hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Sirt7 による非ヒストン核タンパク HMGB１ 制御機構の解明

心不全が新規に出現したり増悪するような状況下では心筋細胞のDNA障害が出現していることが知られており、非ヒストン核蛋白であるHigh mobility group box 1 (HMGB1)は、DNA傷害に対する修復機構に関与するかについて検討を行った。我々は核内に存在するHMGB1が心筋障害の抑制やHSP27の発現、抗アポトーシス作用があることを動物モデルで報告していることから、心不全患者の心筋細胞でのHMGB1の局在を明らかにするとともに、心不全患者の心筋生検サンプルを用いて、HMGB1とDNA傷害の程度の比較検討を行った。同意を得られている症例の心筋症患者から得られた生検サンプルの解析を行い、対象として当初心筋症が疑われたもの否定的であった症例から得られた生検サンプルを用いて検討を行った。心筋症患者から得られた心筋では、HMGB1は核内ではなく核外に局在変化していることを確認した。様々な指標がDNA傷害の指標として知られているが、今回は免疫染色法でγ-H2AXの変化を観察し、比較検討を行った。その結果、核内HMGB1の減少に応じて、DNA傷害の修復機構が障害を受け,心不全の進展に関連することが示唆された。次に、HMGB1の脱アセチル化に関する検討を免疫沈降法を用いて行った。いくつかの候補タンパクがHMGB1の脱アセチル化を促すことを明らかにした。さらに、これらの発現をSiRNAを用いて抑制すると、H<GB1の脱アセチル化が起こらなくなることを明らかにした。HMGB1の脱アセチル化に関与するタンパクをいくつか同定できているため。作用機序の解明、心肥大に与える効果の検討を行っていく。(理由)予定されていた予算はほぼ使用したが1452円わずかに残金が生じた。(使用計画)来年度に消耗品購入に使用する予定である
無線通信による熱中症予防支援システムの構築と被服環境デザインの最適化

熱中症予防に貢献するシステムを構築するため、熱中症予防の指標として等価SET*を警報レベルの指標として用いる有用性と限界評価、人体の生理評価し無線でデータを集積しフィードバックできるWBAN(ウェアラブルボディエリアネットワーク)熱中症予防システムを構築し、暑熱環境での環境・人体生理・心理の評価とモデルの精度検証を行った.一方、着衣の熱抵抗,蒸発熱抵抗への着衣デザイン、風速や歩行が及ぼす影響を評価する方法を確立するため歩行サーマルマネキンとトレーサガス法あるいは被験者実験による主観を含めた同評価法を用いた着衣デザインと風・動作が着衣の換気・熱移動性能におよぼす影響を定量的に評価した.BANウェアラブルシステム試作と着装時の計測・分析・評価BAN無線センサシステムの小型化・高信頼化のため、センサ実装方法とデータ送受信方法の改良を行った。センサのうち、「耳装着型体温計」はセンサ部構造の改良による耳孔内温度計測の安定化と外部材質変更による耐久性向上を図った。「衣服内気候計測計」および「体表温度計」は、部材と実装方法を見直し、これまでの半分強の大きさになるように設計変更を行った。現在部材調達中で、完成は24年度である。また、日常生活において移動中も常時身につけて連続的なデータ計測を可能とするため、複数のコーディネータでセンサデータを受信可能とし、さらに小型の装着型ワイヤレスデータロガーを開発して、データロガーとコーディネータの双方でデータ受信・蓄積を可能とすることにより、データ欠損を防ぎ、システムの高信頼化を図った。歩行動作模擬足部歩行模擬装置の開発とトレーサガス法による歩行時の換気評価システムの構築歩行時の靴のふいご作用による換気量の客観的な評価法を確立するために,歩行動作および接地時の床反力を模擬できる模擬足および足部歩行模擬装置を製作した。今後、この装置を完成させトレーサガス法の計測システムを組み合わせて安静時および歩行時の平均および局所の換気量の分布を評価するシステムを構築する。熱中症予防のため温熱的に最適な着衣の条件を検討するため,着衣の換気および熱水分移動性能への風,動作および着衣のデザインによる影響を評価するためサーマルマネキンを用いて評価する。水分が広がりやすくかつ着衣を水で濡らさない模擬皮膚が、潜熱抵抗の測定精度を上げるために重要である。模擬皮膚に使った材質は、内側が親水性が高くて水が広がりやすく外側が疎水性が高く着衣を直接水で濡らしにくいものを用いた。現在マネキン用の模擬皮膚作成中である。BAN無線センサシステムの小型化・高信頼化・ユーザビリティ向上のため、23年度設計変更した仕様に基づき「衣服内気候計測計」および「体表温度計」を完成させた。チップ基盤を新たにおこし、部材の変更、電池の小型化・低消費電力化、実装の工夫を行うことにより、小型化と頑強化を実現した。このシステムを用いることで、フィールド環境および人工気候室で低拘束に温熱環境下での生体情報計測・評価実験を行うことが可能になった。歩行時の靴のふいご作用による換気量の客観的な評価法を確立するために,歩行動作および接地時の床反力を模擬できる模擬足・足部歩行模擬装置を作製し被験者実験で得た接地面積や足底負荷量、足圧分布と比較した。その結果、値変化の滑らかさと形状は歩行時に一致はしないが、換気を引き起こす作用面では十分な模擬が可能なことが確認された。この模擬装置を用い、トレーサガス法の計測システムを組み合わせて、市販靴と換気改良靴の換気量を被験者実験で得られた結果と比較した。換気量の絶対値は一致しなかったが大小比較には十分有効な装置となった。着衣の換気および熱移動性能への風,動作,換気口の影響を歩行サーマルマネキンを用いて定量評価した。換気口は、無風・安静時には有効でなく、歩行動作をして初めて有効となることが明らかとなった。歩行と風の有無の効果を比較すると、無風閉鎖条件での歩行は、風よりも放熱効果が小さかったが、開口すれば、有風開口と遜色ない放熱効果があることがわかった。熱通過率と換気速度の比較により、着衣の熱移動性に着衣・動作・環境の因子が及ぼす効果を検討する評価法として両者で相関があり、概ね一致した。BAN無線センサシステムの小型化・高信頼化・ユーザビリティ向上,部材の変更,電池の小型化・低消費電力化,実装の工夫を行うことにより,衣服内気候および体温,皮膚温を含むシステムの小型化と頑強化を実現した.このシステムを用いることで,フィールド環境および人工気候室で低拘束に温熱環境下での生体情報計測・評価実験を行うことが可能になった.本年度は昨年度に引き続き,このシステムを用いてフィールド環境および人工気候室で実験に用い,暑熱環境下での運動発汗時を含めた様々な環境下でシステム評価を行った.また,H24年度に測定した,クールビズ実施オフィスにおけるオフィス温熱環境とそこで働く人の皮膚温測定調査のデータ分析・考察を行った.歩行動作模擬足部歩行模擬装置の開発とトレーサガス法による歩行時の換気評価システムの構築様々な歩行状況下にて,靴内閉鎖空間の温熱環境を把握する試みを行い,被験者実験にて接地圧力が靴内の温熱環境形成に与える影響が明らかになった.

