hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
感光性樹脂による金型用模型の製作に関する研究

光化学硬化反応によって立体物を製作する技術を光造形法といい、本学では、2kwの水冷式超高圧水銀灯を有する紫外線露光装置を用い、透明印刷画紙に焼付けた第2原図を複数用意し、高低差のある模型の製作に関する研究を行なった。図1に示すように上部から紫外線を第2原図を透して液状の感光性樹脂に照射した。第2原図の下のタンクに樹脂を満たし、液面下dの深さにテ-ブルをセットする。この厚さが1層の硬化した樹脂の厚さとなる。樹脂硬化後さらにテ-プをdだけ降下させるとともに必要に応じて第2原図を交換し、硬化した樹脂層の上に未硬化の樹脂が充満してから紫外線を照射し、第2層の硬化部が第1層の硬化部に到達した後、第3・4・・n層と樹脂を積層した。使用した感光性樹脂は、粘性が高いめテ-プルをdだけ降下させたとき脂樹がテ-プル上を充満するのに長時間の待時間が必要となった。また、硬化した樹脂の面積が大なほど及び1層の厚さが薄くなるほど待時間は大となった。樹脂温度が298Kでは、1層の厚さが1mm以下になると待時間は2時間以上となるので樹脂を満たしたタンクの外側に別のタンクを用意し、このタンクに油を入れヒ-タで加熱し、樹脂温度を313K程度にすると待時間は10分程度となり製作時間が著しく短縮可能なことがとが判った。今後は、樹脂の性状の変化が認められない加熱温度を調べたい。また、第2原図の製作は、写真の焼付けと同様の工程で行なっていたが、製作時間短縮のためパソコンでプリントアウトした原図をOHPのフィルムでコピ-したところ、黒色部の黒化度の低下は認められたが、第2原図として使用可能なことが判り第2原図の製作時間短縮の可能性を見いだした。感光性樹脂による金型模型の製作の基礎的な研究として、上部に2kwの水冷式超高圧水銀灯を有する紫外線露光装置を新たに製作し、感光性樹脂模型の硬化層に高低差を有る模型の製作に関する研究を行った。現状の装置で高低差を有する模型の製作法はいくつか考えられるが、本年度は複数の第2原図を用い、硬化層を1層づつ積層させる方法で行った。本法は、第2原図を透して感光性樹脂に紫外線を照射し、一定の硬化層が得られた後他の第2原図に交換するとともに硬化した樹脂の上に更に新たな樹脂を流し込み積層した。積層する場合、第1層、第2層......と積層する場合n層目を積層する際には、n-1層の表面まで完全にn層の硬化が到達していないと剥離するので、硬化層厚さがどこまで進行しているかを確認する必要がある。一般的には紫外線の照射時間で制御する方法が行われている。しかし、水銀灯の初期照度にバラツキが有るため、紫外線照射時間を一定にした場合、硬化した樹脂の厚さにバラツキが生じることが認められた。感光性樹脂に紫外線を照射すると、硬化時に発熱反応により温度変化が生じるので、本年度購入したハイブリッドレコーダを用い、表面より1、2、3mmの位置に熱電対を挿入し温度測定により硬化層厚さを制御することを試みた。同一条件で数回実験した結果、熱電対の挿入位置が表面から1mmの場合、温度上昇ピーク時の硬化層厚さが2mm一定となった。しかし、この時の照射時間は180240秒とバラツキが認められた。

この結果を基にして熱電対の挿入位置を1mmとし、温度上昇ピーク時に紫外線照射を中断し、第2原図を交換し樹脂を積層した。図1にこのようにして試作した模型の一例を示す。感光性樹脂による金型用模型の製作の基礎的な研究として、本学で試作した上部に2kwの水冷式超高圧水銀灯を有する紫外線露光装置を用い、第2原図を複数用意し高低差のある模型の製作に関する研究を行なった。樹脂を積層するにはいくつかの方法が考えられるが、本年度は、図1に示すような樹脂積層装置を試作した。アクリル容器内に樹脂を充満し、第2原図を透して紫外線を照射し、硬化した樹脂は模型固定台上に付着させ、この模型固定台をエレベタで12mm降下させるとともに第2原図を交換して紫外線を照射し硬化層を1層づつ積層させる方法を用いた。樹脂を積層する場合、第1層、第2層・・n層と積層していくが、n層を積層する際にはn-1層の表面まで完全にn層の硬化が到達していないと剥離するので硬化がどこまで進行しているかを確認する必要がある。この方法として、液状の樹脂と硬化した樹脂の紫外線透過率が異なることから連続して照度を測定することにより、硬化の進行状態が把握可能と考えられる。紫外線照度計を用い、紫外線を照射した直後(初期照度)から照度を測定した結果、紫外線照射時間の増加とともに照度は減少し、初期照度から25%減少した所でほぼ一定となった。また、初期照度から525%減少した時、紫外線の照射を止めて、それぞれの硬化状況を観察した結果、初期照度から20%減少した所までは、いずれの場合も硬化層の断面は逆勾配であったが、25%減少した場合には、ほぼ垂直な断面がえられた。この結果を基にして試作した模型の一例を図2に示す。光工学硬化反応によって立体物を製作する技術を光造形法といい、本学では、2kwの水冷式超圧水銀灯を有する紫外線露光装置を用い、透明印画紙に焼付けた第2原図を複数用意し、高低差のある模型の製作に関する研究を行なった。図1に示すように上部から紫外線を第2原図を透して液状の感光性樹脂に照射した.第2原図の下のタンクに樹脂を満たし、液面下dの深さにテ-ブルをセットする。この厚さが1層の硬化した樹脂の厚さとなる。樹脂硬化後さらにテ-ブルをdだけ降下させるとともに必要に応じて第2原図を交換し、硬化した樹脂層の上に未硬化の樹脂が充満してから紫外線を照射し、第2層の硬化部が第1層の硬化部に到達した後、第3・4・・n層と樹脂を積層した。使用した感光性樹脂は、粘性が高いためテ-ブルをdだけ降下させたとき樹脂がテ-ブル上を充満するのに長時間の待時間が必要となった。また、硬化した樹脂の面積が大なほど及び1層の厚さが薄くなるほど待時間は大となった。樹脂温度が298Kでは、1層の厚さが1mm以下になると待時間は2時間以上となるので樹脂を満たしたタンクの外側に別のタンクを用意し、このタンクに油を入れヒ-タで加熱し、樹脂温度を313K程度にすると待時間は10分程度となり製作時間が著しく短縮可能なことが判った。今後は、樹脂の性状の変化が認められない加熱温度を調べたい。また、第2原図の製作は、写真の焼付けと同様の工程で行なっていたが、製作時間短縮のためパソコンでプリントアウトした原図をOHPのフィルムでコピ-したところ、黒色部の黒化度の低下は認められたが、第2原図として使用可能なことが判り第2原図の製作時間短縮の可能性を見いだした。
肺高血圧における右室運動力学方程式と病理学所見の関連性の確立による診断・治療応用

