hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
含窒素複素環式カルベンを有する人工生体触媒の創成と有機合成への応用

ESIマススペクトルで分子イオンピークを観測することにより化学修飾を確認した。2級アルコールの速度論的光学分割を行うと、どの化学修飾体もエナンチオ選択性や触媒活性が変化したことより目的の位置に化学修飾できていると判断した。この知見に基づいて今後、NHCの化学修飾に適した連結方法を選択し、実際にリパーゼにNHCを結合させる予定である。炭素-炭素(C-C)結合形成反応を触媒できる人工生体触媒を目指して研究を行っている。タンパク質として有機溶媒と熱に強いリパーゼを選択し、含窒素複素環式カルベン(NHC)をタンパク質連結部位(リンカー)で結合したNHC-リパーゼ複合体を創成する。NHC前駆体としてトリアゾリウム塩を選んで研究を進めた。特に、合成法のさらなる改善を目指した。検討の結果、以下の合成法が最も良い結果を与えた。4-ヨードフェニルアセトニトリルに酸性条件でパラホルムアルデヒドを作用させてラクタム体を合成した。Meerwein試薬によりアミド結合をメチルエーテル型へ変換した後、薗頭カップリングによりトリメチルシリルエチニル基を導入した。これを脱保護した後、種々のアリールヒドラジン塩酸塩を反応させ、最後にオルトギ酸トリエチルを加えて加熱するとトリアゾリウム塩が得られた。メタ位だけに置換基を有するアリールヒドラジンの場合のみ、きれいに反応が進行した。これら末端アルキンを有するトリアゾリウム塩とアジド基を有するリン酸エステル(既知の合成法により別途調製)をHuisgen反応で連結した。最後に、この化合物をリパーゼと混ぜることにより、NHC-リパーゼ複合体を調製した。NHC-リパーゼ複合体の生成は、ESIマススペクトルにより確認した。得られたNHC-リパーゼ複合体を用いてbenzoin反応とStetter反応を行ったところ、わずかに触媒反応が進行した。人工生体触媒の充填量が極めて少なくても反応が進行するような条件が必要である。このことは、以前に得られた結果からも示されていたため、別途、高効率なNHC有機触媒反応に関する研究も進めた。その結果、無溶媒条件でNHCの触媒活性が最大限に引き出されることを見出した。一方、前年度に確立したリパーゼのシステイン変異体(I287C変異体)の化学修飾法については論文発表した。改良した合成法を用いて新規トリアゾリウム塩を合成しリパーゼに導入することに成功したものの、全体的に予定より少し遅れている。炭素-炭素(C-C)結合形成反応を触媒できる人工生体触媒の創成を目指している。具体的には、有機溶媒と熱に強いタンパク質としてリパーゼを選択し、有機触媒活性を有する含窒素複素環式カルベン(NHC)を結合したNHC-リパーゼ複合体を創成する。今回、アジド基を持つリン酸エステルとエチニル基を有するトリアゾリウム塩(NHC前駆体)をそれぞれ合成し、Huisgen反応によって両者を繋げた後にリパーゼ活性中心に導入することにした。エチニル基を有するキラルトリアゾリウム塩の同定は、NMRと高分解能マススペクトルにより行った。
曲がった空間における臨界現象と幾何学的相対称性の効果

臨界現象とは、相(物質の構造や性質が均一な部分)が温度・圧力・磁場などの外的要因で別の相へと変化(これを相転移と呼ぶ)する際の物理現象のことである。その臨界点近傍では、原子や分子のミクロな相互関係が、突如としてマクロな性質(物質全体)に影響を及ぼすようになる劇的な変化が起こる。その中でも、本研究課題である「物質の曲がりと臨界現象を結びつける研究」は、幾何学的な性質が物性に与える影響を理解しようとする点で、物性理論においても、工業技術への応用という面でも重要な位置にある。特に「負曲率曲面」は、宇宙論・量子重力理論・ひも理論・グラス相の科学・ナノテクノロジーと言った、幅広い階層での研究と関係しており学際的な興味が尽きない。そのような背景のもと、本研究は、イジング格子模型(相転移を観測できる簡素化されたモデル)を用いて数値計算を行い、負曲率曲面上の臨界現象における普遍的な性質を明らかにすることを目的としている。前年度までの研究では、本来は無視できない境界効果を意識的に削除し、系の中心部の臨界現象を調べた[1,2]。本年度は、境界が存在したままの状態で、系全体がどのような秩序過程を示すのかを詳しく研究した。その結果、(1)短距離相関が、転移点よりかなり高温でも熱揺らぎに打ち勝って存在しおり、更に系全体に(系の境界部・中心部の別なしに)均一に分布している。(2)ところが、磁化のドメイン(同じ向きのスピンの塊り)の分布には偏りが生じており、系の中心部では、有限の値の磁化を密かに内包している。という特異な秩序過程が明らかになった。負曲率曲面イジング格子模型の高温相の描像が明らかになった事が本年度の成果である。また、この結果は近日中に欧文誌に投稿される。臨界現象とは、相(物質の構造や性質が均一な部分)が温度・圧力・磁場などの外的要因で別の相へと変化(これを相転移と呼ぶ)する際の臨界点近傍での物理現象のことである。その臨界点では、原子または分子同士のミクロな相互関係がマクロな性質(物質全体)に影響を及ぼすようになる。相転移の身近な例としてはH2Oの氷・水・水蒸気の三態の変化や、鉄・磁石の変化などがある。本研究は、この臨界現象に与える空間の曲がりの効果を明らかにすることを目的としている。そこで、イジング格子模型(相転移を観測できる最も簡素化されたモデル)を曲面上に配置し、コンピュータシミュレーションで臨界現象を調べた。具体的には、曲面上でなければ成立しない4種類のイジング正多角形格子で、温度変化に対する相転移を観測し、臨界指数(臨界現象を特徴付ける数値)を用いて、曲面と平面の臨界的性質を比較した。次に結果を説明する。空間が曲がっていない時(平面上の時)はイジング格子模型がどんな形(三角・四角・六角)で作られていても、平面上に定義されてさえいれば臨界指数は一致する(普遍的である)ことが証明されている。ところが今回、曲面上に定義した格子では形(三角・四角・五角・七角)の違いにより臨界指数に差が出ることが明らかとなった。この結果より、曲率を付加することで系の臨界的性質が変わることが明らかとなった。このことは、磁性薄膜や液晶面などを曲げたり歪めたりすることによって性質をコントロールできる可能性を示唆している。さらに、境界(格子系の端)の効果が曲面上での臨界的性質に変更を及ぼすことが示唆された。これは境界の効果を取り除いた計算で、曲面上の4種類のイジング格子模型の臨界指数が近しい値を示すようになったという結果から導かれた結論である。これは系の境界条件を変えることで、物質の臨界的性質をコントロールできる可能性を示唆している。

