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ポスト口蹄疫・宮崎の和牛文化：国家政策と生殖テクノロジーが変える人と動物の関係

口蹄疫禍からの復興に取り組む宮崎県の和牛繁殖農家が選択した経営方針は、経営効率化を最優先して平準化した和牛づくりを推奨する政府の方針と必ずしも親和的ではないことが明らかになった。これは、和牛生産の現場が、食肉産業に貢献するだけの作業ではなく、交配方法をめぐる知的ゲームや優良牛への投機の美学など、社会・文化的要素に彩られていることと密接に関係している。またメディアは、畜産という生業について、殺すために育てる単純作業というステレオタイプ像を浸透させたが、それが日本の和牛づくり文化の本質といちじるしく乖離していることも示された。本年度は、口蹄疫被害によって平成22年に家畜がゼロとなった地域(宮崎県児湯郡)を対象に、復興途上の和牛生産農家の交配戦略(和牛の血統づくり)と経営についての現地調査を行った。主として6次産業化(生産から加工・販売までの一貫経営)に参入した畜産農家と民間の種牛づくり農家を対象にした。6次産業化参入者は、牛個体の個性を重視した選別と長期肥育や、あえて稀少血統を導入するという付加価値向上を優先した事業展開を選択していた。また、民間種牛農家は、人気のある種牛の血統に偏って和牛遺伝子が全国的に平準化している現状を招いた国・県の家畜改良事業団の方針に危機感を持ち、各地域系統の正しい交配理論の指導をかねた独自の血統づくりを選択していた。日本政府の家畜改良増殖計画は近年、霜降り高級肉という差別化方針から平均的な品質で早く育つ和牛という効率性重視へ180度方向転換した。また、TPP参加決定や輸入飼料の高騰に対応するために大規模化による効率化の方針を打ち出している。本年度の調査では上記のように、和牛生産現場での取り組みがこのような国家政策と必ずしも親和的でないことが明らかになった。その一因は、小規模経営が伝統的に多い地域文化にある。また、和牛づくりは生業であるだけではなく、交配法則の解明に情熱を注いだり、表現形の美しさを競う競技会での入賞をめざすことが醍醐味であるという生産者のライフスタイルがある。このような文化的要因により、大規模化や効率化の余裕がなくとも小規模農家が存続していることが示唆された。一方で、政府の方針が不透明であるための不安により、廃業を視野に入れた小規模農家が従来なら繁殖用に自家保留する優秀な子牛を手放しつつある。優良血統の子牛の県外流出が始まり、政策では考慮されていない高齢・小規模農家の動向がすみやかに全国的な畜産経営に影響を与えることが明らかとなった。平成22年の家畜伝染病口蹄疫によって家畜が全頭殺処分された宮崎県の畜産地帯では、人間と家畜の関係はいかに結び直されているのか。和牛農家のフィールドワークを通して、政策と生殖テクノロジーが伝統的な和牛づくりの文化にいかに影響し、現代の人ー家畜関係がいかに展開しているのかを明らかにすることが本研究の目的である。初年度は、復興状態の把握のため個々の和牛農家の経営や地域の畜産行政・新体制を焦点にした調査をおこなったが、本年度は、文化・宗教的領域へと視座を移し、暮らしの中での人と家畜の関係性についての調査と分析に重点を置いた。種雄牛造成を手がける民間育種家、表現形の美しい牛づくりを人生の愉しみとみなす小規模・高齢農家など、プライドを賭けて自己流の和牛づくりを優先する人びとの日常業務の参与観察によって質的データを収集した。また昭和の肉用牛への転換期に「たねや」と呼ばれた地域の指導者に聞き取り調査をおこない、家畜観の時代的変遷を追った。研究代表者の健康上の理由により、本年度に計画したフィールドワークのすべてを遂行することはできなかったが、現在までの調査から、和牛農家に特徴的な家畜観のいくつかを収集することができた。大きな特徴として、近代的な畜産業においても、経済的利益に直結しない多様な理由による家畜への「愛着」が存在する一方で、殺す(食べる)ために育てているという倫理的問題には農家は驚くほど無関心であった。対照的に、口蹄疫禍を契機に宮崎県内に浸透したメディア言説は、人と家畜の倫理的な関係に明確な解答を与えている。「牛たちを食卓へと橋渡しする役割」が農家の存在意義であり、「牛たちの生きてきた意味」は食肉になることだという実利的な解釈である。和牛生産に携わる人びとの現場の思考法は、明らかにこれとは異なることが示唆された。本研究の目的は、現代の政策と生殖テクノロジーが伝統的な人ー家畜関係に与える変容を明らかにすることである。宮崎県の畜産地帯における和牛農家のフィールドワークを中心にすえ、それによって収集した民族誌的データを考察の基盤とする。本年度は、表現形の美しい牛づくりを人生の愉しみとみなす和牛繁殖農家と牛馬守護神社の調査を中心に、暮らしの中での人と家畜の関係性について質的データを収集した。畜産共進会(表現形の完成度を競う大会)については、口蹄疫禍後初めて児湯郡で開催された宮崎県畜産共進会(平成27年10月)に準備作業から密着し、参与観察によるデータ収集を行った。和牛農家の間では、畜産共進会への出場という地域共同体をあげての名誉や、高価な産子を多産する名牛を「当てる」といった投機的な美学を追求する楽しみが頻繁に語られる。人間の家族との同一視に近い感情が語られる時は、長い年月のかかる血統の構築が自己の人生の合わせ鏡になっている場合が多く、愛着の感情は個体に対してよりもむしろ、個々の牛を積み重ねて維持してきた「わが家の」

