hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
触媒機能を有する人工二重らせん超分子の創製と応用

申請者は、側鎖にカルボキシル基を有する光学不活性なポリ(o-フェニレンエチニレン)誘導体(poly-1)を新たに設計・合成し、そのらせん構造の誘起と光学活性なアミンとの相互作用を介した巻き方向の制御について詳細な検討を行った。側鎖にカルボキシル基を有する光学不活性なpoly-1は、対応するモノマーの薗頭カップリング反応により合成した。次に、poly-1の主鎖骨格に対して疎溶媒であるH2O/THF混合溶媒中、光学活性なジアミン存在下、poly-1の円二色性(CD)スペクトルを測定したところ、明確な誘起CDが主鎖の吸収領域に観測され、poly-1がジアミンとの非共有結合性相互作用を介し、一方向巻きに片寄ることが分かった。また、poly-1の誘起CDに対する光学活性なジアミンの濃度効果について詳細な検討を行った結果、ジアミンの等量数に依存し、誘起CDの符号が反転することも見出した。さらに、異なる等量数の光学活性なジアミン存在下、poly-1の温度変化CD測定を行ったところ、らせん構造の安定性が大きく異なることが分かった。これらの結果から、光学活性なジアミンの濃度に依存したpoly-1のらせんの巻き方向の優先性の反転とらせん構造の安定性の変化は、ジアミンがらせん同一面に位置するモノマーユニット間の2つのカルボキシル基を架橋するように相互作用する、あるいは、モノマーユニット内の隣接する2つのカルボキシル基と相互作用するという相互作用様式の違いによるものであると考えられる。このpoly-1の光学活性なジアミンによるらせん誘起とらせん構造の安定性の変化を伴ったらせん反転現象の成果は大変興味深く、今後、機能を有する新規らせん分子を構築するための重要な指針になると考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。申請者はこれまでに、連結部位に白金錯体を有するアキラルなアミジンおよびカルボン酸二量体からなるラセミの相補的二重らせん分子に対し、キラルな二座配位子を加えることで、白金錯体部位の配位子交換を行い、二重らせんの分子鎖間が架橋された新規二重らせんを合成している。また、架橋部位に導入したキラリティの影響により、二重らせんの巻き方向を制御可能であることも明らかにしている。本研究では、新たにアミジンの置換基にキラリティを導入することで、得られる二重らせん分子に存在する2種類のキラリティが巻き方向にどのような影響を及ぼすかについて検討した。キラルなアミジン基を有する一方向巻きに片寄った二重らせん(1)を合成し、(S,S)および(R,R)体の二座配位子と反応させることで、分子鎖間が架橋された2つのジアステレオマーを得た((S,S)-2, (R,R)-2)。円二色性(CD)スペクトル測定の結果、(R,R)-2は、1あるいは(S,S)-2とは逆のCDの符号が観測され、2つのジアステレオマーは互いに鏡像関係に近いスペクトルパターンを示した。これにより、キラルなアミジン基を有する同一の二重らせんを用いたにも関わらず、(S,S)および(R,R)体の二座配位子により得られた2つの二重らせんは互いに逆の巻き方向を有することから、側鎖のアミジン部位よりも、架橋部位のキラリティが優先的に巻き方向を制御していることが明らかとなった。一方、ラセミの二座配位子を用いた場合、1H NMR測定の結果、反応初期には(S,S)-2が選択的に生成するものの、時間の経過に伴い選択性は逆転し、反応終了時には(R,R)-2が選択的に生成することが分かった。以上の結果は、架橋部位の不斉場が巻き方向を制御するのみならず、キラリティの認識の場としても有用であり、今後、機能性超分子材料の創製における重要な指針になると考えられる。

このpoly-1の光学活性なジアミンによるらせん誘起とらせん構造の安定性の変化を伴ったらせん反転現象の成果は大変興味深く、今後、機能を有する新規らせん分子を構築するための重要な指針になると考えられる。本研究では、新たにアミジンの置換基にキラリティを導入し、(S,S)および(R,R)体の二座配位子により分子鎖間を架橋することで得られた2つのジアステレオマーが互いに逆の巻き方向であることを見出し、巻き方向の制御には側鎖のアミジン部位よりも、架橋部位のキラリティの寄与が大きいことを明らかにした。また、ラセミの二座配位子を用いた場合は、一方のジアステレオマーが選択的に生成することも明らかとした。以上の成果は、本年度に論文として発表していることから、おおむね順調に進展していると判断する。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、二重らせん構造に由来する不斉場を利用した、新規な不斉識別材料や不斉触媒の創製を目指し、有機触媒能を有するプロリン等を側鎖に導入した二重らせん分子を設計・合成し、得られた光学活性二重らせん分子の不斉選択的な会合挙動や分子認識能、不斉識別能をNMRや円二色性(CD)、吸収スペクトルを用いて調べる。さらに、プロリン誘導体が導入された二重らせん分子を有機触媒に用いた不斉アルドール反応等を行い、二重らせん分子触媒の反応活性や不斉選択性について調べる。さらに、二重らせんの分子鎖を架橋することで、これまで超分子不斉触媒が機能しなかった溶媒での触媒反応の検討や、架橋部位の長さを変えることで、得られる基質・不斉選択性を制御可能かについても検討する。
バイオテクノロジーの進歩に基づく肺癌のTargeting therapy

癌に対する診断能力の向上やbiological behaviorの解明に伴い、癌病巣の存在様式に則った選択性の高い治療法が可能となってきた。我々は、これら選択性の高い治療法を原発性肺癌に適応し、肺癌の各種病態にあったtergeting therapyを開発することを目的として、研究を行ってきた。原発性肺癌術後補助療法の比較対照試験では、病期II以上の非小細胞癌で相対的治癒切除例および非治癒切除例にたいし、化学療法(CDDP,VDS,MMC)とInterleukin2、LAK(Lymphokine Activated Killer)cellによる養子免疫療法を組み合わせた集学的療法の効果を検討して来た。International Society of Cardio-ThoracicSurgeons(1992、July,Kumamoto)において、シンポジウム[Adjuvantchemotherapy for thoracic malignananes],日本癌治療学会総会パネルディスカッション:BRM療法において[原発性肺癌術後AdjuvantIL2,LAK療法における宿主側要因およびリンパ球側要因]として発表した。術後に何も追加治療を行わなかった対照群との比較では、免疫化学療法群の5年生存率は、42%であり、対照群のそれは20%で、有意の差で、免疫化学療法群の成績が良好であった。また、治癒切除例では、前者の5年生存率は58.3%,後者のそれは23.8%で有意差が認められ、さらに非治癒切除例でも免疫化学療法群の成績が伝照群に比べ良好な結果であった。さらに非治癒切除の各種病態にあったtergeting therapyとして、肺内転移例にはIL2,LAK細胞の経静脈全身投与、癌性胸膜炎、胸膜播種例にはポーターカット胸腔内持続注入カテーテルによる胸腔内投与、さらに縦隔リンパ節高度転移例には、経気管支鏡的投与も行い良好な結果を得ている。さらに、基礎的実験では、LAK細胞の、細胞障害活性における、LFAL,ICAM1,LFA3,CD3,CD2などの各種Adhesion molecule(接着分子)の働きについての検討を行っている。また、原発性肺癌細胞培株樹立により、血小板、白血球増多因子についての研究も行い発表した。
Notchシグナル分子を標的とした免疫調節機構の研究

