hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本産マルハナバチ類の周年飼育法の確立とその花粉媒介への利用に関する研究

その結果、オオマルハナバチ(北海道産の亜種エゾオオマルハナバチも含む)、クロマルハナバチともに女王蜂の造巣率は80%以上であり、75%以上の巣で最初の働き蜂が羽化する段階まで営巣が進行した。さらに、働き蜂が羽化する段階にまで至ったコロニーでは、その内の約80%が生殖個体(新女王蜂と雄蜂)を生産する採集段階に到達した。この値は、対照区としたセイヨウオオマルハナバチと比較すると幾分劣っており、生産コストという面では高くつくことが懸念されるが、生態系への安全性を考えれば十分検討する価値はあろう。これらの実験室内で育てられた日本産マルハナバチの温室トマト(桃太郎T93)に対する受粉効率については、両種ともに振動集粉行動を示し着果率も80%以上という高い値が得られた。その値とセイヨウオオマルハナバチのそれとの間に差は見出だされなかった。同時に、セイヨウオオマルハナバチが日本産マルハナバチに及ぼす負のインパクトとして、巣の乗っ取りと種間交雑(遺伝子汚染)が起こり得ることが実証された。さらに、この研究遂行の最中、北海道沙流郡で温室から逸出したセイヨウオオマルハナバチの自然巣が発見され、その導入種の帰化が既に局地的に始まっていることも明らかとなり日本在来種の実用化は急務であると考えられた。前年度の研究において、日本産マルハナバチ類の中で作物の授粉用に実用化できる種として選定されたオオマルハナバチ(Bombus hypocrita)とクロマルハナバチ(B.ignitus)の増殖と花粉媒介能試験を中心に研究を行った。新女王蜂に関して、成熟段階まで至ったコロニーでの平均生産数はオオマルハナバチが約20頭、クロマルハナバチが約30頭であり、セイヨウオオマルハナバチの約40頭に比較して劣っていた。また、働き蜂の生産数に関しても、日本産の2種が各々約60頭、約80頭であったのに対して、セイヨウオオマルハナバチは約140頭に至り、既に商品化されている欧州産種の高い増殖率が示された。しかし、日本産種の中には時に欧州産種をしのぐものもおり、選抜育種を行うことでより生産性の高い系統を生みだしうるのではないかと考えられた。日本産マルハナバチの農業に利用する上での優れた点の一つに性質が温順で刺害頻度が低いという点が挙げられた。日本産種の働き蜂の生産性は欧州産種に比べると低かったが、トマトハウス内での授粉効率は極めて高く、コロニーの寿命も欧州産種のそれにほぼ匹敵していた。このことは、働き蜂個々の労働効率が優れていることに関係していると思われ、今後さらに精査することが期待される。欧州産種が日本の生態系へ侵入した場合に、大きな負のインパクトをもたらすことを示唆する実験データが挙げられている最中、一刻も早い日本在来種の実用化が望まれるが、最近では企業からの賛同も得られ、具体的な検討がなされ始めた。本研究での取り組みが、その端緒となったのは大きな成果といえよう。
裁判集会文書に見るカロリング期イタリア北部の森をめぐる経済的諸関係

本研究成果として、カロリング期イタリア北部の森林の機能について、以下の3点が明らかになった。5農民が持つ共同地としての森の用益権と、領主の一円的・排他的所有権との対立は、中世初期にも一般的な係争であった。一般に農民側の方が不利になる。6細分化された個人所有権の確認のために、裁判集会に権利文書が持ち出されることがあり、裁判集会は、紛争解決の場であることに加え、権利関係の確認の場ともなった。1山間部だけでなくポー河流域の沼沢地での灌木も含め、森林は家畜(牛・豚)の放牧にとって重要であった。特に、豚にドングリを食べさせる権利glandaticusが、特別に認識されていたほどであった。また、薪や大きな木材を切り出すなどの利用も重要である。2森林をめぐる権利関係については、共同地として農民共同体が用益権を享受している場合、細分化された個人所有権の下にある<silva stalaria>の場合、修道院などの領主が一円的・排他的所有権を主張する場合など、多様であることが確認された。これら複数の権利が錯綜し重なり合う際に、係争が生じることになる。3森は狩猟の場であり、食糧供給の場でもある。ポー河流域では特に、一般に言われるように領主層だけでなく農民にも狩猟の機会と能力があり、イノシンやシカの狩りも含め、重要な飲料調達の場であったらしい。これについては、なお今後史料の閲読を深める必要がある。また、裁判集会文書であるnotitiaの閲読からは、以下の3点が注目された。4裁判集会文書での係争からは、自由身分を持つ農民層の活力がうかがわれる。8-9世紀イタリア北部の森林に関して、平成16年度の作業から以下4点のことが明らかになった。1裁判集会文書で明らかになった、「王の森」の修道院への譲与にともなう農民と修道院の係争事例から、イタリア北部ポー河流域ではヨーロッパの中では相対的に早く、カロリング王権による包括的で観念的な土地所有権が、修道院の土地経営に基づく一円的で具体的な所有権に取って代わられていくことが分かる。共同体による森の用益権維持は農民経営にとって死活問題であり、その権利をめぐる係争は紀元1000年以降、領主と農民の対立の主要な争点の1つとなる。2実際の森林の植生については、所領明細帳や農地契約に見られるオーク類(ドングリが豚の飼養のために重要)の森林の他に、高河川敷でのヤナギ類、海岸部のマツ類などが燃料の他、手工業の材料やブドウの支柱などに利用されるものとして注目されるべきことが確認された。3農地契約等の検討から、森林には、農民が共同で用益権を持つ森の他に、個々人がそこで木を伐採する権利が明記される森があることが注目される。燃料等の切り出しに利用し萌芽更新されるsilva staraliaと呼ばれる森がそれで、その伐採の権利は森の所有者が持っている。4史料収集と研究動向追跡の作業から、ヨーロッパ学界全体で、森林利用の比較検討に基づく景観と空間に関する研究が進展していることを確認した。化石花粉学の研究成果などによる長期の植生の変化の検討から、所領明細帳などの所領経営の記録が裏付けられ、ポー河流域では自然の植生以上に人為的な移植によって栗の木が分布している点などが、確認された。平成17年度の研究実績として、次の5点が明らかになった。1果樹の他、河岸地帯の放牧用の灌木と並んで、個人が燃料を切り出す森silva stalariaが、農地営との関連で重要である。木炭製造については、森林をめぐる係争史料だけでは不明である。

