hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
化学気相成長法によるダイヤモンド高速合成装置の試作

ダイヤモンドの高速気相合成を目的に,1つの陰極と3つの陽極を独立に配置したダイヤモンド合成装置を試作し,ダイヤモンドの合成を行った。そして,ダイヤモンドの合成面積の拡大および合成されたダイヤモンドの機械的・結晶学的評価を行った。アルゴン,水素およびメタンのプラズマジェットを発生させ,電極位置と,合成速度,合成面積,結晶学的性質との関係を調べ,大面積への高速合成に最適な合成条件を検討した。機械的性質については,ダイヤモンド簿板をYAGレーザーにより平坦化および切断加工して切削工具を作製し,Al-12%Si合金の切削実験を行い,耐摩耗性について検討した。その結果,結晶間の空隙部においては切削距離の増加にともなって欠けが生じるが,結晶の連続した部分では欠けは認められず良好な耐摩耗性を示すことがわかった。また,スカイフ研磨法により作製した切削工具は天然単結晶ダイヤモンドに比べてシャープな切れ刃は得られないが,アルミニウム合金の切削実験の結果,単結晶ダイヤモンド切削バイトに比ベて耐摩耗性に優れ,加工状態が安定していることがわかった。また,気相合成ダイヤモンド薄板を粉砕して得られた気相合成粉を用いて砥石を作製し,ジルコニアと窒化けい素の研削切断実験を行い,研削工具としての機械的特性を評価した。1つの陰極と3つの陽極をもったア-ク放電装置を設計,試作し,大気解放状態でアルゴンのプラズマジェットを発生できることを確認した.また,反応容器について,大面積へのダイヤモンド合成を鑑み,設計,試作を行った.試作したア-ク放電装置,反応容器を利用を組み上げ,ガス給排気系統,冷却水系統を取り付けて,ダイヤモンド合成装置を完成させた.この装置は,雰囲気圧力を合成時の200Torr程度まで下げてプラズマを発生しても安定したプラズマ状態が得られた.具体的に研究の進行上問題となったのは,陰極ノズルの径および陰極と陽極との放電距離の設定である.ノズル径については,6種類のノズル径のチップを試作して,最適なものを選定した.陰極と陽極の放電距離については,距離が大きすぎてプラズマが発生しなかったので,陰極,陽極を近づけられるように設計変更した.次に,アルゴンのプラズマに原料ガスの水素,メタンを流入させてプラズマ状態を観察した結果,水素流量1L/min以下では安定したプラズマが得られることがわかった.この条件で,モリブデンを基板としてダイヤモンド合成を試みた結果,ダイヤモンドが合成できた.得られたダイヤモンドをX線回折,ラマン分光により分析した結果,不純物の少ないダイヤモンドであることがわかった.さらに,放電距離を変化させることによりプラズマジェット径変化させ,ダイヤモンドの合成を行ってその合成面積との関係を調べた.その結果,放電距離を大きくしてプラズマジェットの径を大きくすることにより合成面積が増加し,直径50mmのプラズマジェット径の場合には,直径60mmの基板上にダイヤモンドを合成することができ,本装置により大面積のダイヤモンド合成ができることがわかった.これまでに,ダイヤモンドの高速気相合成を目的に,1つの陰極と3つの陽極を独立に配置したダイヤモンド合成装置を試作し、ダイヤモンドの合成を行った.本年度は,ダイヤモンドの合成面積の拡大および合成されたダイヤモンドの機械的・結晶学的評価を行った.アルゴンの水素のプラズマジェットを発生させ,電極位置,基板温度,原料ガスと水素ガスの流量化,基板の位置,陽極の位置などの主要な合成条件と,合成速度,合成面積,結晶学的性質との関係を調べ,大面積への高速合成に最適な合成条件を検討した.機械的性質については,ダイヤモンド薄板をYAGレーザにより平坦化および切断加工して切削工具を作製し,A1-12%Si合金の切削実験を行い,耐摩耗性について検討した.その結果,結晶間の空隙部においては切削距離の増加にともなって欠けが生じるが,結晶の連続した部分では認められず良好な耐摩耗性を示すことがわかった.また,スカイフ研磨法により作製した切削工具は天然単結晶ダイヤモンドに比べてシャープな切れ刃は得られないが,アルミニウム合金の切削実験の結果,単結晶ダイヤモンド切削バイトに比べて耐摩耗性に優れ,加工状態が安定していることがわかった.

また,気相合成ダイヤモンド薄板を粉砕して得られた気相合成粉を用いて砥石を作製し,ジルコニアと窒化けい素の研削切断実験を行い,研削工具としての機械的特性を評価した.
アセチルCoAを接点としたグルコース代謝とFOXO1アセチル化の制御機構の解明