従って,人体歩行動作,特に接地時の接地反力を模擬できる,模擬足・足部歩行模擬装置を作製することで,靴設計に活用可能な様々な歩行条件を再現できるようになった.着衣の換気・熱移動への風,動作,着衣デザインによる影響着衣の換気および熱移動性能への風,動作,換気口の影響を歩行サーマルマネキンを用いて定量評価した.換気口は,無風・安静時には有効でなく,歩行動作をして初めて有効となることが明らかとなった.歩行と風の有無の効果を比較すると,無風閉鎖条件での歩行は,風よりも放熱効果が小さかったが,開口すれば,有風開口と遜色ない放熱効果があることがわかった.熱通過率と換気速度の比較により,着衣の熱移動性に着衣・動作・環境の因子が及ぼす効果を検討する評価法として両者で相関があり,概ね一致した.サーマルマネキンとトレーサガス法による発汗時の換気評価システムの評価:サーマルマネキンとトレーサガス法を用いて着衣の一例として透湿防水パーカ着用時の発汗時の熱水分移動性能および換気計測を行い,両者の関係を明らかにした.今後,サーマルマネキンを用いて,より多くの着衣のバリエーションで実験を行う予定である.ウェアラブルBANシステムと環境センサシステムのデータ統合による熱中症予防支援システムの構築: H25年度までに開発したウェアラブル無線センサシステムと環境中に配置したWBGTセンサシステムや温湿度センサシステムのデータを収集・蓄積・解析評価し,装着者にフィードバックするための熱中症予防支援システムを構築した.ウェアラブルセンサのデータをスマートフォンで取得し,ネットワーク接続してサーバにリアルタイムにデータ送信し,サーバに収集された環境情報や属性情報をもとに時々刻々の個別の生体情報から状態を判別するためのアルゴリズムを開発して,サーバシステムを構築した.このシステムにより,屋内外のフィールド環境においてリアルタイムに温熱状態評価が可能になるとともに,長期間のデータを蓄積して生体状態の解析評価をすることが可能になった.今後,より多くの着衣バリエーションでのサーマルマネキンでの計測実験から得られるデータから,より詳細なパラメータ設定を行い,モデル精度・フィードバック情報の向上を行なうことが見込まれる.熱中症予防に貢献するシステムを構築するため、熱中症予防の指標として等価SET*を警報レベルの指標として用いる有用性と限界評価、人体の生理評価し無線でデータを集積しフィードバックできるWBAN(ウェアラブルボディエリアネットワーク)熱中症予防システムを構築し、暑熱環境での環境・人体生理・心理の評価とモデルの精度検証を行った.一方、着衣の熱抵抗,蒸発熱抵抗への着衣デザイン、風速や歩行が及ぼす影響を評価する方法を確立するため歩行サーマルマネキンとトレーサガス法あるいは被験者実験による主観を含めた同評価法を用いた着衣デザインと風・動作が着衣の換気・熱移動性能におよぼす影響を定量的に評価した.昨年度繰り越した予算を用いて本年度、BAN無線センサシステムが試作でき、それを用いたフィールドおよび実験室実験が実施できたため、おおむね順調に進展している27年度が最終年度であるため、記入しない。被服環境学現状では、環境の温熱環境計測値、活動量、生理量の因果関係と人の温熱的快適性の指標となる温熱感覚指標の因果関係が曖昧である。今後、各種スポーツ時のデータを蓄積し、これらの各種スポーツ時のデータの因果関係を明らかにし、環境条件、着衣量、運動負荷による体温や心拍、衣服内気候の値や上昇度などを指標にして、BAN無線センサシステムを用いて常時モニタリングシステムへ応用し、現状の熱中症予防の運動指針よりきめ細やかな熱中症リスクを個別対応に評価できる新たな評価指標作りを検討する。
バイリンガル児(日英両語同時習得)のコードの切り替えに関する縦断的研究

1.研究の背景日本では英語教育が2002年から小学校でスタートし、中学校でも選択科目の英語が2002年から必修科目となる。それに先駆け英語教育の低年齢化の傾向は顕著であり、日本在住の外国人家族の子供、海外在住の日本人児童生徒の数も急増している。早期言語教育並びにバイリンガル教育はもはや避けて通れない課題である。しかし、児童の外国語における言語習得・中間言語能力の研究は、日本では皆無に等しい。2.本年度の研究課題同時バイリンガル(Simultaneous Bi1ingualism)のケーススタディーとして、日英両語の同時習得児(T)の中間言語の縦断的実証研究を続行する。特に、一語発話期から二語発話期に亙る実際の発話を分析することにより、複数言語の習得がもたらすであろうとされる言語的な混乱の有無を解明する。3.本研究の成果喃語期を過ぎ、言葉らしい言葉が発話されるようになった時点(0;8.9)から、2語発話が徐々に増す時期(2;0)までの日英両語の同義語の再分析を行った結果、総計82種類の同義語が判明し、二語発話期においても数多くの同義語の産出が明らかとなった。例えば、一語発話期に日英のどちらがで産出があり、もう一方の言語での産出が二語発話期にあった同義語は148種類にも上り、更に二語発話期に日英両言語において産出された同義語は64種類にも上る。これらの結果により、幼児期からの複数言語の識別能力の立証及び、言語の混乱説を打ち消すに十分な証拠を提供することができた。1.研究所の背景-国際化の趨勢に伴い、日本でもバイリンガル研究は避けて通れない課題となった。しかし、バイリンガアル児の言語習得・中間言語能力及び、心身への影響に関する学問的な解明は、日本では殆どなされていない。2.本年度の研究課題-本研究の代表者は、同時バイリンガル(Simultaneous Bilingualism)のケーススタディーとして日英両言語同時習得児(以後Tと呼ぶ)の言語発達の全体像を明らかにする縦断的実証研究を行ってきた。本研究は、その一環として行ったものであり、同時バイリンガル児の23歳児の言語の識別能力を解明することを目的とした。バイリンガル児の複数言語の混乱を説く単一言語システム説では、3歳時を言語発達の第二段階と見なし、単一言語システム(混乱)の根拠の一つとして同義語の発話が検出されていないことを掲げている。3.本研究の結果-日常生活でTが、23歳時に話している機会をできるだけ多く捕らえた録論を丹念に文字化・分析を行った。その結果、数多くの同義語(約100種)の同義語が検出された。今後引き続き分析を行うべき資料に、(1)Tの心身や言語の発達の様子を詳しく研究代表者が毎日記録した育児日誌、(2)Tが通った保育園の保母によりTの様子が週日ほぼ毎日記録されている連絡帳がある。これらの分析から更に同義語が検出されることが予想される。いずれにせよ、同義語の産出を証明し、複数言語システム説の動かし難い証拠を提供し得た。また、上記の日英の同義語が無秩序に産出されているのではなく、話し相手や場所等により巧みに使い分けがなされていることも明らかとなった。同義語の機能、日英の切り替えの目的・理由についての分析は、興味深い課題として今後に残された。
分子シャペロン-カルメジンの機能解析

