hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
健常高齢者の多寡を引き起こす文化特性の地域的変異に関する文化人類学的研究

平成9年度は、十勝・釧路・旭川地方のアイヌ社会調査から、かつて健常高齢を促進する文化があったことを確認、また健常高齢者への尊敬の念が長寿促進要因であったことを確認した。しかし、同時に、この百数十年にわたる和人社会および文化への強制的組み入れによってそれが失われ、少数民族がしばしば遭遇している危機的な状況にあることを見た。他方、同じ少数民族ではあるが、沖縄では敬老精神が存続、生涯現役という考え方や助け合いの伝統がボランティア活動を生むなど長寿促進要因が機能しつづけている事例を見たが、大都市で見られるような伝統の喪失もすでに観察された。平成10年度は、和歌山県における祖先と共に生きるという仏教的伝統と、それに結びついた社会性および社会的貢献を促進する要因、前向きの精神性が健常高齢に関与していること、山梨県では若い頃に得た知識技術および生活態度が健常高齢に結びついていること、福岡県では祖先と共に生きつつ、同じ文化を共有する友人たちと共に生き、転出した若者とうまく連絡を取り合って生きている健常高齢者、そして岩手県では孤立的な僻村という立地条件から以上のような伝統とは無縁の生活を強いられ、結果として依存的な生き方をしている高齢者を見た。彼らは大都市で見られるポストモダン的健常高齢者の対極にあると言えよう。平成11年度は、近代化の影響が最も大きい東京・大阪で、伝統的な紐帯を保つことで健常高齢を全うしつつある一方で、高い流動性のなかで意図的に社会性を育成したり、退職後に新たな技芸を身につけ、その共通した技芸を通じ、あるいは共通の考えや趣味を通してコンサート、民踊、オペラなどを公演したり、趣味活動、政治運動などで社会性を獲得、ないし参加していこうとするポストモダン的現象が見られた。1.十勝および釧路地方在住のアイヌ文化と旭川地方のアイヌ文化に関する現地調査結果から(1)アイヌ文化における長寿促進要因明治以来、人口が激減し、独自の文化の維持さえ困難を来したアイヌ民族ではあるが、かろうじて健常な長寿に価値をおく文化を保持してきた。長寿者は神に近いとしたり、長寿であることに加えて男の場合は眉目秀麗で度胸があり、弁が立ち、女の場合は美しく勇気があり、手先が器用であるといった徳を持つことが尊敬を集め、エカシやフチの尊称を受けた。そうした文化が結果として長寿を促進したと考えてよい。また、共同体全体が老人の世話をする文化も長寿促進要因となった。長寿で亡くなった人には黒豆と餅米で祝った儀礼にも長寿を価値づける側面をみることができる。(2)アイヌ文化における長寿阻止要因和人の圧倒的な力に屈し、さらにその文化に組み込まれ、自らの文化的アイデンティティをかなりの程度失ったことは人々を短命に導いた。また、あの世に逝った死者が再生するとか親族のなかに生まれ変わるという観念はアイヌ文化が必ずしも長寿を価値づけているわけではないことを示している。2.大宜味村、那覇市および糸満市における沖縄文化に関する現地調査結果から(1)沖縄文化における長寿促進要因敬老精神にあふれた長寿儀礼が健常高齢者の励みになっている。さらに、隠居制がなく「死ぬまで現役」という考え方から高齢者の社会参加が盛んで、それが老人クラブの活動にも反映し、高齢者相互の助け合いを生んでいる。また、老人クラブや老人ホームのボランティア活動が健常高齢者を増加させている。山道を登り降りする野菜作りや磯の海草取りなどよく身体を使うことも健常高齢者を多くしている。とくに女性にそれが目立つ。(2)沖縄文化における長寿阻止要因楽天的な沖縄文化では、死者の再生を象徴する葬儀にもかかわらず、短命を導かない。(1)健常高齢者を多く生み出す地域例(A)

奈良、大阪そして高野山にも近いという立地条件下にある和歌山県の紀ノ川沿いおよび紀伊水道に面した地域では次のように活発な健常高齢者が多く見られた。(1)強い祖先崇拝の保持者(祖先と子孫への責任感、祖先からの守護の確信、清浄な気持ちが確保できるという)。(2)地域社会におけるリーダー的存在。(3)若いときからのキャリア(保健婦、置物造りなど)を生かして社会的に貢献している人。(4)居合道に生き現代日本文化を批判し、精神に張りをもっている人。(5)(山水画や仏画など)趣味の奥義に到達しようという意欲を持っている人。(6)社会的貢献にせよ趣味にせよそれらを共有できる仲間が身近にいる人。(7)高齢になってからも新たな趣味(詩吟、短歌、陶芸など)に挑戦しつづけている人。(B)山梨県山梨市では未婚時に製糸工場で働き、結婚後に養蚕で主導的な役割を果たした過程で得た知識・技術および生活態度が今日の健常性を生んでいる例が見られた。(C)必ずしも有利とはいえない山村生活ではあるが、自ら先祖伝来の土地を離れない生き方を選択している健常高齢者の事例は福岡県で見られた。そこでは、(1)若者が転出しても高齢者は自らの判断で居残るという自主性が見られた。土地を離れないのは祖先崇拝と関係しているのであり、上記のような祖先崇拝による健常高齢促進要因をここでも見出すことができる。(2)同じ文化を共有する友人、知人、親戚が多い。(3)転出した若年者に農産物を送ったり訪れたりして積極的に関係を保っている。(2)健常高齢者を出さない地域例孤立しがちな地形であることや、冬には雪に閉ざされるといった気候条件のもとでは孤立しがちな生活を余儀なくされ、結果として目立った病気に侵されてはいない高齢者ではあっても健常とはいいがたい事例が岩手県で見られた。彼らは自らの生活を行政に頼りがちで、受身的な生活を送っている。近代化の影響が最も大きいと思われる大都市において、健常高齢者が、彼らをとりまく社会文化環境に対してどのように適応しようとしているのか、という問題に焦点を合わせて調査を行なった。その結果、伝統に依拠して健常を保とうとする試みの一方で、ポストモダン的状況に適応する形で健常を保とうとする試みも見られた。すなわち、前者に関しては、(A)伝統的な社会的紐帯によって社会性を保ち、健常を維持する東京都墨田区の零細企業が多い地域の高齢者の場合、郊外に転居した孫子たちとの絆を保ちつつも住みなれた土地を離れない、つまり血縁的関係も地縁的関係も保つことで社会性を確保して健常を保っている。また、後者に関しては、(B)高い流動性の中で社会性の創出して健常を保つ東京の豊島区では人口の流動性が高く、高齢者は社会性を喪失する傾向にあるが、地域の行政とボランティア活動が連携をとりながら「ちょっとしたきっかけ」を作ることで社会性の作り出している例がみられた。(C)高齢者がもつ知識と伝統を伝えるボランティア活動で健常を維持する東京都墨田区では、高齢者が戦争の被害を子孫に語り継ぐ「語り部事業」や地域の冠婚葬祭に積極的に関わる形で「心豊かな人情の町」を復活する社会的役割を担って健常を保っている。(D)
パピローマウイルスが関与する発癌モデルにおける癌化過程の解析

