hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
化学選択的有機光反応のための有機―無機ハイブリッド触媒系の構築

本研究課題では、光の作用を活用した新規分子変換手法の開発を主眼として、1)反応させたい官能基の吸収波長をレッドシフトさせて低エネルギー光での化学選択的な光励起を実現するための新規触媒系の開拓、ならびに、2)これまで有用な光化学反応の報告例がほとんどないイミン誘導体を基質とし、光増感剤を触媒として用いる新たな含窒素化合物合成反応の開発、の2点を主に検討した。1)については、不飽和アルデヒドと、金属配位点をもつ共役系アミンとから形成したイミンと、各種金属塩との複合体形成を検討し、この複合体形成により元々の不飽和アルデヒドに比べて吸収帯を長波長領域にシフトさせられることを確認することができた。しかし、この複合体を利用した光反応に関しては、従来の光反応に比して特徴ある反応の開発には至らず、今後継続的に検討を実施する必要があることが明らかとなった。一方、2)については、イミン炭素上にシリル基をもつ化合物であるイミドイルシランの光反応について検討を行った結果、光増感剤として芳香族ニトリル化合物を用い、可視光照射下で反応を行うと、イミドイルシランの光誘起一電子酸化が進行し、その後のシリル基の脱離によりイミドイルラジカル種が生成すること、さらにこのラジカル種は不飽和カルボニル類と分子間カップリング反応を起こすことを見出した。従来、イミドイルラジカル種を発生させる手法としては、有機スズやセレン化合物などを利用した手法が知られているが、今回開発した手法は毒性のない有機ケイ素化合物を用い、有機触媒と可視光の利用により実現できるものであり、従来法に比して簡便かつ有用な手法であると考えられる。今後更なる検討を実施することで、様々な含窒素化合物合成手法の開発への展開が可能と期待される。27年度が最終年度であるため、記入しない。本課題では、実用的な有機光反応の開発を最終的な目標に掲げ、反応させたい官能基の吸収帯をレッドシフトさせて低エネルギーの光で化学選択的な光励起を実現するための方法論の開拓を目指した研究、ならびに、これまで有用な光反応の報告がほとんど成されていないイミン類に着目し、イミンを利用した新規有機光反応の開発を目指した研究を実施した。各種検討の結果、不飽和アルデヒドと適切なアミンとからイミン形成を行うと、その吸収帯が不飽和アルデヒドそのものよりも大きく長波長側にレッドシフトすることを確認することができた。また、このイミンに長波長の光を照射すると、アルデヒドそのものを励起した場合とは異なる反応が起こることを発見した。また、イミンを利用した新規光反応の開発研究に関しては、シリル置換イミンを有機光増感剤の共存下で光照射を行うと、光有機一電子移動が進行することを見いだした。これらの結果は、本研究課題の目的とする、長波長の光を利用した化学選択的有機光反応の開発、ならびにイミン類を利用した新規有機光反応の開発に向けて大変有用な知見であると考えられる。本研究は、化学選択的有機光反応の開発のための新規触媒系の開拓を目指して検討を実施しているが、26年度の検討においては、研究目的達成に向けて重要な基盤となる、カルボニルの吸収帯をレッドシフトさせるための分子素子に関する基礎的知見を得ることができており、次年度の検討において新規な有機光反応の開拓が実現できる可能性を示すことができたと考える。以上より、本研究課題は当初目的に照らしておおむね順調に進展しているものと考えている。

本年度得られた知見を基盤として、多様なカルボニル化合物とアミンとの触媒的イミン形成、ならびに長波長の光によるイミン選択的光励起を実現すると共に、イミン類を活用した新しいタイプの有機光反応の開発に向けて精力的に検討を実施する予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。
低分子量G蛋白質とその標的蛋白質の相互作用の構造解析

低分子量G蛋白質Rasはその標的蛋白質Rafを直接活性化して種々の遺伝子の発現を制御している。Rasの標的蛋白質として現在までにPI-3kinaseとRal GDSが同定されている。私共はRasの新規標的蛋白質としてAF-6を見出している。RasがAF-6のN末端200アミノ酸に結合することも見出している。私共はAF-6が細胞間接着部位のタイトジャンクションに濃縮され、タイトジャンクション構成蛋白質であるZO-1とRas結合ドメインと同じ領域で結合することも見出した。一方、低分子量G蛋白質Rhoは細胞骨格を制御することが知られていたがその標的蛋白質は不明であった。私共はRhoの標的蛋白質としてプロテインキナーゼN(PKN)、新規プロテインキナーゼ(Rho-キナーゼ)、ミオシンフォスファターゼのミオシン結合サブユニット(MBS)を同定した。RhoはPKNのN末端とMBSのC末端に直接結合することを見出した。これらの部位はともにベーシックなアミノ酸に続くロイシンジッパー様構造である。Rho-kinaseのRho結合ドメインはRho-kinaseの中央に位置するCoiled-coilドメインのC末端部分であることを見出した。私共は、すでにRhoとRho-kinaseのRho結合ドメインの大量発現系を開発し、RhoAの構造の解析を終了している。これにより、多彩な標的蛋白質をもつ低分子量G蛋白質Rhoのインターフェースが解明できるものと期待される。さらに、Rho kinaseの新しい機能としてneurite retractionを制御することも見出している。以上本年度の研究計画はほぼ達成することができたと考えている。
コーパスに基づいたアイヌ語動詞範疇についての類型論的研究

