hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自然生息地の植物ウイルス多様性とその成立メカニズム

該当年度は、前年度のハクサンハタザオにおける既知ウイルスの同定に引き続き、未知ウイルスの探索を試み、得られた結果を論文にまとめ公表した。さらに、接種感染実験系の確立と、野外の複数地点でのRNA-Seqによるウイルス解析を行った。1.新規ウイルスの同定RNA-Seqを用いて既知ウイルスの網羅的同定だけでなく、植物側にも既知ウイルス側の配列にもマップされなかったリード内から、de novo assemblyを用いた新規ウイルスの探索を試みた。これにより、Alphapartitivirusに属する1種の新規パーティティウイルスを発見し、Arabidopsis halleripartitivirus1と命名した。このウイルスは調査対象としたハクサンハタザオ68個体中、82%もの植物個体に感染しており、種子を通じて垂直感染することを明らかにした。ハクサンハタザオにおけるウイルス感染と宿主ーウイルス相互作用の解析結果をまとめた論文を公開した(Kamitani et al. 2016)。2.地域間・宿主間でのウイルスの比較(2,3地点目)上記ハクサンハタザオ以外のアブラナ科植物が複数共存する調査地において、生育する全アブラナ科種を対象にウイルスの検出を行った。調査地によってウイルスの在不在が異なり、またウイルスの感染有無は植物種によって異なった。検出されたウイルスのうち1種は国内未報告のウイルスであったため植物防疫所へ報告を行い、さらに配列の同定と既知の株との比較や、農作物などへの接種実験による感染力・病徴の確認を行った。ウイルスの接種については野生種のハクサンハタザオでの例がなかったが、汁液接種により高い割合で感染させられる系を確立した。28年度が最終年度であるため、記入しない。該当年度は、前年度にRNA-Seqを行った1地点のサンプルの結果解析を中心として、その他2か所でのRNA-Seq実験も行い地点間・植物種間での比較検討を行った。1.結果の解析(1地点目)野生植物ハクサンハタザオにおいて、RNA-Seqにより、ゲノム情報が既知である全種のウイルスの感染有無をクリアに判別する方法を確立した。また1宿主植物内に共感染しているウイルス種間において、特定のウイルスによる重複感染の促進効果が働いている可能性を示した。植物側のトランスクリプトーム解析からは植物側のウイルス感染への応答が見られており、これらを現在論文にまとめ投稿中である。ウイルスの宿主への影響評価では、無病徴な感染が多く存在する一方で感染ウイルスの種数や特定のウイルスと病徴との間に相関がみられる事を明らかにした。野外での適応度の予備的な調査では、他の県境要因の影響(シカの食害など)が野外では大きく感染との間に明らかな関係はみられないという結果が得られた。2.地域間・宿主間でのウイルスの比較(2,3地点目)上記ハクサンハタザオ以外の野生アブラナ科植物が共存する野外調査地2地点においてサンプリングを行い、RNA-Seqにより感染ウイルス種を決定した。感染ウイルス種は3地点で少しずつ異なったものの、3つの調査地で共通に感染しているウイルス種を見いだした。ウイルスのゲノムの解析からは、宿主植物種よりも地域の違いによってウイルスがまとまることが明らかになった。さらに1つ目の調査地で見られたような重複感染促進の傾向が再び観察され、このウイルスの自然環境課における働きの重要性が示唆された。論文の公表が予定より少し遅れているが現在投稿中であり、研究内容は順調に進んでいると考えたため。上記1の調査地において、今年度フィールドでデータを取った植物の開花数・成長量のデータとウイルス感染との関係について検討する。また、今回探索の対象としていない未知ウイルスの感染の有無についてもde novo assemblyにより調べる予定である。

さらに今後は、これまでの研究で見つかったウイルス種の感染や、重複感染の傾向が野外に一般的にみられる事なのかを調べるために、近畿の数十か所の調査地においてハクサンハタザオの野外調査とRNA-Seqを行う。それらの調査地域間での感染ウイルス群集の違いを、地点の環境要因と関係付けて検討する。並行して、野外データから示唆されるウイルスの宿主特異性やウイルス種間・ホスト-ウイルス間の相互作用を検討するため、実験室での感染実験についてもひきつづき準備を進める予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。所属研究室のホームページ作成を担当した28年度が最終年度であるため、記入しない。
モバイルユーザ間の直感的インタラクション手法に関する研究

