hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
創傷治癒におけるケモカインCCL17の役割の解析

表皮で産生されたケモカインCCL17が皮膚での免疫・炎症・再生に及ぼす影響を検討した。創傷治癒においてはCCL17は線維芽細胞の遊走を促進し、CCR4を発現したNGF産生リンパ球や肥満細胞を集めることにより創傷治癒を促進していることが示唆された。腫瘍免疫においてはCCL17が皮膚での腫瘍免疫を抑制している可能性が見いだされた。また抗アレルギー薬は表皮細胞ならびに真皮線維芽細胞からのCCL17産生を抑制した。CCL17は創傷の治療薬の候補となること、抗アレルギー薬を含めCCL17やその受容体であるCCR4の阻害薬は皮膚のリモデリングや皮膚腫瘍の治療薬となりうることが示唆される。表皮でCCL17を強発現するCCL17-Tgマウスを維持した。Tgマウスでは創傷治癒が促進することが追試された。創局所にCCL17を投与すると、創傷治癒が促進した。Tgマウスでは肉芽形成が促進しており、局所の肥満細胞、CCR4陽性リンパ球、CCR4陽性線維芽細胞、NGF陽性リンパ球が増加していた。血清NGFも増加していた。肥満細胞cell lineのP815細胞、線維芽細胞cell lineのNIH3T3細胞、マウスより単離した培養線維芽細胞、T細胞hybridomaの2B4細胞にCCR4がRT-PCRレベルで、NIH3T3細胞、培養線維芽細胞、2B4細胞には免疫染色レベルでも発現していた。CCL17は2B4細胞のNGF産生と線維芽細胞の遊走を促進した。以下のようにCCL17は創傷治癒を促進すると想定される。CCL17はCCR4陽性T細胞や線維芽細胞を遊走させ、このT細胞はNGFを産生し、さらに線維芽細胞や創傷治癒に重要である肥満細胞の遊走を促進する。創傷治癒過程は疾患では組織のリモデリングにつながるが、アトピー性皮膚炎(AD)の苔癬化病変で線維化がみられ、CCL17は皮膚炎におけるリモデリングにも関与している可能性がある。CCL17の阻害薬はリモデリングや線維化に対しての治療薬となりうる。セチリジンは表皮角化細胞や線維芽細胞からのCCL17産生を臨床濃度で抑制した。抗ヒスタミン薬がCCL17産生を抑制することで、アレルギー炎症やそう痒の抑制のみらならず組織のリモデリングも抑制する可能性がある。Thymicstromal lymphopoietin (TSLP)は、AD病変部表皮細胞で高発現し、アレルギー炎症の起始因子として注目されているが、樹状細胞の活性化やCCL17産生、肥満細胞活性化を引き起こすため、創傷治癒や組織のリモデリングに関与する可能性がある。曲でのTSLPの関与を血清レベルで検討開始した。表皮で産生されたCCL17の皮膚免疫への関与の検討を継続し、対象として腫瘍免疫を取り上げた。CCL17の受容体であるCCR4は制御性T細胞に発現しており、CCL17は腫瘍免疫を抑制する可能性がある。表皮でCCL17を強発現するCCL17-Tgマウスならびにnon-Tgマウスの腹部皮膚にB16F1メラノーマ細胞を皮下注射したところ、Tgマウスでは有意に大きな結節を形成した。一方マウスの尾静脈から同メラノーマ細胞を注射して肺転移巣を形成させたが両マウスで差がなかった。またマウスpre-B細胞のcell lineであるL1.2細胞と同細胞にCCR4を強発現させたCCR4-L1.2細胞を皮下注射したところ、いずれの細胞も結節を形成し、その体積はTgマウスで有意に大きかった。しかしL1.2細胞とCCR4-L1.2では差がなかった。よって表皮よりのCCL17によって皮膚での腫瘍細胞の増殖や生存が腫瘍細胞の種類によらず増加すること、CCL17は腫瘍細胞そのものに作用しているのではなく腫瘍免疫を抑制している可能性があること、皮膚で産生されたCCL17は他臓器の腫瘍免疫には影響を及ぼさない可能性が示唆された。CCL17が腫瘍免疫を抑制する機序を検討するためにB16F1メラノーマ細胞が形成した皮膚腫瘍結節を切除し、免疫染色やflow cytometryにて浸潤細胞のCD4,CD25,FOXP3の発現を、real time PCRにてFOXP3や各種サイトカインの発現を比較したが、両マウスで有意な差はみられなかった。現段階では機序が不明であるものの表皮で産生されたCCL17が皮膚における腫瘍免疫を抑制している可能性を示したことには意義がある。CCL17やその受容体であるCCR4の阻害薬が日光角化症などの皮膚腫瘍の治療薬に結びつく可能性がある。
細胞及び液性因子の局在を調節するスキャフォールドによる気管複合組織の再生

当講座では再生誘導型の人工気管を臨床に使用してきた。この人工気管は上皮および間質の再生を誘導するものの、気管軟骨の再生は誘導できないため、気管の枠組み保持には非吸収性のプラスチックを用いてきた。軟骨成長過程の小児への使用を開始するために、軟骨組織を有する人工気管開発が求められる。動物実験では自家軟骨細胞移植により、人工気管内に軟骨組織を形成させることに成功したが軟骨細胞の定着率は悪く、軟骨細胞が他組織の再生を阻害するという副作用も見られた。軟骨細胞由来の血管新生阻害因子が一因と考えられるため、本研究では軟骨細胞由来因子の拡散防止が可能な人工気管開発を目指す。動物実験レベルで、上皮、間質、軟骨などから成る複合組織としての気管再生を達成する。ウサギ肋軟骨細胞をコラーゲンスポンジの一部分に播種し、その周囲にヘパリンを結合させた。培養環境でウサギ肋軟骨細胞は生存可能であることを確認した。