hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
睡眠時ブラキシズムの発症メカニズム解明を目指したモデルマウスの作製とその応用

抗うつ薬である選択的セロトニン再取り込み阻害薬(SSRI)がブラキシズムの増悪危険因子になり得ると報告されているが、SSRIが閉口筋である咬筋の活動にどのような影響を与えるか不明な点が多い。そこで、マウスにSSRIの一種であるシタロプラム(Citalopram: Cit)を投与し、咬筋活動への影響を検討した。咬筋活動時間の日内変動パターンについては、暗期の2-8時および明期の8-14時のノンレム睡眠時において生食群と比較してCit100 mg群で有意に咬筋活動時間が増加した。以上の結果から、高濃度のCitを投与すると強くは無いがノンレム睡眠時の咬筋活動を上昇させる効果があることが示唆された。H26年度は、これまでに確立した野生型マウスの生体電気信号(脳波、眼電図、筋電図(頸筋・咬筋)の長時間記録システムを用い、「睡眠・覚醒パターンにおける頸筋・咬筋の活動性の解析」、睡眠時ブラキシズムの発症メカニズム解析の基盤研究を行った。咬筋および頸筋の24時間での筋活動量の推移をみると、覚醒時、ノンレム睡眠時に咬筋および頚筋の筋活動量は、暗期から明期での切り替えで、有意に筋活動量が低下することが分かった。また、咬筋および頚筋の筋活動量は覚醒時に高く、ノンレム睡眠、レム睡眠時で有意に低下していた。咬筋と頚筋の筋活動が似たような傾向を示したので、次に咬筋および頚筋の筋活動量の相関関係を検討した。その結果、暗期明期のノンレム睡眠時では咬筋の筋活動と頚筋の筋活動は相関関係が認められた。一方で、覚醒時とレム睡眠時において、咬筋と頚筋の筋活動は相関関係は認められなかった。暗期明期のノンレム睡眠時の散布図を対数表示にしたところ、咬筋の筋活動量の低い値と高い値で2つの群に分かれていることが分かった。次に咬筋と頚筋の筋活動量の分布を、ヒストグラムを作製して検討した。その結果、暗期明期の咬筋の筋活動では、覚醒時とノンレム睡眠時で明らかな2峰性の分布を示し,頚筋の筋活動は、覚醒時、ノンレム睡眠時、レム睡眠時でそれぞれ1峰性の分布を示した。以上の結果から、マウスの咬筋および頸筋の筋活動量は、明暗期リズム、いわゆるサーカディアンリズムと睡眠ー覚醒リズムの制御機構の影響を受けるが、睡眠ー覚醒リズムの制御機構の影響をより強く受けていた。また、咬筋筋活動量は覚醒時だけでなくノンレム睡眠時でも2峰性を示したことから、咬筋は、覚醒時の下顎の維持や咀嚼運動などの多様な運動に関与するだけでなく、ノンレム睡眠中に少なくとも2種類の入力に受けていることが考えられる。近年、抗うつ薬である選択的セロトニン再取り込み阻害剤(SSRI)が睡眠時ブラキシズムを誘発すると示唆されている。そこでマウスにSSRIの一つであるシタロプラム(Cit)を投与し、頸筋および咬筋の筋活動を24時間記録して、コントロールと比較してどのような違いがあるか解析した.マウスに生体電気信号(脳波、眼電図、頸筋・咬筋筋電図)の記録電極を留置し、回復期・馴化期を経て生体電気信号を24時間記録した(0日目)。その後、浸透圧ポンプを用いて、生理食塩水(生食)、Cit 10 mg/kg/dayあるいは100 mg/kg/dayを持続投与し、投与開始より6日目の24時間、生体電気信号を記録した。咬筋活動量は、10秒エポック毎の積分値を求めた後、0日目の覚醒時の平均筋活動量を100%として正規化して%表示し、6日目の記録を各睡眠ステージ(覚醒、ノンレム睡眠、レム睡眠)ごとに分類し評価した。また、15%以上の咬筋活動量を示したエポック数を咬筋活動時間とした。その結果,睡眠覚醒時間の日内変動パターンは、いずれの睡眠ステージにおいて3群に有意差はなかったが、レム睡眠の持続時間は、生食群と比較してCit100 mg群で有意に増加した。咬筋の筋活動量の日内変動パターンは、いずれの睡眠ステージにおいて3群に有意差はなかった。一方、咬筋活動時間の日内変動パターンについては、暗期の2-8時および明期の8-14時のノンレム睡眠時において生食群と比較してCit100 mg群で有意に咬筋活動時間が増加した。野生型マウスの生体電気信号を24時間以上記録できるシステムを構築しており,またその飼育環境もおおむね良好である.

生体電気信号を記録するための電極等の道具も充実していることから,順調に研究は進行していることが言える.27年度が最終年度であるため、記入しない。歯科補綴ブラキシズムモデルマウスの作製とその解析近年、抗うつ薬である選択的セロトニン再取り込み阻害剤(SSRI)が睡眠時ブラキシズムを誘発すると示唆されている。そこでマウスにSSRIを投与(急性投与、慢性投与)し、頸筋および咬筋の筋活動を24時間記録して、コントロールと比較してどのような違いがあるか解析する。その結果から、SSRIを投与したマウスが睡眠時ブラキシズムモデルマウスとして有効かどうか検討する。【研究が当初の予定通り進まない時の対応】SSRIの作用が認められなかった場合、向精神薬、ドーパミン関連薬物、カルシウム拮抗薬など、中枢神経に作用するさまざまな薬物も睡眠時ブラキシズムを誘発することが知られているので、代替して検討する。サーカディアンリズム障害モデルマウスの作製とその解析体内時計は視床下部に存在する視交叉上核とよばれるごく限られた領域の神経細胞群が形成していることが知られている。マウスは12時間毎切り替わる明暗サイクルの環境下で飼育すると、視交叉上核は暗期(マウスにとって活動期)に活動性が低く、明期(マウスにとって休息期)に活動性が高くなる。視交叉上核を破壊したラットは睡眠・覚醒などの生体リズムの形成は崩壊することがわかっている。しかし、申請者が着目している睡眠時ブラキシズムとサーカディアンリズムの詳細な検討は行われていない。そこで、申請者は、マウスの視交叉上核をイボテン酸にて薬理学的に破壊し、その時の咬筋の活動性を24時間記録し詳細に検討する。【研究が当初の予定通り進まない時の対応】視交叉上核は視床下部に近接し、イボテン酸の局所投与が少しでも部位が違うと、致死になる可能性が高い。その際は、イボテン酸による破壊ではなく、電気的焼失法により破壊する。27年度が最終年度であるため、記入しない。
ヘリコバクター・ピロリの緊縮応答の生残、定着および病原性発現における役割の解析