携帯電話,PDAなどの携帯情報端末の処理能力の向上により,今日ではこれらの端末において3次元情報空間を表示することが可能となっている.しかし,携帯情報端末上の3次元情報空聞において情報を探索・閲覧するための直感的な手法は確立されていない.そこで本研究では,携帯情報端末上の3次元情報空間における直感的な探索・閲覧手法を確立することを目指す.そのためにまず,探索・閲覧に必要な操作を示し,これらの操作と入力動作との自然で効率的なマッピングを見出すための実験を行った.実験結果より,視点位置の移動は端末位置の変更に,視線方向の変更は端末の向き変更,もしくは指差し動作に,そして,オブジェクト操作には,つまむ,もしくはにぎる動作に対応付けることが直感的であることが分かった.上記実験では,各操作が逐次的に行われる場合を対象としているが,実際には,複数の操作が並列に行われる場合も多い.そこで,複数の操作を並列に実行できる環境において上記実験で見い出したマッピングの可能な組み合わせについて,自然さと効率,さらには並列に操作した場合の影響を調べた.その結果,端末の動きで視野を,手指の動きでオブジェクトを操作することは,複数の操作を並列に実行できる環境において,一般的な入力デバイスであるスタイラスを用いたときより直感的であることが分かった.また,並列に操作するときは,逐次的に操作するときより効率的であり,より自然であると評価された.なお,本研究で提案する端末の動きや手指ジェスチャによる操作では,オブジェクトや視点位置の移動量が大きいと,ユーザに与える身体的負担が大きくなり,時間も長くかかってしまう.そこで,オブジェクトを"投げる"操作を提案し,その手法の有効性を調べた.その結果,投げる操作により,効率や疲労を改善することはできなかったが,操作に必要な実世界での空間の大きさを小さくすることが可能であることがわかった.携帯電話,PDAなどの携帯情報端末の処理能力の向上により,今日ではこれらの端末において3次元情報空間を表示することが可能となっている.しかし,携帯情報端末上の3次元情報空聞において情報を探索・閲覧するための直感的な手法は確立されていない.そこで本研究では,携帯情報端末上の3次元情報空間における直感的な探索・閲覧手法を確立することを目指す.そのためにまず,探索・閲覧に必要な操作を示し,これらの操作と入力動作との自然で効率的なマッピングを見出すための実験を行った.実験結果より,視点位置の移動は端末位置の変更に,視線方向の変更は端末の向き変更,もしくは指差し動作に,そして,オブジェクト操作には,つまむ,もしくはにぎる動作に対応付けることが直感的であることが分かった.上記実験では,各操作が逐次的に行われる場合を対象としているが,実際には,複数の操作が並列に行われる場合も多い.そこで,複数の操作を並列に実行できる環境において上記実験で見い出したマッピングの可能な組み合わせについて,自然さと効率,さらには並列に操作した場合の影響を調べた.その結果,端末の動きで視野を,手指の動きでオブジェクトを操作することは,複数の操作を並列に実行できる環境において,一般的な入力デバイスであるスタイラスを用いたときより直感的であることが分かった.また,並列に操作するときは,逐次的に操作するときより効率的であり,より自然であると評価された.なお,本研究で提案する端末の動きや手指ジェスチャによる操作では,オブジェクトや視点位置の移動量が大きいと,ユーザに与える身体的負担が大きくなり,時間も長くかかってしまう.そこで,オブジェクトを"投げる"操作を提案し,その手法の有効性を調べた.その結果,投げる操作により,効率や疲労を改善することはできなかったが,操作に必要な実世界での空間の大きさを小さくすることが可能であることがわかった.携帯情報機器利用者(モバイルユーザ)間のコミュニケーション開始および終了を直感的かつ効率的に行うための手法を提案し評価した.提案手法では,実世界におけるモバイルユーザ相互の位置関係を反映したアバタが存在する仮想3次元空間を各携帯情報端末に提示し,実世界でユーザ自身が移動する代わりに,その仮想3次元空間内においてアバタを操作することで目的の相手(アバタ)と接近した状態を直感的に表現する.具体的には,つまむジェスチャにより自信のアバタを選択し,つまんだまま手を動かすことにより,自身のアバタが仮想3次元空間で移動する.さらに,目的の相手(アバタ)に近づいた状態で,そのアバタと仮想3次元空間内で「握手」をすることによりコミュニケーションを開始する.また,コミュニケーションを終了するときには「バイバイ」のジェスチャによって終了する.これらのコミュニケーション開始および終了手法は直感的であり,特に「握手」による開始手法は,通信相手の決定と接続作業の依頼を同時に行うことができるため,接続作業の手数が少ないという利点もある.なお,提案手法における「握手」および「バイバイ」とは,それぞれ,ユーザが端末越しの空間に手を差し伸ばして相手のアバタと握手あるいはバイバイのジェスチャをすることである.提案手法を実装したシステムと,従来のBluetoothのインタフェースを模したシステムとの比較実験を行った結果,従来手法に比べ提案手法を用いた場合にコミュニケーション開始に要する時間が短かった.さらに,主観評価により,操作のわかりやすさが従来手法に比べ提案手法の方が優れていることを示した.携帯電話,PDAなどの携帯情報端末の処理能力の向上により,今日ではこれらの端末において3次元情報空間を表示することが可能となっている.しかし,携帯情報端末上の3次元情報空間において情報を探索・閲覧するための直感的な手法は確立されていない.

そこで本研究では,携帯情報端末上の3次元情報空間における直感的な探索・閲覧手法を確立することを目指す.そのためにまず,探索・閲覧に必要な操作を示し,これらの操作と入力動作との自然で効率的なマッピングを見出すための実験を行った.実験結果より,視点位置の移動は端末位置の変更に,視線方向の変更は端末の向き変更,もしくは指差し動作に,そして,オブジェクト操作には,つまむ,もしくはにぎる動作に対応付けることが直感的であることが分かった.上記実験では,各操作が逐次的に行われる場合を対象としているが,実際には,複数の操作が並列に行われる場合も多い.そこで,複数の操作を並列に実行できる環境において上記実験で見い出したマッピングの可能な組み合わせについて,自然さと効率,さらには並列に操作した場合の影響を調べた.その結果,端末の動きで視野を,手指の動きでオブジェクトを操作することは,複数の操作を並列に実行できる環境において,一般的な入力デバイスであるスタイラスを用いたときより直感的であることが分かった.また,並列に操作するときは,逐次的に操作するときより効率的であり,より自然であると評価された.なお,本研究で提案する端末の動きや手指ジェスチャによる操作では,オブジェクトや視点位置の移動量が大きいと,ユーザに与える身体的負担が大きくなり,時間も長くかかってしまう.そこで,オブジェクトを"投げる"操作を提案し,その手法の有効性を調べた.その結果,投げる操作により,効率や疲労を改善することはできなかったが,操作に必要な実世界での空間の大きさを小さくすることが可能であることがわかった.
片手で持てる実用小型絶対重力計の開発研究

