hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高感度酸化物半導体においセンサーを用いた新しい口臭診断法の開発

近年、健康志向の高まりや健康に対する価値観の複雑化などに伴い、口臭を主訴とする患者が急増しており、歯科診療においてもこのような患者に満足をもたらすことができる技術の向上が求められている。口臭レベルの判定には、古くから口腔内に発生する揮発性硫化物濃度(VSC)の測定が用いられているが、症例によってはVSCが高くても人の嗅覚による官能試験では口臭をそれほど強く感じない例も少なくないため、VSCのみで口臭の有無や性質を判断することには限界がある。本研究では、人では識別が難しい軽微なにおいの変化も的確に検知することで食品や香料などのにおいの品質管理に用いられている高感度酸化物半導体においセンサーを口臭の分析に応用して、新しい口臭の診断基準を確立することを目的としている。高感度酸化物半導体においセンサーでは、VSCを含む9種類の基準臭気物質を悪臭の指標として用いている。においセンサーは口臭の指標として最も重要視されているVSCとの関連が強く、従来から行われている口臭の指標としてVSC測定値を用いる方法が妥当性の高い方法であることが確認された。しかし、口腔内の臭気物質はVSCだけではないために、口臭の有無の診断に用いる官能試験とVSC測定値、においセンサーの結果を総合して分析したところ、においセンサーと官能試験との関連はVSC測定値と官能試験との関連とは異なる傾向を示していたが、それぞれに関連性の違いに関する明確な解析結果を得るには至っていない。今後の研究の方向性としては、官能試験の結果に影響を及ぼすVSC以外のにおいセンサーの特性の分析を進めるとともに、においセンサーに影響を及ぼすVSC以外の臭気物質の特定についても検討していく予定である。まず、悪臭の指標としてよく用いられている揮発性硫化物を含む9種類の基準臭気物質に対して高感度酸化物半導体においセンサー内の特性が異なるにおいセンサー素子アレイが示す反応結果から、においの質の違いに対するセンサーの反応特性を調べた。さらに、実際の呼気サンプルについて官能試験によるにおいの評価およびガスクロマトグラフィーによるVSCの測定結果からVSCレベルの高低と官能試験の陽陰性に分類し、同サンプルを高感度酸化物半導体においセンサーで測定した。その結果、臭いセンサーから求めた臭気強度と官能値との間には、正の相関を示す傾向があったが、サンプル数が十分ではなく有意な結果ではなかった。今後は、臨床的な呼気サンプルを増やしていくことで、様々な口臭に対する高感度酸化物半導体においセンサーの特性を把握し、従来の官能試験やVSCの評価と組み合わせることでより客観的で総括的な口臭評価を確立する予定である。
3次元scaffoldを用いたin vitroにおける肝臓組織の再構築

ラット肝臓を門脈よりトリプシン、EDTAそして界面活性剤を還流することで細胞成分のみを除去し、細胞外基質(ECM)のみを温存させる技術(脱細胞化)を再現、さらにインキュベーターの中で循環培養するシステムを新規に構築した。また細胞を生着させる鋳型である脱細胞化肝臓に、細胞株やマウス成熟肝細胞などを門脈より注入して再細胞化させ、その後コンタミネーションを起こすことなく安定して循環培養できるシステムを構築した。次にマウスE13.5胎児肝臓を摘出しコラゲナーゼに肝臓を浸した後、遠心分離を行い、sphereを形成させることで胎児肝前駆細胞を高純度で抽出する技術を習得した。これらの技術を用いてマウス胎児肝前駆細胞や成熟肝細胞などを脱細胞化肝臓へ注入し、より生体に近い肝臓組織を構築することを試みた。胎児肝前駆細胞は収容できる細胞数が少ないため、脱細胞化肝臓は葉を切除することで用量を縮小させ、循環させる培養液の速度も減少させた。細胞の投与方法、培養液の循環速度などを調節することで細胞の生存率は上昇した。また注入した細胞のscaffold内での分布状態を評価したところ、門脈、中心静脈を取り囲むようにparenchymal spaceに分布しており、細胞の移動率は以前に比較し著名に改善した。今後はさらに血管内皮細胞などを交えて、より生体肝臓に近い組織構造と機能を再現するプロトコールを改良する予定である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
渓畔林の防災効果および自然環境保全効果に関する研究

本研究では,山地河川の環境形成に重要な役割を担う渓畔林を対象として,5つの課題について研究を行った。その成果の概要は以下の通りである。(1)低林型木本植生水路の流れの抵抗則に関する研究:水理模型実験により,低林型渓畔林をもつ河道の流れの抵抗則について検討した。樹林の密生度が増大するに伴い,水深比および流速比はそれぞれ指数関数的に増加,および減少傾向を示す。水路断面における流速変化は少なくなって一様化する。流れの抵抗則式を提案した。(2)渓畔林をもつ河道における掃流砂量に関する研究:水理模型実験により,渓畔林が河道に存在する場合の掃流砂量について検討した。樹林の密生度が増加すると掃流砂量の逓減が起こり,有効掃流力を考慮する必要があることが明らかとなった。有効掃流力を算定する式を提案した。(3)河道に存在する樹林に作用する抗力と密生度:水理模型実験により,樹木の密生度を変化させて樹木に作用する抗力を測定した。樹木に作用する抗力は樹木の密生度×水深により強く影響され,流速係数とも相関があることが明らかとなった。抗力係数を算定する式を提案した。(4)渓流内に樹林が存在する場合の渓岸の浸食特性:水理模型実験により,渓畔林が存在する場合の渓岸部における浸食特性を検討した。渓畔林が存在する場合には水路部における浸食速度は減少するものの,渓岸部における浸食速度は必ずしも減少せず,特に岸に近い部分では浸食速度が増加する場合のあることが明らかとなった。(5)樹林による崩壊土砂の堆積促進機能に関する実態:1998年8月に発生した福島県南部災害について,現地調査,空中写真判読,著警戒積により樹林による崩壊土砂の堆積促進機能を調査,検討した。樹林には崩壊土砂の堆積促進機能があることが明らかとなった。1)渓畔林の実態調査1998年8月27日の豪雨および1998年9月22日の台風7号に伴う豪雨により多数の斜面崩壊、土石流が発生した福島県西郷町の阿武隈川支川千歳川、および京都府宮津市大手川支川柿ケ成川において、渓畔林の存在する箇所の縦断勾配、樹木の平面分布、樹木の種類、直径等を調査するとともに、土石流・土砂流の流下による渓畔林の被害、河道の浸食、河道および渓畔林内における土砂堆積状況を調査し、渓畔林による土石流・土砂流の減勢効果、土砂の捕捉堆積効果を検討した。この結果、河床勾配の緩い箇所に存在する渓畔林には土石流の減勢効果があり、また、土砂の堆積効果もあることが認められた。2)渓畔林が流れに及ぼす影響についての水理学的研究渓畔林が存在する場合の流れの特性を明らかにするために、長さ15m、幅0.3m、高さ0.3mの勾配可変直線水路を用いて、模型の縮尺1/50で、樹木の直径を4,6〔mm〕、密生度を0.01,0.015,0.04,0.06〔cm^<-1>〕、流量を7.5,12,15〔l/s〕、水路勾配を1/50,1/20,1/10に変化させて実験を行った。

