hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
月巨大クレーターの実験分光鉱物学

月の裏側の直径2000kmという巨大クレーターには,45億年前のマグマオーシャンの固化によって強く分化したマントル物質が露出しており,2004年度に打ち上げが予定されている大型月探査衛星による赤外反射スペクトル測定が待ち望まれている。この衛星のデータを月の科学の進展に資するためには,クレーター形成後にマントル鉱物が受けた,太陽風による還元風化作用のスペクトルへの影響を評価する必要がある。この問題を室内実験によって調べるために,300MHzワイドボア型核磁気共鳴分光計を用いて,鉱物中の鉄をはじめとする遷移金属元素の化学結合状態の測定を行うための試験研究を進めている。本研究の目的は,このような多核核磁気共鳴分光測定に必要な,RFプローブをはじめとする高周波信号を扱う実験装置の製作及び試験を行い,データ取得への道筋をつけることである。本年度は,昨年度に引き続いて,プローブ組立てに用いる各種高周波部品の電気的特性の測定を行った。また,S/N比の低い多核核磁気共鳴分光測定に対応するために,核磁気共鳴分光計のオペアンプを用いた信号増幅部を改良し,ゲインとオフセットレベルを可変抵抗によって調製できるようにした。さらに^1Hの核磁気共鳴信号検出を行った試作プローブについて,高磁場中でプローブに誘起される機械的振動を抑えるための改良を行った。今後,多核種の核磁気共鳴測定に向けたプローブを製作し,上記目的の実現を目指す予定である。月の裏側の直径2000kmという巨大クレーターには,45億年前のマグマオーシャンの固化によって強く分化したマントル物質が露出しており,2003年以後に予定される大型月探査衛星による赤外反射スペクトル測定が待ち望まれている。このために名古屋大学理学部の300MHzワイドボア型核磁気共鳴分光計を用い,鉱物中の鉄をはじめとする遷移金属元素の化学結合状態の測定を行うための研究を現在進めている。本年度は購入したRFネットワークアナライザを用い,上記研究に必要なRFプローブ製作の材料となる,各種高周波部品の電気的特性の測定を行った。また,エアトリマコンデンサ,銅板,同軸ケーブル,及び真鍮製の筐体部品を用いて,^1Hの核磁気共鳴信号検出のためのプローブの試作を行い,実際に信号の検出をすることができた。今後,多核種の核磁気共鳴測定に向けて,個々の共鳴周波数ごとにプローブを製作し,上記目的の実現を目指す予定である。
癌の診断に有用なモノクローナル抗体の作成とその対応抗原の解析

本研究班の昭和63年度の主たる成果は次の様である。1)YH206抗体を用いて膵液中の抗原を測定した結果、膵癌の80%に陽性で、一方慢性膵炎健常者では陰性であり、診断に有用であること明らかにした。2)NアセチルGM2及びSBla糖鎖抗原に対する抗体を作成し、前者は肺小細胞癌と神経芽細胞腫に、後者は肝癌に主として存在することを明らかにした。更に血清診断への応用を試みている。3)ヒトc-erbB-2産物の細胞外ドメインに対する抗体を作成し、本産物の癌並びに正常組織における分布を免疫染色により明らかにした。4)T並びにB細胞リンパ腫における14種の癌遺伝子発現をビオチン化プローブを用いてのin sita hybridization法で検索し、c-fos、c-myc、c-myb糖は多くの症例で発現していることを観察した。5)遺伝子組織組換え技術によりIgM型の抗メラノーマ(GD2)ヒトモノクローナル抗体のIgG1型へのクラススイッチに成功し抗体活性も確認した。6)ラットHa-rasトランスフォーマントの細胞表面に発現する抗原の1つは腫瘍移植拒否反応の標的抗原であり、熱ショック蛋白に関連している可能性が高いことを示した。7)マウスFT-1白血病抗原ペプチドの一部に対応する合成DNAプローブを用いて、cDNAライブラリーより陽性クローンを得、検索しはじめている。8)マウスTL抗原遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作成し、組織特異的発現には5側領域が重要であることを示した。又TL抗原を過剰発現している1系統では胸腺萎縮と白血病発生が観察された。
肝内型マラリア原虫の高速増殖ドライビング・ギアの分子基盤

世界最大の感染症の一つであるマラリアは、年間死亡者数44万人以上、羅患者数は2億人以上にもおよぶ疾患であり、様々な対策がなされているがその制圧には至っていない。ハマダラカの吸血時にヒトに感染するマラリア原虫は、まず肝臓に寄生(肝内型)・増殖後に、赤血球に寄生(赤内型)し発育する。この肝内型原虫の分裂増殖スピードは、真核生物全体を俯瞰してもトップグループの高速増殖に該当するが、高速増殖を可能にする様々な要素・駆動装置(ドライビング・ギア)に関してはほとんど明らかとなっていない。そこで本研究では、この高速増殖を可能にする分子メカニズムを明らかにするために基盤的な研究を展開した。世界最大の感染症の一つであるマラリアは、年間羅患者数2億人以上、死亡者数は43万人以上にもおよぶ疾患であり、様々な対策がなされているがその制圧には至っていない。その病原体であるマラリア原虫は、ハマダラカの吸血時にヒト体内へ感染し、まず肝臓に寄生(肝内型)・増殖後に、赤血球に寄生(赤内型)し発育する。この肝内型原虫の増殖は寄生に極めて重要であり、その分裂増殖スピードは真核生物全体を俯瞰してもトップグループの高速増殖に該当する。この様な高速増殖を可能にするには、様々な要素(材料・代謝・分子)が必要となるが、肝内型原虫のそれらのドライビング・ギア(駆動装置)に関してはほとんど明らかとなっていない。そこで本研究では、この高速増殖を可能にするドライビング・ギアの分子基盤(特に肝内型中期)を明らかにするために研究を展開する。本研究では、肝内型原虫の高速増殖を可能にする分子基盤を明らかにするため宿主側ギア、原虫側ギア、インターフェース・ギア、新たな変異株の作出、と多角的かつ包括的に解析するために齧歯類特異的マラリア原虫(P. berghei)を用いて研究を遂行した。今年度は主に原虫側ギアの分子基盤の整備と、インターフェース・ギアの解析を行うための基盤となる原虫株の作製を行った。原虫側ギアの整備としては、マラリア原虫の発育期により異なる役割を担うことが示唆される制御因子の様々なin silico解析を実施し、原虫種間での違い、各候補遺伝子の発育期による変動などを網羅的に解析した。またインターフェース・ギアの整備としては、寄生胞膜局在性のタンパク質に大きく影響する分子を蛍光タンパク質との融合タンパク質して発現する原虫の作製を試みた。原虫側ギアの整備として行ったin silico解析は、主に核の増殖制御に影響を与える分子を中心に実施した。着目した各ファミリー遺伝子群の保存性やドメイン構造の違いなどを一般的な真核生物と比較し、またマラリア原虫種間での比較や発育期による発現変動などをプロファイリングできた。またインターフェース・ギアの整備としては、寄生胞膜タンパク質の局在性に大きく影響する分子を蛍光タンパク質との融合タンパク質して発現する原虫の作製を試みた。今回得られたin silico解析の結果から、特に着目する遺伝子の絞り込みを行い、肝内型原虫で強制的に発現させる変異株の作製を試みる。また、寄生胞膜タンパク質の局在性に影響する分子の蛍光タンパク質標識原虫を用いることで、肝内型原虫の寄生胞膜形成に関与する分子の検出・同定を試みる。寄生虫学、分子生物学、細胞生物学今年度は、主にin silico解析に重点を置き詳細な解析を行ったため、PC作業中心となり、実験試薬などにかかる費用が当初の予定よりも少なかった。次年度は、in silico解析から得られた結果を元に、変異株の作製を網羅的に行う予定であり、分子生物学試薬・細胞生物学試薬・実験動物費用など、当初の計画よりも費用が集中する可能性があり、今年度の予算と合わせて使用する予定である。
腎組織に存在する新規コレクチン分子の基盤的解析