ウサギ肋軟骨細胞を埋め込んだヘパリン結合スポンジを動物の皮下に移植し、軟骨細胞の生存や血管新生を組織学的手法により評価したところ、軟骨組織に特徴的なECM成分であるII型コラーゲンが免疫染色により検出され、軟骨細胞周囲には血管新生が確認された。また、bFGFの併用を行ったところ、ヘパリンおよびbFGFを含まない移植材に比べて血管新生が促進された。近年開発された高強度コラーゲンスポンジは、軟骨に近い強度を有することが確認されており、これを用いた気管移植材の作製を現在試みている。当初は気管への移植に用いる円筒形の枠組みとしてポリ乳酸を考慮していたが、ポリ乳酸による炎症惹起が心配されることが、当科での他の研究により示唆された。本年度において他の生分解性プラスチックについても検討したが、強度の点、整形のしやすさ等の点で不安が残ると考えられたため、研究の遅れにつながった。最近開発された高密度コラーゲンスポンジは整形のしやすさに幾分難が残るものの、生分解性プラスチックと比較して生体適合性に優れることから、今後の研究で用いていくこととする。移植用グラフトとして、移植後も円筒形を維持することができるように環状の高密度コラーゲンスポンジを骨格として配し、それにヘパリン結合コラーゲンスポンジを組み合わせたものを作製する。最終的には、この移植用グラフトへ自家軟骨細胞を含ませ、気管欠損へと移植し、気管再生への効果を検討する予定である。当初は培養系でヒト軟骨細胞を用いて詳細な評価も実施する予定であったが、細胞や培地の提供元に問題が生じたため、平成30年度以降に実施する予定である。また、気管再建実験をおこなうため、軟骨細胞を含むヘパリン結合スポンジの形状変更、補強等の方法を今後検討し、気管への移植に適したグラフトを作製する。ヘパリンを結合させたコラーゲンスポンジ(ヘパリン結合スポンジ)を作製した。ウサギ肋軟骨から採取した軟骨細胞を培養したところ、細胞の生存が確認された。コラーゲンスポンジの一部に肋軟骨細胞を播種した後、ヘパリン溶液と反応させ、肋軟骨細胞周囲のコラーゲンスポンジにヘパリンが結合したグラフトを作製した。これを肋軟骨細胞を採取したウサギの皮下へと移植し、軟骨組織形成および血管新生を組織学的に評価したところ、II型コラーゲン陽性の軟骨細胞が観察され、また、その周囲にはCD31陽性の血管が観察された。したがって、同様のグラフトを気管への移植材として用いた場合においても、軟骨細胞の定着と血管新生誘導が達成できる可能性があると推察された。培養系での試験にはヒト由来の細胞を用いる予定であったが、細胞供給が遅れたこと、また、推奨される培地の供給が長期的に停止されたたことにより、培養条件の検討に時間を要している。気管への移植に用いる円筒形の枠組みとしてポリ乳酸を考慮していたが、喉頭・気管の枠組み代替物として移植したポリ乳酸スキャフォールドを組織へ定着させるにはかなりの工夫が必要であることが、当科での他の研究により示唆されたため、より好ましい材料について検討を進めている。

この人工気管は上皮および間質の再生を誘導するものの、気管軟骨の再生は誘導できないため、気管の枠組み保持には非吸収性のプラスチックを用いてきた。軟骨成長過程の小児への使用を開始するために、軟骨組織を有する人工気管開発が求められる。動物実験では自家軟骨細胞移植により、人工気管内に軟骨組織を形成させることに成功したが軟骨細胞の定着率は悪く、軟骨細胞が他組織の再生を阻害するという副作用も見られた。軟骨細胞由来の血管新生阻害因子が一因と考えられるため、本研究では軟骨細胞由来因子の拡散防止が可能な人工気管開発を目指す。動物実験レベルで、上皮、間質、軟骨などから成る複合組織としての気管再生を達成する。ウサギ肋軟骨細胞をコラーゲンスポンジの一部分に播種し、その周囲にヘパリンを結合させた。培養環境でウサギ肋軟骨細胞は生存可能であることを確認した。ウサギ肋軟骨細胞を埋め込んだヘパリン結合スポンジを動物の皮下に移植し、軟骨細胞の生存や血管新生を組織学的手法により評価したところ、軟骨組織に特徴的なECM成分であるII型コラーゲンが免疫染色により検出され、軟骨細胞周囲には血管新生が確認された。また、bFGFの併用を行ったところ、ヘパリンおよびbFGFを含まない移植材に比べて血管新生が促進された。近年開発された高強度コラーゲンスポンジは、軟骨に近い強度を有することが確認されており、これを用いた気管移植材の作製を現在試みている。当初は気管への移植に用いる円筒形の枠組みとしてポリ乳酸を考慮していたが、ポリ乳酸による炎症惹起が心配されることが、当科での他の研究により示唆された。本年度において他の生分解性プラスチックについても検討したが、強度の点、整形のしやすさ等の点で不安が残ると考えられたため、研究の遅れにつながった。最近開発された高密度コラーゲンスポンジは整形のしやすさに幾分難が残るものの、生分解性プラスチックと比較して生体適合性に優れることから、今後の研究で用いていくこととする。ヒト由来の軟骨細胞、血管内皮細胞を用いた実験を行う。ヘパリン結合コラーゲンスポンジを用いることで、培養軟骨細胞由来血管新生阻害因子による培養血管内皮細胞の生育阻害が緩和されるかに関して調べる。移植用グラフトとして、移植後も円筒形を維持することができるようにヘパリン結合コラーゲンスポンジの形状修正と補強を検討する予定である。ポリ乳酸以外の生分解性プラスチックや、高い強度を有するコラーゲンスキャフォールドとヘパリンコラーゲンスポンジを複合させることで達成する予定である。最終的には、ヘパリン結合コラーゲンスポンジをベースとした移植用グラフトへ自家軟骨細胞を含ませ、気管欠損へと移植し、気管再生への効果を検討する予定である。移植用グラフトとして、移植後も円筒形を維持することができるように環状の高密度コラーゲンスポンジを骨格として配し、それにヘパリン結合コラーゲンスポンジを組み合わせたものを作製する。最終的には、この移植用グラフトへ自家軟骨細胞を含ませ、気管欠損へと移植し、気管再生への効果を検討する予定である。ポリ乳酸を用いたスキャフォールド作製が不要と判断されたため。気管移植材の作製に3Dプリンターを用いるのではなく、他の方法で作製することになったため。
