hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
抗真菌化合物カスポファンギンの多機能性を利用した新規義歯床用材料の開発

義歯床用材料の表面粗さとカンジダアルビカンスの抗真菌剤抵抗性の関連性の検討を行った。その結果、材料の表面が滑らかになるほど抗真菌剤抵抗性が減少すること、材料の表面性状に応じて発現が変化する遺伝子があるという興味深い知見を得た。さらに、抗真菌剤(カスポファンギン)同様に抗真菌作用を有する新たな小分子化合物の探索を行った。その結果、明らかな抗真菌性を有する数個の新たな小分子化合物を発見することができ、その中にヒトの細胞に対しても低毒性であるものも発見することができた。よって本研究結果は新規義歯床用材料の開発につながるものと考えられる。本年度は義歯に使用する材料(アクリリックレジン)の表面性状に着目し、その表面粗さとカンジダアルビカンス(真菌)の抗真菌剤抵抗性の関連性の検討を行った。表面粗さは義歯研磨面(義歯表面の光沢のある部分)と同等のもの、義歯調整に使用する切削器具を用いて切削したものと同等のもの(粗い部分)およびその中間のものを用いた。その結果、表面性状が滑らかになるほど抗真菌剤抵抗性が減少する、すなわち滑沢な表面に付着したカンジダアルビカンスには抗真菌剤が効きやすくなるという興味深い知見を得た。したがってカンジダアルビカンスが材料表面に付着する際に起こる変化が、抗真菌剤耐性と関わりがある可能性が示唆された。さらに抗真菌剤(カスポファンギン)同様に抗真菌作用を有する新たな小分子化合物を探索するため、1280個からなる小分子化合物ライブラリーを用い、カンジダアルビカンスに対する抗真菌性のスクリーニング検査を行った。その結果、明らかな抗真菌性を有する数個の新たな小分子化合物を発見することができた。この小分子については、今後ヒトの細胞に与える影響を検討するなど更なる分析を行う必要があるが、この発見は新たな抗真菌剤の開発につながる可能性を示唆するものである。最後に、当初の研究計画であったPIL1遺伝子に関する検討は、今年度は行えなかったが、研究計画の最終目的である抗真菌性を有する義歯床用材料の開発に向けて重要な結果を得ることができた。本年度は昨年度に引き続き、義歯に使用する材料(アクリリックレジン)の表面性状がカンジダアルビカンス(真菌)のバイオフィルムに及ぼす影響について検討を行った。表面粗さは義歯研磨面(義歯表面の光沢のある部分)と同等のもの、義歯調整に使用する切削器具を用いて切削したものと同等のもの(粗い部分)およびその中間のものを用い、抗真菌剤抵抗性に関与すると考えられている遺伝子の発現の変化を比較した。その結果、バイオフィルムが形成されるレジン表面の性状が変化することにより、発現が変化する遺伝子を見出すことができた。また前年度の結果よりレジン表面の性状が滑らかになるほど抗真菌剤抵抗性が減少する、すなわち滑沢な表面に付着したカンジダアルビカンスには抗真菌剤が効きやすくなることが明らかとなっている。したがってこの知見はバイオフィルムの抗真菌剤抵抗性の機序解明につながる可能性が示唆された。さらに前年度に発見した小分子化合物を用い、カンジダアルビカンスのバイオフィルムに対する効果の検討およびヒト歯肉線維芽細胞の細胞増殖に与える影響の検討を行った。その結果、5個の小分子化合物がバイオフィルに対して効果を有することが明らかとなった。さらにそのうち1個の小分子化合物はヒト歯肉線維芽細胞に対しても、その細胞増殖に影響を与えることが少なく低毒性であった。このことは新たな抗真菌剤の開発につながる可能性を示唆するものである。最後に、本研究を通じ研究計画の最終目的である抗真菌性を有する義歯床用材料の開発に向けて重要な結果を得ることができた。
医薬品固体分散系へのメカノケシカル効果と分子間相互作用に関する研究

医薬品と製剤添加物とのメカノケミカル操作によって現れる相互作用について、分子包接能を有するシクロデキストリン類や、分子間水素結合ネットワークを形成する結晶セルロースを用いて検討を行った。(1)シクロデキストリン包接化合物の新規調製法として既に報告している`密封加熱法'について、包接化メカニズムを明らかにする目的で、熱分析、粉末X線回折、IRなどの方法により検討を進めた。ジメチル-β-シクロデキストリン(DMCD)の場合には、薬品の昇華に続くDMCDの結晶構造の変化が重要なステップであることが明らかとされ、粉砕によりDMCDの結晶性を下げたり、薬品と混合粉砕した試料を用いることにより、より結合比の高い包接化合物結晶を調製することができた。(2)メカノケミカル包接化を証拠立てる方法として固体状態蛍光測定に注目し、種々の蛍光性薬品とシクロデキストリン類との粉砕過程における蛍光スペクトルおよび蛍光寿命特性の変化から、薬品分子の物理化学的性質の変化の様子について多くの知見を得た。(3)セファレキシン粉砕試料の溶解度パラメターは結晶化度に依存して変化し、セファレキシンの水への見かけの溶解度との相関が認められた。(4)セルロース混合粉砕物からの薬品の溶出について、有機溶媒を用いて検討を行ったところ、セルロース分子間の水素結合ネットワークの特徴をより明確にすることができた。(5)フローライトや合成ケイ酸アルミニウムなどの表面積の大きい粉体と医薬品との相互作用について、熱分析、IR,X線などを用いて検討した。粉体の細孔構造、表面積、表面酸強度等が、薬品の吸着挙動や分解性に影響を及ぼすことが明らかとなった。(6)DMCDと安息香酸を混合し圧縮することにより、IRスペクトルが変化する。いろいろな角度からの検討により、これは結晶中での薬品分子二量体構造中のでのプロトン移動による効果であることが推察された。(1)シクロデキストリン空孔中へのゲスト分子の包接化が密封加熱法という独特の方法により進行することを見い出している。特にジメチルーβーシクロデキストンをホストとして研究を進め、安息香酸の系で、空洞内への包接化挙動を明らかにすることができた。また、Pーニトロフェノ-ルを用いての研究から、新たにゲストホスト間で異なる相互作用様式の存在することを認めており、有機溶媒からの共沈物との比較などの展開が示された。(2)メカノケミカル包接化を証拠立てる方法として、固体状態蛍光スペクトル、中でも時間分解蛍光スペクトルに注目し、2.5ージフェニルオキサゾ-ルをゲスト分子として用いた検討を∂ーシクロデキストリン系で行った。2.5ージフェニルオキサゾ-ルのエキサイマ-形成への混合粉砕の効果が明らかとなり、粉砕時間、混合割合を変化させた実験により分散系中での薬品分子の物理化学的性質の変化の様子について多くの知見を得た。ピレン,ナフタレン等をゲスト分子とした場合についての予備的な検討が進んだ。(3)セルロ-ス系での薬品分散系についての検討を行い、有機溶媒中への薬品溶出挙動、多孔セルロ-ス混合系からの溶出挙動からセルロ-スの作る水素結合網中への医薬品分子分散過程を明らかにすることができた。(4)混合圧縮時の薬品分子のIRスペクトル変化について検討を重ねたところ、結晶中での薬品分子二量体構造中でのプロトン移動によることが考えられ、こうした反応の平衝にいかなるメカニズムが働いているのか理論的な解明を試みている。

