hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
緑色硫黄細菌反応中心粒子の構造と機能に関する研究

[反応中心に結合したCytcおよびFe-Sセンターの分光学的研究]緑色硫黄光合成細菌Chlorobiumtepidumから高い光化学反応活性を有する光化学反応中心(RC)を抽出精製した。RC結合Cyt c_<551>およびFe-Sセンターについて、室温におけるキセノン閃光照射後の酸化還元差スペクトルおよび電子伝達のKineticsを測定した。Fe-Sセンターの差スペクトルは430-435nmになだらかな極大を示し、数100ms以上の半減期で再酸化されたが、これは緑色硫黄細菌型RCにおける最初の詳細な測定結果である。[反応中心結合Cyt cの同定]RCに結合したCyt c_<551>のMrは、ヘム染色から23kDaであった。一方Feiler et al.(1992)らは、C.limicolaのRCに結合しているCyt c_<553>は、Mr32kDaのテトラヘムであると報告していた。精製段階を追って調べると、Mr32kDaのCyt cは精製途中でRCと分離され、彼女らの結果が誤りであることを強く示唆する結果を得た。[NAD(P)^+光還元活性]緑色硫黄光合成細菌のRCは、PSI同様にNAD(P)^+をNAD(P)Hに光還元することが膜標品において報告されているが、活性の高いRC標品はこれまで報告されていなかった。C.tepidumよりFd,FNRを単離精製し、精製RC標品のNAD(P)^+光還元活性を測定した結果、313μmoles/mg BChla/hrの高い活性が得られた。[Heliobacteria光化学反応中心複合体の精製]PS-C同様Fe-S型RCを持つと考えられるHeliobacteriumからは、光還元されるFe-Sセンターを持つRCはまだ精製されていなかったが、われわれはHeliobacillus mobilisからRCの部分精製に成功した。[緑色硫黄細菌RCに機能に関する総説]引用文献約70篇からなる総説をまとめた。緑色硫黄細菌Chlorobiumtepidumから精製した反応中心粒子について、結合したシトクロム(Cyt)およびFe-Sセンター(CF_A/CF_B)の室温における酸化還元kineticsを、キセノン励起によるm秒閃光分光により研究した。551nmでは、閃光誘起された吸収変化は指数関数的に数100msのt_<1/2>で減衰する成分によって説明でき、減衰はメトキシPMS(mPMS)によって促進された。青色部における吸収変化は、mPMS依存性成分と非依存性成分から成っており、後者は半減期約400-650msで指数関数的に減衰した。波長416-560nmにおいて同様な測定を行い、結果を解析し、各成分の差スペクトルを求めた。mPMS依存性成分は典型的なCytcの差スペクトルを示し、551、約520、約420nmに負のピークを、約440-500nmに正の部分を持っていた(Cyt C_<551>)。また、等吸収点は、約438nmにあった。mPMS非依存性成分は、430-435nm付近に幅広い負のピークを持ち、光化学系IのFe-Sセンターの差スペクトルであるP430とよく似た差

スペクトルを示し、CF_A/CF_Bの酸化還元によると解釈された。これは、緑色硫黄細菌におけるFe-Sセンター差スペクトルの最初の測定例である。電子受容体ベンジルビオローゲン(Em-360mV)、メチルビオローゲン(-440mV)は、閃光誘起された吸収変化の減衰を予想通り促進した。triquat(-540mV)も減衰を促進したが、その効果は前2者よりも低く、これはtriquatの酸化還元電位が低いこととの関連が考えられた。[反応中心結合Cyt cの同定]緑色硫黄光合成細菌Chlorobiumtepidumから調製時の嫌気性維持に細心の注意を払うことにより高い光化学反応活性を有する光化学反応中心(RC)を抽出精製した。この標品は、3種のFe-SセンターとCyt_<c551>(Mr 23kDa)を結合し、結合Cyt_<c551>はRCの光励起によりすみやかに光酸化された。Felier at al.(1992)らはC. limicolaから反応中心粒子を粗精製し、結合しているCyt_<c553>はMr 32 kDaでテトラヘムであると報告していた。精製の各段階でheme染色法を用いて調べると、Mr 32 kDaのCyt_cは精製途中でRCと分離された。最終精製標品では光酸化された反応中心P840+の光還元に対応したCyt_<c551>の光酸化が測定された。Okkelsら,Oh-okaらもCyt_<c551-552>の光酸化を報告しているので、Chlorobiumの結合Cyt_cはテトラヘム型でないことがMr 32 KDaのCyt_<c551>であることが強く示唆された。[NAD(P)^+光還元活性]緑色硫黄光合成細菌の光化学反応中心(PS-C)は、PSI同様光エネルギーを用いてNAD(P)^+をNAD(P)Hに光還元することが膜標品において報告されているが、活性の高いRCの調製が困難であったためNAD(P)^+光還元活性の高い標品は報告されていなかった。C. tepidumよりFd, FNRを単離精製し、精製PS-C標品のNAD(P)^+光還元活性を測定した結果、膜断片及びPS-C標品でそれぞれ113及び39μmoles/mg BChla/hrの活性を示した。[Heliobacteria光化学反応中心複合体の精製]PS-C同様Fe-S型反応中心を持つと考えられているHeliobacteriumからは、光還元されるFe-Sセンターを持つ反応中心(PS-H)粒子はまだ精製されていなかったが、われわれはHeliobacillus mobilisから精製に成功した。この標品は室温において光照射する事によって極低温EPRにおいてgz=2.05,gy=1.89にシグナル示すが、暗所で凍らせた標品においてはシグナルが見られないことからこのPS-H標品はRieske様なFe-Sセンターを含まないことが示された。
スイッチング電源における入力電流高調波低減に関する研究

近年,電子機器や電気機器の電源としてスイッチング方式のインバータやコンバータが普及し,これに伴い,それらで発生する入力電流の高調波による障害が問題となっている。このため,IEC(国際電気基準会議)や通産省は電子機器や電気機器の機種ごとに高調波電流に関してのガイドラインを提示し,対策を求めている。まず,パーソナルコンピュータ等の電子情報通信機器やテレビジョン受像機の電源に適用されるクラスDを満足するためのいくつかの回路方式を提案し,回路の動作特性について,実験的,理論的解析を行った。その中の一つの回路方式は三巻線リアクトルを持つソフトスイッチング方式のAC-DCコンバータであり,この回路の設計理論を確立した。電力効率は非常に高く,定格電力において93%を達成した。また,他の一つの回路方式はリンギングチョークコンバータを基本とした回路であり,チョークコイルとダイオードを追加した簡単な回路構成により,入力電流の高調波抑制に成功している。0.95の高力率が得られている。さらに3相方式についても検討した。次に,入力電流高調波の規制が最も厳しい照明用電子安定器の新しい回路方式に関する研究を行った。この場合は,クラスCが適用され,入力電流波形はほぼ正弦波状であることが求められる。ハーフブリッジ形回路の2つの大容量キャパシタの一つを極端に小さなキャパシタに置き換え,これにより入力電流の高調波を低減することに成功した。入力電流に着目した回路解析を行い,理論的にも,入力電流の高調波成分が抑制できることを明らかにした。又,ディジタル制御についても検討し,良好な結果が得られた。まず,テレビジョン受像機やパーソナルコンピュータの電源に適用されるクラスDを満足するためのいくつかの回路方式を提案し,回路の動作特性について,実験的,理論的解析を行った。近年、電子機器や電気機器の電源としてスイッチング方式のインバータやコンバータが普及し、これに伴い、それらで発生する入力電流の高調波による障害が問題となっている。このため、IEC(国際電気基準会議)や通産省は電子機器や電気機器の機種ごとに高調波電流に関してのガイドラインを提示し、対策を求めている。まず、テレビジョン受像機やパーソナルコンピュータの電源に適用されるクラスDを満足するためのいくつかの回路方式を提案し、回路の動作特性について、実験的、理論的解析を行った。その中の一つの回路方式は三巻線リアクトルを持つソフトスイッチング方式のAC-DCコンバータであり、この回路の設計理論を確立した。電力効率は非常に高く、定格電力において93%を達成した。