血糖値の恒常性や寿命調節の鍵となる転写因子FOXO1は、リン酸化に加えてアセチル化制御を受けることが知られていたが、アセチル化修飾の引き金となる生理的条件は長年不明であった。本研究では、「過剰なグルコース代謝が細胞内のアセチルCoA量を上昇させることでFOXO1のアセチル化を亢進する」という新たなメカニズムを提唱し、培養細胞、線虫、マウスを用いたin vitro、in vivoの両面から解析を進める。平成30年度の研究実績は以下の通りである。(1)ヒト肝がん由来細胞株HepG2およびヒト胎児腎臓由来細胞株HEK293Tを高グルコース培地で24時間培養したところ、内在性FOXO1のアセチル化の亢進が認められた。(2)高グルコース培地での培養条件下では、活性酸素が産生することが知られている。FOXO1のアセチル化亢進と酸化ストレスの関連性を検証するため、抗酸化作用を持つNAC (N-acetyl-L-cystein)処理を行った。高グルコース培地下でのFOXO1のアセチル化亢進は、NAC処理で阻害されなかったことから、この現象に酸化ストレスは無関係であることが示された。(3) FOXO1のオルソログであるDAF-16を過剰発現するTg線虫を2%グルコース添加培地で飼育したところ、DAF-16のアセチル化の亢進がみられた。この飼育条件下では寿命の有意な短縮が認められ、その効果はdaf-2でも同様であったことから、AKTシグナルによるリン酸化とは独立したメカニズムが示唆された。(4) ATP-クエン酸リアーゼACLの線虫オルソログであるacly-1とacly-2をそれぞれノックダウンしても寿命の有意な延長は見られなかった。グルコース添加培地での寿命への影響については、現在も検討を続けている。哺乳類細胞株を用いた高グルコース培養条件下でのFOXO1のアセチル化の解析は当初の計画通り進んでいる。一方、線虫個体におけるグルコースと老化の関係については、ヒトのACLのオルソログが線虫では2遺伝子存在し、同時にノックダウンすることが困難なことから、クエン酸からアセチルCoAを合成する代謝経路が寿命にどのような影響を与えるかについて、明確な答えが得られていない。培養細胞を用いた系では、高グルコース培地での培養条件下で実際にクエン酸やアセチルCoA量が上昇すること、またその上昇がACL依存的であることをLC-MS/MS分析によって実証する。線虫を用いた系では、acly-1とacly-2について、CRISPR-Cas9システムによるゲノム編集でnull変異体を樹立する。なおacly-1は変異体が存在するが、lethalであると報告されているため、acly-2の変異体作製を優先する。また老化の指標として、寿命測定に加えて、solid media上での移動距離やliquid media中での運動量、熱・活性酸素、紫外線に対するストレス耐性も評価する。血糖値の恒常性や寿命調節の鍵となる転写因子FOXO1は、リン酸化に加えてアセチル化制御を受けることが知られていたが、アセチル化修飾のトリガーとなる生理的条件は長年不明であった。平成29年度の研究実績は以下の通りである。1.哺乳類細胞を高グルコース培地で培養したところ、FOXO1アセチル化の亢進が認められ、解糖系を阻害するとアセチル化は抑制された。また、この効果はATP-クエン酸リアーゼであるACLに依存していた。2.線虫をグルコース添加培地で飼育したところ、DAF-16のアセチル化の亢進が認められた。独自に開発したin vivo DAF-16活性評価系を用いて検証した結果、グルコース添加培地ではDAF-16の転写活性は抑制されていた。一方で、DAF-16の細胞内局在に変化は見られなかったことから、リン酸化以外のメカニズムが示唆された。3.長寿変異体daf-2の寿命は、グルコース添加培地で飼育することで短縮した。この時、ACLの線虫オルソログであるacly-1とacly-2をそれぞれノックダウンして寿命延長がみられるか検証したが、少なくとも単独のノックダウンでは変化は見られなかった。培養細胞を用いた高グルコース培地でのFOXO1のアセチル化の解析は当初の計画通り進んでおり、線虫個体におけるグルコースと老化の関係も実証できている。現在、クエン酸からアセチルCoAを合成する酵素のノックダウンが寿命にどのような影響を与えるか検証しているが、同酵素が複数存在するため、やや難航している。(1)ヒト肝がん由来細胞株HepG2およびヒト胎児腎臓

由来細胞株HEK293Tを高グルコース培地で24時間培養したところ、内在性FOXO1のアセチル化の亢進が認められた。(2)高グルコース培地での培養条件下では、活性酸素が産生することが知られている。FOXO1のアセチル化亢進と酸化ストレスの関連性を検証するため、抗酸化作用を持つNAC (N-acetyl-L-cystein)処理を行った。高グルコース培地下でのFOXO1のアセチル化亢進は、NAC処理で阻害されなかったことから、この現象に酸化ストレスは無関係であることが示された。(3) FOXO1のオルソログであるDAF-16を過剰発現するTg線虫を2%グルコース添加培地で飼育したところ、DAF-16のアセチル化の亢進がみられた。この飼育条件下では寿命の有意な短縮が認められ、その効果はdaf-2でも同様であったことから、AKTシグナルによるリン酸化とは独立したメカニズムが示唆された。(4) ATP-クエン酸リアーゼACLの線虫オルソログであるacly-1とacly-2をそれぞれノックダウンしても寿命の有意な延長は見られなかった。グルコース添加培地での寿命への影響については、現在も検討を続けている。哺乳類細胞株を用いた高グルコース培養条件下でのFOXO1のアセチル化の解析は当初の計画通り進んでいる。一方、線虫個体におけるグルコースと老化の関係については、ヒトのACLのオルソログが線虫では2遺伝子存在し、同時にノックダウンすることが困難なことから、クエン酸からアセチルCoAを合成する代謝経路が寿命にどのような影響を与えるかについて、明確な答えが得られていない。培養細胞の系では、高グルコース条件がアセチルCoA量の上昇に結びつくことをLC-MSによって実証する。線虫では、グルコースの老化促進作用がDAF-16のアセチル化に起因するか否かを、分子遺伝学的解析によって検証する。また老化の指標として、寿命測定に加えて運動量なども測定する。培養細胞を用いた系では、高グルコース培地での培養条件下で実際にクエン酸やアセチルCoA量が上昇すること、またその上昇がACL依存的であることをLC-MS/MS分析によって実証する。線虫を用いた系では、acly-1とacly-2について、CRISPR-Cas9システムによるゲノム編集でnull変異体を樹立する。なおacly-1は変異体が存在するが、lethalであると報告されているため、acly-2の変異体作製を優先する。また老化の指標として、寿命測定に加えて、solid media上での移動距離やliquid media中での運動量、熱・活性酸素、紫外線に対するストレス耐性も評価する。消耗品や試薬についてコスト管理を徹底したことで、線虫の維持にかかる費用を大幅に削減できた。繰り越し分で、アセチル化タンパクの免疫沈降に必要な抗体を新たに購入する。今年度も消耗品や試薬についてコスト管理を徹底したことで、線虫の維持にかかる費用を大幅に削減できた。繰り越し分は、質量分析に係わる試薬や抗体等の購入費用にあてる。
開胸または開腹術を施行される消化器癌患者の術前運動負荷トレーニングの効果

