hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メダカ初期胚におけるエストロゲン受容体によるレチノイン酸シグナルの調節機構

レチノイン酸は動物初期胚の発生に重要である。メダカにおいて、レチノイン酸はダイオキシン受容体の転写を活性化し、血管形成に必要である。本研究では、ダイオキシン受容体が血管内皮細胞増殖因子受容体遺伝子の転写に必要なこと、及びエストロゲン受容体がダイオキシン受容体遺伝子の転写に必要なことを明らかにした。また、エストロゲン様及びダイオキシン類の環境ホルモンによる複合汚染はヒトを含めた動物の発生に重大な障害を引き起こす可能性があることが示された。1.エストロゲン/ERによるレチノイン酸合成酵素遺伝子(raldh2)の転写調節についてin situハイブリダイゼーション法によって調べた結果、エストロゲンはraldh2の転写に影響しないことが判明した。したがって、エストロゲンはレチノイン酸代謝に影響しないことが示唆された。2.ERαを高発現するTgメダカ胚におけるエストロゲンの効果、並びにantisense ERαを一過的に導入した胚における血管形成への影響を、マーカー遺伝子の発現を指標にしてin situハイブリダイゼーション法、あるいはRT-PCR法で調べた結果、エストロゲンは血管形成を阻害することを明らかにした。エストロゲンによる初期発生への影響を分子レベルで解明するための基礎的データを得たことは学術的な意義が高いと思われる。3.antisense ERα遺伝子を発現するTgメダカを一匹取得したが、繁殖させることはできなかった。以上の研究結果を踏まえ、最終年度となる来年度は後脳・体節形成への影響についてさらに検討を進めたい。4.エストロゲンとAHR1アゴニストを環境ホルモンレベルで同時投与すると、相乗的に骨形成が阻害された。5.以上の結果より、ERα及びAHR1はメダカ初期胚の血管形成に必須であることが明らかとなった。
氷床コアから得られる気候・環境変動情報の信頼度高度化の研究

グリーンランド氷床コアから得られる気候・環境情報の時間分解能が高く、古気候・古環境復元の基本情報として使われている。しかしながら、底部層コアの分解能は、氷の変形による層の薄化や褶曲化により上部層で一年の季節変動の精度であったものが20%以下にまで落ち込んでいる。また、南極内陸部からのコアの分解能は、その地域の年涵養量が小さいために悪く、北極グリーンランドコアとの比較研究を同じ時間精度で行うには困難がある。本研究は、氷床コアから得られる気候・環境情報の信頼度高度化に関連して、これらの問題を解決するために遂行された。先ず、氷の変形による褶曲化について深層部のCloudy bandを含むコア試料の変形実験を行い、層の褶曲化の観察を行った。その結果、不純物が多く含まれ、結晶粒径が小さく、方位分布も異なるCloudy bandの変形は他と比べて極端に異なることはなかった。実際のコアに見られる褶曲構造の再現は、コアサイズの試料での実験ではその再現は容易ではなく、大スケールの実験が必要である。二番目の問題である南極内陸部コアについては、浅層部の堆積層位厚の測定と深部のクラスレート・ハイドレートの数密度層位を測定し、その層位厚を求めた。その結果、深さ40m以下の堆積層位厚、及びクラスレート・ハイドレートの数密度層位厚は、D-Jモデルで計算されて年涵養量厚さと良い一致を示した。これは、表層部における雪変態過程で年層境界が選択的に保存される確率が高くことを示し、そして、雪の空隙が気泡化し、その気泡分布の反映としてのクラスレート・ハイドレートの数密度が、また年層を保存している結果であり、この結果は、新たな気候・環境情報の信頼度高度化に貢献するものである。氷床底層部では、水流動が基盤地形に影響を受けて、上部で成層構造していた層の褶曲や曲がりが生じている。この物理過程が底部層コアからの本来もっている高分解能気候・環境復元を妨げている。本研究の目的は、層の褶曲や曲がりによる結晶粒径や形や再結晶などの構造変化に伴う化学不純物分布の無秩序配列化を明らかにし、特に、グリーンランドコアの基盤近くに存在するイ-ミアン間氷期水の気候・環境を的確に復元しようとするものであった。本年度は、研究計画の一番目として掲げたグリーンランドコアの三次元構造解析を申請した画像処理・解析システムを購入によって開始した。また、二番目に掲げた長時間Shear testはその装置の改良を行い、そして変形に伴う不純物分布の挙動を測定するための多点測定型固体電気伝導度(ECM)システムを開発した。そして、現在そのテスト試験を終えた。これまでの結果、流動変形の受けていない氷床上部の結晶粒の三次元構造は、まだ際だった再結晶も起きていなくほぼ一様な粒径分布を示している。薄片によるC-軸分布も従来の結果が示すように一様な分布であった。下部の試料についてはこれから順次解析を続行する。また、テストShear実験では、不純物を多く含むCloudy band層はより変形しずらい傾向が見られた。詳細な本実験はこれから開始される。グリーンランド氷床の底部層から採取されたイーミアン間氷期の氷は,褶曲構造になっており,氷床流動による物理過程が気候・環境情報の時間的秩序を乱している。

この問題を解明するために,本研究では,GRIP(Greenland Ice Core Project)から受けた氷床コア(深さ777mから2977m間で25個の長さ55cmサンプル)を用い,氷床の成層構造,褶曲構造,及びそれらの遷移過程における物理構造(結晶粒,及び気泡形態,C軸方位分布など)を明らかにすると共に,流動変形に伴う気候・環境シグナル(化学不純物など)の再配列挙動を解明することであった。これまで,試料25個の結晶粒径とC軸結晶方位分布の測定を終えた。その結果,以下のことが分かった。結晶粒は浅層部から徐々に大きくなり,ウィスコンシン氷期氷で急に減少し,底部で再び大きくなる。特に,ウィスコンシン氷期以深の氷に見られるクラウディー・バンド層(Claudy band)の結晶粒は非常に小さくなっている。一方,C軸分布は深部になるにしたがってランダムから一極大型へとなってゆく。この結晶方位分布の異方性は氷の流動特性に直接反映する。即ち,鉛直方向の圧縮に対して氷は深さと共に硬くなることである。また,クラウディー・バンド層がもつC軸方位分布から考えられる硬さは実験結果よりも非常に大きいことが分かった。この局部的性質の違いは,褶極構造への構造変化を助長するものと考えられる。このことを基に,現在低速度剪断変形実験を行い,物理構造変化と不純物再配列の挙動を解明する実験を行っている。本研究において、氷床の表面から底部までの結晶粒、C-軸分布、気泡形態の詳細な観察・解析を行い、気候・環境変動情報の信頼度高度化を目指した。涵養量の大きいグリーンランドコアの解析では、表層部の雪・フィルンで密度と結晶粒径がδ^<18>O値が示す季節変動変化と良い相関があることが見出された。一方、涵養量が水換算で3cmという少ない南極ドームコアの表層部の層位解析では、2.5m毎の平均層位の厚さ、層構造を示すクラスレート・ハイドレートの厚位層が酸素同位体比(δ^<18>O)と氷の流動から求められる年間涵養量にほぼ一致することが分かった。前者は、深層部の気泡、そしてクラスレート・ハイドレートの数密度の深度層位分布に季節変動を残すことを示唆するものであり、δ^<18>O等で季節変動が見出されない南極ドームコアで平均層位構造厚が深部に至っても年間涵養量にほぼ一致するという意外な結果を解釈するための重要な情報である。もう一つの目的として、氷床底部層に見られる褶曲、曲がり構造変形に起因する層位構造の乱れによる気候・環境変動情報の不確定を実験的に調べることについては、Cloudy-band層を含む氷試料を変形して、層位の乱れ具合を観察した。その結果、結晶粒径とC-軸分布が他の層と比較して小さく、鉛直方向に集中しているCloudy-bandの変形は期待されたほどに大きくはなく、成層構造を乱すまでに至らなかった。しかしながら、大変形をさせた場合には層の乱れを引き起こす可能性が十分考えられることが判明した。
アトラス実験初段トリガーの研究開発

