hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
唾液(腺)がアミノ酸栄養をコントロールする?

唾液腺には種々の生理活性物質が含まれることが知られている。本研究では、正常飼料群(正常群)、正常飼料で飼育した唾液腺切除群(唾液切除群)、リジン欠乏飼料群(リジン欠乏群)およびリジン欠乏飼料で飼育した唾液腺切除群(リジン欠乏の唾液腺切除群)の味覚嗜好や血中アミノ酸濃度を分析することにより顎・舌下腺の栄養における役割について検討した。体重増加は正常群>唾液腺切除群>リジン欠乏群>リジン欠乏の唾液腺切除群であった。正常群はL-リジンよりや水よりもL-アルギニンを嗜好したが、唾液腺切除群の一部、リジン欠乏群およびリジン欠乏の唾液切除群はL-アルギニンや水よりもL-リジンを嗜好した。血中アミノ酸の分析では唾液腺切除群のL-リジンやL-イソロイシンが正常群よりも低く、特に、一部の動物ではリジン欠乏群やリジン欠乏の唾液腺切除群に匹敵していた。pair-feedingの実験結果は唾液腺切除群のこれらアミノ酸濃度の低下は唾液腺切除による飼料摂取の低下が原因するものでないことを示した。また、耳下腺切除が血中アミノ酸やL-リジンに影響しなかったことから、唾液腺切除のストレスによる影響とも考えにくい。これらの結果は、正常食を摂取している場合でも、顎・舌下腺あるいはその分泌物中のある種の成分が欠除するとリジン欠乏に陥りやすいことを示唆している。唾液は食物に対する味覚や嗜好に深く関係していることが知られている。リジン欠乏食で一定期間飼育した動物ではリジンに対する嗜好性が増加することが報告されている。筆者らはこのようなリジンに対する嗜好の変化への唾液の関与について顎下腺・舌下腺除去ラットを用いて検討した。リジン欠乏食で飼育した唾液腺正常(Lysdef-D)群および除去(Lysdef-D+SMX)群は二瓶法行動実験において、リジン>水>アルギニンの順に高い嗜好度を示したが、アミノ酸バランスの整った正常食で飼育した唾液腺無処理動物(Lyssuf-D)ではアルギニン>水>リジンの順であった。しかし、唾液腺除去動物(Lyssuf-D+SMX)では、欠乏食群と同様にリジンに対し高い嗜好度を示し、アルギニンの嗜好度は水やリジンに比べ低かった。これらの動物の絶食時における血中アミノ酸レベルを測定したところ、Lysdef-D、Lysdef-D+SMXおよびLyssuf-D+SMX群の血中リジンはLyssuf-D群よりも有意に減少していた。前者三群のリジンレベルには有意な差は認められなかった。唾液除去による有意な摂食量の低下が、Lyssuf-D+SMX群のこのような低リジンの原因である可能性がある。そこで、paired feeding試験でlyssuf-D+SMX群と同摂取量のLyssuf-D群のリジン・レベルを調べたところ低下は認められなかった。次に、Lyssuf-DとLyssuf-D+SMXの量群に30%スキムミルクを胃内投与し、30、60、120分後の血中リジン濃度を調べたが、Lyssuf-D+SMX群はLyssuf-D群に比べ低い傾向を示した。これらの事実から、顎下腺・舌下腺除去により動物はリジン欠乏状態に陥りやすいことが示唆された。唾液中のリジン栄養に関連する成分については現在調査中である。唾液腺や唾液は食物摂取を容易にするというグロスな栄養へ関与するだけでなく、栄養成分の吸収効率や血中濃度に影響する因子を含んでいる。本研究において、著者らは正常飼料で飼育した幼若ラットの顎下腺および舌下腺を除去すると、リジン欠乏飼料で飼育された動物と同様にリジン溶液を嗜好するようになることを見出した(健康な動物ではリジン溶液嗜好性が低い)。リジン欠乏食群のリジンに対する嗜好の増加は欠乏状態から回復しようとする動物の食行動調節機構の現れと考えられている。

しかし、正常食を摂取しているにも拘らず唾液腺切除群はリジン欠乏食群と同様にリジンを嗜好し、アルギニンを忌避した(健康な動物ではアルギニンを嗜好する)。このことは顎・舌下腺の切除がリジン欠乏状態もしくは臨界的なリジン欠乏状態をもたらしている可能性がある。そこで、血清アミノ酸濃度を測定してみると、唾液腺切除群のリジン濃度は唾液腺無処置群より低く、リジン欠乏群のそれらに相当していた。このリジン濃度の低下はpair-feedingや食物の胃内投与実験から唾液腺切除群の摂食量の低下や、消化管の吸収機能の低下によるものでないことがわかった。また、アフィニティー・クロマトグラフィーから、顎下腺唾液にはリジン結合タンパクの存在が明らかとなった。そこで、我々は唾液腺切除動物ではこれらのタンパクの欠損によりリジンの利用性が低下して、リジン欠乏もしくは境界型リジン欠乏状態に陥ったのではないかと考えた。しかし、その後、顎・舌下腺の導管部結紮は血中リジン濃度を低下させることがないことや、耳下腺除去や耳下腺導管結紮も血中リジン濃度への影響しないことが飼養実験から明らかになった。従って、顎下腺・舌下腺から特異的に放出される未知の内分泌物質の欠除が血中リジン濃度の低下に関与する可能性がある。現在、アミノ酸栄養に影響する唾液腺由来の物質について検索中である。
神経栄養因子ミドカイン機能低下と統合失調症における感覚ゲート機構障害

