hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
南アジア諸言語の文法記述研究－言語類型論的視点から

本研究は、言語類型論の立場から、南アジア諸言語のうち、インド・アーリア諸語に属するベンガル語、ドラヴィダ諸語に属するテルグ語、ムンダ諸語に属するムンダ語、チベット・ビルマ諸語に属するキナウル語とネワール語の文法を、日本語によって、記述することを目指しておこなわれた。それぞれの言語についての調査と記述文法の完成に向けて研究を続けた結果、ベンガル語の記述文法はほぞ完成した。また、その他の言語については、World Atlas of Language Structure(WALS)を使って、それぞれの言語の類型論的特徴をまとめた。科学研究費による研究をはじめるにあたって、言語類型論の枠ぐみを話し合うために、総合地球環境学研究所に集まって、研究会をおこなった。その際、オーストラリアの類型論研究センターで研究をした経験がある大西を中心として、ベンガル語を例にして、類件論的な枠組みに関する試案が提出され、それをたたき台に今後、個別言語の記述を進めていくことを全員で確認し合った。研究代表者の長田は4月、8月、10月にムンダ語調査をおこない、12月にも調査が必要なため、次年度からの調査費を前倒し申請して、調査をおこなった。この調査では文法記述にとって、非常に大切なテキストを収集することを目的におこなった。季節ごとにことなった歌をうたうので、その歌詞の収集のため、インドに行った。また、6月7月には、北欧にいき、ストックホルムではオーストロアジア語の研究者からお話をうかがい、オスロではボディングのサンタル語資料を調査した。なお、本年度はこのボディングの生誕150周年を記念してシンポジウムがおこなわれるが、そのシンポジウムに参加し、発表する予定である。大西は諸般の事情により、インドへの出張ができなかったが、現地の人びとによって、ベンガル語の資料を収集していただいた。高橋と桐生はそれぞれフィールド調査をおこなったが、児玉は学務があったため、フィールド調査をおこなうことができなかった。そのため、長田が児玉の代わりに、インドでのフィールド調査をおこなった。平成27年度は長田は9月と1月にインド・ジャールカンド州の州都ラーンチーに行き、ムンダ語の調査をおこない、高橋が3月にインドに行き、インド・ヒマチャチャール州でキナウル語の調査をおこない、桐生は3月にネパールに行き、カトマンドゥ周辺でネワール語の調査をおこなった。大西はフィールド調査には行かず、海外研究協力者であるドゥルガ・ドッドを日本に呼び、ベンガル語のとくにExpressivesについて、記述言語研究会で発表をおこなった。研究発表については、この科学研究費の代表者と分担者を中心に南アジア言語研究会を2回開催し、長田がムンダ語について、児玉がテルグ語について、桐生がネワール語について、高橋がキナウル語について、その類型論的特徴をWALS(The World Atlas of Language Structures)の項目に沿ってまとめ、最終年度へのまとめとなるような準備をした。一方、国際学会には、長田が7月にカンボジアのシェムレアップで開催された国際オーストロアジア言語学会に出席し、「ムンダ語の幼児語について」発表をおこなった。また、桐生は7月に国立国語研究所でおこなわれた国際シンポジウム『文法化:日本語研究と類型論的研究』において、Grammaticalization of nominalizer constructions in Tibeto-Burman languagesと題する発表をおこなっている。大西が中心となって、類型論的枠組みがまとまりつつあり、最終年度ではその枠組みに沿って、それぞれの担当言語の文法概要をまとめる予定である。平成27年度において、この科学研究費メンバーを中心にした南アジア言語研究会ではわれわれがカバーする以外の他の南アジア諸言語の研究者も参加し、言語類型論枠組みをたてるのに大いに役に立っている。その会がうまく機能していることがおおむね順調に伸展している大きな要因である。フィールド調査について言えば、南アジアは昨年4月にネパールで大きな地震があり、事故が発生する確率も高く、また政治状況の不安定さやイスラムのテロ、毛沢東主義派の反政府活動などがあり、フィールド調査がうまくいかないケースが多々見られるが、個々人の一身上の都合でフィールドに行けないケースはあるものの、とくにフィールド調査の中止や中断を招く事態はなく、調査を行えたことも大きい。本研究は南アジア諸言語の文法記述研究を言語類型論的視点からおこなうものである。本年度も、それぞれがターゲットとなる言語に関する記述研究をおこなった。研究代表者の長田はムンダ語を対象とし、大西はベンガル語、高橋はキナウル語、児玉はテルグ語、桐生はメチェ(ボド)語をそれぞれ対象として、文法記述研究をおこなった。長田は11月21日から12月27日まで、言語類型論の世界的権威であるオーストラリア国立大学のニコラス・エヴァンズ教授の下、ムンダ語記述文法の、とくにExpressivesに関する研究をおこない、その辞書を編纂すべく、研究を進めた。3月にはインド・プーナにあるデカン大学で開催されたムンダ言語学に関する国際セミナーで、その成果の一部を発表した。2017年度末を目途に、Expressives辞書を編纂する予定である。大西はベンガル語の記述文法作成に向けて、科研メンバーの前で成果発表を行った。とくに、これまでの記述文法では、あまり注目されていないベンガル語のExpressivesに関する調査研究がかなりの成果をあげており、その一部は『言語記述論集』に掲載した。文法の概略についても、鋭意努力を重ね、現在およそ8割の記述を終え、ベンガル語記述文法として、本年度中に成果をまとめる予定である。高橋はキナウル語の文法記述を目指して、12月にキナウル語の調査を行った。児玉、桐生もそれぞれ文法記述を目指して、調査を行った。

