hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
界面構造を利用した卑金属ナノクラスターの高機能化に関する研究

本研究は卑金属元素,中でもニッケル,鉄,コバルトなどの酸化物をnmサイズの活性種とすることで,既存のバルク触媒とは異なる活性や機能を発現させた新たな触媒として利用していこうというものである。ナノクラスター化した活性種は,シリカや活性炭などの高比表面積担体に担持することで安定に保持されるのみならず,担体界面に形成される構造も有効に利用できるという利点がある。本年度は酸化ニッケルナノクラスターの担体界面アシスト触媒作用の解明,ならびに鉄やマンガンのナノクラスター化に取り組み,1-フェニルエタノールの酸化反応に応用した。1.アルコレート保護したニッケルコロイドを前駆体とし活性炭上に酸化ニッケルナノクラスターを構築したところ,担体との協奏効果により水素分子の生成を伴いながらアルコールの脱水素反応が促進されることを見出した。また,高分子保護コロイドとハイドロタルサイトを組み合わせることで,担体と活性種の間での協働的な触媒作用が機能し,既存の担持ニッケル触媒よりも高い活性を発現させることに成功した。2.高分子保護した鉄コロイドを前駆体とすることで活性炭上に酸化鉄ナノクラスターを構築することに成功した。XAFSによる解析から,酸化処理条件によらず鉄は3価であったが,排気処理により欠陥スピネルを有する構造へと転換し,1-フェニルエタノールの酸化反応活性の向上と対応することが見出された。同様の手法で酸化マンガンナノクラスターをシリカ上に構築することにも成功した。本年度の研究予定は,ニッケルに限定せず他の卑金属元素の酸化物をナノクラスター化して,触媒反応へと利用する糸口をつかむことにあった。実際に,鉄やマンガン種についても担体上への酸化物ナノクラスターを構築することに成功し,それらが通常の担持法により調製した触媒よりもアルコール酸化反応に高活性を示すことを見出しており,順調に進展しているといえる。また,酸化ニッケルナノクラスターのアルコール酸化反応において,担体界面アシスト触媒作用が明らかにされたことは当初計画よりも進展しているところである。一方で,酸化ニッケルナノクラスターのみでしか担体界面アシスト触媒作用については解明にいたっていない。これらについては,まだナノクラスター単独の構造による触媒作用の違いしか見られておらず,今後の検討課題となる。以上より,全体としてはほぼ順調に進展していると評価した。本申請課題は卑金属元素の酸化物ナノクラスターを担体上に構築し,それらの活性種自体の構造制御だけでなく,担体との界面における構造制御もあわせて行うことで,担体界面アシスト触媒作用の起源解明ならびにその活用による触媒機能の向上を目指すものである。そこで,鉄,マンガン,コバルトなどのニッケルを中心とした卑金属元素のナノクラスター触媒の設計とXAFSによる精緻な構造解析に精力的に取り組み,卑金属元素ナノクラスターの触媒作用に関する学理の確立を目指したい。本研究は,鉄,コバルト,ニッケルなどの卑金属元素をナノサイズ化し,シリカ,活性炭などの高比表面積を有する担体上に担持後に酸化型へと転換することで,酸化物ナノクラスター触媒とし,これを液相でのアルコール選択酸化反応に応用するものである。本年度はこれらうち,主にコバルトやニッケルのナノクラスター触媒の調製とキャラクタリゼーション,ならびに1-フェニルエタノールやベンジルアルコール酸化反応へ応用した。1.アルコレート保護基を用いたコバルトのコロイドを利用し,シリカ上に酸化コバルトナノクラスターを構築したところ,アルコレートのアルキル炭素鎖長により粒子サイズが制御できることをX線吸収スペクトル(XAFS)から明らかにした。この触媒上でのベンジルアルコールからベンズアルデヒドへの活性は粒子サイズには対応しなかった。XAFSデータを多重散乱理論により解析したところ,ナノクラスター表面に存在する酸素欠損サイト量と活性が対応していることがわかり,表面酸素の欠損が反応のキー構造であると結論づけられた。2.ニッケルコロイドを活性炭に担持し,室温で酸化,洗浄を施したところ,洗浄溶媒により形成するナノクラスターの化学状態が異なり,ニッケル水酸化物とニッケル酸化物の割合を制御できることが見出された。またこのとき,1-フェニルエタノールからアセトフェノンへの酸化反応活性は,ナノクラスター中のニッケル酸化物割合によって変化することをXAFS解析から明らかにした。本年度の研究予定は酸化ニッケルナノクラスターの担体への構築と構造解析ならびに触媒反応であった。担体上へのニッケルのナノクラスターの固定と酸化を行い,構築された酸化ニッケルナノクラスターの化学種やサイズをX線吸収スペクトル(XAFS)を用いて明らかにすることに成功している。また,化学種の制御も行えた点は評価しうる。さらに,次年度に取り組み始める予定であった,他の卑金属であるコバルトを活用し,酸化コバルトナノクラスターをシリカ上に構築し,そのアルコール酸化反応の活性点が表面の酸素欠損サイトにあることをXAFSスペクトルと理論的検討から明らかにできたことは当初よりも進展しているところである。一方で,酸化ニッケルナノクラスターと担体間の距離制御による担体界面構造の反応への影響については予定のように進展していない。ただ,担体の種類を変えることで担体界面に構築される構造の影響を検討することはできており,違う形でのアプローチであるが界面構造が与える影響についてある程度の目標達成はできたと判断する。以上から,全体として,ほぼ順調に進展していると評価した。ナノクラスター化した活性種は,シリカや活性炭などの高比表面積