初年度において、各種リコンビナントコレクチン作成とその抗体作成を行った。遺伝子改変動物の作成については、ノックアウトマウスはCL-P1、CL-K1について両者とも、キメラマウスが樹立でき、さらにヘテロマウス作成が終了し、精子保存にてノックアウト表現型解析に進んでいる。平成22年度末の時点で、CL-P1は、仔マウスとして誕生せず、胎生致死に関与する遺伝子であると考えられた。一方、CL-K1ノックアウトマウスは無事誕生し、一見正常に見えた。しかしながら、ノックアウトマウス個体が野生型の通常マウスに比較して小型であることや、誕生個体が少ないことより、個体発生や生育に関与する遺伝子である可能性がでている。腎組織おける検討では、局在は異なるが両コレクチンの存在することが、本研究により再確認されたが、上記マウスを用いた病態における意義については十分な解析結果が得られていない、今後の検討が待たれる。研究は、以下のごとく4つの大きな計画からなっており、3ケ年で推進する予定である。1.リコンビナントCL-K1・CL-P1作成とそれらの抗体作成を行い、各種リガンドとの結合検討2. CL-K1・CL-P1ノックアウトマウスとトランスジェニックマウスの樹立。3.腎疾患モデルマウスや上記マウスとの交配による腎病態解析とコレクチンの局在検討4.ヒトにおける種々の腎疾患におけるCL-K1とCL-P1の発現解析と病態との役割検討平成19年度は、1,2を中心に行った。リコンビナントコレクチンは、大腸菌とハムスター細胞を用いて行い、抗原を過免疫して、ポリクローナル抗体と単クローン抗体を作成した。それらは、糖質に対する反応性の検討が行われた。また、各種リガンドに対する反応性も同時に検討された。また、抗体の特異性に関する検討は、ELISA法によって検討されているが、適切な組み合わせセットを決定するには、さらなる抗体が必要であることが考えられた。次に、遺伝子改変動物の作成については、ノックアウトマウスはCL-P1についてはES細胞への導入が成功し、マウス受精卵への埋め込み操作が進行している。一方、CL-K1については、ES細胞へ導入段階である。さらに、トランスジェニックマウスにおいては、現時点ではコンストラクト作成段階である。腎疾患マウスを購入して、飼育して、腎不全時の組織切片の作成を行っている。解析は平成20年度に始める予定である。ヒトでの、検討のための、準備実験を、市販組織切片を用いて検討を行っている。研究は、以下のごとく4つの大きな計画からなっており、3ヶ年で推進する予定である。1.リコンピナントCL-K1・CL-P1作成とそれらの抗体作成を行い、各種リガンドとの結合検討2. CL-K1・CL-P1ノックアウトマウスとトランスジェニックマウスの樹立。3.腎疾患モデルマウスや上記マウスとの交配による腎病態解析とコレクチンの局在検討4.ヒトにおける種々の腎疾患におけるCL-K1とCL-P1の発現解析と病態との役割検討平成20年度は、1, 2を中心に行った。抗体作成は、ポリクローナル抗体と単クローン抗体を作成した。次に、遺伝子改変動物の作成については、ノックアウトマウスはCL-P1、CL-K1について両者とも、キメラマウスが樹立でき、さらにヘテロマウス作成が終了し、精子保存にて、ノックアウト解析に進んでいる。CL-P1は、仔マウスとして誕生せず、さらに10.5日胎仔も存在せず、胎生致死であると考えられた。本KOマウスができていないので、腎疾患マウスとのかけ合わせは、平成21年度に始める予定である。ヒト腎疾患での、CL-K1とCL-P1検討のための準備実験を、市販組織切片を用いて検討を行っている。1.リコンビナントCL-K1・CL-P1作成とそれらの抗体作成を行い、各種リガンドとの結合検討2.CL-K1・CL-P1ノックアウトマウスとトランスジェニックマウスの樹立。3.腎疾患モデルマウスや上記マウスとの交配による腎病態解析とコレクチンの局在検討

4.ヒトにおける種々の腎疾患におけるCL-K1とCL-P1の発現解析と病態との役割検討平成21年度は、2を中心に行った。遺伝子改変動物の作成については、ノックアウトマウスはCL-P1、CL-K1について両者とも、キメラマウスが樹立でき、さらにヘテロマウス作成が終了し、精子保存にて、ノックアウト解析に進んでいる。CL-P1は、仔マウスとして誕生せず、さらに7日、10.5日においても胎仔も存在せず、早期胎生致死であると考えられた。一方、CL-K1ノックアウトマウスは誕生し、一見正常に見えた。しかしながら、本KOマウスにおいてもノックアウト同士の掛け合わせでは胎生致死である結果がでて、いずれのコレクチンノックアウトマウスにおいても、形態形成に関与することが明らかになった。腎疾患についての検討は、ヒトでの各種腎炎や腫瘍が存在する市販組織切片を用いての検討を行っている。
ヒト皮膚肥満細胞における細胞内S100蛋白信号系に関する研究