本研究計画では絶対重力計の小型化の研究を発展させ、野外観測可能な実用型の小型絶対重力計、具体的にはいわゆる投げ上げ式絶対重力計を開発する。今年度はこれまで不具合のあった投げ上げ機構の改良、およびアルミ製真空容器の製作を行い、小型・軽量の絶対重力計として動作するシステムの完成をめざした。鏡の投上げ時の回転が許容量より1桁程度大きいことがこれまでの問題であった。これは投げ上げる瞬間に投げ上げ台から投げ上げ鏡の脚に力のアンバランスが生じ鏡に回転が生じてしまうものである。そこで、投げ上げ装置のステージに振動ダンパーを組み込み、さらにピエゾ素子(任意波形発生装置で駆動)を投上台に組み込み、投げ上げ直前に下向きに駆動することで鏡にアンバランスな力が加わる前に鏡をリリースしてしまう方法を試した。その結果、鏡の回転を抑えることに成功した。軽量化するためのアルミ製超高真空容器については(株)日造精密研磨と打ち合わせ製作した。従来のものとの違いは、投げ上げ駆動のモーターを真空外に配置し、ベローズを介して真空中のステージを駆動するものである。3mmの投げ上げができるような仕様とし、投げ上げ時のストッパーの振動が容器内の参照振り子に加わらないように、ストッパー部分と容器を分離した構造を採用した。レーザー光源に関しては、ヨウ素安定化レーザーを購入し、絶対重力計の干渉計光源である2-モードレーザーとのビートを測定中に常にモニターし、2-モードレーザーのドリフトをつねに記録し、絶対重力値の測定データを補正する方法が優れていることがわかった。以上の研究の結果を踏まえて、片手で持てるところまではいかなかったものの、従来よりも軽量な総重量50kg程度の絶対重力計を開発することができた。本研究計画では絶対重力計の小型化の研究を発展させ、野外観測可能な実用型の小型絶対重力計を製作し、性能評価をおこなう。具体的には、いわゆる投げ上げ式絶対重力計を製作する。今年度は小型・軽量の絶対重力計として動作するシステムの完成をめざした。これは投げ上げる瞬間に投げ上げ台から振動が加わることや投げ上げ鏡の脚と台座との接触抵抗により余計な力が加わることが原因であると考えられる。そこで、鏡に加えられる振動を低減するために投げ上げ台の振動を測定したところ、使用しているガイドのバネの強い共振による振動が見られた。バネを取り外し、代わりのバネに振動ダンパーを組み込むことで共振を抑えることができた。また、接触抵抗の寄与を低減するためにピエゾ素子(任意波形発生装置で駆動)を投上台に組み込み、投げ上げ直前に下向きに駆動することで鏡に加わる接触抵抗の相互作用時間を大幅に低減することができる。以上二つの改良は回転を抑えるのに有効であることがわかった。軽量化するためのアルミ製超高真空容器については(株)日造精密研磨と打ち合わせ、電解複合研磨による脱ガス低減処理の仕様を検討した。高真空を得るために不可欠なターボ分子ポンプとして、野外にも持ち運び容易な小型で軽量なものを購入した。レーザー光源に関しては、当初予定していたオフセットロックタイプヨウ素安定化He-Neレーザは必要な性能値をメーカーで測定・保障していないことがわかり、急遽、こちらで新規に開発することになった。既製のヨウ素安定化レーザーと今年度開発した無変調レーザーを同時に動作させれば当初の目的を達することができるので、来年度はそのような構成で研究を進める。
生体組織の三次元的な機能・構造再生に関する研究

組織再生過程での細胞と足場材料との相互作用を評価・理解することは再生メカニズムの解明や足場材料の開発に重要な知見を与え得るものの,力学的な評価は限られている.本研究では,細胞ー材料間の力学的相互作用を可視化し得る,フォルスター共鳴エネルギー移動(FRET)を利用した張力センサーの開発を行った.本年度は,センサー固定基板上に播種した線維芽細胞の経時蛍光観察を行い,細胞ー材料間の力学的相互作用の可視化に取り組んだ.なお,経時観察中にサイトカラシンD(アクチン重合阻害剤)を作用させ,細胞の収縮を引き起こした.サイトカラシンDの作用により,伸展形状を示していた細胞は徐々に収縮し,最終的に球形となった.アクチンの脱重合に伴い,接着斑が徐々に消失したと考えられる.この過程において,まず,細胞の仮足先端部にFRETインデックスが低値を示す,即ち,強い張力が負荷されている領域が現れた.そして,細胞が球形になるとこの領域は消失した.収縮初期では残存している接着斑に張力が集中するも,最終的に全ての接着斑が消失し,細胞ー材料間の張力が検出限界以下となったと考えられる.以上より,張力センサーを用いることで,アクチン細胞骨格の構造変化や接着斑の形成・消失に伴う細胞ー材料間の力学的な相互作用が可視化できることが示された.生体組織の三次元的な機能・構造再生の達成には,再生部への血管誘導が重要である.そこで本研究では,機能性ペプチドの修飾による,シルクフィブロインゲルへの血管誘導能の付加にも取り組んだ.昨年度作製した血管誘導性ペプチドをゲルに修飾した結果,皮下組織においてゲル埋入部に誘導される血管の面積が約2倍に増加した.また,組織染色の結果,血管誘導によってゲル埋入部の組織置換が促進されることが示された.血管誘導性ペプチド修飾シルクフィブロインゲルは,三次元的な組織再生の達成に有用であると考えられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。再生医療の臨床応用のためには,細胞源の確保のみならず,生体組織の機能や構造の再生,また,それを補助し得る細胞培養担体の開発が不可欠である.組織再生過程での細胞と培養担体との相互作用を理解することは培養担体の開発において極めて重要であり,培養担体の力学的性質が細胞の増殖や分化に大きく影響することが知られている.組織再生の評価には生化学的手法が広く用いられている一方,力学的な視点からの評価は限られている.そこで,平成25年度は,細胞と培養担体との力学的な相互作用を可視化し得る,フォルスター共鳴エネルギー移動(FRET)を利用した力学センサタンパク質の作製及びこのような機能性タンパク質の活性を維持したまま,三次元培養担体に導入する方法の確立に取り組んだ.遺伝子組換え大腸菌を用い,力学センサをリコンビナントタンパク質として作製,精製し,溶液状態での励起・蛍光スペクトルの取得を行った結果,高純度(>90%)のセンサタンパク質が得られ,センサ分子内でのFRETが生じていることを確認した.また, PEG-Cu^<2+>キレート基板へのセンサタンパク質の固定及びアクセプターブリーチングによるFRET効率測定を行い,基盤に固定された状態でもセンサタンパク質分子内FRETが生じることを確認した.センサ固定基板上に線維芽細胞を播種し,共焦点レーザー顕微鏡による経時観察を行った結果,細胞移動に伴い, FRETインデックスが変化する様子を観察した.一方,遺伝子組換えカイコによって産生された塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)融合シルクフィブロインを用い, bFGFの活性を維持したままスポンジ状に加工する方法を検討した.加工過程において使用可能な緩衝液や滅菌方法の検討を行った結果,線維芽細胞や関節軟骨細胞の増殖を促進するbFGF融合フィブロインスポンジ培養担体を得た.すなわち,機能性タンパク質の活性を維持したまま三次元培養担体に加工することに成功した.組織再生過程での細胞と足場材料との相互作用を評価・理解することは再生メカニズムの解明や足場材料の開発に重要な知見を与え得るものの,力学的な評価は限られている.本研究では,細胞ー材料間の力学的相互作用を可視化し得る,フォルスター共鳴エネルギー移動(FRET)を利用した力学センサの開発に取り組んでいる.本年度は,基板へのセンサの固定条件の検討,センサ固定基板上での細胞の経時蛍光観察及びセンサ導入シルクフィブロインスポンジの作製を行った.センサ固定密度,洗浄液組成,観察中に用いる培養液を変化させ,スペクトル観察による検討を行った結果,相互作用の検出に必須な分子内FRETが支配的となる条件を得た.本条件で作製したセンサ固定基板上に線維芽細胞を播種し,共焦点レーザー蛍光顕微鏡による経時観察を行った.その結果,細胞移動に伴う,仮足先端部でのFRETインデックスの変化を認めたため,二次元環境での細胞ー材料間力学的相互作用の可視化が示唆された.