(5)溶解度パラメタ-についてはセファレキシンの粉砕物について測定し、溶解性との関連を明らかにした。(6)フロ-ライトと安息香酸、メフェナム酸との相互作用発現について、混合、粉砕、加熱などの影響を解明し、フロ-ライトの化学組成の違いによる効果についても知見を得た。医薬品と製剤添加物とのメカノケミカル操作によって現れる相互作用について、分子包接能を有するシクロデキストリン類や、分子間水素結合ネットワークを形成する結晶セルロースを用いて検討を行った。(1)シクロデキストリン包接化合物の新規調製法として既に報告している`密封加熱法'について、包接化メカニズムを明らかにする目的で、熱分析、粉末X線回折、IRなどの方法により検討を進めた。ジメチル-β-シクロデキストリン(DMCD)の場合には、薬品の昇華に続くDMCDの結晶構造の変化が重要なステップであることが明らかとされ、粉砕によりDMCDの結晶性を下げたり、薬品と混合粉砕した試料を用いることにより、より結合比の高い包接化合物結晶を調製することができた。(2)メカノケミカル包接化を証拠立てる方法として固体状態蛍光測定に注目し、種々の蛍光性薬品とシクロデキストリン類との粉砕過程における蛍光スペクトルおよび蛍光寿命特性の変化から、薬品分子の物理化学的性質の変化の様子について多くの知見を得た。(3)セファレキシン粉砕試料の溶解度パラメターは結晶化度に依存して変化し、セファレキシンの水への見かけの溶解度との相関が認められた。(4)セルロース混合粉砕物からの薬品の溶出について、有機溶媒を用いて検討を行ったところ、セルロース分子間の水素結合ネットワークの特徴をより明確にすることができた。(5)フローライトや合成ケイ酸アルミニウムなどの表面積の大きい粉体と医薬品との相互作用について、熱分析、IR、X線などを用いて検討した。粉体の細孔構造、表面積、表面酸強度等が、薬品の吸着挙動や分解性に影響を及ぼすことが明らかとなった。(6)DMCDの安息香酸を混合し圧縮することにより、IRスペクトルが変化する。いろいろな角度からの検討により、これは結晶中での薬品分子二量体構造中のでのプロトン移動による効果であることが推察された。
食事援助時における体位の科学的実証に関する研究

嚥下困難のある高齢者や障害のある対象者に安全で安楽な食事援助を行うために必要な科学的根拠を見いだし、できるだけ長く口から食べる楽しみを継続し、QOLを高めることを目的に本研究を行った。ベッド上での体位を基本に、ベッド角度を3090度まで挙上し、循環動態、特に自律神経活動の変化を心拍変動解析を用いた非浸襲的方法により評価した。ベッドを床面に対して45度以上に挙上すると交感神経活動が増加した。また、ベッドを段階的に穏やかに挙上した場合と急峻に挙上した場合では、神経活動に違いがあることが予想でき、日常生活援助方法のさらなる検討の必要性が明らかになった。看護職をはじめとする医療職が嚥下困難のある対象者に対して、嚥下性肺炎や窒息を回避するために行ってきた食事援助時の体位については、経験的、習慣的に行っていることが多く、国内外ともほとんど根拠に基づく援助が行われているとは言えない状況が明らかになった。われわれがこれまでに検討を行ってきた食事援助時の体位についての心電図測定から解析した心拍変動の結果に加えて、物を飲み込む際に使う舌骨筋群から非侵襲的に筋電図測定を行うための、手法確立のための準備ならびにこれまでに国内外で検討されている嚥下時の筋電図測定に関する文献検索を行うことを目的とした。嚥下において喉頭挙上が重要であり、嚥下困難はこの喉頭挙上不全を伴うとの報告がある。喉頭挙上には、甲状舌骨筋が主たる役割を果たしていると考えられているが、その役割が十分に明らかにされているとは言えない。また、迷走神経咽頭枝の役割の重要性なども議論されている状況である。今年度はこれらの文献的検討を参考に、筋電図測定を行うためのシステム構築を行い、これまで行った心電図測定から心拍変動解析を行う実験系に加えて、水を飲み込む時の喉頭運動、舌骨上筋群から筋電図を測定することを試みた。さらに筋電図の評価を適切に行うための指標について検討か重ねているとことである。迷走神経活動が嚥下運動と関連している可能性があることから、体位変換による自律神経活動の変化と喉頭運動、舌骨筋との関連性を見いだせるか可能性がある。これらの検討は、被験者に対して非侵襲的に行えるため、将来的にはベッドサイドにおいても安全に行うことができる方法であり、看護者として高齢者や対象となる人に最も適切な体位や頸部の角度を根拠に基づいて提供できるものと考えている。看護職をはじめとする医療職が嚥下困難のある対象者に対して日常的に行ってきた食事援助時の体位の選択が根拠に基づいて行われておらず、経験的、習慣的に行なわれていることは文献からも明らかである。そこで、食事動作時の体位と嚥下動作時の喉頭挙上筋群の筋電図を同時に測定することにより安全かつ安楽な姿勢や頚部の角度を求めることを目的に検討を行った。仰臥位から45度程度にベッドを挙上することにより、心電図のR-R間隔から求めた心拍変動解析から、交感神経活動の指標であるLF/HFは増加を示した。それ以下の角度では交感神経活動の変化は認められなかった。副交感神経活動の指標であるHFはベッドの挙上に従って低下する傾向が見られた。ベッド角度を90度にすると、ほとんど被験者においてさらに交感神経活動が増加する傾向が見られた。嚥下動作のモデルとして、水を飲む動作による喉頭挙上筋群からの筋電図測定を試みており、これらの筋群が迷走神経咽頭枝により制御されていることが予測されていることから、さらに精度の高い測定方法と測定部位の検討を継続している。筋電図の測定が対象者に非侵襲的な表面筋電図の測定であることから明らかな迷走神経咽頭枝を見いだすことに限界はあるが、電極の選択、個体差を考慮した測定部位を明らかにしたいと考えている。迷走神経活動により調節を受けると考えられる嚥下動態と体位変換により増加する交感神経活動を同時に測定することにより、対象者に安全で安楽な姿勢や頚部の角度を選択できる根拠の提供を目指した。看護職をはじめする医療職が嚥下困難のある対象者に行ってきた食事援助時の体位の選択は、嚥下性肺炎や窒息を回避する目的で行われているが、経験的あるいは習慣的に行われていることが多い。そこで、食事援助時に選択される体位について心電図測定から心拍変動解析を行い、同時に嚥下動作時の喉頭挙上筋群の筋電図を測定し、嚥下困難や高齢者に安全で安楽な食事援助を行うための基礎的な検討を行うことを目的とした。

