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日本における地理学の思潮と研究環境の改変に関する研究

本研究は、地理学の思潮が、現代の社会環境に対応した教育研究体制の改変によって、いかなる変質を受けているのかを明らかにしようとした二年計画の研究の二年目にあたる。2000年度の研究計画の中心は、1999年度に行った地理学教育機関としての諸大学のカリキュラムの改変および卒業生の就職・進学状況や研究・教育体制に関する現地調査と郵送によるアンケート調査のまとめと論文執筆および発表である。アンケートの回収率は85学科のうち66%であった。その結果、出生率の減少と進学率の頭打ちにともなって教員需要が極端に低下し、旧師範学校系の教育学部の85%以上を示していた教職就職率はここ10年で1/3以下となり、一部の大学は大学の目的を教員養成から教養教育に切り替えている。それにともなって大学のカリキュラムも環境・地域・情報の三つのキーワードを用いた、教職外への就職を念頭に置いた科目の設定へと変化しつつある。また中等教育における地誌教育から地誌の調べ方教育への変化が大学における地誌研究に影響を及ぼしていることも指摘出来た。研究の成果は2000年8月にソウルで開催された国際地理学連合の第29回国際地理学会議の地理教育分科会で発表し、その日本語版の要約的論文は、「歴史と地理」2001年4月号に掲載が決定しており、英文の原論文は、目下地理学評論の欧文誌版に投稿するために準備中である。本研究は、地理学の思潮が、現代の社会環境に対応した教育研究体制の改変によって、いかなる変質を受けているのかを明らかにしようとした二年計画の研究の一年目にあたる。1999年度の研究計画の中心は、地理学教育機関としての諸大学のカリキュラムの改変および卒業生の就職・進学状況や研究・教育体制に関する現地調査と郵送によるアンケート調査である。アンケート送付先のリストは、「地学雑誌」の大学における地理教育特集号を編集委員として編集した際にまとめたものを活用し、加えて、一部の大学には直接担当者に面接を行った。とくに2000年8月にソウルで開催される国際地理学連合の第29回国際地理学会議の地理教育分科会では、初等中等教育の教員や大学・研究所の研究者以外への地理学科卒業生の就職状況と、それに向けたカリキュラムなどのあらたな対応の状況を明らかにすることが求められ、その口頭発表のレジュメは本年2月に組織委員会によって受理されている。以上の調査を踏まえて、そのまとめを来年度初頭に行い、最終報告のレポートを夏前にソウルの組織委員会に送ることになっている。なおこの主題のための研究委員会の設置をするフランスからの提案書には、すでに田辺が日本に関する発表をすると触れられていた。

研究の成果は2000年8月にソウルで開催された国際地理学連合の第29回国際地理学会議の地理教育分科会で発表し、その日本語版の要約的論文は、「歴史と地理」2001年4月号に掲載が決定しており、英文の原論文は、目下地理学評論の欧文誌版に投稿するために準備中である。
鋼・コンクリート合成構造系における鉄骨の脆性破壊に関する研究

我が国の中高層ビル構法として、鉄骨鉄筋コンクリートあるいは合成ばり等の鋼・コンクリート合成構造系は、一般に最も靭性に富む構法と信じられ、その豊富な靭性の故に最も耐震性に富む構法のひとつと信じられてきた。ところが最近その最も一般的な柱貫通型柱・梁接合部に於て、地震荷重を模した正員交番繰り返し曲げ載荷の結果、コンクリートの補剛作用のため鉄骨梁端が、塑性率わづか3程度の変形振幅に於て、脆性破壊を起すことが判明した。本研究ではT形の鉄骨鉄筋コンクリート、あるいは合成ばり柱・梁接合部供試体の柱部分を(載荷床版上に)固定し、梁端部に定変位振幅正員交番繰り返し曲げ変形を加えることにより、その低サイクル疲労破壊限界を実験的に求めることにより解明をはかった。実験にはすべて柱160×380梁160×230柱梁の鉄骨はロールH150×75×5×7(SS41)で統一し、接合部の種類により梁貫通型(C・Butt),柱貫通型スカラップなし(B・Butt),柱貫通型スカラップ付(B・ButtSc),鉄筋コンクリートスラグ付鉄骨合ばり(Comp.B・Butt.Sc),さらに比較用として鉄骨柱貫通型スカラップ付(S・B-Butt.Sc)及び鉄筋コンクリート(RC)をそれぞれ種々の定変位振幅値に対して定変位振幅交番繰り返し曲げ試験を行い比較検討した。その結果の変位振幅(【R_a】)-破断サイクル数【N_B】関係は、どの接合方法も両対数軸上ほぼ直線関係を示すが、鉄骨母材が破断する梁貫通型が最も靭性に富むのは当然として、本研究の目標とする柱貫通型では、スカラップなしのものでも可成りの靭性低下を、そしてスカラップ付のものではさらに蓉るしい靭性の低下が示された。スカラップは鉄骨の溶接施工上不可避のものとされてきたが、本研究結果の示すところにによれば、スカラップの存在自体が靭性低下の主要因であることを考慮し、スカラップ自体についても検討を加える必要がある事、さらに中高層ビル構法の主流をなす慣用構法の設計施工に、慎重な検討と配慮の必要性が判明した。
非同期式時間分解フーリエ赤外反射吸収分光法を用いた固体表面上の吸着種の追跡

平成12年度においては、前年度に引き続き白金単結晶表面でのメタノールの完全酸化反応を赤外反射吸収分光法によって常圧下で詳細に検討し、反応中間体として観察される表面フォルメート種の熱力学的挙動から、酸化反応の速度論的解析を行った。この結果、常圧下の反応条件ではメタノールは白金表面上でフォルメート種を経てから二酸化炭素に完全酸化される反応経路が、メタノールが表面で一酸化炭素に分解した後に二酸化炭素に酸化される経路よりも優位であることが確認された。また、クロム単結晶上に酸化クロム単結晶薄膜を調製し、その表面でのギ酸やメタノールなどの含酸素分子の反応性について調べた。この酸化クロム表面上でのギ酸の分解反応は3通りの反応経路があることが確認され、それぞれは酸化クロム表面に存在する幾つかの吸着・反応サイトの性質の差異によるものであることが明らかになった。また、酸化クロム表面に酸素を吸着させた場合、吸着酸素が直接赤外スペクトルに観察できるが、この吸着酸素とギ酸との反応についても検討した。また、他予算により導入したFTIR分光光度系に、反射赤外分光用の光路を製作した。超高真空容器にパルスバルブを取り付け、FTIRと同期して作動させる回路を製作した。この装置を上記の反応系に対して適用しているが、得られた結果の解釈は現在も検討中である。本年度は、分解フーリエ赤外反射吸収分光法の測定の対象になる表面吸着系の基礎的な実験及び、新規に導入された赤外分光器の設置、調整、及び赤外反射吸収分光法のための改造を行った。表面吸着系の実験では、白金単結晶(Pt(111))上でのメタノールの完全酸化反応を超高真空下と常圧のガス流通下で調べた。白金表面上で、メタノールは分子状吸着酸素と反応しギ酸イオン種を経由して二酸化炭素に酸化されることが分かった。この酸化は解離吸着酸素では起こらないことが分かり、分子状吸着酸素の酸化反応への高い活性が明らかになった。常圧の酸素とメタノールの混合ガスを白金単結晶上に導入すると、定常的に酸化反応が起こり二酸化炭素の発生が見られた。この時の表面を赤外分光法で観察すると、真空中の実験と同じように表面にはギ酸イオン種が形成されていることが明らかになった。二酸化炭素の生成速度と表面吸着種の被覆率の速度論的解析から、定常的に生成する二酸化炭素はギ酸イオン種の分解に由来するものであることが確認された。この系は、定常的な条件をコントロールすることが容易なものであり、今後の時間分解測定の良い題材であると考えられる。また、新規に他予算によって導入した赤外分光器を赤外反射吸収分光法に用いるための光学装置を製作した。従来の装置は光路が大気に露出していてスペクトルの信号雑音比が低いので、新規のものでは真空排気の可能な容器を作りその中に光路を作った。この装置はラピッドスキャン機能などの時間分解測定用の機能を有していて、これを次年度の時間分解測定に用いる予定である。
変異チロシンキナーゼのシグナル伝達経路を標的とした難治性造血器腫瘍の統合的治療法