栄養枯渇などのシグナルにより細菌細胞内に(p)ppGppが蓄積すると、増殖を制御する遺伝子の他、ストレス耐性、Toxin-Anti Toxin系、さらに二次代謝産物の産生に関わる遺伝子の発現が調節される。本課題では、ピロリ菌の(p)ppGppはSpoT欠損株を作成し、それを用いて病原性への関与について解析を行っている。本年度は、欠損株の病原因子等の発現をタンパク質レベルで、ピロリ菌の臨床分離株であるTK1402等の(p)ppGpp欠損変異株を用いて定着に関連する遺伝子の発現およびCagAおよび鞭毛タンパク質の発現を特異抗体を用いてイムノブロッティングで解析した。ピロリ菌の主要な病原遺伝子であるCagAおよび定着やバイオフィルム形成への関与が報告されているnapA、oipA、alpB遺伝子およびcagAのmRNA量を野生株と比較したが、違いはなかった。さらにCagAタンパク質量についても同様に違いは見られなかった。これはcagAおよび定着への関与が方向されているnapAの転写が(p)ppGpp欠損により低下したというSunら(L. Cell Biochem, 2012, 113, 3393-3402)の結果と異なる。これは用いた株の違いによる可能性が考えられた。一方、昨年度に得られた結果で運動能に違いが見られたことから、菌の鞭毛を構成するFlaAタンパク質量を測定したが、これについても違いが見られず、鞭毛形成以外、走化性などに違いがある可能性が考えられた。一方、(p)ppGpp合成欠損株のバイオフィルム形成時、増殖早期より非増殖形態であるCocooid formの形成が見られた。以上の結果から、ピロリ菌の病原性発現過程で、(p)ppGppが運動性の制御およびCoccid formの形成を介して関与することが示唆された。緊縮応答は細菌が栄養枯渇に応答して細胞内(p)ppGppが蓄積し、主として転写に影響することで遺伝子発現を調節することで環境に適応するものである。これにより栄養源の取り込みやストレスに対する感受性などに加え、二次代謝産物の産生、病原因子の発現などが変化することが知られている。この緊縮応答のモデュレーターである(p)ppGppは一般にRsh (RelA/SpoT homolog)タンパク質がその合成および分解を担っており、大腸菌などではRelAおよびSpoTの両方を保有する。ピロリ菌においてはSpoTのみを保有し、これにより合成、分解される。これまでピロリ菌のspoT遺伝子が欠損すると酸化ストレスおよび薬剤感受性が亢進することが報告されているが、バイオフィルム形成能や定着に及ぼす影響については未だ報告がない。そこで本研究では日本で分離された臨床分離株のspoT欠損変異株を作成し、ストレス感受性や環境中生残能への影響に加え、宿主への定着に関わるとされるバイオフィルム形成、正常細菌叢との相互作用および宿主細胞への影響について検討を行う。平成28年度にはピロリ菌臨床分離株のspoT欠損変異株を作成し、ストレス感受性およびバイオフィルム形成能について検討を行った。その結果、spoT欠損によりストレス感受性の亢進、バイオフィルム形成能の低下することが明らかとなった。一方、プラスミドによる相補株の作成を試みたが、十分な遺伝子発現量が得られなかったなどの理由から目的の株を得るには至っていない。現在PCRで組換えに必要な遺伝子を含むDNA断片をPCRで合成し、形質転換により相補株を得ることを試みている。本研究ではピロリ菌宿主生残、定着における緊縮応答の役割について解析することを目的としている。本年度は臨床分離株2株を使用して緊縮応答のモデュレーターである(p)ppGpp合成酵素遺伝子欠損変異株を作成し、主としてそのストレス感受性およびバイオフィルム形成能について検討を行った。これまでに検討を行った8株のピロリ菌の臨床分離株の形成するバイオフィルム量はほぼ同等であったが、TK1402のみが厚いバイオフィルムを形成するが明らかとなっている。これはTK1402株のAlpB外膜タンパク質が高発現していることが要因となっているものと考えられる。そこで、標準的なバイオフィルムを形成する株としてTK1049と、この高バイオフィルム形成株であるTK1402を用いて緊縮応答欠損変異株を作成した。得られた変異株は、高栄養条件下では親株と同等の増殖を示した。これらの株の酸化ストレス感受性を親株と比較したところ、過酸化水素に対する感受性はそれぞれの親株とほぼ同等であったが、活性酸素生成試薬であるメチルビオロゲンに対する感受性が亢進した。一方、震とう培養後、12-wellプレート内側面に形成されるバイオフィルム量をクリスタルバイオレット法により測定したところ、spoT変異ではバイオフィルム量が減少することが明らかとなった。このspoT欠損によるバイオフィルム形成能の低下はTK1402で顕著に観察されたが、TK1049株については親株のバイオフィルムが薄いこともあり、その変化率は低かった。現在、相補株の構築を行っており、次年度にはこれらの形質を確認する。緊縮応答は栄養飢餓に対する応答であり殆ど全ての細菌が保有する系である。栄養枯渇を感知した細菌細胞は、ppGppが細胞内に蓄積することで遺伝子発現に変化が生じ、増殖の停滞、ストレス感受性の低下など、代謝を調節することで適応する。またppGppは、二次代謝産物の合成や病原細菌における病原性発現にも関与していることが報告されている。

そこで当該課題では、ヘリコバクター・ピロリのppGpp合成と分解を担うspoT欠損変異株を用いて、そのストレス感受性、バイオフィルム形成などを解析する。ヘリコバクター・ピロリ臨床分離株は株間でバイオフィルム形成能の違いが大きいことから形成能の異なる3株を用いてspoT欠損変異株を作成して検討を行った。その結果、全ての株でspoT欠損によりストレス感受性は亢進した。一方spoT欠損によりバイオフィルム形成については、高バイオフィルム形成株であるTK1402株の形成能は低下したが、低バイオフィルム形成株であるTK1049およびKR2003株では有意差が見られなかった。バイオフィルムの形態を走査型電子顕微鏡で観察したところ、TK1402株spoT欠損株に多くの鞭毛様構造が存在していた。運動能を比較した結果、TK1402株ではspoT欠損により顕著に亢進したのに対してKR2003株の運動能は消失した。また、今回用いた系ではTK1049株に運動性はみられなかった。これまでTK1402株はスナネズミに定着する感染モデルとしてしばしば使用されているため、これを用いてspoT欠損による定着性の変化を調べたところ、親株も変異株も定着しなかったため比較することができなかった。血清中抗体価については、野生株感染群6匹中1匹で低濃度の抗体が検出され、変異株感染群では6匹中2株で抗体が検出された。さらに1匹は高い抗体価を示したものの変異によるものと断定できなかった。緊縮応答のセカンドメッセンジャーであるppGppの合成酵素SpoTの遺伝子の欠損は、細菌の遺伝子発現パターンは大きく変化させる。緊縮応答は菌の恒常性を維持し、栄養飢餓などの環境の変化に対応する機構であることから、spoT欠損によりストレス感受性の亢進が共通した表現形として観察される。本課題使用している臨床分離株3株についてもspoT欠損変異により過酸化物感受性、酸性環境に対する生残性の低下など、感受性亢進がみられた。一方、運動能についてはspoT欠損によりTK1402株では亢進し、KR2003株では低下した。またTK1049株は今回用いた条件で運動能が確認されなかった。臨床分離株は菌株による表現形の違いが大きいことが知られている。これらの違いは多くの機構によるものであるが、その一つとしてそれぞれの宿主内の環境が異なり、必要とされる環境の違いがその形質の違いを形作っている可能性が考えられる。本課題で用いているピロリ菌は宿主に定着している期間は長く、数年から数十年に渡る。この間、菌は種々の病原因子により宿主免疫機構から逃れて生息しているが、一方で水平伝達等により菌の遺伝的変化がこの定着を可能にしている可能性も考えられる。今回検討した2つの臨床分離株のspoT欠損株は異なる表現形を示した。この結果より、これらの臨床分離株中での鞭毛遺伝子の発現もしくは鞭毛の形成機構が異なっている可能性を見出したので、平成30年度にはこれについて検討を行う。また、spoT変異によるスナネズミの定着における影響を検討したところ、これまでの報告と同じ生菌数を用いても野生株が定着しなかった。
悪性脳腫瘍に対する重粒子線治療の基礎的研究