担体に担持することで安定に保持されるのみならず,担体界面に形成される構造も有効に利用できるという利点がある。本年度は酸化ニッケルナノクラスターの担体界面アシスト触媒作用の解明,ならびに鉄やマンガンのナノクラスター化に取り組み,1-フェニルエタノールの酸化反応に応用した。1.アルコレート保護したニッケルコロイドを前駆体とし活性炭上に酸化ニッケルナノクラスターを構築したところ,担体との協奏効果により水素分子の生成を伴いながらアルコールの脱水素反応が促進されることを見出した。また,高分子保護コロイドとハイドロタルサイトを組み合わせることで,担体と活性種の間での協働的な触媒作用が機能し,既存の担持ニッケル触媒よりも高い活性を発現させることに成功した。2.高分子保護した鉄コロイドを前駆体とすることで活性炭上に酸化鉄ナノクラスターを構築することに成功した。XAFSによる解析から,酸化処理条件によらず鉄は3価であったが,排気処理により欠陥スピネルを有する構造へと転換し,1-フェニルエタノールの酸化反応活性の向上と対応することが見出された。同様の手法で酸化マンガンナノクラスターをシリカ上に構築することにも成功した。本年度の研究予定は,ニッケルに限定せず他の卑金属元素の酸化物をナノクラスター化して,触媒反応へと利用する糸口をつかむことにあった。実際に,鉄やマンガン種についても担体上への酸化物ナノクラスターを構築することに成功し,それらが通常の担持法により調製した触媒よりもアルコール酸化反応に高活性を示すことを見出しており,順調に進展しているといえる。また,酸化ニッケルナノクラスターのアルコール酸化反応において,担体界面アシスト触媒作用が明らかにされたことは当初計画よりも進展しているところである。一方で,酸化ニッケルナノクラスターのみでしか担体界面アシスト触媒作用については解明にいたっていない。これらについては,まだナノクラスター単独の構造による触媒作用の違いしか見られておらず,今後の検討課題となる。以上より,全体としてはほぼ順調に進展していると評価した。本申請課題はニッケルに限らず,鉄,コバルトなどの卑金属元素の酸化型ナノクラスターを構築し,界面構造制御とあわせて,担体界面アシスト型触媒作用の起源解明と応用を広げることである。そこで,鉄,コバルトのナノクラスター設計に精力的に取り組むとともに,キャラタクリゼーションにおいてXAFSの理論的解釈による精緻な構造解析にも取り組む。本申請課題は卑金属元素の酸化物ナノクラスターを担体上に構築し,それらの活性種自体の構造制御だけでなく,担体との界面における構造制御もあわせて行うことで,担体界面アシスト触媒作用の起源解明ならびにその活用による触媒機能の向上を目指すものである。そこで,鉄,マンガン,コバルトなどのニッケルを中心とした卑金属元素のナノクラスター触媒の設計とXAFSによる精緻な構造解析に精力的に取り組み,卑金属元素ナノクラスターの触媒作用に関する学理の確立を目指したい。(理由)
嫌気性廃水処理におけるバルキング原因微生物の網羅的解析と迅速モニタリング技術創成

UASBプロセスにおける嫌気性バルキングを予防するためには、汚泥が流出するなどの致命的な事態に陥る前に、バルキングの原因となる微生物の増加を検知し対策を講じる必要がある。このような現場レベルでの微生物モニタリングに用いられる微生物群検出技術は、可能な限り簡便かつ迅速に実施可能であることが望ましい。そこで本研究では、RNAを検出の指標とする迅速かつ簡便な新規微生物群検出技術として開発された配列特異的rRNA切断法(RNase H法)の適用を考えた。前年度までに作成した嫌気性廃水処理プロセス微生物群検出用プローブセットを6種類のUASBグラニュール汚泥に適用した結果、メタン生成条件下における有機物分解で重要な役割を担う嫌気性共生細菌や、メタン生成古細菌が検出された。その構成種はリアクターの運転条件により異なり、例えば中温プロセスではMethanosaeta属が6-49%、高温プロセスではMethanosarcina属が40%の割合で検出された。また、嫌気性バルキングが頻繁に見られるリアクターでは、Chloroflexi門、KSB3門に属する細菌が高い割合で検出された。これらの結果から、本研究で作成したプローブセットは嫌気性廃水処理プロセスの微生物群解析に適用可能であることが示された。今後、本手法を実処理プロセスでの経時的な微生物モニタリングに適用し、その有用性を実証する。また、バルキング原因微生物の生理学的特徴を明らかにするためにKSB3門の純粋分離を試みた。KSB3門に近縁の16S rRNA遺伝子クローンが糖系廃水を処理するUASBプロセスで頻繁に見られたことから、リアクター内の糖濃度がKSB3門細菌の生育に影響を及ぼしていると考え、培地に各種糖類を加え嫌気培養を実施したが、現在のところ成功に至っていない。今後、基質以外の培養条件も検討していく必要があると考えられる。嫌気性廃水処理プロセスの普及と処理対象とする廃水種の多様化に伴い、これまでに報告されていなかった様々な運用上の問題が顕在化してきた。そのなかでも、処理プロセス内のグラニュール汚泥が突発的に浮上・流出し、処理能力が著しく低下する「嫌気性バルキング」が大きな問題となっている。このような事態を招く最大の要因は、グラニュール汚泥を形成する微生物、あるいはバルキングの原因となる微生物に関する情報が不十分で、嫌気性バルキングに対する有効な対処法が確立されていないことにあると考えられる。そこで本研究では、安定した高速廃水処理とエネルギー回収を達成できる嫌気性廃水処理プロセスの制御技術の開発を目標とし、中温フルスケールUASBプロセスから採取したグラニュール汚泥の微生物群の全体像を分子生物学的手法により網羅的に解析した。代表的な汚泥に関してバクテリアおよびアーキアを対象とした16S rRNA遺伝子クローンライブラリを構築した。処理効率に深刻な影響を及ぼすバルキング現象が観察されたいくつかのプロセスで、門レベルで未培養の微生物群であるKSB3門細菌に近縁のクローンが検出された。様々な培養方法でKSB3門細菌の純粋分離を試みているが分離培養には至っていない。いくつかの汚泥についてT-RFLP法による簡易的な群集構造解析を行った。これらの結果から、各汚泥に普遍的に存在する微生物群、および嫌気性バルキングに関与すると考えられる微生物群を明らかにした。配列特異的rRNA切断法(RNase H法)を用いたグラニュール汚泥中の主要微生物群検出のためのDNAプローブセットを開発した。また、RNase H法を高感度化するために、16S rRNA分子の3'末端を特異的に標識する手法の開発を行った。その結果、人工的に合成した16S rRNA分子が蛍光標識されていることが確認された。KSB3門に近縁の16S rRNA

遺伝子クローンが糖系廃水を処理するUASBプロセスで頻繁に見られたことから、リアクター内の糖濃度がKSB3門細菌の生育に影響を及ぼしていると考え、培地に各種糖類を加え嫌気培養を実施したが、現在のところ成功に至っていない。今後、基質以外の培養条件も検討していく必要があると考えられる。
レファレンスデータを利用した検索システム利用者の検索行動補助機構に関する研究