小児の肺動脈性肺高血圧症は非常に難治な疾患であり、右室機能はその生命予後に大きく関わるが右心不全に対する治療方法は未だ確立されていない。右室収縮不全の発症前段階には拡張不全が認められるが、その病態と進行の詳細も解明されていない。本研究では、右室圧・心筋壁の運動力学と心筋病理・機能を統合することで、右室拡張障害の早期診断と経時的変化の診断および治療効果判定への応用・開発を目的とした。
濃縮された遺伝子発現セットのリポソーム封入による生命システム再構成条件の探索

本研究の目的である「物質からの細胞再構成」のための道筋理解に向けて、以下の2つの成果を上げた。1.試験管内でのセントラルドグマサイクルの再構築生命の自己複製はDNA複製、転写、翻訳といったセントラルドグマの流れが繰り返されること(セントラルドグマサイクル)により成り立つが、この過程を試験管内で再現した。転写と翻訳に必須の因子のみからなるが、DNA複製系をもたないPUREsystemを用い、大腸菌のDNA複製系を発現させた。昨年までに見出した、DNA複製に関与する13遺伝子を機能的に発現できる条件を活用し、本年度はこれら13の因子が共同的に働くことを確認した。結果、27°C1晩の発現を行った場合、同時に発現したタンパク質群も発現後に共同してDNA複製を行うことが示された。さらに、特殊な遺伝子回路を設計により、試験管内でセントラルドグマサイクルが回ることを実証した。2.細胞内と同等の成分を持つ人工脂質二重膜小胞の構築と解析生命を細胞抽出液から再構成するための手段を明らかにするため、昨年度までに調製に成功した無添加細胞抽出液(AFCE)を、細胞同様に脂質二重膜小胞(リポソーム)に内包する手法を開発した。昨年度までに、リポソームの半透膜的性質を用いて、外部浸透圧と内部浸透圧の差により内部高分子の濃縮可能性を示していた。そこで本年度は、より定量的な解析と、単成分タンパク質であるBSAを内在させたリポソーム(BSAリポソーム)とAFCEリポソームの違いを解析した。BSAリポソームは理論と同様、最初に与える外部浸透圧と内部浸透圧の比により最終的なリポソーム内の高分子濃度が決定されたが、本手法でAFCEを濃縮した場合、生体高分子濃度300mg/mL近傍で濃縮が停止する現象が見られた。同時に、余剰膜はBSAリポソームと異なるチューブ状変形を提示することを見出した。これらの結果により、単成分であるBSAと多成分であるAFCEでは本質的に内部パラメーターが異なることを示した。(抄録なし)生命を細胞抽出液から再構成するための手段を明らかにするために、細胞に近い細胞抽出液を調製することを試みた。通常使用される塩を含有する緩衝液の代わりに超純水を用いて細胞抽出液を調製した。超音波破砕によって60mg/mlの細胞抽出液を得られ、氷上では1日以上安定であった。この超純水調製細胞抽出液を用いてcell-free翻訳系にてGFPを合成させたところ、市販のcell-free翻訳系と同等の活性を持つことが示された。また、エバポレーターで水分を蒸発させて濃縮したところ、150mg/mlのタンパク質濃度にまで濃縮することができた。濃縮した細胞抽出液は希釈したのちにcell-free翻訳能を解析したところ、濃縮しない条件と同等のGFP合成量が観察された。そこで、細胞抽出液濃度とGFP合成量の関係を解析したところ、投入細胞抽出液量あたりのGFP合成活性は終濃度10mg/mlを境に減少することが明らかとなった。細胞内におけるタンパク質濃度は300mg/ml程度と見積もられているため、細胞抽出液ではなぜタンパク質濃度を上げるとGFP合成量が下がるのかを明らかにすることが今後の課題である。また、上記の細胞抽出液を用いた37°CにおけるGFP合成に必要な最少添加物を検討したところ、DNA、グルタミン酸カリウム、酢酸マグネシウムに加え、クレアチンリン酸とクレアチンキナーゼの組み合わせ、もしくはホスホエノールピルビン酸とHEPES緩衝液の組み合わせであることが明らかとなった。前年に引き続き、生命を細胞抽出液から再構成するための手段を明らかにするため、細胞内成分に近い細胞抽出液の調製法を確立した。ここであげる細胞内成分に近い細胞抽出液とは、無添加で調製され、細胞並みの濃度を持つ細胞抽出液のことである。昨年までに調製に成功していた無添加細胞抽出液を、細胞内の高分子濃度へ近づけることを試みた。昨年までに、低圧下での常温蒸発現象を用いた濃縮により機能的に細胞抽出液が濃縮できることを示していた。そこで、この手法の一般化をするために、様々な化合物や生体高分子を濃縮した。結果、2-30%ほどのロスは見られるものの、様々な物質に対して応用可能であることが明らかとなった。特に、再構成された無細胞翻訳系であるPUREsystemは希釈することにより活性を失うが、濃縮によって再活性化することに成功した。PUREsystemは100種以上の化合物・生体高分子から成り立つ系であるため、本手法は生命の部分システムに対しても有効であることが示された。また、細胞抽出液の濃縮に関しても、細胞並みの高分子濃度である270mg/mlまで濃縮を達成した。さらに、本年度は生命の部分システムによる生命システム全体の再構築にも挑戦した。生命の自己複製はDNA複製、転写、翻訳といったセントラルドグマの流れが繰り返されることにより成り立つ。PUREsystemは転写と翻訳に必須の因子のみからなるが、DNA複製系をもたない。そこで大腸菌のDNA複製系をPURE systemで発現させた。まず、DnaA, DnaG, DnaC, DnaG, PolIII複合体をコードする13遺伝子からなる各酵素が機能的に発現できる条件を検討した。結果、従来の条件より低い27°Cで機能的なタンパク質を効率的に合成できることが明らかとなった。

