hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨材回収型コンクリートによるアルカリシリカ反応抑制効果の迅速評価に関する研究

昨年度に引き続き,「骨材回収型コンクリート」における油脂系改質処理剤を用いた改質処理効果(特許出願済)に関する応用的検討を行い,その結果なども踏まえ,骨材回収型コンクリートの運用方法についても考察した。以下に得られた知見の概要を示す。1.ZKT-206法による骨材回収型コンクリートのアルカリシリカ反応低減効果の迅速評価結果JIS A 1804骨材試験法と比較し,コンクリート法の場合,調合の影響を考慮することができる。w/c=0.6で,普通骨材を用いた改質処理法(標準の3回塗布)で製造した供試体を,材齢2日で加圧装置にかけると,アルカリシリカ反応を示さない試料でも相対動弾性係数が低下する場合がある。w/c=0.4ではそのような結果は生じなかった。従って,ASR抑制効果を意図して改質処理をしても,迅速法の場合,調合によりその効果が十分に説明できない場合が生ずることが確認された。また,その結果により,同コンクリートの長期的な力学挙動(クリープ等)や耐久性について更なる検討が必要と考えられた。2.改質処理再生骨材を念頭に置いたモルタル部分の吸水率低減性実験再生骨材に改質処理を施して目的とする効果を得るために,吸水率低減効果を詳細に検討した。結果,モルタル部分のw/cが,0.20.6範囲では,実験室結果では,3回までの処理で,吸水率を十分に低減できることが確認された。3.改質処理再生骨材コンクリートの耐久性油脂系の場合,中性化速度係数は無処理と比較して低下する(w/c=0.6の場合)。これは,再生骨材のプレウェッチングが不要となり,マトリックスが緻密になる効果が期待できるためと考えられる。乾燥収縮ひずみは,無処理よりも若干低減し,それはAIJの収縮ひずみ予測式で示される範囲の変化を示す。単位クリープひずみは一般的なコンクリートよりも増大する可能性があり,そのような物性を有するものとして位置づける必要があると考えられた。(本検討は,他の研究予算による支援も受けて実施した。)4.骨材回収型コンクリートの運用方法JIS規格(案)が検討されている再生骨材Mを対象とした技術的運用も含め,環境側面を再整理し,用途拡大の方策を検討した。そして運用面では,技術的問題以上に解決すべき問題があることが把握された。本研究は、「骨材回収型コンクリート」における、油脂系改質処理剤による改質処理効果(特許出願済)の作用を応用するものである。改質処理効果は、その主原料である高級炭化水素化合物による水分との表面エネルギーの程度差による、水分の侵入を低減する効果を有する。従って、改質処理効果をアルカリ骨材反応性のあるバージン骨材に塗布・作用させることで、骨材回収型コンクリートの主特性である「骨材回収性」の確保に加え、「アルカリ骨材反応性の回避」が図られると考えた。また本手法は、「再生骨材の構造用コンクリートへの適用」の際に重要となる「再生骨材のアルカリ骨材反応性の抑制効果」に対しても、適用可能性があることが推察された。上記を視野におき、本年度は以下の検討を行った。(1)アルカリ反応性の高い骨材の調査・収集アルカリ骨材反応性の疑いがあるコンクリート用粗骨材・細骨材に関する情報を収集し、比較的反応が明確にでやすいと疑われる骨材を、細骨材1種類、粗骨材1種類選定し、一定量確保した。そして所定のコンクリート試験を実施するための予備実験を実施した。現在、明確な抑制効果は確認されていない。(2)再生骨材の製造と骨材界面剥離効果の確認低品質再生骨材および中品質再生骨材の原料となる原コンクリートを製造・購入し、再生骨材を製造した。それらに油脂系の改質処理再生骨材を作製し、再生骨材コンクリートを製造した。再生骨材コンクリートは、アルカリ骨材抑制対策と評価を含め、骨材品質のばらつき、コンクリート物性の評価等で従来型コンクリートと相違する考え方や手法などが存在する。従い、再生骨材コンクリートに関しては、骨材回収型コンクリートの主特性である「骨材回収性」が実際に確保されるかを検討することを優先させてそのための検討を行った。(3)骨材回収型コンクリートの運用戦略骨材回収型コンクリートの技術的効果の向上が本研究の中心的な研究課題であるが、リサイクル製品の開発は環境側面の配慮が不可欠であり、常に運用戦略を検討することが重要となる。従い、実験検討に加え「資源循環」に必要な要件の整理や、運用戦略などについても考察した。

従って,ASR抑制効果を意図して改質処理をしても,迅速法の場合,調合によりその効果が十分に説明できない場合が生ずることが確認された。また,その結果により,同コンクリートの長期的な力学挙動(クリープ等)や耐久性について更なる検討が必要と考えられた。2.改質処理再生骨材を念頭に置いたモルタル部分の吸水率低減性実験再生骨材に改質処理を施して目的とする効果を得るために,吸水率低減効果を詳細に検討した。結果,モルタル部分のw/cが,0.20.6範囲では,実験室結果では,3回までの処理で,吸水率を十分に低減できることが確認された。3.改質処理再生骨材コンクリートの耐久性油脂系の場合,中性化速度係数は無処理と比較して低下する(w/c=0.6の場合)。これは,再生骨材のプレウェッチングが不要となり,マトリックスが緻密になる効果が期待できるためと考えられる。乾燥収縮ひずみは,無処理よりも若干低減し,それはAIJの収縮ひずみ予測式で示される範囲の変化を示す。単位クリープひずみは一般的なコンクリートよりも増大する可能性があり,そのような物性を有するものとして位置づける必要があると考えられた。(本検討は,他の研究予算による支援も受けて実施した。)4.骨材回収型コンクリートの運用方法JIS規格(案)が検討されている再生骨材Mを対象とした技術的運用も含め,環境側面を再整理し,用途拡大の方策を検討した。そして運用面では,技術的問題以上に解決すべき問題があることが把握された。
1930年代における帝国秩序とアジア主義者ネットワークの研究