(2)ところが、磁化のドメイン(同じ向きのスピンの塊り)の分布には偏りが生じており、系の中心部では、有限の値の磁化を密かに内包している。という特異な秩序過程が明らかになった。負曲率曲面イジング格子模型の高温相の描像が明らかになった事が本年度の成果である。また、この結果は近日中に欧文誌に投稿される。
キラル性無機リン酸ユニット配位型触媒の合成と不斉反応

PO_4四面体が6つ環状に連なったヘキサメタリン酸イオンを基盤とし、新規化合物として芳香族アミン、脂肪族アミンで修飾した新規へキサメタリン酸塩を合成した。これら化合物の有機物は構造中、有機カチオンとして存在し、2次元的な水素結合ネットワーク層が構築され、結晶は2次元的方向性を示す。また、軸不斉を持つ1,8-ナフタレンジアミン(C_<10>H_<10>N_2)とP_6O_<18>6-環を活性金属(Co,Ni)に配位させた新規な有機無機金属錯体[(C_6H_5NH_3)_2M_2(C_<10>H_<10>N_2)_4P_6O_<18>4H_2O(M=Co,Ni)]を合成した。以上のようにヘキサメタリン酸塩の合成により活性点となりえる金属イオンに直接構造環境を制御する配位子を導入することができ、またキラルな物質を用いることで特異な構造環境が得られることが判明した。その一例として[Cu(bpy)_2][Cu(bpy)][Cu(bpy)(py)]P_6O_<18->10H_2Oでは、一個のへキサメタリン酸環にリン酸素への配位環境が異なる3種の銅イオンが存在し、それ自身でキラル構造を形成した。この結晶ではpyの配位能がbpyの3分の1程度と低いにもかかわらずbpyとpyの2種類の配位子が共存していた。また、これら配位子だけでなく金属イオンの配位子場も高次分子構築に重要な寄与をしていることから、この化合物の構造形成は単純な錯生成メカニズムにより成り立っているのではなく、ヘキサメタリン酸アニオンが構造の自由度を利用してその形状を大きく歪ませ、周囲の環境に適応しているためであることが分かった。金属周辺の局所構造のみならず固体全体にいたるまで高度に組織化された新しい自己集合性超分子錯体といえよう。さらに[Co_3O(OH)_3(OAc)(H_2O)-(bpy)_3]_2[Co_2(P_6O_<18>)_2]では、平面状の二個のへキサメタリン酸環が面を合わして接近し、その間で二個の2個のコバルトイオンがヘキサメタリン酸環面のリン酸素各々3個に配位し、サンドイッチ型の陰イオンを形成した。これの対陽イオンはキュバン構造の金属-酸素複核イオンであり、きわめて複雑な自己集合性超分子錯体を形成していることが分かった。従来のキラルな有機金属錯体は金属の配位子場と配位子の形状という要素からその構造と機能が決定されていたが、本研究の目的であるキラル性を有した無機固体触媒の合成を行う上で触媒活性部位となる分子構造のみならず固体結晶の高次構造をも制御する必要がある。

本研究では自己集合性超分子錯体形成の概念を展開し、ヘキサメタリン酸化合物の持つ多様な形状と複雑な特性を利用した金属イオンとポリピリジル系配位子からなる化合物群を今回合成した。その一例として[Cu(bpy)_2][Cu(bpy)][cu(bpy)(py)]P_6O_<18>.10H_2Oでは、一個のヘキサメタリン酸環にリン酸素への配位環境が異なる3種の銅イオンが存在し、それ自身でキラル構造を形成した。この結晶ではpyの配位能がbpyの3分の1程度と低いにもかかわらずbpyとpyの2種類の配位子が共存していた。また、これら配位子だけでなく金属イオンの配位子場も高次分子構築に重要な寄与をしていることから、この化合物の構造形成は単純な錯生成メカニズムにより成り立っているのではなく、ヘキサメタリン酸アニオンが構造の自由度を利用してその形状を大きく歪ませ、周囲の環境に適応しているためであることが分かった。さらにポリピリジル系配位子を含む化合物すべてに共通することとして、第二の高次構造ともいえる結晶水の水素結合ネットワークと分子同士の重なり合いにより生ずる配位子間のπ電子-π電子相互作用が存在し、これにより三次元チャネル構造が形成されることが分かった。これにより結晶水量のコントロールによる配位子の置換反応のオン・オフスイッチング化現象が起こることも見いだされた。金属周辺の局所構造のみならず固体全体のいたるまで高度に組織化された新しい自己集合性超分子錯体といえよう。有機金属錯体触媒では金属の配位子場と配位子の形状という要素からその構造と機能が決定されているが、無機固体触媒を考える上では触媒活性部位となる局所分子構造のみならず固体結晶の高次構造をも重要となる。本研究では自己集合性超分子錯体形成の概念を展開し、ヘキサメタリン酸化合物の持つ多様な形状と複雑な特性を利用して、キュバン構造の金属一酸素複核イオンとポリピリジル系配位子からなる高次構造化合物群を合成するともに、固体物質へのキラル性の導入を試みた。今回合成に成功した一例として[Co_3O(OH)_3(OAc)(H_2O)-(bpy)_3]_2[Co_2(P_6O_<18>)_2]では、平面状の二個のヘキサメタリン酸環が面を合わして接近し、その間で二個の2個のコバルトイオンがヘキサメタリン酸環面のリン酸素各々3個に配位し、サンドイッチ型の陰イオンを形成した。これの対陽イオンはキュバン構造の金属一酸素複核イオンであり、きわめて複雑な自己集合性超分子錯体を形成していることが分かった。サンドイッチ型の陰イオンはこれまで報告されたことのない全く新しいイオンで、この陰イオンの構造形成は単純な錯生成メカニズムにより成り立っているのではなく、ヘキサメタリン酸アニオンが構造の自由度を利用してその形状を大きく歪ませ、コバルトイオンの環境に適応して変化、配位するためであることが分かった。さらにこの結晶ではコバルトイオンがサンドイッチ構造体中とキュバン構造体中の両方に存在し、各々陰イオンと陽イオンを構成しているが、このような組織化が単純な水溶液からの結晶化によって生じることはたいへん興味深い。この化合物をベースにキラル性の導入を試みた。
原子核ニュートリノ反応による超新星元素合成、ニュートリノ振動の解明