これらの結果を合わせ、同時発現によりシステムとしてふるまうことを実証し、セントラルドグマのサイクルを試験管で再構築することに成功した。これらの結果から、生命システムの某本部分を試験管内で再現可能であることが示唆された。本研究の目的である「物質からの細胞再構成」のための道筋理解に向けて、以下の2つの成果を上げた。1.試験管内でのセントラルドグマサイクルの再構築生命の自己複製はDNA複製、転写、翻訳といったセントラルドグマの流れが繰り返されること(セントラルドグマサイクル)により成り立つが、この過程を試験管内で再現した。転写と翻訳に必須の因子のみからなるが、DNA複製系をもたないPUREsystemを用い、大腸菌のDNA複製系を発現させた。昨年までに見出した、DNA複製に関与する13遺伝子を機能的に発現できる条件を活用し、本年度はこれら13の因子が共同的に働くことを確認した。結果、27°C1晩の発現を行った場合、同時に発現したタンパク質群も発現後に共同してDNA複製を行うことが示された。さらに、特殊な遺伝子回路を設計により、試験管内でセントラルドグマサイクルが回ることを実証した。2.細胞内と同等の成分を持つ人工脂質二重膜小胞の構築と解析生命を細胞抽出液から再構成するための手段を明らかにするため、昨年度までに調製に成功した無添加細胞抽出液(AFCE)を、細胞同様に脂質二重膜小胞(リポソーム)に内包する手法を開発した。昨年度までに、リポソームの半透膜的性質を用いて、外部浸透圧と内部浸透圧の差により内部高分子の濃縮可能性を示していた。そこで本年度は、より定量的な解析と、単成分タンパク質であるBSAを内在させたリポソーム(BSAリポソーム)とAFCEリポソームの違いを解析した。BSAリポソームは理論と同様、最初に与える外部浸透圧と内部浸透圧の比により最終的なリポソーム内の高分子濃度が決定されたが、本手法でAFCEを濃縮した場合、生体高分子濃度300mg/mL近傍で濃縮が停止する現象が見られた。同時に、余剰膜はBSAリポソームと異なるチューブ状変形を提示することを見出した。これらの結果により、単成分であるBSAと多成分であるAFCEでは本質的に内部パラメーターが異なることを示した。研究開始当初では非常に難しいことと考えていた、塩や緩衝液の添加がない超純水条件下においてcell-free翻訳系の調製に成功したためである。この超純水調製cell-free翻訳系を用いることで、細胞内メタボロームとタンパク質のみの濃縮を達成し、濃縮条件でもcell-free翻訳系の機能がダウンしないこと、閉鎖系における過剰濃度におけるcell-free翻訳系の効率が落ちることを見出すことができた。計画にあげていた機能的な濃縮された細胞抽出液を作製することに成功しただけでなく、生命システムの再構築にも迫る結果を出すことができた。これは研究計画前には予想もしていなかった結果であり、本年度までの成果は当初の計画以上に進展しているといえる。より細胞に近い細胞抽出液を得るには、10mg/ml以上の細胞抽出液濃度でも効率的に転写と翻訳ができる必要がある。
パラオ諸島固有のカタツムリの適応放散と多様性保全についての研究

パラオ諸島に生息する陸産貝類相の調査を行ったところ、21科166種の陸貝が認められた。これらの内、約90%は固有種で、固有種の約60%は未記載種であった。固有種の一部のグループは著しい形態的変異と生態的分化を示し、適応放散が生じていることが示唆された。太平洋諸島では固有陸貝の大規模な絶滅が既に起きているが、パラオ諸島では140種以上もの多様な固有種が現在でも生息している点で特筆に値する。パラオでも固有陸貝の絶滅が起きており、早急な保全対策が必要である。これまでの調査等で採集されたサンプルについて、ゴマガイ科を中心に検討した。3000個体以上の標本を詳細に比較検討したところ、パラオ産ゴマガイには少なくとも63種が認識され、その半分以上が未記載種であると考えられた。各種の地理的分布を比較したところ、分布パターンはKayangel島からAngaur島に至る広域に分布するもの、1つの島の狭い範囲に分布が局限されるもの、近隣の複数の島に分布するものに大別され、Ngprktagel島とMecherchar島の問およびKoor島とBabefdoap島の聞に大きな生物地理学的ギャップが認められた。また国立科学博物館に戦前に採集されたパラオ産の陸員標本が保管されていることが分かったので、その調査も行った。国立科学博物館の標本は近年に採集された分類群とおおむね一致したが、今回新たにPalaina lamedllate Crosse, 1866の標本が発見された。本種は原記載に合致するものが採集できないため、長らく正体不明であった。今回模式産地から採集された本種に同定できる標本が発見されたため、近年になって絶滅した種であることが確認された。本年度は2010年2月から3月にかけて現地調査を実施し、新たに得られたサンプルとこれまでに採集されていた資料をあわせて検討を行った。Baberdoap島からCarp島に至る範囲の32地点(これまで全く調査が行われていないKumekumarとOikullを含む)で調査を行い、1500点以上もの陸貝を採集した。2010年の調査で得られたサンプルでは102種の陸貝が同定され、この内の10種が新発見の未記載種で、これまでに未記録であった3属(2新属を含む)が新たに発見された。またゴマガイ類では、種内変異と思われた表現型が同所的に存在する例が発見され、いくつかの"種"には多数の隠蔽種が含まれていることが判明し、固有陸貝の種多様性が予想以上に高いことが分かった。これまでの調査結果から、隆起珊瑚礁の島では陸貝の種多様性および個体群密度が高く、非石灰岩地では陸貝相が貧相であることが分かった。生物種多様性の保全に関しては固有種の多い石灰岩地を重点的に保護する必要があるが、Baberodoap島の非石灰岩地では分布域の狭いゴマガイの固有種が複数発見されため、非石灰岩地にも保全対策が必要であると考えられた。また石灰岩地でも種多様性は大きな島ほど高く、小さな島では陸貝相が貧弱になる傾向が認められた。しかし、Kumekumarのような小さな島でも主要な島から隔離された場合には固有種が発見された。小さな島は森林が貧弱であるため、そこに生息する陸貝は環境変化に脆弱であることが予想され、種数の少ない島でも重点的に保全すべき場所があることが判明した。2003年5月から2011年3月にかけてパラオ諸島に生息する陸産貝類の調査を実施し、パラオの全域を網羅する141地点で陸貝を採集した。その結果、パラオ諸島から21科166種の陸貝を確認した。これらの内、移入種は5種、他の近隣地域にも生息する広域分布種は7種、未同定種が5種、残りの149種が固有種で、パラオ産陸貝相全体の固有種率は89.7%にも達する。固有種の内の少なくとも91種が未記載種であったが、未記載種が近年の調査でも発見され続けていることを考慮すると、実際の固有率はさらに高いと予想される。固有種の中では、ゴマガイ科、カサマイマイ科、ベッコウマイマイ科、ヘソカドガイ科、エンザガイ科等で著しい種分化が起きており、前3科では適応放散が生じていると考えられた。またエンザガイ科やポリネシアマイマイ科のように他の地域ではほぼ絶滅したと考えられるグループが現在でも生息しているのは特筆すべきことである。一方、過去の報告と今回の調査結果を比較したところ、4種の陸貝は絶滅した可能性が高いと考えられた。また、Pelelliu島では太平洋戦争以前に生息が確認された3種が発見されず、同島の地域個体群が絶滅したと思われる。

かつて太平洋諸島には多くの固有陸産貝類が生息していたが、自然環境の破壊や移入種の導入により多くの種が絶滅したことが知られている。パラオ諸島でも固有種の絶滅が起きてはいるものの、多様な固有陸産貝類相が現在でも維持されている唯一の地域であり、緊急な保全対策が必要である。
多核金属錯体のボトムアップ化による高効率水素発生の実現と理論的なメカニズム解明

