hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
単一有機物での完全充填する銅ダマシンめっき添加剤の分子設計

通常4種類以上用いている銅ダマシンめっきの添加剤を、ジアリルアミンの単一有機添加剤で充填することを新規に見出した。電気化学とQCM測定によりその充填機構を明らかにした。さらに側鎖を新しく設計することにより、充填する添加剤を新たに見出した。また、このジアリルアミンは通常の4種類の添加剤のレベラーとしても有効なことを見出した。通常4種類以上用いている銅ダマシンめっきの添加剤を、ジアリルアミンの単一有機添加剤で充填することに関して電気化学測定とQCM測定によりその現象を明らかにした。研究成果を以下に箇条書きにする。CV測定結果より対イオン(a) HCl, (b) HBr, (c) HIは添加量を大きくするにつれて銅の析出反応が抑制される電位はより卑な方向にシフトした。さらに逆方向走査において順方向走査よりも析出電流値が大きくなり、ヒステリシスが確認できた。一方、対イオンがハロゲンでない場合ではヒステリシスは確認できなかった。LSV測定結果より(a) HCl, (b) HBr, (c) HIではいずれも回転速度が速くなるほど、析出反応が抑制され、流速が大きくなるほど、平板へのめっき析出を抑制すると考えられた。この傾向は(a) HCl, (c) HIでより大きかった。2.ジアリルメチルアミンのアリル基とスルホニル基の間にアリルスルホン酸ソーダおよびビニルイミダゾールを組み込んだ追加型構造の影響を検討した。マイクロビア埋め込み断面の形状観察より(a) SAS 8:1:8,(c) Vin-HCl 2:1:2ではビア内部を完全に充填した後、バンプが形成された。1.ジアリルメチルアミンのアリル基とスルホニル基の間にアリルスルホン酸ソーダおよびビニルイミダゾールを組み込んだ追加型構造の影響を検討した。マイクロビア埋め込み断面の形状観察より(a)SAS 8:1:8,(c)Vin-HCl 2:1:2ではビア内部を完全に充填した後、バンプが形成された。2.側鎖ジアミン型の検討を行った。側鎖が長い添加剤(a)P(DADEPDA[2HCl]/SO2),(b)P(DAAGTA[HCl]/SO2)の外部膜厚は薄く良好な穴埋めを達成したのに対して、側鎖が短い添加剤(c)P(DAEDA[2HCl]/SO2),(d)P(DADEEDA[2HCl]/SO2)の外部膜厚は著しく厚くなった。QCM測定より各添加剤の吸着量は(a)>(b)>(c)>(d)となり、断面形状が良好な添加剤(a),(b)は吸着量が大きくなった。定電流測定において、高回転数領域の抑制の強さは(a)>(b)>(c)>(d)となり、吸着量の順と一致した。3.SDDACCを用いてTSV埋め込みを5分で達成した。その成果は日刊工業新聞に掲載された。本年は電気化学とQCM測定によりその充填機構を明らかにした。1.回転円板電極を用いた電気化学測定により、P(DAMA[HCl]SO2)とP(DAMA[HBr]SO2)とでは高速回転で電位を負側に大きくし、より大きな抑制効果を発揮することを見出した。その効果はP(DAMA[HCl]SO2)と比べてP(DAMA[HBr]SO2)の方が著しい。2. QCMを用いた測定により、P(DAMA[HCl]SO2)とP(DAMA[HBr]SO2)とは電極表面に吸着することを確かめた。また、P(DAMA[HBr]SO2)の方が吸着量が大きい。3.したがってこれらのP(DAMA[HCl]SO2)とP(DAMA[HBr]SO2)とは、液流れの早い外部電極に吸着することにより、外部を優先的に抑制する。その結果充填する。4.側鎖にCH2CH2OHまたはCH2CH2NHClを有するジアリルアミンを新たに設計することにより、充填することを新たに見出した。今後その詳細を検討する。P(DAMA[HBr]SO2)と塩素イオン、SPS、POE-ßナフトールを用いることにより、光沢を有する銅めっきが最大30mA/cm2まで電流密度が上げられることを見出した。現在まで大別して3分類のジアリルアミンを検討した。

ジアリルメチルアミンのアリル基とスルホニル基の間にアリルスルホン酸ソーダおよびビニルイミダゾールを組み込んだ追加型構造側鎖ジアミン型現在までの達成度は80%程度である。従来法の経験の積み上げではなく、実験事実にもとづいた厳密な理論解析をもとに対イオン、コモノマー、側鎖を分子設計し、ナノ半導体、ビルドアッププリント基板、三次元実装用のTSVの各用途と対応したジアリルアミン添加剤を分子設計・新規合成した。今後は、追加型構造のジアリルアミンを合成して、その電気化学挙動や吸着特性を検討していく。環状アミド系モノマーであるビニルピロリドンや、カチオン系モノマーであるビニルイミダゾールについても、フィルドビアめっきにおける促進作用について検討する。また側鎖についても検討する。また分子軌道計算も併用する。QCMの金電極、電気化学セル、試薬、日東紡との研究打ち合わせの旅費(東京・大阪)、微小配線基板加工費、ECS(米国電気化学会)出張消耗品:電極材料@15万円×1枚、フォトマスク@10万円×2枚、フォトレジスト@3.5万円×4枚、硫酸銅他薬品21万円旅費:ECS 221th meeting(ホノルル)旅費@35万円×2名、参加費@5万円×2名計150万円
乳がん細胞における新規エストロゲン受容体活性制御分子BIG3の病態機能の解明