また、他の一つの回路方式はリンギングチョークコンバータを基本とした回路であり、チョークコイルとダイオードを追加した簡単な回路構成により、入力電流の高調波抑制に成功している。0.95の高力率が得られている。次に、入力電流高調波の規制が最も厳しい照明用電子安定器の新しい回路方式に関する研究を行った。この場合は、クラスCが適用され、入力電流波形はほぼ正弦波状であることが求められる。ハーフブリッジ形回路の2つの大容量キャパシタの一つを極端に小さなキャパシタに置き換え、これにより入力電流の高調波を低減することに成功した。入力電流に着目した回路解析を行い、理論的にも、入力電流の高調波成分が抑制できることを明らかにした。又、ディジタル制御についても検討し、良好な結果が得られた。近年,電子機器や電気機器の電源としてスイッチング方式のインバータやコンバータが普及し,これに伴い,それらで発生する入力電流の高調波による障害が問題となっている。このため,IEC(国際電気基準会議)や通産省は電子機器や電気機器の機種ごとに高調波電流に関してのガイドラインを提示し,対策を求めている。まず,パーソナルコンピュータ等の電子情報通信機器やテレビジョン受像機の電源に適用されるクラスDを満足するためのいくつかの回路方式を提案し,回路の動作特性について,実験的,理論的解析を行った。その中の一つの回路方式は三巻線リアクトルを持つソフトスイッチング方式のAC-DCコンバータであり,この回路の設計理論を確立した。電力効率は非常に高く,定格電力において93%を達成した。また,他の一つの回路方式はリンギングチョークコンバータを基本とした回路であり,チョークコイルとダイオードを追加した簡単な回路構成により,入力電流の高調波抑制に成功している。さらに3相方式についても検討した。次に,入力電流高調波の規制が最も厳しい照明用電子安定器の新しい回路方式に関する研究を行った。この場合は,クラスCが適用され,入力電流波形はほぼ正弦波状であることが求められる。ハーフブリッジ形回路の2つの大容量キャパシタの一つを極端に小さなキャパシタに置き換え,これにより入力電流の高調波を低減することに成功した。入力電流に着目した回路解析を行い,理論的にも,入力電流の高調波成分が抑制できることを明らかにした。又,ディジタル制御についても検討し,良好な結果が得られた。
口腔癌細胞における細胞周期制御遺伝子、癌遺伝子、 癌抑制遺伝子の関与についての検索

p16遺伝子は、当初CDK4/cyclinD1の特異的なインヒビターとして発見された。さらにこの遺伝子が多くの悪性腫瘍で異常を起こしていることが明らかにされ、細胞周期の異常と悪性腫瘍の発生を結びつけた新しいタイプの癌抑制遺伝子として注目されている。本研究では口腔扁平上皮癌細胞株あるいは手術、生検によって得られた口腔扁平上皮癌原発巣より得られたDNAを材料にPCR-SSCP法、ダイレクトシークエンス法およびDelition analysis法にてこれら細胞周期制御遺伝子の変異を解析した。その結果細胞株の57%に、原発巣の6%にp16遺伝子の異常が認められ。さらにその異常はともにコドン80(CGA→TGA;Arg→Stop)におけるナンセンス変異であった。従ってコドン80はp16遺伝子異常のホットスポットであることが推測された。いままでサイクリンDの増幅、過剰発現が癌化、異数倍体化につながると考えられてきたが、サイクリンDは正常でもそれを負に制御しているCDKインヒビターの変異が生理的なG1期からS期への進行を狂わせていることが十分示唆される結果となった。最近、G1期を制御しているサイクリンDのnegative reguratorであるP15,p16,p18,p19,p21,p27等のCDKインヒビターが次々と発見され、癌細胞においてその変異があることが我々の本年度の研究および他施設からの報告により明らかになってきた。CDKインヒビターの変異は、原発巣に比較して株化された異数倍体細胞株に高頻度に見られた。本研究では、口腔扁平上皮癌における、p16(CDKN2)遺伝子の変異を、PCR-SSCP法および、ダイレクトシークエンスにより解析した。【材料・方法】口腔扁平上皮癌組織32例(癌部および周囲正常組織)、および口腔扁平上皮癌由来細胞株7種から抽出したDNAを対象とした。検索領域は、p16(CDKN2)遺伝子のエクソン1および、エクソン2に設定し、PCR-SSCP法にて変異の有無をスクリーニングした。PCR-SSCP法において異常の認められた試料については、ダイレクトシークエンスによって変異の位置と種類を同定した。【結果】PCR-SSCP法で、口腔扁平上皮癌組織32例中2例(6.0%)に、また細胞株7例中3例(42.9%)に、異常バンドを認めた。シークエンス解析では、ミスセンス変異が2例、ナンセンス変異が3例で、とくに3例のナンセンス変異は、すべてコドン72(CGA→TGA: Arg→Stop)で起こっていた。以上のことから、p16(CDKN2)遺伝子は、口腔扁平上皮癌の発生過程において、細胞周期のG1チェックポイントの制御異常を起こし、腫瘍の進展に関与している可能性が考えられた。
放線菌における系統分類と生産物質のデータベース化と新規生産株の簡易検出法の開発

