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近世北ドイツにおける商人ネットワークの制度分析的研究

研究期間中にはまず,中近世ヨーロッパ経済に関する文献を収集した。とりわけ,近年注目されている経済活動を促進する「制度」や「ネットワーク」といったキーワードに関わる研究を整理した。8月には北ドイツ都市港湾都市ハンブルクとリューベックで一次史料の調査・収集を実施した。それにより,これまで明らかにされていなかった商人の内陸後背地とのネットワークや商業活動の一端が明らかになった。その成果は,論文と国際学会での英語報告の形で発表した。本研究の目的は,近世北ドイツの商人ネットワークを,制度分析の理論を援用しつつ分析し,北ドイツにおける商業発展の背景のひとつを明らかにすることである。具体的な調査対象は,北ドイツ都市ハンブルクの商人ネットワークと商業制度である。本年度の研究目的は,商人ネットワークの広がりそのものを検出することであり,制度との関連は次年度の課題として残す予定であった。しかし実際に調査を行ったところ,研究課題の解明に有益な史料の発見・収集は順調に進み,商人ネットワークの検出のみならず,それと制度との関連について,予測したよりも早く論じることができた。結論は以下のようになる。ハンブルクは外来商人の移住と商業活動を認める開放的な商業政策により,西欧商人の誘致に成功した。しかし,都市には外来商人の活動領域を制限する制度も同時に存在した。そのため,外来商人が扱う重要商品の一部の獲得・販売には,ハンブルクを含むハンザ諸都市の商人ネットワークによる仲介に依存する必要があった。ここにおいて,新しい商業ネットワークと伝統的商業ネットワークの制度による結びつきが見出される。従来の研究は,ハンブルクの開放的な商業制度により,西欧経済先進国との新しい商業ネットワークが築かれ,それまで支配的であった中世ハンザの閉鎖的・旧来的な商業ネットワークは衰退したとする。本研究によってその見解は批判され,両者がハンブルクを基点として結びついたことが,制度との関連から証明された。これは,北方ヨーロッパの商業発展過程に関する新しい見解である。以上の成果は,『香川大学経済論叢』第87巻第3・4号(平成27年)で論説として発表した。また,内定通知前であるが,商業制度に関する研究の一環としてハンブルク港湾制度に関する調査を行い,成果を国際商業史研究会,早稲田大学史学会で口頭発表した。それは論説としてまとめ,現在査読を受けている。本研究の目的は,近世北ドイツの商人ネットワークの機能を,当時の経済活動に大きな影響を及ぼした制度に着目しつつ明らかにすることである。平成26年度の研究は,予測していた以上に重要な史料・調査することができたため,研究者はすでに本年度の課題であった制度とネットワークとの具体的な関連について論じることができた。そこで本年度では考察をさらに一歩進め,制度の意味を広くとりつつ以下のことについて論じた。国家による経済活動促進的な制度を欠いていた近世ドイツ地域においては,戦争や各領邦の政策によって商業活動の維持継続が困難となる場合がたびたび起こった。それにも関わらずハンブルクの商業が発展することができたのは,商人が各地にもっていたネットワークを駆使し,上記の欠落を補ったためであった。また,2015年8月の史料調査では,商人ネットワークを駆使した密貿易の展開について重要な情報を含む史料を発見し,これを制度的欠落を補う商人の対応策として位置づけた。その内容は,日本人商業史研究者たちによる論文集に寄稿した。すでに完成原稿を提出しているが,他の著者の論文執筆が遅れたため,残念ながら現在は刊行を待つ状態である。「研究実績の概要」で述べたように,本研究課題の解明に必要な史料の調査・収集は予測した以上に順調に進み,当初の予定よりも一歩進んだ内容の論文を発表することができた。その点では,「当初の計画以上に進展している」と評価できる。しかし一方で,北ドイツ・ハンザ商業史研究で近年注目を集めている,制度分析理論を用いた研究の動向をまとめた論文の作成が遅れた。その理由は,文献の入手そのものに予想以上の時間がかかったことである。研究文献の多くが洋書であり,いくつかの文献の到着が予想よりも大幅に遅れた(研究活動スタート支援という予算の性格上,文献入手請求が可能になったのがようやく10月下旬であったことも大きく影響している)。またいくつかの文献は絶版により大学図書館と業者を通じた注文ができず(その通知を受けたのも注文から数か月後であった),古本屋から個人で再度注文しなければならなかった。さらに,昨年度中に新たな重要文献が出版され,それを入手し精読する必要が生じた。このような事情から,当初予定していた研究動向紹介論文の発表は遅れをとっている。今年度の早い段階での発表を予定している。当初の計画以上に進展している部分がある一方,若干の遅れをとっている部分もあるため,総合的に評価して現在までの達成度は「おおむね順調に進展している」とすることができる。27年度が最終年度であるため、記入しない。経済史本年度の研究では,ハンブルク文書館に所蔵される商人書簡の調査と分析を中心とした研究を進める。

商人書簡からは,個々の商人のネットワークが検出されるだけでなく,商取引の具体的な内容まで知ることができる。さらに,昨年の調査により新たに発見された帳簿の分析も進める。これら調査と分析を統合することで,ハンブルク商人の取引活動がどのような特徴を持っているのか,またそれは中世ハンザ商業時代から続く伝統的ネットワークとどのように結びついていたのかを明らかにすることができる。すなわち,ハンブルク商人が,中世から続くネットワークと近世に築かれた新しいネットワークをどのように結合して商業の拡大を果たしたのか,という視点から分析が進められる。書簡史料の量は膨大であるため,相当量の史料を複写する必要がある。また,リューベックの文書館でも関連史料(ハンブルクとの商業に関する書簡)を調査・収集する。前項で述べた理由により前年度からの課題として残された,中近世ハンザ・北ドイツ商業史の制度分析的研究に関する研究動向をまとめた論文は,今年度の早い段階で完成させる必要がある。4月時点で手元にある文書館複写史料の分析は7月までに終え,その成果をまとめる。8月には約1か月,ハンブルク文書館およびリューベック文書館で上述した史料調査を進める。史料の多くは複写(コピー,スキャン,写真撮影)し,9月以降はその分析を行う。作業は大学研究室のコンピュータおよび昨年度予算により購入したノートパソコンを用いて進める。分析結果は論文として発表する。年内完成が目標であるが,遅くとも年明け1月または2月中には脱稿する。本研究成果は,論文の形のほか,研究代表者が来年度上旬までに出版を予定しているドイツ語研究書の一部ともなる予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。
次世代マルチレベル・インバータを用いた高圧大容量モータの可変速駆動に関する研究