血統の総体に向けられている。日本国内の和牛育種の現場では、各自治体で造成された膨大な血統体系が移り変わりの早い流行に左右されるという独自の環境がある。畜産という生業の現場は、食肉産業に貢献するだけではない知的刺激と、文化的・経済的なダイナミズムに彩られているのである。口蹄疫禍後定着したメディア言説は、「家畜は食肉になってこそ生をまっとうする」という動物倫理観を補完するために、農家が「家畜を肉として食卓へ橋渡しする」役割を負う一面を強調し、畜産という生業について「殺すために育てる単純作業」というステレオタイプ像を導いた。だが、現場の思考法をめぐる現在までのフィールドワークを通して浮かび上がってきた人ー家畜の関係性は、これとはいちじるしく乖離していることが明らかとなった。研究代表者の健康上の理由により、本年度遂行できた調査日数が計画の3分の1にとどまったため。収集したデータの分析および発表準備作業も遅れている。本研究の目的は、国家政策と生殖テクノロジーが伝統的な人=家畜関係に与える変容を明らかにすることである。口蹄疫禍後の宮崎県の畜産地帯における和牛農家のフィールドワークを中心にした民族誌的(質的)データを考察の基盤とする。初年度は、復興途上の和牛農家の血統づくりと経営状態の把握に焦点を当て、地域の畜産行政・新体制(6次産業化、民間種牛造成など)と国家政策の検証を行った。翌年度以降は文化・宗教的領域へと視野を移し、変化する農業政策を受け入れる暮らしの中での、人と家畜の関係性の変貌に注目してきた。加えて、「家畜のいのち」をめぐるメディア言説の収集、牛馬守護寺社仏閣の調査、古老の聞き取りを含め、日本および宮崎県独自の和牛文化にまつわる歴史的資料収集を行った。本年度は、主として:(1)民間団体による種牛精液ストロー販売事業について(2)和牛ET(受精卵移植)子牛経営の広まりについて(3)育種家からの聞き取りによる種牛・優良雌牛のライフヒストリー収集(4)『牛の博物館』(岩手県奥州市)での資料収集(5)牛馬守護寺社仏閣の調査を行った。県の事業団とは異なる育種哲学を掲げる民間団体が参入したことで、県内では農家の血統づくりの選択肢が広まった。地域の「和牛文化」の真髄である血統づくりにともなう知的・経済活動が活性化する可能性が生まれている。一方で、浸透しはじめたET(受精卵移植)子牛経営は、人=家畜関係の根幹を変えてゆく重大な可能をはらんでいる。和牛の母体から受精卵を大量採取して乳牛に移植し、和牛増産と酪農農家の経営安定の両方を目指すET経営モデルは、経済効率を最重視する国家政策の影響による。経営向上への期待から和牛農家には歓迎されているが、この最新の生殖テクノロジーは、1年1産を理想に10年前後母牛との関係をはぐくむ、という繁殖農家の牛への価値観を確実に変えてゆくといえる。口蹄疫禍からの復興に取り組む宮崎県の和牛繁殖農家が選択した経営方針は、経営効率化を最優先して平準化した和牛づくりを推奨する政府の方針と必ずしも親和的ではないことが明らかになった。これは、和牛生産の現場が、食肉産業に貢献するだけの作業ではなく、交配方法をめぐる知的ゲームや優良牛への投機の美学など、社会・文化的要素に彩られていることと密接に関係している。
東北日本・日本海沿岸地域を対象とする角筆文献データベース作成に向けての基礎的研究

調査した新潟県・山形県・秋田県・青森県、すべての県から角筆文献が発見され、東北日本・日本海沿岸地域においてはほぼその全域で角筆という文房具が使用され、角筆文字が書き入れられていたことが判明した。佐渡からは、竹製の角筆が発見された。今後、東日本全体を調査する必要性がある。以下、旧藩校あるいは関連資料の角筆使用状況について、分析・検討した結果(概要)を記す。旧長岡藩・崇徳館(新潟県)、旧庄内藩・致道館(山形県)、旧津軽藩・稽古館(青森県)の調査においては、すべてで角筆文献が発見されたが、調査文献中の角筆発見率はそれぞれ6.9%、2.0%、8.7%であって、致道館所蔵文献の発見率が最も低かった。これは、致道館の文献管理の厳重さと、現在の蔵書に他から紛れ込んだものがなく、当時のままの状態が保たれていることが大きな要因と考えられる。旧長岡藩・崇徳館の調査では、全体の角筆発見率が6.9%であるのに対して、経之部7.8%、史之部17.4%であるように、文献の種類によって角筆使用に相違が看取された。このことは、藩校における学問上の重点の置き方に結びつく可能性がある。旧津軽藩・稽古館調査では、「稽古館」の蔵書印を有する文献から角筆の発見はなかった。これは、上記致道館同様の文献管理の厳重さによるものと推測される。ただし、「弘前藩学校」「軍事局」等の蔵書印を有する文献からは角筆が見つかっており、幕末から明治初期にかけて文献の取り扱い方に変化が見られるようである。また、「奥文庫」の蔵書印を有する文献から角筆が発見されていることから、藩主もしくはそれに関係する人物が角筆を使用していたことが確認できた。旧庄内藩士・黒崎家および辺見家、旧秋田藩士・蓮沼家および長瀬家の文献調査から、藩士の家においては、藩校よりも格段に高い確率で角筆が使用されていることが判明した。管理が厳重な藩校の文献に比し、個人所有の文献に対する気軽さによるものと考えられる。また、家によって角筆の使用に差異が見られることもわかった。本研究は、将来的には東日本全域の調査を見据えながらも、まずは新潟県下の調査を綿密に行い、県内全域の角筆文献の実態を分析・検討した上で、日本海沿岸を北上しつつ山形県・秋田県・青森県下の角筆文献発掘調査を実施して、東北日本・日本海沿岸地域の角筆文献データベースを作成し、あわせて同地域における言語と文化を、角筆文献を通して通時的に解明することを目的としている。初年度の平成17年度は、新潟県下各地の調査を実施した。佐渡市(旧佐和田町)・県立佐渡高校人田文庫、佐渡市(旧真野町)・山本半右衛門家荏川文庫、三条市(旧下田村)・諸橋轍次記念館、加茂市・法華宗本量寺、新潟市・県立文書館である。県立文書館では、新潟市(旧亀田町)・渡辺家文書、新潟市(旧西川町)・笠井家文書、魚沼市(旧広神村)・桜井家文書を調査対象とした。このうち、佐渡市・県立佐渡高校八田文庫所蔵の『近思録』

