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手話の文字化の研究:日本における手話文字教材の開発をめざして

サットン手話文字システム(SW)を用いて日本手話の表記を試みたところ、ソフトウェアに多少の修正を加えればSWがより精度の高い普遍的な手話文字体系となることが確認された。SWは漢字に類似した体系なので、日本のろう者にとってはSWの使用が、漢字学習にも効果があると期待できる。そこで、ろう児にSWの指導を試み、学習態度に肯定的な結果を得た。この結果を受け、今後に向けてSW表記したろう児向け教材を開発し、ろう児のリテラシー教育に活用する可能性を考察した。サットン手話文字システムの批判的研究:サットン手話文字システムを日本手話の表記に応用し,その過程で生じる問題点を検証するため,手話単語を語彙レベルで文字化する作業を開始した。文字化の対象にした語彙は,試験的に,『わたしたちの手話学習辞典』(全日本ろうあ連盟出版局)に掲載されている見出し語200語とした。この200語は,全国手話検定試験の5級(入門レベル)で学習すべき語彙に指定されており,もっとも基本的な日常生活語彙である。文字化の過程で問題となったのは,手話の語構成要素(手の形・動き・位置・手のひらの向き)のほか,顔の表情などのパラ言語要素の各シンボルが多様で複雑すぎる点である。文字は日常的に使用するものなので,最低限の「対立」が認められる要素を抽出することが重要である。次年度は,この点の解決策を講じたあと,情報工学を専門とする研究分担者の工学的知見を加えてパソコン上でシステムの改良作業をおこなう。日本手話会話文の第一次例文選定:日本手話を文単位で文字化するため,今年度は第一段階での例文選定作業をおこなった。『わたしたちの手話(会話編)』(全日本ろうあ連盟出版局)から,日常会話での使用頻度が高い例文を選定した。来年度は,これらの日本手話文例の文字化作業をおこない,文単位で手話文字を表記する。なお,平成22年6月には,華南理工大学(中国,広州市)で開催された国際異文化コミュニケーション学会(IAICS)において口頭発表をおこない,日本における手話の地位と役割について述べる中で,手話文字の存在意義,日本における手話の表記への取り組みについて報告した。手話文字の存在意義に関する理論的考察手話は話し言葉のみが存在し、文字をもたない言語である。そのため、日本のろう者は日本手話を使って話をしながら、文字としては日本語の書記言語を用いる。つまり、ろう者は生まれながらにして日本手話と日本語という二言語を習得するバイリンガルにならざるを得ない。このような言語環境の下で、「手話文字」の存在はろう者の言語生活に大きな影響を与える。本年度、海外の言語教育に関する情報を収集した結果、複数言語を学ぶ必要がある人たちへの言語政策に関しては、欧州評議会の言語政策部局が定めた「欧州言語共通参照枠」(CEFR)に基づいてさまざまな理論的考察が行われていることばわかった。そこで、今年度はこのCEFRの考え方を基にして、聴覚障害児(者)が音声日本語と日本手話に加えて手話文字を学習することの本質的な意義を考察した。手話文字システムの改良と、JSPadによる日本手話語彙の手話文字表記アメリカで考案されたサットン手話文字システムに改良を加え、日本手話文字の表記をより確実なものにした改良版「JSPad」を使用して日本手話語彙の表記を試みた。また、福祉機器を扱う企業関係者も含めて「手話文字研究会」を立ち上げ、ソフトウェアの実用化について議論を開始した。なお、本年6月には大阪市で開催された「社会科学に関するアジア国際会議」において、「日本手話の普及について:社会言語学的観点からの考察」と題して研究発表をおこない、同月にはマカオで開催された「英語、談話分析、異文化コミュニケーションに関する国際会議」において「手話文字に関する研究」というタイトルで発表をおこなった。平成24年度は、愛知県内のろう学校で手話文字システムを使用する実験授業を行い(対象は中学部/高等部の生徒)、実施後にはアンケートによって、ろう生徒の手話文字に対する意識調査を行う。手話の記述について、今年度もバレリー・サットンが提案する手話文字体系(SignWriting)の批判的研究を継続した。日本手話単語のSignWriting(以下SW)表記を継続したところ、これまでの結果も踏まえ、ほぼ十分に日本手話を表記できることがわかった。しかし、手の形や動きに対する書き手の認識の違いによって表記のゆれが生じ、この「ゆれ」を吸収するために単語間の類似度を提案する必要が生じた。そこで、SWによる手話文書エディタ「JSPad」の開発を担当している、研究分担者の松本忠博(岐阜大学工学部准教授)が中心となり、SWによる表記実験をおこなって、書き手による表記ゆれを吸収した類似度検索の可能性を示した。次に、SW学習用のテキスト開発に向けて、まずはSWがろう児のリテラシー教育にどのように役立つかを社会言語学的観点から考察し、近隣のろう学校校長らと面談して意見交換をおこなった。その結果、ろう児にとって学習が容易ではない「やりもらい」や「受け身」などの学習にはSWが効果的に作用することがわかった。

手話文字の指導は、まず動きをともなわない片手手話(「男」や「お金」など)の表記の学習から始め、次に両手手話で動きのないもの(「家」や「事」など)、片手手話で動きのあるもの(「姉」や「(値段が)高い」など)、両手手話で動きのあるもの(「経済」や「家族」など)という順とするのがよい。ちょうど漢字の学習のように、画数の少ないもの(手話では、手の形がシンプルで動きの少ないもの)から順に指導することが効果的である。これらの事実から、SWは漢字の体系に類似したシステムを有することがわかる。過去に実施したアンケート調査でも、ろう者のSWへの関心はかなり高い。今後はSWの存在意義を広くろう教育関係者に知ってもらい、議論を重ねながら実践的研究を継続し、より効果的な教材の開発をめざしたい。1.言語政策に関して海外の情報を得ることにより、「欧州言語共通参照枠」を参考に、手話文字をろう者のことばの教育に使用するための理論的研究をおこなった。2.2つの国際会議で日本の手話事情と、手話文字に関する発表をおこない、有意義な意見交換が行えた。3.福祉機器を扱う企業関係者を交えて「手話文字研究会」を立ち上げ、手話文字ソフトを関係者に直接紹介して実用化について議論できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度には、愛知県内のろう学校で手話文字を使った実験授業を行い、中学部(あるいは高等部)の生徒を対象に手話文字に関するアンケート調査を実施する予定である。その結果をもとにして、手話が文字をもつことの意義を再確認しながら、聴覚障害児の言語獲得に手話文字がどのように機能するか、実験結果をもとに理論的考察をさらに深める。また、改良を加えた手話文字ソフト(JSPad)を活用して、日本手話単語を文字表記し、将来的に手話文字テキストを編集するための基礎データとする。ただし、時間的制約を考え、次年度はろう学校での実験授業実施とその後の分析に重点を置くこととし、手話語彙の文字表記は50100語程度に留める。
香酸柑橘ジャバラ由来抗肥満成分の探索と作用機構の解明