2 Manaresiの刊行による中世初期のイタリア北部の裁判集会文書は、ヨーロッパの他地域に比べ、例外的に多数伝来しているが、それでも一定の地理的・年代的な限界がある。(1)ポー河河口近隣の沿海地帯は松(燃料用)が多いが、この沿海地帯に関わる文書は少なく、こうした植生を反映した係争などが、確認されない。(2)Manaresiの史料刊行では、962年以降の政治状況を反映して、裁判集会文書数は激減した。オットー朝ドイツ権力の到来と裁判制度再編により、イタリア北部は裁判集会の伝統を失うこととなった。裁判集会とその文書形式自体カロリング朝的であり、その係争にはカロリング朝的な領主=農民関係が反映されていると言える。3裁判集会文書は、所領明細帳の他、カロリング勢力瓦解後にポー河東部ヴェネトを拠点として勢力を伸張した、ベレンガリウス王の商業史料で補完される。また、ヴェネツィア初期商業研究に、木材商業に関する示唆がある。4同じ係争が複数回取り上げられる裁判集会から、森に依拠した経済活動の重要性と、農村共同体の森に関わる権利意識の強さが確認される。5一方の係争当事者である修道院側の、所領経営に占める森の重要性が確認される。
地域資源管理と遠隔地域間連携：「資源化のダイナミズム」をめぐる社会学的実証研究

研究期間の2年目となった2018年度は、以下の3つの取り組みを進捗させた。第1に、初年度までに実施した事例研究に基づく以下の論文を2編、公表することができた。(1)長野県伊那市と東京都新宿区の森林資源を介した連携事例について、『サステイナビリティ研究』誌に掲載された(特集依頼論文)。(2)群馬県みなかみ町のユネスコ生物圏保存地域(BR)の取り組みと利根川下流域との自然資源を介した連携模索の事例について、BR指定までの経過をまとめた論文が『国立歴史民俗博物館研究報告』に掲載された(査読あり)。第2に、初年度に引き続き、地域資源管理と遠隔地域間連携の比較事例研究のための調査を実施した。(1)森林資源を媒介とした遠隔自治体間連携については、徳島県那賀町と北島町が新たな森林税の創設を契機に開始した連携の取り組みについて現地調査を新たに実施した他、初年度に引き続きみなかみ町において調査を継続した。(2)地域コミュニティと事業者・市民の協働による遠隔地域間連携については、長野県上田市における太陽光発電を介した首都圏住民を巻き込んだネットワーク構築の事例調査を進め、NPO法人上田市民エネルギーの総会や市民・地域共同発電所全国フォーラムで中間的成果を発表するとともに、上伊那地域(駒ヶ根市、飯島町、中川村、南箕輪村、宮田村)において地域資源管理に関する事例調査を進めた。第3に、比較事例研究の結果をふまえて地域資源管理の社会的技術の理論研究を進めるとともに、森林や再生可能エネルギーの資源利用の現状とあり方について、農村計画学会低炭素特別委員会や木育サミット、「豊かな環境づくり佐久地域会議」などを通じて、広く社会へ成果発信し、他分野の研究者や市民とのコミュニケーション・見解の交換を図った。予定した調査地において計画どおり調査を実施し、四国など新たに調査対象を開拓した。各地で住民や行政と緊密にコミュニケーションをとり、研究の中間的成果を適宜、フィードバックしながら進めている。2019年度は、研究を以下のように進展させる。(1)社会状況の推移をふまえ新たに開拓した調査地と、従前より調査に取り組む地域、双方との協働を密にし、個々のフィールド研究をアクションリサーチ型の研究に発展させる。(2)新たな遠隔地域間連携の創出につながる研究成果を生産する。具体的には、2019年度から2020年度にかけ、東京おもちゃ美術館が進める「ウッドスタート宣言自治体」として46の自治体の取り組みを総合的に把握するための調査を実施する。(3)遠隔地域間連携と並んで本研究の両輪のひとつである地域資源管理をめぐっては、従前より調査に取り組む上伊那地域に加えて、安曇野市における森林資源に関する調査を実施する。(4)引き続き世界各地におけるネオ内発的発展論をベースにした研究や資料収集を通じて、新たな理論的展開の受容に努める。研究期間の初年度となった平成29年度は、以下の3つの取り組みを進捗させた。第1に、地域資源管理と遠隔地域間連携の比較事例研究のための調査を行った。(1)江戸期からの「縁」を活用した長野県伊那市と東京都新宿区の森林資源を介した連携事例については、現地調査等を実施し、その中間的成果を平成29年8月に伊那市内で行われたセミナー、平成30年2月に秩父市で行われた「木育サミット」等で紹介することができた。今後、この事例を焦点とした論文投稿を行う予定である。(2)長野県宮田村の減農薬米を介した生活協同組合との連携と地域環境問題への応答事例については、地域環境問題に関する現地調査を実施し、その中間的成果について『都市問題』に寄稿した論文に言及した。(3)長野県上田市における太陽光発電を介した首都圏住民を巻き込んだネットワーク構築事例については、上田市とその周辺地域の関係者への網羅的な聞きとり調査を実施した。今後、首都圏住民への調査を展開する。(4)群馬県みなかみ町のユネスコ生物圏保存地域(BR)の取り組みと利根川下流域との自然資源を介した連携模索の事例については、これまでの調査を基盤に、BR指定までの経過をまとめた論文を『国立歴史民俗博物館研究報告』に寄稿した。平成30年度に掲載予定である。第2に、長野県内77市町村をモデルケースとした、遠隔地域間連携データベースの構築に取り組んだ。77市町村ごとに、姉妹都市・友好都市など公式連携の他、他市町村の公共施設など連携拠点の有無、継続性のある学校教育やグリーンツーリズムなどの連携の有無に着目して、情報収集を進めた。今後、データベースを公開するとともに、連携推進の現状と課題に関するアンケート調査等の実施を検討する。第3に、国内外におけるネオ内発的発展論等、地域間連携に示唆的な文献を収集し、「地域資源管理の社会的技術」の理論研究を進めた。研究の開始時点で予定した調査地において、計画どおり調査を実施した。各地で住民や行政と緊密にコミュニケーションをとり、研究の中間的成果を適宜、フィードバックすることができている。(2)群馬県みなかみ町のユネスコ