超新星ニュートリノ過程で合成される元素組成比Li7/B11、Li7/La138、Lal138/Ta180等が示す混合角θ_<13>と質量階層Δm_<13>^2への依存性から振動パラメータを決定する方法論の確立を試みた。(1)軽元素から重元素までの超新星ニュートリノ過程の影響を最も強く受ける元素群、リチウム(Li7)、ボロン(B11)、ランタノイド(La138)、およびタンタル(Ta180)の合成量の観測値に刻まれている銀河の化学進化の影響、即ちメタリシティー依存性の理論解析から、μ型ニュートリノとτ型ニュートリノおよびこれらの反ニュートリノのエネルギー分布の温度を強く制限する方法を確立した。Rプロセス元素量の再現性から規定される電子型ニュートリノおよび反電子型ニュートリノの温度と合わせて、元素量から全てのフレーバーのニュートリノの温度を制限できる可能性が明らかにされた。(2)ハミルトニアンの不定性によるニュートリノ・原子核反応断面積の違いは、元素組成比Li7/B11では打ち消し合って、ハミルトニアン依存性が著しく小さく押さえられることが明らかにされた。(3)我々が提案する超新星ニュートリノ過程元素を用いるニュートリノ振動パラメータの決定方法は、順質量階層の場合には、元素組成比の変化が10^<-4><sin^2(2θ_<13>)<10^<-2>で最も大きくなることから、世界中で現在計画されているロングベースラインによるミューニュートリノ発現/消失素粒子実験がその決定を目指すパラメータ領域10^<-2><sin^2(2θ_<13>)<10^<-1>と相補的な方法になっていることが明らかになった。質量を決定するためには、3世代全て関わる宇宙ニュートリノの研究を同時に進める必要がある。宇宙背景放射揺らぎ、ポラリゼーション、宇宙大規模構造形成等の詳細な理論研究を行った。統一的なニュートリノ振動パラメータを用いて、ビッグバン元素合成、宇宙背景放射揺らぎ、宇宙大規模構造形成、超新星元素合成に関する観測的制限を整合的に満たすことができるかどうかを明らかにすることは、今後の課題である。超新星爆発直後の外層(炭素・酸素層、ヘリウム層)では、原子核・ニュートリノ反応が進行中にショック波が到達して爆発的元素合成を引き起こし、ファウラー・キャメロン元素合成過程によってリチウム(Li7)やボロン(B11)が多量に作られることが明らかにされた。ニュートリノ振動効果を取り入れない範囲では、これら軽元素の生成量は、超新星で発生するニュートリノのエネルギースペクトルを特徴付ける温度T(ν型)に対して非常に強い依存性を示すことを見いだした。ファウラー・キャメロン元素合成過程の種核となるトリチウムやヘリウム3が、高エネルギーニュートリノによるヘリウム4の破砕反応で生成されるからである。これにより、1990年代初頭からの大問題であった「銀河の化学進化におけるB11、Li7の過剰生成問題」が、μτ型ニュートリノの温度が従来予想される温度よりも低いと仮定することで解決できることを理論的に示した。この理論予想が最近の超新星爆発にともなうニュートリノ輸送過程の大次元数値シミュレーションで検証されつつある。さらに、超新星ニュートリノの各フレーバーの温度、従ってエネルギー分布に大きな違いがある(超新星エネルギーの階層構造)ために、物質振動(MSW)効果を通して元素合成量が大きく影響されることを定量的に明らかにした。

具体的には、ヘリウム層で合成されるリチウム7およびボロン11の元素量が、超新星内部の異なる温度・密度を示す層でのニュートリノ物質振動効果に強く影響され、従って、未定の振動パラメータ(混合角θ13、および、質量階層、つまりノーマルか逆転か)の大きさを反映した痕跡が元素量に見いだされたのである。現在、パラメータ依存性を詳細に調べるとともに、天体観測および隕石の定量分析による理論の検証方法を提案中である。平成18年度は、初年度の超新星爆発でのニュートリノ過程による元素合成の研究成果と、新たに始めたニュートリノ・原子核反応断面積の研究成果を組み合わせ、ニュートリノ振動パラメータの決定精度の向上に焦点を当てた。超新星爆発直後の外層(炭素・酸素層、ヘリウム層)では、ニュートリノ球から放射される大強度の熱的なeμτ型ニュートリノと原子核との相互作用により、ヘリウム4と炭素12の破砕過程から多量の自由中性子、陽子、トリチウム、ヘリウム3などの軽い原子核が作られる。この状態は超新星コアの脱レプトン化が進行する約10秒間継続する。コアバウンスによって生じた衝撃波面の近傍は局所的に高温高密度であるために、外層(炭素・酸素層、ヘリウム層)を通過する間、ファウラー・キャメロン過程(t+α→Li7+γ,He3+α→Be7+γ)およびこれに続くα捕獲反応によって、リチウム(Li7)やボロン(B11)が多量に作られる。したがって、こうしたニュートリノ反応によって引き起こされる新しい元素合成過程は、実験で直接測定できないニュートリノ・原子核反応断面積の大きさに強く依存することになる。これまでの研究によって、軽元素の生成量がニュートリノのエネルギースペクトルを特徴付ける温度に非常に強く依存することが見つかったが、これに加えて、ニュートリノ・原子核反応断面積に対する依存性が、ニュートリノ振動パラメータ決定の障害になりうる。第一に、温度依存性に起因するニュートリノ振動パラメータの不定性は、天文観測から明らかにされているボロンの銀河化学進化、および、プレソーラー・グレインに見いだされたボロンのアイソトープ比(B11/B10)の両者を定量的に再現する理論計算によって排除されることを見いだした。第二に、実験的に未決定のニュートリノ・原子核反応断面積依存性に起因するニュートリノ振動パラメータの不定性に関しては、個々のリチウム(Li7)とボロン(B11)合成量には確かに強く残るけれども、元素組成比Li7/B11では互いの依存性が打ち消し合って極端に弱くなることを見いだした。さらに、原子核の磁気モーメント、ミュー粒子捕獲断面積、磁気多重極遷移、等の電磁気的な測定量を再現するような原子核殻模型ハミルトニアンを用いれば、弱電磁気相互作用の標準模型によるこれらの物理量の理論計算から不定性を大きく排除できることが明らかにされた。これらの研究により、未知の振動パラメータ(混合角θ13、および、質量階層)の決定精度は格段に向上した。また、天体観測および隕石の定量分析による理論の検証方法を提案中である。超新星ニュートリノ過程で合成される元素組成比Li7/B11、Li7/Lal38、La138/Ta180等が示す混合角θ_<13>と
外科的侵襲後の皮膚・軟部組織内静脈網の構造変化