急性骨髄性白血病(AML)で最も頻度が高く治療抵抗性ももたらすFLT3-ITD遺伝子変異を有する白血病細胞では、強力なSTAT5活性化を介してPimキナーゼの発現を誘導することでmTORC1/4EBP1/mTOR経路の活性を維持し、治療抵抗性を獲得することを見出し報告してきたが、本年度はproteasome阻害薬bortezomibやcarfilzomibがREDD1の発現を亢進することでAML細胞でのmTORC1経路抑制効果を示し、STAT5やPimの抑制によりFLT3-ITD陽性細胞によりMcl-1の抑制などを介してミトコンドリア依存性の内因性経路を介したapoptosisを相乗的に誘導しうることを見出し報告した(Nogami A. et al., Transl Oncol 12:336-349, 2019, doi: 10.1016/j.tranon.2018.11.001)。BCR/ABL、Flt3-ITD、Jak2-V617Fなどの活性化チロシンキナーゼ変異体は造血器腫瘍の発症や進展のみでなく治療抵抗性にも寄与することを示し、活性化チロシンキナーゼ変異体からのシグナル伝達と治療抵抗性獲得機構との関連を解明すべくさらに解析を行い、急性骨髄性白血病(AML)で最も重要な活性化チロシンキナーゼ変異体であるFLT3-ITDに関して、proteasome阻害薬bortezomibやcarfilzomibがREDD1の発現を亢進することでAML細胞でのmTORC1経路抑制効果を示し、STAT5やPimの抑制によりFLT3-ITD陽性細胞によりMcl-1の抑制などを介してミトコンドリア依存性の内因性経路を介したapoptosisを相乗的に誘導しうることを明らかにすることが出来た。さらに、WP1130やEOAI3402143 (G9)等の脱ユビキチン化酵素(DUB)阻害薬によるUSP9Xの抑制により、K63を介したポリユビキチン化を受けたFLT3-ITDがaggresomeへの移行を被り下流のシグナル経路活性化が阻害されると供に、酸化ストレス誘導性のp38やJNK活性化やDNA損傷シグナル活性化と相乗的にapoptosisが誘導される事を明らかにした。これらの成果により、造血器腫瘍における活性化チロシンキナーゼ変異体からのシグナル伝達と治療抵抗性獲得機構との関連を明らかし、新規治療法の開発を目指すという目標達成に向けて着実に研究を進展させることが出来た。今後更にBCR/ABL、Flt3-ITD、Jak2-V617Fなどの恒常的活性化チロシンキナーゼ変異体がmTOR/4EBP1/eIF4E経路の異常活性化等を介して、治療抵抗性をもたらす分子機構の詳細を明らかにするため、急性骨髄性白血病細胞などで高発現が報告されているRskキナーゼの関与をFMK, LHI308, LJH685, SCH772984等の阻害薬や、Rsk1およびRsk2をshRNAを用いてknock downした白血病細胞またはCrspr/Cas9法を用いてknock outした白血病細胞を用いて検討し、Rskキナーゼの恒常的活性化チロシンキナーゼ変異体による活性化機構と、これらの変異体からのシグナル伝達系における役割を、特にmTOR/4EBP1/eIF4E経路の異常活性化への関与と治療抵抗性獲得機構における意義を中心として明らかにし、抗癌剤とこれらに対する分子標的薬を組み合わせた根治的な造血器腫瘍の統合的治療法の開発を目指す。また、FLT3-ITDで認めたWP1130やb-AP15等のDUB阻害薬による異常チロシンキナーゼのproteasomeを介した分解やaggresomeへの移行に関しても、Jak2-V617Fを発現した白血病細胞株や臨床検体でも検討を行うと供に、E3リガーゼを同定しユビキチン化の分子様式と意義を明らかにし、新規治療法開発へ向けて患者臨床検体やマウス実験モデル系を含めて検証する。BCR/ABL、Flt3-ITD、Jak2-V617Fなどの活性化チロシンキナーゼ変異体は造血器腫瘍の発症や進展のみでなく治療抵抗性にも寄与することを示し、活性化

チロシンキナーゼ変異体からのシグナル伝達と治療抵抗性獲得機構との関連を解明すべくさらに解析を行い、急性骨髄性白血病(AML)で最も重要な活性化チロシンキナーゼ変異体であるFLT3-ITDに関して、proteasome阻害薬bortezomibやcarfilzomibがREDD1の発現を亢進することでAML細胞でのmTORC1経路抑制効果を示し、STAT5やPimの抑制によりFLT3-ITD陽性細胞によりMcl-1の抑制などを介してミトコンドリア依存性の内因性経路を介したapoptosisを相乗的に誘導しうることを明らかにすることが出来た。さらに、WP1130やEOAI3402143 (G9)等の脱ユビキチン化酵素(DUB)阻害薬によるUSP9Xの抑制により、K63を介したポリユビキチン化を受けたFLT3-ITDがaggresomeへの移行を被り下流のシグナル経路活性化が阻害されると供に、酸化ストレス誘導性のp38やJNK活性化やDNA損傷シグナル活性化と相乗的にapoptosisが誘導される事を明らかにした。これらの成果により、造血器腫瘍における活性化チロシンキナーゼ変異体からのシグナル伝達と治療抵抗性獲得機構との関連を明らかし、新規治療法の開発を目指すという目標達成に向けて着実に研究を進展させることが出来た。今後更にBCR/ABL、Flt3-ITD、Jak2-V617Fなどの恒常的活性化チロシンキナーゼ変異体がmTOR/4EBP1/eIF4E経路の異常活性化等を介して、治療抵抗性をもたらす分子機構の詳細を明らかにするため、急性骨髄性白血病細胞などで高発現が報告されているRskキナーゼの関与をFMK, LHI308, LJH685, SCH772984等の阻害薬や、Rsk1およびRsk2をshRNAを用いてknock downした白血病細胞またはCrspr/Cas9法を用いてknock outした白血病細胞を用いて検討し、Rskキナーゼの恒常的活性化チロシンキナーゼ変異体による活性化機構と、これらの変異体からのシグナル伝達系における役割を、特にmTOR/4EBP1/eIF4E経路の異常活性化への関与と治療抵抗性獲得機構における意義を中心として明らかにし、抗癌剤とこれらに対する分子標的薬を組み合わせた根治的な造血器腫瘍の統合的治療法の開発を目指す。また、FLT3-ITDで認めたWP1130やb-AP15等のDUB阻害薬による異常チロシンキナーゼのproteasomeを介した分解やaggresomeへの移行に関しても、Jak2-V617Fを発現した白血病細胞株や臨床検体でも検討を行うと供に、E3リガーゼを同定しユビキチン化の分子様式と意義を明らかにし、新規治療法開発へ向けて患者臨床検体やマウス実験モデル系を含めて検証する。実験消耗品等発注上年度的に少額の残額を生じたが、次年度に実験消耗品の発注に使用の予定。
初期張力の変化が凍結処理前十字靱帯の力学的特性に及ぼす効果に関する生体工学的解析