放線菌ロドコッカス・エリスロポリスには同属同種でありながら、異なる抗生物質生産性を示す多くの株が知られている。これらの株の16S rRNA遺伝子配列による分類は不可能であったが、gyrB遺伝子、さらには数株の完全ゲノム解析も行い、進化系統的な分類を可能にし、さらには物質生産系の合成遺伝子群を明らかにした。MLSTを含め更に解析を進め、最終的にはgyrB遺伝子のみで抗生物質生産性と一致する系統分類が可能である事がわかった。これらの結果から新たな候補株を取得した場合、gyrB配列によってその生産物の新規性も判断できると結論した。これら配列と生産物をデータベース化して利用する事が可能になった。今年度は自身の保有する菌株の生産する抗生物質および系統分類に使用できる遺伝子の調査を主として行い、その他の菌株について、あるいは種内多様性の他の同様の現象・状況については論文調査を主として行った。その結果、ロドコッカスではこれまでに1株で複数の抗菌活性物質を生産する例は無いことがわかった。これは系統分類と相関させるためには好都合である。しかし既に多くの報告がされているとおり、ストレプトマイセス属では1株で多数の抗菌活性物質を生産している事が示されている。このことが系統分類においてさらに解像度の高い結果をもたらすのか、または混乱を来すのかについては今のところ分かっていない。これまでに放線菌で報告のある抗生物質生産菌とその物質の調査にはかなり時間がかかるが、一つ一つ詳細を調べ、データベース化して行く予定。ロドコッカス属細菌における抗生物質生産の多様性と進化系統関係についてその遺伝的背景の詳細を知るため、Rhodococcus erythropolisの6株についてゲノム解析を行った。その結果平均して6.6 Mbの染色体、100 - 550 kbの線状plasmidを0 - 2本、5 - 100 kbの環状plasmidを1 - 3個保持しており、染色体の相同性は極めて高いものの(99%以上)、plasmidはその多様性や組み合わせのバリエーションに富んでいることが明らかとなった。系統分類の指標となる16S rRNA遺伝子はそのコピー数は5つで共通していたが、それぞれゲノム内ヘテロ性を持つ事が明らかとなった。これらの配列は99%以上一致していたが、わずかな塩基の差と上記ヘテロ性の組み合わせの差を比較することでぞれぞれの株を個別に識別できることが分かった。しかし通常行われる、ゲノム鋳型、16S rRNAを共通して増幅するPrimerを用いてPCRおよびシーケンシングする方法では、これらを個別に認識することは出来無いことが改めて明らかとなった。またDNAジャイレース遺伝子(gyrB)についてはそれぞれ1コピーであり、やはり塩基配列の相同性は高いものの各株で個別の置換塩基があり、gyrB遺伝子配列解析のみで株レベルの識別が出来ることが確認された。配列中で塩基置換の部位にホットスポットの様なものはなく、またそのほとんどがアミノ酸置換に関わらないサイレントな変異であることがわかった。gyrBのPCR-シーケンシング解析においては出来るだけ長い遺伝子配列を対象にすることが有効であると思われるため、Rhodococcus erythropolis様に改めて有効なPCR Primerを設計した。それぞれの株の抗生物質生産に関わる遺伝子との関連について詳細な解析を進めている。放線菌の詳細な系統分類を1つの遺伝子で行うために適したものはgyrB(DNAジャイレースサブユニットB)もしくはrpoB(RNAポリメラーゼβサブユニット)である事がこれまでに分かっている。ロドコッカス属細菌は近年抗生物質生産菌としても認識されてきていることから、また公開データベースにもストレプトマイセス属細菌と比べて数が少ない事から、本属のgyrB遺伝子を広く解析した。すでに抗生物質(抗菌タンパク・ペプチドを含む)を生産する事が明らかになっている25株に加え、非生産株約30株の遺伝子解析を取得した。また公開データベースからも30株程度取得したが、短い部分配列である場合が多く、極めて保存性の高い本遺伝子において詳細な解析には不向きな場合が多かった。系統解析の結果、同じ抗生物質を生産するグループは系統的に極めて近い集団である事が改めて示された(1233塩基にわたって完全に同一の配列)。しかしその他の株は特に目立ったブランチを形成せず、それぞれお互いに少しずつ離れた系統である事が示された。これらの株は抗生物質生産菌とは認識されていないが、もし活性がある株であればgyrB配列のみで既知の生産菌とは区別されたはずであり、判別法としては少なくともロドコッカスでは可能であった。データベース化の作業としては既知の抗生物質生産菌の物質、16S rRNA遺伝子、gyrB遺伝子配列の整理を進めた。ロドコッカスのゲノム解析、gyrB解析については順調に進めることができている。しかしその他の放線菌を含めた抗生物質生産株と抗生物質、遺伝子配列に関するデータベース化には非常に時間がかかっており、やや遅れている。ロドコッカス属細菌において同種でありながら株レベルで異なる抗生物質を生産する数株を得ている。これらの系統学的分類と抗生物質生産性による分類を関連づけるため、それぞれ異なる物質生産性を示すRhodococcus erythropolis 4株の完全ゲノムを決定した。これによりこれまで分類の指標の候補としていたgyrB(DNAジャイレースサブユニットB)やrpoB(RNAポリメラーゼβサブユニット)だけでなく、16S rRNA遺伝子の完全長やコピー数を明らかにする事が出来た。

更にそれぞれの抗生物質の生産系遺伝子を明らかにする事が出来た。これらの情報から、これまでに得ていたものよりも更に詳細に進化系統関係と抗生物質生産性について解析を進める事が出来た。更にrecA (DNA recombinase), trpB(tryptophan synthase beta), atpD (ATP synthase beta),を合わせた5遺伝子によるMLST解析を行った。結果としてはgyrBとrpoBはほぼ同じ解像度を持ち、MLSTと同等の解像度が1遺伝子で達成されるというものであった。またR. erythropolis種内(21株)のgyrB 1000塩基あたりの変異率は5.8であり、Pseudomonas putidaの103、Bacillus cereusの77.9と比べ極めて低く、R. erythropolisの各株が極めて進化的に近縁でありながら、機能的な多様性を持つ事が示された。ロドコッカスについてはこれらの情報を元に分類またデータベース化が可能であった。しかし抗生物質生産菌として知られるストレプトマイセスについては同一の株において複数の抗生物質生産をする株が極めて多く、また培地条件などにより生産物が異なる事から、同様の手法による分類とデータベース化は困難であると結論付けた。放線菌ロドコッカス・エリスロポリスには同属同種でありながら、異なる抗生物質生産性を示す多くの株が知られている。これらの株の16S rRNA遺伝子配列による分類は不可能であったが、gyrB遺伝子、さらには数株の完全ゲノム解析も行い、進化系統的な分類を可能にし、さらには物質生産系の合成遺伝子群を明らかにした。MLSTを含め更に解析を進め、最終的にはgyrB遺伝子のみで抗生物質生産性と一致する系統分類が可能である事がわかった。これらの結果から新たな候補株を取得した場合、gyrB配列によってその生産物の新規性も判断できると結論した。これら配列と生産物をデータベース化して利用する事が可能になった。ロドコッカスのゲノム構造が非常に複雑であり、詳細な系統分類を行うには完全ゲノムあるいは精度の高いドラフトゲノムが必要となるが、26年度は6株についてこの情報を取得することが出来た。株によっては抗生物質生産性遺伝子も全てを明らかにすることが出来た。系統分類と抗生物質生産性について情報基盤を得る事が出来、ここからはゲノム情報の乏しい株についてもターゲットの遺伝子を絞って解析、データベース化する事が出来る様になった。データベース化にかなり時間がかかっているが、一旦情報を集めてしまえば単純作業となる部分も多い。この点は人数をかけて最新の関連データを多数取得出来る様に工夫して進める。文献調査などでは比較的容易に論文、データが得られるものがある一方、古い文献などは入手に時間がかかる、またgyrBのデータは存在せず、株が手に入らないなど自身での解析にも限界がある。近年発表のものにある程度的を絞る、あるいは知り合いの放線菌学者にも協力をして頂くなどの方策をとる。
新任保育者のメンタルヘルス対策の構築に関する研究