本年度の研究では、昨年度に開発したロジウム二核骨格を1,8-Anthracene dicarboxylic acid (H2Ant)または2,7-di-t-butyl-9,9-dimethyl xanthene-4,5-dicarboxylic acid (H2Xan)で架橋連結した"Dimer-of-dimer型ロジウム四核錯体"[Rh4(Ant)(O2CCH3)6]及び[Rh4(Xan)(O2CCH3)6]の光水素発生メカニズムを調査する事を目的として、電気化学測定から得られた酸化還元電位と酸解離定数を基に、量子化学計算によって反応メカニズムの調査を行なった。その結果、ロジウム四核錯体は、光増感剤によって一電子還元された直後に水溶液中のプロトンを酸化的付加し、ヒドリド反応中間体を形成する事が明らかになった。また、水素発生は三電位還元種の形成が必要不可欠である事も突き止める事に成功した。この他に、同様の架橋配位子を使用した新規ロジウム二核錯体として、[Rh2(HAnt)(O2CCH3)3]及び[Rh2(HXan)(O2CCH3)3]の開発と構造解析に成功した。これらのロジウム二核錯体は、架橋カルボン酸の片方がカルボン酸として存在しており、ロジウム二核骨格の軸以上に存在している為、Proton-coupled electron transfer(PCET)機構で水素発生が見込めると考えらる。このような、金属-金属間結合を有する多核重金属錯体とPCET機構の組み合わせはこれまでに前例が無いオリジナリティのある研究成果であると考えれる。更には、ロジウム二核錯体を塩素で架橋配位させた[Rh4Cl4(O2CCH3)4]が水素発生反応において優れた水素発生触媒となる事も明らかにできた。28年度が最終年度であるため、記入しない。本申請研究では、ロジウム二核錯体のボトムアップ化(多核化)による高機能触媒活性発現の魁として、水の光還元反応に安定な新規ロジウム四核錯体を創成し、それらの水素発生触媒能を評価する事を目的としている。具体的には、既に優れた水素発生触媒である事が知られているロジウム二核錯体をジカルボン酸系鍬形配位子で連結したDiemer-of-Dimer型構造と称せるロジウム四核錯体を開発し、それらのロジウム四核錯体の可視光照射下における光水素発生効率を調査すると同時に、分光学的測定、電気化学測定及び、密度汎関数計算から水素発生反応メカニズムを明らかにする事を目指している。平成27年度の成果として、申請者は、2種類のジカルボン酸系鍬形配位子{1,8-Anthracene dicarboxylicacid (Ant)または2,7-di-t-Bu-9,9-dimethyl xanthene-4,5-dicarboxylic acid (Xan)}をロジウム二核錯体に連結したロジウム四核錯体{[Rh4(Ant)(O2CCH3)6]及び[Rh4(Xan)(O2CCH3)6]}を開発し、それらの光水素発生効率を確認した。その結果、従来のロジウム二核錯体に比べ、1.5倍以上の極めて優れた水素発生効率を示す事が明らかになった。また、分光学的測定、電気化学測定及び、密度汎関数計算の結果からロジウム四核錯体は、ロジウム二核錯体と同様に三電子還元機構で水素発生を行っている事を明らかにした。これまでに開発してきたロジウム四核錯体の水素発生メカニズムを分光学的測定、電気化学測定および密度汎関数計算から明らかにする。

また、AntおよびXan配位子をロジウム四核錯体に更に連結させる事で、ロジウム二核錯体が3つ連結したロジウム六核錯体の合成を目指す。28年度が最終年度であるため、記入しない。
プロテインキナーゼC分子種選択的活性調節機構の解析と特異的活性調節物質の検索

数多くの外界シグナルが、コリン燐脂質の代謝回転を亢進することが種々の細胞系で証明されつつある。ホスホリパーゼA2(PLA_2)にるコリン燐脂質の加水分解産物である不飽和脂肪酸とリゾコリンリン脂質(リゾPC)が共に、ジグリセリド(DAG)と協調してプロテインキナーゼC(PKC)の活性化し、細胞応答を増強させることを見い出した。そこで、無細胞系でのPLA_2の活性調節機構を解析した結果、PLA2はCA^<2+>非要求性であり、その活性調節にはチロジンの燐酸化反応、PKCによるセリン・トレオニンの燐酸化反応が関与していることが示唆された。この際、GTPγSによる活性化も観察されることから、G-蛋白質と共役した受容体からの調節の可能性も示唆される。現在、このCa2+非要求性PLA2を種々の組織、細胞より精製し、その活性調節機構の解析を進めている。一方、ホスホリパーゼD(PLD)もまた、コリン燐脂質の代謝に関与していることが知られており、PLDの活性調節機構の解析を行った結果、PLDの活性にはGTPγSが必須であり、このほかに、PKCおよび、チロジンキナーゼによる燐酸化反がいずれもGTPγS依存性のPLD活性を増強した。PLDは細胞膜結合型蛋白質であり、その酸素活性発現には、細胞質の可溶性画分に存在するG蛋白質、更に複数の蛋白質が関与することを示す実験的根拠を得た。現在これらの蛋白質を分離精製し、コリン燐脂質代謝回転とプロテイン・キナーゼC活性化の共役機構を分子レベルで解析している。細胞膜に与えられた単一のシグナルは、細胞膜の種々のリン脂質の分解カスケードをひきおこし、その代謝生成物のいずれもが、PKCを介する情報伝達網に関与している可能性が生まれてきた。プロテインキナーゼC(PKC)は外界シグナルの細胞内伝達の主軸となっていて、多くの種類からなる「分子集合体」である。構造の上からcPKC,nPKC,及びaPKCの3群に分類される。これらは、ホルモンや神経伝達物質、細胞増殖因子など多彩な生理活性物質の作用の発揮に関与しているので、それぞれの分子種の活性調節の機構の解明は医学上極めて大切である。本年度の解析により、次の成果を得た。(1)cPKC群の活性調節本群はα,β1,β2,γの4分子種より構成されるが、いずれもカルシウムイオン、ジグリセリド、各種不飽和脂肪酸、リゾコリンリン脂質を必要としている。(2)nPKC群の活性調節本群はδ,ε,θ,ηの4分子種より構成されるが、カルシウムイオンは不要、しかしジグリセリドによって活性が発揮される。不飽和脂肪酸、リゾリン脂質に対する挙動は分子種により異なる。最近η種分子種はコレステロール硫酸により活性が現れることが判明している。(3)aPKC群の活性調節現在不明の点が多い。ジグリセリド、カルシウムイオンを必要としない。各分子種のPKCについて詳細な酸素化学的検討の結果、すべてのPKC種はセリンリン脂質が必要であり、細胞膜との特有の結合によってその機能を発揮する。しかし各分子種によって、活性に必要とする脂質構成成分が異なっている。特に、外界よりの生理活性物質によって、細胞膜に惹きおこされるリン脂質の代謝様相が異なることが明らかになりつつあり、これらの多様な細胞膜代謝のそれぞれに対応して、各PKC分子種の機能が発揮されている可能性が生じている。この事実は、多彩な生理活性物質の具体的な作用の仕組みの解明に重要な手がかりである。