本プロジェクトは、アジア主義者らのネットワークに支えられたアジア各地の民族運動が激化する中で、イギリス帝国をはじめとした帝国秩序が変更を余儀なくされていった1930年代において、日本がどのようにその状況を認識し、対応していったのかを明らかにしたものである。具体的な成果は2012年2月に『帝国日本の拡張と崩壊-「大東亜共栄圏」への歴史的展開』(法政大学出版局)として上梓したが、1930年代のアジア民族運動の勃興を利用する目的で打ち出された「大東亜共栄圏」構想が、日本の建前を逆用した政治主体らの抵抗を受けて崩壊していった過程を明らかにした。初年度である2009年度においては、申請者は1920年代におけるアジア主義者ネットワークに関する研究を行った。具体的には2010年3月に活字化した「「亜細亜民族運動」と外務省--その認識と対応--」にまとめた内容であるが、東南アジア各地で亜細亜民族運動が活性化した1920年代において、外務省はその隆盛をどのように認識し、1926年に実際に日本で開催された「全亜細亜民族会議」に対して、どのような対応をとったのかについての分析を行った。この研究は、時期的には研究課題である1930年代におけるアジア主義者ネットワークを分析する上での前段階となるべきものであるが、これは単なる2010年度以後の研究の前提というべきものではなく、1920年代と1930年代の比較研究を可能にしたという意味で、今後の研究の礎となる意義を有している。より具体的に述べるとすれば、申請者は2009年度の研究において、1926年の時点では外務省がアジア主義者ネットワークの形成に対して強い警戒感と危機感を有していたことを実証したが、このような在り方は、1930年代に到っても変わらずに維持されていたのか、或いは変更を余儀なくされていったのか、といった課題が見えてきた。そのような意味においても、2009年度の研究には大きな意味があったと判断できる。平成22年度には、研究成果として「「独立」国という「栓梏」」(『岩波講座東アジア近現代通史』第6巻、岩波書店、2011年)を執筆した。本論文においては、従来十分な焦点が当てられてこなかったタイ王国の動向について分析を進めた。申請者は「1930年代における帝国秩序とアジア主義者ネットワークの研究」を研究課題とし、1930年代の帝国間秩序は、植民地宗主国が必要としていた、植民地支配のための情報や技術のみならず、「反植民地」技術を伝播しようとした「帝国の敵」をも育成していったのではなかったのか、という点を考察してきた。1930年代にイギリスからの援助を得ながら国内体制を固めながら、日本の力を利用しようとしたタイのピブーンのあり方もまた、広義のアジア主義者のそれであったといえよう。今後は、このタイの事例を組み込みながら、さらにアジア主義者ネットワークの研究を進めていく予定である。研究の総括となる2011年度は、東日本大震災の影響により、海外史料調査などが行えなかった点を除けば、概ね予期以上の成果を得ることが出来た。具体的には平成23年度科学研究費助成事業(科学研究費補助金(研究成果公開促進費))をえて、研究成果を『帝国日本の拡張と崩壊「大東亜共栄圏」への歴史的展開』(法政大学出版局、2012年)として刊行することを得た。その中でも第4章においては、直接「1930年代における帝国秩序とアジア主義者ネットワークの研究」に関連する内容を組み込んだ。具体的には、日本外務省に残されていた外交文書の分析から、日本側が1920年代から30年代にかけて、世界帝国秩序の変容という事実をどの程度掴んでいたのか、そしてその変容をもたらした亜細亜主義者ネットワークに対して、どのように「評価」を変えていったのかを論じた。またこの点を踏まえ、第7章においては、「大東亜共栄圏」において、日本がアジア民族主義者らを利用しながら、「独立」を許与していく過程を考察した。そこでも本研究課題で得られた知見として、「大東亜共栄圏」が、脱植民地化を図るアジア民族主義者らという他者を継承せざるをえなかったことを重視した分析を行うことができた。以上のように、平成21年度から23年度にわたって継続してきた課題研究「1930年代における帝国秩序とアジア主義者ネットワークの研究」の成果は、最終年度に形に出来たと考えている。
肝脂質分泌能障害に焦点を当てた非アルコール性脂肪肝炎診断、治療法の開発

1)簡易診断マーカーの開発:(1)血清遊離コリン測定:株式会社スカイライト・バイオテックと共同研究契約(2007年4月1日2012年3月31日)を結び,盲検的にサンプル測定を行い,データを横浜市立大学に送付する.2011年3月末現在で,447名の血清コリン値データを解析し,横浜市立大学にデータ送付している.(2)肝生検実施,継続観察:血清遊離コリン高値(>0.273mg/dl)の健診受診者を対象に実施可能症例を連続200症例に達するまで肝生検する.2011年3月末現在で肝生検は施行出来ていない.NASH症例に対しては治療介入を行い,脂肪肝症例に対しては2年の観察期間を設け,経時的に血清遊離コリン値を測定し経過観察を行う予定である.2)新しい病態メカニズム解明と治療法開発:MTTPに焦点を絞り,解析準備を進める.(1)肝特異的MTTPノックアウトマウスの作成:ハーバード大学Richard S.Blumberg教授と共同研究契約を結び,当施設で作成した肝特異的MTTPノックアウトマウス(MTTP-/-)を享受し,横浜市立大学動物センター内で繁殖を行い,実験開始可能なマウス匹数に至るまで繁殖を続ける.2011年3月末現在で,脂肪食投与24週が経過しており,近日中にsacrificeを行い解析する予定である.(2)MTTP機能低下因子の同定(in vitro):(1)の解析が終了し次第,マウス肝細胞を単離培養し,NASH病態で発現が亢進される種々の生理活性因子(インスリン,TNF-α,遊離脂肪酸など)を添加した培養細胞のMTTP活性を測定する事で,MTTP機能を低下させる機序の解明に努める予定である.1)簡易診断マーカーの開発:(1)血清遊離コリン測定:株式会社スカイライト・バイオテックと共同研究契約(2007年4月1日2012年3月31日)を結び,盲検的にサンプル測定を行い,データを横浜市立大学に送付する.2011年3月末現在で,447名の血清コリン値データを解析し,横浜市立大学にデータ送付している.(2)肝生検実施,継続観察:血清遊離コリン高値(>0.273mg/dl)の健診受診者を対象に実施可能症例を連続200症例に達するまで肝生検する.2011年3月末現在で肝生検は施行出来ていない.NASH症例に対しては治療介入を行い,脂肪肝症例に対しては2年の観察期間を設け,経時的に血清遊離コリン値を測定し経過観察を行う予定である.2)新しい病態メカニズム解明と治療法開発:MTTPに焦点を絞り,解析準備を進める.(1)肝特異的MTTPノックアウトマウスの作成:ハーバード大学Richard S.Blumberg教授と共同研究契約を結び,当施設で作成した肝特異的MTTPノックアウトマウス(MTTP-/-)を享受し,横浜市立大学動物センター内で繁殖を行い,実験開始可能なマウス匹数に至るまで繁殖を続ける.2011年3月末現在で,脂肪食投与24週が経過しており,近日中にsacrificeを行い解析する予定である.(2)MTTP機能低下因子の同定(in vitro):(1)の解析が終了し次第,マウス肝細胞を単離培養し,NASH病態で発現が亢進される種々の生理活性因子(インスリン,TNF-α,遊離脂肪酸など)を添加した培養細胞のMTTP活性を測定する事で,MTTP機能を低下させる機序の解明に努める予定である.
構造と機能の相関性に関する反応工学的研究