申請者は、乳がんにて高頻度に発現亢進を認める新規エストロゲン受容体(ER)活性化制御分子BIG3の病態生理機能の解明について、特に、これまで結合分子として同定しているPHB2の制御機構を通じた解明およびBIG3-PHB2標的治療薬の開発を目指している。当該最終年度では、1各種ストレス依存性PHB2新規リン酸化部位・責任キナーゼの同定を通じたPHB2の意義解明、2BIG3-PHB2複合体の結合分子探索を通じた新規機能の解明、3BIG3/PHB2相互作用阻害ペプチドERAPの改良による最適化検討4乳がん臨床検体収集と大規模検体を用いた免疫組織染色と相関解析,5BIG3ノックアウト(KO)マウスを用いたBIG3・PHB2の生理的機能解明を本研究期間に遂行した。本年度は、上述のBIG3-KOマウスの表現系解析が継続しての観察中で結果が出ていないが、下記の通り、他の項目は概ね遂行できた。1HER2陽性乳がんにおいて、HER2・EGFR活性化シグナル依存的PHB2リン酸化部位および各責任キナーゼを同定した。さらに、各リン酸化特異的抗体を作製し、免疫細胞染色法・生化学的手法にて、BIG3-PHB2複合体の細胞質およびミトコンドリア局在を明らかにした。2プロテオーム解析により、数種のミトコンドリアタンパク質をBIG3-PHB2複合体結合分子として同定し、ERAP投与にてミトコンドリアタンパク質の安定性の低下によるミトコンドリア形態異常惹起を明らかにした。3二重分子内架橋化ERAPおよびD体化、逆アミノ酸合成によるERAPペプチドの長期間の持続したBIG3-PHB2相互作用阻害および抗腫瘍効果の向上に成功した。4乳がん臨床検体収集を進め、そのうちの100例のHER2陽性乳がん組織を用いて、BIG3,各種PHB2リン酸化の発現を検証を行い、各種発現が予後と相関関係にあることを明らかにした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。申請者は、乳がんにおいて高頻度に発現亢進を認める新規エストロゲン受容体(ER)活性化制御分子BIG3が、エストロゲン(ER2)依存性乳がんにおいて、どのような病態生理機能を果たし発がん進展に寄与しているのか、BIG3によるER活性抑制因子(PHB2)の制御機構およびBIG3ノックアウトマウスを用いた生理機能を解明し、最終的には、重篤な副作用を起こさないBIG3-PHB2相互作用阻害治療薬を開発し、患者や患者家族のQOLに大きく寄与する新たな治療指針の提言を目標としている。本研究期間においては、BIG3が同定当初には分からなかったが、セリン/スレオニンプロテインホスファターゼPP1αとの結合モチーフが保存されていること、また他のBIGファミリータンパク質にて認められるA-kinase achoringモチーフ(PKA、PP1との複合体を形成して、scafoldingとして機能するタンパク質のモチーフ)をBIG3も保存されていることから、BIG3がセリン/スレオニンプロテインホスファターゼPP1αの調節サブユニットとして機能し、体細胞変異もメチル化も認められないエストロゲン受容体(ER)活性抑制因子PHB2(Prohibitin2)をその基質として結合するという仮説を立て、その証明を進めている。具体的な検証項目としては、1. BIG3のPP1α調整サブユニットとしての機能解析、2. PHB2を標的としたキナーゼの同定・リン酸化部位の同定と意義解明、3. BIG3/PHB2複合体のミトコンドリアにおける機能解明およびBIG3新規結合タンパク質の探索、4. BIG3/PHB2相互作用阻害ペプチドおよび阻害化合物の開発、5.乳がん臨床検体収集と大規模検体を用いた免疫組織染色と相関解析、6. BIG3ノックアウトマウス解析、の6点である。当該年度においては、上述の検証項目のうち1.2.4.について遂行した。当該年度においては下記の通り成果を上げている。12ER陽性乳癌細胞においてBIG3はPP1αおよびPKAと複合体を形成し、エストロゲン依存性にPKAによってS305, S1208にてリン酸化されて、そのPP1α阻害活性がキャンセルされることがわかった。その結果、PP1α脱リン酸化酵素活性が亢進して、基質であるPHB2のS39のリン酸化が脱リン酸化に導かれる。このS39のリン酸化は、PKCαによってエストロゲン依存性にリン酸化され、PHB2の抑制活性に必須で有った。以上のことから、BIG3-PKA-PP1α複合体によるPHB2の脱リン酸化は抑制因子の新しい不活化機構であることを明らかにした。4先行研究により、申請者らはBIG3-PHB2相互作用を標的としたBIG3-PHB2結合阻害ペプチドを見いだし、BIG3から解放されたPHB2のER抑制機能の再活性化を利用した治療方法を開発した。さらに臨床応用の観点からこのペプチドのPHB2の結合部位がαヘリックス構造を示すことから、化学内架橋ペプチド(stERAP)の開発に成功した。stERAPは、立体構造の維持やプロテアーゼ抵抗性向上を導く。さらに、stERAPは乳がん細胞同所性移植ヌードマウスを用いたin vivo抗腫瘍効果も週に1度の静脈投与にて完全なエストロゲン依存性乳がんを導くことは明らかにした。

申請者は、乳がんにおいて高頻度に発現亢進を認める式エストロゲン受容体(ER)活性化制御分子BIG3が、エストロゲン(ER2)依存性乳がんにおいて、どのような病態生理機能を果たし発がん進展に寄与しているのか、BIG3によるER活性抑制因子(PHB2)の制御機構およびBIG3ノックアウトマウスを用いた生理機能を解明し、最終的には重篤な副作用を起こさないBIG3-PHB2相互作用阻害治療薬を開発を目標としている。本研究計画では、BIG3がセリン/スレオニンプロテインホスファターゼPP1αとの結合モチーフが保存されていること、他のBIGファミリータンパク質にて認められるA-kinase achoringモチーフ(PKA、PP1との複合体を形成して、scafoldingとして機能するタンパク質のモチーフ)が保存されていることから、BIG3は、セリン/スレオニンプロテインホスファターゼPP1αの調節サブユニットとして機能し、体細胞変異もメチル化も認められないエストロゲン受容体(ER)活性抑制因子PHB2(Prohibitin2)をその基質として結合することで不活化するという仮説を立て、その証明を進めている。予定している具体的な検証項目は1.BIG3のPP1αの調整サブユニットとしての機能解析2.PHB2を標的としたキナーゼの同定3.BIG3/PHB2複合体のミトコンドリアにおける機能解明およびBIG3およびBIG3新規結合タンパク質の探索4.BIG3/PHB2相互作用阻害ペプチドおよび阻害化合物の開発5.乳がん臨床検体収集と大規模検体を用いた免疫組織染色と相関解析6.BIG3ノックアウトマウス解析の6項目である。平成28年度中に、1について検証、2.4について着手しており、本年度は、2.4の追加解析および3について着手した。研究期間中に予定している検証6項目のうち(1.BIG3のPP1αの調整サブユニットとしての機能解析2.PHB2を標的としたキナーゼの同定3.BIG3/PHB2複合体のミトコンドリアにおける機能解明およびBIG3およびBIG3新規結合タンパク質の探索4.BIG3/PHB2相互作用阻害ペプチドおよび阻害化合物の開発5.乳がん臨床検体収集と大規模検体を用いた免疫組織染色と相関解析6.BIG3ノックアウトマウス解析)当年度、3項目(2・3・4)について下記成果を上げた。検証項目2について、ER陽性乳がん細胞におけるBIG3-PKA-PP1α複合体に結合するPHB2のS39は、エストロゲン存在下では常に脱リン酸化しているが、これはS39の責任キナーゼであるPKCαが、BIG3に結合済みのPHB2には結合できないことに起因していること、一方、BIG3-PHB2相互作用阻害ペプチドERAPを投与することによってBIG3から解離したPHB2は迅速にPKCαと結合しS39がリン酸化することを明らかにした。検証項目3について、BIG3/PHB2複合体のミトコンドリアにおける機能を精査したところ、BIG3-PHB2相互作用阻害ペプチドERAP投与によるROSの産生増加とPHB2の核内への移行が認められた。
全反射高速陽電子回折法によるTiO2(110)表面構造の解明

