hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
共晶系複相合金の微細組織制御と新奇バルク触媒材料への展開

この結果は、ラメラ組織を有することで効率良く各相でメタノール分解(Pt相)と水性ガスシフト反応(Fe3O4相)が協奏的に進行していることを意味している。以上の知見から、複相をナノオーダーでデザインすれば効率良く反応物質と熱の移動ができ、“酸化反応+還元反応"や“発熱反応+吸熱反応"などの相反する反応を組合せた複雑系にも対応できることがわかった。26年度が最終年度であるため、記入しない。触媒材料化学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定通り、新たな合金系において共晶合金を見出し、その組織制御と触媒特性の相関について検討出来ている。新たな共晶系Al基複相合金(Al-Pt-Fe系)を見出し、その組織制御パラメーターについて検討を行った。また、これらの触媒特性を検討した結果、ラメラ状組織を有した触媒がメタノール水蒸気改質反応ならびにCO選択酸化反応において高い活性と選択性を示すことが明らかとなった。また、EBSD解析の導入により、複相組織の相間の方位に関する情報が新たに得られたことから、複相組織の形成メカニズムに関する情報が得られつつある。これらのことを鑑み、研究の達成度としては、概ね順調に進展していると判断した。Au,Pt系バルク合金を中心に触媒調製と特性評価を行う。Au系バルク触媒の欠点である表面積と熱安定性の問題を解消すべく、合金中のAlを選択的溶出させポーラス化・高表面積化させるリーチング処理と複相合金組織制御(複相"活性相+熱安定相"による耐熱性向上)を組合せる。そして、作製したバルク合金触媒の活性化処理法(リーチング処理)ならびにAuと第二金属元素(Fe,Co,Ni,Cu)との金属間相互作用が触媒特性に及ぼす影響を明らかにする。これまでに見出された共晶系複相合金を用いて各種触媒反応を行うとともに、これらの触媒性能向上を目指し調製法の改良を試みる。熱的安定性の向上と高機能化を指向するために、合金中のAlを選択的溶出させポーラス化・高表面積化させるリーチング処理と複相合金組織制御(複相“活性相+熱安定相"による耐熱性向上と"活性相+活性相"による高機能化)を組合せる。調製した複相合金とその触媒試料についてXRD, TG-DTA, DSC, BET, TPR, XPS, CVなどを広く用い表面・バルクの構造、組成、物性解析を行う。また、電子顕微鏡法(HRTEM, FESEM, HAADF-STEM etc.)を用いた微細組織観察を行い触媒中の合金相の状態、構造、方位関係などから金属・合金相間の相互作用ならびに機能発現との因果関係を解明する。さらに、複相合金の電子状態と触媒機能の相関性を調べるために、良い合金系触媒を用いて、価電子帯構造と触媒特性の観点からも解析検討を行う。金属間化合物の組成を調整することにより価電子帯を制御し、分子の吸着・離脱特性と価電子帯との関連を調べる。これらの点を鑑み、金属間化合物を中心に価電子帯構造と触媒機能の関係を系統的に調査する。また、ここで得られた知見を触媒調製へフィードバックする。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額と合わせ、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。効率的に執行したことにより未使用額が生じた次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成26年度請求額とあわせ、平成26年度の研究遂行に使用する予定である。
精嚢蛋白をマーカーとした精子の質を判定する検査法の確立

従来、精子無力症の診断には顕微鏡下で精子運動率の測定を行うのが唯一の方法であったが、私たちが作成したSemenogelin(Sg)抗体を用いて精子へのSgの結合性を検討した所、精子運動率とSg結合率、結合量は負の相関を有し、精子無力症の診断パラメータとして有用であることが明らかになった。従来の検査法である精子運動率測定の問題点とされる射出後の時間や検者間差に影響されない新規マーカーとしての応用が期待される。精子の質を判定する臨床診断キットの開発を目指して、客観的な精子無力症診断法の確立を目的とした検討を行った。本年度は主に精嚢主要蛋白であるsemenogelin(Sg)をマーカーとして、精子へのSgの結合性をフローサイトメトリーにて解析し、精子無力症の診断パラメータとしての有用性を検討した。不妊外来を受診した精子運動率50%以下の患者および健常ボランティア男性のpercoll洗浄精子を固定後、抗Sgモノクローナル抗体と反応させ、蛍光標識2次抗体で染色し、フローサイトメーターを使用してSgの結合率(%)ならびに結合量(蛍光強度)を解析した。その結果、Sg結合率(mean±SD)は患者(63±17%)で健常男性(29±14%)に比較して有意に高く(p<0.0001)、精子運動率および生存率との間に強い負の相関(r=-0.64,r=-0.68)が認められた。Sg結合量も同様に患者(579±456)は健常男性(184±143)より有意に高く(p=0.01)、精子運動率および生存率との間に負の相関(r=-0.37,r=-0.45)を認めた。またSg結合率と結合量の間には正の相関(r=0.538)が認められた。SPMI結合率が高い検体ではSPMI結合量も多く、その傾向は患者群においてのみ有意であった。精子無力症患者はSPMI結合率55%以上かつ結合量450以上に分布しており、今回の対象集団においてはここがカットオフ値と考えられた。精子無力症患者では不良な精子にSgが結合することで精子の運動性に抑制が起き、不妊に至っていることが推察された。以上より、精子へのSg結合性は精子無力症の診断マーカーとして有用であることが示された。今後は不妊カップルの男性において同様の検討を行い、生殖補助医療における受精率や妊娠率の予測因子となり得るのか検討する。精子無力症の原因究明は申請者のライフワークである。現在までの検討でSemenogelin (Sg)を抗原として精子運動抑制因子(SPMI)部位を認識するモノクロ0ナル抗体を作製し、免疫組織学的手法を用いた実験より運動性の良好な精子の細胞膜にはSPMIは付着せず、運動性が不良な精子の細胞膜が障害された部位にSPMIが結合することが観察されたことから、何らかの情報伝達系が働き、精子運動をブロックしていることが示唆された。そこで本年度は、SPMIが運動不良な精子細胞膜を通過するのか、あるいは、もともと運動不良な精子細胞膜内にSPMIが存在するのか免疫電顕による検索を行った。研究協力者である千葉大形態形成学年森清隆教授らの協力を受け、結果をよりクリアにするため検体作製過程で起きるアーチファクトを最小限に留める工夫を検討しているものの、検討に充分量の運動不良精子を得ることの困難さなどもあり、結論を導き出すには至らなかった。また昨年度の実績報告書に記述したように、精子に対するSg結合性をフローサイトメトリーで解析し、精子無力症の診断パラメータとして有用であることを明らかにしてきた。そこで本年度は、不妊カップルの男性において同様の検討を行い、生殖補助医療における受精率や妊娠率の予測因子となり得るのかを検討した。研究協力者である木場公園クリニック(吉田淳博士)において同測定のための基礎検討を行い、設備の異なる他施設においても同様な測定結果が得られるようセッティングを完了した。その後不妊カップルの精子SPMI結合率および結合量を測定し、それらの値と受精率や妊娠率との関係を観察しているが、まだ症例数が少なく引き続き検討中である。平成20,21年度の研究成果として、精子へのSemenogelin(Sg)の結合性が精子無力症の診断パラメータとして有用であることを明らかにし、その成果がUrologia Int(2010)に掲載された。フローサイトメトリーによる精子へのSg結合性のカットオフ値をSPMI結合率55%以上かつ結合量450以上と設定しこのカットオフ値が妊娠の予測因子となり得るのかを検証するため、不妊カップルの精子SPMI結合率および結合量を測定し、その値と顕微授精による受精率を検討した。その結果、精子運動率とSg結合能、結合率は負の相関を有し、さらに受精率とも負の相関があることを明らかにした。次に、抗Sg抗体を用いて運動不良