物理科学のなかで化学がもつ大きな特徴は分子の認識とその機能に焦点を合わせていることである。エンジニアリングは本来、機能を実現する構造を創る活動であり、従ってケミカル・エンジニアリングは分子の構造と機能の相関性を十分に理解し利用する方向に積極的に重点を移すことが重要である。このような考えのもとに、分子や分子集合体の構造、あるいはこれらと他の物理構造体との複合的構造によって、物質およびエネルギーの変換機能あるいは物質選択・移動制御機能がどの程度決定ずけられるかという相関性を工学的に明らかにし、この相関性を化学装置、操作を考える上での手掛りとすべく、二年間にわたって、それぞれ分担者各個の調査・研究結果を、毎月1回原則として行なった研究会において発表、意見交換した。調査研究結果を、次の四つのグループに分け、内容を整理し、産業人出席のもとで二回検討会を開き意見交換し、研究成果のとり纒めを行なった。1.分子および分子部分の構造とその機能分子機能予測のための計算機支援、高温化学反応特性の予測、分子識別機能と触媒作用、微生物による分解および生合成における構造と機能2.分子の会合体および集合体の構造特性を利用する要素技術有機酸の抽出機構、高分子ヒドロゲルの構造と機能およびその利用3.微視的構造に由来する作用微視的構造が材料物性に及ぼす効果、細孔内流動と液固界面の相互作用、液膜の構造と分離機能4.微視的構造に由来する巨視的構造とその機能との関連界面活性剤の存在と流動、物質移動現象の相関性、流体の弾性的性質と抗力減少効果および流動機構の相関性、多成分蒸留の分離挙動物理科学のなかで化学がもつ大きな特徴は分子の認識とその機能に焦点を合わせていることである。1.分子および分子部分の構造とその機能分子機能予測のための計算機支援、高温化学反応特性の予測、分子識別機能と触媒作用、微生物による分解および生合成における構造と機能2.分子の会合体および集合体の構造特性を利用する要素技術有機酸の抽出機構、高分子ヒドロゲルの構造と機能およびその利用3.微視的構造に由来する作用微視的構造が材料物性に及ぼす効果、細孔内流動と液固界面の相互作用、液膜の構造と分離機能4.微視的構造に由来する巨視的構造とその機能との関連界面活性剤の存在と流動、物質移動現象の相関性、流体の弾性的性質と抗力減少効果および流動機構の相関性、多成分蒸留の分離挙動
結合切断反応が拓く革新的分子合成技術の開発

本研究は炭素ー炭素結合切断反応を起点とする、触媒的カップリング反応・付加反応・酸化反応という革新的な有機合成反応およびそれを促進する新規触媒の開発を目的とする。既に、当該分野の先駆的な研究成果は多数報告されているものの、特殊な基質を利用しなければならず、合成化学に真に有用な変換反応にはさらなる飛躍を必要としている。本研究では、これまでの知識と経験を基として、明確に標的を定め、分子触媒により分子切断化学の革新を促す。本年度は、既に開発した芳香族エステルのカップリング反応を応用展開し、芳香族エステルの転移反応を開発することができた。C-S結合およびC-H結合切断が関連した新奇反応の開発にも成功した。また、触媒的な脱芳香族化に基づくアリル化反応の開発にも成功した。用いる化合物はベンジルアルコール誘導体およびアリル化合物であるが、現在異なる原料を用いた、3成分の脱芳香族的カップリング反応の開発にも成功している。さらには、炭素-炭素結合切断ではないもののカップリング/環変換反応を用いて、多置換インドールやイソキノリンのモジュラー合成にも成功した。現在は本法を利用した天然有機化合物の合成に挑戦している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。有機化合物の炭素-炭素結合を切断し、有用物質に変換できれば、自在なものづくりへの第一歩が拓ける。すなわち炭素ー炭素活性化反応を行うことで革新的分子合成技術を開発することを目的とする。本年度は、芳香環ーエステル結合切断型カップリング反応とシクロプロパンのsp3炭素ー炭素結合に対するヒドロメタル化反応の開発に着手した。前者に関しては、新規ニッケル触媒存在下、1,3-アゾール類や有機ボロン酸を求核剤として、カップリング剤に芳香族エステル(Ar-CO2Ph)を用いることで、脱エステル型アリール化反応が進行することを見出していたが、求核剤を変え新しい芳香環-エステル結合切断カップリング反応の開発を試みた。その結果、求核剤としてフェノール、アルキンを用いた新奇脱カルボニル型カップリング反応を見出した。後者に関しては、直截的なアミノシクロプロパンのヒドロシリル化反応を見出した。ロジウム触媒存在下、アシル化アミノシクロプロパンとヒドロシランを反応させると、シクロプロパン環のproximal結合の選択的開裂を伴ったヒドロシリル化体を与える。基質のアシル基の配向作用によりproximal結合が選択的に活性化されたと示唆される。また、用いるモノホスフィン配位子によりシリル基が付加する位置選択性を制御することに成功した。本反応はα-アミノシラン類の新たな合成法でありシランジオール前駆体の合成が可能である。これまで挑戦されていない炭素-炭素結合活性化反応を標的とし精密分子触媒を用いて、それを開裂できることを明らかとし、そこから新しい結合生成法を見出すことを1つの目的としている。開発した芳香族エステルの形式的なエステル基の活性化反応と、シクロプロパンの分子間付加反応はほとんど例が報告されておらず、独自性が高い。さらなる進展が見込まれる2つの反応を開発することに成功したため、本研究は当初の計画以上に進展しているといえる。本研究は炭素ー炭素結合切断反応を起点とする、触媒的カップリング反応・付加反応・酸化反応という革新的な有機合成反応およびそれを促進する新規触媒の開発を目的とした。本年度は芳香族エステルの脱カルボニル型カップリング反応の拡張とシクロプロパンのsp3炭素-炭素結合に対するヒドロホウ素化の開発に着手した。前者に関しては、3つの新たな求核剤を用いた新規芳香族エステルの脱カップリング反応の開発に成功した。ヘテロ芳香環エステルとケトンのα-アリール化反応、芳香族エステルの脱カルボニル型炭素-リン結合形成反応、ニッケル触媒による芳香族エステルの脱カルボニル型アルキル化反応である。いずれの反応もニッケルおよびパラジウム触媒に独自に開発したdcypt[3,4-ビス(ジシクロヘキシルホスフィノ)チオフェン]が効果的であった。この3つに加えて、チオエステルの脱カルボニル型エーテル化反応の開発にも成功した。後者に関しては、シクロプロパンのヒドロホウ素化による、炭素-炭素結合開裂型付加反応の開発に成功した。イリジウム触媒及び適切な含窒素非対称二座配位子を用いると、C-Hボリル化を伴わず、化学選択的にヒドロホウ素化を進行させることに成功した。また、共同研究により計算科学による反応機構解明を行い、ヒドロホウ素化反応の推定反応機構を支持する結果を得た。芳香族エステルのエステル開裂反応に関しては順調に求核剤の拡大に成功し、さらにシクロプロパンの開裂反応に関しても、これまでに報告がないアルカンのヒドロホウ素化反応である。本研究は当初の計画以上に進展しているといえる。