1.成犬の膝前十字靱帯をin situで凍結処理するための2重螺旋管式液体窒素プローブを開発した。このプローブの凍結処理効果を確認するため、成犬12頭を用いてこのプローブにより膝前十字靱帯を凍結した後に摘出し、組織学的観察および細胞培養法によって生存している細胞の有無を確認した。その結果全ての細胞が死滅しており、十分な凍結処理効果を持つことが証明された。2.ビ-グルの成犬20頭について、膝前十字靱帯に、2重螺旋管式液体窒素プローブを用いたin situ凍結処理法を行って線維芽細胞を死滅させた後、生食で解凍した2群に分けた。いずれの群においても凍結処理後に前十字靱帯脛骨付着部を、脛骨骨幹近位前面の皮質骨を含む円筒形の骨片付きで遊離させ、第1群では前十字靱帯の脛骨付着部の骨片を元の位置に固定し、正常の前十字靱帯の張力へもどした(physiological tension group:P群)。第2群では脛骨遠位付着部の骨片を20ニュートンの力を加えて遠位方向へ牽引し、そこで遠位骨片を脛骨に固定した(high tension group:H群)。P群とH群における、凍結処理前十字靱帯の力学的特性と微細構造との変化の違いについて以下の知見を得た。3.力学的試験においてP群とH群とを比較すると、術後6週では力学的試験においては両群の間に統計学的な有意差を認めなかった。一方、術後12週では凍結処理前十字靱帯の引っ張り強度、最大荷重およびmodulusについて、H群はP群より有意に低い値を示した。断面積、破断伸びには両群の間に統計学的な有意差を認めなかった。4.微細構造解析を行った4頭においてP群とH群とを比較すると、術後6週でP群では凍結処理前十字靱帯の実質部表層に線維芽細胞の進入を認めたのに対し、H群では実質間隙に炎症性細胞の進入を認めた。術後12週では、P群で前十字靱帯の実質全体に線維芽細胞の存在を認めたのに対して、H群では前十字靱帯実質内に変性所見を認めた。このプローブの凍結処理効果を確認するため、成犬10頭を用いてこのプローブにより膝前十字靱帯を凍結した後に摘出し、細胞培養法を用いて生存している細胞の有無を確認した。2.ビ-グルの成犬10頭について、膝前十字靱帯に、2重螺旋管式液体窒素プローブを用いたin situ凍結処理法を行って線維芽細胞を死滅させた後、生食で解凍し5頭ずつ2群に分けた。いずれの群においても凍結処理後に前十字靱帯脛骨付着部を、脛骨骨幹近位前面の皮質骨を含む円筒形の骨片付きで遊離させ、第1群では前十字靱帯の脛骨付着部の骨片を元の位置に固定し、正常の前十字靱帯の張力へもどした(Sham手術群)。第2群では脛骨遠位付着部の骨片を20ニュートンの力を加えて遠位方向へ牽引し、そこで遠位骨片を脛骨に固定した(負荷群)。

Sham群と負荷群における、凍結処理前十字靱帯の力学的特性と微細構造との変化の違いについて以下の知見を得た。3.力学的試験においてSham群と負荷群とを比較すると、術後6週では力学的試験においては両群の間に統計学的な有意差を認めなかった。一方、術後12週では凍結処理前十字靱帯の引っ張り強度、最大荷重およびmodulusについて、負荷群はSham群より有意に低い値を示した。断面積、破断伸びには両群の間に統計学的な有意差を認めなかった。4.微細構造解析を行った2頭においてSham群と負荷群とを比較すると、術後6週でSham群では凍結処理前十字靱帯の実質部表層に線維芽細胞の進入を認めたのに対し、負荷群では実質間隙に炎症性細胞の進入を認めた。術後12週では、Sham群で前十字靱帯の実質全体に線維芽細胞の存在を認めたのに対して、負荷群では前十字靱帯実質内に変性所見を認めた。1.成犬の膝前十字靱帯をin situで凍結処理するための2重螺旋管式液体窒素プローブを開発した。このプローブの凍結処理効果を確認するため、成犬12頭を用いてこのプローブにより膝前十字靱帯を凍結した後に摘出し、組織学的観察および細胞培養法によって生存している細胞の有無を確認した。その結果全ての細胞が死滅しており、十分な凍結処理効果を持つことが証明された。2.ビ-グルの成犬20頭について、膝前十字靱帯に、2重螺旋管式液体窒素プローブを用いたin situ凍結処理を行って線維芽細胞を死滅させた後、生食で解凍し2群に分けた。いずれの群においても凍結処理後に前十字靱帯脛骨付着部を、脛骨骨幹近位前面の皮質骨を含む円筒形の骨片付きで遊離させ、第1群では前十字靱帯の脛骨付着部の骨片を元の位置に固定し、正常の前十字靱帯の張力へもどした(physiological tension group : P群)。第2群では脛骨遠位付着部の骨片を20ニュートンの力を加えて遠位方向へ牽引し、そこで遠位骨片を脛骨に固定した(high tension group : H群)。P群とH群における、凍結処理前十字靱帯の力学的特性と微細構造との変化に違いについて以下の知見を得た。3.力学的試験においてP群とH群とを比較すると、術後6週では力学的試験においては両群の間に統計学的な有意差を認めなかった。一方、術後12週では凍結処理前十字靱帯の引っ張り強度、最大荷重およびmodulusについて、H群はP群より有意に低い値を示した。4.微細構造解析を行った4頭においてP群とH群とを比較すると、術後6週でP群では凍結処理前十字靱帯の実質部表層に線維芽細胞の進入を認めたのに対し、H群では実質間隙に炎症性細胞の進入を認めた。術後12週では、P群で前十字靱帯の実質全体に線維芽細胞の存在を認めたのに対して、H群では前十字靱帯実質内に変性所見を認めた。
18 ～20世紀の糸・布・衣の廉価化をめぐる世界史（国際共同研究強化）