対象動物ラットの皮膚の血管構造において以下の知見を得られた。1.動脈と静脈を区分した観察法の開発ラットの頸動脈より酸化鉛ゼラチン混合造影剤を全身注入することにより動脈のみを造影することに、また、別のラットにマイクロフィルを全身注入することにより静脈を造影することに成功した。この手法は再現性のあるものであり、これにより血管構造を動脈と静脈を区別して観察することが可能となった。2.ラット皮膚内動脈、静脈の正常構造の解明肉様膜を付着したラット皮膚の体幹部分は、胸背動脈、外側胸動脈、肋間動脈、浅下腹壁動脈、深腸骨回旋動脈の僅か5動脈で栄養されることがわかった。一方、静脈は常にこの5動脈に伴行して存在していたが、背部正中に動脈には伴行しない背側奇静脈が存在すること、動脈に比べて血管経が太いことが新たに明らかとなった。これらの動・静脈は隣接する動脈間、静脈間で互いに吻合して連続した動脈網、静脈網を形成していた。また、皮膚と肉様膜を分割すると、先の動・静脈の主要部分は肉様膜内に、末梢部分は皮内または皮膚下面に存在してそれぞれ血管網を形成していることが新たに明らかとなった。3.外科的侵襲後の動・静脈網の変化外科的に作成した矩形の皮弁内の血管構造の変化を観察した。動脈、静脈とも拡張変化を来して皮弁基部からの血行を皮弁末梢部まで行き渡らせる現象を認めた。この変化は動脈よりも静脈網において著明であることが解明された。すなわち、脈網では拡張・増強のみであるのに比べて、静脈網では皮弁挙上3日目にあたかも太い軸となる静脈が新たに出現したかのようであった。この現象は本研究にてはじめて確認されたもので、研究者はこれを「静脈網の主軸化」とした。
NF-κB非古典的経路による腸管恒常性維持機構の解明

腸管上皮細胞において古典的NF-κBは重要な役割を果たすが、非古典的NF-κBの役割は明確ではない。申請者はM細胞において非古典的NF-κBの活性化が観察されたことを踏まえ、M細胞をにおける非古典的NF-κBの役割を解析した。非古典的NF-κB転写因子RelBを欠損する腸管上皮細胞ではM細胞を誘導されず、一方でRelB/p52の強制発現はM細胞分化転写因子Spi-Bの発現を誘導した。またRelBの発現の上流で機能するTRAF6を欠損するマウスではM細胞が消失していた。よってTRAF6を介した非古典的NF-κBがM細胞分化に必須であることが明らかとなった。転写因子RelBの核内移行を指標にして腸管上皮細胞におけるNF-kBの非古典的経路の活性化を調べたところ、パイエル板などの腸管関連リンパ組織の粘膜面を覆っている上皮細胞層(follicle-associated epithelium: FAE)において非古典的経路の活性化が認められた。さらにM細胞の核において特に強いRelBの核内移行が顕著であることが認められた。次にNF-κB非古典的経路のM細胞分化における重要性を評価するため、RelB欠損マウスを用いた解析を行った。しかしながら、RelB欠損マウスではパイエル板が完全に欠損するためFAEにおけるM細胞分化を評価することができない。そこで小腸上皮幹細胞の初代培養系(オルガノイド)を用いた。野生型マウスより作製したオルガノイドへリコンビナントRANKLを加えるとオルガノイドへM細胞を誘導することが可能であるRelB欠損マウスよりオルガノイドを作製し、RANKLで刺激を加えたところ、M細胞マーカーの発現は誘導されなかった。このことからM細胞の分化にはNF-κB非古典的経路によって活性化された転写因子RelBが必須であることが明らかとなった。NF-κB非古典的経路の活性化がM細胞の分化に十分な因子であるか検証するため、オルガノイドにレンチウイルス感染によってRelBおよびp52を強制発現させたところ、M細胞分化のマスター転写因子であるSpi-Bの発現が誘導された。またレポーターアッセイを行ったところ、p52/RelBによって形成されるヘテロダイマーがSpibのプロモーター部位へ結合する可能性が示された。これらのことから、NF-κB非古典的経路は腸管上皮細胞においてSpi-Bの発現を直接的に活性化させることでM細胞分化に関与することが明らかとなった。前年度の研究において、NF-kBの非古典的経路がM細胞において活性化していることを明らかにした。さらに小腸上皮幹細胞の初代培養系(オルガノイド)を活用してNF-kBの非古典的経路の転写因子であるp52およびRelBがM細胞分化のマスター転写因子であるSpi-B発現を制御していることを明らかにした。この結果、M細胞分化はRANKLによって活性化されたNF-kBの非古典的経路が必須であることが明らかとなった。しかしながらRANKLは非古典的NF-kBだけでなく古典的NF-kBも活性化させる。また、胸腺髄質上皮細胞や破骨細胞の分化においては、これら非古典的および古典的NF-kBが協調的に機能することが報告されている。そこで本年度はM細胞分化における古典的NF-kBの役割を解析することより着手した。オルガノイドにRANKLを添加することでM細胞が誘導される。このM細胞誘導系に古典的NF-kBの阻害剤であるSC-514を添加したところ、M細胞マーカーの発現が著しく低下した。この結果はM細胞分化において古典的NF-kBが重要であることを示唆する。次にin vivoにおいてM細胞における古典的NF-kBの役割を評価するため、TRAF6に着目した。TRAF6はRANKLを介した古典的NF-kBの活性化に必須な分子である。そこでTRAF6を腸管上皮細胞特異的に欠損するマウス(TRAF6-IEC-KOマウス)を導入し、M細胞の分化を評価した。その結果、TRAF6-IEC-KOマウスのパイエル板においてM細胞が完全に欠損することを発見した。この結果、RANKL-TRAF6によって活性化された古典的NF-kBと非古典的NF-kBがM細胞分化に必須であることが明らかとなった。次年度はTRAF6-IEC-KOマウスの性状を詳細に解析していく予定である。前年度の研究成果を踏まえ、TRAF6がM細胞分化に重要な分子であることを発見することができた。さらに解析を進めて行くことにより、最終年度において当初の研究目的の大半を達成できる見通しが立った。