開胸または上腹部開腹術を予定されている消化器癌患者に対して術前からの運動療法を実施した。対象は113例であった。運動療法は、通常の呼吸理学療法に加え、入院治療および自宅での自主トレーニングで、心肺機能強化トレーニング、筋力増強訓練を十分な負荷をかけて行った。術前の運動療法で最大酸素摂取量、最大運動強度、6分間歩行試験など運動耐用能が有意に上昇した。呼吸器合併症は全体で1例であった。BMI25以上の肥満者と非肥満者での比較では合併症に差はみられなかった。術前の運動耐用能が高いと合併症が少ないという報告があり、合併症軽減に寄与した可能性が考えられた。開胸術または上腹部開腹術を予定されている消化器癌患者に対して術前からの計画的な運動療法を実施した。当該年度は、Body Mass Index25未満の肥満等合併症のないものを対象とした。介入群は手術決定後、手術入院までに5日間の入院リハビリテーションを実施した。内容は心肺機能強化トレーニング、筋力増強訓練、呼吸理学療法を実施した。心肺強化トレーニングは自転車エルゴメーターを用い、運動時間・頻度は連続30分を1日2回毎日実施し、運動負荷は最大酸素摂取量をもとに、目標負荷は最大酸素摂取量の60%とし、65歳以上または低活動例は最大酸素摂取量の50%とした。筋力増強訓練は、段差昇降訓練と、スクワット1日300回を行った。呼吸理学療法として、腹式呼吸での深呼吸、排痰指導を行った。また、自主トレーニングを指導し、退院後手術までの期間に実施した。自主トレーニングとしては、心肺機能強化トレーニングとして下肢エルゴメーターを30分を1日2回またはウォーキング30分を1日2回、筋力増強訓練として深屈曲でのスクワット1日300回、呼吸理学療法として腹式呼吸での呼吸訓練を行った。評価として体重、BMI、最大酸素摂取量、6分間歩行試験、呼吸機能検査、日常生活動作を評価した。また、術後合併症、術後離床時期、術後在院日数を調査した。最大酸素摂取量はリハビリテーション開始前と比較して、術直前に増加がみられていた。現在、データを解析中である。開胸術または上腹部開腹術を予定されている消化器癌患者に対して、運動耐用能、筋力向上を目的として心肺機能強化トレーニング、筋力増強訓練を行った報告はなく、トレーニングが術後合併症、早期離床、早期退院、早期社会復帰に寄与するかどうかを解明することができると考えられる。開胸術または上腹部開腹術を予定されている消化器癌患者に対して、術前からの計画的な運動療法を実施した。当該年度は、Body Mass Index 25以上の肥満合併症のあるものを対象とした。内容は、心肺機能強化トレーニング、筋力増強訓練、呼吸理学療法を実施した。心肺強化トレーニングは自転車エルゴメーターを用い、運動時間・頻度は連続30分を1日2回実施し、運動負荷は最大酸素摂取量をもとに、目標負荷は最大酸素摂取量の60%とし、65歳以上または低活動例は最大酸素摂取量の50%とした。筋力増強訓練は、階段昇降訓練と、スクワット1日300回を行った。また、自主トレーングを指導し、退院後手術までの期間に実施した。自主トレーニングとしては、心肺機能強化トレーニングとして下肢エルゴメーター30分を1日2回またはウォーキング30分を1日2回、筋力増強訓練として深屈曲でのスクワット1日300回、呼吸理学療法として腹式呼吸での呼吸訓練を行った。また、術後合併症、術後離床時期、術後在院日数を調査した最大酸素摂取量はリハビリテーション開始前と比較して、術直前に増加がみられていた。現在、データ解析中である。開胸術または上腹部開腹術を予定されている消化器癌患者に対して、術前からの心肺機能強化トレーニング、筋力増強訓練、呼吸理学療法を行った。リハビリテーションは研究に同意された全例に実施可能で、予定された入院、メニューを遂行できた。評価もおおむね実施可能であった。しかし、計画的な心肺機能強化トレーニング、筋力増強訓練に実施しないことに対象が同意されないことが多く、対照群の症例が集まらないことが問題であった。また、入院期間、検査日程、対象の同意等の問題で、特に最大酸素摂取量測定を複数回実施することに困難な例がみられた。最大酸素摂取量測定は、対象にとって負荷のかかる検査であり、また検査測定時間が限定されることで検者、対象の時間調整が困難であったことが要因と考えられる。また、術後合併症がみられた場合にも、最大酸素摂取量測定、6分間歩行試験の実施ができない例がみられた。手術決定後、手術入院までに5日間の入院リハビリテーションを実施した。

心肺強化トレーニングは自転車エルゴメーターを用い、運動時間・頻度は連続30分を1日2回実施し、運動負荷は最大酸素摂取量をもとに、目標負荷は最大酸素摂取量の60%とし、65歳以上または低活動例は最大酸素摂取量の50%とした。筋力増強訓練は、階段昇降訓練と、スクワット1日300回を行った。呼吸理学療法として、腹式呼吸での深呼吸、排痰指導を行った。また、自主トレーニングを指導し、退院後手術までの期間に実施した。自主トレーニングとしては、下肢エルゴメーター30分を1日2回またはウォーキング30分を1日2回、深屈曲でのスクワット1日300回、腹式呼吸での呼吸訓練を行った。体重、BMI、内臓脂肪、最大酸素摂取量、6分間歩行試験(6MD)、呼吸機能検査を評価した。また、術後合併症、術後在院日数を調査した。対象患者は105例であった。最大酸素摂取量、6MDはリハビリテーション開始前(リハ前)と比較して、術直前に増加がみられ、術後退院前(術後)は有意に低下がみられた。最大酸素摂取量はリハ前と比較して術後に有意に低下したが、6MDはリハ前と術後に有意差はみられなかった。内臓脂肪の変化はみられなかった。BMI25以上群と25未満群の比較では合併症、最大酸素摂取量、術後在院日数に有意差はみられなかった。呼吸器合併症は1例のみであった。開胸術または上腹部開腹術を予定されている消化器癌患者に対して、運動耐用能、筋力向上を目的として計画的な運動療法を行うことにより、術前に有意に体力向上がみられ、術後でも比較的保たれ、呼吸器合併症の予防に寄与する可能性が示唆された。開胸または上腹部開腹術を予定されている消化器癌患者に対して術前からの運動療法を実施した。対象は113例であった。運動療法は、通常の呼吸理学療法に加え、入院治療および自宅での自主トレーニングで、心肺機能強化トレーニング、筋力増強訓練を十分な負荷をかけて行った。術前の運動療法で最大酸素摂取量、最大運動強度、6分間歩行試験など運動耐用能が有意に上昇した。呼吸器合併症は全体で1例であった。BMI25以上の肥満者と非肥満者での比較では合併症に差はみられなかった。術前の運動耐用能が高いと合併症が少ないという報告があり、合併症軽減に寄与した可能性が考えられた。開胸術または上腹部開腹術を予定されている消化器癌患者に対して、術前からの心肺機能強化トレーニング、筋力増強訓練、呼吸理学療法を行った。リハビリテーションは研究に同意された全例に実施可能で、予定された入院、メニューを遂行できた。評価もおおむね実施可能であった。しかし、計画的な心肺強化トレーニング、筋力増強訓練を実施しないことに対象が同意されないことが多く、対照群の症例が集まらないことが問題であった。また、入院期間、検査日程、対象の同意等の関係で、特に最大酸素摂取量測定が複数回実施困難な例がみられた。最大酸素摂取量測定は、対象にとって負荷のかかる検査であり複数回の実施に同意が得られない場合があり、また時間が限定されることで検者、対象の時間調整が困難な例があったことが要因であると考えられる。また、術後合併症がみられた場合も、最大酸素摂取量、6分間歩行テストが困難な例がみられた。
日本人学生の短期語学留学の成果と課題-カナダの語学学校での調査-