本研究では,既に文書形式で記録として存在している利用者の検索システムを用いた手順を活用した利用者の検索行動の補助機構の提案を行った.具体的には,需要の多い質問に対してあらかじめ必要な資料を準備・作成し,文書として保存されたものから利用者の情報行為を抽出,知識ベース化することで,利用者の情報要求に対し,どのような過程を経て,情報の発見に至ったかを示すことができるようになる.最も意義があった研究成果は,文書に記録として残されている検索行動から情報行為を抽出する際は,階層的な係り受け解析を行うことでトピック推定を正確に行うことができるようになり,抽出される行為の正確性が向上した点である.本研究では,既に文書形式で記録として存在している利用者の検索システムを用いた手順を活用した利用者の検索行動の補助機構の提案を行った.具体的には,需要の多い質問に対してあらかじめ必要な資料を準備・作成し,文書として保存されたものから利用者の情報行為を抽出,知識ベース化することで,利用者の情報要求に対し,どのような過程を経て,情報の発見に至ったかを示すことができるようになる.最も意義があった研究成果は,文書に記録として残されている検索行動から情報行為を抽出する際は,階層的な係り受け解析を行うことでトピック推定を正確に行うことができるようになり,抽出される行為の正確性が向上した点である.本研究では,これまで多くの研究者が取り組んできた検索システムのアクセスログを解析する形式にとらわれず,既に記録として存在している文書の中から専門家,ここでは図書館司書の蔵書検索の過程を活用した利用者の検索行動の補助機構の提案を行う.ここでいう記録とは図書館において作成された,日々の業務である日々行われているレファレンスサービスの記録や情報の調べ方をまとめたものであり,一般にはレファレンスデータと呼ばれている.この中には図書館利用者から需要の多い質問に対して,図書館司書の方々があらかじめ必要な資料を準備し,回答として用意したものも含まれている.すなわち,この中から図書館利用者にとって必要となる図書館司書の検索行動を抽出,それらを提示することで,利用者が抱えている情報要求に対し「何をしてよいのかわからない」といった状況を回避することができると考えている.平成25年度の研究成果としては,レファレンスデータからの検索行動抽出のために,1)レファレンスデータからの検索行動抽出のために,接続詞を用いたルール発見のためのアルゴリズムの開発を行ったり,そのルールの発見に限界がある可能性があることも考慮し,2)係り受け解析器を用いた検索行動抽出のための自動ルール発見法の提案を行った.また後者に関しては,研究開始当初はルールの抽出精度が非常に悪かったため,通常は一文中に含まれる係り受け関係を独立した事象とみなして構造解析を行うプロセスを,複数の係り受け関係の独立した事象とみなさず一つの関係を一つとみなしその出現確率を計算することで構造解析を行うプロセスに改善を図ったところ,係り受け関係の抽出精度が特に一文が長いものに関して改善がみられた.本研究では,これまで多くの研究者が取り組んできた検索システムのアクセスログを解析するという方式にとらわれず,既に文書形式で記録として存在している利用者の検索システムを用いた手順を活用した利用者の検索行動の補助機構の提案を行った.ここでいう「記録として存在している検索システムの利用手順」とは,検索システムのアクセスログのような単純なデータではなく,需要の多い質問に対してあらかじめ必要な資料を準備・作成し,文書として保存されたものから抽出できる利用者の情報行為(情報を得るためにとったユーザの検索行動)を指す.この検索行動を抽出,知識ベース化することで,利用者の情報要求に対し,どのような過程を経て,情報の発見に至ったかを示すことができるため,最終的にいわゆる情報弱者が陥る「何をしてよいのかわからない」といった状況を回避することができる.研究実績として最も意義があった研究内容は,文書に記録として残されている検索行動から情報行為を抽出する際に,単純にトピック推定を行うよりも階層的な係り受け解析を行うことでトピック推定を正確に行うことができるようになり,その結果,抽出された情報行為の正確性が向上したことである.しかしながら,抽出された情報行為を知識ベース化する,すなわち,一般的に知識ベース化する際に行われているように汎化の処理を自動化するというアプローチでは,ヒトの行動があまりにも多岐にわたり,汎化につなげるための知見が思うように得られなかったという問題点に直面した.この問題点の解決には,人間の行動問題の分析と修正を目的とした応用行動分析の結果を活用することが有用であるとされているため,今後は応用行動分析の分野の知見を用いた汎化を考えていく予定である.情報検索平成25年度の研究成果は,研究実績の概要にも書いたように,1)レファレンスデータからの検索行動抽出のために,接続詞を用いたルール発見のためのアルゴリズムの開発,と,そのルールの発見に限界がある可能性があることを考慮し,2)係り受け解析器を用いた検索行動抽出のための自動ルール発見法の提案,である.前者に関しては,本研究を開始する以前に提案した検索行動抽出のためのルール発見法を体系化し,より多くのルール抽出を行えるように発展させたが,その研究内容が評価され,国際会議IIAI-AAI 2013にacceptされている.また後者に関しては,ルール発見に係り受け解析を利用する方法を考案し,従来から行われてきた係り受け解析の問題であった複数文に跨がって出現する語間の共起関係を利用した,新しい係り受け解析法を提案した.この研究内容が評価され情報処理学会関西支部大会では関西支部大会学生奨励賞を受賞するばかりか,国際会議ICDS 2014にacceptされた.

この研究成果を用いることで抽出すべき検索行動のルール発見が自動化できるようになった.以上のことから,本研究の達成度を「おおむね順調に進展している」と判断している.現在までの達成度で述べたように,平成25年度の研究進捗はおおむね順調に進展していると言える.しかしながら,それぞれの研究実績に問題がないわけではない.例えば現在までのルール抽出アルゴリズムで,図書館司書がリファレンスサービス利用者の要望に対して行った検索行動を抽出することは可能となったが,どのレベルまで抽出できているのかといえば,単に図書館司書が情報検索に利用したリソースの抽出にとどまっている.確かにリソースの抽出が可能となれば,利用者がアクセスすべき対象を提示することは可能となるが,その対象に対して利用者がどういう行動をとればよいのかまでは指示することができていない.また,抽出されたルールが適切かどうかの評価も抽出アルゴリズムに合致したルールの中でどれほどが正しいルールかの評価はできているが,抽出アルゴリズムとして確立していないものに対しては依然対応できていない.そのために機械学習を用いた自動ルール発見法の精度を更に高める必要がある.特に機械学習で重要となるのは,適切に整形されたデータを適切な方法で学習させることにある.現段階では単なるテキストデータに過ぎないリファレンスデータであるため,このデータの二次利用は非常に難しい状態である.したがって,残りの研究期間で最も時間をかける内容として挙げられる研究項目は,リファレンスデータ内に記述されている,リファレンスサービス利用者に対する図書館司書の回答とそのプロセス,参考資料のフォーマッティングを行うことである.この問題は,リファレンス共同データベース事業のフォーラムでも議論されている点であるため,図書館関係者からの情報提供を受けリファレンスデータの記入方法の統一化による情報抽出の高精度化を計画している.
乳児を持つ母親の育児生活肯定感を測定する尺度の開発