【目的】本研究の主たる目的は重粒子線の膠芽腫細胞に対する放射線生物学的な効果を明らかにすることである。【対象および方法】対象はヒト悪性神経膠芽腫細胞株U87MG、A172(p53野性株)とTK1、U251MG(p53変異株)及び髄芽腫細胞株ONS76(p53変異株)を用いた。膠芽腫細胞の増殖死と直接の細胞死をエンドポイントとして炭素粒子線の膠芽腫細胞に対する効果を評価するとともに、細胞周期の変化を分析した。重粒子線照射は放射線医学総合研究所のHIMACによって加速された290MeV/uの炭素粒子線を用い、ガンマ線照射は、本学医学RI棟ガンマセル(^<137>Cs)を用いた。増殖死、直接の細胞死を定量化するためにコロニー形成法によるアッセイ、色素排除法、アポトーシスの検出、フローサイトメトリーを行った。またp53、P21の発現はウェスタンブロツトで検討した。【結果、考察】1)炭素粒子線はγ線よりも膠芽腫細胞に対する細胞傷害性が高く、LETが約80keV/μmでRBEは最大となり、γ線抵抗性の高いp53変異株のほうが炭素粒子線のγ線に対するRBEは高くなった。2)膠芽腫細胞株では炭素粒子線照射後のG2 b1ockはp53変異株で強く出現し、LETが上昇するにつれて増大したが、細胞回転の回復に伴い遅延型の細胞死が生じた。3)膠芽腫細胞では、炭素線照射後のみにアポトーシスが出現したが、全体の細胞死に対するアポトーシスの割合はほぼ1317%で、この値はp53野生株の方が変異株よりも若干多い値を示した。さらにこのアポトーシスはp53を介さないで起きている可能性が高いと考えられた。4)炭素粒子線照射後のp53とp21の発現の変化を見ると、p53野生型の膠芽腫細胞ではLETが高くなるにつれて照射後のこれらの発現が減少したが、線維芽細胞では持続した。脳腫瘍の中でも悪性神経膠腫は放射線に対する感受性が低いために極めて難治性である。従来のγ線や陽子線に対して、高LETの重粒子線は修復不可能なDNA二本鎖切断を生じ、神経膠腫細胞でもcytosidalな効果が期待できる上に、照射範囲を限定し、脳深部でも高い生物学的効果を得ることができる。本研究の目的は、重粒子線癌治療装置「HIMAC」を用いて、悪性脳腫瘍と正常脳組織に対する細胞障害性に関する放射線生物学的な裏付けを得るために、主に細胞死の出現に注目し、それらを細胞レベル、分子レベルで明らかにすることである。平成9年度では、悪性神経膠腫細胞株(U-251,TKB-1,A-172,U87MG)に対する重粒子線の細胞障害性をDye exclusion test,LDH release assay,Apoptosisの出現率から検討した。重粒子線の照射は放医研HIMACのビームタイムに従って行い、対象として筑波大学医学RI棟のGammacellでγ線の照射を行った。その結果、悪性神経膠腫細胞株における細胞死は重粒子線照射後時間とともにLET依存性に増加した。そして80keV/μm carbon beamを10Gy照射後4日、7日目には同じ線量のγ線照射後のほぼ3倍の死細胞を認めた。また、培養上清中へのLDH releaseも時間とともに上昇したが、LET依存性は細胞死の出現率に比べ低かった。

一方、γ線ではアポトーシスは全く誘導できなかったが、Carbon beamでは時間とともにアポトーシスの出現が認められた。しかし、その割合は80keV/μm照射後で全細胞の約57%であり、細胞死にしめる割合はネクローシスの約1/8から1/10と推定された。高LETの重粒子線は細胞死の誘導においてγ線よりも有効であり、γ線では誘導できなっかたアポトーシスも誘導できることが示された。またヒト膠芽腫ではこのようにして誘導される細胞死が4日目、7日目とかなり時間が経過して出現することも明らかになった。【目的】本研究では膠芽腫細胞に対する重粒子線の生物学的効果を解析してきたが、脳腫瘍に対する治療効果判定では、増殖が停止するのみでは有効とはされず、細胞死による腫瘍サイズの縮小が不可欠である。しかし、膠芽腫細胞は放射線に対する感受性が低く、低LETのγ線ではapoptosisは生じないとされ、それに対し、高LETの重粒子線のよりcytosidalな効果が期待される。そこで今年度は細胞死をend-pointとしたときの重粒子線の膠芽腫に対する生物学的効果を検討した。【対象、方法】2種類のp53野生株(A-172,U87MG)と2種類のp53変異株(U251MG,TK-1)を対象とした。γ線または290MeVの炭素粒子線を照射後経時的に細胞死の出現を、DNA histogram、色素排除法にょる全死細胞の出現率、核の染色によるapoptosisの出現率によってモニターした。また観察時点でのp53の発現をImmuo-blotにて明らかにした。使用した炭素線のLETは20、40、80KeV/umである。また線量は全て10Gyの単線量を用いた。【結果】照射後10日目まで観察したが、γ線照射後p53野生株では12%から35%の細胞死を認め、変異株では10%から25%の細胞死を認めた。しかし、いずれの細胞にもapoptosisは認めなられなかった。それに対して炭素線照射ではp53野生株では平均25%から62%の細胞死を認め、変異株では22%から48%の細胞死を認めた。DNA hisotgramにおけるsub Go,Glpeakも同様な結果を示し、細胞死は照射後4日目以降に出現した。そのうちapoptotic ce11は全細胞死の1317%を占めることが明らかとなった。またp53野生株のほうがapoptosisは若干多く出現したが、今回用いたLETの範囲では明らかなLET依存性はなかった。【結論】膠芽腫細胞株では放射線照射後、細胞死は4日以降にゆっくりと出現することが示された。また、LETの低いγ線はapoptosisを誘導しないが、炭素粒子線では細胞死の1317%はapoptosisであることが明らかになった。またこの誘導にはp53の関与は少ないと考えられ、経時的なDNA histogramから考えると膠芽腫細胞株ではdelayedinterphase cell deathが起きていると考えられた。【目的】膠芽腫細胞の重粒子線に対する感受性はDNA修復関連遺伝子発現に大きく影響される。これまでp53の発現が膠芽腫細胞の放射線感受性にかかわっているとされてきたが、重粒子線照射後のp53とその下流に位置するp21の発現の変化についての詳細な報告はなかった。また最近、DNA2本鎖切断修復に関連するDNA dependent protein kinase(DNA-PK)の役割りが明らかにされ注目を集めている。
団体訴権としての利益剥奪請求権に関する基礎理論的考察