精子のみならず機能不良と考えられる精子を吸着・排除し超選択的に受精に適する良質精子のみを選別する方法の開発に着手した。磁性ビーズを用いた検討では精子を捕捉することはできなかった。マイクロ流体チップに精通している共同インターナショナルの下木原博士らと共同で良質精子選別デバイスの予備実験を行なった。抗Sg抗体をマイクロ流体チップの流路に固定する前検討として精子をマイクロチップに流せるかを検討中であるが、精液の粘度が問題となり細い流路に精液を流すことが困難であることが判明した。今後は流路に流す前の簡便な精子洗浄処理法を検討する。またマイクロ流体チップを用いて男性不妊症自宅診断テストキット、すなわち患者自身で精子の存在の有無を知りえるようなキットの開発を目指す。H22年度の成果として、Sgの結合性と受精率の関係を見出したことから、従来の検査法である精子運動率測定の問題点とされる射出後の時間や検者間差に影響されない新規マーカーとしての応用が期待される。
対話システムにおける知識モデルの汎化を用いた漸進的知識獲得の展開

賢い対話システムを作るには知識が不可欠ですが、完璧な知識を作り込むのはほぼ不可能です。このため、話の最中に、知識の欠けを補う技術が必要です。本研究では、システムの知識表現として知識グラフを用い、その上で知識グラフ補完と呼ばれる未知の関係を推測する技術などを用いて、適切な質問内容を選べるようにします。これにより「話すほどに賢くなる対話システム」の実現に向けた基盤技術の確立を目指します。
免疫担当細胞の産生・維持制御シグナルと免疫系の再生及び機能制御

1)造血幹細胞・リンパ球前駆細胞の増幅分化を制御するLnkファミリー蛋白質の作用機構の解明: Lnk欠損によりc-Mp1依存性反応の亢進とともに重合アクチン量の低下がみられた。Lnk欠損B細胞では種々のケモカインに対する遊走能が上昇しており、fibronectinやVCAMへの接着が充進していた。Lnk依存性制御系の障害により細胞外基質との相互作用に影響が生じると考えられた。無血清培養系を用い、Lnk欠損造血幹細胞ではTPO依存性の増殖が亢進していること、正常では起こらないTPO単独刺激での自己複製がみられることを明らかにした。Lnk欠損によって生じる造血幹細胞の増加及び機能亢進が、トロンポポイエチン欠損下では大きく軽減することをLnk/TPO重複欠損マウスを作成することで確認した。2)リンパ球初期分化のチロシンキナーゼ依存性制御シグナルとその標的遺伝子群の解析: Btk/RAG2重複欠損pro-B細胞において、刺激前よりRAG2欠損pro-B細胞と比べて発現量に差がある遺伝子、抗Igβ抗体刺激により誘導がかからない遺伝子をピックアップし、血前駆細胞で過剰発現させ、ストローマ細胞との共培養系や免疫不全マウスへの移植系よりB細胞分化・成熟に果たす影響を解析し、B細胞分化を促進する転写因子を同定した。3)免疫系再生制御の基礎技術開発と臍帯血由来ヒト免疫担当細胞解析への応用:造血系再構築に極めて有用と思われるLnk依存性抑制系の阻害法を開発した。造血幹細胞及び前駆細胞の生着、長期骨髄再建能の増強効果について検討し、免疫不全動物モデルの免疫系再構築に有用であることを証明した。ヒト臍帯血前駆細胞での効果検討するため、ヒトLnk阻害分子を作製した。リンパ球前駆細胞や造血幹細胞の過剰な増幅がみられるユニークなLnkファミリーアダプター蛋白質群の遺伝子改変マウスを用いて、造血幹細胞、リンパ球前駆細胞の産生・維持の制御シグナルを解析し免疫系再生や機能制御法開発に向けた基盤確立を試みた。Lnkファミリー蛋白質の作用機構の解明:APS及びSH2-Bが、増殖シグナル制御とともに細胞骨格系制御に関与する知見が報告されている。巨核球系細胞を調べた結果、Lnk欠損によりc-Mp1依存性反応の亢進とともに重合アクチン量の低下がみられた。Lnk欠損B細胞では種々のケモカインに対する遊走能が上昇しており、fibronectinやVCAMへの接着が亢進していた。造血前駆細胞では遊走能に変化はみられなかったものの、全骨髄有核細胞と混合した場合の遊走がLnk欠損群で低下しており、VCAMへの接着が亢進していた。野生型及びLnk欠損B細胞を異なる色素で標識後同数を混合して移入しin vivoでのホーミングを比較したところ、Lnk欠損細胞は骨髄及び脾臓へ早く分布することがわかった。免疫系再生制御の基礎技術開発:種々のLnk変異体を作製した結果、増殖抑制にはSH2ドメインが必須であり、SH2変異に加えてPHドメインならびにC末端領域の欠損を組み合わせると効率の良いドミナントネガティブ(DN)変異体として働くことがわかった。得られたDN-Lnk変異体をマウス造血前駆細胞にレトロウィルスベクターにより感染導入し放射線照射マウスへ移植したところ、骨髄再構築能の亢進が観察された。DN-Lnk変異体は一過性発現によっても造血前駆細胞の生着能を亢進させることから、移植後早期段階で生着に有利に作用すると考えられた。