動的立体化学制御に基づくイミニウムイオンの不斉アルキル化

N-保護ピペリジンの電極酸化により得られるα-メトキシ体(1)およひそのβ,γ-不飽和体(2)から発生するイミニウムイオンへの、高エナンチオ選択的な触媒的不斉アルキル化に成功した。1.4-メトキシベンゾイル基で窒素原子を保護した2を、室温で触媒量の銅(II)トリフラートおよびキラルビスオキサゾリン配位子存在下にマロン酸マロン酸ジメチルと反応させると、α位に中程度のエナンチオ選択性(50%ee)で炭素間結合形成できることを見出した。2.1.の反応の求核剤としてマロン酸ジフェニル類を用いると、α位に高いエナンチオ選択性(最高95%ee)で炭素間結合形成できることを見出した。3.アセト酢酸メチルを求核剤に用いると、1に対しては0°Cで、2に対しては-20°Cでも反応が進行し、α位へ炭素間結合形成した化合物がそれぞれ65%ee、80%eeで得られた。4.β位がエチル基で置換された2を基質とし、室温でアセト酢酸メチルと反応させると、γ位に中程度のエナンチオ選択性(45%ee)で炭素間結合形成した生成物が得られた。この場合には、N-保護基としてMOC基が適していた。5.14の生成物は生理活性化合物の重要中間体である光学活性2-ピペリジル酢酸やシンコロイポン酸メチルエステルに誘導できた。N-保護ピペリジンの電極酸化により得られるα-メトキシ体(1)およびそのβ,γ-不飽和体(2)から発生するイミニウムイオンへの、以下14に示す位置選択的な触媒的不斉アルキル化に成功した。1.4-メトキシペンゾイル基で窒素原子を保護した2を、室温で触媒量の銅(II)トリフラートおよびキラルビスオキサゾリン配位子存在下にマロン酸ジメチルと反応させると、α位に中程度のエナンチオ選択性(50%ee)で炭素間結合形成できることを見出した.2.1.の反応の求核剤としてアセト酢酸メチルを用いると低温(-20°C)でも反応が進行し、α位への炭素間結合形成のエナンチオ選択性(80%ee)が大きく向上した。3.アセト酢酸メチルを求核剤に用いると基質1に対しても0°Cで反応が進行し、α位への炭素間結合形成がまずまずのエナンチオ選択性(65%ee)で進行した。4.β位がエチル基で置換されたβ,γ-不飽和-α-メトキシ体を基質とし、室温でアセト酢酸メチルと反応させると、γ位に中程度のエナンチオ選択性(45%ee)で炭素間結合形成した生成物が得られた。この場合には、N-保護基としてMOC基が適していた.5.14の生成物は生理活性化合物の重要中間体である光学活性2-ピペリジル酢酸やシンコロイポンメチルエステルに誘導できた。今年度、N-保護ピペリジンの電極酸化により得られるα-メトキシ体(1)およびそのβ,γ-不飽和体(2)から発生するイミニウムイオンへの、以下に示す高エナンヂオ選択的な触媒不斉アルキル化に成功した。1.4-メトキシベンゾイル基で窒素原子を保護した2を、室温で触媒量の銅(II)トリフラートおよびキラルビスオキサゾリン配位子存在下にマロン酸ジフェニル類と反応させると、α位に高いエナンチオ選択性(最高95%ee)で炭素間結合形成できることを見出した。この結果は、昨年度見いだしたマロン酸ジメチルとの反応の結果を大きく凌駕したものである。2.1.の反応の求核剤の構成を精査し、フェニル基の効果を検証した。
APFIMとFI-STMを用いた新しい表面相の試作と評価

走査トンネル顕微鏡(STM)は、試料表面の原子の起伏や電子状態を原子レベルの空間分解能で観察することが出来る顕微鏡で、現在表面分析手法の中で最も注目をあびている。STMにおける最大の問題点は、分解能と再現性及び安定性にあり、その原因が探針(tip)先端の原子配列にあることは、かなり共通した認識になってきているが、その探針を積極的に評価する試みは、これまで殆どされていなかった。本研究における第一段階の目標は、電界イオン顕微鏡(FIM)を、STMに組み込み、探針の先端を原子レベルで観察・加工し、STMにおける安定性の問題を克服するという、非常に独創的で、かつ、困難を伴なうものであったが、物性研究所特有の大きな床の振動問題も解決され、装置は稼動している。この装置では試料表面の面内方向に1A^^0以下、垂直方向に0.01A^^0以下という高分解能が、常時得ることが出来、FIMにより探針という未知のパラメータをとり除くことに、見事に成功したと言える。これまでに、(1)Si(100)表面を高温(1400k1600K)で熱処理したときに観察されていた"2×n"(n=612、特に8、11)表面再構成構造が表面で配列したダイマー欠陥によるものであることを、STM像を統計処理することにより証明した。(2)Si(111)7×7表面にLiを吸着させるとLi原子は、Siの7×7の変形ユニット上の12個の最表面Si原子のうち、半分の三角形(積層欠陥側)ユニット上のb個のSi原子の中の3個の上に吸着し、Liが3個三角形に並んだ、トライマーとして安定していることがわかった。さらに、このトライマーはb個のSi上をトライマーを崩さずに表面拡散することが観察される等の結果が得られており、また、高分子を金属に吸着させたときの吸着構造を観察する試みがなされている。