アイヌ語は消滅の危機にある。系統関係は不明で、いずれかの古い語族の名残であろう。アイヌ語の研究は、北東アジアの言語史、また人類の知性の多様性の理解において、重要な意義を有する。本プロジェクトでは、フィールド調査によって得られたアイヌ語の音声資料のコーパス構築を進めた。さらに、このアイヌ語資料のコーパスに基づいてアイヌ語動詞範疇に関する類型論的研究を行った。アイヌ語のヴォイス(充当、使役など)についていくつかの論文を発表し、またヴォイス標識の相互作用について研究を行ってきた。本研究はアイヌ研究を世界に広く知らしめ、人類の知的財産へのアイヌ語の言語的・文化的貢献の理解を助けるものになるだろう。「コーパスに基づいたアイヌ語動詞範疇についての類型論的研究」では、主に動詞の結合価を変えるカテゴリーについて、類型論的に可能な文法マーカーの意味機能の配列を考慮しながら研究を行っている。本年度に、交付申請書の計画とおり、充当(論文1参照)、使役、逆使役(発表2参照)を考慮に入れて、アイヌ語に見られるすべての可能な意味およびシンタクスのタイプについて詳細に記述してきた。さらに、充当のマーカーの文法化についても調べ、国際誌(Studies in Language、論文2参照)に論文を掲載することになった。また、厳密には結合価を変えるカテゴリーではないが、その隣接カテゴリーである非人称受動文の通時的な研究を行い、言語類型論における「非人称構文>非人称受動文>受動文」という仮説に沿った文法化経路に対する証拠を提出した(論文3参照)。そして、科学研究費を使用し、言語類型論研究の最先端であるMax Planck Institute for Evolutional Anthropology (MPI)ライプチヒに出張を行った。そこで言語類型論の最新方法について学んだことと共に、共同研究員として参加しているValency ClassesというMPIプロジェクトのワークショップで口頭発表(発表1参照)、言語類型論的なデータベース(論文6参照)の記入を行った。アイヌ語の動詞結合価を変えるカテゴリーの研究は、大変重要なものです。なぜなら、それは可能なバリエーションについてすでに確立された制限を拡大することにより、結合価を変化させるカテゴリーについての言語理論の地図を塗り替えることに他ならないからです。アイヌ民族の言語と文化は人類の知的遺産であり、このプロジェクトは、アイヌ民族の言語と文化に関して、計り知れないほど貴重な知識を保存するための国際的な努力とみなすことができると自負しています。当該年度の研究は交付申請書に記載された目的と実施計画とおり行われてきた。まずは、科研費を以ってフィールド調査によって得られたアイヌ語の音声・映像資料(新いと古い)をデジタル化できた。さらに、このアイヌ話資料コーパスに基づいてアイヌ語動詞範疇に関するの類型論的研究を続けてきた。主に使役、充当、逆受動などの動調の結合価を変更する範疇について、類型論的観点から研究を行ない、2点の小稿にまとめた(1)、(3)。そして、イギリスのRoutledgeから出版されるThe languages of Japan and Koreaの中のアイヌ語についての章の執筆を依頼された(2)。これは今後のアイヌ研究者のためにアイヌ語研究の現状を概観するものである。当該年度に、ドイツ・マックスブランク進化人類学研究所において開催された動詞の意味と構文に関する学会で招待講演を行い.その内容は.ドイツの言語学専門出版社から刊行される論文集に収録されることになっている。国際的な言語学の世界では、アイヌ語文法が持つ数多くの稀有な特徴の指摘によって言語類型論に大きな貢献をもたらした私の研究の独創性が認められつつある。また、国立国語研究所の言語対照研究系で実施している共同研究プロジェクト(複数)にアイヌ話と日本語の比較の観点から参加するとともに,2011年10月には研究所のコロキウム(専門家向け講演会),2012年3月には一般公開の学術フォーラムにおいて日本語で講演を行い、専門家のみならず一般市民国内に役立てる活動も行ってきた。フィールド調査によって得られたアイヌ語の音声・映像資料(新いものと古いもの)をデジタル化し、コーパス構築を進めた。研究代表者は、これまでにアイヌ語のヴォイス(充当、使役、相互など)についていくつかの論文を発表してきたが、本年度は、ヴォイス標識の相互作用やアイヌ語全体の複統語的な性質について研究を行った。1.MPI (マックスプランク研究所)のデータベース“Valency Classes across Languages"の一部として、アイヌ語の結合化クラスのデータベースを公開した。そして、データベースに基づくアイヌ語の動詞結合化のパターンと使役・充当・逆受動などのヴォイス交替による動詞分類について論文をまとめた。

2.アイヌ語の動詞は非常に複雑な形態的構造をもち、典型的な複統合的言語とされているが、このアイヌ語の複統合性に関する類型論的研究を行い、国立国語研究所で2月に開催されたシンポジウム(「世界の言語における複統合性」)において、その成果を発表した。3.アイヌ語の名詞修飾構造に関して、日本語との対照研究を行い、アイヌ語の名詞修飾構造が日本語と異なり,名詞修飾句のパターンをとる構造(関係節構造)と,所有句のパターンをとる構造(名詞補文構造)の2つにはっきりと分かれると分析した。これについて国内外で研究発表を行うとともに、2つの論文としてまとめた。本年度は当初の計画のとおり、フィールド調査によって得られたアイヌ語の音声・映像資料(新いものと古いもの)をデジタル化し、コーパス構築を進めた。さらに、このアイヌ語資料のコーパスに基づいてアイヌ語動詞範疇に関する次のような研究を行った。1.使役、再起というヴォイスに関わる動詞の範疇について、類型論的観点から考察し、いくつかの論文をまとめた。2.証拠性、モダリティ、アスペクト等の意味を表す体言締め(人魚構文)について、Leiden大学で行われた学会で研究発表を行い、さらにその内容を論文にまとめた。以上の研究は、世界の様々な言語資料に基づく言語類型論の枠組みにより、アイヌ語の統語法をより明確に分析したものである。交付申請書に記載がなかった1点の小稿までまとめられた(2)。しかし、当該年度に、アイヌ語の再起・逆使役を研究爽施するように、再起の言語類型論的な研究を行ってきたロシア人のEmma Geniusiene先生を共同研究者として日本に招待する予定だったが、共同研究者の都合のため招待できなかった。そのために交付申請書には「アイヌ語の再起の論文のdraft作成」と記載されていたが、実施できなかった。25年度が最終年度であるため、記入しない。アイヌ語のヴォイスだけではなくて、証拠性などの動詞範疇を取り扱うようになった。当該年度に、アイヌ諸の再起・逆使役を研究実施するように、再起の言語類型論的な研究を行ってきたEmma Geniusiene先生(ロシア科学アカデミー)を共同研究者として日本に招待する予定だったが、共同研究者の都合のため招待できなかった。24年度の9月に改めて日本に招待する計画を立てています。その他に、今後の研究方策には大きな変更はなく、計画とおりアイヌ語資料コーパスに基づいてアイヌ語動同範疇に関するの類型論的研究を続けていきたいと考えている。今まで、アイヌ語のヴォイス(充当、使役、相互など)についていくつかの論文を発表してきたが、来年度は、ヴォイス標識の相互作用やアイヌ語全体の複統語的な性質についての研究を行う予定である。
一流競泳選手の競技力向上を目指した低酸素環境下における高強度トレーニングの開発