生物圏保存地域(BR)の取り組みと利根川下流域との自然資源を介した連携模索の事例について、BR指定までの経過をまとめた論文が『国立歴史民俗博物館研究報告』に掲載された(査読あり)。第2に、初年度に引き続き、地域資源管理と遠隔地域間連携の比較事例研究のための調査を実施した。(1)森林資源を媒介とした遠隔自治体間連携については、徳島県那賀町と北島町が新たな森林税の創設を契機に開始した連携の取り組みについて現地調査を新たに実施した他、初年度に引き続きみなかみ町において調査を継続した。(2)地域コミュニティと事業者・市民の協働による遠隔地域間連携については、長野県上田市における太陽光発電を介した首都圏住民を巻き込んだネットワーク構築の事例調査を進め、NPO法人上田市民エネルギーの総会や市民・地域共同発電所全国フォーラムで中間的成果を発表するとともに、上伊那地域(駒ヶ根市、飯島町、中川村、南箕輪村、宮田村)において地域資源管理に関する事例調査を進めた。第3に、比較事例研究の結果をふまえて地域資源管理の社会的技術の理論研究を進めるとともに、森林や再生可能エネルギーの資源利用の現状とあり方について、農村計画学会低炭素特別委員会や木育サミット、「豊かな環境づくり佐久地域会議」などを通じて、広く社会へ成果発信し、他分野の研究者や市民とのコミュニケーション・見解の交換を図った。予定した調査地において計画どおり調査を実施し、四国など新たに調査対象を開拓した。各地で住民や行政と緊密にコミュニケーションをとり、研究の中間的成果を適宜、フィードバックしながら進めている。平成30年度は、初年度に引き続き、3つの取り組みを以下のように進展させる。(1)伊那市、宮田村、上田市、みなかみ町の調査は、現地の文脈に応じた調査の追加とともに、学会発表や学術誌への投稿を進める。さらに埼玉県秩父市と東京都豊島区の森林資源を介した連携事例を調査対象に追加する。平成30年2月に予備調査を行っており、平成30年中に、数度の調査を実施する。あわせて、比較事例研究の対象の見直しを、社会状況の推移をふまえつつ検討する。(2)長野県内77市町村をモデルケースとした遠隔地域間連携データベースは、平成29年度に収集した情報をもとにウェブサイトでベータ版の公開を開始する。(3)「地域資源管理の社会的技術」の理論研究については、欧州におけるネオ内発的発展論の拠点であるThe Centre for Rural Economy(CRE)の資料収集に取り組む。2019年度は、研究を以下のように進展させる。(1)社会状況の推移をふまえ新たに開拓した調査地と、従前より調査に取り組む地域、双方との協働を密にし、個々のフィールド研究をアクションリサーチ型の研究に発展させる。(2)新たな遠隔地域間連携の創出につながる研究成果を生産する。具体的には、2019年度から2020年度にかけ、東京おもちゃ美術館が進める「ウッドスタート宣言自治体」として46の自治体の取り組みを総合的に把握するための調査を実施する。(3)遠隔地域間連携と並んで本研究の両輪のひとつである地域資源管理をめぐっては、従前より調査に取り組む上伊那地域に加えて、安曇野市における森林資源に関する調査を実施する。(4)引き続き世界各地におけるネオ内発的発展論をベースにした研究や資料収集を通じて、新たな理論的展開の受容に努める。
減数分裂における遺伝子組み換えとRNAの機能

ユリの花粉母細胞から既に単離されていた減数第一分裂前期に発現する18個の遺伝子のうち、完全長のとれていなかったLIM13の全塩基配列を完成した。大腸菌の相同組み換えに働く遺伝子、RecA,に相同性をもつLIM15遺伝子の構造決定、抗体生産を完成し、LIM15蛋白質が減数第一分裂前期特に対合期をピークに相同染色体が対合する領域に出現することを明かにした。LIM15蛋白質の染色体上への局在とRAD52などの出現を対比させ、相同染色体の対合、遺伝子組み換え(conversionを含めて)などには、複数個の蛋白質が直接に関与することを示唆した。さらに組み換えの中間体が形成されると予想される領域には2本鎖的構造をもつRNAが結合している可能性を示した。他方、LIM14遺伝子は減数第一分裂前期から発現するにも拘わらず、相同染色体の対合にも遺伝子組み換えにも関与していない事を確認した。LIM14はグリシンとセリンに富む蛋白質で、細胞壁蛋白質として知られているものに塩基配列相同性をもっている。しかし、LIM14の局在はタペ-ト細胞と花粉細胞の澱粉粒にみられるだけで、これらの細胞の他の細胞内小器官にも、茎、葉、根、花弁などの澱粉粒にはみられない。澱粉を蓄積するプラスチドへの移行シグナルはLIM14蛋白質のN-末端の疎水性領域にあり、プラスチド移行シグナルとして注目できる。ユリ花粉母細胞から単離されている18この減数分裂特異的遺伝子(LIM1...LIM18)の内、組み換えに関与する可能性のあるものを選抜し、組み換え複合体(RC)のモデルを考えた。1。LIM15はRecAとやRAD51と塩基配列に相同性を持つが、違った機能を持つ。減数第一分裂前期ではLIM15とRAD51は染色体上の同一又は極近傍に局在しRCを作っているらしい。酵母ではRAD51,52,55,57,一重鎖DNA結合蛋白と他の2、3の蛋白質から成るRCモデルが考えられているが、ユリの第一分裂前期に単離されていて組み換えに関与する要素から、RCは、LIM15,RAD51,ATP依存型と非依存型のDNA鎖転移酵素(mRecとAimRec),DNAポリメラーゼB、小型二重鎖RNAとこれらの局在を決め複合体として纏める分子シャパロンを加えたモデルを発表した。リゾルベースとトポイソメラーゼが染色体上に存在し、その阻害剤が染色体の断片一粉末化を起した事から、これらのRCへの関与が示唆できた。2。この分子シャパロンの候補となりうる蛋白質の遺伝子、LIM10,11,12、のうちLIM10蛋白に対してモノクローン抗体(mAbLIM101,102,103,104)とポリクローン抗体(AbLIM101)を作製し減数分裂の各ステージでの発現をみた。mAbLIM101によるウエスターン解析は、LIM10蛋白は細糸期から出現し、四分子期迄18kDaの単一のものとして核と細胞質に存在するが、厚糸期末に最大量を示した。一方、ポリクローン抗体では間期から四分子期までを通じて100kDa,28kDaと25-15kDaの間に複数のシグナルとして検出し、恐らく類似性をもつ蛋白質が体細胞、生殖系細胞に共通に存在することを示唆した。減数分裂期特異的に発現するLIM15遺伝子のプロモーター解析を進めた。LIM15遺伝子はユリ花粉母細胞の対合期特異的な転写産物のcDNAとして同定された大腸菌組換えタンパクRecAの相同遺伝子である。本年度はLIM15相同遺伝子として単離されているシロイヌナズナArLIM15遺伝子のプロモーター解析を行った。