既に、当該分野の先駆的な研究成果は多数報告されているものの、特殊な基質を利用しなければならず、合成化学に真に有用な変換反応にはさらなる飛躍を必要としている。本研究では、これまでの知識と経験を基として、明確に標的を定め、分子触媒により分子切断化学の革新を促す。本年度は、既に開発した芳香族エステルのカップリング反応を応用展開し、芳香族エステルの転移反応を開発することができた。C-S結合およびC-H結合切断が関連した新奇反応の開発にも成功した。また、触媒的な脱芳香族化に基づくアリル化反応の開発にも成功した。用いる化合物はベンジルアルコール誘導体およびアリル化合物であるが、現在異なる原料を用いた、3成分の脱芳香族的カップリング反応の開発にも成功している。さらには、炭素-炭素結合切断ではないもののカップリング/環変換反応を用いて、多置換インドールやイソキノリンのモジュラー合成にも成功した。現在は本法を利用した天然有機化合物の合成に挑戦している。芳香族エステルのカップリング反応に関しては求核剤としてリン・アミン・カルボニル化合物などを対象とした反応を開発していく。またシクロプロパンの分子間付加反応に関してはすでに、ヒドロホウ素化が進行することが明らかとなっている。実験だけでなく計算科学により反応機構解明研究を行っていく予定である。より新しい芳香族エステルの脱カルボニル型変換反応の求核剤の開発、ここから見いだした新しい芳香環官能基転移反応の開発、また新たな炭素結合の開裂を伴う酸化反応に関しても検討を行う予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
整数表現とその関連分野の研究

整数表現は数学の各分野でよくでてくる。各分野で,時に代数的整数論において,整数表現の理論を応用して成果をあげることを目的としている。代数的整数論においては,代数的拡大のガロア群の作用域として,拡大体の主整数環とか,イデアルとかが考えられる。拡大体が弱分岐なときはかなりわかってい,拡大体のLー関数の関数等式にでてくる不変数の理論と強く関連している。その不変数は有理整数環上のガロア群の群環上の加群としての主整数環の同型類と対応している。また,群環上の射影響加群がつくる数群の中で,それらの図型類全体は部分群となり,その部分群の特徴付けが得られている。それら,弱分岐な場合の結果を強分岐な場合に拡張していくために,まず有理整数環を他の基礎的な環に取り替えて,その場合の主整数環等の同型類を調べる必要がでてくる。以前の研究において,ガロア群が素数次の巡回群のときの主整数環のガロア加群構造が研究され,同型類の特徴付けが得られた。それに続けて,本年度は特異イデアルのガロア加群構造について研究をした。特異イデアルの同型類の特徴付けが得られた。また再び基礎的な環を有理整数環にしたとき,その特徴付けの応用として,特異イデアルは正規底を持つことがわかった。発表予定である。それらを得るときに,非アルキメデス的な解析の手法,環の表現論,連続写像の性質についての位相的手法を用いた。発表予定である。
倫理的規範形成メカニズムの解明とその社会的評価基準への応用

倫理的価値規範の形成過程のモデル化のうち,昨年度は共同体のリーダーのメンバーへの最初の働きかけから規範が形成されていく過程のモデル化を行ったが,今年度は,形成された規範が親の躾として子どもに倫理的規範として内面化されていく基本的メカニズムをゲーム理論モデルとして構築し,8月に京都大学,小樽商科大学との経済理論合同ワークショップで発表した。また,前年度に課題として残された社会的ネットワークと規範形成の関係について,近年物理学などの自然科学分野で急速な発展を遂げているネットワークの科学の研究成果と,ゲーム理論の分野で研究が盛んになりつつあるネットワーク形成ゲームの研究動向をサーベイし,両者の補完的関係,倫理的規範形成モデルへの応用可能性について考察し,本年1月号の「経済学研究(北海道大学)」に発表した。この論文におけるネットワーク・モデルでは,個人(個々のノード)の利得とネットワーク全体の厚生を目安としてネットワークのパフォーマンスを議論しているが,社会的ネットワークを共同体の経済的社会的成功のための社会的関係資本(social capital)と捉えると,共同体内部のネットワーク,共同体と外部とのネットワークという二つの視点から考察しなければならない。このアイディアは社会的規範形成の出発点としてモデル化した昨年度の共同体モデルとの統合へ発展する可能性を持っている。今年度実施した米国での地域開発支援NPOのコンサルタントや研究者に対するインタビュー調査では,実際の地域共同体の経済的自立における社会的ネットワークの具体的役割についての知見を得ることが出来た。この成果は,上術の本研究での理論的研究成果をさらに深化させ,また倫理的規範の社会的役割や規範のダイナミクスといった新たな研究への足がかりにもなるものである。倫理的価値規範の形成過程をモデル化するための基礎的研究として、社会学や心理学における社会的規範あるいは規範一般や、その周辺領域の先行研究を検討する中で、新たなモデルにおける要因として、感情や記憶の重要性が明らかになってきた。社会的規範では様々な社会的制裁が重要な役割を果たすが、倫理的規範は主体の内的動機が重要になるためである。また、先行研究の問題点を検討することや、ゲーム理論モデルの応用における技術的な問題を国内外の研究者と議論することによって、(広義の)学習過程と、効用あるいは価値観の転換のモデル化を、概念的ではなく連結した理論モデルとして構成するためのアイディアを得ることができた。より具体的に言うと、どのような行動を「倫理的」と思うかについては、不完備情報のゲーム理論モデルをベースにし、規範形成については限定合理的個人の慣習形成の進化ゲームモデルをベースにすることを考えていたが、この二つのモデルを集団の意思決定モデルで連結するいくつかの候補が得られた。それぞれの部分モデルの詳細とその組み合わせ方については、残り2年の研究期間で最適なものを探求していくことになる。その他の課題の主要なものとしては、何が「倫理的」かについて、具体的なモデル化のために、数学的に厳密に定義することがある。社会学や心理学における様々な定義を踏まえて、その本質を失うことなく、しかしモデル全体の整合性・操作可能性も考慮しながら明確化していかなければならない。以上の中間的成果は、現在ディスカッションペーパーとしてとりまとめており、来年度、数理社会学会日米合同会議で発表する予定である。倫理的価値規範の形成過程のモデル化の最初の試みを,ディスカッションペーパーとしてとりまとめ,6月に数理社会学会日米合同会議で発表,さらに10月には韓国延世大学商経大学校との共同セミナーと神戸大学経済学部の六甲フォーラムでも発表する機会を得た。どのような行動を「倫理的」と思うかについて,不完備情報のゲーム理論モデルや限定合理的個人の慣習形成の進化ゲームモデルをベースにすることを考えていたが,それに加えて新たなアイディアとして,動物行動学(Ethology)の知見なども参考にして,共同体のリーダーの役割をモデルに導入することによって,利他的なプレーヤーの存在を所与としない倫理規範の形成モデルを考案した。具体的には,プレーヤーの異質性を許すことによって,規範の候補となる行動に関して,他のプレーヤーにその行動を取ることを説得・強制するだけの利得とコスト負担能力のあるプレーヤーが存在し得ることになり,その行動が結果として公共財的サービスを供給できれば,規範として受け入れられる可能性があることを示した。現在のところ,モニタリングが可能な比較的小規模の共同体を想定したモデルであり,このモデルの枠組みでの規範形成がより大きな「社会」でも可能かどうかは今後の課題である。また,昨年度の米国の研究者との意見交換に加え,インドの研究者との意見交換を行うことによって,伝統的価値観の強く残るインド社会における本モデルの妥当性についても有意義な意見を得ることができた。さらに,社会学を中心とするネットワーク分析の研究者との意見交換も行い,社会的ネットワークと規範形成の関係についても考察を進めている。