Notch受容体を介するシグナルは、胸腺におけるT細胞の発生、脾臓におけるmarginal zone B細胞の生成、Th1/Th2分化、Tリンパ球の活性化制御といった、さまざまな局面で、免疫システムを支配している。このため、リガンドやその阻害剤を用いてNotch受容体を介するシグナルを外来性に調節できれば、同種造血幹細胞移植後の免疫再構築をコントロールする新たな道が開かれると期待される。本研究は、Notchシグナルを修飾することにより、移植後移植片対宿主病(GVHD)発症を予防する方法論確立のため、基礎的データを得ることを目的とした。Notchリガンドの免疫系に対する生物活性を調べるため、MHC class I promoter及びMHC class IIプロモーターのコントロール下で各リガンドおよびそのdominant-negative型の蛋白質を発現するトランスジェニックマウスを作成し、リンパ組織の形態学・免疫組織化学・細胞表面抗原発現について解析してきた。MHC class IIプロモーターでJagged1を発現するマウスでは、リンパ球混合培養刺激によるT細胞活性化が、著明に抑制されていることを見出した。一方、Notch2のコンディショナルノックアウト(N2cKO)マウスの解析から、自然免疫に重要な食細胞表面抗原の発現がNotch2により制御されていることを明らかにした。Notchリガンドの免疫系における生物活性を調べるため、MHC class II promoterおよび1ck proximal promoterの制御下で野生型Jagged1を、またMHC class I promoterおよびMHC class II promoterの制御下でdominant-negative型Delta1 (EMBO J 21:294-302,2002)を発現するC57B16トランスジニニックマウスを作成した。また、Notch2遺伝子のコンデイショナルノックアウトマウス(N2cKO)を作製した。N2cKOマウスをCD19-Creマウスと掛け合わせることにより、B細胞で特異的にNotch2が一方のalleleからしか発現されないマウス(ヘテロマウス)およびNotch2が全く発現されないマウス(ホモマウス)が作成された。ホモマウスでは、脾臓のmarginal zone B (MZB)細胞が全く形成されないことが明らかになった。ヘテロマウスでも部分的にMZB細胞の形成が阻害されていた。一方、N2cKOマウスとMx-Creマウスとの掛け合わせでは、骨髄、胸腺、脾臓でNotch2遺伝子が90%以上欠落していたにもかかわらず、脾臓のMZB細胞以外は数的・質的異常を認めなかった。これは、胸腺におけるT細胞の形成にNotch1が必須であるというこれまでの知見とは対照的であり、免疫システムの中で、Notch1とNotch2が異なる機能を分担していることを示している。Notch1、Notch2それぞれが関与する免疫システムにおいて、どのリガンドが生理的な機能を担っているかを解明することにより、Notchシグナルによる免疫調節の機構がより明らかになることが期待される。Notchシグナルによる造血幹細胞からリンパ球への分化の制御機構、および、成熟リンパ球機能の制御機構を明らかにし、免疫調節、特に同種造血幹細胞移植後のGVHD制御法の開発に資することを目的とした。胎児期造血幹細胞を、M-CSF欠損マウス胎児から樹立されたOP-9ストローマ細胞と共培養することにより、骨髄系細胞やB細胞の出現を見ることができる。しかしこの系ではT細胞を産生させることはできなかった。造血幹細胞からT細胞をin vitroで誘導するシステムとしては、胎児胸腺を用いた組織培養法(FTOC)だけが確立していた。昨年報告者らは共同研究により、胎児肝由来造血幹細胞に活性化型Notchを強制発現させてOP-9と共培養することにより、CD4+CD8+細胞に分化することを見出した。その後、OP-9上のNotchリガンドの発現を解析したところ、Jagged1は発現しており、Delta1は発現していないことを見いだしたため、全長型Delta1を発現するOP-9を作成した。この細胞上で胎児肝細胞を共培養したところ、CD4+CD8+細胞に分化した。すなわち、同じストローマやサイトカインの条件で、造血肝細胞からT前駆細胞/B前駆細胞への分化の決定が、OP-9上のDelta1発現の有無で決定されることが明らかになった。

現在、Delta1-NotchシステムがT/Bの方向生決定を行う転写因子制御を調べている。一方、NotchシグナルがT細胞活性化を抑制することを、共同研究により見出した。続いて、全長型Delta1およびドミナントネガティブ型Delta1をclassIおよびclassIIプロモーター下で発現するトランスジェニックマウスを作成した。現在、これらのマウスをドナーあるいはレシピエントとして使用し、GVHDモデルにおいてGVHDがどのように修飾されるか検討している。Notch受容体を介するシグナルは、胸腺におけるT細胞の発生、脾臓におけるmarginal zone B細胞の生成、Th1/Th2分化、Tリンパ球の活性化制御といった、さまざまな局面で、免疫システムを支配している。このため、リガンドやその阻害剤を用いてNotch受容体を介するシグナルを外来性に調節できれば、同種造血幹細胞移植後の免疫再構築をコントロールする新たな道が開かれると期待される。本研究は、Notchシグナルを修飾することにより、移植後移植片対宿主病(GVHD)発症を予防する方法論確立のため、基礎的データを得ることを目的としたNotchリガンドの免疫系に対する生物活性を調べるため、MHC class I promoter及びMHC class IIプロモーターのコントロール下で各リガンドおよびそのdominant-negative型の蛋白質を発現するトランスジェニックマウスを作成し、リンパ組織の形態学・免疫組織化学・細胞表面抗原発現について解析してきた。MHC class IIプロモーターでJagged1を発現するマウスでは、リンパ球混合培養刺激によるT細胞活性化が、著明に抑制されていることを見出した。一方、Notch2のコンディショナルノックアウト(N2cKO)マウスの解析から、自然免疫に重要な食細胞表面抗原の発現がNotch2により制御されていることを明らかにした。
化学療法起因性の口内炎と口腔内細菌叢の関係を明らかにし予防方法を確立する研究

当院で化学療法を行った症例について、化学療法中の口内炎を評価する。症例の唾液を採取し、口腔内細菌叢の評価を行い、口内炎の発生との関係を明らかにする。その後、口腔内乳酸菌を投与し、その口内炎予防効果との関係を明らかにする。口内炎の発生予防が、化学療法の治療効果と関係するかも推測する。
株井戸の研究－輪中における革新的な地下水管理制度－