全天カメラを活用した天文教材の開発

研究目的2007年に県内の理科教師を対象として中学校理科の指導に関する調査を行った。第2分野の観察・実験実施率が第1分野に比べて低く,天文分野における日周運動の観察は演示を含めても50%を下回る実施率であった。そこで,ネットワークカメラにより日周運動を常時撮影し,インターネット上に配信する日周運動観測システム「ぜんてん」を開発する。これまで指導が困難とされてきた単元における新たな教材・指導方法を開発・検証することが本研究の目的である。研究方法ネットワークカメラと魚眼レンズを用いた全天カメラを宮城県仙台市(宮城教育大学)に設置し,全天における太陽の位置を常時撮影,公開する。サーバーに画像を保存することで,外部から過去の画像を検索・表示できるようにする。このことで,インターネットを介して季節毎に異なる太陽の動きを提供することが可能である。沖縄県石垣市にもカメラを設置し,地点毎に異なる太陽の全天カメラ映像を提供する。仙台市と石垣市では緯度・経度共に約15°差があり,同時刻における太陽の位置の違いや,緯度の違いによる日周運動の違いの学習を展開することも可能となる。撮影した画像を用いて授業を行うため,魚眼レンズ付き小型ワイヤレスカメラを地球儀上に設置した地球儀カメラを開発し,授業実践を行う。成果と課題システムの運用によって1年以上の撮影を継続した。授業実践では,インターネットを媒体としているものの,シミュレーションを使用せず,本物の画像を用いて季節ごとの太陽の日周運動から自転・公転,地軸の傾きを導く授業実践を行うことが可能であった。地球儀カメラにより,地球儀を回転させたときの電球(太陽)の見え方と,実際に太陽を撮影した全天カメラの映像を関連付けて理解することができた。授業後後の調査では,興味関心を持って取り組んだとする生徒,地軸の傾きと自転公転による季節の違いを理解できたとする生徒が90%近くに上るなど一定の成果が見られた。システムの安定運用を継続すると共により多くの学校でシステムを活用した授業実践が行われれば学習教材としての効果が検証できると考える。更に,全天カメラによる観測地を赤道域や極付近などに拡大できれば,緯度や経度による日周運動の違いを本物の画像を用いて展開することが可能である。更に,太陽の日周運動の定点観測に加え,夜間の恒星の日周運動をも記録することができれば,東西南北の日周運動を視覚的に確認できる教材として活用が期待できる。
励起ガス相／水相の相界面反応場を形成する励起ガス成分組成と反応速度の解明

高温、高圧の反応場を要する現行のアンモニアの工業的製法であるハーバー・ボッシュ法(HB法)に代わる新たなアンモニア合成技術、すなわち、低エネルギー型かつ小中規模で発停容易のアンモニア製造技術が確立することで、需要地生産可能な中小規模でのアンモニア生産が可能になる。我々は、水素ガスを必要とせず、空気(窒素)と水だけを直接原料とし、窒素(気相)と水(水相)から成る異相界面を反応場として、常温・常圧の一段階反応でアンモニア合成を行う相界面反応を見出した。相界面反応は、水表面(水相)とプラズマ化した窒素(プラズマ相)における界面反応により、アンモニアを生成している。水表面に着目すると、水素結合を形成していない水分子が存在する。この水相最表面の水分子のHを、プラズマ中で励起された活性化窒素が引き抜くことで、アンモニアが生成され水中に溶存する。この反応は、水相と気相において、それぞれにアンモニア生成に寄与する活性種を多く存在させる必要がある。水相においては、これまでに紫外光を照射することで、水相でH・、OH・などの活性種を多く存在させることにより、アンモニアの生成速度が増加することを明らかにし、気相ではプラズマ中の活性化窒素種の生成量を増やす事により、アンモニアの生成量増大が期待される。そのため、我々は新たに窒素プラズマを誘電体バリア放電(Dielectric Barrier Discharge, DBD)法を構築し、それにより生成する励起窒素種の定量と、それを気相とした相界面反応によりアンモニア生成の検討を行った、放電により生成する原子状窒素は、我々が構築したVUV分光法により定量を行い、電極構成や印加電圧などによる活性種の変化からアンモニア生成反応の機序について考察を行った。申請時研究予定の項目1は予定通りの進捗であり、今年度から着手する項目2もすでに着手できている。また、令和2年度から着手予定の項目3にもすでに着手できているので、現時点では、予定を上回る進捗である。当初予定の通り、「項目1:放電励起条件によるプラズマ中窒素由来成分の存在比とその相界面反応特性の解明」は、令和元年度中に完了し、並行して「項目2:放電励起した各励起種による相界面反応の解析」に注力する。予定に先んじて着手できている「項目3:放電励起窒素気相との界面で生成する水相活性種の定量と相界面反応との関係解明」も並行して進める。
アレーツールを駆使した疾患ゲノム解析研究