新任保育者の心理社会的ストレスの予防を目的として作成した心理教育“サクセスフル・セルフ"新任保育者版を用いた介入研究では、参加者(87名)の多くが今後の生活に役立つ等と評価し、プログラムへの参加により心理社会的要因に肯定的な変化が見られる可能性が示唆された。また,新任保育者が困難感を抱えやすい職務上の人間関係に関するアンケート調査では、保育者(214名)の困難事例の内容を質的に分析した。以上の研究成果を、著書「保育者のためのメンタルヘルス」として出版した。保育者(保育士および幼稚園教諭)のストレスや困難さが多数指摘されている一方で,そうした困難さへの具体的な対処や支援に関する実践報告は少ない。そのような中,本研究では保育者のメンタルヘルス対策に貢献するため,保育者の心理社会的ストレスを予防するための心理教育プログラムを新たに作成した。作成にあたっては,既に大学生や研修医等の心理社会的ストレスの予防が報告されている“サクセスフル・セルフ"(安藤,2012)の実践を基盤とし,国内の先行研究の概要(加藤・安藤,2012)や新任保育者の困難感に関する調査結果(加藤・安藤,2013)を踏まえた内容とした。作成したプログラムは「自己理解・目標設定」「問題解決:基礎編」「問題解決:応用編」「ストレスマネジメント」の4レッスンで構成され,保育者のメンタルヘルスとスキルの向上を図るものである。本プログラムを保育者を対象とした研修会にて実施した。そして参加者によるアンケート調査をもとに,心理教育プログラムの評価を行い,内容・実施方法等を検討した。アンケート調査の結果によると,参加者の8割以上が,レッスン内容を理解し,分かり易いと感じ,今後の生活に役立つという印象を持った。参加者の感想の内容分析を行ったところ,「今後への意欲が高まった」との感想が最も多く,「振り返りができた」「参考になった」との感想も見られた。以上の事から,本プログラムは日常生活に役立つ内容になっていることが示唆され,プログラムのねらいに沿ったレッスン評価がなされたと考えられた。保育者(幼稚園教諭および保育士)のストレスや困難感が多数指摘され,そのメンタルヘルスの問題が懸念される中,そのような保育者,特に多くの困難感を抱えやすい新任保育者に対する具体的な対処や支援に関する実践報告は少ない。本研究では,新任保育者の心理社会的ストレスの予防を目的として作成した心理教育“サクセスフル・セルフ"新任保育者版を,幼稚園教諭および保育士14名を対象として実施した。4レッスンで構成されたプログラムに対して,各レッスンの「内容に対する理解度」,「分かりやすさ」,「今後の生活への役立ち感」および「社会性に関する自己効力感」等の心理社会的要因のプログラム前後の変化についてプロセス評価を行った。参加者の感想から,本プログラムへの参加は,保育者の仕事に対する自身の考え方や姿勢を振り返る有意義な機会となったことが窺えた。心理社会的要因に関しては,プログラム前後での有意な変化は認められなかった。しかし,プログラムの全参加者は,プログラムの一部参加者に比べて,「対応のスキル」や「困難に打ち勝つ自己効力感」といった評価指標において得点の増加が多く見られた。なお,個人別の評価指標の変化を調べたところ,プログラムの全参加者では,プログラムの一部参加者に比べてプラスの変化が多く認められた。このことから,4回のプログラムに参加することにより,心理社会的要因に肯定的な変化が見られる可能性が示唆された。また,(新任保育者も含めた)保育者が特にストレスを抱えやすい人間関係の問題に関して心理教育プログラムの内容に反映させることを目的として,保育者を対象とした職務上の人間関係の困難感に関するアンケート調査を実施した(配布数281,有効回答数77)。その結果,職員間の連携,特に職員間の人間関係や指導方法・保育観の相違に関して困難感を抱えている保育者が多いことが窺えた。保育者を対象とした心理教育プログラムを実施したが,対象者が少人数に限られており,より多くの保育者に実施するという当初の目的に達しなかったため。また,予定していた保育者対象の電話,メール相談に関して,参加者からのニーズも含め実施できる状況が整わず,実施に至らなかったため。新任保育者を含めた保育者(幼稚園教諭及び保育士)が特に困難感やストレスを抱えやすい職務上の人間関係の問題に関して、保育者のメンタルヘルスの保持・増進に向けた心理教育プログラムの内容に反映させることを目的として、幼稚園教諭77名を対象に実施した職務上の困難感に関するアンケート調査の結果を質的に分析した。I「子どもへの対応における困難感」、II「保護者への対応における困難感」、III「職員間の人間関係における困難感」について、回答内容別にカテゴリーを生成した結果、最も記述内容が多かったのはIIIで、内容分析の結果、「職員間の人間関係」、「指導方法の相違」、「保育観の相違」等7のカテゴリーが生成され、これらは「職員間の連携の困難感」というコアカテゴリーとして位置付けられた。次いでIIでは「子ども同士のトラブルの伝え方・謝罪の仕方」等11のカテゴリーが生成され、これらは「保護者への伝え方の困難感」、「保護者との連携の困難感」の2つのコアカテゴリーとして位置づけられた。Iでは「気になる子ども」等4のカテゴリーが生成され、これらは「子どもへの対応の困難感」、「保育方法の困難感」の2つのコアカテゴリーとして位置付けられた。以上の結果から、職員間の連携、特に職員間の人間関係や指導方法、保育観の相違に関して困難感を抱えている幼稚園教諭が多いことが窺えた。