本研究では、KEK低速陽電子実験施設において生成される高輝度陽電子ビームを用いて、(i)実験取得データのS/N比を改善すること、(ii)30年来議論されてきたルチル型TiO2(110)-(1×2)表面構造を解明すること、さらに(iii)新物質や未解決の表面構造を解明することを目的として研究を行った。その結果、(i)測定用検出器を改良することで、従来よりS/N比が100倍も改善された実験データを取得可能になり、それを用いて(ii)ルチル型TiO2(110)-(1×2)表面構造を決定した。さらに、(iii)単結晶基板上に形成させたシリセンやグラフェンという新物質の構造決定に成功した。当該年度は、KEK-低速電子実験施設の高強度・高輝度陽電子ビームライン(SPF-A3)実験装置において、パルス増幅MCP検出器を導入し、全反射高速陽電子回折(TRHEPD)実験測定環境を整備した。具体的には、測定データのS/N比を劇的に改善するため、MCP増幅電圧をパルス的に変動させるパルス電源を調達して設置した。また測定用CCDカメラについても、パルスと同期を取ることでノイズ除去できる事が分かり、この手法も同時に採用できるよう測定系(カメラ,測定用PC整備など)の改良を行った。上記改良の結果、測定データのS/N比を従来の100倍程度まで向上させることに成功した。理論的には、ノイズを最大1/20000程度に減少させられると予想していたが、実際には測定データの検出効率とのトレードオフの関係があり、ノイズを1/100程度に減少させることが実用的であることが分かった。これにより高次のTRHEPD回折点強度の観測が以前より非常に容易になった。より明瞭なTHREPDパターンとロッキング曲線の測定が可能となったことで、S/N比の悪さが原因となっていた、従来の分解能(誤差0.1Å)を超えた、高精度な原子位置決定の達成が期待される。この改良された検出器を用いて、未だ構造が確定していないrutile-TiO2(110)-(1×2)表面のTRHEPDパターンとロッキング曲線の測定に成功した。また、構造解析を行った結果、従来から提唱されていた"Ti2O3モデル"から原子配置を修正した構造モデルが、実験結果を非常に良く説明できることが分かった。現在、上記の成果について論文投稿準備中である。当該年度は、KEK-低速陽電子実験施設の高強度・高輝度陽電子ビームラインSPF-A3において、全反射高速陽電子回折(TRHEPD)実験を行なった。ここでは、昨年度に整備したパルス増幅MCP検出器を用いて、S/N比が従来より100倍改善されたデータ取得が可能になった。この装置を用いて、ノイズの改善されたTRHEPD実験を行った結果、30年来、構造が不確定であったルチル型チタニア(110)-(1×2)表面構造を確定、貴金属・遷移金属上に成長させたグラフェンの構造決定など目覚ましい成果が上がった。また、上記の検出器と共に試料マニピュレータも改良され、TRHEPDロッキング曲線の測定だけでなく、パターン測定、方位角プロット測定などの新たな手法による構造解析が可能になった。そこで現在、新しいテーマとして、半導体基板上に形成された原子ナノワイヤーの構造決定や、グラフェン-基板間のアルカリ原子インターカレーションによる構造変化の解明、アナターゼ型チタニア(001)(4×1)構造の解明など、新しいテーマへの研究展開が進んだ。該当年度に予定していた検出装置の改良を終え、構造が未確定であるrutile-TiO2(110)-(1×2)表面からの明瞭な実験結果(THREPDパターンとロッキング曲線)の測定に成功した。これは該当年度の次年度に予定していた計画であったが、装置改良が順調に達成されたため、計画を前倒しで行うことができた。また既に構造解析の成果も挙がっており、早急に成果をまとめて公表する。低速陽電子実験施設ホームページ表面科学該当年度に予定していた測定系の改良が順調に達成され、計画していたTiO2試料測定も当初の計画以上に進んでいる。そこで新たに、Au/Ge表面やPt/Ge表面など表面構造が未解明である他の系についても、本研究で改善された高性能検出器を用いて効率良くTRHEPD実験を行い、当初の計画以上に多くの成果を挙げたいと考えている。昨年度、購入を予定していたMCPスクリーンは、現行の機器がまだ使用可能であるため購入を見送った。但し、MCPスクリーンは使用劣化する消耗品であり、本年度に購入を予定している。
原子放出電子ホログラフィー測定手法の確立

本研究目的は、原子を放出源とする電子波の回折現象をホログラフィーとして解析する場合、実用に耐える表面の構造解析を行うためにはどのような実験を行い、どれだけの測定データが必要であるかを調べることである。ホログラフィーとして扱える可能性のある回折現象の中で、本研究では、エネルギーの走査も簡単に行える後方散乱中速電子回折(キクチ電子回折)を対象にして研究を行った。実験に先だって、実験装置の制御系の整備を行った。具体的には、後方散乱中速電子回折を測定するための2次元阻止型分析器に阻止電圧を与える電源部を作成し、および阻止電圧の印加とCCDカメラによる回折パターンの取り込みを制御するコンピュータシステムの整備を行った。これにより、阻止電圧の走査や測定の積算が可能になり、測定データの質が飛躍的に向上した。また、その結果回折電子のエネルギースペクトルの測定が可能となり、弾性散乱ピークを正確に分離することが可能になった。このシステムを使用し、Si(001)表面の後方散乱中速電子回折パターンの測定を行った。使用した2次元阻止型分析器は、球面グリッドにより74°の広い角度範囲の回折パターンを一度に測定できる。さらに、ホログラフィー解析を行うために十分なデータとなるように、運動エネルギーを変えた場合の回折パターンも多数測定した。ホログラフィー手法により、測定したデータを実空間像に変換して実空間像の精度を検討したが、期待した程の精度は得られなかった。現在、実空間像の精度の向上を目指してホログラフィー解析手法の改良を行っている。解析については、今後の課題として残ったが、実験手順・条件を確立するという目的はほぼ達成できた。
高齢期におけるSOCEOの測定とその影響の検討