それぞれの記述文法については大西の記述文法が本年度中、また、長田が来年度中を目途に完成される予定である。なお、本科研の成果として、インドのマノハル出版社より、Language Atlas of South Asiaを出版した。本研究は、言語類型論の立場から、南アジア諸言語のうち、インド・アーリア諸語に属するベンガル語、ドラヴィダ諸語に属するテルグ語、ムンダ諸語に属するムンダ語、チベット・ビルマ諸語に属するキナウル語とネワール語の文法を、日本語によって、記述することを目指しておこなわれた。それぞれの言語についての調査と記述文法の完成に向けて研究を続けた結果、ベンガル語の記述文法はほぞ完成した。また、その他の言語については、World Atlas of Language Structure(WALS)を使って、それぞれの言語の類型論的特徴をまとめた。研究分担者が学務などに追われているため、フィールド調査の時間が取れないケースが出ている。とくに、大西と児玉は時間が取れず、フィールド調査をあきらめるといった事態を迎えた。南アジア諸言語の文法記述を進めるためにはフィールド調査は不可欠であるが、その時間が取れなかったため、順調とは言いがたい。ただし、研究代表者の長田は学務がないため、十分な調査をおこなうことができ、全体としてはおおむね順調だと判断している。本年度はいよいよ最終年度である。実は本年度に入ってすぐ大西によって、類型論的枠組みによるベンガル語文法が発表されたので、その枠組みに沿って、残りの長田、児玉、高橋、桐生の4人も、この枠組みに沿った形でそれぞれムンダ語文法、テルグ文法、キナウル語文法、ネワール語文法をまとめ上げることが今後の研究推進にとって一番重要なことである。また、本年度には国立国語研究所において行われる、国際シンポジウム『日本語と世界諸言語のオノマトペ』に少なくとも長田、大西、児玉が参加し、ムンダ語、ベンガル語、テルグ語のExpressivesについて発表する予定でいる。類型論的枠組みにおいて、このExpressivesは重要な意味をもつので、これらの研究も今後推進していく予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。言語学それぞれの研究代表者と研究分担者はここのフィールド調査を進めていく一方、言語類型論的な枠組みについても、精査していくことが重要である。そのため、国内での研究会をおこなう予定である。また、言語類型論の世界的な研究者である、オーストラリアのニコラス・エヴァンズからもレビューを受ける予定である。研究成果については、長田が国際オーストロアジア言語学会で発表する予定であるし、高橋、桐生は国際漢蔵学会で発表を予定している。次年度からの前倒し金を使用して、12月に調査をおこなったが、本来次年度に使用すべき謝金を謝金を支払う予定の協力者に支払うことができなかったため、そのまま繰り越した。
発達障害者の社会適応と治療的介入効果の検討－レジリエンスの視点から－

本研究は、青年期の発達障害を持つ人のレジリエンスを検討した。(1)白百合女子大学発達臨床センター利用者の予後調査では、就労状況の追跡調査を実施した。また、環境要因の理解として親への質問紙調査と面接調査を行い、親のレジリエンスと抑うつ、子どもの社会適応との関連を検討した。(2)医療関連施設の社会復帰プログラムの利用者を対象として、ロールシャッハ検査を実施し、認知スタイルと対人関係、自己イメージを分析した。さらに、2事例については継続的な治療介入を通して見られた変化を示した。昨年度から引き続き、研究代表者が携わる医療機関のデイケア施設で社会復帰プログラムに参加する利用者への心理アセスメントと継続的な治療的介入を実施している。今年度、社会復帰プログラムでは平均して約20人の利用者が活動しており、3名のソーシャルワーカーと1名の臨床心理士が利用者の支援を行っている。利用者は発達障害や精神疾患を抱えて社会参加が困難になっているが、そこには対象者のパーソナリティ、対人関係、認知機能的特徴が社会生活にうまく噛み合っていないという背景があると思われる。社会復帰プログラムの目的は、個人のペースで幅広い内容の軽作業を行ったり、集団活動に参加しており、社会場面に慣れ、自分自身を振り返ることで社会適応能力を身につけることである。本研究の心理アセスメントは、パーソナリティ検査や知能検査の結果を支援スタッフと共有することによって、利用者の特徴を理解し、活動の中で効果的な伝え方や接し方を見出す際に役立てる。また、利用者自身へのフィードバックでは、利用者が自分の特徴を理解し、振り返り、苦手な部分をカバーできるような工夫を一緒に考える情報を提供する。本研究は、そうした介入を通して利用者が具体的な成長を確認、実感し、自尊心を回復すること、さらにそのデータをレジリエンスの視点から分析して得た知見を、不適応状態に陥っている発達障害者が社会参加をするためのガイドライン作成に用いることを目的とする。本研究は、発達障害を持つ人々が学校や職場における社会生活で困難に直面し、精神疾患やひきこもりにつながるという問題が指摘されていることから、青年期発達障害者のレジリエンスを検討することを目的とする。困難に直面した場合、どのように認知して対処するか、さらにどのような環境サポートを得られるかという点が重要であることから、下記の調査と治療介入を通して、困難な状態からレジリエンスを徐々に発揮する過程を検討した。1)白百合女子大学発達臨床センター利用者の予後調査(柳井)では、幼少期に通所していた発達障害児のうち青年期に入った164名の就労状況に関して追跡調査を行った。また、レジリエンスの環境要因に注目し、親への質問紙調査と面接調査を行った結果、親のレジリエンスと抑うつとの関係に有意な負の相関が見られたが、子どもの社会適応得点と親のレジリエンスとの間には有意な相関は見られなかった。青年期で精神科通院を続ける子どもの母親とそうでない母親との間では、レジリエンスの得点に有意な差が認められた。2)医療関連施設の社会復帰プログラムの利用者19名を対象とした調査(浅沼)では、ロールシャッハ検査を実施し、認知スタイルと対人関係、自己イメージを包括システムに基づき分析したところ、平均スコアと比べて対人理解や感情表出が苦手で、客観的な視点を持つことが困難なから、環境ストレスを感じやすいことが示された。また、個別ケースでは継続的な治療介入の結果、感情機能の活発化や作業能力の伸びなどの変化が認められた。3)アスペルガー障害を持つ子どもへの精神分析的心理療法のケース(吉沢)では、メルツァーの自閉症児の心的次元論に基づく発達に着目し、治療の展開に従い、一次元性・二次元性の自閉的心的状況から三次元性の精神病状態を経て、四次元性という心性「ゆらぐ力」を育む過程を検討した。今年度は研究代表者が携わっている医療機関のデイケア施設で社会復帰プログラムに参加している対象者を中心に心理アセスメントと継続的な治療的介入を行っている。社会復帰プログラムはソーシャルワーカーや臨床心理士の増員により拡充し、対象者も昨年度初めの5名程度から、昨年度末には10数名に増えた。対象者は全て成人で様々な精神疾患を抱えて失業や引きこもりの状態にあるが、インテークやその後の継続的な診察から、多くのケースで生育環境のみならず発達障害的な傾向も社会不適応に関連している可能性が考えられている。対象者のパーソナリティ、対人関係、認知機能的特徴を理解するために、昨年度末より心理検査や知能検査を実施している。また、検査結果は自己理解や今後の方向性を検討するために対象者にフィードバックを行い、情報を社会復帰プログラムのスタッフとも共有することで、より対象者の特徴に合ったサポートにつないでいる。また、社会復帰プログラムの活動では日常生活に必要な作業や社会生活で求められる対人コミュニケーションを個人のペースで身につけられるよう進めている。