メタボリックシンドロームや生活習慣病の要因となる肥満は増加の一途を辿っており、その予防、治療は世界的な課題となっている。その一つの手段として、植物などに含まれる抗肥満物質の探索および作用機構に関する研究が盛んに行われている。本研究では、和歌山県原産の香酸柑橘であるジャバラ由来の抗肥満物質を探索し、その作用機構を解明することを目的とした。これまでの研究において、脂肪前駆細胞であるマウス線維芽細胞株3T3-L1を用いて、脂肪前駆細胞に対する分化促進作用および脂肪細胞に対する脂肪滴蓄積抑制作用を指標として、ジャバラ抽出液の効果を評価した。その結果、抽出液に脂肪細胞に対する強い脂肪滴蓄積抑制作用が見られた。そこで、脂肪蓄積効果を指標として、分画を行い脂肪滴蓄積抑制効果をもつ化合物1から3を単離し、質量分析装置、赤外吸収スペクトルおよびNMRスペクトル解析により化学構造を決定した。化合物1から3は、脂肪細胞に対し濃度依存的に脂肪の蓄積を抑制した。また、これらの化合物の作用機構の1つとして、脂肪細胞内での脂肪合成に大きく関わる酵素であるグリセロール-3-リン酸脱水素酵素に対する誘導抑制効果について検討し、3種の化合物とも強い誘導抑制効果を示し、特に化合物1の効果が最も強かった。以上の結果をもとに、化合物1の脂肪滴蓄積抑制効果の作用機構を遺伝子発現を指標として検討したところ、化合物1は脂肪の蓄積に関与する遺伝子であるPPARγおよびGLUT4の発現を抑制していた。一方、化合物1-3の脂肪前駆細胞に対する分化促進効果についてても検討した結果、これらの化合物は分化促進効果も示すことが明らかとなった。初年度は脂肪前駆細胞であるマウス線維芽細胞株3T3-L1を用いて、脂肪前駆細胞に対する分化促進作用および脂肪細胞に対する脂肪滴蓄積抑制作用を指標として、ジャバラ抽出液の効果を評価した。そこで、脂肪蓄積効果を指標として、ジャバラ抽出液をダイヤイオンHP-20、シリカゲル等を用いたクロマトグラフィーによって分画し、強い脂肪滴蓄積抑制効果をもつ化合物1から3を単離した。化合物1から3の化学構造は、質量分析装置、赤外吸収スペクトルおよびNMRスペクトル解析により決定した。また、活性と各化合物の水溶性との関係について検討したところ、活性の強さと水溶性に相関関係があることが示唆された。さらに、これらの化合物の作用機構の1つとして、脂肪細胞内での脂肪合成に大きく関わる酵素であるグリセロール-3-リン酸脱水素酵素に対する誘導抑制効果について検討し、3種の化合物とも強い誘導抑制効果を示すことを明らかにした。平成27年度は抗肥満物質探索試験法の構築と活性物質の探索および作用機構解析方法の構築を計画していた。まず、抗肥満活性試験法は、脂肪前駆細胞である3T3-L1細胞株を用いた系を構築し、安定したデータが出るまでになった。次に、活性物質の探索では3種類の抗肥満物質の単離に成功し、その化学構造の決定を行った。また、3種の活性物質の脂肪蓄積抑制効果について、濃度依存的活性を示すことを明らかにした。さらに、抗肥満活性の作用機構に関与するグリセロール-3-リン酸脱水素酵素に対する誘導抑制効果も明らかにし、作用機構の検討も進んでいる。最後に、作用機構の解析方法として定量リアルタイムPCRの条件検討も行い、平成28年度に実施できる状態となっている。メタボリックシンドロームや生活習慣病の要因となる肥満は増加の一途をたどっており、その予防・治療法の開発は世界的な課題となっている。その一つの手段として、植物などに含まれる抗肥満物質を探索し、その作用機構を解明する研究が盛んにおこなわれている。本研究では和歌山県原産の香酸柑橘であるジャバラ由来の抗肥満物質を探索し、その作用機構を解明することを目的とした。27年度は、脂肪前駆細胞である3T3-L1細胞に対する脂肪滴蓄積抑制効果を指標として、ジャバラ果皮抽出液より3種のポリメトキシフラボノイドを単離、構造決定した。また、これら3種の活性物質は、脂肪細胞内で脂肪合成に大きくかかわる酵素であるグリセロールー3ーリン酸脱水素酵素の誘導に対しても、強い抑制効果を示すことを明らかにした。2年目である28年度は、活性物質の脂肪細胞に対する浸透能、脂肪分解活性および脂肪蓄積に関与する遺伝子の発現に対する活性について検討した。まず、脂肪細胞に対する浸透能では、活性物質で処理した細胞を溶解し、細胞内の成分をHPLCにより分析したところ、すべて活性物質が細胞内に浸透していた。特に活性物質の一つである3-hydorxy-5,6,7,8,3',4'-hexamethoxyflavoneは細胞内でグルクロン酸抱合されていることがLC-MS分析により明らかになった。しかし、浸透能と活性の相関関係は見いだせなかった。次に、脂肪細胞に対する脂肪分解活性では、すべての化合物が強い脂肪分解活性をしめし、肥満改善効果への期待が持てた。