次世代高エネルギー加速器として現在建設中(2007年実験開始予定)のLHCは、陽子・陽子衝突の重心系エネルギーが14TeVと人類未踏のエネルギーフロンティアであり、ヒッグス粒子や超対称性などの標準模型を超える物理の探索が期待される。私はLHCにおけるATLAS実験に参加し、薄ギャップチェンバー(TGC)を用いたエンドキャップ部初段ミューオントリガー系用エレクトロニクスの開発を行った。各エレクトロニクスモジュールを接続して初めてシステム全体として統合試験を行った。テストパルスを用いた読み出し系・トリガー系の動作確認の手法、タイミング調整手法などを確立して一つのシステムとして組み上げ、平成15年5月にはTGCチェンバー本体とも接続し、欧州原子核研究機構(CERN)SPS加速器からのミューオンビームを用いてデータ収集を成功させた。しかし、収集したデータを解析した結果1つのエレクトロニクスモジュールに不具合が見つかりこれを修正した。平成15年9月には再びCERN SPS加速器からのミューオンビームを用いてデータ収集を行った。実ミューオンに対し、シュミレーション結果とハードウェアトリガー演算結果が一致しかつ安定に動作させることができた。フロントエンドの微調整ディレイを用いてビームバンチとクロックとの間のフェーズを最適化してトリガー効率を最大にすることができた。25nsという高エネルギー実験初の非常に短いバンチ間隔でTGCチェンバー、エレクトロニクスともに正しく動作しバンチ特定が出来ることを示した。トリガー効率は99%以上を得た。また、DAQ上位システムや他の検出器などとも統合しても問題なく稼動させることができた。
交通阻害要因の予測に向けた異種データのナレッジグラフ化と転移学習手法に関する研究

都市交通環境における問題予測には,建造物の位置や形状などの構造的特徴,施設の種類やイベントおよび背景などの意味的・社会的特徴,地上気象や地形などの自然環境的な特徴などを複合的に考慮する必要がある.さらに航空路においては洋上気象,空域制限,空港状況,飛行計画などについても考慮する必要がある.本研究では,交通問題に関連する様々なデータをナレッジグラフとして統合し,このデータを基に交通問題発生を予測する手法を提案する.また,未観測地域やデータの蓄積が不十分な課題に対して転移学習による横展開を検討し,航空交通や海上交通などの広く交通問題の予測にも適用可能な手法の実現を目指す.都市交通環境における問題予測には,建造物の位置や形状などの構造的特徴,施設の種類やイベントおよび背景などの意味的・社会的特徴,地上気象や地形などの自然環境的な特徴などを複合的に考慮する必要がある.さらに航空路においては洋上気象,空域制限,空港状況,飛行計画などについても考慮する必要がある.本研究では,交通問題に関連する様々なデータをナレッジグラフとして統合し,このデータを基に交通問題発生を予測する手法を提案する.また,未観測地域やデータの蓄積が不十分な課題に対して転移学習による横展開を検討し,航空交通や海上交通などの広く交通問題の予測にも適用可能な手法の実現を目指す.
術後認知機能障害に対する硫化水素の効果と役割

硫化水素は有毒ガスとして知られているが,近年微細な硫化水素が生体内で産生され,抗アポトーシス作用や神経障害性炎症性サイトカインの抑制,アルツハイマーモデルでの病状進行抑制を示すことなどが報告されている。また,海馬におけるシナプス長期増強(LTP)誘導促進やNMDA受容体のグルタミン酸感受性を増大させるという報告もある。本研究は「老化した脳では,麻酔・手術により脳内の硫化水素の産生・作用機序の異常が起こり認知機能低下を長期化させる」という仮説を検証することを目的としている。実際、硫化水素を投与した高齢ラットで術後認知機能低下が抑制される傾向が見られた。前年度からの壮年SDラット(約7ヶ月)を用いた硫化水素の至適投与量決定のためのpilot study(硫化水素0.05mg/kg)では,麻酔・手術後の学習・記憶行動試験(恐怖条件付け試験,モリスの水迷路試験)において両群に明らかな差は認められなかった。高齢ラット(18ヶ月前後)を用いて硫化水素投与群(n=3)と非投与群(n=4)では,麻酔・手術後の認知機能は硫化水素非投与群に比べて投与群で術後22日目のモリスの水迷路遊泳距離が短く(p=0.0571),術後28日目の恐怖条件付け試験の文脈学習ですくみ時間が長くなる(p=0.0571)傾向が見られた。個体数を増やせば有意差が出る可能性が十分あると考えている。また,2018年11月に共同研究者である山形大学生理学教室に高齢ラット3匹を移送し,海馬LTP測定が可能であることを確認した。高齢ラットにおける硫化水素投与群と非投与群の個体数を増やす。2019年6月には再度ラットの海馬LTP測定を行う予定である。また,現在硫化水素のスカベンジャーであるヒポタウリン投与群を作成し検討したい。硫化水素投与により術後認知機能低下が抑制されることが明確になった場合,NMDA受容体阻害薬を用いて硫化水素の効果がNMDA受容体とどのように関わっているのかを検証したい。本研究の目的は「老化した脳では,麻酔・手術により脳内の硫化水素の産生・作用機序の異常が起こり認知機能低下を長期化させる」という仮説を検証することである。次年度以降における高齢ラットを用いた研究に備えるため、ラットを1カ月ごとに購入し、1年6カ月飼育する予定である。老化した脳を用いる以前に壮年期のラットを用いて基礎データの取得を行った。これらのラットを硫化水素投与群(H2S群)と非投与群(対照群)に分けた。各群を各々1)対照群(麻酔、手術なし)、2)麻酔群(空気-酸素-2.5%セボフルラン)、3)「麻酔+手術」群(空気-酸素-2.5%セボフルラン+手術)、の3群に分けた。「全身麻酔のみ」の群:酸素0.5L/分、空気2.5L/分、セボフルランでラット専用のマスクにて4時間麻酔。尾動脈にカニュレーションし血圧・心拍数測定。麻酔中体温を37±0.5°Cに維持した。「全身麻酔+手術」群:「全身麻酔のみ」の群と同様にし、脛骨骨折させピンニングを行った。手術操作はHarry LS, et al. J Orthop Res 26: 1238-44, 2008に準じた。結果は、水迷路を用いた空間認知機能は、サブグループも含め硫化水素を投与した群のほうが投与しない群より劣る傾向にあった。また、恐怖条件付けテストでは硫化水素投与群のほうが成績が良い傾向が見られた。以上の結果は老化していない脳では、脳内の硫化水素の産生・作用機序の異常がないため,硫化水素投与によって改善傾向が見られない,むしろ硫化水素の有毒性が前面に出て体重減少・運動能力低下が生じていると考えられた。壮年期のラットに硫化水素のドナーである硫化水素ナトリウム(NaHS) 5mg/kgを麻酔・手術3日前から術後9日目まで1日1回腹腔内に投与した。投与量はGong QH, et al. Pharmacol Biochem BE 96:52-8, 2010に準じた。しかし,この投与量では術後9日目までに95-100gの体重減少をきたした。このためNaHSの投与量を2.5mg/kg, 0.5mg/kg, 0.05mg/kgと減少させたが、それぞれ60g, 40-75g, 40-50gの体重減少をきたした。このため、NaHS投与量の検討が現在課題となっている。