そうした活動における状況や社会復帰への進捗状況は、月一回のソーシャルワーカーの個別面接と研究代表者が行う定期的な診察で対象者と確認をし、対象者の自己理解や社会復帰の方向性を検討することにつなげている。現段階の研究では、昨年度から引き続き、上記で述べた医療関連機関のデイケア施設において、社会復帰プログラムの参加者に心理検査を実施し、縦断的な観察と治療的介入を行っている。心理検査はパーソナリティ特性を理解するロールシャッハ検査、認知機能特性を理解し、発達障害的な側面を検討するWAIS-III知能検査、パーソナリティを自己概念や環境との関わりという視点で視覚的に理解するバウム検査を中心に行っている。さらに、昨年度までは、月一回のソーシャルワーカーの個別面と研究代表者(精神科医)の診察によって、集団場面における他者との関わり方や作業の振り返りを継続して行ってきたが、今年度は臨床心理士が利用者の相談業務を行い、対人的な葛藤といった心理面や個人の認知特徴を踏まえた具体的な作業方法を一緒に考えている。現段階の研究では、上記で述べた医療関連機関のデイケア施設において、社会復帰プログラムの参加者に心理検査を実施し、縦断的な観察と治療的介入を行っている。さらに、集団場面における他者との関わりや実際の作業という点では、月一回のソーシャルワーカーの個別面と研究代表者(精神科医)の診察によって、状況と変化の確認を継続して行っている。1.今後は社会復帰プログラムの参加者への心理検査結果をまとめ、全体の傾向や個別の特徴を分析する。また、対象者に関して縦断的に実施してきた観察と治療的介入から変化の有無やそれに関連した要素を見出していく。2.上記分析結果から、社会不適応につながった環境要因と個人の発達上の問題を検討すると共に、集団活動の活動の中での変化や成長も取り上げ、レジリエンスに関連する可能性のある要素を供出する。そうした要素に関して先行研究を踏まえて精査し、レジリエンス質問紙を作成する。レジリエンス質問紙は発達障害の疑いのある成人で相談機関(白百合女子大学の発達臨床センターで実施された発達障害の予後調査研究(柳井2010)の協力者を検討中)に通所歴のある人を対象に予備調査を行い、修正を加えて作成する。レジリエンス尺度だけでなく被援助志向性尺度、居場所感尺度などを白百合女子大学発達臨床センターの利用者と医療機関のデイケア施設の参加者に実施し、比較検討を行う。さらに、対象者の中から協力者を募り、インタビュー調査を実施する。3.レジリエンスにおける環境要因を理解するために、センター利用者の母親からも協力者を募り、レジリエンス尺度、母親と父親の関係性に関する尺度、インタビューを実施する。また、保育者のレジリエンスを比較検討するために、同様の調査を保育士(保育士の場合の関係性尺度では、同僚や上司との関係性を検討する)を実施する。その結果分析から、レジリエンスと環境要因の関連を検討し、社会不適応の状況にある人たちへの支援ガイドラインを作成する。
クロマチン複製を制御するヒストンシャペロンネットワーク

本研究では、アフリカツメガエル卵の無細胞系抽出液における、(1)クロマチン複製開始のための細胞周期制御機構と、(2)複製DNAに対するヌクレオソーム構築の制御機構の2点について、以下の成果が得られた。(1)ツメガエル未受精卵の無細胞系のM期停止とCa^<2+>によるS期への移行の細胞周期制御システムの分子基盤を解明するため、まず、蛋白質キナーゼMosと分裂後期促進複合体(APC/C)の抑制蛋白質Erp1の関連性に注目して、ツメガエル卵のM期停止機構を調べた。その結果、紡錘体形成チェックポイント制御とは異なる、Mos-Erp1を中心とした制御システムによって未受精卵のM期停止がもたらされることが判明した。さらに、その解除によって引き起こされるS期移行には、Ca^<2+>依存性のホスファターゼ、カルシニューリンの活性化が不可欠であることが明らかとなった。(2)複製DNAのヌクレオソーム形成におけるピストンH3・H4シャペロンの動態と役割を、N1、CAF-1、Asf1およびHIRAに対する特異抗体を作製して調べた。その結果、CAF-1はPCNAと同様にDNA複製時に限ってクロマチンに局在し、Asf1は間期の間中クロマチンに局在することが判明した。また、N1、CAF-1、Asf1のいずれを免疫除去してゲノムDNAの複製には影響がないことが示された。しかし、ヌクレアーゼ処理DNA断片の解析によって複製されたDNのヌクレオソーム形成について調べたところ、CAF-1の免疫除去により、ヌクレオソームの規則的な配列に乱れが生じること、Asf1を免疫除去すると新規のヌクレオソーム形成が起こらなくなることが示された。一方、N1除去はヌクレオソームに影響を与えなかった。従って、CAF-1およびAs1は複製されたゲノムDNAのヌクレオソーム形成に重要な役割をはたしていることが示唆された。本年度は、ツメガエル卵の無細胞系を用いで複製された染色体DNAのヌクレオソーム構築の制御機構を解明するため、ツメガエル卵におけるH3・H4シャペロンの動態を調べ、さらに、染色体DNAの複製に伴うヌクレオソーム構築におけるH3・H4シャペロンの役割を免疫除去法により解析した。まず、ツメガエル卵にはヒストンH3・H4に対するシャペロンとして、N1/N2、CAF-1、Asf1およびHIRAに対する特異抗体を作製し、卵抽出液で精子クロマチンを基質にして染色体複製を誘起した際の内在性の各シャペロンの動態を、特にDNA複製の進行状況との関連で調べた。その結果、CAF-1がPCNAと同様に、DNA複製時に限ってクロマチンに局在するのに対し、Asf1は、間期の間中クロマチンに局在することが判明した。DNA複製を阻害するとCAF-1がクロマチンからはずれることも判明した。さらに、N1/N2、CAF-1、Asf1の各々を免疫除去した卵抽出液を調製し、精子クロマチンのDNA複製を調べたところ、いずれの免疫除去も影響がないことが示された。しかし、ヌクレアーゼ処理したクロマチンのDNA断片の解析によって複製後のヌクレオソーム構築への影響を調べたところ、CAF-1を角疫除去したものでは、対照のものに較べ、DNA断片のラダーパターンが明瞭でなかったことから、形成されたヌクレオソームの規則的な配列に乱れが生じることが示唆された。さらに、Asf1を免疫除去したものではラダーが全く見られず、ヌクレオソームが規則的に配列されないことが示唆された。一方、N1/N2を除いたものでは対照と同様のラダーが見られた。