1)造血幹細胞・リンパ球前駆細胞の増幅分化を制御するLnkファミリー蛋白質の作用機構の解明:造血幹細胞のアポプトーシス阻害や増幅に関与するシグナル系として、c-Mplトロンポポイエチン(TPO)受容体系に注目し検討した。無血清培養系を用い、Lnk欠損造血幹細胞ではTPO依存性の増殖が亢進していること、正常では起こらないTPO単独刺激での自己複製がみられることを明らかにした。Lnk欠損によって生じる造血幹細胞の増加及び機能亢進が、トロンポポイエチン欠損下では大きく軽減することをLnk/TPO重複欠損マウスを作成することで確認した。2)リンパ球初期分化のチロシンキナーゼ依存性制御シグナルとその標的遺伝子群の解析:Btk/RAG2重複欠損pro-B細胞において、刺激前よりRAG2欠損pro-B細胞と比ぺて発現量に差がある遺伝子、抗Igβ抗体刺激により誘導がかからない遺伝子を12種ピックアップし、cDNAの単離と発現ウイルスベクターの作製を行なった。造血前駆細胞で過剰発現させ、ストローマ細胞との共培養系や免疫不全マウスヘの移植系よりB細胞分化・成熟に果たす影響を解析し、B細胞分化を促進する転写因子の同定、新規機能の検索を推進した。3)免疫系再生制御の基礎技術開発と膀帯血由来ヒト免疫担当細胞解析への応用:造血系再構築に極めて有用と思われるLnk依存性抑制系の阻害法を開発した。造血幹細胞及び前駆細胞の生着、長期骨髄再建能の増強効果について検討し、免疫不全動物モデルの免疫系再構築に有用であることを証明した。ヒト瞬帯血前駆細胞での効果検討するため、ヒトLnk阻害分子を作製した。
ダイナミックシステム理論と生態学的視点に基づく英語学習モチベーションの理解

2018年度は、Bronfenbrenner (1979)の生態学的発達論の視点から、動機づけの潮流(directed motivational currents:DMC)の枠組み(Dornyei et al., 2016)を用いて、日本人青年期層の第二言語(L2)学習を強力に動機づける仕組みの理解を目指した。先行研究のレビューから、本研究の目的が、対象者層の将来こうありたいL2自己(ビジョン)と現在の英語学習における努力の維持を促す没頭体験の理解にあると明確になった。上記に応じて、本研究では、143名の日本人学生からL2学習経験に関する自由記述項目と、DMC傾向、ビジョンの発生・維持を促す動機づけ条件、及び英語学習努力度を測る6段階リッカート尺度による複合質問紙を開発してデータを収集した。収集した記述データはグラウンデッドセオリー法で分析した。数値データは、SPSS 25.0を用いてCronbach's alphaによる信頼性検証後、SPSS Amos 25.0を用いた確認的因子分析・構造方程式モデリング、及びステップワイズ法による重回帰分析を行った。その結果、DMCに類似する体験を含む8種類のL2学習経験が抽出でき、中でも、海外留学経験、英語コンテストやプロジェクト型学習など教室内外で英語を使用する活動を含む体験が数多く存在した。続いて、構造方程式モデリングから、DMC傾向から英語学習努力への影響は、ビジョンの発生・維持を促す動機づけ条件を介して起こることが示された。さらに、重回帰分析から、その動機づけ条件のうち、目標達成への手続き的ストラテジーの存在やビジョンの活性化が、英語学習努力に直接の影響をもたらすことが示された。以上の結果から、対象者層のDMCとビジョンの発生・維持を促すメカニズムを生態学的発達論の視点から詳細に説明できる可能性を指摘し、今後の研究計画が浮上した。また、L2学習環境の視点から、日本人中学生にビジョンを活性化するタスクを導入し、状況的動機の変化に着目した研究の実施へと至った。平成29年度は、第二言語(L2)習得に関わるモチベーションの変化の理解に向けて、複素力学系理論(complex dynamic systems theory:CDST)の考えを用いたL2モチベーション研究のレビューを行った。そのレビューから、CDSTやL2自己システム(L2 self-system)、そしてパーソナルビジョン(vision)をもとに考案された「directed motivational currents(DMC)」(Dornyei, Henry, & Muir, 2016)の理論枠組みを用いた研究が、本研究の進展に必要であることが理解できた。DMCとは、自ら高い価値を感じる目標の達成に向けて必要な活動に没頭できる現象であり、L2学習においても欠かせない要素である。DMCの理解を深めるためにも、研究代表者は、DMCを用いた研究と、自身が行ったCDSTとBronfenbrenner(1979)の生態学的発達論を用いたL2モチベーション研究(Sugawara, 2017)の接点を探った。その結果、生態学的発達論を用いることで、DMCが起こる環境条件に着目でき、特定の文化圏に根付く社会力学的な影響も含めたDMCの理解が可能となり、日本人青年期層の英語学習における長期的なモチベーションの育成に必要な知見が得られるとの結論に至った(菅原, 2018)。この見解を踏まえ、対象者層のDMC(あるいは、長期的なモチベーション)の理解に向けた実証的研究のために、先行研究(Muir, 2016, Sugawara, 2017,他)をもとに質問紙を考案し、日本人学生から収集した量的・質的データの分析をした。この研究過程について国際会議(American Association for Applied Linguistics)で口頭発表し、今後の研究の進展に向けた振り返りを行った。データ分析・解釈を進め、研究結果の考察については引き続き進める必要があるが、当初の計画通り、実証研究デザインが考案でき、研究経過の報告を経て、研究全体を論文にまとめることにおいて目途が立つ段階にあるため。

さらに、重回帰分析から、その動機づけ条件のうち、目標達成への手続き的ストラテジーの存在やビジョンの活性化が、英語学習努力に直接の影響をもたらすことが示された。以上の結果から、対象者層のDMCとビジョンの発生・維持を促すメカニズムを生態学的発達論の視点から詳細に説明できる可能性を指摘し、今後の研究計画が浮上した。また、L2学習環境の視点から、日本人中学生にビジョンを活性化するタスクを導入し、状況的動機の変化に着目した研究の実施へと至った。収集した量的・質的データの分析を進め、結果の考察を行う。また、論文の記述後、これまでの研究を見直し、今後の研究課題を明確にする。
がん細胞のアポトーシス誘導を目的としたアンチセンス治療法の開発