神経栄養因子ミドカインの欠損マウスの感覚運動ゲート機構障害は、グルタミン酸系ではなく、神経変性のないドーパミン系の機能低下と、その下流にあるMAPカイネースERKのリン酸化の慢性的な亢進によることが示され、ミドカインと統合失調症の関連性が示唆された。また、ヒトで、聴覚誘発電位P50での感覚ゲート機構検査では、統合失調症だけでなく強迫性障害や健常者への条件づけでも抑制性障害がみられることが示された神経栄養因子ミドカインの欠損マウスの感覚運動ゲート機構障害は、グルタミン酸系ではなく、神経変性のないドーパミン系の機能低下と、その下流にあるMAPカイネースERKのリン酸化の慢性的な亢進によることが示され、ミドカインと統合失調症の関連性が示唆された。また、ヒトで、聴覚誘発電位P50での感覚ゲート機構検査では、統合失調症だけでなく強迫性障害や健常者への条件づけでも抑制性障害がみられることが示された成体期(生後2から4ヶ月)のミドカインノックアウトマウス(MK-KO)において、感覚運動ゲート機構であるPrepulse Inhibition(PPI)の障害を検出したため、今回さらに、行動実験を行ったところ、社会交互作用(Social Interaction)テストにおいて、MK-KOは、野生型に比べて、有意に、2匹のマウスの接触の頻度がより少なく、交流が乏しいことを明らかにすることができた。一方で、MK-KOは、オープンフィールドテストおよび新規物体テストでは、野生型と差がなく、不安を意味するような探索行動は、変化がみられなかった。一方、生後4週齢のMK-KOでは、PPIの障害は、見られず、成熟依存性のPPIの障害であった。これまで、MK-KOにおけるドーパミン機能の低下を報告してきたが、今回、グルタミン酸系に関して、1)前頭と海馬におけるグルタミン酸、グルタミン、グリシン、D-セリンおよびL-セリンの測定、2)前頭と海馬におけるMDA受容体密度の測定、3)NMDA受容体の選択的非競合的遮断薬MK-801によって誘発される移所運動量の測定を行ったが、それぞれMK-KOと野生型に差はなかった。さらに、MK-KOのPPI障害における抗精神病薬の改善効果を調べるために、haloperidol (0.1 or 0.2mg/kg,i.p.)およびclozapine(1 or 3mg/kg,i.p.)を、MK-KOに投与したところ、野生型と同じレベルにまで、PPI障害が改善された。以上の結果から、MK欠損が、成体マウスの脳に、神経変性のない、ドーパミン機能の低下を起こし、統合失調症や自閉症のような、ドーパミンに関連した神経精神疾患の動物モデルでみられる、PPIの障害と社会行動の異常を呈することが明らかになり、さらに、次年度以降、MKの精神障害の病理における役割の解明を継続していく予定である。(1)臨床研究として,統合失調症にみられるsensory gatingシステムの異常である事象関連電位P50抑制障害が,強迫性障害においてもみられることを世界ではじめて発見した(Hashimoto et al.,2008)。我々が以前に報告した統合失調症患者の血清ミドカイン(MK)の低下と考え合わせて,今後は,P50抑制障害が,血清MK濃度の異常と関連しているかどうかを検討していく。(2)基礎研究では,MK-KOマウスに関してMAPカイネースのリン酸化機構の解析を行ったところ,ERKのリン酸化の慢性的な亢進を認めた。そこで,sensory gatingシステムの異常であるプレパルス抑制(PPI)について,ERKの異常を改善する分子メカニズムについての検討を進めるために,今年度,8週齢の雄性ddYマウスにおいて,NMDA受容体拮抗薬MK-801誘発性PPI障害を改善させる効果が高用量のglycineとD-serineにはあるが,D-cycloserineにはないことを明らかにした(Kanahara et al., in press)。NMDA受容体のglycine結合部位のantagonistであるL701,324によって,改善作用がなくなる結果から,glycineは,NMDA受容体のglycine結合部位へと作用することで,PPI改善効果を示していることが明らかとなった。また,glycineの腹腔内投与は,左前頭前野のglycine濃度を20倍も増加させることが,脳内微小透析と高速液体クロマトグラフィーにより明らかにできた。glycineとD-serineの感覚ゲート機構の改善作用の,D-cycloserineに対する優位性を示すこれらの結果について,今後,MKとglycineの信号伝達系のクロストークについてERKリン酸化機構を中心に検討していく予定である。(1)臨床研究として、統合失調症にみられるsensory gatingシステムの異常である事象関連電位P50抑制障害が、健常者において、恐怖条件づけをすることでー過性にみられ、恐怖消去によって、再び正常化することを世界ではじめて発見した(Kurayama et al., 2009)。また、統合失調症の脳血流について、健常者と第一エピソード患者と慢性期患者を比較したところ、患者群で、中、下、内側前頭回、前帯状回の低下は共通だが、慢性期では、低下部位が下頭頂皮質、側頭葉後部、楔部にまで拡大していることが明らかとなり、疾患の進行に伴う機能低下領域の拡大を示唆する所見を得た(Kanahara et al., 2009)。(2)基礎研究では、10-12週齢のミドカイン・ノックアウト(MK-KO)マウスと野生型(WT)

マウスに関して、tyrosine hydroxylase(TH)とcalbindin-D28K(CB)の免疫染色を行ったが、ドパミン神経系の変性脱落などの所見は認めなかった。また、25-31週齢の加齢マウスにおいて、MK-KOとWTでの移所運動量を、パーキンソン病を起こす神経毒MPTP(N-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine)30mg/kg投与前後で検討したが、有意差は認められなかった。以上から、MK-KOマウスは、ドパミン神経系の変性ではなく、機能変化を呈していると示唆された。以上のMK-KOマウスの研究成果が報告された(Ohgake et al., 2009)
稈・葉鞘のデンプン量が減少したイネ突然変異体を用いた糖・デンプン蓄積機構の解明