本研究の目的は、一流競泳選手のスプリントパフォーマンスを向上させるために至適なトレーニング環境、プロトコールを見出し、その効果を検証することであった。その結果、1分程度の持続的・間欠的運動の場合、有酸素性エネルギー供給機構への刺激は常酸素環境の方が、また無酸素性エネルギー供給機構への刺激は酸素分圧が低くなるほど大きいことが明らかとなった。そこで、海抜4000m相当の低酸素環境においてスプリントトレーニングを実施したところ、大幅な最大酸素借、最大推進パワー、それにともなうスプリント運動パフォーマンスも、大きく向上することが明らかとなった。【目的】本年度の研究目的は、高強度運動時の有酸素性・無酸素性エネルギー供給動態を異なる低圧低酸素環境下において定量し、エネルギー供給能力向上に効果的なトレーニングプロトコール、環境条件を見出すことであった。【方法】被検者は、日本選手権、あるいは日本学生選手権等に出場経験のある良く鍛錬された競泳選手とした。運動条件は以下の通りとし、各運動時の有酸素性、および無酸素性エネルギー供給動態を定量した;1)常圧環境、海抜2000m、3000m相当の低圧低酸素環境下で、1分程度で疲労困憊に至る持続的運動と、10秒の休息を挟みながら10秒の運動を6回繰り返す高強度間欠的運動、2)常圧環境と海抜4000m相当の低圧低酸素環境下で、10秒の休息を挟みながら5秒の運動を5回程度繰り返すスプリント間欠的運動。【結果】同プロトコールの運動における最高酸素摂取量、総酸素摂取量は、高度の上昇に伴って低い値を示し、常圧条件と3000m条件、4000m条件の間に有意な差が認められた。一方、総酸素借、酸素借形成速度は高度の上昇に伴って高くなる傾向を示し、4000m条件では、常圧環境より有意に高い値となった。また、同一環境における持続的運動と間欠的運動を比較すると、最高酸素摂取量、総酸素摂取量は両者間に有意な差は認められなかったが、酸素借、および酸素借形成速度は、間欠的運動において高く、それは低圧低酸素条件が厳しくなるほど顕著となった。【結論】本実験における運動条件を用いた場合、より大きな刺激を有酸素性エネルギー供給機構に与えるには、持続的運動、間欠的運動に関係なく、常圧環境が最も適した環境であり、一方、無酸素性エネルギー供給機構に対しては、量的にも速度的にも、低圧低酸素条件が厳しくなるほど高い刺激を与え得ることが明らかとなった。【目的】本年度の研究目的は、至適条件に基づく低圧低酸素環境下において高強度トレーニングを実施し、その効果について検討することであった。【方法】被検者は、国際大会、日本選手権、日本学生選手権等に出場経験のある大学競泳選手14名とし、体力レベルが類似するように常圧群と低圧群に分けた。スプリントトレーニングは、週5日の頻度で4週間、加減圧調整可能流水プールにおいて行われた。トレーニングプロトコールは、25年度の結果を基に、10秒程度維持できる流速(250-300%VO2max)で、5秒間の運動を10秒の休息を挟みながら5回繰り返す間欠的運動とし、被検者は20分の休憩を挟んでこれを1日に2回行った。また、低圧群は海抜4000m相当の低圧環境下で実施した。トレーニング前後に、エネルギー供給能力、力学的特性、スプリント泳パフォーマンス、およびそのときのストローク指標を測定した。【結果】4週間のトレーニング後、最大酸素摂取量は常圧群のみ有意に増加した。一方、最大酸素借は両群ともに有意に増加したが、その増加率は低圧群の方が大きかった。各被検者の泳速-抵抗関係より得られた抵抗係数と抵抗指数は、両群ともに有意な変化は認められなかったが、最大推進パワーは低圧群のみ有意に増加した。50m、100m泳記録に関しては、両群ともに有意に向上していたが、記録の向上は低圧群の方が大きかった。また、低圧群の泳速の増大は、ストローク頻度の増加によってもたらされていた。【結論】以上の結果より、本実験で用いられたスプリントトレーニングは、泳技術を反映するような抵抗指標については何ら変化をもたらさないものの、特に低圧低酸素環境下での実施は、無酸素性エネルギー供給能力および最大推進パワーの向上により効果的であり、常圧環境下でのそれよりも、短距離泳パフォーマンス改善に有効であることが示唆された。コーチ学本年度は、流水プールが内蔵された低圧チャンバーの改修工事が行われたため、実験開始は予定より遅れてしまったたが、年度末までには、異なる低圧低酸素環境下において、競泳50mと100m種目をシミュレートした持続的運動、間欠的運動の代謝特性を明らかにすることができ、ほぼ予定通りの結果を得ることができた。

最終年度に当たる26年度は、25年度の実験成果を踏まえ、至適な低圧低酸素環境を用い、至適な間欠的運動の組合せを用いて、実際にトレーニング実験を行う予定である。実施に際し、被検者、実験設備、実験装置、消耗品などは予定通り確保されており、実験の推進に当たっては特に問題はない。したがって、研究計画、課題の変更等の予定もない。
非線形系の応答の時間周波数特性と不確定性を考慮した設計地震動の合成及び評価手法

社会基盤施設の耐震設計においては、地震や構造物の様々なパラメタの不確定性の考慮が重要な課題となっている。本研究では、様々な条件の不確定性や、構造物の非線形挙動を考慮したうえで,合理的な設計用入力地震動を合成する方法論を構築した。地震動の時間周波数特性にもとづく表現方法を提案した。また、想定する地震動の集合を設定し、その集合を代表する波形を合成するという手法により設計地震動を設定する手法も開発した。社会基盤施設の耐震設計においては、性能設計の概念が広く導入されるようになっている。本研究では、地震災害における様々な条件の不確定性を考慮した上で、性能設計に用いるための入力地震動の合成を目的とする。そのため、非線形系の入力地震動を合理的に表現するための考え方として、時間周波数特性の考え方を明示的に取り入れて、入力地震動を合成する手法の開発を行う。初年度である21年度は、時間周波数特性を表現するための手法の検討としての、短時間フーリエ変換、非定常パワースペクトル、ウィグナー分布、実ウェーブレット変換、複素ウェーブレット変換、等の様々な手法の有効性を比較・検証した。時間周波数空間上での解像度、利便性、計算量、計算手法の安定性などを考慮した比較に基づき、本研究の目的に適切な方法としてウェーブレット変換を選定した。また、選定された同手法を用いて、規定される地震動の特性に基づき時刻歴波形を合成する手法について検討した。非線形挙動をする構造系は、伝達関数を有しないため、収束計算を伴う近似的評価が必要となる。この際、時間周波数特性を用いて、周波数特性だけではなく時間的変化も考慮することで、高い精度で近似を可能とする手法を提示し、その性能を数値シミュレーションにより示した。また、入力波や構造パラメタ等に不確定性がある場合に、合成された波形や観測された強震動記録の性能を定量的に比較するための手法として、構造物の非線形挙動を考慮した複数の指標を組み合わせて用いる手法を考案した。本研究では、様々な条件の不確定性を考慮した上で、非線形系の入力地震動を合理的に表現するための考え方として、時間周波数特性の考え方を明示的に取り入れた方法を提示することを目的とし,入力地震動を合成する手法の開発する.今年度は,地震動の特性を規定する特徴指標の有効性の検証のための手法として,その地震動で設計された構造系が損傷する確率が,想定された値を上回らない確率という概念を導入した.そのうえで,それを検証するために,相互情報量を用いた定量化手法を提案した.入力波や構造パラメタ等のばらつきを想定した数値シミュレーションにより,提案手法が,従来から広く用いられている相関係数等よりも有効な指標であることを示した.また,複数の地震動を考慮する場合の,設計地震動としての有用性を効率的に定量化する指標としての情報エントロピーの有用性を検証するため,仮想的な設計条件の下で,設計地震動の集合の設定と安全性の算定,およびその設計地震動の集合が有する情報量の算出を行い,設計の安全性と情報量の関係を検証した結果,設計地震動の集合が有する情報量と設計の安全性には相関性があることを示した.また,情報量の増加と安全性の向上の相関性も示され,設計地震動として考慮すべき地震動の選定における情報エントロピーの有効性が検証された.さらに,上記の考え方に基づく,設計地震動の加工手法として,ウェーブレット変換の有用性の比較検討も行い,直交性を有する複素関数ウェーブレットを用いることで効率的な波形合成が可能となることを示した.社会基盤施設の耐震設計においては、性能設計の概念が広く導入され、地震や構造物の様々なパラメタの不確定性の考慮が重要な課題となっている。本研究では、様々な条件の不確定性を考慮した上で、非線形系の入力地震動を合理的に表現するための考え方として、時間周波数特性の考え方を明示的に取り入れた方法を提示することを目指し、そのための具体的手法として、入力地震動を合成する手法の開発、及び、合成された波形の入力地震動としての性能を定量的に評価する手法の開発を目的とした。本研究では、想定する地震動の集合を設定したうえで、その集合を代表する波形を合成するという手法を開発してきている。今年度は、効率的に目標とする波形を合成する方法について検討した。波形合成には、候補となりうるさまざまな地震動の地震動特性を考慮に入れた波形の逐次的な修正が有効であることを考慮し、想定される地震動を学習しつつ波形を逐次的に変化させていく手法を考案し、その有効性を検証した。学習する大賞の選定には、KLダイバージェンスの概念を活用しており、昨年までの成果とも整合する手法を構築できた。また、実際的な状況を想定したシミュレーションとして、経験的グリーン関数法により合成された波形や、設計用スペクトルにフィッティングした波形に基づく地震動の合成を試みた。これにより、想定すべき不確定性を考慮した波形などを対象に、提案手法の妥当性を多自由度非線形構造系の設計に用いるための地震動を合成し、提案手法の適用性を検証した。
単成分液体における液体・液体相転移の外場制御