前年度からの壮年SDラット(約7ヶ月)を用いた硫化水素の至適投与量決定のためのpilot study(硫化水素0.05mg/kg)では,麻酔・手術後の学習・記憶行動試験(恐怖条件付け試験,モリスの水迷路試験)において両群に明らかな差は認められなかった。高齢ラット(18ヶ月前後)を用いて硫化水素投与群(n=3)と非投与群(n=4)では,麻酔・手術後の認知機能は硫化水素非投与群に比べて投与群で術後22日目のモリスの水迷路遊泳距離が短く(p=0.0571),術後28日目の恐怖条件付け試験の文脈学習ですくみ時間が長くなる(p=0.0571)傾向が見られた。個体数を増やせば有意差が出る可能性が十分あると考えている。また,2018年11月に共同研究者である山形大学生理学教室に高齢ラット3匹を移送し,海馬LTP測定が可能であることを確認した。今後、壮年ラットでNaHSの至適投与量の検討を行った後,高齢ラットを用いて研究を継続する予定である。特に、今後高齢ラットを用いた研究では学習行動のみならず、シナプス可塑性を中心とした研究に移行したい。高齢ラットにおける硫化水素投与群と非投与群の個体数を増やす。2019年6月には再度ラットの海馬LTP測定を行う予定である。また,現在硫化水素のスカベンジャーであるヒポタウリン投与群を作成し検討したい。硫化水素投与により術後認知機能低下が抑制されることが明確になった場合,NMDA受容体阻害薬を用いて硫化水素の効果がNMDA受容体とどのように関わっているのかを検証したい。シナプス可塑性を調べる機器の部品の一部が、使用可能なものが残存していたこと。次年度に外国での成果発表のための旅費が予想外に高く、このために翌年分として請求した助成金と合わせざるを得なかった。高齢ラットを作成するため計画的にラットを購入していたが、次年度のラットの購入を考えた場合、研究に必要なラットが次年度は7匹不足する。このため26,207円を次年度に繰り越した。
3次元ナノ界面の大規模創製と、蓄電デバイス電極への展開

新規活物質による蓄電デバイスの革新に向け、簡易・高速・高収率プロセスにより三次元ナノ構造電極を開発した。Siは黒鉛の10倍の負極容量を持つ。数μm厚さのSiおよびSi-Cu多孔質負極のCu集電体上への1分での作製を、安価なバルク原料で急速蒸着法により実現した。純度99.6 wt%超のサブミリメータ長の数層カーボンナノチューブ(CNT)を流動層で半連続合成、このCNTは精製処理なしに各種用途に利用できる。CNTを活性炭、コバルト酸リチウムや黒鉛と共分散・ろ過して数10 μm厚さの自立膜を作製、金属細線での部分的コンタクトで電極動作した。キャパシタや二次電池での重い金属集電体の利用の最小化を図る。代表者ら自ら3次元ナノ界面の構築を進め、連携者の協力を得て電気化学評価を進めた。項目1シリコン系合金多孔質厚膜の急速蒸着およびポーラス電極の蓄電応用検討集電体のCu板上にSi-Cu混合源を用いて急速蒸着を行った。CuはSiよりも蒸気圧が高く、蒸着初期にCu、後期にSiが優先的に蒸着され、Cu集電体から連続的にSi濃度が上昇する組成傾斜を持つ多孔質膜を実現した。充放電評価装置を新たに導入、Li金属を対極に充放電特性を評価、4 umの厚膜において0.2Cの充放電速度で50 cycleで1000 mAhという高容量を実現した。実電池では10-20 umと薄いCu箔を集電体に用いるが、Cu箔を集電体としたところ、Cu箔の変形で界面応力が緩和し、Cu無添加のSi多孔質膜でもサイクル特性が向上することを見出した。項目2長尺CNTの連続合成、良導性CNTスポンジの開発、およびソフト電極の蓄電応用検討半連続流動層法によるサブミリメータ長CNT合成において、内部熱交換反応器を検討、より大きい反応管にて均一加熱を可能とし、CNTの生産性を3倍向上した。また、セラミックビーズ上のFe触媒の担持量を減らし、直径67 nm、炭素純度99.7%と細く高純度な数層CNTの安定した合成を実現した。並行してCNTのキャパシタ電極利用の検討も進めた。活性炭粒子とCNTを混合分散、吸引ろ過し、活性炭-CNT自立膜を作製、重い金属集電体フリーのキャパシタ電極を開発した。また、CNTのみの分散・吸引ろ過でCNTスポンジを作製、これを電極に高容量活物質であるMnO2の電着によるキャパシタ電極の作製も検討した。新たに導入したマルチチャンネルポテンショスタットを用い、電流制御・電圧制御等、電着過程を制御し、MnO2ナノ粒子をCNTスポンジ中に形成できた。これら電極のキャパシタ特性をポテンショスタットで評価した。1シリコン系合金多孔質厚膜の急速蒸着およびポーラス電極の蓄電応用検討SiとCuの共蒸着による組成傾斜構造を有すSi-Cu多孔質厚膜にて、Cuの原料添加率、蒸着時基板温度、後アニール処理を更に制御し、100サイクルで1250 mAh/gと現行のグラファイト負極の3-4倍の容量を実現した。既報と比べ、空隙率を約30%と低く抑え1956 mAh/cm3と高い体積容量密度を、緻密膜換算で3-4 umと厚く製膜し0.96 mAh/cm2と高い面積容量密度を実現した。活物質と集電体界面を更に制御すべく、カーボンナノチューブ(CNT)膜へCuを急速蒸着し、CNTが埋め込まれたCu箔を開発した。CNTが突出したCNT-Cu集電体に、Siを急速蒸着、平滑なCu箔と比べ負極サイクル特性の大きな向上を確認した。更に、Si急速蒸着時にArガス分圧を上げてSiナノ粒子を気相合成し、CNTと共分散後・ろ過する方法で、Si-CNT複合膜を作製した。Si粒径はArガス分圧により10-100 nm程度の範囲で制御し、50%前後の高い収率で得た。2長尺CNTの連続合成、良導性CNTスポンジの開発、およびソフト電極の蓄電応用検討柔軟で80%程度の高い空隙率と大表面積を有す、CNTスポンジをマトリックスとしたソフト電極の開発を進めた。電気化学キャパシタ電極では、CNTと酸化グラフェン(GO)を共分散してろ過し、複合自立膜を作製した。この電極を熱アニール処理しGOを適度に還元することで、三極測定・5 mV/sにて214 F/gという高容量を得た。またCNTスポンジ膜を電極に電解析出する方法でMnO2-CNT複合膜を作製、三極測定・1 mV/sにて149 F/gの高容量を得た。既報の多くと異なり、数10 umという実用的に厚い電極で高容量が得られている。加えてLi-S二次電池に向け、CNTスポンジ膜への硫黄包含によりS-CNT正極を開発した。硫黄は現行の遷移金属酸化物の10倍の1675 mAh/gもの理論容量を有しているが、絶縁性で容量が出にくい。本手法により1300 mAh/gという理論容量に近い初期放電容量を得た。1急速蒸着法によるCNT-金属複合集電体創成と活物質複合化によるポーラス電極開発Cu箔はLi二次電池負極の主要な集電体で、軽量化が課題である。