この結果、渓畔林がある程度密生している場合には、鉛直方向の速度分布はほぼ一様になることが確認され、このときの平均流速をおおよそ算定する式を示した。さらに、水路にほぼ均一の砂を供給して移動床における掃流砂量を測定した。この結果、渓畔林の存在により水路底面に作用する有効掃流力が減少することが確認された。実験結果を基に、無次元有効掃流力の逓減係数βを求める式を提案した。また、抗力測定装置により樹木1本当たりに作用する抗力を測定し、密生度および水理条件により抗力係数が変化することを明らかにした。この実験結果を基に、理論的な考察を加えて密生度と水理条件より抗力係数を算定する式を提示した。1)渓畔林の崩壊土砂減勢効果実態調査1998年8月27日の豪雨により福島県西郷町において発生した約380個の斜面崩壊、土石流について、地形、植生、土地利用について詳細な調査・分析を実施した。この結果、崩壊土砂に関しては樹林による明らかな減勢効果が認められ、堆積範囲が田畑や宅地である場合に比較して、堆積範囲が樹林である場合には崩壊土砂の堆積距離は約1/2となることが判明した。また1999年6月29日の豪雨により多数の斜面崩壊、土石流が発生した広島県広島市・呉市および徳島県西祖谷山村において災害直後に現地調査を行い、渓畔林の存在による崩壊土砂および土石流の減勢効果について調査を実施した。この結果、勾配の緩い箇所に存在する渓畔林には崩壊土砂の減勢効果があることが認められた。2)渓畔林の存在が渓岸・渓床部における有効掃流力に及ぼす影響に関する研究渓畔林が存在する場合の渓岸および渓床の有効掃流力および浸食速度の分布を明らかにするために水路実験を行った。渓畔林が存在しない場合の実験結果から、渓床面に作用する掃流力と粘着性材料の浸食速度はほぼ比例することが確認され、浸食速度から(有効)掃流力を算定する式を示した。実験結果より、渓畔林の存在により渓床の有効掃流力が減少することが確認された。一方、渓畔林の存在による渓岸の浸食速度は増大する結果となった。これは樹林の存在により水深が増加し、これにより渓岸下部の有効掃流力が増大するのが原因である。これらの実験結果を基に理論的な考察を加えて渓畔林が存在する場合および存在しない場合の渓岸部および渓床部における有効掃流力の推定方法を提示した。
論理形式部門の移動現象と局所性の研究

本研究では,Minimalist Program (MP)の枠組みで,論理形式部門(Logical Form : LF)の移動現象とその局所性を考察した。MPのもとでは,たとえば,LFでのWH移動規則は,言語を分析するメカニズムとして不必要である,と見なされている。また,その一方で,再帰代名詞などの照応表現(anaphoric expressions)に対しては,従来とは異なり,LF移動分析が提案されている。本研究の目的は,LF移動現象に対する従来の分析を批判的に検討し,Chomskyが提案するBare Phrase Structure Theoryの枠組みのもとで,これまでのMPに基づく分析において,ほとんど考慮されてこなかったLF移動現象の局所性に焦点をあて,LF移動現象をより包括的に説明することができる理論を提案することにあった。本研究では,LF移動現象の中で,とりわけ,照応表現の局所性に焦点をあて,LF移動現象とその局所性を考察した。本研究の成果として,次の点が解明された。i)LF移動現象,とりわけ,照応表現に関する日本語・英語に課される局所性に関しては,英語では局所的束縛のみであるが,日本語では長距離束縛が許される。ii)その局所性原理は,日本語・英語において,同じ原理が関与している。iii)英語と日本語に観察される違いは,機能範疇(functional categories)が指定辞(specifier)を多重に認可することができるか否かによる。日本語と英語の類型論的研究を通じて,言語の多様性を説明する上で,各々の言語において多重指定辞(multiple specifiers)が認可されるかどうかが重要で,普遍文法の一部を成すパラメータとして設定されなければならないと言える。欧米ヨーロッパ諸語の類型論的研究によって得られたパラダイムを,LF移動現象の類型論的研究を通じて,変革することができたように思われる。今後は,さらに,様々な言語に,多重指定辞に基づく分析を適用し,その妥当性を検証する必要がある。
放射線増感剤としての活性窒素発生剤の応用とその作用メカニズム

【目的】【材料と方法】1.細胞:ヒト舌扁平上皮癌細胞SASに変異型p53発現ベクターを導入したSAS/mp53細胞、ベクターのみを導入したSAS/neo細胞、ヒトp53欠損肺癌H1299細胞に正常型p53発現ベクターを導入したH1299/wtp53細胞、変異型p53発現ベクターを導入したH1299/mp53細胞およびベクターのみを導入したH1299/neo細胞を用いた。3.放射線増感効果の解析:ISDN/X-併用処理による殺細胞効果および抗腫瘍効果の増強について検討した。4.温熱感受性増感の解析:ISDN/温熱併用による殺細胞効果および抗腫瘍効果の増強について検討した。【結果】1.RNS発生剤は何れも、培養癌細胞およびヌードマウス移植腫瘍において放射線および温熱増感効果を示した。2.培養癌細胞におけるISDNによる温熱増感効果は、温熱により蓄積誘導されたHsp72の衰退促進によることが示唆された。3.ヒトp53欠損肺癌H1299細胞に正常型p53発現ベクターを導入したH1299Mp53細胞、変異型p53発現ベクターを導入したH1299/wtp53細胞および対照としてベクターのみを導入したH1299/neo細胞を用いることにより、これらの増感効果は、培養癌細胞およびヌードマウス移植腫瘍において癌抑制遺伝子p53非依存的に誘発されることが証明された。4.ヌードマウス移植腫瘍におけるこれらのp53非依存的放射線および温熱増感効果の一因として、p53非依存的なアポトーシスの促進であることが示唆された。【目的】がん細胞が放射線抵抗性を示す要因として照射時の放射線による活性酸素種(Reactive Oxygen Species、以下ROSと省略)等のラジカル産生量の低下がある。放射線によるがん細胞の致死効果の多くはこれらのラジカルによるDNA損傷に起因すると考えられている。ROSと同様にDNA損傷能を有し、且つ血管拡張作用及び血管新生促進作用を有する活性窒素種(Reactive Nitrogen Species、以下RNSと省略)に着目し、心臓疾患(狭心症・高血圧症等)の治療薬として臨床応用されているRNS発生剤の放射線増感剤としての適応の可能性を検討することを目的とした。【材料と方法】1.細胞:ヒト舌扁平上皮癌細胞SASに変異型p53発現ベクターを導入したSAS/mp53細胞及び対照としてベクターのみを導入したSAS/neo細胞を用いた。2.NO発生剤:RNS発生剤としてSNAP及びSNPを用いた。SNPは既に狭心症治療薬として臨床応用されている薬剤である。対照としてNOイオン発生剤である亜硝酸ナトリウムを用いた。3.放射線増感効果の解析:RNS発生剤単独処理及びRNS発生剤/X-rays(2Gy)併用処理によりRNS発生剤の放射線増感効果についてコロニー形成法により検討した。4.アポトーシス誘導の解析:RNS発生剤の放射線増感効果のメカニズムを明らかにするために蛍光色素染色法及びDNAラダー形成法によりアポトーシス誘導の有無を検討した。【結果】1.RNS発生剤であるSNAP及びSNP共に顕著な放射線増感効果を示した。2.これらの放射線増感効果は癌抑制遺伝子p53非依存的に誘発されることが示唆された。3.NOイオンには放射線増感効果は認められなかった。