全3冊は、周密に角筆が加点され、すでに平成9・10・11年度にそれぞれ1日ずつの予備調査を行っているものであるが、今般8月から11月までの間に4泊5日の調査を3度実施し、全巻の角筆抄出とそのすべてのデジタル撮影を完了した。また、同じく佐渡・山本半右衛門家荏川文庫から、筆記用具としての角筆(ただし江戸時代には字指・字突と称するらしい)2本が見つかった。新潟県下では初めての発見である。いずれも竹製で、このうちの1本は先を尖らせてあり、筆記に用いたものと察せられる。時代的には、当家から角筆文献が多く見つかる8世雪亭(山本恒)の時代のものかと目され、雪亭その人が使用した用具の如くに推測される。もう1本は漆を施してあり珍重されたもののようであるが、先端に向かって少しずつ細くなる四角柱状で、最先端もまた四角である(尖っていない)。そのため、後者は正に字指・字突の用のみに供せられたものであって、筆記に用いられたとは考えにくい。第2年次の平成18年度は山形県内の角筆文献調査を実施すべく、鶴岡市立図書館・郷土資料室所蔵の旧荘内藩校・致道館蔵書の文献調査を実施した。また、引き続き新潟県立文書館(新潟市)、諸橋徹次記念館(三条市)の調査を行った。県立文書館では、魚沼市(旧広神村)桜井家文書、新発田市(旧豊浦町)渡辺家文書を調査対象とした。なお、1996年11月1日より始まった諸橋記念館調査は、ちょうど10年目の2006年10月で無事すべての調査が完了した。旧荘内藩校・致道館にはもともと約11000冊の蔵書があったようで、現在でも293文献の約6600冊が遣存している。現存本のほとんどは民間に流れ出ることなく、旧藩時代そのままに保存されていると推測されるため、江戸時代め藩校における角筆使用が如何なる状態であったかを知る、貴重な文献である。2006年11月から2007年2月にかけて3度の調査を行った。現時点においては、経之部から史・制度・地理・子・兵書を経て集之部の『唐後詩』まで104文献2152冊、寄託部3文献174冊を加えて、全部で107文献2326冊の調査を終了したが、これは文献数で全体の36.5%、冊数で35.2%に当たる。このうち角筆は6文献で発見されたが、これは調査文献の5.6%である。子之部1点以外はすべて経之部(『四書大全』が2資料)で発見されたということは、やはり四書五経の類が最も多いことになる。ちなみに、旧長岡藩校・崇徳館蔵書(長岡市立阪之上小学校所蔵)における発見率は6.9%とやや高く、また経之部(7.8%)よりも史之部(17.4%)の方が高かったので、藩校によって学問上の重点の置き方ぷ異なっていたことが推測される。次年度以降も、全冊の調査を完了するまで、引き続き現地調査を実施する予定である。第3年次の平成19年度は山形県内の角筆文献調査を継続したほか、新たに秋田県内の調査を実施した。また、新潟県立文書館において、新発田市の渡辺家文書調査を行った。山形県調査では、鶴岡市立図書館・郷土資料室所蔵の旧庄内藩校・致道館蔵書の文献調査を完了した。全部で296文献、6909冊の悉皆調査を実施した結果、6文献(2%)から角筆を発見したが、これは旧長岡藩校・崇徳館蔵書における発見率6.9%に比して、極めて小さな数値であった。しかし、旧庄内藩士・黒崎家蔵書の42文献からは3文献(7.1%)辺見家蔵書の(調査終了分)13文献からは3文献(23%)が発見できたことを勘案すると、庄内藩で筆記用具・角筆が日常的に使用されていたことは間違いなく、その中で藩校・致道館の蔵書が極めて厳重に管理され、大切に使用されており、それがために藩校資料に角筆文献が少ないのではないかと推測される。
高機能木材・金属ハイブリッド複合材の開発

木材を圧密化ひて高強度圧縮木材を製造する研究を行った.この高強度材の性能として,断熱性能と衝撃吸収能について着目し,工業的な応用を試みた.使用木材は,スギの間伐材でその用途開発は行政の重要課題である.この,スギの小経木を煮沸し柔らかくした後プレスで圧密化し,高温水蒸気下で形状固定する.圧密化技術の省エネルギー化,省力化を目差した基礎的な研究を行うとともに,利用面での性能評価研究を行った.1)木材圧密化の省エネルギー化技術の開発木材の煮沸(可塑化)処理は普通100°Cで行うが本年度は25°Cまで下げて可塑化の程度を調べたが十分軟化しており,また,圧密材の曲げ強度,形状安定性にも影響がないことが分かった.また,形状固定時の温度と時間についても下げることが可能となり,省エネルギー化がはかられた.2)衝撃吸収能の工業的応用自動車のバンパー,インパクトビーム等は軽量かつ耐衝撃性が要求される.粘弾性体である木材をアルミニウム押出し材と複合させて上記メンバーに使用する開発研究である.強度評価を目的として静的3点曲げ試験を行った.また,閉断面のアルミニウム押出し形材の中に圧縮木材を挿入して動的曲げ試験を行ってその強度と破壊までの吸収エネルギーを測定した.その結果,静的試験では,曲げ強度にはアルミニウムの補強効果はないが吸収エネルギーには大きな効果が見られた。動的衝撃試験では,破壊エネルギーが50%も向上した.これは,破壊形式の変化によるものであることを確認した.木材を圧密化ひて高強度圧縮木材を製造する研究を行った.この高強度材の性能として,断熱性能と衝撃吸収能について着目し,工業的な応用を試みた.使用木材は,スギの間伐材でその用途開発は行政の重要課題である.この,スギの小経木を煮沸し柔らかくした後プレスで圧密化し,高温水蒸気下で形状固定する.圧密化技術の省エネルギー化,省力化を目差した基礎的な研究を行うとともに,利用面での性能評価研究を行った.1)木材圧密化の省エネルギー化技術の開発木材の煮沸(可塑化)処理は普通100°Cで行うが本年度は25°Cまで下げて可塑化の程度を調べたが十分軟化しており,また,圧密材の曲げ強度,形状安定性にも影響がないことが分かった.また,形状固定時の温度と時間についても下げることが可能となり,省エネルギー化がはかられた.2)衝撃吸収能の工業的応用自動車のバンパー,インパクトビーム等は軽量かつ耐衝撃性が要求される.粘弾性体である木材をアルミニウム押出し材と複合させて上記メンバーに使用する開発研究である.強度評価を目的として静的3点曲げ試験を行った.また,閉断面のアルミニウム押出し形材の中に圧縮木材を挿入して動的曲げ試験を行ってその強度と破壊までの吸収エネルギーを測定した.その結果,静的試験では,曲げ強度にはアルミニウムの補強効果はないが吸収エネルギーには大きな効果が見られた。動的衝撃試験では,破壊エネルギーが50%も向上した.これは,破壊形式の変化によるものであることを確認した.木材を圧密化して高強度圧縮木材を製造する研究を行った.この高強度材の性能として,断熱性能と衝撃吸収能について着目し,工業的な応用を試みた.木材は,現在使い道に困っているスギの小径木でその用途開発は日本の林野行政の中でももっとも重要課題である.この,やっかい物のスギの小径木を煮沸し柔らかくした後プレスで圧密化し,高温水蒸気下で形状固定する.ここまでの技術についてはすでに,昨年度までに完成しており,今年度は,この圧密木材の用途開発に主眼をおいた研究を実施した.1)断熱性能の工業的利用木材の持つ断熱性を建材に応用するもので,アルミニウムの持つ建材としての性能を生かしながら木材の特性を加味したハイブリッド建材を開発する研究である.本年度は圧縮木材の断熱性を購入した「熱伝導率測定装置」を用いて測定した.スギの圧密度,繊維方向,比較材としてヒノキについても測定した.その結果では,密度に比例して熱伝導率は変化し,アルミニウムに比べて,200分の1程度の値であった.2)衝撃吸収能の工業的応用自動車のバンパー,インパクトビーム等は軽量かつ耐衝撃性が要求される.粘弾性体である木材をアルミニウム押出し材と複合させて上記メンバーに使用する開発研究である.本年度は,閉断面のアルミニウム押出し形材の中に圧縮木材を挿入して静的曲げ試験を行ってその強度と破壊までの吸収エネルギーを測定した.その結果,アルミニウム単体よりも破壊エネルギーが50%も向上した.これは,破壊形式の変化によるものであることを確認した.木材を圧密化して高強度圧縮木材を製造する研究を行った.この高強度材の性能として,断熱性能と衝撃吸収能について着目し,工業的な応用を試みた.使用木材は,スギの間伐材でその用途開発は行政の重要課題である.この,スギの小径木を煮沸し柔らかくした後プレスで圧密化し,高温水蒸気下で形状固定する.今年度はこの圧密化技術の省エネルギー化を目差した基礎的な研究を行うとともに,利用面での性能評価研究を行った.1)木材圧密化の省エネルギー化技術の開発木材の煮沸(可塑化)処理は普通100°Cで行うが本年度は25°Cまで下げて可塑化の程度を調べたが十分軟化しており,また,圧密材の曲げ強度,形状安定性にも影響がないことが分かった.