ArLIM15遺伝子の近傍プロモーター領域には体細胞で転写調節エレメントとして同定されているGATAモチーフや典型的なbZIP型転写因子の結合モチーフ(以下bZIPエレメントと略)が見いだされたことから、体細胞での転写調節の有無から検討した。各種プロモーターをルシフェラーゼ遺伝子に結合させたプラスミドをパーティグルガン法でホウレンソウに導入し、一過的に発現したルシフェラーゼ活性を指標にプロモーター活性を調べた。-1292までを有するArLIM15プロモーター活性は対照に用いたCaMV35SRNAプロモーター(転写開始点の上流約0.9kbp有する)活性と比べて約10%という相対値を示した。更に、5'上流域の段階的な欠失に伴いArLIM15プロモーター活性の段階的な増大あるいは減少が見られたことから、ArLIM15プロモーターには体細胞で機能する正および負の転写調節エレメントが存在することが示峻された。また、ArLIM15プロモーターに見いだされたbZIPエレメントに点変異を導入することによりプロモーター活性が5%以下になったことから、ArLIM15プロモーターのbZIPエレメントが体細胞で正の転写調節エレメントとして機能していることが確認された。bZIPエレメントは様々な環境に応答した転写調節に関与することが知られていることから、今後、ArLIM15プロモーターの活性化に関わる環境因子を検索する。また、形質転換シロイヌナズナを用いたArLIM15プロモーター解析に着手する。ユリの花粉母細胞から既に単離されていた減数第一分裂前期に発現する18個の遺伝子のうち、完全長のとれていなかったLIM13の全塩基配列を完成した。大腸菌の相同組み換えに働く遺伝子、RecA,に相同性をもつLIM15遺伝子の構造決定、抗体生産を完成し、LIM15蛋白質が減数第一分裂前期特に対合期をピークに相同染色体が対合する領域に出現することを明かにした。LIM15蛋白質の染色体上への局在とRAD52などの出現を対比させ、相同染色体の対合、遺伝子組み換え(conversionを含めて)などには、複数個の蛋白質が直接に関与することを示唆した。さらに組み換えの中間体が形成されると予想される領域には2本鎖的構造をもつRNAが結合している可能性を示した。他方、LIM14遺伝子は減数第一分裂前期から発現するにも拘わらず、相同染色体の対合にも遺伝子組み換えにも関与していない事を確認した。LIM14はグリシンとセリンに富む蛋白質で、細胞壁蛋白質として知られているものに塩基配列相同性をもっている。しかし、LIM14の局在はタペ-ト細胞と花粉細胞の澱粉粒にみられるだけで、これらの細胞の他の細胞内小器官にも、茎、葉、根、花弁などの澱粉粒にはみられない。澱粉を蓄積するプラスチドへの移行シグナルはLIM14蛋白質のN-末端の疎水性領域にあり、プラスチド移行シグナルとして注目できる。
アレルギーの病因遺伝子群の分子遺伝学的、構造生物学的解明と治療・予防への応用

本研究の目的は分子遺伝学的手法及び構造生物学的手法を駆使し、アレルギー素因を規定しているアレルギーの多遺伝子群を世界に先駆けて系統的・総合的に解明し、さらにその遺伝子がコードしているタンパクの立体構造を解明し、治療予防に応用することである。アレルギーの病因遺伝子群を以下の方法で系統的、多角的に検索し、世界的な知見を見出した。3年間のまとめを示す。(A)B細胞内部の解析。IgEの重鎖をコードするCε遺伝子の上流のSε領域のさらに上流のIε領域(重要な発現調節領域)に着目しオートシークエンサーにより塩基配列を決定した。さらにIε領域の核のクロマチンがIgE高値の患者でよりopenになっていることが明らかになり、これを確認した。(B)T細胞側の解析。Th1細胞からのIFN-γの産生低下、IFN-γ産生を誘導するIL-12に着目し、その異常を遺伝子学的に解析したところ、IgE高値の患者ではIFN-γ産生が低下しており、それはmRNAのレベルで起こっており、さらにその上位にあたるIL-12の産生やIL-12への反応低下が明らかになった。この原因として、IL-12レセプターβ2鎖遺伝子の異常を世界に先駆け明らかにした。さらにin vitroでIgE産生系を作成し、検討した。結果IFN-γ低下によりIgE産生の抑制が効かないことが示された。これはアレルギーの病因遺伝子の重要な1つがIgE産生抑制系の遺伝子異常であることを示した初めての成果である。さらに、IFN-γ産生を誘導するIL-18に着目し、まず(1)IL-18を大量に精製し、IL-18の立体構造を明らかにした。次いで(2)抑制系であるIL-18シグナリングにつき検討したところ、IL-18レセプターα鎖遺伝子異常によりIgE産生異常を来すことを世界で初めて明らかにした。上記の成果をもとに、アトピーを遺伝子学的に分類し、オーダーメイド治療・予防への応用を進めている。本研究の目的は分子遺伝学的手法及び構造生物学的手法を駆使し、アレルギー素因を規定しているアレルギーの多遺伝子群を世界に先駆けて系統的・総合的に解明することを目的とする。平成10年度はアレルギーの病因遺伝子群を以下の方法で系統的、多角的に検索した。(1) IgE遺伝子とその発現異常の解明。アレルギーの最も基盤となり、かつ異常なタンパクであるLgE抗体の産生過剰をB細胞内部と外部(T細胞など)の両面から系統的に分子遺伝的に解析した。さらにIε領域の核のクロマチンがIgE高値の患者でよりopenになっていることが明らかになった。IFN-γ低下によりIgE産生の抑制が効かないことが示された。その遺伝子異常を分析中である。

(2)臍帯血のIgEとリンパ球反応がアレルギー発症の予知に応用可能であった。上記の成果をもとに次年度は遺伝子異常とそれがコードするタンパクの機能と構造の解析を行う。本研究の目的は分子遺伝学的手法及び構造生物学的手法を駆使し、アレルギー素因を規定しているアレルギーの多遺伝子群を世界に先駆けて系統的・総合的に解明することを目的とする。平成11年度はアレルギーの病因遺伝子群を以下の方法で系統的・多角的に検索し、世界的な知見を見出した。(1)IgE遺伝子とその発現異常の解明。アレルギーの最も基盤となり、かつ異常なタンパクであるLgE抗体の産生過剰をB細胞内部と外部(T細胞など)の両面から引き続き系統的に分子遺伝的に解析した。(A)B細胞内部の解析。IgEの重鎖をコードするCε遺伝子の上流のSε領域のさらに上流のIε領域(重要な発現調節領域)に着目しオートシークエンサーにより塩基配列を決定した。さらにIε領域の核のクロマチンがIgE高値の患者でよりopenになっていることが明らかになり、これを確認した。(B)T細胞側の解析。Th1細胞からのIFN-γの産生低下、IFN-γ産生を誘導するIL-12に着目し、その異常を遺伝子学的に解析したところ、IgE高値の患者ではIFN-γ産生が低下しており、それはmRNAのレベルで起こっており、さらにその上位にあたるIL-12の産生やIL-12への反応低下が明らかになった。この原因として、IL-12レセプターβ2鎖遺伝子の異常を世界に先駆け明らかにした。その結果IFN-γ低下によりIgE産生の抑制が効かないことが示された。これはアレルギーの病因遺伝子の重要な1つがIgE産生抑制系の遺伝子異常であることを示した初めての成果である。本研究の目的は分子遺伝学的手法及び構造生物学的手法を駆使し、アレルギー素因を規定しているアレルギーの多遺伝子を世界に先駆けて系統的・総合的に解明し、さらにその遺伝子がコードしているタンパクの立体構造を解明し、治療予防に応用することである。平成12年度は平成11年度に引き続き、アレルギーの病因遺伝子群を以下の方法で系統的、多角的に検索し、世界的な知見を見出した。IgE遺伝子とその発現異常の解明。アレルギーの最も基盤となり、かつ異常なタンパクであるIgE抗体の産生過剰をB細胞内部と外部(T細胞など)の両面から引き続き系統的に分子遺伝的に解析した。このうちB細胞外部からの検討で世界的な知見が得られた。さらにin vitroでIgE産生系を作成し、検討した。結果IFN-γ低下によりIgE産生の抑制が効かないことが示された。これはアレルギーの病遺伝子の重要な1つがIgE産生抑制系の遺伝子異常であることを示した初めての成果である。
GPCR間の機能的相互作用による難治性かゆみの制御