また、子ども同士のトラブルやクレーム等に関する保護者への伝え方の困難感も多く見られた。予定していた実践研究、調査等は終了し、今後は最終的な研究成果をまとめ、公表する段階に至ったため。保育者(幼稚園教諭および保育士)、特に新任保育者は職務上の人間関係に困難感を抱えやすいことから、新任保育者のメンタルヘルス対策の一助とするため、保育者を対象とした心理教育プログラムの実践研究や職務上の人間関係の困難感に関するアンケート調査等を実施してきた。そこで、これまでの研究成果をまとめ、幼稚園や保育所,認定こども園等の保育現場に勤務する保育者(園長、主任等)や新任・若手保育者向けに「保育者のメンタルヘルス」をテーマとした著書として出版した。著書の主な内容は、以下のとおりである。第1章:若手保育者の抱える困難感やメンタルヘルスに関する先行研究の概観、第2章:若手保育者の抱える困難感に関するインタビュー調査等の質的研究の報告、第3章:保育者の困難感と抑うつに関連する要因に関する量的研究の報告、第4章:保育者を対象とした心理教育“サクセスフル・セルフ"の実践研究の報告、第5章:保育者の職務上の人間関係に関する困難事例の紹介、第6章:保育者のメンタルヘルスの保持・増進に向けて。保育者のストレスの多くは職場の人間関係に起因するという現状を踏まえ,特に第5章においては、職員間の連携の困難として、全140事例(保育観や保育方法の相違による困難事例、職員間の連携不足による困難事例、職員への話し方や指導方法の困難事例、上司の対応による困難事例、世代間の相違による困難事例、職員同士の人間関係の困難事例)を掲載し、園内での職員研修等で活用しやすいよう工夫した。新任保育者の心理社会的ストレスの予防を目的として作成した心理教育“サクセスフル・セルフ"新任保育者版を用いた介入研究では、参加者(87名)の多くが今後の生活に役立つ等と評価し、プログラムへの参加により心理社会的要因に肯定的な変化が見られる可能性が示唆された。また,新任保育者が困難感を抱えやすい職務上の人間関係に関するアンケート調査では、保育者(214名)の困難事例の内容を質的に分析した。以上の研究成果を、著書「保育者のためのメンタルヘルス」として出版した。保育者を対象とした心理教育プログラムを作成し,研修会において実施した。そして参加者によるアンケート調査をもとに,心理教育プログラムのプロセス評価を行い,内容・実施方法等について検討した。しかし,当初予定していた保育者を対象とした電話,メール相談に関しては,環境準備が整わなかったため,実施に至っていない。研究代表者が所属を変更した(他県に移動した)ことにより,当初予定していた電話,メール相談の実施は困難な状況である。そこで,各園の保育者に対して職務上の人間関係の問題に関する理解を図り,具体的な対処方法について考えるきっかけを提供するために,これまで実施したアンケート調査の結果(新任保育者も含めた保育者の人間関係に関する困難事例)をまとめ,幼稚園や保育所に配布することにより,新任保育者のメンタルヘルス対策の構築の一助としたい。
芳香族化合物の分子内光環化反応を利用する安定ビラジカルの生成

芳香族化合物の分子内光環化反応の反応機構の解明、立体選択性の制御、反応様式(分子内および分子間反応選択性、ペリ選択性)の制御を目指し、またこの芳香族化合物の分子内光環化反応の反応中間体がビラジカルであることを示し、この反応が効率の良いビラジカル発生法となりうるかどうかを目的に研究を行った。1.反応様式の制御(分子内、分子間反応制御)Nーシンナモイルナフタミド系において分子内、分子間反応選択性の制御を溶液中と固相中とで行った。溶液中においては分子内反応のみが、固相中においては分子間反応が置換基依存により起こった。2.ペリ選択性および立体選択性の制御N-1-(1-ナフチル)エチルシンナミドおよびN-1-(1-ナフチル)エチルアクリルアミド系においては前者では光[4+2]環化、後者では光[2+2]環化反応が起き置換依存によるペリ選択性が見られた。また完全に反応は立体制御された。3.新規分子内ベンゼン環とエノン二重結合との[4+2]環化反応ベンゼン環の光[4+2]環化反応はきわめて希であるが、シンナミド系において非常に効率の良い光[4+2]環化反応を見いだした。4.反応中間体ビラジカルの酸素分子による捕捉およびその寿命N-ナフトイルナフタミド系の光環化反応において反応中間体1,8-ビラジカルの酸素分子による捕捉に成功し、芳香族系の光環化反応が逐次的に起こることを初めて示した。またレーザーフラッシュフォトリシスによりその寿命が数百ナノセカンド程度である事を見いだした。5.不斉芳香族光[4+4]環化反応N-アンソロイルナフタミド系ではキラル結晶が生成する事がわかり、固相中の光[4+4]環化反応を行う事により芳香族化合物の光反応における初めての絶対不斉合成が可能となった。アミド系芳香族化合物、特にナフトアミド系の光環化反応を検討して以下の研究成果を得た。1.Nーシンナモイル-1-ナフトアミドの分子内光環化反応(分子内、分子間環化反応の選択性の制御):溶液中での光反応では分子内[4+2]環化反応のみが起こり、結晶中での固相反応では分子内[4+2]環化反応と分子間[2+2]環化反応のふたつの反応が起こった。シンナモイル基パラ位の置換基の立体障害を利用することにより選択的に分子間[2+2]環化反応のみに制御が可能となった。(結果はJ.Chem. Soc., Perkin Trans.Iに印刷中)2.Nーシンナモイルアクリルアミドの分子内光環化反応(ベンゼン環への[4+2]環化反応)ベンゼン環への光[4+2]環化反応の例はきわめて限られておりまた収率も良くないが、この系においてはぼ定量的なベンゼン環への光[4+2]環化反応を見い出した。(結果はJ.Chem.Soc.,Perkin. Trans1に投稿中)3.N-1-ナフトイル-1-ナフトアミドの分子内光環化反応(安定なビラジカルの生成):分子内に2個のナフトイル基を有するアミドの光反応は[2+2]環化と[4+4]環化の2種類の分子内環化反応が可能な系である。光反応を酸素雰囲気下で行うことにより、この反応の中間体であると考えられるビラジカルを捕捉することに成功した。得られた1,8-エピジオキシドの構造は単結晶X線回折によりアンチ体と決定された。これは芳香族系の光反応におけるピラジカル中間体捕捉の最初の例である。ピラジカル中間体の寿命はレーザーフラシュフォトリシスにより300ns程度であることが判明した。また環化反応のペリ選択性はナフトイル基の4位の置換基を選ぶことにより制御が可能となった。

4.反応中間体ビラジカルの酸素分子による捕捉およびその寿命N-ナフトイルナフタミド系の光環化反応において反応中間体1,8-ビラジカルの酸素分子による捕捉に成功し、芳香族系の光環化反応が逐次的に起こることを初めて示した。またレーザーフラッシュフォトリシスによりその寿命が数百ナノセカンド程度である事を見いだした。5.不斉芳香族光[4+4]環化反応N-アンソロイルナフタミド系ではキラル結晶が生成する事がわかり、固相中の光[4+4]環化反応を行う事により芳香族化合物の光反応における初めての絶対不斉合成が可能となった。アミド系芳香族化合物、特にアントラセン環を有する系の光環化反応を検討して以下の研究成果を得た。1.N-アンソロイル-1-ナフタミド系の分子内光環化反応(1)ビラジカル中間体の捕捉:反応中間体である1,8-ビラジカルの安定性を増すために、前年度に検討したN-ナフトイル-1-ナフタミド系の一方のナフタレン環をアントラセン環にした系で試みた。反応は定量的[4+4]環化生成物を与えた。この系ではナフトイル系で見られたビラジカル中間体の酸素分子による捕捉は見られなかった。ナフトイル系と異なり反応系内にレトロ反応(レトロ[2+2]反応)が存在しない事より、効率の良い1,8-ビラジカル中間体の捕捉にはレトロ反応の利用により定常的にビラジカル中間体を生成させる必要性のある事が判明した。(2)固相光反応:分子軌道法によりこの系の最安定コンフォメーションを推定すると、アントラセン環とナフタレン環が向かい合った構造が安定でり、単結晶X線回折による結晶構造回析でもこの配列をとる事が判明した。結晶はキラルであり固相光反応により不斉光[4+4]環化反応が可能となった。これは芳香族光環化反応における初めての絶対不斉合成の例である。またレトロ[4+4]環化反応が熱的に結晶状態で起こる事も見出した。2.N-アンソロイル-1-アントラミド系の分子内光環化反応この系の光[4+4]環化反応はきわめて効率が良く、単結晶から単結晶への光反応が期待されるのでX線回折による反応の追跡を行った。現在までの所まだ良い結果は得られていないが、今後低温下での光反応、X線回折測定が必要となる。
早産ならびに胎児炎症反応症候群の予防を目的とした胎盤絨毛マクロファージの解析