一般高齢者の調査結果では自分の介護を担って欲しい存在に配偶者が第一位にあがる。しかし、介護する配偶者がどのような心理状態で介護を行っているのかについては明らかになっていない。本研究では、配偶者が要介護状況になったときの介護者の心理過程について仮説モデルを作成した。このモデルをもとに本研究で抽出した様々な心理状態が配偶者介護の実態にどのような影響を及ぼすのか、実証的研究を進めることが今後の課題である。本研究全体の進行計画において、2006年度の研究スケジュールは今年度予定の調査研究の倫理審査申請、調査の実施、調査結果から本研究で焦点とするSOCEOの概念枠組みの確立、ならびにこれまでの本研究に関連する研究成果の公表であった。まず、本年度予定の調査研究について名古屋市立大学看護学部の研究倫理審査を受け計画が承認された(ID番号06037-2)。平成19年3月より調査を開始したが、調査対象者への倫理的配慮から調査日程を対象者主体で運営しており、対象者全員への調査が終了できていないため4月以降も継続する予定である。従って、当初の計画であった調査結果から本研究で焦点とするSOCEOの概念枠組み確立については、文献検討から概念の洗い出しを行った段階に留まっている。現時点で抽出した概念は、結婚観、責任感、義務感、役割意識、愛情、罪悪感であった。これまでの研究成果の公表については、論文投稿4件と国際学会発表1件を行った(裏面参照)。65歳以上を対象とした調査結果では、日常生活における主観的な健康間よりも自分自身が何かに役立っているという有用感を持つ人のほうが6年生存率が有意に高い傾向があり、高齢期の心理が寿命に影響を及ぼしていることが明らかになった。このことを踏まえて高齢者ケアには高齢者が自分自身が役立てる場を設けることが重要であると考えられた。また、在宅介護を行っている介護者への調査結果からは、介護をしなくてはならないと思う義務的な心理状態が介護継続意欲を高めることが明らかになった。高齢者介護の場合は、介護者にとって介護活動が一つの日常の役割になっていると考えられた。また、この義務的な心理状況は、女性よりも男性が強い傾向があり、男性介護者は、食事や更衣などの介護援助を要介護者の生活リズムを整えながら行うことが女性よりもできない傾向にあるものの、自分が介護をしなくてはならないという義務感を強くもち、また子や社会に頼らないで介護をしようとする抱え込み介護への危険性を孕みやすい傾向が窺えた。本研究全体の研究目的は,介護状況を想定した場合に配偶者間で互いを支え合わなくてはならないと思っている「介護義務感」の概念構造を明確化し,客観的指標として具体的に測定できるように「介護義務感」の測定項目を設計することおよび,その尺度の精度を検証することである。研究は3年計画であり,2007年度の計画は,介護状況において配偶者間で互いを支え合わなくてはならないと思っている介護への義務感(「SOCEO」)の概念構造の明確化と理論的定義を確立することであった。2007年度の実績は,2006年度から引き続き実施していた調査(1)を5月に終了し,現在は,第一段階としての結果をまとめた論文を投稿中である。調査(1)から,SOCEO概念を構成すると考えられる要素として21要素が導き出された。しかし,この21要素には,相互作用が考えられるものも含まれており,要素間の関連,その強さについて再検討する必要性があたらしく生じた。そこで,2007年度は,当初の研究計画にあったSOCEOの概念化をより詳しく行うこととし,ここへの研究時間を大幅に追加することになった。まず,調査(1)の補足調査として,調査(1)と同じ内容の調査を異なる対象者を選出して調査しており,調査(1)の結果についてより精度があがるように計画を微調整した。この追調査は現在進行中である。次に,並行して概念化研究として,文献収集および調査(1)の結果から結果をまとめる予定で進行中である。その他,本年度の研究実績として,高齢者の有用感と生存率との関連を検討した研究成果および家族間のコミュニケーション量と主観的幸福感との関連を検討した研究を公表した。これらの知見は,配偶者の介護義務感を測定する際の外部基準要因として参考になると考えている。2006年度の調査でSOCEOの概念を構成する要素として21の要素について仮説を立てた。しかし、この21の要素には相互作用があると考えられるものや要素関係の強さの差などがあると考えられた。そこでSOCEOを一つの概念として扱うことが妥当であるか再検討した。追加調査を2007年度2008年度にかけて実施した。結果は、夫婦間介護者は老親介護者と異なり、要介護者を介護することの意味を「介護している」と捉えるよりも、配偶者におきた身体状況の変化に生活を変容させながらも「夫婦として生活を続けているだけ」と捉える場合があった。

介護が加わることによって変化した夫婦の生活を整理するためにSOCEOの概念として導いた21の要素を時間経過で整理し、介護の事象が発生する前にみられたSOCEO構成要素を夫婦関係によって生じる概念と位置づけた。また、介護によって生じた概念として位置づけたもののうちSOSEOとしてネガティブな影響を及ぼす可能性のあるものを整理した。これとは別に夫婦関係の破綻への恐れによってネガティブな影響を及ぼすものもみられた。当初、SOCEOとして考えた21の要素は一つのまとまりとして測定することよりも、夫婦関係にネガティブな影響をあたえるものとポジティブな影響を与えるもので区別することで夫婦間介護者への支援につながる示唆が得られた。
自律複製する染色体外遺伝因子の細胞内動態と細胞外排出を支配する分子機構

遺伝子増幅は広汎なヒトがんの悪性化に寄与している。増幅した遺伝子は、自律複製する染色体外遺伝因子であるDMか、染色体上のHSRに局在する。我々は以前、哺乳動物複製開始領域(IR)と核マトリックス結合領域(MAR)を持つプラスミドが効率よくDMやHSRを形成することを見いだした。また、DMががん細胞から排出されるとがん細胞が脱がん化、分化することを見いだした。DMの排出は、細胞質に生じる微小核への選択的な取り込みを介していた。微小核への取り込みは、細胞周期進行に伴うDMの特異な細胞内動態に原因があった。このような動態と微小核を介する排出は、多種多様な自律複製する染色体外遺伝因子一般に共通する可能性が高い。平成14年度から17年度まで行った本研究では、自律複製する染色体外遺伝因子の細胞内動態と細胞外排出を支配する分子機構の理解を深めるとともに、それを細胞核や染色体機能の理解に応用する基礎研究や、組み替え蛋白質生産技術へ応用する研究を行った。具体的には、1)ヒトがん細胞に見られるDMの細胞内動態と、微小核への選択的取込みの分子機構に関する研究、2)哺乳動物細胞に導入された遺伝物質の、細胞内動態と細胞外排出機構に関する研究、3)自律複製する染色体外遺伝因子を介する遺伝子増幅の機構に関する研究、4)増幅した遺伝子領域からの遺伝子発現に関する研究、5)簡便で効率の良い新規遺伝子増幅系を用いた、有用蛋白質量産系樹立に向けた研究、6)染色体外遺伝因子により形成された長大で均質な染色体領域の特性を利用した、間期細胞核の機能構造に関する研究、を行い、それぞれ大きな成果を挙げることができた。本研究年度には、様々な角度から成果が得られたが、その中で最も重要な成果について以下に報告する。ヒト細胞の悪性化に重要な寄与をする増幅遺伝子は、染色体外のDouble Minutes(DM)または、染色体上のHomogeneously Staining Region(HSR)に局在する。我々は前年度までの研究で、哺乳動物複製起点領域と、核マトリックス結合領域(MAR)を共に持つプラスミドは、がん細胞中で既存のDMに組み込まれたり、新規にプラスミド配列からなるDMやHSRを形成することを見いだした。本研究年度には、どのような機構により自律複製能をもつプラスミドが遺伝子増幅領域を形成するのかを解明した。すなわち、そのようなプラスミドは最初に、直列反復構造からなる大環状DNAとなり、それ自体が組み替えにより成長してDMを作る。さらに、このような大環状DNAは既存のDMあるいはHSRと組み替えをおこす。DMに組み込まれたプラスミド直列反復構造は見かけ上安定化するが、染色体に組み込まれると、その位置で高頻度に2本鎖切断を生じ、Breakage-Fusion-Bridge cycleを誘導して巨大なHSRを形成する。すなわち、HSRの形成頻度はプラスミド配列部分で2本鎖切断が生じる頻度を反映している。一方、哺乳動物複製起点領域からの想定される複製フォークが、選択に用いた薬剤耐性遺伝子からの転写と直接衝突するとHSR形成の頻度が例外なく大きく上昇した。このような衝突は、想定される衝突点にポリ(A)付加配列を配置することにより回避されたのみでなく、方向特異的な複製フォーク阻害配列を配置することにより、方向特異的に回避された。また、複製と転写の衝突点にMAR配列があるとHSRの形成が高頻度に誘導された。これらのことから、複製と転写の衝突がゲノム不安定性に寄与することが、高等真核生物で初めて示唆された。我々は、哺乳動物複製起点と核マトリックス結合領域の双方を持つプラスミドが、効率よく遺伝子増幅を起こし、ヒトがん細胞に見られる増幅構造(染色体外のDMや染色体上のHSR)と同様な構造を形成することを見いだしていた。本年度には、この実験系を用いて下記