神経系には多様なGタンパク質共役型受容体(GPCR)が発現しており、神経細胞の分化、回路形成、シナプス伝達、およびシナプス可塑性など様々な役割を果たしている。近年、異種または同種のGPCR同士が二量体や多量体を形成し、相互作用し合うことで単量体では実現できないような高度な機能制御を行っているという報告がなされている。本計画は、GPCR同士の相互作用による感覚伝達クロストークの生理的・分子的機構の解明とかゆみの神経伝達の制御を目指すものである。痛みとかゆみの神経伝達に関与すると考えられるGPCR同士の相互作用について解明を行うために以下を実施した。(1)ライブセル・イメージングによるGPCR複合体の時空間ダイナミクスの解析。(2)ターゲットGPCRの誘導発現細胞株を用いたシグナル伝達解析。(3)GPCR相互作用のための人工抗体の作製。一過性遺伝子導入によるGPCRの過剰発現系では、GPCRの挙動が変化する可能性が示唆された。そのため低発現量のドキシサイクリン誘導性GPCR安定発現細胞株を作製し、機能的相互作用、局在、および複合体形成について検討を行った。その結果、シナプス伝達の調節にかかわるGPCR複合体形成、細胞膜近傍での共局在、およびシグナル伝達の相互作用が明らかとなった。さらに、これらのGPCRは四量体以上の大きな複合体を形成している可能性が示唆された。複数のGPCRからなる複合体を解析するため、発光イメージングなどの新しい解析方法の導入を行った。これまで研究代表者らは、神経伝達にかかわるGPCR同士の相互作用についての解析方法の確立を進めてきた。その結果、フェルスター共鳴エネルギー転移(FRET)法、全反射照明蛍光(TIRF)顕微鏡法、および蛍光タンパク質再構成(BiFC)法などによるGPCR複合体の解析方法を確立してきた。確立した手法を用いて新たに明らかにしたGPCR複合体の解析をさらに進めた結果、四量体以上の大きなGPCR複合体形成の可能性が示唆された。そのため複合体の時空間ダイナミクスは二量体の場合に比べ複雑となることが予想される。そこで、翻訳後標識(ポストラベル)法やスプリットルシフェラーゼを用いた発光イメージング法取り入れた解析方法の確立を目指し研究を進めている。上記のように細胞レベルでのGPCR複合体解析については当初の計画以上に進展していると考えられる。また、初代培養神経細胞をもちいたGPCRの複合体形成と機能的相互作用を行った。初代培養では神経細胞以外の細胞もある一定割合で混入するため、ホモジニアスアッセイでは評価が難しいことが明らかになった。一方、GPCR相互作用の解析のための人工抗体作製については、昨年度に引き続き進めているが、実用化までにはさらなる検討が必要である。そのため、標的GPCRにアフィニティータグを導入し、アフィニティータグを認識する人工抗体を作製することで、GPCR相互作用の解析を進めている。研究代表者らが明らかにしたGPCR複合体は四量体以上である可能性が高い。そのため、従来の相互作用解析方法ではその本質を捉えきれない可能性が高い。そのため、ポストラベル法や発光イメージングなどの方法を新たに導入し。これまでに実現してきたGPCRのイメージング解析方法と組み合わせることで、巨大なGPCR複合体の解析を目指す。神経細胞におけるGPCRの機能的な相互作用については、マルチウェルプレートレベルでの解析では評価が難しいため、Fura2などのカルシウム感受性色素を用いたカルシウムイメージングやPink FlamindoなどのcAMP可視化蛍光タンパク質センサーを用いたcAMPイメージングなどを実施し、一細胞ごとにシグナル伝達変化を評価する。GPCRを認識する人工抗体の作製については条件検討が進んでいるため、実用化に向けて引き続き進めていく。GPCR相互作用の解析を効率よく進めるために、アフィニティータグを認識する人工抗体を用いてGPCR複合体形成の解析とその操作方法の確立を目指す。遺伝子導入を行い、アフィニティータグ付きGPCRを発現させて解析を行う必要があるため、細胞株や、初代培養神経細胞をもちいて解析を進める予定である。本計画は、Gタンパク質共役型受容体(GPCR)同士の相互作用による痛みとかゆみとクロストークの生理的・分子的機構の解明とかゆみの神経伝達の制御を目指すものである。痛みとかゆみの神経伝達系のおけるGPCR相互作用について解明を行うために以下を実施を目指した。(1) GPCR複合体の時空間ダイナミクスの解析。(2)ターゲットGPCRの安定発現細胞株の作製とシグナル伝達解析法の確立。(3)cDNAディスプレイ法を用いた抗GPCR人工抗体の作製。現在までの研究計画では、ターゲットGPCRの相互作用部位の決定と機能的役割の解析を目指し研究を行ってきた。研究課題の計画どおり、GPCR同士の複合体形成の解析法の確立し、安定発現細胞株におけるGPCR相について生化学的解析を行った。その結果、ターゲットGPCRの相互作用は多モードである可能性が示唆され、さらなる研究が必要であることが明らかとなった。また、GPCRのポストラベルとライブセルイメージングを駆使し、ターゲットとするGPCRの相互作用とその時空間ダイナミクスを明らかにしてきた。さらに時間分解FRETやホタルの発光酵素(ルシフェラーゼ)を応用した細胞内シグナル伝達の解析を行い、ターゲットGPCRの機能的相互作用の解明を進めている。また、げっ歯類脊髄の組織培養と分散培養の実験系を確立しており、当初の計画以上に進展していると考えられる。一方、cDNAディスプレイ法とラクダ由来シングルドメイン抗体の組合せによる人工抗体の作製を実用化するにはさらなる条件検討が必要であるためやや遅れが生じている。