1.染色体転座を伴った早発性卵巣機能不全の切断点解析X染色体転座を有する早発性卵巣機能不全(POF:Premature Ovarian Failure)4例を集積し、転座切断点の解析を行った。すべての症例の転座切断点を塩基レベルで決定した。3症例においてそれぞれ遺伝子:COL4A6(Xq22.3),IGFBP7(4q12),C14orf159(14q32.12)の断裂を確認した。これら3遺伝子をPOFの有力な候補遺伝子と考え、染色体構造異常を伴わないPOF患者検体で変異解析を行った。3遺伝子のうちX染色体に位置するCOL4A6遺伝子で、一つのミスセンス変異を同定した。このミスセンス変異が疾患を惹起するかどうかは結論が出ていないが、今後の解析が待たれる遺伝子である。他2遺伝子は、病的な変異を認めなかった。また、COL4A6遺伝子の断裂が認められた転座症例は、正常X染色体の不活化と断裂により機能的にNullと考えられる。そのためCOL4A6遺伝子は、POFの病態に関与している可能性が示唆された。2.先天性多発奇形症例における染色体微細構造異常解析これまでに集積された先天性多発奇形症例を高解像度のマイクロアレーを用いて全ゲノムの網羅的なコピー数変化の解析を行った。検出されたコピー数変化は、データベース等を利用して、その病的意義を検討し、病的と疑われる領域においては、FISH法や定量PCR法などの他の方法でも確認した。解析によって染色体微細構造異常・原因が明らかになった疾患・症例がある。今後これらの症例の表現型と遺伝型の関連性や染色体微細構造異常の発生メカニズムの検討を行う。これらの解析を通じ、アレーによる高密度・詳細なゲノム解析の重要性が明らかになるとともに、これらの論文作成を予定している。1、先天性多発奇形症例の染色体微細構造異常解析集積された先天性多発奇形33例をSNPタイピングアレー(Affymetrix社GeneChip Genome-Wide Human SNP array 6.0)を用いて、染色体のコピー数異常を網羅的に解析した。染色体微細構造異常が疑われる部位は、さらにFISH法により検証を行った。その結果、不均衡型転座3例・欠失7例・重複1例の染色体微細構造異常を同定した。得られた構造異常とその症例の臨床症状から、疾患の原因となりうる候補責任遺伝子を検討中である。原因遺伝子の単離は、発症機構やタンパク質の機能解明などにつながる貴重な情報である。2、転座を伴った症例の転座切断点解析(1)、均衡型転座を呈したWest症候群症例の切断点解析常染色体とX染色体の均衡型転座を呈したWest症候群症例の転座切断点解析を行った。Xp22.13と18p11.23の転座切断点をクローニングし塩基レベルで決定した。転座によってCDKL5遺伝子(染色体X)とPTPRM遺伝子(染色体18)の断裂を確認した。本症例は、染色体異常によるCDKL5の断裂で生じたWest症候群の世界で第3例目である。(2)、染色体転座を伴った早発性卵巣機能不全の切断点解析X染色体を含む均衡型転座を有する早発性卵巣機能不全(POF:Premature Ovarian Failure)4例を集積し、転座切断点の解析を行っている。1例は塩基レベルで転座切断点を決定し、ある興味深い遺伝子の断裂を確認している。転座によって生じたこの遺伝子の断裂は、POFの発生に大きく関わっていると予想されるため、他のPOF患者検体で変異解析を行う予定である。また残り3例においても転座点のクローニングに向けFISHあるいはサザンプロッティング等が進行している。1.染色体構造異常を伴った症例の切断点解析(1).染色体構造異常と顕著な低身長を呈した症例の詳細な染色体解析顕著な低身長を呈し、核型分析より1番染色体に欠失を見出した症例を経験した。本症例は、顕著な成長遅延、発達遅滞などを認めたため、アレーCGH法により染色体構造異常を詳細に明らかにし、その遺伝的要因を考察した。解析の結果、染色体1番のq24.3q31.2領域に欠失を認め、それ以外のコピー数異常は同定されなかった。この欠失は両親には認められない新規突然変異であった。欠失領域には、LHX4遺伝子が含まれ本症例の成長遅延と関連があること強く疑われた。(2).染色体転座を伴った早発性卵巣機能不全の切断点解析昨年度から継続して行っているX染色体に転座を有する早発性卵巣機能不全4症例(POF)において、それらの転座切断点をすべて塩基レベルで決定した。得られた切断点から興味深い遺伝子の断裂を確認している。その遺伝子はPOFの有力な候補遺伝子であるため、転座症例を除いたPOF患者検体で変異解析を行っている。病的な変異を同定した場合には、その遺伝子がコードするタンパク質の機能解析等を行う。2.先天性多発奇形症例における染色体微細構造異常解析集積されている先天性多発奇形症例を高解像度のマイクロアレーを用いて全ゲノムの網羅的なコピー数変化の解析を行っている。検出されたコピー数変化は、データベース等を利用して、その病的意義を検討する。

病的と疑われる領域においては、FISH法や定量PCR法でさらに検証し、同定を行う。1.染色体転座を伴った早発性卵巣機能不全の切断点解析X染色体転座を有する早発性卵巣機能不全(POF:Premature Ovarian Failure)4例を集積し、転座切断点の解析を行った。すべての症例の転座切断点を塩基レベルで決定した。3症例においてそれぞれ遺伝子:COL4A6(Xq22.3),IGFBP7(4q12),C14orf159(14q32.12)の断裂を確認した。これら3遺伝子をPOFの有力な候補遺伝子と考え、染色体構造異常を伴わないPOF患者検体で変異解析を行った。3遺伝子のうちX染色体に位置するCOL4A6遺伝子で、一つのミスセンス変異を同定した。このミスセンス変異が疾患を惹起するかどうかは結論が出ていないが、今後の解析が待たれる遺伝子である。他2遺伝子は、病的な変異を認めなかった。また、COL4A6遺伝子の断裂が認められた転座症例は、正常X染色体の不活化と断裂により機能的にNullと考えられる。