液体・液体転移とは、単一成分液体が別の液相に一次転移する現象であり、液体の本質に関わる現象として極めて重要である。しかし、それらの転移点が高温・高圧、もしくは結晶化に対する絶対不安定領域に存在するという困難な実験条件のため、実験事実を基にした本格的なアプローチは殆どなされていなかった。我々の研究グループは常温・常圧下に液体・液体転移が存在する亜リン酸トリフェニル(以下TPP)、n-butanolを発見し、昨年度はその微視的機構を中心に研究を進めてきた。この現象の基礎学術的な重要性もさることながら、二つの液相間で物理的・化学的性質(屈折率、誘電率、粘性、濡れ性、異種物質に対する相溶性など)が異なることから、液体の新たな物性制御法としても極めて重要であるといえる。そこで本年度は、表面効果やレーザー光を用いて、液体・液体転移を時間的・空間的に制御することを目的として研究を行った。そこで、初めにこの転移における濡れの影響について検証した。我々は液体IIの濡れ性を表面物質を選択することで制御し、今まで観察されなかった転移キネティクスを見出すことに成功した。更に、この液体IIの濡れ性に付随して、基板表面におけるメゾスコピックスケールでのモルフォロジーの変化が、この転移のキネティクスを時間的・空間的に大きく変更されることも見出した。また、レーザー光により発生する電歪効果を用いて液体・液体転移を誘起し、レーザー光の高い空間分解能を生かして、液体IIのマイクロメートルスケールでのパターン制御にも成功している。本研究テーマは、液体・液体転移を表面効果やレーザー光を用いて直接制御することにより、同じ物質でありながらその物性を時間的・空間的に大きく変えるという画期的な試みであり、基礎・応用の両面で極めて大きなインパクトがあると考えている。液体,液体転移とは、単成分液体が別の液相に1次転移するという驚くべき現象で、液体の本質を示す現象として近年大きな注目を集めている。片山らによるリンの液体、液体相転移の発見をはじめ、これまでに様々な物質で転移を示す証拠が見つかっており、多くの液体に存在する普遍的現象と考えられる。しかし、それらの転移点が高温、高圧、もしくは結晶化に対する絶対不安定領域に存在するという困難な実験条件のため、実験事実を基にした本格的なアプローチは殆どなされていなかった。我々の研究グループは常温、常圧下に液体、液体転移が存在する亜リン酸トリフェニル(以下TPP)、n-butanolを発見し、これまでの先行研究から、液体中に存在する局所安定構造の協同的形成こそが液体、液体転移の起源であると考えている。しかし、局所安定構造の存在自体は自明ではなく、過渡的過程を含めた液体、液体転移の微視的描像は明らかにされていない。よって本研究では今まで用いることが困難であった多彩な実験手法を用いて、マクロな空間パターンと分子ダイナミクスの関係を理解し、液体、液体転移の微視的機構を解明することを主たる研究テーマとした。我々は小角X線散乱や誘電分光法を用いて、静的、動的側面から液体、液体転移の微視的描像に迫った。本研究の結果、TPP,n-butanolという分子の形状や相互作用の異なる液体IIが、その微視的な動的構造に普遍性を持っていることを明らかにした。この事実は液体、液体転移の起源の解明に繋がるものと期待している。また、液体、液体転移における分子ダイナミクスに着目し、誘電緩和現象と相転移の空間パターンとの関係についても明らかにした。さらに上記の研究と並行して、現在液体、液体転移のμmスケールでの空間制御を目指して研究を進めた。その結果、レーザー光による液体、液体転移の誘起、そして液晶の表面配向に用いるラビングが液体、液体転移に大きな影響を及ぼすことを発見した。我々の見出した外場効果は、液体・液体転移の空間制御に大きく寄与するものと考えられる。

本研究テーマは、液体・液体転移を表面効果やレーザー光を用いて直接制御することにより、同じ物質でありながらその物性を時間的・空間的に大きく変えるという画期的な試みであり、基礎・応用の両面で極めて大きなインパクトがあると考えている。
スルホンアミド構造に潜在する軸性キラリティーの解明と新規医薬品候補化合物の創出