早産に伴う高サイトカイン状態は、胎児炎症反応症候群(FIRS)を惹起して様々な新生児合併症のリスクを増大させる。胎盤において、母体由来の脱落膜マクロファージ(Mφ)と早産の関与は報告されているが、胎児由来の胎盤絨毛Mφが来す役割に関する研究は少ない。本研究では、ヒト胎盤絨毛MφとFIRS関連の新生児合併症の関与について検討した。脳室周囲白質軟化症(PVL)や慢性肺疾患(CLD)を合併した早産児の胎盤絨毛において抗炎症性Mφが減少していた。炎症性Mφ優位の環境がPVLやCLD発症に関連していることが示唆された。炎症の制御に関わるスカベンジャー受容体として知られる抗CD163抗体ならびに抗CD204抗体を用いて、胎盤絨毛の免疫組織化学染色を行った。さらにキーエンス社のオールインワン蛍光顕微鏡のBZ-II解析アプリケーションを用いて、絨毛間質面積あたりのそれぞれの陽性細胞数を解析し、胎盤病理や児の予後との関連を調べた。2005年から2014年までにおける妊娠31週未満の陣痛発来あるいは前期破水を伴った早産症例40例を検討した。絨毛間質の平均CD163ならびにCD204陽性細胞数は、それぞれ3.37/1,000μm2と1.15/10,000μm2であった。分娩週数とCD163陽性細胞数との間には妊娠27週以前で負の相関が認められた(r=ー0.58、P<0.01)。絨毛膜羊膜炎(CAM)群では、非CAM群と比較して、有意にCD204陽性細胞数が多かった(1.42 vs 0.51、P=0.02)。FIRSに関連した児の合併症の有無とCD163ならびにCD204の陽性細胞数に有意差は認められなかったが、CD163陽性細胞数を27週以降の21例について検討すると、脳室周囲白質軟化症(PVL)群と非PVL群においてCD163陽性細胞数に有意差が認められた(1.70 vs 2.80、P=0.03)。早産の胎盤絨毛における抗炎症性のマクロファージ(Mφ)数の解析の結果、CAM症例でCD204陽性細胞数が多かった。27週以降の児のPVL合併症例ではCD163陽性細胞数が少なく、胎盤絨毛間質の炎症性Mφの存在とPVLの関連が示唆された。これらの関連を明らかにすることは、早産の機序、さらにFIRSの発症機構の解明の手がかりとなる可能性がある。FIRSに関連した児の合併症の有無とCD163ならびにCD204の陽性細胞数に有意差は認められなかったが、CD163陽性細胞数を27週以降の21例について検討すると、PVL群と非PVL群においてCD163陽性細胞数に有意差が認められた(1.70 vs 2.80、P=0.03)。当初は対象症例を妊娠34週未満の早産症例を検討する予定だったが、妊娠32週未満で臨床情報の検討が可能な46例とした。胎盤の免疫組織化学では、汎マクロファージ(Mφ)を認識する抗体として抗CD68抗体を用いる予定であったが、染色が薄く陽性細胞数の評価が困難であったため、抗IBa1抗体を用いて評価した。抗炎症性Mφの評価は、抗CD163抗体ならびに抗CD204抗体を用いた。BZ-II解析アプリケーション(キーエンス社)を用いて、絨毛間質面積あたりのそれぞれの陽性細胞数を解析し、母体の臨床情報や新生児合併症との関連を調べた。全46症例の平均分娩週数は28週1日(23週2日-32週3日)であった。児の合併症では、脳室周囲白質軟化症(PVL)を6例、脳室内出血を6例、未熟児網膜症を8例、慢性肺疾患(CLD)を10例に認めた。絨毛間質における汎MφマーカーのIba1、炎症制御に関わる抗炎症性MφマーカーのCD163、CD204の陽性細胞数と分娩週数との相関を検討すると、CD163のみに有意に負の相関が認められた(P<0.01)。Iba1とCD163陽性細胞数は児の合併症と有意な関連は認められなかった。

CD204陽性細胞数は、非CLD群に比べCLD群では有意に減少していた(P<0.01)。CD163陽性細胞数を、週数と負の相関を示さない妊娠26週以降で検討すると、非PVL群に比べPVL群で有意に減少し(P<0.05)、非CLD群に比べCLD群で有意に減少していた(P<0.01)。PVLやCLDを合併した早産児の胎盤絨毛において抗炎症性Mφが減少しており、炎症性Mφ優位の環境がPVLやCLD発症に関連していることが示唆された。平成27年度までは、研究は計画通りに進んでいた。しかし、平成28年熊本地震の際に、免疫染色後のスライドグラスや実験器具が破損し、研究が一時停止した。また、当初計画していた、免疫組織化学による炎症性マクロファージや、炎症性サイトカインの特定が困難であった。そのため、抗炎症性マクロファージの数を主な評価項目とした。母児の臨床情報と検討でき、興味深い結果を得た。そのため、計画通りではないものの、想定内の範囲で進捗していると考える。【目的】早産に伴う高サイトカイン状態は,胎児炎症反応症候群(FIRS)を惹起し様々な新生児合併症のリスクを増大させる.胎盤において,母体由来の脱落膜マクロファージ(Mφ)と早産の関与は報告されているが,胎児由来の胎盤絨毛Mφが来す役割に関する研究は少ない.本研究では,ヒト胎盤絨毛MφとFIRS関連の新生児合併症の関与について検討する.【方法】2005年から2014年までに当施設で経験した妊娠32週以下の自然早産の46例を対象とした.胎盤絨毛Mφの総数ならびにその活性型を免疫組織化学にて検討した.BZ-2解析アプリケーション(キーエンス社)を用いて,絨毛間質面積あたりのそれぞれの陽性細胞数を解析し,新生児合併症との関連を検討した.【成績】平均分娩週数は28週1日(23週2日-32週3日)であった.児の合併症では,脳室周囲白質軟化症(PVL)が6例,脳室内出血が6例,未熟児網膜症が8例,慢性肺疾患(CLD)が10例であった.絨毛間質における汎MφマーカーのIba1,炎症制御に関わる抗炎症性MφマーカーのCD163,CD204の陽性細胞数と分娩週数との相関の検討では,CD163のみに有意に負の相関が認められた(P<0.01).Iba1とCD163陽性細胞数は児の合併症と有意な関連はみられなかった.CD204陽性細胞数は,非CLD群に比べCLD群では有意に減少していた(P<0.01).CD163陽性細胞数を週数と負の相関を示さない妊娠26週以降で検討すると,非PVL群に比べPVL群で有意に減少し(P<0.05),非CLD群に比べCLD群で有意に減少していた(P<0.01).【結論】PVLやCLDを合併した早産児の胎盤絨毛において抗炎症性Mφが減少しており,炎症性Mφ優位の環境がPVLやCLD発症に関連していることが示唆された.早産に伴う高サイトカイン状態は、胎児炎症反応症候群(FIRS)を惹起して様々な新生児合併症のリスクを増大させる。胎盤において、母体由来の脱落膜マクロファージ(Mφ)と早産の関与は報告されているが、胎児由来の胎盤絨毛Mφが来す役割に関する研究は少ない。本研究では、ヒト胎盤絨毛MφとFIRS関連の新生児合併症の関与について検討した。脳室周囲白質軟化症(PVL)や慢性肺疾患(CLD)を合併した早産児の胎盤絨毛において抗炎症性Mφが減少していた。炎症性Mφ優位の環境がPVLやCLD発症に関連していることが示唆された。今後は、胎盤の免疫組織化学の評価と早産児の合併症や予後との関連を検討する。胎児炎症反応症候群の症例で特異的に発現すると考えられる膜受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、ケモカイン、ケモカイン受容体の発現の検討を行う。
長大橋のフラッタにおける乱れのスケ-ル効果に関する研究