心拍変動から得られた自律神経活動の変化は、ベッドを30度に挙上すると迷走神経活動の指標であるHFの低下と交感神経活動指標であるLf/HFの増加が始まり、45度を超えると明らかな変化を示した。嚥下困難が迷走神経活動の低下に伴って起こることも示唆されていることから、迷走神経活動と交感神経活動のバランスから評価することも必要であることが示された。嚥下困難のある対象者では、循環動態、呼吸状態など不安定なことも予測され、今回の健康成人の測定結果よりも極端な変化を示すことも予測される。嚥下困難や高齢者など食事援助の必要とされる対象者に安全で安らかな体位を選択するための根拠として心拍変動解析による自律神経活動の評価と表面筋電図の測定は、非浸襲的で対象者に苦痛を与えることなく行える評価法であり、看護職が自ら行うことのできる評価法として有効な手段と考える。
高密度四級不斉炭素を有する多環式天然物アンドラスチンCの全合成と機能解明

炭素環上に四級不斉炭素が密集した多環式天然物の合成は、「立体的に混み入った位置での立体選択的な結合形成」と「四級不斉炭素周辺の官能基化」という2つの困難な課題があるため、大きく立ち遅れている。本研究は、コンパクトなシアノ基を活用した反応設計を行い、このような天然物の全合成を革新する方法論を開発することを目的とする。4つの近接した四級不斉炭素を有し抗がん剤のリード化合物として期待されるアンドラスチンC、および新しいタイプの免疫抑制剤として期待されるブラシリカルジン類を合成標的に設定し、環を形成しつつ四級不斉炭素を含む連続不斉炭素が一挙に構築可能な効率性の高い新手法を開発して、その不斉全合成を行う。本年度得られた研究成果の概要を以下に示す。1)アンドラスチンCの全合成研究:アンドラスチンCの全合成の基盤技術となる、環形成を伴う四級不斉炭素を含む連続不斉炭素の構築法の開発に取り組んだ。直線構造をとり他の官能基に比べてはるかに小さなシアノ基は、立体障害の大きな位置での結合形成に有利と考え、シアノ基を親エン体として用いる分子内シアノエン反応を立案した。熱的条件では反応は進行しなかったが、活性化条件を精査したところ、スルホン酸系のブレンステッド酸またはホウ素ルイス酸が本反応の優れた活性化剤となることが明らかになった。次に本反応について基質適用範囲を精査し、6員環炭素環形成に有用であることが分かった。また、分子内シアノエン反応の中間体である環状イミンは、含窒素化合物の有用な合成中間体と考えられる。そこで、これら中間体の変換法についても予備検討を行った。2)ブラシリカルジン類の網羅的全合成:ブラシリカルジンAの全合成ルートを基盤として、アミノ酸部および糖鎖が異なるブラシリカルジンB,C,Dの不斉全合成を達成した。1)アンドラスチンCの全合成研究:基盤技術となる分子内シアノエン反応を用いる四級不斉炭素を含む連続不斉炭素構築型の環化反応を検討した。シアノ基のエン反応に対する親エン性の低さのため、この種の反応はほとんど知られていないが、エントロピー的に有利な分子内反応として利用すれば実現可能と期待し反応設計を行った。そして、分子内に求核部位としてアルケニル基を有するニトリルをメタンスルホン酸または三塩化ホウ素と処理すると分子内シアノエン反応が室温で速やかに進行することを見出した。またモデル基質を用いて検討を行い、本反応がアンドラスチンCのC環上三連続四級不斉炭素の構築に有用であることがわかった。2)ブラシリカルジン類の網羅的全合成:すでに合成法が確立されたブラシリカルジンAアグリコン保護体に対して、金触媒を用いるグリコシルアルキニルベンゾエートのグリコシル化反応によりラムノース糖を導入し、ブラシリカルジンCの全合成に成功した。一方、ブラシリカルジンAの全合成中間体である三環性テルペンコア部に対してグリシン誘導体の不斉アルキル化反応を行い、ブラシリカルジンBとDに対応するアミノ酸部を構築した。最後にグリコシル化反応で適切な糖鎖を導入し、ブラシリカルジンBおよびDへと導いた。以上により、ブラシリカルジンA-Dすべての網羅的全合成法を確立し、その結果をAngewandte Chemie誌に発表した。本論文はSynfacts誌に紹介され反響を呼んだ。まず、合成上の最重要課題となるアンドラスチンCのCD環部構築法を、モデル基質を用いて確立する。ついで、シアノ基の特性を活用した環化反応を4度用いる独自の合成戦略に基づき、アンドラスチンCの全合成をめざす。具体的には、申請者が開発したアルカンニトリルから調製されるニトリルアニオンの分子内共役付加反応とH30年度に開発した分子内シアノエン反応を用いて四級不斉炭素を構築しつつABCD環を順次形成していくボトムアップ型の合成戦略でアンドラスチンCの全合成を行う。なお、アンドラスチンCは高度に官能基化された化合物である上、非常に稀な三連続四級不斉炭素を有するため、様々な分子変換に困難が予想される。適時、新手法を開発してこれらを解決する。一方、ブラシリカルジン類の研究では、構造活性相関に必要な合目的的に設計した各種類縁体の合成を行う。これらの合成研究と並行して、本分子内シアノエン反応の中間体である環状イミンの変換反応についてさらに精査し、含窒素化合物合成法の開発へと研究を展開する。1)アンドラスチンCの全合成研究:アンドラスチンCの全合成の基盤技術となる、環形成を伴う四級不斉炭素を含む連続不斉炭素の構築