今年度は、国際共同研究を在外で遂行した。イギリスのウォーリック大学を拠点に活動し、夏に渡米し学会でパネルを主宰し二つ発表するほか、他の共同研究協力者と交流した。イギリス側の協力を得て、六つの国際会議と研究集会をベルギー、イギリスとイタリアで主催した。それに加えて今年度中に15回の講演を、イギリス、フランス、スイス、ベルギー、イタリアで行った。本研究の目的は、16世紀から20世紀の衣のグローバル化を、日本を軸とできる視点からとらえなおすものである。11617、21819、31920、42021世紀のまとまりごとに、これまでの研究蓄積を刷新し、日本を軸におけるような革新的な視点を導き出し、それらをなるべく長期広域的に考える共同研究集会・シンポジウムを行った。具体的には、1小袖とバニヤン、2交織、3アフリカへの衣輸出、4スポーツウェアのグローバル化である。それらにあわせた個人研究を1天正少年使節のキモノ、2苧麻大麻交織布、31930年代のアフリカの衣の変容への日本の関わり、31960年代のアフリカへの国際輸出競争、4アフリカにおけるスポーツシューズ製造とすすめた。これらのほか、昨年度研究をすすめたテーマについても精力的に研究発表し、論文を1つ、論文集を1つ、滞在中に公刊し、他を刊行準備中である。ケープ植民地の奴隷衣については二つの論文集で公刊・公刊予定であり、古着や衣の再利用・再循環について、染め直しの論文が刊行されたほか東京の今日の古着文化について講演した。また学術誌Textile Historyの50周年カンファレンスで、個々のテーマを総括するような、「価値」とのタイトルで発表し、それを論文として刊行予定である。内定年度:2015本研究のテーマは、大きく「衣のグローバル化」であり、もっぱら洋装化を重点に単線的な伝播として語られてきた衣のグローバル化を、1.循環・2.ヨーロッパ基点(洋服のグローバリゼーション)・3.非ヨーロッパ基点と多層的に構成しなおして分析することにある。今年度は1.2.3.それぞれについての準備を行った。1.循環(グローバルな衣裳と絵画の誕生)では、2016年12月より、来年度東京・京都・福岡三か所で実施予定のシンポジウムを準備した。共同研究者プリンストン大学のダコスタカウフマン先生と連絡を取るとともに、それらシンポジウムに参加する総勢25名の研究者と意見交換・共同調査しながら1540ー1760年の東アジアを中心とする絵画と衣裳の循環について研究発表する構想を整えた。2017年3月には京都工芸繊維大学の協力者と京都において打ち合わせし、研究代表者自身の研究分担として天正少年使節のキモノを長崎・大村で資料調査した。2.ヨーロッパ基点について、共同研究者のウォーリック大学のリエロ先生と夏の国際学会で近世期の奴隷布・衣のセッションを開催した。19世紀以降については経営史的アプローチを進めることで合意した。その前準備として3月に京都大学でグローバル・ファッションビジネスを研究する国内とオランダの研究者と研究会を行い、発表した。3.非ヨーロッパ基点の発信については、オランダ・イギリス・日本・スイスなどが東西アフリカへ輸出したなかでファッションとして培われた「アフリカンプリント」を、特に日本の関わりを焦点に研究を推進している。2017年2月に国内共同研究者である鈴木桂子教授・上田文研究員と4日間オランダ企業Vliscoで集中的に共同資料調査を行った。その成果を2017年3月に論考と研究会で発表した。当初の計画以上に進展した要因は複数あるが、まとめるとテーマについて学会パネルや国際ジャーナルに応募したところ採択され、核となる共同研究者を拡大して緊密な研究がすすみつつあることである。まず、1.2018年8月開催のWEHC(世界経済史会議)へのパネル提案が採択された。2.2017年度に予定していた「循環」についての会議について参加者が多く、当初以上に拡大でき、分析枠組みが固まった。さらに3.その循環について、研究代表者が共著論文として国際ジャーナルに要旨採択された。4.「アフリカンプリント」の共同研究が国内研究協力者との緊密な共同調査作業が継続し、かつ国際学会を通して関連研究者とネットワークを広げることができた。その一方で、共同研究者のリエロ氏が杉浦が渡航を予定していた2017年にサバティカルが決まり渡航できなくなり、2018年後半に移した。またもう一人の共同研究者プレストホールド氏も家族の事情で2017年後半に来日することになった。このような予定変更はあったが、上記に掲げた、当初の計画以上に研究を進展させる事柄もあったので、予定を再調整して、さらに研究が進展する計画にできたと考えている。本研究は、Aグローバルな循環の中での衣とアートの成立、B非ヨーロッパ基点のグローバルな衣の成立、Cヨーロッパ基点のグローバルな衣の成立、に分かれて研究をすすめている。本年度は、まず5月13日から5月22日に主たる渡航先であるイギリスのWarwick大学に計画調整に赴いた。これには受け入れ先のGiorgio Riello教授の全面協力があり、同大学のリサーチフェローとして招へいされる形で赴いた。この期間中に衣類の形状をめぐる歴史会議および、アフリカン・コモディティーズの二つのテーマが直結するカンファレンスに参加し、来年度の滞在中の交流ネットワークを拡大した。

同時にリエロ氏と連日ミーティングをおこない、来年度の研究計画の細部を決定し、Cのテーマに関連する3つ、A、Bの合計5つのワークショップを行うこととした。これらのワークショップの一環として、Victoria Albert Museumにおいて会議に参加するスタッフと打ち合わせた他、ロンドン大学においても関連研究者と打ち合わせを行った。2017年7月から8月にAの共同研究者DaCosta Kaufmann氏(Princeton大学)とともに、京都工芸繊維大学、九州大学/九州国立博物館、法政大学でGlobal Costume and Global Art Symposium Seriesを成功のうちに終えた。さらに2017年9月から11月にBについてPrestholdt氏(San Diego大学)を招へいし、二つの国際シンポジウムと3つの研究会を行い、連日共同調査や研究交流をして、研究が大幅に進んだ。本年度は3つに分かれた行事があり、それぞれを予定通り遂行したが、一つ一つについて予想以上の展開があった。第一に5月のワーリック大学での滞在は、上にも記述したように当大学のフェローとしての招へいとなり、予想以上に計画や参加する人のネットワークを具体化することができた。第二に、7月から8月に予定していたシンポジウムシリーズは、京都工芸繊維大学・九州大学・福岡市美術館・九州国立博物館・松浦美術資料館、国立西洋美術館・東京大学の諸機関の協力を得ることができ、当初想定した以上の充実した調査を行うことができた。あわせて広く発信していくという点でも、様々な団体との交流ができてよかった。第三に、Jeremy Prestholdt氏との共同調査でもまた、大阪大学、京都工芸繊維大学、東京大学、上智大学、長崎大学の研究者の協力を得て当初以上に共同調査を敢行し、共同資料を収集することができた。今年度は、国際共同研究を在外で遂行した。イギリスのウォーリック大学を拠点に活動し、夏に渡米し学会でパネルを主宰し二つ発表するほか、他の共同研究協力者と交流した。イギリス側の協力を得て、六つの国際会議と研究集会をベルギー、イギリスとイタリアで主催した。それに加えて今年度中に15回の講演を、イギリス、フランス、スイス、ベルギー、イタリアで行った。本研究の目的は、16世紀から20世紀の衣のグローバル化を、日本を軸とできる視点からとらえなおすものである。11617、21819、31920、42021世紀のまとまりごとに、これまでの研究蓄積を刷新し、日本を軸におけるような革新的な視点を導き出し、それらをなるべく長期広域的に考える共同研究集会・シンポジウムを行った。具体的には、1小袖とバニヤン、2交織、3アフリカへの衣輸出、4スポーツウェアのグローバル化である。それらにあわせた個人研究を1天正少年使節のキモノ、2苧麻大麻交織布、31930年代のアフリカの衣の変容への日本の関わり、31960年代のアフリカへの国際輸出競争、4アフリカにおけるスポーツシューズ製造とすすめた。これらのほか、昨年度研究をすすめたテーマについても精力的に研究発表し、論文を1つ、論文集を1つ、滞在中に公刊し、他を刊行準備中である。ケープ植民地の奴隷衣については二つの論文集で公刊・公刊予定であり、古着や衣の再利用・再循環について、染め直しの論文が刊行されたほか東京の今日の古着文化について講演した。
電子溜め機能を持つナノサイズクラスター金属錯体の有機化学的修飾による高機能化