本研究では、葉鞘でのデンプン合成が抑制されたイネ突然変異体(agpl1)を用いて、イネの茎葉部での余剰炭水化物蓄積機構とその生育及び生産性上の意義を明らかにすることを目的としている。agpl1はデンプン合成の鍵酵素として知られるADP-Glucose pyrophosphorylase(AGP)をコードし、主に茎部で発現するとされている遺伝子であるOsAGPL1を欠損した変異体である。昨年度はOsAGPL1と同じく、AGPをコードし、茎葉部で発現するとされているOsAGPL3を欠損した変異体(agpl3)とagpl1を交配し、OsAGPL1とOsAGPL3の両者を欠損した二重変異体(agpl1/3)を作出したところ、agpl1/3はagpl1よりもさらに茎部のデンプン濃度と重力応答性が低く、分げつ角度はagpl1よりさらに増大していることが明らかとなった。またagpl1/3は生育や乾物生産能力は野生型とほとんど差がなかった。そこで本年度はこのことの再現性を確認するため、agpl1/3生育および乾物生産能力を再度調査する予定であったが、天候不良により、信頼に足るデータが得られなかった。また昨年度までの結果から、葉身においてデンプン濃度が低下するagpl3では、野生型イネと比較して、光環境が良好な栽培条件下においてのみ収量が低下することが明らかになっていた。そこで本年度はこの原因を明かにするため、agpl3の幼植物を様々な光環境下で栽培し、その初期生育や光合成速度を測定した。その結果、イネの葉身におけるデンプン蓄積は、光環境が良好な時の高い光合成の維持、すなわち光合成のフィードバック制御において重要な役割を担っていることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。まず登熟期の遮光処理試験を行なった。その結果、agpl1は遮光処理区のみで収量が大きく低下した。この結果は出穂前に稈・葉鞘に蓄積するNSCが寡照条件下における子実の登熟に必要不可欠であることを直接的に証明している。またショ糖濃度と分げつ数の関連性を明らかにするため、水田圃場において密植及び疎植栽培を行い、分げつ抑制及び促進試験を行なった。一株あたりの分げつ数は、密植で低下し、疎植で増加した。しかし茎葉部の糖・デンプン蓄積特性に栽植密度の効果は見られなかった。これは栽植密度の影響は、分げつ数だけではなく、光や土壌養分の利用効率にも影響を与えるなど多面的な効果があったためだと考えられ、この実験系ではショ糖濃度と分げつ数の関連性を明らかにすることは難しいと考えられた。さらにはagpl1のソース能について様々な角度から解析を行なった。その結果、agpllは野生型と比べ、分げつ角度が大きく、その原因は葉枕での重力応答性がデンプンの不足により低下していることだということが明らかとなった。この結果は茎部でのデンプン蓄積は炭水化物の一時的な貯蔵としてだけでなく、草型を決める上でも重要な役割を担っていることを示唆している。これらとともに、agpl1に野生型のAGPL1遺伝子を相補した形質転換体を作成し、agpl1の表現型が相補されるか調べた。その結果、相補系統では野生型と同程度か、それより少し低い程度までデンプン濃度の低下が緩和され、agpl1の葉鞘におけるデンプン濃度の減少がOsAGPLIの欠損によるものだということが確認できた。agpl1はデンプン合成の鍵酵素として知られるADP-Glucose pyrophosphorylase (AGP)をコードし、主に茎部で発現するとされている遺伝子であるOsAGPL1を欠損した変異体である。昨年度までの実験により、agpl1はイネにおける茎部の重力応答器官の一つである葉枕(葉鞘基部)でのデンプン濃度の減少により、茎部重力応答性が低下し、それにより分げつ角度が増大した拡がった草型を示すことが明らかとなっている。そこで本年度はOsAGPL1と同じく、AGPをコードし、茎葉部で発現するとされているOsAGPL3を欠損した変異体(agp13)とagpl1を交配し、OsAGPL1とOsAGPL3の両者を欠損した二重変異体(agpl1/3)を作出し、その茎葉部におけるデンプン濃度や重力応答性、分げつ角度、生育および乾物生産能力を調査した。その結果、agpl1/3はagpl1よりもさらに葉枕におけるデンプン濃度と重力応答性が低く、分げつ角度はagpl1よりさらに増大していることが明らかとなった。このことはイネの分げつ角度は、茎部(特に葉枕)のデンプン濃度の減少程度により量的に制御され得ることを示している。またagpl1/3は茎部と葉身両者においてデンプン濃度が著しく低く、分げつ角度も大きいにも関わらず、生育や乾物生産能力は野生型とほとんど差がなかった。

このことは、やや直立した草型が受光態勢に優れており、イネの生産性を高める上で有利であるとする従来の考えから予想される結果に反しており、イネの育種において目標とすべき理想的な草型とは何かという議論に対して一石を投じた結果となった。また昨年度までの結果から、agpl1において茎部でデンプン合成が抑制されたことにより生じた余剰炭水化物の一部は、分げつ発生に使われた可能性が示唆された。このことを証明するため、agpl1の分げつ発生を抑制する実験に取り組んでいる。現在までのところ、受入研究室が保有しているイネの突然変異系統群の中から分げつ数が極端に少ない系統の単離に成功している。本研究では、葉鞘でのデンプン合成が抑制されたイネ突然変異体(agpl1)を用いて、イネの茎葉部での余剰炭水化物蓄積機構とその生育及び生産性上の意義を明らかにすることを目的としている。agpl1はデンプン合成の鍵酵素として知られるADP-Glucose pyrophosphorylase(AGP)をコードし、主に茎部で発現するとされている遺伝子であるOsAGPL1を欠損した変異体である。昨年度はOsAGPL1と同じく、AGPをコードし、茎葉部で発現するとされているOsAGPL3を欠損した変異体(agpl3)とagpl1を交配し、OsAGPL1とOsAGPL3の両者を欠損した二重変異体(agpl1/3)を作出したところ、agpl1/3はagpl1よりもさらに茎部のデンプン濃度と重力応答性が低く、分げつ角度はagpl1よりさらに増大していることが明らかとなった。またagpl1/3は生育や乾物生産能力は野生型とほとんど差がなかった。そこで本年度はこのことの再現性を確認するため、agpl1/3生育および乾物生産能力を再度調査する予定であったが、天候不良により、信頼に足るデータが得られなかった。また昨年度までの結果から、葉身においてデンプン濃度が低下するagpl3では、野生型イネと比較して、光環境が良好な栽培条件下においてのみ収量が低下することが明らかになっていた。そこで本年度はこの原因を明かにするため、agpl3の幼植物を様々な光環境下で栽培し、その初期生育や光合成速度を測定した。その結果、イネの葉身におけるデンプン蓄積は、光環境が良好な時の高い光合成の維持、すなわち光合成のフィードバック制御において重要な役割を担っていることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。寡照条件と茎部NSCの関係と相補試験に関しては期待していた結果を得ることができた。一方で、分げつ抑制及び促進試験は予想に反する結果が得られ、研究計画の変更を余儀なくされた。しかしながら、茎部デンプン濃度と分げつ角度に関する新たな知見を得ることができ、これは計画以上の成果が得られたといえる。以上の結果を総合すると、研究はおおむね順調に進展しているといえる。デンプン畜積と分げつ角度、重力応答性に関する実験は概ね計画通りに進んだ。また遺伝的に分げつ発生を抑制し、糖と分げつ発生の関連性を明らかにする実験では、遺伝子組み換えや変異体の単離、交配など実験の特性上時間がかかるため目立った成果は出ていないが概ね順調に材料の作成が進んでいる。密植及び疎植による分げつ制御試験では、ショ糖濃度と分げつ数の関連性を明らかにすることはできなかったため、他の分げつ制御法や遺伝子発現の解析を検討することでこの問題の解決を計る。また分げつ角度の増大が受光態勢に及ぼす影響も調査するなど、agp11のソース能の解析をさらに深める。
N-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体拮抗薬の興奮作用に関する研究