さらに、活性物質の一つである3,5,6,7,8,3',4'-pentamethoxyflavoneの脂肪蓄積に関与する遺伝子の発現に対する活性についてRT-リアルタイムPCRにより検討した結果、PPAR-γおよびGUL-4の遺伝子発現を強く抑制していることが明らかになった。平成28年度は、ジャバラより単離・構造決定した活性物質の脂肪細胞に対する脂肪分解活性と脂肪蓄積に関与する遺伝子の発現解析による作用機構の解明を計画していた。脂肪分解活性については構造決定したすべて活性物質において強い脂肪分解活性がみられることを明らかにした。この活性物質の精製、構造決定および脂肪分解活性までの成果を国際学会において発表した。一方、遺伝子の発現解析については、3種の活性物質について検討したが、現在1種の活性物質の解析のみにとどまっている。しかし、本年度は、当初の計画以外に活性物質の細胞に対する浸透能の検討を行い、浸透性の分析手法の開発および分析に成功した。メタボリックシンドロームや生活習慣病の要因となる肥満は増加の一途をたどっており、その予防・治療法の開発は世界的な課題となっている。その一つの手段として、植物などに含まれる抗肥満物質を探索し、その作用機構を解明する研究が盛んにおこなわれている。本研究では和歌山県原産の香酸柑橘であるジャバラ由来の抗肥満物質を探索し、その作用機構を解明することを目的とした。これまでの成果として、脂肪前駆細胞である3T3-L1細胞に対する脂肪滴蓄積抑制効果を指標として、ジャバラ果皮抽出液より3種のポリメトキシフラボノイドを単離、構造決定した。また、これら3種の活性物質は、脂肪細胞内で脂肪合成に大きくかかわる酵素であるグリセロールー3ーリン酸脱水素酵素の誘導に対しても、強い抑制効果を示すことを明らかにした。さらに、活性物質の脂肪細胞に対する浸透能、脂肪分解活性および脂肪蓄積に関与する遺伝子の発現に対する活性について検討した。まず、脂肪細胞に対する浸透能では、活性物質で処理した細胞を溶解し、細胞内の成分をHPLCにより分析したところ、すべて活性物質が細胞内に浸透していた。特に活性物質の一つである3-hydorxy-5,6,7,8,3',4'-hexamethoxyflavoneは細胞内でグルクロン酸抱合されていることがLC-MS分析により明らかになった。しかし、浸透能と活性の相関関係は見いだせなかった。次に、脂肪細胞に対する脂肪分解活性では、すべての化合物が強い脂肪分解活性をしめし、肥満改善効果への期待が持てた。さらに、活性物質の一つである3,5,6,7,8,3',4'-pentamethoxyflavoneの脂肪蓄積に関与する遺伝子の発現に対する活性についてRT-リアルタイムPCRにより検討した結果、PPAR-γおよびGUL-4の遺伝子発現を強く抑制していることが明らかになっている。平成29年度は在外研究の機会を得て、フロリダ大学(アメリカ)のCenter for Natural products, Drug Discovery & Developmentに1年間在籍し、在外研究先での研究が当初の予定よりも大きな時間を占めたため、研究課題の進歩状況に遅れが生じた。
室内熱水実験による大河の生物地球化学作用の検証

分野横断的なアプローチの下,岩石-海水反応による岩石変質及び熱水生成過程と微生物生態系の機能と組成との関わりを明らかにすることによって, 4つの「大河」の仮説検証と理論構築を目指した。水素の大河では,熱水生態系を維持するために必要な水素の発生が,かんらん岩熱水系,断層系で観測された。また,微生物活動と岩石-熱水反応の関連やアミノ酸重合を実験によって検討することが可能になった。本研究では,地球規模の海洋底地殻中の移流を「海底下の大河」と呼び,4つの「大河」で起きている物理・化学反応および微生物活動の素過程とそれらの時間変動を明らかにし,「大河」の形成及び地質-生命相互作用の制約要因を,バッチ式,フロー式,高速摩擦式の熱水装置を駆使して,実験室での再現実験によって決定する。研究期間の前半では,自然環境での現象を充分な精度で再現できる実験系と解析装置を構築する。この装置を用いて,研究期間後半では,装置に改良を加えつつ,素過程と相互作用を詳細に解析する実験と分析を行う。実験系による素過程の解明は,実際の海底下環境で起きている現象を説明する理論を構築する上で欠かせない検証作業であり,計画研究A01-A04班における調査・観察の成果を用いて,現場観測と実験相互のフィードバックを重ね,より厳密な理論の構築に努める。本研究では,地球規模の海洋底地殻中の移流を「海底下の大河」と呼び,その固相-液相の境界で起きている生物地球化学作用を明らかにすることを目標としている。特に,A05班では,「大河」で起きている現象を室内実験で検証することを目的としており,そのプロセスを(1)岩石-熱水反応過程と(2)熱水-微生物相互作用過程の2つの素過程に分け,反応の再現と解析を行っている。本年度は採択決定から年度末までの時間が非常に限られていたために,(1)の岩石-海水反応実験出使用する改良型バッチ式実験装置の海洋研究開発機構への新規導入,東大に既設の従来型バッチ式実験装置の改良を行い,さらに海洋研究開発機構のフロー式および高速摩擦式水熱実験装置に改良を行った。(2)の熱水-微生物相互作用実験には,新たにフロー式「熱水循環微生物培養装置」を製作した。それによって,次年度以降に本格的な実験が迅速に開始できるような体制が整った。また,変質鉱物中のアミノ酸の微量分析のルーチン化を行うための,蛍光検出装置の導入を行った。それらと並行して,年度内に研究グループ,および領域全体で研究会を開き,全研究期間を通した綿密な研究計画を構築した。そこでA05班は,(1)固相-波相間の物質の動き,(2)微生物が利用する熱水中の還元物質をいかに作るか,(3)微生物が固相-液相間の物質移動に果たす役割の調査の3つの問題設定を行い,実験によって明らかにしていくことを確認した。特に,A05班では,「大河」で起きている現象を室内実験で検証することを目的としており,研究期間の前半では,戦略的にそのプロセスを(1)岩石-熱水反応過程と(2)熱水-微生物相互作用過程の2つの素過程に分け,反応の再現と解析を行っている。2009年度は,前年度に導入した(1)の岩石-海水反応実験で使用する改良型バッチ式実験装置(海洋研究開発機構)を利用して,研究計画で提案している4つの大河のうち,水素の大河の再現を試みた。特に,太古代に海洋底に普遍的に存在したと考えられているコマチアイトの高温高圧実験によって,地球初期の水素の大河を再現した。この成果は国際誌に公表し,主要新聞にも取り上げられた。一方,岩石-海水反応を再現するフロー式実験装置に関しては,予定していた改良が進み,腐食の問題はほぼ克服した。また,(2)の熱水-微生物相互作用実験に関しては,フロー式「熱水循環微生物培養装置」が,稼働し始め,基本的な実験が可能になった。また,鉄の大河再現に向けて,微生物の有無を比較するためのインキュベーション実験も行って,基礎データを取得した。さらに,pHとシリ力量を変化させたアミノ酸の高温高圧での安定性実験,複雑系有機物の安定性の実験などの基礎実験を重ねている。これらの実績を基にして,次年度は様々な条件での熱水実験を推進し,(1)固相-液相間の物質の動き,(2)微生物が利用する熱水中の還元物質をいかに作るか,(3)微生物が固相-液相間の物質移動に果たす役割の3つの課題を,実験によって明らかにしていく。特に,A05班では,「大河」で起きている現象を室内実験で検証することを目的としている。