また,シルクフィブロイン結晶領域の繰返し配列を融合したセンサの作製及びシルクフィブロインスポンジへの導入に取り組んだ.昨年度の成果を基に,繰返し配列融合センサをシルクフィブロインのリン酸緩衝溶液に添加し,1 vol%のジメチルスルホキシド存在下で凍結融解させることで,センサ導入シルクフィブロインスポンジを得た.電子線滅菌後でもセンサ由来の蛍光が観察されたため,活性を維持したセンサを含んだ三次元足場材料の作製に成功したと考えられる.生体組織の三次元的な機能・構造再生の達成には,再生部への血管誘導が重要であるため,本年度は,また,血管誘導性ペプチドの作製とこれを導入したシルクフィブロインゲルの評価を行った.その結果,血管誘導性ペプチドによって,皮下組織におけるゲル内部への血管・組織の浸潤が促進されたため,三次元的な組織再生を達成し得ると考えられる.組織再生過程での細胞と足場材料との相互作用を評価・理解することは再生メカニズムの解明や足場材料の開発に重要な知見を与え得るものの,力学的な評価は限られている.本研究では,細胞ー材料間の力学的相互作用を可視化し得る,フォルスター共鳴エネルギー移動(FRET)を利用した張力センサーの開発を行った.本年度は,センサー固定基板上に播種した線維芽細胞の経時蛍光観察を行い,細胞ー材料間の力学的相互作用の可視化に取り組んだ.なお,経時観察中にサイトカラシンD(アクチン重合阻害剤)を作用させ,細胞の収縮を引き起こした.サイトカラシンDの作用により,伸展形状を示していた細胞は徐々に収縮し,最終的に球形となった.アクチンの脱重合に伴い,接着斑が徐々に消失したと考えられる.この過程において,まず,細胞の仮足先端部にFRETインデックスが低値を示す,即ち,強い張力が負荷されている領域が現れた.そして,細胞が球形になるとこの領域は消失した.収縮初期では残存している接着斑に張力が集中するも,最終的に全ての接着斑が消失し,細胞ー材料間の張力が検出限界以下となったと考えられる.以上より,張力センサーを用いることで,アクチン細胞骨格の構造変化や接着斑の形成・消失に伴う細胞ー材料間の力学的な相互作用が可視化できることが示された.生体組織の三次元的な機能・構造再生の達成には,再生部への血管誘導が重要である.そこで本研究では,機能性ペプチドの修飾による,シルクフィブロインゲルへの血管誘導能の付加にも取り組んだ.昨年度作製した血管誘導性ペプチドをゲルに修飾した結果,皮下組織においてゲル埋入部に誘導される血管の面積が約2倍に増加した.また,組織染色の結果,血管誘導によってゲル埋入部の組織置換が促進されることが示された.血管誘導性ペプチド修飾シルクフィブロインゲルは,三次元的な組織再生の達成に有用であると考えられる.本年度の研究目的である,力学センサの細胞存在下での動作確認及び力学センサの三次元シルクフィブロイン材料への導入を達成できたため.さらに,三次元的な組織再生を補助し得る,in vivoでの血管誘導を達成できたため.27年度が最終年度であるため、記入しない。基板に固定されたセンサの動作確認において,これまでは,細胞移動時の細胞形態の変化に伴うFRETインデックス変化の取得を行ってきた.人為的な操作に伴うFRETインデックスの変化を取得すれば,センサの動作確認を確実なものとできると考えらるため,今後は細胞形態変化を誘導する試薬の影響を検討する.また,本年度,血管誘導によるin vivoでの生体組織の三次元的な機能・構造再生が期待される結果が得られたため,今後,皮下組織以外での組織再生も検討する.本年度の研究の目的である,「力学センサタンパク質の作製と細胞存在下での動作確認」及び「三次元培養担体への機能性タンパク質の導入」を達成できたため.27年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画では,遺伝子組換えカイコを利用した力学センサ融合シルクフィブロインの作製に取り組む予定だった.
スポーツ活動における肘関節骨軟骨障害に関する生体力学的検討

(臨床的観測)肘頭の形態と各種肘頭過労性骨障害の出現率との関係を検討したところ、肘頭疲労骨折では肘頭が台形のものに、いわゆるVEO(vulgas extension overload injury)では尺側凸のものに、疲労骨折類似型ではドーム状のものに多発することを確認した。さらに、肘頭および肘頭窩の形態と肘頭過労性骨障害との関連について検討した結果、肘頭が尺側凸型で肘頭窩が外側陥凹型では60%、肘頭が尺側凸型で肘頭窩が肘頭陥凹型では28.6%、肘頭が台形型で肘頭窩が外側陥凹型では22.2%で障害を認めた。以上より、疲労による肘頭障害は、肘頭自身の形態に加え、相対する肘頭窩の形態とのコンビネーションにも大きく影響されることが分かった。(有限要素解析)33歳男性の肘関節を1mm間隔でCTを撮影し、Mark Mentat softwareを使用して、コンピューター上で、3次元にて再構成した。作製した有限要素モデルに外反伸展負荷を与え、肘頭での応力集中点をVon Misesの解析を用い検討した。その結果、台形型では疲労骨折と同様な部位に応力集中を示し、尺側凸型では肘頭尺側先端にのみ応力集中を認め、いわゆるVEO発生部位に一致した。ドーム状の肘頭では肘頭全体に一応な応力集中を示した。有限要素からみた理論的疲労障害発生メカニズムの検討からも、各種疲労障害発現には、肘頭の形態が重要であることを示している。本年度は、肘関節の有限要素モデルの作製と、臨床的には肘関節の形態を3次元CT像などで検討した。肘関節の有限要素モデルはボランティアの肘関節を1mm間隔でCT撮影し、それを現在3次元画像とし有限要素解析用に再構成中である。モデル作製と平行して、臨床的には12歳から24歳までの野球選手48例を対象とし、3次元CTなどを用い、肘関節の形態を観察した。形態には、個人差があり種々の形態をとることが明らかとなった。肘頭の形態は長方形型、台形型、尺側凸型、ドーム型に分類され、頻度はそれぞれ、10.4%、39.6%、35.4%、14.6%であった。肘頭が接する肘頭窩では外側陥凹型と中央陥凹型に分けられ、それぞれ47.9%、52.1%の頻度であることが分かった。投球動作中は肘頭と肘頭窩では圧迫力や剪断力がそれぞれに加わる。形態が異なる場合、運動中でのストレス集中部位は当然異なってくる。この形態学的な個々の差異が、肘頭に生じる種々の骨軟骨障害の原因となる可能性を示唆している。現在有限要素解析用にモデリングしているものは台形型肘頭、中央陥凹型肘頭窩である。まず、この形態における生体力学的特徴を求め、以後各型のコンビネーションより、形態特有の障害を検討する。また、有限要素解析に先んじて、特に解明の主眼としている肘頭疲労骨折に代表される肘頭過労性骨障害の評価を行った。同病態を有する7例の肘頭の変化を単純レントゲン、単純CT、空気造影CT、3次元CT、MPR-CTで評価した。問題となる骨折線の評価には、MPR-CTが最も優れていた。今後、MPR-CTから明らかとなる病態像と有限要素解析から得られる応力分布の比較検討で生体力学的に肘頭過労性骨障害の病態解明が期待される。
Pre-RNA3'末端修飾に関わる遺伝子の遺伝学的同定