消費者の集団的利益の保護のあり方として、違法行為によって事業者が得た収益を剥奪する利益剥奪請求権を消費者団体に認めているドイツ不正競争防止法上の制度について、その実体法上の基礎理論の探究を目的としながら、より射程の広い、競争法と民法、競争秩序と一般契約法の関係という総論的検討もおこなった。その成果として、日本の消費者契約法を市場法という観点から捉えなおす可能性、「情報と交渉力の格差テーゼ」(消費者契約法1条)のなかでも「交渉力」概念が秘める可能性について検討を加えた。本研究は、消費者の集団的利益の保護のあり方として、違法行為によって事業者が得た収益を剥奪する利益剥奪請求権を消費者団体に認める構想について、実体法上の基礎理論を探究しようというものである。研究計画の前半に当たる平成22年度においては、基礎理論的検討の切り口を獲得すべく、競争秩序と一般契約法の関係をめぐるドイツ法、EU法の研究の動向について研究を進めた。具体的には、(1)EU不公正取引方法指令は、契約の有効性等の問題には立ち入らない旨の規定を置いているが、規制対象が契約締結過程そのものであることから、同指令が各国、あるいはヨーロッパ契約法において有する意義について研究が進展している。また、(2)ドイツ法においても、憲法裁判所判決における自己決定権確保の要請を契機として、従来、ドイツ法に欠落していたとされる不当威圧の法理に相当する判例法理が、連邦労働裁判所において形成されつつある。ここにも、従来のドイツ不正競争防止法上の違法性判断基準と契約法の接合が観察される。これらの現象が、わが国における民法(債権法関係)改正の議論、施行10年を迎える消費者契約法の針路を考えるにあたって与える示唆につき、検討を進めた。その成果は、消費者契約法施行10年の成果と今後の方向性を問う、23年10月の私法学会シンポジウム報告に活かす予定である。また、『ヨーロッパ消費者法・広告規制法の動向と日本』(龍谷大学社研叢書)にEUの競争法の動向の研究成果を踏まえた研究成果も公表に向けて作業が進行中である。本研究は、消費者の集団的利益の保護のあり方として、違法行為によって事業者が得た収益を剥奪する利益剥奪請求権を消費者団体に認める構想について、実体法上の基礎理論の探究を目的としてきた。平成23年度は、(1)平成22年度に注力した<競争秩序と一般契約法の関係>という総論レベルのドイツ法、EU法の研究を踏まえ、わが国における民法(債権法)改正の議論や消費者契約法にもたらす示唆を探求した。具体的には、(1)競争法上の違法性判断を意思の瑕疵(不当威圧、経済的強迫)につないだり、不当条項規制を不公正競争規制という観点から捉えなおす議論等を参考にしながら、消費者契約法を市場法という観点から捉えなおす可能性を指摘し、(2)「労働者」保護と「消費者」保護を通底する基本原理としての「情報と交渉力の格差テーゼ」(消費者契約法1条)の存在意義を再認識する必要性を指摘し、特に、これまでは「交渉力」概念についての理論的検討が不十分であったのではないかとの問題提起をおこなった(13.研究発表の学会発表、およびその報告原稿である雑誌論文1、図書1がこれに関連する)。雑誌論文2・3および図書2は、この研究過程における副産物としての位置づけを有する。他方で、各論である(2)団体訴権としての利益剥奪請求権の検討として、ドイツ不正競争防止法10条についての現地調査も実施した。現地調査では、運用レベルにおける数々の限界、問題点が明らかになった。また、平成24年10月限りで失効することになっていた投資家保護モデル訴訟手続法の改正論議についても検討を行った。
固化実験と超音波測定による部分溶融体の構造と形成の研究

本年度は、内核外核境界のアナログとして、樹枝状結晶の中を伝播する弾性波速度と減衰(Q値)の周波数依存性の測定とその解釈を行った。音波物性の周波数依存性を測定するためには、ある特定の周波数にパワーを持つバースト波を用いて、その周波数変調を行うことが有用である。まず、そのような測定を自動的に行うために、パルスジェネレータをコンピュータ制御するプログラムを作成した。次に25重量パーセントの塩化アンモニウム水溶液の固化が進行している下でこの測定を行い、音波の減衰の周波数依存性を求めた。その結果、固化が進行するにつれて、伝播速度が速くなり、減衰が増大することが分かった。速度分散は見られなかった。減衰は、超音波の波長と同程度のスケールで顕著になり、高周波数程Q値が大きいという周波数依存性が見られ、その原因として散乱が考えられる。そこで、散乱による減衰の効果を定量化するために、非反応系で、粒径のサイズおよびその体積分率を変えた時の減衰の周波数依存性を調べた。粒径依存性を調べるためには、粒径の異なるガラスビーズを体積分率60パーセントを含む粘性流体の混合物を用いた。体積分率依存性を調べるために、粒径が一定で、異なる体積分率を持つポリスチレンビーズと粘性流体の混合物を用いた。その結果、固化実験と同様に、波長と粒径が同程度で減衰が顕著になることが分かった。また、減衰には類似した周波数依存性があり、その冪は粒径に強く依存し、体積分率にはあまり依存しないことが分かった。これらのことから、固化実験中の部分溶融体中を伝播する超音波の減衰は、主として散乱が関与しており、固化が進行するにつれて、結晶サイズがあまり変わらずに固化分率が増加していることが主な原因であると推定された。以上の実験結果から、内核外核境界付近を伝播してくる地震波の速度から固体の割合を、減衰の周波数依存性から特徴的なスケールをマッピングできる可能性があることが示唆された。近年、内核外核境界付近の詳細な地震波速度構造が求まってきているが、その波形データとダイナミクスとの間の対応付けはいまだ不十分である。本研究では、この対応づけの基礎研究として、固化過程を超音波でモニターする実験を行った。28-30重量パーセントの塩化アンモニウム水溶液をアナログ物質として用いる。この系は、樹枝状結晶を晶出し、部分溶融体のアナログ物質として広く使われている。側面をアクリル、底面を銅板で作った薄型水槽(高さ18cm、幅18cm、奥行き1cm)に水溶液を入れ、下面に不凍液を循環させ、共融点(-15.4度C)以下まで冷却する。超音波(P波とS波、中心周波数1MHz、10MHz)を奥行き方向(1cm)と幅方向(18cm)の両方で負の矩形パルスを与え、透過法により測定した。出力シグナルは適宜アンプで増幅した。波形はデジタルオシロスコープで平均化し、計算機に取り込んだ。温度構造は、鉛直に並べた熱伝対列により測定した。伝播距離1cmの場合:結晶が晶出すると、振幅減衰が顕著に見られ、その後に伝播速度が増加した。1-2MHzの周波数領域でQを一定とすると、Q30と求まる。共融点以下になると、速度は不連続に増加し、振幅は液体と同程度になった。伝播距離18cmの場合:この場合は部分溶融体の生成とともに、伝播速度がいったん遅くなり、やがて、長周期成分が速く到達するという速度分散を持つウエーブパケットが現れる。正分散はレイリー散乱の特徴であり、この原因として伝播距離が長くなったことにより散乱効果が重要になったためと考えられる。部分溶融状態ではS波とはっきり認定できる相は判別できなかった。共融点以下では、固体のS波の相が認定できた。Vp=3776m/s, Vs=1739m/sより、Vp/Vs=2.2、ポアソン比0.37と求まる。S波素子を90度回転させた配置でも測定することにより、S波の異方性を測った。異方性のセンスはSH>SVで大きさは約5パーセントであった。振幅はSH波の方が大きかった。この異方性は大きさも単結晶の塩化アンモニウムが横波異方性を持つことにより説明できる。