イノシトール燐脂質のみならず受容体刺激に連動した種々の細胞膜燐脂質の加水分解反応がプロテインキナーゼC(PKC)活性化と共役することが明かになりつつある。この受容体刺激に連動した細胞膜燐脂質の加水分解反応の調節機構を検討することは、PKCの活性化の仕組みを理解する上で極めて重要である。そこで、私共は、細胞膜燐脂質のうちのホスファチジルコリン(PC)に注目し、この燐脂質のホスホリパーゼA_2(PLA_2)とホスホリパーゼD(PLD)による加水分解反応のPKC活性化に果たす役割について検討した。膜透過性細胞を用いた解析により、PLA_2の活性調節にチロジンの燐酸化反応、PKCによるセリン・トレオニンの燐酸化反応が関与していることが示唆された。この際、GTPγSの作用もうけるため、G-蛋白質と共役した受容体からの調節の可能性も示唆される。また、Ca2+は活性調節には影響を与えなかった。次にホスホリパーゼD(PLD)もまた、単一のシグナル、ことに増殖因子の刺激によって活性を発揮し、PCよりDAGを供給する。PLDを動物組織より抽出解析したところ、この酵素は、PLA2と異なりGTPγSを必須として要求し、このほかに、PKCおよび、チロジンキナーゼによる燐酸化反がいずれもこの酵素の活性調節に関与していることを示唆する結果を得た。PLDは細胞膜、ないし細胞骨格に強く結合していて、このほかに細胞質の可溶性因子が必要である。したがってPLDは、細胞内情報伝達網の中に組み込まれていると想像される。以上のように、細胞膜に与えられた単一のシグナルは、細胞膜の種々の燐脂質の分解カスケードをひきおこし、その代謝生成物のいずれもが、PKCを介する情報伝達網に関与している可能性が生まれてきた。
個体レベルの唾液腺機能解析の為のsiRNAと超音波を応用した遺伝子抑制法の開発

本研究では、in vivoでの遺伝子抑制を個別の臓器で行う技術としてsiRNAと超音波導入法の唾液腺への適応技術を開発することを目指している。モデル動物としてオスのウイスター系ラット(7-9週齢)を用いて実験を行った。昨年度は、1)標的遺伝子の検討、対象としての最適な唾液腺の検討、2)蛍光標識siRNAによる導入効率の検討、3)GAPDHに対するsiRNAによる導入効率の検討を行なった。本年度は、4)超音波照射のパラメータの検討および、5)リポフェクション試薬によるラット唾液腺へのsiRNA導入との比較を行なった。結果;4)超音波照射のパラメータの検討。GAPDHに対するsiRNAを耳下腺導管への逆行性挿管から注入し、超音波強度、照射時間、導入試薬濃度などのパラメータを検討した。照射48時間後に腺体を摘出し、qRT-PCR及びウエスタンブロットによりGAPDH発現量の抑制を観察した。最適なパラメータとして、超音波強度:2,0W/cm^2、照射時間=2分Duty比:50%、併用するマイクロバブル濃度:20%であった。優位な抑制を得るには導入試薬濃度として、1耳下腺あたり16μgのsiRNAを要した。発現抑制はmRNAレベルでは、著明であったが蛋白レベルでは、明らかな抑制は観察できなかった。これは、GAPDHたんぱくの量とライフタイムによると思われた。5)リポフェクション試薬によるラット唾液腺へのsiRNA導入との比較。in vitroでのsiRNA導入に汎用されるリポフェクション法のラット唾液腺へのsiRNA導入効率を検討した。しかし、4)と同様量の16μgのsiRNAに対しin vitroで最適な量のリポフェクション試薬を耳下腺に注入し48時間後に摘出してmRNA量をqRT-PCRにより評価したが、有為な抑制は観られなかった。また、リポフェクション試薬の使用では、耳下腺周囲に著明な炎症反応が観察された。現在、in vivoに使用するリポフェクション試薬量の検討を行なっている。これらの実験結果の一部は、薬理学会総会(平成19年3月14-16日)で発表予定である。また現在、論文を作成中である。モデル動物としてオスのウイスター系ラット(7-9週齢)を用いて以下の実験を行った。1)標的遺伝子の検討、対象としての最適な唾液腺の検討:初年度の本年度は、まず予備実験としてハウスキーピング遺伝子、GAPDHおよびβ-actinをsiRNAの標的遺伝子としての妥当性を検討した。GAPDHおよびβ-actin共に耳下腺・顎下腺で定量的PCRおよびウエスタンブロットにて発現がみられた。ラットGAPDHに対する抑制効果が検定されている既成のsiRNAを使用し、GAPDHに対し抑制を試み、β-actinにて標準化することとした。超音波による遺伝子導入法として報告されている強度の超音波照射を行ったところ、顎下腺では照射のみでGAPDHの発現が2倍以上となり今回の研究に適さないと考えられた。一方耳下腺では、1.2倍程度の変化であり研究対象として耳下腺を用いることとした.2)蛍光標識siRNAによる導入効率の検討:現在までcDNAの導入などについて報告されている超音波遺伝子導入法のsiRNA導入効率を検討するため、既存の導入試薬(オブチゾン)を用いてsiRNAの導入を試み、導入効率、導入される範囲などを検討した。Cy3標識されたsiRNAを導入試薬と混合し逆行性に腺体内に注入、経皮的に腺体へ超音波を照射後、摘出し薄切切片を作成、蛍光顕微鏡にて導入されたcy3-標識siRNAの蛍光を観察した。3)GAPDHに対するsiRNAによる導入効率の検討:同様の目的で、GAPDHに対するsiRNAを用いて逆行性挿管よりの導入を行い、超音波強度、照射時間、DUTY比、導入試薬濃度などのパラメータを検討した。照射24-120時間後に腺体を摘出し、定量的RT-PCR及びウエスタンブロットによりGAPDH発現量の抑制を観察した。2)及び3)により逆行性導入によるsiRNAの唾液腺(耳下腺)への導入について導入試薬濃度、使用するsiRNA濃度、超音波強度、照射時間、DUTY比の最適化を現在進めている。リポフェクション試薬の使用についてもパラメータを検討して、超音波導入試薬との導入効率を比較する予定である。

最適なパラメータとして、超音波強度:2,0W/cm^2、照射時間=2分Duty比:50%、併用するマイクロバブル濃度:20%であった。優位な抑制を得るには導入試薬濃度として、1耳下腺あたり16μgのsiRNAを要した。発現抑制はmRNAレベルでは、著明であったが蛋白レベルでは、明らかな抑制は観察できなかった。これは、GAPDHたんぱくの量とライフタイムによると思われた。5)リポフェクション試薬によるラット唾液腺へのsiRNA導入との比較。in vitroでのsiRNA導入に汎用されるリポフェクション法のラット唾液腺へのsiRNA導入効率を検討した。しかし、4)と同様量の16μgのsiRNAに対しin vitroで最適な量のリポフェクション試薬を耳下腺に注入し48時間後に摘出してmRNA量をqRT-PCRにより評価したが、有為な抑制は観られなかった。また、リポフェクション試薬の使用では、耳下腺周囲に著明な炎症反応が観察された。現在、in vivoに使用するリポフェクション試薬量の検討を行なっている。これらの実験結果の一部は、薬理学会総会(平成19年3月14-16日)で発表予定である。また現在、論文を作成中である。
ナフタレンおよびアントラセン骨格を活用した拡張超原子価結合系の構築