[予備調査]:2003年度2004年度末データ収集。カナダ主要複数都市での調査。データ:郵送型・半構造的アンケート調査(日本人スタッフ11名)とインタビュー(2名)など。分析:日本人学生の集団性・消極性とともに、学生たちの留学動機や現地での言動は個人的事情と社会変化に影響されている実態が明らかになった。アジア系学生へのステレオタイプ観に関する示唆提示。[本調査]:2004年度2005年度末データ収集と分析。カナダ主要一都市での調査。データ:半構造的アンケート調査(日本人学生216名)、インタビュー(日本人学生12名)、現地校責任者へのインタビュー(8名)、参与型観察とフィールドノート、現地での文献調査など。テーマ別分析項目:1.英語力上達度、英語使用度、ホームステイでの交流度という3点において大きな成果が見られない場合でも、語学留学体験に対する満足感は維持されているケースが明らかとなった。その背景考察。2.日本人学生と韓国人学生との交流は短期の場合は非常に友好的なものとなることが多いが、長期になると摩擦が生じる場合と、歴史的見解を率直に述べ合うほどの安定した友人関係に発展する場合などいくつかのパターンが観察された。Intergrouprelations理論の観点からの考察。3.フルタイムの職を辞し、長期で語学留学している20代半ばから30代前半の日本人女性たちの留学動機には、日本社会における性役割観、年齢、学歴、企業文化といった社会的要素が大きく影響していることが示された。日本の英語教育政策と第二言語学習動機付け研究への示唆提示。4.アンケート調査から得た量的データを統計分析し、留学生の満足感・英語使用頻度・交友関係などに相関関係のある要素を特定し、関連する先行文献との比較とともに、結果を考察した。カナダの語学産業は40億ドル市場であり、英語学習目的に留学する留学生の数は10万人近くに及ぶがその中で韓国、日本、そして中国からの留学生が大多数を占めている。英語圏のみならず語学留学は一大ビジネスであるが第二言語習得学領域では語学学校に留学している学生同士の交友関係について焦点を当てた研究の蓄積が乏しく、韓国や日本などアジアからの留学生の間に見られる集団主義的や消極性を「アジア系学生の特徴」と概念化する傾向が根強い。2003年度に実施したカナダでの調査目的は日本人語学留学生の行動パターンを日本人学生特有のものとして概念化することではなく、ポスト構造主義の観点から傾向の程度とその社会的背景を分析することであった。今回の調査で収集・分析した質的データは現地で収集した文献、カナダ人責任者1名と日本人カウンセラー2名に行った自由インタビューデータ、さらに別の日本人カウンセラー6名から得られた半構造的アンケート調査のデータである。調査の結果、日本人留学生の間に集団性と消極性の傾向が見られたがその背景として(1)語学留学の大衆化に伴う留学目的の曖昧化、(2)その曖昧さ故に日本人同士のつきあいに流されてしまう主体性の欠如、(3)営利団体としての語学学校の性質とその取り組みの限界、があることが明らかとなった。ボクナーの友人機能モデルが提唱するように同国出身者同士の交流は精神的支えとなり否定されるべきものではない。しかし語学上達を目的とする留学生を対象に教育を提供することが前提となっている語学学校にとっても留学生自身にとっても排他的に同国出身者と第一言語で交流することは異文化間交流・語学上達両面において問題である。異文化間教育と第二言語教育という二分野の観点から今後の研究課題について提言を行った。その背景考察。
ミャンマー国での腸管感染菌の汚染調査

ミャンマーは閉鎖的な国であり、国際間の研究交流も少ない。同国の経済状態、地理的条件、衛生状態から判断すると、多くの腸管感染症患者が発生していると考えられる。しかし海外からの細菌調査も行われていなく、実体は不明である。岡山大学はミャンマーの国立研究所であるDepartment ofMedicalResearch (Lower Myanmar)(DMR研究所)と協定を結びことができ、またマンダレー医科大学との交流もある。この研究交流を拠点にミャンマーでの腸管感染菌による患者の発生を調査し、汚染状況を明らかにする事を計画した。ミャンマー国の検査体制から、ヒトに対する汚染は大腸菌を調査対象とした。また自然界の汚染としてはビブリオとアエロモナスを対象にして検査を行う事を計画した。ミャンマーは衛生状態も悪く、多くの腸管感染症患者が発生していると考えられるが、現在でも国は、科学の面では鎖国状態に近く、海外調査団による細菌調査も行われていない。それ故腸管感染菌の汚染の実体は不明であった。我々は本研究費の交付をうけたので、この度ミャンマーに出かけて、腸管感染菌の調査を行った。まず調査を行うには起点となる(調査の支援をしていただく)研究所や大学を決定しなくてはいけない。我々はヤンゴン市のDMR研究所・微生物部門との交流を持つことができ、この部門と共同して調査をすすめることとした。平成18年8月と平成19年1月にミャンマーを訪問し調査を行った。今回は腸管感染菌の中でも病原性大腸菌の汚染についての調査に集中して実施することとした。腸管病原大腸菌は保有する病原因子の違いにより、毒素原性大腸菌、病原性大腸菌、侵入性大腸菌、出血性大腸菌、凝集性大腸菌に分類されている。これらの腸管病原性大腸菌の病原性因子は可動性を有する遺伝子にコードされている。それゆえ衛生状態の悪い地域で、これらの病原性菌の汚染率が高まれば、これらの因子が一つの菌に複数感染し,複数の病原性因子を産生する毒性の強い大腸菌の出現も予想されうる。それ故調査は必要である。そこでヤンゴン市内の病院に下痢で入院した子供の患者213名から便を採取して、大腸菌を分離した。これらの大腸菌が保有する病原因子をコロニーハイブリダイゼーションで検出した。その結果、病原性大腸菌が6.57%の割合で検出され、次いで易熱性エンテロトキシン産生株が2.30%。と高い割合で検出された。本調査はミャンマーの下痢原因菌を分子生物学的手法で解析した最初の報告である。さらにこの地域で分離したアエロモナスの性状についても検討を加え、分離した菌がこれまでとは異なるプロテアーゼ性状を示すことも明らかにした。ミャンマー・ヤンゴン市内に設置されている、同国の国立研究所であるDepartment of Medical Research (Lower Myanmar)(DMR研究所)と共同研究を実施し、病原性大腸菌の汚染の検査をすすめた。下痢患者217名(5歳以下の子供)の下痢便から採取し保存していた大腸菌の下痢原性を調べた。その結果47名の患者から下痢原性大腸菌を分離した。内訳は凝集性大腸菌が30名から、病原性大腸菌が12名から、毒素原性大腸菌が5名から、それぞれ分離された。これらの菌の抗生物質感受性を検査した結果、ほとんどはペニシリン、ストレプトマイシン、テトラサイクリンに耐性であった。一方ノフロキサシンには47株中5株だけが耐性であり、本薬剤が治療に有効であることがわかった。このノロキサシンは治療の切り札的抗生物質であるといわれいるが、、すでに本薬剤の耐性菌がミャンマーで出現していることは注意すべき現象である。引き続き我々は、2007年1月から9月にかけて、ヤンゴンの市内のNorth Okkalapa病院で子供下痢症60名の下痢便から原因細菌の検出を試みた。コレラ、アエロモナスは検出されなかった。引き続きこの患者から分離した大腸菌の下痢原性を調べた。方法は、血清型、PCR,続いて毒素産生性で調べた。血清型別では16名から腸管病原性大腸菌が、3名から毒素原性大腸菌が、1名から侵入性大腸菌に属する菌が見いだされた。PCRでは4名の下痢便から、毒素の検出では8名の下痢便から下痢原性大腸菌が検出された。この毒素の検出では複数の毒素を産生している大腸菌も検出でき、本研究で「複数の下痢関連因子を保有する大腸菌の検出」にも成功した。ミャンマー国の細菌の汚染状況を明らかにするため、同国のDMR研究所と共同研究を実施している。まず1999年2003年にYangon Children's Hospitalで小児217人から分離した大腸菌について解析した。