平成14年度は、過去3年間の研究経過の中で得られたデータをもとに、量的分析及び質的検討を行い、育児肯定感尺度を用いて得られる母親の実態を明らかにすると共に、尺度の妥当性を検討することを行った。更に、この4年間の研究成果を冊子として報告書にまとめた。1,母親の産褥1ヶ月から2ヶ月にかけての育児生活肯定感の変化について本研究で作成改訂した4カテゴリー19項目の育児肯定感尺度を用いて、出産後に育児を開始した母親228名の産後1ヶ月及び、2ヶ月の回答結果を分析した。経産婦及び初産婦共に、1ヶ月より2ヶ月の方が、肯定的感情が上昇する傾向が見られ、母親の多くは時間の経過と共に、次第に親としての自信や自己肯定感を強めて、生活に適応してゆくことが明らかになった。しかし、夫に対する認識は、むしろ低下する傾向が見られた。しかし、このことは母親の肯定的感情に対して、負の要因としては、特に影響していないと考えられた。2,育児肯定感高得点者の分析育児生活肯定感尺度が、実際の現象に一致して機能するスケールであるかどうかを検討する目的で、産後1ヶ月時点の測定値に高得点を示し、その後6ヶ月にわたって高得点を維持した母親4名に面接調査を行い、出産後からの育児生活の実態を把握した。その結果、4例全ての母親が自分の子どもの特徴や発達の変化を詳細に観察し、子どもの成長を楽しみに思っていること、育児を負担に考えず、自分の生活をコントロールしつつ、周囲のサポートを上手に活用していること、夫や実家の手伝いが必要なときにいつでもサポートが得られる状況にあることが明らかになった。即ち、今回の結果及び、前回検討を行った低得点者の結果と共に、この測定尺度が低得点者・高得点者の実態を良く反映していることが明らかになった。3,冊子報告書の作成本研究では、4年間の経過の中で8演題の学会発表と、1題の原著論文を作成した。今後は、未発表分のデータの分析及び、既に発表した成果についての原著論文の作成を行ってゆく予定である。育児生活肯定感尺度の精選にむけて以下のような検討を行っている。1,質問項目数の精選多数の対象に対して、育児を行っている母親の感情を、正確で且つ簡便に把握するには、質問数が15項目前後の質問紙を作成することが望ましい。そのため、質問内容を再検討するために育児肯定感に関する文献検討を再度行った。更に、データ収集・分析及び、質問項目の抽出・精選について、統計の専門家に指導を受けた。それらの経過を経て、44項目の質問を作成し、この中から妥当な項目を取り出すために、データ収集を実施中である。2,質問紙の内容妥当性の検討育児期間中の母親の感情を測定する質問紙は、最もよく、自己効力感に関連することが、文献検討の結果判明した。そのため、坂野雄二氏開発の一般的自己効力感スケールを併用して、質問紙の併存妥当性を検討することとし、上記1と共に、データを収集する。3,データ収集の実際・他平成12年2月から、以下のように150名のデータ収集を行っている。都内2カ所の病院で出産を行った褥婦に対して、産後1ヶ月検診に来院した際、外来診察の待ち時間を利用して質問紙の回答を依頼する。更に継続して協力を得られる褥婦には、その後更に1ヶ月後(産後2ヶ月)に、同様のアンケートに回答してもらうこととし、経時的な変化をも測定する。これらの結果は、統計的に分析する予定である。

今後は、未発表分のデータの分析及び、既に発表した成果についての原著論文の作成を行ってゆく予定である。出産後の母親の育児生活適応状態を、看護援助の視点からアセスメントをするため、育児生活の測定尺度について、以下のようなことを検討した。1、研究者らが1998年に作成した29項目の既存の尺度を、今回は19項目4カテゴリーの、更に簡略な尺度に改変し、妥当性及び信頼性を検討した。その結果、この尺度は自己効力感尺度とも相関が有り、併存妥当性が確認できた。また、信頼性の検討でも信頼係数が高く、実用に耐えうる尺度であることが明らかになった。2,更にこの尺度を用いて、産後1ヶ月時点における育児生活肯定感の実態とそれに関連する要因について309名の褥婦について検討を行った。その結果、初産婦と経産婦では初産婦の方が肯定的感情が低く、また、サポートが充分と認知している初産婦はそうでない初産婦よりも、更に心配事や悩みがない人はある人よりも育児生活肯定感が高い結果であった。3,産褥1ヶ月目から2ヶ月目にかけての肯定的感情の変化を見るため、273名の褥婦についてこの尺度での測定結果では、初産婦で有意に2ヶ月目に肯定的感情が上昇していたが、経産婦においては有意な変化は見られなかった。育児生活肯定感の変化要因として検討した家族形態や職業の有無では、経産婦初産婦共に1ヶ月と2ヶ月目の肯定感に影響があった。これまでの2年間における育児生活肯定感尺度の開発、精選の結果、今回改訂した尺度を用いて、13年度は以下のような成果を得た。1,母親の育児肯定感の変化について、産後の育児開始期からその後の育児生活の実態を把握するため、都内S総合病院で出産し、産褥1ヶ月検診に訪れた母親248名(うち有効回答初産婦112名、経産婦98名)に、産後1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、6ヶ月の4回、育児肯定感尺度(4カテゴリー19項目5段階評価)を用いた調査を行った。同時に母親の自尊感情、鬱状態、児の栄養法、サポートの実態等を質問し、育児肯定感との関連を検討した。2,鬱状態の変化については、母親の鬱状態は産後1ヶ月が最も強く、漸次低減することが明らかになった。このことはこれまで産後の鬱は、出産後3ヶ月が最も高いと言われてきたが、それとは異なる結果であった。また、母親の鬱状態は、経産婦よりも初産婦のほうが、計画的な出産よりも無計画な出産の場合に、更に周囲からのサポートの少ない人は多い人よりも強い結果であった。3,育児肯定感尺度の妥当性を検討するため、尺度の測定結果において、95点満点中50点以下の低得点者4名(初産婦2名、経産婦2名)に、産後35ヶ月の時点で面接調査を行った。その結果、いづれの母親も尺度の低得点を反映する状況にあり、全例が核家族で、夫や家族からのサポートに不足を感じており、元来子供が好きではなかった、そしてもっと自分の時間を欲しい、子供を加えた生活の調整にストレスを感じている等の状況が確認され、これらは尺度の得点を反映する結果であり、尺度の妥当性についての示唆を得られた。4,以上の2,3の成果について、第16回日本助産学会学術集会に2題の演題発表を行った。平成14年度は、過去3年間の研究経過の中で得られたデータをもとに、量的分析及び質的検討を行い、育児肯定感尺度を用いて得られる母親の実態を明らかにすると共に、尺度の妥当性を検討することを行った。更に、この4年間の研究成果を冊子として報告書にまとめた。
強磁場特殊環境とスピン化学を活用した新規機能性ナノ材料の開発