ヒトパピローマウイルス(HPV)が、種々の前癌ならびに癌病変に検出されることから、HPV染と発癌との関連が多くの注目を集めている。そこで本研究では、ハムスター口腔パピローマウイルス(HOPV)の発癌に関与している可能性を探るため、あらかじめハムスターにパピローマウイルスに対する免疫を獲得させた後、発癌実験を行い、前癌病変もしくは癌病変の形成の有無を解析した。この免疫方法としては、クローニングしたHOPVのゲノムのうち、ウイルス粒子の主要構造蛋白をコードする遺伝子L1を培養細胞に発現させ、ウイルス様粒子virus likeparticleを産生し、密度勾配法により精製して免疫用の抗原を作成し、この粒子をハムスターに皮下接種した。実験動物(雄性ゴールデンハムスター)は、対照群と免疫群および非免疫群の3群に分けた。対照群は、無処置とした。非免疫群は、発癌処置のみを行った。免疫群には2回の皮下接種を3週の間をおいて行い、その後発癌処置を行った。発癌処置は、8週間dimethyl benzanthracene(DMBA)を週3回、舌尖に塗布しその後創傷を加え、さらにDMBA塗布を連続して、13日間行った。各群の動物は、発癌処置後、病理組織学的に検索した。免疫群では、対照群と同様に通常の体重増加が見られ、舌粘膜は正常であった。一方、非免疫群では、体重の減少と舌粘膜に前癌病変の形成が認められた。また、同様に芳香族ヘテロサイクリックアミンを用いた発癌実験系においても前癌病変にHOPVの感染がみられた。また、HOPV感染は、発癌の比較的初期からおきることも認められた。これらの結果より、HOPV感染は明らかに発癌と何らかの関連があることが示唆された。ヒトパピローマウイルス(HPV)が、種々の前癌ならびに癌病変に検出されることから、HPV感染と発癌との関連が多くの注目を集めている。この免疫方法としては、クローニングしたHOPVのゲノムのうち、ウイルス粒子の主要構造蛋白をコードする遺伝子LIを培養細胞に発現させ、ウイルス様粒子virus likeparticleを産生し、密度匂配法により精製して免疫用の抗原を作成し、この粒子をハムスターに皮下接種した。発癌処置は、4週間dimethylbenzanthracene(DMBA)を週3回、舌尖に塗布しその後創傷を加え、さらにDMBA塗布を連続して、13日間行った。

この免疫方法としては、クローニングしたHOPVのゲノムのうち、ウイルス粒子の主要構造蛋白をコードする遺伝子L1を培養細胞に発現させ、ウイルス様粒子virus likeparticleを産生し、密度勾配法により精製して免疫用の抗原を作成し、この粒子をハムスターに皮下接種した。実験動物(雄性ゴールデンハムスター)は、対照群と免疫群および非免疫群の3群に分けた。対照群は、無処置とした。非免疫群は、発癌処置のみを行った。免疫群には2回の皮下接種を3週の間をおいて行い、その後発癌処置を行った。発癌処置は、4週間dimethyl benzanthracene(DMBA)を週3回、舌尖に塗布しその後創傷を加え、さらにDMBA塗布を連続して、13日間行った。各群の動物は、発癌処置後、病理組織学的に検索した。免疫群では、対照群と同様に通常の〓重増加が見られ、舌粘膜は正常であった。一方、非免疫群では、体重の減少と舌粘膜に前癌病変の形成が認められた。また、同様に芳香族へテロサイクリックアミンを用いた発癌実験系においても前癌病変にHOPVの感染がみられた。また、HOPV感染は、発癌の比較的初期からおきることも認められた。これらの結果より、HOPV感染は明らかに発癌と何らかの関連があることが示唆された。
白血病細胞の産生するサイトカイン(LD78)の生理活性と細胞膜受容体の解析

LD78と高い相同性を持つマウスの蛋白MIPー1αの幹細胞増殖抑制因子としての活性が明らかになり、LD78の生物活性を知ることは急務となった。その目的で大腸菌由来LD78蛋白をヨ-ドラベルした後に各種細胞株への結合試験を行った。標的とした細胞株はHTLVーI感染株MJ.T細胞株Jurkatt及び単球性の株HLー60及びV937であった。それぞれへの特異的結合は828、1108、1081、2222、であり、V937細胞への結合が最も高い事が明らかになった。V937細胞へのLD78蛋白の結合はILー8やγーIFNでは阻止できなかったがラベルしていないLD78によっては阻止され、特異的な結合であることが確かめられた。またラベルしたLD78をDSSを用いて細胞膜と架橋化した後、細胞溶解液をSDSーPAGEにて解析することにより、分子量60.000に相当する単一なバンドを認めた。大腸菌由来LD78蛋白はCMK細胞の増殖を100μg/mlの濃度で著明に抑制したが酵母由来LD78蛋白にはその抑制効果が認められず本蛋白の生理活性の同定には課題を残した。
日本古代の法制文献の基本的特徴を解析する方法の開発に関する研究

本年度は、まず『令義解』に関する研究をもとに、その編纂の趣旨と過程、撰定者等について整理した。日本では、すでに中国において高度なレベルに達していた法律の解釈学と、古代国家が『律』『令』実際の行政に適用していく過程において各法文の運用上の解釈の策定が必要となったこととに基づいて、『律』『令』の解釈学が発達した。そして施行後100年以上を経た9世紀初期に至って、複数の解釈学説が提起されている混乱を背景に、解釈を整理・統一する必要性が唱えられた。これをうけ、右大臣清原夏野を最高責任者として国家事業で編纂されたのが『令義解』である。その撰定者には法律学者だけでなく当代随一の文章博土なども加わっていること、詔によって遵守が命じられていることなどから、義解の文章は法文解釈表現の規範として定点的指標を与えてくれるものであることを確認した。次に『令義解』の文章を検討しやすくするため、データベースSHUUGEから『令義解』と同じ内容である『令』本文・注文、義解の文を抽出してサブファイルを作成した。そして昨年度その有効性が確かめられた漢文の俗語・口語的表現や助辞をもとにした分析を試みた。その際義解の文章の特徴を明らかにしやすいように、『令』本文・注文と、法律学者の解釈の集大成である集解諸説の文章とを対照した。具体的には「仮如」などの仮定的表現や「登即」といった俗語、そして「者何」など設問を表現す助辞や文末におく助辞である「耳」を検討した。その結果、義解の文章にいくつかの特徴的な点が存在することは窺えたが、その理由までは明らかにすることができなかった。違いをもたらす背景の慎重な検討の必要性と、各語句の深い分析の必要性を今後の課題としておきたい。
生体活性元素ドープしたDLCによる表面コーティング技術のバイオマテリアルへの展開

