究では,実現象により即した,従来法の代替となり得る新たな非平衡モデルを創設・提案することを目的とする.まず,既存の非平衡モデルで簡略化されてきた流体内部における量子力学的状態ごとの質量保存則を圧縮性Navier-Stokes方程式と連立し,さらに輻射熱輸送方程式と結合させる.次いで,構築した数値計算コードと超軌道速度風洞試験結果を連携することで,近未来の惑星探査において必須となる強力な解析手法の確立を目指す.
慢性関節リウマチにおける自己免疫応答の発現機序の解明

RAは、自己抗体の出現とともに、全身の関節の進行性の破壊をきたす疾患である。RA関節の滑膜を対象とした研究の歴史は長いにもかかわらず、未だ、自己免疫応答の発現の成因や関節の骨・軟骨破壊に対する有効な治療法については明らかにされていない。近年、RAにおいて、c-fos遺伝子が過剰に発現されることにより滑膜、破骨細胞や骨芽細胞が活発化され、関節破壊や関節周囲の骨粗鬆変化が進行する可能性が報告されている。我々も、多くの臨床例ならびに研究から、本遺伝子が関節構成体のみならず免疫担当細胞にも発現し、RAにおける自己免疫応答の発現に関与しているとの仮説をたててきた。そこで、本研究では、近年の遺伝子工学的手法を用いて、RAにおける自己免疫応答の発現と関節局所での免疫応答との関係を分子生物学的に解明することを試みた。その結果、CIAマウスでは、軟骨細胞および軟骨下骨骨髄の細胞においてc-fosが過剰発現し、軟骨組織内の軟骨マトリックスの合成を抑制し、分解酵素とそのインヒビターとの不均衡をもたらすことにより、関節炎の発症ならびに関節破壊の進行に重要な役割を演ずるものと思われる。近年、RAにおいて、c-fos遺伝子が過剰に発現されることにより滑膜、破骨細胞や骨芽細胞が活性化され、関節破壊や関節周囲の骨粗鬆変化が進行する可能性が報告されている。我々も、多くの臨床例ならびに研究から、本遺伝子が関節構成体のみならず免疫担当細胞にも発現し、RAにおける自己免疫応答の発現に関与しているとの仮説を立ててきた。2.コラーゲン関節炎の作製:ホモのH2- c-fos transgenic mouseおよび、対照として、健常のC57B6/SLCマウスならびにヘテロのH2- c-fos transgenic mouseに、コラーゲン関節炎(CIA)を作製した。CIAは、それぞれのマウスに、ウシII型コラーゲン0.2mgを等量のFreundの完全アジュバントとともに感作し作製した。現在、感作3週後のブースターを行ない、経時的に血清を採取し、関節炎の発症の有無について経過観察中である。CIAはブースター処置後約46週で発症するため、今後、足関節を採取し、組織学的検索のための固定処置を行い、組織学的検討行う予定である。c-fos遺伝子をC57B6マウスのH2プロモーターの下流域に組み込みH2-c-fos transgenic mouseを作製し、このH2-c-fos transgenic mouseにII型コラーゲンによる実験的関節炎を惹起し、関節炎の発症、II型コラーゲンに対する免疫応答(抗体産生)、関節・リンパ節・骨髄の組織学的検討から関節破壊の成立に必要な因子について検索した。
心肺停止蘇生後症候群の予後予測因子としての遺伝子多型の関与に関する研究

心停止後症候群(PCAS)に,高サイトカイン血症を主体とした各種高メディエータ血症が関与しているといわれており,敗血症(sepsis)の病態に類似していることから,sepsis-like syndromeとして注目されている.その背景病態に遺伝的因子が如何に関与しているかを検討する目的で,PCAS急性期を対象に,全血mRNAを用いた遺伝子発現を網羅的に解析した.その結果,転帰に関連すると思われる遺伝子を約90個同定し,中でも特に好中球に関連する遺伝子の経時的変化と転帰に興味深い関連を認めた.また重症病態の転帰に関与する炎症反応関連遺伝子多型も同定された.心肺停止(CPA)はその発生場所が病院内・病院外を問わず,大多数が死の転帰をたどる最重症の病態であり,心肺蘇生(cardiopulmonary resuscitation; CPR)により自己心拍再開(return of spontaneous circulation; ROSC)が得られても,低酸素性の蘇生後脳症をはじめとした様々な病態変化に陥り,結果的に救命できないことが多い.そして,それら救命率の向上及び神経学的予後の改善のためには高度な集学的治療を要する.