法の開発に取り組んだ。直線構造をとり他の官能基に比べてはるかに小さなシアノ基は、立体障害の大きな位置での結合形成に有利と考え、シアノ基を親エン体として用いる分子内シアノエン反応を立案した。熱的条件では反応は進行しなかったが、活性化条件を精査したところ、スルホン酸系のブレンステッド酸またはホウ素ルイス酸が本反応の優れた活性化剤となることが明らかになった。次に本反応について基質適用範囲を精査し、6員環炭素環形成に有用であることが分かった。また、分子内シアノエン反応の中間体である環状イミンは、含窒素化合物の有用な合成中間体と考えられる。そこで、これら中間体の変換法についても予備検討を行った。2)ブラシリカルジン類の網羅的全合成:ブラシリカルジンAの全合成ルートを基盤として、アミノ酸部および糖鎖が異なるブラシリカルジンB,C,Dの不斉全合成を達成した。1)アンドラスチンCの全合成研究:基盤技術となる分子内シアノエン反応を用いる四級不斉炭素を含む連続不斉炭素構築型の環化反応を検討した。シアノ基のエン反応に対する親エン性の低さのため、この種の反応はほとんど知られていないが、エントロピー的に有利な分子内反応として利用すれば実現可能と期待し反応設計を行った。そして、分子内に求核部位としてアルケニル基を有するニトリルをメタンスルホン酸または三塩化ホウ素と処理すると分子内シアノエン反応が室温で速やかに進行することを見出した。またモデル基質を用いて検討を行い、本反応がアンドラスチンCのC環上三連続四級不斉炭素の構築に有用であることがわかった。2)ブラシリカルジン類の網羅的全合成:すでに合成法が確立されたブラシリカルジンAアグリコン保護体に対して、金触媒を用いるグリコシルアルキニルベンゾエートのグリコシル化反応によりラムノース糖を導入し、ブラシリカルジンCの全合成に成功した。一方、ブラシリカルジンAの全合成中間体である三環性テルペンコア部に対してグリシン誘導体の不斉アルキル化反応を行い、ブラシリカルジンBとDに対応するアミノ酸部を構築した。最後にグリコシル化反応で適切な糖鎖を導入し、ブラシリカルジンBおよびDへと導いた。以上により、ブラシリカルジンA-Dすべての網羅的全合成法を確立し、その結果をAngewandte Chemie誌に発表した。本論文はSynfacts誌に紹介され反響を呼んだ。まず、合成上の最重要課題となるアンドラスチンCのCD環部構築法を、モデル基質を用いて確立する。ついで、シアノ基の特性を活用した環化反応を4度用いる独自の合成戦略に基づき、アンドラスチンCの全合成をめざす。具体的には、申請者が開発したアルカンニトリルから調製されるニトリルアニオンの分子内共役付加反応とH30年度に開発した分子内シアノエン反応を用いて四級不斉炭素を構築しつつABCD環を順次形成していくボトムアップ型の合成戦略でアンドラスチンCの全合成を行う。なお、アンドラスチンCは高度に官能基化された化合物である上、非常に稀な三連続四級不斉炭素を有するため、様々な分子変換に困難が予想される。適時、新手法を開発してこれらを解決する。一方、ブラシリカルジン類の研究では、構造活性相関に必要な合目的的に設計した各種類縁体の合成を行う。これらの合成研究と並行して、本分子内シアノエン反応の中間体である環状イミンの変換反応についてさらに精査し、含窒素化合物合成法の開発へと研究を展開する。理由:試薬と溶媒、ガラス器具の一括購入により安価に購入することができた。
可変型同調回転慣性質量機構をもつスマート波力発電装置の開発

近年、建築・土木構造分野において地震動を受け、振動する構造物の振動エネルギーを効率的に吸収出来る制振装置として注目を集めている同調回転慣性質量機構を波力発電装置に応用し、従来の装置と比較して大きく発電効率を向上させることが可能となる波力発電装置を提案した。同調回転慣性質量機構は回転慣性質量効果を利用することで比較的小さい質量で大きな慣性質量効果を発生させ、その慣性質量をバネを介して振動する浮体と接続する。適切に慣性質量値とバネ定数を設定することで共振効果を発生させ、モーターの回転効率を大きく向上させることが可能となる。平成30年度は提案する装置のモデルを作成し、波力解析ソフトウェアWAMITを用いた数値解析シミュレーションを行い、提案する機構を持った装置の有効性を検証した。そして、提案する機構により従来の装置と比較し、より広範囲な波周期において発電効率を向上させることが可能となることを確認した。また、提案する装置の縮小型の模型を作成し、筑波大学アイソトープ環境動態研究センターが保有する二次元造波水路を用いた水槽実験も行い、装置の有効性を実証した。ここでは浮体そのものが波の卓越周期と共振する場合としない場合の二通りの浮体を作成し、実験を行った。両方の場合において提案する機構を用いることで、従来の波力発電装置と比較し、発電効率を飛躍的に向上させることが出来ることを実験により確認することが出来た。特に想定外のトラブルもほとんど発生しなかったため、当初の予定通り進展している。学内の二次元造波水路を無償で使用出来たため、水槽実験も計画通りに実施出来た。今後はフィードバック制御技術を用いて発電用モーターに流れる電流を制御することで発電効率のさらなる向上を目指す。平成30年度に行った実験で用いた試験体は以前に作成していた試験体の資材を再利用し研究代表者や共同研究者である学生、大学技術職員らによりコストをかけずに作成することが出来たため、必要経費を節約することが出来た。令和元年度は平成30年度に得られた成果を国際会議において発表するための旅費や実験試験体を新たに作成する物品費として使用する計画である。
EGFR-p53抑制機構を標的とした消化器癌治療の基礎研究

癌抑制遺伝子であるTP53は悪性腫瘍の約半数において変異型失活をきたし、また野生型(wt)TP53腫瘍においても、TP53の機能を抑制する癌遺伝子Murine Double Minute (MDM) 2やMDM4によりp53機能は低下している。この点から、我々はMDM2、MDM4を標的とした新規核酸医薬(siRNA)の開発研究を行っており、MDM4を発現するwtTP53細胞株に対してMDM4を標的としたDNA chimera型siRNA(chi-MDM4)の特異的細胞増殖抑制効果を示した。さらにこれらの腫瘍ではMDM2を標的としたchi-MDM2を併用することで相乗効果が得られることを報告した(Oncoscience 1, 830-843, 2014)。消化器癌においては、p53野生型の頻度は40-70%、MDM2高発現の頻度は25-70%、MDM4高発現の頻度は胃癌や大腸癌では19-49%と報告がある。消化器領域の腫瘍に対しては、未だ高い治療効果の得られる化学療法は、見つかっておらず、本研究では、EGFRシグナルに対する分子標的薬を中心に、これらとchiMDM4・chiMDM2を併用することにより強い腫瘍効果得られるかを検証し、新しい消化器癌の治療法の開発をめざす。研究初年度の目標はEGFRシグナル阻害のMDM2/MDM4によるp53制御への影響を明らかにすることとした。研究初年度の目標はEGFRシグナルのMDM2/MDM4によるp53制御への影響を明らかにすることである。MDM4陽性野生型(wt)TP53消化器癌細胞株のうち、EGFRシグナルに関わる遺伝子の変異を有する細胞株HCT116, LOVO, SUN-1と変異陰性の細胞株NUGC-4を実験に用いた。各細胞株に対するchi-MDM2とchi-MDM4の単独及び併用時の細胞増殖抑制効果をWST-8アッセイで解析し、遺伝子変異のp53活性化への影響を解析した。MEK阻害薬によってchi-MDM2/chi-MDM4の増殖抑制効果が増強されたものについては、フローサイトメトリーによって細胞周期とアポトーシス解析を行った。また、ウエスタンブロットにより、MDM2、MDM4、p53、細胞周期制御分子(p21WAF1、cyclin D1/D2/D3, CDK4/6,pRBなど)、アポトーシス関連分子(PUMA、NOXA、BAX、Caspase8/9/3など)の発現解析を行い、その機構を解析中である。
化学療法施行前後で分離培養された口腔扁平上皮癌細胞の抗癌剤感受性の検討