超伝導磁石を用いた強磁場(> 1(11) T)は通常の磁場(<1T)では効果が期待できない弱磁性(反磁性)物質である有機分子や無機化合物に対して影響を与えることができる。そこで、新しい特性を持つナノ構造を強磁場によって構成することで高機能材料の創製を図った。また、光誘起電子移動反応や光電気化学反応に対する磁場効果を研究することは反応機構を調べる有益な手段になるとともに磁場効果を活用した分子素子の開発にっながると期待される。そこで、ドナー一アクセプター系のこれらの磁場効果について研究を行った。ポリチオフェンの1次元ナノワイヤー磁場配向について試みた。AFM測定より、無磁場ではランダム配向が観測された。一方、強磁場を印加すると外部磁場とほぼ垂直方向に配向しているナノワイヤーがAFM像において多く観測された。基板の偏光吸収スペクトルにおいて、強磁場を印加した場合(10T ; 0T^2/m,垂直)では、ポリマー主鎖の吸収度が磁場と平行偏光を用いた場合の方が垂直偏光を用いた場合よりも大きくなった。これらの結果より、ポリチオフェンから成るナノワイヤーの磁場配向が達成されたと考えられる。金ナノロッド(AuNR)とアニオン性ポリマー(PSS)との複合体の磁場配向についてAuNRの長軸と短軸に由来する表面プラズモンによって評価した。複合体のガラス基板における吸収スペクトルを強磁場印加した場合と無磁場の場合について測定した。強磁場印加するとAuNRの吸収スペクトルが大きく変化した。無磁場の場合と比較すると、AuNRの短軸由来のピーク強度の増加・ピーク波長のレッドシフトとAuNRの長軸由来のピーク波長の大きなブルーシフトが観測された事からAuNRはside-to-side集合体を形成している事が示唆された。次に、AuNR/PSS複合体のガラス基板の偏光吸収スペクトルを測定した。長軸由来のSP吸収帯では磁場に対して平行な偏光を用いた場合の方が大きく、逆に短軸由来のピーク波長では垂直な偏光を用いた場合の方が大きくなった。この結果から基板上でAuNRの長軸は磁場に対して平行に配向していることがわかった。ポリチオフェンの1次元ナノワイヤーの光電気化学特性についてアモルファスの場合と比較して研究を行った。アクションスペクトルの違いにより、ナノワイヤーの場合はチオフェンがπ-πスタッキングした規則構造を形成し、ホール移動しやすいようになっていることがわかった。このため、ナノワイヤーの光電流が約2倍アモルファスの光電流より大きくなった。アスペクト比(AR)の異なる3種類の金ナノロッド(AuNR)の磁場配向についてAuNRの長軸と短軸に由来する表面プラズモン(SP)によって評価した。ARの大きなAuNR(AR=5.0,8.3)では強磁場印加するとAuNRの吸収スペクトルが大きく変化した。無磁場の場合と比較すると、AuNRの短軸由来のピーク強度の増加・ピーク波長のレッドシフトとAuNRの長軸由来のピーク波長の大きなブルーシフトした事からAuNRはside-to-side集合体を形成している事が示唆された。次に、AuNRのガラス基板の偏光吸収スペクトルを測定した。磁場配向の大きさはARの大きなAuNRの方が大きく、ARの小さなAuNR(AR=2.5)では磁場配向は観測されなかった。光誘起電荷分離にお2るスピン化学を利用した有機スピントロニクスの創製を目指すために、イオン液体での亜鉛ポルフィリン(ZnP)-ビオローゲン(V)連結化合物の光誘起電子移動反応と光電気化学反応に対する磁場効果を検討した。イオン液体として1-n-butyl-3-methylimidazoliuni tetra-fluoroborate ([BMIM] [BF_4])を用いた。吸収スペクトルより、イオン液体中では基底状態でのZnPとVの間に電子的相互作用はないことがわかった。イオン液体中の電気化学測定より、ZnPの励起1重項(3^ZnP^*)および励起3重項(3^ZnP^*)からVへの電子移動反応が熱力学的に可能であることがわかった。^1ZnP^*からの電子移動反応に及ぼすメチレン鎖長依存性は測定温度範囲(283-343K)でメチレン鎖長が長くなるにつれて抑制された。

一方、3^ZnP^*からVへ電子移動反応で生成する3重項ビラジカルの再結合速度は、温度領域でメチレン鎖長依存性が異なった。低温領域(283-293K)では、上記の^1ZnP^*からの反応の場合と同様に、メチレン鎖長が長くなるにつれて抑制された。しかし、再結合速度は303Kではメチレン鎖長に関係なく同じ値を示し、さらに高温領域(283-313K)では逆にメチレン鎖長が長くなるにつれて促進された。この様に、イオン液体は温度によって電子移動反応のメチレン鎖長依存性を変化できる興味深い反応場を提供できることがわかった。さらに、磁場効果においても特徴的な温度依存性を示すこともわかった。次に、イオン液体中でのZnP-V連結化合物の光電気化学反応に対する磁場効果を検討した。磁場を印加すると光電流が増加する磁場効果が観測できた。イオン液体を用いることで最大で約90%も光電流を増加できる大きな磁場効果を観測できた。これらの結果はスピン化学を利用したイオン液体のミクロ物性の解明と、有機スピントロニクスへの応用につながると考えられる。
両大戦間期日本における女子教育思想の研究

両大戦間期日本における女子教育思想を研究していく場合、既婚女性に対する教育とその組織化の問題の解明が、研究課題の一つとして存在している。そもそも既婚女性が教育対象としてとらえられ始めたのは、第一次世界大戦後であったが、それは社会教育の一環として押し進められていった生活改善運動をきっかけとしていた。生活改善運動は日常生活の「後進性」を問題とし、その改善をめざした運動であったが、日常生活は女性が担うべきものであるがゆえに、女性が教育対象として浮かび上がってきたのである。このことは言葉を代えて言えば、社会教育の名の下に、女性の本来的役割とされていた家庭内役割にまなざしが注がれ、私的領域に政治が介入していくことを意味していた。そして生活改善は当初、衣食住に代表される家事の合理化の問題を扱っていたが、やがては子どもの精神・身体に関する科学的知識や衛生思想、さらには家庭教育のあり方や母としての心得などの普及や伝達へと課題が拡大していった。このように社会教育の登場によって、家事・育児・家庭教育などの私的領域が注目され、既婚女性が教育の対象として登場してきたが、昭和初期に入ると、もっと別の視点から論じられていく。すなわち、浜口内閣の下で、「思想国難」、思想「悪化」といわれる状況を打開するためにも、家庭教育の問題に関心がもたれていった。また、「経済国難」を打破するために経済緊縮運動が展開されたが、女性は消費経済を担うがゆえに、積極的にこの運動に動員されていった。このような歴史的な流れの中で生まれたのが、1930年に、家庭教育の振興をめざして公布された文部省訓令「家庭教育ニ関スル件」であり、女性動員のための団体である大日本連合婦人会の結成であった。今年度は、1930年12月に、なぜ文部大臣訓令「家庭教育ニ関スル件」が公布され、大日本連合婦人会が設立されたのか、そしてそれをどのように歴史的に位置づけたらよいのか、という課題に関して主に研究をすすめた。この研究の過程で、これらの動きは二つの側面からとらえられることが明らかになった。一つは、女性運動対策、女性動員策としての視点でとらえることである。すなわち、大正デモクラシーの下で、女性運動が活発化し、多くの女性団体が組織されていったが、このような状況の中で、大正末年から昭和初期にかけては、女性運動を主として担っていた都市中産階級の女性層を組織化し、体制内に吸収していくことが、政府にとって新たな課題として浮上してくる。それは当初は、消費節約運動や国産品愛用運動への女性の動員という形をとったが、やがて家庭教育振興策への女性の運員へと変化し、その具体的現れが、「家庭教育ニ関スル件」の公布や大日本連合婦人会の結成であった。二つには、社会教育から教化総動員へという、社会教育史の流れの中に、これらの動きを位置づけることである。昭和初期、マルクス主義思想の青年層への浸透や世界恐慌に端を発した経済不況は、「思想国難」「経済国難」ととらえられていたが、これらの危機的状況を乗り切るために、文部省によって教化総動員行政が展開された。そしてその政策の一つが、「家庭教育ニ関スル件」や大日本連合婦人会であり、低下しつつあった家庭の教育機能を母親を通して回復させ、そのことによって、思想「悪化」を防止しようとしたのである。なお今後は、家庭教育の担い手として期待された母親たちを対象に、具体的にどのような政策が展開されていくのか、明らかにしていきたいと考える。今年度は、第一次世界大戦後に繰り広げられた生活改善運動について考察を探めた。