株井戸制度は濃尾平野に広がる輪中に江戸時代末期から明治時代にかけて存在した井戸掘削規制の仕組みである。株井戸については歴史学を中心にその発達史が明らかにされてきたが、本研究では政策研究の観点から新たに以下の点を明らかにした。一つはGISを用いて輪中全体における井戸掘削規制の広がりを可視化した。次にコモンズ論を活用し、輪中の住民がなぜ外部権力の介入なしに井戸掘削規制を成しえたのかを明らかにした。そして最後に現代の地下水管理政策への教訓として、許可証の集中化問題に伴う水資源への平等なアクセスの確保を課題として提起した。本研究の目的は、かつて輪中地帯に存在した株井戸制度を再検討し、そこから現在の地下水管理への教訓を引き出すことである。株井戸は東海地方の濃尾平野南部にかつて存在していた慣行的な地下水管理制度である。それは井戸数の制限と井戸採掘者の金銭支払いという二つの柱からなる。株井戸は193060年代に人文地理学・歴史学の分野でごくわずかに紹介されたにすぎず、しかもその政策的な意義は全く検討されなかった。他方、本研究は株井戸の構造が地下水税および許可証取引制度に合致していることに着眼し、政策研究という全く新しい視点から分析を再構築する。本研究の学術的な特色は、人文地理学、歴史学、そして環境経済学という広範囲な学問分野の知見を駆使し、重要な政策モデルになる可能性を秘めながら、今ではほとんど省みられることのない株井戸を再評価する点にある。本年度は主に一次史料の収集と聞き取り調査を行った。一次史料に関しては岐阜県立歴史資料館の『棚橋健二家文書』、立教大学地方文書『西松家文書』を中心に収集を行った。とりわけ当時の村の出納簿である立合輪賦帳、入用帳を中心に写真撮影を行い、それらの史料の多くに井戸関連の記載があることを見出した。また聞き取り調査について輪之内町(旧福束輪中)にて過去の地下水利用を調査した他、岐阜女子大学、麗澤大学、総合地球環境学研究所等で輪中地域の近世史史料の所在地、同史料の特徴などについて関係者と情報交換を行った。本研究の目的は、江戸時代に木曽三川河口部、いわゆる輪中地帯にて編み出された株井戸制度という地下水管理制度を分析し、そこから現代の地下水管理政策への教訓を引き出すことである。昨年度の大きな進捗は西松家日記翻刻文の入手である。株井戸は福束輪中において創出されたが、西松家は同輪中内の西条村で代々庄屋をつとめた家柄である。同家の日記は1810年から1884年までの75年間つけられており、そのうち8割以上にあたる60年分が残存している。先行研究の調査の過程で麗澤大学人口・家族史研究プロジェクトが同日記の翻刻文を保管していることが判明し、同プロジェクトからその利用許可を得た。福束輪中の場合、株井戸が創出された1810年代と明治維新後の1870年代の史料が数多く残存しているが、その間の期間の史料が乏しいことがかねてより指摘されてきた。そのため株井戸創出後、実際に制度がどのように運営されていたのか知る術がなかった。調査の結果、西松家日記がこの空白を埋める点で非常に有用な史料であることが判明した。昨年度は株井戸のおよそ100年に及ぶ歴史の前半部分(1810年代から1850年代)について西松家日記の記述を精査した。その結果、129の井戸関連記述が同日記に含まれていることが判明した。それにより、井戸の定期的な検査体制、鍵を用いた地下水採取許可制度の実施、井戸惣代と呼ばれる地下水管理者の輪番制度、井戸惣代のコミュニケーションを通じた広域的な地下水管理体制など、株井戸制度の運用の実態が明らかになった。西松家日記翻刻文の入手により江戸時代末期の輪中における地下水管理の様相が明らかになりつつある。当時の地下水管理の実態を明らかにすることは本研究の大きな課題であり、この点において研究は順調に進んでいるといえる。また株井戸の一次史料は当初想定していたよりも多く残存しており、その収集も引き続き進めていく。地下水の適正利用は日本の水管理政策における重要課題である。高度経済成長期に各地で発生した地下水の過剰くみ上げに対する反省から、地下水の利用規制が日本各地に広まった。しかし、今では地下水位上昇によるインフラストラクチャーへの悪影響、防災面における地下水の重要さの再認識といった理由から、地下水管理政策は使用規制型から有効活用型への変革が求められている。本研究ではそのモデルケースとして、江戸時代に輪中で編み出された株井戸制度を分析し、そこから現代の地下水管理政策への教訓を引き出すことを目的とする。株井戸制度は濃尾平野にかつて存在していた地下水管理制度である。株井戸は従来歴史学および地理学で研究されてきたテーマだが、今ではほとんど忘れ去られた事例である。本研究は環境政策研究という従来にない視点から株井戸を研究し、それを日本における先駆的な地下水管理制度と再評価するものである。株井戸は濃尾平野内の数ある輪中のうち福束・高須・下笠輪中に存在していた。本研究では比較的一次史料が残存している福束および高須輪中における株井戸の研究を行った。福束輪中についてはこれまで活用されてこなかった日記史料を活用して、江戸時代における地下水管理の実態を明らかにした。

また高須輪中についてはコモンズ論の視点から住民自治を中心とする井戸規制のしくみを解明した。研究期間全体の成果であるが、学術論文公刊(4本)、国際学会発表(2件)新聞記事執筆(2件)を発表した。株井戸制度は濃尾平野に広がる輪中に江戸時代末期から明治時代にかけて存在した井戸掘削規制の仕組みである。株井戸については歴史学を中心にその発達史が明らかにされてきたが、本研究では政策研究の観点から新たに以下の点を明らかにした。一つはGISを用いて輪中全体における井戸掘削規制の広がりを可視化した。次にコモンズ論を活用し、輪中の住民がなぜ外部権力の介入なしに井戸掘削規制を成しえたのかを明らかにした。そして最後に現代の地下水管理政策への教訓として、許可証の集中化問題に伴う水資源への平等なアクセスの確保を課題として提起した。本年度は株井戸に関する一次史料・二次史料の収集を研究の中心においた。まず二次史料についていえば、1930年代から2010年代までの株井戸に関する学術論文を多数入手し、その内容を分析した。その結果、改めて株井戸の研究が1960年代でほぼ終了していること、歴史研究に偏り制度分析が欠けていることが認識された。次に一次史料についていえば、株井戸に関する資料は岐阜県歴史資料館に数多く保存されているが、調査の結果、それ以外にも数多くの資料館に分散していることが判明した。具体的には立教大学図書館の地方文書には福束輪中の庄屋であった西松家の文書が残されており、それは直接的に株井戸に関する史料ではないが、井戸に関する記載が多数含まれていることが判明した。西松家文書はこれまで歴史人口学の分野で注目されてきたが、株井戸という全く異なるテーマに関しても非常に有用性の高い史料である可能性が出てきた。また同庄屋が記した日記が立教大学や大垣市立図書館に残されており、こちらも株井戸の分析に重要な史料であることが判明するなど、当初予想しなかった史料群の存在を明らかにすることができた。また今後の研究計画とも関連するが、史料の中でも特に入用帳(村の出納簿)に井戸のデータが多数含まれていることが判明した。入用帳を用いた株井戸の研究は上記の先行研究サーベイでも皆無であり、これまでとは異なる研究を推進できる可能性が出てきた。もちろん一次史料はこの他にも多数存在している可能性があり、全てを入手したとは言い切れない。来年度も引き続き一次史料の入手に尽力するが、史料のありかを把握できたという意味でおおむね順調に進展していると自己評価した。今後は引き続き西松家日記の解析を行う。とりわけ100年に及ぶ株井戸の歴史の後半部分(1860年代から1910年代)における井戸関連記述の抽出を行う。特に明治期になると棚橋家という別の庄屋が残した日記が残存している。西松家日記と棚橋家日記における井戸の記述を抽出することで、当時の地下水管理体制をより一層明らかにすることが期待できる。中でも井戸の売買に関する記述を精査することにより株井戸制度が地下水の許可証取引制度の先駆的事例であることを史料面から再評価することを試みる。環境政策今後の研究計画として二つのアプローチを想定している。一つは財政書類の分析である。福束輪中内のいくつかの村には入用帳が残されている。入用帳とは村の出納簿であり一年間の支出明細が記されている。例えば岐阜県歴史資料館所蔵の棚橋家文書には寛永から明治にかけての入用帳が残されており、中には井戸関連の記載が散見される。
比較考古学からみた初期国家形成―葬送儀礼を中心に―