医薬品の基本構造として利用されているジベンゾラクタム類やベンゾアゼピ(ノ)ン類などの7員環化合物ならびにカルバゾール類、ピロール類などの複素環化合物について、軸性キラリティーを表出させ、立体構造や化学反応性などを明らかにしてきた。また、構造活性相関研究によってアミド結合に由来する軸性キラリティーが生物活性の発現に極めて重要な要因であることも立証している。平成30年度は、前年度に引き続きアミドならびにスルホンアミドの軸不斉に基づく研究をさらに発展させ、スルホンアミドに潜在する軸性キラリティーと生物活性との関連を詳細に検討するとともに、軸性キラリティーの制御を目指した検討を行った。また、分子内にスルホンアミド構造を有するボノプラザン(消化性潰瘍治療薬)についても軸性キラリティーを表出させるとともに、活性発現に寄与しているコンホメーションの解明を目指した。スルホンアミド構造を有するベンゾジアゼピノン誘導体にも軸不斉が存在することが明らかになり、さらに軸不斉異性体と生物活性との関連を調べた結果、スルホンアミド軸不斉に基づくエナンチオマー間で癌細胞増殖抑制活性に著しい差が認められた。この結果を踏まえて、より多くの誘導体を合成し、構造活性相関研究や癌細胞の選択性などを検討し、環構造の大きさや置換基による立体構造の変化が活性に強く影響していることがわかった。一方、軸不斉の制御については、アミド軸不斉の立体化学に関する知見から、安定性の高い中心不斉と軸不斉を連動させることによって、軸不斉のコンホメーションを支配することができると考えた。ベンゾジアゼピノン環部分に置換基を導入した誘導体で検討した結果、軸不斉が中心不斉に誘起され、ジアステレオマー間で選択性に差が認められた。反応条件や置換基の位置を検討することでより高い選択性で所望の立体構造を構築できることが示唆された。これまでに癌細胞増殖抑制活性に対してスルホンアミド軸不斉が強く影響していることが明らかとなったことから、平成30年度は周辺化合物を合成し、置換基効果や立体構造の影響を詳細に検討することとした。また、高活性を示す軸不斉構造を効率的、かつ簡便に得るための手法の開発を目指した。活性発現に必要と考えられる側鎖部分を含めた立体構造はベンゾジアゼピノン部分への様々な置換基の導入によって大きく変化すると予想されることから、立体障害の大きな置換基の有無や環の大きさを変えた誘導体を合成し、活性評価を行った。8員環構造に変えたベンゾジアゼシノン誘導体では環構造のひずみにより側鎖が反対側を向い異なるコンホメーションをとることがわかった。抗腫瘍活性を測定した結果、活性に大きな低下が見られ、軸不斉構造のみならず側鎖のコンホメーションも強く寄与することが明らかとなった。軸不斉構造が抗腫瘍活性に寄与していることが明らかとなったことから、併せて高活性を示す立体構造の誘導体を得るために基本構造に不斉中心を導入したスルホンアミド誘導体を合成し、立体化学を調べた。軸不斉と中心不斉によりジアステレオマーの存在が予想されたが、興味深いことに高い選択性で一方のジアステレオマーが得られることがわかった。これは不斉中心が安定なコンホメーションをとる際に、軸のコンホメーションが誘起されたためと考えられる。キラルな基質を用いて基本構造を構築することで、容易に所望の立体構造を有する誘導体を得ることができると考えている。以上のように、抗腫瘍活性に対するスルホンアミド軸不斉および立体構造の影響を詳細に解明できた。さらに、軸性キラリティーの制御に繋がる不斉中心と軸不斉の連動性についても興味深い知見を得ることに成功していることから概ね順調に進行していると判断している。これまでに大腸癌および肝臓癌細胞に対する増殖抑制活性が認められたスルホンアミド軸不斉を有するベンゾジアゼピノン誘導体において、軸不斉異性体間の活性についても評価し、著しい差が認められることがわかった。さらに、環の大きさや構造の一部を修飾することで活性発現に寄与するコンホメーションを明らかにすることにも成功している。したがって、抗腫瘍活性が認められたベンゾジアゼピノン誘導体について、多種の細胞で検討し、選択性や細胞毒性を調べるとともに、作用機序についても詳細に検討を行う。続いて、軸不斉の制御については、ベンゾジアゼピノン環に不斉中心を導入することで動的な不斉である軸不斉が誘起されて一方のコンホメーションが優先されることを明らかにしたことから、キラルな化合物を出発物質として基本構造である1,5-ベンゾジアゼピノン骨格の構築を検討する。ベンゾジアゼピノン骨格は、環内のアミド構造の影響で非常に硬直であり、容易に環構造が変化されない。この特性を活かしてあらかじめ一方の中心不斉を持つ骨格を用いることで、軸不斉の立体構造が制御されると考えられる。中心不斉を導入する位置によっては異性化の可能性もあることから、反応条件の検討を行うのと併せて置換基を組み込む位置も検討し環構造の構築を試みる。さらに、これまでにも立体構造の解析において計算化学を利用した配座解析等を実施しており、一方の立体構造が得られるメカニズムなど立体制御が支持される情報をコンピュータ解析からも得ながら、効率的な軸不斉異性体の合成を目指す。医薬品の基本構造として利用されている7員環化合物(ジベンゾラクタム類、ベンゾアゼピ(ノ)ン類)や複素環化合物(カルバゾール類、ピロール類)について、軸性キラリティーを見出し、立体構造や化学反応性などを明らかにしてきた。

また、構造活性相関研究によってアミド結合に由来する軸性キラリティーが生物活性の発現に極めて重要な要因であることも立証している。そこで本研究では、これまでのアミドの軸不斉研究をさらに発展させ、新たに医薬品に含まれるスルホンアミドに潜在する軸性キラリティーを顕在化させる。さらに、アミド軸不斉およびスルホンアミド軸不斉の立体化学や物理化学的性質を利用し、選択的に所望の軸不斉構造を得る手法の開発を行う。これまでに得られてきたアミド系化合物の場合と同様に1位の窒素をスルホニル化したベンゾジアゼピ(ノ)ン誘導体を合成し、軸不斉に基づく立体構造や軸の熱力学的安定等を検討した。当初の予想どおりスルホンアミド系化合物においても軸不斉の存在が示唆され、キラルカラムを用いることで軸不斉異性体(エナンチオマー)を分離し、室温下、安定に単離することに成功した。単離した軸不斉異性体を用いて異性化(ラセミ化)に伴う軸の安定性を調べた結果、アミド系化合物と比較して非常に高い安定性を有することがわかった。さらに、軸不斉異性体の結晶化にも成功しており、X線結晶構造解析から絶対配置を含む立体構造を明らかにした。本研究で得たスルホンアミド軸不斉に関する知見は、一般的に類似の性質を持つと考えられていたアミド軸不斉と大きく異なるものであり、スルホンアミド軸不斉を新たな医薬品候補化合物に利用する上で有用な情報となった。本研究課題では、類似の性質を示すと考えられ、アミドの代替として医薬品の化学構造に頻繁に認められるスルホンアミド構造に由来する軸性キラリティーを解明し、これを医薬化学へ応用し、優れた医薬品候補化合物の創出を目的に着手した。具体的には、平成28年度はこれまでに得られたアミド軸不斉に関する知見と比較しながらスルホンアミド軸不斉に関する基礎的なデータを収集すること、ならびにスルホンアミド構造を含む次世代消化性潰瘍治療薬「ボノプラザン」について、軸性キラリティーと生物活性の関連性を明らかにすることを目指した。アミド構造からスルホンアミド構造に代えたベンゾジアゼピ(ノ)ン誘導体を合成し、立体化学を調べた結果、ベンゼン環とスルホンアミド構造から成る結合軸にも不斉(軸不斉)が存在することを明らかした。また、二次元NMR、X線結晶構造解析を利用することで立体構造の解明にも成功した。さらに、軸不斉異性体を分離・単離し、軸の熱力学的安定性を求め、アミド軸不斉に比べて劇的に安定性が向上することを見出した。これらの結果は、軸不斉異性体が十分な回転障壁を持ち、異性化しにくいことを示唆している。これらの結果は、単にスルホンアミド構造がアミド構造と同様に平面構造を持ち、類似の性質を示すと考えていた我々の予想に反する興味深い知見であった。すなわち、今後スルホンアミド軸不斉を持つ化合物を医薬品候補化合物として設計する上で有用な結果と言える。研究計画にあるスルホンアミド構造における軸性キラリティーを詳細に解明し、次年度以降の活性評価試験への展開に繋がる知見を得られたことから、概ね順調に進行していると判断している。医薬品の基本構造として利用されている7員環化合物(ジベンゾラクタム類、ベンゾアゼピ(ノ)ン類)や複素環化合物(カルバゾール類、ピロール類)について、軸性キラリティーを見出し、立体構造や化学反応性などを明らかにしてきた。
マンネンタケ苦味テルペノイドの生成機構と系統別組成差異