というのも、生活改善運動が改善の対象として扱った日常生活は、女性が担うべきものと考えられていたので、その改善がめざされることは、既婚女性が社会教育の対象者として浮かび上がってきたことを意味しているからである。つまり、既婚女性に対する教育のあり様を考察するにあたって、生活改善の問題は重要な糸口となるのである。生活改善の必要性は、3つの観点から論じられていた。一つには、大戦中の物価騰貴や戦後の不況にために、生活難、食料難が問題化し、それに対処するために、家庭内で節約・倹約が求められたことである。二つには、単なる節約をこえて、もっと生活そのものを改善し、欧米並の「文明化」された生活を作っていくこと、それがひいては国家の発展、国力の増大につながると考えられたことである。そして三つには、欧米の女性に比べて「遅れている」日本女性を改造していく一つの方策として、家事の合理化の問題が登場し、科学的な頭脳、進取的な態度の育成がめざされたことである。このような観点から生活改善の問題が取り上げられ、既婚女性に対する教育が開始されたが、それは、文部省による衣食住の合理化に関する展覧会、地方の指導者を養成するための講習会、女性を対象とした成人教育講座の開催、といった方法で進められていった。そして当初、衣食住に関する生活改善として始まったものが、次第に育児、家庭教育と課題を広げていくとともに、政府ばかりでなく、民間団体による実に様々な展覧会や講習会、講演会が開催されていったことが明らかになった。
公共政策決定過程における虚言の発生と容認の研究

本研究においては、公共政策全般の課題である「虚言」について、個別アクターが「虚言」に対応する過程(虚言の発生-容認-批判)から考察を行った。考察にあたっては、国内外の事例検証を通じた新たな分析枠組みの構築に取り組み、中範囲理論を用いた理論構築を行なった。そして、年度ごとの研究成果を国内外の学会における研究報告、論文発表を通じて発信すると共に、最終年度には一連の研究成果を書籍化し、広く社会に研究成果の意義を問うこととした。本研究は、ウソ、すなわち虚言に対応する過程(虚言の発生-容認-批判)の分析を通じて、虚言発生を個別アクターの倫理的問題としての研究にはとどめず、公共政策全般の課題として「ウソと対面する過程」を学術的にとらえる新たな知の体系の形成を目的とする。平成21年度は、国際公共政策研究で培われたアプローチを国内の公共政策にかかわる虚言の研究に援用する可能性を追求した。そのために、虚言を分析する枠組みを形成するための基礎的な研究をすすめるべく、いくつかの事例をとりあげた。海外の事例として、アメリカ議会がソ連の人権問題をとりあげた事例では、ソ連の虚言に対応した「繰り返しゲーム」化が促進されることで、無謬性を標榜する議会が社会主義国の虚言を継続的に批判しやすく、虚言効果の時間逓減が検証された(宮脇)。また国内の福祉政策において、as if的行動がどのように見られるかをアマルティア・センの保証ゲームを用いて解明し、人々が相互性規範を内包したas if選好にもとづいて行為する場合に利得最大化にしたがう自発的選択の結果、過剰労働・過少労働が回避される可能性のあることが示された(後藤)。また入管法をめぐる政治過程において、規範の競合という視座からみると、この事例は経済界の「経済合理性」の考え方に外国人受け入れに「慎重」な政府内エリートの伝統的規範が優位したことが解明された(藤井)。これらの研究は、他の研究分担者・協力者等の研究とともに「研究ノート」として成果を集約し、次年度以降の課題を導出した。前年度に引き続き、理論的研究、研究手法の検討を継続すると同時に、二つの仮説の検証を進めた。1つは、規範支持層の権力基盤との関係についての仮説である。一般に大きな権力層を持つ支持層があれば、その層の支持する規範の優位はゆるぎなく、虚言も比較的発生しにくい。しかし国際機関、諸外国、NGOといった外部からの圧力等により、規範の優劣が逆転してしまうことがある。こうした社会の急激な変化が生じた場合、ディフェンダー側が、新体制の規範を実際に「あたかも」(as if)支持しているかのように振る舞いながら、現実には旧体制に即した言行を重ねることで虚言をひきおこすことがある。この仮説の検証を研究会報告を通じて行った。もう1つの仮説は、政治体制との関係についての仮説である。権威主義体制、社会主義体制では、一般に政策過程が閉鎖的であり、透明性も低い。したがって自国民に対しても虚言を発することが容易になる。これらの事例としては、先の第二仮説の検証と重なる形で、冷戦期のソ連の人権問題を明らかにしたアメリカ議会のヘルシンキ委員会の活動を事例にとりあげ、政治体制の「虚言の壁」が国外勢力によってどのように突き崩されたかを検証し、学会で報告を行った。平成23年度は、研究体制を強化し、主として政治体制と虚言の関係についての仮説を検証した。民主主義体制といえども、その政治・社会制度、政治文化の相違によって、虚言が容認される範囲も異なる。非核三原則の実施状況をめぐる過去の日本政府の虚言はその一例であり、その研究を進めた。また先進各国の社会福祉政策における規範の競合を研究し、規範的経済学からの分析を通じ、重層的な福祉保障の構想との関係を視野に入れた形で、規範の競合についての検討を行った。民主主義体制では、虚言の有無をめぐる争いが生じた場合、司法による決着を経ることも少なくない。また司法的解決が図られる場合、虚言に対する制裁も法的な範囲に限られる。さらに民主主義体制では、議会など公共的な空間で虚言に関する議論がなされ、情報公開が制度的に保障されているため、問題解決を図りやすい最終的に3つの仮説検証とそれらを複合的に検討すべく、中範囲理論を用いた公共政策決定の理論構築を検討し、精緻化の作業を研究会開催を通じて実施し、日本選挙学会、日本平和学会等で報告した。これらの研究の成果の発信として、学会で報告を行うほか、国内の出版社の協力を得て、研究成果を広く共著形式で刊行することで、成果を広く社会に問う。
骨代謝修飾薬を組み合わせた骨癒合促進治療法の構築