本研究では、次世代マルチレベルインバータを用いた電動機の発電制動と受動素子の小型化に着手した。前者については、実験室ミニモデル(400V 15 kW)を設計、製作し、良好な電動機の制動特性を実験により確認した。後者については、新しいシステム構成を提案した。その結果、従来の次世代マルチレベルインバータと比較して、受動素子の体積を大幅に低減できることを理論、数値解析、シミュレーションにより確認した。上記に追加して、電動機駆動システムに必要不可欠な系統電流の高調波についても検討した。その結果、新しいシステム構成を提案し、安価で堅牢なダイオード整流器を使用しながら系統連系規制を満足できることをシミュレーションにより確認した。このように、本研究では次世代マルチレベルインバータを基盤とし、高圧電動機駆動の実用的な要求を満足する回路、制御、システム構成について検討した。上記の研究成果についてはそれぞれ学術論文誌、学会論文にまとめ、発表済みである。28年度が最終年度であるため、記入しない。次世代マルチレベル・インバータを高効率化する制御法について検討した。同制御は,次世代マルチレベル・インバータの変調法を工夫することで従来の制御方式と比較して,インバータの損失を5/6倍に低減できる点に特長がある。制御法の妥当性はMathematicaを用いた数値解析と,PSCAD/EMTDCを用いた計算機シミュレーションにより理論の妥当性を確認した。また,次世代マルチレベル・インバータの受動素子(コンデンサ)の体積を低減する同期電動機の制御法について検討した。同制御法は,同期電動機の無効電流分を活用して同期電動機電流振幅を最小化する方法である。この制御法を採用することで,次世代マルチレベル・インバータの受動素子を従来の同期電動機制御を適用した場合と比較して30%以上の低減が期待できる。また,同制御はパワーデバイスに流れる電流実効値の低減が可能であることから,次世代マルチレベル・インバータの高効率化に貢献することが明らかとなった。制御の妥当性はMathematicaを用いた数値解析と,PSCAD/EMTDCを用いたシミュレーションにより確認した。その後,400 V, 15 kWの実験室ミニモデルを用いて理論の妥当性を確認した。上記の研究成果を応用して,次世代マルチレベル・インバータの理論を応用して,複数台の電動機を駆動するインバータの回路方式について検討した。検討したシステムは,複数台の電動機を駆動する応用に適した方式であり,従来の回路方式と比較して受動素子(コンデンサ)の容量を1/10倍に低減できる点に特長がある。上記回路方式の妥当性は,Mathematicaを用いた数値解析と6 kV, 5 MWの2台の電動機を駆動するシステムを想定した計算機シミュレーションにより妥当性を確認した。本年度は,3つのテーマについて取り組んだ。このうちの1つのテーマは,当該分野でTop Conferenceと称されるIEEE-ECCE-Canada 2015で20分の口頭発表を行った。発表後の5分間の質問時間は3人からの質問で時間いっぱい使用されるほどの高評価であった。学会後には質問内容を反映させたIEEE Transactions on Industry Applications論文の執筆・投稿した。査読員からのコメントは好意的であり,コメントを反映した論文の再投稿後に採択が決定した。本年度に研究予定であった,電動機の発電制動については実験装置の都合上,当初の計画(実験,論文の執筆)通りに進まなかった。同テーマは,現在(2016年5月)理論解析,シミュレーション,実験まで完了しており,平成28年度内には当初の計画を十分に達成できる見込みである。このように,本研究はおおむね順調に進展している。今後は,前年度得られた研究成果をまとめる。具体的には,学会論文誌への投稿,日本,米国電気学会論文誌への投稿等に注力する。また,上記と並行して本研究の優位性を示すために,他研究との比較研究を行う予定である。
水中で機能する固体酸の開発

水が関わるいくつかの酸触媒反応に対するヘテロポリ酸Cs酸性塩Cs_<2.5>H_<0.5>PW_<12>O_<40>(Cs2.5)の触媒活性を検討し、Cs2.5の水中で機能する固体酸触媒(Water Tolerant Catalyst)としての可能性を検討した。昨年度すでに、Cs2.5が過剰の水存在下でのエステル加水分解に高活性であることを明らかにしている。今年度は、反応系の拡張を目的として、過剰の水存在下でのオレフィン水和と、水が生成する反応であるエステル化について検討した。2,3-ジメチル-2-ブテンの水和では、Cs2.5の触媒重量当たり活性は、他の無機固体酸のH-ZSM-5、SO_4_<2->/ZrO_2、Nb_2O_5や液体酸の硫酸やH_3PW_<12>O_<40>などと比べて高かった。工業触媒である有機樹脂アンバーリストー15との比較では、重量当たりではCs2.5が低かったが、酸量当たりの比較ではCs2.5が10倍以上高活性であった。シクロヘキセンの水和では、この反応の工業触媒であるH-ZSM-5がCs2.5を含む他の酸触媒と比べて圧倒的に高い活性を示した。これはH-ZSM-5の細孔構造と反応分子サイズとのマチングによるもので、特異なケースである。一方、アクリル酸のn-ブタノールによるエステル化では、Cs2.5は、SO_4_<2->/ZrO_2とともに無機固体酸の中では高い活性を示した(硫酸などの液体酸やアンバーリストー15など有機樹脂より低活性であった)。しかし反応系に水を添加した場合、SO_4_<2->/ZrO_2が全く失活したのに対して、Cs2.5は添加前野3/4の活性を維持した。これより、Cs2.5は水による被毒を受けにくくかつ高活性な触媒であると言える。以上の結果より、Cs2.5は、水の関わる種々の酸触媒反応に広範に適用できる、水中で機能する固体酸として有望な素材であることが明らかとなった。水中で機能する固体酸触媒(Water Tolerant Catalyst)として、強酸性で疎水的な表面性質を有するヘテロポリ酸Cs酸性塩C_<S2.5>H_<0.5>PW_<12>O_<40>(C_S2.5)に着目し、過剰の水存在下でのエステルの加水分解反応を行った。酢酸エチル、酢酸シクロヘキシル、酢酸2-メチルフェニル、酢酸2-ニトロフェニルの4種類のエステルの加水分解に対してC_S2.5は高活性を示した。C_S2.5の酸量当り活性は、他の無機固体酸のH-ZSM-5、SO_4^<2->/ZrO_2、Nb_2O_5などと比べて圧倒的に高かった。また工業触媒である有機樹脂アンバーリストー15やナフィオン-Hとの比較でも同等以上の活性であった。さらに液体酸のH_2SO_4やH_3PW_<12>O_<40>と比べてもC_<S2.5>は際立って高い活性を示した。反応物による活性の比較では、C_S2.5はかさ高い反応物に対しても高活性であったが、H-ZSM-5は小さな反応物に対してのみ活性を示した。このようなC_S2.5の水中における高い活性は繰り返し使用によってもあまり低下せず、繰り返し使用5回目でも1回目の活性の90%以上を維持していた。ただし、UV、IR測定より反応中に水相に少量のヘテロポリアニオンが溶出することが確認された。そこで、C_S2.5の水処理を行いその前後で窒素吸着等温線を測定したところ、水処理によって表面構造(細孔構造)が変化していた。またアンモニア吸着熱測定から、C_S2.5の水処理によって、酸強度はあまり変化しないが酸量の減少が見られることが分かった。これら細孔構造と酸量の変化がC_S2.5繰り返し使用に伴うわずかな活性低下の原因であると考えた。以上より、C_S2.5が水中で機能し得る固体酸であることを確認した。また触媒の一層の不溶化が今後の課題である。