抗アレルギー薬の作用機構を分子レベルで明らかにするためにウシ脳の粗抽出物を各種の抗アレルギー薬(Olopatadine, Amlexanox, epinastine, and Cromolyn)のdrug-affinityカラムにかけた。いずれの薬物についても結合タンパク質として90kd heat shock protein,14-3-3およびS100α、S100βが同定でき、こららのタンパク質は抗アレルギー作用に関係しているものと考えられた。これらのタンパク質は抗アレルギー薬のもつ眠気などの中枢神経抑制作用にも関係している可能性もある。今後はヒト肥満細胞株や皮膚などの各臓器由来の肥満細胞自体を用いての検討が必要と思われる。さらに、低分子カルシウム受容タンパク質(S100 protein family)を介する新しい細胞内信号系を解明するために、S100proteinsと選択的に相互作用を持つ抗アレルギー薬(cromolyn, amlexanox, olopatadine)を分子プローブとして、薬物とS100A1の相互作用ついて各種のS100 A1 mutantを作成して検討した。CromolynやamlexanoxはS100A1のC-terminalextensionと結合するが、olopatadineはややN-terminusよりの異なった部位に結合する。S100A1 mutantのカルシウム結合に伴うconformational changeおよび2量体影矯能は、wild typeと同様であることから、olopatadineは他の抗アレルギー薬とは異なった部位と結合すると結論された。さらに、olopatadineはS100A1の標的分子であるCapZ, twitchin kinase, Ndr kinaseとS100A1の結合することが明らかとなった。抗アレルギー薬の作用機構を分子レベルで明らかにする目的で以下の研究を行い、以下の結果を得た。ウシ脳crudeextractを抗アレルギー薬(amlexanox,cromolyn,MY1250,HSR609,olopatadine,epinastine)のdrug-affiny columnにかけたところ、いずれの薬物についても結合タンパク質として、90kDa heat shock protein(HSP90),14-3-3およびS-100 alpha,S-100betaが同定できた。互いに化学構造が異なるにもかかわらず同一のタンパクが結合することから、これらのタンパク質は抗アレルギー作用に関係しているものと考えられる。14-3-3についての検討では、これらの薬物は14-3-3のC末端に結合し14-3-3の標的タンパク(リン酸化タンパク)との結合を阻害するものと思われる。14-3-3のantagonistは発見されておらず今後14-3-3の細胞機能を解明する上で有力なtoolになるものと思われる。HSP90alphaについて、wild typeに加えN末端側シャペロンを含むtruncation mutant(N90),C末端側シャペロンを含むtruncationmutant(C90)を発現させ、その各々について薬物結合性、シャペロン活性に及ぼす薬物の効果、steroid receptorとの結合に及ぼす薬物の効果、いわゆるco-chaperonとの結合に及ぼす薬物の効果などについて検討中である。低分子カルシウム受容タンパク質(S100 protein family)を介する新しい細胞内信号系の仕組みを解明することを目的として、分子生物学的方法、生化学的方法に加え分子薬理学的方法により研究を進めた。本年度の研究実績として、(1)S 100proteinsと選択的に相互作用を持つ抗アレルギー薬(cromolyn, amlexanox, olopatadine)を分子プローブとして、薬物とS100A1の相互作用ついて各種のS100A1 mutantを作成して検討した。CromolynやamlexanoxはS100A1のC-teminalextensionと結合するが、olopatadineはややN-terminusよりの異なった部位に結合するる。これらのS100A1 mutantのカルシウム結合に伴うconformational changeおよび2量体形成能はwild typeと同様であることから、olopatadineは他の抗アレルギー薬とは異なった部位と結合すると結論された。

さらに、olopatadineはS100A1の標的分子であるCapZ, twitchin kinase, Ndr kinaseとS100A1の結合することが明らかとなった。(2)これらの抗アレルギー薬の新たな標的分子である分子シャペロン(HSP90)と薬物の相互作用について研究した。CromolynはHSP90のN-terminal領域に存在するシャペロン領域(N-chaperone)に結合し、そのシャペロン活性を阻害する。一方amlexanoxはN-chaperone阻害作用はなく、C-terminal領域に存在するシャペロン活性を選択的に阻害した。また、これらの薬物はFKBP52, Cyp40, HopなどのCo-chaperoneとHSP90の結合をも阻害した。抗アレルギー薬の作用機構を分子レベルで明らかにするためにウシ脳の粗抽出物を各種の抗アレルギー薬(Olopatadine, Amlexanox, epinastine, and Cromolyn)のdrug-affinityカラムにかけた。いずれの薬物についても結合タンパク質として90kd heat shock protein,14-3-3およびS100α, S100βが同定でき、これらのタンパク賞は抗アレルギー作用に関係しているものと考えられた。さらに、低分子カルシウム受容タンパク質(S100 protein family)を介する新しい細胞内信号系を解明するために、S100proteinsと選択的に相互作用を持つ抗アレルギー薬(cromolyn, amlexanox, olopatadine)を分子プローブとして、薬物とS100A1の相互作用ついて各種のS100 Al mutantを作成して検討した。CromolynやamlexanoxはS100A1のC-terminalextensionと結合するが、olopatadineはややN-termnusよりの異なった部位に結合する。S100A1 mutantのカルシウム結合に伴うconformational changeおよび2量体形成能はwild typeと同様であることから、olopatadineは他の抗アレルギー薬とは異なった部位と結合すると結論された。
TOR情報伝達系におけるRagA, B/C, Dの機能解析