工業的利用価値が高いDLCは、生体内で安定であることが知られている。一方で、亜鉛は骨の石灰化に関与するアルカリホスタファーゼ(ALP)の産生促進効果があることが注目されている。骨形成を促進する生体材料として生体内でZnを供給する機構を持つZn含有DLC(Zn-DLC)を作製し、ZnとDLCの特性を併せ持つ新規生体材料を開発した。Zn-DLCが骨芽細胞の石灰化促進効果があることを確認した。この過程では、石灰化の促進にはZn-DLCから放出されるZnが骨芽細胞に作用していると考えられる。そこで、Zn放出機構を同定するためにZn-DLCの膜構造を評価した。ダイヤモンド状炭素(DLC)膜は生体適合性や血液適合性、生体内での安定性等のバイオマテリアルとしての特性を有する。そのため医療デバイスの表面処理技術として大きく期待されており、DLC膜コーティングによる良好な細胞親和性や抗菌性の成果が報告されている。また、高齢化の進行による骨折治療での骨組織医療に注目が集まっている。骨の再生には骨芽細胞の働きが重要であり、亜鉛(Zn)を与えることでその働きが活性化し、骨組織の再生が促進されることが近年明らかになってきた。しかし、生体埋め込み材料から患部へ直接Znを溶出させ、骨の再生を促進させるようなバイオマテリアルは未だ開発されていない。そこで、本研究では積極的に自己組織の回復促進機能や抗菌性を有するバイオマテリアルの開発を目的とし、骨形成及び石灰化、抗菌効果で知られているZnをDLCにドープしたZn-DLCを作製した。基礎実験として行った異なるZn溶出量におけるマウス頭蓋冠由来の骨芽細胞(3T3-E1)に対する毒性試験(MTT assay)の結果を得た。MTT assayの結果からは適正なZn量であれば、毒性が無く、細胞活性に効果があることが分かった。特に、今年度の実験結果からは、過剰にZnを与えると細胞の活性度が大きく低下する結果も取得できた。そこで、骨芽細胞に毒性を与えず、細胞を活性化っするZn量を把握することが出来た。次年度へ向けた有効な成果として活用できる。本発表では、基礎実験として行った異なるZn溶出量におけるマウス頭蓋冠由来の骨芽細胞(3T3-E1)に対する毒性試験(MTT assay)の結果を報告した(研究発表参照)。今回の実験により、骨芽細胞に毒性を与えないZn量を把握することが出来た。平成27年度の研究成果である毒性試験(MTT assay)の結果、骨芽細胞の活性化を基に、ダイヤモンド状炭素(DLC)膜に骨芽細胞の活性化を誘起する亜鉛(Zn)のドープ量の検討を進めた。そこで、実験条件を調整した試料から徐放されるZn量を把握するためにZn徐放試験を行った。24well plateにZn-DLCおよびNormal DLCを成膜した試料からZn徐放量を測定した。この測定には、細胞培養液(MEM-α)を1wellあたり1mL加えて試料を浸漬させ、96時間留置した後、溶液を抽出しICP質量分析(ICP-MS)で評価した。上記のZn含有量の異なる試料を作製した後、徐放量の異なる培養液を用いて骨芽細胞の活性度を石灰化評価試験により行った。石灰化試験では、Alizarin redによるカルシウムの沈着箇所を染色で確認した。平成28年度の研究では、Zn量の増加に伴って骨芽細胞の活性度が向上する結果が得られた。その成果について「Zn-DLCから溶出したZnの骨芽細胞の活性化に与える影響」、「Zn-DLCの構造とZn溶出過程の検討」に関して5件の国際学会、6件の国内学会での公表を行った(研究発表参照)。応用物理学会では、招待講演の依頼を受け、学術界、産業界から大きな注目を集めている。また、これまでの公表成果を論文にまとめ、国際学会誌へ投稿している。平成27年度および平成28年度においては、申請時の研究計画に従った実験を実施し、概ね目標にしていた成果が得られている。初年度は、亜鉛ドープダイヤモンド状炭素(Zn-DLC)膜の作製方法を検討し、含有Znを制御する手法の開発を行った。Zn-DLCの作製条件を制御することで、DLC内に含まれるZn量を調整でき、培養液に浸漬した後の溶液からはZnの溶出が確認された。骨の再生には骨芽細胞の働きが重要であり、亜鉛(Zn)を与えることでその働きが活性化し、骨組織の再生が促進される結果が得られた。

本研究では積極的に自己組織の回復促進機能や抗菌性を有するバイオマテリアルの開発を目的とし、骨形成及び石灰化、抗菌効果で知られているZnをDLCにドープしたZn-DLCを作製した。in-vitro試験では、基礎実験として行った異なるZn溶出量におけるマウス頭蓋冠由来の骨芽細胞(3T3-E1)に対する毒性試験(MTT assay)結果を得た。今年度(平成28年度)の研究では、Zn量に対する骨芽細胞への効果を特定し、その傾向を把握することが出来た。次年度へ向けて、基板材料としてSUSのみならずTiの検討を進める計画である。ここでの基材の選定は、生体内での骨形成過程の促進効果を同定するために、装着可能な形状や機械的な弾性特性を想定して選定する。ダイヤモンド状炭素(DLC)膜は、抗血栓性や細胞親和性を持つバイオマテリアルとして期待されている。そのため、医療デバイスの表面処理技術として開発が進んでいる。近年、骨折治療において亜鉛(Zn)の骨芽細胞への寄与が解明され、Zn投与による骨組織が促進されることが注目されている。これらの背景のもと、本研究では積極的に自己組織の回復促進機能や抗菌性を有するバイオマテリアルの表面処理技術開発を目的とし、骨形成および石灰化で注目されるZnをDLCにドープしたZn-DLCを作製した。さらに、模擬生体内溶液(PBS)、血液中、生体組織内などの環境下での耐腐食性試験を行ない、バイオマテリアルとしてのZn-DLCの安定性評価を行った。実験条件を調整した試料から徐放されるZn量を把握するためにZn-DLCからのZn徐放試験を行い、質量分析(ICP-MS)で評価した。異なるZn徐放量に対するマウス頭蓋冠由来の骨芽細胞(3T3-E1)の毒性試験(MTT assay)結果を得た。MTT assayの結果からは適正なZn量のZn-DLCでは毒性が無いことが分かった。さらに、Zn徐放量の異なる培養液を用いて骨芽細胞の活性度を石灰化評価試験により評価した。石灰化試験では、Alizarin redによるカルシウムの沈着箇所を染色で確認した。染色観察からはZn徐放量の増加に伴って骨芽細胞の活性度が向上する結果が得られた。模擬生体内でのZn-DLCは、極めて安定であり、機能性バイオマテリアルとしてのポテンシャルが高いことが示唆された。それらの結果を「Zn-DLCからのZn量による骨芽細胞の活性化」、「Zn-DLCの構造とZn溶出過程の同定」とした発表を行い、研究成果の社会還元に寄与した(研究発表参照)。工業的利用価値が高いDLCは、生体内で安定であることが知られている。一方で、亜鉛は骨の石灰化に関与するアルカリホスタファーゼ(ALP)の産生促進効果があることが注目されている。骨形成を促進する生体材料として生体内でZnを供給する機構を持つZn含有DLC(Zn-DLC)を作製し、ZnとDLCの特性を併せ持つ新規生体材料を開発した。Zn-DLCが骨芽細胞の石灰化促進効果があることを確認した。この過程では、石灰化の促進にはZn-DLCから放出されるZnが骨芽細胞に作用していると考えられる。そこで、Zn放出機構を同定するためにZn-DLCの膜構造を評価した。平成28年度に行う実験は、これまで得られているDLCを介してのZn溶出効果の知見(0.1ppb程度)を参考にした試料を生体にインプラントした後、経過時間に対して元素溶出による治癒効果を評価する。
海洋無脊椎動物からの抗トロンビンリード化合物の探索