CNTとCu蒸着膜が直接接合したバインダーレスの三次元集電体を開発した。CNT垂直配向膜にCuを蒸着、自己組織化でCNT壁状構造体を実現した。さらにSi-Cuを蒸着、40サイクルで1500 mAh/g-Si, 2 mAh/cm2の高い放電容量を実現した。Al箔はLi二次電池正極やキャパシタ電極の集電体として多用される。CNTスポンジ膜やCNT垂直配向膜などへのAl蒸着により多様なCNT-Al三次元集電体を実現、さらに活物質層にAlを蒸着する逆転の発想を行い、レート特性に優れたCNT-活性炭/Alキャパシタ電極を実現した。2CNTスポンジ膜中への活物質包含によるソフト電極開発S@CNTソフト電極では、昇華法に注力して特性向上を進めた。S包含量は60 wt%程度で最も優れた特性が得られた。高濃度電解液を併用、100サイクル時に約800 mAh/g-Sの高い放電容量を実現した。Si@CNTソフト電極では、Siナノ粒子の粒径制御、Si/CNT比制御により性能向上を進め、100サイクルで900 mAh/g-Si, 0.7 mAh/cm2の放電容量を実現した。さらに現行電池で正負極に用いられているLiCoO2、黒鉛を用いたソフト電極を作製、両者を組み合わせた全電池を開発した。1 wt%のCNTで99 wt%の活物質を保持、130 mAh/g-LiCoO2, 353 mAh/g-graphiteと実用電池と同等性能を実現した。バインダーレス、金属箔レスのため、電極総質量あたりの性能はとても良好であった。さらに50 mm角のラミネートセルを作製、金属箔の櫛形電極で動作、CNTによりバインダーと金属を実電池からほぼ無くせることを示した。本課題では、Cu箔上の組成傾斜を有したSi系多孔質膜によるリチウム二次電池負極と、CNTスポンジに活物質を包含した電気化学キャパシタ電極から入り、最終年度にCNTスポンジをベースとしたリチウム二次電池の正負極まで取り組む計画であった。前倒しで検討が進み、H26年度にはS@CNT、Si@CNTソフト正負極に着手、H27年度に上記の良好な特性を達成した。また、蓄電デバイスに欠かせないCu箔に関して、バインダーを用いず、CNTが突き刺さったCu箔およびAl箔を急速蒸着法で開発できた。蓄電デバイス中で大きな重量割合を占める金属箔集電体を軽量化し、かつ界面を三次元化できるこの集電体は、当初計画にはなかったが、本研究開発の途中で着想し、2件の特許出願にも繋がった。さらに、CNTスポンジを用いLiCoO2と負極の正負極を開発、その全電池動作、さらにはラミネートセル動作も実現した。申請額の2/3という限られた予算で、人件費と消耗品費でそのほとんどを使い切ってしまう状況が続いているが、グローブボックス等の必須設備を連携者に借用し、また技術面でも支援して頂くことで、計画以上のペースで進んでいる。新規活物質による蓄電デバイスの革新に向け、簡易・高速・高収率プロセスにより三次元ナノ構造電極を開発した。Siは黒鉛の10倍の負極容量を持つ。数μm厚さのSiおよびSi-Cu多孔質負極のCu集電体上への1分での作製を、安価なバルク原料で急速蒸着法により実現した。純度99.6 wt%超のサブミリメータ長の数層カーボンナノチューブ(CNT)を流動層で半連続合成、このCNTは精製処理なしに各種用途に利用できる。CNTを活性炭、コバルト酸リチウムや黒鉛と共分散・ろ過して数10 μm厚さの自立膜を作製、金属細線での部分的コンタクトで電極動作した。キャパシタや二次電池での重い金属集電体の利用の最小化を図る。
人称標示・人称標識に注目したアルタイ諸言語の機能的類型論