また,形状固定時の温度と時間についても下げることが可能となり,省エネルギー化がはかられた.2)衝撃吸収能の工業的応用自動車のベンパー,インパクトビーム等は軽量かつ耐衝撃性が要求される.粘弾性体である木材をアルミニウム押出し材と複合させて上記メンバーに使用する開発研究である.昨年度は静的曲げ試験を行ったが,本年度は閉断面のアルミニウム押出し形材の中に圧縮木材を挿入して動的曲げ試験を行ってその強度と破壊までの吸収エネルギーを測定した.その結果,静的試験と変わらず,破壊エネルギーが50%も向上した.これは,破壊形式の変化によるものであることを確認した.木材を圧密化して高強度圧縮木材を製造する研究を行った.この高強度材の性能として,断熱性能と衝撃吸収能について着目し,工業的な応用を試みた.使用木材は,スギの間伐材でその用途開発は行政の重要課題である.この,スギの小径木を煮沸し柔らかくした後プレスで圧密化し,高温水蒸気下で形状固定する.圧密化技術の省エネルギー化,省力化を目差した基礎的な研究を行うとともに,利用面での性能評価研究を行った.1)木材圧密化の省エネルギー化技術の開発木材の煮沸(可塑化)処理は普通100°Cで行うが本年度は25°Cまで下げて可塑化の程度を調べたが十分軟化しており,また,圧密材の曲げ強度,形状安定性にも影響がないことが分かった.また,形状固定時の温度と時間についても下げることが可能となり,省エネルギー化がはかられた.2)衝撃吸収能の工業的応用自動車のバンパー,インパクトビーム等は軽量かつ耐衝撃性が要求される.粘弾性体である木材をアルミニウム押出し材と複合させて上記メンバーに使用する開発研究である.強度評価を目的として静的3点曲げ試験を行った.また,閉断面のアルミニウム押出し形材の中に圧縮木材を挿入して動的曲げ試験を行ってその強度と破壊までの吸収エネルギーを測定した.その結果,静的試験では,曲げ強度にはアルミニウムの補強効果はないが吸収エネルギーには大きな効果が見られた.動的衝撃試験では,破壊エネルギーが50%も向上した.これは,破壊形式の変化によるものであることを確認した.
我国の森林土壌の窒素飽和の予測に関する研究

平成18年度の群馬県では、リーチング量(LEACH)は9.65*10-06(kg-N/m2・year)、渓流水に流出する窒素濃度は9.70*10-03(mg/l)という計算結果になった。群馬県での実測値は0.24.9(mg/l)となっているのに対して、群馬県の森林流域からのNO3-Nの流出推定量は、流出があることこそ示しているが実測値としての最低値以下であるほど微少であり、窒素飽和現象としての影響はほとんどないものと考えられる。また、全国の渓流水中NO3-Nの調査結果をまとめた加藤らによる報告によると流出窒素濃度は0.2(mg/l)以下を示しており、実測値としての傾向を表わす値を得ることが出来た。さらに、今回の物質循環モデルにより平成18年度の群馬県を代表としたのと同様の計算を平成1618年度の全国を対象に行い、全国で一般的は傾向を示す計算値を得ることもでき、窒素降下物量の差などから渓流水の硝酸態窒素濃度の差が証明出来たと考えられる。以上より、このモデルの有用性を証明することが出来たと考えられるが、土壌特性などの考慮、全国での平均値の利用などにより精度の低下が考えられ、より対象地域にあった値などを用いることで更なる高精度な計算モデルの構築が可能となる。また、計算によって窒素飽和の可能性を示唆する結果が出た地域もあった。流出水中の窒素濃度については1.00(mg/l)を超えていなかったが、窒素流出量は欧米で報告された窒素飽和の可能性がある窒素流出量1.00*10-03(kg-N/m2・year)を超えており、今後、森林において窒素飽和現象の影響がでる可能性があると考えられる。これまでに開発してきた山地自然流域の,炭素、窒素、水に関する物質循環モデルを発展させ,飛来するN0x量を入力とした窒素の収支を正しく計算し,各対象流域の窒素飽和の可能性を予測できるようにすることを目的としており,19年度の具体的な成果は,1)群馬県を利根川西部と東部に分けて,各数カ所ずつ土壌を採取して,脱窒菌の多寡について実験を行った。その結果,両地域とも脱窒能力に大きな差はないが,脱窒率の表現にすると,東部の方が約1.2倍の能力を有することが分かった。ただし,その結果を取り込んだシミュレーションの結果,これが西部と東部の渓流水質を左右する程の影響は持っていないことも分けった。2)我国の森林におけるリターフォール量を推定するために,大学の演習林における研究成果を,報告書から求めるとともに,現地視察も行い,気候区,樹種等による分類を行っている。これは今後も継続して行う。3)窒素循環の入力となる大気からの窒素化合物の降下量を正しく推定するために情報収集を行った。Web上でもまだ定常的にNox濃度を公表しているところがなく,非定常的な観測結果を用いざるを得なかった。得られた年に対してシミュレーションを行ったところ,観測結果よりも高い渓流水質濃度の結果となた。これはとくに乾性降下量の推定に問題があると考えられる。4)現モデルは月単位で計算を行うものであるが,実質的には,年間での推定量しか得られない物質もあり,これを如何に月単位に分割できるかについて検討を行っている。
細胞内環境が内膜系の３D形態を生み出すロジック