これらの結果は、CAF-1およびAsf1は、複製されたゲノムDNAのヌクレオソーム形成もしくはその規則的な配列化に重要な役割をはたしていることを示唆している。前年度の解析において、アフリカツメガエル卵では、DNA複製依存的なヌクレオソーム形成にCAF-1-Asf1だけでなくHIRA-Asf1も関与している可能性が示唆された。そこで本年度は、まず、ツメガエル卵抽出液に含まれるヒストンシャペロンAsf1、CAF-1、HIRAの相対濃度を調べて体細胞(培養細胞A6)のものと比較した。その結果、卵、培養細胞共に、Asf1の濃度はCAF-1、HIRAの50100倍程度と高いこと、さらに、卵においてはHIRAがCAF-1の約2倍の濃度で存在するのに対し、体細胞ではその比が逆転していることが判明し、卵におけるHIRAの重要性が示唆された。また、ツメガエル未受精卵の無細胞系はM期に停止した状態にあり、Ca^<2+>添加によってS期へと移行させることができるうえ、精子DNAを基質として分裂期の凝縮染色体、間期の核形成、染色体複製などのクロマチン現象を細胞内と同様に再現できることから、クロマチンのダイナミクス解析に幅広く用いられてきた。しかし、そのM期停止やCa^<2+>添加によるS期移行の分子機構には不明な点が残されていた。そこで、ツメガエル未受精卵の抽出液を用いて、そのM期停止機構の分子基盤を、蛋白質キナーゼMosと分裂後期促進複合体(APC/C)の抑制蛋白質Erp1の関連性に注目して調べた。その結果、未受精卵のM期停止が、紡錘体形成チェックポイント制御とは異なる、Mos-Erp1を中心とした制御システムによってもたらされること、その解除によって引き起こされるS期移行には、Ca^<2+>依存性のホスファターゼ、カルシニューリンの活性化が不可欠であることを見出した。
中枢神経系機能性疾患における病態成熟過程の解析

常染色体優性夜間前頭葉てんかん(ADNFLE)責任遺伝子、CHRNA4遺伝子のS284L変異に相同する、ラットChrna4変異遺伝子(S286L)とCre遺伝子を導入した、遺伝子組換えラット(S286L-TG)を作出した。このS286L-TGは、ヒトADNFLE患者と同等のてんかん発作特性を獲得しており、S286L変異がADNFLE病態の中核的役割を果たしている可能性が示唆された。しかし発症後にS286L変異Chrna4遺伝子を失活させたが、ADNFLEは改善せず、S286L変異はADNFLEのてんかん原生に深く関与するが、発作原生には影響しない可能性が示された。常染色体優性夜間前頭葉てんかん家系から同定された、中枢性ニコチン性アセチルコリン受容体のα4サブユニットをコードするCHRNA4遺伝子のS284L変異に相同する、ラットChrna4遺伝子のS286L変異遺伝子を導入した、トランスジェニックラットを作出した。このトランスジェニックラットはラットChrna4遺伝子の発現調整(プロモーター)領域イントロンをも同時に導入していることから、構造的妥当性は確保されている。このダブルトランスジェニックラットは、常染色体優性夜間前頭葉てんかん患者の主要発作、episodic nocturnal Wandering,nocturnal paroxysmal dystonia,paroxysmal arousalsを獲得し、同時に脳波によるictalおよびinterictal dischargeの獲得をも確認したことから,常染色体優性夜間前頭葉てんかんモデルとしての表現的妥当性も確定した。また、S284Lを有する常染色体優性夜間前頭葉てんかん患者は抗てんかん薬カルバマゼピン耐性であるが、ゾニサミドによって発作は抑制されるが、本ダブルトランスジェニックラットも同様にゾニサミドによって発作抑制が観察され、予測的妥当性も確定された。今後、責任遺伝子がepileptogenesisに関与しているのか、ictogenesisに関与しているのかを確定するために、導入遺伝子を外来薬物で調整できるダブルトランスジェニックラットの作出・系統維持し、分子生物学的研究を行う予定である。特に、既存抗てんかん薬が発作抑制効果だけではなく、発症予防効果も有しているか否かを検討すると同時に、責任遺伝子の機能制御による発症予防と完全寛解への達成の確認が最重要課題と考える。常染色体優性夜間前頭葉てんかん家系から同定された、中枢性ニコチン性アセチルコリン受容体のα4サブユニットをコードするCHRNA4遺伝子のS284L変異に相同する、ラットChrna4遺伝子のS286L変異遺伝子とラットChrna4遺伝子の発現調整(プロモーター)領域イントロンを導入したS286Lトランスジェニックラットを作出した。このダブルトランスジェニックラットは、常染色体優性夜間前頭葉てんかん患者の主要発作、episodic nocturnal Wandering, nocturnal paroxysmal dystonia, paroxysmal arousalsを獲得し、同時に脳波によるictalおよびinterictal dischargeの獲得をも確認したことから、常染色体優性夜間前頭葉てんかんモデルとしての表現的妥当性も確定した。現在、自発性けいれんを獲得した6系統のトランスジェニックラットの系統維持を進めている。また、皮質欠神てんかんモデルマウスであるCacnalaコンディショナルノックダウンマウスを用い、新機抗てんかん薬BSAM-1118の創薬にも着手した。BSAM-1118は、従来の抗てんかん薬とは明らかに異なる、最大電撃けいれんやペンテトラゾール誘発性けいれんに対しては全く効果が無い反面、Cacnalaコンディショナルノックダウンマウスの欠神発作を完全抑制し、従来の抗てんかん薬とは明らかに異なる抗けいれんプロファイルを獲得していたことから、難治てんかんへの、新たな治療薬の可能性が示唆された。加えて、このBSAM-1118は従来の抗てんかん薬とは異なる作用標的を有していることも明らかにし、神経伝達への直接作用だけではなく、グリア伝達調整機能を有している可能性を明らかにし、既存抗てんかん薬との差別化を進めている。常染色体優性夜間前頭葉てんかん(ADNFLE)家系から同定された、中枢性ニコチン性アセチルコリン受容体のα4サブユニットをコードするCHRNA4遺伝子のS284L変異に相同する、ラットChrna4遺伝子のS286L変異遺伝子を導入した、トランスジェニックラットを作出した。このトランスジェニックラットはラットChrna4遺伝子の発現調整(プロモーター)領域イントロンをも同時に導入していることから、構造的妥当性は確保された。また、入眠中の徐波睡眠期に前頭葉を焦点とするてんかん発作が確認され、表現的妥当性も確保された。S286L変異に相同するヒトS284L変異を有するヒト