一方で、GPCRの無細胞大量合成法を導入し、大量合成したGPCRを抗原とした抗体の作製を検討しており、人工抗体の作製が遅れても計画の進行に支障がないように進めている。掻痒モデルの作製については、研究分担者と共同で進めており、おおむね順調に進んでいる。一方でその分子メカニズムの解明は特異的抗体の作製後になる予定である。神経系には多様なGタンパク質共役型受容体(GPCR)が発現しており、神経細胞の分化、回路形成、シナプス伝達、およびシナプス可塑性など様々な役割を果たしている。近年、異種または同種のGPCR同士が二量体や多量体を形成し、相互作用し合うことで単量体では実現できないような高度な機能制御を行っているという報告がなされている。本計画は、GPCR同士の相互作用による感覚伝達クロストークの生理的・分子的機構の解明とかゆみの神経伝達の制御を目指すものである。痛みとかゆみの神経伝達に関与すると考えられるGPCR同士の相互作用について解明を行うために以下を実施した。(1)ライブセル・イメージングによるGPCR複合体の時空間ダイナミクスの解析。(2)ターゲットGPCRの誘導発現細胞株を用いたシグナル伝達解析。(3)GPCR相互作用のための人工抗体の作製。一過性遺伝子導入によるGPCRの過剰発現系では、GPCRの挙動が変化する可能性が示唆された。そのため低発現量のドキシサイクリン誘導性GPCR安定発現細胞株を作製し、機能的相互作用、局在、および複合体形成について検討を行った。その結果、シナプス伝達の調節にかかわるGPCR複合体形成、細胞膜近傍での共局在、およびシグナル伝達の相互作用が明らかとなった。さらに、これらのGPCRは四量体以上の大きな複合体を形成している可能性が示唆された。複数のGPCRからなる複合体を解析するため、発光イメージングなどの新しい解析方法の導入を行った。これまで研究代表者らは、神経伝達にかかわるGPCR同士の相互作用についての解析方法の確立を進めてきた。その結果、フェルスター共鳴エネルギー転移(FRET)法、全反射照明蛍光(TIRF)顕微鏡法、および蛍光タンパク質再構成(BiFC)法などによるGPCR複合体の解析方法を確立してきた。確立した手法を用いて新たに明らかにしたGPCR複合体の解析をさらに進めた結果、四量体以上の大きなGPCR複合体形成の可能性が示唆された。そのため複合体の時空間ダイナミクスは二量体の場合に比べ複雑となることが予想される。そこで、翻訳後標識(ポストラベル)法やスプリットルシフェラーゼを用いた発光イメージング法取り入れた解析方法の確立を目指し研究を進めている。上記のように細胞レベルでのGPCR複合体解析については当初の計画以上に進展していると考えられる。また、初代培養神経細胞をもちいたGPCRの複合体形成と機能的相互作用を行った。
プラズマ化学反応を利用したカーボンナノチューブの制御成長

本年度は、昨年度開発を行った熱フィラメント支援RFプラズマCVD法において単層カーボンナノチューブ作製効率の増大を図ることを主な目的とし、作製条件最適化、触媒金属源となるフェロセン導入方法の改良、プロセスモニタリングと制御などを実施した。フェロセンの導入方法で、昨年度は真空装置外部に蒸発槽容器を置くようにしたが、今年度はさらに効率的なフェロセンの蒸発と導入を行うため、蒸発槽を試験管形状の円筒形にしてその周囲をマントルヒーターで覆うようにした。その結果、少量のフェロセンの量でこれまでと同等の炭素粉末が得られるようになった。また、真空反応槽内でカーボンナノチューブ成長反応領域が中心部の窓から観測し易い場所に来るように、ガス導入とフィラメント設置の位置などを変更・改造した。この結果、カーボンナノチューブなどを含む微粒子雲の生成や挙動が、熱フィラメントからの放射光の散乱によって観察できるようになった。また、フェロセン蒸発槽容器が一定以上の温度になると散乱光による微粒子の生成が確認されるようになり、これから、フェロセンの蒸発量を制御することで、より効率的な単層カーボンナノチューブの作製ができるようになった。一方、TE-TMモード変換器を用いたマイクロ波プラズマによる単層カーボンナノチューブ作製装置を設計・製作した。しかし、上の実験に多くの時間を割いたため、本装置を用いた単層カーボンナノチューブ成長の確認には至らなかった。今年度は、微粒子がプラズマ中で負帯電して閉じ込められる効果を利用して、DCプラズマを用いたプラズマCVD法による気相中での単層カーボンナノチューブの生成率向上について検討を行った。反応装置内に、気化したフェロセン[Fe(C_5H_5)_2]と水素希釈エチレンを、約2000□に加熱したフィラメントの方向に吹き付け、フィラメントを接地電位とし、下流側に捕集板を兼ねた陰極版を置いてプラズマを発生させた。そして、約30分間気相中で成長した微粒子を陰極およびプラズマ下部に置いた捕集板上で収集し、重量測定、ラマン分光測定および透過電子廟微鏡観察を行った。その結果、下部の捕集板上に、熱フィラメントのみの場合は微粒子が殆ど捕集されなかったのに対してプラズマを用いた場合は多いことがわかった。これは、プラズマ中で捕捉され大きく成長した微粒子が重さで下に落下することにより堆積したものと考えられる。したがって、本方法の有効性が実証された。また、捕集されたカーボン微粒子のラマン分光測定の結果、低波数域スペクトルでは、151cm^<-1>,164cm^<-1>,183cm^<-1>にピークが見られ、単層カーボンナノチューブによるラジアルブリージングモードと判断された。透過電子顕微鏡観察からも直径2nm前後のチューブ状物質の成長が確認された。さらに、カーボンナノチュープ成長過程における気相生成物の四重極質量分析を行い、ベンゼン、ナフタレン、アントラセンの分子や、フェロセンの分解による生成物も確認された。今年度は、単層カーボンナノチューブの作製効率の増大と、その精製方法に関する開発を行った。単層カーボンナノチューブ作製効率増大では、まず、触媒金属微粒子の供給源となるフェロセンの気化導入方法で、容器を真空装置内部から真空装置外部へと移し、より大きな体積の容器を利用できるようにした。また、これまで熱フィラメントとDC放電を利用してきたが、今回はDC放電に代えてRF放電を利用し、より長く安定して放電を持続させた。その結果、炭素微粒子の収量が昨年度よりも数倍増加した。単層カーボンナノチューブの精製方法では、収集された炭素微粒子に温度を加えて空気中で酸化を行った。一定の温度で一定の時間、酸化を施し、そのたびに電子天秤による重量測定とラマン分光のグラファイトGピークとアモルファスDピークの高さの比を調べた。その結果、350°C以上での酸化でG/D比に変化があり、単層カーボンナノチューブ以外の不純物を取り除く効果があることがわかった。その効果は酸化温度と共に増加したが、単層カーボンナノチューブも酸化されて全体的に重量が減少した。このため、温度は350°C一定とし、一定の時間ごとに重量とG/D比の変化を調べた。40分まではG/D比が増加し、平均値として50近い値が得られた。しかし、60分間酸化を施すと逆にG/D比が減少した。一方、重量は2分間の酸化で初めの2/3ほどに減少したが、その後は1割程度の現象に留まった。これらの結果に対して、触媒金属である鉄が酸化され酸化鉄として残存したことが原因しているものと考えられる。