ゴルジ体形成モデルのシミュレーションに関する成果、細胞膜構造の超解像顕微鏡画像解析に関する成果を論文誌に発表した。前年度に引き続き、膜とブラウン粒子の相互作用系におけるブラウン粒子依存的な膜のチューブ状形態変化に関してシミュレーションによる定量的な解析を進め、ブラウン粒子の配置エントロピーと膜形態のエントロピーが、全体の形態にどのような影響を及ぼすか調べた。ミトコンドリア・クリステの形態の制御機構を理解するために、閉鎖空間での生体膜の振舞について調べた。これまでに作成した生体膜シミュレーターに、空間的な領域を制限する境界条件を導入し、空間が有限であることや膜同士が込み合う環境は、膜形態にどのような影響を及ぼすか調べた。ミトコンドリア・クリステは主に平板形態とチューブ形態を持つが、前年度から研究の継続によりこの二形態が共存しうる双安定な形態であること、形態の持つエントロピーがその安定性に寄与することが分かっている。空間の制限は形態のバリエーションの制限につながり、形態エントロピーをコントロールする境界条件となることが期待される。本研究のシミュレーションにより、空間のサイズと内部での膜密度を変えることにより、安定状態が平板からチューブへ(空間サイズを低下させた場合)、チューブから平板へ(膜密度を上昇した場合)の遷移が起きることを示した。前者は空間が狭くなり並進移動のエントロピーが制限された状況を、変形により形態エントロピーを増加させることで補っていると考えられ、後者は逆に平板化することで層構造をつくり並進エントロピーを増加していると考えられる。この遷移は、ミトコンドリア・クリステの形態が、ミトコンドリアの外形の変化を通してどのようにコントロールされるかの物理メカニズムの一端を示していると考えられる。29年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに開発した粗視化膜シミュレーターを用いてゴルジ体形成モデルのシミュレーションを行い、結果をまとめて論文誌に投稿した。また細胞内の込み合い環境の中で生体膜がどのような運動を行うのか調べるため、この膜シミュレーターをブラウン粒子を組み込んで拡張した。この拡張シミュレーターを用いて、生体膜とブラウン粒子の相互作用により、膜形態がどのように変化するか以下の二つの観点から調べた。1.サイズと数を様々な値にしたブラウン粒子を生体膜の外側に分布させ、その生体膜形態への影響を調べた。結果、粒子がある程度小さい場合はその膜形態への影響は浸透圧として評価できること、粒子の空間充填率が大きくなるにつれCarnahan-Starlingの公式に合う浸透圧を及ぼす事を確認した。2.ゴルジ体や滑面小胞体様の層板状の膜形態を用意し、膜の内腔へブラウン粒子を封入して、その運動の膜形態依存性を調べた。結果、内腔のブラウン粒子が層板構造から管構造への膜の変形を促進させることを見出した。管構造が形成される過程を詳細に観察することにより、まずブラウン粒子が数個集まったクラスター状態ができ、このクラスターが核となりそこから管構造が順次作られていく事を見出した。これは、ブラウン粒子の配置のエントロピーに由来する熱力学的力が働いた結果で、枯渇力と類似の現象と考えられる。ブラウン粒子のサイズと数を様々に変え、どのような状況でこの効果が現れるか詳細に分類した。ゴルジ体の形成過程のモデル研究の成果を論文にまとめるとともに、膜シミュレーターを拡張し、新たにブラウン粒子と膜との相互作用が膜形態にどのような変化を及ぼすかの研究を開始できた。その結果、膜の内腔に封入したブラウン粒子が膜形態に影響を及ぼす事を見出した。この影響は、枯渇力と呼ばれるエントロピーに由来する熱力学的力が働いた結果と考えられるが、これまで同様の形態変化の報告は申請者が知る限りなく、新しい効果と考えられる。また、タンパク質などの大きな分子が込み合い状態を作り出している細胞内環境においては、この力は大きな効果を持つと考えられる。この細胞内環境の込み合いがもたらす膜形態への影響は本研究提案の二つのテーマの一つであり、それが新しい力の発見へとつながったことは、順調な成果と考えられる。

前者は空間が狭くなり並進移動のエントロピーが制限された状況を、変形により形態エントロピーを増加させることで補っていると考えられ、後者は逆に平板化することで層構造をつくり並進エントロピーを増加していると考えられる。この遷移は、ミトコンドリア・クリステの形態が、ミトコンドリアの外形の変化を通してどのようにコントロールされるかの物理メカニズムの一端を示していると考えられる。本年度は、前年度に行った膜とブラウン粒子の相互作用シミュレーションにおいて発見した、ブラウン粒子依存的な膜のチューブ状形態変化に関して定量的に解析し、論文にまとめる。前年度の研究において、平板上の膜にブラウン粒子を入れるとブラウン粒子が核となって膜形態が平板状からチューブ状に変形すること粗視化シミュレーションによりを見出した。これは、枯渇力と呼ばれるエントロピーに由来する熱力学的力が働いた結果と考えられる。本年度はこの解析を進め、どのような状況でこの力が顕著に表れるか調べる。特に枯渇力の場合、相互作用する物体のサイズに大きく依存すると考えられるので、膜形態の典型的なサイズと粒子サイズの関係について詳しく調べ議論する。また、本年度は、ミトコンドリアの内膜・クリステのモデル化を念頭において、膜の中に膜を閉じこめられた場合の形態運動のシミュレーションを進める。内膜・外膜の面積比、内膜・外膜の弾性比、浸透圧差をパラメタとして、どのような膜形態が表れるか調べる。内膜については折りたたみの複雑さを扁平度・チューブ形成率等を用いて定量化し、外膜については概形のアスペクト比を測るとともに、外膜のゆらぎから内膜のエントロピー力が外膜に与える膜張力を定量化する。ミトコンドリアでは、クリステの縁にATP synthase dimerが、内膜とクリステの境界にMICOS複合体がそれぞれ局在し特徴的な構造を作っている。また、ミトコンドリアクリステは種や細胞タイプによりlamellar/tubular/discoidの多様な形態を示す。上での閉じ込められた膜の基本構造を元に、これら膜タンパク質をモデルに導入することにより、ミトコンドリアクリステの構造多様性を再現し、その多様化させているロジックを探る。29年度が最終年度であるため、記入しない。
ケージ型構造の内部空問における多核金属活性中心の構築と制御