Gタンパク質(RagA, B/RagC, D)がいつ、どこで、どのようにしてmTOR情報伝達系を調節しているかがをあきらかにするのが本研究の目的である。さらに、このGタンパク質と相互作用するタンパク質のmTOR情報伝達系における役割を明らかにすることも目的とした。Gtrl, Gtr2が働くのに複合体を形成することが必須であることを示した。また、GtrlとEgo3, Gtr2とEgolとが、特異的に結合していることを明らかにした。Gtr1、Gtr2とがTor1複合体の機能をどのように調節しているか明らかにした。その結果、Tor1複合体の2つのタンパク質(Kogl, Tco89)と結合することを新たに見出し、特に、Tco89との相互作用が重要であることを明らかにした。ヒトRagA, CがmTORの機能を制御することを明らかにしてきたが、AMPKの機能も制御している可能性があることを示した。すでにAMPKは、mTORの機能を制御していることがわかっている。本研究で、その両者をRagA, Cが仲立ちすることを明らかにした。さらに、このGタンパク質と相互作用するタンパク質を単離し解析してきたが、これらの相互作用するタンパク質のmTOR情報伝達系における役割を明らかにすることを目的とする。平成21年度は酵母を中心とした研究を以下のように実施した。また、ヒト細胞からRagCを欠失する株を樹立する研究を開始した。1. Gタンパク質(Gtr1)が、TOR情報伝達系のどの部分を制御しているのかを明らかにする。Gtr1, Gtr2の常時活性化タイプ(GTP結合型)の変異遺伝子が、Kog1、Ego1、Gtr1の変異株を相補するか調べた。まず、これらの変異株が低濃度のカフェインに感受性をしめすことを見い出した。kog1をカフェイン耐性とするGtr1, Gtr2の変異株を同定したところ,Gtr2のGTP型が耐性株を多く出す事を見い出した。Gtr1をカフェイン耐性にするのは、Gtr2のGTP型であることを見い出した。2. Gタンパク質(Gtr1)とTor1の相互作用の意義を調べる。Gtr1と結合するKog1の最小領域を同定するためにKog1を短く断片化しGtr1と結合するか酵母のtwo hybridの系で調べた。次いで、同定されたKog1の最小結合領域に変異導入PCR法により点突然変異を導入し、Gtr1と結合しないクローンを多数分離した。それらの塩基配列を決定し、導入された突然変異の部位を同定した。3. mTOR情報伝達系における役割を遺伝的に明らかにするためにRagCの欠失株を樹立する。この目的を達成するために、人のnalm6細胞のRagC遺伝子を欠失した株を樹立するために、RagCのゲノム遺伝子とヒスチジノール耐性遺伝子を含むターゲッティングベクターを作製しnalm6細胞に導入した。この実験は時間がかかるため平成21年度から開始した。そした、耐性株よりDNAを回収しRagCを半分欠失した株を分離した。Gタンパク質(RagA,B/RagC,D)がいつ、どこで、どのようにしてmTOR情報伝達系を調節しているかがをあきらかにするのが本研究の目的である。平成22年度は引き続き酵母を中心とした研究を以下のように実施した。1.2つのGタンパク質(Gtr1とGtr2)複合体形成の意義を調べた。Gtr1,Gtr2が働くのに複合体を形成することが必須であることを示した。また、結合しない変異タンパク質は、プロテアソームによって分解されることを明らかにした。2.Gタンパク質(Gtr1)とTor1の相互作用の意義を調べた。Tor1複合体とGtr1、Gtr2とが結合する様式を調べた。Tor1複合体の2つのタンパク質(Kog1,Tco89)と結合することを見出し、その意義を調べた。

3.mTORとAMPKの両方にRagA,Cが働くことを示した。ヒトRagA,CがmTORの機能を制御することを明らかにしてきたが、AMPKの機能も制御している可能性があることを示した。すでにAMPKは、mTORの機能を制御していることがわかっている。今年度の研究で、その両者を仲立ちするものとしてRagA,Cがあることがわかった。Gタンパク質(RagA, B/RagC, D)がいつ、どこで、どのようにしてmTOR情報伝達系を調節しているかがをあきらかにするのが本研究の目的である。さらに、このGタンパク質と相互作用するタンパク質を単離し解析してきたが、これらの相互作用するタンパク質のmTOR情報伝達系における役割を明らかにすることを目的とした。平成23年度は最終年度としてこれまでの研究をまとめるための研究を集中的に行い、これまでの研究で新たに明らかになった課題について以下のように実施した。1.2つのGタンパク質(Gtr1とGtr2)複合体形成の意義について明らかにした。これまでに、Gtr1, Gtr2が働くのに複合体を形成することが必須であることを証明してきた。本年度中に、Gtr1-Gtr2複合体の結晶解析が発表されたため、そのデータを元に我々が得たデータの意義を明らかにする実験を行った。そのために、Gtr1とGtr2に新規の突然変異を導入し、複合体形成に関わる部位を明らかにした。特に、gtr2の一つのアミノ酸を変えるだけでgtr1との複合体形成が失われることを明らかになった。2.Gタンパク質(Gtr1)とTor1の相互作用の意義について調べた。これまでに、Tor1複合体のうち、Tco89とKog1とが、Gtr1、Gtr2と結合することを明らかにしてきた。今年度は、Gtrlと結合するTco89とKog1の領域を決定した。そして、gtrlとの結合領域を欠失したTco89とKog1の変異タンパク質の機能を明らかにした。3.AMPKに対するRaA Cの制御様式について調べた。これまでに、ヒトRagA, CがmTORの機能を制御することを明らかにしてきたが、AMPKの機能も制御していることを示してき準。今年度の研究で、AMPKとRagA結合タンパク質Nop132の結合様式について明らかにした。
脊髄損傷における核磁気共鳴画像と病理組織所見の比較検討

昭和63年度には、私どもは脊髄損傷患者のMRI(核磁気共鳴撮像法)所見について報告した。その結果、損傷の程度に対応してMRI画像に脊髄の病態が輝度変化として表現され、脊髄損傷の病態が経時的に変化するに伴ってMRI画像にも変化を生じることが判明した。臨床的に脊髄損傷の病理像とMRI所見とを直接比較検討することは困難であり、ラットで脊髄損傷モデルを作製し、このMRI像と病理組織学的所見を比較検討することにした。平成元年度には、実験脊髄損傷モデルを用いて研究を行った。脊髄損傷は、ラット脊髄を脳血管用クリップで硬膜外より挟むことによって作製した。クリップの挟撃時間を変化させることによってさまざまな程度の脊髄損傷を作成することができた。1520秒間脊髄を挟むことによって完全損傷が、1015秒間の挟撃では不完全損傷が生じた。MRI撮像後、直ちにホルマリン潅流を行い、脊髄を固定後、ヘマトキシリン・エオジンで染色し、病理組織像とMRI画像とを比較検討した。完全損傷のMRI所見では、T2強調画像で脊髄は濔漫性に高輝度を呈し、病理所見は広範な出血性壊死とそれを取り巻く浮腫を示した。不完全損傷では、脊髄はT2強調画像で周辺が高輝度、中心は低輝度を示し、病理所見は軽度の出血性壊死を示した。この結果、脊髄損傷の程度とMRI所見との間に相関があり、損傷程度が強いほどMRIでは高輝度になることが判明し、MRI所見だけで機能予後判定が予測できると結論できた。さらに、慢性期脊髄損傷についても同様に実験を行う予定であったが、脊髄損傷ラットを長期に生存させることが困難であったため、この実験は不成功に終わった。〔実験の目的〕臨床的にMRIで脊髄損傷は髄内輝度変化として描出されるがその輝度変化に対応する病理組織像は未だ明らかではない。本実験は実験脊髄損傷モデルを作成し、そのMRI像を撮像し、(1)MRI所見が臨床的に見られる輝度変化と一致するか、(2)その病理組織像はどうか、(3)病理所見での損傷の程度とMRI所見との関係、(4)損傷の経時的変化とMRI像との対比等について検討する。〔方法〕実験動物はラット(ウィスター系、体重130180g)12匹を使用した。脊髄損傷モデルの作成は、下以胸髄を硬膜外よりBiemer脳血管遮断用クリップで1020秒間、挟み様々な程度の脊髄損傷を作成した。MRI撮像は実験用FT-NMR(日本電子社製)装置を用い、脊髄損傷部をSE法(spin echo法)で、臨床で使用しているのと同じパルス系列を選び、TI強調像、プロトン画像、T2強調像の横断像を撮像した。〔結果〕まず予備実験でラット3匹について正常脊髄の撮像を行った。実験ではラット下位胸髄の横断面の形態と輝度を確認した。脊髄損傷モデルでは、クリップの脊髄挾撃時間はそれぞれ5、10、15、20秒間の群に分けて、損傷作成より24時間後MRI画像を撮像した。その結果5、10秒(3匹)では画像上変化を認めなかった。15、20秒群(6匹)では、4例に損傷部位の脊髄は正常コントロール群に比較して、肥大し、高輝度を呈した。この結果は臨床で見られる所見とほぼ一致した。病理組織では脊髄の浮腫と点状出血をみた。病理組織上、1例でhemato myeliaがみられたが、MRI画像上同定できなかった。〔結論〕実験脊髄損傷モデルと臨床脊髄損傷例のMRI画像の輝度変化及び脊髄の浮腫による肥大はよく一致するが、実験モデルで脊髄内血腫をMRIで同定できなかった。向後この問題と脊髄損傷の急性期から慢性期にかけてMRI画像変化について検討してゆく予定です。