我々は活性化あるいは増幅されたがん遺伝子に対するアンチセンス・オリゴヌクレオチド(AS ODN)を用いて白血病細胞の増殖抑制とその機序を検討、AS ODNの作用機序、細胞膜透過性や至適培養条件、標的配列の選択基準について多くのノウハウを蓄積してきた。従来のホスホロチオエート型AS ODNでは非特異的作用があり、これを克服するためにキメラ型AS ODNを作製して、血液細胞、白血病細胞の分化・増殖に及ぼす影響とその機序を検討し、以下の諸点を明らかにした。(1)アンチセンス核酸の分子設計:あたらしく考案したホスホロチオエート結合とホスホジエステル結合からなるキメラ型アンチセンス核酸分子を合成し、その精製方法を確立した。(2)上記のキメラ型アンチセンス核酸分子は非特異的に蛋白質と結合したり、Bリンパ球を非特異的に刺激するなどの非特異的作用や非アンチセンス作用を示す程度が少ないことを示した。(3)カチオン性脂質DOTAPをもちいた細胞内へのアンチセンス核酸分子の取り込み効率の改善:カチオン性脂質DOTAP(N-[1-(2,3-Dioleoxyloxy)propyl]-N,N,N-trimethyl-ammoniummethylsulfate)をもちいてアンチセンス核酸分子を細胞内に効率よく取り込ませることに成功した。(4)キメラ型骨格をもったEPOレセプターに対するAS ODNをもちいて赤芽球系細胞においてEPOが自己産生されることを見い出した。(5)赤白血病の増殖にEPOのオートクライン産生が関与し、EPOR AS ODNによりアポトーシスに誘導されること。(6)トロンポポエチン(TPO)・レセプターに対するキメラ型AS ODNをもちいて巨核球系前駆細胞においてTPOが自己産生されること。
歯周組織再生に関する研究-CO_2レーザーの上皮除去が関与する影響について-

前年度の研究結果から,ラット背部の上皮除去にCO_2レーザー照射は有用である可能性が示された.そこで,歯周外科時の歯肉弁剥離を仮定し,ラット背部に有茎弁を形成後,パラフィルムを挿入し,上皮の有茎弁内面への伸展を誘導した.約1週間で上皮が有茎弁内面を完全に覆うことを確認した.その後,ラット背部を4分割し,20mm×20mmの手術部位を4箇所設定した.距離を一定にするために,形成外科ハンドピースのノズルを最大に延ばした位置(焦点位置より30mm)に背部の手術部位を置いた.時間は出力3Wで有茎弁内をオーバーラップさせ,術野全体が鮮紅色になり上皮が肉眼的に除去できたと判断できた120秒に設定した.4箇所の20mm×20mmの術野に1箇所はレーザー照射を行わず,コントロールとした.後の3箇所はおのおの,2W,3W,5Wのレーザー照射を120秒間行い,その後,4箇所の術野内に深さ1mm,縦10mm,横10mmの切開を入れ,有茎弁を剥離翻転し,やや大きめのパラフィルムを挿入し,吸収性糸で縫合した.1週間後に組織切片を採取し,光学顕微鏡で観察を行った.コントロールには有茎弁内への上皮の伸展が見られたが,全ての3および5Wのレーザー照射で上皮のパラフィルム内の伸展は抑制できた.このことより,CO_2レーザによる上皮除去は上皮の有茎弁内への抑制に効果的であることが示された.前年度の研究結果から,ラット背部の上皮除去にCO_2レーザー照射は有用である可能性が示された.そこで,歯周外科時の歯肉弁剥離を仮定し,ラット背部に有茎弁を形成後,パラフィルムを挿入し,上皮の有茎弁内面への伸展を誘導した.約1週間で上皮が有茎弁内面を完全に覆うことを確認した.その後,ラット背部を4分割し,20mm×20mmの手術部位を4箇所設定した.距離を一定にするために,形成外科ハンドピースのノズルを最大に延ばした位置(焦点位置より30mm)に背部の手術部位を置いた.時間は出力3Wで有茎弁内をオーバーラップさせ,術野全体が鮮紅色になり上皮が肉眼的に除去できたと判断できた120秒に設定した.4箇所の20mm×20mmの術野に1箇所はレーザー照射を行わず,コントロールとした.後の3箇所はおのおの,2W,3W,5Wのレーザー照射を120秒間行い,その後,4箇所の術野内に深さ1mm,縦10mm,横10mmの切開を入れ,有茎弁を剥離翻転し,やや大きめのパラフィルムを挿入し,吸収性糸で縫合した.1週間後に組織切片を採取し,光学顕微鏡で観察を行った.コントロールには有茎弁内への上皮の伸展が見られたが,全ての3および5Wのレーザー照射で上皮のパラフィルム内の伸展は抑制できた.このことより,CO_2レーザによる上皮除去は上皮の有茎弁内への抑制に効果的であることが示された.ラット背部を使用し,歯科用炭酸ガスレーザー装置を各出力,作用時間を変化させ,種々の条件下で,レーザーを照射し,上皮の除去効果を調べた。ハロタンによる麻酔後,剃毛し,歯科用炭酸ガスレーザーを出力1Wから5Wまで変化させ,連続照射を行い,上皮の除去効果を組織切片を作製し,検討している。また,同時に,ラット背部を10mm×10mm,深さ約1mmの有茎皮膚弁を形成し,弁内面と背部結合組織露出面との間に,ミリポアフィルターまたはパラフィルムを挿入し,皮膚弁を吸収性縫合糸にて縫合し,皮膚弁内面に上皮の伸展がおこるかどうかを検索している。上皮の伸展を確認後,ラット背部を4カ所(A-D部)に分け,A部は背部15mm×15mmの部位を有茎皮膚弁を形成せず,レーザーを照射しないコントロール部位とし,B部を15mm×15mmの背部のうち,前期の皮膚弁を形成し,2週間経過させ,C部は15mm×15mmの背部に10mm×10mmの有茎皮膚弁を形成し,レーザーを1回照射し,上皮を除去,2週間経過させ,D部はC部と同様に処置後,3日毎にレーザー照射を行い,2週間経過させる。2週経過後,屠殺し,組織切片を作製,上皮の伸展の抑制効果を検索予定である。前年度の研究結果から,ラット背部の上皮除去にCO_2レーザー照射は有用である可能性が示された.そこで,歯周外科時の歯肉弁剥離を仮定し,ラット背部に有茎弁を形成後,パラフィルムを挿入し,上皮の有茎弁内面への伸展を誘導した.約1週間で上皮が有茎弁内部を完全に覆うことを確認した.その後,ラット背部を4分割し,20mm×20mmの手術部位を4箇所設定した.距離を一定にするために,形成外科ハンドピースのノズルを最大に延ばした位置(焦点位置より30mm)に背部の手術部位を置いた.時間は出力3Wで有茎弁内をオーバーラーップさせ,術野全体が鮮紅色になり上皮が肉眼敵に除去できたと判断できた120秒に設定した.