種々の新規な中心金属イオンと双性イオン型配位子を組み合わせたナノサイズクラスター金属錯体の合成を行った。得られた錯体の構造解析などを行い,さらにクラスター錯体を有機化学的手法を用いる化学修飾を試みた。反応によって得られた化合物の溶液内と固体での電気化学的性質から酸化還元特性を明らかにし,また電解生成物の紫外可視吸収の測定などを行い,固体状態や溶存状態の構造についての知見を得た。平成20年度の計画については(1)ナノサイズクラスター金属錯体の合成と構造、(2)ナノサイズクラスター金属錯体の反応性と化学修飾の検討を目指した。(1)については種々の金,銀イオンを中心金属イオンにした錯体を得ることができた。得られた錯体の構造解析などを行った。その結果、組み合わせる配位子の置換基の種類によってクラスター錯体の構造が変化することを明らかにした。また、種々の対イオンを甲いて結晶化し,クラスター構造に与える対イオンの効果も検討した。得られた化合物の溶液内と固体でのサイクリックボルタンメトリーから酸化還元特性を明らかにし,また電解生成物の紫外可視吸収の測定などを行い,溶存状態の構造についての知見を得た。加えて,量子化学計算を用いて錯体の構造や電子状態,光吸収帯の帰属や酸化還元特性の解析を行った(2)については、得られた錯体と各種のグリニヤール試薬や有機リチウム試薬などを反応させて,配位した分子内塩RLの硫黄への付加反応について調べた。NMRや質量分析などの各種機器分析結果から、得られた反応物は非常に複雑な混合物であった。カラムクロマトなどでの分離を試みているが、現段階では単離に至っていない。配位子が遊離の状態での反応性よりはやや複雑な反応をすることがわかった。一方,先に配位子に化学的修飾を施すために、配位子の合成法を検討していたが、比較的容易に簡便で拡張性の高い合成法を開発することができた平成21年度の計画については(1)ナノサイズクラスター金属錯体の合成と構造、(2)ナノサイズクラスター金属錯体の化学修飾の検討および機能性の検討を目指した。ナノサイズクラスター金属錯体の化学修飾の検討および機能性:昨年度目的(3)のために得られた錯体と各種の有機試薬と反応させて,配位した分子内塩RLの硫黄への反応性について調べた。さらに先に配位子に化学的修飾を施してから錯形成を行い,得られた化合物の性質について調べる合成的手法についても検討を行った結果、新規な分子内塩RLを得ることができた。この新規な配位子をもちいて錯体の合成を行い、その構造や各種の分光学・電気化学的測定を行った。さらに量子化学計算を用いて得られた錯体の構造や電子状態,光吸収帯の帰属や酸化還元特性の原因を解析した。ナノサイズクラスター錯体の非配位硫黄原子と異種金属イオンとの錯形成:[Au3(EtL)4]3+の単座配位子の非配位硫黄原子への錯体形成を試みた.有機反応と同じように金属試薬と反応させることにより,ナノワイヤー金属錯体の周辺硫黄原子に別の硫黄と錯形成しやすい金属イオン(例えば,白金や銀など)を付加させた.このことによって配位子の硫黄が非配位の状態と比較することで,ナノクラスター錯体の金属イオンに対する反応性を調べ,混合金属の重層ナノクラスターなど,新しい機能が付与する可能性を得ることが期待できる.反応生成物はクロマト法などで分離し,質量分析、NMRなどの各種機器分析によって同定しているところであるが,非常に複雑な混合物であり、ポリマー構造を取っている可能性もあり、さらに各種の分析手法を用いてその構造について明らかにしていく必要がある。いくつかの成果については査読のある論文誌に投稿し、掲載されている。平成22年度の計画については(1)ナノサイズクラスター金属錯体の合成と構造、(2)新たな置換基Rをもつ分子内塩の合成とその錯体の合成、(3)ナノマテリアルとしての機能性の検討を目指した。ナノサイズクラスター金属錯体の合成と構造:昨年度からの研究内容に引き続き、目的(1)を達成するため,金,銀イオンを中心にして種々の金属イオンについての合成研究を行った。新たな置換基Rをもつ分子内塩の合成とその錯体の合成:双性イオンRLの置換基がさらに多様なものについて合成法を探り,配位子とするために大きいスケール(1g程度)で合成できるかを調べたところ,比較的高い収率で配位子を合成することができた。合成できた配位子を用いて錯体の合成方法については前年度で得られた金・銀・銅錯体の合成方法を参考しつつ,金・銀・銅錯体等の合成を行った。さらに単結晶を得て構造解析を行うほか,様々な機器測定により溶液内構造や電子状態を明らかにした。ナノマテリアルとしての機能性:上記のように得られた新しいナノサイズクラスター金属錯体について,各種の分光学・電気化学的測定を行い,電子状態について検討を行った。

溶液内と固体でのサイクリックボルタンメトリーから,酸化還元特性を明らかにし,電解生成物の紫外可視吸収の測定などを行い,溶存状態の構造についても考察を行った。今年度得られた本研究課題に関連する成果については,国内あるいは国外での学会に発表を行い,一部の結果については査読のある論文誌に投稿し,掲載されている。
新奇構造を有する機能選択的タンパク質迅速検出・標識・分離解析システムの構築