ROSと同様にDNA損傷能を有し、且つ血管拡張作用および血管新生促進作用を有する活性窒素種(Reactive Nitrogen Species、以下RNSと省略)に着目し、心臓疾患(狭心症・高血圧症等)の治療薬として臨床応用されているRNS発生剤の放射線増感剤としての適応の可能性を検討することを目的とした。【材料と方法】1.細胞:ヒトp53欠損肺癌H1299細胞に、正常型p53発現ベクターを導入したH1299/wtp53細胞、変異型p53発現ベクターを導入したH1299/mp53細胞および対照としてベクターのみを導入したH1299/neo細胞を用いた。2.RNS発生剤:SNPおよびISDNを用いた。SNPおよびISDNは既に狭心症治療薬として臨床応用されている薬剤である。対照としてNOイオン発生剤である亜硝酸ナトリウムを用いた。3.放射線増感効果の解析:RNS発生剤単独処理およびRNS発生剤/X-rays(2Gy)併用処理後のコロニー形成実験よりRNS発生剤の放射線増感効果について検討した。4.温熱感受性増感の解析:RNS発生剤単独処理およびRNS発生剤/温熱(44°C,10min)併用処理後のコロニー形成実験よりRNS発生剤の放射線増感効果について検討した。【結果】1.RNS発生剤であるSNPおよびISDN共に顕著な放射線感受性増感効果を示した。2.RNS発生剤であるSNPおよびISDN共に顕著な温熱感受性増感効果を示した。3.ヒトp53欠損肺癌H1299細胞に、正常型p53発現ベクターを導入したH1299/wtp53細胞、変異型p53発現ベクターを導入したH1299/mp53細胞および対照としてベクターのみを導入したH1299/neo細胞を用いることにより、これらの増感効果は癌抑制遺伝子p53非依存的に誘発されることが証明された。4.RNS発生剤による温熱感受性増感効果は、温熱により蓄積誘導されたHsp72の衰退促進によることが示唆された。【目的】がん細胞が放射線抵抗性を示す要因として照射時の放射線による活性酸素種(Reactive Oxygen Species、以下ROSと省略)等のラジカル産生量の低下がある。放射線によるがん細胞の致死効果の多くはこれらのラジカルによるDNA損傷に起因すると考えられている。【材料と方法】1.細胞:ヒトp53欠損肺癌H1299細胞に、正常型p53発現ベクターを導入したH1299/wtp53細胞、変異型p53発現ベクターを導入したH1299/mp53細胞および対照としてベクターのみを導入したH1299/neo細胞のヌードマウス移植腫瘍を用いた。3.放射線増感効果の解析:ISDN単独処理、X-rays(10Gy)単独照射およびISDN/X-rays(10Gy)併用処理後の腫瘍増殖曲線よりISDNの放射線増感効果について検討した。4.温熱感受性増感の解析:ISDN単独処理、温熱(43°C,30min)およびISDN/温熱(43°C,30min)併用処理後の腫瘍増殖曲線よりISDNの温熱増感効果について検討した。【結果】
超高温動作形状記憶合金アクチュエータの開発

高温形状記憶合金として特にTiAu系に着目し、第三元素添加、特にCo添加の影響について調べた。18mol%Co添加TiAuに透過型電子顕微鏡観察を行うと、マトリクスとして22mol%程度のCoを含んだB2相、および析出物として、数%しかCoを含まず60mol%程度のAuを含むB2相が存在した。この析出物は二元系では存在せず、Co添加3元合金特有のものと考えられ、また、動作特性を劣化させると判断された。さらに詳細に調べるため、種々の組成のTi-Au-Co三元系合金を作製し、900°Cでの熱間鍛造後、構成相と組成を同定した。その結果、TiAu-18Coで見られた二つのB2相は確認されず、マトリクス組成付近ではC11_b (Au, Co)_2Ti相とC36 Au(Co, Ti)_2相との二相、析出物組成近傍では、B19 Ti_3Au相とA15TiAu相の二相であった。これらをまとめ、Ti_3Au-TiAu-TiAu_2-TiCo_2近傍の部分状態図を明らかにした。また、TiAu-18Coに400°Cで時効処理を行い、300°C-1時間で良好な超弾性が得られることを明らかにした。この超弾性は空孔のクラスタリングなど、ナノレベルでの組織変化によると推察される。第4元素添加の影響としては、TiAu-CoにCr, Moなどの第四添加元素を1-3mol%添加し、変態温度と加工性の変化を調べ、少量の第四添加元素により冷間加工性も変化し、特にMo添加が有望であることなどを明らかにした。また、TiAuは加工性が悪いため、液体超急冷法による高温形状記憶合金薄膜の作製を試みた結果、形状記憶効果を有するTiAu薄膜が得られた。しかし、組成変動が大きく、動作温度の安定性に問題があること、集合組織が形成されないことなどを明らかにした。さらに、TiAuを用いた磁場駆動アクチュエータの動作機構を検討した。TiNiを代表とする多くの形状記憶合金はbcc基調金属間化合物、特に組成比が1:1のB2型金属間化合物である。この為、超高温用形状記憶合金の探求においても、母相がTiNi同様B2型の化合物で形状記憶効果の発現の可能性が高いと思われる。この為、本年はTiAu系、特に第三元素添加による相変態温度の制御について研究を行った。添加元素としては、V, Cr, Mn, Ni, Co, Cuなどの遷移金属元素及びAlやGaなどの13族元素を選び、添加量としては1及び3mol%とし、添加にあたっては副格子占有率を考慮し、それぞれ置換しやすい副格子に置換するような組成とした。例えば、3mol%Al添加では、50mol%Au-47mol%Ti-3mol%Alである。その結果、作製したどの合金でも低温相はB19であり、又、DSCにより相変態が確認できた。この相変態はB2-B19のマルテンサイト変態と考えられる。又、この相変態温度は、合金の電子原子比(e/a)に大きく依存することが明らかとなった。このような変態温度のe/a依存性はTiNiやTiPdでも見られる減少であり、TiAuでも同様であることが確かめられた。更に、これらの合金の形状回復挙動を、圧縮試験後の加熱処理により明らかにした。その結果、TiAuは形状回復を示すこと、及び形状回復挙動は添加元素の種類により大きく変わることを見出した。形状回復挙動は、e/aのような周期律表に沿った変化は見られず、その依存性は明らかではないが、Niなどの8A族添加の場合に良好であり、現在、その影響についてより詳細に調べている。