4箇所の20mm×20mmの術野に1箇所はレーザー照射を行わず,コントロールとした.後の3箇所はおのおの,2W,3W,5Wのレーザー照射を120秒間行い,その後,4箇所の術野内に深さ1mm,縦10mm,横10mmの切開を入れ,有茎弁を剥離翻転し,やや大きめのパラフィルムを挿入し,吸収性糸で縫合した.1週間後に組織切片を採取し,光学顕微鏡で観察を行った.コントロールには有茎弁内への上皮の伸展が見られたが,全ての3および5Wのレーザー照射で上皮のパラフィルム内の伸展は抑制できた.このことより,CO_2レーザによる上皮除去は上皮の有茎弁内への抑制に効果的であることが示された.
地域包括ケアにおける動的システムの評価方法の開発と検証

本研究は2025年までに地域包括ケアシステムを評価する方法は確立するため、効果的な地域包括ケアの実態を可視化することを目的とする。研究方法は、ネットワーク分析とリアリスト分析を用い、3年で3つのフィールドで調査する予定である。八戸や神栖は目的型、笠間は地縁型コミュニティ構築の戦略を取り、他に転用可能なモデルとなり得る先進的な地域であるため、目的的に研究のフィールドとして選択した。本研究で地域包括ケアにおけるネットワークとその構築プロセスが可視化され、効果的なネットワークを構築できれば、本邦だけでなく、今後高齢社会を迎える先進国にむけても一つのEvidenceとなる。
生体分子の機能を保持したまま基材としたナノ光学素子の作製とバイオセンサへの応用

本研究の目的は、1抗体やDNA等生体分子を基材として用い、2生体分子が有する機能・分子構造を損なうことなく、3ナノインプリントリソグラフィ(Nanoimprint lithography: NIL)を用いてナノ構造を転写する技術を開発することにある。加えて開発した技術を用いてナノメートルサイズの周期構造を有する光学素子「フォトニック結晶(Photonic crystal: PhC)」を作製、PhC自体が分子認識・特異的結合能を有する光学バイオセンサへ応用し、アルツハイマー病マーカー分子であるアミロイドβ検出・定量を行う。
体の左右非対称性決定に関わる成長因子leftyの発現制御機構

これまでにlefty-1、lefty-2本来の発現を再現するゲノムの探索を行い、それぞれの遺伝子の5'上流域にエンハンサーを同定してきた。本年は更にそれを詳細に解析すべく、lefty2の側板中胚葉での左側の発現調節に着目し、エンハンサーのコア配列の決定を行い、さらにそれに結合し転写を活性化するDNA結合蛋白質を単離することに成功した。lefty2のエンハンサー領域はすでに380bpまで決定していたが、この中でどの塩基配列が重要な活性を持っているのか、塩基配列の情報や詳細な欠失コンストラクトの解析では決定できなかった。そこで同様な発現パターンを示すnodalおよびヒトのlefty2ホモログであるLEFTY2遺伝子のエンハンサーをこれまでと同様にトランスジェニックマウスを用いた系で決定した。これら3者の配列を比較したときに、高い相同性を示す配列が見られ、これらの活性を調べてみたところ保存された9bpを含む25bpのゲノム領域をレポーター遺伝子に結合したコンストラクトがトランスジェニックマウスで左側側板中胚葉での発現を再現できた。そこで酵母one hybrid法によりこの配列に結合する因子を探索したところ、フォークヘッド型の転写因子であるFAST2が単離されてきた。FAST2は確かにleftyやnodalの発現パターンと重複しており、さらにleftyやnodalの転写活性化していることを、トランスジェニックマウスの系、in vitroでの結合活性、培養細胞でのレポーター遺伝子の転写活性化により確認した。また、FAST2はTGF-beta familyからのシグナルによって活性化する転写因子であることが知られており、培養細胞の系やさらにアフリカツメガエルを用いた系によってleftyやnodal遺伝子の転写が実はnodal自身によって活性化されている事を証明した。lefty-1、lefty-2本来の発現を再現するゲノムの探索を行ったところ、それぞれの遺伝子の5′上流域約9kbと5.5kbの領域をlac-Zに結合したとき、その活性が認められた。また、これらの領域で左右軸形成において上位に位置するivおよびinvのシグナルを受けることができるか否かを調べるため、それぞれのコンストラクトについてトランスジェニックのラインを作製し、iv、inv突然変異マウスと交配を行った。その結果、lefty-1、lefty-2ともに突然変異によって影響を受けた染色パターンが観察された。これらの実験によって、lefty-1、lefty-2それぞれ、上流域約9kbと5.5kbに本来の発現を保証するシスの領域を含んでいることが証明された。そこで、それぞれについて詳細な欠失させたコンストラクトを作製し、発現制御について詳しく調べてみた。その結果、lefty-1は左右両側で活性のある側板中胚葉及び神経板特異的なエンハンサーと、プロモーターを含む近傍に位置し右側での活性を抑えるサイレンサーにより左側特異的な発現がもたらされていることが分かった。一方lefty-2では、左側の側板中胚葉および神経底板での発現は左側のみで活性を持つ5'側350bのエンハンサー領域によって制御されていることが分かった。今後はそれぞれのエンハンサーおよびサイレンサー領域に対して詳細な解析を行い、どの様な転写因子によって制御されているのか、その結合配列を決定してゆき、lefty遺伝子の左右非対称な発現制御について、遺伝学的カスケードを含め解明していきたいと考えている。
乳幼児のテレビ視聴時の脳活動と行動