3中心4電子結合(3c-4e)の研究は広範に行われているが、その拡張系であるmc-ne(m≧4)系すなわち、拡張超原子価結合は理論的にも実験的にも研究が始まったばかりである。弱い相互作用を巧みに利用した研究例は多いが、弱い相互作用を分類し、それらの全容解明を目指した例はほとんどない。申請者らは、拡張超原子価結合の特性は、超原子価結合とは、全く異なることを明らかにしてきた。本研究課題では、これまで構築に成功したナフタレンの系における硫黄やセレン原子による4c-6e系、アントラセンおよびアントラキノンの系における5c-6e系の知見をもとに、アントラセンの系において、4c-6eおよび6c-10eの構築に成功した。NMRやサイクリックボルタンメトリー、UV等による機器測定を行い、一方で計算化学の手法を駆使して評価を行い、その特徴を究明した。しかし、結晶が細い針状晶であるため、X線結晶構造解析を行うのに適した単結晶が得られず、現在なお単結晶作成に取り組んでいる。また拡張超原子価結合系の評価を行うにあたり、「化合物の電子状態を検討するため、^<77>Se NMR化学シフト値の測定値をその計算値を含めて比較検討することにより、詳細な検討を行う。」という観点から、一昨年から取り組んでいる^<77>Se NMR化学シフトにおけるアリール基の配向性について実験的・理論的立場から詳細な検討を行い、さらに種々の化合物についてその応用を行った。その結果これまで溶液状態の構造解析が、困難であった化合物についても解析が行えるようになうた。また化学シフト値の起源をセレン原子とその置換基の相互作用に着目して究明することが可能となった。【異核カルコゲンによる4c-6e系の構築】ナフタレンの系における4c-6eの結合様式や特異性に対する16族原子依存性を比較検討するため、既に合成した1,8-ビス(フェニルチオナフチル)-1,1'-ジスルフィドおよび1,8-ビス(フェニルセラニルナフチル)-1,1'-ジセレニドに加えて、1,8-ビス(フェニルチオナフチル)-1,1'-ジセレニドおよび1,8-ビス(フェニルセラニルナフチル)-1,1'-ジスルフィドを合成し、これらの構造解析を行い、2個のセレン原子と2個の硫黄原子が直線上に配列していることを見出した。すなわち異核カルコゲン間4c-6eを構築できた。これにより硫黄、セレンによる異核カルコゲン間4c-6eの結合様式やカルコゲンの組み合わせによる4c-6e結合の安定性についての詳細を明らかにすることができた。今後テルルを組み合わせた系の検討を行う予定である。【5c-6e系の構築】5c-6e系の構築に成功した1,8-ビス(フェニルセラニル)アントラキノンや9-(メトキシ)-1,8-ビス(フェニルセラニル)アントラセンのカルコゲンをさらに原子半径の小さな硫黄に変えて研究を行った。構造解析の結果、硫黄の系でも5c-6e拡張超原子価結合を構築していることを明らかにし、この系での結合様式や特異性について詳しく検討を行った。【6c-10e系の構築】6c-10eを有すると期待されるビス(8-クロロアントラキノリル)-1,1'-ジセレニドを合成した。現在、構造解析を行うべく単結晶を調整している。本年度合成した化合物については、多核のNMR測定、UV測定等各種精密機器によりスペクトル測定を行い、別途理論計算により得られた計算値と測定値をつきあわせて検討を行っている。これらは、さらなる拡張超原子価結合系を構築するための重要なデータとなる。

3中心4電子結合(3c-4e)の研究は広範に行われている。しかし3c-4eの拡張系であるmc-ne(m≧4)系に関しては、理論的にも実験的にもまさに研究が始まったばかりである。申請者らは、昨年度までに、セレンおよび硫黄原子を含むナフタレンの系において4c-6eを、アントラセンおよびアントラキノンの系において5c-6e系の構築に成功し、それらの知見をもとに本年度は、アントラキノンの系を用いて4e-6eおよび6c-10eの構築に成功した。NMRやサイクリックボルタンメトリー、UV等による機器測定を行い、一方で計算化学の手法を駆使して評価を行い、その特徴を究明しつつある。しかし、結晶が細い針状晶であるため、単結晶が作成しづらく、X線結晶構造解析を行うには至らず、現在置換基を導入する等、構造解析のための検討を行っている。さらに拡張超原子価結合系の評価を行うために、「化合物の電子状態を検討するため、^<77>Se NMR化学シフト値の測定値をその計算値を含めて比較検討することにより、詳細な検討を行う。」という観点から、またセレン化学を研究する上でも必要不可欠な^<77>SeNMR化学シフトにおけるアリール基の配向性について実験的・理論的立場から詳細な検討を行った。NMR化学シフトを量子化学を用いて検討する際に、その成分をXX,YY,ZZに分解して算出することにより、化学シフト値の起源をセレン原子とその置換基の相互作用に着目して究明することが可能となった。3中心4電子結合(3c-4e)の研究は広範に行われているが、その拡張系であるmc-ne(m≧4)系すなわち、拡張超原子価結合は理論的にも実験的にも研究が始まったばかりである。弱い相互作用を巧みに利用した研究例は多いが、弱い相互作用を分類し、それらの全容解明を目指した例はほとんどない。申請者らは、拡張超原子価結合の特性は、超原子価結合とは、全く異なることを明らかにしてきた。本研究課題では、これまで構築に成功したナフタレンの系における硫黄やセレン原子による4c-6e系、アントラセンおよびアントラキノンの系における5c-6e系の知見をもとに、アントラセンの系において、4c-6eおよび6c-10eの構築に成功した。NMRやサイクリックボルタンメトリー、UV等による機器測定を行い、一方で計算化学の手法を駆使して評価を行い、その特徴を究明した。しかし、結晶が細い針状晶であるため、X線結晶構造解析を行うのに適した単結晶が得られず、現在なお単結晶作成に取り組んでいる。また拡張超原子価結合系の評価を行うにあたり、「化合物の電子状態を検討するため、^<77>Se NMR化学シフト値の測定値をその計算値を含めて比較検討することにより、詳細な検討を行う。」という観点から、一昨年から取り組んでいる^<77>Se NMR化学シフトにおけるアリール基の配向性について実験的・理論的立場から詳細な検討を行い、さらに種々の化合物についてその応用を行った。その結果これまで溶液状態の構造解析が、困難であった化合物についても解析が行えるようになった。
NUDT15のファーマコゲノミクスに基づく6MP用量設定の最適化