・ショウジョウバエpoly(A)polymeraseの遺伝子であるhiiragi(hrg)の表現型を変容しうる変異体を検索するために、薬剤処理したhrg変異体計2,344系統(昨年度との計5,000系統)を作成した。これらの系統の表現型を精査の後、翅に何らかの形態以上を示す21系統を本年度は得たが、これらのうち顕著にhrg変異体の表現型を変容する系統は得られなかった。このことから、得られた21系統が、hrgの関わる翅形態形成プロセスとは異なるプロセスにおいて翅形成に関わっている可能性が考えられた。・Poly(A)polymeraseとともにPolyadenylation factors complexを形成する遺伝子の一つsu(f)とhrgとの二重変異体を作成し、昨年度より高い温度で飼育することにより遺伝子間の相互作用を検出しようと試みたが、今までのところ、二重変異体にのみ観察される表現型は見い出すことができていない。・mRNA3末端にアダプターRNAを結合し、そこから逆転写反応と引続きPCRを行う検出法に着手した。予備実験によりアダブターRNAの結合は可能であるものの、逆転写反応またはPCR反応が思うように進まず、特定の遺伝子のmRNAを増幅できる技術の開発に到らなかった。一方、RNAの3末端をpCpでラベルし、引続きRNase AおよびRNase T1で処理することによりA残基の連続した配列を検出する手法を確立しつつある。この手法を用いてhrg変異体および野生型のRNAを解析したが、hrg変異体と野生型との間で、検出されたA残基の長さに顕著な差は見つからなかった。このことから、hrg変異体における表現型はPoly(A)polymerase活性の低下によるものの、全体のpoly(A)鎖長に反映される程の変化ではなかったことが考えられた。・ショウジョウバエpoly(A)polymeraseの遺伝子であるhiiragi(hrg)の表現型を変容しうる新規の変異体を検索するために、薬剤処理したhrg変異体、計2756系統を作成し、24系統の候補を得たが、このうち22系統は表現型が遺伝しなかった。残りのうち1系統は、hrgの変異が存在しなくても表現型を持つことから目的の変異体ではなかった。別の1系統はhrgの翅の欠失の度合いを増加する変異体であり、この遺伝子の変異単独でも羽の欠失が観察されたが、Notch遺伝子座の重複を持つ染色体の導入によってこの表現型が抑制されたことからNotch遺伝子の変異であることが示唆された。・hrgの表現型がpoly(A)polymeraseの活性の異常によるものであるかを調べるために、poly(A)polymeraseの酵素活性を失った蛋白質をコードする融合遺伝子を2種作成した。これを用いてhrg表現型の救済を試みたが、表現型は救済されなかった。この結果より、hrgの表現型はpoly(A)polymerase活性の異常(活性の低下)によることが示唆された。この成果は、論文としてDevelopmental Biology誌に投稿し採択された。・Poly(A)polymeraseとともにpolyadenylation complexを形成する蛋白質をコードする遺伝子[su(f)およびCPSF160]の変異体とhrg変異体の二重変異体を作成し、hrgの表現型への影響を解析したが、これらとhrg単独の変異との間で顕著な表現型の差異は観察されなかった。
中央地方関係の変容と政党政治