カルメジンは,分子シャペロン-カルネキシンと高い相同性を示し、精子形成の分化段階特異的な発現を示す精細胞特異的分子シャベロンである。そのノックアウトマウスを作成したところ、見かけ上精子形成に異常は見られないものの、その精子は卵子との結合障害を示し不妊となることが明らかとなった.この結果からカルメジンは、受精に関与する蛋白質のシャペロンとして機能することが予想された.そこで、本研究では,カルメジンの標的蛋白質を同定することにより,その機能特異性を明らかにすることを目的とした。まず、ノックアウトマウス精子の受精障害について詳細に検討したところ、卵子との結合障害のほかに、卵子への走行性障害があることが明らかとなった.このことは、カルメジンがいくつか複数の標的蛋白質の発現機構に関与していることを示唆する.我々は,精子で嗅覚受容体関連の遺伝子群が発現していることに着目し,この走行性障害が化学受容体の異常によるものであると予想し,嗅覚系でのカルメジンの発現状況を検討した.その結果,カルメジンには,3′-UTRの異なる精巣型と嗅覚型の2種類のmRNAが存在しており、精巣と嗅覚系で同一の蛋白質が発現していることが明らかとなった.さらに、嗅覚系でのカルメジンの発現は,嗅覚ニューロン特異的であり,嗅覚受容体に関連する蛋白質の発現に関与していることが強く示唆された。現在、このカルメジンの発現の共通性からその標的蛋白質の同定を試みている.カルメジンは,分子シャペロン-カルネキシンと高い相同性を示し、精子形成の分化段階特異的な発現を示す精細胞特異的分子シャベロンである。現在、このカルメジンの発現の共通性からその標的蛋白質の同定を試みている.
ドイツ・シュレーダー連立政権における「新しい中道」路線と改革政策についての研究

本研究では、社会民主党と90年同盟・緑の党との連立であるドイツ・シュレーダー政権の政権政策を比較政治の観点から調査し、分析を行った。特に、2002年連邦議会選挙の分析と、第一期(1998-2002年)の政権政策の分析に重点をおいた。シュレーダー首相とフィッシャー外相は、2002年9月の連邦議会選挙において辛うじて再選された。最大の課題としてきた失業者数の削減を果たせなかったことが、辛勝の理由である。有権者は、赤と緑の連立に「第二のチャンス」を与えた。本政権の再選は、直前のスウェーデンにおける中道左派政権の継続とあわせて、ヨーロッパレベルでの中道左派政権の退潮に歯止めをかけたものと位置づけられる。シュレーダー政権は、経済・財政政策では、緊縮財政政策をとっているが、雇用政策において成果を挙げられないでいる。社会保障制度の改革の課題も大きい。現在「アジェンダ2010」という改革プロジェクトが継続しているが、改革には負担が伴い、有権者の支持を得ることは困難であり、政権への支持は低迷している。他方、赤と緑の「政策革新」の領域である「多文化社会」をめぐる政策、脱原発と新しいエネルギー政策、エコ税制改革、「ジェンダーの主流化」への動きについては、一定程度の成果をあげている。さらに、「新しい政治スタイル」として合意形成の手法の重視も指摘できる。また、経済政策、環境政策、社会政策の総合化を目標にする「維持可能性の戦略」も注目される。社会民主党は、「社会的公正」の現代的理解を初めとして、新しい基本綱領について議論を継続している。シュレーダー政権は、中長期的見通しのある政権政策の形成と、有権者の多数派を獲得する政治戦略の形成を課題としている。1998年に成立したドイツ・シュレーダー政権は、社会民主党と90年同盟・緑の党との連立政権である。この政権の「新しい中道」路線は、政治・経済・社会の「イノベーション(革新)と公正」をキー・ワードにしている。本年は、ヨーロッパにおける社会民主党ないし労働党主導政権の特徴と分析枠組みを整理するための資料を収集すると共に、1998年まで政権にあったコール(キリスト教民主同盟)連立政権の政権政策の特徴と成果を整理した。さらに、シュレーダー政権の政権戦略としては、次のような点を中心に調査を行った。1経済政策に関しては、「将来プログラム2000」、「雇用・職業訓練・競争力のための同盟」などについて資料を収集した。ここでは、供給サイドの経済政策と需要サイドの経済政策のミックスが試みられている。2環境政策に関して資料を収集した。特にエネルギー政策について次のような点が注目される。新エネルギー政策の下で、脱原発を決定し、原子炉の稼働年数の平均を32年とする合意に達した。自然エネルギーの促進により、2010年までにその比率を10%(1999年6%)に増加させる。さらに、コジェネレーションと1999年に導入されたエコ税により、2008/12年までに地球温暖化ガスを(1990年水準に対して)21%削減することを目標にしている。社会民主党と90年同盟・緑の党との連立政権であるドイツ・シュレーダー政権は、ヨーロッパにおける他の国の社会民主党ないし労働党主導の政権との間に共通点と相違点を持っている。比較対照となる政権として、ブレア労働党政権、オランダの「ポルダー・モデル」、スウェーデンの「福祉国家改革の道」、フランスのジョスパン連立政権などがあげられる。本年度は、引き続き政権政策を比較分析するための分析枠組みの整理を行い、政権政策を分析するための関連資料・図書など関連文献の収集を行い、重点的に以下のような政策について調査を行った。