第4元素添加の影響としては、TiAu-CoにCr, Moなどの第四添加元素を1-3mol%添加し、変態温度と加工性の変化を調べ、少量の第四添加元素により冷間加工性も変化し、特にMo添加が有望であることなどを明らかにした。また、TiAuは加工性が悪いため、液体超急冷法による高温形状記憶合金薄膜の作製を試みた結果、形状記憶効果を有するTiAu薄膜が得られた。しかし、組成変動が大きく、動作温度の安定性に問題があること、集合組織が形成されないことなどを明らかにした。さらに、TiAuを用いた磁場駆動アクチュエータの動作機構を検討した。
齧歯類モデルを用いたヘリコバクター・ピロリ除菌後胃癌の化学予防法の検討

ヘリコバクター・ピロリ(ピロリ菌)の除菌は胃癌予防に一定の効果を示すが完全な抑制には至らず、除菌後胃癌の予防法開発が求められている。本研究は齧歯類モデルを用いて、除菌後胃癌に対するアスピリンの化学予防効果検証を目的として行った。ピロリ菌感染モデルとしては新規となる、MON/Jms系統のスナネズミにピロリ菌が感染し、強い慢性胃炎が惹起されることが確認された。同系統を用いて、ピロリ菌感染、発癌物質投与による1年間の胃発癌実験を開始し、36週の時点で除菌およびアスピリンの混餌投与を実施した。今後、52週経過後に解剖し、アスピリンの予防効果の有無について検討を加える予定である。胃癌の予防にはヘリコバクター・ピロリ(ピロリ菌)除菌治療が有効であるが、除菌後に発生する胃癌を完全に抑制することはできず、除菌後胃癌に対する新たな予防法開発が求められている。本研究では、齧歯類胃癌モデルを用いて、既存の微小癌組織を退縮させる効果をもち、近年の疫学調査で胃癌予防効果を示すことが報告されているアスピリンによる除菌後胃癌の化学予防効果について検討する。平成22年度は、使用予定であったSPFスナネズミ(MGS/Sea系)が生産工場での感染事故により購入不能となったため、他系統(MON/Jms系)による予備実験を実施した。5週齢、雄のMON/Jms系スナネズミ24匹にピロリ菌または培養液を胃内接種し、2ヶ月後にピロリ菌の感染率および慢性胃炎の程度について検索した。一部の動物には2ヶ月目にアモキシシリン・クラリスロマイシン・ランソプラゾールの3剤併用療法による除菌治療を施し、1ヶ月の経過観察後、除菌の成否を病理組織学的・分子生物学的に確認した。その結果、MON/Jms系のスナネズミにも高率にピロリ菌感染が成立し(15/16、94%)、高度の慢性胃炎が惹起されることが明らかとなった。また、除菌治療によって炎症は著しく軽減し、胃組織を用いたヘリコバクター選択培地によるピロリ菌培養、およびRT-PCR法によるピロリ菌遺伝子の検出を行ったところいずれも陰性で、除菌効果が確かめられた。今後、MON/Jms系スナネズミを用いて、アスピリンによる除菌後胃癌抑制効果を検討するための長期実験を実施する予定である。本研究では、齧歯類胃癌モデルを用いて、既存の微小癌組織を退縮させる効果をもち、近年の疫学調査で胃癌予防効果を示すことが報告されている、アスピリンによる除菌後胃癌の化学予防効果について検討する。本研究で使用予定であったSPFスナネズミ(MGS/Sea系)が生産工場での感染事故により購入不能となったため、他系統(MON/Jms系)を用いた予備実験を行った。その結果、感染時期をMGS/Sea系の場合よりも1週早い5週齢に設定することで、従来通りに高いピロリ菌感染率と、高度の慢性胃炎を惹起できることが確認された。この結果を受けて、MON/Jms系のスナネズミを用いて本試験を実施することとした。5週齢、雄のスナネズミ(MON/Jms系)150匹にピロリ菌あるいは溶媒を胃内接種し、感染後2週目よりメチルニトロソウレア(MNU)を10ppmの濃度で20週間飲水投与した。対照群として無処置群およびピロリ菌感染・MNU非投与群を用意した。実験開始から36週後(MNU投与終了から14週後)、約80匹にアモキシシリン・クラリスロマイシン・ランソプラゾールの3剤併用による除菌治療を実施した。除菌から1週間後、除菌群のうち半数(約40匹)に対して400ppmアスピリンの混餌投与を開始し、52週経過時に解剖予定である。以上の実験結果から、これまでピロリ菌感染モデルとしては用いられていなかったMON/Jms系のスナネズミも、同モデルに利用できることが明らかとなった。今後、実験開始後52週が経過した時点で本試験の動物を解剖し、アスピリンによる除菌後胃癌抑制効果の有無について検討を行う予定である。
「大気窒素」活用型次世代発酵技術の基盤開発と循環型社会の構築

これまでカーボンニュートラルの概念に基づき、低炭素化に重点が置かれている。一方、アンモニアの化学合成(ハーバー・ボッシュ法)は、大量のエネルギー消費を伴い、且つ「硝酸態窒素」による土壌汚染を引き起こしている。そのため、省エネルギーと適切な窒素循環の再構築が求められている。そこで、本研究では、窒素固定細菌を用いて「大気窒素」を積極的に利活用する基盤技術を開発する。
逆ベシクルの生成条件と構造に関する研究