本研究では、遷移金属を含むクラスターをかご状の分子の中で簡単かつ安定に合成し、反応中にそのクラスター構造が散逸することなく人工酵素型金属活性点として機能することを目指した検討を行なった。まずラッカーゼなどのマルチ銅酵素に含まれる酸素分子の4電子還元部位の構造のモチーフを合成することには成功した。我々が、かご型配位子Lを用いてAr下で合成した[Cu^<II>_3L(OH)_2(H_2O)](CIO_4)_4(1)は、各銅中心に水またはヒドロキソイオンが配位したアコ・ジヒドロキソ錯体であった。この三核銅錯体1は、様々なアニオン種を分子内に捕捉するほか、さらに大気中の二酸化炭素と速やかに反応し、[Cu^<II>_3L(CO_3>](CIO_4)_4(2)となった。このかご型配位子Lは、さらに他の遷移金属イオンにも適用が可能で、これまでにおもに三核マンガン、三核パラジウム、三核コバルトなどのクラスター型遷移金属錯体の合成に成功した。三核マンガン錯体においては、[Mn_3(L)(CO_3)(OCOCH_3)(CH_3OH)_2(CIO_4)](CIO_4)_2(3)を合成した。このかご型分子のコア中心に結合した炭酸イオンは、前駆体としてアコ・ジヒドロキソ錯体を出発物質として生成すると考えられ、これらの水分子が多核マンガン中心において酸化されれば理想的な酸素発生錯体になる。また三核銅錯体2と同様な構造を有する三核パラジウム錯体(4)の合成に成功し、パラジウム中心にも同様に二酸化炭素を取り込むことに成功したほか、その内部の捕捉したゲスト分子に金属中心に対するかご配位子骨格の非共有結合性相互作用などを観測した。三核コバルト錯体でも様々なアニオン種に対して同様なゲスト分子捕捉を行なうとともに、他の三核金属錯体や4核以上の多核錯体の合成の検討も併せて行なった。本研究では、遷移金属を含むクラスターをかご状の分子の中で簡単かつ安定に合成し、反応中にそのクラスター構造が散逸することなく人工酵素型金属活性点として機能することを目指している。そこでまず、漆を産生する樹木に含まれるラッカーゼなどのマルチ銅酵素に含まれる酸素分子の4電子還元部位の構造をモチーフにして、三核銅含有クラスター型錯体の合成を行なった。クラスター部分を内部に形成し、その構造を支持する有機配位子として、C_3対称で安定なかご型構造を持ったシッフ塩基型配位子L1を合成した。このL1は、1,3,5-triaminomethylmesityleneと2,6-pyridinecarboaledehydeを混合することにより、溶液中で自発的に形成する。さらにこのL1のシッフ塩基を還元することにより、加水分解を受けない安定なかご型配位子L2を得た。このL2を用いて、Ar下で[Cu^<II>_3L2(OH)_2(H_2O)](ClO_4)_4(1)を合成した。これは三核の銅中心のそれぞれに水またはヒドロキソイオンが配位しており、マルチ銅酵素の三核銅中心部位のモデルとなり得る構造を有している。さらに酸素分子モデルのアザイドイオンが結合した[Cu^<II>_3L2(μ-N_3-)(N_3-)](ClO_4)_4(2)も得られた。

これはマルチ銅酵素に結合する酸素分子の配位様式として提唱されている単座と架橋の両方の配位様式がアザイドイオンによってなされていた。次にAr下で、三核銅(I)錯体[Cu^<II>_3L1(μ-Cl)_3](3)ならびに[Cu^<II>_3L2(μ-Cl)(Cl)_2](4)を合成した。これらは酸素分子との反応性を有し、配位子の一部を酸化した生成物など得られている。また全体的にこのケージ型三核銅錯体は電気化学的に擬可逆的な酸化還元挙動を示し、銅-銅間の距離もマルチ銅酵素に類似した良好なモデルである。本研究では,遷移金属を含むクラスターをかご状の分子の中で簡単かつ安定に合成し,反応中にそのクラスター構造が散逸することなく人工酵素型金属活性点として機能することを目指している。ラッカーゼなどのマルチ銅酵素に含まれる酸素分子の4電子還元部位の構造のモチーフを合成することには成功している。このかご型配位子Lを用いてAr下で合成した[Cu^<II>_3L(OH)_2(H_2O)](ClO_4)_4(1)は,各銅中心に水またはヒドロキソイオンが配位したアコ、ジヒドロキソ錯体であり,大気中の二酸化炭素と速やかに反応し,[Cu^<II>_3L(CO_3)](ClO_4)_4(2)となった。このかご型配位子は,さらに他の遷移金属イオンにも適用できることが分かり,これまでに三核マンガン,三核パラジウム,三核コバルトなどのクラスター型錯体の合成に成功した。現在,異種三核遷移金属錯体の合成が進行中である。三核マンガン錯体においては,[Mn_3(L)(CO_3)(OCOCH_3)(CH_3OH)_2(ClO_4)](ClO_4)_2の合成に成功した。このこのかご型分子のコア中心に結合した炭酸イオンは,前駆体としてアコ、ジヒドロキソ錯体を持つと考えられ,これらの水分子が多核マンガン中心において酸化されれば理想的な酸素発生錯体になる。また三核パラジウム錯体においては,1HNMRにより,この分子のコア中心では,捕捉したゲスト分子に金属中心に対する配位とかご配位子骨格の非共有結合性相互作用を観測した。三核コバルト錯体でも様々なアニオン種に対して同様なゲスト分子捕捉を行なうとともに,他の三核金属錯体や4核以上の多核錯体へと検討の幅を広げている。さらに以上の様なホスト空間を利用した酸化還元反応についても検討を行なった。
強震時の材料非線形化によるフィルダム堤体損傷機構の解明

不飽和土からなるダム堤体模型を対象に異なる周波数を有するサイン波を入力波とした遠心場での加振実験を実施した。設定したサイン波の周波数は、プロトタイプ換算で4 Hzおよび10 Hzである。加振にあたっては、振幅をプロトタイプ換算で110 m/s2へと段階的に増加させ、各振幅での堤体の応答特性および変形特性を比較検証した。その結果、両周波数において振幅の増加により堤体の応答特性が変化し、入力波の振幅が大きくなると堤体での応答加速度が入力波の振幅を下回り、応答倍率が1以下となる事象が確認された。このことから、課題設定時に想定した「せん断剛性および履歴減衰率のひずみ依存性」に起因する堤体振動特性の変化が、物理模型実験により表現されることが明らかとなった。また、堤体の変形挙動に着目すると入力波の周波数が4 Hzの場合には、10 Hzの場合に比べ変形が顕著に生じ、堤体法面における浅いすべりの発生が確認された。一方、10 Hzでは堤体の変形は少なく、堤頂部が僅かに沈下する程度であった。堤体の応答特性、特に加速度増幅率に着目すると、4Hzの場合に比べ、10Hzでの値が顕著に大きくなることが確認された。このことから、堤体の応答および変形特性は入力波の周波数特性に大きく依存するものと考えられる。なお、堤体応答特性と堤体変形特性の間に必ずしも相関がなく、加速度応答の増大が堤体変形に直結しないという結果は、現行の設計体系の課題を明らかにする有益な知見だと考える。本研究課題の目的は、1観測地震波による挙動分析、2振動模型実験による挙動メカニズムの解明、3数値実験による再現性の検証を一体的に実施することで、従来設計で考慮されていない堤体損傷モードの発生メカニズムおよびその堤体の健全性への影響を解明することである。1については、発表されている既往のダムでの地震波形を収集し、その分析に着手した。2については、遠心場での加振実験を実施し、想定した堤体材料の非線形化(「せん断剛性および履歴減衰率のひずみ依存性」)に起因する振動特性の変化が、物理模型実験により表現されることを明らかにした。また、堤体の応答特性のみならず、変形特性が入力波の周波数特性に大きく依存することを示唆する実験結果を得ることができた。3については、堤体材料のせん断剛性および履歴減衰率のひずみ依存性が異なる複数の条件を設定した等価線形化法および非線形逐次応答解析による数値解析を実施し、その結果の比較分析に着手した。研究は概ね計画どおりに進捗している。研究は概ね計画どおりに進捗しており、当初の計画通り研究を推進する予定である。なお、振動模型実験の結果から、堤体の応答および変形特性が入力波の周波数特性に大きく依存することが推定されたため、入力波の周波数特性の影響を数値解析による数値実験により検証することとする。また、観測地震波の分析に当たっても、入力波の周波数特性による堤体の地震時挙動への影響について検討を実施する。実施可能な模型実験のケース数は制限されるため、数値実験による結果を踏まえ、設定する入力波(サイン波ではなく非定常波)の検討を行い、実験条件を設定する。また、堤体の応答特性のみならず、変形特性が入力