(1)ヴォルフガング・メルケル、トーマス・マイヤー、ルネ・クーペレスらの「ヨーロッパ社会民主主義の多様な『第三の道』」論の論点整理を行い、比較分析のための分析枠組みを整理した。(2)経済政策・財政政策については、「雇用・職業訓練・競争力のための同盟」、税制改革などを中心に資料を収集、調査した。(3)環境政策については、脱原発法、「維持可能な発展のための評議会」などについて資料を収集、調査した。(4)移住者法案についても、資料を収集した。来年度は、2002年9月22日に連邦議会選挙が実施されるので、選挙分析とともに、シュレーダー政権の四年間の政権政策についてのまとめを行う予定である。ドイツ・シュレーダー連立政権は、2002年9月の連邦議会選挙において辛うじて再選された。最大の課題とされてきた失業者数の大幅な削減を果たせなかったことが、辛勝の理由である。しかし、有権者は野党ではなく、赤と緑の連立に「第二チャンス」を与えた。本政権の再選は、直前のスウェーデンにおける中道左派政権の継続と合わせて、ヨーロッパレベルにおける中道左派政権の退潮に歯止めをかけたものと位置づけられる。本年度は、第一に、第1期シュレーダー政権の政権政策のレビューを行った。特に、経済・雇用政策の現状、赤と緑の連立による政策革新の領域である「多文化社会」をめぐる政策、脱原発と新しいエネルギー政策、エコ税制改革、「ジェンダーの主流化」への動きなどについて調査と分析を行った。さらに、シュレーダー政権によって「新しい政治スタイル」として合意形成の手法が重視されているので、これについて資料収集と分析を行った。第二に、連邦議会選挙の時期に、ベルリン、ボン、ハイデルベルクにおいて選挙戦及びシュレーダー政権の政権政策についてインタビュー調査を行った。さらに、選挙キャンペーンと選挙結果の分析を行い、新しい連立協定を中心に第2期シュレーダー連立政権の課題を整理した。雇用政策については、失業者数を半減させるというハーツ委員会の報告書とその立法化について資料収集を行った。環境政策に関連しては、総合計画でもある「維持可能性」の戦略の形成ブロセスに関する資料を収集し、分析を行った。
脆弱X症候群のmGluR発症仮説におけるArf6経路の新たな役割

本研究は、脆弱X症候群の原因遺伝子産物である脆弱X精神遅滞タンパク質(FMRP)の標的mRNAとして同定されたArf6活性化制御因子BRAG2のシナプスにおける機能解明を目指し、以下の研究成果を挙げた。1BRAG2cは、PSD-95と複合体を形成し興奮性シナプスのシナプス後肥厚部に局在する。2BRAG2cは、endophilinとの相互作用を介して、代謝型グルタミン酸受容体刺激に伴うAMPA型グルタミン酸受容体のシナプスからのエンドサイトーシスを制御する。以上の結果より、BRAG2-Arf6経路のFMRPによるAMPA型グルタミン酸受容体制御の下流経路として機能する可能性を提示した。脆弱X症候群の高次神経機能障害の発症機構として、RNA結合タンパク質である脆弱X精神遅滞タンパク質(FMRP)の機能障害により、樹状突起に局在するmRNAの神経活動依存的な翻訳制御の破綻が生じ、シナプス可塑性が障害されている仮説が提唱されている。しかしながら、FMRPにより制御されている標的mRNAをコードするタンパク質のシナプス可塑性の形成や発症機構における機能的意義に関して未解決である。本研究は、長期抑圧の形成過程でAMPA型グルタミン酸受容体のシナプス発現の新たな制御経路としてArf6経路が報告されている点、さらに近年のFMRP標的RNAの網羅的解析より、低分子量GTP結合タンパク質Arf6の活性制御因子BRAGファミリー遺伝子が同定されている点から、FMRPとArf6経路との新たな機能的連関を明らかにし、脆弱X症候群における高次神経機能障害におけるArf6経路の機能関与の可能性を検証することを目的とする。本年度は、BRAGファミリー分子の個体レベルでの機能解明のために、新潟大学医学部崎村健司教授との共同研究によりBRAGの遺伝子欠損マウスの作製に着手した。その結果、現在、F1マウスと脳特異的にCre recombinaseを発現するNestin-Creマウスと交配させて、脳特異的遺伝子欠損マウスを作製している状況にある。また、FMPR遺伝子欠損マウスは、オランダEramus医学センターWillemsen博士より入手し交配中で、今後、FMPRとBRAG遺伝子欠損マウスとのシナプス構造、シナプス可塑性に関する電気生理学的解析、行動学的異常などに関する表現型の比較を行う予定である。脆弱X症候群の原因遺伝子産物である脆弱X精神遅滞タンパク質(FMRP)は、RNA結合タンパク質として樹状突起でのタンパク質翻訳を調節し、代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)を介した長期抑圧の制御などのシナプス可塑性に関与することが知られている。本研究は、FMRPの標的mRNAとして近年報告された小胞輸送を制御する低分子量G蛋白質Arf6の活性制御因子BRAG2に着目し、BRAG2-Arf6経路による長期抑圧の制御機構の解明を目指し以下の研究成果を挙げた。(1) BRAG2特異抗体を用いた免疫電子顕微鏡解析により、BRAG2は海馬神経細胞のシナプス後肥厚部に豊富に局在することを明らかにした。(2) BRAG2の結合タンパク質を酵母ツーハイブリット法で探索した結果、シナプス後肥厚部の足場タンパク質であるPSD-95とエンドサイトーシス関連分子であるendophilinを同定した。(3) BRAG2はC末端のI型PDZ結合モチーフを介してPSD-95と結合し、さらにBRAG2のC末端欠損変異体を用いた発現局在解析により、PSD-95との結合がシナプスへの局在に重要であることを明らかにした。(4) RNA干渉法によるBRAG2の発現抑制により、海馬初代培養細胞においてグループ1のmGluRの刺激に伴うAMPA型グルタミン酸受容体(AMPAR)のシナプスからの取り込みが低下すること、さらにレスキュー実験により、AMPARのシナプスからのmGluR依存的な取り込みにおけるBRAG2とendophilinの相互作用の重要性を明らかにした。以上の結果より、FMRPによるmGluR依存的長期抑圧の制御機構におけるBRAG2-Arf6経路の機能的関与の可能性を提示した。神経解剖学実験計画に従い、BRAGの遺伝子欠損マウスの作製と樹立に成功した。今後、BRAGおよびFMRP遺伝子欠損マウスのシナプス形成に関する神経解剖学的解析を遂行するとともにシナプス可塑性に関する電気生理学的解析および行動解析を行い表現型を比較検討する。また、FMRPとBRAG mRNAとの複合体形成の可能性を検討するために、FMRP特異抗体を用いて野生型の脳からFMPP複合体を免疫沈降させ、得られた免疫沈降物よりmRNAをRNase阻害下で抽出する。得られたmRNAより一本鎖cDNAライブラリーを作製してPCR法によりBRAGファミリー分子の増幅を試みる。

マウスの交配出産の遅延により、3月に予定していたin situハイブリダイゼーションのプローブ標識に用いる放射性同位元素の発注が年度内に行えず、次年度に繰り越しとなったため。繰り越しした研究費は,前年度の使用計画に従ってin situハイブリダイゼーションのプローブ標識用の放射性同位元素に使用する。
タイヒミュラー空間とその応用