体積分率依存性を調べるために、粒径が一定で、異なる体積分率を持つポリスチレンビーズと粘性流体の混合物を用いた。その結果、固化実験と同様に、波長と粒径が同程度で減衰が顕著になることが分かった。また、減衰には類似した周波数依存性があり、その冪は粒径に強く依存し、体積分率にはあまり依存しないことが分かった。これらのことから、固化実験中の部分溶融体中を伝播する超音波の減衰は、主として散乱が関与しており、固化が進行するにつれて、結晶サイズがあまり変わらずに固化分率が増加していることが主な原因であると推定された。以上の実験結果から、内核外核境界付近を伝播してくる地震波の速度から固体の割合を、減衰の周波数依存性から特徴的なスケールをマッピングできる可能性があることが示唆された。
火山灰土壌の鉱物学的改質

火山灰土に蓄積したリン酸アルミニウムやリン酸鉄を有効利用すると同時に,火山灰土のリン酸吸着能を低減することが可能かどうかを探る研究を行った.改良資材として製鋼スラグを選択し,1 haあたり200120トン相当を施用し,1年間熟成した火山灰土畑土壌について土壌鉱物および土壌化学的なキャラクタリゼーションを行った結果,水に溶出するリン酸の濃度が上昇し,低リン酸濃度における土壌のリン酸吸着能が有意に低下した.また,土壌の平衡水抽出液はヒドロキシアパタイトに関して過飽和となった.製鋼スラグの多量施用が,冒頭に述べた目的を達成するために有効であることが示唆された.火山灰由来の土壌は,その主要構成成分であるアロフェンをはじめとする低結晶性のアルミニウムケイ酸塩鉱物によるリン酸の固定が大きな問題となっている.このため火山灰土では施肥されたリン酸の肥効が10%以下であることもまれではない.この結果,土壌に難利用性の形態で多量のリンが蓄積している.この研究の目的は,土壌に,土壌溶液のpHとカルシウムイオン濃度を高く保ちうるような資材を大量に投入することにより,1)リン酸イオンの吸着能を低減する,2)蓄積したリン酸アルミニウムやリン酸鉄をリン酸カルシウムに転換すること,3)アロフェンなどの土壌鉱物をよりリン酸吸着能の低い鉱物に転換すること,などが可能かどうかを探ることである.投入する資材としては,効果を持続させるために一度に大量に投入できる資材(価格および土壌との反応の両面で)である必要があるので,製鋼スラグを選択した.土壌試料としては,熊本県および大分県の火山灰由来のアロフェン質黒ボク土を供試験した.大分県の試料については,初年度にライシメーターに充填し,1 haあたり20120トン相当の製鋼スラグを投入して1年間平衡させた.この試料について鉱物分析および平衡水抽出を行った結果以下のような結果を得た.1)スラグ施用に伴いピロリン酸可溶のアルミニウム量が減少した.2)スラグ施用により平衡水抽出液のpH,リン酸イオン濃度,カルシウムイオン濃度が上昇した.3)その結果平衡水抽出液はヒドロキシアパタイトに関して未飽和から過飽和になった.4)低濃度領域でのリン酸吸着能が有意に低下した.以上の結果から製鋼スラグの多施用により,黒ボク土の性格を転換することが可能であることが示唆された.火山灰土に蓄積したリン酸アルミニウムやリン酸鉄を有効利用すると同時に,火山灰土のリン酸吸着能を低減することが可能かどうかを探る研究を行った.改良資材として製鋼スラグを選択し,1 haあたり200120トン相当を施用し,1年間熟成した火山灰土畑土壌について土壌鉱物および土壌化学的なキャラクタリゼーションを行った結果,水に溶出するリン酸の濃度が上昇し,低リン酸濃度における土壌のリン酸吸着能が有意に低下した.また,土壌の平衡水抽出液はヒドロキシアパタイトに関して過飽和となった.製鋼スラグの多量施用が,冒頭に述べた目的を達成するために有効であることが示唆された.大分県農林水産研究指導センターおよび九州沖縄農業研究センターの圃場で土壌試料を採取した.試料の全リン含量などの一般分析を行った後,新日本製鐵住金より製鋼スラグを入手し,040%となるように混合した試料を作成した.各試料の半量は加速試験として密閉容器中で100 °Cで反応させ,半量は25 °Cで反応させた.所定時間反応させた後水抽出を採取して分析した.また土壌についてはリン酸イオンの吸着特性についても調べた.スラグ添加により水抽出液のpHは6.5-7.5から8.5程度にまで上昇し,カルシウムイオン濃度も0.3 mmol/L程度から3-5 mmol/Lに上昇した.加えて,未処理試料では0.0001 mmol/Lのオーダーであったリン酸濃度が0.001 mmol/Lのオーダーまで上昇した.水抽出試験結果を,リン酸塩鉱物の溶解度ダイヤグラム上にプロットしたところ,未処理の黒ボク土ではヒドロキシアパタイトに関して未飽和の領域にプロットされたのに対し,製鋼スラグを添加して反応させた土壌試料では,プロットがヒドロキシアパタイトに関して過飽和,リン酸二カルシウムやリン酸八カルシウムに関してやや不飽和の領域にプロットされるようになった.さらに,圃場容水量に保った土壌試料に,水酸化ジルコニウムディスクを埋設して,一定期間内にディスクに拡散移動するリン酸イオンの量を測定した.その結果,100 °Cでの加速試験を行った資料では,製鋼スラグ添加量が増すにつれてディスクへのリン酸イオンの拡散移行量が増加し,製鋼スラグを8%添加した試料では2倍に増加していた.これらの結果から,製鋼スラグ添加によるpH上昇およびカルシウムイオン濃度の上昇により,原土中のリン酸アルミニウムやリン酸鉄の一部ががリン酸カルシウムに転換されつつあるのではないかと推定している.室内試験は概ね計画通りに進行した.ただし,NMRおよび透過電子顕微鏡を用いた鉱物の変質程度の解析については,用いた製鋼スラグに相当量の金属鉄が含まれていたためにNMRの良好なシグナルを得ることができなかった.また透過電子顕微鏡観察のためには,土壌の粘土画分を採取する必要があるが,おそらくスラグに含まれる多量のケイ酸カルシウムなどのため,粘土画分を非破壊で分散させることができず,観察資料の作成ができなかった.これらの点は,研究立案上の思慮不足であった.