2018年度の研究実績は以下のようにまとめられる。・共時的には統語的な人称標示を持たないシベ語について、節の定性(finiteness)とその通時的な変化について検討した。そして、現代のシベ語においては一般に名詞修飾節や名詞節の非定型節(non-finite clauses)を形成する動詞の形式も定形(finite form)といえる一定の特徴を持つこと、また歴史的には専ら定型節(finite clauses)のみ形成する、理論的に定形とされる形式(finite form)は存在せず、主節だけでなく名詞修飾節や名詞節も形成可能な、非定形とされる形式のみが主節を形成したと論じ、論文の形にまとめ公開した。・シベ語では共時的には動詞語幹単独の形式が命令の機能を持つ(語幹命令形)が、他のツングース諸語の少なくとも一部では命令形は直説法の一部に位置づけられ、語幹単独の形式は命令の機能を持たない。この差異の形成について検討を行い、シベ語の語幹命令形は形動詞(分詞)と共通する機能をも持っており、さらに動詞語根によっては歴史的に形動詞であった形式が共時的には(不規則な)語幹として用いられる場合もあることから、現代のシベ語における語幹命令形は歴史的には形動詞から発展したものであるとし、研究発表を行った。・さらに、共時的に統語的な人称標示をもつ現代ウイグル語について、文末詞の機能を検討し、研究発表を行った。・また、本課題で対象とする諸言語の談話資料の採録・整理を行った。また、シベ語については言語資料を出版物の一部として公開した。本研究課題で設定した統語的人称標示の有無という類型について、それぞれの類型に属する言語(それぞれシベ語と現代ウイグル語)について研究を遂行することができ、また本研究課題で扱う計画である他の言語についても当初の計画に沿って資料を採録することができた。2018年度に遂行した研究をもとに、節の定性およびその歴史的変化、命令を表す形式に注目し、統語的人称標示の有無という両類型に属する言語について検討を行う。また、現代ウイグル語において文末詞によって担われている機能が他の言語、とくに統語的人称変化を持たない言語についてどのような要素によって担われているかにも注目し、対象言語の検討を行う。
咀嚼筋および頸部筋の疲労が全身のバランスに及ぼす影響について

顎機能健常者におけるタッピング運動時の下顎運動と頭部運動さらに体幹動揺の同時測定・分析を行った。結果、体幹動揺の時系列波形では下顎運動と頭部運動の波形とに協調した胸骨点の前後方向への波形が認められた。また今回の分析で開口量と頭部運動,開口量と体幹動揺量、さらに頭部運動量と体幹動揺量との間に有意な相関を認めることが明らかとなった。これらの結果は、今後の測定結果を評価する重要な指標になるとともに顎機能に異常を認める患者の病態を評価するための指標になると考えられる。今後の研究の指標となる健常者データの蓄積を目的として,顎機能健常者におけるタッピング運動時の下顎運動と頭部運動,さらに体幹動揺の同時測定,分析を行った.下顎運動および頭部運動の測定には,6自由度顎運動測定装置TRIMET II(東京歯材社製)を使用し,体幹動揺の測定には,モーションキャプチャーシステムProReflex(Qualisys社製)を使用した.被験者は顎口腔機能に異常を認めないボランティア男性6名(25歳29歳)とした.測定姿勢は自然直立で,頭部無拘束.被験運動はタッピング運動とし,頻度は3Hz,開口量は被験者が無理なく行えるなるべく大きな開口を指示した.下顎切歯点のカンペル平面に対する上下的移動距離を開口量とした.また,上顎切歯点の大地に対する上下的移動距離を頭部運動量とした.体幹動揺の分析点は胸骨点として,その前後的移動量を体幹動揺量とした.結果,体幹動揺の時系列波形では下顎運動と頭部運動の波形とに協調した胸骨点の前後方向への波形が認められた.頭部運動はタッピング回数に対して98.5100%の割合で出現した.体幹動揺は59.091.7%の割合で出現した.頭部運動量は開口量の5.240.5%,体幹動揺量は1.36.8%を示した.また今回の分析で開口量と頭部運動,開口量と体幹動揺量,さらに頭部運動量と体幹動揺量との間に有意な相関を認めることが明らかとなった.これらの結果は,今後の測定結果を評価する重要な指標になるとともに顎機能に異常を認める患者の病態を評価するための指標になると考えられる.また,さらに健常者データを蓄積するための効率的なデータ解析システムの確立を要すると考える.今後の研究の指標となる健常者データの蓄積を目的として,顎機能健常者におけるタッピング運動時の下顎運動と頭部運動,さらに体幹動揺の同時測定,分析を行った.下顎運動および頭部運動の測定には,6自由度顎運動測定装置TRIMET II(東京歯材社製)を使用し,体幹動揺の測定には,モーションキャプチャーシステムProReflex(Qualisys社製)を使用した.被験者は顎口腔機能に異常を認めないボランティア男性6名(25歳29歳)とした.測定姿勢は自然直立で,頭部無拘束.被験運動はタッピング運動とし,頻度は3Hz,開口量は被験者が無理なく行えるなるべく大きな開口を指示した.下顎切歯点のカンペル平面に対する上下的移動距離を開口量とした.また,上顎切歯点の大地に対する上下的移動距離を頭部運動量とした.体幹動揺の分析点は胸骨点として,その前後的移動量を体幹動揺量とした.結果,体幹動揺の時系列波形では下顎運動と頭部運動の波形とに協調した胸骨点の前後方向への波形が認められた.頭部運動量は0.610.7mmで開口量の5.240.5%の大きさであった.体幹動揺量は0.21.8mmで開口量の1.36.8%の大きさであった.開口量と頭部運動量,および頭部運動量と体幹動揺量との間に相関が認められた.すなわち,頭部運動量が増すと体幹動揺量が増すことが明らかになった.下顎が運動し,随伴して頭部が運動すると,頸部より上での重心の移動が起こり,それに対して体幹が動くことによって身体全体の平衡をとっていることが考えられた.これらの結果は,今後の測定結果を評価する重要な指標になるとともに顎機能に異常を認める患者の病態を評価するための指標になると考えられる.また,さらに健常者および顎関節症患者のデータを蓄積するための効率的なデータ解析システムの確立を要すると考える。今後の研究の指標となる健常者データの蓄積を目的として,顎機能健常者におけるタッピング運動時の下顎運動と頭部運動,さらに体幹動揺の同時測定,分析を行った.下顎運動および頭部運動の測定には,6自由度顎運動測定装置TRIMET II(東京歯材社製)を使用し,体幹動揺の測定には,モーションキャプチャーシステムProReflex(Qualisys社製)を使用した.被験者は顎口腔機能に異常を認めないボランティア男性6名(25歳29歳)とした.