癌化学療法の進歩はめざましく、頭頚部腫瘍においてもCDDPならびにPEPを中心とした多剤併用療法の臨床応用による治療成績の向上が報告されている。一方で化学療法に抵抗性を示す腫瘍が存在することも、日常が臨床上しばしば経験する事実である。抗癌剤の反復使用後にその感受性が低下する臨床的事実を解析することを目的として、1人の下顎菌肉癌患者から化学療法施行前後で外科的に切除された転移リンパ節材料より腫瘍細胞を分離培養し、細胞生物学的に解析を行った。両細胞株(SCCNI-pre・SCCNI-post)は、ともに類似した増殖能を示しヌードマウスでの造腫瘍性ならびに軟寒天培地中ででのコロニー形成能を有する一方で、抗癌剤に対する感受性は化学療法施行後に分離された細胞株(SCCNI-post)においては、投与薬剤(CDDP・PEP)に対して感受性が低下していることは既に報告した(頭頚部腫瘍,Vol.21(1).23-27,1995)。本研究においては、この抗癌剤感受性の変化を解析することを目的として、当教室で分離培養した扁平上皮癌細胞株(SCCKN,SCCTF,SCCYO,SCCHT)を対照とし以下の実験を行った。各細胞株において、抗癌剤耐性に関与する因子とされているp-glycoproteinの発現について免疫組織・細胞化学的に検討したが、その発現は認められなかった。またDNA障害からの修復機能としてのポリADP-リボース合成酵素活性について同酵素mRNAの発現について検討したが、各扁平上皮癌細胞株で有意な差はみられなかった。現在、臨床的予後マーカーとして注目されているP53・PCNAの発現率とin vitroでの抗癌剤の感受性との関連について検索中である。
3塩基繰り返し配列に着目した神経変性疾患遺伝子の解明

本研究においては,遺伝性神経変性疾患の発症機構として,CAGリピートの異常伸長に焦点を当て,1.CAGリピートの異常伸長による疾患を同定するためのアプローチ,2.CAGリピートの異常伸長による神経細胞の変性機構を解明することを目的に研究を行った.1.CAGリピート病の侯補遺伝子を検索するアプローチとして,脳で発現している遺伝子の中でCAGリピートを有する遺伝子群に着目して,遺伝子クローニングを行った.その結果,CAGリピートを有するcDNAとして,重複クローンを除いて,92個の独立したクローンを得た.これらのcDNAクローンの中で,CAGリピート数が10以上のものを疾患候補遺伝子と考え,41個のクローンについて,primer pairを設定して,PCR条件の設定を行い,病因遺伝子不明の遺伝性神経変性疾患症例のパネルを用いて,候補疾患遺伝子として検索を続けている.2.CAGリピートの異常伸長による遺伝性神経変性疾患の病態機序については,変異タンパクの核移行と核内集積による核の機能障害の実態を明らかにすることを目的に,われわれがこれまでに作成したDRPLAトランスジェニックマウス(Q129マウス)を用いて,遺伝子転写障害について検討を行った.DNA chipによる解析を行った結果,down-regulationされている遺伝子として78遺伝子,up-regulationされている遺伝子として16遺伝子を同定した.これらの遺伝子の転写障害の程度は時間依存性に顕著になることを見出した.down-regulationされている遺伝子の中にはcAMP応答遺伝子群が多数含まれており,これまで見出した,伸長ポリグルタミン鎖によるCREB-依存性転写活性化の障害機構を支持するものであった.本研究においては,遺伝性神経変性疾患の発症機構として,CAGリピートの異常伸長に焦点を当て,1.CAGリピートの異常伸長による疾患を同定するためのアプローチ,2.CAGリピートの異常伸長による神経細胞の変性機構を解明することを目的に研究を行った.1.CAGリピート病の侯補遺伝子を検索するアプローチとして,脳で発現している遺伝子の中でCAGリピートを有する遺伝子群に着目して,遺伝子クローニングを行った.その結果,CAGリピートを有するcDNAとして,重複クローンを除いて,92個の独立したクローンを得た.これらのcDNAクローンの中で,CAGリピート数が10以上のものを疾患候補遺伝子と考え,41個のクローンについて,primer pairを設定して,PCR条件の設定を行い,病因遺伝子不明の遺伝性神経変性疾患症例のパネルを用いて,候補疾患遺伝子として検索を続けている.2.CAGリピートの異常伸長による遺伝性神経変性疾患の病態機序については,変異タンパクの核移行と核内集積による核の機能障害の実態を明らかにすることを目的に,われわれがこれまでに作成したDRPLAトランスジェニックマウス(Q129マウス)を用いて,遺伝子転写障害について検討を行った.DNA chipによる解析を行った結果,down-regulationされている遺伝子として78遺伝子,up-regulationされている遺伝子として16遺伝子を同定した.これらの遺伝子の転写障害の程度は時間依存性に顕著になることを見出した.down-regulationされている遺伝子の中にはcAMP応答遺伝子群が多数含まれており,これまで見出した,伸長ポリグルタミン鎖によるCREB-依存性転写活性化の障害機構を支持するものであった.CAGリピートの異常伸長による遺伝性神経変性疾患の病因遺伝子を検索するためには,翻訳領域にCAGリピートを有する遺伝子を体系的に単離することが必要である。CAGリピート病の候補遺伝子を検索することを目的に,ヒト脳cDNAライブラリー(human fetus:1×10^6,striatum:6×10^5,substantia nigra:6×10^5)を用いて,末端標識した(CAG)10または(CAG)20をプローブとしてスクリーニングを行い,CAGリピートを有するcDNAクローンの単離を行った。human fetus cDNAライブラリーからは,111クローン,striatum cDNAライブラリーからは,29クローン,substantia nigra cDNAライブラリーからは,26クローンを単離した。これらのクローンについて全塩基配列を決定した。その結果,重複クローンを除いて,92個の独立したクローンを得た。これらのcDNAクローンに含まれるCAGリピートの長さは,長いものでは30リピートを超えるものも含まれていたが,6-10リピートの範囲のものが数の上では多かった。これらのcDNAの中には,DRPLA,SCA1,androgen receptor,myotonin kinase遺伝子など,既知のCAGリピート病の病因遺伝子が含まれており,スクリーニングの方法としては強力なものであると考えられた。これらのcDNAについて,radiation hybrid panelを用いたマッピング,ヒトゲノムDNAのデータベースを用いた相同性検索などを駆使することにより,詳細な染色体上のマッピシグを行い,当該領域に遺伝子座がマップされている遺伝性神経疾患の病因遺伝子であるかどうかの検証を行っている。CAGリピート病の候補遺伝子を検索することを目的に,ヒト脳cDNAライブラリー(human fetus : 1xl06, striatum : 6x105, substantia nigra : 6x105)を用いて,(CAG)10または(CAG)20をプローブとしてスクリーニングを行い,CAGリピートを有するcDNAクローンの単離を行った,昨年度までの研究で,CAGリピートを有するcDNAとして,重複クローンを除いて,92個の独立したクローンを得た.これらのcDNAクローンの中で,CAGリピート数が10以上のものを疾患候補遺伝子と考え,41個のクローンについて,primer pairを設定して,PCR条件の設定を行った.現在,病因遺伝子不明の遺伝性神経変性疾患症例のパネルを用いて,候補疾患遺伝子として検索を続けている.