そのためCOL4A6遺伝子は、POFの病態に関与している可能性が示唆された。2.先天性多発奇形症例における染色体微細構造異常解析これまでに集積された先天性多発奇形症例を高解像度のマイクロアレーを用いて全ゲノムの網羅的なコピー数変化の解析を行った。検出されたコピー数変化は、データベース等を利用して、その病的意義を検討し、病的と疑われる領域においては、FISH法や定量PCR法などの他の方法でも確認した。解析によって染色体微細構造異常・原因が明らかになった疾患・症例がある。今後これらの症例の表現型と遺伝型の関連性や染色体微細構造異常の発生メカニズムの検討を行う。これらの解析を通じ、アレーによる高密度・詳細なゲノム解析の重要性が明らかになるとともに、これらの論文作成を予定している。
核種分離プロセスの高度化を目指した液々向流遠心抽出装置の開発

Taylor-Couette流を伴う液々向流型遠心抽出装置を提案し、装置の高性能化を達成するために次の3つの課題を検討した。(1)油水向流の安定性向上(2)油水エマルジョンを用いた高効率抽出(3)装置のスケールアップとプロセス検証その結果、液々向流を安定化させ、油相を高分散化するための油相、水相及び内筒の物性を明らかにした。また、油水をエマルジョン化してPEG(ポリエチレングリコール)で安定化することで、10段以上の高い抽出理論段数(高速抽出)が達成できた。装置の大型化(塔高を高くすること)によって、高抽出理論段数の正抽出と高速逆抽出が可能であることが明らかにされた。本研究で提案する液々向流型遠心抽出装置は二重円筒構造をしており、その円環部に水相(連続相)と有機相(分散相)が向流で流される。内筒を回転することで水相にTaylor-Couette流れ(Taylor渦)が形成される。一方有機相はTaylor渦の吸い込み位置で内筒表面に送られ、油膜を形成し、内筒のせん断応力により微粒化される。そのため、高い抽出効率が期待され、多段効果を伴った高速抽出が可能となる。本研究では、原子燃料再処理工場で発生する高レベル廃液からの発熱性元素回収のために高速抽出分離を行うことを目的とし、calix[4]arene-bis(tert-octylbenzocrown-6)(BOBCalixC6)、1-(2,2,3,3-tetrafluoropropoxy)-3-(4-sec-butylphenoxy)-2-propanol(Cs-7SB)をイソパラフィン系溶剤であるIsopar Lに溶解したものを用いて発熱性元素(Cs)の連続抽出実験を行った。有効長18cmの小型遠心抽出装置を用いて連続抽出実験を行った。内筒(材質:テフロン)回転数を400rpm以上に設定すると、水相に形成されたTaylor渦の吸い込み位置に有機相が蓄積され、帯状構造を形成した。また、内筒回転数の増加に伴って有機相が微粒化されることが確認され、抽出率が増加した。これは有機相が微粒化したことで二相界面積が増加し、物質移動効率が増加したためと考えられる。内筒回転数1400rpmにおける理論段数は1.5段となり、理論段数1段以上の抽出性能を示した。次いで、内筒材料を有機相と親和性が高いエポキシ樹脂として同様の連続抽出実験を行った。内筒回転数を1000rpm以上に設定すると、テフロン内筒での結果と比較して、有機相が微粒化していることが確認され、内筒回転数1400rpmでは有機相の平均粒径が0.62mmから0.36mmと約半分に低下した。これは有機相と親和性の高い材料を内筒に導入したことで、内筒表面に油膜を形成しやすくなり、微粒化が促進されたと考えられる。エポキシ樹脂内筒での内筒回転数1400rpmにおける理論段数は2.2段となり、抽出性能の向上に成功した。本研究の結果、小型遠心抽出装置内でCsの多段抽出を実現し、Cs高速分離を達成した。液々向流型遠心抽出装置の連続抽出操作の最適化を目的とし、油水流動と抽出性能の関係について検討した。最初に、液々向流型遠心抽出装置を用いて連続抽出試験を行い、その抽出性能を評価した。油水流動に関係する2つの主要な操作因子、内筒回転速度と油水流量を変化させて抽出率を測定した。抽出率は内筒回転速度の上昇に伴って増加し、高回転域(1500rpm)で減少に転じた。また、油水流量を上昇しても滞留時間の減少にも関わらず高い抽出率が維持できた。次いで、超音波パルスドップラー流速計測法により油水向流の流動状態を評価した。油滴の空間流速分布の測定結果から連続相(水相)にTaylor渦列が存在することを確認できた。Taylor渦列の動きには3つの流動状態(上昇、静止、下降)が存在し、渦列が不安定化する運転条件(下降)を明らかにできた。更に油水向流に伴う装置の軸方向混合を調べるためにステップ応答による油相トレーサー試験を行なった。軸方向の混合効果は内筒回転速度の上昇に伴って大きくなり、高回転域では完全混合流れに近似した。それに対して油水流量の上昇に対して軸方向の混合効果は大きく変化しなかった。