私どもは、昭和63年度に脊髄損傷患者の核磁気共鳴画像(MRI)の急性期および慢性期所見について検討をした。その結果、急性期所見として脊髄浮腫が、慢性期所見としては脊髄軟化と脊髄空洞形成がMRIで描出され、さらにMRI所見と臨床的な損傷程度が相関することが判明した。しかし、このMRI所見に対応する病理組織学的所見は臨床的には容易には得られず、実験的に脊髄損傷を作製し、このMRI所見と病理組織所見とを比較検討するために本実験を計画した。ラットの脊髄を脳血管用クリップで挟むことによって、様々な程度の脊髄損傷を作製した。これらの脊髄損傷動物の脊髄を実験用MRI撮像装置(FTMR、日本電子社製)で画像化した。このあと、動物をホルマリン灌流して固定後、脊髄を取り出し、HE(Homatoxylin & Eosin)染色し鏡検した。この結果、急性期の脊髄損傷の病理所見は程度の差こそあれ、すべて出血性壊死の所見であった。MRIではこれらの出血性壊死は高信号領域として描出され、壊死の程度が強ければ強いほどMRI上の輝度変化も強く、その範囲も大きい傾向にあった。すなわちMRIで高輝度を呈するものほど損傷の程度も重篤であることが判明した。この結果は臨床の所見とよく一致し、急性期のMRI所見が脊髄損傷の機能予後を推定する上で重要な手がかりとなることが証明された。
酸化物融体の高温(〜1800℃)・多核NMRによる構造とイオンの運動形態の研究

本研究では、けい酸塩等の高温酸化物溶融体について、その微視的構造や構成イオンの運動形態を知ることを目的として、ガラスから出発し、ガラス転位点を越えて過冷液体ついで液体に至る過程をNMRで追跡するため、高温NMR試料導入装置の試作、測定を行うことを目的とした。従来、溶融した試料を急冷し、高温での構造を保存していると仮定し、種々の測定が行われて来たが、ここでは、高温下での直接観察を行ったことに特色がある。本得られた成果をまとめると次のようである。1.ナトリウムほう酸塩融体の動力学典型的な無機ガラス形成化合物であるほう酸塩融体について^<11>B核のNMR緩和時間測定からほう素原子の運動形態に関する知見を得た。その結果、従来有機化合物ガラスで観測されていた2種類の緩和過程、alpha-及びbeta-過程の両方が無機ガラスにも存在していることが明らかになった。また、その時のalpha-過程の詳細について、動力学モデルによる説明を試みた。2.けい酸塩融体の構造解析各種組成のけい酸塩融体について^<23>Na核のNMR測定を1700°Cまでの温度下で測定した。その結果、^<23>Na NMRの化学シフト値は大きな組成依存性を示した。並行して行った構造既知の結晶のNMR測定から得られた化学シフト値と比較することで、融体中のナトリウムイオンの配位数が7程度であることが見積もられた。また、^<23>Na NMRの緩和の活性化エネルギーは、ナトリウムイオンの拡散の活性化エネルギーと非常に良く一致した。
自己増殖型の化学反応を用いた極低濃度ストロンチウムの高感度発光センサーの開発