自然風は通常乱れており,長大橋のフラッタ特性にこの乱れが大きく影響する.本研究では乱れのスケ-ル効果を対象とし,この効果は物体寸法hに対する乱れのスケ-ルLxの比Lx/hに支配される.従来のフラッタ風洞実験は全て,Lx/hの実状況との空間的相似を軽視してきた.本研究の目的はフラッタに及ぼす乱れのスケ-ル効果をLx/hの広範な範囲で包括的に理解することである.矩形断面柱2D模型(h=3cm,両端ばね支持)と3D模型(h=1cm,片持ち支持)の2種類の模型を使用し自由振動実験を行った.一様流と大,中,小3種のスケ-ルをもつ格子乱流を使用しフラッタ特性を計測した.乱れの強さは約10%にそろえた.(1)2D模型(Lx/h=1.05.5):辺長比d/h=0.6,0.8,1.0,2.0,3.0を使用した.(a)d/h=0.61.0の時,一様流および乱流でギャロッピングが生じ,その空力発散率βaはわずかに正となり,スケ-ル効果は明瞭でない.バフェティングによる振動はあまり顕著でない.(b)d/h=2.0の時,一様流ではギャロッピングが生じたが,乱流では再付着が促進されギャロッピングが消えたLx/hが大きくなりLx/h=23を越えるとβaが大きくなって一様流の挙動に漸近する傾向があり,ギャロッピングにおける乱れのスケ-ル効果の存在が認められる.大きいLx/hに対し,無次元高風速域でバフェィングが生じた.(c)d/h=3.0の時,一様流でも乱流でもギャロッピングは生じず,βaは負であった.Lx/hが大きくなるにつれてβaが低下し一様流に漸近した.(3)バフェティング:バフェテングによる振動は,Lx/hとともにLx/h=23から増加する傾向があるが,Lx/h10から増加率が減少しある値に漸近する傾向が見られる.自然風は通常乱れており,長大橋のフラッタ特性にこの乱れが大きく影響する.本研究では乱れのスケ-ル効果を対象とし,この効果は物体寸法hに対する乱れのスケ-ルLxの比Lx/hに支配される.従来のフラッタ風洞実験は全て,Lx/hの実状況との空間的相似を軽視してきた.本研究の目的はフラッタに及ぼす乱れのスケ-ル効果をLx/hの広範な範囲で包括的に理解することである.矩形断面柱2D模型(h=3cm,両端ばね支持)と3D模型(h=1cm,片持ち支持)の2種類の模型を使用し自由振動実験を行った.一様流と大,中,小3種のスケ-ルをもつ格子乱流を使用しフラッタ特性を計測した.乱れの強さは約10%にそろえた.(1)2D模型(Lx/h=1.05.5):辺長比d/h=0.6,0.8,1.0,2.0,3.0を使用した.(a)d/h=0.61.0の時,一様流および乱流でギャロッピングが生じ,その空力発散率βaはわずかに正となり,スケ-ル効果は明瞭でない.バフェティングによる振動はあまり顕著でない.(b)d/h=2.0の時,一様流ではギャロッピングが生じたが,乱流では再付着が促進されギャロッピングが消えたLx/hが大きくなりLx/h=23を越えるとβaが大きくなって一様流の挙動に漸近する傾向があり,ギャロッピングにおける乱れのスケ-ル効果の存在が認められる.大きいLx/hに対し,無次元高風速域でバフェィングが生じた.(c)d/h=3.0の時,一様流でも乱流でもギャロッピングは生じず,βaは負であった.Lx/hが大きくなるにつれてβaが低下し一様流に漸近した.(3)バフェティング:バフェテングによる振動は,Lx/hとともにLx/h=23から増加する傾向があるが,Lx/h10から増加率が減少しある値に漸近する傾向が見られる.自然風は大きく乱れており、長大橋梁のフラッタ特性に主流の乱れが大きく影響する。従来のフラッタ風洞実験の最大の難点は、すべて小スケ-ルの乱流下の実験であり、物体寸法に比して自然風の乱れのスケ-ルのはるかに大きい空間の相以条件を全く満足していない。乱れのスケ-ルと物体寸法の比Lx/hの影響を知ることが目下の最大の課題である。本年度は、曲げ1自由度フラッタ(ギャロッピング)に対する乱れのスケ-ル効果を取上げた。一様流における矩形中のギャロッピングについては、筆者らも含め、これまで数多くの研究がある。そこで辺長比2(長辺が流れに平行)の矩形中をまず取上げた。長辺d=6cm、短辺h=3cm、長さ1800cmの剛体模型を自作し、両端でばね支持し、固有振動数fy=3Hzを得た。これを、一様流、ならびに大中小3種のスケ-ルをもつ格子乱流下におき、ギャロッピングを観測した。乱れのスケ-ルと物体長の比Lx/hは、それぞれ、∞(一様流)、5.5、2.8および1.0であった。