この研究の主要な課題は,選挙制度改革と地方分権改革という1990年代に行われた大きな改革が,国政・地方政治を通じた政党システムにどのような影響を与えたかを分析することであった。その分析を通じて,地方政府の二元代表制や地方議会の選挙制度を原因として,地方の政党システムが再編成されつつあることを明らかにした。これは,二大政党化が進む国政に対して,地方政治が多様化していることを示している。平成21年度は,大きく二つの作業について成果があった。まず都道府県レベルの地方議会における選挙区レベルでの分析である。国会図書館に所蔵されている新聞社の地方版を用いて,1991年以降の統一地方選挙の選挙結果を調べることで,各政党が選挙区レベルでどのように候補者を擁立し,またどの程度候補者が当選しているかについてのデータセットを構築した。このデータをもとに政党の候補者擁立戦略について分析し,選挙制度改革後に国政レベルで自民党に対抗することになった民主党が二大政党の一翼として地方政治を国政と同様に分極化させつつあること,そして地方分権改革の進展とともに地方政治が実質的な意味を持つようになる中で,地方議会における選挙制度や地方政府の二元代表制という地方政治レベルの要因が存在するために,選挙区の集合体としての地方政治レベルでは国政に連動した再編成が必ずしも進んでいないことを議論した(2009年度の日本選挙学会報告)。この報告をもとにした論文が『選挙研究』の査読を通過し,26巻1号にて公刊される。なお,このデータについては国会図書館での新聞記事のコピーを収集し,これからさらに精査を加えることを予定している。また,国政レベルの選挙についての分析として,選挙制度改革以降の国政レベルの選挙における代議士候補者のキャリアを官僚出身・県議出身・世襲などのカテゴリに分けるデータを構築したうえで,国政における自民党の候補者擁立戦略を分析し,地方政治との関係を検討した。この分析からは,地方政治が単に国政に従属するだけの関係ではなく,知事と地方議会の関係を軸とする地方政治の論理により,政党執行部の意思に対して忠実な県連がある一方で,地方議員の代表機関としての性格を強く持ち,意思決定において地方政治の論理を重視する政党の地方組織がありうることを示した。この分析は,2009年12月に公刊された御厨貴編著によって発表されている。平成22年度は,国政における二大政党化と地方分権改革を受けた地方政治独自の政治的競争の存在を踏まえて,国政・地方政治を通じた政党政治がどのように再編されているかの検証を進めた。主要な分析として行ったことはふたつである。まずひとつは,自民党長期政権が続く中で,なぜ地方政治において自民党の「分裂」が起きるのかという問題を扱った。自民党の一党優位が続くのであれば,補助金獲得のために中央との関係を重視するために,地方政治では自民党への支持を集約することが予想される。そして実際に,「相乗り」の多くは,党派を超えてそれに近い発想で行われていると考えられる。しかし,現実には地方議会あるいは知事選挙において自民党はしばしば分裂している。その原因について分析した研究では,日本の地方自治を特徴付ける二元代表制において,強い権限を持つ知事の存在は自民党に「分裂」への誘因を提供することになることを明らかにした。もうひとつは,政治家レベルでの国政と地方政治の移動の問題を扱った。従来は,地方政治家が国政への進出を行うことに注目が集まり,それは政治家のキャリアアップとして捉えられてきた。しかし近年では,少なくない国政の政治家が,地方自治体の首長選挙に出馬することを通じて,地方政治家への道をとっている。1990年代に選挙制度改革に加えて地方分権改革が行われたことで,国会議員が地方の首長選挙に立候補しやすくなることを議論した上で,実際のデータからそれを確認した。これらの研究を通じて,地方政府における二元代表の一翼である知事が,地方での「権力核」として政党政治に大きな影響を与える存在として位置づけられ,その役割が地方分権改革とともに増大していることを論じた。また,以上の研究とも関連する,1990年代以降の地方政治が首長と地方議会の部門間対立によって説明できることを論じた研究をまとめた単著を出版した。
卵胞発育制御機構の解明と原始卵胞のin vivo activation法の開発

我々はマウス卵巣組織培養の結果から、休眠状態の原始卵胞が血清濃度依存的に活性化される事を明らかにしてきた。この結果をin vivoにおいて検証するため、今年度は3種類の血管新生促進因子、VEGF、bFGF、HGFをそれぞれ含む生理活性物質徐放剤をマウス卵巣嚢に移植し、FoxO3aの卵母細胞内の局在を指標に血管新生の原始卵胞活性化に対する作用を調べた。その結果、卵巣内の血管新生によって、原始卵胞の活性化が促進されることが確認できた。この結果は、培養卵巣組織において血清濃度依存的に原始卵胞の活性化が促進される結果と一致し、卵巣内において血管とのコンタクトが原始卵胞の発育誘導に重要であることを示唆している。また、血管新生促進後の卵胞発育動態を卵巣組織培養を用いたライブイメージング解析と組織学的手法によって解析したところ、血管とのコンタクトによって活性化された原始卵胞はそのまま一次卵胞に発育するのではなく再度、発育停止することが確認された。この原始卵胞の発育停止の原因を卵巣組織培養による解析によって調べたところ、一次卵胞が一定数以上存在すると原始卵胞の発育が抑制されることが明らかになった。この結果は卵巣内において各発育ステージの卵胞数が卵胞間相互作用によって厳密に制御されている可能性を示唆しており、卵巣組織全体での卵胞発育制御機構を理解する上で重要な結果である。現在、この制御機構について詳細に解析を行うため、マイクロアレイを用いた遺伝子発現解析によって、一次卵胞特異的に発現し、原始卵胞の発育誘導を抑制する効果をもつ因子について探索を行っている。研究計画の通り、生理活性物質徐放剤の移植実験によって卵巣内の血管新生と原始卵胞の活性化に関連性があることが確認できた。原始卵胞発育誘導以降の卵胞発育制御機構についても、一次卵胞の原始卵胞に対する発育抑制効果が確認でき、その抑制に関与する作用因子の探索の段階まで1年目で進むことができたため、おおむね順調な進行度合いであると言える。血管新生は卵胞発育、排卵などの生理現象に伴って卵巣内で周期的におこる生理現象の一つである。ここまでの研究成果から、この血管新生によって血管と原始卵胞がコンタクトを持ち、物質供給が始まる事が休眠状態の原始卵胞を活性化するために重要である事が明らかになってきた。しかし、一旦、活性化された原始卵胞は卵巣内の卵胞構成を維持するために、一次卵胞によって再び発育停止する制御機構が存在する事も明らかになった。2019年度はまず、一次卵胞がどのように原始卵胞の発育を抑制しているかを明らかにする。また、このような卵胞間相互作用による卵胞発育制御は原始卵胞ー一次卵胞間による相互作用に限られたものではないと推測されるため、卵胞発育過程におけるマルチステップの発育制御機構を解明し、人為的に生体内の卵胞発育を制御する方法を確立していく。

2019年度はまず、一次卵胞がどのように原始卵胞の発育を抑制しているかを明らかにする。また、このような卵胞間相互作用による卵胞発育制御は原始卵胞ー一次卵胞間による相互作用に限られたものではないと推測されるため、卵胞発育過程におけるマルチステップの発育制御機構を解明し、人為的に生体内の卵胞発育を制御する方法を確立していく。2018年度にRNA-seqの受託解析を依頼したが、納品が2019年度となるため支払いが2018年度中に行えず、その分の予算を繰り越す事になった。生じた次年度使用額はこの受託解析費用として用いる。
小中学校理科におけるインタラクティブ・シミュレータを活用した授業モデルの開発