CAGリピートの異常伸長による遺伝性神経変性疾患の病態機序について,変異タンパクの核移行と核内集積による核の機能障害の実態を明らかにすることを目的に,われわれがこれまでに作成したDRPLAトランスジェニックマウス(Q129マウス)を用いて,遺伝子転写障害について検討を行った.DNA chipによる解析を行った結果,down-regulationされている遺伝子として78遺伝子,up-regulationされている遺伝子として16遺伝子を同定した.これらの遺伝子の転写障害の程度は時間依存性に顕著になることを見出した.down-regulationされている遺伝子の中にはcAMP応答遺伝子群が多数含まれており,これまで見出した,伸長ポリグルタミン鎖によるCREB-依存性転写活性化の障害機構を支持するものであった.
g-ratioを用いた脳白質評価による脳外科手術および放射線治療支援

脳外科手術前脳腫瘍患者9名を撮像対象とし、神経伝達速度や髄鞘化の指標として用いられているg-ratioの画像化することを目的とした。前年度に検討し報告した方法(ミエリンに関しては、qMT法よりも簡便にミエリンを画像化できるMTsaturation(MTsat)法を、軸索に関してはNODDI法を用いて画像化し、これらを用いてg-ratioを算出)にて画像収集および作成を行った。全例で、g-ratioの算出および画像化が可能であった。またg-ratio画像作成途中で算出できる画像(MTsatは高分子化合物を反映する画像と細胞密度や細胞の複雑さを表現できるDiffusional kurtosis imaging; DKI)を用いて脳腫瘍鑑別が可能か検討することを目的とした。それぞれの定量値(MTsat、DKI)単独で用いるよりも脳腫瘍鑑別の精度が向上することが分かった。2つのパラメータを散布図にすることで、グリオーマは悪性度が上がるほど、DKIとMTsatが上昇し、PCNSLはDKIが幅広く分布しグリオーマとは異なる傾向を示した。この内容をまとめ第46回日本磁気共鳴医学会大会にてポスター発表し報告した。また昨年度、報告した健常人でのg-ratioの左右差に関して比較検討より得られた知見(錐体路ではg-ratioに左右差は認められなかったが、言語関連線維の弓状束およびfrontal aslant tractは統計学的に有意な差が生じたこと。どちらもg-ratioは、左脳が低値であったこと。各線維毎での比較において、ミエリン容量比較全てで有意な差が認められ、線維毎のミエリン量の違いが示唆されたこと)に関して第74回日本放射線技術学会総会学術大会での講演依頼にて報告した。MR g-ratioに関して、予定していた症例数の半分ではあるが9名の脳腫瘍患者に対し、撮像条件や解析条件を検討し、安定してMR g-ratioとそれに付随する定量値を算出することが出来たため。また当初予定していなかった計算途中での画像(MTsatおよびDKI)が脳腫瘍鑑別の精度向上に寄与できる可能性が示唆されたため。今回の検討・実験で得られた撮像条件・解析条件を元に、脳腫瘍患者(脳腫瘍術前患者や放射線治療患者)において更に検討を進めていき、適宜最適化や本格的な臨床応用に向けての撮像時間の短縮化を検討していく。脳疾患患者の術前および術後においても、本研究手法を用いることができるのか(何らかの術後変化や回復過程などのパラメータに成り得るのか)を検討していく。右利き健常人男性10名を撮像対象とした。神経伝達速度や髄鞘化の指標として用いられているg-ratioをMRIで画像化することを目的とした。ミエリンに関しては、qMT法よりも簡便にミエリンを画像化できるMTsaturation法を用いた。一方、軸索に関してはNODDI法を用いて画像化した。得られた定量画像からMR g-ratioと付随する定量値を算出することが可能であった。また、臨床で用いられている交叉線維描出可能な神経走行追跡画像であるQ-ball imaging tractographyを用いて、運動に関する神経線維として錐体路の一部(手指に関連する神経)、言語に関連する線維として弓状束と流暢に発語できるかに関連すると言われているfrontal aslant tractを大脳半球ごとに描出した。各線維におけるMR g-ratioの左右差に関して比較検討を行った。錐体路の一部(手指に関連する神経)では、左右差は認められなかったが、言語に関連する線維である弓状束およびfrontal aslant tractは統計学的に有意な差が生じた。どちらもMR g-ratioは、左脳が低値を示した。このことより、反対側に比べ軸索容量が少ないか、ミエリン容量が多いことが示唆された。各線維毎での比較を行ったところ、ミエリン容量比較全てで有意な差が認められ、線維毎のミエリン量の違いが示唆された。この結果は従来の定量パラメータ(FAやKurtosis)では検出できでおらず、より詳細な脳白質神経の情報を見ている可能性があることが分かった。また、先行研究(年齢とg-ratioの関係)とも結果が良く一致していることもわかった。第45回日本磁気共鳴医学会大会にてポスター発表し報告した。加えて、本手法を脳疾患患者(てんかん)2名に対して行い、健常人同様にg-ratioを算出することが確認できている。MR g-ratioに関して、予定していた症例数の半分ではあるが10名の健常人男性に対し、撮像条件や解析条件を検討し、安定してMR g-ratioとそれに付随する定量値を算出することが出来たため。そしてその数値は、先行研究と良く一致していたため。また、健常人以外(てんかん患者)においても、安定したMR g-ratioおよびそれに付随する定量値の算出が出来ていることが確認できたため。