前年度の結果を踏まえ、TRAF6を腸管上皮細胞特異的に欠損するマウス(TRAF6-IEC-KOマウス)の表現型解析を行った。TRAF6-IEC-KOマウスではM細胞マーカーの発現が欠失していた。しかしながら走査電子顕微鏡でTRAF6-IEC-KOマウスのFAEを観察したところ、形態学的にM細胞と判断される細胞が残存することが認められた。そこでこれらの細胞がM細胞としての機能を有するか否か評価を行った。M細胞から取り込まれるネズミチフス菌(S. typhimurium)およびY. enterocoliticaをTRAF6-IEC-KOマウスに経口投与し、パイエル板への取り込みを測定したところ、TRAF6-IEC-KOマウスにおいてこれらの細菌の取り込みが著しく減少することが確認された。また、TRAF6-IEC-KOマウスではS. typhimuriumおよびY. enterocoliticaに対する糞便中の特異的IgA抗体の産生量が有意に減少していた。このようにTRAF6-IEC-KOマウスは機能的なM細胞を欠失することから、M細胞を介してパイエル板に取り込まれる細菌に対する免疫応答が減弱することがわかった。TRAF6はRANKL-RANKを介したNF-kB古典的経路の活性化に必須な分子であるが、同時にNF-kB非古典的経路の活性化にも直接的に関与することが報告されている。そのためTRAF6-IEC-KOマウスではNF-kB古典的および非古典的経路それぞれの重要性を正確に評価することはできない。そこでNF-kB古典的経路および非古典的経路を腸管上皮細胞特異的に欠損するマウスを導入し、それぞれのM細胞分化における役割を評価することにした。現在実験に必要なマウスを準備するため、これらのマウスの交配を続けている。NF-kBの非古典的経路は腸管上皮細胞の1つである、M細胞において顕著に活性化していることが確認された。そしてRelB欠損マウスのオルガノイドを作製することによりNF-kBの非古典的経路がM細胞の分化に必須であることを証明した。また、M細胞分化のマスター転写因子がNF-kBの非古典的経路によって直接的に制御されていることを明らかにした。このように本年度はin vitroの試験を中心に行い、NF-kBの非古典的経路のM細胞分化における役割を明らかにすることができた。TRAF6-IEC-KOマウスの性状解析を中心に進めていく。具体的にはTRAF6の欠損がM細胞以外の上皮細胞の分化や機能に与える影響を解析することで、新たなM細胞欠損モデルとしての有用性を評価する。また、このマウスにおける腸内細菌叢の解析にも着手しており、現在解析を進めている。本年度は腸内細菌叢解析から得られるデータを詳しく評価していく予定である。また、非古典的NF-kBを抑制する分子であるTRAF3欠損マウスを導入し、非古典的NF-kBを活性化させることでM細胞分化へ与える影響を解析する。粘膜免疫M細胞の分化はRANKLによって誘導される。また、RANKL-RANKのシグナルはNF-κBの古典的経路および非古典的経路の両方を活性化させることが知られる。RANKの下流ではTRAF6が古典的経路の活性化に必要とされることから、M細胞におけるTRAF6の役割を解析していく予定である。オルガノイドを用いた評価系、また遺伝子組換え
ブラインド源信号復元の基礎的研究

近年、高速演算の出来る電子計算機の発達にともない、多量のデータの統計的処理が容易になってきた.本研究では、幾つかの源信号(多源信号)がある伝送システムを通して観測されているとき、それらの観測信号の2次、3次および4次の高次統計量キュムラントを用いて、源信号を復元する装置、すなわち、等化器を設計する幾つかの手法を提案した.さらに、提案した各手法の有効性をシュミレーション実験で調べた.多源信号の等化の方法として、大雑把に次の二つに分類できる.(1)伝送システムの特性を統計的手法で推定して、推定した伝送システムの逆特性を等化器の特性として持たせて、源信号を復元する.(2)伝送システムの特性は推定せずに直接に源信号を復元する等化器を統計的手法で推定する.前者を間接的ブラインド等化法、後者を直接的ブラインド等化法と呼ぶ.一般に伝送システムの入力信号が観測できず、出力信号だけが観測できる場合、出力信号のデータに適合するシステムは一般に無数に存在するので、元の伝送システムを唯一に確定することは不可能である.本研究では、先ず入力信号が白色信号であると仮定し、出力信号の3次や4次のキュムラントを用いたブラインド同定の新しい方法を提案した.また、人力信号が有色信号となる場合、出力信号の3次や4次のキュムラントを用いて、元の伝送システムの出力信号と統計的に一致する出力信号を生成するシステムのクラスを明白にした.さらに、元の伝送システムの逆システムの特性を推定して、推定した逆システムを元の伝送システムに縦続接続して、入力信号を復元する間接的ブラインド等化の手法を示した.また、直接的ブラインド等化法を開発するために、等化を達成する幾つかの新しい規範を提案した.提案した規範に基づいて、直接的ブラインド等化の幾つか手法を開発した.さらに.開発した各手法の有効性をシュミレーション実験で調べ、それらの有効性が確認できた.近年、高速演算の出来る電子計算機の発達にともない、多量のデータの統計的処理が容易になってきた.本研究では、幾つかの源信号(多源信号)がある伝送システムを通して観測されているとき、それらの観測信号の2次、3次および4次の高次統計量キュムラントを用いて、源信号を復元する装置、すなわち、等化器を設計する幾つかの手法を提案した.さらに、提案した各手法の有効性をシュミレーション実験で調べた.多源信号の等化の方法として、大雑把に次の二つに分類できる.(1)伝送システムの特性を統計的手法で推定して、推定した伝送システムの逆特性を等化器の特性として持たせて、源信号を復元する.(2)伝送システムの特性は推定せずに直接に源信号を復元する等化器を統計的手法で推定する.前者を間接的ブラインド等化法、後者を直接的ブラインド等化法と呼ぶ.一般に伝送システムの入力信号が観測できず、出力信号だけが観測できる場合、出力信号のデータに適合するシステムは一般に無数に存在するので、元の伝送システムを唯一に確定することは不可能である.本研究では、先ず入力信号が白色信号であると仮定し、出力信号の3次や4次のキュムラントを用いたブラインド同定の新しい方法を提案した.また、人力信号が有色信号となる場合、出力信号の3次や4次のキュムラントを用いて、元の伝送システムの出力信号と統計的に一致する出力信号を生成するシステムのクラスを明白にした.さらに、元の伝送システムの逆システムの特性を推定して、推定した逆システムを元の伝送システムに縦続接続して、入力信号を復元する間接的ブラインド等化の手法を示した.また、直接的ブラインド等化法を開発するために、等化を達成する幾つかの新しい規範を提案した.提案した規範に基づいて、直接的ブラインド等化の幾つか手法を開発した.さらに.開発した各手法の有効性をシュミレーション実験で調べ、それらの有効性が確認できた.システムの入力信号が観測できず、元のシステムの逆システムの特性を推定して、推定した逆システムを元のシステムに縦続接続して、入力信号を復元することをブラインド等化またはブラインド復元と言う。多チャンネルの信号のブラインド等化について新しい方法を考案したのでその成果を昨年7月小倉で開催された国際自動制御連盟(IFAC)のシステム同定に関するシンポジウムで公表した。さらに、これらの成果をより発展させ新しい成果を得たので、昨年7月カナダのバンフで開催された高次統計量に関する信号処理の研究集会で公表した。入力信号が観測できず、さらに、入力信号が有色信号となる場合、出力信号の3次または4次のキュムラントからは元のシステムが唯一に確定せず、元のシステムに統計的に出力等価となるシステムの集合を明白にし、その結果を米国電気電子学会(IEEE)の信号処理(Signal Processing)に関する論文集に公表した。また、超指数法による多チャンネルの信号のブラインド等化についても新しい成果を得たので、その成果の一部を昨年11月鳥取で開催された弟6回計測自動制御学会中国支部学術講演会で公表した。さらに、それらの成果をより深化した結果を今年5月米国シアトルで開催される信号処理に関する国際会議(ICASSP'98)で報告する予定である。また、多チャンネルの信号のブラインド等化について新しい解釈を得たので、同国際会議(ICASSP'98)で報告する予定である。ディジタル通信伝送路のブラインド等化を行う高速算法(超指数法)を開発したので、その成果を1998年4月立命館大学で開催された電子情報通信学会