通常の水系で形成するベシクル(あるいはリポソーム)と逆の2分子膜構造を有し、非極性溶媒中で生成する逆ベシクルの生成条件と構造に関する研究を行った。ポリオキシエチレン型非イオン界面活性剤系の相平衡、小角X線散乱(SAXS)等による研究から親水性・親油性がバランスした界面活性剤あるいは親水性の界面活性剤を用い、水を少量添加することが逆ベシクル生成に必要なことであることが明らかになった。この条件を基に種々の両親媒性物質系で逆ベシクルを生成することに成功した。さらに親水基間の相互作用のきわめて強いショ糖脂肪酸エステル系できわめて安定な逆ベシクルを見いだした。その、逆2分子膜構造をSAXS、凍結割断法電子顕微鏡、弾性光散乱法等で確認した。逆ベシクルの粒径制御に関しても研究を行い、Extrusion法を用いることにより、より均一な逆ベシクル調製に成功した。また、プローブ型超音波装置を用いて処理すると、直径50-70nmの一枚膜逆ベシクルが生成することをみいだし、SAXS、電子顕微鏡でその構造を確認した。ショ糖脂肪酸エステル-ポリオキシエチレン型界面活性剤系では後者の割合が多いと非極性溶媒中で等方性の逆ミセル溶液を形成し、溶媒で希釈することにより、逆ベシクルが生成する方法も見いだした。逆ベシクルはラメラ液晶が非極性溶媒中で分散した形態である。現在、非極性溶媒中で形成するラメラ液晶の構造をSAXSで研究しており、逆ベシクルの形状、分散安定性に及ぼす2分子膜構造の影響を明らかにしつつある。将来は新たに発見した一枚膜逆ベシクルの構造、物性、安定性に関して研究を進展させる予定である。ポリオキシエチレン型非イオン界面活性剤系における逆ベシクル生成と相平衡の関連について明らかにした。非イオン界面活性剤は温度により親水性から親油性に変化する。ちょうど性質が転換する温度(HLB温度)で、油を多量に含むラメラ液晶が存在することを見いだし、油の膨潤度を小角X線散乱で測定した。その結果、油が多量に存在すると液晶の面間隔が20nm以上に拡大し、逆2分子膜になっていることを確認した。そのラメラ液晶を油に分散させると逆ベシクルを生成することを微分干渉および蛍光顕微鏡で確認した。さらにHLB温度以下でも同様の結果を得た。すなわち、逆ベシクル生成には、1)比較的親油性の界面活性剤を用いること、2)小量の水の添加が重要であること、3)ラメラの液晶が油を充分取り込めることが必要であることを明らかにした。この考え方を基にイオン性界面活性剤であるAersol OT+ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)系あるいはイオン性、非イオン界面活性剤混合系であるSDS+ジグリセロ-ルオレイルエ-テル系でも逆ベシクルが生成することを見いだし、相平衡との関連を明らかにした。さらに、レシチン等のリン脂質、アミノ酸誘導体、ショ糖エステルなど種々の両親媒性物質でも上記の条件を設定すれば逆ベシクルを生成することを上記の顕微鏡で確認した。また、逆ベシクルを急速冷凍し、割断し、レプリカを作製して透過型電子顕微鏡で観察し、逆ベシクルの微細な構造を観察した。弾性光散乱の実験が終了した後、両者の結果と比較して近い将来発表する予定である。また、ショ糖エステルにヘキサノ-ルを添加すると非常に安定な逆ベシクルを生成することを見いだしたので、現在、研究中である。本年度は安定な逆ベシクルが生成することが明らかになったショ糖モノ脂肪酸エステル(以後ショ糖エステルと略す)系において研究を行った。

まず、ショ糖エステル-ヘキサノール系の逆ベシクルの微細構造を電子顕微鏡で確認した。方法は逆ベシクルを液体窒素で急冷した後、割断し、白金-炭素蒸着でレプリカを造り透過型電子顕微鏡で観察した。逆ベシクルは多重2分子膜から形成されており、電顕から得られた2分子膜の厚みは小角X線散乱の結果と一致し、ほぼ10nmであった。ショ糖エステルのCPKモデルによると延びきった2分子の厚さは6.5nmであり2分子膜間にかなりの油を含んだ逆2分子膜構造であることが確認された。上記の系は油(デカン)中に多量に単分散溶解するヘキサノールを用いているので、逆ベシクル中のショ糖エステルとヘキサノールの割合が分からない。そこでショ糖エステル-ヘキサエチレングリコールヘキサデシルエーテル(R_<16>EO_6)-デカン系で逆ベシクルの生成機構を研究した。この系は水を添加しなくても逆ベシクルが生成する初めての系である。3成分系の相平衡図を作製し、ショ糖エステルが多い領域でラメラ液晶が形成され、その構造を小角X線散乱で確認した。R_<16>EO_6が多いと等方性の1液相領域を形成する。この液相は磁場勾配NMR法で逆ミセル溶液であることを確認した。そして、この逆ミセル溶液をデカンで希釈するとR_<16>EO_6の一部が逆ミセルから油中に拡散しミセル-ベシクル転移現象が起こり自発的に逆ベシクルが生成することを明らかにした。この系に少量の水を添加すると逆ベシクルは極めて安定になる。さらに孔径のそろったポリカーボネートフィルターに通すことにより逆ベシクルの粒径を制御することが可能になった。次年度はこの粒系のそろった逆ベシクル系の安定性に関して研究を進める。本年度においてはショ糖脂肪酸エステルとヘキサノールまたはヘキサエチレングリコールヘキサデシルエーテル(R_<16>EO_6)の混合系における逆ベシクルの物性、粒径制御に関して研究した。まず、今まで行っていた水浴型超音波装置では粒径分布が大きいため、通常のリポソーム系で行われているポリカーボネイト膜をとおすExtrusion法を適用したところ、0.1,0.2,0.6μmの比較的均一粒径の逆ベシクル生成に成功した。粒径は弾性光散乱で確認した。さらに、ショ糖脂肪酸エステール-R_<16>EO_6-デカン系の相平衡図を詳しく検討した結果、水を添加しなくてもラメラ液晶が生成し逆ベシクルが形成できることが明らかになった。さらに、R_<16>EO_6の割合の多いところでは等方性の逆ミセル溶液相が形成し、ショ糖脂肪酸エステルの割合が多いと、逆ベシクルが生成することから、高濃度の逆ミセル相をデカンで希釈するだけで逆ベシクルが自発的に生成する方法を見いだした。また、より分散能力の高いプローブ型の超音波装置で処理すると、一枚膜の逆ベシクルが生成することを世界で初めて見いだした。一枚膜逆ベシクルの半径は20-35nm程度であり、NMRスピンエコー法および凍結割断法電子顕微鏡によって粒径、構造を確認した。これらの研究によって、我々が世界に先駆けて見いだした新しい超分子集合体逆ベシクルに関する知識は飛躍的に発展したと考える。現在、逆ベシクルの基本構造である油を膨潤したラメラ液晶の構造をX線小角散乱、ESRスピンプローブ法で検討している。
核骨格の再構成系を用いた核機能の解析