測定姿勢は自然直立で,頭部無拘束.被験運動はタッピング運動とし,頻度は3Hz,開口量は被験者が無理なく行えるなるべく大きな開口を指示した.下顎切歯点のカンペル平面に対する上下的移動距離を開口量とした.また,上顎切歯点の大地に対する上下的移動距離を頭部運動量とした.体幹動揺の分析点は胸骨点として,その前後的移動量を体幹動揺量とした.結果,体幹動揺の時系列波形では下顎運動と頭部運動の波形とに協調した胸骨点の前後方向への波形が認められた.頭部運動はタッピング回数に対して98.5100%の割合で出現した.体幹動揺は59.091.7%の割合で出現した.頭部運動量は開口量の5.240.5%,体幹動揺量は1.36.8%を示した.また今回の分析で開口量と頭部運動,開口量と体幹動揺量,さらに頭部運動量と体幹動揺量との間に有意な相関を認めることが明らかとなった.つまり,健常者においては、下顎運動時に,頭部と体幹とが随伴して,さらに相関を持って運動していることが明らかとなった。これらの結果は,顎機能異常を認める患者の病態を評価するための指標になると考えられる.おおむね測定システムの整備が整い、また健常被験者から得られた、今後の基準となる計測データが当初の予想と大きなずれはなかったため、今年度中に顎関節症患者のデータを計測し、健常被験者のデータとの比較が行えると思われる。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の顎関節症患者の診断基準となるデータを採取するために、健常被験者のサンプル数を増やして基準となるデータを確定していく。さらに顎関節症患者のデータを採取し、健常者データとの比較を行い、病態別の測定データへの現れ方の違いを分析し、分類をしていく。
広帯域海底地震計データを用いたフィリピン海の三次元上部マントル構造解析

フィリピン海プレートは地震と観測点の地理的な制約のため、十分な解像度をもつ3次元上部マントル速度構造を得ることは難しかった。近年、フィリピン海プレート周辺域での陸上広帯域地震観測点数が増加し、また、広帯域海底地震計による地震観測が行われた結果、この構造を従来より格段に高解像度で求めることが可能となった。そこで我々は表面波を用いてこの地域の上部マントルS波速度構造を求めた。解析の結果、フィリピン海の深さ250kmまでのS波速度構造が求められた。表層では地表のテクトニクスに調和的であり、深部では沈み込む太平洋スラブが明瞭に観察される。深さ100-150kmまでは、太平洋で速度が速く、伊豆小笠原島弧、沖大東海嶺、大東海嶺、マリアナトラフが遅い。フィリピン海の中では、西フィリピン海盆の速度が速い。これらは表層のテクトニクスと調和的である。150kmより深いところでは、沈み込む太平洋プレートに関連した高速度異常が見られる。太平洋プレートがフィリピン海プレートの下に沈み込む様子が明瞭に見えるほか、マリアナトラフの低速度異常が深部でトラフの西方の低速度異常とつながって見えることがわかる。「海半球ネット-ワーク計画」(OHP計画)によって、1999年11月2000年7月の期間にわたり、フィリピン海横断測線において、広帯域海底観測が行われた。この観測によって得られた地震波形記録、日本列島、グアム島、ポナペ島の陸上観測点の広帯域地震波形記録を用いて、2観測点法により、横断側線と日本列島に挟まれたフィリピン海北部地域の表面波位相速度を求めた。この解析により初めてフィリピン海内の詳細な位相速度構造が得られた。得られた位相速度構造を太平洋の位相速度構造と比較した結果、同じ海洋底年代で比べると、フィリピン海の位相速度が遅いことが示された。このことは解析地域のS波速度が太平洋に比べて遅いことを意味する。この結果と、解析地域での他の地球物理学的結果、地質学的結果をあわせると、解析地域のマントルが鉄に富んでいると考えられる。Nakamura & Shibutani (1998)で用いられた位相速度に加え上記の解析に用いた位相速度を用いて、トモグラフィー手法により、フィリピン海地域全体の2次元表面波位相速度構造を求めた。Nakamura & Shibutani (1998)においても、フィリピン海内部の解像度は良好であったが、マリアナトラフ北部からパレスベラ海盆北部にいたる領域の解像度は若干低かった。今回、フィリピン海北東部のデータが加わったことにより、解像度が改善された。この結果、データの増加したフィリピン海北東部の速度コントラストが鮮明になった。また、マリアナトラフからパレスベラ海盆南部の低速度が長周期側でも明瞭であること、パレスベラ海盆北部から四国海盆南部にかけて高速度の領域が存在するという違いがみられた。110E165E、15S45Nの範囲内に発生した地震(1990.1-2003.3の期間)と広帯域地震観測点を用いる。陸上観測点(31点)はMb6.0以上、自己浮上型海底広帯域地震計を用いた観測点(20点)ではMb5.5以上の地震による地震波形の上下動成分を解析に用いた。Neighborhood Algorithmを用いた完全非線形な波形インバージョン法(Yoshizawa & Kennett, 2002)を用いて、基本及び高次モードのレイリー波位相速度を測定した。得られた位相速度は基本モード(40-160秒)1087、一次モード(40-100秒)82、二次モード(40-100秒)142、三次モード(40-100秒)95波線である。このうち海底地震計によるデータはそれぞれ127、6、14、3波線である。得られた位相速度を、Yoshizawa & Kennett (2004)による周波数毎の波線経路ずれや有限波長効果を考慮した表面波トモグラフィー手法(Three-stage inversion法)に適用し、3次元S波速度分布を求めた。解析の結果、フィリピン海プレートの深さ250kmまでのS波速度構造がよく求められた。太平洋プレートが速く、伊豆小笠原島弧、沖大東海嶺、大東海嶺、マリアナトラフが遅い。また、フィリピン海プレートの中では、西フィリピン海盆の速度が速い。また太平洋プレートがフィリピン海プレートの下に沈み込む様子が明瞭に見える。

表層では地表のテクトニクスに調和的であり、深部では沈み込む太平洋スラブが明瞭に観察される。深さ100-150kmまでは、太平洋で速度が速く、伊豆小笠原島弧、沖大東海嶺、大東海嶺、マリアナトラフが遅い。フィリピン海の中では、西フィリピン海盆の速度が速い。これらは表層のテクトニクスと調和的である。150kmより深いところでは、沈み込む太平洋プレートに関連した高速度異常が見られる。太平洋プレートがフィリピン海プレートの下に沈み込む様子が明瞭に見えるほか、マリアナトラフの低速度異常が深部でトラフの西方の低速度異常とつながって見えることがわかる。
内因性神経幹細胞の分化に対するドコサヘキサエン酸の効果