その結果、凝集性大腸菌を30人(13.8%に相当)、毒素原性大腸菌を5人(2.3%に相当)、病原性大腸菌を12人(5.5%)から分離した。出血性大腸菌、侵入性大腸菌は分離されなかった。次いで2007年1月9月にChild Ward of North Okkalapa General Hospital病院で下痢症を呈した小児71人から大腸菌を分離し、解析した。その結果凝集性大腸菌を9人(12.7%に相当)から、毒素原性大腸菌を1人(1.4%)から、病原性大腸菌を1人(1.4%)から分離した。傾向としては病原性大腸菌での患者が減少していることがわかった。この病原性大腸菌は都市化が進むと患者数が減少すると言われており、ヤンゴンでもこの傾向が現れている。またこれらの菌の薬剤感受性を測定すると、以前の分離菌では、ナリジクス酸、ノフロキサシンの耐性株は47株中、21株(44.7%)および5株(10.6%)であったが、今回は11株中6株(54.5%)、5株(45.5%)から検出された。この事は細菌のノフロキサシンの耐性化がヤンゴンでもすすんでいることを示している。また大人の血液から分離した細菌の同定を行い、51名から細菌を検出した。最も多かったのは、Salmonella thyphiで16名から分離された。次いでStaphylococcusが9名、Pseudomonasが7名、E.coliが6名から分離された。これらの結果はミャンマーの細菌汚染の実態を知る上で貴重なデータである。
個体再生誘導遺伝子を応用した難個体再生作物の形質転換体作成技術の開発

形態形成に関与することが知られているシロイヌナズナ転写因子の遺伝子を発現誘導型ベクターに搭載し、難個体再生作物およびニコチアナ属植物に導入し、その発現が組織培養において個体再生に及ぼす効果を調査した。cDNAはシロイヌナズナ全RNAからRT-PCRでクローニングしpER8ベクターにクローニングされアグロインフェクション法により各植物に導入を試みた。難個体再生作物では遺伝子導入された不定器官分化とそこからの個体再生を期待したがこれまでのところ成功していない。しかし、タバコでは形質転換系統間の交雑個体を用いて、二遺伝子を共発現さ多場合、単独よりも個体再生頻度が顕著に高まるという現象を見いだした。植物用バイナリーベクターpER8を用いて作成した、WOX2,8,9遺伝子を有するタバコ形質転換体、ならびにその交雑系統の実生、組織片を用いて、遺伝子誘導物質(エストラジオール)に対する培養特性を調査していた。多くの系統において根端部分に異常形態が観察され、部分的に不定芽と思われる個体再生が観察された。また、培地にサイトカイニンを加えると、誘導物質の非存在かでは決して観察されない、子葉先端部に特徴的な不定芽が誘導される場合もあるがわかった。これらのことは、既に報告したWUS, WOX5と同様の個体再生誘導作用がWOX2,8,9などにも存在することを示した点で重要な知見であると考えられる。初年度は主として材料となる植物種の特定と導入すべき遺伝子のクローニングを中心に実験を行った。マメ科、キク科、ウリ科などの中から種々の種子実生を材料とし、アグロバクテリアによる遺伝子導入実験を行った。核局在型緑色蛍光タンパク質(35S::HistoneH3-GFP)の発現を指標として、子葉、胚軸組織の細胞を蛍光顕微鏡によって観察し、核に蛍光を示す細胞の頻度を調査したところ、ヒヨコマメ、ササゲ、ヒマワリにおいて組織片における比較的高い蛍光出現頻度が観察された。発現誘導型ベクター(pER8)を用いてヒマワリ、ササゲの実生組織ににWox5, Wusの導入を試み、2,4-DあるいはNAAと発現誘導物質(エストロゲン)存在下で培養したが、これまでのところコントロールの比較で顕著な形態的差異が認められていない。つまり当初計画した不定根誘導とともに遺伝子発現誘導によって不定芽または不定胚が誘導されるという現象は今のところ観察できていない。Wox5, Wus以外にもより強力に形態形成(個体再分化)を誘導できる遺伝子として、2012年にArabidopsisにおいて不定胚を誘導する作用のあることが報告されたRKD4遺伝子をpER8にクローニングし、タバコに導入した。今のところ形質転換体(タバコ)の組織培養においてエストロゲン存在下で顕著な形態形成反応は認められないが今後自殖種子の形成を待って、実生による再調査をする。形態形成に関与することが知られているシロイヌナズナの遺伝子(WUS)を発現誘導型ベクターに搭載して、タバコに導入し異所的に発現させると根端に不定芽様構造が形成されるという知見を我々は既に報告している。そこで、組織培養において個体再生が難しい植物種について、同様の現象を誘導できることを期待して、ナス科を中心として、種々の実生外植片へのアグロバクテリアの感染を試み、感染処理組織から発生した不定根の中に発現誘導物質の投与に呼応して根端に不定芽を誘導できるかどうかこころみた。しかしこれまでのところ成功していない。そこで、昨年度来、タバコ葉片培養による再生誘導効果のある遺伝子の検索を試みてきた。アラビドプシス初期胚で発現することが知られている一部の遺伝子を発現誘導型ベクター制御下に導入したタバコ形質転換体では発現誘導物質の投与によって、根端の形態異常や不定芽誘導が観察される場合があった。しかし培地中にサイトカイニンを含まない条件下では葉片培養においては個体再生の誘導は極めて低頻度であった。次に3種類の形質転換体について交雑系統を作成し、2種類の遺伝子を同時に発現誘導した場合の効果を調査した。その結果、遺伝子の組み合わせによっては同様の培養条件下で葉片に不定芽様構造の形成が観察された。この知見を基に2種類の遺伝子を搭載したベクターを作成しアグロバクテリアによる葉片への感染処理を行い遺伝子の誘導的発現によるサイトカイニン非要求性形質転換体のスクリーニングを試みたところタバコ属では低頻度ながら形質転換体を得る事ができた。タバコ属以外への応用の可能性については今後の課題である。植物細胞生理学タバコ形質転換体の作出、栽培、開花には1年近くの期間が必要であることを考えると、WOX遺伝子の形質転換系統が多数作出され、その実生、組織片の培養特性を調査できたことは計画通りの進捗である。