複素解析とタイヒミュラー空間論を応用して、複素多様体間の正則写像の空間(ドアディ空間)、リーマン面の双正則同値の問題などを研究した。具体的には次のような成果が得られた。(1)射影的代数多様体からコンパクトなC-双曲的複素多様体への正則写像に対する剛直性定理を証明し、そのドアディ空間の構造を決めた。また、小平曲面を用いて、典型的な例を構成した。この成果は、J.of ,Math.Soc.46(1994)に発表した。(2)2つのリーマン面が双正則同値であるための判定条件(ある種のTorelliの定理)を証明した。これは、Roydenの有名な定理の一般化になっている。この成果はGeometry and Analysis on Complexmanifolds(1994)に発表した。(3)2つのリーマン面の間の非定数の正則写像に対する個数評価を得た。この成果は論文として執筆中である。これらの研究はリーマン面の正則族、代数関数体におけるGrauert・Maninの定理やParshin・Arakerovの定理との関連も含めて今後さらに続けられる予定である。また研究分担者達によって、上記の内容に直積的あるいは間接的に関係する形でタイヒミュラー空間、擬等角写像、ポテンシャル論、4次元トポロジー、確率過程、偏微分方程式などに関して多くの成果が得られた。
東海地方の断片化した里山における森林植物の遺伝構造の解明と保全技術の開発

東海地方の断片化した里山における森林植物の遺伝構造の解明と保全技術の開発のために,1)自殖率の推定,2)水分生理特性の解明,の2項目の調査を行った.1)自殖率の推定:孤立林に生育するコバノミツバツツジの種子生産および自殖率に及ぼす要因を解明するために,津市観音寺町の孤立林においてコバノミツバツツジ17個体の開花時期,開花数,さく果数,さく果サイズ,さく果に含まれる種子数の計測を行った.また,母樹の個体数密度を半径2.5mの円について求めた.各母樹から得られた実生をアロザイム分析し,他殖率を推定した.その結果,集団では自殖がほとんど行われていなかった.一方,母樹ごとに自殖率がばらついたことは,有害遺伝子数に母樹間差があることが示唆される.母樹密度と結果率や自殖率との間には相関が認められなかった.結果率と自殖率との間に認められた正の相関は,近交弱勢の小ささを示すと推定される.以上の結果から,種子生産には自殖率だけではなく個体保有の有害遺伝子数の違いも関係すると推定される.2)水分生理特性の解明:孤立林に生育するコバノミツバツツジの生育状態を知るために,津市観音寺町の断片化した4つの林分に生育する個体群を対象に,樹冠上部の相対照度,葉の形態として葉面積ならびに葉の乾燥重量から算出した葉面積比,PV曲線にもとづく水分生理特性を測定した.光環境に順応した同樹種の水分生理特性ならびに暗い場所における死亡率の高さから,同樹種の生育には強光による水分ストレスよりも弱光条件が生残に影響することが明らかになった.断片化した里山における森林植物の遺伝構造を解明するために,三重県津市の市街地に点在する孤立林を調査地とし,そこに生育するコバノミツバツツジを対象に以下の調査を行った.調査地は宅地や墓地のために断片化している.調査対象とした孤立林は,A, B, Cの3箇所とした.コバノミバツツジはAに39個体,B-Iに117個体,B-IIに52個体,Cに29個体が分布していた.Bの個体群は大きいため,地理的に近いもの同士をまとめてB-IとB-IIに分けて解析を行った.1.サイズおよび花数の頻度分布各孤立林におけるコバノミツバツツジ個体群に占める開花個体の割合ならびにサイズ頻度分布を把握するために,各個体について花数,樹高,幹数,幹の直径を測定した.孤立林間で開花個体率が異なり,それが高い個体群では直径が太く幹数が多かった.この結果は,光環境の違いによってもたらされたと推測される.2.遺伝的構造の比較コバノミツバツツジ個体群の遺伝的構造を孤立林間で比較するために,3つの孤立林に生育する237個体から葉の採取を行い,DNAを抽出した.DNA分析に用いるホンシャクナゲのDNAで開発されたマイクロサテライト遺伝子座3座を用いた.今回,対立遺伝子数が少なかったために,個体群間の遺伝的分化の程度を推測することが出来なかったが,いずれの個体群においてもヘテロ接合度の期待値(He)が0.7440.780となったため,遺伝的多様性が高い状態であることが示された.森林断片化によるコバノミツバツツジの遺伝的構造への影響は,成木個体にはみられなかった.しかし,現在の種子生産段階における断片化の遺伝的な影響は不明であるため,来年度以降の課題としたい.森林の断片化および縮小化によって森林サイズが異なると,下層の光条件なども異なるため,生育する植物は繁殖のうえで影響を受けるであろう.森林の断片化に伴う低木種の遺伝的劣化が生じる仕組みを解明するために,孤立林におけるコバノミツバツツジを対象に,各個体の光環境,着花数および種子生産に関する調査を行った.三重県津市の4つの断片化している孤立林(A, B, C, D)において,コバノミツバツツジの花数,さく果数および種子生産を比較した.各個体の樹冠上部における平均相対照度は,D林,A林,B・C林の順に高かった.個体サイズが大きいほど着花数とさく果数が多い林分が複数みられた.個体サイズが大きい個体ほど,養分の蓄積量が多いため,開花や種子生産への資源配分量が多いことを示唆する.結果率を林分間で比較すると,A林とB林では0.05以下の個体が最も多かった.D林では結果率が0.210.25と0.360.40の個体が多かった.B林では,面積が広く光環境は比較的暗いうえに,個体間の距離が大きかった.ポリネーターの訪花頻度は,照度が高いほど上昇することが知られ,ポリネーターの訪花頻度が低かった可能性がある.C林では着花数が少ないが結果率が0.50以上の高い個体が多かった.暗い光条件下にあるC林で結果率が高かったことは,個体間距離の短さが影響したのかもしれない.D林における各個体の結果率はある程度高かったが,花数の多さほどさく果数は多くなかった.立木密度が高く花数が多いため隣花受粉の割合の高さや資源制限の可能性がある.