1)4)について検討したと共に、より一般的な法則を知るために5)の検討を行った。1)増幅領域の形成機構;プラスミド構造を不安定化するシス構造の理解が、複製と転写の衝突を始めとして、大きく深まった。これを逆に利用して、安定に複製・維持されるプラスミドの構築を現在検討中である。また、2色FISH法等を用いた解析により、増幅構造の形成機構に関するモデルがほぼ完成した。2)生細胞内での増幅領域の可視化;BFB cycleによるHSR形成で中心的な役割を演じるanaphase bridgeの解消過程の解明について、大きな成果が得られた。3)増幅領域の複製状況;均質な反復配列からなるHSRは複製タイミングに関するバンド構造を持つことを見いだした。このごとと、核内での複製状況を詳細に調べることにより、数十メガ塩基対に及ぶHSRが核内でどのように折り畳まれ、それがどのように複製されるかについて、重要なモデルが得られた。4)増幅領域からの転写状況;遺伝子コピー数あたりの転写量はごくわずかだった。これは、発がん過程で生じた増幅領域からの転写と大きく異なっていた。現在、様々な方法により、ヘテロクロマチン化抑制を試みている。一方、in situ解析の結果、核内の局在場所や、微小核に取り込まれることにより、転写状況が大きく変化することを見いだした。5)微小注入されたDNAの細胞内動態の生細胞観察;環状と直鎖状DNA分子を核内と細胞質内に注入し、短時間(数秒から数分)と長時間(数十分から数日)の細胞内動態を生細胞で追跡することにより成果を挙げた。以下、主要な項目について、箇条書きする。1)DMの細胞内動態と排出に及ぼす2本鎖切断の影響;LacO配列をDM特異的に組み込み、それをLacR-GFPの発現により可視化することに成功した。そのような方法で可視化されたDMについて、γH2AXの局在を同調培養した細胞内で検討した。その結果、染色体外遺伝因子は2本鎖切断を受けた際の修復過程に関して染色体腕とは異なり、それが原因となって分裂期の分配異常、排出、に至るという重要な成果が得られた。2)DMやHSRの細胞内局在が、その遺伝子発現に与える影響;上記と同様な方法でDMやHSRをCFPで可視化したうえで、そこからMS2結合配列を持つRNAを誘導発現させ、それをMS2-YFPの発現で可視化することに成功した。この方法により、可視化されたHSRがどのような条件で転写可能となるか、DMが細胞内や微小核内でどのように発現するかを生細胞内で検討できるようになった。3)簡便で極めて効率の良い遺伝子増幅誘導系を用いた、有用蛋白質大量生産系の樹立;我々の開発した全く新規な遺伝子増幅法を用い、増幅した遺伝子から、そのコピー数に見合った量の発現を得る方法を樹立し、特許申請した。4)哺乳動物複製起点配列を持ち、安定に複製、分配されるプラスミドベクターの構築;プラスミド配列を安定化させるシス構造が具体的に明確になってきた。その法則を用いて、当初目的のベクター構築とその評価がいよいよ視野に入ってきた。
離れた家族の非対称的な生活世界を緩やかにつなぐコミュニケーション方式の研究