ADNFLE患者と同様に、抗てんかん薬カルバマゼピンに対する感受性は低く、抗てんかん薬ゾニサミドで発作抑制が確認され、予測的妥当性も確認された。このS286Lトランスジェニックラットはの導入遺伝子を、任意の時期に失活させる目的で、Creトランスジェニックラットを作出し、S286LトランスジェニックラットとCreトランスジェニックラットを交配し、S286L-Creダブルトランスジェニックラットを作出した。ダブルトランスジェニックラットが、睡眠中に前頭葉を焦点とするてんかん発作(ADNFLE発作)獲得確認後に、S286L導入遺伝子を失活させたが、ADNFLE発作の変化は確認できなかった。この実験結果から、てんかん責任遺伝子は、少なくともてんかん病態の成熟において重要な役割を果たす可能性は示されたが、てんかん病態獲得後の発作発現への影響は非常に軽微である可能性が示唆された。常染色体優性夜間前頭葉てんかん家系から同定された、中枢性ニコチン性アセチルコリン受容体のα4サブユニットをコードするCHRNA4遺伝子のS284L変異に相同する、ラットChrna4遺伝子のS286L変異遺伝子を導入した、トランスジェニックラットを作出した。このトランスジェニックラットはラットChrna4遺伝子の発現調整(プロモーター)領域イントロンをも同時に導入していることから、構造的妥当性は確保されている。このダブルトランスジェニックラットは、常染色体優性夜間前頭葉てんかん患者の主要発作、episodic nocturnal Wandering, nocturnal paroxysmal dystonia, paroxysmal arousalsを獲得し、同時に脳波によるictalおよびinterictal dischargeの獲得をも確認したことから、常染色体優性夜間前頭葉てんかんモデルとしての表現的妥当性も確定した。また、S284Lを有する常染色体優性夜間前頭葉てんかん患者は抗てんかん薬カルバマゼピン耐性であるが、ゾニサミドによって発作は抑制されるが、本ダブルトランスジェニックラットも同様にゾニサミドによって発作抑制が観察され、予測的妥当性も確定された。今後、責任遺伝子がepileptogenesisに関与しているのか、ictogenesisに関与しているのかを確定するために、導入遺伝子を外来薬物で調整できるダブルトランスジェニックラットの作出・系統維持し、分子生物学的研究を行う予定である。特に、既存抗てんかん薬が発作抑制効果だけではなく、発症予防効果も有しているか否かを検討すると同時に、責任遺伝子の機能制御による発症予防と完全寛解への達成の確認が最重要課題と考える。常染色体優性夜間前頭葉てんかんの責任遺伝子(S286L)とナチュラルプロモーターを同時導入した遺伝子改変モデルラット(S286L-TG)の、自発性けいれんの獲得を確認した。25年度が最終年度であるため、記入しない。
セミパラチンスク旧ソ連実験場周辺住民の骨髄異型成症候群(MDS)と白血病

セミパラチンスクの被曝者様式は、慢性の外部及び内部被曝であり、広島の被爆様式とはまったく異なっていることから、MDS、白血病など血液腫瘍の発生様式も異なっている可能性がある。我々は、原爆被爆者ではMDS発症のリスクが高いことを明らかにしている。さらに遺伝子レベルでは、造血幹細胞の増殖分化に重要な役割を果たしている転写因子AML1遺伝子の点突然変異をハイリスクMDSに高率に見出し、かつ変異は放射線誘発及び化学療法による二次性MDSでは、本遺伝子内のラントドメインに集中していた。またAML1変異に協調的に作用すると考えられる受容体チロシンキナーゼ-RASシグナル伝達経路の遺伝子変異を約40%の症例で同定した。そこで、MDSと白血病の遺伝子レベルにおける原爆被爆者との比較を行い、被爆様式の違いによる異同を明らかにしようと試みた。最近5年間に収集したMDS・白血病36症例のうち、大気圏核実験が実施された19491963年に被曝を受けたと考えられる例は8例であった。次にAML1遺伝子変異を検索した36例のうち、2例に変異を見出した。1例目は被曝時年令1428才、診断時年令68才、Semipalatinsk在住のロシア人女性のMDS/AMLで、変異をラントドメイン(R177Q)に認めた。2例目は被曝時年令0才、診断時年令36才、Abay在住のカザフ人男性の好酸球増多を伴うMDS/AMLで、変異をラントドメイン(P176R)に認めた。これらの例では、造血幹細胞にAML1変異による血球分化の異常と、RAS経路などの変異による増殖シグナルの異常(亢進)が付与されることにより、MDS/AMLが発症したものと考えられる。2例と少数例ではあるが、AML1ラントドメインに変異を見出したことから、セミパラチンスクの被曝においても原爆被爆と同様な遺伝子変異を誘発し、MDS/AMLの発症をもたらすことが推測された。セミパラチンスクの被曝者様式は、慢性の外部及び内部被曝であり広島の被爆様式とはまったく異なっていることから、MDS、白血病など血液腫瘍の発生様式も異なっている可能性があるため調査研究を開始した。最近、物理学的あるいは生物学的線量測定法によりセミパラチンスク市の蓄積線量は50100cSv程度と高いことが明らかとなっている。共同研究者の所属するカザフスタン放射線医学環境研究所と連絡を取り、セミパラチンスク救急病院で新たに診断されたMDSおよび白血病のうち、大気圏核実験が行われた19491963年の間に被曝を受けたと考えられる症例を中心に収集することとした。収集した症例についてカルテをレビューし、標本の形態分類と遺伝子解析を行う計画を立てた。国際協力事業団のセミパラチンスク地区医療改善計画による被曝者検診システムは軌道にのり、血液スクリーニングからMDS、白血病疑いの症例が見い出されつつあり、例収集が容易になると思われる。我々は、原爆被爆者ではMDS発症のリスクが一般の固形腫瘍より高いことを最近明らかにしている。さらに遺伝子レベルでは、白血病関連遺伝子で造血幹細胞の増殖分化に重要な役割を果たしている転写因子AML1遺伝子の点突然変異を高率に見出し、この変異は放射線誘発MDS、白血病に特異的であると予想している。またMDSは数種類の遺伝子変異により発症すると考えられているが、AML1変異を有する症例に同時にみられる遺伝子の同定もすすめている。そこで、MDSと白血病の遺伝子レベルにおける原爆被爆者との比較を行い、被爆様式の違いによる異同を明らかにする予定である。