今年度は、昨年度に引き続き、古墳時代とゲルマン系の社会を中心として研究を行い、その成果をもとに、リュブリャーナ大学文学部で、日本列島における古墳時代についての学術講演(1)を行うとともに、5月のほぼ一ヶ月間にわたる海外調査(2)を行いました。また、現スロヴェニア地方におけるゲルマン系のクラニ・ラユフ墓地に関する武器と題する論文(3)を発表する予定です。1日本列島における古墳時代を中心とした日本考古学について5月17日にリュブリャーナ大学文学部においてObdobje kofun na Japonskem (3.7. stoletje), s poudarkom na polozaju zenskih poglavark(日本列島における古墳時代(37世紀)ー女性首長を中心にー)と題する講演を行いました。スロヴェニア語で日本列島における古墳時代についての初めてで唯一の発表となり、日本考古学および日本考古学においての専門用語は研究代表者によって初めてスロヴェニア語に翻訳されました。22017年5月に22日間にわたる海外調査を行いました。この調査は、現スロヴェニア地方(リュブリャーナ大学文学部考古学学科及びスロヴェニア国立博物館)および現イタリア地方におけるゲルマン系の副葬品に関する資料を収集することが大きな目的でした。チヴィダーレ・デル・フリウーリというゲルマン系の遺跡や遺物が豊富な都市や同地の博物館(チヴィダーレ・デル・フリウリ国立考古学博物館)を訪ね、最新のデータベースを作成しました。3現スロヴェニア地方を中心とし、ゲルマン系の社会で用いられた副葬品と埋葬パターンを検討し、「56世紀の現スロヴェニア地方におけるゲルマン系戦士の副葬品ークラニ・ラユフ墓地を中心にー」と題する論文を昨年度(2017年3月)に発表しましたが、この論文の成果にもとづき、ゲルマン系の埋葬施設から出土している刀子およびナイフの問題を取り上げて来年度に論文として発表する予定です。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は初期国家形成前夜における社会構造を研究対象にし、現代の国家にみられる不平等的な社会構造の起源を明らかにすることを目指しています。初期国家をめぐる比較研究では、論じる試みがこれまでなされてこなかったのが「帝国の周縁」に位置していた初期国家ですが、これらの多くの初期国家は世界的には普遍的な存在であると言え、現代社会のあり方にも強い影響を与えているものです。目的に沿ったケーススタディとして、古墳時代とゲルマン系の初期国家形成の比較研究を行っています。初期国家形成を考えるうえで、ゲルマン系の社会と古墳時代の社会はいくつかの点で重要な視座を提供しています。両社会を多角的な視点で比較することによって、初期国家形成の普遍的なあり方及び地域的なバリエーションを捉えることができます。以上の目的を達成するために本年度は、ゲルマン系の埋葬人骨と副葬品の分析を進めました。具体的には、副葬品と被葬者の関係を中心に、副葬品の形式、配置及び数量などの観点から分析を行いました。この分析によって、ゲルマン系社会の中での有力者の位置づけとその社会の特徴について検討しました。また、日本全国の古墳時代の社会で用いられた副葬品及び埋葬パターンの観察を行いました。上記と同様の分析を行い、古墳時代全体の中での権力者の位置づけとその変化について検討しました。さらに、スロベニア共和国においてゲルマン系に伴う遺物の観察を行うとともに、考古学の理論及びゲルマン系に関する資料を調査しました。リュブリャーナ大学の図書館で史料調査を行い、ゲルマン系の歴史に関する文献を検討ました。国立博物館の図書館でも必要な文献を収集するとともに、展示されているローマ時代及び中世の遺物も調査し、本研究に必要なデータを得ることができました。副葬品や文献史料に関するデータベースも作成しましたが、これは今後の比較研究の基礎となるものです。本研究に計画していた必要な資料調査はおおむね順調に遂行できました。本年度はスロベニア共和国におけるゲルマン系の資料に関する調査を行いました。当初計画していた資料調査及び文献収集作業をほぼ完了しました。ゲルマン系社会における遺物の調査も順調に進展し、これらに関するデータベース作成作業も進んでいます。研究目的を達成するための新たな視点も得られることができました。本研究の大きな目的は、世界史における初期国家形成の過程及びその原因を明らかにすることです。今年度は、昨年度に引き続き、古墳時代とゲルマン系の社会を中心として研究し、その成果をもとに、古墳時代とゲルマン系における初期国家形成の比較研究に関する口頭発表(1)を行うとともに、現スロヴェニア地方におけるゲルマン系戦士の副葬品に関する論文(2)発表しました。1現スロヴェニア地方を中心とし、ゲルマン系の社会で用いられた副葬品と埋葬パターンを検討し、「56世紀の現スロヴェニア地方におけるゲルマン系戦士の副葬品ークラニ・ラユフ墓地を中心にー」と題する論文を発表しました。そこでは、民族移動時代にも重要な役割を果たした、現スロヴェニア地方におけるゲルマン系の埋葬遺跡および武器の問題を取りあげました。被葬者および副葬品は、古代社会の構造や生活のあり方を捉えられると考えられます。