シクロヘキセンの水和では、この反応の工業触媒であるH-ZSM-5がCs2.5を含む他の酸触媒と比べて圧倒的に高い活性を示した。これはH-ZSM-5の細孔構造と反応分子サイズとのマチングによるもので、特異なケースである。一方、アクリル酸のn-ブタノールによるエステル化では、Cs2.5は、SO_4_<2->/ZrO_2とともに無機固体酸の中では高い活性を示した(硫酸などの液体酸やアンバーリストー15など有機樹脂より低活性であった)。しかし反応系に水を添加した場合、SO_4_<2->/ZrO_2が全く失活したのに対して、Cs2.5は添加前野3/4の活性を維持した。これより、Cs2.5は水による被毒を受けにくくかつ高活性な触媒であると言える。以上の結果より、Cs2.5は、水の関わる種々の酸触媒反応に広範に適用できる、水中で機能する固体酸として有望な素材であることが明らかとなった。
超分散仮想ネットワークデバイス構成技術の研究

本研究は、現在研究が進められているネットワーク機能仮想化(NFV)において、ソフトウェア化されたネットワーク内の装置が提供する“機能"を、よりプリミティブなサブ機能に分解して、ネットワーク上に分散配置し、サブ機能のネットワーキングによって、“機能"を提供するAtomic NFV環境の実現を目指したものである。平成30年度においては、これまで開発してきた拡張Click Modular Routerの記述用ツールを利用し、アメーバマイグレーション実現時に必要となる、フロー情報分離型の機能マイグレーション手法の検討、簡易実装による動作検証、サービスダウンタイム削減の確認を行った。最終的に、Atomic NFVにおいて実現されうるアメーバマイグレーションの有効性が確認できた。本研究は、現在研究が進められているネットワーク機能仮想化(NFV)において、ソフトウェア化されたネットワーク内の装置が提供する“機能"を、よりプリミティブなサブ機能に分解してネットワーク上に分散配置し、サブ機能のネットワーキングによって“機能"を提供するAtomic NFV環境の実現を目指したものである。平成28年度においては、ステップ1として、Click Modular Routerの拡張を実施した。現状のClick Modular Routerは、単一のマシン上で稼働するものであるが、これをモジュール間の通信にUNIX socketを適用するよう拡張を行い、複数マシンに跨ってモジュール群を動作させることに成功した。この、拡張Click Modular Routerを利用して、IPルータの機能を、複数マシン上に分散させて実現するAtomic IP Routerを評価対象として構築し、複数仮想マシン(VM)を利用してサブ機能群をどのVMで稼働させるかのVM割当状態を変化させ、ルータスループットを定量的に評価した。複数VMに分割するとによる性能劣化が予想されるが、評価環境下においては、単一VMでの実行に比べてVM数を2台5台に変化させても、スループット劣化が台数無依存で27%であることが確認された。これは、ボトルネックとなるサブ機能が存在していることを意味している。ボトルネックとなるサブ機能を分析し、該当サブ機能に対する割当CPU数を増加させることで、ボトルネックは解消され、分割による性能劣化を5%まで抑制することに成功した。最終的には、サブ機能に対する動的なリソース割当を実現することが必要となるため、各サブ機能の要求リソース量の評価が重要であることが判明した。複数マシン上で動作可能とするClick Modular Routerの実装手法を見出すことができた。本実装手法は、マルチスレッド化、マルチプロセス化、マルチVM化に汎用的に適合できるものであり、平成28年度の目標であった、実装方式の検討、マルチVM環境で動作可能なClickシステムの実現を達成できていると考える。平成29年度においては、昨年度ステップ1として実現した複数マシン上で連携動作が可能な拡張Click Modular Routerの記述用ツールを開発し、単一のClickファイルから各マシン毎に稼働すべきClickファイルを自由な位置を切り口として生成させることに成功した。本ツールを適用し、最終的なアメーバマイグレーションに代表される動的な機能動作マシン変更を実現するためのターゲットとして、光アクセスシステム用OLT/ONUをClickで設計し、最終年度に向けた評価環境の構築を行った。平成29年度において、基本的な動的な機能動作マシン変更を確認する予定であったが、そこまでにはいたっていないが、挽回可能な遅れであると考えられるため。ステップ2として、動的なサブ機能間の切替を検討していく。具体的には、同期用バッファ等のオーバーヘッドの評価を行うために、タイミング制御機構の実装を行い、モジュール間の切替実験を通じて知見を高めていく。平成28年度に得られた知見に対しては、学会発表を進めていく。ステップ2として掲げている、動的なサブ機能間の切替を拡張Click Modular Routerで実現させ、最終目標であるステップ3のアメーバ型マイグレーションの実現を目指す。研究成果の学会発表が実現できなかったため、旅費に使用した金額が当初計画よりも少なかったためである。(理由)研究成果の学会発表が実現できなかったため、旅費に使用した金額が当初計画よりも少なかったためである。(使用計画)平成30年度概算直接研究費135万円を物品購入費60万円、旅費40万円、謝金10万円、その他25万円として使用する。平成29年度概算直接研究費150万円を、実験用サーバ購入等の物品費90万円、旅費40万円、謝金10万円、その他10万円として使用する。
海外子会社マネジメントにおけるコントロールパッケージに関する研究