コバノミツバツツジの種子生産には高い照度条件や着花数の多さが必要であるが,個体間距離の短さも影響するものと推測される.一方,断片化によって同樹種の種子生産量に負の影響はなかった.ただし,種子の遺伝的な質については不明なので,近交弱勢などの調査を行なう必要がある.東海地方の断片化した里山における森林植物の遺伝構造の解明と保全技術の開発のために,1)自殖率の推定,2)水分生理特性の解明,の2項目の調査を行った.1)自殖率の推定:孤立林に生育するコバノミツバツツジの種子生産および自殖率に及ぼす要因を解明するために,津市観音寺町の孤立林においてコバノミツバツツジ17個体の開花時期,開花数,さく果数,さく果サイズ,さく果に含まれる種子数の計測を行った.また,母樹の個体数密度を半径2.5mの円について求めた.各母樹から得られた実生をアロザイム分析し,他殖率を推定した.その結果,集団では自殖がほとんど行われていなかった.一方,母樹ごとに自殖率がばらついたことは,有害遺伝子数に母樹間差があることが示唆される.母樹密度と結果率や自殖率との間には相関が認められなかった.結果率と自殖率との間に認められた正の相関は,近交弱勢の小ささを示すと推定される.以上の結果から,種子生産には自殖率だけではなく個体保有の有害遺伝子数の違いも関係すると推定される.2)水分生理特性の解明:孤立林に生育するコバノミツバツツジの生育状態を知るために,津市観音寺町の断片化した4つの林分に生育する個体群を対象に,樹冠上部の相対照度,葉の形態として葉面積ならびに葉の乾燥重量から算出した葉面積比,PV曲線にもとづく水分生理特性を測定した.光環境に順応した同樹種の水分生理特性ならびに暗い場所における死亡率の高さから,同樹種の生育には強光による水分ストレスよりも弱光条件が生残に影響することが明らかになった.
Webマルチメディアコンテンツの知的共有と知的作成

本研究では, Web上に存在する様々なマルチメディアコンテンツ(映像や地図など)をよりWeb上で意味的にかっ扱い易くするための研究を実施してきた.具体的には,タグクラウド共有手法では,ユーザの力を借りることによってコンテンツの内容に基づくマルチメディア検索を可能にした.また, Focus+ Glue+ Contextマップ手法や,周回道路探索手法とその効率の良いインデキシング手法は, Webマップサービスをより直観的に探索・制御できる仕組みを可能にした.基盤CWebに存在する地図や映像などのマルチメディアコンテンツを効果的に扱うための手法や枠組みについて検討する。具体的には、映像や地図などといったコンテンツの意味構造化を実現し、それらのコンテンツの意味内容に基づく編集や生成などの処理を実現する。これにより、効果的にWeb上でマルチメディアコンテンツを共有可能になることを期待すると同時に、これらのコンテンツを知的に扱うための枠組みや、記述形式について、セマンティックWebの観点から議論する。具体的な研究項目は以下のとおりである。(1)知的共有・作成モデルに関する検討Web上でマルチメディアコンテンツを以下に効率よく扱うか、その枠組みについて検討する。(2)ユーザインタフェースの検討とシステム開発マルチメディアコンテンツをWeb上で効果的に扱うための具体的なインタフェースの検討と開発を行う。(3)公開実験に基づくシステムの運用とその評価(2)で作成されたシステムを実際に公開し、評価する。(4)取得された知識に基づく応用システムの開発と評価(3)の実験によって得られた、被験者のログから、コンテンツに関する知識を獲得する。本研究では, Web上に存在する様々なマルチメディアコンテンツ(映像や地図など)をよりWeb上で意味的にかっ扱い易くするための研究を実施してきた.具体的には,タグクラウド共有手法では,ユーザの力を借りることによってコンテンツの内容に基づくマルチメディア検索を可能にした.また, Focus+ Glue+ Contextマップ手法や,周回道路探索手法とその効率の良いインデキシング手法は, Webマップサービスをより直観的に探索・制御できる仕組みを可能にした.本年度は,以下の三つの研究成果をあげることができた.1つは, Video Scene Annotation based on Web Sbcial Activitiesに関する研究であり, IEEE Multimediaという国際的に評価の高い雑誌に掲載された.本論文は,昨年度までの研究成果の集大成となるべき論文である.2つ目は, Collabortive Video Scene Annotation based on Tag Cloudに関する研究であり,不特定多数のユーザが自動生成されだタグクラウドを用いてアノテーションを付与するためのフレームワークとなる研究である.これにより,映像に付随する集合知を獲得するとともに,得られた集合知の体系化を目指した研究成果である.これによって,映像コンテンツを知的に共有していると捉えることができる.台湾で開催された国際会議において発表を行った.3つ目は,対象を映像がらWeb地図に広げた研究であり,主に,地図に付随するメタデータの組織化と可視化に関する研究であり, Ontologv-based Abstraction on Elastic Mobile Mapsという題目でアメリカで開催された国際会議で発表された.これらの研究成果によって,マルチメディアコンデンツをWeb上でより知に共有することを促すことができ,また,地図や映像を含めた様々な種類のマルチメディアコンテンツをWeb上で統一的により容易に扱うことができると考えている.本年度は,Webマルチメディアに関する3つの研究成果を上げることができた.1つは,映像共有サービスから獲得されたアノテーションに対する協調的な解析手法である.この研究に関する成果を人工知能学会論文誌において発表した.2つ目は,Webマップサービスに関する一連の研究である.世界で初めてのWebブラウザ上で実用的に動作可能であるFisheye View型Webマップサービスを開発し,地理情報学の分野における国際会議の中で最も権威のあるACM SIGSPATIAL GIS 2009によって発表した.さらに,携帯端末におけるFisheye View型Webマップサービスの利用手法に関する提案をW2GISという国際会議において発表した.さらに,地図の意味と位置的関係を用いたアイコンの表示手法に関する研究を電子情報通信学会論文誌において発表した.3つ目は,学生証の認証機能を用いることによって,実世界と連携可能なSNSであるNitwhoを開発した.Nitwhoに関する研究成果を,LBSN2009という国際会議で発表し,また,日本データベース学会論文誌において発表した.これらの成果はいずれも,Web上で扱われるマルチメディアコンテンツである,映像,地図,実世界上の人の,高度利用に関する研究であり,マルチメディアコンテンツを中心としたWebサービスの発展に寄与できると考えている.本年度は、Webマルチメディアコンテンツに関する研究のうち、主に、地図コンテンツに関する研究を行った。一つは、地図の意味構造化に関する研究であり、周回道路探索手法の提案とその高速化についての研究を実施した。これにより、高速に地図を意味降下することが可能になった。二つ目は、Focus+Glue+Contextマップの拡張であり、複数Focusが表示されているときに、それぞれのFocusが重なった時に、まるで水滴がくっつくかのようにFocusが表示される仕組みである。これにより、より扱い易いFocus+Glue+Contextマップインタフェースを実現可能になった。3つ目は、Focus+Glue+Contextマップのインタフェースに関する研究であり、マルチタッチディスプレイを用いたインタフェースを提案した。これにより、Focus+Glue+Contextマップにおけるマルチタッチインタフェースの可用性について検証した。すべての研究において、システムを実際に試作し、被験者実験をおこなうことによって、有用性を確認した。電子情報通信学会論文誌と、ICT活用教育方法研究の論文誌に論文が掲載された。また、4件の国際会議において研究発表を行った。