1.マンネンタケ(霊芝)の子実体より35の新規ラノスタン系トリテルペノイドおよび10の既知トリテルペイドを単離し、分光学的データおよび化学変換によりそれらの構造を決定または固定した。2.マンネンタケの種々の異なる菌株の子実体を用い、それらに含有するいくつかのトリテルペノイドの分析を行ったところ、それらの成分組成は菌株特有のパターンを示した。すなわち、菌株IではC_<27>のlucidenic acidsが、また菌株IIではC_<30>のganoderic acidsが主成分であった。さらにこれとは異なる菌株では菌株IIと類似のパターンを示した。以上のことから、トリテルペノイドの生成組成はこれら2つのいずれに属するかを識別するのに有用と考えられる。3.マンネンタケの子実体より単離された個々のトリテルペノイドの苦味について検討した。その結果、強い苦味を呈する化合物の間には、構造的類似性が認められた。すなわち、苦味を呈するのに重要な役割を果たすのは、分子中の3個の酵素原因に対する疎水性メチル基の空間的な相対位置であることが結論ずけられた。霊芝(Ganoderma lucidum)の苦味成分中,炭素数27個の新規トリテルペノイド(lucidenic acid類)を生成する三枝株を用いて,その生合性機構を解明する目的で,マンネンタケの液体培養および人工栽培を行い,各生育段階におけるテルペノイドの組成変化を比較検討した.1.振盪培養菌糸体の生成するテルペノイドの検索を行い,炭素数30個のganoderic acid SとTのみを単離同定した.子実体誘導前の固体培地上の菌糸体マットからganoderic acid MaMkの11種の新規トリテルペノイドと3個の概知のトリテルペノイドを単離し化学構造の決定を行った.いずれも炭素数30個であり, 3位の置換基がα位の水酸基であったりアセチル基であったりする点が子実体成分とは大きく異なっていた.2.生育初期(23週令)の子実体を採取し,その成分を検索した.主成分であるlucidenic acid類以外に炭素数39個のepoxyganoderiolと命名した3種の側鎖にエポキシル基を持つ,生合成の重要中間体と推定されるテルペノイドを単離・構造決定を行った.3.子実体成長に伴う組成変化を比較検討し,子実体の誘導に伴って一連のlucidenic acid類の生成が越り,その成分組成は生育段階によって異なることを明らかにした.4.以上の結果から炭素数27個のlucidenic acid類の生成は,炭素数30個のトリテルペノイド特に生育初期の子実体より単離したepoxyganoderiol類を前駆体として,エポキシ環の酸化開裂によって生成する可能性が非常に高いと推定される.これらの結果を基に来年度はlucidenic acid生合成機構の解明と,菌株の系統により異なるといわれる霊芝の薬効について,化合物レベルでの系統識別と霊芝の質的判別を可能にする基準を確立したい.今年度はC_<27>テルペノイドのlucidenic acidの生合成に関する研究、単離したテルペノイドの生理活性テスト、同じ担子菌に属するコフキサルノコシカケより霊芝と類縁化合物の単離等を目的に研究を進めた。1.6系統のマンネンタケの人工栽培を行い、子実態形成にともなうテルペノイドの生成をHPLCを用いて比較検討した。その結果、霊芝は主成分としてC_<27>lucidenic acidsを産生するものとC_<30>-ganoderic acidsを産生する菌株に大別でき、さらに構成するテルペノイドの種類、量によって細分することが可能であることが明らかとなり、苦味テルペノイドがマンネンタケの系統識別の標識化合物となりうる可能性が高くなった。さらに多くの系統別株の培養と生成テルペンの比較検討を計画中である。2. lucidenic acidsの生合成重要中間体と推定されるepoxy ganoderiolについて、三枝株を人工栽培して調整した粗酵素を用いて、側鎖C-3unitの切断実験を行っているが、現在のところ成功しておらず、引き続き検討中である。3.単離したトソテルペノイドのうち主要なものについて、肥満細胞からのヒスタミン遊離抑制効果、カルモジュリン阻害活性、プロテインキナーゼC阻害活性、抗男性ホルモン居性についての圧理活性テストを行ったが、いずれの物質も単独では高い活性を示さなかった。

漢方薬等の遅効性の薬効や複合物質での効果に対する活性テスト方法について今後開発研究をおこなっていく必要がある。4.コフキサルノコシカケは霊芝と同様な薬効が知られており、霊芝と関連するテルペノイドの精製単離を行った。種の新ラノスタン系テルペノイドを含む関連化合物を単離し化学構造の決定を行った。
産業構造転換に伴う地域経済の再編に関する実証的研究