それぞれの定量値(MTsat、DKI)単独で用いるよりも脳腫瘍鑑別の精度が向上することが分かった。2つのパラメータを散布図にすることで、グリオーマは悪性度が上がるほど、DKIとMTsatが上昇し、PCNSLはDKIが幅広く分布しグリオーマとは異なる傾向を示した。この内容をまとめ第46回日本磁気共鳴医学会大会にてポスター発表し報告した。また昨年度、報告した健常人でのg-ratioの左右差に関して比較検討より得られた知見(錐体路ではg-ratioに左右差は認められなかったが、言語関連線維の弓状束およびfrontal aslant tractは統計学的に有意な差が生じたこと。どちらもg-ratioは、左脳が低値であったこと。各線維毎での比較において、ミエリン容量比較全てで有意な差が認められ、線維毎のミエリン量の違いが示唆されたこと)に関して第74回日本放射線技術学会総会学術大会での講演依頼にて報告した。MR g-ratioに関して、予定していた症例数の半分ではあるが9名の脳腫瘍患者に対し、撮像条件や解析条件を検討し、安定してMR g-ratioとそれに付随する定量値を算出することが出来たため。また当初予定していなかった計算途中での画像(MTsatおよびDKI)が脳腫瘍鑑別の精度向上に寄与できる可能性が示唆されたため。今回の検討・実験で得られた撮像条件・解析条件を元に、健常人において更に検討を進めていき、適宜最適化や本格的な臨床応用に向けての撮像時間の短縮化を検討していく。安定してMR g-ratioなどの定量画像が得られるようになった後、脳疾患患者(脳腫瘍術前患者や放射線治療患者)においても、本研究手法を用いることができるのか検討していく。可能であれは、本実験にて描出した脳神経を脳外科手術の術前・術中・術後診断画像として提供する。また描出線維毎のMR g-ratioやそれに付随する定量値を提供し、有用性を検討する。今回の検討・実験で得られた撮像条件・解析条件を元に、脳腫瘍患者(脳腫瘍術前患者や放射線治療患者)において更に検討を進めていき、適宜最適化や本格的な臨床応用に向けての撮像時間の短縮化を検討していく。脳疾患患者の術前および術後においても、本研究手法を用いることができるのか(何らかの術後変化や回復過程などのパラメータに成り得るのか)を検討していく。解析ソフトウェアを今年度新規購入予定であったが、すでに持っているソフトウェアのライセンスキー更新という形で購入(継続使用)できたため。使用計画としては、解析ソフトの計算向上のための追加ソフトウェアや必要物品の購入や、海外発表・論文の英文校正などを予定している。
木材の経年変化の解明―経年による水分吸着機構と力学緩和挙動の変化―

申請者は、これまで、履歴の明らかな文化財建造物由来古材を実験材料として用い、木材の経年による材質変化現象の定性的評価を行なうとともに、木材細胞壁の主要構成化学成分、組織構造において認められる経年変化の知見と合わせて、その詳細を明らかにするべく努めてきた。本研究課題では、木材をはじめ生物系材料における経年変化現象を、より理学的に記述することを目的として、木材が、親水性かつ粘弾性を示す高分子の複合体であることに注目し、特に、水分吸着挙動の経年による変化を検討した。具体的には、年代・樹種など履歴の精査を終えた古材を主な実験試料とし、木材工学における定石的な実験手法を用いて、24°Cでの吸湿・脱湿等温線を測定した。得られた吸着塔温泉を解析することにより、木材細胞壁内における吸着水の凝集状態および吸着サイト数を算出し、木材の劣化状態の内部特徴量の関数として示した。得られた成果については、日本建築学会、日本木材学会、日本学術会議材料工学連合講演会ならびに、中国・マダガスカルで開催された国際会議で報告し、現在論文投稿中である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
脳機能画像と皮質電位時間-周波数解析による言語・記憶機能検出と空間-時間変動分析

言語・記憶機能マッピングの脳機能画像と実際のECoG計測結果、電気刺激による脳機能マッピングについて、患者の神経脱落症状に結びついた課題を確立した。認知ECoGの時間-周波数解析により、特定周波数帯域の同期(β、γ帯域等)、脱同期(β帯域等)に関する検討を行った。同時に加算波形、周波数変化に関する統計解析法も検討した。さらに有意な電位変化について相関係数、t検定などを応用していった。また、海馬近傍部の活動に着目して記憶機能との関連性を検討した。naming課題に用いた図形を用いて、記憶課題によるECoG計測を行い、同じ刺激を用いたnamingと記憶課題時の海馬活動の違いを解析した。過去にP300の起源に海馬が関係しているとの報告があるため、音刺激、視覚刺激によるP300の海馬近傍部ECoGを解析してみた。その結果刺激呈示後600msec付近で海馬近傍に統計学的に優位な陰性波を認めた。また、覚醒下手術においては切除領域における白質刺激部位とその刺激強度、tractography上の弓状線維との関係も検討した。弓状束tractographyを刺激したときには物品名称の障害が出現した。刺激部位が弓状束tractographyの2mm以内に近接したときには常に同様の症状が出現した。MEG、fMRI,皮質電気刺激、認知ECoGにより検出されたヒト高次脳機能とtractographyにより白質線維連絡を融合することで、ヒト脳機能ネットワークを解明することができる可能性を示唆できた。将来的には各活動部位のつながりを確認するために、活動部位1ヶ所を0.2msec3-5mAの電気刺激することにより皮質-皮質誘発電位(CCEP)を関連脳部位から導出する。
単核非ヘム鉄酸素化酵素の機能発現を基盤とする選択酸素化触媒開発

単核非ヘム鉄およびマンガン酸素化酵素の機能発現と基質活性化における特異的電子移動効果の解明に取り組んだ。1)IntradiolおよびExtradiol開裂型カテコールジオキシゲナーゼ型酸素化3価鉄錯体によるIntradiol型開裂および2価鉄またはマンガン錯体によるExtradiol型開裂について。機能モデル研究を行った。3価鉄錯体については,カテコールの置換基効果から,中間体の立体構造が反応性に重要な意味を持つことを明らかにした。また,N, O配位およびN, Si配位による3座配位子を合成し、選択的Extradiol型開裂が可能なことを明らかにした。2)2価マンガン錯体を用いたモデル反応2価マンガンセミキノン錯体と酸素との反応でセミキノン配位子が選択的にIntradiol型開裂されることを見いだしたが,さらに酸素とマンガン錯体の結合が可逆的であることが明らかになった。このことは,Intradiol型開裂においても酸素が金属により活性化されることが重要であることを示すものである。3)水溶性鉄錯体による酸素化反応水溶性非ヘム鉄錯体による水溶液中での酸素化反応として,スルフォン化したTPA配位子のみでなく,TPA配位子でも水溶液中で反応が可能であることを見いだした。これらの反応ではpH依存性が高く,最適pHを見いだすことが重要であることがわかった。単核非ヘム鉄酸素化酵素の中で,従来からの3価鉄のみでなく2価マンガンを活性中心とするものについて重点的にその機能発現と基質活性化における特異的電子移動効果の解明に取り組んだ。また,水溶性配位子を合成し,酵素と同じ水溶液中での酸素化反応を実現した。1)Extradiol開裂型マンガンカテコールジオキシゲナーゼカテコールジオキシゲナーゼは3価鉄はIntradiol型開裂をするが,2価鉄またはマンガンはExtradiol型開裂をする。2価マンガン錯体を用いたモデル反応を行い,芳香環の開裂に取り組み,3価鉄における基質活性化の相違を明らかにした。2)α-ケト酸依存ジオキシゲナーゼα-ケト酸依存ジオキシゲナーゼはα-ケト酸をコハク酸に変える一方で酸素を活性化して有機反応を行う生体触媒反応の重要な反応である。この単核非ヘム2価鉄錯体をモデルに現在研究を始め,アルカンの水酸化,アルケンのエポキシ化を実現した。3)水溶性鉄錯体による酸素化反応スルフォン化した配位子を合成することにより,水溶性非ヘム鉄錯体を開発し。種々のカテコールの酸素化を実現した。1)水溶性鉄錯体による酸素化反応単核非ヘム鉄酸素化酵素機能モデル研究の新しい展開として,水溶性配位子を有する鉄錯体によるカテコール酸素化開裂を実現することに成功した。水溶性配位子TPA-SO_3^-を合成し,プロトカテキン酸,4-tert-ブチルカテコール,クロロカテコールの選択的酸素化が触媒的に進行すること,選択性が置換基に影響されることが明らかにされた。2)新規3座配位子の合成とIntradiolとExtradiol型酸素化反応機構の解明TPAなどの4座配位子系と比較する目的で,シリコンを含む新たな3座配位子などを合成し,IntradiolとExtradiol型酸素化の活性と選択性を比較した。また,3,5-および3,6-ジ-t-ブチルカテコールの反応性を比較し,酸素の活性化と酸素挿入機構を明らかにした。3)マンガンカテコールジオキシゲナーゼモデル反応2価の鉄またはマンガンを含む酵素はExtradiol型開裂をすることが知られている。機能モデル反応として,2価マンガン錯体を用いた酸素化を検討した。3,5-ジ-t-ブツルセミキノン-Mn(II)錯体を合成・単離し,その酸素化開裂,及び可逆的酸素吸収から,酸素錯体の生成を明らかにした。