この結果、カーボンナノチューブなどを含む微粒子雲の生成や挙動が、熱フィラメントからの放射光の散乱によって観察できるようになった。また、フェロセン蒸発槽容器が一定以上の温度になると散乱光による微粒子の生成が確認されるようになり、これから、フェロセンの蒸発量を制御することで、より効率的な単層カーボンナノチューブの作製ができるようになった。一方、TE-TMモード変換器を用いたマイクロ波プラズマによる単層カーボンナノチューブ作製装置を設計・製作した。しかし、上の実験に多くの時間を割いたため、本装置を用いた単層カーボンナノチューブ成長の確認には至らなかった。
質感データの階層的詳細度の表現手法

詳細度レベルによる物体表面の質感変化を分析し,人間の視覚特性を考慮した物体表面の凹凸形状に対する視認性のよいリアルタイム表現を行った.その結果,物体表面の凹凸付けに対する様々な手法を,物体表面の詳細度に応じて切り替えて適用することで,12割程度の速度の向上を確認した.また,物体表面の陰影付けに際し凹み部分の遮蔽による陰影付けを行うことで,凹凸状態の視認性が良好になる手法を提案した.詳細度レベルによる物体表面の質感変化を分析し,人間の視覚特性を考慮した物体表面の凹凸形状に対する視認性のよいリアルタイム表現を行った.その結果,物体表面の凹凸付けに対する様々な手法を,物体表面の詳細度に応じて切り替えて適用することで,12割程度の速度の向上を確認した.また,物体表面の陰影付けに際し凹み部分の遮蔽による陰影付けを行うことで,凹凸状態の視認性が良好になる手法を提案した.平成20年度は,詳細度レベルによる物体表面の質感変化を分析し,質感データの基本モデルを構築することで,以降の研究環境の整備を主として進めた.質感を左右する要素には,表面の凹凸形状に代表される幾何的な情報,ならびに,反射・屈折・透過率等の光学的な要素など,多元的な要素があるが,研究の取り掛かりとして,表面の凹凸形状に注目して,測定ならびに分析をすすめることとした.はじめに,素材の表面形状が一価関数のハイトフィールド(高さ情報を保持する2次元の配列データ)として扱えるものであると仮定し,レーザ変位測定器を用いて表面の凹凸情報を計測した(協力:石川県工業試験場).レーザ変位測定器による測定が困難である金属性素材の場合には,光学顕微鏡で表面の画像を取得し,その陰影画像から凹凸情報を推定した.得られた凹凸情報から,素材表面の凹凸の分布状態をクラスタリングしながら,凹凸を意味のある単位で扱った多重解像度の表現を試みた.つづいて,物体表面に対する視点の距離に応じて,物体表面の法線の向きの統計的な値は変化するものと仮定し.この法線の向きの統計量の変化と距離の依存関係,および見えの関連性の分析をすすめた.なお,マクロな見えの素材感に対するビジュアルシミュレーションの研究を並行して遂行し,対外発表を行った.これは,漆の光学属性ならびに金箔の光学属性と表面の皺形状を計測し,プロシージャルな手法で加飾を施すものである.21年度は,人間の視覚特性を考慮した質感表現を行うことでCGの質感表現に対する処理の効率化を試みた.具体的には,リアルタイムでの物体表面の凹凸付け手法として用いられているパララックスオクルージョン(視差遮蔽)マッピングとバンプマッピング,テクスチャマッピング手法の3手法を,表現する物体表面の詳細度に応じて切り替えて適用した.質感表現に詳細度の概念を取り入れるため,前提となる質感表現に関する視覚特性の分析を予備実験として行った.この実験から,CGにおける画像の提示においても凹凸を感じるか感じないかの要素に,空間周波数の変化が関与していることを確認した.つづいて,CG画像の質感表現の手法を同一シーン内で切り替えた際,切り替えなかったCG画像との違いが認識されるのは,どのような条件であるかを調べるための評価実験を行った.実験では表面の凹凸と模様の周期について様々な条件の下で行った.この評価実験の結果を基に,視覚に応じた質感表現の手法の切り替えを判定する関数を定義した.パララックスオクルージョンのみを用いて描画したときと,提案手法を用いて描画したときの描画速度について比較を行った結果,1-2割程度の速度の向上を確認した.また,実験の結果から,模様が細かくなると手法の違いによる生成画像の違いを認識できなくなる閾値の範囲が広がることが認められた.さらに,物体の変形にともなう質感の変化の表現手法に関しても研究を進めた.具体的には,モデルの形状の変形箇所を抽出し,該当箇所の微細な凹凸形状に変化を与える手法を試みた.H22年度は,前年度までに明らかにされた人間の視覚特性を考慮した質感表現を発展させ,物体表面の凹凸形状に対する視認性のよいリアルタイム表現に注力した.通常のCG制作では,表面の凹凸をハイトフィールド(高さ情報)のデータとして与え,バンプマッピング処理をすることなどで素材の質感表現を行う.一方,凹凸が特徴的なシボ素材を観察すると,凹んだ部分が遮蔽により影になるために暗くなっているように見えるが,この現象は単なるバンプマッピング処理では表現は困難である.そこで,アンビエントオクルージョンをシボ素材表面の陰影付けに適用し,表現の対象となる幾何形状を操作することなく,凹み部分の遮蔽による陰影付けを行う手法を提案した.アンビエントオクルージョンとは,擬似的な間接照明効果を演出する手法として提案されたものであり,拡散する光の遮蔽度合いを示す.これは,物体表面の折り目や隙間では,遮蔽により光が四方周辺に反射されず,結果として暗くなる現象を意味する.これにより,凹み部分の視認性が良好なバンプマッピングを施すことが可能になり,物体表面の質感表現を向上させることが確認できた.また,遮蔽処理の範囲を変更することで,表現物体の詳細度を考慮した計算時間の効率化も提案した.