本研究では、小中学校理科において、パソコンさえあれば実施可能なインタラクティブ・シミュレータであるPhET(The Physics Education Technology Project)を導入した授業モデルを整備し、児童生徒が身近な現象について考え、主体的に探究する授業展開例を具体化するとともに、その教育効果を評価することを目的とした。小中学校でのPhETを用いた授業モデルの実践から、理解が難しい現象を学習することに対する生徒のイメージや、生徒が知識活用の場面において大きな改善が見られた。理科教育の中で、児童生徒が身近な現象に関心を持ち、正しく現象をとらえるように、様々な条件設定をして理解を深めるステップを取り入れることが重要である。本研究では、小中学校理科において、パソコンさえあれば実施可能なインタラクティブ・シミュレータであるPhET(The Physics Education Technology Project)を導入した授業モデルを整備し、児童生徒が身近な現象について考え、主体的に探究する授業展開例を具体化するとともに、その教育効果を評価することを目的としている。本年度はまず、PhETのコンテンツを活用できる単元の抽出を行い、小中学校教員の教員研修で紹介して活用について検討した。また、三重県におけるCST(コア・サイエンス・ティーチャー)に対して、授業でのPhETのコンテンツの活用を依頼するとともに、CSTが行う教員研修の中で、他の教員に対して活用方法を伝達することも依頼した。そして、中学校教員からの意見や実践により、中学校で活用できるシミュレーションとして23を選定した。このうち11については中学校教員が授業実践し、PhETの活用によって生徒の興味関心を高めるとともに、現象に対する理解を深めることができたという意見であった。また、海外におけるPhETの活用について、ICT機器の活用が進んでいるシンガポールの小中学校を訪問した。しかし、シミュレーションの活用については途上段階であり、PhETを活用した授業づくりの整備の必要性が改めて提起された。研究申請書において示した当該年度の研究計画に沿って、研究を進めてきた。すなわち、PhETの活用により生徒の理解が進むと予想される単元を抽出し、それを小中学校教員に紹介するとともに、CSTによる実践が行なわれた。また、実際に児童・生徒がグループ学習の中でPhETを活用するためにパソコン等の整備を行い、小中学校でのPhETの活用支援体制を整えた。本年度は、まず、PhETのコンテンツを活用できる単元について授業モデルを作成し小中学校教員が実施した。電気に関する単元でPhETの「直流回路キット」を用い、授業前後で生徒へのアンケート調査の結果、電気について学習することのイメージが好ましい方向に変化した。また、生徒のPhETに対する関心も高かった。この成果の一部は、研究協力者により報告された(理科の教育66巻775号)。また、PhETを開発したコロラド大学ボルダー校を訪問して、主に授業を行うクラスの規模とPhETの効果的な利用方法の関係について、PhETの開発チームにインタビューを行った。その結果、1数百人規模の授業であれば、PhETによるデモンストレーションを行いながら科学概念の解説を行い、その後クリッカーによる質問をいくつか学生に出すと最も効果が得られること、2小規模な授業では、学生にパソコン上でシミュレーションの操作に慣れた後、教員からの質問や課題について考え、シミュレーションを実行して調べさせると効果的であること得た。PhETを活用したK-8(中学2年生)の授業の視察では、グループごとに既存の知識をまとめさせた上で、PhETのを用いて生徒に確認させるという形態であった。これらのもとに、指導マニュアルとワークシートの作成に着手した。すなわち、昨年度行ったPhETの活用により生徒の理解が進むと予想される単元の抽出をもとに授業モデルを作成し、それを小中学校教員が実践して、その効果についてアンケート調査を行った。また、モデル授業を構築する上で、PhETの開発を進めているコロラド大学ボルダー校におけるインタビューや近隣の中学校におけるPhETを活用した授業の視察により、モデル授業の形態に関する情報を得た。これらの調査結果や本研究の取組について、理科教育学会等で報告を行うとともに、PhETを活用した授業づくりのシンポジウムを開催した。本年度は、昨年度に続いて、PhETのコンテンツを活用できる単元として授業モデルを作成し小中学校教員が実施した。中学校では電気分野を苦手とする生徒が多いため、「回路と電流・電圧」の指導における粒子モデルとPhETの利用を考案した。これにより、生徒は知識活用の場面において大きな改善が見られ、複雑な回路の電流・電圧の指定の検証にはPhETの利用により電機の学習について生徒のイメージは大きく改善された。また、PhETを開発したコロラド大学ボルダー校のPhETの開発チームと研究打ち合わせを行い、PhETのiPadアプリの日本語化に取り組むこととした。一部はすでに日本語化し、日本でのPhETの利用をしやすくした。

さらに、PhETを活用した指導案、ワークシート、および活用を具体的に紹介する動画ファイルの作成に着手し、現在も進めている。本研究では、小中学校理科において、パソコンさえあれば実施可能なインタラクティブ・シミュレータであるPhET(The Physics Education Technology Project)を導入した授業モデルを整備し、児童生徒が身近な現象について考え、主体的に探究する授業展開例を具体化するとともに、その教育効果を評価することを目的とした。小中学校でのPhETを用いた授業モデルの実践から、理解が難しい現象を学習することに対する生徒のイメージや、生徒が知識活用の場面において大きな改善が見られた。PhETを活用した授業をより具体化するために指導案を作成し、それに基づいた授業モデルの実践を三重県内のCSTを中心に進める。それとともに、児童生徒の科学的思考について評価するためのパフォーマンス課題とルーブリックの作成を行い、授業実践の中で試行する。そして、授業モデル実施校と非実施校との間で児童生徒の科学的概念の定着について比較し、PhETの教育効果について探る。また、PhETを活用した授業モデルの授業研究を行い、改善点について調査して妥当性を検討し、「PhETを活用した新しい理科授業づくり」と題する指導書作成を企画する。PhETを活用した授業モデルについて、現在進めている指導マニュアルとワークシートの作成を進め、指導書の発刊を目指す。作成にあたっては、教員研修会における実践や、三重県におけるCSTによる実践を通じて、教師が使いやすく、児童生徒が理解しやすく、関心をもつものにする。特に児童生徒が理解しにくいエネルギー概念や粒子概念の単元についてまとめ、児童生徒の科学的概念の定着について調査する。併せて、教師が具体的に実施しやすいように、授業モデルのビデオを作成して配信することについても着手する。また、PhETはiPadで使用できる新しいシミュレーションが配信されているが、まだ日本語に翻訳されていない状況である。これについては、早急に整備する必要があるため、PhET開発チームと打合せを行う。理科教育27年度に計画していたPhETを開発した米国コロラド大学での聞き取り調査および近隣の小中学校の訪問調査の実施ができなかった。また、27年度は人件費についての支出がなかった。
ミトコンドリアの脂肪酸β酸化系における反応機構の分子論的研究