我々は核より抽出した可溶性の核タンパク質から核骨格様の不溶性構造(NES)をin vitroで再構成する条件を見出している.本研究ではNESの形成機構と生物活性の解析を進め,核骨格付着領域(SAR)をもつ鋳型DNAとNESを含むin vitro転写系について予備的検討を行った.RNase阻害剤存在下に調製した核抽出液はNES形成条件(42°C,20min)を与えてもNESを作らないことから,NES構成タンパク質の核からの遊離には内在性のRNaseが関与していることが明らかになった.また,核抽出液をショ糖密度勾配遠心により分画すると,SP120(SAR結合タンパク質)は約40SのhnRNP複合体と挙動を共にした.これらの結果はSP120がヒトのhnRNPタンパク質Uと相同である事実と矛盾しない.温度処理(42°C)を行うとすべてのhnRNP複合体は他の数種のタンパク質と共に疑集し,ペレット画分(NES)に移行した.ATPを加えるとNESの形成が著しく促進され,より生理的な条件下(37°C,20min)でNES形成が完了した.ATPはCTPでは代用されず,SP120と125kDのNESタンパク質が核抽出液中のキナーゼで高度にリン酸化されることから,これらのタンパク質のリン酸化がNESの形成に関与する可能性が示唆された.NESは超らせんDNAを特異的に結合し,SAR結合活性やトポイソメラーゼ活性を含め,核骨格標品がもつ生物活性の多くを共有することが確認された.以上の結果より,NESはいわゆるhnRNP複合体を含む内部核マトリックスの再構成系と見なすことができる.in vitro転写反応に用いる鋳型DNAは転写産物の同定を容易にするため,アデノウイルスMLプロモーターの下流にG-freeカセットをもつプラスミド〔pML(C_2AT)_<19>〕を原型とし,この転写単位の上流または下流にリゾチーム,Igκ,fushitarazu遺伝子由来のSARを挿入したものそれぞれ構築した.核抽出液は試行錯誤の結果,Gorskiらの方法でラット肝より調製したものを用いた.通常の転写反応において,SARを挿入した鋳型はすべてpML(C_2AT)_<19>より有意に高い転写効率を示すことが判明した.現在,NESに結合した鋳型による転写反応を解析中であるが,まだ十分な結果は得られていない.我々は核より抽出した可溶性の核タンパク質から核骨格様の不溶性構造(NES)をin vitroで再構成する条件を見出している.本研究ではNESの形成機構と生物活性の解析を進め,核骨格付着領域(SAR)をもつ鋳型DNAとNESを含むin vitro転写系について予備的検討を行った.RNase阻害剤存在下に調製した核抽出液はNES形成条件(42°C,20min)を与えてもNESを作らないことから,NES構成タンパク質の核からの遊離には内在性のRNaseが関与していることが明らかになった.また,核抽出液をショ糖密度勾配遠心により分画すると,SP120(SAR結合タンパク質)は約40SのhnRNP複合体と挙動を共にした.これらの結果はSP120がヒトのhnRNPタンパク質Uと相同である事実と矛盾しない.温度処理(42°C)を行うとすべてのhnRNP複合体は他の数種のタンパク質と共に疑集し,ペレット画分(NES)に移行した.ATPを加えるとNESの形成が著しく促進され,より生理的な条件下(37°C,20min)でNES形成が完了した.ATPはCTPでは代用されず,SP120と125kDのNESタンパク質が核抽出液中のキナーゼで高度にリン酸化されることから,これらのタンパク質のリン酸化がNESの形成に関与する可能性が示唆された.NESは超らせんDNAを特異的に結合し,SAR結合活性やトポイソメラーゼ活性を含め,核骨格標品がもつ生物活性の多くを共有することが確認された.以上の結果より,NESはいわゆるhnRNP複合体を含む内部核マトリックスの再構成系と見なすことができる.in vitro転写反応に用いる鋳型DNAは転写産物の同定を容易にするため,アデノウイルスMLプロモーターの下流にG-freeカセットをもつプラスミド〔pML(C_2AT)_<19>〕を原型とし,この転写単位の上流または下流にリゾチーム,Igκ,fushitarazu遺伝子由来のSARを挿入したものそれぞれ構築した.核抽出液は試行錯誤の結果,Gorskiらの方法でラット肝より調製したものを用いた.通常の転写反応において,SARを挿入した鋳型はすべてpML(C_2AT)_<19>より有意に高い転写効率を示すことが判明した.現在,NESに結合した鋳型による転写反応を解析中であるが,まだ十分な結果は得られていない.
ベトナム・メコンデルタの母子および家族における口腔領域のHPV感染の総括的調査

口腔領域の悪性腫瘍の中で最も発生頻度の高い扁平上皮癌をはじめ、口腔領域の粘膜疾患の多くにヒトパピローマウイルス(HPV)の感染が関与している。本調査では、ベトナムで伝統的な生活環境を保っている地域において、母子ならびに家族の口腔領域のHPV感染と粘膜疾患の発生の現状を調査し、生活習慣や環境との関係を解明することを目的とした。口腔粘膜サンプルからDNAを抽出し、精度の高いHPV検出方法を比較検討しながら解析を進め、口腔粘膜疾患の発生機序解明および、将来的な治療法ならびに予防法の開発に向けた基礎データを得ている。口腔領域の粘膜疾患の多くにヒトパピローマウイルス(HPV)感染が関与している。特に、口腔領域の悪性腫瘍の中で最も発生頻度の高い扁平上皮癌には、HPVがその発生に重要な関与をしている。我々のこれまでの研究より、HPV感染は生活習慣に大きく依存し、また口腔衛生状態の改善により減少することが示唆されている。本調査では、ベトナムの地方都市で伝統的な生活環境を保っているベンチェ省メコンデルタ地域における、口腔領域のHPV感染の現状と口腔粘膜疾患の発生の現状を、遺伝子工学的および疫学的に調査・検索し、生活習慣・環境とHPV感染の関係を解明することを目的としている。我々が毎年行っている医療援助に合わせ、H22年12月に研究代表者吉田和加、連携研究者前田初彦、研究協力者2名が、ベトナム・ベンチェ省のグエンディンチュー病院へ赴き、口唇口蓋裂患者の母子とその家族を対象に、インフォームド・コンセントを得た上で、口腔粘膜(頬粘膜)の擦過サンプルおよび血液、口腔粘膜疾患や生活習慣や口腔衛生状態に関するデータを収集した。(約163名分)また、HPV感染を含め、口腔粘膜疾患の研究を行っているホーチミン医科薬科大学を訪問し、8名の研究者ならびにスタッフと研究の打合せ会議を行った。現在、愛知学院大学歯学部口腔病理学講座にて、最新の文献等の情報をもとに、微量サンプルからのDNA抽出方法ならびに精度の高いHPV検出方法の再検討を行った。我々が毎年行っている医療援助に合わせ、平成23年12月に研究代表者吉田和加、連携研究者前田初彦、研究協力者3名が、ベトナム・ベンチェ省のグエンディンチュー病院へ赴き、口唇口蓋裂患者の母子とその家族を対象に、インフォームド・コンセントを得た上で、口腔粘膜(頬粘膜)の擦過サンプルおよび血液、口腔粘膜疾患や生活習慣や口腔衛生状態に関するデータを収集した。(患者56名、家族80名、合計136名分)また、HPV感染を含め、口腔粘膜疾患の研究を行っているホーチミン医科薬科大学を訪問し、7名の研究者ならびにスタッフと研究の打合せ会議を行った。現在、愛知学院大学歯学部口腔病理学講座にて、最新の文献等の情報をもとに、微量サンプルからのDNA抽出方法ならびに精度の高いHPV検出方法の再検討を行いながら解析を進めている。我々が毎年行っている医療援助に合わせ、平成24年12月に研究代表者吉田和加、連携研究者前田初彦、久保勝俊、研究協力者1名が、ベトナム・ベンチェ省のグエンディンチュー病院へ赴き、口唇口蓋裂患者の母子とその家族を対象に、インフォームド・コンセントを得た上で、口腔粘膜(頬粘膜)の擦過サンプルおよび血液、口腔粘膜疾患や生活習慣や口腔衛生状態に関するデータを収集した。(患者61名、家族78名、合計139名分)また、HPV感染を含め、口腔粘膜疾患の研究を行っているホーチミン医科薬科大学を訪問し、7名の研究者ならびにスタッフと研究の打合せ会議を行った。