伊豆半島,伊豆諸島,九州沿岸,および南西諸島などで採集した海洋無脊椎動物サンプル計342検体(海綿239,腔腸78,原索18,および外肛7検体)について,動物試料20gをアルコールおよびアセトンで抽出し,水とクロロフォルムで二層分配して,水溶性および脂溶性画分を調製した.それぞれの画分について,トロンビンに対する阻害活性スクリーニングを行ったところ,海綿46,腔腸12,原索4,および外肛動物1検体に活性を認めた.つぎに,活性の認められた八丈島産海綿Theonellaswinhoeiから活性物質の単離を試み,6つの新規活性物質pseudotheonamideA_1,A_2,B_2,C,D,およびdihydrocyclotheonamideAを得た.すなわち海綿サンプルをエタノールで抽出し濃縮後,水とエーテルで二層分配した.水層をさらにブタノールで抽出し,得られたブタノール層を減圧濃縮し,ゲルろ過,ODSフラッシュクロマトグラフィーで順次分画し,最終的に逆相のHPLCを用いて活性物質を精製した.これらの化合物の構造は,MS,NMRなどのスペクトル解析,アミノ酸分析,および化学変換により,絶対立体化学も含めて決定することができた.得られた活性物質はトロンビンに対してIC_<50>0.913.0μMで阻害活性を示した.これらの活性は類縁化合物cyclotheonamideAと比べると1/50以下と弱く,k-Argの構造が活性発現に重要であることを裏付けることができた.伊豆半島,伊豆諸島,九州沿岸,および南西諸島などで採集した海洋無脊椎動物サンプル計342検体(海綿239,腔腸78,原索18,および外肛7検体)について,動物試料20gをアルコールおよびアセトンで抽出し,水とクロロフォルムで二層分配して,水溶性および脂溶性画分を調製した.それぞれの画分について,トロンビンに対する阻害活性スクリーニングを行ったところ,海綿46,腔腸12,原索4,および外肛動物1検体に活性を認めた.つぎに,活性の認められた八丈島産海綿Theonellaswinhoeiから活性物質の単離を試み,6つの新規活性物質pseudotheonamide A_1,A_2,B_2,C,Dおよびdihydrocyclotheonamidc Aを得た.すなわち海綿サンプルをエタノールで抽出し濃縮後,水とエーテルで二層分配した.水層をさらにブタノールで抽出し,得られたブタノール層を減圧濃縮し,ゲルろ過,ODSフラッシュクロマトグラフィーで順次分画し,最終的に逆相のHPLCを用いて活性物質を精製した.これらの化合物の構造は,MS,NMRなとのスペクトル解析,アミノ酸分析,および化学変換により,絶対立体化学も含めて決定することができた.得られた活性物質はトロンビンに対してIC_<50>0.193.0μMで阻害活性を示した.これらの活性は類縁化合物cyclotheonamide Aと比べると1/50以下と弱く,k-Argの構造が活性発現に重要であることを裏付けることができた.伊豆半島,伊豆諸島,九州沿岸,および南西諸島などで採集した海洋無脊椎動物サンプル計342検体(海綿239,腔腸78,原索18,および外肛7検体)について,動物試料20gをアルコールおよびアセトンで抽出し,水とクロロフォルムで二層分配して,水溶性および脂溶性画分を調製した.それぞれの画分について,トロンビンに対する阻害活性スクリーニングを行ったところ,海綿46,腔腸12,原索4,および外肛動物1検体に活性を認めた.つぎに,活性の認められた八丈島産海綿Theonellaswinhoeiから活性物質の単離を試み,6つの新規活性物質pseudotheonamideA_1,A_2,B_2,C,D,およびdihydrocyclotheonamideAを得た.すなわち海綿サンプルをエタノールで抽出し濃縮後,水とエーテルで二層分配した.水層をさらにブタノールで抽出し,得られたブタノール層を減圧濃縮し,ゲルろ過,ODSフラッシュクロマトグラフィーで順次分画し,最終的に逆相のHPLCを用いて活性物質を精製した.これらの化合物の構造は,MS,NMRなどのスペクトル解析,アミノ酸分析,および化学変換により,絶対立体化学も含めて決定することができた.得られた活性物質はトロンビンに対してIC_<50>0.913.0μMで阻害活性を示した.これらの活性は類縁化合物cyclotheonamideAと比べると1/50以下と弱く,k-Argの構造が活性発現に重要であることを裏付けることができた.
口腔扁平苔癬の病因解明のための基礎的研究-粒子励起X線分光法による口腔扁平苔癬の病変粘膜の微量元素分析-

1.われわれは、17名の口腔扁平苔癬患者(疾患粘膜群)および86名の健常者(健常粘膜群)の頬粘膜の頬粘膜を採取し、PIXE法による微量元素分析を行い比較検討した。2.疾患粘膜群、健常粘膜群から24種の必須元素および11種の汚染元素を検出した。3.このうちカルシウム、セレン、ルビジウムは、疾患粘膜群では健常粘膜群に比較して有意に低値を示した。4.口腔扁平苔癬は30歳以上の女性に好発する。そこで、30歳以上の女性について疾患粘膜群14検体、健常粘膜群15検体を比較した。30歳以上の女性では、リン、鉄、亜鉛、ストロンチウムが疾患粘膜群で有意に高い値を示した。5.われわれの研究により、口腔扁平苔癬患者の口腔粘膜には金属アレルギーの原因といわれるd-遷移元素が高い値を示すことが証明された。1.研究目的口腔扁平苔癬の原因に金属アレルギーがあげられる。このことから、口腔扁平苔癬患者の口腔粘膜には何らかの形で抗原となる原因金属元素が存在すると予想される。本研究は、口腔扁平苔癬患者の病変部口腔粘膜と健常者の口腔粘膜に含まれる微量の金属元素を粒子励起X線分光法(Particle Induced X-ray Emission:PIXE法)にて分析し、これまで推測の域をでなかった同疾患の原因を直接的に証明するとともに、その金属元素の由来を究明することを目的とする。2.対象および方法口腔扁平苔癬患者14名から説明と同意を得て、口腔粘膜組織の微量元素分析(疾患粘膜群)を行った。また対照として、口腔粘膜疾患を有しない健常人ボランティア38名の口腔粘膜組織の微量元素分析(健常粘膜群)を行った。これらの試料を硝酸灰化法で処理し、内部標準としてインジウムを添加してポリプロピレンフィルムに滴下し、サイクロトロンの試料測定用ターゲットとした。ベビーサイクロトロンより発生させた2.9MeVプロトンをターゲットに照射し、励起された特性X線をシリコン・リチウム検出器で検出し、Multi-channel analyzerにてスペクトルに変換後、各微量元素の検出量を算出した。3.結果現在までの結果、健常粘膜、疾患粘膜から28種の微量元素、超微量元素、汚染元素が検出された、また、両群ともに70%以上の検体から、本来体内に必要でないと考えられている汚染元素のアルミニウム、チタン、ストロンチウム、鉛が検出された。各元素の含有量についてみると、全体的に疾患粘膜群の方が健常粘膜群より、含有量が多い傾向がみられた。現在、検体数を増加させ、より詳細な検討を行っている。1.対象および方法今年度は口腔扁平苔癬患者3名から説明と同意を得て、口腔粘膜組織の微量元素分析(疾患粘膜群)を行った。前年度と合計で疾患粘膜群は17名であった。また対照として、30歳以上の口腔粘膜疾患を有しない女性健常人ボランティア15名の口腔粘膜組織の微量元素分析(健常粘膜群)を行った。2.結果現在までの結果、健常粘膜、疾患粘膜から24種の必須元素、11種の汚染元素を検出した。検出率についてみると、錫、パラジウム、ジルコニウム、銀で疾患粘膜群が健常粘膜群より有意に高い検出率を示した。両群の30歳以上の女性の検体(健常粘膜群15例、疾患粘膜群14例)について元素含有量について比較すると、全体的に疾患粘膜群の方が健常粘膜群より、含有量が多い傾向がみられた。このうち、疾患粘膜群での準主要元素のリンが3867.73μg/g、微量元素の鉄が156.64μg/g、亜鉛80.76μg/g、汚染元素のストロンチウムが0.90μg/gで健常粘膜群より有意に高い値を示した。
がん組織における高―中酸素分圧下での新規ＨＩＦ活性化メカニズムの機能解析