波の周波数特性に大きく依存することを示唆する実験結果を得ることができた。3については、堤体材料のせん断剛性および履歴減衰率のひずみ依存性が異なる複数の条件を設定した等価線形化法および非線形逐次応答解析による数値解析を実施し、その結果の比較分析に着手した。研究は概ね計画どおりに進捗している。研究は概ね計画どおりに進捗しており、当初の計画通り研究を推進する予定である。なお、振動模型実験の結果から、堤体の応答および変形特性が入力波の周波数特性に大きく依存することが推定されたため、入力波の周波数特性の影響を数値解析による数値実験により検証することとする。また、観測地震波の分析に当たっても、入力波の周波数特性による堤体の地震時挙動への影響について検討を実施する。実施可能な模型実験のケース数は制限されるため、数値実験による結果を踏まえ、設定する入力波(サイン波ではなく非定常波)の検討を行い、実験条件を設定する。期跨ぎとなるその他経費として、今年度¥207,360を契約(次年度計上)。また、実験時の重量物の搬送等のため計上した外注費において、積算時と比べ若干の差額(\640)が生じたため。差額については、本年度発注予定の実験補助業務(外注)の中に組み入れ使用する予定である。以上、\208,000について、次年度の使用を予定。
水溶液中での弱い相互作用に基づく脱硫－ヒドロキシル化－希少抗生物質合成への展開－

これまでに我々は、β-アミドアリルすずを用いた種々のアルデヒドのアミドアリル化が、インジウム-pybox触媒により良好なエナンチオ選択性で進行することを明らかにしてきた。さらに生成物を酸性条件下で処理することによって、光学活性なα-メチレン-γ-ブチロラクトンへと誘導可能であることも見出した。本研究では、基質を種々のイサチン誘導体とし、まず初めに脱硫ーヒドロキシル化法による官能基導入を検討した。さらに、この反応に改良を加えた触媒的不斉アミドアリル化について検討を行うとともに、反応生成物を弱い弱酸水溶液中で処理することにより抗腫瘍性スピロ型2-オキシインドールラクトンの初の不斉合成を検討した。3-hydroxyoxindole骨格を持つ化合物群が、有用かつ強い生理活性を発現することが新たに突き止められたため、従来法では不可能な水溶液中での弱い相互作用、あるいは前例の無い有機分子触媒的反応に基づく新たな骨格構築法の開発とその合成戦略について検討した。まず初めに、3-hydroxyoxindole類の基本骨格の構築について調査した。一般的な骨格構築法としてGrignard試薬等の強い求核剤による反応が考えられる。本研究では、弱い求核種であるアリル系求核種を採用することとした。その際の不斉導入法としてキラル配位子である(S)-i-Pr-pyboxを利用し、官能基を持つβ-アミドアリルすずを用いたN-メチルイサチンのアリル化について検討した。Lewis酸触媒(10 mol%)としてSc(OTf)3やYb(OTf)3を用い、(S)-i-Pr-pyboxとの錯体を不斉触媒として用いたところ、ほぼ定量的に反応が進行しホモアリルアルコールを与えたが、エナンチオ選択性は10% ee程度であった。ところが、In(OTf)3由来の錯体を10 mol%用いたところ、劇的にエナンチオマー過剰率が向上し84% eeにて期待する生成物を与えることが分かった。次に他の配位子を用いたアリル化について検討した。(3aS,8aR)-inda-pyboxを用いた系ではエナンチオ選択性が若干向上し、88% eeにてアリル化体が生成した。さらに不斉配位子として(S)-Ph-pyboxを用いたところ、驚くことに立体選択性は97% eeまで向上した。反応溶媒をアセトニトリルに変更したところ、さらに98% eeまで向上することが明らかとなった。このように極めて高い立体選択性と化学収率を達成することができたため、次年度以降はこの反応の汎用性や反応機構についての詳細を検討することとした。3-hydroxyoxindole骨格を持つ化合物群が、有用かつ強い生理活性を発現することが新たに突き止められたため、従来法では不可能な水溶液中での弱い相互作用、あるいは前例の無い有機分子触媒的不斉脱硫-ヒドロキシル化反応に基づく、新たな骨格構築法の開発とその合成戦略について検討している。昨年度は、3-hydroxyoxindole類の基本骨格の構築について、キラル配位子である(S)-Ph-pyboxを利用し、官能基を持つβ-アミドアリルすずを用いたN-メチルイサチンのアリル化について検討した結果、10 mol%の触媒を用いるだけで99%の化学収率、および99%eeというほぼ完全な立体選択性の獲得に成功し、対応する薬理活性天然物の全合成にも成功している。そこで本年度は、この反応をまずすず試薬の窒素原子上にp-トリル基やp-アニス基、n-ペンチル基をもつ化合物に拡張し、同様の反応を検討したところ、いずれも定量的(9599%収率)かつほぼ完全なエナンチオ選択性(9799%ee)にて進行し、対応するアリル付加体を与えることが分かった。さらに、イサチン窒素原子上の置換基が異なる誘導体および芳香環にヨウ素原子を導入したものについても検討したところ、同様に極めて優れた結果(up to 99%, 99% ee)を与えることが判明した。そこでこの反応の詳細な反応機構を追及することとした。スズ試薬上の窒素原子に置換基を導入して3級アミドとしたり、あるいは添加物として単純な2級アミドを添加することによる効果の確認、さらには試薬を逐次追加するたびに詳細な機器分析を行うことでその中間体の確認を行った。その結果、本反応の詳細な機構を突き止めることに成功した。最終年度には、本反応の鎖状化合物への拡張が可能かを確認するとともに、その応用範囲を探索することとした。そこで、最終年度では次の事柄について検討した。(1)求核反応を受ける化合物をこれまでの環上ジケト化合物から鎖状化合物に変換してその動向を調査した。その結果、構造的に制限された骨格から自由にフリーローテーションできる骨格へと転換した場合にも、極めて高い立体選択性を実現することに成功した。これにより求核剤の汎用性の確認ができるとともに、反応機構の正確な裏付けができた。(2)これまでの本反応は、環状のケトアミド構造を持つものに限られていたが、これを鎖状化合物とすることにより、ケトアミド構造のほかにケトエステル、あるいはジケト型構造へと拡張して調査した。