地域経済に関する従来の研究を検討するとともに、山梨県郡内地域を調査対象地域として織物業、機械工業、労働市場、就業構造等の実態調査を実施し、次のような成果を得た。1.地域経済の維持・発展に果たす中小企業の重要な役割について検討し、その分析視点を、『地域研究・地域学習の視点』(小金澤孝昭他編著、大明堂)に「地域経済と中小企業」(青野、第1章-1)において提示した。2.都留織物業の戦後の再生過程を、『地域研究・地域学習の視点』に「都留織物業の地域的展開」(和田、第2章-1)において分析した。3.都留市の問屋業の戦後から今日にいたる展開をヒヤリング調査に基づいて考察し、織物業衰退にともない取扱商品が織物から羽毛布団等へと変化し、問屋の脱産地化が進んでいる実態を明らかにした。(中央大学経済研究所年報、第32号に掲載予定)4.富機械工業の実態調査を、富士吉田市・秋山村(平成12年度)、大月市・道志村(13年度)、西桂町・忍野村(14年度)で実施し、郡内地域の主要産業が織物業から機械工業へ移行する経緯と、不況下で困難に直面する限界的生産者である中小機械工業企業の実態を明らかにした。(青野論文、2000年・2002年)5.富士吉田市および都留市の高校卒業生の就職動向を調査し、地元への就職が多いこと、東京等地元外への就職者のかなりのものがUターンを希望している実態を把握した。(和田明子他『富士北麓圏高校生の就職・進学・Uターン意識』)6.地域経済の維持・発展には、多様な産業集積と企業規模の構成を維持することが肝要であること、さらに技術力の高い中小企業の育成、企業間の情報ネットワークの構築、Uターンや労働力再生産を可能とする居住条件・社会資本の充実、等が不可欠であることを、論文「地域就業構造のダイナミズム」(経済地理学年報48・4)で明らかにした。地域経済に関する研究成果の収集・検討、山梨県東部の郡内地域での実態調査により、次のような成果を得た。1.「経済の地域構造」の研究成果と比較して、本研究が目標とする「地域の経済構造」の研究業績は少なく、またその方法論に関しても十分な検討がなされている状況ではない、との認識を得た。2.富士吉田市の織物問屋の調査に着手し、問屋や組合を訪問し,基礎データを得た。現在、郡内織物の問屋は富士吉田市と都留市に集積している。都留市の問屋の多くは、主な取り扱い商品を織物から羽毛布団に移して生き残りを図っているのに対し、富士吉田市のかなりの問屋は、産地の織物を扱いつつ大阪や東京へ進出して集散地繊維問屋の道を模索している。双方に共通しているのは、小規模問屋の淘汰と中堅・大手問屋の産地離れである。3.富士吉田市と秋山村の機械工業の実態調査を実施した。山間部にある秋山村の機械工業の主力は、高度な技術を要しないプラスチックとゴムの機械部品の製造である。企業の多くは限界生産者で、不況の影響を強く受け、経営の縮小や廃業を余儀なくされている。一方、比較的良好な立地条件を持つ富士吉田市の主要工業は、電気機器製造業で、少数の大手企業の子会社と1次下請企業、および多数の2次・3次下請企業群から構成されている。ハイテク産業・IT産業分野の企業の成長と、低賃金・低工賃依存型の企業の縮小・停滞が対照的である。

4・職業安定所で地域労働市場に関するデータを収集するとともに、過去10年間にわたる富士吉田市の高校生の進路・Uターン意識調査を取りまとめた。高卒後の就職希望者はこの間約2割減少した。就職希望先は男子では情報関連産業、女子では医療・福祉関係と公務員が増加している。Uターン希望者は増加傾向にあり、地域でのUターン者受け入れ体制の整備が急務となっている。地域産業構造および地域経済に関する研究成果を収集・検討するとともに、山梨県東部の郡内地域での実態調査および資料収集を行い、次のような成果を得た。1.地域経済振興に果たす中小企業の役割について検討し、『地域研究・地域学習の視点』(小金澤・青野・和田他編著、大明堂発行、2001年6月)に、「地域経済と中小企業」(第1章-1、青野)として取りまとめた。2.谷村織物工業協同組合の資料をもとに、第2次大戦後の谷村(現:都留市)織物工業の再生と統合企業体の解体を分析し、上記『地域研究・地域学習の視点』に「都留織物業の地域的展開」(第2章-1、和田)として掲載した。織物業については、前年度から引き続き都留市の織物問屋についてのヒヤリングと資料収集を行い、調査をほぼ完了した。その結果を次年度初めに雑誌論文として発表する予定である。3.都留市における主力産業である織物業が衰退に向かう中で、それに代わる産業として機械工業が誘致・振興される経緯を、上記『地域研究・地域学習の視点』に「都留市における機械金属工業の展開」(第2章-2、青野)として取りまとめた。また、大月市および道志村において機械金属工業企業のヒヤリング実態調査およびアンケート調査を実施した。引き続く不況のため、廃業する小零細企業が多く、ほとんどの企業が取引停止や受注量の減少、受注単価の減少など、きわめて困難な状況にあることが判明した。4.郡内地域の地域労働市場および就業構造に関しては、職業安定所および商工会議所等での資料収集を継続し、利用可能となった平成12年国勢調査結果をあわせて分析を行った。その結果を来る5月に開催される経済地理学会の大会シンポジウムで報告することとなっている。地域経済、地域産業構造に関する文献・論文および山梨県東部の郡内地域にかかわる文献・論文・報告書当を収集・検討するとともに、郡内地域における実態調査を実施し、次のような成果を得た。1.これまでの研究成果の一部を、経済地理学会学術大会シンポジウム(平成14年5月18日)で報告した。2.そこでの報告・議論を踏まえて、論文『地域就業構造のダイナミズム-郡内地域を事例として-』を学会機関誌「経済地理学年報」に発表した。これにより郡内地域の多様な産業構造が、地域就業構造の安定性をもたらしていることが実証された。3.前年度実施した山梨県道志村の機械工業調査の補足調査を行い、その分析結果を、論文『首都圏縁辺部過疎山村地域における機械工業の存立形態』として「経済学論纂(中央大学)」に発表した。これにより不況下における限界的中小機械工業企業の存立が危うくなっている実態が明らかにされた。4.山梨県忍野村・西桂町における機械金属工業の実態調査を行い、産業空洞化を考察する基礎的なデータを得ることができた。昨年度の大月市での調査と合わせて、速やかに分析結果を公表する計画である。大企業やその下請企業の海外移転が郡内地域の中小機械工業企業を厳しい状況に追い込んでいる実態を捉えることができた。5.昨年に引き続き、郡内織物企業の動向に関する資料を収集した。織物業の衰退が急速に進んでいる実態が把握された。6.郡内地域の市町村史誌および業界史誌、産業、労働力、人口等に関する文献・論文・資料等のリストを作成した。
金属錯体の配位構造の研究

配位子場の角重なり模型が、1種類だけの配位子をもつ錯体における配位構造の研究に適することを利用して、MLn(n=2-7)型錯体の配位構造に関する系統的研究を行い、併せて他の方法では説明困難な構造を解明した。1.MLnをM_<n+>(L-)nとみなしたときの中心イオンM_<n+>の電子配置と錯体または分子の形との関連について論じ、実在の構造と一致する結果を得た。特に注目すべき結果は以下の通りである。2.2配位構造については、54.74゚ー180゚の結合角が可能であることを示し,中心イオンの各軌道の結合への寄与の割合と結合角との関係を明らかにした。また中心イオンM_<2+>が閉殻または18電子殻をもつML_2分子のうち、BaX_2(X=F,Cl,Br,I)およびSrF_2,SrCl_2,CaF_2が予想に反して折線状になるという事実を、軌道のエネルギー準位および軌道間相互作用の大きさを考慮した(局在分子軌道的な)拡張角重なり模型により解明した。3.3配位構造では、特に中心イオンがs^2p^2配置をもつClF_3などのT字型分子の形について詳しく論じ、結合角が90°より小さくなることを示した。4.4配位構造に関しては、特に中心イオンがs^2配置をもつSF_4などの分子の形について詳しく論じ,すべての配位子がxy面に関して同じ側に偏って存在する特異な形が安定であることを示した。5.5配位構造における中心イオンの電子配置と錯体の形との関連について論じ、中心イオンが閉殻あるいはd^8配置のときには三方両錐と正方錐の両型が可能であり、s^2配置では正方錐型になり中心原子は底面の下へとび出した形が安定であることを示した。また同一錯体中の2種の結合距離の長短についても論じた。6.6配位構造では正八面体,ついで正三方柱が、7配位構造では五方両錐型が安定であることを示した。無機立体化学の二つの指導原理、(1)分子(錯体)内の結合していない原子(イオン)間の反発を最小にし、(2)結合している原子間の軌道の重なりを最大にする、のうち(2)の立場に立ち、角重なり模型を用いて配位の幾何学的構造と電子的構造との関係を論ずるのが本研究の目的であって、本年度は2配位および3配位の場合について研究した。CO_2やNH_3のような中性分子も(C^<4+>)(O^<2->)_2、N^<3+>(H^-)_3のように錯体として考える。1.2配位錯体の結合角について角重なり模型による解析の結果、次の結論を得た。(1)s軌道とp軌道だけを用いて結合がつくられるとき、CO_2のように中心イオン(C^<4+>)が閉殻構造をもつ場合には、錯体は直線状になる。一方、中心イオンがs^1(NO_2)、s^2(SO_2)、S^2p^1(ClO_2)、S^2p^2(OF_2)の電子配置をもつ場合には、折れ曲がった構造をとる。(2)s、pのほかd軌道が結合に関与する場合には、結合角は54.74゚から180