ディジタル信号処理研究か会で公表し、同成果を1998年5月カナダのシアトルで開催された国際会議CASSP-98でも公表した.多チャンネルブラインド等化をのための新しい規範とその算法を得たので、それらの成果をギリシャのロードス島で開催された信号処理ヨーロッパ会議EUSIPCO-98で公表した.さらに、それらの成果をより深化させた成果を北九州市で開催された第五回神経情報処理に関する国際会議で発表した.また、提案した規範に対する新しい解釈を得たのでその結果もシアトルで開催された同上の国際会議CASSP-98で公表した.
相反する統語的振舞いに見られる語彙的・語用論的認可条件

今年度は、1.博士論文の執筆、2.前年度の成果の発表、3.1を基にした発展的研究を行った。1.本研究は、相反する2つの振舞いを示す英語の統語現象を扱い、その語彙的・語用論的要因を明らかにすることを目的とする。まず、今年度はそれを博士論文にまとめることを最大の目標とした。扱った現象は、発話様態動詞のthat節補文の振舞い、状態変化動詞の目的語省略、動作表現構文の他動性、そして、同族目的語構文の受動化の4つ。本研究ではCulicover and Jackendoff(2005)の並列構造理論の修正、拡大を提案し、その新たな理論的枠組みのもとで原理的な説明を行った。この枠組みの大きな特徴として、言語現象の統語・意味・談話機能という3つの側面とその複雑な相互作用を表示することを目指すものであり、それらいずれか一つにのみ重きをおいた多くの先行研究とは大きく異なっている。本研究により、無標の統語的振舞いと有標の統語的振舞いが、当該現象の統語・意味的特性と、談話機能との相互作用によって生じるものであることが、具体的なデータを基に明らかになった。これを全7章360ページほどから成る博士論文としてまとめた。2.次に、前年度の同族目的語に関する研究成果を英語論文として発表した。また、本研究で得られた成果を基に、日本語の「手が大勢の観客から一斉に振られた」のような身体行為構文の受動文も、統語・意味・談話機能の相互作用から説明できることを明らかにし、学会発表を行った。3. 1.を基に、提示機能を表す場所句倒置構文など構文と動作主性の関係や、結果構文における目的語省略について、先行研究を概観し、記述的研究を行った。これらは今後の研究の足がかりとして現在進行中であり、口頭発表あるいは論文の形で発表する予定である。本年度は、英語に観察される相反する2つの統語的振舞いの語彙的・語用論的な条件について、研究計画に従い、次の4点を中心に研究を行った。(1)「Reaction Object構文」改め「動作表現構文(Gesture Expression Constructions ;例: Mary smiled her thanks)」のこれまでの記述研究の総括、及び本構文の受動化が示す理論的含意の考察、(2)英語の同族目的語構文(例:Smiles were smiled)、及び日英語の身体行為構文の受動化(例:Hands were waved/観客から手が振られた)と(1)との関連性についての研究、(3)相反する2つの統語的振舞いを説明するための枠組みに関する理論研究(4)方向を表すinの生起条件に関する意味・語用論的観点からの記述研究。(1)と(2)により、「(譲渡不可能所有という)構文の意味特性と(提示文としての)談話機能との関わり」が2つの振舞いの原因であることが判明した。これは、計画目標[A]「各構文の記述的一般化の提示」と[B]「一般化の妥当性の検証・共通点の考察」に対する成果となる。加えて英語から抽出された一般化が日本語の身体行為構文にも当てはまることが分かり、提示した分析が複数の言語間で成立することを突き止めた。他の「発話様態動詞のthat節補文の振舞い」と「不定目的語省略(※軽動詞構文から変更)」についてもデータ収集と分析を進め、共通した一般化を提示し[A][B]を達成する見込みがある。また、(3)について、Jackendoff (2002), Culicover and Jackendoff (2005)のParallel Architecture理論を修正・拡大し、4つの現象を包括的に捉えるための理論的基盤を構築する作業を行っている。これにより、[A][B]よりも上位の目標である[C]「抽出された一般化に対する原理立てられた説明」に関しても成果が期待できる。また、共同研究の一環として(4)を行い、方向を表すinの振舞いにも語彙・語用論的な性質が深く関わることが明らかとなった。

また、本研究で得られた成果を基に、日本語の「手が大勢の観客から一斉に振られた」のような身体行為構文の受動文も、統語・意味・談話機能の相互作用から説明できることを明らかにし、学会発表を行った。3. 1.を基に、提示機能を表す場所句倒置構文など構文と動作主性の関係や、結果構文における目的語省略について、先行研究を概観し、記述的研究を行った。これらは今後の研究の足がかりとして現在進行中であり、口頭発表あるいは論文の形で発表する予定である。
マクロ経済安定化に関する研究：政策介入期間最小化による特徴づけ

マクロ経済の安定化のためにはどのような経済政策を採用するべきだろうか。望ましさの評価基準の設定次第で異なる結論が得られるが,本研究では「頻繁な変更を行わない政策ルールが望ましい」という立場に立って,最適な経済政策について議論を展開する。民間経済主体にとっては,景気安定化のための政策自体が外部要因であるため,頻繁な政策変更はマクロ経済に対する見通しの不確実性を高め,結果としてマクロ経済全体の不安定性を高める可能性がある。頻繁な変更を行わない政策ルールに関する研究を通して,安定化政策のあるべき姿を探求する。
皮膚・皮下脂肪内の微小血管網を肥大させて利用するハイブリット型人工皮弁の開発

平成15年の成果:ラットモデルにおいて皮膚・皮下組織内の微細血管網(choke血管)を肥大化させ、それによりコラーゲンスポンジ製人工真皮(ペルナック^<TM>、グンゼ、京都)を栄養する「人工真皮弁」の生物学的作成(synthesis)に成功した。血管造影像による皮弁内血行形態の観察によると、ラット背部の3血行領域皮弁(3 territory flap)内の微小な血管網内に存在するchoke血管の肥大化により、3領域に分割していた血管網があたかも1本の主軸化した血管に成長するaxializationをきたすと同時に、人工真皮にも血行供給するvascularlizationが起こるためであり、この理論により再現性をもってハイブリッド型人工真皮弁を作成する基礎が確立した。平成16年の成果:人工真皮弁の血行動態の経時的変化を詳細に解明した。2次元レーザー画像血流計による観察では、人工真皮には1日目は血流を認めなかったが、3日目より皮弁血管茎の領域(TD領域)に高血流(赤色)帯が出現した。5日目には赤色帯の若干の拡大延伸、7日目には皮弁中心部を皮弁茎中枢部(TD領域)から皮弁中部(IC領域)、さらには皮弁末梢側(DCI領域)まで縦貫する赤色帯を認めた。この高血流帯は、血管造影像でのchoke血管によるaxializationをきたした血管形態と極めて正確に一致した。すなわち、機能=血流と形態=血管構造が表裏一体となって人工真皮を5-7日間でvascularlizeしていることを明らかにした。平成17年度の成果:平成15,16年の検討は人工真皮弁を移動・移植しない「in situ」モデルであった。生成した肥大血管網が身体の他の部位に移植しても安定していることを確認した。研究方法は、背側皮弁を腹側に作成した移植床に移行するもので、血管茎を一旦切断してマイクロサージャリー(微小血管吻合術)により頚動静脈または大腿動静脈に再吻合する遊離皮弁群と、血管茎がつながったまま移行する有茎移植群を検討した。各皮弁の生着範囲は、遊離頚動脈群94%、有茎非遮断群93%、遊離大腿動脈群82%、有茎遮断群81%の結果であり、axializeした血行形態は全群に於いて維持された。これにより、人工真皮弁を遊離皮弁として身体の他部位へ移植できることが証明され、消化管や尿道などの管腔臓器として人工真皮弁が臨床応用できることが示唆された。平成15年度の成果:ラットモデルにおいて皮膚・筋肉内の微細血管網(choke血管)を肥大化させ、それによりコラーゲンスポンジ製人工真皮(ペルナック^<TM>、グンゼ、京都)を栄養する「人工真皮弁」の生物学的作成(synthesis)に成功した。方法:1.人工真皮の皮下埋入