そのようなCPA蘇生後の重症病態の背景には,多くの疾病重症度を反映するといわれる高サイトカイン血症も存在する.一方,様々な重症病態に遺伝的因子が影響を及ぼしていることが近年示唆されているため,今回,心停止後症候群(post-cardiac arrest syndrome; PCAS)の予後予測因子として遺伝子多型を検討することとした.今年度は,ウルム大学およびASPER Biotecs社と共同で炎症反応関連SNPチップを設計開発した.サイトカイン産生,自然免疫,獲得免疫,細胞死など,あらゆる炎症性疾患の病態に関わると考えられる分子の一塩基多型(SNP)を既報をもとに選択し,60種類の炎症反応関連SNPを搭載したチップの検証まで終了した.心肺停止(CPA)はその発生場所が病院内・病院外を問わず,大多数が死の転帰をたどる最重症の病態であり,心肺蘇生(cardiopulmonary resuscitation; CPR)により自己心拍再開(return of spontaneous circulation; ROSC)が得られても,低酸素性の蘇生後脳症をはじめとした様々な病態変化に陥り,結果的に救命できないことが多い.そして,それら救命率の向上及び神経学的予後の改善のためには高度な集学的治療を要する.そのようなCPA蘇生後の重症病態の背景には,多くの疾病重症度を反映するといわれる高サイトカイン血症も存在する.一方,様々な重症病態に遺伝的因子が影響を及ぼしていることが近年示唆されているため,今回,心停止後症候群(post-cardiac arrest syndrome; PCAS)の予後予測因子として遺伝子多型を検討することとした.その際,心停止後症候群(PCAS)の背景因子の多様を鑑み検討する症例を神経学的転帰からみた重症度を揃えることとした.ウルム大学及びASPER Biotecs社と共同で設計開発したASPER社製SNPチップ(炎症反応関連の56 SNP搭載)の検証は前年度までに終了したことから,今年度は同SNPチップを用いて,生命倫理審査での承認のもとPCAS症例(神経学的転帰からみた重症度を揃えた)5例の遺伝子多型解析を行った.心肺停止(CPA)はその発生場所が病院内・外を問わず,大多数が死の転帰をたどる最重症の病態であり,心肺蘇生(cardiopulmonary resuscitation; CPR)により自己心拍再開(return of spontaneous circulation; ROSC)が得られても,低酸素性の蘇生後脳症をはじめとした様々な病態変化に陥り,結果的に救命できないことが多い.そして,その救命率の向上及び神経学的予後の改善のためには高度な集学的治療を要する.近年,CPAのROSC後にみられる病態に,高サイトカイン血症を主体とした各種高メディエータ血症が関与しているといわれており,敗血症(sepsis)の病態に類似していることから,sepsis-like syndromeとして注目されている.そしてCPRによりROSCを得ても,その多くが蘇生後脳症をはじめとした様々な病態変化(心停止後症候群(post-cardiac arrest syndrome; PCAS))に陥り,結果的に救命できないことがある.その背景病態にsepsis-like syndromeが如何に関与しているかを検討する目的で,敗血症急性期とPCAS急性期を対象に,全血mRNAを用いた遺伝子発現を網羅的に解析・比較検討し,その経時変化も追跡した.そして,遺伝子発現プロファイルからみた各種病態(敗血症とPCAS,コントロール),臨床経過や転帰との関連について検討した.また昨今,敗血症をはじめとする様々な重症病態に遺伝的因子が影響を及ぼしていることが報告されてきている.今回,免疫・炎症反応などに関与すると考えられる既知の56一塩基多型(SNP)を搭載したチップをデザインした.そして,遺伝子多型による敗血症易罹患性や転帰への影響についても多施設研究検体を用いて検証した.その結果,ICU (intensive care unit)転帰など,臨床経過に関連するSNPが確認された.心停止後症候群(PCAS)に,高サイトカイン血症を主体とした各種高メディエータ血症が関与しているといわれており,敗血症(sepsis)の病態に類似していることから,sepsis-like syndromeとして注目されている.その背景病態に遺伝的因子が如何に関与しているかを検討する目的で,PCAS急性期を対象に,全血mRNAを用いた遺伝子発現を網羅的に解析した.