本研究課題は、離れて暮らす家族を支援する新しいコミュニケーション方式と、それを家族の日常生活に無理なく埋め込む方法を構築することを目的とし、研究の推進にあたって、家族を対象とする半構造化インタビューを含む質的研究、調査結果に基づく多感覚情報通信の要素技術開発、フィールド評価、の3つのアプローチを連携させた点に特徴がある。その結果、家族が他の家族成員の気分や気配を推論する際の手掛かりには固有の感覚情報があること、各感覚情報を暮らしのエピソードの文脈の中で再現することが有効であること、家族成員が形成する生活世界の非対称性の質の違いと、愛着のメカニズムの解明が重要であること、が分かった。本研究の目的は、何らかの事情により離れて暮らさざるを得ない家族を支援する新しいコミュニケーション方式と、それを家族の日常生活に無理なく埋め込む方法、を構築することである。離別して年月が経過した家族の生活世界は均質でないのが一般的であり、情報コミュニケーション方式を設計するにあたっては、離れた家族の生活世界の自然的な非対称性を考慮する必要がある。本研究に取り組むにあっては、同居する家族が他の家族成員の気分や気配を感じとる際の手掛かりとなる感覚情報"peripheral communication cues"に注目し、これを家族のつながり感の形成に寄与するものとして活用するアプローチを採用する計画である。具体的には、家族にとって特別な意味を持つ生活風景・人物・習慣・モノ・出来事など、家族の「愛着」の対象を明らかにし、それを複合的な多感覚情報として伝達・表現し合う方法を考案することを目指している。本研究の目的は、何らかの経緯により異質な生活世界を構築するに至った家族を支援する新しいコミュニケーション方式と、それを家族の日常生活に無理なく埋め込む方法、を構築することである。血縁、婚姻、居住状況を基礎に置く古典的な家族形態は、近年、急速な変容を遂げ、家族のあり様の多様化を背景に、さまざまな原因・理由によって、家族成員の形成する生活世界の均質性を前提としにくくなりつつある。家族成員の生活世界の自然的な非対称性を考慮したコミュニケーション支援方式の研究は重要性を増している。本研究は、家族が他の家族成員の気分や気配を感じとる際の手掛かりとなる多様な感覚情報を家族のつながり感の形成に寄与するものとして着目し、(A)家族成員にとって特別な意味を持つ生活風景・人物・習慣・モノ・出来事を含む家族の「愛着」対象を明らかにする『質的調査研究』と、(B)それらを複合的な多感覚情報として伝達・表現し合う『コミュニケーション支援方式の基礎研究』、の2つを両輪として、研究を推進している。今年度の研究成果の社会還元活動として、1長期入院児童とその家族を対象に実施したフィールド調査に基づいて、非対称的な生活世界を持つ両者を支援する新しいコミュニケーション支援方式を試作し、その成果を国際学会HCIにフルペーパーとして投稿し受理され、ドイツの出版社から出版されたこと、2弱視者を対象とした質的調査を実施し、QoL向上を目的とする支援技術のコンセプト設計を行い、その研究成果を国際学会に投稿し受理されたこと、の2つが挙げられる。また、副次的な国際的貢献ではあるが、国際会議ICCAS (International Conference on Control, Automation and Systems)から国際論文審査委員への招聘を受け、プログラム・コミッティとして現在活動中である。離別して年月が経過した家族の生活世界は均質でないのが一般的であり、離れた家族の生活世界の自然的な非対称性を考慮した情報コミュニケーション支援方式の開発の重要性が増している。本研究では、同居する家族が他の家族成員の気分や気配を感じとる際の手掛かりとなる感覚情報peripheral communicationcuesを家族のつながり感の形成に寄与するものとして着目し、家族にとって特別な意味を持つ生活風景・人物・習慣・モノ・出来事など、家族の「愛着」の対象を明らかにする質的調査と、それらを複合的な多感覚情報として伝達・表現し合うコミュニケーション支援方法の開発、を両輪とするアプローチで研究を推進している。本研究の目的は、何らかの経緯により異質な生活世界を構築するに至った家族成員の日常生活に無理なく埋め込めるような新しいコミュニケーション方式を研究し構築することである。家族形態は、近年急速な変容をとげ、家族成員の生活世界の均質性を前提とする従来のコミュニケーション方式が成立しにくくなり、家族成員の生活世界の自然的な非対称性を考慮したコミュニケーション支援方式の研究の重要性が高まっている。本研究では、家族成員が互いの気分や気配を感じとる際の手掛かりとなる多様な感覚情報を、家族のつながり感の形成に寄与するものとして着目し、(A)家族成員にとって特別な意味を持つ、生活風景・人物・習慣・モノ・出来事を含む「communication cues」を明らかにする『質的調査研究』と、(B)それらを複合的な多感覚情報として伝達・表現し合う『コミュニケーション支援方式の基礎研究』、の2つを軸として研究を推進している。その一方で、昨年本研究の転機を迎えた。質的調査研究結果と、成果発表を行った国際会議での討議の結果から、新たに空間知覚特性も本コミュニケーション方式設計上の重要因子である事が分かった。そこで当初計画の研究総括に加え、近傍の複数個体が無意識に行う相互作用的行動の基礎的な空間知覚特性に関する調査実験と人体モデルに基づく定量解析を新たに実施した。

これが功を奏し、今年度、1追加調査実験に基づく新たな研究成果を国際学会にフルペーパーとして投稿し受理され、ドイツの出版社から出版された、2この研究成果に、海外のスウェーデン情報学研究所SICSが欧州で進める「高齢者とその家族の支援技術」研究プロジェクトから強い関心が示され、同プロジェクト主催の国際会議・研究部会に招聘され、7月にフルペーパーとして出版される予定である。また現在、今後の共同研究への発展に向けた準備をSICSと協同で進めている。本研究課題は、離れて暮らす家族を支援する新しいコミュニケーション方式と、それを家族の日常生活に無理なく埋め込む方法を構築することを目的とし、研究の推進にあたって、家族を対象とする半構造化インタビューを含む質的研究、調査結果に基づく多感覚情報通信の要素技術開発、フィールド評価、の3つのアプローチを連携させた点に特徴がある。その結果、家族が他の家族成員の気分や気配を推論する際の手掛かりには固有の感覚情報があること、各感覚情報を暮らしのエピソードの文脈の中で再現することが有効であること、家族成員が形成する生活世界の非対称性の質の違いと、愛着のメカニズムの解明が重要であること、が分かった。27年度が最終年度であるため、記入しない。人間工学本研究課題に適合する質的研究手法の開発を順調に進めた。フィールドエントリーとインタビュー開始までに期間を要したが、家族を対象としたフィールド調査を概ね予定通りに実施し、研究成果の公表も国内外の学会等で適宜行った。コミュニケーション支援ツールのプロトタイプ開発にやや遅れが出ているものの、必要な基礎研究はある程度進捗し、準備が整いつつある。本研究課題の取り組みの特色である、『質的フィールド調査研究』と『コミュニケーション支援方式の技術研究』を組み合わせた研究方法論を、これまで順調に実践してきており、コミュニケーション支援方式についても具体的なコンセプト設計を行い、そのいくつかを試作システムとして実際に製作した。国際学会への論文投稿を中心にこれらを研究成果として着実に残しつつある。質的調査で得られたデータの分析・考察については、言うまでもなく今後もさらなる深化が必要であると考えている。同時にまた、長期的な技術課題と短期的な課題を切り分け、本研究課題期間における研究成果を着実に残すとともに、広い視野に立った長期的研究課題の発見・明確化に取り組むことも重要であると認識している。前年度までに開発した質的研究手法を本研究課題にうまく適用することができ、家族を対象としたフィールド調査を予定通りに実施した。また、これまでの中間成果の公表活動も行った。今後は具体的な支援方式の技術開発に重点をおく。研究が進行するにつれ、本課題のコミュニケーション支援ツールを実現するのに必要となる多様なメディア要素技術のアイディアが生まれつつあり、これは研究が順調に深化した結果でもある。長期的な技術課題と短期的な課題に切り分け、本研究課題期間に具体的な成果を残すと同時に、より広い視野からの長期的な研究課題の明確化につなげていくことも図る。
においに対する乳児の全身的協関反応の解明