1)IntradiolおよびExtradiol開裂型マンガンカテコールジオキシゲナーゼ3価鉄錯体によるIntradiol型開裂および2価鉄またはマンガン錯体によるExtradiol型開裂について。機能モデル研究を行った。3価鉄錯体については,カテコールの置換基効果から,中間体の立体構造が反応性に重要な意味を持つことを明らかにした。また,N, O配位およびN, Si配位による3座配位子を合成し,選択的Extradiol型開裂が可能なことを明らかにした。2)2価マンガン錯体を用いたモデル反応2価マンガンセミキノン錯体と酸素との反応でセミキノン配位子が選択的にIntradiol型開裂されることを見いだしたが,さらに酸素とマンガン錯体の結合が可逆的であることが明らかになった。このことは,Intradiol型開裂においても酸素が金属により活性化されるとことが重要であることを示すものである。3)水溶性鉄錯体による酸素化反応水溶性非ヘム鉄錯体による水溶液中での酸素化反応として,スルフォン化したTPA配位子のみでなく,TPA配位子でも水溶液中で反応が可能であることを見いだした。これらの反応ではpH依存性が高く,最適pHを見いだすことが重要であることがわかった。
日本人EFL学習者の英文読解におけるトピックおよびテーマ推論生成プロセスの解明

本研究はEFL学習者の読解におけるトピックおよびテーマ推論の生成プロセスと、英語読解熟達度がどのような影響を与えるかを検証した。文単位の読解における推論生成については、熟達度に関係なく適切なトピック推論が生成されていること、また構築されたテキスト表象も局所的一貫性を維持しており、熟達度間で大きな差はないことが示された。一方、文章単位の読解における推論生成については、熟達した学習者のみが文章のテーマを適切に把握していることが明らかとなった。このことから、テキスト間のテーマ情報を統合し、大局的一貫性を構築するのに必要な情報を活性化することは、一定レベル以上の英語読解熟達度を要することが示唆された。本研究の目的は、日本人EFL学習者の読解における下位レベル処理としての語彙アクセスと、上位レベル処理としてのトピックおよびテーマの推論生成のプロセスを明らかにすることである。研究Iでは「文単位の読解におけるトピック推論の生成」について、学習者の読解中に(a)適切な語彙アクセスによって正確なテキスト表象が構築されているか(i.e.,明示的情報の理解)、(b)トピック推論が生成されているか(i.e.,暗示的情報の理解)という2つの観点から検証を行った。その結果、文単位でのテキスト構築は、文章単位での読解と比べ、離れた情報を統合する必要がなく、下位レベル処理にかかる負荷が少ない。そのため、英語熟達度の低いEFL学習者であっても文情報から適切なトピックが生成されていた。一方、読解後のトピック語を手がかりとした情報再生においては、トピックと提示文の因果的な結びつきの強さによって再生される情報量に差が生まれることが分かった。昨年度実施した「研究I:文単位の読解におけるトピック推論の生成」では、文単位でのテキスト構築は、文章単位での読解と比べ、離れた情報を統合する必要がなく、下位レベル処理にかかる負荷が少ない。それに続き、今年度の「研究II:文章単位の読解におけるテーマの推論生成の検証」では、TAU(thematic abstraction unit)と呼ばれるひとつのエピソードの主題構造を表したものであり、ペア間で根底にあるテーマが共通する文章マテリアルを使用した検証を行った。その結果、テーマが共通している条件において、有意に真偽判断課題の反応時間は短くなっており、EFL学習者は文章単位の読解においてテーマ推論を生成していることが分かった。また、読解後の筆記再生課題では英語熟達度レベルによる差が大きく見られ、熟達した学習者ほど正確に多くのテキスト情報を再生することができていた。このことは、読解後の長期記憶内において一貫したテーマ情報が文章を想起する際に重要な手がかりとして使われ、かつ熟達した学習者ほど、そのスキルに優れていることを示していると考えられる。本研究課題の遂行にあたっては、主に2つの文章単位(文単位,文章単位)における推論生成を扱う。現在までに、文単位および文章単位両方の検証を実施済みである。今後、これら2つの文章単位で得られたデータを基に読解プロセスを比較する予定である。検証自体はおおむね順調に進んでいるが、得られた成果を公に発表するまでには至っていない。そのため今後は研究から得られたデータを総合的に分析し、論文等にまとめる作業を進める予定である。まず、「研究I:文単位の読解におけるトピック推論の生成」では、学習者の読解中に(a)適切な語彙アクセスによって正確なテキスト表象が構築されているか(i.e.,明示的情報の理解)、(b)トピック推論が生成されているか(i.e.,暗示的情報の理解)という2つの観点から検証を行った。次に、「研究II:文章単位の読解におけるテーマの推論生成の検証」では、TAU(thematic abstraction unit)と呼ばれるひとつのエピソードの主題構造を表したものであり、ペア間で根底にあるテーマが共通する文章マテリアルを使用した検証を行った。このことにより、読解後の長期記憶内において一貫したテーマ情報が文章を想起する際に重要な手がかりとして使われ、かつ熟達した学習者ほど、そのスキルに優れていることが示された。