海外子会社管理において、複数のコントロール・システムを併用するコントロールパッケージの概念が適用可能かどうかについて、日本のグローバル企業を対象として主に聞き取り調査を中心に実態を調査した。その結果、會計数値を用いた予算管理や業績評価等の伝統的な管理会計システムのみならず、価値観の共有や企業理念の浸透を通じたコントロール、日本本社からの派遣者や現地法人のトップを通じた人によるコントロールなど、複数のコントロール・システムを併用している実態が、多くの企業において確認できた。これは、R.Simonsが主張する4つのコントロール・レバーの考え方を裏付けるものでもあった。本年度は、海外展開を行っている日本企業の海外子会社におけるグローバルな標準化とローカル市場への対応という相反するが、同時に対応を要求される事項について、コントロール・パッケージという概念から把握することが可能かどうかを、文献レビューおよび訪問調査により、明らかにした。特に訪問調査においては、現地市場への対応に関して、日本本社、地域統括会社、現地生産子会社の関係が、それぞれの間での役割分担、また製造子会社と本社事業部の関係など様々なテンションを生み出していることが発見できた。そのテンションをいかにマネジメントしているのかについて、さらに、ケース研究などのデータを収集することが今後の課題である。また、次のステップである郵送質問票調査に向けて、質問項目の洗い出しを行い、次年度に向けて、具体的な質問項目の検討を行った。また、コントロール・パッケージについての文献レビューに関連して、イネーブリングの概念について、文献レビューおよび実証研究を公表した。本年度は、昨年度に実施を一部延期をしていた、海外現地法人への訪問調査をアメリカに所在する大手製造企業の米国統括本社と運輸業の米国統括本社および支店に対して実施した。このことから、米国統括本社の役割や製造子会社および日本本社との関係について詳細な聞き取り調査により明らかにした。これらのヒアリング調査により、経営理念や価値観の浸透が現地法人においても一定程度の役割を果たしていることから、これを定量的にも検証する必要性から、過年度に実施したアンケートデータにより一部、その検証を行った。また、海外子会社の所在地域によるマネジメントおよびコントロールパッケージの差異についても一部、検証を行った。また、本研究課題の過程においてIFRSの導入が海外子会社マネジメントに与える影響についても考察する必要性が生じたために、IFRS先行導入企業10数社に対するインタビュー調査も実施した。海外子会社に対する聞き取り調査を実施できたことのみならず、研究のプロセスにおいてIFRS(国際会計基準)の導入が海外子会社のマネジメントにおいて何らかの影響を与えていることを発見したために、IFRSの導入が海外子会社マネジメントに与えるインパクトについてインタビュー調査を実施できたことから、当初の計画よりも進展していると考えられる。さらに、関連する研究成果として、IFRS(国際会計基準)の適用に関する課題が、ヒアリング調査の過程において、明らかになったため、IFRSの早期適用企業に対するヒアリング調査も実施した。その結果、早期適用企業において特に海外子会社マネジメントの視点からは、1)決算期の統一により、海外子会社評価のための財務報告に関わるコストと時間が削減できた。2)同一の尺度で海外子会社が評価できるようになり、海外子会社間の業績比較が容易になった、というメリットが聞かれた一方で、導入に関しては、日本や業界独特の取引慣行とIFRSと整合させる等の手間が膨大であり、導入にコストと時間がかかるなどの声もあった。さらに、財務会計と管理会計の処理の仕方が異なる場合に、財務会計と管理会計のシステムを二重に持つ必要があるという企業もあった。これらの成果により、海外子会社も含めたグローバルな連結管理会計の必要性やその可能性について、さらなる研究が必要になっていることを明らかにできた。本年度、当初の実施計画において示した文献レビューについては、コントロール・パッケージを中心として、ほぼ計画通りに進展しているが、インタンジブルズに関する文献については、一部、網羅できていていない部分も残されている。また、ケース研究については、対象企業の協力が得られた企業からは、ヒアリングを実施できたが、調査対象企業の都合により、訪問調査が延期になった企業もあった。しかし、この企業からも平成27年度における訪問調査が確約されており、全般の研究計画には、大きな影響を与えるものではない。次年度は最終年度となるために、これまでインタビュー調査により、収集したデータの分析を行うとともに、これに基づいて大規模なアンケート調査等を実施して、さらにデータを収集し、文献レビューに基づいた仮説を構築して、検証を行う予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。管理会計

今後、文献レビューのうち、一部、網羅できていないインタンジブルズに関する文献の収集・レビューを行うとともに、訪問調査については、一部、次年度に延期になっているが、本年度の実施が確約されており、さらに追加して大手企業からの内諾も得ているので、研究計画の進行には大きな問題はないものと思われる。28年度が最終年度であるため、記入しない。
炎症性腸疾患感受性遺伝子の同定と機能解析

炎症性腸疾患(IBD)は近年急激な患者数の増大が見られる重篤な疾患である。しかしながら、その原因は不明であり有効な治療法も確立されていない。我々がT細胞活性化機構の解析過程で作製した0X40L遺伝子導入マウスはC57BL/6系統依存的にIBDを自然発症する。従って、同マウスはIBD発症責任遺伝子を検索する上で極めて有用な疾患モデルである。既に、感受性系統(C57BL/6)と抵抗性系統(BALB/c)の交配マウス339匹を用いた遺伝子連鎖解析を行い、QTL解析でLod score=7.9と極めて有意なIBD発症関連遺伝子座を特定した。その部位に焦点を当てて解析を進め、同部位の候補遺伝子を70個に絞り、さらに、それら候補遺伝子の中でC57BL/6系統におけるmRNA発現がBALB/cを含む5つの疾患抵抗性系統の発現に比べて5分の1に減弱しているものを見出した。同遺伝子は受容体型タンパク質をコードしており、疾患発症と同遺伝子SNPとの相関が、単点解析(x^2検定)でp=1.2×10^<-8>であった。以上より、同遺伝子発現減少がマウスIBD発症に関与する可能性が示唆された。そこで、同遺伝子の遺伝子導入マウスを作製し、0X40L遺伝子導入マウスと交配した。その結果、同遺伝子の遺伝子導入によりIBD発症が抑制されることが明らかになった。これらの知見は、今回見いだした有力なIBD感受性候補分子が、直接的にIBD発症と関連することを示唆する。我々がT細胞活性化機構の解析過程で作製したOX40L遺伝子導入マウスはC57BL/6系統依存的にIBDを自然発症する。既に、感受性系統(C57BL/6)と抵抗性系統(BALB/c)の交配マウス339匹を用いた遺伝子連鎖解析を行い、IBD感受性遺伝子座を3カ所同定した3カ所の炎症性腸疾患(IBD)発症関連遺伝子座を特定した。その中の一カ所は、その部位の遺伝子型と疾患発症の有無の相関がQTL解析でLod score=7.4と極めて有意であった。さらに、同部位はヒトIBD感受性遺伝子座として報告されている部位のひとつと完全に相同であった。その部位に焦点を当てて解析を進め、同部位の候補遺伝子を70個に絞った。既に、それら候補遺伝子の中で、C57BL/6系統におけるmRNA発現がBALB/cを含む5つの疾患抵抗性系統の発現に比べて5分の1に減弱しているものを見出した。同遺伝子は受容体型タンパク質をコードしており、疾患発症と同遺伝子SNPとの相関が、単点解析(X^2検定)でp=4.6x10^<-8>であった。
環境汚染ガスを選択的に検知するセラミックセンサの作製