野外試験については,当初主として利用する予定であったリン酸ん高蓄積土壌が,大分県農林水産研究指導センターの研究のための利用のために制限されたため,蓄積レベルの低い試料を用いざるを得なかった.さらに,当初研究に協力してもらうことを予定していた大分県の佐野研究員が都合により退職したことと,北部九州水害のため,試料採取および野外試験圃場として予定していた圃場の利用ができなくなったために研究実施が遅れてしまった.当初の計画通り,室内試験は継続する.反応時間は短くなるが,新たに長崎県および鹿児島県から高リン酸蓄積土壌試料を入手できるめどが立ったので,それらを室内実験用の追加試料とする予定である.鉱物変質の研究手段としてのNMR測定は25年度は行わない.粘土採取は難しそうなので,湿式のふるい分けによって細粒分を採取し,電子顕微鏡観察資料とする予定である.また,リン酸塩の形態変化については,九州シンクロトロン光研究センター内のビームラインを利用してX線吸収分析をすべく,課題申請中である.野外試験については,大分県農林水産研究指導センターの協力を得られることになったので,試験を大分県の九重試験地から,研究指導センター内および周辺の黒ボク土畑に変更して実施する.支出項目については,当初の交付申請時からの変更はない.つまり,物品費,旅費およびその他(分析装置保守)のために使用し,人件費および謝金の支出は予定していない.ただし,備品としては,23年度より別目的で使用中であった恒温器が24年度に使用可能になったために,新たに購入する必要がなくなった.そのかわりに25年度,抽出試験に用いる往復振とう器(一式290,000円)を購入予定である.また,研究打ち合わせおよび試料採取・現地試験のための旅費として約550,000を使用,また分析装置保守のために約500,000円を使用し,残額は分析器具,試薬類購入のために使用する予定である.
ブレンデッドラーニングを教場とした第二言語に於ける対話能力向上を促す学習法の解明

本研究はブレンデッドラーニングを教場とした第2言語(L2)学習者の話者のスピーチサンプルを分析する上で重要な点を明らかにした。始めに、本研究は語学クラスの企画者の意向とクラス内の実際のアクティビティの関係をActor-Network Theoryによって明らかにすることができた。また、学習者がブレンデッドラーニング教場でどのようにタスクを遂行するためにテクノロジーを使用したか明らかにした。最後に今までのCAF(複雑さ、正確さ、流暢さ)の測り方では第2言語レベルの低い学習者のスピーチは測るのは難しかったが、本研究ではhierarchical C-Unitという方法を作り測ることに成功した。25年度は大学1年生用英語クラス(コミュニケーション)1クラスと2年生用英語クラス(ディスカッション、プレゼンテーション、レポート)2クラスを全てコンピュータールームで行った。24年度では授業をしながらデータを収集するアクションリサーチの方法ではデータを収集する事が困難だったので、25年度では研究補助者を雇用し授業中のビデオ、オーディオ、ログを取ってもらった。これにより、使用教室内を観察し、アクターネットワーク論に基づくヒューマンアクター(HA)と、人間ではないノン・ヒューマンアクター(NHA)を特定できた。NHAはコンピューターが主で従来のノートテイキングの代わりにWordやPowerPoint(PPT)にインターネットで調べた情報やディスカッションの決定事項を直接入力しデータを保存する行動が多くみられた。また、授業は全て英語で行われ、その内容やタスクの説明はPPT使用し視覚でもサポートしたが、前期のデータでは履修者によっては全く理解をしていない事がログで分かり、後期にブレンデッドラーニング(BL)による更なるサポートが必要だという結論に至った。25年後期ではBLの一つの形であるClassroom Flippingの教授法を取り入れ、授業内容や課題の説明をビデオで授業開始前に配信した。英語のレベルが低い履修者が多いクラス(TOEIC 200-300点)では、授業中、授業後でもそのビデオを繰り返しみていた事が分かり、アンケートでは授業や課題を理解するのに役立ったという意見が多かった。また、授業中も課題やタスクの内容を理解している学生が理解をしていない学生に対してビデオの一部分を見せ内容を説明している場面もあった。しかし、LMSのシステムに記録されるトラッキングシステムによってビデオを全くみない履修者もいる事が分かり、ビデオをみる事を義務づける必要があるという結論になった。本年度の研究目的は1)ブレンデッドラーニング(BL)環境でのヒューマン(HA)とノンヒューマンアクター(NHA)を特定する事;2)Competentと考えられる英語のスピーチの特徴をあげ、その中で最重要からそうでないものまでランクする;3)BL環境下で第二言語を向上させるタスクとフィードバックをデザインする;4)BL環境で効率的なタスクとフィードバックデザインの仮説を立てる事であった。まずBL環境でのHAはクラスの学習者と教師だが、NHAはAcror-Network Theory(ANT)の定義ではその環境に存在する全ての物や概念などが含まれる為、全ての目に見える物を対象としその中で授業に直接関係する物とした。又BL特有のものかどうかでコンピュータのない従来クラスで同じ授業内容を2週に渡り見学しその特徴と比べた。その結果BL特有のNHAとしては一人一台のコンピュータ、回転イス、スクリーンの伸縮可能な台、二人用コンピュータデスク、キーボード等があった。従来クラスと共通するNHAは教科書、紙、筆記用具があったが、BL環境ではグループワークの際に筆記用具はあまり使われずスクリーンを回転させ其々の分担箇所の成果を説明し合っていた。この点から従来クラスとタスクが同じでもそこに行き着く課程が大幅に異なっていた事が分かった。またcompetentなスピーチの特徴としては子音がきちんとできていることが一番の特徴であったが声の大きさもあった。これは声が消えそうに小さい場合何を言っているのか全く分からない為である。英語を話す時のみ声が小さく不明瞭になる学習者がかなり多い事もわかった。今年度はタスクとフィードバックは該当コース従来のフィードバック方式(アセスメントシート返却)にとどまった。応用言語学やでANTを使用した分析は本研究が初めての試みなので、EuroCALLとALAAの学会で発表した。当初の計画とは違い、1年生のスピーキングクラスの担当が3から1コマになり2年生のクラスが増えたため、データ収集の計画をかえなければならなかった。また、前年度からコンピューターが入れ替わり、デスクトップからラップトップの変わった事によりノンヒューマン・アクターの役割も当然変わると思われた為、25年度前半にもう一度24年度に収集したようにコンピュータールームでの普段の授業風景のデータを収集した。その他の理由としては、授業をしながらデータを集めるのは困難な為研究補助者を雇い授業中のビデオレコーディング、音声収録、授業に起こったことのログを記録してもらうことにしたが、トレーニングが必要だった為、使えるビデオ等が限られてしまいデータのソーティングに時間がかかった。研究の目的の達成度やや遅れていると考えられる。本年度の研究目的の