油水流動の可視化に関する検討により、連続抽出試験で得られた結果(高内筒回転域で多段抽出効果が喪失されることや高い油水流量でも高抽出率が維持できること)を合理的に説明することができた。液々向流型遠心抽出装置内の油水流動状態の可視化により、最適な連続抽出操作条件や油水向流の安定性が明らかにされ、本装置の大型化(主に塔長を高めること)が可能であることが分かった。(1)流動可視化によるTaylor渦列の流動解析・油水向流の流動解析は、流れ場の強い非線形性から抽出器の体系をそのまま3D-CADで作成し商用コードFLUENT13.0の非定常計算により実施した。計算結果の妥当性を示すために、超音波による流れ場計測結果と数値解析結果を比較検討した。直径がギャップ幅と同程度のテーラー渦列が時間と共に抽出器端の上下端から生成・成長することが数値計算で確認され、この結果は超音波による流動可視化試験の結果とよく一致した。・遠心分離器上部と下部から中心に向かってテーラー渦が誘起されるに従って長軸(回転軸)方向の油相の分散が見られた。テーラー渦列の形成によって油相の分散が促進されていることが数値計算で確認できた。テーラー渦形成に伴う油相分散の向上は高感度カメラによる実験結果と一致した。・内筒の回転数、内筒と油相の接触角、水相及び油相の粘度、界面張力を変化させて同様の数値解析を行った。内筒の濡れ性(親和性)の向上によって油相が微粒化され、界面積量が増加する傾向が見られた。濡れ性が良い場合、油相が回転内筒のせん断応力を受けやすく、油滴の微粒化が促進されると考えられる。濡れ性のよいエポキシを内筒材料に使って連続抽出実験を行うと、テフロン(低濡れ性)と比較して油滴径が小さくなり、効果的に油水分散されることが実験的にも確認できた。・油水流動計算や流動可視化試験によって油水流動や油水分散と抽出性能の関係を明らかにすることができた。これらの知見は遠心抽出装置の更なる高度化を達成するために有効である。(2)連続抽出プロセス・2台の液々向流型遠心抽出器を用いて、抽出工程と逆抽出工程からなる遠心抽出プロセスによる連続抽出試験を行った。希土類元素や遷移金属類を用いて抽出分離試験を行い、これらの金属イオンを連続分離できることが確認できた。更に逆抽出工程により、目的金属を連続回収できることも明らかにできた。・以上の結果から、本研究で提案している液々向流型遠心抽出装置が核種分離プロセスに十分に適用可能であることを明らかにできた。
ストック・オプションに係る会計基準の研究

本研究では、ストック・オプションの会計基準について、所有者概念、会計基準の国際比較、会社法制の現代化の影響、という3つの視点から分析を行った。その結果、以下のようなことが明らかになった。会社法に伴って制定された会社計算規則において、従来の商法では認められていた利益剰余金や利益準備金の資本金への振替が禁止されたことに対し、その根拠とされた会計原則における考え方を明らかにした上で、省令の根拠について問題点を指摘し、払込資本と留保利益の区別のための代替案を提示した。わが国のストック・オプション会計基準の特徴である新株予約権戻入益と公正な評価単価を変動させる条件変更の会計問題について取り上げ、ストック・オプションに関して、報酬という側面と新株予約権という側面に分離して、それそれの側面における会計処理を両立させるような考え方について明らかにした。日本とマレーシアにおけるストック・オプションの歴史・会計・税務について、両国を比較しながら取り上げ、日本においてもマレーシアにおいてもストック・オプションの付与することに対して、企業は慎重になっている様子を明らかにした。ストック・オプションの普及には税務上の優遇措置が重要であり、アメリカにおけるストック・オプションが1950年代の初頭に普及した理由も、税務上の優遇措置の導入が契機となったと説明されてきた。しかし、本研究では、ストック・オプションであれば費用計上なしに報酬を支払うことができたという点も、その報酬制度を維持する上では重要であったことを示している。わが国では、平成17年12月に企業会計基準第8号「ストック・オプション等に関する会計基準」及び企業会計基準適用指針第11号「ストック・オプション等に関する会計基準の適用指針」が公表された。そこでは米国基準・国際基準と同様に、付与日における公正な評価額に基づいて報酬コストが費用計上されるように規定されているものの、新株予約権勘定の性格に関しては、本質的に異なる内容となっていた。わが国では、株主ではないという法的形式に従い新株予約権者を企業の所有者としては扱っておらず、新株予約権勘定は株主資本から排除され、権利不行使による失効の際には特別利益が計上されることになっている。権利不行使による失効の際に計上される特別利益の金額は、いわゆる疑似ストック・オプションの場合における新株予約権戻入益の金額を見る限り、場合によっては赤字を黒字に転換するような重要な影響を及ぼす可能性を持っている。このような問題のある会計基準が設定された直接的な原因は、企業会計基準第5号「貸借対照表の純資産の部の表示に関する会計基準」及び企業会計基準適用指針第8号「貸借対照表の純資産の部の表示に関する会計基準等の適用指針」にあり、その背景に討議資料「財務会計の概念フレームワーク」があることも明らかになった。なお、所有者概念については、FASBとIASBにおいて現在進められている議論の内容に関する資料を収集した。また、アジアにおけるストック・オプションの現状と会計基準について、マレーシアと韓国に関する情報を収集した。企業会計基準第8号「ストック・オプション等に関する会計基準」及び企業会計基準適用指針第11号「ストック・オプション等に関する会計基準の適用指針」がわが国のストック・オプション制度へ及ぼした影響を、日経225企業における状況を調査した。その結果、退職慰労金に代わる報酬制度として、行使価格1円、退職すると権利行使可能となる新株予約権の付与が増えており、それがわが国におけるストック・オプションの特徴となりつつあることが明らかになった。会計基準に関する問題点として、新株予約権であるか株式であるかという法的形式に依存して会計処理が左右されることについては、既に指摘されていることであるが、そのことから、条件変更の際に指示されている具体的な会計処理に論理的に首尾一貫しない内容のあることが新たに明らかになった。これは基準で原則的に指示されている方法によると、オプションの保有者にとって有利な条件変更であるにもかかわらず、費用ではなく利益が計上されてしまうという矛盾を回避するために生じてしまった現象である。マレーシアの研究者とアジアにおけるストック・オプション会計の現状と課題をテーマに共同研究を始めた。