この論文では、1)現スロヴェニア地方におけるゲルマン系の歴史を略述したうえで、ランゴバルド人の社会をめぐる従来の考古学的研究成果を紹介し、次に2)当時のもっとも重要な墓地とみられているクラニ遺跡におけるランゴバルド人戦士の墓について検討しました。2初期国家形成の比較考古学に関しては、第8回世界考古学会議京都大会においてInitial State Formation: Comparative Study of Germanic Tribes and Kofun Period Societiesと題する口頭発表を行いました。この口頭発表では、1)本研究の目的、研究方法および現状について述べたうえで、2)古墳時代とゲルマン系の社会構造や両者の共通点を紹介し、3)本研究のスタディーケースをもとに、比較研究の意義について説明し、4)比較考古学における基本的なフレームワークの必要性について指摘しました。本研究に計画していた必要な資料調査はおおむね順調に遂行できました。今年度(H28)は、昨年度に引き続き、古墳時代とゲルマン系の社会を中心として研究し、その成果をもとに、古墳時代とゲルマン系における初期国家形成の比較研究に関する口頭発表を行うとともに、現スロヴェニア地方におけるゲルマン系戦士の副葬品に関する論文発表しました。さらに、当初計画していた資料調査及び文献収集作業をほぼ完了しました。両社会における遺物の調査も順調に進展し、これらに関するデータベース作成作業も進んでいます。今年度は、昨年度に引き続き、古墳時代とゲルマン系の社会を中心として研究を行い、その成果をもとに、リュブリャーナ大学文学部で、日本列島における古墳時代についての学術講演(1)を行うとともに、5月のほぼ一ヶ月間にわたる海外調査(2)を行いました。また、現スロヴェニア地方におけるゲルマン系のクラニ・ラユフ墓地に関する武器と題する論文(3)を発表する予定です。1日本列島における古墳時代を中心とした日本考古学について5月17日にリュブリャーナ大学文学部においてObdobje kofun na Japonskem (3.7. stoletje), s poudarkom na polozaju zenskih poglavark(日本列島における古墳時代(37世紀)ー女性首長を中心にー)と題する講演を行いました。スロヴェニア語で日本列島における古墳時代についての初めてで唯一の発表となり、日本考古学および日本考古学においての専門用語は研究代表者によって初めてスロヴェニア語に翻訳されました。22017年5月に22日間にわたる海外調査を行いました。この調査は、現スロヴェニア地方(リュブリャーナ大学文学部考古学学科及びスロヴェニア国立博物館)および現イタリア地方におけるゲルマン系の副葬品に関する資料を収集することが大きな目的でした。チヴィダーレ・デル・フリウーリというゲルマン系の遺跡や遺物が豊富な都市や同地の博物館(チヴィダーレ・デル・フリウリ国立考古学博物館)を訪ね、最新のデータベースを作成しました。
オセアニア地域モンゴロイド系諸集団の系統関係

古人骨の頭蓋の計測値や形態小変異、生体計測値に関する人類学的デ-タを大規模に集めて、多変量に解析し、オセアニア地域の人類集団をクラスタ-図のかたちでアウトプットすることを試みた。デ-タの種類や資料の制約によって細部では一致をみないものの、大まかなところでは、オ-ストラリア、ニア-・オセアニア、リモ-ト・オセアニアの3グル-プに、オセアニアの人類集団は区分できることがわかった。オ-ストラリア・グル-プはオ-ストラリア各地のアボリジニとかつてのタスマニア人を含み、ニア-・オセアニア・グル-プはニュ-ギニア周辺の雑多な民族集団で構成される。リモ-ト・オセアニア・グル-プの中のポリネシア人は、分布の広さにもかかわらず、文化的にも身体特徴のうえからも均質性が強いことから、独立した民族であると考えることができる。彼らの身体特徴を要約すると、ホモ・サピエンスの中では、とりわけユニ-クさが目だつ点が大きな特徴である。そのユニ-クさを形態学的に分析することによって、彼らが"過成長タイプ"の人たちではないか、という仮説を提唱するにいたった。そして、何故そうなったのかという理由を先史学的な文脈の中で考察した。オ-ストラリア人も含めて、すべてのオセアニアの人類集団は、リモ-ト・オセアニアの海洋性の島嶼環境や、オ-ストラリアやニュ-ギニアに独特の生態環境に規定された特殊な生息条件に適応的に育まれた人たちであるために、身体面でも文化面でも、アジアの大陸部のモンゴロイドやアメリカ大陸に進出したグル-プとは大きく異なっているのである、というのが現在までに得た結論である。これら研究成界の一部は、既に学術論文などで発表した。
自閉症児に不安を与えない支援のあり方の検討