ウィスター系ラット(200g、8週齢)の片側背部に頭尾方向8cm横幅2cmの長方形の皮弁を作成し、皮弁内頭側より、胸背動静脈、肋間動静脈、深下腹壁動静脈のほぼ同程度の血管径と血行領域vascular territoryを持つ3本の血管径を含めた。これを、3-territory flapと呼称する。このうち、中部の肋間動静脈を結紮・切断して、頭側・尾側の胸背、深腸骨回旋血管の2本を血管茎とし、皮弁外周は肉様膜まで切開して、皮弁と母床のつながりは2本の血管茎のみの双茎島状皮弁bipedicledisland flapを作成した。反対側背部は同一個体内のcontrol sideとした。ここで、表層にシリコン膜を付着したコラーゲンスポンジ製人工真皮を、コラーゲンスポンジ面をbi-pedicled island flap裏面の肉用膜(panniculus carnosus)面に固定する複合体を作成した。人工真皮は皮弁よりも大きめとし、母床面や皮弁断面からの皮弁への血行再開を遮断した。2.血行の評価1,3,4,5,7,9日目に、血管茎を胸背動静脈のみとする単茎皮弁mono-pedicled disland flapとした上で、肉眼的・組織学的所見に加えて、レーザー画像血流と血管造影により人工真皮弁の血行付加vascularizationの状態を評価した。結果:肉眼的・組織学的には人工真皮は皮弁の裏面に生着して人工真皮・皮弁複合体を形成していた。2本の血管茎のうち胸背血管のみとしても複合体には血流があり、生存していると判断できた。レーザー血流像ならびに血管造影像では、1日目からchoke血管の拡張により、複合体内に縦貫する主軸化axializeされた血管束が、徐々に成長する様子が経時的に確認できた。すなわち、血管茎を付加された「人工真皮弁」が生成された。9日目には、人工真皮のシリコン膜が脱落して、人工真皮面を内腔側としてロールを形成するものを認めた。この管腔構造を呈した人工真皮・皮弁複合体の血管造影でも主軸化血管束を認めた。以上より、微細血行の主軸化=長肥大化と、人工・生体組織の複合化(ハイブリッド)が、同時進行で、かつ、約7日間という極めて短期間で可能であった。重症熱傷や褥瘡への臨床応用が期待される。平成16年の研究実績昨年度は、皮弁内の微小な血管網内に存在するchoke血管の肥大化により、3領域に分割していた血管網があたかも1本の主軸化した血管に成長するaxializationをきたすと同時に、人工真皮にも血行供給するvascularlizationが起こる事を確認し、再現性をもってハイブリッド型人工真皮弁を作成する基礎が確立した。今年度は、以下の2点を研究した。1.人工真皮弁の血行動態の時間的変化:【方法】Wistar系ラット(オス、250g)30匹の片側背部に胸背動脈(TD)、肋間動脈(IC)、深腸骨回線動脈(DCI)を含む8×2cm大の3-territory flapを双茎皮弁で(TD, DCI)で挙上した。皮弁裏面に人工真皮を縫着し、母床面からの血行再開を遮断するように皮弁を再固定した。皮弁作成後1,3,5,7日目(各日5匹ずつ)にTD単茎皮弁で再挙上し、レーザー画像血流計(エルマップ-10^<TM>、エムアンドエム、東京)で人工真皮面の皮弁血流を測定するとともにシリコンゴム系造影剤で血管造影を行った。【結果】1日目は血流を認めなかったが、3日目よりTD部に高血流(赤色)域が出現した。5日目には赤色の若干の拡大、7日目には皮弁中心部を縦貫する赤色帯を認め、血管造影像でのaxializationと一致した。
ヒト大動脈-冠状動脈バイパスグラトの内腫狭窄メカニズムにおける内膜平滑筋の役割

各種モノクローナル抗体を用いて大動脈-冠状動脈バイパスグラフト(SVG)の内膜肥厚部における平滑筋細胞の多様性を検討した。手術早期のSVGでは平滑筋細胞の中間径フィラメントはビメンチンが優勢を占めており、デスミンを発現している平滑筋細胞は全体の1%以下であった。電子顕微鏡による観察ではほとんどの内膜平滑筋細胞は合成型であり、本来の血管に存在する収縮型平滑筋細胞とは異なっていた。これにより内膜平滑筋細胞は活発な細胞外基質の合成作用を持ち、内膜肥厚に重要な役割を演じていると思われた。Class IIantitransplantation antigenの一つであるHLA-DR抗原の発現は全平滑筋細胞の約10%にみられた。細胞の増殖の指標として用いたproliferatingcell nuclear antigen(PCNA)に陽性を示す内膜平滑筋細胞は全体の5%以下であったが、これらの細胞はそのほとんどが内皮細胞直下の内腔側に位置しており、この部位が内膜肥厚の成長点であることが推測された。エンドセリン-1(ET-1)を用いた免疫染色の結果はヒトの大動脈の動脈硬化巣で我々が以前報告したものと同様であった。すなわち、内皮細胞に非常に強い染色性がみられ、内膜平滑筋細胞は弱い染色性を示した。この結果から、内皮細胞によって産生されたET-1はレセプターを介して内膜平滑筋細胞に取り込まれET-1が局所のパラクリンとして作用しているか、あるいは平滑筋細胞自体がET-1を産生していることが示唆された。これを解明するためにはET-1に対するメッセンジャーRNAをin situ hybridization法によって検出すると思われ、今後の課題とした。
糖類の新しいデオキシ化法の開発