1.中鎖アシルーCoAデヒドロゲナ-ゼのacetoacetylーCoAと複合体および基質であるoctanoylーCoAとの反応で生じるpurple complexの性質を共鳴ラマン分光法を用いて調べた。purple complexは還元型酵素と基質が反応して生じたoctenoylーCoAとの電荷移動複合体であることが判明した。両複合体とも、結合したリガンドの構造はC(2)=C(1)ー0^ーのかたちをした共鳴構造が大きな寄与をしたものになっている。これはC(1)=0の酸素原子付近に正電荷やdipoleなどの求電子基が存在し、カルボニル基と静電相互作用をする結果と考えられる。この静電相互作用は触媒反応においても重要で、基質のC(2)ーHのpKを下げるはたらきをし、反応初期におこるC(2)ーHからのプロトン引き抜きを容易にしているものと考えられる。2.電子伝達フラビン蛋白(ETF)のアポ蛋白は二種の構造間の平衝で存在しており、その一方がFADと結合することが判明した。二種のapoETFをA^*,Aで表すと、A^*A,A+FAD holoETF,と表される。種々の陰イオンによって、A^*A,の変換が起こり、その効果はI^ーBr^ー>Cl^ー>F^ーの順に強かった。グリセロ-ルによっても同様の変換が起こった。分子ふるいクロマトグラフィ-において、AはhloETFと同じ保持時間で溶出され、A^*はこれより早く溶出された。遠紫外部CDスペクトルは、A^*がAやholoETFに比べβーsheetの含量が少ないことを示した。これらの結果から、A^*がAやholoETFに比べ緩い骨格構造をしていて、みかけ上大きな形をしていることが明かとなった。Electron-transferring Flavoprotein(ETF)はミトコンドリアにおいて、数種のフラビン蛋白(dehydrogenase)からETF-CoQ oxidoreductaseへの電子移動を媒介するフラビン蛋白であり、一電子移動を行う。このETFは1分子のFADと2コのサブユニット(α、β)から成っている。ETFからoxidoreductaseへの電子移動の機構を明らかにすることをめざしてサブユニット間及びFADと蛋白間の相互作用を調べた。1.アポ蛋白とFADを種々の濃度条件で反応させ、その結合の過程を速度論的・平衡論的に解析した。(1)FADを共存させないとき、αとβは可逆的に解離会合し、単量体・二量体平衡にある。(2)二量体(αβ複合体)がFADと強い親和性をもつので、FADの共存下ではαとβの結合が促進する。ゲルろ過法による実験結果は上記結論を支持するものであった。2.FADとアポ蛋白との結合に対するハロゲンイオンの影響を調べ、フラビン-蛋白間の相互作用について検討した。カオトロピックイオンとしての性質が強いハロゲンイオンほど、FADと蛋白との親和性を弱めることから、FADと蛋白との結合に疎水的相互作用が重要なことが示唆された。3.種々のpHでETFの分光測定(吸収、蛍光)を行ない、フラビン結合部位周辺の構造を調べた。チロシン残基のフェノ-ル水酸基の解離による分光特性の変化を分析したところ、フラビンの近くにチロシン残基が存在し、フラビン環と直接相互作用していることが示唆された。電子伝達フラビン蛋白(Electron transfer flaooprotein,ETF)は2つのサブユニットと1つのFADとから成るフラビン蛋白である。

豚腎ETFのアポ蛋白(apoETF)とFADとの結合過程を速度論的・平衡論的に解析した。光散乱の測定により,apoETFの分子量が広い濃度範囲にわたって一定で,かつholoETFの分子量と同一であったことから,FADのアポ蛋白への結合に伴い,サブユニットへの分離など,蛋白分子の解離会合が起こっていないことが確認された。ApoETF濃度がFAD濃度に対して大過剰のとき,結合反応は一相性で擬一次反応であった。しかしFADが大過剰のときは,二相性の反応曲線が得られた。このうち速い相は擬一次反応であったが,遅い相の速度はFAD濃度によらずほぼ一定であった。これらの実験結果からapoETFが異なる二つの形態の間の平衡で存在しており,この一方がFADと結合するというモデルがたてられる。反応式はまた,分子量が等しいにもかかわらず,分子ふるいクロマトグラフィにおけるapoETFとholoETFの溶出パタ-ンは著しく異なるものであった。これより、蛋白の構造がFADの結合により大きく変化することが示唆された。ブタ腎の中鎖アシルーCoAデヒドロゲナ-ゼのacetoacetylーCoAとの複合体および基質であるoctanoylーCoAとの反応で生じるpurple complexの性質を共鳴ラマン分光法を用いて調べた。同位体置換したFADで再構成した酵素および同位体置換したacetoacetylーCoA、octanoylーCoAを用いて共鳴ラマンスペクトルを測定した。バンド位置と同位体シフトから、ラマンバンドの帰属を行い、構造を考察した。本酵素は基質類似体acetoacetylーCoAと複合体を形成すると、550nmあたりに極大をもつブロ-ドな吸収帯を生じる。この吸収帯を632.8nmの光で励起すると、酸化型フラビンおよびacetoacetylーCoAに由来するラマンバンドが観測された。この結果はこの吸収帯が酸化型フラビンとacetoacetylーCoAとの電荷移動吸収帯であることを示している。1,622cm^<-1>のバンドはacetoacetylーCoAのエノラ-ト型のC(3)=0伸縮とC(2)ーHbendingの混じったバンドであり、1,483と1,119cm^<-1>のバンドはC(2)=C(1)ー0^-の領域に関係している。octanoylーCoAとの反応で生じるpurple complexを632.8nmの光で励起すると、還元型フラビンおよび基質由来のバンドが観測された。この結果はpurple complexが還元型酵素と基質が反応して生じたoctenoylーCoAとの電荷移動複合体であることを示している。1577cm^<-1>のバンドはcotenoylーCoAのC(2)ーC(1)=0の領域に関係している。両複合体とも、結合したリガンドの構造はC(2)=C(1)ー0^-のかたちをした共鳴構造が大きな寄与をしたものになっている。これはC(1)=0の酸素原子付近に正電荷やdipoleなどの求電子基が存在し、カルボニル基と静電相互作用をする結果と考えられる。この静電相互作用は触媒反応においても重要で、基示のC(2)ーHのpKを下げるはたらきをし、反応初期におこるC(2)ーHからのプロトン引き抜きを容易にしているものと考えられる。