一方,物体の変形に伴う表面への皺発生のモデルを構築し,主として皮革素材に特有の微細凹凸による質感表現を向上させた.提案手法では,指定された入力形状から主曲率を算出し,最大曲率と最小曲率にそれぞれの閾値を設定することで,皺を付加する領域を検出する.続いて,皺が入る方向となる最小曲率の方向を求め,表面に皺の起点となる点を分布し,各点から皺が入る方向に従って,動径基底関数を用いてシワの形状を生成した.これにより,形状に所望の搬付けを表現対象の詳細度に合わせてプロシージャルに付与することが可能となった.
パラジウムを用いた多アルキル置換芳香族ブロマイド合成法の開発とその応用

医薬品あるいは天然物の合成において,芳香環,特に複素芳香環に2種以上の炭素鎖を位置選択的に導入する方法の開発は重要なテーマの一つである.我々は,等モルのパラジウム塩存在下,芳香族ブロマイドのビニル化を行うと、ブロム基の置換した炭素原子以外の炭素にビニル基が置換することを見いだした.例えば、4-bromoindole(1)とethyl acrylate(2)との反応では、ethyl(4-bromoindole-3-yl)propenoate(3)が得られ、1とN-Boc-dehydroalanine methyl ester(4)との反応では、N-Boc-dehydrotryptophane methyl ester(5)がよい収率で得られた。同様な反応は、ブロモベンゼン誘導体でも起こった。これらの反応によって得られたブロモオレフィンは,さらにPd触媒によってブロム基のついた炭素原子上にビニル化(Heck反応)が可能であり,芳香環に2種の異なるアルキル基を位置選択的に導入できるため,有機合成上非常に価値がある.この反応の有用性を,光学活性麦角アルカロイド,Clavicipitic Acid(6)の全合成によって示すことができた.即ち、5の不斉還元によって光学活性4-bromotryptophan(7)に導き、次にHeck反応によって4-(1,1 ́-dimethyl-1 ́-hydroxy-2-propenyl-3-yl)tryptophan(8)とした。次に8のBoc基を脱保護すると閉環反応が同時に起こり,clvicipitic acid(6)へと導くことができた。4-ブロモインドール(1)からわずか6行程で、光学活性体としてはじめて6の全合成に成功した.今回我々の開発した合成ルートは,tryptophan骨格を有するインドールアルカロイドのの合成に広く応用可能なものであり,また麦角アルカロイドの生合成ルートと類似しているために,生合成中間体が光学活性体として供給可能であり,生合成研究の発展にも大いに寄与するものと考えられる.医薬品あるいは天然物の合成において,芳香環,特に複素芳香環に2種以上の炭素鎖を位置選択的に導入する方法の開発は重要なテーマの一つである.我々は,等モルのパラジウム塩存在下,芳香族ブロマイドのビニル化を行うと、ブロム基の置換した炭素原子以外の炭素にビニル基が置換することを見いだした.例えば、4-bromoindole(1)とethyl acrylate(2)との反応では、ethyl(4-bromoindole-3-yl)propenoate(3)が得られ、1とN-Boc-dehydroalanine methyl ester(4)との反応では、N-Boc-dehydrotryptophane methyl ester(5)がよい収率で得られた。4-ブロモインドール(1)からわずか6行程で、光学活性体としてはじめて6の全合成に成功した.今回我々の開発した合成ルートは,tryptophan骨格を有するインドールアルカロイドのの合成に広く応用可能なものであり,また麦角アルカロイドの生合成ルートと類似しているために,生合成中間体が光学活性体として供給可能であり,生合成研究の発展にも大いに寄与するものと考えられる.1.2,4-ジメトキシ体(1)のビニル化では,目的物(2)が得られたが,電子過剰複素環であるチオフェン,フランのブロム体(3,4,5)あるいは3-プロモインドール(6)ではプロムの付いている位置にもビニル化が進行したジビニル体が得られ,選択性はなくなっていた。これらの結果から,芳香族プロマイドの選択的ビニル化は,芳香環の電子密度に大きく影響を受ける事が明かとなった。2.昨年度まではBoc基で保護されたDehyrdrotyptophan(8b)を得ることができなかったが,4-Bromoindole(7)のビニル化反応の条件を検討する事によって,Dehydrotryptophan(8b)が,本年度になって始めて得られるようになった。3.デヒドロトリプトファン(8a,b)の不斉還元において,不斉配位子を種々検討した結果,4-プロモトリプトファン誘導体(9a,b)が7080%の不斉収率で得らるようになった。現在Boc基で保護された光学活性4-ブロモトリプトファン(9b)を用いて,インドールアルカロイドであるclavicip-itic acid(10)の光学活性体の全合成を検討中である。1.1当量のPd(OAc)_2存在下、ブロモアセトアニリド(1)の選択的ビニル化によって2を得ることに成功したが、ブロモフェノール誘導体(3)のビニル化で4を得ることには成功しなかった。

:2.下に示したルートによって、4-ブロモインドール(5)を出発原料とした光学活性Clavicipitic Acid(10)の短行程(6行程)での前合成に成功した。このルートの特徴は、我々の開発した選択的ビニル化を応用することによって容易に得られる光学活性4-ブロモトリプトファン(7)を利用している点である。10はラセミ体の合成はすでにいくつかのグループで成功しているが、光学活性体の合成は我々が初めて成功したものである。前年度までに、光学活性4-bromotryprophan(3)は当モルのパラジウム塩存在下4-bromoindole(1)のビニル化、メチル化および不斉還元によって収率よく得られることが、確立された。1を原料としてα、β-不飽和エスエル(4)とした後、パラジウム触媒による閉環反応(Heck reaction)によって高収率で3環性の化合物(5)が得られたが、当初計画したラジカル反応による閉環反応には成功しなかった。しかし、5は光学活性麦角アルカロイド類合成のよい中間体と考えられるため、下に示したルートによるchanoclavine(6)の全合成を現在検討中である。
歯科用インプラント金属材料と共存するクラウン・ブリッジ用合金の腐食

金属インプラントを口腔内に適用した場合に、上部構造としてセメント合着するクラウン・ブリッジ用合金として何を用いるべきかを決定する事が本研究の目的である。電気化学的腐食挙動を調べる通常のポテンショスタット回路のほか、インプラント用金属を一方の極とし、上部構造用合金を他極として電圧・電流を直接測定する回路を試作した。インプラント材としては、純チタンを用いた。上部構造用としては、ADASTypeIII金合金、金銀パラジウム合金、コバルト・クロム合金、ニッケル・クロム合金、銀・インジウム合金を選んだ。試験液には、リンゲル液を用いた。合金は樹脂包埋して、電極をとり付けやすくした。まず、カルメロ電極に対する腐食電位を見ると、純チタンは意外に低く(電気化学的に卑)、次いで、ニッゲル・クロム合金、コバルト・クロム合金、銀・インジウム合金、金銀パラジウム合金、TypeIII金合金と順次高くなっていった。分極曲線から見ると、不動態化時、あるいはゆるやかな反応ピ-クの頂点の電流密度は、純チタンは非常に小さく、コバルト・クロム合金、ニッケル・クロム合金がこれに続き、金合金、金銀パラジウム合金ではもう少し大きかった。純チタンを陽極側にして、陰極側に他の合金を置いて自然に流れる電流を測定してみると、試験液の状態などの試験条件によって電流は大きく変動し、時には電流の向きが逆になった。コバルト・クロム合金は相対電位が小さく電流も少いので、上部構造用合金として好ましく思われるが、一旦不動態皮膜に傷がつくと、回復に時間がかかり、それまでに電流も電位差も大きく変動した。TypeIII金合金、金銀プラジウムの合金は純チタンに対して大きな電位差を示すものの、電流は安定しており、上部構造用合金として適当と思われる。しかし、種々の測定条件の影響を受けやすく、さらに実験を継続してこの結果を確かめる必要がある。