2010年度は,改良型バッチ式実験装置(海洋研究開発機構)を利用し,水素の大河再現のための実験を行った。具体的には,カンラン石を塩化ナトリウム溶液(模擬海水)中で300-400度,500気圧で加熱したところ,数mMの水素の発生が確認され,先行研究と熱力学計算の結果と非常に調和的な結果が得られ,熱水実験が世界レベルで行うことができることを示した。また,酸素フュガシティーを制御した高温加熱炉を用いて,化学組成をコントロールした岩石の合成を行い,合成した岩石を用いて熱水実験を開始することも可能になった。合成した岩石を用いた実験が可能なのは我々研究グループのみである。さらに,実験容器の中に二酸化炭素ガスを導入することにも成功した。これは,実際の熱水には二酸化炭素が含まれており,天然環境の正確な再現にさらに近づいた。岩石からの元素溶出における微生物に影響を評価した論文を1報投稿し,現在さらに1報原稿ができあがったところである。また,摩擦実験装置で高濃度の水素が発生することが明らかに成り,断層活動による水素の大河の可能性も示せた。熱水-微生物相互作用実験に関しては,前年度に稼働開始したフロー式「熱水循環微生物培養装置」を利用し,岩石-海水反応によって,微生物の代謝に利用される硫黄,鉄などの還元物質の生成が確認され,また,微生物の生息に関与する元素の溶出が確認された。今後,溶出された物質と微生物の培養結果との評価を行っていく。この成果については,論文作成中である。本研究では,地球規模の海洋底地殻中の移流を「海底下の大河」と呼び,その固相-液相の境界で起きている生物地球化学作用を明らかにすることを目標としている。特に,AO5班では,「大河」で起きている現象を室内実験で検証することを目的としている。改良型バッチ式実験装置を利用し,水素の大河,および硫黄の大河の再現実験を行った。水素の大河再現実験に関しては,カンラン石を模擬海水中で300-400度,500気圧で加熱したところ,数mMの水素の発生が確認された。水素の大河の一次生産者たるメタン菌をベースとした生態系は,数mMの水素によって維持することが可能であり,上記の条件下では水素の大河が成立することを示した。また,沖縄トラフ航海で採取した石英安山岩を300-400度,500気圧で加熱したところ,硫化水素の発生が確認され,硫黄の大河の再現に向けて,基礎実験が完了しつつある。酸素フュガシティーを制御した高温加熱炉を用いて,化学組成をコントロールした岩石の合成装置を構築したが,合成岩石を用いた実験が可能なのは我々研究グループのみであり,すでに合成岩石を用いた実験によるデータを数件得ている。一方,摩擦実験装置で高濃度の水素の発生を確認した成果については,Geophys.Res.Lett.に公表された。この結果は,断層に伴う海底下生命圏の可能性を示唆するものであり,波及効果は大きい。フロー式熱水循環微生物培養装置を利用した岩石-海水反応によって,硫黄,鉄などの還元物質の生成が確認された成果については,論文として投稿間際である。一方,生体必須の最小単位物質であるアミノ酸が鉱物を触媒としてどのような物理化学条件で重合化できるのかを検討した結果,スメクタイトと無水条件で反応させた場合にのみ,グリシンの重合が確認された。つまり,水の少ない環境の方が,アミノ酸の高分子化が起りやすいと推定される。
炭素親和性酸触媒を用いた機能性分子の新規合成法の開発

炭素親和性ルイス酸触媒を用いた求核置換反応を応用し、分子内求核置換反応の開発とシリルエノールエーテルのα-アルキル化反応の開発を行った。前年度までの結果から、オルト位にアルキニル基を有する安息香酸エステルはカチオン性の金触媒存在下、構造変化を伴って脱離基を形成し、求核剤としてアルコールを作用させることで置換反応が進行してエーテル化合物が得られることが分かっている。そこで基質エステルのアルキル部位にアルコール置換基を有するものを合成し、分子内求核置換反応を試みたところ金触媒存在下、反応は収率良く進行し、環状エーテルが得られた。また、本研究の際に得られたエステル交換の知見を利用し、金触媒によりオルトアルキニル安息香酸メチルエステルとジオールから環状エーテルが簡便に合成できることを見出した。これは基質エステルとジオールから金触媒によりベンゾピリリウム型中間体を経るエステル交換が進行し、アルキル部位にアルコール置換基を有するエステルが生成、続く分子内求核置換反応により進行したと考えられる。これにより天然物などにも良く見られる様々な環状エーテルがより簡便に、温和な条件下で合成できると期待される。さらに本求核置換反応においてシリルエノールエーテルを求核剤に用いると生成物としてα-アルキル化されたシリルエノールエーテルが得られることが分かった。一般にこの種の求核剤を用いた置換反応はオキソニウム中間体に対して脱離基がケイ素部位を攻撃するため生成物はα-アルキル化されたケトンとなるが、本反応では脱離基はインクマリンであり、中間体からの脱プロトン化が優先したと考えられる。炭素親和性ルイス酸触媒として金触媒を用いた新規求核置換反応の開発に成功した。具体的には、オルト位にアルキニル基を有する安息香酸エステルを基質とし、カチオン性の金触媒存在下求核剤としてアルコールを作用させることで求核置換反応が進行し、エーテル化合物が得られた。本反応では、これまで当研究室で研究してきたベンゾピリリウムカチオン中間体を脱離基として利用するような基質設計をしている。まず、ベンジルエステルを基質に、フェネチルアルコールを求核剤に用いて触媒の検討を行った。種々の炭素親和性ルイス酸触媒を検討した結果、カチオン性金触媒が最も良い結果を与えることが分かった。さらにカウンターアニオンの検討も行い、最も良い触媒はAuOTf (PPh_3)であることが分かった。次に溶媒、温度等の検討を行ったところ、クロロベンゼン中、室温で行ったときに最も良い結果が得られた。続いて求核剤の検討を行った。基質のエステル部位にはベンジルの他に2級のアルキル基も用いることができる。求核剤はアルコールの他に、電子豊富芳香族化合物も用いることができ、これによりFriedel-Crafts型のアルキル化に成功した。本反応の特徴としてその非常に温和な反応条件が挙げられる。すなわち本反応では強酸も塩基も使っておらず、用いているルイス酸も炭素親和性ルイス酸触媒であるためヘテロ元素の活性化をせず複雑な基質でも副反応が少なくなると考えられる。具体的に本反応は、酸・塩基に不安定な官能基を有する天然物合成中間体の中性条件下アルコールのベンジル保護に有用であると考えられる。さらに本反応は、反応系内で脱離基を形成し求核置換反応を行うという全く新しいコンセプトである。
動的再構成可能プロセッサを用いた超高速小型パワエレコントローラの基礎研究