質問紙調査で、1歳半の言語遅れのない児が多く好むビデオ(遅れなしV)に比べ、遅れの児が多く好むビデオ(遅れV)は、登場人物が視聴者向きに語りかける場面は少ないが、映像変化は多く、長時間傍観的に見続け易い内容特性を多く有すること、成人の脳活動計測で、遅れV視聴時の方が前頭部の血流上昇箇所(数秒間上昇し、下降)が有意に少ないことが確認された。そこで、本年度は脳活動計測結果の詳細な解析を行うと共に、家庭で長時間視聴中の1歳半児の行動を観察した。1.2040歳の女性19名を対象に、遅れなしVと遅れVを各3分と、前後と間に30秒の風景静止画を挟んで繋いだ映像を視聴中の前頭部、左側頭部、右後頭部を近赤外線スペクトロスコピーで計測した。計測中のOxy-Hb量は、3部位とも所々で上昇箇所が見られたが、経時的には減少傾向を示した。視聴中の減少量をビデオ間で比べると、右視覚野は有意差はなかったが、前頭部と左言語野は遅れVの方が減少量が有意に多かった。血流上昇箇所の頻度は前頭部で最も多く、遅れなしVの方が有意に多かったが、上昇箇所の場面は、両ビデオとも登場人物の表情のアップで最も多く、遅れなしVは161ヶ所中118ヶ所(73.3%)、遅れVは140ヶ所中80ヶ所(57.1%)であった。2.1歳半児10名を対象に、家庭で好みのTVがついている時の様子を2時間程度ビデオ撮影した。解析が終了した3名の平均注視時間は9.9±13.8(1-79)秒、42.5±65.0(1-298)秒、30.5±61.7(1-427)秒で、観察時間中の総注視時間は38.0%、88.4%、65.4%で、後者2名は非常に長かった。TVを長時間見続ける場合があることが示唆されたが、脳活動は、内容によって一時的な血流上昇がみられるものの、経時的には低下することが予想されるため、発達に影響する可能性が考えられる。1歳半児のテレビ視聴に関する集団調査の結果、言語遅れのない児が多く好むビデオ(遅れなしV)に比べ、遅れの児が多く好むビデオ(遅れV)は、登場人物が視聴者向きで語りかける場面が少なく、映像変化が多く、長時間傍観的に見続け易い内容特性を多く有していた。本研究の本年度は各ビデオ視聴時の成人の脳活動を計測し、脳活動の相違を調べた。2040歳の成人女性16名を対象に、遅れなしVと遅れVを各3分と、前後に30秒の風景静止画像を挟んで繋いだビデオを視聴中の前頭部(22チャンネル)、左側頭部(12チャンネル、言語野付近)、右後頭部(12チャンネル、第1次視覚野付近)を近赤外線スペクトロスコピーで計測した。言語機能が未発達の乳幼児の視聴状況に近づけるため日本語以外の音声の吹き替え版ビデオを用いた。1.前頭部は他部位に比べ、血流上昇箇所(数秒間上昇し、下降)が多く見られた。頻度は個人差があるが、殆どの協力者で遅れVに比し遅れなしVの方が多かった(t(15)=3.29,p<0.05)。2.各V視聴時の平均Oxy-Hb量を、それぞれ直前の風景静止画像視聴時と比較した。言語野付近は遅れV16名(100%)、遅れなしV15名(93.8%)が有意に低下した。前頭部は両Vとも12名(75.0%)が有意に低下し、その内、第1次視覚野が上昇したのは両Vとも3名(25.0%)で、前頭部の血流低下は映像刺激による第1次視覚野の活性から生じたのではないことが推察された。3.視聴中の感想をまとめると、「言葉が解らなくても、映像に動きがあり、見続けられた」という回答が遅れなしVで0%に対し、遅れVで37.5%と多かった。言語が理解出来ない状況でのテレビ視聴は、内容によっては長時間見続け易く、前頭部の一時的な血流上昇は見られるが、全体的に脳活動が低下するため、乳幼児の長時間視聴は、発達に影響する可能性が考えられる。

血流上昇箇所の頻度は前頭部で最も多く、遅れなしVの方が有意に多かったが、上昇箇所の場面は、両ビデオとも登場人物の表情のアップで最も多く、遅れなしVは161ヶ所中118ヶ所(73.3%)、遅れVは140ヶ所中80ヶ所(57.1%)であった。2.1歳半児10名を対象に、家庭で好みのTVがついている時の様子を2時間程度ビデオ撮影した。解析が終了した3名の平均注視時間は9.9±13.8(1-79)秒、42.5±65.0(1-298)秒、30.5±61.7(1-427)秒で、観察時間中の総注視時間は38.0%、88.4%、65.4%で、後者2名は非常に長かった。TVを長時間見続ける場合があることが示唆されたが、脳活動は、内容によって一時的な血流上昇がみられるものの、経時的には低下することが予想されるため、発達に影響する可能性が考えられる。
植物ミトコンドリアゲノムの進化学的安定性と発生学的動態の解明

高等植物のミトコンドリアと葉緑体は、核との複雑な相互作用を通じて細胞内の重要な機能に深く関わっている。本研究では、ミトコンドリアゲノムの進化的安定性を検証するため、異種の細胞質と核を組合わせて育成され60世代以上にわたって維持されてきたパンコムギの細胞質置換系統とその細胞質提供親を用いてオルガネラDNAに変異が生じているかどうか検証した。その結果、ミトコンドリア、葉緑体ともに細胞質置換系統と細胞質提供親系統の間にちがいが見られず進化的安定性が高いと推定された。一方、ミトコンドリアゲノム内では反復配列を介して分子内組換えが生じており、その頻度は組織や成長段階によって異なることが判明した。高等植物のミトコンドリアと葉緑体のゲノムは、核ゲノムとの複雑な相互作用を通じて細胞内の重要な機能に深く関わっている。この核ゲノムとオルガネラゲノムの相互作用の理解は、互いに異なる種の核と細胞質を組合せて作成された細胞質置換系統の研究によって大きく進展した。しかし、「異種核との同居」という強いストレス下に置かれたオルガネラゲノムの進化学的安定性はいまだ直接検証されていない。本研究では、ミトコンドリアゲノムに焦点を絞り、他に類を見ない60世代(半世紀以上)の長期にわたる連続戻し交雑によって育成・維持されてきた細胞質置換コムギを用いて、1)異種核ゲノムとの共存下でのミトコンドリアゲノムの遺伝的安定性を実験進化学的に検証し、2)多様な小分子種からなるミトコンドリアゲノムの発生学的動態の実相を明らかにする。これらの成果に基づき,互いに相反するかのような植物ミトコンドリアゲノムの2つの特性、すなわち、進化的安定性とダイナミックな発生学的動態が両立している機構の解明を試みる。本年度は、木原によって世界で初めて育成されたAe. caudataの細胞質を持つ細胞質置換コムギ(C)-Tveと、その細胞質提供親(Ae. caudata)、さらにこの(C)-Tveから常脇によって再構成された(C-Tve)-Ae. caudata、さらにこの再構成の過程で得られた中間系統10系統の間でミトコンドリアゲノムを比較した。ミトコンドリアゲノムに散在する21のマクロサテライト座について調査したところ、WMt19座以外の19の座では変異は見られず、異種の核と組み合わされてきた細胞質ゲノムは進化的におおむね安定していることが示唆された。一方、WMt19座の近傍では何らかの構造変位が起きている可能性があるため次年度以降この領域についてもより詳細な解析を進める。本年度は、上記2)の「ミトコンドリアゲノムに存在する反復配列を介した分子内組換え」を中心に研究を進めた。そのために、パンコムギ品種Chinese Springのミトコンドリアゲノムの配列から、ゲノムあたり2コピー存在する順方向反復配列を選び、これらの間で組換えが起こった場合に生じる組換え型分子をqPCRを応用して定量化する方法の開発を行った。用いるプライマーや鋳型DNAの濃度など様々な実験条件の詳細な検討の結果、組換えによって生じる分子の正確な定量法をほぼ確立できた。この方法を用いてChinese Springにおける分子内組換えをモニターしたところ、分子内組換えが異なる組織で広く生じていること、また、組換え分子の生成量は大きくても2%と、当初の予想よりも遙かに小さいことが明らかになった。今年度は上記に加えて、Ae. caudataの細胞質を持つ細胞質置換コムギ(C)-Tveから再構築されたAe. caudataの細胞質をもつAe. cylindrica (核ゲノム:CCDD)を解析して細胞質ゲノムと核ゲノムとの間に見られた不調和について細胞遺伝学的に解析した。本研究では、ミトコンドリアゲノムに焦点を絞り、他に類を見ない60世代(半世紀以上)の長期にわたる連続戻し交雑によって育成・維持されてきた細胞質置換コムギを用いて、1)異種核ゲノムとの共存下でのミトコンドリアゲノムの遺伝的安定性を実験進化学的に検証すること、2)多様な小分子種からなるミトコンドリアゲノムの発生学的動態の実相を明らかにすることの2点を目標としている。本年度は、異種核ゲノムとの共存下でのミトコンドリアゲノムの遺伝的安定性を直接検証するため、Aegilops caudata var. polyatheraの細胞質を持つ細胞質置換コムギ(C)-Tveのミトコンドリアゲノムの全塩基配列の解読を目指した。本系統は高度の雄性不稔を示すため核親(パンコムギ変種Tve)を使った戻し交雑を繰り返すことによって維持されてきた。