この論文におけるネットワーク・モデルでは,個人(個々のノード)の利得とネットワーク全体の厚生を目安としてネットワークのパフォーマンスを議論しているが,社会的ネットワークを共同体の経済的社会的成功のための社会的関係資本(social capital)と捉えると,共同体内部のネットワーク,共同体と外部とのネットワークという二つの視点から考察しなければならない。このアイディアは社会的規範形成の出発点としてモデル化した昨年度の共同体モデルとの統合へ発展する可能性を持っている。今年度実施した米国での地域開発支援NPOのコンサルタントや研究者に対するインタビュー調査では,実際の地域共同体の経済的自立における社会的ネットワークの具体的役割についての知見を得ることが出来た。この成果は,上術の本研究での理論的研究成果をさらに深化させ,また倫理的規範の社会的役割や規範のダイナミクスといった新たな研究への足がかりにもなるものである。
廃棄物処分場の粘土ライナーの設計パラメータの決定法に関する研究

粘土層が持つ汚染物質の遮蔽能力の把握は,ごみ処分場の正確な設計をする際に非常に重要となってくる.また汚染物質の吸着は,汚染物質の拡散を防止する重要な現象である.本研究では,汚染物質の吸着や流出のプロセスを正確に調べることを目的としている.本年度は,3種類の粘土(カオリン,ベントナイト,イライト)を使用して13ケースのカラム試験を行った.ここで,汚染物質を模擬する薬品として硝酸亜鉛を使用した.その結果,粘土内の亜鉛量は汚染源から離れるほど減少していた.一方,吸着量を調べるためバッチ試験を3種類の粘土について行った.3種類の粘土を比較すると,カオリンが低く,ベントナイトは高い亜鉛の吸着性をしめした.また,カラム試験から求めた吸着量とバッチ試験。結果を比較したところ,バッチ試験は汚染物質の遮断能力を過大評価する傾向にあることが分かった.本年度の結果を踏まえ,来年度はドラム型遠心力載荷装置を用いて,実物と同レベルの応力レベルで汚染物質の移流・拡散現象を観察し,カラム試験などの室内試験結果と比較する.この実験では,カオリン粘土を遠心力場で自重圧密後,汚染物質に見立てた食塩水を粘土層表面に供給し,その移流・拡散現象を電気伝導度計で計測する.遠心模型実験を通し,汚染物質濃度,分子拡散係数,透水係数,間隙率,粘土層厚などのパラメータと汚染物質漏出量の関係の把握し、地下水汚染拡大の危険度評価のための入力パラメータの決定を目的とする.粘土層が持つ汚染物質の遮蔽能力の把握は,ごみ処分場の正確な設計をする際に非常に重要となってくる.また汚染物質の吸着は,汚染物質の拡散を防止する重要な現象である.本研究では,汚染物質の吸着や流出のプロセスを正確に調べることを目的としている.本年度は,3種類の粘土(カオリン,ベントナイト,イライト)を使用して13ケースのカラム試験を行った.ここで,汚染物質を模擬する薬品として硝酸亜鉛を使用した.その結果,粘土内の亜鉛量は汚染源から離れるほど減少していた.一方,吸着量を調べるためバッチ試験を3種類の粘土について行った.3種類の粘土を比較すると,カオリンが低く,ベントナイトは高い亜鉛の吸着性をしめした.また,カラム試験から求めた吸着量とバッチ試験。結果を比較したところ,バッチ試験は汚染物質の遮断能力を過大評価する傾向にあることが分かった.本年度の結果を踏まえ,来年度はドラム型遠心力載荷装置を用いて,実物と同レベルの応力レベルで汚染物質の移流・拡散現象を観察し,カラム試験などの室内試験結果と比較する.この実験では,カオリン粘土を遠心力場で自重圧密後,汚染物質に見立てた食塩水を粘土層表面に供給し,その移流・拡散現象を電気伝導度計で計測する.遠心模型実験を通し,汚染物質濃度,分子拡散係数,透水係数,間隙率,粘土層厚などのパラメータと汚染物質漏出量の関係の把握し、地下水汚染拡大の危険度評価のための入力パラメータの決定を目的とする.
直接的グリコシル化反応を利用する立体選択的デオキシオリゴ糖鎖の迅速合成法の開発