1酸化物セラミックセンサが環境汚染ガスの一酸化炭素、酸化窒素に対しセンサ機能をもつにはそれらが酸素と反応することによって抵抗(伝導度)が変化することを利用する。昨年に続いてセンサの対象になる金属酸化物上における酸素の挙動を調べることによってスクリーニングした。ゾルゲル法によってTiO_2-SiO_2,V_2O_5-SiO_2,TiO_2-SnO_2系を調製し、酸素の挙動をESRで追究した。TiO_2-SiO_2系においては、Ti含量が少ないときTiO_2は正四面体を、Ti含量が50mol%以上になると正八面体構造をとることがX線吸収法で分かった。TiO_2-SiO_2を400°Cで加熱処理すると酸素は室温で吸着しO_2^-を生成した。このO_2^-はCOとは室温では反応しないが、200°Cではチタン含量が多いTiO_2-SiO_2が反応することが分かった。COセンサ機能を調べている。2歯骨材であるヒドロキシアパタイト(Ca/P=1.65)を前もって600-700°Cに加熱排気しておき、室温で酸素と接触させるO_2^-種を生成した。この吸着酸素種はTiO_2-SiO_2系の場合と違って吸着、脱着を繰り返すことから、可逆であることが分かった。O_2^-種は室温でCOと反応するが、反応物は脱着しない。繰り返し反応がおこるには100°C以上の温度が必要であった。3酸素が金属酸化物にどのように吸着し、一酸化炭素、酸化窒素などと反応するかを密度汎関数法による分子軌道法を用いてシミュレートした。MgO,TiO_2-SiO_2表面での酸素吸着はともにend-on型よりside-on型で吸着する方が安定で、実験結果と一致することが分かった。4ひとつのセンサで多種類のガスを同時センシングできるシステムを作ることを試みている。そのためにいろいろなガスの酸化物センサ上での吸着プロファイル(伝導度-温度)をコンピュータ処理できるプログラムを尚作成中である。そこでCVD-法によって高分散したTiO_2-,V_2O_5-SiO_2、TiO_2-,V_2O_5-SnO_2系を調製し、まず酸素の挙動をESRで調べた。TiO_2-SiO_2系においてTi含量が少ないときはTiO_2が正四面体構造をとり、比較的長寿命の吸着酸素種(O_2)が生成する。Ti含量が多くなるにつれて6配位八面体をとる。しかし、生成した吸着酸素種は寿命が短い。不思議なことに両者を混合すると八面体TiO_2に生成した寿命の短い吸着酸素種が長寿命化することが分かった。(第67回日化年会(東京、1994.3)で発表予定)そこでTiO_2含量の多少を混合したTiO_2-SiO_2系の一酸化炭素、酸化窒素に対するセンサ感度を調べている。2一酸化炭素、二酸化炭素、酸化窒素、メタンなどが金属酸化物にどのように吸着されるかを密度汎関数法による分子軌道法を用いてシミュレートした。酸化マグネシウム表面での一酸化炭素はMg、Oにブリッジする型で吸着し、一酸化炭素交換反応がスムーズに進行する実験事実と一致することが分かった。3選択的ガスセンサの開発と平行して、ひとつのセンサで多種類のガスを同時センシングできるシステムを作ることを試みている。そのためにいろいろなガスの酸化物センサ上での吸着プロファイル(伝導度-温度)をコンピュータ処理できるプログラムを作っている。これには吉川研一(名大、人間情報学専攻)と中田聡(奈良教育大、化学教室)の協力を得て実行中である。

3酸素が金属酸化物にどのように吸着し、一酸化炭素、酸化窒素などと反応するかを密度汎関数法による分子軌道法を用いてシミュレートした。MgO,TiO_2-SiO_2表面での酸素吸着はともにend-on型よりside-on型で吸着する方が安定で、実験結果と一致することが分かった。4ひとつのセンサで多種類のガスを同時センシングできるシステムを作ることを試みている。そのためにいろいろなガスの酸化物センサ上での吸着プロファイル(伝導度-温度)をコンピュータ処理できるプログラムを尚作成中である。
高齢者終末期ケアに関する事前指示の縦断的検討ー総合機能評価の視点からー

65才以上の地域在住高齢者を対象とした総合機能評価健診を行い、事前指示書作成者の頻度とその特徴を検討した。農村部において15.7%(N=820)、都市部有料老人ホームでは60.3%(N=239)が事前指示書を作成し、より高齢で主観的健康感が低いものが事前指示書を作成していた。農村部在住者においては万一経口摂取が困難になった場合について、50.3%の高齢者が経口摂取の出来る範囲、42.5%が末梢静脈からの点滴を希望した一方で、経鼻栄養や胃瘻栄養を選択したものも4-5%存在した。意思決定能力を失う前に終末期ケアの方針に関する話合いの機会をもち、関係者で価値観を共有することが必要である。【目的】有料老人ホーム在住高齢者を対象として、終末期に向けての要望書(事前指示書)の作成状況と生活機能との関連、およびその要望内容を総合機能評価法のなかで明らかにすることを目的とした。【方法】対象は、2013年12月に自記式問診票に回答した京都市の有料老人ホーム在住の65才以上高齢者のうち、総合機能評価問診のなかで事前指示書作成状況に関する質問に回答した144名(平均年齢83.7±6.6才男42女102)とした。事前指示書作成の有無と、日常生活機能動作、老研式活動能力指標、GDS-15で評価した抑うつスコア、Visual Analogue Scaleで評価した主観的健康度、転倒スコア5項目との関連を比較した。また、事前指示書作成済みの138名については、総合機能評価問診回答の有無にかかわらず、同意を得て作成時の年齢とその内容を検討した。【結果】事前指示書の作成者は61.1%(88名)であった。事前指示書作成者は非作成者とくらべて有意に年齢(P<0.05)と転倒スコア(P<0.01)が高く、主観的健康感が低かった。(P<0.01)一方で日常生活機能動作、抑うつスコア、老研式活動能力指標の下位3項目と総合スコアについては有意差をみとめなかった。事前指示書をすでに作成している138名の作成時点の平均年齢は83.5±8.0才(男35,女103)であった。入居施設内で最後を迎えたいと記載したものは66%、心肺停止時に心臓マッサージや呼吸器使用による蘇生措置を望まないものは82%におよび、99%のものが生命維持よりも苦痛除去を優先してほしいと回答した。経口摂取が困難になった場合の栄養方法については、末梢静脈からの点滴を望むものが21%、経鼻経管栄養4%、胃瘻4%、中心静脈栄養が1%であった。一方で、経口摂取の出来る範囲のみと回答したものが67%に及んだ。【目的】農村部地域在住高齢者の事前指示書の作成状況とその運用の実態を総合機能評価のなかであきらかにするとともに、終末期における経管栄養法や点滴などの経験の有無、高齢者自身の希望をあきらかにすること。【方法】対象は、2012年5月に自記式問診票に回答した高知県T町在住の65才以上高齢者982名のうち、終末期の栄養方法に関する希望の質問に回答した587名(平均年齢76.7±7.6才男233女354)とした。事前指示書作成の有無とともに、胃瘻、経鼻経管栄養、末梢点滴、高カロリー輸液についてそれぞれイラストでしめしたうえで、自身の経験の有無、家族や知人がそれぞれの栄養法を受けたか否か、自身が将来経口摂取困難になった場合にどの栄養法を希望するかについて問うた。【結果】農村部在住高齢者のうち、事前指示書の作成者は8.7%(51名)であった。問診票回答者自身の経験は、経鼻経管栄養2.0%、末梢点滴40.6%、高カロリー輸液2.2%であり、胃瘻栄養については皆無であった。家族や友人の経験では胃瘻15%、経鼻経管栄養26.9%、末梢点滴40.6%、高カロリー輸液2.2%となった。将来経口摂取困難になった場合は、50.3%のものがこれらのいずれの栄養法も望まれず経口摂取出来る範囲でのケアを希望され、ついで末梢点滴が42.5%となった。胃瘻、経鼻経管栄養、高カロリー輸液については4.3-5.1%と低い頻度であった。【結論】農村部高齢者において胃瘻、経鼻経管栄養、高カロリー輸液について身近な経験をもつものはすくないものの、それぞれの栄養法を希望される方は少なからず存在する。日本文化に適した事前ケア計画をすすめるにあたっては、家族間での対話を促進するために比較的早期から積極的な説明が必要といえる。終末期ケアのあり方について事前指示書を作成する高齢者が増加しているが、その作成プロセスや運用の実態・効果は明らかではない。高知県土佐町と有料老人ホームライフ・イン京都では,それぞれ住民や施設職員が独自の事前指示書を作成し運用している。計画3カ年目は、両地域において高齢者総合機能評価を継続し、事前指示書作成者数が増加傾向にあることを確認した。ライフ・イン