なお、乱れの強さはいずれも同一で約10%であった。実験の結果は、大きいスケ-ル効果を示した。乱れのない一様流では、典型的なギャロッピングが観測された。これに対して、小スケ-ル(Lx/h=1.0)ではギャロッピングが消失する。従来の実験がこれに相当する。今回の実験では、さらにLx/hを大きくすることができたと言う点に大きい特色がある。その結果、Lx/hを大きくするとき、減衰が次第に弱まり、一様流の結果に近づくということである。このことは特筆すべき結果であり、内外を通じ、このような知見は初めてである。Lx/hの値をさらに大きくすることは望ましいが容易でない。しかし、傾向は本実験より明らかであり、次年度以降、引続き、他の辺長比の矩形柱について、実験を継続し、研究を進める予定である。自然風は乱れており,長大な橋梁のフラッタ特性にこの乱れが大きく影響する.従来のフラッタ風洞実験は全て小スケ-ルの乱流を使った実験であり,物体寸法に比べ乱れのスケ-ルのはるかに大きい自然風との空間的相似条件を軽視している.この効果の把握に照準を置き,乱れのスケ-ル比Lx/h(ここに,Lxは乱れのスケ-ル,hは物体寸法である)のフラッタ特性に及ぼす影響を調べることが本研究の目的である.本年度はギャロッピングのほかにバフェティングに対する乱れのスケ-ル効果を調べた.昨年度の実験(d/h=2.0の矩形柱)に続き,d/h=0.6,0.8,1.0の2次元矩形柱を使用した;これらはh=3cm,スパン長180cmの剛体模型で,両端はばね支持され,固有振動数fy=3.0Hzを持つ.これらの模型を,一様流ならびに大,中,小3種のスケ-ルをもつ格子乱流中に置き,フラッタ特性を計測した.乱流時のスケ-ル比はそれぞれLx/h=5.5,2.8,1.0であり,乱れの強さはいずれも約10%とした.得られた結果は以下のようである:(1)一様流および乱流に対し,d/h=0.8,1.0では明らかにギャロッピングが観察された.(2)d/h=2.0に比較し,d/h=0.61.0では乱れのスケ-ル効果が小さかった.(3)バフェティングもd/h=0.61.0ではそれほど顕著ではなかった.これらの現象の物理的考察については次年度の課題としたい.次年度は,さらに,バフェティングに対する乱れのスケ-ル効果を調べるために,3次元矩形柱模型(h=1cm程度)について実験を行い,本研究の総括としたい.自然風は通常乱れており,長大な橋梁のフラッタ特性にこの乱れが大きく影響する.乱流の主要なパラメ-タは乱れの「強さ」と「スケ-ル」であり,本研究では後者に着目した.構造物が接近流に吹きさらされている状況でスケ-ル効果を考えるとき,物体寸法hに対する乱れのスケ-ルLxの比Lx/hが本質的である.従来のフラッタ風洞実験は全てLx/hが小さい乱れを接近流とした実験であり,Lx/hがはるかに大きい実際の状況との空間的相似を軽視してきた.本研究の最終的な目的はフラッタに及ぼす乱れのスケ-ル効果をLx/hの広範な範囲で包括的に理解することである.過年度までに2次元矩形断面柱(辺長比d/h=0.6,0.8,1.0,2.0,3.0)を使い,ギャロッピングとバフェティングに及ぼす乱れのスケ-ル効果を考察した.本年度は,おもに,片持ち支持の3次元矩形断面柱(3D模型)の模型を使用した.3D模型はh=1cm,スパン長100cm,端部は板ばねで片持ち支持され,固有振動数fy=7.17.6Hzを持つ.接近流れとして,一様流ならびに大,中,小3種のスケ-ルをもつ格子乱流を使用しフラッタ特性を計測した.乱れの強さはいずれも約10%にそろえた.得られた結果は以下のようである.より大きなLx/hの範囲で乱れのスケ-ル効果を調べるために,d/h=2.0,3.0の3D模型を使用した.スケ-ル比はLx/h=3.016.5の範囲である.
メチレンビスホスホナートへの求電子剤付加を基盤とする高効率骨格構築不斉反応の開発

本研究の目的はメチレンビスホスホナートを基盤とする炭素-炭素結合形成反応の開発である。私はすでにα,β-不飽和アルケニルホスホナート(メチレンホスホナート)のLDA処理により生じるα位ビニルアニオンが非常に活性の高い求核剤となり、アルデヒドやケトンと反応してベイリスーヒルマン型の付加体である、β-ヒドロキシアルケニルホスホナートを形成することを明らかにしている。本研究において、私はこの付加体に対して適当な塩基処理を施すとアレンが形成することを明らかにした。ここで用いる塩基の選択が重要であり、このアレン化の反応を効率よく進行させるためには、18-クラウンエーテル存在下、水素化カリウムを作用させるのがよいことを明らかにした。さらにビスアルケニルホスホナートをLDA処理すると、α位ビニルアニオンが分子内マイケル受容体であるもう一方のアルケニルホスホナートに即座に捕捉されることにより環化体が効率良く生成することを明らかにした。私はこの反応を応用して、有効なキラルホスフィンリガンドの合成に成功した。本法により合成した、キラルビスホスフィン配位子はロジウム触媒による不斉水素化反応に有効であることが明らかになった。また、本環化反応を基点とするタンデム型反応とそれに引き続く官能基変換反応からカルボキシル基を有する環状モノホスフィン配位子を合成した。本配位子はπ-アリル錯体に対するナトリウムマロネートの不斉付加反応を触媒し、高い選択性(91%ee)で付加体を与えることを見出した。今後は本研究で開発した緒反応を医薬品の開発に結び付けたいと考えている。リチオ化されたメチレンビスホスホナートに対し求電子剤であるアルデヒドを作用させると、中間体のアルコキシド体のβ脱離を経由して、アルケニルホスホナート1が形成する。1にLDAを作用させるとα位の脱プロトン化によりα-ビニルアニオン2が形成する。既に私は2がアルデヒドやケトンに対し求核付加しアルドールタイプの付加体3を形成すること、そして3をKHもしくはKH-18-crown-6で処理するとアレンが形成することを報告している。本平成12年度は2の求核付加反応を分子内の共役付加環化反応に応用した。すなわち分子内に二つのα,β-不飽和ホスホナートを有するビスアルケニルホスホナートに対してLDAを作用させると一方のα-ビニルプロトンが脱プロトン化してビニルアニオンを形成する。このビニルアニオンはMichael受容体である分子内のもう一方のα,β-不飽和ホスホナートに即座に捕捉され不飽和環化体を形成することを明らかにした。更にL-酒石酸エステルより2段階で誘導された不斉ビスアルケニルホスホナートを基質として同様の環化反応を行い、いくつかの官能基変換を経て不斉ホスフィンリガンド4を合成した。1mol%の4-酢酸パラジウム存在下、マロン酸エステルエノラートがジフェニルに高エナンチオ選択的に付加する事を見いだした。私はすでにαβ不飽和アルケニルホスホナート(メチレンホスホナート)のLDA処理により生じるα位ビニルアニオンが非常に活性の高い求核剤となり、アルデヒドやケトンと反応してベイリスーヒルマン型の付加体を形成することを明らかにしている。この付加体はβ-ヒドロキシアルケニルホスホナートであり、適当な塩基処理によってアレンに変換できる。さらにビスアルケニルホスホナートをLDA処理すると前述のα位ビニルアニオンが分子内のマイケル受容体であるもう一方のアルケニルホスホナートに即座に捕捉されることにより環化体が効率良く生成することを明らかにしている。これらの素反応を応用して、平成13年度はキラルホスフィンリガンドの合成に成功した。