実験動物としてddY系成熟雄性マウスを使用し、薬物は全て腹腔内に投与した。マウスの自発運動量は、円形の赤外線センサー付き測定装置により、10分間毎にマウスが赤外線を遮断した回数を薬物投与後3時間にわたり測定した。選択的非競合的N-メチル-Dアスパラギン酸(NMDA)受容体拮抗薬であるMK-801(0.05-1.0mg/kg)は用量依存性にマウスの運動量を亢進させた。しかし、高用量(0.4-1.0mg/kg)では失調性歩行を伴ったので、これ以後の実験では、低用量(0.2mg/kg)を用いた。このMK-801(0.2mg/kg)による運動亢進作用は、NMDA受容体作動薬であるNMDA(60-120mg/kg)により、部分的にではあるが、用量依存性に抑制された。しかし、非NMDA受容体作動薬であるカイニン酸は、このMK-801による運動亢進作用に影響を与えなかった。ドパミン受容体拮抗薬であるハロペリドールも低用量(0.05-0.1mg/kg)で、しかも用量依存性に、MK-801による運動亢進作用を抑制した。他の非競合的NMDA受容体拮抗薬であるフェンサイクリジン(PCP)やケタミンでもほぼ同様の結果が得られた。以上より、非競合的NMDA受容体拮抗薬であるMK-801、PCP及びケタミンによる運動亢進作用の少なくとも一部は、NMDA受容体を介することが示唆された。更に、これらの運動亢進作用にはドパミン神経も関与することが示唆された。しかし、NMDA受容体に選択的であるMK-801と、シグマ受容体やドパミン取り込み部位にも作用するPCPやケタミンとがはぼ同様の結果を示したことから、NMDA受容体拮抗薬による運動亢進作用機序はかなり複雑であると考えられ、今後更に検討を加える必要がある。選択的非競合的NMDA受容体拮抗薬であるMK-801は用量依存性にマウスの運動量を亢進させた。NMDAの腹腔内投与はこのMK-801による運動亢進作用を部分的にではあるが用量依存性に抑制した。対照的に非NMDA受容体作動薬であるカイニン酸はMK-801による運動亢進作用に影響を与えなかった。ドパミン受容体拮抗薬であるハロペリドールもMK-801による運動亢進作用を用量依存性に強く抑制した。他の非競合的NMDA受容体拮抗薬であるフェンサイクリジンやケタミンでもほぼ同様の結果が得られた。以上により、非競合的NMDA受容体拮抗薬であるMK-801,フェンサイクリジン及びケタミンによる運動亢進作用の少なくとも一部は、NMDA受容体を介することが示唆された。しかし、同様にドパミン神経を介する機序も示唆された。また、NMDA受容体に選択的であるMK-801と、シグマ受容体やドパミン取り込み部位にも作用するフェンサイクリジンやケタミンとほぼ同様の結果を示した。従って、今回の結果からはNMDA受容体拮抗薬による運動亢進作用の詳細な機序を明らかにすることは出来なかった。

マウスの自発運動量は、円形の赤外線センサー付き測定装置により、10分間毎にマウスが赤外線を遮断した回数を薬物投与後3時間にわたり測定した。選択的非競合的N-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体拮抗薬であるMK-801(0.2mg/kg)による運動亢進作用は、NMDA受容体作動薬であるNMDA(60-120mg/kg)により、部分的にではあるが、用量依存性に抑制された。しかし、非NMDA受容体作動薬であるカイニン酸は、このMK-801による運動亢進作用に影響を与えなかった。ドパミン受容体拮抗薬であるハロペリドールも低用量(0.05-0.1mg/kg)で、しかも用量依存性に、MK-801による運動亢進作用を抑制した。他の非競合的NMDA受容体拮抗薬であるフェンサイクリジン(PCP)やケタミンでもほぼ同様の結果が得られた。以上より、非競合的NMDA受容体拮抗薬であるMK-801、PCP及びケタミンによる運動亢進作用の少なくとも一部は、NMDA受容体を介することが示唆された。更に、これらの運動亢進作用にはドパミン神経も関与することが示唆された。しかし、NMDA受容体に選択的であるMK-801と、シグマ受容体やドパミン取り込み部位にも作用するPCPやケタミンとがはぼ同様の結果を示したことから、NMDA受容体拮抗薬による運動亢進作用機序はかなり複雑であると考えられ、今後更に検討を加える必要がある。
神経幹細胞の自己複製とneurogenesisに関わる血管内皮分泌因子の解析

血管内皮前駆細胞(EPC)が分泌する神経幹細胞(NSC)の自己複製促進因子(ここではEPC factor1と呼ぶ)が神経再生に効果的に働くメカニズムを空間的・時間的に解析し、血管内皮が分泌する生理的蛋白質EPC factor1を用いた、内在性NSCによる再生医療への橋渡しとなることを目標として、以下の研究成果を得た。26年度が最終年度であるため、記入しない。これまでのマイクロアレイやリン酸化プロテオミクスによる網羅的解析から得られた遺伝子発現や蛋白質リン酸化反応の結果をもとに、EPC factor1の投与によってNSCに有意な発現上昇を示したnogginについて、定量PCRと免疫染色により遺伝子レベルと蛋白質レベルでのNSCにおける発現亢進を確認した。成体マウスを用いて凍結脳損傷モデルを作成し、損傷部位に新生血管の増殖を誘導し、免疫組織学的にEPC factor1の発現を検討した。その結果、EPC factor1は正常脳皮質の血管内皮細胞では発現が認められないが、損傷脳の新生血管内皮細胞にはEPC factor1の発現を確認した。当初計画の実験を遂行し、おおむね期待される結果が得られている。一方、Myc融合EPC factor1をNSC lysateに結合させ、抗Myc抗体結合ビーズを用いた免疫沈降法によって検出されたバンドについて質量分析を行い、EPC factor1のNSC受容体を検索する実験計画については、免疫沈降法で明らかなバンドを得ることができなかった。EPCが分泌するEPC factor1は、NSCに対する自己複製促進作用を有すると同時に、in vitroにおいてはneurogenesisの促進効果も有する結果をこれまでの実験により得ている。In vivoにおけるEPC factor1のneurogenesis促進作用について、脳室内注入実験あるいは遺伝子改変動物の作成により検討する。また、EPC factor1を利用し、マウスNSCさらにはヒトNSCの効率的な大量培養を可能にする添加剤の開発を行う。
シナリオ創発によるプロジェクトマネージャ向け論理的思考学習システム構築への挑戦