がん組織は正常組織と接する比較的酸素分圧の高い領域から腫瘍内部の壊死領域のような激しい低酸素の領域まで幅広い酸素分圧を呈す特異な微小環境にある。細胞の酸素分圧センサーとして低酸素応答性転写因子Hypoxia Inducible Factor (HIF)があり、がん組織で重要な役割を果たしていることが知られているが、高-中酸素分圧下での活性制御については不明である。そこで本研究では申請者らが新規に同定した高-中酸素分圧下でのHIF活性因子Mint3のがん組織での役割を解明することで、がん組織内の高-中酸素分圧下におけるHIFの活性化がどのようにがん細胞やがん間質細胞の機能を制御しがんの悪性化に影響するかを明らかにする。がん間質構成細胞におけるMint3の機能を明らかにするため、Mint3欠損マウスと乳がんモデルマウスMMTV-PyMTマウスを交配させ解析を行った。その結果、Mint3欠損マウスでは肺へのがん転移が有意に低下していることが明らかとなった。またMint3欠損マウスにメラノーマ細胞株B16F10を尾静脈移植した際にも肺転移が有意に低下しており、マクロファージ特異的Mint3欠損マウスでも同様の結果が得られたことから、マクロファージのMint3ががん転移に関わることが明らかとなった。さらなる解析でMint3によるがん転移の促進は転移初期でのがん細胞の血管外遊走に関わることが明らかとなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。細胞の酸素分圧センサーとして低酸素応答性転写因子HIFがあり、がん組織で重要な役割を果たしていることが知られているが、高-中酸素分圧下での活性制御については不明である。そこで本研究では高-中酸素分圧下でのHIF活性因子Mint3のがん組織での役割を解明することで、がん組織内の高-中酸素分圧下におけるHIFの活性化がどのようにがん細胞やがん間質細胞の機能を制御しがんの悪性化に影響するかを明らかにする。H23年度では、がん間質におけるMint3の役割を解明するため、Mint3欠損マウスへの腫瘍移植実験を行った。その結果、間質のMint3ががんの転移を制御していることが明らかとなった。また、間質の中でも特にマクロファージにおけるMint3ががん転移に影響を及ぼしていることが明らかとなった。発がんモデルマウスを用いた解析では、Mint3欠損マウスと発がんモデルマウスとの交配も完了し、解析に着手した。また、Mint3自身の制御機構を解析した結果、Mint3が特定のシグナルカスケードの下流で制御されていることが明らかとなった。特定されたシグナルカスケードはがん組織で活性化していることから、腫瘍組織ではMint3によるHIF活性化が促進されていることが明らかとなった。また、Mint3結合分子の探索を行い、Mint3の機能を制御する分子Aを同定した。研究の初期に様々なアプローチを試み、その後うまく進んだ研究へと選択、集中を行う、という研究計画を立てていたため、研究全体としては順調に目標を達成できている。H23年度の研究が順調に進んだため計画全体に大きな変更は必要としないが、当初の予定通り研究計画の後半ではうまく進んでいる研究へと選択、集中を行うことで、研究計画の速やかな目標達成を目指す。
日本の近代石油産業―生成と展開―

昨年提出した「科学研究費補助金(若手研究(B))交付申請書」中の「研究の目的」及び「研究実施計画」に基づき、本年度の研究内容は展開された。その内容は以下の通りである。(1)「石油産業における市場競争と販売網形成」昨年度から継続中であった本テーマに関しては、当初予定通りロンドンのシェル石油本社での資料収集を行い、それを踏まえて同名のタイトルで、中西聡・中村尚史編『商品流通の近代史』に収録すべく、既に出版社(日本経済評論社)に原稿を送付した。同書は既に全国銀行協会から助成金を交付されることが決定しており、その関係もあって遅くとも2003年7月には刊行される予定である。(2)「石油業官営方式の展開と挫折」前年度以来、「明治前期の石油産業」という課題のもとに進めてきた本テーマについて、本年度は国立公文書館・外務省外交史料館等で精力的な資料収集を行い、それらを整理・分析した上で、上記のタイトルで脱稿した。同論文は、高村直助編『明治前期の日本経済-資本主義への道』(仮題、日本経済評論社)に収録される予定であり、編者の査読とそれに基づく修正を踏まえて2004年初頭に刊行される予定である。(3)「戦前日本の石油精製業」当初予定に基づき、旧帝国大学化学科学生実習報告及び『燃料協会誌』『工業化学雑誌』等戦前の化学技術系雑誌記事等の資料収集に努めた。しかし、論文としてまとめるにはまだ資料不足であり、現在は現コスモ石油の前身である大協石油の更に前身となる、新潟県新潟市における幾つかの個人製油所の事業データを収集すべく、新潟県立図書館等に照会中である。本研究は、次年度も継続していく予定である。なお、昨年3月提出の博士学位請求論文『近代日本の石油市場と石油産業』の修正・再提出を行い、2003年3月付で博士(経済学)の学位を授与された。昨年提出した「科学研究費補助金(奨励研究(A))交付申請書」中の「研究の目的」及び「研究実施計画」にもとづき、本年度の研究内容は展開された。(1)「戦前石油産業の販売網形成」について。大阪の旧石油問屋徳野石油株式会社を訪問し、同社所蔵史料『金銭出入帳』を借用した。そして、マイクロカメラを購入して同史料を撮影し、内容を分析した。同史料はこれまで未発見の一次史料であるため、その学術的価値を考え、「近代の石油産業における流通チャネル研究のための基礎資料(1)(2)」として、史料研究の形で公表する(「11.研究発表」参照)。以上は主に日本石油に関する資料であるが、当該期同社を上回るシェアでありながらその活動内容に不明な点が多いライジングサン石油(現昭和シェル)について、ロンドンのシェル石油本社を含めた資料収集が必要と考えるに至った。よって次年度にそれを行った後、研究成果を総括して学会誌に投稿する予定である。(2)「石油資本の勃興と新潟県」について。本年度前半に、旧帝国大学鉱山学科学生実習報告等の資料収集・分析を行い、それを踏まえて後半に同名の論文を脱稿した。現在ゲラ刷りが進められており、2002年度中に武田晴人編『地域の社会経済史』という表題で、有斐閣から刊行される予定である。(3)既発表論文を含めたここまでの研究成果を、『近代日本の石油市場と石油産業』という表題で、東京大学大学院経済学研究科に博士論文として本年度末に提出する。(4)また、「明治前期の石油産業」についても、国立国会図書館・国立公文書館等で行政文書を中心に資料収集を行い、その整理を進めた。このテーマについては次年度も継続予定である。
外国語産出技能の育成支援のための画像・言語処理に関する研究