さらに、ハノイ医科大学を訪問し、5名の研究者と今後の研究も含め打合せ会議を行った。現在、愛知学院大学歯学部口腔病理学講座にて、最新の文献等の情報をもとに、精度の高いHPV検出方法の再検討を行いながら成果報告書での報告に向け解析を進めている。ベトナムへ赴いて口腔粘膜ならびに血液試料、口腔粘膜疾患や生活習慣に関するデータの収集は、計画通り進んでいるが、遺伝子解析については、正確を期するため従来の我々の方法を再検討しながら進めており、計画より遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。遺伝子解析については、正確を期するため、最新の論文情報等をもとに従来の我々の方法を再検討しながら進める。
カルベン配位子の特性を利用した新規反応の開発と不斉合成への応用

我々はこれまで含窒素ヘテロ環カルベン(NHC)の配位子としての機能に興味を持ち研究を展開し,NHCが様々な反応においてホスフィン配位子とは異なる反応性や立体選択性を示すことを見い出してきた.その中の一つに,ニッケル触媒によって進行する1,3-ジエンとアルデヒドとの分子間カップリング反応が挙げられる.この反応ではトリアルキルシラン存在下,配位子としてPPh_3を用いると立体選択的E-オレフィンをもつカップリング体が生成するが,NHC配位子を用いると反応はZ-選択的に進行し,Z-オレフィンをもつカップリング体が生成する.ところで光学活性NHC配位子を用いた「触媒的不斉合成」に関する研究例は極めて少なく,大変興味が持たれる.そこで本研究課題では,光学活性NHC配位子を用いた上記の反応の不斉反応への展開を検討した.Et_3SiH存在下,20mol%のNi(cod)_2に対し,配位子として1,3-bis[(1S)-phenylethyl]imidazoyl-2-ylideneを用い反応を行ったところ,反応はZ-選択的に進行した.また,この時カップリング体の鏡像異性体過剰率は28%eeを示した.一方,このNHC配位子と共通の不斉環境を有していると考えられる還元型の1,3-bis[(1S)-phenylethyl]-4,5-dihydroimidazoyl-2-ylideneを用い反応を行ったところ,Z-選択性は大きく低下した.これらの反応の錯体調製時には,imidazolium塩またはimidazolinium塩を前駆体として用い,対応するカルベンを調製している.従って,還元型NHCの場合はimidazolinium塩の酸性度が低いため,系内で十分にカルベンが発生せずZ-選択性の低下を招いたと考えられた.そこで錯体調製条件を種々検討したところ,imidazolinium塩から調製した還元型NHCにおいてもZ-選択的なカップリング反応を実現することが出来た.今後更に,新たな光学活性NHCの創製により鏡像異性体過剰率の向上を目指すと共に,他の反応への応用を展開したい.本研究課題の初年度である本年度は,含窒素ヘテロ環カルベンの配位子としての特性を探るべく,まずPd触媒によって進行する代表的な反応の一つである「辻-トロスト反応」への適用を検討した.その結果,イミダゾール骨格の窒素上に嵩高い芳香環を置換基として有するカルベンが配位子として最適であることが分かった.またこのカルベン配位子を用いた辻-トロスト反応における立体反応経路を調べるべく,様々な置換基をアリルアセテートを立体選択的に合成し反応の検討を行った.その結果,カルベンを配位子として用いた辻-トロスト反応でも,これまで報告されているホスフィンを配位子として用いた場合と同様に,基質のPdへの酸化的付加は立体反転で進行し,求核剤のπ-アリルパラジウム錯体への攻撃も立体反転で進行する,いわゆるネットリテンションの機構で進行していることも明らかにできた.本結果は,含窒素カルベンを「辻-トロスト反応」に適用した初めての例である.一方,当研究室では既にPd触媒によるエニンのシリルスタニル化を伴う環化反応を開発に成功している.本反応では不均一系触媒であるPd/CやPd(OH)_2/Cを触媒として用いた場合にもっとも良い結果を与え,均一系Pd触媒-ホスフイン配位子の組み合わせでは副反応のみが起きてしまうことが明らかとなっていた.そこで,このエニンのシリルスタニル化反応にも,含窒素カルベンの配位子としての利用を検討した.その結果,イミダゾリニウム塩から調製したカルベン配位子が本反応に適していることがわかり,本反応において均一系触媒-配位子の触媒系が利用可能になった.このことは,今後このシリルスタニル化反応を触媒的不斉合成へと展開する上でも重要な知見である.従って次年度以降では,先に述べた辻-トロスト反応と共にこのシリルスタニルか反応の光学活性配位子を用いた触媒的不斉合成への展開を検討していく予定である.本研究課題の二年目である本年度は,前年度までに得られた成果に基づき以下の検討を行った.1)含窒素ヘテロ環カルベンを配位子として用いた辻-トロスト反応の不斉反応への展開我々は前年度までの検討で,Pd触媒を用いた代表的な反応の一つである辻-トロスト反応において,含窒素ヘテロ環カルベンが配位子として利用できることを初めて明らかとした.本年度は本反応の不斉反応化を目指し,カルベン前駆体であるイミダゾリウム塩の光学活性体としての合成を試みた.イミダゾール環の窒素上にフェネチル基やビナフチル基などの不斉源を有するもの,イミダゾール環自身に不斉炭素を導入したものなど,種々の光学活性イミダゾリウム塩及びイミダゾリニウム塩を合成したが,収率、光学活性過剰率の両方を満足するものを見いだすには至らなかった.今後,更に検討を行う予定である.2)Ni触媒によるシラジエンとアルデヒドとのヒドロシラン存在下のカップリング反応Ni触媒を用い,ヒドロシラン存在下,1-dimethylphenylsilyl-