プロジェクトマネージャとしての論理的思考を強化するために、「シナリオ創発」の考えに基づいて「学習シナリオ」を提供するシミュレータを構成し、学習支援として学習者の行ったオペレーションに対して「規範の習得不足を指摘する質問生成」や「オペレーションそのものの改善点の指摘」といった機能を実現した。システム開発の大規模化と複雑化に伴い、開発プロジェクトの組織の階層化や開発分担をプロジェクト計画時に周到に準備していても、納期遅延や費用の増大が発生している。この背景のもと、状況分析や保有知識による問題解決といったことを行うプロジェクトマネージャとしての論理的思考力を強化する学習環境をプロジェクトシミュレータとともに実現した。シミュレータは、単にシステム開発プロジェクトの振る舞いを模擬するのではなく、指導者が設定した学習目標を反映した学習シナリオを「シナリオ創発」の考え方のもとに生成するために、状態遷移をベースとしたプロジェクトの動作モデルとそれに作用するエージェントモデルをもとに実装した。このシミュレータで、学習者がプロジェクト管理を比較的容易に行えるものや相当の思考が必要となるものを設定し、所望の学習シナリオが生成できることを確認した。このような学習シナリオをもとに学習者が学ぶべきものとして、PMBOKなどに示されるプロジェクト管理としての「規範」を学ぶための仕組み、具体的なプロジェクトに対してオペレーションを実行した際の「改善点」を学ぶための仕組みの構築を行った。「規範」については、強化学習を用いてシミュレータから自動生成し、この「規範」と照らし合わせて、複数のプロジェクトに対する学習者の思考の問題個所を質問することで、「規範」を学ぶ機能を実現した。オペレーションの改善点の指摘は、学習者オペレーションの特徴を決定木の形で整理し、その中でよりよいオペレーションを同定するという機能から実現した。「学習シナリオの生成」、「プロジェクト管理の規範の自動生成とその学びのための質問生成」、「学習者オペレーションの改善点の指摘」という機能を構築し、これらをプロジェクト管理で用いられるガントチャートをベースとしたインタフェースにより提供することで、研究目的を達成することができた。この背景のもとに、状況分析や保有知識による問題解決といったことを行うプロジェクトマネージャとしての論理的思考力を学習するためのプロジェクトマネージャスキルアップシミュレータを開発した。シミュレータについては、単にシステム開発プロジェクトの振る舞いを模擬するのではなく、指導者が設定した学習目標を反映した学習シナリオを「シナリオ創発」の考えのもとに生成するために、状態遷移をベースとしたプロジェクトモデルとそれに作用するエージェントモデルを設計した。この設計をもとにプロトタイプとして実装したシミュレータで、学習者がプロジェクト管理を比較的容易に行えるモデルや相当の分析と思考が必要となるモデルを用いて、指導者が設定した学習目標にそった学習シナリオが生成できることを確認した。また、PMBOKなどに示されるプロジェクト管理としての「規範」を調査し、その結果から「規範」を表現するための形式とそれらをシミュレータから導出する方法を機械学習を用いて実現した。この結果、「規範」から逸脱した学習者のオペレーションを同定することが可能となり、それらを「問題個所」として学習者に質問を行って、状況分析とその際の問題解決の点から「振り返り学習」が可能となった。さらに、「論理的思考法」を強化するには、学習者のオペレーションから導かれたプロジェクト結果を分析し、さまざまな要因を論理的に把握できる環境が必要と考え、オペレーションの特徴を要因ととらえて分類木の形式で整理する方式を検討し、計算機実験でそのような分類木の生成が可能であることを確認した。以上、「学習シナリオの生成」、「規範の表現と導出」、「学習者の論理的思考へのフィードバック」の方式を確立した。研究課題1として記載の「プロジェクトモデリングとそのモデルによるシミュレーション機能」と研究課題2として記載の「不足トラブル発生機能」を併せて、「シナリオ生成」の方式として、プロトタイプシステムを実装してその方式の有効性を確認できており、「当初の計画以上に進展している」と認識している。研究課題3として記載の「論理的思考支援Pad機能」については、そのもととなる「論理的思考」についての洞察をもとに、学習者のオペレーションから導かれたプロジェクト結果を分析し、さまざまな要因を論理的に把握できる環境をシミュレータ基盤の上に構築して、課題解決に向けての方向性を明らかにできており、「おおむね順調に進展している」と認識している。調査については、PMI(Project Management Institute)日本支部への直接調査は未実施ながら、関連書籍を通して幅広く行っており、おおむね順調に進展している」と認識している。以上、初年度の研究として、当初の計画以上に進展していると自己評価する。交付申請時の「研究実施計画」に従い、実問題を対象とした数百人規模のシステム開発プロジェクトをシミュレーションするために、プロジェクトモデルデータベースを「組織構成」、「プロジェクトフロー」、「トラブル要因」といったことから柔軟に記述し、格納できるようにプロジェクト記述を再設計し、実装技術も踏まえて「プロジェクトマネージャスキルアップシミュレータ」を構築する。また、このシミュレータの機能として、平成23年度に明らかにした「規範」を表現する形式も含めて、プロジェクト指示記述言語を設計・整備し、指導者と学習者が統一の指示記述言語を通してシミュレータにアクセスできるようにすることで、指導者と学習者が同じ意識のもとに「指導」と「相談」ができることを目指す。加えて、「論理的思考支援Pad」の詳細設計を行い、学習者が本学習環境を利用する上での中心的なインタフェースを構築する。

また、外部研究協力者による実用面からの評価を行い、本研究の成果をブラッシュアップする。研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが、研究計画に変更はなく、前年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。
患者家族と看護師のパートナーシップ形成のためのガイドラインの開発

文献検討、家族への看護実践経験豊かな看護師を対象としたインタビュー結果に基づき、患者・家族とのパートナーシップを形成するためのガイドラインを作成した。作成したガイドラインには、患者・家族とパートナーシップを形成するために看護師に求められる基本的な姿勢と、「相互理解を深める段階」「課題を明確化する段階」における具体的な働きかけの方略を示した。本研究は、患者家族と看護師とのパートナーシップ形成のための方略を明らかにし、患者家族と看護師のパートナーシップ形成のためのガイドラインを開発し実践において活用可能なものへと洗練化することを目的とする。本年度の研究目標は、その最初の段階として、(1)患者家族とのパートナーシップを形成するために看護師が用いている方略、アセスメント指標を明らかにする、(2)「患者家族とのパートナーシップ形成のためのガイドライン(案)」を作成することであった。(1)については、当初、看護師を対象とした面接調査を実施する予定であったが、まず「患者家族とのパートナーシップ」とは何かを明確にする必要があると考え、文献検討を行った。また、既存の文献で明らかにされている、「協働的パートナーシップに影響を及ぼす要因」も参考にして、インタビューガイドを作成した。これらの文献検討の過程で、患者・家族との間でパートナーシップを築くためには、患者・家族との相互信頼を基盤として、自律的に看護者としての役割を遂行する、高い能力が必要であることがわかったため、面接調査の対象者をこれらの能力を獲得していると考えられる看護者に変更することとした。すなわち、臨床経験が10年以上あり、看護管理者から家族に対するかかわりを評価されているのみならず、自らも意図的に家族にかかわっていると認識している看護者に変更し、3名の看護者から家族とのパートナーシップ形成のためにどのような方略を用いているか、パートナーシップが形成されているかどうかの判断指標などについて面接調査を行った。現在データ分析を進めているが、今後は、さらに5名程度の同様の看護者からデータ収集を行い、ガイドラインに含める内容を検討していく。この目的を達成するために、昨年度、臨床経験が10年以上あり、看護管理者から家族に対するかかわりを評価されているのみならず、自らも意図的に家族にかかわっていると認識している看護者を対象として、家族とのパートナーシップ形成のためにどのような方略を用いているか、パートナーシップが形成されているかどうかの判断指標などについて面接調査を行い、本年度はその分析から、家族とのパートナーシップ形成のための看護者の姿勢や具体的方略、パートナーシップ形成に関する判断指標を含めたガイドライン(案)を作成することを目標とした。3名の看護師の面接調査によるデータのうち、2ケースのデータの分析結果から、家族とのパートナーシップを形成する上での看護者の基本的な姿勢(家族の価値観を尊重する、家族の主体的な力を信じる、専門職としての自分を信じる)、具体的な方略(場を整える、家族の考えや意向を聴く、情報を提供する、目標を共有できるようにする)が抽出された。パートナーシップが形成されているかどうかの判断指標についての分析、残り1ケースの分析は、まだ終了していないが、看護者の基本的な姿勢、具体的な方略については、分析終了している2ケースと同様の内容が抽出される見通しである。本年度は、昨年度の研究成果(家族に対して意図的に働きかけている熟練看護師とのインタビューデータ)に、文献検討から抽出された家族に対する働きかけを加え、患者家族と援助関係を築き、パートナーシップを形成していくための具体的な方略のリストを作成した。これには、家族とのパートナーシップを形成する上での看護師の基本的な姿勢(家族の価値観を尊重する、家族の主体的な力を信じる、専門職としての自分を信じる)と、場を整える、家族の考えや意向を聴く、情報を提供する、目標を共有できるようにするなどの具体的な方略が含まれる。患者家族との援助関係は、段階を踏みながら形成されると考え、その過程については、Gottliebらの「協働的パートナーシップの螺旋モデル」を参考にした。次に、これらの基本的な姿勢と働きかけの方略について、入院患者、在宅療養者の家族への看護ケアに精通している家族支援専門看護師2名を対象として、1.実践経験の中で、これらの方略は有効であると考えるか、2.一般の看護師にとって難しいのはどの段階か、また、実践することが難しい方略はどれか、難しい理由は何か、3.一般の看護師が、患者・家族とのパートナーシップを築いていけるようにするために、どのような方略を使えるようになればよいと思うか、4.他に加えた方がよいと思う姿勢や働きかけの方略があるか、ということについて意見を求めた。その結果、取り上げた基本的な姿勢や働きかけの方略は、妥当かつ重要なものであるということと、一般の看護師にとって最初の段階が最も重要であるとの意見が得られたため、原案をもとに、最初の段階に重点を置いたガイドラインを作成した。