動的に内部ハードウェア回路を再構成可能な、動的再構成可能プロセッサ(DynamicReconfigurable Processor, DRP)を用いて、デバイス内部に複数の構成情報を保持し、それらを高速に切り換えることで、複数の処理要素それぞれにこれらの構成情報を対応させることにより、面積コストと電力コストの双方が削減できるコントローラの基本設計を行った。その結果、従来のFPGAを用いたコントローラに較べて同じ演算回路を少ないチップリソース消費で実装出来ること、回路の動的切り替えにより効率的に演算処理を行えることを確認した。また、UPSの自律分散制御システムのコントローラへの適用を検討し、FPGAによるハードウェアコントローラを用いた実験システムを用いてシステム構成した場合との比較検討を行った。DRPとFPGAと組み合わせることで、柔軟にシステムに対応できるコントロールシステムが実現でき、同時にチップで消費するリソース量の削減により、コントローラの省電力化が期待できる。動的に内部ハードウェア回路を再構成可能な、動的再構成可能プロセッサ(Dynamic Reconfigurable Processor, DRP)を用いて、デバイス内部に複数の構成情報を保持し、それらを高速に切り換えることで、複数の処理要素それぞれにこれらの構成情報を対応させることにより、面積コストと電力コストの双方が削減できるコントローラの基本設計を行った。また、実アプリケーションとして、UPSの自律分散制御システムのコントローラへの適用を検討し、FPGAで構成した場合との比較を行った。アプリケーションの特性として、演算回路自体の精度と演算速度のトレードオフ、並列演算回路構成時のベンチマークを実装し、リソース消費量、モジュール毎の演算タイミングと回路切り替えの動作検証を行った。また、演算の切り替えにおいて、切り替え回路の機能分担の最適化に関して検討を行い、DRPに併設されたRISC-CPU内でのソフトウェアモジュール処理と合わせて、演算回路構成の評価を行った。これらの成果を国際学会および国内学会で発表した。この成果をもとに、次年度において、DRPを用いたコントロールシステムの製作し、システムとしての機能評価を行う。動的に内部ハードウェア回路を再構成可能な、動的再構成可能プロセッサ(Dynamic Reoonfigurable Processor, DRP)を用いて、デバイス内部に複数の構成情報を保持し、それらを高速に切り換えることで、複数の処理要素それぞれにこれらの構成情報を対応させることにより、面積コストと電力コストの双方が削滅できるコントローラの基本設計を行った。また、実アプリケーションとして、UPSの自律分散制御システムのコントローラへの適用を検討し、FPGAによるハードウェアコントローラを用いた実験システムを用いてシステム構成した場合との比較検討を行った。また、DRP特有の回路構成を利用した、パワーエレクトロニクスの制御に必須となる汎用的なソフトウェアモジュールのライブラリ化を行い、DPR用ソフトウェアの実装・検証を進めた。これらの成果をもとに、DRPを用いたコントロールシステムの基本設計を行った。FPGAと組み合わせることで、柔軟にシステムに対応できるコントロールシステムが実現できることを示した。また、同時にチップで消費するリソース量の削減により、コントローラの省電力化が期待できる。当該年度において、これらの成果を国際学会および国内学会で発表した。この成果をもとに、次年度において、DRPを用いたコントロールシステムを検討・評価し、パワーエレクトロニクスシステムとしての機能評価を行う。動的に内部ハードウェア回路を再構成可能な、動的再構成可能プロセッサ(Dynamic Reconfigurable Processor, DRP)と呼ばれるデバイス群の開発が進んでいる。これらのデバイスは、デバイス内部に複数の構成情報を保持し、それらを高速に切り換えることができ、複数の処理要素それぞれにこれらの構成情報を対応させることにより、面積コストと電力コストの双方が削減できると期待されている。これにより、演算回路規模が大きくともチップのゲート数を節減し、かつ消費電力を下げながら、FPGAと同様またはそれ以上の処理性能を実現することが期待されている。本研究では、電力変換器用制御コントローラに、動的再構成可能プロセッサを適用することによって、変換器全体としての、小型化、高効率化、高性能化の実現性を検討し、実システムとしての有効性を示すことを目的として、研究を進めた。その結果変換器コントローラ自体にフレキシブルな機能を持たせたままでの1チップ化の可能性を示し、将来の電力変換器コントローラの有り方を示すことができた。具体的には、動的再構成可能プロセッサを基にした制御系設計を行い、開発環境を構築し、基本演算のリソース確認およびシステム全体の構成設計を行った。系統連系システムを対象とした制御シミュレーションと動的再構成可能プロセッサに基づくベンチマークシミュレーションを行い、実験時に想定される性能評価を行った。

系統連系制御システムを動的再構成可能プロセッサ用の開発環境によるソフトウェア開発を行い、シミュレーションベースでの動作確認を行った。それをもとに系統連系制御システムに動的再構成可能プロセッサを用いたコントローラを組み込み、実験検証を行い、システムの有効性を確認しようとしたが、DRP製造メーカーの生産中止により実システムの政策が困難になったため、従来型のFPGAコントロールシステムとの性能比較、評価を行い、系統連系システムを対象とした検証をシミュレーション結果とあわせた検討とした。これらの成果を元に、論文作成を行い、国際学会での発表を行った。
「新しい」フィリピン人によるトランスナショナル関係構築の人類学的研究