その結果、ケトエステルやジケト型と異なり、本反応はケトアミド型特有の反応で進行することを突き止めた。(3)次に、鎖状化合物におけるアリル化体を利用したメチレンラクトン骨格への変換を試みた。アリル化体の環化反応では、一般的に水溶液中での弱い相互作用を利用した酸性条件による場合がほとんどである。一方で反応サイトはカルボニルのαー位であるためにラセミ化を伴いやすいことも事実である。そこで詳細にこの環化反応について検討したところ、強い酸性条件下では明らかなラセミ化が進行する反面、水溶液中での弱い条件下においては、極めて高い光学純度を保持したまま反応が進行することが分かった。これまでに我々は、β-アミドアリルすずを用いた種々のアルデヒドのアミドアリル化が、インジウム-pybox触媒により良好なエナンチオ選択性で進行することを明らかにしてきた。さらに生成物を酸性条件下で処理することによって、光学活性なα-メチレン-γ-ブチロラクトンへと誘導可能であることも見出した。本研究では、基質を種々のイサチン誘導体とし、まず初めに脱硫ーヒドロキシル化法による官能基導入を検討した。さらに、この反応に改良を加えた触媒的不斉アミドアリル化について検討を行うとともに、反応生成物を弱い弱酸水溶液中で処理することにより抗腫瘍性スピロ型2-オキシインドールラクトンの初の不斉合成を検討した。3-hydroxyoxindole骨格については、最近数年間で極端に多くの反応開発や合成報告がなされている。これはカルボニルα-位に水酸基を持つ骨格が優れた生理作用を有することのみならず、重要なインドール誘導体への官能基変換が容易であることによる。一般的にα-メチレン-γ-ブチロラクトン骨格を有する化合物は強力なMichael受容体として機能し、抗癌活性や抗炎症活性作用を示すことが知られているため、この骨格と2-オキシインドール骨格を複合化したスピロラクトン型オキシインドール骨格の構築に強い興味を持った。これらの骨格は、Heindel等によって薬理活性調査がなされており、それによると、5-ヨードスピロラクトンのラセミ体が鼻咽頭癌やP-388リンパ性白血病に対する阻害活性を示すと報告されている。そこで本年度は、この反応をまず初めにすず試薬の窒素原子上にp-トリル基やp-アニス基、n-ペンチル基をもつ化合物に拡張し同様の反応を検討した。その結果、いずれも定量的(9599%収率)かつほぼ完全なエナンチオ選択性(9799%ee)にて進行することを確認するとともに、イサチン窒素原子上の置換基が異なる誘導体および芳香環にヨウ素原子を導入したものについても検討したところ、同様に極めて優れた結果(up to 99%, 99% ee)を与えることが判明した。そこで、この反応の詳細な反応機構を様々な手法を駆使して追及し、初めて本反応の詳細な機構を突き止めることに成功した。この結果はこの分野の研究成果としては画期的であり、反応の汎用性や機構を詳細に検討する必要性があるとともに、将来的には鼻咽頭癌やP-388リンパ性白血病に対する阻害活性剤の更なる探索としての応用面も期待される。以上のことより、評価を「おおむね順調に進展している」と判断した。有機化学今後の検討課題は次の通りである。まず、(1)求核反応を受ける化合物を、これまでの環上ジケト化合物から鎖状化合物に変換しその動向を調査したい。
内皮由来血管組織化因子の同定

血管内皮細胞は血管平滑筋の収縮や増殖に影響を与える種々の生理活性物質を分泌している。一般に平滑筋細胞の収縮弛緩能は培養によって失われるが、コラーゲンゲルに包埋培養すると収縮能を回復する。我々は、内皮細胞を平滑筋包埋ゲルの上に重層すると、アゴニスト刺激に対するゲルの収縮が著明に増大し、この時ゲル内の平滑筋細胞は伸長して相互に結合する傾向を示すことを見出した。これらの作用は内皮細胞の培養上清によっても同様に得られたことから、内皮細胞が分泌する何らかの物質の新規活性である可能性が示唆された。本研究は、この新規活性をもたらす物質を同定することを目的とした。本年度の研究により、血管内皮細胞の培養上清から活性分画の分離に成功した。ウシ大動脈内皮細胞の培養上清中の蛋白をアセトン沈殿で50倍に濃縮し、これをnative-PAGEでの泳動時間によって分画分取した。各分画を再度濃縮し、これらを平滑筋細胞に投与したところ、ある分画の投与によって、内皮培養上清を投与した場合と同様の平滑筋細胞の長軸方向への伸長と接合を認めた。前年度にはこの活性分画を分取できる再現性が低かったが、本年度この分取方法をプロトコール化することに成功した。我々が得たこの蛋白は、血管平滑筋細胞を相互接合させることで血管構築を形成しそれを維持するという、血管内皮細胞が担う重要な新規機能をもたらす内因性物質である。この蛋白を外因性に投与し、または将来の研究によって内皮における合成分泌機構を解明してこれを刺激することで、血管構築が破綻した動脈硬化血管を再組織化して正常血管に戻すという治療法を開発できる可能性がある。本研究成果は、血管生物学と循環器疾患治療の両立場から今後の拡がりが期待できる重要な意義をもつと考えている。血管は内腔を覆う一層の内皮細胞とその下層の平滑筋層からなる。内皮細胞は平滑筋の収縮や増殖に影響を与える種々の生理活性物質を分泌していることが知られる。一方、平滑筋細胞の収縮弛緩能は培養によって失われるが、我々はコラーゲンゲルに包埋培養することで培養平滑筋細胞が収縮能を示すことを示してきた。内皮細胞を平滑筋包埋ゲルの上に重層すると、アゴニスト刺激に対するゲルの収縮が著明に増大し、この時、ゲル内の平滑筋細胞は伸長して相互に結合する傾向をしめした。これらの作用は内皮細胞の培養上清によっても同様に得られた。従つて、内皮細胞が分泌する何らかの物質が平滑筋細胞の相互の結合と伸長をもたらすことが示唆された。このような活性は知られておらず、新規の内皮機能と考えられる。本年度は内皮細胞の培養上清を大量に回収し、これをアセトン沈殿して蛋白質を濃縮した。これを平滑筋細胞を包埋したコラーゲンゲルに投与したところ、上記と同様の平滑筋細胞の形態変化を認めた。さらに、培養上清を50倍に濃縮した蛋白を2%投与した場合には効果を認めたのに対し、その10分の1濃度では変化を認めなかった。従って、目的とする物質は用量反応関係が明らかな蛋白質であると考えられた。また、電気泳動で分子量ごとに内皮培養上清を分取して同様に検討したところ、ある分子量の蛋白に活性を認めた。この蛋白は収量がわずかで、また分取のための泳動に再現性が低いため、その分子量の蛋白が目的とする活性物質であるか、またその本体は何かにっいては次年度への課題として残されている。