2-デオキシオリゴ糖は、生物活性天然物の中に多く見られる糖鎖であり、生物活性発現に重要な役割を果たしていることが知られている。私は、デオキシオリゴ糖鎖は新規生体制御物質の創成のための有用なテンプレートになると期待した。しかし、これらの2-デオキシ糖鎖は通常の糖鎖と比較して合成上数多くの問題点が存在し、容易に供給することが難しい。本研究では、直接的グリコシル化反応を基盤とする効率的なデオキシオリゴ糖鎖の合成法の開発を目指した。昨年度、我々は、直接的かつ立体選択的な新規グリコシル化反応の開発に成功した。本年度は、本手法を基盤とした天然物にみられるオリゴデオキシ糖鎖の合成の検討を行った。ターゲットとして、ランドマイシンに含まれるデオキシ6糖の中の鍵構造である3糖の合成を目指した。ランドマイシンは、抗腫瘍作用を示す抗生物質であり、その糖鎖部が活性発現に大きく影響していることが明らかになっている。糖鎖部の効率的な合成法の確立は、糖鎖部の生物活性発現における詳細な役割を明らかにするために有用である。検討の結果、デオキシ糖グリコシル化反応の立体選択性を妨げること無く、かつ、化学選択的に脱保護できる保護基として、ナフチルメチル基および、パラニトロベンジルエチルスルフオニル基を見出した。さらに、より不安定な2、3、6-デオキシ糖の効率的なグリコシル化反応として、チオ糖をトリフレート塩の存在下、ブロモスクシンイミドで活性化することにより、他のデオキシ糖のグリコシド結合を壊すこと無くα選択的にグリコシル化できることを見出した。本知見に基づいて、当初の目的であったランドマイシンの3糖コア部効率的な合成法の開発に成功した。しかし、これら2-デオキシ糖は、通常の糖鎖と異なり電子吸引性置換基が少なくなっているために、そのグリコシド結合の酸性条件での安定性が低下していることが知られている。特に、βグリコシド結合は、酸性条件下容易に、熱力学的に安定なαグリコシドへ異性化もしくは、加水分解を受ける。また、2位の置換基が無いため隣接基効果を利用した立体選択的グリコシル化反応を行うことも困難である。本年度は、2-デオキシ糖のβ選択的グリコシル化反応について検討した。まず、2、6-デオキシグルコースを用いて条件検討を行った。その結果、2-デオキシイミダート糖をトルエン溶媒中、触媒量のトリエチルシラン存在下、ヨウ素で活性化すると、立体選択的に2-デオキシβグリコシドが合成可能であることを見出した。その際、電子吸引性のベンジルスルポニル基を4位の保護基として有する糖供与体が、高β選択的グリコシル化反応が進行することを明らかにした。本手法は、水酸基の立体化学の異なる単糖のグリコシル化反応にも適応可能であることを見出した。他の本手法を用いることにより、直接的グリコシル化反応を用いるテトラーβ-2-デオキシグリコシドの立体選択的合成に成功した。
CXCR4とgp41をダブルターゲットとした人工設計型HIV侵入阻害剤の創製研究

我々は、以前14残基のペプチドT140がT細胞指向性HIV-1(X4-HIV-1)の細胞への侵入を特異的に阻害するCXCR4アンタゴニストであることを見い出した。また、T140の必須残基をもとに環状ペンタペプチドFC131を創出し、T140に匹敵する高活性を有する低分子リード化合物であることを見い出した。さらに、T140の生体内安定型誘導体4F-benzoyl-TN14003と4F-benzoyl-TE14011の創製を行い、その際、上記の必須残基に加えて新たな活性ファルマコフォア(4-fluorobenzoyl基等のN端芳香族アシルグループ)を発見した。4F-benzoyl-TN14003と4F-benzoyl-TE14011においては、非常に強力な抗HIV活性(CXCR4上でのX4-HIV-1の侵入阻害)を示すばかりでなく、種々の癌細胞の転移とリウマチ関節炎のマウス動物モデルで顕著な活性を示した。今年度はまず、環状ペンタペプチドFC131を基にして、主鎖ペプチドのアミド結合の活性に対する必要性を評価するため、および非ペプチド性アンタゴニストを創製するため、アミド結合を(E)-アルケンジペプチドイソスターで置き換えた環状プソイドペプチドを合成し、有用な知見を得た。また、FC131の側鎖の方の最適化を検討するため、種々誘導体等を合成し、構造活性相関研究をはかった。また、4-fluorophenylalanineを導入した新たなリード化合物を得ることもできた。さらに、環状ペンタペプチドを母核としないリニアータイプの阻害剤の創製も行った。これらのシリーズにおいても有用なリードを得た。以上、FC131を基盤分子とした非ペプチド化、活性コンフォメーションの固定化、官能基の最適化を目指し、また、環状ペンタペプチドに代わるリニアータイプの低分子阻害剤の創出を行った。本研究では、作用機序の異なる2種類の抗HIV剤、すなわちCXCR4アンタゴニストおよびgp41標的膜融合阻害剤を基盤分子として設定し、「ペプチドリード医薬品の理論的かつ実践的な開発戦略研究」により蓄積した独創的な合成基盤技術を活用して、有効な化学療法剤の開発を目指した研究を行った。2003年に米国でFuzeon (T-20、Trimeris, Roche)が販売されたことにより、エイズ及びHIV感染症の治療薬としてHIV侵入阻害剤が注目され、逆転写酵素阻害剤とHIVプロテアーゼ阻害剤を併用して用いる療法HAARTを補う意味でも期待されている。我々は、このHIVが細胞に侵入する動的超分子機構のうち、1.CXCR4と2.gp41をターゲットとし阻害剤の開発研究を行った。著者は以前、HIVの侵入阻害剤{T細胞指向性HIV-1(X4-HIV-1)の細胞への侵入を阻害するCXCR4アンタゴニスト}であるアミノ酸14残基ペプチドT140とこのT140のpharmacophore Arg^2,Nal^3,Tyr^5,Arg^<14>を含む低分子誘導体である環状ペンタペプチドFC131を見い出した。今年度、FC131の環状ペンタペプチドを基にして環のサイズを小さくするために、Nal-Glyのジペプチド部位をγ-アミノ酸で置き換えた一連の環状テトラペプチドを合成し、さらなる低分子の高活性リード化合物を見い出した。また、FC131の側鎖の官能基の最適化をはかるため、D-Tyr残基の芳香環部位を種々変えた誘導体や、2個のArg残基の側鎖の長さを変えた誘導体、立体的に固定化した誘導体、グアニド基を他に変換した誘導体等を合成した。一方、膜融合阻害剤に関しては、以前我々は、gp41のC端側α-helix領域ペプチドC34を基に独自に設計したSC34(アミノ酸34残基のペプチド)が、gp41のN端側α-helix領域の3量体構造に作用する膜融合阻害剤になることを見い出した。今年度、このSCペプチドが内側のgp41-N端側helix領域の3量体構造に効率良くfitするようなGlu-GluとLys-Lysのジペプチドミメティックを創出し、SC誘導体の非ペプチド化を図った。

今年度はまず、環状ペンタペプチドFC131を基にして、主鎖ペプチドのアミド結合の活性に対する必要性を評価するため、および非ペプチド性アンタゴニストを創製するため、アミド結合を(E)-アルケンジペプチドイソスターで置き換えた環状プソイドペプチドを合成し、有用な知見を得た。また、FC131の側鎖の方の最適化を検討するため、種々誘導体等を合成し、構造活性相関研究をはかった。また、4-fluorophenylalanineを導入した新たなリード化合物を得ることもできた。さらに、環状ペンタペプチドを母核としないリニアータイプの阻害剤の創製も行った。これらのシリーズにおいても有用なリードを得た。以上、FC131を基盤分子とした非ペプチド化、活性コンフォメーションの固定化、官能基の最適化を目指し、また、環状ペンタペプチドに代わるリニアータイプの低分子阻害剤の創出を行った。
光るRNAモジュールをタグとするRNAの動的挙動解析