本研究は極低濃度の放射性ストロンチウム90を検出する高感度発光センサー開発が目的である。目的を達成するために「自己増殖型の化学反応システム」を考案した。システムは(I)ストロンチウムイオンを認識・媒介物質を放出する部位(II)放出された媒介物質を増幅する部位(III)増幅した媒介物質で化学発光する部位の3成分で構成され、各成分を連続的に反応させることで高強度の発光を検出する。媒介物質にフッ化物イオン(Fイオン)を用いて、最も重要な(II)から(III)の反応過程を重点的に研究した。判明したFイオンの増幅剤と化学発光物の最適混合比を用いて、Fイオンが極微量(0.20 nmol)でも発光による検出を達成した。本研究では、極低濃度の放射性ストロンチウム-90(Sr-90)を検出するための高感度発光センサーの開発を目的としている。この高感度発光センサーを達成するために「自己増殖型の化学反応システム」を考案した。このシステムは(I)ストロンチウムイオンを認識し、自己増殖型の化学反応の媒介物質を放出する部位、(II)放出された媒介物質が開始剤となり、媒介物質自体を増殖させる部位、(III)自己増殖により増加した媒介物質で引き起こされる化学発光の部位の3成分で構成される。各成分を連続的に反応させることで、ストロンチウムイオンを認識した際の信号を増幅させ、高強度の発光として検出する。初年度は、本研究で最も重要な(II)から(III)への反応過程について重点的に研究を進めてきた。増幅させる媒介物質として、フッ化物イオンと過酸化水素をそれぞれ用いた場合の増幅を試みた。このうち、フッ化物イオンを用いた系において、本来化学発光が起こらない量のフッ化物イオンを(II)の自己増幅により、蛍光光度計で検出可能な発光強度をもつ化学発光を誘起させ、微量のフッ化物イオンを発光により検出することに成功した。具体的には、少量のフッ化物イオンをフッ化物イオン増幅剤に添加し、イオンの自己増幅を行った。この増幅させたフッ化物イオンを化学発光性化合物のジオキセタン誘導体に加えることで、その化学発光の発現の有無を調査した。さらに用いるフッ化物イオンの増幅剤やジオキセタン誘導体の使用量を変化させることで蛍光光度計を用いてその発光挙動を測定した。その結果、用いるイオンの増幅剤とジオキセタン誘導体に関して、発光量が最大となる最適な混合比が存在することが明らかとなった。この研究成果を学術論文にまとめ、投稿する予定である。上述の通り、フッ化物イオンを用いた系において、フッ化物イオンの自己増幅により、微量のフッ化物イオンを化学発光により検出することに成功した。しかしながら、当初予定していたフッ化物イオンの増幅剤とジオキセタン誘導体を同時に用いる1ポット実験にまでは至っていない。増幅剤とジオキセタン誘導体に共通の保護基であるアルキルシリルエーテル基はその嵩高さに応じて、フッ化物イオンに対する耐久性が異なり、分解する時間にも差が出る。従って、耐久性の異なるシリルエーテル基を増幅剤及びジオキセタン誘導体に導入すれば、フッ化物イオンの自己増幅を先行させ、十分にフッ化物イオンが増幅された後、ジオキセタン誘導体の化学発光を連続的に発現させることが可能となる。しかしながら、現在のフッ化物イオンの増幅剤の分子設計および合成に時間を要したため、最適な保護基の選定にまで至っていない。一方、過酸化水素を媒介物質に用いた場合の系では、過酸化水素により、分解反応を起こし、コリンと呼ばれる分子2個放出する化合物Aを合成した。この放出されるコリンは酵素の一種であるコリンオキシダーゼにより、コリン1分子につき過酸化水素を2分子生成することができる。生成された過酸化水素が再度化合物Aと反応する。これが繰り返されることで、系中で過酸化水素が増幅される。この増幅された過酸化水素により、化学発光を発現させることを、当初予定していた。しかしながら、増幅させた過酸化水素による化学発光の発現までには至らなかった。この理由として、系中で生成および増幅された過酸化水素が増幅中および増幅反応終了後に過酸化水素自体の分解が起こり、化学発光を誘起するために必要な過酸化水素が十分に残存しなかったためと考えられる。以上の結果より、研究の進捗に当初の予定よりもやや遅れが出ている。本研究では、極低濃度の放射性ストロンチウム-90を検出するための高感度発光センサーの開発を目的としている。このシステムは(I)ストロンチウムイオンを認識し、自己増殖型の化学反応の媒介物質を放出する部位、(II)放出された媒介物質自体を増殖させる部位、(III)自己増殖により増加した媒介物質で化学発光を誘起する部位の3成分で構成される。各成分を連続的に反応させ、目的イオンを認識した際の信号を増幅させ、高強度の発光として検出する。初年度は、本研究で最も重要な(II)から(III)への反応過程について重点的に研究を進めた。最終年度でも引き続き、(II)から(III)への過程について注力した。増幅させる媒介物質はフッ化物イオンだけにしぼった。初年度に得られたフッ化物イオンの増幅剤とジオキセタン誘導体の最適混合比を用いて、より低濃度のフッ化物イオンを開始剤としたときも、「増幅」を経て、発光としてフッ化物イオンが検出できるか調査した。

その結果、開始剤として用いたフッ化物イオンの物質量が0.20 nmolという極微量の条件であっても、化学発光を検出することに成功した。この研究成果は学術論文にまとめ、現在投稿中である。一方、発光センサーの(I)に関して、ストロンチウムイオンを認識するのではなく、放射線を認識した際、媒介物質であるフッ化物イオンを放出させることを考案した。具体的には、放射線源にX線を用いて、ヘキサフルオロベンゼンに照射することで、発生するフッ化物イオンを用いた。「X線照射(フッ化物イオン発生)」から「イオンの増幅」の過程について、19FNMRを用いて分析を行った。X線の照射時間に対して、発生するフッ化物イオンは増加すると考えられるが、照射時間ごとに増幅剤を加え、NMRによる追跡を試みたが再現性が得られなかった。本研究は極低濃度の放射性ストロンチウム90を検出する高感度発光センサー開発が目的である。目的を達成するために「自己増殖型の化学反応システム」を考案した。システムは(I)ストロンチウムイオンを認識・媒介物質を放出する部位(II)放出された媒介物質を増幅する部位(III)増幅した媒介物質で化学発光する部位の3成分で構成され、各成分を連続的に反応させることで高強度の発光を検出する。媒介物質にフッ化物イオン(Fイオン)を用いて、最も重要な(II)から(III)の反応過程を重点的に研究した。判明したFイオンの増幅剤と化学発光物の最適混合比を用いて、Fイオンが極微量(0.20 nmol)でも発光による検出を達成した。これまでに増幅させる媒介物質として、フッ化物イオンと過酸化水素をそれぞれ用いた系で研究を進めてきた。その結果、フッ化物イオンが媒介物質として有用であるということが分かった。したがって、今後用いる媒介物質をフッ化物イオンにしぼり、その増幅速度と検出限界の向上を目指す。現在用いているフッ化物イオンの増幅剤は1個のフッ化物イオンに対して反応し、2個のフッ化物イオンを新たに放出する機能を有する。しかしながら、フッ化物イオンがなくても増幅剤は長時間反応溶液中にあると自己分解反応が起こることが分かった。これにより、添加するフッ化物イオンが極低濃度であっても、この自己分解反応が起こる時間よりも早く増幅反応が完結するように増幅剤のフッ化物イオンの放出能の向上が必要である。この改善方法としては、フッ化物イオンの放出量を現在の2個から、4個や8個に変更することが挙げられる。フッ化物イオンは指数関数的に増幅するため、放出量の増加により大幅な増幅速度の向上が期待できる。また、目的のイオンを認識し、開始剤となるフッ化物イオンを放出する認識部位についての分子設計および作製を行う。作製した化合物とフッ化物イオンの増幅剤および化学発光性化合物を用いて、3成分による化学発光センサー系を構築する。有機化学当該年度は予定した国際学会および国内学会等への出席を取り止めたため、次年度使用額が生じた。次年度では、主に有機合成反応を行った際、分離精製に用いるゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)装置の保守・管理および合成反応に必要な合成試薬や有機溶媒、実験器具、消耗品等に使用する。
大腸癌におけるmtDNA配列異常の抗癌剤感受性に及ぼす影響とその分子機序の解明