シアリダーゼをモデルタンパク質とし、酵素の機能選択的に共有結合を形成可能な自殺基質によるラベル化情報を用いた新規阻害剤の開発を行った。構造変化が予測されたループ構造と相互作用できるようFocused libraryを設計し、その阻害能を評価した結果、特異的かつ強力な阻害剤が見出された。さらに、既知の非特異的阻害剤と本研究で見出された特異的阻害剤の構造を組み合わせた結果、最強(Ki=73nM)の阻害剤を得ることに成功した。本研究で酵素の機能選択的捕捉法として選択した自殺基質は被認識(基質)部位とタンパク質捕捉(機能)部位に分類される。標的酵素群として同一の自殺基質構造で応用可能な加水分解酵素を選択し、その中から利用価値が高いと予想されるシアリダーゼをモデル酵素とし、自殺基質の酵素捕捉部位構造の変化と機能変化の関係を検討した。まず、捕捉部位の芳香族環に直接結合している官能基を変化させたところ、大きく阻害活性が変化した。検討した構造の中ではトリアゾール環を芳香族環に付加した構造が最も強い阻害活性を示したことから、sharplessらが開発したトリアゾール環形成反応による機能性部位構造のライブラリ化を行い、機能評価を行った。その結果、劇的な活性向上は確認されなかったが、様々な酵素ごとに異なる阻害強度変化パターンを示すことが確認され、個々の酵素に対する特異性を引き出すために本法が利用できることが示された。また、これらの構造と阻害能の関係から、自殺基質機能の改良と官能基特性の関係を抽出し、より捕捉能の高い機能部位構造を設計した。また、これまでの自殺基質を用いたタンパク質のラベル化位置に関する解析結果と、既存の結晶構造データを比較することにより、従来と異なる阻害標的残基の抽出を行い、その阻害標的方向に様々な化合物を連結したフォーカスドライブラリーを作成した。本法を2種の感染症関連酵素に対して検討したところ、いずれも既知の阻害剤を大きく上回る阻害能を有する化合物を得ることに成功した。現在、他の疾患関連酵素に本法の試すと共に、内外の研究機関と共に本化合物を用いた創薬研究の可能性を模索中である。自殺基質を用いて同定したラベル化部位を標的としたフォーカスドライブラリを作成し、このライブラリから阻害能を有する化合物の探索を行った結果、コレラシアリダーゼに対する世界最強の阻害剤群(4種)を見出すことに成功した。今回見出した阻害剤は親水性の糖残基と疎水性の修飾部位からなる両親媒性構造を有しており、その界面活性剤様効果および分子集合体としてその阻害能を示した可能性が残ることから、2段階の濃度の界面活性剤存在下で阻害脳の調査を行った。その結果、見出された阻害剤全てが界面活性剤の有無にかかわらず強い阻害能を維持していることが確認され、これらの化合物がいずれも真の阻害剤として機能していることが確認された。本阻害剤候補化合物群には疎水性修飾部位にコレステロール誘導体が結合したものもあり、このような分子集合体を形成しやすい化合物でもタンパク質と1対1で結合し、阻害していることが見出されたことは特筆に値する。また、自殺基質によるラベル化部位の検出においてSDS-PAGEでは標的タンパク質に自殺基質構造が結合していることが確認されているにもかかわらず、MALDI-TOFMSにおいてラベル化部位を検出する際に自殺基質が消失してしまい解析が困難となる例が複数出た。そこで、過去に弱いエステラーゼ活性を有していることが報告されているBSAを標的とし、標識およびMALDI-TOFMSによる結合部位の同定を行ったところ、やはりタンパク質消化に伴いラベル化部位が外れていることが確認された。現在、脱離しにくい構造の探索を行うと共に、標的酵素活性部位内の2カ所のアミノ酸側鎖と共有結合形成可能な化合物群の設計、合成、評価を開始した。共雑タンパク質との非特異結合を防ぐため、環状自殺基質の設計と合成を行った。環化はオレフィンメタセシス反応を利用し、シアル酸の各水酸基上に選択的に導入したアリルエーテルと自殺基質アグリコン芳香族環との間のカップリングにより環化を試みた。その結果、様々な位置での環化体を獲ることに成功した。現在、脱保護法を検討中であり、基質が得られ次第、目的の活性を有しているか試験する。また、コレラシアリダーゼに対し自殺基質によるラベル化情報に基づいた阻害剤設計と合成に関し引き続き構造最適化研究を行った。その結果、シアル酸水酸基をトリフルオロアセチル基へと変換することにより阻害活性が一桁強化され、Ki=73nMを有する強力な阻害剤を得ることに成功した。さらに、本阻害剤はウイルス、真核生物由来のシアリダーゼに対しては不活性であり、トリフルオロアセチル化後も特異的阻害能を保持していることが確認された。

また、トリフルオロアセチル化によりウイルス、真核生物由来シアリダーゼいずれに対しても阻害能の上昇が見出されたことから、この特異性は昨年までに報告したラベル化情報に基づいた構造改変に由来するものであることが確認され、本研究で示された新奇構造を有する阻害剤設計とその最適化戦略が強力かつ特異的な阻害剤の開発戦略として有効であることが示された。また、自殺基質を用いたトリパノソーマクルジトランスシアリダーゼの細胞感染阻害実験により自殺基質添加量に比例した感染率の変化が観察された。トリパノソーマクルジのトランスシアリダーゼの阻害により感染阻害出来ることを確認した例は、これまで抗体実験のみであったことから、低分子化合物による初の実証例となった。
新規急性リンパ性白血病におけるステロイド抵抗性機序の解明