今後、各系統観の交配系統の調査からWOX遺伝子間に相乗的効果の有無を検討する上で十分な素材が得られたと考えている。初年度は主として材料となる植物種の特定と導入すべき遺伝子のクローニングを中心に実験を行ったが、ヒマワリやササゲなどに順調に遺伝子導入が導入できることがわかった。今後、形態形成作用のある遺伝子を導入発現させてその作用を調査するための前提条件が整った。また、従来用いて来たWox5,Wusなど以外に、RKD4遺伝子を新たにクローニングしベクターコンストラクトを作成し、タバコにおける作用を調査する段階まで来ている。既に報告したWUS, WOX5と同様の個体再生誘導作用がWOX2,8,9などにも存在することが確認できたので、現在その交配系統の培養特性を調査している。また、複数の遺伝子を搭載したベクターを作成して、タバコ組織片に導入し、直接個体再生を誘導することを試みている。また、タバコ以外の双子葉植物として、ヒマワリなどを中心に同様の、組織片への導入による個体再生を試みる。アラビドプシスで報告されている種々の遺伝子をタバコに導入しそれらの形態形成(個体再分化)作用を調査するとともに、ササゲやヒマワリなどを用いてタバコ以外の植物種に導入、発現誘導を行い、形態形成への作用を観察する。遺伝子のクローニング、ベクター構築のために各種キットを購入する。組織培養、バクテリア培養、などに用いる培地、容器類は常時継続して購入する。廉価な顕微鏡、写真撮影用カメラ(いずれも30万円以下)の購入を計画している。
聴覚の発達段階における内耳電気刺激の影響と可塑性

聴覚系における神経の可塑的変化の基礎となる研究として、感覚細胞の再生過程、神経回路網の発達過程について検討をおこなった.また、人工内耳埋め込み例の研究からヒトにおける可塑的変化を検討した.音響障害後の感覚細胞の再生過程を鳥類内耳において調べ、有毛細胞消失後早期に支持細胞の分化がおこり再生されていくこと、そこにbasic FGFが関与していることを明かとした(Umemoto et al,Cell&Tissue Res 1995).次いで、聴覚における神経回路網の発達、シナプスの形成に重要な役割をになっている誘導因子の発現についての研究をおこなった.鳥類内耳の発生期および再生過程におけるNCAM-Hおよびgicerinの発現について検討した結果、内耳発生早期より耳胞及び神経節にこの二種の蛋白が強く発現するが、聴器の成熟とともに聴覚上皮、神経節の順に発現が低下していき、生後はみられなくなることがわかった(Kajikawa et al,Hearing Res 1997).音響外傷後におこる有毛細胞の再生過程においても、非常に早期にgicerinが発現し、末梢聴覚系の可塑的変化にも関与していることが明かとなった(Kajikawa et al,J Neurocytol 1997).また、人工内耳例に対する長期の聴覚言語訓練結果から、先天聾児であっても若年時にハビリテーションを始めることができれば、2-3年にわたる訓練により予想をはるかに上回る言語聴取能が得られることが明かとなった(久保ら、小児耳鼻咽喉科1997).本研究により、聴覚系における有毛細胞の再生および神経発達に、basic FGF、NCAM-H、gicerinといった物質の関与を明かとすることができた.聴覚系における神経の可塑的変化の基礎となる研究として、感覚細胞の再生過程、神経回路網の発達過程について検討をおこなった.また、人工内耳埋め込み例の研究からヒトにおける可塑的変化を検討した.音響障害後の感覚細胞の再生過程を鳥類内耳において調べ、有毛細胞消失後早期に支持細胞の分化がおこり再生されていくこと、そこにbasic FGFが関与していることを明かとした(Umemoto et al,Cell&Tissue Res 1995).次いで、聴覚における神経回路網の発達、シナプスの形成に重要な役割をになっている誘導因子の発現についての研究をおこなった.鳥類内耳の発生期および再生過程におけるNCAM-Hおよびgicerinの発現について検討した結果、内耳発生早期より耳胞及び神経節にこの二種の蛋白が強く発現するが、聴器の成熟とともに聴覚上皮、神経節の順に発現が低下していき、生後はみられなくなることがわかった(Kajikawa et al,Hearing Res 1997).音響外傷後におこる有毛細胞の再生過程においても、非常に早期にgicerinが発現し、末梢聴覚系の可塑的変化にも関与していることが明かとなった(Kajikawa et al,J Neurocytol 1997).また、人工内耳例に対する長期の聴覚言語訓練結果から、先天聾児であっても若年時にハビリテーションを始めることができれば、2-3年にわたる訓練により予想をはるかに上回る言語聴取能が得られることが明かとなった(久保ら、小児耳鼻咽喉科1997).本研究により、聴覚系における有毛細胞の再生および神経発達に、basic FGF、NCAM-H、gicerinといった物質の関与を明かとすることができた.人口内耳患者において電気刺激により与えられた聴覚への非常に良好な適応性が明かとなり、聴覚の可塑性に関する基礎研究が必要性をましている.神経回路網やシナプスの形成には、誘導因子と反発因子が重要な役割を担っていることが近年明かとなってきている.誘導因子は大まかな回路の枠組みの形成に、また反発因子はその後の回路網の形成に必要と考えられている.NCAM-Hおよびgicerinは、immunogloblin superfamilyに属する膜蛋白で、主に胎生期の中枢神経系に一時的に発現し神経回路の形成に働くことが知られている誘導因子である.我々は、鳥類内耳の発生期および再生過程におけるこの二種の誘導因子の発現について検討した.その結果、内耳発生早期より耳胞及び神経節にこの二種の蛋白が強く発現するが、聴器の成熟とともに聴覚上皮、神経節の順に発現が低下していき、生後はみられなくなることがわかった.音響外傷後におこる有毛細胞の再生過程においても、非常に早期にgicerinが発現し、末梢聴覚系の可塑的変化にも関与していることが明かとなった.以上のことから、NCAM-H、gicerinといった誘導因子が、聴神経の内耳蝸牛への軸索伸展あるいは有毛細胞とのシナプス形成において重要な役割をになっていることが示唆された.次年度からは、聴覚の発達過程において聾とした動物と正常動物とで、中枢聴覚系における神経回路網の形成(軸索投射)の相違、可塑的変化の違いを比較する予定である.人工内耳患者において電気刺激により与えられた聴覚への非常に良好な適応性が明かとなり、聴覚の可塑性に関する再検討がせまられている.聴覚系における神経の可塑的変化を形態学的にとらえるため、神経回路網の発達やシナプスの形成に重要な役割をになっている誘導因子の発現について研究を続けてきた.immunogloblin superfamilyに属する膜蛋白であるNCAM-Hおよびgicerinは、主に胎生期の中枢神経系に一時的に発現し神経回路の形成に働くことが知られている誘導因子である.我々は、鳥類内耳の発生期および再生過程におけるこの二種の誘導因子の発現について検討した.