本研究では、自閉症スペクトラム障害(ASD)のある人々の不安について検討し、とくに次のトピックスを中心に研究を遂行した。(1)視線追跡技法によるASD児の感情プロソディを伴う音声理解の検証、(2)ASD児とその母親の不安と行動に関する東日本大震災の影響、(3)会話場面における注視行動と不安との関係、(4)ASD児とその母親の不安への支援、(5)憲法上の権利から考えるASD児者への支援と特別支援教育。こうした研究で得られた成果から、ASD児者の不安感への望ましい支援のあり方について考察した。1,不安感・安心感に関する実態調査項目の作成とアンケート調査の実施初年度の研究の開始直前に東日本大震災が起き、余震・津波・原発事故は、自閉症児だけでなく多数の人々の不安感を強く喚起した。そこで本年度は、被災地に住む自閉症児を含む障害児とその家族を対象に、東日本大震災直後と大震災から半年後の不安感を中心に調査項目を作成してアンケート調査を実施した。その結果、余震に対する不安感は定型発達児より障害児、とくに自閉症児で強いだけでなく、不安感が持続する傾向が認められた。また原発事故の不安感は定型発達児のほうが強いこと、保護者の不安感と自閉症児の不安感には相関があることなどが分かった。2,不安感・安心感に関する生理心理学的・認知心理学的検討研究分担者・連携研究者・研究協力者の所属する研究機関での脳波測定、脳磁図測定、NIRS計測、視線測定などの生理心理学的・認知心理学的技法の適用場面において、対象児・者に不安を与えないための様々な工夫に関する検討を行った。また、視線追跡装置を用い、対象者の注視の様子や瞬目の状況などを測定し、不安感を喚起しやすい事象の特徴に関する予備的検討を開始した。3.教育現場における安心感を与える支援のあり方に関する検討武蔵野東学園および茨城県内の学校教員を対象に聴き取り調査および学校訪問を実施し、教育現場における安心感を育てる自閉症児教育のあり方に関する検討を行った。4.不安感に関する臨床発達心理学的検討療育機関・相談機関職員への聴き取り調査を実施し、とくに初回面接時やアセスメント実施時に強い不安を与える介入が行われがちである実態が明らかになった。自閉症児に不安を与えない支援を実現するためには、面接やアセスメントの技法面の改善だけでなく、施設・制度・人権といった視点からの検討も必要なことが判明したので、今後、それらの研究にも着手することにした。自閉症やアスペルガー症候群等の自閉症スペクトラム障害(Autism Spectrum Disorders:以下ASD)児者の不安感について「認知科学研究班(以下,認知班)」「臨床発達心理研究班(発達班)」「実態調査・教育支援研究班(教育班)」の3班体制で研究を推進した。認知班(松井・勝二・三浦・長谷川・菊池・明地・東條・浅田)は,武蔵野東学園等の協力を得て,ASD児80名と定型発達児90名を対象に,顔認知,音声認知,感情理解,パーソナルスペース,アイコンタクト,実行機能等の研究を遂行し,主に以下の成果を得た。(1)アイトラッカーを用い,声の調子による感情理解について検証した結果,ASD児では言葉の意味と声の調子が矛盾する場合は言葉の意味を優先する傾向が強いが,言葉の意味と声の調子が同じ感情を指す場合には,定型発達児と同程度に感情を理解することが判明し,声の調子に集中できる状況を作ることで,コミュニケーション場面での不安感を低減できる可能性が示唆された。(2)ASD児者が他者の顔や表情に対して不安感を抱くことはよく知られた事実であり,顔,物体,顔のように見える物体等を用いて検討した。近赤外線分光装置を用いて検討した結果からは,表情変化が前頭領域での活動低下を引き起こすことが分かった。発達班(東條・初塚・紺野・渡邊)では,家庭訪問支援活動が有効であること,乳幼児期からの不安を生じさせない環境の整備,安心感を育む家庭・保育園・学校での支援等について,保護者・支援者へのアンケート調査と聴き取り調査から検討を進めた。教育班(新井・東條・渡邊)では,特別支援学校や通級指導教室でのASD児の不安を低減する支援のあり方について,教員を対象に面接調査を実施した。また,状態不安ー特性不安検査を用いた検討からは,ASD児の不安感はその母親の不安感が強く影響を与える可能性が示唆された。今年度は、自閉症やアスペルガー症候群などの自閉症スペクトラム障害(ASD)児者に認められる不安感の特徴と不安を与えない支援のあり方について検討を進め、以下のような成果を得て、学術雑誌・関係学会で報告した。1.不安感・安心感に関する調査項目の作成とアンケート調査の実施:初年度の研究の開始直前に起きた東日本大震災と原発事故に関連する不安感について、ASD児を含む知的障害児とその保護者の心理変化・行動変化の特徴を調査し、日本自閉症スペクトラム学会等で報告した。

震災直後の不安感はASD児よりダウン症児が高いが、半年後にはそれが逆転すること、東日本大震災については保護者の不安感とASD児の不安感の相関が高く、原発事故については保護者と定型発達児の不安感の相関が高いことなどが判明した。2.不安感・安心感に関する認知心理学的・生理心理学的検討:アイトラッカーや脳波測定装置等を用いて、定型発達児者とASD児者を対象に、不安を喚起しやすい顔の表情や音声のプロソディーの特徴等について検討した。また、学習時・実験時に不安を与えない工夫や配慮についても検討した。3.教育現場における安心感を与える支援のあり方に関する検討:教員と保護者を対象に、学校でのASD児のパニック、感覚過敏、不安行動、不登校等に関するアンケート調査、聴き取り調査を実施し、教育現場における安心感を与える支援のあり方について検討した。また、憲法の視点から、ASD児への特別支援教育のあり方を検討した。これらから、ASD児が安心感をもてる学校環境の整備の重要性について指摘した。4.不安感の発達に関する臨床発達心理学的検討:ASD児の事例研究等を通して、愛着の発達、分離不安、育児相談・教育相談のあり方について検討した。この4年間の研究で得られたデータを分析し、自閉スペクトラム症(ASD)児者に認められる不安感の特徴と不安を与えない支援のあり方について検討を進め、主に以下のような成果を得た。1)不安感・安心感に関する調査とその統計的分析:これまでに得られたデータについて、自閉症スペクトラム指数(AQ)、状態不安-特性不安検査(STAI)、不適応行動等との相互の関連性を共分散構造分析にて検討した。その結果、ASD児者の社会性の問題が、肯定的感情の欠如と強く関連し、不適応行動の一因となることが示唆された。一方、ASD児者の細部へのこだわりは、特定の不安感と関連することも示唆された。以上から、ASD児者への支援の際には、不安感を与えない配慮よりも、安心感を含む肯定的感情を引き出すことが重要であるという示唆を得た。2)不安感・安心感に関する認知心理学的・生理心理学的検討:他者とのコミュニケーション行動等の状況と不安感や心の理論との関連を検討するため、アイトラッカー等を用いて、定型発達児者とASD児者を対象に検討した。得られた成果は国内及び海外の学術雑誌・関係学会等で報告した。また、学習時や実験時に肯定的感情を引き出す工夫についても検討した。3)教育現場における安心感を与える支援のあり方に関する検討:茨城大学教育学部附属特別支援学校等でのアンケート調査、聴き取り調査、教育的支援の実践から、ASD児への特別支援教育のあり方を検討し、ASDの児童生徒の肯定的感情を引き出す教育環境・教育方法について提言した。4)不安感に関する臨床発達心理学的検討:調査研究・事例研究等を通して、ASD児とその保護者の不安感への臨床的支援や教育相談のあり方について検討し、学術雑誌・関係学会等で報告した。また、災害時や災害後におけるASD児をはじめとした発達障害児とその保護者の不安感と支援のあり方についても検討を進めた。26年度が最終年度であるため、記入しない。特別支援教育26年度が最終年度であるため、記入しない。初年度の研究の開始直前に起きた東日本大震災によって茨城県は被災地となり、研究室も被害を受け、その復旧に予想以上の時間を要した。
歯周病羅患部の歯周組織再構造に関する研究