本研究では、ドコサヘキサエン酸(DHA)による神経幹細胞からニューロンへの分化誘導促進作用とその作用機序について検討を行った。<成果>1.神経幹細胞の単離と培養法の確立:ラット胎児脳(15.5日)から自己複製能と多分化能をあわせもつ神経幹細胞の単離法を確立した。2.成体ラット海馬領域での神経幹細胞計測法の確立:BrdU(分裂細胞マーカー)を腹腔内投与したラットの海馬スライス標本をNeuN(成熟ニューロンマーカー)で処置し、共焦点レーザー顕微鏡を用いて、ラット馬歯状回領域での神経幹細胞数の計測法を確立した。3.In vitroとin vivoの系でのDHAによる神経幹細胞の分化誘導促進作用(1)in vitroの系:神経幹細胞にDHAを添加すると、Tuj1(未成熟ニューロンマーカー)陽性細胞の割合と軸索伸長度が共に増加することを見出した。(2)in vivoの系:ラットの海馬歯状回領域のBrdU/NeuN二重染色陽性細胞数は、DHA投与により有意に増加することを見出した。4.神経幹細胞の分化誘導に関与する因子であるNeurogenin1のmRNA発現量は、DHA添加12時間後でコントロールと比較して約6倍増加した。一方、分化を抑制し増殖促進に関与する因子のHes1のmRNA発現量は、DHAの添加6時間後から有意に減少し、この状態は4日目まで持続した。Mash1とHes5にはDHA添加による変化は認められなかった。<結語>DHAは、神経幹細胞の増殖を促進するHes1の発現を抑制し、bHLH転写因子のバランスを変化させて神経幹細胞からニューロンへの分化誘導を促進させることが推察される。今後、分化促進に関与する別の因子や、ニューロンへの分化の指標になる遺伝子の発現量を測定し、DHAによる神経幹細胞からニューロンへの分化促進作用機序をより明確に解明する必要がある。1.神経幹細胞の単離と培養法の確立ラット胎児脳(15.5日)から神経幹細胞のneurosphere(細胞塊)を単離したのちに、この細胞塊を細胞単位に分離すると神経幹細胞は継体培養が可能となり(自己複製能)、さらには培養液から成長因子を取り除くと、神経幹細胞は、ニューロン、アストロサイト、オリゴデンドロサイトに分化する(多分化能)。これら自己複製能と多分化能をあわせもつ神経幹細胞の単離法を確立した。2.成体ラット海馬領域での神経幹細胞計測法の確立5週間前にBrdU(分裂細胞マーカー)を腹腔内投与したラットの脳を固定し、海馬のスライス標本を作製したのちNeuN(成熟ニューロンマーカー)を処置し、共焦点レーザー顕微鏡を用いて、ラット海馬歯状回領域での神経幹細胞数の計測法を確立した。3.In vitroとIn vivoの系でのドコサヘキサエン酸(DHA)による神経幹細胞の分化誘導促進作用とその作用機序の解明(1)in vitroの系:Tuj1(未成熟ニューロンマーカー)をもちいて神経幹細胞の分化能を計測すると、DHA添加によりTuj1陽性細胞の割合と軸索伸長度が共に増加することから、神経幹細胞からニューロンへの分化能と神経突起伸長はDHAにより共に亢進されることが示唆された。また、BrdU陽性神経幹細胞数はDHA添加により減少することから、神経幹細胞の増殖能はDHAにより抑制されることが示唆された。

(2)作用機序:PCR法により神経幹細胞でのDHA添加により発現される遺伝子を探索したところ、増殖に関与する物質の遺伝子発現は抑制され、分化誘導に関連する物質の遺伝子発現は促進されることが示唆された。(3)in vivoの系:18週齢ラットにDHAを7週間経口投与したのち、脳スライス標本を作製したところ、海馬歯状回領域のBrdU/NeuN二重染色陽性細胞数は、DHA投与により有意に増加した。以上の結果から、DHA摂取により、ラット海馬歯状回における神経幹細胞からニューロンへの分化誘導が促進されることが示唆された。<背景・目的>昨年度の研究成果では、ドコサヘキサエン酸(DHA)は、神経幹細胞からニューロンへの分化を促進することが明らかにしたので、本年度は、その分化促進作用機序を明らかにする事を目的とした。神経幹細胞の維持と分化には、ベーシック・ヘリックス・ループ・ヘリックス(bHLH)転写因子の関与が明らかにされており、Hairy and Enhancer of split homolog(Hes)1とHes5は神経幹細胞の分化を抑制し、細胞増殖を促進する。一方、同転写因子のMash1、neurogenin1やNeuroDは分化を誘導する遺伝子を活性化する。神経幹細胞の分化はこれら転写因子のバランスにより制御されていると考えられている。本研究では、神経幹細胞にDHAを作用させ、bHLH転写因子の発現量がどのように変化するかを、Real-Time PCR法を用いて、経時的に測定した。<結果>神経幹細胞の分化誘導に関与する因子であるNeurogenin1のmRNA発現量は、DHA添加12時間後でコントロールと比較して約6倍増加したが、その後、コントロールとの差は認められなかった。一方、分化を抑制し、増殖促進に関与する因子のHes1のmRNA発現量は、DHAの添加6時間後から有意に減少し、この状態は4日目まで持続した。Mash1とHes5にはDHA添加による変化は認められなかった。<結語>DHAは、神経幹細胞の増殖を促進するHes1の発現を抑制し、bHLH転写因子のバランスを変化させて神経幹細胞からニューロンへの分化誘導を促進させることが推察される。今後、分化促進に関与する別の因子や、ニューロンへの分化の指標になる遺伝子の発現量を測定し、DHAによる神経幹細胞からニューロンへの分化促進作用機序をより明確に解明する必要がある。
金融恐慌の波及過程の理論的・実証的研究

本研究は金融恐慌への主体的均衡論的接近を意図した。本研究では、複数の銀行として、預金者規模が違い資産運用上の完期収益率が異なる以外は全く同質的な二銀行を仮定することによって、個別銀行への取り付けと、銀行部門全体への取りつけである金融恐慌を明示的に区別しつつ、両者の間の関係を調べる方法をとった。この理論模型では、両者の間に貸借関係が生じるから、一方の銀行への取り付けは他方の銀行への取り付けを誘発する可能性があるからである。この結果、以下のような興味深い結論が得られた。すなわち、債務者側銀行と債権者側銀行との相対的規模にはある値があって、この値より債務者側銀行の規模が大きければ、債務銀行への取り付けは金融恐慌へ発展する。小さければ、発展しない。この値より大きい場合、債権銀行への取り付には金融恐慌へ発展する。小さい場合、債権銀行への取り付けは生じない。この値自体は、長期収益率、通常時預金払戻率、短期収益率、利子率に依存して決まる。利子率が高くなるほど、この値は高くなる。つまり、債権者、債務者銀行間の相対的規模が取り付けの波及に決定的な影響を持つので、実際の金融政策において、大銀行の信用状態が政策当局の主たる関心の対象となることを合理化しうる。取引関係にある銀行数を増やした場合の、この命題の堅牢性は興味深い今後の検討課題である。長期収益率を変化させた場合の上記決定値の動向の数値解析は現在実行中であるが、まだ確定的な結果を得ていない。
特異な構造をもつ含窒素天然物の合成研究