深層学習技術の進展に伴い、計算機が高精度に画像・言語のメディア処理を行えるようになってきた。本申請課題は、情報処理技術によって画像と作文・発話を高度に対応付ける基礎技術を研究した上で、それを用いた外国語の産出能力(書く、話す能力)の育成支援を行うシステムの実現を目的とする。これまでに蓄積してきた自然言語処理、機械翻訳、音声認識に関する技術や知見、外国語学習支援、外国語教育に関する技術や知見を発展・拡張・統合することで、外国語産出能力の育成支援のための基盤形成を目指す。具体的には、ある絵を学習者に見せてそれに対して適切な文を産出してもらう課題を考え、産出能力を評価するシステムの実現を目指す。
流動ダイナミクスに基づく微生物識別法の開発と大偏差力学の展開

ブラウン運動はナノ・マイクロスケールの代表的な現象であり,近年,学術・産業両面での応用上の重要性からも一分子追跡の計測技術が大きく発展してきている.また,微生物の自発的運動はランダム性を有しており,その種や状態を特徴づける特徴として重要である.しかし,ランダムな軌跡の解析技術は計測技術自体に比べるとあまり研究されていない.本研究では,統計数理の大偏差原理を基にして軌跡データを解析することにより,時々刻々の粒子配向が不明でも棒や楕円体のような微粒子の拡散異方性を評価できることを明らかにし,また,E. coliのような微生物の自発的運動の特徴の差異を拡散係数が等しくとも明らかにする方法を開発した.本年度は,本研究課題の対象事例としての中核を成す微生物の自発的運動に対して,統計数理の原理の1つである大偏差原理を応用し,広い意味での流動ダイナミクスに関する知見を得た.具体的には,実験研究対象として最もよく知られている微生物である大腸菌(E. coli)の基本的な運動特徴を再現する数理モデルを構成し,それが生み出す軌跡データを対象に解析をおこなった.その結果として,まず対象に注目した応用上の意義としては,微生物の運動の特徴を抽出する新たな手法としての有用性を示すことができた.本研究で提案した方法では,微生物の自発的運動を評価する際に培地に化学物質濃度勾配を作り出す必要が無く,微生物の向きに関する情報が不要であり,運動を特徴付ける個別的な閾値を事前に知っている(または定義する)必要が無い,という実用上の特長がある.したがって,未知の微生物を特定する必要のある産業上あるいは疫学上の用途に有用である.また,無侵襲であり,基本的には化学物質のマーカーも不要である.そのため,医学・生物学の目的で,細かい実験条件の違いに対して微生物の挙動がどのように変化するのかを,長時間計測を続けながら比較評価することも可能である.そして,応用数理・応用力学上の意義としては,まず,中心極限定理を包含する範囲の一般的な原理である大偏差原理を応用することにより,特徴が異なるにも関わらず拡散係数が等しい揺らぎデータの識別が可能である.さらに,非ガウス性と生データの有限性との関係についての重要な知見が得られたため,基本原理の単なる応用事例ではなく応用力学として,特に統計力学・統計物理としての重要な示唆を与える研究成果にもなった.本研究ではマイクロナノ流動現象に観測される揺らぎ特性に注目した.例えば流体中の微粒子は熱揺らぎによるランダムな変位の集積により拡散現象を示す.また,微生物の中には自らの駆動によって流体中を自発的に流動する種が存在し,その代表的な存在であるE. coliは推進と方向転換をランダム性を含んだ形で組み合わせて泳動している.この移動の速さに関しても十分に長い時間スパンに対して拡散係数を考えることができる場合がある.ただし,拡散係数はランダムな変位の集積による全体的な移動のスピードを示す基礎的な尺度であり,そのダイナミクスの特徴を表すには必ずしも十分とは限らない.本研究では,同じ拡散係数を有するダイナミクスでありながら,その流動の特徴に違いがある場面について注目して研究を進めた.まず,楕円体や棒状のような非等方的形状を有する粒子が示すブラウン運動の異方性を統計数理の基本原理の一つである大偏差原理に基づいて解析を進めた.その結果,時々刻々の粒子の配向を直接知らずとも,軌跡データの解像度・精度・総量が十分であれば拡散係数の異方性を検出できることが明らかとなった.また,微生物の典型であるE. coliの数理モデルが生成する軌跡データに関して解析を行ったところ,その代表的な時間スケールに関する特徴も浮き彫りにすることができた.有限サンプル数の生データからレート関数などをはじめとする大偏差統計量を極限を取らない直接近似で求めると,一般にはその有限性に依存した数値が得られる.しかし,そのサンプル数依存性を評価することにより,時系列データが持つ特性を評価し得ることを明らかにできた.ブラウン運動はナノ・マイクロスケールの代表的な現象であり,近年,学術・産業両面での応用上の重要性からも一分子追跡の計測技術が大きく発展してきている.また,微生物の自発的運動はランダム性を有しており,その種や状態を特徴づける特徴として重要である.しかし,ランダムな軌跡の解析技術は計測技術自体に比べるとあまり研究されていない.本研究では,統計数理の大偏差原理を基にして軌跡データを解析することにより,時々刻々の粒子配向が不明でも棒や楕円体のような微粒子の拡散異方性を評価できることを明らかにし,また,E. coliのような微生物の自発的運動の特徴の差異を拡散係数が等しくとも明らかにする方法を開発した.本研究は,統計数学の基本原理の一つである大偏差原理(Large Deviation Principle)を具体的な対象に活用する応用力学の研究である.特に,自己駆動する微生物の流動ダイナミクスを解析することによりその特徴識別に役立てる理論的枠組みを示し,それと並行して様々な対象系に応用展開し,大偏差統計の視点から多様な対象を見ることでこれまで気づかれていなかった重要な特性が明らかになることを示す.初年度は,流体中を漂う異方性粒子が示すブラウン運動を対象とした.異方性粒子とは楕円体粒子や棒状粒子を一般化した数理モデルである.近年ナノロッドと呼ばれる微粒子を溶液中で自己組織化させて新たな人工的材料を開発することが盛んであり,そのような場面で異方性粒子の拡散素過程を理解することが重要となる.