ミトコンドリアDNAの単離と精製には大量の種子が必要であるため、Tveを用いて大規模に戻し交雑し、約2000粒の戻し交雑種子を得ることに成功した。これらを用いてミトコンドリアを高度に単離・精製し、さらにミトコンドリアDNAを精製して次世代シークエンサーによる全塩基配列の解析を行った。現在、一次配列の解読を完了し、得られた膨大な全塩基配列情報を解析中である。塩基配列の整理が終了し次第、既に解読されているAe. caudataの細胞質をもつパンコムギ品種Chinese Spring(雄性不稔を示さない)のミトコンドリアゲノム情報と比較する予定である。これらの結果のふまえ、さらに細胞質提供親であるAe. cuadataのミトコンドリアゲノムの全配列を解読できれば、細胞質ゲノムの進化的安定性を直接的に解析できるため、現在準備中である。高等植物のミトコンドリアと葉緑体は、核との複雑な相互作用を通じて細胞内の重要な機能に深く関わっている。本研究では、ミトコンドリアゲノムの進化的安定性を検証するため、異種の細胞質と核を組合わせて育成され60世代以上にわたって維持されてきたパンコムギの細胞質置換系統とその細胞質提供親を用いてオルガネラDNAに変異が生じているかどうか検証した。その結果、ミトコンドリア、葉緑体ともに細胞質置換系統と細胞質提供親系統の間にちがいが見られず進化的安定性が高いと推定された。一方、ミトコンドリアゲノム内では反復配列を介して分子内組換えが生じており、その頻度は組織や成長段階によって異なることが判明した。本研究では、これまでに細胞質置換コムギ(C)-T. aestivum var. Tveと、その核と細胞質の提供親系統ならびに復元されたAe. caudataとその再構成過程で得られた中間系統を用いて、ミトコンドリアゲノムと葉緑体ゲノムに存在するマイクロサテライト座の多型解析を行った。その結果、葉緑体とミトコンドリアゲノムでは明瞭なPCR産物が得られなかった1座を除く44のマクロサテライト座で変異がみられず、コムギのプラズモンは進化的安定性が高いことが判明した。上記の結果を確認するため27年度に予定している細胞質置換コムギのミトコンドリアゲノムの全塩基配列の解析では、純度の高いミトコンドリアDNAの単離に大量の種子を必要とする。しかし、本系統は強い細胞質雄性不稔を示すことから、核ゲノム親であるパンコムギ変種Tveの花粉を使って戻し交雑を行い、種子増殖を行っているところである。この作業は、大きな労力を必要とするが、植物は順調に育っており平成27年の6月には十分な量の種子を収穫できると期待している。今年度は上記に加えて、植物ミトコンドリアゲノム特徴である分子内組換えによって生じるサブゲノミック分子の定量法の開発に力を入れた。このためにパンコムギのミトコンドリアゲノムに2コピー存在する順方向反復配列を選び、これらをターゲットとしてqPCR装置による組換え型分子種の精密な定量法を検討した。その結果、解析に用いた全DNA中の組換え型分子種の相対量を正確に定量する方法をほぼ確立することができた。これを用いて、Chinese Springの異なる組織で定量試験を行ったところほぼすべての組織において分子内組換えが起きていること、またその組換え頻度は高くても2%程で当初に予想していた頻度を遙かに下回るものであることが判明した。今後は、この定量システムを使って、上記の細胞質置換系統と細胞質提供親の間に分子内組換えの頻度に違いが生じているか検討する。
触媒設計に基づく新しい選択性を発揮するアルコール酸化反応の開発