その結果,転帰に関連すると思われる遺伝子を約90個同定し,中でも特に好中球に関連する遺伝子の経時的変化と転帰に興味深い関連を認めた.また重症病態の転帰に関与する炎症反応関連遺伝子多型も同定された.今回開発し得た56SNPに対する遺伝子多型解析だけでは,心停止後症候群(PCAS)の背景因子の多様さから,十分な検討が困難である可能性があり,神経学的転帰からみた重症度を揃えると十分な症例数に達しない可能性が出てきた.そこで,それらPCAS症例に対して網羅的遺伝子発現解析も平行して行ってゆく方針としたため,その準備に若干の期間を要している.救急集中治療医学今後,当ICU以外に,東千葉メディカルセンター,君津中央病院,千葉市立青葉病院のICUを加えた4施設共同研究として,蘇生に成功し集中治療管理を施行しえた患者の同SNPチップ解析と,網羅的遺伝子発現解析を推進する.網羅的遺伝子発現解析に関しては,福島県立医科大学医療-産業トランスレーショナルリサーチセンターと本学との間で共同研究契約を昨年度に締結済みで,同センターで遺伝子発現解析は行ってゆく.それらの結果をもとに,PCASの病態生理の首座をなす炎症反応の発症機序を考察する.将来的には,関東圏内の多施設で心肺停止症例の遺伝子多型解析(SNPチップ解析)を展開し,疫学的検討に遺伝学的検討を組み合わせた予後予測の可能性なども探ってゆく.SOS-KANTOのデータベース応用も検討しているが,SOS-KANTO 2012 study終了後で次の研究期間への移行期であるため,新たなデータ収集まで時間がかかっておりかつ,時期研究期間における方針が定まっていないため,症例収集の方策も決定できていない状態である.しかしながら,ウルム大学およびASPER Biotecs社との炎症反応関連SNPチップの開発は順調であり,あと数種類のマーカを追加搭載する予定であるもののおおむね完成している.このツールを用いて大規模研究に移行する前に,まずは自己心拍再開し集中治療を導入できた,当施設関連施設の症例のみを対象とし,PCAS症例のSNP解析を開始する方針である.今後,当面は当施設関連三次救急医療施設を中心に,蘇生に成功し集中治療管理を施行しえた患者の同SNPチップ解析と,サイトカイン血中濃度測定を可及的早期に開始・推進する.その結果をもとに,PCASの病態生理の首座をなす炎症反応の発症機序を考察する.その後,関東圏内の多施設で心肺停止症例の遺伝子多型解析(SNPチップ解析)を展開し,疫学的検討に遺伝学的検討を組み合わせた予後予測の可能性なども探ってゆく.研究期間後半では,主にウルム大学(ドイツ)およびASPER Biotecs社(エストニア)とのSNPチップ共同開発に基金を使用してきたが,為替変動のため,検証に用いる解析費用を厳密に円で支払うことが困難であったため最終的に微妙な誤差が生じた.ASPERBiotecs社製のSNPチップ完成のため,もう数種類SNPマーカを搭載する計画であるため開発費用を要する.さらに,そのチップを用いた解析を次年度中には開始できる見込みであるため,大半はその費用に投じられる予定である.その他,2015年米国集中治療医学会(2015.1.17-21)で研究結果の一部が発表される場合,渡航費などに用いる予定である.
神経芽腫の生物学的予後因子としての神経特異的src遺伝子の定量的解析

RT-PCRに必要なprimerをコンピューターを用いてデザインし、合成した。PCRの増幅回数を多段階に設定し、PCR productsが内部コントロール、β2-microglobulinと共に指数的増幅が得られる条件を確定した。また、PCR productsに対して、src cDNAをプローブにSouthen blottingを行ったところ、強いシグナルが得られ、特異性も確認できた。10種類の神経芽腫細胞株ならびに、神経芽腫細胞株RT-BM-1の分化誘導前後の検体、さらに神経芽腫臨床検体28例に対して、3種類のsrc mRNAの発現を、S1 nuclease protection assayとRT-PCRで比較したところ、両実験系はよく相関し、RT-PCRの定量性を確認することができた。trkAの発現に関しても同様にPCRの定量性を確認した。当教室で切除した神経芽腫60例を対象に神経特異的src, trkA遺伝子の発現を定量し、その臨床的意義を検討した。解析症例はstage1が24例、stage2Aが4例、stage2Bが7例、stage3が5例、stage4が20例であった。死亡症例は、12例で、全てstage4であり、このうち9例にN-myc遺伝子の増幅を認めた。その結果、三種類のsrc mRNAに対するc-srcN2 mRNAの発現比率が15%を越える腫瘍は、早期症例に集中しており、極めて予後が良好であることが確認された。