急性リンパ性白血病(ALL)は最も頻度の高い小児がんである。全体としての長期生存率は8590%と比較的良好であるが、一部の高リスクALLの予後は依然として不良である。2016年に、私たちの研究グループはALLの新規の原因遺伝子としてMEF2D融合遺伝子を同定した。MEF2D融合遺伝子を有するALL(MEF2D-ALL)のアジアにおける生存率は10%程度であり、高リスクALLである。予後不良を規定する因子として、私たちは、ALL治療のキードラッグであるステロイドに対して、MEF2D-ALLが抵抗性を示すことを明らかにした。MEF2D融合遺伝子を有さないALLにおいても、数%の症例はステロイド抵抗性を示し、予後も不良であるが、その機序は一部を除き明らかになっていない。この機序を明らかにすることで、MEF2D-ALLのみならず、全てのステロイド抵抗性を示すALLへの新規治療戦略を構築することを目的として、研究を行った。本年度においては、MEF2D-ALL細胞株における機能解析・発現分析を行った。計画していたMEF2D-ALLにおける体細胞変異のさらなる解析は、他の複数の研究グループから多数の報告がなされ、少数例の解析を行うことの意義が薄くなった。そのため、これまでに解析した4例の体細胞変異について、詳細な検討を加えることにした。MEF2D融合遺伝子を有する2種類の細胞株について、ステロイド(デキサメタゾン)存在下の増殖と遺伝子発現プロファイルを検討した。増殖はステロイド濃度に依存しないものの、ステロイドに反応して発現量が上昇することが知られている遺伝子の一部に、発現量の上昇がみられた。体細胞変異の詳細な検討において、4例中1例について、ステロイド受容体遺伝子(NR3C1遺伝子)の欠失がみられた。これは、他のALLで報告のある、ステロイド抵抗性の機序の1つであった。本年度までの研究は、概ね順調に進展していると考えている。細胞株の遺伝子発現分析においては、ステロイド濃度に依存して段階的に変わる正確な遺伝子発現プロファイルが取得できており、さらに詳細な解析を進めることで、既報の機序を含めて、ステロイド抵抗性の機序を推定することができると考えられる。体細胞変異の解析においては、少なくとも1つの、ステロイド抵抗性を生じる機序(ステロイド受容体遺伝子の欠失)を同定した。すなわち、体細胞変異の解析も、ステロイド抵抗性の機序を解明するために有用である可能性が示された。この観点において、他の研究グループによる変異解析データの再解析や、あらたなMEF2D-ALL症例の患者検体を用いた変異解析は有用かもしれない。次年度以降に計画している、発現クローニングやスクリーニング実験の実施に加えて、患者検体の収集も行い、網羅的な変異解析ができれば、さらなる成果に結びつくと期待される。当初の研究計画に基づいて、研究を推進したいと考えている。すなわち、MEF2D-ALL細胞株の遺伝子発現分析から得られたデータをさらに解析し、ステロイド抵抗性の機序を推定する。加えて、MEF2D-ALL細胞株を用いた発現クローニングと、遺伝子のCRISPR/Cas9システムを用いたノックダウンスクリーニングによって、ステロイド抵抗性に関与する遺伝子群を同定する。すなわち、ステロイド感受性がある細胞株をcDNAライブラリー、あるいはCRISPR/Cas9のガイド配列ライブラリーを用いてライブラリー化し、ステロイド添加によって選択することで、ステロイド抵抗性を生じる遺伝子が同定できる。また、症例数が非常に少ないため難航が予想されるが、患者検体をさらに収集し、体細胞変異のプロファイリングを行う。研究期間内に実施が可能であれば、発見されたステロイド抵抗性の機構が、MEF2D融合遺伝子を有さないALL、ならびに他のリンパ系悪性疾患においても存在するか検討する。利用可能なリンパ系腫瘍悪性疾患由来の細胞株についてステロイド抵抗性を検討し、抵抗性のものについてその機序を確認する。

体細胞変異の詳細な検討において、4例中1例について、ステロイド受容体遺伝子(NR3C1遺伝子)の欠失がみられた。これは、他のALLで報告のある、ステロイド抵抗性の機序の1つであった。本年度までの研究は、概ね順調に進展していると考えている。細胞株の遺伝子発現分析においては、ステロイド濃度に依存して段階的に変わる正確な遺伝子発現プロファイルが取得できており、さらに詳細な解析を進めることで、既報の機序を含めて、ステロイド抵抗性の機序を推定することができると考えられる。体細胞変異の解析においては、少なくとも1つの、ステロイド抵抗性を生じる機序(ステロイド受容体遺伝子の欠失)を同定した。すなわち、体細胞変異の解析も、ステロイド抵抗性の機序を解明するために有用である可能性が示された。この観点において、他の研究グループによる変異解析データの再解析や、あらたなMEF2D-ALL症例の患者検体を用いた変異解析は有用かもしれない。次年度以降に計画している、発現クローニングやスクリーニング実験の実施に加えて、患者検体の収集も行い、網羅的な変異解析ができれば、さらなる成果に結びつくと期待される。当初の研究計画に基づいて、研究を推進したいと考えている。すなわち、MEF2D-ALL細胞株の遺伝子発現分析から得られたデータをさらに解析し、ステロイド抵抗性の機序を推定する。加えて、MEF2D-ALL細胞株を用いた発現クローニングと、遺伝子のCRISPR/Cas9システムを用いたノックダウンスクリーニングによって、ステロイド抵抗性に関与する遺伝子群を同定する。すなわち、ステロイド感受性がある細胞株をcDNAライブラリー、あるいはCRISPR/Cas9のガイド配列ライブラリーを用いてライブラリー化し、ステロイド添加によって選択することで、ステロイド抵抗性を生じる遺伝子が同定できる。また、症例数が非常に少ないため難航が予想されるが、患者検体をさらに収集し、体細胞変異のプロファイリングを行う。研究期間内に実施が可能であれば、発見されたステロイド抵抗性の機構が、MEF2D融合遺伝子を有さないALL、ならびに他のリンパ系悪性疾患においても存在するか検討する。利用可能なリンパ系腫瘍悪性疾患由来の細胞株についてステロイド抵抗性を検討し、抵抗性のものについてその機序を確認する。細胞株を費用を要するレポジトリではない経路で入手が可能であったこと、薬剤(デキサメタゾン)について安価な入手が可能であったこと、MEF2D-ALLにおける体細胞変異のさらなる解析は、他の複数の研究グループから多数の報告がなされ、少数例の解析を行うことの意義が薄くなったため中止したことが、理由として挙げられる。購入予定であった薬剤ライブラリーにつき、もう少し規模の大きいものを購入し、網羅性の高いスクリーニングを行うことを計画する。
金属錯体によるヘテロ不飽和結合の高度活性化に基づく触媒的変換反応の開発