さらに、国内外の会議において研究を発表し、W2GIS2011という国際会議においてBest Presentation Awardを,DEIM2011というフォーラムにおいて優秀インタラクティブ賞を、電子情報通信学会より優秀論文賞を、教育システム情報学会学生研究発表会において優秀賞を受賞するなど4つの賞を受章することができた。これらの成果はいずれも,Web上で扱われるマルチメディアコンテンツである,映像,地図,実世界上の人の,高度利用に関する研究であり,マルチメディアコンテンツを中心としたWebサービスの発展に寄与できると考えている.本年度は、昨年度から引き続き、主に、地図コンテンツの高度化手法についての研究を実施した。具体的な手法として,モバイルWebマップサービスに適した周回道路探索における高速化手法とその応用を提案した.周回道路探索とは,道路ネットワーク地図において,注目する任意の座標を取り囲む最小の道路ネットワークである周回道路を獲得する手法である.また,周回道路で囲まれた領域は区画であるため,モバイルWebマップサービスにおいて従来困難であった区画に基づく処理が可能になる.しかしながら,従来の手法をモバイルWebマップサービスに適用するためには,処理速度等の点で問題があり実現は困難であった.そこで,本研究においては,あらかじめ効率よく全ての道路に対して周回道路を計算し,データベースに格納しておくことによって,高速に周回道路や拡大周回道路を獲得する手法を提案した.さらに,隣接周回道路テーブルを用いることによって,効率的なインデキシング作成手法を提案する.周回道路の検索時間やインデキシング生成時間などの評価尺度によって,提案手法の有効性を検討した.これにより、既存の道路データベースから周回道路データベースを構築することによって,周回道路と拡大周回道路を高速に獲得可能な手法を提案した.これにより,周回道路探索手法は51倍の高速化を実現し,拡大周回道路探索も16倍25倍の高速化を実現した.また,道路データベースは巨大であるため,周回道路データベースを構築することは多大な時間がかかるが,隣接周回道路テーブルを作成することによって,従来手法に比べて3.9倍高速に周回道路データベースを構築することが可能になった.これにより,区画や地域を構成する周回道路に応じて,自動的にFocusの形状や位置や縮尺を制御することが可能になった.
脳分節形成におけるPax-6遺伝子の役割

脊椎動物の脳形成はまず外胚葉に神経上皮が誘導され、その後背側で癒合して神経管が形成されるとともに、前後軸に沿ったいくつかのコンパートメント(分節)に分がれることによりなされる。近年、多数の形態形成遺伝子やシグナル分子がこの脳分節に特異的に発現することが報告されており、脳の分節構造は形態的な単位であるばかりでなく、その後の領域特異的な神経細胞の分化やネットワーク形成の基本単位として極めて重要な役割を果たしていると推定される。ショウジョウバエの形態形成遺伝子であるpairedのホモログの一つとして同定されたPax-6遺伝子は転写因子をコードし、発生中の前脳や菱脳・脊髄で領域特異的に発現する。本研究では実験発生学的手法と分子形態学的手法を駆使することにより、脳分節形成の細胞系譜的解析および脳のパターニングにおけるPax-6の役割について解析することを目的としている。今年度は、Pax-6陽性領域である前脳コンパートメントの成立とその運命地図の作成について、培養マウス胚を用いて詳細な解析を行った。さらに昨年度確立した電気穿孔法による培養哺乳類胚への遺伝子導入系を用いて、前脳コンパートメントの維持にカドヘリン群が果たす役割を解析した。また、ラット胚菱脳部において、Pax-6の下流の分子カスケードについて解析し、Wnt遺伝子によってコードされる分泌因子がlslet2などの遺伝子発現を調節することにより、神経細胞の多様性獲得に役割を果たしていることが示唆された。
現生造礁サンゴとシャコガイ骨格に記録された気候

平成8年8月に鹿児島県喜界島北東部志戸桶において,段丘面の地形を光波測量計を用いてmmの精度で測量し,地形断面図を作成した。その結果,段丘面IIV面を認識することができた。断面図の測線に沿って約10m毎に1x1mの方形区を設置し,段丘面IIIVの化石造礁サンゴ群集を記載した。また,測線を現在のサンゴ礁まで延長し,方形区法によって水深06mの現生造礁サンゴ群集を記載した。これらの調査によって,段丘面上に分布する化石群集は水深05mの極めて浅い群集と縁溝群集からなることが判明した。方形区データを作成する際に,現地においてAMS^<14>C年代測定用の試料も採集し,ニュージーランド地質・核科学研究所で^<14>C年代を測定した。その結果,II面は55923859yrsB.P.,III面は28682633yrsB.P.,IV面は21431212yrsB.P.であることが判明した。第四紀完新世の古気候を復元するため隆起サンゴ礁の造礁サンゴとシャコガイの成長線と酸素・炭素同位体比を測定する予定である。しかしながら,これらの解析を行うためには現生の試料を用いて,海水温・塩分・日射量などの気候と成長線や同位体比などの骨格中の記録がどのような関係にあるか,予めモデルを作成する必要がある。そこで,平成8年78月に沖縄県石垣島吉原で現生造礁サンゴとシャコガイ殻を採集し,温度・塩分センサーを設置した。これらの骨格の成長線を解析した結果,成長線には年輪と日輪が存在することと日輪は全天日射量と海水温に相関が高いことが明らかになった。また,同じ試料に付いて酸素・炭素同位体比を測定したところ,シャコガイ殻の酸素同位体比は海水と平衡下で析出したものと同じであることが判明し,温度の良い指標となることが確認された。沖縄県石垣島北東部の吉原付近の水深約1.5mのサンゴ礁に自動記録式センサーを設置し,約1年間に渡って30分間隔で海水温と塩分データを記録した.また,センサーの周辺に生息する造礁サンゴPorites sp.とシャコガイの仲間のHippopus hippopusを数個体づつ採取した.海水温は1832°Cの範囲で,塩分は34.034.5‰の範囲で年周あるいは日周変化することが認められた.同時に,造礁生物の生産量と石灰化量を決定するため,周辺の海水も採水し,現地でpHとアルカリ度を測定した.また,これらの海水を実験室に持ち帰り,海水のδ^<18>Oと無機炭素のδ^<13>Cを東北大学現有設備の質量分析計DeltaSを用いて測定した.