1)ブレンデッドラーニング(BL)環境でのヒューマン(HA)とノンヒューマンアクター(NHA)を特定する事;2)Competentと考えられる英語のスピーチの特徴をあげ、その中で最重要からそうでないものまでランクする;3)BL環境下で第二言語を向上させるタスクとフィードバックをデザインする;4)BL環境で効率的なタスクとフィードバックデザインの仮説を立てるのうち、1と2のBL環境におけるNHAの特定ができcompetentなスピーチの特徴が分かったが、BL環境下での効果的なフィードバックのデザインは現在構築中である。これには二つの要因がある。一つ目は当初予定していた1学期目にタスクフィードバックを実行し、2学期目にそれの修正版を実行し効果的なフィードバックデザインを構築することになっていたが、1学期が終わった後デスクトップからラップトップにコンピュータのアップグレードが行われ全く違った環境になってしまったことで、ノンヒューマンアクターが変わったこと。また、2学期では新しいコンピュータ導入で音がでなかったり色々トラブルがでてきて、良いデータをとるのが難しかったこと。もう一点は授業をしながらデータを集める事の難しさに直面した。これはビデオカメラを三台設置し、会話のオーディオも同時に録音する予定になっていたが、授業をするのに集中するとカメラの操作まで細かくするのが難しくカメラを二台しか設置できないこともあったり、2学期目は特に途中でコンピュータの不具合や操作の仕方がわからなかったりして授業中に何回も技術者を呼ばなければならなかったり、英語のOSと日本語のOSが選べるようになったが使えるファンクションが違い、それが分かるまで時間を要したことがあげられる。今年度前期は昨年度収集したデータの分析に使用する。これはディスカッションの時間がClassroom Flippingを取り入れる前と後ではどう違うかや、ディスカッションの内容、使用言語の選択、英語発話の時の文法の複雑度などを見る。文法の複雑度はCAF (Complexity, Accuracy, Fluency)を使って当初分析する予定だったが、履修者の英語習熟度が低く、文章になっていない場合が多い為(単語レベルの発話がほとんど)、一般的に用いるCAFを簡易化し、一回の発話でのT-unitの個数、スピーチの長さ、そして空白休止の回数と長さ、そして一般的な文法の正誤を分析する。一分間に発話される字数は一般的だが、この研究の対象者は一回につき一分間以上話す事はまれなので、これは省略する事にした。
三対6筋の協調制御パターンによるヒトの歩行パターンの数値化に関する研究

本研究はヒトの歩行パターンの定量的な評価の指針を明らかにするために,生体特有の二関節筋を含めた三対6筋,すなわち,下肢大腿部における股関節の拮抗一関節筋ペア,膝関節の拮抗一関節筋ペア,股関節と膝関節に同時に関与する二関節筋ペアの筋配列に着目し,この三対6筋による筋の協調制御パターンと歩行時の足関節の軌道の関係をロボット工学的な理論解析と動作筋電図学的解析により明らかにした.この結果,三対6筋を有するリンク機構というハードウェアと筋の協調制御パターンというソフトウェアは歩行にも大きく関与していることがわかった.本研究はヒトの歩行パターンの定量的な評価の指針を明らかにするために,生体特有の二関節筋を含めた三対6筋,すなわち,下肢大腿部における股関節の拮抗一関節筋ペア,膝関節の拮抗一関節筋ペア,股関節と膝関節に同時に関与する二関節筋ペアの筋配列に着目し,この三対6筋による筋の協調制御パターンと歩行時の足関節の軌道の関係をロボット工学的な理論解析と動作筋電図学的解析により明らかにした.この結果,三対6筋を有するリンク機構というハードウェアと筋の協調制御パターンというソフトウェアは歩行にも大きく関与していることがわかった.本研究はヒトの歩行パターンの定量的な評価の指針を明らかにするために,生体特有の二関節筋を含めた三対6筋,すなわち,下肢大腿部における股関節の拮抗一関節筋ペア,膝関節の拮抗一関節筋ペア,股関節と膝関節に同時に関与する二関節筋ペアの筋配列に着目し,この三対6筋の協調制御パターンと歩行時の足関節の軌道の関係をロボット工学的な理論解析により算出した.ここに用いた三対6筋の協調制御パターンは静的条件下で足関節に発生する力の方向制御をおこなっている筋の収縮パターンであり,出力方向に対して各対の拮抗筋ペアごとに順次活動の交替をおこなうパターンである.この協調制御パターンを三対6筋を装備した二関節リンクモデルに入力すると,ヒトの歩行パターンに近い軌道が得られた.さらに,三対6筋の協調的な筋のパターンから,主働筋を中心に活動する筋の収縮パターンを算出し,足関節の軌道を求めたところ,実際の歩行パターンに非常に近い軌道を得ることができた.また,着床中の床反力を求めると,常に重心方向に向くことがわかった.これらのロボット工学的な理論解析により,三対6筋の協調制御パターンと歩行における足関節の軌道およびその着床中における床反力は密接な関係があると示唆でき,静的な条件下の三対6筋の協調制御パターンを動的な条件に適応させる可能性が明示できた.また,ヒトの最も基本的な運動である歩行パターンの数値化に三対6筋の協調制御パターンが大きな指針の一つになることが伺えた.本研究はヒトの歩行パターンの定量的な評価の指針を明らかにするために,生体特有の二関節筋を含めた三対6筋,すなわち,下肢大腿部における股関節の拮抗一関節筋ペア,膝関節の拮抗一関節筋ペア,股関節と膝関節に同時に関与する二関節筋ペアの筋配列に着目し,この三対6筋の協調制御パターンと歩行時の足関節の軌道の関係をロボット工学的な理論解析により算出した.また,その結果を基に,ヒト歩行時の動作筋電図学的解析をおこない,理論解析結果との整合性を確認した.ここに用いた三対6筋の協調制御パターンは静的条件下における最大努力時に発生する力の方向制御をおこなっている筋の収縮パターンであり,出力方向に対して拮抗筋ペアごとに順次活動の交替をおこなうパターンである.ここでは,この活動パターンから日常動作時である最大努力以下の協調制御パターンを理論的に算出し,そのパターンを用いて足関節の軌道を求めた.さらに,ヒトの歩行時の離床から遊脚期における足関節で発生するトルクを無くすため,着床させない状態で模擬歩行をおこない,そのときの筋活動を計測した.これらの結果により,模擬歩行中の活動筋は大腿直筋,内側広筋,半腱様筋の3筋が主働筋となっていることが明らかになり,下肢大腿部の三対6筋内のその3筋を活動させた最大努力以下の協調制御パターンによる軌道を算出すると,ヒトの歩行の軌道と非常に類似していることが明らかになった.これより,三対6筋を有するリンク機構というハードウェアと筋の協調制御パターンというソフトウェアは歩行にも大きく関与していることがわかった.
構造解明を目的とした超炭素鎖有機分子シンビオジノライドの合成研究