次に、正確なNUDT15 genotypeの頻度を把握し、付随した臨床情報との統合解析を行うために、東京小児がん研究グループ(TCCSG)および小児白血病研究会(JACLS)の治療研究に登録された979名の大規模コホートを用いて、NUDT15 genotypeの特定を行い、予後との関連について検証した。genotypeの特定についてはSanger sequence法に加えて、次世代シーケンサーを用いた方法を併用した。wild/hetero/homoの頻度はそれぞれ753 (75.8%),hetero 195 (20.3%), homo 11 (1.2%)だった。NUDT15のgenotypeと予後との相関については、3群で無イベント生存率、全生存率に差は見られなかった。この結果により、6MPのgenotypeに基づいて適切に6MPの減量がなされることで、有害事象を回避することができ、治療効果を維持できることが示唆された。次に、臨床的に重要度の高いNUDT15 homo患者の真の6MP耐用量について多数例の解析を行うため、国際共同研究を行なった。上記の日本からのコホートからの15例に加えて、シンガポール7例、台湾1例、の計25例の解析を実施した。全例で6MPに対する高感受性が確認され、耐用量は5-10mg/m2と非常に低かった。一方でhomo患者の中でも多型の組み合わせにより耐用量に差があることが確認された。研究計画で予定していた新規diplotype決定法開発に関する論文化は完了した。また、大規模コホートを用いた真の多型頻度解析と予後との関連の解析、homo多型患者の臨床情報の収集も予定通りに実施できており、順調に研究が進んでいる。さらに解析の質を高めるために国際共同研究をすすめ、論文化を実施する。大規模コホートを用いた真の多型頻度解析と予後との関連についてはシンガポールと台湾で治療されたコホートを加えた統合解析を予定している。homo多型患者の臨床情報の収集については、中国の症例5例について、情報が得られる予定であり全30例の情報をまとめ、公表する予定である。また、すでに論文化したNUDT15 diplotype解析法について、シンガポールの共同研究者の開発した方法との比較検討の提案があり、検査法の標準化などを進める予定である。残額が生じたのは試薬の購入時に割引があり予定額から残額が生じたためである。前年度残額分についてをNUDT15多型解析対象のコホートをさらに大きくし、解析を実施するためその試薬費用として使用する予定である。
東アジアにおける礼・儀式・支配構造の比較史的研究～唐宋変革期の中国・朝鮮と日本～

古代日本においては、律令制の導入に続いて、8世紀になってから礼の本格的な導入が始まり、9世紀には儀式書の成立という形に結実する。その後9世紀から12世紀にかけての古代から中世の変革期において、中国の礼を受容して形成された儀式が支配構造との関係でどのように変容したかを、中国の賓礼や軍礼、凶礼などに該当する儀式を検討することによって明らかにした。また、同時期の中国や朝鮮半島諸国の礼や儀式の変化と比較することによって、日本の儀式の変化の特徴に迫った。その結果、中国において当該期に礼や儀礼が庶民化すること、皇帝権力の伸長により変化があることなどが確認された。国際研究セミナー「東アジアにおける礼・儀式・支配構造の比較史的研究」を比較日本学教育研究センターと共催で2回開催した。1回目は、平成26年7月27日(日)、お茶の水女子大学で行った。「渤海使の帯びる渤海官職の再検討」(谷田淑子・お茶大院生)、「唐朝的賓礼儀式及其実施考論ー以与新羅的交往為中心」(拝根興・陝西師範大学教授)、「910世紀の外交と仏教」(河上麻由子・奈良女子大学准教授)、「延喜年間日本の外交儀礼ー朝政と食事の時刻からー」(廣瀬憲雄・愛知大学准教授)、コメント:石見清裕(早稲田大学教授)の発表が行われた。2回目は、平成27年3月14日(日)、お茶の水女子大学で行った。「平安時代の饗宴ー「望月の歌」再考ー」(末松剛・九州産業大学准教授)、「唐令復原再思考ー以令式分弁為線索」(趙晶・中国政法大学准教授)、「喪葬儀礼と文字資料ー随葬衣物疏を中心にー」(稲田奈津子・東京大学史料編纂所助教)、「古代日本における断罪制度の構築過程と赦の運用」(永井瑞枝・お茶大院生)、「北京調査報告ー中国国家博物館「絲綢之路」展と中国国家典籍博物館ー」(矢越葉子・明治大学PD)の発表が行われた。これらのセミナーを通じて、古代の国際関係において、日本と中国の二か国間の関係だけを考えるのではなく、中国を中心とした新羅や渤海、東部ユーラシアの国々の関係の中で日本が占める位置づけを全体的に考察する必要があることが改めて認識できた。すなわち、日本側からみた国際関係では一面的なのであり、国際関係全体の中で日本の動向を位置づけることが重要なのである。その結果、日本を相対化することが可能となる。また、礼・儀式については、上記セミナーにおいて、中国の礼と比較した外交儀礼や喪葬儀礼、平安時代の饗宴に関する発表があった。中国の喪葬儀礼について、規定だけではなく、実態についても日本史側の理解が深まってきた。東アジアの礼・儀式と支配構造について、国際研究セミナー「東アジアにおける礼・儀式・支配構造の比較史的研究」をお茶の水女子大学比較日本学教育研究センターと共催で1回行った。平成27年7月26日(日)、お茶の水女子大学で行った。「朝鮮仁祖代における対明遥拝儀礼の変容ー明清交替期の朝鮮ー」(桑野栄治・久留米大学教授)、「中古舉哀儀溯源」(呉麗娯・中国社会科学院歴史研究所退休研究員)、「殯宮の再検討」(稲田奈津子・東京大学史料編纂所助教)、「北魏孝文帝の国政改革と臣下服喪儀礼」(山下洋平・九州大学人文科学研究院研究員)の発表が行われた。このセミナーでは、凶礼(喪葬儀礼)を扱ったが、唐令が含まれていることで著名な天聖令に喪葬令の篇目があることもあり、近年、喪葬儀礼の研究は日本、中国、台湾等で盛んである。今回は、中国における唐宋に至る挙哀儀の変化、韓国や考古学における殯宮の解釈に疑問を呈したもの、中国における律令制の淵源である北魏の孝文帝が行った服喪儀礼を再検討したものなど、喪葬儀礼に関する基礎的な考察を行ったものである。その他、明清交替期の朝鮮王朝で行われた対明遙拝儀礼について分析した発表もあった。本科学研究費の研究成果の一部を『東アジアにおける礼・儀式と支配構造』(吉川弘文館、2016年)として刊行した。「唐朝の賓礼儀式および実施に関する考察ー新羅との交流を中心にー」(拝根興、塩野貴啓訳)、「五代諸王朝の対外交渉と僧侶」(河上麻由子)、「古代天皇の食事時刻と朝政制度ー延喜年間の外交儀礼を手がかりにー」(廣瀬憲雄)、「渤海使の帯びる渤海官職の再検討」(谷田淑子)、「中古における挙哀儀の溯源」(呉麗娯、峰雪幸人・斉会君訳)、「「書札礼からみた日唐親族の比較研究」(古瀬奈津子)、「唐令復原再考ー「令式の弁別」を手掛かりとしてー」(趙晶、佐々木満実・矢越葉子訳)などを収録した。9世紀から12世紀の古代から中世への変革期において儀式が支配構造と関係しながらどのように変化したのかを、5グループに分かれて各人が研究を進めることができた(研究実績を参照)。