抗生物質などの基本骨格として用いられる糖の官能基変換はその薬理活性向上の目的から重要な操作である。なかでもデオキシ糖への変換はその基本となるものであり、今まで数多くの研究例が報告されているが効果的なものは多くない。そこで本研究では糖化合物のデオキシ糖への変換において最も効果的なルートの開発を目的とした。以下に本研究で得られた結果及びその特徴について列挙する。1.トリフェニルシランをデオキシ化剤として用いることによりアシル化糖から一段階でデオキシ糖に変換できることが明らかとなった。この反応は1級、2級の水酸基を持つ糖化合物全てに適用でき、また中性条件下に進行するため、アセタールなどの他の官能基が存在してもこれを損なわずにデオキシ化できる利点を有する。2.ジフェニルシランは反応において副生物を多量に生成するため、デオキシ化剤として適当でない。3.P-ビス(ジフェニルヒドロシリル)ベンゼンはアシル化糖を高い収率でデオキシ化でき、トリフェニルシランに比べ用いる試剤は少量で済む。また副生物は高沸点化合物となるため、デオキシ糖との分離が容易である。4.炭素-硫黄結合が炭素-酸素結合に比べ切れやすい点に着目し、水酸基をチオールエステルに変えこれをトリフェニルシランにより還元した。その結果エステルを還元する場合よりも、より少ない試剤ですみまた、温和な条件で還元できることが判明した。5.チオールエステルの還元をトリフェニルゲルマンを用い行うと4.の場合よりもさらに少ない試剤、且つ温和な条件で進行する。また分子内にエステル、二重結合などの官能基を含むものについてもチオールエステル部分のみを選択的に還元できる。62年度の研究で見いだしたデオキシ化剤、pービス(ジフェニルヒドロシル)ベンゼンを用いアシル化糖のデオキシ化を行った。その結果及び特徴を以下に示す。1.グルコース、ガラクトール、マンノース、リボースなどのアシル化糖から一段階で相当するデオキシ糖に変換できた。収率はいずれも高く中性条件下に進行するため、アセタールなどの糖に含まれる他の官能基が損なわれない。2.トリフェニルシランに比べ用いる試剤の量が半分以下で済む。3.デオキシ化において生成する副生物は高沸点化合物であるため、デオキシ糖との分離が容易である。4.2、3ーあるいは2、6ージアシル化糖のデオキシ化を行ったところ、いずれも対応するデオキシ糖が得られた。しかしながら反応性の差による位置選択的なデオキシ化についてはその可能性が低いことが判明した。本年度はアシル化糖(エステル)を経るデオキシ化以外のルートについても検討した。炭素ー硫黄結合が炭素ー酸素結合に比べ切れやすいことに着目し、チオールエステルを経るデオキシ化について検討を加えた。その結果トリフェニルシランをデオキシ化剤とした場合、エステルを還元する場合よりもより少ない試剤で済みまた、温和な条件で還元できることが判明した。デオキシ化剤としてトリフェニルゲルマンを用いると、さらに少ない試剤、且つ温和な条件で進行する。また分子内にエステル、二重結合などの官能基を含むものについてもチオールエステル部分のみを選択的に還元できる利点がある。チオールエステルはアルコールから一段階で容易に変換できることから、本法は糖のデオキシ化法として有用であると考えられる。
投与法、培養法及び移植法によるフタル酸エステルの精巣毒性作用機序解明

プラスティック製品の可塑剤として広く使用され、精巣毒性が知られているフタル酸エステル類に属するDi(n-butyl) phthalate(DBP)及びDi-iso-butyl phthalate(DiBP)について、その作用機序を種々の実験系を用いて検討した。その結果、DBPはエストロゲン様作用を示し、DBP投与により誘起される精細胞アポトーシスは精巣におけるエストロゲン受容体の活性化によりもたらされると考えられた。一方、DiBPによるアポトーシスはエストロゲンのそれと異なる作用経路によることが示唆された。プラスティック製品の可塑剤として広く利用され、環境への溶出が懸念されているdi(n-butyl)phthalate(DBP)及びdi-iso-butyl phthalate(DiBP)の精巣への毒性作用機序について検討した結果、以下の成果が得られた。まずDBPであるが、1)DBPを3週齢ラットに投与後、アポトーシス精細胞数の有意な増加が見られたが、精巣内テストステロン濃度(ITT)及びステロイドホルモン合成酵素の発現レベルは対照群とほぼ同一であったことから、ITTはDBPによる精巣萎縮に関与しない可能性が示唆された。2)DBP投与後のアポトーシス精細胞数の増加とセルトリ細胞内のビメンチンフィラメントの崩壊との間に相関が認められた、ビメンチンの崩壊によりセルトリ細胞の支持を失った精細胞の脱落が起こり、アポトーシスに陥ることが示唆された。3)DBP投与ラットで、LH、FSHの減少、ステロイドホルモン合成酵素の発現レベルの減少、並びにITTの減少が確認された。一方、DiBPについては、1)精巣毒性にマウスとラット間で種差が存在した。2)3週齢ラットの精巣組織および単離培養したセルトリ細胞を用いて、in vitro条件下でのDiBPの直接的な精巣への影響について検討したところ、DiBPは有意に精細胞のアポトーシスを引き起こし、またステロイドホルモン合成酵素mRNAの変化は曝露群において認められなかったことから、DiBPの精巣への影響は直接的で、ITTには左右されずに精細胞のアポトーシスを引き起こすことが明らかとなった。プラスチック製品の可塑剤として広く使用され、環境への溶出が懸念されているdi(n-butyl) phthalate(DBP)及びdi-iso-butylphthalate(DiBP)の精巣毒性作用機序を検討した。1)まず、DBPのエストロゲン活性を明らかにするため、抗エストロゲン作用を有するICI 182,780(ICI)を用いて、DBPないしestradiol-3-benzoate(EB)投与により誘起された精細胞アポトーシスの抑制試験を行った。抑制試験においては、ラットにICIを前投与し、その後にDBPないしEBの投与を行った。DBPないしEB単独投与群においては、いずれも有意なアポトーシス精細胞数の増大が認められたが、ICI前投与群(ICI+DBP,ICI+EB)ではアポトーシス精細胞数の有意な減少が確認された。一方、すべての実験群において、精巣内テストステロンおよびFSHレベルは有意に減少していた。これらの結果を考え合わせると、DBPはエストロゲン様作用を示し、DBP投与により誘起される精細胞アポトーシスは精巣におけるエストロゲン受容体の活性化によりもたらされると考えられた。2)次に、DiBPによる精細胞のアポトーシスは、エストロゲン様作用によるものか否かを解明するため、ラットにDiBPないしEB経口曝露を行う前に、ICIを皮下投与し、その後精巣の組織学的検討を行った。その結果、精細胞のアポトーシスの減少がEB群で見られたものの、DiBP群では認められなかった。このことから、DiBPによるアポトーシスはエストロゲンのそれと異なる作用経路によることが示唆された。