新しいフィリピン人たちが行う、移動定着というモデルでは捉えられない、移動することそのものを生活基盤とする実践を検討する。この研究を通して、定住を前提とする市民権の在り方、国民国家と個人の関係の在り方を再考する。具体的には、80年代、女性芸能人の来日が急増し、現在まで続いているフィリピン人の移動が変化しながらも関連性をもつ動向であることを解明する。今年度は、本研究の目的である、「新しい」フィリピン人たちが、移動定着というモデルでは捉えられない、移動することそのものを生活基盤とする実践を検討することについて、日比での調査から以下の点を明らかにした。この研究は、定住を前提とする市民権の在り方、国民国家と個人の関係の在り方を再考する議論が開かれる可能性を導くものである。特に、今年度は、フィリピンでの、日本国籍及び日本での在留資格取得な人々がパスポート及びビザ取得の斡旋から日本での就業先紹介を行う非営利・営利団体を通じて、来日する過程をこれら団体の動向を意識しながら追跡した。また、日本においては、京都市を拠点とするPAG-ASAフィリピン人コミュニティでの参与観察を通じて、80年代に多くのフィリピン人既婚女性が来日し、定住した以降に来日する人々の動向、コミュニティ内のフィリピン人の来日経緯が多様化しつつあることについて考察した。すでにコミュニティに集まるフィリピン人たちの中には、上述したような、就業先の斡旋を受けて来日した人々やその二世などが含まれている。これらの「新しい」フィリピン人たちの中には医療法人などが経営する介護看護施設において労働に従事している人々もいる。このような動向は、日比のEPAによる介護看護候補者の来日と定住が停滞している中で、新たな介護看護労働者を確保するという視点からも重要な考察である。また、人々の多くは、日本国籍を持った二世の家族である立場で定住可能な在留資格を取得し、日本において暮らしている。現在、これらの二世たちを受け入れている多くの公立小中学校が二世たちへの日本語支援という問題に直面している。今後、これら問題の動向を継続して追跡することとしたい。本研究の目的は、「新しい」フィリピン人たちが、移動定着というモデルでは捉えられない、移動することそのものを生活基盤とする実践を検討することである。この研究を通して、定住を前提とする市民権の在り方、国民国家と個人の関係の在り方を再考する議論が開かれる可能性を導くことである。本研究では、次の3つの問題を明らかにしようとしている。1.複数の事例調査を実施し、日比間のトランスナショナル関係が構築される最新動向を解明する。2.日本国籍、在留資格、比市民権が活用され、日比に跨り社会関係を拡大する過程を分析する。3.80年代、女性芸能人の来日が急増し、現在まで続いているフィリピン人の移動が変化しながらも関連性をもつ動向である。調査者はフィリピン・マニラ首都圏を中心とした、日本での合法滞在可能なフィリピン人母子の人材派遣業者の実態の把握、京都を拠点とする以上のようなフィリピン人を従業員として受け入れている医療福祉施設を校区とし、フィリピン育ちの児童を受け入れている公立小学校への係わり、以上の様な「新しい」フィリピン人が徐々に増加しつつあり、多様化が進んでいる在京都市のフィリピン人コミュニティPAG-ASAでの参与観察調査、さらに、フィリピンでの在日フィリピン人を家族にもつ人々への個別事例調査から、移動定着というモデルでは捉えられない、移動することそのものを生活基盤とする実践を記述しつつある。また、補足として、既に在住経験が長い人々によって運営されているフィリピン人コミュニティが医療福祉施設で働いている、生活が現状安定しているとは言えない「新しい」フィリピン人を支援するための企画を行うなど、フィリピン人が多様化しつつあることも確認している。本研究では、日本とフィリピンの間を移動し続けているフィリピン人たちが、日比にトランスナショナル関係を継続して拡大していく過程に注目している。今年度は次の2つの事柄に焦点を当てた。1既婚女性の社会関係の拠点となるカトリック教会にあるフィリピン人組織への参与観察調査を実施した。この組織は、近年、市の国際交流委託事業を運営しているカトリック系法人の施設登録団体となり、活動の拠点としている。すでに述べたように社会階層など様々な状況が多様になってきた在日フィリピン人を反映するかのように、契約芸能移住労働者を経験していない新しい世代のフィリピン人が活動を担いつつある。また、日本に長年定住しているフィリピン人たちが、日本人の支援者たちと協働しながら、2の経緯で来日した「新しい」フィリピン人を対象とした支援企画などを行っている。2「新しい」フィリピン人が就業し、居住する地域にある公立学校への調査を実施した。日本人と何らかの親族関係を持ち、就労可能な在住資格や日本国籍を保有しているこれらの人々及びそのこどもたちは、国際的な人材派遣会社を通じて、本研究が拠点としている京都市の一部の医療施設に介護補助労働に従事している。親子は施設の付近に居住し、こどもたちを受け入れている公立小中学校では、こどもへの日本語支援、親への日本の教育の理解への活動を行っている。しかし、経済状況、長時間労働による人間関係の制約、日本社会に適応する機会の不足、1で触れたフィリピン人組織に参加する機会の制約などがあり、フィリピン人の間に社会関係の棲み分けがみられつつある。

また、年を追うごとにこの様な「新しい」フィリピン人が増加している。これらの成果は報告書にあるように公表した。今後、未発表分をしかるべき場において論文として報告する。日比双方で、参与観察調査、インタビュー調査を行い、9.研究実績の概要の13に掲げた具体的分析内容はおおむね順調にすすんでいるといえるだろう。あえて言うとするならば、今後の課題は、フィリピンでの在日フィリピン人を家族に持つ人々の国境を越えた関係の継続方法に関するインタビュー調査を積み上げることにあるだろう。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の課題は、「新しい」フィリピン人が就業し、居住する地域にある公立学校への調査をもとに分析する。本研究が主に拠点とする京都市においても、一部の医療福祉機関がこれらの親を雇用し、親子が施設の付近に居住している。こどもたちを受け入れている公立小中学校では、こどもへの日本語支援、親への日本の教育の理解への活動を行っている。時には長年在住しているフィリピン人結婚移民が講師としてセミナー等を行っている。これらの「新しい」フィリピン人たちは既存のフィリピン人組織とは関係が希薄であり、また結婚移民たちのとの立場の違いや社会関係の相違も顕著になりつつある。本研究では結婚移民たちと「新しい」フィリピン人たちの違いにも注目する。また、今後、この調査では他に調査補助者をアルバイト雇用して、万全の態勢で実地調査を実施したい24年度が最終年度であるため、記入しない。
カルシウムシグナルの発生と伝達に関する分子細胞生物学的研究