その結果、内耳発生早期よりも耳胞及び神経節にこの二種の蛋白が強く発現するが、聴器の成熟とともに聴覚上皮、神経節の順に発現が低下していき、生後はみられなくなることがわかった(Kajikawa et al,Hearing Res 1997).音響外傷後におこる有毛細胞の再生過程においても、非常に早期にgicerinが発現し、末梢聴覚系の可塑的変化にも関与していることが明かとなった(Kajikawa et al,Hearing Res in press).以上のことから、NCAM-H、gicerinといった誘導因子が、聴神経の内耳蝸牛への軸索伸展あるいは有毛細胞とのシナプス形成において重要な役割をになっていることが示唆された.
代数的符号理論と二次形式

32変数のextremalな整値正定置二次形式の分類の問題の追求が本研究の根底に横たわるテ-マであるが、本研究ではそのための有力な手がかりになると見込まれる代数的符号による二次形式の構成法と二次形式の解析的不変量(Jacobi theta級数,Siegel theta級数)の性質の解明に力を注いだ。よい具体的に述べれば(イ)3元体上の線形自己相対符号の多重complete weight enumeraterの情報からその符号から構成される二次形式に付随したJacobi theta級数を支配する原理を導くべく探求中である。(ロ)3元体上の長さ32の線形自己相対符号の群論的アプロ-チによる分類を考察中である。なおこの課題についてはコンピュ-タによる枚挙的探索も可能と思われるがそのような符号が爆発的に多数存在する場合後者の方法は盲目的過ぎる。(ハ)5元体上の長さ32の線形自己相対符号の構成とそのLee weight enumeratorの決定。
塩基配列特異性を有する情報発信型人工核酸塩基レセプターの分子設計と合成

既に本申請者は,グアニン塩基誘導体に対する情報発信型人工レセプターとして,スピロピリドピランの合成に成功している.そこで本年度は,より高次構造レベルへの本研究の展開の第一歩として,グアニン・グアニンジヌクレオチドに対してセンシング機能を有するレセプター,すなわち積層構造を有するビススピロピリドピラン1の合成を検討した.ビススピロピリドピランを設計するにあたって問題となったのは,各モノマーユニット間の架橋様式(架橋位置,架橋鎖長)である.これに関して我々は,2つのスピロピリドピランをフェロセンの上下面で連結することに決定した.これは,以下の利点を考慮したものである.1)連結部位がレセプターの機能発現に影響を及ぼさない.2)連結部位が立体的反発を解消できるくらいの回転自由度を持つ.3)DNA中の核酸塩基と同様,レセプターのメロシアニン構造における共役平面がπ-スタッキング相互作用の働く距離まで接近できる.1の合成は,モノスピロピリドピランの場合と同様な方法でスピロピラン誘導体を合成し,それをアセチレン結合を介してフェロセンの上下面に連結することで達成した.今後,各種のジヌクレオチド誘導体に対する1の分子認識能,さらにはセンシング機能を検討する予定である.既に本申請者は,グアニン塩基誘導体に対する情報発信型人工レセプターとして,スピロピリドピランの合成に成功している.そこで本年度は,より高次構造レベルへの本研究の展開の第一歩として,グアニン・グアニンジヌクレオチドに対してセンシング機能を有するレセプター,すなわち積層構造を有するビススピロピリドピラン1の合成を検討した.ビススピロピリドピランを設計するにあたって問題となったのは,各モノマーユニット間の架橋様式(架橋位置,架橋鎖長)である.これに関して我々は,2つのスピロピリドピランをフェロセンの上下面で連結することに決定した.これは,以下の利点を考慮したものである.1)連結部位がレセプターの機能発現に影響を及ぼさない.2)連結部位が立体的反発を解消できるくらいの回転自由度を持つ.3)DNA中の核酸塩基と同様,レセプターのメロシアニン構造における共役平面がπ-スタッキング相互作用の働く距離まで接近できる.1の合成は,モノスピロピリドピランの場合と同様な方法でスピロピラン誘導体を合成し,それをアセチレン結合を介してフェロセンの上下面に連結することで達成した.今後,各種のジヌクレオチド誘導体に対する1の分子認識能,さらにはセンシング機能を検討する予定である.
軌道位相と軌道重なりによる活性分子の設計と高選択的反応制御のための手法の開発