本研究の目的は歯周病によって失われた歯周組織のより多くの組織再生法を検索することにある。とくに次の3点について行った。1.歯根表面への歯根膜細胞遊走範囲の拡大2.歯周炎によって消失した歯槽骨の新生骨量の増大3.GTRによる再生結合組織性付着の特徴について検索した。1.歯根表面への歯根膜細胞遊走範囲の拡大1)象牙表面と再生歯周組織の界面には、しばしば電子密度の高い層が介在、抗osteopontin抗体と抗bonesialoprotein抗体に強く反応し、この層が歯根膜細胞遊走性に関与していることが示唆された。2)bFGFは歯根膜由来細胞の分化を抑制し、未分化な状態のmultipotentialな細胞の増殖促進に関与していることが明らかになった。3)歯根膜由来細胞におけるオステオカルシン(OC)mRNAの発現は、活性化ビタミンD_3レセプター(VDR)発現によって調整される。また、OCの産生は、VDR発現によって調整されている。2.歯周炎によって消失した歯槽骨の新生骨量の増大1)高濃度BNP0.1mg配合改良fibrouscollagen membrane NO.1(FCM1)を作製した。コラーゼン膜をスペーサーとして用いFCM1を移植することにより、アンキロ-シを生じることなく、新生骨、セメント質、歯根膜組織の再生を証明した。3.GTRによる再生結合組織性付着の特性1)新生セメント質と象牙質境界部では、各々の基質コラーゲンが互いに連絡していた。2)形成したコラーゲン線維束は、歯冠部では歯肉コラーゲン線維束、中間部は歯肉及び歯根膜コラーゲン線維束、根端部は歯根膜コラーゲン線維束で形成されていた。GTR法の問題点のうち次の重要な3点にしぼって解明し,臨床応用可能な治療法を見いだすことにある.1)根表面への歯根膜由来細胞の伸展をより増大させる.2)GTR法によって獲得する新生骨量の増大.3)保護膜の非吸収性膜より,吸収性膜への転換.本年度の研究実績の概要1)ビ-グル犬を用い人工的ClassII根分岐部病変を作製,bFGF投与部位で,新生骨組織量,新生骨量,新生セメント質量,新生結合組織性付着量はコントロール部に比較して明らかに大であった.(三木)2)BMPを生体内吸収性のコラーゲン膜に応用し,GTR法を行う.すなわち,ネコの犬歯に水平的骨欠損を作製,この部に先の膜を用いた結果,新生セメント質が形成され新生骨と根面が一部癒着していた.(加藤)3)歯周炎患者II級根分岐部にGTR用ゴアメンブラン【○!R】を応用した結果,骨の再生を伴った治癒が得られた.(中村)4)歯周炎局所における歯肉線維芽細胞(GF)の細胞的性状を検索した結果,ALP陽性GFの標識率がALP陰性GFより低く,ALP陽性GFの増殖能はALP陰性GFより低いことが証明された.(前田)5)GTRに用いる吸収性膜の開発で乳酸・グリコール酸共重合体膜を成犬,垂直性骨欠損部に応用,非吸収性膜と同等の治癒を得た.(山田)6)象牙質面と再生歯周組織との界面にはOPN,BSPを始めとする非コラーゲン性骨蛋白が関与し,硬組織形成に関しても多彩な機能を有している.(東)7)抜歯直後の歯根膜組織をHAPやコラーゲンゲルと共に骨内及び皮下移植を行っている.(阿部)8)活性型ビタミンD_3レセプターは硬組織形成過程において重要な働きを有しており,このレセプターは歯根膜芽細胞に観察され,この細胞自身が産生する因子によって誘導される.(西村)9)BCP, HAP及びTCPのセラミツクスを担体としrhBMP-2をラット背部皮下へ移植した結果BCPがrh BMP-2の担体として有効であることが示唆された.(石川)本研究の目的は歯周病によって失われた歯周組織のより多くの組織再生法を検索することにある。

3.GTRによる再生結合組織性付着の特性1)新生セメント質と象牙質境界部では、各々の基質コラーゲンが互いに連絡していた。2)形成したコラーゲン線維束は、歯冠部では歯肉コラーゲン線維束、中間部は歯肉及び歯根膜コラーゲン線維束、根端部は歯根膜コラーゲン線維束で形成されていた。GTR法の問題点のうち次の重要な3点にしぼって解明し、臨床応用可能な治療法を見い出すことである。1)根表面への歯根膜由来細胞の進展をより増大させる2)GTR法によって獲得する新生骨量の増大3)保護膜の非吸収性膜より吸収性膜への転換本年度の研究実績の概要1)象牙質表面と再生セメント質の界面には、電子密度の高い層が介在し、抗osyeopontin抗体と抗bonesialoprotein抗体に強く反応した。(東)2)正常歯肉線維芽細胞を血清存在下でconfluentになるまで培養後、培地から血清を除くとALPの発現が誘導されることが証明された。(前田)3)Vit.D3は歯根膜線維芽細胞のOCmRNAの発現を促進、歯根膜線維芽細胞におけるOCmRNAの発現はVDR発現によって制御されていると考えられる。(西村)4)bFGFは歯根膜由来細胞の分化を抑制し、未分化な状態のmultipotentialな細胞の増殖促進に関与していることが明らかとなった。(村上)5)BMP-2は歯根膜線維芽細胞と骨芽細胞の骨芽細胞部分化マーカーであるALP活性とPTH応答性を亢進した。(宮下)6)PLGA/ゼラチンスポンジ(PGS)を担体としたrhBMP-2の埋植が、水平性骨欠損を伴うイヌ実験的歯周炎における歯周組織再生に有効であった。(石川)7)コラーゲン膜を担体としてBMPを水平性骨欠損部や高度の骨分岐部骨欠損部に移植すると、担体の形態に一致して歯槽骨が再生される(加藤)8)コラーゲンゲルで三次元的に包埋培養したアクトセラム顆粒は、周辺の培養細胞が多層をなしており、細胞の配列は極めて多様であった。(阿部)9)実験的に歯周炎惹起させ、スペースメイキング用膜でGTRを行い、著しい骨の増加をみた。(中村)10)GBRを行い骨増加をALP活性は多く紡錘形細胞を含む骨肉芽及び新生骨梁が認められ、この時期のALP活性増強がGBRにおける骨増量に結び付く結果となった。
燃焼場における二酸化窒素の生成機構とその低減法の基礎研究

本研究は、窒素酸化物(NO_X)の中でも毒性の強い二酸化窒素(NO_2)の燃焼場における生成機構を基礎実験により調べることを主な目的として行われた。研究計画にそって、以下に得られた主な成果を示す。1.カスタービン、ボイラーなどのNO_X排出データーを解折した結果、NO_Xに占めるNO_2の割合(NO_2/NO_X)は、燃焼条件や機種により非常に高い値(2080%)になることが分かった。2.石英製反応管(全長795mm、内径16mm)を電気ヒ-タで加熱する方式の流動反応器を試作し、空気/NO/炭化水素混合ガスの反応過程を調べる実験を行い、NO_2の生成に及ぼす各種パラメータの影響を明らかにした。重要な結果は次の通りである。(1)ある温度範囲で炭化水素の濃度(≦100ppm)を増加すると、NOからNO_2への変換が促進され、NO_2の生成速度が上昇するようになる。(2)(NO_2生成の促進効果は炭化水素の種類に強く依存する。採用した5種類の炭化水素の中では、C_2H_4、C_3H_8の効果は大きく、NO_Xに占めるNO_2の割合は90%以上に達するが、CH_4、C_3H_6の効果は弱い。(3)反応温度の上昇により反応初期のNO_2の生成は促進されるが、高温(1000K以上)になると一旦生じたNO_2がNOへ還元される。従って、NO_2が生成し、存在できる温度範囲は、比較的低温の700K1000Kに限られる、などである。3.115の素反応を用いた反応計算により、炭化水素がNO_2の生成を促進する実験結果を定性的に説明できた。しかし、詳細なNO_2生成機構を検討するには、複雑な炭化水素酸化機構の解明が今後の課題である。4.NO_2の排出を低減する方法として、燃焼器において、完全燃焼を達成して未燃成分を抑えること、700K1000Kの温度範囲を避けること、促進効果の弱い燃料(CH_4など)を使用すること、などが提案できる。二酸化窒素(NO_2)の生成機構を基礎的に解明し、その低減法の指針を得ることを目的として、本年度の研究では、1.流動反応器の設計、製作、2.NO_x濃度測定系の検討と流動反応器を用いたNO_2濃度などの測定、3.NO_2排出量のフィールドデータの解析、4.化学反応データの収集、が計画された。主な成果を以下に示す。1.模型を用いた予備実験により流動反応器の構造、寸法を検討し、主流空気に対向してガスを添加できる構造の石英反応管(全長795mm、内径16mm)を電気ヒータで一定温度に加熱する方式の流動反応器を設計、製作した。2.正確なNO_x濃度を得るには、測定系でのNO_2損失を防止すべきであることが明らかにされた。この成果は、第31回燃焼シンポジウムで発表された研究に応用された。反応温度800Kでの流動反応器内の反応時間1.5秒までのNO、NO_2濃度の測定により、空気流中に少量のNO炭化水素混合ガスを添加した場合、NOが急速にNO_2に酸化されることが確認された。