(研究目的)骨粗鬆症は高齢化が進むにつれて、世界中で増大する健康問題の一つとなっており、我が国において健康寿命延伸の阻害要因の一つとなっている。本研究は骨粗鬆症に起因する脆弱性骨折に対して、骨形成促進薬と骨吸収抑制薬を組み合わせることで新世代の骨癒合促進治療法を確立することを目的とした。我々は種々の骨代謝修飾薬の組み合わせによる骨折治療法を開発し、その効果を検証することを計画した。(研究実績)複雑な骨折修復過程を皮質骨修復と海綿骨修復に各々区別し、皮質骨・海綿骨各々の骨欠損修復過程における骨形成促進薬(テリパラチド)と骨吸収抑制薬(抗RANKL抗体製剤)の併用効果について検討した。各々の部位での骨修復過程を評価するモデルとして正常マウスと卵巣摘出マウスの大腿骨骨幹端部と骨幹部に骨欠損を作成し、欠損部の骨再生過程を比較検討した。海綿骨に作成した骨欠損部では骨再生初期に各薬剤は互いに干渉することなく、相加的に再生骨量を増加させた。特に、骨粗鬆症モデル動物でその効果は顕著であった。一方で、皮質骨再生について併用療法は海綿骨再生のような相加効果を認めなかった。同時に評価した骨再生部以外の骨粗鬆症部位でも良好な骨量の増加を認めた。併用療法では仮骨の残存や軟骨基質の残存などによる不良骨の骨再生の危惧があり、骨量は増加するが骨質を低下させる懸念があったが、我々は微小強度試験(ナノインデンテーション)を用いて再生骨の微細構造を解析し、その結果併用群において十分な強度の骨が形成されていることを確認した。両剤の併用による相加効果は海綿骨の多い領域に生じる椎体骨折や骨幹端部の骨折に対して有効な治療法となる可能性が示され、骨折治療と骨折予防の観点から理想的な骨粗鬆症骨折後治療となりうると考えられた。(研究目的)本研究は骨脆弱性骨折に対して、骨形成促進薬と骨吸収抑制薬を組み合わせることで新世代の骨癒合促進法を確立することを目的としている。(研究実績)複雑な骨折修復過程を皮質骨修復と海綿骨修復に各々分け、皮質骨と海綿骨で各々の骨欠損修復過程における骨形成促進薬(テリパラチド:TPTD)と骨吸収抑制薬(デノスマブ:DMAB)の併用効果について検討した。皮質骨修復過程と海綿骨修復過程の評価モデルとしてマウスの大腿骨骨幹部および骨幹端部に各々骨欠損を作成し、その修復治癒過程を検討した。海綿骨欠損部における再生骨の骨量は、併用群が単剤群に比して有意な増加を認めた。皮質骨欠損部では再生骨で併用群と単剤群で有意差はなく、併用投与による効果を認めなかった。組織学的検討では併用群とDMAB単独投与群で線維性骨や軟骨基質が残存し、層板骨形成の遅延を認めた。骨折部位以外において海綿骨骨密度が併用群で単剤群に比し有意な骨密度増加を認め、ヒトにおける報告と同様の結果であった。海綿骨部の骨修復は膜性骨化により行われことが知られており、海綿骨部の骨修復(膜性骨化)が併用により促進されることが示された。一方、皮質骨の骨修復に対しては明白な治癒促進効果を認めなかった。以上の結果より、椎体骨折のような海綿骨を多く含む部位の骨折については併用による治癒促進効果が得られる可能性がある。現在閉経後骨粗鬆症のモデル動物として、卵巣摘出マウスで同様の検討を現在行っており、解析数はまだ十分ではないが正常動物と同様の結果が現在得られている。平成27年度の計画の予定範囲内で研究は進行している。閉経後骨粗鬆症モデル動物として、卵巣摘出マウスで同様の検討を現在行っており、解析数はまだ不十分であるが正常動物とほぼ同様の結果が現在得られている。(研究目的)骨粗鬆症は高齢化が進むにつれて、世界中で増大する健康問題の一つとなっている。本研究は骨粗鬆症に起因する脆弱性骨折に対して、骨形成促進薬と骨吸収抑制薬を組み合わせることで新世代の骨癒合促進治療法を確立することを目的としている。(研究実績)複雑な骨折修復過程を皮質骨修復と海綿骨修復に各々区別し、皮質骨・海綿骨各々の骨欠損修復過程における骨形成促進薬(テリパラチド:TPTD)と骨吸収抑制薬(デノスマブ:DMAB)の併用効果について検討した。各々の部位での骨修復過程を評価するモデルとして正常マウスと卵巣摘出マウスの大腿骨骨幹端部と骨幹部に骨欠損を作成し、その治癒過程を比較検討した。併用の結果、骨折部以外の骨量を増加させただけでなく、海綿骨部での骨量を増加させた。特に骨再生初期において各薬剤は互いに干渉することなく、相加的に再生骨量を増加させた。併用療法では仮骨の残存や軟骨基質の残存などによる不良骨の骨再生の危惧があり、骨量は増加するが骨質を低下させる懸念があった。