分子や反応中間体の物理的性質や化学的活性を支配するのは,分子全体の安定構造ではなく,分子中の特定の原子,原子団あるいは官能基などの局所構造である。本研究では,射影反応軌道の方法を用いて種々のアリルホウ素化合物についてホウ素中心の電子受容能およびルイス酸としての硬さを初めて理論的に計算した。これらの量はホウ素に隣接する補助基によって大きく変化し,それから予測されるアリルホウ素とアルデヒドとの反応性は,精密な非経験的分子軌道計算により計算された活性化エネルギーときわめてよい一致を示した。さらに,報告されている実験結果とも良好な相関を示すことを見いだすとともに,アリルホウ素の求核剤に対する反応性を支配する因子を明らかにして,新規ホウ素中反応剤の活性評価のための新たな反応性の尺度を提案した。白金およびパラジウムに配位した2-クロロ-2-プロペニルエチルカーボネートの炭素に求核置換がおこる反応において,中心金属が白金であるか,パラジウムであるかによって主生成物が異なる理由を,分子軌道計算および相互作用分子軌道の方法により解析した。白金錯体においては,メタラシクロブタン構造とη^2-配位構造がエネルギー的にほぼ等しく,η^2-配位構造において配位子の交換が起こりにくいことから,アリル炭素に置換したπ-アリル錯体が主生成物になることが示された。一方,パラジウム錯体においては,メタラシクロブタン構造はη^2-配位構造に比較して不安定であり,η^2-配位構造からClが置換されたアルケン配位子が脱離して主生成物となり,反応は触媒的に進むことが示された。また,メタラシクロブタン構造とη^2-配位構造の相対安定性が相互作用軌道の位相および重なりにより明快に説明できることを示した。化学および化学工業においては確かな理論基盤をもち,多様な事象に見通しを与えうる応用性の高い化学の理論の開発が待たれている。本研究では,反応の特徴が反応中心に局在化した特別な軌道対の位相と重なりによって表現されること,この軌道を利用して反応中心あるいは官能基の化学的硬さを定量的に評価できることを明らかにした。エノキシ基を有するアリル化合物のアルデヒドの反応について,反応の遷移状態を高精度の非経験的分子軌道計算で捉え,そのケイ素中心近傍の構造の違いによる反応性の差がケイ素中心から空間のある特性方向にひろがったp軌道の電子受容能およびルイス酸としての硬さと密接に関係することを明らかにした。この結果は投稿中である。また,パラジウム錯体に配位したメチレンシクロプロパンとオレフィンが[3+2]付加するのに対して,オキサ-あるいはアザトリメチレンメタンとオレフィンの反応が[2+1]付加である理由を非経験的分子軌道計算により多数の中間体と遷移状態を捉えることにより明らかにした。反応の選択性としては位置および立体選択性,面選択性の予測とともに不斉の制御が重要な課題である。ホウ素化合物の反応について非経験的分子軌道計算を行い,その結果を相互作用軌道対の方法により解析し,軌道のひろがりと位相により反応経路が制御されることを示した。この結果はまもなく投稿の予定である。本研究では,分子の物理的,化学的活性が分子の局所構造とどのように関連するかを明らかにし,この結果に基づき活性分子の設計と反応制御のための手法の開発を行ってきた。本年度の主な成果は次の通りである。1.エノキシシラン化合物とアルデヒドとの反応は新たなC-C結合を生成させる合成反応として有用であり,活発な実験的研究が行われている。

多くの場合,触媒としてルイス酸が必要であるが,シラシクロブタン環を有するエノキシシランはきわめて活性が高く,無触媒下で反応する。この高い反応性について非経験的分子軌道計算と軌道解析により考察し,アルデヒドの孤立電子対軌道と重なるケイ素中心の空軌道が,他のエノキシシラン類に比較して非常に高い電子受容性をもつことを明らかにした。2.芳香族縮合環をもつジアミンの中には,普通のアミン類に比較して異常に高い塩基性を示すものがある。1,8-ビス(ジメチルアミノ)ナフタレンはその代表的化合物である。この化合物について非経験的分子軌道計算を行い,その高い塩基性がプロトンを取り込むことによる窒素の孤立電子対間に働く重なり反発の低減にあること,非対称水素架橋構造が電子供与能の位置による変化と密接に関連していることを明らかにし,プロトンスポンジとなるジアミンを設計するうえで考慮すべき因子を明らかにした。3.2-クロロ-2-プロペニル炭酸エチルは等量の白金錯体と反応して二酸化炭素がはずれ,p-アリル錯体あるいはシクロプロパン誘導体を与える。これに対し,触媒量のパラジウム錯体の存在下では,二酸化炭素が脱離したエトキシドが得られる。この違いを与える理由について非経験的分子軌道計算と軌道解析により検討し,電子の供与,逆供与における軌道の重なりに原因があることを明らかにした。4.有機化学において重要なアノメリック効果について軌道解析を行い,電子の非局在化と軌道の重なりの重要性を明らかにした。分子や反応中間体の物理的性質や化学的活性を支配するのは,分子全体の安定構造ではなく,分子中の特定の原子,原子団あるいは官能基などの局所構造である。本研究では,射影反応軌道の方法を用いて種々のアリルホウ素化合物についてホウ素中心の電子受容能およびルイス酸としての硬さを初めて理論的に計算した。これらの量はホウ素に隣接する補助基によって大きく変化し,それから予測されるアリルホウ素とアルデヒドとの反応性は,精密な非経験的分子軌道計算により計算された活性化エネルギーときわめてよい一致を示した。さらに,報告されている実験結果とも良好な相関を示すことを見いだすとともに,アリルホウ素の求核剤に対する反応性を支配する因子を明らかにして,新規ホウ素中反応剤の活性評価のための新たな反応性の尺度を提案した。白金およびパラジウムに配位した2-クロロ-2-プロペニルエチルカーボネートの炭素に求核置換がおこる反応において,中心金属が白金であるか,パラジウムであるかによって主生成物が異なる理由を,分子軌道計算および相互作用分子軌道の方法により解析した。白金錯体においては,メタラシクロブタン構造とη^2-配位構造がエネルギー的にほぼ等しく,η^2-配位構造において配位子の交換が起こりにくいことから,アリル炭素に置換したπ-アリル錯体が主生成物になることが示された。一方,パラジウム錯体においては,メタラシクロブタン構造はη^2-配位構造に比較して不安定であり,η^2-配位構造からClが置換されたアルケン配位子が脱離して主生成物となり,反応は触媒的に進むことが示された。また,メタラシクロブタン構造とη^2-配位構造の相対安定性が相互作用軌道の位相および重なりにより明快に説明できることを示した。