異方性粒子の拡散現象は,粒子の長手方向とそれに垂直な方向の拡散係数と回転運動の拡散係数で定まる.拡散現象を特徴付ける物理量として今日まで拡散係数が用いられてきたが,粒子の軌跡から拡散係数を求めるには,その平均二乗変位(MSD)の傾きを計算する.しかし,MSDは総合的な拡散のしやすさを示す量であり,質点として観測した粒子の拡散係数だけでは粒子に起因する異方性を検出できない.これに対し本研究では,近年著しく発展してきた顕微鏡による実験技術である一粒子計測(Single Particle Tracking; SPT)に対応する軌跡データを数値計算で再現して大偏差原理に基づく解析を行った.その結果,MSDでは識別不可能な拡散異方性の度合いを粒子の軌跡から比較できることを明らかにできた.しかも,時々刻々の粒子の配向がわからず顕微鏡では単なる質点として観測されるような条件で,粒子の異方性に起因する拡散異方性を検出できることを示した.工学的に重要であり今後の微生物識別へ着実につながる成果である.前年度に基本原理を具体的対象に応用することを可能にし,当該年度はそれをふまえて本研究課題の代表的応用事例である微生物の運動の識別に応用することに成功した.前年度に技術的な基本を十分に検証していたことで,当該年度は具体的対象である微生物の自発的運動をいかにして特徴付けることができるかという点に集中して検討することができた.これによって,前年度と単に応用事例が異なるだけでなく,適用対象によってその注目すべきポイントがいかに根本的に変わり得るのかを明らかにすることができた.したがって,本研究はおおむね順調に進展していると言える.初年度は,統計数学の基礎でありながら大数の法則や中心極限定理に比べれば応用事例が相対的には極めて少ない大偏差原理を具体的な用途に応用する枠組みの確立が目標であった.そして,具体的に異方性粒子の拡散における軌跡データからの異方性検出に応用を試み,検出可能であることを理論的に示し,その具体的な手順を確立することができた.初年度のうちに,二年目に微生物の挙動に大偏差統計を応用するための基礎を確立することができた上に,具体的な成果の内容が材料科学・工学を中心として極めて重要な意味を持つものとなった.したがって,当初の計画以上の進展である.当該年度では微生物の運動の特徴を識別することに成功した.したがって,本研究課題の残りの部分は大偏差力学の展開である.今後はそれに焦点を移して研究を進めてゆく.大偏差原理を応用力学として多様な場面で有効に応用するような形でそれを実現してゆく.二年目は,初年度で確立した理論的枠組みを基礎にして,具体的な対象系への応用展開を広げてゆく段階である.特に,微生物の流動ダイナミクスへの応用が中心的課題となる.初年度で扱った異方性粒子の拡散現象に比べて,微生物の挙動は複雑となる.また,初年度で確立した枠組みが一般的に応用可能であることが原理的には言えるとしても,それを異分野の研究者が理解しうる形で提示するためには,具体的事例を扱うことがやはり効果的である.したがって,多種多様な微生物を漠然と扱うのではなく,よく知られた微生物の重要視される特徴に関して焦点を明確にすることが,得られる成果の質や訴求力に反映されると考えられる.
光環境適応に関わるトレードオフの遺伝的背景：スミレ属２種を用いた分子進化生態学

草原に生育するヒゴスミレ集団に林床性のエイザンスミレが侵入する事で形成された雑種集団を用いて、光環境の変化に伴う遺伝的な変化を調べた。339のAFLPを用い遺伝構造と雑種の世代を調べ、母系をatpI-atpH配列で確認した。葉の厚さ、葉の切れ込みを適応形質として測定した。結果、スギ植林による被陰で雑種個体のゲノムはエイザンスミレに置換わり、ゲノムの置換わりと葉形質の間に相関がみられた。この事は、林床環境に適応的な遺伝子が、雑種形成後、集団中に固定されてきたことを示唆する。QTL解析のために、形質を分離させたF2雑種443個体を作成し、5形質を測定、DNA抽出、AFLPによる多型解析を行った。エイザンスミレ、ヒゴスミレの雑種集団の解析について形質から判断された雑種集団(約1 km×1 km)で1か所あたり6個体ずつ30箇所から採集し、実際に雑種かどうかをmtDNA(atpI-atpH)、AFLPを用いて調べた。結果、エイザンスミレ、ヒゴスミレに特有のAFLPバンドの両方を持っている個体が、雑種集団内で81個体(58.3%)見つかった。また、ヒゴスミレを母系に持ちながら、ゲノムがエイザンスミレに置き換わっている雑種が9個体つかった。これらの結果は、林床環境に適応的な遺伝子が、雑種形成後、集団中に固定されてきたことを示唆する。また、これまでの研究から種間で多様化している葉形質を測定したところ、Hybrid indexと形質には正の相関がみられた。この結果は、光環境の適応に重要だと考えられる葉形質は、両種を識別するのに重要な形質である事が示唆された。以上内容で草稿を準備し、再投稿準備中である。QTL解析についてF2個体443個体についてDNA抽出と5プライマーセットでのAFLPによる多型解析を行った。現在、波形を読み取る作業を順次進めている。形質測定は、葉面積、葉重/面積、葉数、開放花数、閉鎖花数のに対して行った。現在解析を進めている。エイザンスミレ、ヒゴスミレの雑種集団で生育環境への適応の結果、ゲノムの置換わりが生じているという昨年度の内容について再解析を加え再投稿した。エイザンスミレとヒゴスミレは姉妹種といわれているが、形質データからのみである。そこで、スミレ属全体での2種の系統関係を調べるために、全国から251個体サンプリングを行い、雑種等を含む109種について、rbcL、atpB-rbcL、rpoC1、psbK-Iのシーケンスを行った。結果、エイザンスミレ、ヒゴスミレの姉妹種関係が確認された。今後、シーケンス領域を増やし、解像度を上げスミレ属全体の系統樹として発表予定である。QTL解析に向けてF2個体443個体を用いて、5プライマーセットでのAFLPによる多型解析の結果を解析した。AFLPは波形の読み取り、再現性の確認に時間がかかるため、進捗状況としてはやや遅れている。今後、連鎖地図の作成、F2世代の花形質、葉形質、資源分配形質のQTL解析を行う。スミレ科を含んだカンボジア植物のDNAバーコーディング、種同定の結果を論文化した。以上の結果は、Society for Molecular Biology & Evolutionでポスター発表を行った。現在草稿を作成中である。QTL解析について23年度は、エイザンスミレ、ヒゴスミレのそれぞれの葉からRNAを抽出しcDNAを合成、そして、次世代シーケンサーを用いて発現している遺伝子を網羅的に解析し、種間で異なる発現パターンを持つ遺伝子を特定し、マーカーを作成する予定であった。