本研究の目的は,カルシウムシグナルの発生と受容伝達の分子機構を明らかにすることである.具体的には,酵母の性フェロモンによって誘導されるCa^<2+>の流入,または流入したCa^<2+>の受容または伝達に欠損をもつと考えられる突然異株群(mid1mid5)を解析することにより,Ca^<2+>の流入,受容,伝達に関与する遺伝子ネットワークを明らかにすることであった.本年度は特にCa^<2+>の流入に欠損をもつmid1株と,流入したCa^<2+>の受容または伝達に欠損をもつと考えられるmid2株をそれぞれ相補する遺伝子(MID1とMID2)を単離し,構造解析と両遺伝子の被壊株の細胞周期に関する解析を行った.その結果,MID1遺伝子は548アミノ酸残基から成り,疎水性領域を4ヶ所もつタンパク質をコードしていることを明らかにした.その領域の1つのアミノ酸配列は動物細胞の種々のイオンチャネルの膜貫通領域のアミノ酸配列と相同性があった.MID1遺伝子破壊株の解析から,MID1遺伝子は生育に必須の遺伝子であり,細胞周期のG_1期における山芽とM期における核分裂に必要であることが分った.一方,MID2遺伝子産物は376アミノ酸残基から成り,膜移行のためのシグナル配列,動物細胞のイオンチャネルと相同な膜貫通領域を1つおよびCa^<2+>結合領域と考えられる領域を1つもっていることを明らかにした.MID2遺伝子破壊株は正常に増殖することができた.両遺伝子間の相互作用を調べた結果,MID2遺伝子はmid1変異を抑圧できるが,MID1遺伝子はmid2を抑圧できなかった.このことは,一連のCa^<2+>シグナルのカスケードのなかで,MID2遺伝子産物はMID1遺伝子産物の下流で働くことを示している.この遺伝学的結論は,mid1変異株はCa^<2+>流入に欠損をもち,MID2遺伝子産物はCa^<2+>結合領域をもつという上述の知見をうまく説明できる.本研究の目的は,カルシウムシグナルの発生と受容伝達の分子機構を明らかにすることである.具体的には,酵母の性フェロモンによって誘導されるCa^<2+>の流入,または流入したCa^<2+>の受容または伝達に欠損をもつと考えられる突然異株群(mid1mid5)を解析することにより,Ca^<2+>の流入,受容,伝達に関与する遺伝子ネットワークを明らかにすることであった.本年度は特にCa^<2+>の流入に欠損をもつmid1株と,流入したCa^<2+>の受容または伝達に欠損をもつと考えられるmid2株をそれぞれ相補する遺伝子(MID1とMID2)を単離し,構造解析と両遺伝子の被壊株の細胞周期に関する解析を行った.その結果,MID1遺伝子は548アミノ酸残基から成り,疎水性領域を4ヶ所もつタンパク質をコードしていることを明らかにした.その領域の1つのアミノ酸配列は動物細胞の種々のイオンチャネルの膜貫通領域のアミノ酸配列と相同性があった.MID1遺伝子破壊株の解析から,MID1遺伝子は生育に必須の遺伝子であり,細胞周期のG_1期における山芽とM期における核分裂に必要であることが分った.一方,MID2遺伝子産物は376アミノ酸残基から成り,膜移行のためのシグナル配列,動物細胞のイオンチャネルと相同な膜貫通領域を1つおよびCa^<2+>結合領域と考えられる領域を1つもっていることを明らかにした.MID2遺伝子破壊株は正常に増殖することができた.両遺伝子間の相互作用を調べた結果,MID2遺伝子はmid1変異を抑圧できるが,MID1遺伝子はmid2を抑圧できなかった.このことは,一連のCa^<2+>シグナルのカスケードのなかで,MID2遺伝子産物はMID1遺伝子産物の下流で働くことを示している.この遺伝学的結論は,mid1変異株はCa^<2+>流入に欠損をもち,MID2遺伝子産物はCa^<2+>結合領域をもつという上述の知見をうまく説明できる.
経皮的髄核再挿入法に関する実験的研究

成熟Wistar系ラット尾椎に作成した椎間板ヘルニアモデルより経皮的に摘出した髄核部分を、プログラムフリーザ-による-80°Cへの緩徐な凍結と、急速凍結の両方法を用いて保存した。37°Cで急速に解凍した髄核組織内の細胞成分は両方法ともに正常髄核組織に比べ減少し、合胞体形成や多核細胞の集族などの変性性変化が観察されたが、その程度は急速凍結法で顕著であり、基質の染色性も著しく減少していた。従って、dimethyl sulfoxideを含むMEM Eagle液に5時間浸透させた後の緩徐凍結法が合理的であった。髄核摘出後にこの髄核組織の再挿入をおこなった椎間板と、再挿入をおこなわずに変性促進のための長軸方向の負荷を加えた椎間板の変性状態を線維輪、軟骨透明帯(終板)、残存する髄核組織ごとに検討したところ、再挿入の有無による椎間板変性は明らかに差がみられた。すなわち、髄核の非再挿入群では、線維輪の走行の逆転、途絶、終板の赤染性の低下、コンドロイチナーゼA、B、Cによる残余髄核の染色性の低下など、が明らかに認められ、凍結後解凍された髄核(細胞組織としては正常ではない)の再挿入がその後の椎間板の経時的変性変化を明らかに抑制することが判明した。隣接する正常椎間板からの新鮮髄核の再挿入実験(すでに報告ずみ)の結果と今回の凍結髄核の再挿入による結果を定量的に比較することはなお困難であるが、線維輪、軟骨透明帯の変性抑制効果は凍結髄核においても再現性が高く、臨床応用の一法として選択されうる可能性が示された。
行動研究のモデル生物としてのミツバチの開発と利用

本研究は、ミツバチが示す多彩な社会性行動やダンスコミュニケーションなどの高次行動を解析する「分子社会生物学」や「社会遺伝学」、「社会生理学」の分野における研究活動を、従来から発展してきた昆虫に関する神経生理学、行動生態学。神経行動学などの分野における研究活動と結びつけ、ミツバチを行動生物学の新しいモデル生物として開発・利用するそのための場の提供を目的とした。具体的には主に以下の2つの活動を行なった。(1)平成16年10月30日(土)に、東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻(理学部2号館大講堂)において、全国の国立大学法人、公立大学、市立大学、国立研究機関、公立研究機関、民間企業の約45名の関連分野の研究者に呼び掛けて「社会性昆虫コンソーシアム」の設立会議を開催した。主たる参加者(30名)には、それぞれのグループの研究紹介ののち、その研究が今後のコンソーシアムの発展にどのように寄与しうるか説明していただき、研究交流を進めた。さらに、今後メーリングリストの準備とともにHP(=社会性昆虫コンソーシアムの媒体)を開設し、関連分野の情報公開・情報交換、共同研究の場を提供することを提案し、参加者全員から了解をいただくとともに、HP管理者(東京大学大学院理学系研究科助手竹内秀明氏)を選出した。(2)「社会性昆虫コンソーシアム」のHP(http://www.honeybee.umin.jp/index.html)を開設し、メーリングリストを1月より稼働した。メーリングリストは既に会員により利用されている。HPは現在は仮設のものを公開しているが、管理を自動化したものを平成17年4月1日から稼働させる予定である。研究者紹介の他、関連分野をめぐる活動の情報公開、人事の案内、関連学会・雑誌へのリンク、ミツバチゲノム計画情報とのリンク等のサービスを行なう。将来的にはこのコンソーシアムの全体、あるいはその一部を母体にした共同研究や、特定領域研究の提案を視野に入れた活動を進めている。
PDGFRB異常による新規過成長症候群の病態解明と治療法開発