c-srcN2高発現腫瘍の7年生存率は、93.8%、低発現腫瘍では35.3%であった(x2=24.519,P<0.0001)。また、trkAの解析結果を加えると、両遺伝子高発現腫瘍は、7年生存率95.0%、両遺伝子低発現腫瘍は7年生存率21.8%であり、両遺伝子の組み合わせにより、さらに精度の高い予後予測が可能になると思われた。1,RT-PCRに必要なprimerを、src DNA exon3,eson4にそれぞれデザインし、合成した。デザインは、コンピューターを用いて行い、c-srcN2ha196bp、c-sfcN1は、163bp、c-srcは145bpのproductsとなる様にした。2,神経芽腫細胞株RT-BM-1を用い、PCRの予備実験を行った。PCR productsは予測されるサイズに、5%アガロースゲルの上で分離、同定された。exon3に存在するHinc II siteを利用して、PCR productsを消化したところ、予測される制限酵素切断パターンをとった。また、PCR productsをナイロンフィルターに移りとり、我々がクローニングしたヒトsrc cDNAをプローブにSouthern blot hybridezationを行ったところ、強いシグナルが得られ、PCRの特異性も確認できた。神経芽腫2.平成5年以降当教室で切除した神経芽腫32例とあわせ、60例の検体に対してRT-PCRを行い、神経特異的src遺伝子の発現を定量し、その臨床的意義を検討した。3.対象は、stage1が24例、stage2Aが4例、stage2Bが7例、stage3が5例、stage4が20例であった。このうち、40例が1歳未満で、32例がマススクリーニング発見例であった。N-myc遺伝子の増幅はstage4の14例に認められた。3.その結果、三種類のsrc mRNAに対するc-srcN2 mRNAの発現比率が、15%を越える腫瘍は、1歳未満・早期症例に集中しており、極めて予後が良好であることが確認された。

c-srcN2高発現腫瘍の7年生存率は、93.8%、低発現腫瘍では35.3%であった。また、c-srcN2高発現腫瘍ではN-myc遺伝子の増幅はまれであり、c-srcN2 mRNAの高発現比率とN-myc遺伝子の増幅は逆相関することが示された。昨年までの本研究により、神経特異的srcmRNAの発現が神経芽腫患児の予後を予見するbiological markerになりうる事が示され、さらに、RT-PCRを用いることで迅速な臨床応用の可能性が示された。今年度は、NGF(Nerve Growth Factor)の受容体であるtrk Aの発現を併せて解析した。対象は、当教室で切除した神経芽腫60例であり、stage1が24例、stage2Aが4例、stage2Bが7例、stage3が5例、stage4が20例であった。このうち、40例が1歳未満で、32例がマススクリーニング発見例であった。N-myc遺伝子の増幅はstage4の14例に認められた。死亡症例は、12例で、全てstage4であり、このうち9例にN-myc遺伝子の増幅を認めた。神経特異的src、trk A遺伝子の発現を内部コントロールを用いた定量的RT-PCRで定量し、その臨床的意義を検討した。その結果、三種類のsrc mRNAに対するc-srcN2 mRNAの発現比率が、15%を越える腫瘍は、1歳未満・早期症例に集中しており、極めて予後が良好であることが確認された。C-srcN2高発現腫瘍の7年生存率は、93.8%、低発現腫瘍では35.3%であった(x2=24.519,P<0.0001)。また、trk Aの発現を、内部コントロール、β2-microglobulinとの比率で計算したところ、30%を越える腫瘍は、やはり1歳未満・早期症例に集中しており、予後が良好であることが示された。Trk A高発現腫瘍の7年生存率は、91.4%、低発現腫瘍では24.2%であった(x2=25.050,P<0.0001)。また、両遺伝子高発現腫瘍は、7年生存率95.0%、両遺伝子低発現腫瘍は7年生存率21.8%であり、両遺伝子の組み合わせにより、さらに精度の高い予後予測か可能になると思われた。
高効率触媒的不斉合成を実現する新規光学活性単座配位子MOPの実用合成