我々は微小強度試験(ナノインデンテーション)を用いて再生骨の微細構造を解析し、その結果併用群において十分な硬度の骨が形成されていることを確認した。また骨脆弱化がより進んだ卵巣摘出マウスでも同様の検討を行い、正常動物に比べさらに併用することによる効果が得られることを確認した。両剤の併用による相加効果は椎体骨折や骨幹端部の骨折に対して有効な治療法となる可能性が示され、骨折治療と骨折予防の観点から理想的な骨粗鬆症骨折後治療となりうることが示唆された。平成28年度の計画の予定の範囲内で研究は進行している。閉経後骨粗鬆症モデル動物では、併用療法によるさらなる効果が得られることが示された。(研究目的)骨粗鬆症は高齢化が進むにつれて、世界中で増大する健康問題の一つとなっており、我が国において健康寿命延伸の阻害要因の一つとなっている。本研究は骨粗鬆症に起因する脆弱性骨折に対して、骨形成促進薬と骨吸収抑制薬を組み合わせることで新世代の骨癒合促進治療法を確立することを目的としている。我々は種々の骨代謝修飾薬の組み合わせによる骨折治療法を開発し、その効果を検証することを計画した。(研究実績)複雑な骨折修復過程を皮質骨修復と海綿骨修復に各々区別し、皮質骨・海綿骨各々の骨欠損修復過程における骨形成促進薬(テリパラチド)と骨吸収抑制薬(抗RANKL抗体製剤)の併用効果について検討した。各々の部位での骨修復過程を評価するモデルとして正常マウスと卵巣摘出マウスの大腿骨骨幹端部と骨幹部に骨欠損を作成し、欠損部の骨再生過程を比較検討した。海綿骨に作成した骨欠損部では骨再生初期に各薬剤は互いに干渉することなく、相加的に再生骨量を増加させた。一方で、皮質骨再生について併用療法は海綿骨再生のような相加効果を認めなかった。同時に評価した骨再生部以外の骨粗鬆症部位でも良好な骨量の増加を認めた。併用療法では仮骨の残存や軟骨基質の残存などによる不良骨の骨再生の危惧があり、骨量は増加するが骨質を低下させる懸念があった。我々は微小強度試験(ナノインデンテーション)を用いて再生骨の微細構造を解析し、その結果併用群において十分な強度の骨が形成されていることを確認した。両剤の併用による相加効果は海綿骨の多い領域に生じる椎体骨折や骨幹端部の骨折に対して有効な治療法となる可能性が示され、骨折治療と骨折予防の観点から理想的な骨粗鬆症骨折後治療となりうることが示唆された。平成29年度計画の予定範囲内で研究は進行している。閉経後骨粗鬆症モデル動物では、併用療法によるさらなる効果が得られることが示され、現在ステロイド性骨粗鬆症モデル動物での効果について検討中である。本研究は骨粗鬆症に起因する脆弱性骨折に対して、骨形成促進薬と骨吸収抑制薬を組み合わせることで新世代の骨癒合促進治療法を確立することを目的とした。
細胞内メチル化制御分子可視化のための蛍光プローブの開発と展開研究

生体高分子のメチル化を司るSAM-MTaseは、がん、ウイルス、原虫増殖に関与する酵素である。したがってSAM-MTaseによる酵素反応を高効率かつ細胞レベルで可視化することは、メチル化が関連した疾患に対する創薬の基盤技術となる。しかし、可視化を可能とする低分子蛍光プローブ分子の開発は進んでいない。本研究では生体内メチル化現象の制御に大きく関っている酵素として、アデノシルホモシステイン(SAH)加水分解酵素(SAH hydrolase)を取り上げ、その酵素機能を高効率かつ細胞レベルでの可視化に応用可能な低分子蛍光プローブ分子を開発し、その応用展開を図ることを目的とした。そこで平成30年度における研究では前年度から検討してきたNーSアシル基転移反応を利用したSAH hydrolase機能の直接的可視化を可能とする低分子蛍光プローブ分子の開発を行った。アシル転移型プローブは、蛍光発色が全く見られ無かった。この原因は酵素の基質結合部位が狭く、合成プローブが酵素ポケットに入れないことが主要因ではないかと仮定し、脱S-アルキル化を受ける部位のコンパクト化を行った。すなわち、酵素反応による脱S-アルキル化に伴い、カルボニルオキシエチルサルファニル構造を生成し、チイラン構造への変化を伴い、蛍光色素を遊離する構造である。チイラン形成型プローブ分子がSAH hydrolaseにより変化を受け、蛍光を発するとの知見を得た。なお検討で利用したSAH hydrolaseはTrypanosoma由来で、ヒト由来酵素には適用不可能であった。そこで、構造展開を模索したが、まだ、ヒト酵素への展開可能プローブ開発には至っていない。なお、この酵素プローブの利用を念頭とし、Trypanosoma由来SAH hydrolaseの阻害剤候補物質の合成展開を行うとともに、周辺関連研究を展開した。タンパク質やDNAに代表される生体高分子のメチル化を司るSAM-MTaseは、がん、エピジェネティックな現象、さらにはウイルス、原虫増殖に深く関与する酵素である。そこで本研究では生体内メチル化現象の制御に大きく関っている酵素として、アデノシルホモシステイン(SAH)加水分解酵素(SAH hydrolase)を取り上げ、その酵素機能を高効率かつ細胞レベルでの可視化に応用可能な低分子蛍光プローブ分子を開発し、その応用展開を計ることを目的とした。そこで平成29年度における研究では申請者がタンパク質化学合成の一環であるチオエステル合成において検討してきたNーSアシル基転移反応を利用した分子変換戦略を基盤とし、生体内メチル化現象に密接に関連するSAH hydrolaseの機能の直接的可視化を可能とする低分子蛍光プローブ分子の開発を行った。主に2種類の蛍光性プローブ分子の開発を行い、アシル転移型プローブは蛍光を発しないが、チイラン形成型プローブ分子がSAH hydrolaseにより変化を受け、蛍光を発するとの知見を得た。本研究成果は今後の研究を推進する上で極めて重要な進展であると判断している。本研究で取り上げるSAH hydrolaseの活性を可視化できる蛍光プローブの開発に成功した。本成果は今後の研究を進展させる上で、不可欠の第一歩であり、これをもって研究はおおむね順調に進展していると判断した。また、幾つかの候補となる蛍光プローブ分子の開発を行ったが、幾つかの知見が得られた。酵素活性中心の結合サイトが比較的コンパクトであり、微細な構造変化によりプローブ分子として機能しなくなる点、開発したプローブ分子が原虫のSAH hydrolaseには反応するが、ヒト型酵素には反応しない点などである。これらの知見は、その解釈の仕方によって、今後の研究推進の方向性を示すものであり、この点からも研究は順調に進展しているものと判断している。

そこで、構造展開を模索したが、まだ、ヒト酵素への展開可能プローブ開発には至っていない。なお、この酵素プローブの利用を念頭とし、Trypanosoma由来SAH hydrolaseの阻害剤候補物質の合成展開を行うとともに、周辺関連研究を展開した。平成29年度の研究により原虫ではあるがSAH hydrolaseに対して反応性を示す低分子蛍光プローブ分子の開発に成功した。本年度は本化合物を出発物質として、さらに反応速度の速い化合物、蛍光収率の良い化合物、ヒト酵素に対しても反応性を示す化合物の開発を進める。また、前年度の研究成果からヒトと原虫では化合物による選択性を出すことが可能であることがわかったので、蛍光プローブ構造の違いを反映させた原虫特異的阻害剤の開発についても検討を加える。また、すでに開発済みの原虫選択的蛍光プローブ分子についてはこれを利用した、化合物ライブラリースクリーニングを行い、原虫選択的阻害剤の取得を行い、その創薬展開について検討する。次年度からの繰り越し額約160万円については、合成用試薬および生化学用試薬購入にそれぞれ60万円および100万円を充当する予定である。