海洋から得られる天然物、いわゆる海洋天然物は医薬シーズとして注目を集めている。海洋天然物の一つであるシンビオジノライドはカルシウムイオンチャネル開口活性や抗HIV活性を有するため、医薬品としての利活用が期待されている。本研究においてはシンビオジノライドの構造解明を目的とした合成研究を行った。その結果、分子の約4分の1にあたる各フラグメントの合成を完了し、絶対立体構造式を合成化学的に解明することができた。海洋天然物化学は近年大きな発展を遂げ、数多くの生理活性分子が単離、構造決定されている。海洋天然物の中でも、繰り返し構造を有しておらず、高度に酸素官能基化された長い炭素鎖を有する「超炭素鎖有機分子」は、まさに海洋天然物特有の化合物群である。本化合物群はその構造的特徴と強い生理活性から、有機合成・薬理学・分子生物学の分野で注目を集めている。本研究では新規超炭素鎖有機分子シンビオジノライドの構造解明を目的とした合成研究を行っており、平成19年度の研究成果を以下記述する。1. Cl'-C25'フラグメントの合成と絶対配置決定D-xyloseを出発物質としCl'-C8'フラグメントを、またtri-O-acetyl-D-glucalを出発物質としC9'-C25'フラグメントを合成した。Julia反応により両フラグメントを連結し、Cl'-C25'フラグメントの合成を完了した。本化合物と天然物分解生成物との各種スペクトルデータの比較を行い、絶対配置を決定することができた。2. C79-C96フラグメントの合成分子内スピロアセタール化を用いることで、87位のスピロアセタール構造を立体選択的に構築した。さらにアセチリドートリフレートカップリングを用いることで側鎖部位を導入し、C79-C96フラグメントの合成を完了した。3. C24-C33フラグメントの合成2つの連続するエポキシド部位を有するC24-C33フラグメントの合成は、段階的にエポキシド部位を導入することで完了することができた。本化合物と天然物分解生成物とのスペクトルデータの詳細な比較を行ったところ、推定された立体化学が間違いであることを明らかにすることができた。平成20年度も引き続き各フラグメントの合成と、これを基盤とした構造解明を行う予定である。本研究では新規超炭素鎖有機分子シンビオジノライドの構造解明を目的とした合成研究を行っており、平成20年度の研究成果を以下に記述する。1、C23-C34フラグメントの合成と絶対立体配置決定L-アスパラギン酸を出発物質として、C23-C34フラグメントの考え得る4つの立体異性体を全て合成した。さらに、天然物の分解反応により得られた分解生成物との分光学的データの比較を行い、本フラグメントの絶対立体配置を合成化学的に解明した。2、C33-C42フラグメントの合成と絶対立体配置決定シンビオジノライドに対しエチレンガスを用いたクロスメタセシス反応を行い、分解生成物としてC33-C42フラグメントを獲得した。さらに、L-アスパラギン酸を出発物質として14段階を経ることで、本フラグメントを立体選択的に合成することができた。本合成によりC33-C42フラグメントの絶対立体配置を明らかにすることができた。3、C79-C96フラグメントの立体選択的合成分子内スピロアセタール化を行うことで、87位スピロアセタール構造を立体選択的に構築した。その後、アセチリドートリフレートカップリングを用い、C93-C96位の側鎖部位を導入した。さらにC93, 94位の酸素官能基を導入することで、C79-C96フラグメントを合成することができた。
超原子価硫黄の特性を利用する分子設計

異常原子価結合を含む10π電子系テトラキス(アルキルチオ)チエノ[3,4ーc]チオフェン(1__ー)および12π電子系テトラアザペンタレン類(2__ー)について,異常原子価結合に基づく反応特性を究明すると共に,その特性を利用して新規機能物質への変換反応を検討した。その結果,1)1__ーは求電子試薬に対して1,3位でC^+ーSー^ーC型構造に基づく反応性を示し,切断,付加,置換反応を行うことを明らかにした。2)1__ーaとトリフルオロ酢酸との反応により合成したチエノ[3,4ーc]チオフェンー1ーチオン誘導体を,NaH,つづいて1,3ージョ-ドプロパンで処理し,チエノ[3,4ーc]チオフェン環の復元により,トリメチレン鎖で橋かけした新規二量体を合成した。3)1__ーaおよび1__ーbとI_2との反応では,0°C以下で1__ーa(I_2)_<2.5>および1__ーb(I_2)_2の錯体が生成したが,室温では酸化還元反応により,前者の錯体はトリチオアンヒドリドに変化し,後者の錯体はカチオンラジカルとして挙動し,アミン類と反応して二量化生成物を与えることを見出した。4)1__ーa,bとNOBF_4またはNO_2BF_4(2eq.)との反応では,ー30°Cで1__ーaからはトリチオアンヒドリド,また1__ーbからは赤紫色の安定なジカチオンが生成することを見出し,このジカチオンから諸種の新規チオフェン誘導体を合成した。5)2__ーa,bとpーキシリレンジイソチオシアナ-トとの反応では,2個のーNCS基をもつテトラアザペンタレン誘導体を与えること,またこの誘導体の2個のーNCS基を2級のジアミンと反応させ,包接機能を有する諸種の新規大環状化合物を合成した。さらに,2個のーNCS基をもつテトラアザペンタレンをクロロホルム中で加熱し,4個のテトラアザペンタレン環をもつ新規大環状テトラマ-の合成に成功した。