平成23年度は公務多忙のため、面接調査のデータ分析が終了しなかった。また、新たな対象者からのデータ収集を予定していたが、実施できなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。1.現在進行中の分析を終了し、その結果に基づき、患者家族とのパートナーシップ形成のための方略、患者家族とのパートナーシップ形成に関する評価指標を含むガイドライン(案)を作成する。2.作成したガイドライン(案)について、臨床看護師を対象としたフォーカスグループインタビューにより、その活用可能性等について検討する。3.フォーカスグループインタビューの結果に基づき、ガイドライン(案)を修正し、再度、活用可能性、実践での有用性等について意見を求め、最終的なガイドラインを作成する。
造血幹細胞の未分化性維持機構に関わる骨髄ニッチの役割の解析

GATA2を強く発現する細胞が長期骨髄再建能を有する造血幹細胞であり、骨芽細胞と接触しながら、単独でしかも分裂もせず静かにとどまっていることから、骨髄ニッチによる造血幹細胞の静止・活性化機構の制御に、GATA2が関与していると考えられる。ところが、従来の遺伝子ノックアウトマウス法では、胎児期における重篤な造血器障害にもとづく致死的表現型により、成体骨髄での機能解析は不可能であった。本研究では、発生工学的手法を用いたマウス解析により成獣造血でのGATA2の機能解析を目的としている。本年度は、条件付きGATA2遺伝子ノックアウトマウスを作製し、後天的にGATA2遺伝子を破壊することにより、成獣造血におけるGATA2の機能関与を解析した。その結果、平成20年度で得られたGATA2ノックダウンマウスの結果と異なり、後天的にGATA2を破壊すると、KSL細胞(分化抗原陰性,Sca-1陽性,c-kit陽性細胞)が存在しなくなることを見いだした。これらの結果は、GATA2が全くない状態では造血幹細胞の生存複製が傷害され、その結果幹細胞数が減少すること、一方、GATA2が僅かにでも存在すれば、その生存や複製がある程度保たれること、しかし、GATA2の発現が不足している状態では、幹細胞としての正常な機能ができず、結果的に正常な成熟血球を産生できないことを示唆している。すなわち、造血幹細胞の維持には、複数の分子メカニズムを介したGATA2の機能関与が必要であると考えられる。GATA2を強く発現する細胞が長期骨髄再建能を有する造血幹細胞であり、骨芽細胞と接触しながら、単独でしかも分裂もせず静かにとどまっていることから、骨髄ニッチによる造血幹細胞の静止・活性化機構の制御に、GATA-2が関与していると考えられる。そこで本年度は、GATA2ノックダウンマウスを作製し、その解析から、GATA2が骨髄長期再建能造血幹細胞の維持に重要であることを見いだした。GATA2ノックダウンマウスは、胎生期の致死的表現型を逃れて出生し、末梢血液検査上の異常は認めなかった。ところが、加齢に伴って脾腫大および骨髄増殖性疾患様の病態を呈した。骨髄では、KSL細胞(分化抗原陰性, Sca-1陽性, c-kit陽性細胞)数には異常はなかったが、造血幹細胞分画であるCD34陰性のKSL細胞が著減していた。さらに、造血幹細胞が濃縮されていると考えられているHoechst陰性のKSL細胞はほとんど存在しなかった。このノックダウンマウスの骨髄細胞を致死的放射線照射したマウスに移植しても、骨髄細胞の長期再建は得られなかったが、致死的放射線照射したGATA2ノックダウンマウスに、野生型マウスの骨髄細胞を移植すると、コントロールと同様に骨髄長期再建が得られた。このことは、GATA2は造血幹細胞の細胞自立的な維持機構に重要な役割を担っていることを示唆している。
第二次世界大戦期アジア社会の構造変動:『アジア現代史年表』の作成とその解題