セミパラチンスクの被曝者様式は、慢性の外部及び内部被曝であり広島の被爆様式とはまったく異なっていることから、MDS、白血病など血液腫瘍の発生様式も異なっている可能性があるため調査研究を開始した。最近、物理学的あるいは生物学的線量測定法によりセミパラチンスク市の蓄積線量は50100cSv程度と高いことが明らかとなっている。共同研究者の所属するカザフスタン放射線医学環境研究所と連絡を取り、セミパラチンスク救急病院で新たに診断されたMDSおよび白血病のうち、大気圏核実験が行われた19491963年の間に被曝を受けたと考えられる症例を中心に収集することとした。収集した症例についてのカルテのレビューと、標本の形態分類と遺伝子解析が進行中である。我々は、原爆被爆者ではMDS発症のリスクが一般の固形腫瘍より高いことを最近明らかにしている。さらに遺伝子レベルでは、白血病関連遺伝子で造血幹細胞の増殖分化に重要な役割を果たしている転写因子AML1遺伝子の点突然変異を高率に見出し、かつこの変異は放射線誘発MDSでは、本遺伝子内のラントドメインに集中していることを明らかにしている。またMDSは数種類の遺伝子変異により発症すると考えられているが、AML1変異を有する症例に同時にみられる遺伝子の同定もすすめている。そこで、MDSと白血病の遺伝子レベルにおける原爆被爆者との比較を行い、被爆様式の違いによる異同を明らかにする予定である。我々は、原爆被爆者ではMDS発症のリスクが高いことを明らかにしている。さらに遺伝子レベルでは、造血幹細胞の増殖分化に重要な役割を果たしている転写因子AML1遺伝子の点突然変異をハイリスクMDSに高率に見出し、かつこの変異は放射線誘発及び化学療法による二次性MDSでは、本遺伝子内のラントドメインに集中していた。またMDSは数種類の遺伝子変異により発症すると考えられているが、AML1変異に協調的に作用すると考えられる受容体チロシンキナーゼーRASシグナル伝達経路の遺伝子変異を約40%の症例で同定した。セミパラチンスクの被曝者様式は、慢性の外部及び内部被曝であり、広島の被爆様式とはまったく異なっていることから、MDS、白血病など血液腫瘍の発生様式も異なっている可能性がある。
三角格子導電性酸化物における反強磁性秩序とカイラリティ秩序

1.二次元三角格子磁性体PdCrO2の単結晶育成方法の確立これまでPdCrO2の単結晶の育成報告は一例もなかったが、約1年間にわたる試行錯誤の結果、フラックス法を用いることで単結晶が育成できることを見出した。更に、育成環境の最適化を行い、おそらく初めてPdCrO2の単結晶育成方法の確立に成功した。この結果は磁化率や電気抵抗率の本質的物性の解明に繋がっただけでなく、以下で詳しく述べるように二次元三角格子磁性体で初めて非従来型の異常ホール効果を発見する礎となった。2.PdCrO2における非従来型異常ホール効果の発見育成したPdCrO2の単結晶を用いて、磁場を[001]方向に印加し、電流を[110]方向に流した時のホール抵抗の磁場・温度依存性を調べた。その結果、局在Crスピンが120度構造に反強磁性秩序化するTN=37.5Kより低温のT*=20Kから、ホール抵抗の磁場依存性に従来のホール効果では説明できない非線形性を見出した。更に、T*では磁化率や比熱にも異常があることや、同構造で同価数・非磁性のPdCoO2のホール効果には40K以下の低温で非線形性が現れないことを明らかにした。これらの結果より、PdCrO2のT*以下のホール効果がスピン構造の変化と密接に関係する可能性を浮き彫りにした。これは近年フラストレート磁性金属のホール効果で注目されている「スピン配置の幾何学性」を起源とする新奇なホール効果と関係する可能性がある。これまで二次元三角格子系では、理論的にはマクロにそのようなホール効果は出現しないことが指摘されてきたが、実験的には適当なモデル物質がなかった為、明らかにされてこなかった。従って、本研究によりモデル物質PdCrO2を探し出し、初めて実験的にホール効果を検証した点は重要である。特に、単純な場合の理論予測とは異なり、明確な非従来型の異常ホール効果を見出した点は意義が深い。二次元三角格子は幾何学的フラストレート格子の中でも最も基本的な構造を持つ為、本成果は今後フラストレート磁性金属の磁性と導電性の相関を研究する上でも重要な情報を提供することが期待される。
非凸型最適化問題に対する逐次半正定値計画緩和法

主として以下の課題(a)および(b)に関して研究を行った.(a)逐次半正定値計画緩和の並列計算アルゴリズムを実装し,その数値計算実験を大規模に行った.その結果,計算時間においては最大128台のCPUを並列に稼動し,約100倍の高速化を実現した.問題の規模も従来の単一CPUによる計算アルゴリズムでは解き得なかった大規模な問題を扱うことが出来た.さらに,ほとんどの問題において精度の高い近似最適値が得られた.これにより,2年間の研究で設定した研究成果が得られたと言って良い.(b)より大規模な問題に計算効率よく逐次半正定値緩和を適用するために,半正定値計画問題に対する計算手法そのものを高速化する研究を行い予備実験を行った.その結果,特殊な疎なデータ構造を持つ問題に対しては,提案した方法が極めて有効に働くことを検証した.主として以下の課題(a)および(b)に関して研究を行った.(a)逐次半正定値計画緩和の並列計算アルゴリズムを実装し,その数値計算実験を大規模に行った.その結果,計算時間においては最大128台のCPUを並列に稼動し,約100倍の高速化を実現した.問題の規模も従来の単一CPUによる計算アルゴリズムでは解き得なかった大規模な問題を扱うことが出来た.さらに,ほとんどの問題において精度の高い近似最適値が得られた.これにより,2年間の研究で設定した研究成果が得られたと言って良い.(b)より大規模な問題に計算効率よく逐次半正定値緩和を適用するために,半正定値計画問題に対する計算手法そのものを高速化する研究を行い予備実験を行った.その結果,特殊な疎なデータ構造を持つ問題に対しては,提案した方法が極めて有効に働くことを検証した.今年度は,以下の課題(a)(d)に関して互いに連携をとりながら研究を行った.特に,(c)および(d)では,来年度につながる重要な成果を得た.(a)ソフトウェアSDPAの改良およびライブラリ化の推進.逐次半正定値計画緩和の中でSDPAを用いるために,ライブラリ化を押し進めてSDPAのより細部をユーザがコントロールできるようにした.逐次半正定値計画緩和の各反復で生成される大規模な半正定値計画問題をSDPAで解く際の大規模な密行列を係数行列にもつ線形方程式系に対する共役勾配法の実装にともなう前処理行列の研究を行った.(c)逐次半正定値計画緩和の基本的な性質を調べるための予備的な計算実験.非凸型2次計画問題の特殊構造を取り込んだ工夫を逐次半正定値計画緩和に組み込み,予備実験を行いその有効性を検証した.(d)逐次半正定値計画緩和の並列計算のための予備実験.逐次半正定値計画緩和の各反復で生成される半正定値計画問題を並列して解く予備実験を行った.予備実験では最大32台の計算機を並列に稼動し,最大20倍の高速化を確認した.主として以下の課題(a)および(b)に関して研究を行った.(a)逐次半正定値計画緩和の並列計算アルゴリズムを実装し,その数値計算実験を大規模に行った.テスト問題としては,応用上重要な0-1整数2次最適化問題,線形不等式条件付き2次最適化問題,2段階2次最適化問題,2次分数和最適化問題等を乱数を用いて生成した.計算機環境としては,東京工業大学松岡研究室のPC-クラスタを用いた.その結果,計算時間においては最大128台のCPUを並列に稼働し,約100倍の高速化を実現した.問題の規模も従来の単一CPUによる計算アルゴリズムでは解き得なかった大規模な問題を扱うことが出来た.さらに,ほとんどの問題において精度の高い近似最適値が得られた.これにより,2年間の研究で設定した研究成果が得られたと言って良い.(b)より大規模な問題に計算効率よく逐次半正定値緩和を適用するために,半正定値計画問題に対する計算手法をそのものを高速化する研究を行い予備実験を行った.特に,主双対内点法にconjugate gradient法の組みの研究を行った.この工夫は,低精度の近似最適値が求められれば十分である大規模な(従来解けていたサイズの20倍程度)最大クリーク問題,最大安定集合問題等の組合せ最適化問題の最適値の見積もりに極めて有効に働くことを検証した.また,半正定値補完の理論に基づく主双対内点法を提案し,計算機に実装し,予備的な計算実験を行った.その結果,行列近似問題,平面グラフ上の最大カット問題,0-1整数2次最適化問題等の特殊な疎なデータ構造持つ大規模問題に対しては,提案した方法が極めて有効に働くことを検証した.
運転履歴情報からの運転ノウハウ自動抽出法の開発