京都においては、事前指示書作成者193名のうち施設内で死亡した24名について検討した結果、終末期の水分補給方法について経口摂取のみを希望していても末梢点滴を施行されるものが少なくないことがあきらとなった。ライフ・イン京都においては、入居者の社会的つながりをLubben Social networkによって評価して事前指示書作成との関連を検討したところ、つながりの強いものはよわいものに比べて事前指示書作成者が少ない傾向性を認めた。(P=0.1)計画初年度に土佐町在住者を対象とした認知症終末期の栄養方法に関する希望調査では、経口摂取のみを望むものが最も多く、ついで末梢点滴をのぞむものがおおかった。一方で中心静脈栄養、胃瘻、経鼻経管栄養を選択するものもそれぞれ約5%存在することがあきらかとなったが、これらの結果をアメリカ老年医学会誌に発表した。対象地域の他、京都府地域医療支援センター京都大学ブランチにおいても、事前指示書やAdvance Care Planning(ACP)に関する広報活動をおこなった。計画4カ年目は高知県土佐町在住高齢者と有料老人ホーム「ライフ・イン京都」在住高齢者を対象とした高齢者総合機能評価を継続し、事前指示書作成者が両地域でさらに増加していることを確認した。また、計画2年目に、事前指示書作成者はVisual Analogue Scale(VAS)で測定した主観的健康感が低いことが判明したが、VASで測定したQOLと、健康関連QOL測定法としてひろく使用されているSF-8の関連についての報告はこれまでにない。有料老人ホーム「ライフ・イン京都」在住高齢者を対象とし、SF-8の各因子とVASで測定した主観的健康感、幸福感の関連をSpearman順位相関係数で検討した。SF-8とVAS両方の回答を得たものは149名(男性50名女性99名平均年齢81.3歳)であった。SF-8の全体的健康感(General Health)とVASで測定した主観的健康感は有意に相関していた。(ρ=0.53)VASで測定した主観的幸福感はSF-8の心の健康(Mental Health)ともっとも強く相関していた(ρ=0.61)VASにより測定した主観的健康感はSF-8の全体的健康感と比較的強い相関があり、健康関連QOL測定に有用である。主観的幸福感(VAS)の構成概念は多面的であるがSF-8の身体機能関連の項目よりも心の健康がより強く関連していた。今後、事前指示書作成者を対象としてVASをもちいて主観的健康感、主観的幸福感などのQOL測定を継続し、その推移を縦断的に検討する予定である。65才以上の地域在住高齢者を対象とした総合機能評価健診を行い、事前指示書作成者の頻度とその特徴を検討した。農村部において15.7%(N=820)、都市部有料老人ホームでは60.3%(N=239)が事前指示書を作成し、より高齢で主観的健康感が低いものが事前指示書を作成していた。農村部在住者においては万一経口摂取が困難になった場合について、50.3%の高齢者が経口摂取の出来る範囲、42.5%が末梢静脈からの点滴を希望した一方で、経鼻栄養や胃瘻栄養を選択したものも4-5%存在した。意思決定能力を失う前に終末期ケアの方針に関する話合いの機会をもち、関係者で価値観を共有することが必要である。高知県土佐町と有料老人ホームライフ・イン京都における総合機能評価検診の参加率は当初予想どおりであり、ライフ・イン京都においてはすべての事前指示書について内容確認をおこなった。計画初年度の横断研究の成果について国際誌に発表したほか、住民や医療者を対象とした事前指示書やAdvance Care Planningについての広報活動も予定どおり実施できた。老年医学両地域において総合機能評価検診を継続し、事前指示書作成者数の推移と作成プロセスを明らかにする。死亡者については終末期医療の実態を可能な限り明らかにして事前指示書記載内容との相違を確認する。
精密分子触媒を用いたユビキタス結合の直接変換と機能性物質合成への応用