複数の金属錯体を適切に組み合わせることにより、各金属の機能の足し合わせに留まらない相乗効果が発現することが、近年の研究により明らかにされている。このような背景の中、本申請者は酸化還元活性な有機金属錯体と、カルベン移動反応や酸化反応を始め、種々の触媒活性を有するメタロポルフィリンに着目した。これらのユニットをπ共役で連結することで得られる多核錯体は、各ユニット間の電子的な相互作用が可能になるため、ヘテロ不飽和結合の活性化においてポルフィリン部位の電子状態が精密に制御可能であり、上記の協奏機能効果を期待することができる。具体的な研究成果を、以下に二点示した。・金属フラグメントからのπ逆供与により電子密度が向上したポルフィリン環が、種々の電子不足アクセプターとスタッキングを介した自己組織体を形成することを見出した。また、金属フラグメントの酸化一還元に伴う光誘起電子移動により、ポルフィリン環の発光のON/OFFが可逆的にスイッチ可能であることを明らかにした。・酸化一還元活性な二つの金属フラグメントをエチニル基を介して亜鉛ポルフィリンと連結した三核錯体が、分子ワイヤーとして良好な電子伝達能を有することを見出した。さらにヘテロ不飽和結合を有するドナー分子のポルフィリンとの相互作用により、それらの性能が調整できることを見出した。上記の電荷分離錯体やスタッキングによる複合化を利用すれば、ヘテロ不飽和結合を有する基質の触媒反応中心であるポルフィリン環への接近・固定が可能となることが予想され、新規高度活性化につながる極めて有用な知見を得ることができた。当初目的としていた複数の金属錯体により発現する協奏機能や相乗効果の発現の確認に加え、金属ポルフィリンの集積構造の制御に成功したため。一般に多環芳香族化合物は集積による効率的な分子間π電子相互作用により、単一分子では見られない協奏機能を示すことが知られており、ヘテロ不飽和結合を有する基質の触媒活性化に対し、当該年度は自己組織化を利用する新たな研究方針を得ることができたと考えている。酸化還元活性な金属フラグメントとメタロポルフィリンとを連結した種々の異種多核錯体を合成し、ヘテロ不飽和結合を有する基質の選択的な活性化を検討する。DFT法により活性化における機構の理論計算による考察も随時行う予定である。本年はこれらをエチニル基で連結した複核錯体の協奏機能効果を利用したヘテロ不飽和結合の新規活性化法の確立を目指した。具体的には、一つ、もしくは二つの酸化還元活性な鉄及びルテニウムフラグメントを有するZnポルフィリン錯体を合成し、その物性評価を行った。分光学的、そして電気化学的特性を調査した結果、以下の二点が明らかとなった。・金属フラグメントからの強いπ逆供与により、これらの錯体のポルフィリン環の電子密度が高まり、TCNQやナフタレンジイミドと、電荷分離錯体やスタッキングによる複合体を形成・[Cp_2Fe]PF_6を用いた一電子酸化により、二核鉄およびルテニウム錯体は混合原子価状態を形成し、片側の金属フラグメントが受容した酸化還元による外部刺激を、架橋配位子を介してもう一方の金属フラグメントへと伝達する分子ワイヤーとしての機能を発現電荷分離錯体やスタッキングによる複合化を利用すれば、ヘテロ不飽和結合を有する基質の触媒反応中心であるポルフィリン環への接近・固定が可能となることが予想され、新規高度活性化を目指す上で極めて有用な知見を得ることができたと考えている。近年、複数の金属錯体の適切な組み合わせにより、各々の金属の機能の足し合わせに留まらない相乗効果が発現することが報告されている。これらのユニットをπ共役で連結することで得られる多核錯体は、各ユニット間の電子的な相互作用が可能になるため、ヘテロ不飽和結合の活性化において上記の協奏機能効果を期待することができる。本年度は、昨年に合成法を確立した「酸化還元活性な鉄及びルテニウムフラグメントM(η^5-C_5Me_5)(dppe)」をエチニル基を介して「亜鉛ポルフィリン」と連結した多核錯体の物性制御を試みた。その結果、鉄及びルテニウムフラグメントの酸化-還元反応を利用し、ポルフィリン環の電子密度の制御に成功した。具体例を、以下に二点示した。・金属フラグメントからのπ逆供与により電子密度が向上したポルフィリン環が、ナフタレンジイミドやテトラシアノキノジメタン等の電子不足アクセプターと、スタッキングを介した自己組織体を形成することを見出した。

これらのユニットをπ共役で連結することで得られる多核錯体は、各ユニット間の電子的な相互作用が可能になるため、ヘテロ不飽和結合の活性化においてポルフィリン部位の電子状態が精密に制御可能であり、上記の協奏機能効果を期待することができる。具体的な研究成果を、以下に二点示した。・金属フラグメントからのπ逆供与により電子密度が向上したポルフィリン環が、種々の電子不足アクセプターとスタッキングを介した自己組織体を形成することを見出した。また、金属フラグメントの酸化一還元に伴う光誘起電子移動により、ポルフィリン環の発光のON/OFFが可逆的にスイッチ可能であることを明らかにした。・酸化一還元活性な二つの金属フラグメントをエチニル基を介して亜鉛ポルフィリンと連結した三核錯体が、分子ワイヤーとして良好な電子伝達能を有することを見出した。さらにヘテロ不飽和結合を有するドナー分子のポルフィリンとの相互作用により、それらの性能が調整できることを見出した。上記の電荷分離錯体やスタッキングによる複合化を利用すれば、ヘテロ不飽和結合を有する基質の触媒反応中心であるポルフィリン環への接近・固定が可能となることが予想され、新規高度活性化につながる極めて有用な知見を得ることができた。当該年度に見出したスタッキングによる自己組織化を利用すれば、ヘテロ不飽和結合を有する基質の触媒反応中心であるポルフィリン環への接近・固定が可能になることが予想され、新規高度活性化を目指す上で極めて有用な知見を得ることができたと考えられるため。当初目的としていた複数の金属錯体により発現する協奏機能や相乗効果の発現の確認に加え、金属ポルフィリンの集積構造の制御に成功したため。一般に多環芳香族化合物は集積による効率的な分子間π電子相互作用により、単一分子では見られない協奏機能を示すことが知られており、ヘテロ不飽和結合を有する基質の触媒活性化に対し、当該年度は自己組織化を利用する新たな研究方針を得ることができたと考えている。酸化還元活性な金属フラグメントとメタロポルフィリンとを連結した多核錯体を用い、ヘテロ不飽和結合を有する基質の活性化を検討する。並行して、DFT法による理論計算を行い、ヘテロ不飽和結合-金属錯体の電子状態や活性化における機構を検証する。また、当該年度期間中、米国カリフォルニア大学サンタバーバラ校に留学して得たデバイス評価に関する知識を活かし、得られた錯体の有機光起電力デバイスや単分子ワイヤーとしての性能評価にも挑戦したい。酸化還元活性な金属フラグメントとメタロポルフィリンとを連結した種々の異種多核錯体を合成し、ヘテロ不飽和結合を有する基質の選択的な活性化を検討する。DFT法により活性化における機構の理論計算による考察も随時行う予定である。
日本型食生活がミネラル栄養に及ぼす影響に関する基礎的研究

日本の食生活様式が欧米化することにより栄養素の摂取が高タンパク質、高脂肪に移行することが国民栄養調査等により報告されている。また、欧米では乳製品の摂取が高いことから、ミネラル、特にカルシウム摂取については不足の問題は指摘されないが、近年の日本型食生活は、カルシウムの摂取が少ないことも指摘されている。今回、私共はこの点に着目し高タンパク質・高脂肪の摂取がカルシウム利用に及ぼす影響についてラット用いて検討した。被験動物としてFisher系4周齢の雌ラットを用い、AIN-76精製飼料を基準にし、タンパク質を10%、20%、40%及び脂肪を5%、10%、20%として1群6匹、6群について4週間の飼育実験を行った。動物の飼料摂取は自由摂取とした。最終週4日間の出納実験を行った。実験終了後に動物を屠殺し、大腿骨、腎臓を摘出し資料とした。実験結果は、二元配置分析法を用いて検討した。動物の飼料摂取は飼料中のタンパク質量に依存しないが、脂肪量の増加により減少した。体重増加についても同様であった。カルシウムの利用については、タンパク質の摂取と脂肪の摂取増加によりその利用は低下した。特に、尿中排泄についてはタンパク質摂取の影響がこれまで同様に観察された。腎臓中のカルシウム含有量についてはタンパク質の摂取と脂肪の摂取増加により増加した。腎臓を病理学的に観察すると、タンパク質摂取の増加と脂肪の摂取増加により遠位尿細管にカルシウムの蓄積が認められたが、糸球体に異常は認められなかった。以上のようにタンパク質、脂肪の摂取量の増加はミネラルとりわけカルシウムの利用を低下させるだけではなく、腎臓への蓄積が観察された。今回の実験条件に加え、長期間摂取の影響、ミネラル摂取量の増加などの課題を克服しなくてはならないが、ミネラル栄養にタンパク質、脂肪摂取が大きく関与していることが示唆された。