1,3-butadieneと種々のアルデヒドとのカップリング反応において,配位子としてトリフェニルホスフィンを用いると,立体選択的にE-アリルシラン誘導体が生成するのに対し,含窒素ヘテロ環カルベンを配位子として用いると立体選択性が劇的に変化し,Z-アリルシランのみが生成することを見いだした.本反応では,配位子を換えるだけで同じ基質からE-,Z-アリルシランの作り分けが可能となり,アリルシラン誘導体の新しい立体選択的合成法となり得る.3)ジインとアリーンとの[2+2+2]環化付加反応によるArylnaphthalene誘導体の合成アリーンとジインとの[2+2+2]環化付加反応がPd触媒存在下,tri-o-tolylphosphineなどの嵩高いリン配位子を用いると進行し,良好な収率でArylnaphthalene誘導体を与えることを見いだした.本反応においては,含窒素ヘテロ環カルベン型配位子も嵩高いリン配位子と匹敵する反応性を示した.次年度以降,不斉合成への展開も含め更に検討していきたい.我々はこれまで含窒素ヘテロ環カルベン(NHC)の配位子としての機能に興味を持ち研究を展開し,NHCが様々な反応においてホスフィン配位子とは異なる反応性や立体選択性を示すことを見い出してきた.その中の一つに,ニッケル触媒によって進行する1,3-ジエンとアルデヒドとの分子間カップリング反応が挙げられる.この反応ではトリアルキルシラン存在下,配位子としてPPh_3を用いると立体選択的E-オレフィンをもつカップリング体が生成するが,NHC配位子を用いると反応はZ-選択的に進行し,Z-オレフィンをもつカップリング体が生成する.ところで光学活性NHC配位子を用いた「触媒的不斉合成」に関する研究例は極めて少なく,大変興味が持たれる.そこで本研究課題では,光学活性NHC配位子を用いた上記の反応の不斉反応への展開を検討した.Et_3SiH存在下,20mol%のNi(cod)_2に対し,配位子として1,3-bis[(1S)-phenylethyl]imidazoyl-2-ylideneを用い反応を行ったところ,反応はZ-選択的に進行した.また,この時カップリング体の鏡像異性体過剰率は28%eeを示した.一方,このNHC配位子と共通の不斉環境を有していると考えられる還元型の1,3-bis[(1S)-phenylethyl]-4,5-dihydroimidazoyl-2-ylideneを用い反応を行ったところ,Z-選択性は大きく低下した.これらの反応の錯体調製時には,imidazolium塩またはimidazolinium塩を前駆体として用い,対応するカルベンを調製している.従って,還元型NHCの場合はimidazolinium塩の酸性度が低いため,系内で十分にカルベンが発生せずZ-選択性の低下を招いたと考えられた.そこで錯体調製条件を種々検討したところ,imidazolinium塩から調製した還元型NHCにおいてもZ-選択的なカップリング反応を実現することが出来た.今後更に,新たな光学活性NHCの創製により鏡像異性体過剰率の向上を目指すと共に,他の反応への応用を展開したい.
方向統計学の理論的研究とその応用

樹木の倒壊方向を記録したデータや風向などを記録したデータは、円周上に値を取るデータ(円周データ)とみなすことができ、これらを対象とする統計学は方向統計学といわれている。方向統計学では、データがユークリッド空間全体ではなく円周上に制限されているという特殊性のために、対応する統計分布を構築し、パラメータ推定を行うことに、しばしば困難が生じる。このような困難を乗り越えるための統計的モデリングを考案した。また、倒木更新に着目し、森林の繁栄のための指標を与えた。渡り鳥の移動方向や樹木の倒れる方向を記録したデータは、個々の観測が角度として表されることから、角度データ(または円周データ)とみなすことができ、このような角度データを扱う統計学を``方向統計学"という。具体的なデータの例としては、気象学における風向、渡り鳥の移動方向、毎年周期的に起こる乳幼児突然死(SIDS)の月別データ等がある。当該年度は、理論的研究を中心に行った。Abe, Pewsey and Shimizu (2009)の分布の一般化として対称な円周分布族を基礎として、頂上付近を平坦もしくは急傾斜の性質を持たせる対称分布族と、それに関連した別の変換を用いた非対称分布族の一般式を提案した。また、形状パラメータの値に応じてモードの数がどのようになるのか、形状パラメータがその分布族の密度関数の頂点における曲率にどのように影響を与えるのかという理論的性質を調べ、特別な場合の円周分布についても性質を調べた。例として、SIDSデータを用いてパラメータの推定、提案モデルの適合度検定、区間推定を行った(2013年10月掲載)。また、この研究に関連して、Abe, Pewsey and Shimizu (2013)の変換を利用したモードの数を保存するような変換を考案し、現在その内容について研究を進めている。研究発表としては、モード不変な円周分布族を提案し、発表を通じて国内・国外問わず、多くの研究者とディスカッションができた。また、これに関連して、実軸上の分布論の研究も進めることができた。ある地点における渡り鳥の移動方向を記録したデータや風向などを記録したデータは、円周上に値を取るデータ(円周データ)とみなすことができ、これらを対象とする統計学は方向統計学といわれている。平成24年度はこの方向統計学における理論面と応用面の研究を行った。まず、理論面では、柔軟な対称分布族が提案されている一方、近年では非対称性を示す分布族の提案もされるようにもなってきている。そのようなものとして、頂上付近で平坦もしくは急傾斜の性質を持つPapakonstantinouの円周分布族を拡張した研究(Abe, Pewsey and Shimizu, 2009)がある。この研究を土台にして、我々はさらに、対称な円周分布族の頂上付近を平坦もしくは急傾斜の性質を持たせる対称・非対称な変換の一般式を考え、論文にまとめた。その論文は2013年に掲載される予定である。円周分布の応用として、次のような成果が得られた。まず、風害は森林の更新に大きな役割を果たしており、森林の世代交代は、嵐による撹乱が契機となり、樹木の倒壊方位の分布は、過去の風害の傾向や強度を反映していることが予想される。特に、北方林では一斉倒壊・一斉更新があるが、その倒壊の度合いはこれまでの統計的手法では解析する手立てない。我々は、森林の過去の状態や、地域毎の倒壊パターンをモデリングを行い、論文にまとめた(2012年7月、9月掲載)。また、その観点の研究の発展を考えるために、Kuuluvainen教授、Aakala博士と打ち合わせも行い、データからどのような解析結果が出せるか検討中である。最終年度にあたる平成26年度では、これまでの理論的準備の下で、さらなる発展のための理論と生態学への応用を意識した研究を行った。また、Abe and Pewsey (2011)で提案したsine-skewed circulardistributionsを利用したシリンダー上の分布を作り、それについての研究発表を行い、生態学の研究集会で、その分布等についての紹介をする講演を行った。Prof.Jonesの論文のDiscussion paperのdiscussantとして、彼の提案した変換とは別の実数から実数への変換を二つ紹介した。また、彼の論文で「モーメント計算が困難である」と述べていたモーメントの解析的表現を与え、さらに他にも解析表現が可能となる円周分布の例を紹介し、その内容がInternational Statistical Review誌に掲載確定した。研究計画の段階でも述べたように、国内外を問わず、分野の異なる研究者とディスカッションを行い、新しい視点での共同研究も開始した。統計科学当該年度も国際研究集会の発表を積極的に行い、共同研究につなげることができた。国内でも、研究集会等を通じて、研究者同士の交流を深め、セミナーとディスカッションを行い、研究の幅を広げただけでなく、新しいプロジェクトを進めることができた。さらに、これまでの論文や発表の実績から、国際研究集会の方向