さらに,ICPと原子吸光装置を使用して海水中のCa,Mg,Sr,Na,K,Baイオンの濃度を定量した.これらの化学成分は塩分に依存し,温度には依存しないことが判明した.造礁サンゴとシャコガイから厚さ約5mmの薄板を切りだし,年輪を認識するため,ソフトX線写真を撮影した.また,骨格の表面をEDTAでエッチングし,走査型の電子で微細構造を検討した.その結果,シャコガイ骨格からは幅20-50μmの日輪と考えられる成長線が見い出された.年輪に対して垂直方向に約25μmの間隔で約3年分,100個の試料を削り取り,海水の場合と同じ方法で酸素・炭素同位体比とCa,Mg,Sr,Na,K,Ba濃度を測定した.その結果,造礁サンゴとシャコガイの酸素同位体比は年周変化を示すことが確認された.平成7年8月に沖縄県石垣島北部の吉原沖サンゴ礁の礁原で,温度・センサーを設置し,30分毎に海水温と塩分を測定した.なお,このセンサーは現在もデータを記録している.センサーの周辺からシャコガイ(シャゴウ; Hippopus hippopus)を5個体採集し,センサー近くのオリに入れて飼育した.また,吉原背方の川平水路より,造礁サンゴ(Porites lutea)を採集した.これらの骨格試料から厚さ約5mmの薄板を切り出し,可視光とソフトX線で写真を撮影した.その結果,造礁サンゴには幅1.2cmの年輪が,シャゴウには1.1cmの年輪が観察された.また,シャゴウの薄片に光学顕微鏡で観察したとこと幅2050μmの日輪が認められた.日輪は冬に幅が狭く,夏に広いことが判明した.また,全天日射量と海水温と相関がよい.平成8年度には,前年度に採集した造礁サンゴとシャコガイ殼の酸素・炭素同位体比をフィニガン社製質量分析計deltaSよって分析した.成長線を測定した測線に沿って同位体比を測定したところ,いずれの酸素同位体比も夏に軽く,冬に重いことが判明した.シャゴウ殼の酸素同位体比は海水と平衡下で析出したものと同じであることが判明し,温度の良い指標となることが確認された.また,Porites lutesの炭素同位体比は明瞭な年周変化が認められないのに対して,シャゴウの同位体比は平成8年以降顕著であることが明らかになった.造礁生物周囲の海水の炭素同位体比変化を反映している可能性がある.
トポロジーとその関連分野の研究

横田佳之:トンネル数1の結び目の2つの連結和のトンネル数が3となることがあることを発見し,さらに,トンネル数の評価法を研究した。(佐久間誠,森元勤治との共同研究)坂内悦子:スピンモデル,アソシェーションスキームの相対性及びモジュラー不変性の相互関係を研究し,ある種のアソシェーションスキームからスピンモデルを構成するアルゴリズムを見い出し,それを有限群から得られるアソシェーションスキームに適用して,そのモジュラー不変性を完全に決定し,さらに,非対称スピンモデルの構成に成功した。(坂内英一,F.Jaegerとの共同研究)山田美枝子:ジョーンズ型対称スピンモデルの4つのうち2つが,ある4-weightスピンモデルから構成できること,また,4-weightスピンモデルがある条件をみたせば、その2倍のループ変数をもつ,しかも,その条件をみたす4-weightスピンモデルが構成できることを示し,実際,アダマ-ル行列からこの構成法により,その無限系列を構成した。塩谷隆:下に曲率が有界な距離空間(アレキサンドロフ空間Xの特異集合S_Xの余ハウスドルフ次元が1以上であることを示し,X-S_Xにリーマン構造が入ることを示した。川崎英文:動節点をもつスプライン関数によるチェビシェヲ近似問題を最適化問題として捉えると,1次の最適性条件をみたせば,2次の最適性条件をみたすという特殊な構造があることを発見した。
新しい有機ガリウム化学を基盤とする不飽和化合物の直接カップリング反応

ガリウム元素は周期律表で13族第4周期にあり,アルミニウムの一つ下に位置している.有機ガリウム化合物は半導体製造に大量に使われているが,有機化学的にはほとんど取り上げられなかった.同族の有機アルミニウム化合物に比べて,特徴的な性質を見い出すことができなかったためである.しかし最近,我々は新しい着想によって,有機ガリウム化合物に特徴的な新反応を見い出しつつある.特に,塩化ガリウムが炭素-炭素不飽和結合を強く活性化することが分かってきた.本研究では,この新しい有機ガリウム化合物の化学を解明するとともに,オレフィン,アセチレン,芳香族化合物といった不飽和化合物を直接カップリングさせる新反応の開発を行う.塩化ガリウムを用いると,芳香族炭化水素がシリルアセチレンと反応し,β-シリルビニル化物を与えることを見い出した.これはFriedel-Orafts反応で芳香族直接C2-オレフィン化に始めて成功したものである.反応促進剤としては,塩化ガリウムのみが有効で,塩化アルミニウムを始めとするルイス酸,プロトン酸,および固体酸ではビニル化物を与えない.本反応に関わる新しい親電子的中間体が,極めて高い反応性を有していることも明らかにした.有機ガリウム化合物の特徴として,不飽和結合にカルボメタル化を起こすこともわかってきた.アリルシランとシリルアセチレンあるいは末端アルキンを塩化ガリウムで処理すると,アリルシランがトランスメタル化を起こした後に,カルボメタル化反応が進行し,ビニルガリウム中間体が生成する.これを水で反応停止すると,1,3-ジエン類が収率よく得られた.種々の有機金属化合物でアセチレンのアリルメタル化が知られているが、本反応は比較的幅広い基質に適用できることと,反応が室温で速やかに進行する特徴がある.ガリウム元素は周期律表で13族第4周期にあり,アルミニウムの一つ下に位置している.有機ガリウム化合物は半導体製造に大量に使われているが,有機化学的にはほとんど取り上げられなかった.同族の有機アルミニウム化合物に比べて,特徴的な性質を見い出すことができなかったためである.しかし最近,我々は新しい着想によって,有機ガリウム化合物に特徴的な新反応を見い出しつつある.特に,塩化ガリウムが炭素-炭素不飽和結合を強く活性化することが分かってきた.本研究では,この新しい有機ガリウム化合物の化学を解明するとともに,オレフィン,アセチレン,芳香族化合物といった不飽和化合物を直接カップリングさせる新反応の開発を行う.塩化ガリウムを用いると,芳香族炭化水素がシリルアセチレンと反応し,β-シリルビニル化物を与えることを見い出した.これはFriedel-Orafts反応で芳香族直接C2-オレフィン化に始めて成功したものである.反応促進剤としては,塩化ガリウムのみが有効で,塩化アルミニウムを始めとするルイス酸,プロトン酸,および固体酸ではビニル化物を与えない.本反応に関わる新しい親電子的中間体が,極めて高い反応性を有していることも明らかにした.有機ガリウム化合物の特徴として,不飽和結合にカルボメタル化を起こすこともわかってきた.アリルシランとシリルアセチレンあるいは末端アルキンを塩化ガリウムで処理すると,アリルシランがトランスメタル化を起こした後に,カルボメタル化反応が進行し,ビニルガリウム中間体が生成する.これを水で反応停止すると,1,3-ジエン類が収率よく得られた.種々の有機金属化合物でアセチレンのアリルメタル化が知られているが、本反応は比較的幅広い基質に適用できることと,反応が室温で速やかに進行する特徴がある.