本研究は、アジアNIESの出現が従来の経済発展モデルの修正を迫っていること、および朝鮮半島・中国半島・インドシナ半島の社会主義諸国の存在が、今日の世界秩序の再編において極めて重要な構成要素であることを踏まえて、戦後世界を誕生させた1940年代におけるアジア諸地域の実態を具体的に確認するとともに、それぞれの地域が直面していた課題に即して、全体を貫くアジアの全体像を明らかにすることをめざした。第二次世界大戦の性格や起点をめぐる論争についても、統一した視点にたつのではなく、各地域の民衆が戦争をどのようなものとしてうけとめたのかに注意するとともに、彼らが日々の生活のなかで直面した空襲や食糧危機あるいは難民などの生活破壊のありようを具体的に確認することにより、従来の大国を軸とする軍事史的史観とは異なる視角を提示したと考える。さらに、東西冷戦の形成・確立期にあたる1940年代後半におけるアジア諸地域の実態を整理するとともに、それらを踏まえた初歩的検討作業をおこなった。本研究課題を具体化するため、第一年度と第二年度には中国・アメリカ・イギリスの研究者をふくむ内外の研究者を招いて研究交流を行い、その成果を二冊の中間報告書『大阪外国語大学アジア学論叢』第3号(1993年)と第4号(1994年)にまとめた。また最終年度には、15領域についての日本語版年表とその解題、およびの5領域の英語版年表から構成される最終報告書を作成した。この最終報告書の作成作業を通して、a領域間の項目数の調整、b叙述形式の統一、c領域間の相互関連性をさらに明確にするための各項目の調整など、公刊を実現するための具体的な課題が明らかとなった。本年度は、現代アジアを誕生させた第二次世界大戦期におけるアジア各地域の実態を、戦後世界秩序の再編成=「冷戦」体制の崩壊がすすむ現状をふまえたうえで、具体的に再把握し、各地域間つながり・連関性を明らかにするように努めた。具体的には、1989月3月に刊行した『アジア現代史年表』で十分に扱うことのできなかった、日本および西アジア地域に関して、学外から二名専門家(三輪泰史、臼杵陽)を招き、1940年代後半の「冷戦」初期における各地域の実態と新たな解釈・論争について教示を受けることができた。後半は、グローバルな視点、世界システムとの関連で第二次世界大戦期アジア社会の動向をとらえ直すために、4回にわたり外国人研究者との研究集会を開催した。ジュネーブ大学大学院教授A・G・ホプキンズ氏からはイギリス帝国支配とアジアとの関連を、中国人民大学教授李良志氏からは最新の中国学界の研究動向を、本学客員教授オスカー氏からは、フィリピン史の新たな枠組について教示を受けた。さらに、93年3月末に、ウィスコンシン大学・対外関係史教授マコーミック氏の来日を機に、学外からの2名のコメンテイターを加えて、国際シンポジム「戦後アメリカ合衆国の東アジア政策」を開催した。上記の交流から、(1)第二次世界大戦期を把える場合、1940年代後半50年代初頭(朝鮮戦争)に研究の射程をのばす必要があること、(2)特に東アジア・東南アジア地域については、ヘゲモニー国アメリカ合衆国の政策との関連が重要であること、(3)日本現代史研究との連動性を今後いっそう明らかにする必要があること、以上の三点を確認した。次年度は、具体的な項目執筆作業に着手する予定である。(1)近年の世界秩序の再編は、既存の国境線を越えてグローバルなスケールで展開しつつあり、1940年代後半に確立されたアジアにおける「国民国家」の枠組みは、見直しが必要である。特に、東アジア及び東南アジア諸国間で実現しつつある地域経済圏や、APECに代表されるアジア・太平洋経済圏構想の主張は、「国民国家」に代わる新たな広域的な地域概念の必要性を明らかにした。

従って本プロジェクトでも、各国別の枠を取り払って、東アジア・東南アジア大陸部・東南アジア島しょ部・南アジア・西アジア及び「世界」という、六大区分表記を採用することとした。(2)戦後アジア諸地域の相互連関性を検討するに際し、戦後世界のヘゲモニーを握ったアメリカ合衆国の対外政策(パクス・アメリカーナ)との関連を重視した。特に、東アジアおよび東南アジア地域においては、アメリカが構想する自由主義的世界経済体制の中での日本の占める位置、それとの関連(市場・資本投下先)で東南アジアでのアメリカのプレゼンスの拡大をとらえ直す必要があることを明らかにした。(3)日本関連の記事の配列については、関係する諸地域との連動性を明確に示すこととした。また、研究成果をグローバルに問い直す国際交流をめざして、英語版の作成を並行して進めることとし、フィリピン,中国,ネパールについて、部分的な英訳表記を作成した。本研究は、アジアNIESの出現が従来の経済発展モデルの修正を追っていること、および朝鮮半島・中国半島・インドシナ半島の社会主義諸国の存在が、今日の世界秩序の再編において極めて重要な構成要素であることを踏まえて、戦後世界を誕生させた1940年代におけるアジア諸地域の実態を具体的に確認するとともに、それぞれの地域が直面していた課題に即して、全体を貫くアジアの全体像を明らかにすることをめざした。今年度は本計画の最終年度にあたり、最終報告書として『1940年代アジア総合年表』を作成した。第二次世界大戦の性格や起点をめぐる論争についても、統一した視点にたつのではなく、各地域の民衆が戦争をどのようなものとしてうけとめたのかに注意するとともに、彼らが日々の生活のなかで直面した空襲や食糧危機あるいは難民などの生活破壊のありようを具体的に確認することにより、従来の大国を軸とする軍事史的史観とは異なる視角を提示しえたと考える。さらに、東西冷戦の形成・確立期にあたる1940年代後半におけるアジア諸地域の実態を整理するとともに、それらを踏まえた初歩的検討作業をおこなった。最終報告書は、日本・朝鮮・中国・モンゴル・フィリピン・ベトナム・インドネシア・マレーシア/シンガポール・タイ・ビルマ・南アジア・イラン・西アジア・オセアニア・ヨーロッパ/アメリカの15領域についての年表と解題、および、中国・モンゴル・フィリピン・マレーシア/シンガポール・ネパール(「南アジア」の一部)の5領域の英語版年表から構成されている。報告書の作成作業を通して、a領域間の項目数の調整、b叙述形式の統一、c領域間の相互関連性をさらに明確にするための各項目の調整など、公刊を実現するための具体的な課題が明らかとなった。
(1→3)-β-D-グルコピラナン誘導体の精密化学合成と抗腫瘍活性の評価