本研究では,運転データという時系列データを定性的に表現して,データマイニングツールの一つであるC4.5を利用することにより,オペレータの運転ノウハウを自動的に抽出する方法を検討した.C4.5は大量の蓄積データを処理することは問題ないが,時系列データのようにレコード並びに時間の概念は全くなく,各レコードは互いに独立であることを前提にしている.そのため,C4.5で時系列データを取り扱うためには特殊な前処理が必要であった.今回は時系列データをオペレータが監視する際に,瞬間の測定値だけでなく,一定時間内のトレンドとしてとらえ,しかも定性的に上昇あるいは下降傾向にあることを判断のひとつに使っていることに着目して,一次差分や二次差分の定性値を利用することを提案した.その結果,適切な前処理や説明変数の選択を行えば,運転ノウハウを抽出できる可能性があきらかになった.一方,新たな問題として,C4.5では説明変数間も独立な関係であることが前提になっているのに対し,化学プラントでは,変数間の因果関係によって時間と共に影響が伝播するために,因果関係が逆転するようなルールが抽出されてしまう可能性が明らかになった.今後は,相関係数など因果関係を説明できる手法と組合せることで、より系統的にルールを抽出できないかを検討することが課題である。実プラントでの運転情報を入手することは比較的容易であるが,どのような運転ノウハウに従って運転が行われたかが分からなければ,運転ノウハウの抽出法の有用性を検証することはできない.そこで,平成13年度は,既知の運転ノウハウに従った模擬運転を実施する環境の整備と運転情報から運転ノウハウを抽出する手法の検討を行った.(1)模擬運転環境の整備市販ツールであるVisual Modeler上で実プラントレベルのダイナミックシミュレータを開発した.対象としたプラントはデプロパナイザーと呼ばれるプロパンを除去するプラントであり,以下の運転状態を実現できるようになった.・スタートアップ・シャットダウンなどの非定常操作.・任意の外乱や異常の発生およびそれらに対する回復操作・運転ノウハウをルール化した自動運転.(2)運転ノウハウを抽出する手法の検討大量の情報の中から有用情報を抽出する手法として,近年データマイニングが脚光を浴びており,様々な手法が提案されている.しかし,それらの手法は静的な(時間とは無関係な)情報を対象にしているため,今回対象にする動的な(時間と共に変化する)運転情報に単純に適用できるとは思われない.そこで,いくつかの手法について検討した結果,クラス分類型に属するC4.5と呼ばれる手法が最も適用可能性があるとの結論を得た.平成13年度は,既知の運転ノウハウに従った模擬運転を実施する環境の整備として,市販ツールであるVisual Modeler上で実プラントレベルのダイナミックシミュレータを開発した.また,運転情報から運転ノウハウを抽出する手法の検討を行い,クラス分類型に属するC4.5と呼ばれる手法が最も適用可能性があるとの結論を得た.そこで平成14年度は,以下の点について研究を行った.(1)模擬運転の実施まずは,既知のルールを抽出できるかを検証するために,運転ノウハウをルール化した自動運転を実施して運転データを作成した.(2)C4.5による運転ノウハウ抽出のための前処理の検討C4.5では,時間の概念がなく,運転データのような時系列データをそのまま取り扱うことはできないために,前処理が必要になる.また,オペレータは監視している測定変数の測定値だけでなく,その値の定性的な挙動も考慮した運転を行っている.そこで,以下の場合の前処理法について検討した.・定量的な取り扱いをだけを行う場合・定性的な取り扱いをだけを行う場合・定性的な前処理と定量的な前処理を組合せた場合その結果,・定性的に運転データを表現することでも、運転操作のルールが抽出できる可能性を確かめた.しかし,(1)で作成した運転データはまだ少ないので,平成15年度も引き続き運転データの作成を行うと共に,新たな前処理法についても検討していく予定である.

本研究では,運転データという時系列データを定性的に表現して,データマイニングツールの一つであるC4.5を利用することにより,オペレータの運転ノウハウを自動的に抽出する方法を検討した.C4.5は大量の蓄積データを処理することは問題ないが,時系列データのようにレコード並びに時間の概念は全くなく,各レコードは互いに独立であることを前提にしている.そのため,C4.5で時系列データを取り扱うためには特殊な前処理が必要であった.今回は時系列データをオペレータが監視する際に,瞬間の測定値だけでなく,一定時間内のトレンドとしてとらえ,しかも定性的に上昇あるいは下降傾向にあることを判断のひとつに使っていることに着目して,一次差分や二次差分の定性値を利用することを提案した.その結果,適切な前処理や説明変数の選択を行えば,運転ノウハウを抽出できる可能性があきらかになった.一方,新たな問題として,C4.5では説明変数間も独立な関係であることが前提になっているのに対し,化学プラントでは,変数間の因果関係によって時間と共に影響が伝播するために,因果関係が逆転するようなルールが抽出されてしまう可能性が明らかになった.今後は,相関係数など因果関係を説明できる手法と組合せることで、より系統的にルールを抽出できないかを検討することが課題である。
酵素機能の基磯的理解と合成化学への応用