しかし、RNAの抽出がうまくいかず解析が進まなかった。QUIAGENのRNeasy plant mini kit、TakaraのFruitmate for RNA Purificationを試したがうまくいかなかった。23年度の結果をもとに、24年度はAFLPやマイクロサテライトでマーカーの開発に取り組む。当初、エイザンスミレ、ヒゴスミレのそれぞれの葉からRNAを抽出しcDNAを合成、そして、次世代シーケンサーを用いて発現している遺伝子を網羅的に解析し、種間で異なる発現パターンを持つ遺伝子を特定し、マーカーを作成する予定であった。そのため、24年度はAFLPによる多形解析を行い、QTLマッピングを進めた。AFLPは波形の読み取り、再現性の確認に時間がかかるため、進捗状況としてはやや遅れている。研究実績の概要の概要部分でも触れたが、23年度は、エイザンスミレ、ヒゴスミレのそれぞれの葉からRNAを抽出しcDNAを合成、そして、次世代シーケンサーを用いて発現している遺伝子を網羅的に解析し、種間で異なる発現パターンを持つ遺伝子を特定し、マーカーを作成する予定であった。エイザンスミレ、ヒゴスミレの雑種集団の解析論文化する。QTL解析についてAFLPでのF2世代を用いた連鎖地図の作成を行う。また、F2世代の花形質、葉形質、資源分配形質の測定を行いQTL解析を行う。ただし、相関がある形質については、前もって主成分分析により次元を減らし、その主成分得点に対してQTL解析を行う。QTL解析は、F2個体のマーカー遺伝子型と表現型値を調べ、形質に関わるQTLの位置を染色体上で特定する。そして、近接するマーカー遺伝子型に基づいてQTL遺伝子型を推定し、最尤法により遺伝効果を推定する。遺伝効果の推定から、トレードオフに関わる遺伝子座群から拮抗的な多面発現効果を持つQTLを検出できる。QTL解析について23年度の失敗をもとにAFLPでのF2世代を用いた連鎖地図の作成を行う。論文化に向けての英文校閲、掲載料の支払を行う。エイザンスミレとヒゴスミレは姉妹種といわれているが、形質データからのみである。そこで、日本のスミレ属全体の系統樹作成を行い上記の事を確認したいと考えている。25年度はスミレ属のサンプリングのための旅費として研究費を利用したいと考えている。また、データ解析のためのパソコンの購入も考えている。
非水媒体中で機能する酵素複合材料の創製とその工業的利用

本研究では,“非水媒体中において高活性を示す界面活性剤-酵素複合材料の調製法の確立とその工業的応用"を目的として検討を行った。具体的には、2種類の全く異なる機能を有する酵素(リパーゼ、プロテアーゼ)を取り上げ、それぞれの酵素について界面活性剤との複合化を試みた。調製条件の最適化を行った後、いくつかのモデル反応系を選定し、非水媒体への可溶化、並びに触媒活性の発現について検討を行った。得られた研究成果は,以下の通りである.1.W/Oエマルジョンを利用した新たな手法により、用いた全てのリパーゼを複合化することに成功した(収率100%)。また,得られたリパーゼ複合体は、未修飾の天然リパーゼに比べ有機溶媒中で100倍以上の高活性を示すことが明らかとなった。2.プロテアーゼ複合体に関する研究は、これまで世界的に例が無かった。有機溶媒中で完全に失活してしまうプロテアーゼについて、上記の手法を応用してプロテアーゼ複合体を調製したところ、未修飾のプロテアーゼはほとんど失活してしまう疎水性の高い有機溶媒中で、天然酵素の250倍以上の触媒活性の発現を達成することができた。3.生体触媒の応用として、被覆リパーゼを用いることで,メントールおよび薬物イブプロフェンの光学分割に成功した.また、本研究で開発した酵素複合体を用いることにより、重合反応が可能であることが明らかとなった。さらに,ステロイド類は,通常の化学合成によってエステル化を行うと,ランダムに反応が進行する.しかしながら,酵素法を利用することによって,ステロイドの位置特異的エステル化が可能となった.本研究では,“非水媒体中において高活性を示す界面活性剤-酵素複合材料の調製法の確立とその工業的応用"を目的として検討を行った。さらに,ステロイド類は,通常の化学合成によってエステル化を行うと,ランダムに反応が進行する.しかしながら,酵素法を利用することによって,ステロイドの位置特異的エステル化が可能となった.界面活性剤で酵素を被覆するという新しい手法を用いて、有機媒体中で機能する酵素複合体の調製に成功した。調製した界面活性剤-酵素複合体(リパーゼおよびプロテアーゼ)は、通常の粉末酵素に比べて100倍以上の高活性を有して合成反応を触媒した。特に酵素複合体は、極性の低いヘキサン、ベンゼンといった有機溶媒中に完全に可溶化し、効率よく酵素反応が進行した。有機媒体中における酵素反応は、水中でおこる通常の加水分解の逆反応である合成反応を触媒する点が特徴である。さらに、Imprint法(分子刷り込み法)によって酵素特異性の変換を試みた結果、リパーゼ複合体の基質選択性の大幅な増大を達成した。また、上記酵素複合体を用いて、光学活性な薬剤イブプロフェンの合成を試みた結果、光学活性な(S)一体のみを優先的に生産できることが明かとなった。酵素活性の発現機構を速度解析によって詳細に検討した結果、酵素複合体の不斉認識が、基質を取り込んだ後の反応過程で生じることが示された。さらに、界面活性剤-リパーゼ複合体がポリエステルの重合反応を効率よく触媒することが示され、本酵素反応系が、高分子の合成反応の触媒として利用できることが明かとなった。界面活性剤で修飾された酵素複合体は、化学品製造の新しいプロセスの構築を可能にし、今後のいろいろな分野での応用が考えられる。酵素を有機溶媒中で用いることができれば、疎水性の基質が使用でき,さらに加水分解酵素をエステル合成やペプチド合成の触媒として利用することが可能となる。本研究では、いかなる酵素に対しても応用できるような界面活性剤-酵素複合体の調製法を開発し,本酵素複合材料を利用した工学分割への応用,さらには位置選択的置換反応への応用技術を検討した.界面活性剤被覆酵素の酵素活性は、調製時に酵素を溶解する緩衝液のpHに大きく依存し、界面活性剤により被覆されたリパーゼは、緩衝液中での高活性を与えるコンホメーションを有機溶媒中でも保持(記憶)しているものと推察された。さらに、界面活性剤被覆酵素の酵素活性は、被覆する界面活性剤の分子構造にも大きく依存した。生体触媒による物質生産の例は食品・医薬品・医療・化学製品と多分野に及んでいる。

特に光学活性化合物の一方の対掌体のみが必要となる場合や、ある化合物の特定の部位だけを変換したい場合、不斉触媒としての利用が今後ますます重要になる。本研究では、被覆リパーゼを用いることによって、(-)ーメントールが非常に高い転化率でエステル化されることが明らかとなった。さらに,薬物のイブプロフェンの光学分割に被覆リパーゼを応用した結果,高効率で分割できることが示された.また、本研究で開発した酵素複合体を用いることにより、ステロイド類の位置特異的変換反応が可能であることが明らかとなった。原料のステロイドは,通常の化学合成によってエステル化を行うと,ランダムに反応が進行する.しかしながら、酵素法を利用することによって,ステロイドの位置特異的エステル化が可能となった。