大腸癌の抗癌剤感受性とミトコンドリアDNA(mtDNA)の塩基配列との関連を探索するため、大腸癌患者の切除標本を用いて抗癌剤感受性試験とmtDNA変異検索を行った。その結果、mtDNAのD310領域に変異を認める症例はいずれも5FUに感受性が低い結果となった。本研究でin vitroの抗癌剤感受性試験において、D310変異があると5-FUに抵抗性を示すことが初めて示された。大腸癌抗癌剤感受性とミトコンドリアDNA(mtDNA)の塩基配列変異との関連を調べるために、2002年から2006年の大腸癌切除症例のうち、すでにSDI解析が行われている143例を対象とすることとした。切除標本から抽出した癌細胞を5-FU、CDDP、CPT-11、MMCの4種類の抗癌剤感受性と共に72時間培養し、生存細胞の数をMTT assayによって同定することで各薬剤に対する感受性を定量し、感受性+、+/-、-に分類した。またmtDNAの塩基配列異常は、変異のhot spotとして知られるD310領域の配列を癌部及び非癌部から抽出したDNAサンプルを用いてシークエンスを行い、癌部と非癌部で同部位の配列に差異を認めた症例をD310変異(+)とした。現時点で38例の解析が終了しそいる。38例中5例(13.2%)にD310変異を認めた。興味深いことに、5-FU感受性試験においてD310変異(+)の5例すべて5-FU感受性(-)群に含まれた。統計解析を行ったところ、D310変異を持つと持たないものに比べて5FUの効果が有意に低いとの結果になった。他の3種の薬剤については感受性に有意な差を認めなかった。これまで大腸癌切除後の症例を対象とし、5FU感受性とmtDNA変異についての関連を指摘されている(Lievre A 2005.JCO)。その裏付となる研究はこれまでのところ報告されて来なかったが、今回in vitroの抗癌剤感受性試験においても同様にD310変異があると5-FUに抵抗性あることが示された。今後はこの現象の分子レベルのメカニズムを解明していく予定である。大腸癌抗癌剤感受性とミトコンドリアDNA(mtDNA)の塩基配列変異との関連を調べるために、2002年から2006年の大腸癌切除症例のうち、SDI解析が行われている143例を対象とした。切除標本から抽出した癌細胞を5-FU1,CDDP1,CPT-11の3種類の抗癌剤感受性と共に培養し、生存細胞数を定量し、各薬剤に対する感受性を+,+/-,-に分類した。mtDNA変異のhot spotであるD310領域の配列を、癌部及び非癌部から抽出したDNAのシークエンスを行い、癌部と非癌部で同部位の配列に差異を認めた症例をD310変異(+)とした。解析を完了した64例中9例(14.0%)にD310変異を認めた。興味深いことに、5-FU感受性試験においてD310変異陽性群の9例すべてが5-FU感受性(-)群に含まれ、変異陰性群に対して有意差を認めた。他2種の薬剤感受性には有意差を認めなかった。D310領域はmtDNAの転写複製に関わるとされるD-loop領域に含まれる。そのためD310変異によってmtDNA複製機構が影響を受け、5-FU感受性に関与していている可能性が考えられた。そこで定量的PCRを用いて、D310変異陽性群と陰性群のmtDNAコピー数を定量し比較したが、両群間に有意な差は認めなかった。Lievre Aらは、大腸癌切除後の症例を対象とし、臨床上の5FU感受性とD310変異との関連を指摘している(2005.JCO)。本研究でin vitroの抗癌剤感受性試験においても同様にD310変異があると5-FUに抵抗性を示すことが初めて示された。しかしD310変異とmtDNA複製との関連は認めず、その分子レベルのメカニズムは未だ解明されていない。今後はmtDNAの転写に対する影響について研究をすすめていく予定である。
中枢神経障害における一酸化窒素(NO)の役割に関する研究

急性硬膜下血腫の病態における一酸化窒素の役割について今までに以下の成果を得た。Wistar系雄ラット(体重300-350g)を用い、イソフルレン吸入麻酔・自発呼吸下に頭頂葉の硬膜下腔に留置した針から自己静脈血300ulを7-8分かけて注入し、急性硬膜下血腫を作成した。実験中は血圧、血液ガスをモニターし、また直腸温及び側頭筋温を36.5-37.5度に維持した。群分けは1)疑似手術群(硬膜下腔に針を留置するのみ)、2)疑似手術+一酸化窒素合成酵素阻害薬(N^G-nitro-L-arginine:NNA)群、3)硬膜下血腫群、4)硬膜下血腫+NNA群、の4群とし、それぞれ作製2時間後に局所脳グルコース代謝率(^<14>Cデオキシグルコース法)を測定した。NNAは血腫作成直後から0.02mg/kg/minの速度で2時間投与した(計2.4mg/kg)。NNAは疑似手術群のグルコース代謝率に変化を与えなかった。急性硬膜下血腫群では作成2時間後に両側海馬のグルコース代謝率が亢進した。NNAのこの量で血腫作成2時間後の血腫と反対側の海馬のグルコース代謝率亢進は抑制されたが血腫と同側の海馬の代謝率亢進は抑制されなかった。急性硬膜下血腫でみられる両側海馬の代謝率亢進の原因としては血腫自体から湧出する未確認物質が推定されているが、本結果は海馬でも血腫同側と反対側では代謝亢進の機序が異なることを示し、血腫と反対側の海馬の代謝亢進は一酸化窒素を介する作用が強いことを示唆する。現在このモデルにおいて脳血流への影響を検討している。
双性イオン型トリアゾリウムアミデートの分子設計とラジカル触媒機能の創出