゚までの値をとることが理論的に可能である。この範囲の中で極端に小さい値は配位子間の反発のため実現困難であるが、AuI結晶中に存在するーAuーIーAuーIー鎖のAuーIーAuの結合角が72゚であるという事実はこの結論を支持する。2.3配位錯体の形について、角重なり模型により次の結論を得た。これらはすべて実験事実と一致する。(1)CO_3^<2->のように中心イオンが閉殻配置をもつ場合には、平面正三角形の形をとる。(2)NH_3のように中心イオンがs^2配置をもつ場合には、正三角錐の形をとる。(3)ClF_3のように中心イオンがs^2p^2配置をもつ場合には、d軌道が結合に関与することが必要となり、その結果分子はT字型となる。結合角は90゚よりいくらか小さくなる(FーClーF結合角の実測値87゚)。本年度の研究計画と比べて、部分的な遅れはあったが、全体としては順調に進み、計画以上の成果が得られた。1.8配位錯体および2配位錯体の配位構造に関してすでに得ている結果を予定通り論文にまとめた。これらの論文を来訪したTaube教授(ノ-ベル賞受賞者)および研究代表者が訪問したコペンハ-ゲン大学Schaffer教授に見せて、内容および発表方法について助言をいただいた。それらの助言をとりいれ、8配位錯体に関しては、補足研究を行った後に論文を書き直すこととし、2配位錯体については、評価の高かったアルカリ土類金属ハロゲン化物の構造に重点を置いた新しい論文原稿の執筆にとりかかるとともに国際会議に発表の申込をした。2.3配位錯体の配位構造に関しては、CIF_3分子がT字形構造をとり、その結合角が90゚より小さくなることを角重なり模型による考察から明らかにすることができた。3.4配位錯体の配位構造に関しては、中心イオンの電子配置と配位構造の関係を明らかにした。すなわち中心イオンの電子配置が低スピンd^8またはd^9の場合平面型をとるほかは、一般に四面体型が安定であること、s^2配置の場合にはSF_4分子で代表される特異な形をとることを角重なり模型に基づいて示した。4.本年度の計画には含まれていなかったが、さらに5配位錯体の配位構造に関する研究に着手し成果を得つつある。18電子殼配置の中心イオンの場合には一般に三方両錐型が安定であり、d^8配置では三方両錐型と正方錐型との選択が微妙であり、s^2配置では正方錐型が安定であることを角重なり模型による考察から明らかにした。5.新規購入のパ-ソナルコンピュ-タ-は研究効率の改善に役立っているが、このコンピュ-タ-の性能にふさわしいソフトウェアの購入に手間取っており、本格的な高度の利用は来年度になる見込みである。平成4年度は、5配位、6配位、7配位錯体の中心イオンの電子配置と幾何学的構造との関係について角重なり模型による研究を行った。1.5配位錯体:昨年度に引き続き研究を行い、満足すべき成果をえてこれを完了した。中心イオンが閉殻または18電子殻構造をもっているときには、三方両錐または正方錐型構造が可能である(実際にも両方の構造が知られている)。三方両錐型の場合には軸方向の2個の結合は主としてpz-dz^2、xy面内の3個の結合はsp^2混成軌道によってつくられる。ただしdz^2とsとは互いに混じり合う。このことから軸方向の結合が弱くて長くなることが予想されるが、[HgCl_5]^<3->の場合のほかは実測と一致する。中心イオンがs^2電子配置をもつ場合には、構造は正方錐型に限られ、しかもその中心原子は底面の正方形より下に位置すること、軸方向の結合のほうが短いことを予想した。これも実測と一致した。中心イオンがd^8電子配置をもつときは、三方両錐型と正方錐型とが可能であることを予想したが、実際にも両方が知られている。これらすべての場合について、混成軌道の波動関数の形を示した。2.6
疾患原因となる希少変異を絞り込み疾患機序を推測するための情報技術開発

近年の猛烈な配列シーケンス能力の向上によって、common variantのみならずrare variantをも解析できるパーソナルゲノム解読が現実のものとなった。実際に疾患の原因となるrare variantを特定した例も報告されつつある。しかし今後、単一性遺伝病ではない場合・普遍的な疾患の場合・顕著な変異が起きていない疾患の場合などにおいては、疾患原因となるrare variantをパーソナルゲノムデータからスムーズに特定できる例は限られてくると予測される。本研究では今後そういった困難が生じる場合に備え、統計的な手段によって絞り込むことが難しい多数の疾患原因変異候補群が見つかった際に、その中から既存のデータベース・生物医学知識を用いてより疾患原因らしい変異群を絞り込み、かつその疾患機序を示唆するためのインフォマティクス技術開発を行うことを目的とした。平成23年度は、英文中からの遺伝子名の抽出(固有表現認識)に関して既存手法の改良を行うとともに、医学生物学分野の文献データベースPubMedに含まれる1000万件を超える英文アブストラクトに対してこれを適用し、網羅的に遺伝子名の抽出および遺伝子IDとの対応付けを行った。さらにその結果をもとに、エキソーム解析の結果得られた疾患原因変異候補の遺伝子群を入力すると、その疾患機序に関連すると想定される生物医学概念を表示するシステムの開発を行った。すでにプロトタイプの実装を完了し、より疾患原因らしい変異群を見いだすためのパラメータの改良を行っている。おおむね順調に進行しているが、東日本大震災およびそれに伴う解析サーバの停電があったため、研究の遂行がやや遅れた。平成23年7月1日付けで研究代表者が現所属(東京大学大気海洋研究所)に異動し、当初研究計画の遂行が困難になったため平成24年度については辞退することとした。