光学活性化合物の有用性は,医薬・農薬などの開発をはじめ,多岐に及んでおり,その効率良い合成法の確立は有機合成化学上の重要な研究課題である.特に,触媒的不斉合成反応は潜在的効率性の高さから最もその開発が望まれている.我々はこれ迄に,遷移金属触媒を用いた触媒的不斉合成反応の開発研究に取り組み,その中で触媒上に高度な不斉空間を構築する新しい不斉配位子の設計・合成に取り組んできた.光学活性モノホスフィン配位子MOPは新しい概念に基づき設計され,他の不斉配位子には見られない高い不斉誘起能や触媒活性を発現する.本研究ではこのMOP配位子およびその類縁化合物の効率良い供給経路の確立と同配位子を利用した不斉反応系の実用性の探索を目的としてきた.本研究を通じて,ほぼ実用に適用し得る合成ルートを確立し,その大量スケールでの合成やルートの再現性などを確認した.またMOPの類縁体合成についても検討しこれまでに報告してきたMOP誘導体と併せて約60種の類縁体合成を行なった.これにより,我々が開発した合成ルートの柔軟性がさらに確認されるとともに,MOPの2'位及びリン元素上の置換基導入にさらなる可能性を拓いた.設計・合成した新規誘導体はスチレン類などを基質としたパラジウム触媒オレフィン類不斉ヒドロシリル化反応において効果を示し,最高98%eeの生成物を定量的に与える反応系の開発へと繋がった.確立したMOP合成ルートは実験室レベルの装置でも10-30g程度の量の同化合物を容易に合成し得る効率良い経路である.これは上述の不斉ヒドロシリル化反応への適用では100kg-1tのスケールの反応での触媒量に相当するものである.光学活性化合物の有用性は,医薬・農薬などの開発をはじめ,多岐に及んでおり,その効率良い合成法の確立は有機合成化学上の重要な研究課題である.特に,触媒的不斉合成反応は潜在的効率性の高さから最もその開発が望まれている.我々はこれ迄に,遷移金属触媒を用いた触媒的不斉合成反応の開発研究に取り組み,その中で触媒上に高度な不斉空間を構築する新しい不斉配位子の設計・合成に取り組んできた.光学活性モノホスフィン配位子MOPは新しい概念に基づき設計され,他の不斉配位子には見られない高い不斉誘起能や触媒活性を発現する.本研究ではこのMOP配位子およびその類縁化合物の効率良い供給経路の確立と同配位子を利用した不斉反応系の実用性の探索を目的としてきた.本研究を通じて,ほぼ実用に適用し得る合成ルートを確立し,その大量スケールでの合成やルートの再現性などを確認した.またMOPの類縁体合成についても検討しこれまでに報告してきたMOP誘導体と併せて約60種の類縁体合成を行なった.これにより,我々が開発した合成ルートの柔軟性がさらに確認されるとともに,MOPの2'位及びリン元素上の置換基導入にさらなる可能性を拓いた.設計・合成した新規誘導体はスチレン類などを基質としたパラジウム触媒オレフィン類不斉ヒドロシリル化反応において効果を示し,最高98%eeの生成物を定量的に与える反応系の開発へと繋がった.確立したMOP合成ルートは実験室レベルの装置でも10-30g程度の量の同化合物を容易に合成し得る効率良い経路である.これは上述の不斉ヒドロシリル化反応への適用では100kg-1tのスケールの反応での触媒量に相当するものである.医薬・農薬あるいは液晶材料にいたるまで光学活性化合物の利用範囲は極めて広い.その供給において遷移金属触媒を用いた触媒的不斉合成法の開発は最も合理的な戦略である.そして触媒的不斉合成の成否は優れた光学活性配位子の開発にかかっている.われわれはこれまでに一連の光学活性フェロセニルホスフィンの開発や新しい触媒的不斉合成反応の開発につき精力的に取り組んできた.その過程において新しい機能を持つ光学活性配位子の必要性を認識し,その設計・合成をここ数年検討している.その結果到達したものがMOPである.MOPは軸不斉ビナフチルを基本骨格にもつ単座ホスフィン配位子であり,従来の光学活性二座ホスフィン配位子ではこれまでなし得なかったタイプの触媒的不斉反応を可能にすることができる.平成6年度には光学活性なビナフトールを出発原料とした種々の官能基を含む単座ホスフィン配位子MOPの合成法を確立した.即ちビナフトールをジトリフラートととし,このうちの一つのトリフラートをパラジウム触媒によるジフェニルホスフィンオキシドを用いた置換反応により選択的にホスフィニル基に変換し,もう一つのトリフラート基をアルコキシ,カルボキシル,アミノアルキル基などの官能基に変換する工程である.反応条件などに改良を重ね,例えばメトキシ基を含むMOP配位子はビナフトールから90%以上の収率で合成できるようになった.スチレン誘導体のヒドロシリル化などMOP配位子を用いたいくつかの新しい触媒的不斉合成反応の開発にも成功した.光学活性化合物の有用性は,医薬・農薬などの開発をはじめ,多岐に及んでおり,その効率良い合成法の確立は有機合成化学上の重要な研究課題である.特に,触媒的不斉合成反応は潜在的効率性の高さから最もその開発が望まれている.我々はこれ迄に,遷移金属触媒を用いた触媒的不斉合成反応の開発研究に取り組み,その中で触媒上に高度な不斉空間を構築する新しい不斉配位子の設計・合成に取り組んできた.