HAT触媒として機能する新しいアミジルラジカル前駆体として、双性イオン型トリアゾリウムアミデートを開発した。HAT反応を促進する分子はカルコゲンラジカルを筆頭にこれまでに数多く報告されてきている。一方、アミドから発生するアミジルラジカルもHAT試薬として働きうることが知られているが、その結合解離エンタルピー(BDE)の高さから従来のHAT触媒に比べ強力な引き抜き能を有するもののラジカル自体の発生が難しいという問題を有している。そのため、既報の反応のほとんどは、系内もしくは事前調製したハロアミドのハロゲン-窒素結合の均等開裂を起点とする当量反応に限られ、アミジルラジカルの触媒的利用に成功した例は報告されていなかった。近年プロトン共役電子移動(PCET)反応を利用してアミドから直接的にアミジルラジカルを発生させる手法が報告されたが、それらも当量以上のアミドが必要であった。今年度の研究で、安定な双性イオンであるトリアゾリウムアミデートを創製し、その酸化電位の測定や消光実験により、適切な光レドックス触媒を用いた一電子酸化によってアミジルラジカルが生じ得ることを確認した。また、アミデートの共役酸であるアミドトリアゾリウムの結合解離エンタルピー(BDE)を算出し、対応するアミジルラジカルが強力な水素原子引き抜き触媒として機能するポテンシャルを有していることを明らかにした。実際に、テトラヒドロフランなどの炭化水素化合物を基質とした反応を試み、HAT触媒前駆体として高い機能を発揮することを実証した。また、ここで生成する炭素ラジカルをユニークな炭素ー炭素結合形成反応に利用することに成功した。実績の概要欄記載の通り双性イオン型トリアゾリウムアミデートを創製し、効率的な水素原子移動反応を実現することに成功しており、初年度の研究は順調に進展したと言える。また、トリアゾリウムアミデートの類縁体を多数合成し、構造活性相関を実施した結果から、本触媒のユニークな特性が示唆されている。ここで得られた知見を活かすことで、分子構造に由来する特徴的な機能を活かした反応開発に展開できると考えている。また、キラルな部分骨格を備えたトリアゾリウムアミデートの合成や、反応系内でキラルな対イオンをもつアミジルラジカルを発生させる手法の開発が進んでおり、水素原子移動反応の立体制御の実現に資する基盤が固まりつつある。一方、理論計算によって触媒のBDEが非常に高い値になると見積っているが、触媒的水素原子移動反応に適用可能な炭化水素化合物は、BDEから想定される適用範囲と比べて制限が大きいことが明らかになってきている。水素原子移動反応は、BDEだけでなく、触媒であるラジカルと標的とする水素原子の極性や立体効果の影響を強く受けるが、トリアゾリウムアミデートと光レドックス触媒を併用するシステムでは、活性種であるアミジルラジカルの発生濃度が非常に低いことが、適用範囲の制限に影響している可能性が高いと考えられる。今後の研究では、この問題の解決に資する新しい双性イオン型オニウムアミデートの設計・開発を行うとともに、光レドックス触媒以外の酸化還元システムによるラジカル触媒生成を実現し、研究をいま以上に進展させたい。キラルなアミデート触媒による立体選択的水素引き抜き反応を開発を進める。一例として、メソ体のジオール誘導体を基質とする非対称化反応の開発に取り組む。触媒がトリアゾリウムイオン部位を有するという点を考慮すれば、n-π*相互作用だけでなくイオン間相互作用も基質認識に活用できる。例えば、リン酸塩を基質とすれば、触媒であるカチオン性アミジルラジカルとイオン対を形成すると想定されるため、より効果的な基質識別を実現し、立体さらには位置選択的な水素引き抜き反応に展開できる。また、アミジルラジカルが、水素引き抜きによって求核的炭素ラジカルを発生させると、触媒分子自体は比較的酸性なアミドプロトンを有するトリアゾリウムイオンに変換される。この酸性なトリアゾリウムイオンが結合形成段階において求電子剤と相互作用すれば、立体選択的なラジカル付加反応が実現できると期待される。以上のように、トリアゾリウムイオン部位を有する双性イオン型アミデートの開発にもとづき、水素引き抜き反応を効率的かつ選択的に進行させるための基盤技術を確立する。さらに、トリアゾリウムイオンの分子認識能を活かすことで、結合形成段階の立体制御を含めた多彩な選択的ラジカル触媒反応を開拓する。

また、アミデートの共役酸であるアミドトリアゾリウムの結合解離エンタルピー(BDE)を算出し、対応するアミジルラジカルが強力な水素原子引き抜き触媒として機能するポテンシャルを有していることを明らかにした。実際に、テトラヒドロフランなどの炭化水素化合物を基質とした反応を試み、HAT触媒前駆体として高い機能を発揮することを実証した。また、ここで生成する炭素ラジカルをユニークな炭素ー炭素結合形成反応に利用することに成功した。実績の概要欄記載の通り双性イオン型トリアゾリウムアミデートを創製し、効率的な水素原子移動反応を実現することに成功しており、初年度の研究は順調に進展したと言える。また、トリアゾリウムアミデートの類縁体を多数合成し、構造活性相関を実施した結果から、本触媒のユニークな特性が示唆されている。ここで得られた知見を活かすことで、分子構造に由来する特徴的な機能を活かした反応開発に展開できると考えている。また、キラルな部分骨格を備えたトリアゾリウムアミデートの合成や、反応系内でキラルな対イオンをもつアミジルラジカルを発生させる手法の開発が進んでおり、水素原子移動反応の立体制御の実現に資する基盤が固まりつつある。一方、理論計算によって触媒のBDEが非常に高い値になると見積っているが、触媒的水素原子移動反応に適用可能な炭化水素化合物は、BDEから想定される適用範囲と比べて制限が大きいことが明らかになってきている。水素原子移動反応は、BDEだけでなく、触媒であるラジカルと標的とする水素原子の極性や立体効果の影響を強く受けるが、トリアゾリウムアミデートと光レドックス触媒を併用するシステムでは、活性種であるアミジルラジカルの発生濃度が非常に低いことが、適用範囲の制限に影響している可能性が高いと考えられる。今後の研究では、この問題の解決に資する新しい双性イオン型オニウムアミデートの設計・開発を行うとともに、光レドックス触媒以外の酸化還元システムによるラジカル触媒生成を実現し、研究をいま以上に進展させたい。キラルなアミデート触媒による立体選択的水素引き抜き反応を開発を進める。一例として、メソ体のジオール誘導体を基質とする非対称化反応の開発に取り組む。触媒がトリアゾリウムイオン部位を有するという点を考慮すれば、n-π*相互作用だけでなくイオン間相互作用も基質認識に活用できる。例えば、リン酸塩を基質とすれば、触媒であるカチオン性アミジルラジカルとイオン対を形成すると想定されるため、より効果的な基質識別を実現し、立体さらには位置選択的な水素引き抜き反応に展開できる。また、アミジルラジカルが、水素引き抜きによって求核的炭素ラジカルを発生させると、触媒分子自体は比較的酸性なアミドプロトンを有するトリアゾリウムイオンに変換される。この酸性なトリアゾリウムイオンが結合形成段階において求電子剤と相互作用すれば、立体選択的なラジカル付加反応が実現できると期待される。以上のように、トリアゾリウムイオン部位を有する双性イオン型アミデートの開発にもとづき、水素引き抜き反応を効率的かつ選択的に進行させるための基盤技術を確立する。さらに、トリアゾリウムイオンの分子認識能を活かすことで、結合形成段階の立体制御を含めた多彩な選択的ラジカル触媒反応を開拓する。