NO_2の生成速度は添加する炭化水素の種類に強く依存し、採用した5種類のC1C3炭化水素の中では、エチレンの効果が最も大きく、また反応器内の炭化水素はNO_2の生成に対応して消費されていることが分かった。従って、比較的低温の燃焼場にNOと炭化水素が共存すると急速にNO_2が生じると予測できる。これらの結果は機械学会において発表された。3.ボイラーの排ガスデータの解析から、NO_xに占めるNO_2の割合は数%30%に達することが分かった。公表されている炭化水素の高温酸化反応データを収集した。しかし、本研究で取り扱う低温度域での炭化水素およびNO-NO_2反応のデータは入手しにくい現状である。今後、パラメータを変えた流動反応器の詳細な実験データの取得とデータの反応速度論的検討が必要である。二酸化窒素(NO_2)は窒素酸化物(NO_x)の中でも毒性が強く、ガスタービンや家庭用燃焼機器から直接排出されることが分かってきた。本研究はNO_2の燃焼場における生成機構を基礎的に解明し、その低減法の指針を得ることを目的として行われた。5年度の研究では、流動反応器を試作し、反応温度一定の実験により、微量のC_1C_3炭化水素がNOからNO_2への生成を促進することを明らかにした。6年度の研究では、この点に注目した実験および計算を進め、以下の主な成果を得た。1.炭化水素の濃度や反応温度などをパラメータとし、NO初期濃度20ppm、反応時間1.46秒までの条件で行った流動反応器の実験の結果は次のようにまとめられる。(1)炭化水素の濃度がゼロか非常に低いとき(<10ppm)はNO_2はほとんど生成しないが、濃度を増加すると反応初期の生成速度が急増し、特に、C_2H_4、C_3H_8の効果は大きく、NO_2の割合は最終的に90%以上に達する。(2)反応温度の上昇により炭化水素の分解は単調に加速され、それに伴ってNO_2の生成は促進されるようになるが、反応温度1000K以上では反応初期に生じたNO_2が還元されるので、採用した5種類の炭化水素では、反応時間1.46秒でNO_2が存在できる温度範囲は、比較的低温の600K1100Kに限られる。2.炭化水素を考慮した反応計算では、炭化水素によりNO_2の生成が促進される実験結果を定性的に説明できる。3.本研究の結果から、NO_2の排出を低減する方法としては、燃焼器内で完全燃焼を達成して比較的低温の酸化領域に未燃成分を存在させないこと、NO_2の生成を促進する効果の弱い燃料(CH_4など)を使用すること、などが提案できる。
レプトマイシンを用いた蛋白質核外移行機構の解明と新規核外移行蛋白質の同定

レプトマイシンB(LMB)は、放線菌代謝産物から抗真菌抗生物質として申請者らの研究室で発見された細胞周期阻害物質であり、申請者らによる作用機構の解明からこれまで未同定であったロイシンリッチNESの受容体CRM1が同定されるという生物学における重要な発見につながった特色ある化合物である。本研究では、このようなオリジナルな発見を発展させ、まず、LMBとCRM1の分子間相互作用と機能阻害機構の分子レベルでの解明と新たな輸送基質蛋白質の同定を目指した研究を行った。その結果、LMBに対して高度に耐性化した分裂酵母の取得と遺伝解析からその耐性遺伝子がCRM1自身であり、中央領域のシステイン残基がセリンに置換されたためLMBとの結合を失うことを突き止めた。さらにLMBとCRM1の結合をマススペクトルやNMRで解析し、LMBがCRM1上の特定のシステイン残基と共有結合することを明らかにした。この結合はきわめて特異的であり、生理的条件下ではCRM1以外に結合するものは認められなかった。また、新たな輸送基質の同定を試み、分裂酵母の転写因子Pap1と動物細胞の転写因子Bach2がCRM1依存的に核外輸送されることを明らかにした。これらの転写因子は、通常は核-細胞質間をシャトルし、酸化ストレスに応答して核移行するが、そのメカニズムは、酸化ストレス存在下で特異的にNESの機能が失われ、核外輸送できないために核移行することが判明した。これらの蛋白質のNESは一般的なNESとは異なり、機能に必須のシステイン残基を持ち、これが酸化ストレスを感知するセンサーであると推定される。細胞周期期進行を阻害し、分裂酵母の染色体構造異常を引き起こすレプトマイシンの分子作用機構を解析した。すでにその標的分子CRM1は真核生物において高度に保存され、蛋白質の核外輸送の必須因子であり、核外輸送シグナルNESと結合し、レプトマイシンはCRM1の核外輸送機能を特異的に阻害することを明らかにしていたが、本年度はレプトマイシンによるCRM1機能の阻害作用の詳細を検討した。まず、分裂酵母のLMB高度耐性変異株を取得し、その耐性変異が分裂酵母Crmlの中央保存領域のCys-529がSerへ置換したものであることを明らかにした。LMBとの結合実験からCys-529がLMBとの結合に必須であること、Cys-529とLMBとの結合は、LMBの不飽和ラクトンとSH基との付加反応であり、このようなLMBとの共有結合が起こる蛋白質はin vivoではCRM1のみであることを証明した。そこで核外移行の特異的阻害剤としてレプトマイシンを用いて様々な制御蛋白質が核外輸送を受ける可能性を検討し、分裂酵母のAP-1様転写因子PaplのC末端にNESが存在し、CRM1によって核外輸送されることによって機能が阻害されていることを明らかにした。さらに、このNESがある種の酸化ストレスに応答する新規のNESであり、このようなNESを介した酸化ストレス応答が酵母からヒトまで保存されていることを証明した。