トブラマイシンを置換した蛍光色素フェニル-BODIPY(プローブ)の蛍光強度はトブラマイシンアプタマー(トブラマイシンを特異的に捕捉するRNA配列)との相互作用により増大する。標的遺伝子(ここではtRNA)の下流にアプタマーをタグとして配した融合遺伝子の転写(DNA→RNA)により生成する融合(標的-アプタマー)RNAのアプタマー部分は、プローブの存在下、蛍光増強(大きくはないが)により検出できる。これによりこの過程(標的遺伝子の転写過程)を蛍光モニターできることが明らかになった。我々がすでに開発した修飾ヘキスト色素とそれを特異的に捕捉するRNAアプタマーのペアを基盤とする"青色蛍光RNA(blue fluorescent RNA)"に関しては、これを小分子のセンシングに応用することに成功した。ここでは、上記"青色蛍光RNA"をATPに対するアプタマーとコミュニケーションモジュールを介して連結したものを作成した。後者にATPが結合するとコミュニケーションモジュールに構造変化がおこり、その結果、蛍光RNA部位が活性形になり青色蛍光を発する仕組みになっており、ATPに対する選択性も非常に高い。これにより、何らラベル化の必要のないATPセンサーが実現した。一方、新たな色素として赤色のBODIPY(共役ジピロールをBF_2基で架橋した構造を有する)の有用性に着目し、これをRNA相互作用部位としてのアミノ糖(トブラマイシンなど)と連結した新規蛍光モジュールを開発した。ここでは、発光部位(BODIPY本体)がフェニル基を介してアミノ糖と連結しているが、BODIPYとフェニル基をつなぐ結合が自由回転すると蛍光がオフ状態になり、RNAとの相互作用により回転が阻止されると蛍光ONとなるように仕組まれている。これは場の微視的極性の変化に基づく従来法とは異なる蛍光オン/オフ制御機構であり、次年度以降の研究の展開にとって極めて重要な成果である。1、ATP蛍光センサーの開発我々が開発した"青色蛍光RNA"(修飾ヘキスト色素とそれを特異的に捕捉するRNAアプタマーのペア)をATPに対するアプタマーとコミュニケーションモジュールを介して結合させた蛍光アプタマーセンサーを開発した。これにATPが結合するとモジュール部分に構造変化が起こり、蛍光RNA部分が活性形になり青色蛍光を発する仕組みになっている。これにより、ラベル化の必要のないATPセンサーが実現した。2、回転阻害を基軸とするオン/オフ型BODIPY色素の開発赤色蛍光を発するBODIPY色素の有用性に着目し、これに置換フェニル基で修飾した種々の誘導体を合成した。これら誘導体の蛍光は溶媒の極性にはあまり依存しないが粘度に大きく依存し、これがBODIPY本体とフェニル基をつなぐ単結合の回転阻害に基づくことが明らかになった。置換フェニル基が酵素の阻害剤となる場合、酵素が結合することにより自由回転が阻害され蛍光強度が増大し、結果として酵素の蛍光センシングが可能となる。このような知見に基づき、抗生物質耐性菌の蛍光センシングを目的とした抗生物質(カナマイシン)置換BODIPYの合成にも成功した。耐性菌が有する抗生物質修飾酵素の結合により蛍光がオン状態になるように仕組まれている。3、RNA転写モニタリングのためのRNAアプタマーの取得置換基としてトブラマイシンを有するトブラマイシン-BODIPYを特異的に捕捉するRNA配列をSELEX法により選択・増幅した。詳細は平成23年度になるが、かなり濃縮度(進化度)の高い配列(アプタマー)が得られた。タンパク質の発現や局所化などの動的挙動を解析するには蛍光タンパク質GFPをタグとして用いる方法が著名である(ノーベル化学賞受賞)。同様の方法をRNAの挙動解析に応用する場合、致命的な難点は"光る蛍光RNA"が知られていないことである。そこで本研究では、環境応答性の色素とこれを特異的に捕捉するRNA配列(アプタマー)のペア(モジュール)を"光るRNAタグ"として用い、この色素がアプタマーに結合した際に強い蛍光を発するように色素自体を工夫しておく。そして、アプタマー配列を対象RNAの下流に配する。融合RNAの鋳型となる融合DNAの転写を色素存在下で行うと、対象RNAの発現に伴いタグRNAが共発現され、これが色素と結合することにより蛍光を発し、これにより対象RNAの発現が蛍光モニターできるという仕組みである。平成23年度の成果は以下のとおりである。(1)蛍光強度が分子の内部回転に依存するBODIPYにトブラマイシンを結合したトブラマイシン-BODIPYを"色素"として合成した。(2)トブラマイシンに対する既知のアプタマー(トブラマイシン-アプタマー)はトブラマイシン-BODIPYと強固に結合し、後者の蛍光強度を特異的に増強することが確認できた。(3)トブラマイシン-アプタマーを、トブラマイシン-BODIPYの存在下、鋳型DNAの転写により発現させると、発現に応じて蛍光強度が増強することも示され、これにより、研究の基本的なコンセプトが正しいことが判明した。

(4)具体的な転写解析の応用としてtRNAの下流にアプタマーを配した融合DNAの転写を色素存在下に検討し、転写過程が上記同様に蛍光モニターできることが明らかになった。これにより、部分的にではあるが、研究の目的が達成できた。弱蛍光性の色素と、これを特異的に捕捉し強蛍光を誘起する核酸(RNA)配列のペアからなる“光るRNAモジュール"を開発し、これをRNAの転写解析に応用することが本研究の目的である。色素としてカナマイシン置換フェニルーBODIPYを、RNA配列として既知のカナマイシンアプタマー(RNA)を選び両者の相互作用を検討したところ、約2倍の蛍光増強が確認できた。抗生物質であるカナマイシンの本来の標的は菌体のタンパク合成に関わるリボソームである。リボソームはリボソームRNAを含む巨大分子であり、色素との相互作用に際してより大きな立体規制したがって蛍光オン化が期待できる。このような視点からリボソームと表題色素との相互作用を調べたところ、両者が強く結合しかなり大きな(5倍)蛍光増強をもたらすことが明らかになった。細胞内での機能発現を念頭に、この色素と大腸菌との相互作用を調査したところ、この色素は容易に菌体に進入しリボソームを蛍光標識できるが、タンパク合成を阻害しないこと、すなわち、“生きた"大腸菌リボソームの特異的蛍光標識剤としてこの色素が使えることが判明した。本系の狙いは、相互作用に起因する立体規制を通じ色素の分子内運動(フェニルーBODIPY単結合周りの回転)を阻害することにより色素の蛍光量子収率を高めることである。結果として大きな(10倍以上)の蛍光増強は達成されず、本系を細胞内の転写解析に応用することはできなかったが、抗生物質置換色素の容易な細胞進入なども含め、そのための有用な基礎知見は蓄積できた。一方で、人工亜鉛フィンガータンパク質を用いてウイルスの複製を転写抑制により達成することにも成功している。この点に鑑みれば、転写により生成するRNAを直接蛍光モニターできるツール開発はますますその重要性を増している。本研究はこの目的に対して重要な一歩を築いたものと考えられる。いろいろと困難な点もあったが、(1)アプタマーとの特異的相互作用により蛍光オン化する色素合成に成功したこと、(2)これ(アプタマーと色素のペア)をタグとして用いることにより、実際の転写過程が蛍光モニターできることを実証したこと、の2点により、少なくとも研究は"おおむね順調に進展している"ものと考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)"色素"がRNAタグとの相互作用により蛍光増強するメカニズムを、BODIPY以外の色素系やRNA以外の生体高分子系も含め、物理化学的に解明する。(2)より有効なアプタマーの取得に努める。23年度に用いたアプタマーはトブラマイシン-アプタマーであるが、本来はBODIPY-トブラマイシンに対するアプタマーが理想的である。その取得をSEL EX法により検討したが、うまくゆかなかった。
オートファジー選択的基質による細胞制御とその病態生理