生後13ヶ月の乳児を対象とし,α-ピネンならびにリモネンによる嗅覚刺激を行った。被験者はベビーラックに仰臥位とし,においのない状態で2分間安静とした後に2分間においを呈示し,その後再度においのない状態で2分間の安静を取った。この間心拍RR間隔または心電図を測定した。対照としてにおいのない空気を用い,においの呈示順はランダムとした。解析は3種のにおい全てについてノイズの少ないデータの取得が可能であった17例(女児10名,男児7名,平均日齢82.6±20.7日)について行った。解析対象区間は刺激呈示前および呈示中の各2分間とし,心拍数は対象区間のRR間隔の平均値の逆数として算出した。心拍変動成分はFFTによるRR間隔時系列データのパワースペクトル解析から求めた。得られたパワースペクトルの0.11.1 Hzの間を0.1Hz間隔で帯域分割し,積分したものを自然対数変換し,解析に供した。心拍数は,嗅覚刺激条件と刺激呈示条件の有意な交互作用が認められ,リモネン呈示中に呈示前と比較して有意な心拍数の低下が認められた。心拍変動性は,嗅覚刺激条件と刺激呈示条件の有意な交互作用が0.1 Hz, 0.2 Hz, 0.4 Hz,および1.1 Hzの各帯域の成分において認められ,0.1 Hzおよび0.4 Hzの帯域はαピネン呈示中に呈示前と比較して有意に低下し,0.2 Hzおよび1.1 Hzの帯域はリモネン呈示中に呈示前と比較して有意に増加した。リモネン呈示による心拍数の低下と対応する心拍変動性分の増大は,0.2 Hzおよび1.1 Hzの成分に認められ,αピネン呈示による心拍変動成分の低下は,心拍数の変化との対応は認められなかった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。循環系各指標の測定例について文献調査を行い,乳児における測定可能性,測定の優先度と測定方法を検討した。結果として呼吸数,皮膚温は適切な測定方法を用いれば測定可能,深部温,血圧については継続的な検討が必要であることが明らかとなった。末梢血流量については安全性はおそらく問題がないが,乳児における測定例がほとんどないことから当面測定を見送ることとした。呼吸数は心電図センサーと一部センサーを兼ねてインピーダンス法にて測定する方法を,深部温は小児において直腸温と相関があることが報告されている熱流補償法による測定法をそれぞれ検討することとし,測定器を整備中である。また装着するセンサー数の問題から皮膚温については測定の優先度を下げることとした。血圧については非侵襲的に連続測定するための標準的な方法がこれまでになく,数例測定例のある成人のセンサーを用いた方法を検討することとした。脳血流については最近発売されたポータブル測定器の適用可能性を検討した。乳児被験者2名を対象に,血圧と脳血流の同時測定を試行したところ,血圧は成人のセンサーで安定的に乳児に負担を与えずに測定することは難しいと考えられた。また,脳血流についても新たなポータブル測定器はセンサー部分の装着性(遮光性)に問題があり,これまでに使用してきた測定器の方が安定的に測定ができることが明らかとなった。これらの結果を踏まえ,次年度以降測定系の確立とデータ取得を行う予定である。当初の予定通り測定指標の選択および測定システム確立の準備を進め,予備測定を行うことができたため,順調に進展していると評価した。昨年度までに検討した各種生理指標の測定手法を組み合わせ,乳児被験者を対象ににおい呈示時の生理的な応答の測定を行った。被験者は月齢14か月の乳児11名とし,嗅覚刺激は樹木の芳香性成分であるリモネン,α-ピネン,および対照として無臭の空気を用いて行った。乳児はラックに寝た状態で2分間安静とし,その後2分間においを呈示した後に,再度においを呈示しない状態で2分間の安静とした。その間心電図および脳血液動態の測定を行った。11名のうち,入眠や啼泣のあったデータは除き,3種類のにおい刺激全てのデータを取得することができた6名分のデータについて解析を行った。また本年度においては,平成2426年度に科研費基盤研究(C)において測定した,のべ33ケースの心拍RR間隔データについて再精査を行った。RR間隔データから心電波形を疑似的に復元し,ノイズの除去を行った。ノイズ除去が可能であり,かつ3種類のにおい刺激全てのデータが揃った10ケースについて解析を行った。以上より解析対象は17ケースとなった。心拍数は,においと呈示条件(安静/におい呈示)の有意な交互作用が認められ,下位検定の結果,リモネン呈示中に安静時と比較して有意に心拍数が低下した。ノイズ除去前のデータではこのような傾向は認められなかったため,ノイズ除去によるデータ精度向上に成功したと考えられる。心拍変動性については,これまでは成人と同じ帯域(低周波成分(LF): 0.040.15Hz,高周波成分(HF): 0.150.4Hz)で分析を行ってきたが,0.01Hz0.11Hzの帯域を0.01Hz間隔で分割して積分値を求め,においの影響を検討した。

結果として特定の周波数においてにおいの影響が認められ,影響を受ける心拍変動性の帯域は,成人と異なり,極めて高い周波数帯域までおよんでいることが明らかとなった。昨年度に検討した生理的な測定手法を組み合わせ乳児被験者11名の測定を行うことができた。また,過去に取得したデータの精査方法についても検討し,心電データのノイズを除去することにより,これまでに認められなかったにおいの影響を抽出することができた。以上より本研究課題は順調に進展していると考える。生後13ヶ月の乳児を対象とし,α-ピネンならびにリモネンによる嗅覚刺激を行った。被験者はベビーラックに仰臥位とし,においのない状態で2分間安静とした後に2分間においを呈示し,その後再度においのない状態で2分間の安静を取った。この間心拍RR間隔または心電図を測定した。対照としてにおいのない空気を用い,においの呈示順はランダムとした。解析は3種のにおい全てについてノイズの少ないデータの取得が可能であった17例(女児10名,男児7名,平均日齢82.6±20.7日)について行った。解析対象区間は刺激呈示前および呈示中の各2分間とし,心拍数は対象区間のRR間隔の平均値の逆数として算出した。心拍変動成分はFFTによるRR間隔時系列データのパワースペクトル解析から求めた。得られたパワースペクトルの0.11.1 Hzの間を0.1Hz間隔で帯域分割し,積分したものを自然対数変換し,解析に供した。心拍数は,嗅覚刺激条件と刺激呈示条件の有意な交互作用が認められ,リモネン呈示中に呈示前と比較して有意な心拍数の低下が認められた。心拍変動性は,嗅覚刺激条件と刺激呈示条件の有意な交互作用が0.1 Hz, 0.2 Hz, 0.4 Hz,および1.1 Hzの各帯域の成分において認められ,0.1 Hzおよび0.4 Hzの帯域はαピネン呈示中に呈示前と比較して有意に低下し,0.2 Hzおよび1.1 Hzの帯域はリモネン呈示中に呈示前と比較して有意に増加した。リモネン呈示による心拍数の低下と対応する心拍変動性分の増大は,0.2 Hzおよび1.1 Hzの成分に認められ,αピネン呈示による心拍変動成分の低下は,心拍数の変化との対応は認められなかった。現在成人における試測定を行っており,測定系の安全性,安定性が確保され次第,乳児での測定を行う予定である。得られた結果は今年度中に国際誌に投稿する予定である。また引き続き被験者実験を実施し,心拍データだけではなく,脳血液動態も合わせた解析を行う予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
子どもの学習意欲を高める「教師の具体的な支援のあり方」に関する実践研究