芳香環-芳香環結合を有する化合物(ビアリール)は医・農薬品のみならず、材料科学分野にも数多く見受けられる重要な物質群の1つである。そのため、ビアリール骨格を効率的に構築する基本的方法論の開拓は有機合成化学において、恒久的に重要な課題の1つである。我々はこれまでに、ハロゲン化アリールによる芳香環炭素-水素結合の直接アリール化を可能にする、いくつかの遷移金属触媒の開発に成功している。中でも、テトラアリールチオフェンのプログラム合成の研究過程で配位子によって、アリール化における位置選択性が異なる興味深いPd触媒系の開発に成功している(Pd/P[OCH(CF_3)_2]_3,Pd/2,2'-bipyridyl)。後の研究によって、Pd/P[OCH(CF_3)_2]_3はチオフェン環全般のβ位選択的なアリール化を可能にする汎用触媒であることが明らかとなっている。その一方で、Pd/2,2'-bipyridyl触媒系は未だ改良の余地が残されていた。反応条件の再検討の結果、本触媒系は、チオフェン類のみならず、チアゾールやインドール、ベンゾフランなどの電子豊富ヘテロ芳香環の直接アリール化に有効であることが明らかになった。また、想定触媒サイクルの中間体を用いた錯体化学実験から、Pd(II)を基軸とする酸化数の変化を伴わない触媒サイクル、もしくはPd(II)/Pd(IV)を経るレドックスサイクルによって反応が進行していることが示唆された。含窒素二座配位子を有するパラジウム触媒による芳香環の直接アリール化反応の前例はほとんどなく、パラジウム触媒における新たな可能性を拓いたと言える。また、機構解明研究で得られた結果はパラジウム触媒系において一般的に提唱されているPd(0)/Pd(II)のレドックスサイクルとは異なり、今後の触媒設計に新たな指針を与えるものである。近年、炭素-水素結合の触媒的直接変換によってビアリール化合物を効率的に合成しようとする試みが世界中で精力的に行われている。そのような背景の中、我々も配位子設計に基づくユニークな触媒開発に成功した。すなわち、芳香族化合物とヨウ化アリールを電子求引性ホスファイトP[OCH(CF_3)_2]_3を補助配位子にもつロジウム触媒と炭酸銀の存在下で作用させると、C-Hカップリング反応が進行し対応するビアリール化合物が収率良く得られた。本反応はチオフェン、ビチオフェン、フラン、ピロール、インドールなどのヘテロ芳香族化合物のみならず、ベンゼン誘導体でも進行することが明らかとなった。本反応は比較的広い基質適応範囲を持っており、様々な有用物質群の迅速合成を可能にする手法である。しかしながら、このロジウム触媒系では適応可能な基質は電子豊富芳香族化合物に限られ、ピリジンなどの電子不足芳香族化合物の直接アリール化は困難であった。この限界を打破する目的で行っていた新触媒システムの開発研究の過程で、遷移金属触媒や有機金属試薬を一切用いない新しい芳香環の直接アリール化反応を発見した。すなわち、ピラジンとヨードベンゼンの混合物に対してKOBu^tを作用させ、マイクロ波照射下、50°Cで5分間撹拌すると、芳香環連結反応が進行しフェニルピラジンが98%の収率で得られることが分かった。KOBu^tによって促進される本反応は、ピリジン、ピリダジン、ピリミジンなどの電子不足な含窒素ヘテロ芳香環に適応可能である。本反応はこれまで困難であった電子不足芳香環の直接アリール化を可能にしただけでなく、多くのクロスカップリング反応で用いられている塩基であるKOBu^tの使用に関する警鐘にもなったと考えている。オリゴアレーン類は、機能性有機材料分野の根幹をなす物質群であり、その効率的かつプログラムされた合成法の確立が及ぼすインパクトは計り知れない。我々はこれまでに開発しているロジウム触媒に加え、新たに2つのパラジウム触媒を開発することができた。これら3つの触媒を逐次的に用いることで、結合選択的な芳香環の直接アリール化が可能になり、テトラアリールチオフェンのプログラム合成法を確立した。3-メトキシチオフェンを出発原料に用い、RhCl(CO){P[OCH(CF_3)_2]_3}_2触媒の存在下Ar^1I/Ag_2CO_3で処理すると、チオフェン環の2位でアリール化が進行する。得られた生成物をPdCl_2/P[OCH(CF_3)_2]_3触媒とAr^2I/Ag_2CO_3で処理すると、4位選択的なアリール化が進行する。得られたジアリール化生成物をPdCl_2/2,2'-bipyridyl触媒の存在下Ar^3I/Ag_2CO_3で処理するとトリアリール化生成物が得られる。これを対応するトリフラート体に変換後、パラジウム触媒の存在下でAr^4B(OH)_2と作用させる(鈴木-宮浦カップリング)とテトラアリールチオフェンが得られる。テトラアリールチオフェンには多数の異性体が存在するが、本合成法を用いることで、考えられる全ての異性体を選択的かつプログラムされた様式で合成することが初めて可能になった。芳香環に導入されるアリール基の源は全て入手容易なヨウ化アリールもしくはアリールボロン酸であるため、多種多様なテトラアリールチオフェンの迅速合成が可能である。本合成法は、これらの物質群のライブラリー構築と、それを基盤とした機能性有機材料の創製に威力を発揮することが大いに期待できる。

芳香環-芳香環結合を有する化合物(ビアリール)は医・農薬品のみならず、材料科学分野にも数多く見受けられる重要な物質群の1つである。そのため、ビアリール骨格を効率的に構築する基本的方法論の開拓は有機合成化学において、恒久的に重要な課題の1つである。我々はこれまでに、ハロゲン化アリールによる芳香環炭素-水素結合の直接アリール化を可能にする、いくつかの遷移金属触媒の開発に成功している。中でも、テトラアリールチオフェンのプログラム合成の研究過程で配位子によって、アリール化における位置選択性が異なる興味深いPd触媒系の開発に成功している(Pd/P[OCH(CF_3)_2]_3,Pd/2,2'-bipyridyl)。後の研究によって、Pd/P[OCH(CF_3)_2]_3はチオフェン環全般のβ位選択的なアリール化を可能にする汎用触媒であることが明らかとなっている。その一方で、Pd/2,2'-bipyridyl触媒系は未だ改良の余地が残されていた。反応条件の再検討の結果、本触媒系は、チオフェン類のみならず、チアゾールやインドール、ベンゾフランなどの電子豊富ヘテロ芳香環の直接アリール化に有効であることが明らかになった。また、想定触媒サイクルの中間体を用いた錯体化学実験から、Pd(II)を基軸とする酸化数の変化を伴わない触媒サイクル、もしくはPd(II)/Pd(IV)を経るレドックスサイクルによって反応が進行していることが示唆された。含窒素二座配位子を有するパラジウム触媒による芳香環の直接アリール化反応の前例はほとんどなく、パラジウム触媒における新たな可能性を拓いたと言える。また、機構解明研究で得られた結果はパラジウム触媒系において一般的に提唱されているPd(0)/Pd(II)のレドックスサイクルとは異なり、今後の触媒設計に新たな指針を与えるものである。
教師あり学習によるオノマトペの機械翻訳

本研究の目的は日本語のオノマトペを適切に機械翻訳(今回は英語)する方法を探り出すことである。英語にはオノマトペ自体が少ないのでオノマトペの機械翻訳は難しい。本研究により適切な機械翻訳結果を出力し円滑なコミュニケーションが図れることが期待できる。具体的なフローは、1.例文収集および正解データをデータベース化、2.オノマトペの抽出と文章からの抜き出し、3.オノマトペのみを機械学習により翻訳するとともに一方で残りの文章を機械翻訳、4.機械翻訳されたオノマトペ部分の元の文章への組み込み、とした。研究計画の段階では汎用性を高めるために対象をすべてのオノマトペにする予定であったが、機械学習(教師あり学習の事例ベース推論)の正解データを作成するのに膨大なコストが掛かってしまうため、「ごろごろ」という語に限定し実験した。この語を選定した理由として「ごろごろ」という語は擬音的・擬態的意味を合わせて6通りの使用例があり、研究目的の正しい訳し分け結果を得るに最適だと判断したためである。ただし今回の実験ではあまり良い結果は得られなかった。原因として事例ベースに含まれる正解データが少なかったためと予測し、現在正解データ数を増やす作業をおこなっている。一方でルールベース機械翻訳では正しく出力できなかったものを上手く処理できた例も確認できたので、事例となる正解データ数を拡張すれば精度も高まるものと思われる。本提案手法は例外処理への対応がルールベース機械翻訳に比べ精度が高いので、今後はルールベース機械翻訳と本提案手法とを掛け合わせたシステムの構築も視野に入れる。
修復象牙質形成過程におけるマトリックスメタロプロテアーゼ分子の発現調節機序と役割