トリイソブチルアルミニウム-水-アセチルアセトン(1:0.4:0.8)触媒による1,3-アンヒドロ糖誘導体の開環重合を基盤とした分岐型(1→3)-β-D-グルコピラナン合成法の確立を目指し、1,3-アンヒドロ-2,4,6-トリ-O-ベンジル-β-D-グルコピラノース(1)と1,3-アンヒドロ-2,4-ジ-O-ベンジル-6-O-(p-メトキシフェニル)-β-D-グルコピラノース(2)との共重合を検討した。仕込みモノマーにおける1と2の比率を変え、モノマー初濃度および触媒濃度を0.40mol/L、5mol%とし、真空条件下、トルエン溶媒中、60°Cで共重合を行ったところ、目的とした共重合体を得られることが判明した。例えば、1と2の比率を4:1とした24時間の反応では収率92%で目的とする共重合体が得られた。SEC測定によりポリスチレン換算で見積もった数平均分子量は2.0x10^4でM_w/M_nの値は1.8となった。また、^<13>C-NMRスペクトルからグリコシド結合のβ型への制御、^1H-NMRスペクトルから共重合体中のモノマー組成比が重合前の値とほぼ一致することを確認した。分岐構造へと導く鍵化合物2の合成に時間がかかってしまい、当初計画したような成果は得られていないが、分岐型(1→3)-β-D-グルコピラナンの合成で最も重要な、直鎖型(1→3)-β-D-グルコピラナンへの分岐点の導入は達成することができた。2の合成を効率よく行うという課題が残っているものの、今後、6位の選択的脱保護、側鎖の導入、全保護基の除去を行うことで構造の明確な分岐型(1→3)-β-D-グルコピラナンが得られるものと思われる。本課題の研究期間は終了したが、今後も独自に研究を続け、(1→3)-β-D-グルカンのライブラリーを構築し、構造と機能との相関解明や新しい機能性材料の開発を目指す予定である。トリイソブチルアルミニウム-水-アセチルアセトン(1.0:0.40:0.80)触媒を用いた1,3-アンヒドロ糖誘導体の開環重合は、β-(1→3)結合のみを主鎖に持つ多糖構造を構築する唯一の方法であるが、これまでに生成した多糖の末端構造解析や正確な分子量測定は行われていなかった。そこで、2,4,6-トリ-O-ベンジル-β-D-グルコピラノース(1)の重合により得られる2,4,6-トリ-O-ベンジル-(1→3)-β-D-グルコピラナン(2)についてMALDI-TOF MS測定を行ったところ、繰り返し単位に相当する質量数432.5間隔で現れる複数のピーク系列を確認した。最もピーク強度の高い系列は432.5×n+23±1の質量数を示した。イオン化助剤としてトリフルオロ酢酸ナトリウムを用いたことから、分子イオンはナトリウム付加体として観測されることを考慮すると、末端基に相当する質量数がないということとなり、環状多糖構造が考えられる。この傾向は2を脱保護した(1→3)-β-D-グルコピラナン(3)のMALDI-TOF MSスペクトルにも認められた。これは新規な環状オリゴ糖の発見につながるものであり、今後の機能評価における解釈にも大きく関与することから、更に詳しく分析を行った。末端構造を詳細に調べるために、オリゴマー領域をSECで分取して、更にHPLCで末端構造が異なるものとの分離を検討したところ、アミノ基結合シリカゲルを充填したカラムにより2及び3の段階でそれぞれ単一の化合物とすることに成功した。しかし、それぞれの化合物をNMR測定した結果、MALDI-TOF MSにおける主要なピーク系列は環状多糖構造に由来するものではなく、還元末端が2-ヒドロキシ-D-グルカールとなったものであると判明した。MALDI-TOF MSで確認されたその他の末端構造として、トリイソブトキシ基や水酸基があり、触媒調製条件によって、それらの比率が変化することがわかった。また、新たにSEC/MALDI-MS法を分子量測定に取り入れ、2及び3の分子量を正確に求めることもできた。計画されていた分岐型(1→3)-β-D-グルコピラナン誘導体の化学合成はまだ達成されていないものの、本年度得られたこれらの知見は(1→3)-β-D-グルコピラナン誘導体の機能発現を評価する上で重要と考えられる。分岐型(1→3)-β-D-グルコピラナンの合成を行うため、6位に選択的除去が可能な保護基を導入したモノマーを新たに合成し、トリイソブチルアルミニウム-水-アセチルアセトン系触媒を用いた重合を検討した。新規モノマーである1,3-アンヒドロ-2,4-ジ-O-ベンジル-6-O-(p-メトキシフェニル)-β-D-グルコピラノース(1)の合成は、グルコースから8段階の反応で合成した。グルコースから3段階の反応で得られるアリル3-O-アリル-D-グルコピラノシド(2)に、アゾジカルボン酸ジエチル及びトリフェニルホスフィン存在下、p-メトキシフェノールを反応させることによりアリル3-O-アリル-6-O-(p-メトキシフェニル)-β-D-グルコピラノース(3)を合成することができた(収率57%)。この後、1までの一連の合成は、1,3-アンヒドロ-2,4,6-トリ-O-ベンジル

-β-D-グルコピラノースの合成と同様の手順で行った。なお、3から1までの5つの化合物は新規化合物である。トリイソブチルアルミニウム-水-アセチルアセトン(1.0:0.40:0.80)触媒を用いた1の重合は、トルエン溶媒中、モノマー初濃度および触媒量をそれぞれ0.40mo1/L、5mol%として、60°Cで48時間行った。重合体はヘキサン不溶部として93%の収率で得られ、^1H及び^<13>C-NMRの結果から、グリコシド結合がβ型にほぼ100%制御された2,4-ジ-O-ベンジル-6-O-(p-メトキシフェニル)-(1→3)-β-D-グルコピラナン(4)の構造を確認することができた。また、MALDI-TOF MSから4の末端構造は、2-ヒドロキシ-D-グルカールに由来する構造を含め複数存在することが判明した。トリイソブチルアルミニウム-水-アセチルアセトン(1:0.4:0.8)触媒による1,3-アンヒドロ糖誘導体の開環重合を基盤とした分岐型(1→3)-β-D-グルコピラナン合成法の確立を目指し、1,3-アンヒドロ-2,4,6-トリ-O-ベンジル-β-D-グルコピラノース(1)と1,3-アンヒドロ-2,4-ジ-O-ベンジル-6-O-(p-メトキシフェニル)-β-D-グルコピラノース(2)との共重合を検討した。仕込みモノマーにおける1と2の比率を変え、モノマー初濃度および触媒濃度を0.40mol/L、5mol%とし、真空条件下、トルエン溶媒中、60°Cで共重合を行ったところ、目的とした共重合体を得られることが判明した。例えば、1と2の比率を4:1とした24時間の反応では収率92%で目的とする共重合体が得られた。SEC測定によりポリスチレン換算で見積もった数平均分子量は2.0x10^4でM_w/M_nの値は1.8となった。また、^<13>C-NMRスペクトルからグリコシド結合のβ型への制御、^1H-NMRスペクトルから共重合体中のモノマー組成比が重合前の値とほぼ一致することを確認した。分岐構造へと導く鍵化合物2の合成に時間がかかってしまい、当初計画したような成果は得られていないが、分岐型(1→3)-β-D-グルコピラナンの合成で最も重要な、直鎖型(1→3)-β-D-グルコピラナンへの分岐点の導入は達成することができた。2の合成を効率よく行うという課題が残っているものの、今後、6位の選択的脱保護、側鎖の導入、全保護基の除去を行うことで構造の明確な分岐型(1→3)-β-D-グルコピラナンが得られるものと思われる。本課題の研究期間は終了したが、今後も独自に研究を続け、(1→3)-β-D-グルカンのライブラリーを構築し、構造と機能との相関解明や新しい機能性材料の開発を目指す予定である。