有望な生物活性を示す化合物には,複雑な構造を持つ多官能基化合物が数多く存在する.有機ニトロキシラジカルであるTEMPOを触媒とする酸化反応は,第2級アルコール存在下の第1級アルコール選択的酸化反応が進行することが知られ,そのような多官能基化合物の重要な有機合成手法の1つとなっている.我々は,その有用性に着目し,有機ニトロキシラジカルを触媒とする多様な選択的アルコール酸化反応の開発を目指し研究を行った.その結果,より高活性な第1級アルコール選択的酸化触媒の開発,1,2ージオールからαーヒドロキシカルボン酸への選択的酸化反応の開発に成功した.また,その過程で,2種のグリコール開裂反応も見出した.有望な生物活性を示す化合物には,複雑な構造を持つ多官能基化合物が数多く存在する.有機ニトロキシラジカルであるTEMPOを触媒とする酸化反応は,第2級アルコール存在下の第1級アルコール選択的酸化反応が進行することが知られ,そのような多官能基化合物の重要な有機合成手法の1つとなっている.我々は,その有用性に着目し,有機ニトロキシラジカルを触媒とする多様な選択的アルコール酸化反応の開発を目指し研究を行った.その結果,より高活性な第1級アルコール選択的酸化触媒の開発,1,2ージオールからαーヒドロキシカルボン酸への選択的酸化反応の開発に成功した.また,その過程で,2種のグリコール開裂反応も見出した.2,2,6,6-テトラメチルピペリジンN-オキシル(TEMPO)を用いる酸化反応は,第1級アルコールと第2級アルコールを併せ持つ基質において,第1級アルコール選択的に酸化反応が進行することが知られている.この選択性は,TEMPOの触媒活性部位であるニトロキシルラジカル部を覆う4つのメチル基の嵩高さによって発現するものと考えられている.第1級アルコール選択的酸化反応は,TEMPO酸化に特有の反応であるが,アルコールの酸化と共に水酸基を区別化できることから,多官能基を有する生物活性物質の合成において重要な手法となっている.そのため,TEMPO酸化より高活性で基質適用範囲の広い酸化反応が開発できれば,有用な反応となるはずである.研究期間の初年度にあたる平成23年度は,これまでに開発したアザアダマンタン型ニトロキシルラジカルをはじめとする高活性ニトロキシルラジカル型酸化触媒に対して適切な立体要求性を触媒に付与することによって,高活性かつ第1級アルコール選択性を有する触媒の開発を行った.その結果,アザノルアダマンタン骨格を持つ新規触媒が,TEMPOよりも高活性かつ第1級アルコール選択性を有する触媒として機能する事を見出した.この触媒は,第1級アルコールが嵩高いネオペンチルアルコール等である場合に,TEMPOに比べその優位性が顕著であった.本研究の途上で,1,2-ジオールからの一炭素減炭反応を伴うカルボン酸への2種のワンポット酸化的開裂反応を見出した.本手法は,これまで1,2-ジオールからアルデヒドへの酸化反応とアルデヒドからカルボン酸への酸化反応の2工程をかけて行われていた変換を1工程で行えることから合成化学的に重要であるため,基質適用範囲と反応機構について精査した.複数の水酸基を持つ基質において、特定の水酸基を選択的に酸化する手法は、有機合成の効率化にとって重要である。本研究は、申請者らが見出したアルコール酸化反応に対して高い活性を示すかご型ニトロキシルラジカル触媒に対して、構造修飾を行い特定の水酸基に対する選択性を付与することを目的としている。前年度までの研究において、コンパクトな分子骨格を有し、α位に2つのメチル基を有するノルアザアダマンタン型ニトロキシルラジカルが、第1級アルコール選択的酸化触媒として高選択性かつTEMPOを上回る触媒活性を有することを明らかにした。本年度は、この触媒の有用性を明らかとするため、より多様な官能基を有する基質や立体的環境の異なる基質に対してその触媒活性と選択性を評価した。その結果、本触媒が広い基質適用性を持つことが明らかとなった。また、これまで触媒の合成法が問題となっていたため、その改良も行った。その結果、各工程の収率改善に成功し、触媒の安定供給が可能となった。また、極性官能基による相互作用を利用した選択的酸化反応の開発を目的に、新たな触媒合成も行った。その結果、アミノエチル基を持つアザアダマンタンの合成法を確立し、ウレア等の官能基を有する数種の触媒の合成に成功した。極性官能基を導入したニトロキシルラジカルは、安定性の低下も懸念されたが、酸化触媒として十分な触媒活性と安定性を持つことを確認した。しかしながら、本年度の検討では、有意な選択性の発現は見られなかったため、NMR等を用いてその相互作用の程度を評価し原因究明を行った。多官能基化合物の合成にとって同一分子内に存在する複数の水酸基を区別化して変換する手法は重要である.本研究の初年度に当たる昨年度は,既知の酸化触媒であるTEMPOの第1級アルコール選択性発現メカニズムを参考にして立体障害を利用した触媒設計を行い,第1級アルコールと第2級アルコールが存在する基質において第1級アルコールのみを選択的に酸化する触媒の開発に成功した.昨年度の研究は,主に第1級アルコールからアルデヒドへの選択的酸化反応について検討を行なったため,本年度は,昨年度十分な検討を行っていなかった選択的な第1級アルコールからカルボン酸へのワンポット酸化反応や選択的酸化反応を利用した酸化的ラクトン化反応についても検討を行った.

その結果,ワンポット酸化反応において,ごくシンプルなジオール基質に対しては,TEMPOが新たに開発した触媒に比べわずかに効率性で上回ったが,より複雑な基質およびネオペンチル位アルコールなどの立体的に込み合った第1級アルコールにおいてはその有効性が明らかとなった.酸化的ラクトン化反応においても,TEMPOに比べ短時間で反応が完結することが分かった隣接官能基を利用するサイト選択的アルコール酸化反応の開発を目的として,分子認識部位を有するアザアダマンタン型ニトロキシルラジカルの合成を検討した.その結果,工程数や各工程の収率には改善の余地を残すものの,合成法の確立に成功した.ヘテロ原子を導入したニトロキシルラジカルは,しばしば安定性が問題となるが,新たに合成した分子認識部位を有する触媒は,安定に存在できることが分かった.次年度は,この触媒の酸化活性と選択性を明らかとし,新しい選択性を発揮する触媒の獲得を目指し触媒構造の最適化を行う予定である.多官能基化合物の効率的合成のためには,反応性官能基を区別化して,目的の官能基のみを選択的変換する手法が求められる.有機ニトロキシラジカルであるTEMPOを触媒とする酸化反応は,第1級アルコールと第2級アルコールが共存する基質において,第1級アルコールのみの選択的酸化反応が進行する.そのため,天然物等の複雑な構造を持つ化合物の合成の重要な手法となっている.このような複数の水酸基を持つ基質に対する特定の水酸基のみの選択的酸化反応は,有用な合成手法となるものの十分な開発が行われていない.本研究のこれまでの期間に於いて,有機ニトロキシラジカルの触媒活性部位周辺の立体的環境を最適化することによって,高活性な第1級アルコール選択的酸化触媒DMN-AZADOの開発に成功している.DMN-AZADOは,TEMPOでは効率性が問題となるネオペンチル位などの混みあった位置にある第1級アルコールでも,第2級アルコール存在下の第1級アルコール選択的酸化反応が速やかに進行する.本年度は,問題を残していた触媒の合成法の改良を行い,数グラムスケールで合成できる方法とした.また,本触媒を用いる反応の再現性や堅牢性についても検討を行った.第1級アルコールと第2級アルコールの酸化反応遷移状態の考察から,アザアダマンタン型有機ニトロキシラジカルAZADOの1位にかさ高い置換基を導入した触媒を合成し,その選択性について検討を行った.その結果,TEMPOやDMN-AZADOで選択性の低かった基質で,中程度の選択性で反応が進行した.また,通常,有機ニトロキシラジカルは,オキソアンモニウム塩,ヒドロキシアミンの3つの化学種を経る触媒サイクルによって反応が進行するとされているが,新たに電荷移動錯体を利用することでこれまでにない選択性が発現する事が明らかとなった.26年度が最終年度であるため、記入しない。有機合成化学26年度が最終年度であるため、記入しない。新しい選択性を発揮するアルコール酸化触媒の開発を目的に,検討を行った.触媒への新しい選択性付与を目的として,立体要求性の制御と隣接官能基との弱い相互作用の利用を本研究期間中に試みる予定である.本年度は,立体要求性の付与によるアプローチによって,これまでTEMPOのみに限られていた第1級アルコール選択的酸化反応の開発を試みた.その結果,触媒の調製法などに改善の余地を残すものの,第1級アルコール選択的酸化反応を触媒する高活性触媒を見出した.