歯科臨床において、修復象牙質の形成メカニズムは未だ明らかにされていない。骨と同様に、上皮組織が関与せずに間葉組織のみから修復象牙質は形成されることや、象牙芽細胞の分化過程と骨芽細胞の分化過程における遺伝子やタンパクの発現パターンが類似しているとの報告からも、骨の分化過程、骨折の治癒過程を制御しているWnt/β-catenin経路が、修復象牙質の形成にも関与している可能性が考えられる。本研究では、修復象牙質形成過程におけるWnt/β-catenin経路とMMP分子発現との関わりを、シグナル伝達経路の観点から解明することを目的とした。その結果、ラット臼歯に形成した窩洞直下の歯髄細胞の細胞質にβ-cateninが集積し、一部は核内に移行していることも確認された。すなわち、窩洞形成の刺激によって、歯髄細胞ではWnt/β-catenin経路が活性化されることが明らかとなった。また、プロモーター解析を行った結果、未分化な細胞において、Timp1が発現する際にWnt/β-catenin経路の影響を大きく受けることが明らかとなった。さらに、rhTIMP1を添加して培養した象牙芽細胞様細胞において、石灰化の指標として一般的に用いられているbone sialoproteinの発現量の増加を認め、TIMP1が硬組織形成能を促進させることが明らかとなった。以上の研究結果から、窩洞形成に伴う侵襲は、窩洞直下の象牙芽細胞のみならず、それよりも内側の歯髄に存在する未分化間葉系細胞にも影響を与え、Wnt/β-catenin経路を介してTimp1の発現を誘導することが明らかとなった。同時に、TIMP1が修復象牙質の石灰化に関与している可能性が示唆された。これらの研究成果により、修復象牙質の形成メカニズムの一端が明らかとなり、研究目標に対して十分な研究成果が得られたと考えている。
タンパク質リン酸化の細胞機能による分類とその立体構造的特徴の網羅的解析

本年度は、リン酸化サイトと天然変性領域の関係のなかでも、特にリン酸化サイトを持つ天然変性領域がタンパク質との結合面に寄与するケースに焦点を絞って解析を行った。これは、天然変性領域の中でもタンパク質との結合という明確な機能を持っている領域についてリン酸化の影響を議論する目的があるほか、今後分子動力学シミュレーションを行うにあたっての候補を絞り込む意味がある。昨年度利用した天然変性領域データベースのうちIDEALには、ProSと呼ばれるタンパク質の結合の際に構造を取るような天然変性領域が定義されている。これらProS領域上にあるリン酸化サイトを同定したところ、全部で138サイトとなった。また、一つのタンパク質が異なるタンパク質に結合するケースを踏まえ、異なる複合体上にあるリン酸化サイトを区別した場合には206サイトとなった。しかし、このうち58サイトではリン酸化サイトが直接結合に関与しないような部分に存在していた。こうしたリン酸化サイトの結合への影響をどう吟味するかは今後の課題である。また、結合面に位置するリン酸化サイトに対し、結合前後での残基の露出面積の変化を計算したところ、7080Å2程度の大きな変化を持ち、リン酸化が結合に明確に影響することがうかがえるサイトがある一方で、10Å2程度とリン酸化の影響が不明であるようなケースも多くあった。特に、リン酸化が複合体の乖離に影響することが実験的に確認されたケースであっても、非リン酸化状態での結晶構造を見る限りでは必ずしも十分な接触面積を持っておらず、複合体の構造からではリン酸化が乖離に影響するのか判断のつかないようなケースもあった。これらのことから、リン酸化による天然変性領域の結合への影響を推し量るには、単純な残基の露出面積では必ずしも十分でないことが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では主にヒトタンパク質のリン酸化について、データベース解析および分子動力学シミュレーションを用いることで、細胞機能と立体構造上の特徴の関係性を明らかにすることを目的としている。具体的な手順としては、まずは各々のリン酸化サイトについて細胞機能の特定と立体構造の取得のプロセスを平行して行い、最終的に二つを統合し解析を行う。本年度は複数のリン酸化データベースからリン酸化サイトのデータを取得するとともに、細胞機能を判断する上で重要な指標となりうる文献情報の調査およびキナーゼ情報の集約を行いつつ、立体構造情報としては天然変性領域上に存在するリン酸化サイトについての調査を行った。初めに、PhosphoSitePlusおよびPhospho. ELMの二つのデータベースよりリン酸化サイトを取得、重複を除いたところ全体として69430件のデータを得ることが出来た。これらのリン酸化サイトに対して文献情報の調査を行ったところ、全体の約5割がハイスループットの手法によって同定されたものであり、報告数(論文数)についても1報しかないことが明らかになった。一方、5754サイトについてはリン酸化を担うキナーゼの情報を得ることが出来た。内訳としては、CMGCに属するキナーゼ(CDK、MAPK等)に触媒されるサイトが全体の3分の1以上を占めた。また、リン酸化サイトと天然変性領域の関係については、まず既知の天然変性領域の情報をDisProtおよびIDEALデータベースから得た。得られた全てのリン酸化サイトをこれらの天然変性部位に割り当てた結果、1093リン酸化部位が実験的に同定された天然変性領域に属した。決まった構造を持っ領域に比べ、天然変性領域でのリン酸化部位としてはセリンが相対的に多く、全体の6割を占めている。対して、共通のキナーゼでリン酸化される等、リン酸化においては似た性質を持つとされるスレオニンは構造を持つ部分と天然変性領域で割合に差は無く、セリン・スレオニン問に差異があることが明らかとなった。

26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度に行う予定であった複数データベースからのリン酸化サイトの集約が完了し、細胞機能の注釈付けの基本となるキナーゼの情報についての整理も完了した。立体構造側の取得についても、リン酸化サイトがより多く含まれる傾向にある天然変性領域の調査を始めることが出来た。文献情報の調査から、データセットのうち半分は大量同定かっ報告数が少ないサイトであることが判明している。これらの、いわば信頼性が必ずしも高いとは言えないサイトをどう扱うかは解析における課題の一つとなるだろう。また今後は、あるリン酸化部位の担う細胞機能を表現するためのさらなる情報として、個々のリン酸化タンパク質の分子機能およびシグナル伝達経路上におけるシグナル下流の情報を付け加えることを予定している。立体構造的側面についてはホモロジーモデリングを用いた構造モデルの作成を予定している。