特異な構造をもつ含窒素天然物の合成研究を行った。含窒素天然物として,異常アミノ酸であるα, β-ジアミノ酸,海洋天然物アゲラスタチンAとパチャストリサミン,アミノ糖系抗生物質グリコシンナスペリミシンDを標的化合物として選んだ。アリルシアナートの転位反応を基軸として研究を推進して,従来法に比べ効率的な合成ルートの開拓に成功した。グリコシンナスペリミシンDは,梅沢らによって放線菌類Nocardia種より単離されたアミノ糖系抗生物質である。グラム陽性菌や陰性菌に対して幅広い抗菌スペクトルをもち,新規な2つのアミノ糖(アミノ糖AとB),桂皮酸とスペルミジンから構成されている。さらに,2つのアミノ糖がウレアグリコシド結合を介して連結するという特異な骨格を有している。本研究は,D-グルコサミン塩酸塩を出発原料とした,右側のアミノ糖の効率的な合成法の確立を目的とした。D-グルコサミン塩酸塩1を出発原料とした。数段階を経てアセチルグリコシドとして,続いて,フェノールとルイス酸触媒(SnCl_4)でフェニルグリコシドとした。さらに,6位水酸基のデオキシ化と,4位水酸基の立体反転を行った。さらに,フェノールのパラ位にヨウ素を導入してアクリルスペルミジンとのHeck反応により桂皮酸骨格の構築に成功し,アミノ糖Aの合成に成功した。D-酒石酸を出発原料として,アリルシアナートのシグマトロピー反応を用いる立体選択的なアリルアミン構築法を利用してアミノ糖Bを合成した。すなわち,酒石酸より調製したアリルアルコールを出発原料として用いた。有機亜鉛試薬とプロリン由来の不斉配位子を用いるSoai反応によって,立体選択的にアリルアルコールを合成した。そしてアリルシアナートのシグマトロピー反応によりアリルカルバメートに誘導した。最終段階での脱保護を考慮して,Troc基を選んだ。ルイス酸を用いてアセトニドを脱保護してジオールをアセチル化した。そしてフッ化水素・ピリジン錯体でシリル基を除去して,アルケンをオゾンによって酸化的に切断してアルデヒドとした。生成したラクトールを無水酢酸で処理してアセチルグリコシドとし,さらにトリメチルシリルアジドでグリコシル化アジドとする。アジドの還元とホルミル化,脱水反応によってアミノ糖Bを合成した。現在,アミノ糖BとAのカップリングを検討している。梅沢らは放線菌類Nocardia種より,新奇なアミノ糖系抗生物質グリコシンナスペリミシンDを単離・構造決定した。この抗生物質はグラム陽性菌や陰性菌に対して幅広い抗菌スペクトルをもち,新規な2つのアミノ糖(アミノ糖AとB),桂皮酸とスペルミジンから構成されている。すでにD-酒石酸を出発原料として,アリルシアナートのシグマトロピー反応を用いる立体選択的なアリルアミン構築法を利用してアミノ糖Bを合成している。三塩化鉄を用いてアセトニドを脱保護してジオールをアセチル化した。この合成ルートのアセトニドを脱保護する段階が低収率であった。条件を探索した結果,プロパンジチオールを溶媒として用い,ルイス酸として三塩化ホウ素・ジメチルスルフィドをもちいる反応条件を新しく見いだすことができた。これによって脱保護とアセチル化の収率が90%に向上した。昨年にD-グルコサミン塩酸塩を出発原料とした,右側のアミノ糖Aの効率的な合成法を確立している。グリコシンナスペリミシンDは、梅沢らによって放線菌類Nocardia種より単離されたアミノ糖系抗生物質である。グラム陽性菌や陰性菌に対して幅広い抗菌スペクトルをもち、新規な2つのアミノ糖(アミノ糖AとB)、桂皮酸とスペルミジンから構成されている。さらに、2つのアミノ糖がウレアグリコシド結合を介して連結するという特異な骨格を有している。本研究は、D-グルコサミン塩酸塩を出発原料とした、右側のアミノ糖の効率的な合成法の確立を目的とした。D-グルコサミン塩酸塩のアミノ基をメチルカルバメートとし、ヒドロキシル基をアセチル化した。ルイス酸として四塩化スズを用い、フェノールのグリコシル化を行った。さらにアセチル基を加水分解して、トリオールを再結晶による精製で得た。ここで確立した手法を用いて、100グラムスケールの合成によりフェニルグリコシドを合成した。

田辺等の手法を用いて、トリオールの一級ヒドロキシル基をトシル化して3位のヒドロキシル基を選択的にピバロイル化した。分子内置換反応で4位の立体化学を反転する目的でトリフレートに誘導した。トリフレートを含水THF中で炭酸水素ナトリウムで処理すると、分子内置換反応が進行して、4位がピバロイル化されたガラクトサミングリコシドを収率よく得た。次に3位のヒドロキシル基をアセチル化して、フェニル基をヨード化した。さらに水酸化バリウムを用いて、ピバロイル基、アセチル基とメチルカルバメートを加水分解した。アミノ基をTroc化して3位の水酸基をベンゾイル化した。得られたベンゾイル体は、以前に開発した合成ルートの重要中間体と一致した。これにより、100gのスケールでD-グルコサミン塩酸塩を出発原料としてアミノ糖Aの中間体を大量合成した。中央部分のアミノ糖Bの合成に関して,アリルシアナートのシグマトロピー反応を用いたアリルアミン構築法の応用を行った。カンファーから数段階を経て調製した1,2-アミノアルコールの不斉配位子をもちいた不飽和アルデヒドに対する有機亜鉛試薬の不斉付加反応によってアリルアルコールを立体選択的に合成した。得られたアリルアルコールをカルバメートに誘導して,脱水反応によってアリルシアナートを発生させた。不安定な化学種であるアリルシアナートは室温以下でシグマトロピー反応による1,3一不斉転写によって,アリルイソシアナートに異性化する。イソシアナートは単離することなく,アルコールと反応させて,アリルカルバメートに誘導した。昨年に開発したプロパンジチオールとルイス酸を活用したアセトニド基の選択的脱保護法を適用したところ,シリル基が脱保護することなく高い収率でジオールを与えた。さらに末端の2重結合をオゾン酸化で切断して,発生したアミノアルデヒドを,分子内の水酸基によるラクトールの生成によってエピメリ化を抑制してペントースを得た。これによってシノジンのアミノ糖Bの改良合成を実現した。また,アミノ糖Bの合成手法をもちいて,海洋天然物パチャストリサミンの合成を行った。パチャストリサミンは,2002年に琉球大の比嘉らにより,海綿Pachastrissaより単離・構造決定された海洋天然物であり,D-リキソ-ファイトスフィンゴシンが脱水し,テトラヒドロフラン環を構築した無水スフィンゴシンである。テトラヒドロフラン環の3っの連続する不斉炭素に結合した置換基は全てシス配置であり,天然のスフィンゴシンには見られない特徴的な構造である。