1、研究目的本研究では,児童が自らの学びを省察することに焦点化する.そして,単元導入時での「めざす姿(学習目的)」及び単元終了時の「学習のふりかえり(自己評価)」と学習意欲との因果関係を導き出し, 2つの活動の関連が学習意欲の向上にむけての重要な要件であることを明らかにする.2、研究結果と考察単元終了後の「ふりかえりワークシート」での記述を分析した.そして,学習意欲が高いと評価できる児童を抽出しその実態をみることにした.ここで,学習意欲が高いと評価した基準は次の2点である.まずは,単元導入時から追求活動に意欲を継続させている児童である.次に必要に応じ教師に質問や疑問を投げかけ試行錯誤しながらも自ら実験を進めしようとしていた児童である.自己評価の実例の1部を表1に示した.抽出児の実態からは学習意欲と自己評価力の関連は示唆されているといえる.つまり、単元導入時での「めざす姿(学習目的)」及び単元終了時の「学習のふりかえり(自己評価)」と学習意欲の向上との因果関係は成立すると考えられた.よって,教師の具体的な支援の一つとして,学習目的を明確に設定する場の確保が重要であるといえる.加えて,単元の中で目的意識を維持するために,単元の進捗に応じて、児童が形成的な評価を行える場を設定することも必要であるといえる.1、研究目的本研究では,児童が自らの学びを省察することに焦点化する.そして,単元導入時での「めざす姿(学習目的)」及び単元終了時の「学習のふりかえり(自己評価)」と学習意欲との因果関係を導き出し, 2つの活動の関連が学習意欲の向上にむけての重要な要件であることを明らかにする.2、研究結果と考察単元終了後の「ふりかえりワークシート」での記述を分析した.そして,学習意欲が高いと評価できる児童を抽出しその実態をみることにした.ここで,学習意欲が高いと評価した基準は次の2点である.まずは,単元導入時から追求活動に意欲を継続させている児童である.次に必要に応じ教師に質問や疑問を投げかけ試行錯誤しながらも自ら実験を進めしようとしていた児童である.自己評価の実例の1部を表1に示した.抽出児の実態からは学習意欲と自己評価力の関連は示唆されているといえる.つまり、単元導入時での「めざす姿(学習目的)」及び単元終了時の「学習のふりかえり(自己評価)」と学習意欲の向上との因果関係は成立すると考えられた.よって,教師の具体的な支援の一つとして,学習目的を明確に設定する場の確保が重要であるといえる.加えて,単元の中で目的意識を維持するために,単元の進捗に応じて、児童が形成的な評価を行える場を設定することも必要であるといえる.
ハイパーブランチポリマーを用いた水系超潤滑システムの創成

本研究では、ハイパーブランチポリマーなどの新規な水溶性分岐状高分子を合成し、生成物の構造と粘度物性の相関関係を検討することで、新たな水系超潤滑システムの開発を目的とした。得られた高分子材料の水溶液は直鎖状高分子に比べ非常に低い粘性を示し、水系潤滑剤として有用であった。これらの高分子材料は水溶液中において絡み合いの少ない球状構造をとることで高潤滑性能を示すことを明らかにした。本研究では、モノマー滴下法を用いた2-ヒドロキシメチルオキセタン(1)のカチオン開環重合により新規なハイパーブランチポリエーテル(poly-1)を合成し、生成物の構造や粘度物性に与える影響について検討した。また、2-ヒドロキシ環状エーテル類の重合と生成物の粘度特性を比較するため、3員環のグリシドール(2)および5員環のテトラヒドロフリフリルアルコール(3)を用いたカチオン開環重合も検討した。さらに、無水糖である1,6-アンヒドロヘキソフラノース(4)を用いたカチオン開環重合も検討し、生成したハイパーブランチ多糖(poly-4)の粘度特性を比較した。粘度検出器付きSECで測定した各ポリマーの固有粘度はpoly-1で5.98.0mL・g^<-1>、poly-2で5.46.1mL・g^<-1>、poly-3で9.39.7mL・g^<-1>であった。絶対分子量と固有粘度の関係であるMark-HouWink-Sakuradaプロットの傾きから算出したpoly-1およびpoly-2の係数αはそれぞれ0.020.25、および0.030.26と小さな値を示したことから、これらのポリマーは水溶液中において絡み合いの少ない球状構造をとることが示唆された。一方、poly-3のα値は0.47-049であり、poly-3は分岐の少ない構造を有していると考えられる。poly-1およびpoly-2水溶液(25wt%、25°C)の潤滑特性を定常流粘度測定により評価した結果、ズリ速度1201500s^<-1>の範囲で共にニュートン流体の特性を示し、poly-1の粘度が0.115Pa・s(Mw:14600)、poly-2が0.050.08Pa・s(Mw:1590025000)と低粘性を示した。同様に、無水糖4から得られたハイパーブランチ多糖poly-4の定常流粘度測定により、poly-4もニュートン流体の特性を示すことが明らかとなり、その粘度は0.04Pa・s(Mw:18800、40wt%、25°C)と低粘性を示した。自然界にはグリコーゲンなどを代表例として多くの分岐多糖が存在しており、その分岐構造の違いがそれらの機能発現に大きく関与している。これまでに我々はこのような分岐多糖を模倣した多糖合成について、1,6-アンヒドロ糖のカチオン開環マルチブランチング重合が有用であることを報告している。得られた多糖は多くの分岐構造を有するハイパーブランチポリマーで有り、その特異的な構造から高水溶性や低粘性を有している。本報告では、1,6-アンヒドロ-D-ヘキソフラノース(1-3)と1,6-アンヒドローD-ヘキソピラノース(4-6)から得られたハイパーブランチ多糖の化学構造と粘度の関係について報告する。1,6-アンヒドロ-D-ヘキソフラノース(1-3)と1,6-アンヒドロ-D-ヘキソピラノース(4-6)の重合はアルゴン雰囲気下、熱カチオン触媒を用い、プロピレンカーボネート中で行った。20分後、重合物を大量のメタノールに注いだ後、不溶物を水とメタノールを用いた再沈殿により生成多糖を得た。粘度測定には分取SECにより分子量分画したハイパーブランチ多糖を使用した。1,6-アンヒドロ-β-D-グルコフラノース(1)と1,6-アンヒドロ-β-D-マンノフラノース(2)の重合は不均一で、その他の1,6-アンヒドロ糖(1,6-アンヒドロ-α-D-ガラクトフラノース(3)、1,6-アンヒドロ-β-D-グルコピラノース(4)、1,6-アンヒドロ-β-D-マンノピラノース(5)、1,6-アンヒドロ-β-D-ガラクトピラノース(6))の重合は均一で進行し、それぞれ白色の生成物を得た。この重合は主にアンヒドロ糖の開環による成長反応と水酸基からのプロトン移動を伴った連鎖移動反応によって進行し、重合条件により重量平均分子量が4×10^3から6×10^5程度のハイパーブランチ多糖を与えた。生成多糖の固有粘度は非常に低く、4.9-7.4mL・g^<-1>であった。また、Mark-Houwink-Sakuradaプロットの係数aも非常に小さく、0.20-0.33であった。