エステラーゼ,リバーゼ,およびオキシダーゼ等の酵素は加水分解や酸化などの基本的かつ重要な化学反応を制御している。本研究計画ではそれらの触媒機能解明や有機合成化学的利用を目的とした。特に酵素化学の基礎的データの蓄積の一環として,エステラーゼおよびリパーゼを用いるメソ型アジリジンの光学活性体への変換,及びペルオキシダーゼを用いる不飽和ジオールのエーテル環化を検討した。1,エステラーゼおよびリパーゼを用いるメソ型アジリジンの光学活性体への変換,及びそれを用いる生理活性天然物の合成光学活性シス-ジ置換アジリジンは生理活性物質,例えば抗腫瘍剤マイトマイシンCやFR-900482などの構成要素として存在し,生理活性発現に極めて重要な役割を担っている。光学活性シス-ジ置換アジリジンの合成は現在までにL-methionine等のアミノ酸を出発原料として用いる方法などが知られているが,酵素による合成法は知られていない。そこでσ対称なメソ-ビス(アセトキシメチル)アジリジンを市販のcis-2-butene-1,4-diolより合成し,その一方のアセチル基のみを酵素加水分解することによるクラルアジリジンの合成を検討した。エステラーゼおよびリパーゼとしてCCL,PPL,PLE,AmanoPを用いて検討を行った。有機溶媒中(ジイソプロピルエーテル)求核剤としてブタノールを用いるエステル交換法を検討した結果,安価で入手容易なリパーゼであるAmanoPを用いて化学収率6676%,エナンチオ選択性9598%eeにて目的とする光学活性シス-ジ置換アジリジンを得ることができた。またアジリジン窒素の保護基はベンジルオキシカルボニル基(95%ee),トシル基(98%ee)ともに良好な結果を与えた。さらに,セライトに吸着させた本酵素を用いると立体選択性を低下させることなく反応時間を10倍以上短縮できることも分かった。以上のようにして光学活性シス-ジ置換アジリジンを簡便かつ大量に得る方法を確立できたので,次にこれらのアジリジンをキラルビルディングブロックとして用いる生理活性物質の合成を検討した。アジリジン環の水酸基による分子内求核置換反応によって得られるアミノアルコール誘導体を用い,抗腫瘍剤ベスタチン及び強力なレニン阻害作用を持つペプチドのそれぞれの構成異常アミノ酸を合成した。2,ペルオキシダーゼを用いる不飽和ジオールのエーテル環化海洋生物,特に海藻がハロゲンを多く含んでいることは古くから知られていたが,どのような経路でハロゲンを取り込み,どのような形で蓄え,どのような機能をその生体で有しているのかは,極めて興味深い問題である。本研究計画ではこの問題に関する酵素的研究を行った。ソゾ属の海藻に臭素を大量に有機化合物として取り込んでいる種があるが,その取り込み形態あるいはその機構について関与する化学種がBr^+かBr^-かが.明らかになっていなかった。今回我々は,Br^+と想定した。ハライドイオンを酵化してハロゲンイオンにすることができる酵素は,ペルオキシダーゼといわれる一群の酵素であることが明らかになっている。この酵素の一種であるLPO(ラクトペルオキシダーゼ)を用い,過酸化水素を第一基質,ゲラルニオールを第二基質として酵素反応を行った結果,対応するブロモヒドリンが高収率で得られたが成績体はラセミ体であった。即ちペルオキダーゼは不斉発生源としてはかなり原始的な酵素であることがわかった。次にLPOによる不飽和ジオールの環化反応を検討した。種々の不飽和ジオールをLPOおよび過酸化水素の存在化NaBrで処理したところ,ブロモエーテル体と末同定のブロモヒドリン混合物が得られた。ジオールの構造に対応してそれぞれ位置選択的に5員環エーテル,あるいは8員環エーテルが得られた。8員環エーテルの選択的生成は,エントロピー的に不利な中員環エーテル閉環も酵素的に可的である事を示している。事実,極めて不安定な(6R,7R)-laurediolを前述の酵素反応に付したところ,生成物は8員環エーテル構造を持つ天然品Deacetyllaurencinと一致した。このようにLPOは,ブロモヒドリンの不斉構築には適さないことがわかったものの,Br^+発生源として有用であり,オレフィンジオールのブロモエーテル化に極めて有効な酵素であることがわかった。

有機溶媒中(ジイソプロピルエーテル)求核剤としてブタノールを用いるエステル交換法を検討した結果,安価で入手容易なリパーゼであるAmanoPを用いて化学収率6676%,エナンチオ選択性9598%eeにて目的とする光学活性シス-ジ置換アジリジンを得ることができた。またアジリジン窒素の保護基はベンジルオキシカルボニル基(95%ee),トシル基(98%ee)ともに良好な結果を与えた。さらに,セライトに吸着させた本酵素を用いると立体選択性を低下させることなく反応時間を10倍以上短縮できることも分かった。以上のようにして光学活性シス-ジ置換アジリジンを簡便かつ大量に得る方法を確立できたので,次にこれらのアジリジンをキラルビルディングブロックとして用いる生理活性物質の合成を検討した。アジリジン環の水酸基による分子内求核置換反応によって得られるアミノアルコール誘導体を用い,抗腫瘍剤ベスタチン及び強力なレニン阻害作用を持つペプチドのそれぞれの構成異常アミノ酸を合成した。2,ペルオキシダーゼを用いる不飽和ジオールのエーテル環化海洋生物,特に海藻がハロゲンを多く含んでいることは古くから知られていたが,どのような経路でハロゲンを取り込み,どのような形で蓄え,どのような機能をその生体で有しているのかは,極めて興味深い問題である。本研究計画ではこの問題に関する酵素的研究を行った。ソゾ属の海藻に臭素を大量に有機化合物として取り込んでいる種があるが,その取り込み形態あるいはその機構について関与する化学種がBr^+かBr^-かが.明らかになっていなかった。今回我々は,Br^+と想定した。ハライドイオンを酵化してハロゲンイオンにすることができる酵素は,ペルオキシダーゼといわれる一群の酵素であることが明らかになっている。この酵素の一種であるLPO(ラクトペルオキシダーゼ)を用い,過酸化水素を第一基質,ゲラルニオールを第二基質として酵素反応を行った結果,対応するブロモヒドリンが高収率で得られたが成績体はラセミ体であった。即ちペルオキダーゼは不斉発生源としてはかなり原始的な酵素であることがわかった。次にLPOによる不飽和ジオールの環化反応を検討した。種々の不飽和ジオールをLPOおよび過酸化水素の存在化NaBrで処理したところ,ブロモエーテル体と末同定のブロモヒドリン混合物が得られた。ジオールの構造に対応してそれぞれ位置選択的に5員環エーテル,あるいは8員環エーテルが得られた。8員環エーテルの選択的生成は,エントロピー的に不利な中員環エーテル閉環も酵素的に可的である事を示している。事実,極めて不安定な(6R,7R)-laurediolを前述の酵素反応に付したところ,生成物は8員環エーテル構造を持つ天然品Deacetyllaurencinと一致した。このようにLPOは,ブロモヒドリンの不斉構築には適さないことがわかったものの,Br^+発生源として有用であり,オレフィンジオールのブロモエーテル化に極めて有効な酵素であることがわかった。