本研究では、新規ヒト疾患である血小板由来成長因子(PDGFRB)関連過成長症候群患者から樹立した疾患特異的iPS細胞を治療標的細胞(周皮細胞・血管内皮細胞、骨細胞、神経幹細胞、神経堤細胞等)に分化誘導し、「どの経口チロシンキナーゼ阻害薬が、どの標的細胞に対して、どの程度治療効果を持つか」を明らかにし、最適な治療戦略を選択するためのエビデンスを得ることを目指す。分子遺伝学的アプローチに加えて、人類遺伝学的アプローチとして、国際標準の表現型記載により本疾患の表現型スペクトラムを明確に定義する。
複核金属酵素の機能変換:加水分解酵素の酸化機能発現

活性中心に2つに金属イオンを有する金属複核酵素の構造と機能解明を目指し、ニッケル複核加水分解酵素であるウレアーゼの活性中心周辺構造を制御することにより、酸化酵素機能発現(ペルオキシダーゼ活性、ポリフェノールオキシダーゼ活性、カタラーゼ活性)を調べた。活性中心の金属イオン置換(鉄・銅・マンガンなど)および部位特異的変異による配位アミノ酸残基置換(His, Asp, Glu, Lysなど)により、酸化活性キャビティの構築を行い、酸化機能を評価することにより、酵素活性の構造要因の解明、機能改変を実現させることが本研究目的である。本研究成果は以下のものである。1.銅置換ウレアーゼの酸化活性発現:ウレアーゼの活性中心金属イオンを銅に置換することによりペルオキシダーゼ活性、ポリフェノールオキシダーゼ活性を発現することを世界で初めて見出した。2.鉄置換ウレアーゼおよびマンガン置換ウレアーゼの酸化活性発現:鉄置換ウレアーゼとマンガン置換ウレアーゼは、銅置換ウレアーゼよりも活性が低いが、ペルオキシダーゼ活性を示すことを明らかにした。さらに、マンガン置換ウレアーゼでは、過酸化水素を酸素に分解するカタラーゼ活性も示すことがわかった。3.金属酵素の機能変換の実現:ウレアーゼの活性中心金属イオンの置換および金属配位アミノ酸残基置換によって、加水分解から酸化へ機能を変換することが可能であるということを証明することで、酵素の機能は特異性が高いと考えられていた従来の常識をうち破り、活性部位構造の制御によって酵素機能特異性が改変できるという酵素化学における新しい概念を創出し、新規機能性酵素の分子設計を行う上での新指針を提案することに成功した。加水分解酵素であるウレアーゼの活性中心に存在する2つのニッケルイオンを銅イオンに置換することにより、酸化活性を発現することを発見した。基質としてグアイヤコールを用いた場合、過酸化水素存在下において、グアイヤコールオキソドの生成を確認した。アポタンパク質、ニッケルイオンを含む他の2価遷移金属イオンで置換したタンパク質では、銅置換ウレアーゼに見られるような酸化活性は観測されない。さらに、銅複核酸化酵素であるカテコールオキシダーゼ、チロシナーゼと酵素活性と同様の酸化活性を銅置換ウレアーゼは有していることを明らかにした。基質としてジフェノールを用いたとき、酸素存在下において、フェノキシラジカルの生成が観測された。これは、分子状酸素による酸化反応を銅置換ウレアーゼは触媒することを意味している。また、フェノールを基質とした場合においても、ジフェノールを経由して、フェノキシラジカルの生成が確認されたことから、フェノールに対して、銅置換ウレアーゼは一原子酸素添加酵素となっていることも見出した。これらのことは、ウレアーゼの活性中心のニッケルを銅に置換することによって、加水分解機能から酸化機能へ、酵素の機能変換に成功したことを意味している。本年度は、さらに、ウレアーゼの活性部位周辺アミノ酸を部位特異的置換を行うことにより、チロシナーゼの活性部位と類似させることを試み、その結果、架橋アミノ酸残基の有無、および、配位アミノ酸残基の改変によって、酸化機能の向上が明らかになった。この結果は、複核金属酵素の機能制御における活性部位構造因子の解明に対して、有用な知見を導くものである。次年度は、さらに、本年度の研究を発展させて、他の複核金属酸化酵素であるカタラーゼやメタンモノオキシダーゼとの比較を行い、複核金属酵素の活性部位構造に関する統一的見識を得ることを目指す予定である。活性中心の金属イオン置換(鉄・銅・マンガンなど)および部位特異的変異による配位アミノ酸残基置換(His,Asp,Glu,Lysなど)により、酸化活性キャビティの構築を行い、酸化機能を評価することにより、酵素活性の構造要因の解明、機能改変を実現させることが本研究目的である。

本研究成果は以下のものである。1.銅置換ウレアーゼの酸化活性発現:ウレアーゼの活性中心金属イオンを銅に置換することによりペルオキシダーゼ活性、ポリフェノールオキシダーゼ活性を発現することを世界で初めて見出した。2.鉄置換ウレアーゼおよびマンガン置換ウレアーゼの酸化活性発現:鉄置換ウレアーゼとマンガン置換ウレアーゼは、銅置換ウレアーゼよりも活性が低いが、ペルオキシダーゼ活性を示すことを明らかにした。さらに、マンガン置換ウレアーゼでは、過酸化水素を酸素に分解するカタラーゼ活性も示すことがわかった。3.金属酵素の機能変換の実現:ウレアーゼの活性中心金属イオンの置換および金属配位アミノ酸残基置換によって、加水分解から酸化へ機能を変換することが可能であるということを証明することで、酵素の機能は特異性が高いと考えられていた従来の常識をうち破り、活性部位構造の制御によって酵素機能特異性が改変できるという酵素化学における新しい概念を創出し、新規機能性酵素の分子設計を行う上での新指針を提案することに成功した。