その5グループとは、政治的儀式と吉礼・嘉礼(研究分担者の大隅・藤森・金子・桑野が担当)、喪葬儀式と凶礼(研究分担者の稲田と連携研究者の松岡が担当)、外交関係と賓礼(研究分担者の石見が担当)、生活における礼の導入(研究代表者の古瀬と連携研究者の野田が担当)、礼の背景(連携研究者の安田、和田、と研究協力者の吉永・武井が担当)である。また、平成27年7月26日(日)には、喪葬儀礼と凶礼についての国際研究セミナーを、中国における喪葬儀礼研究の第一人者である呉麗娯氏を招聘して、本科研費の分担者であり日本における喪葬儀礼の代表的研究者である稲田奈津子氏も参加して行うことができたことは、最新の研究成果の発表と議論を行うことができたということであり評価できる。さらに、本科研費の研究成果の一部とこれまでの研究会の成果をまとめて図書として刊行することができたことも予想外のことであり、評価できる点である。特に、中国や台湾から招聘した研究者の研究成果について日本語への翻訳を行ったことで、理解を深めるための一助となったと考えられる。ただし、図書の刊行のための準備に時間と人手が掛かったため、国際研究セミナーを開催する回数がやや少なかった。また、科研の研究会メンバーで中国もしくは台湾、韓国を訪問し、礼に関する史跡・遺跡や史料を現地調査および史料調査を行うことができなかったことは、科研のメンバー各人では同様の調査を行ったが、残念な点である。平成28年度においては、公開研究会(シンポジウム)2回、台湾における史料調査を1回行った。第1回研究会(シンポジウム)は、平成28年8月7日(日)お茶の水女子大学で開催した。テーマは、日中の軍礼の比較研究であった。発表者と発表題目は、吉永匡史氏(金沢大学)「日唐の射礼と支配秩序ー唐軍礼の継受をめぐってー」、王博氏(中国社会科学院歴史研究所)「唐代軍礼の成立前提とその性格についてー田狩礼を中心に」、大隅清陽氏「平安前中期内裏における天皇の玉座について」であった。唐における軍礼の重要性と日本におけるその選択的受容が明らかとなった。軍礼の研究は日中ともに少ないので今後も研究の継続が必要である。第2回研究会(シンポジウム)は、平成29年3月26日(日)お茶の水女子大学で行った。発表者と発表題目は、古瀬奈津子(お茶の水女子大学)「敦煌の吉凶書儀の展開と日本の往来物について」、甘懐真氏(国立台湾大学)「従《通典》看第八世紀中国的教化観念」、石見清裕氏(早稲田大学)「『大唐開元礼』のその後ー唐後半期の儀礼書論議ー」であった。3つの発表とも唐代後半期および日本の9世紀以降の平安時代の礼書および儀式書に関わるもので、この科研のテーマである唐宋変革期の時期に該当する。古瀬の発表は、唐代後半期の敦煌書儀が北宋の『司馬氏書儀』に継承されていくことを、甘氏の発表は、唐代後半期の杜佑『通典』は周礼国家観による名分論を示すものであったが、唐代後半期には庶民社会が成立し、教化観念も庶民に及ぶようになったことを、石見氏の発表は唐代後半期における『大唐開元礼』の使われ方を述べた。平成28年9月20日(火)から23日(金)に台湾を訪問し、史料調査を行った。故宮博物院で『宋刑統』『唐律疏議』元刊本、中央研究院歴史言語研究所で広開土王碑原石拓本、居延漢簡、国家図書館で『開元礼』写本、校勘記などを調査した。古代日本においては、律令制の導入に続いて、8世紀になってから礼の本格的な導入が始まり、9世紀には儀式書の成立という形に結実する。その後9世紀から12世紀にかけての古代から中世の変革期において、中国の礼を受容して形成された儀式が支配構造との関係でどのように変容したかを、中国の賓礼や軍礼、凶礼などに該当する儀式を検討することによって明らかにした。また、同時期の中国や朝鮮半島諸国の礼や儀式の変化と比較することによって、日本の儀式の変化の特徴に迫った。
パラジウム触媒を用いたＣ－Ｈ活性化とＣ－Ｃ結合形成反応による四級炭素構築

C-H官能基化は通常不活性なC-H結合を活性化して新たに炭素-炭素結合形成や官能基化する手法であり、直截的な合成を可能とするため近年注目を集めている。特にC(sp3)-H活性化は、新規な合成戦略を提供する反応として期待されている。本年度は以下の点について研究を展開した。1.平成23年度に見いだしたパラジウム触媒によるベンジル位のC(sp3)-Hの活性化について引き続いて検討した。3置換炭素、4置換炭素の構築に応用可能であるか種々基質について検討し、シクロプロピル基メチン部位のC-H活性化を経由して四級炭素の構築が可能であることを見いだした。リガンドや添加物などについて種々検討し、最適条件を明らかにした。2.ベンジル位メチル基のC-H活性化をイソシアニド挿入と組み合わせてインドール合成法を開発した。パラジウム触媒のヨウ化アリールへの酸化的付加とイソシアニド挿入により生じた中間体からC(sp3)-H活性化によりパラダサイクルとし、続く還元的脱離により2-アリールインドールを合成した。本反応ではオルト二置換のイソシアニドを用いる必要があったが、官能基許容性が高く様々な2-アリールインドールを合成可能であった。さらに、アルキンの挿入と組み合わせることで四環性カルバゾール骨格の構築にも成功した。3.コンプラナジン類はC2-C3'のビピリジル結合部位で非対称となっている二量体型アルカロイドである。我々はCbz-リコジンよりピリジンN-オキシドとブロモピリジンを合成し、パラジウム触媒を用いた直接的アリール化によりコンプラナジン類の非対称構造を構築することに成功した。コンプラナジンAとBの全合成を行いピリジンN-オキシドのC-H官能基化が複雑な基質にも適用できることが示し、さらに、ピリジンN-オキシドがコンプラナジン類の生合成中間体であることを提唱した。24年度が最終年度であるため、記入しない。近年、パラジウム触媒を用いた「C-H活性化を利用したC-C結合形成反応」は革新的反応の一つとして注目を集めている。C(sp2)-Hの活性化の報告と比較して不活性なC(sp3)-H結合の活性化と続くC-C結合形成反応は報告例が少なく適用可能な碁質も限られる。申請者はパラジウム触媒を用いて新たなC(sp3)-K結合の活性化条件を明らかにして、さらに、この条件をこれまで報告されていない基質での4級炭素構築へ発展させることを目的としている。これは困難であると同時に挑戦すべき研究課題である。平成23年度はカルバミン酸クロリドからC-H活性化と続くC-C結合形成反応による分子内環化反応について精査した。具体的には2,6-ジメチルアニリンより誘導化したカルバミン酸クロリドをパラジウム触媒存在下反応させてオキシインドールを得る条件を見出し、触媒、リガンド、塩基、溶媒、添加物について種々条件検討し、反応条件を最適化した。この基質を用いた反応の特徴はC-H結合活性化を行う上で、酸化的付加により生じた2価パラジウムがメチル基のC(sp3)-H活性化する触媒サイクルとなる点である。基質適用範囲を調べたところ、芳香環上の電子密度に関係なく様々な基質に本反応が適用可能であり、官能基許容性も高く、非常に一般性の高い反応であった。また、これまでC(sp2)-H活性化がC(sp3)-H活性化に優先するという報告がある中で、興味深いことに、本反応条件では競合するC(sp2)-H結合存在下、C(sp3)-Hを優先的に活性化できる特徴を明らかにした。