オートファジーが遺伝情報の維持機構、分化や環境変化に伴う細胞制御、幹細胞の維持・分化、さらには老化抑制に深く関与することが判明したが、そのような生命の根幹に関わる事象における役割についてはなお未解明な謎が山積している。本研究計画では、現在、急速な成長を続けるオートファジー研究分野の中でも、これまでの研究代表者の研究実績を基軸に選択的オートファジーによる酸化ストレス応答や細胞内代謝といった細胞機能制御に焦点を当て、その分子構造基盤および生理機能の解析を行った。1.申請者らはオートファジー選択的基質p62がユビキチンリガーゼアダプタータンパク質Keap1と直接相互作用し、Keap1のターゲットであるストレス応答性転写因子Nrf2の分解を阻害すること、そしてこの機構の異常亢進が腫瘍進行に関与することを報告してきた(Nature Cell Biology 2010, J Cell Biol 2011, Genes Dev 2011)。しかし、p62によるKeap-Nrf2システム制御の生理的意義や選択的オートファジーとの関連は不明のままであった。本年度、オートファジーによるKeap1分解機構を報告(PNAS 2012)すると共に、選択的オートファジー(パーキン介在性変成ミトコンドリア除去、細胞内サルモネラ菌除去)と連動したp62のリン酸化がNrf2を活性化すること、即ち、選択的オートファジーとKeap1-Nrf2システムがp62のリン酸化を介してカップルしていることを発見した(Mol Cell 2013, FEBS Letters 2014)。3.予定していた遺伝子改変マウスの作出に成功した。1.網羅的な遺伝子発現およびメタボローム解析から、オートファジーを阻害したマウス肝細胞ではリン酸化p62に依存したKeap1-Nrf2経路の活性化が糖、アミノ酸の代謝経路の変換、すなわちグルクロン酸経路、ペントースリン酸経路およびグルタチオン合成の亢進を引き起こすことを明らかにした。また、リン酸化p62はHCV陽性および非アルコール性肝細胞がん患者組織の腫瘍部で蓄積・凝集化すること、ヒト肝細胞がん細胞株におけるリン酸化p62によるNrf2の恒常的活性化が、増殖亢進および抗がん剤耐性増強を促すことを見出した。2.GFP-p62ノックインマウスを作成し、p62を過剰発現することなく内因性レベルのp62を可視化できる系を確立した。3.Alfy欠損マウス細胞の解析から、リサイクリングエンドソームの輸送異常を見出している。その分子機構を明らかにするため、質量分析を用いた相互作用タンパク質の検索を行い、膜輸送に関与するタンパク質を同定した。4.リソソームのアミノ酸トランスポーターと想定されているSpin1の肝細胞特異的欠損マウスを作成、解析した結果、mTORC1の活性減弱、オートファゴソームやオートリソソームの異常蓄積を伴った肝障害が確認された。トランスポートするアミノ酸を特定するためin vitro再構成実験の準備を進めた。1.p62/Sqstm1がユビキチンリガーゼアダプタータンパク質Keap1を不活性化し、Keap1のターゲットであるストレス応答性転写因子Nrf2を活性化することを報告してきた。このp62/Sqstm1-Keap1-Nrf2経路が肝細胞がんにおいて活性化していること、それが糖、アミノ酸の代謝再編成(グルクロン酸経路およびグルタチオン合成の亢進)を引き起こし、腫瘍の増殖、抗がん剤耐性に寄与することを見出した。また、p62/Sqstm1-Keap1-Nrf2経路を標的にした抗がん剤スクリーニングを実施し、ヒット化合物を得た。2.GFP-p62/Sqstm1ノックインマウスおよび細胞を利用し、様々なストレス条件下でのGFP-p62/Sqstm1の動態解析を行った(JCS 2015)。3.Atg8ファミリータンパク質であるGABARAPL2に相互作用するUBA5の遺伝子変異が、遺伝性重篤発達障害を引き起こすことを見出した。4.肝臓特異的オートファジー欠損マウスのリピドローム解析を行い、特異的代謝物の蓄積を見出した。条件付き遺伝子改変マウス、多重遺伝子改変マウスなどは予定通り作出できている。また、表現型解析もメタボローム、リピドローム解析を取り入れることにより代謝制御における選択的オートファジーの新たな役割を見出しつつある。一方、選択的オートファジー関連分子Alfy/WDFY3の細胞における機能解析やリソソームアミノ酸トランスポーターSpins1の生化学的解析が遅れている。1.オートファジー選択的基質p62/Sqstm1がユビキチンリガーゼアダプタータンパク質Keap1を不活性化し、Keap1のターゲットであるストレス応答性転写因子Nrf2を活性化することを報告してきた。このp62/Sqstm1-Keap1-Nrf2経路が肝細胞がんにおいて活性化していること、この活性化がグルクロン酸経路およびグルタチオン合成を亢進させ腫瘍の増殖、抗がん剤耐性に寄与することを見出した。これらの結果をまとめ論文として発表した。2.Atg8ファミリータンパク質であるGABARAPL2に相互作用するUBA5の遺伝子変異が、遺伝性重篤発達障害を引き起こすことを見出した。さらに、UBA5により活性化されるUFM1の神経特異的欠損マウスが小頭症を呈して生後数日で死亡することを明らかにした。これらの結果をまとめて論文として発表した。