日本の特徴としては、権利不行使による失効の際に利益が計上されることや公正な評価額の測定が困難な非公開会社について注記による開示で足りるとされていることなど、国際基準と乖離した会計処理が指示されている点が指摘できる。マレーシアの研究協力者と共に、日本とマレーシアにおけるストック・オプションの歴史・会計・税務について、両国を比較しながら研究を行った。ストック・オプションの付与に伴って費用計上が求められるようになったことの影響は小さくなく、日本においてもマレーシアにおいてもストック・オプションの付与することに対して、企業は慎重になっている様子が明らかになった。特に日本の場合、通常のストック・オプションとは異なり、利益処分として現金で支給されたきた役員の退職慰労金を、事実上の譲渡制限株式で代替するための手段として、行使価格を1円とし、退職時に行使可能となるストック・オプションが用いられるようになってきている。ストック・オプションの普及には税務上の優遇措置が重要であり、アメリカにおけるストック・オプションが1950年代の初頭に普及した理由も、税務上の優遇措置の導入が契機となったと説明されてきた。しかし、ストック・オプションであれば、費用計上なしに報酬を支払うことができるという点も、その報酬制度を維持する上では重要であることが明らかになった。以上のような研究成果について、アジア太平洋国際会計研究集会において研究報告を行った。また、わが国のストック・オプション会計基準について、国際的な会計基準との重要な相違と、損益計算の新しい枠組みについて検討を行った。
被災経験と法的ニーズの社会的構築過程に関する実証的研究

本研究は、東日本大震災の被災者に対するアンケート調査およびインタビュー調査(混合研究法)の結果に基づき、住民の被災経験および法的ニーズの社会的構築のプロセスを解明することをめざした。被災者は法的問題を抱えながらも自らはそれに気づかない場合があること、地域の法的サービス供給構造の違いが法的ニーズ顕在化の経路に重要な影響を及ぼしている可能性などが、本研究の重要な知見である。この知見に基づき、本研究は、総合法律支援制度に関する政策的含意を導出するとともに、A・センの潜在能力アプローチを手がかりに、法的ニーズ概念の再構成およびその顕在化プロセスに関する新たな理論的視座を発展させた。本研究は、東日本大震災の被災地(主要には岩手県釜石市)における住民アンケート調査・インタビュー調査に基づき、住民の被災経験および法的ニーズの社会的構築のプロセスを解明し、それを通じて、被災者に対する法的支援の具体的あり方の展望(政策的貢献)および法的ニーズの構築をめぐる法社会学理論の洗練化(理論的貢献)をめざすものである。研究の第1年目である2013年度には、1岩手県釜石市内の仮設住宅等に居住する被災者を対象にアンケート調査(予備調査)を実施した。これと並んで、2釜石市、遠野市、大船渡市等で、自治体、地域の法律家、各種相談機関等へのインタビュー調査を実施し、地域の実情に関する情報収集と理解を深める作業を行った。また、これらの調査の実施と並行して、3本研究全体の遂行に関わる理論的枠組の洗練化を図る作業を行った。1のアンケート調査では、仮設住宅等1,100人余りの回答が得られた(回収率は約34%)。その結果は現在集計・分析中であるが、i)若い世帯員の転出を中心に世帯分離が進んだ結果世帯規模が縮小し高齢者のみが残る現象の進行、ii)「私的整理ガイドライン」などによって住宅ローンの残債を整理した世帯があると推測される一方、なお残債をかかえる世帯が少なからず存在している実態、iii)各種の生活上の課題を複合的に抱える世帯の存在等が明らかになった。他方、2のインタビュー調査の結果、自治体や法律その他の専門家・相談機関の間で一定の連携関係の構築が進んでいるものの、住民との接点には課題を残している現状も確認された。以上の第1年度の研究を通じて、研究課題の遂行にとって重要な基礎的知見が得られた。これを基礎に、第2年度(2014年度)においては本研究の中核となるアンケート調査(本調査)等を実施し、研究の進展を図る予定である。本研究は、東日本大震災の被災地における住民アンケート調査・インタビュー調査に基づき、住民の被災経験および法的ニーズの社会的構築のプロセスを解明し、それを通じて、被災者に対する法的支援の具体的あり方の展望(政策的貢献)および法的ニーズの構築をめぐる法社会学理論の洗練化(理論的貢献)をめざすものである。研究の第2年度である2014年度には、1岩手県釜石市の仮設住宅等に居住する被災者を対象に、前年度から継続のアンケート調査を実施した(調査時期:2014年11月12月)。2014年度の調査では、本研究の主題にとって重要な、震災後の法律問題経験・相談行動の設問を重点的に配置した。また、これと並んで、2宮城県東松島市の仮設住宅に居住する被災者を対象に、震災後の法律問題経験・相談行動に関するアンケート調査も実施した(調査時期:2015年2月)。1の釜石調査との比較、および、先行する日本司法支援センターの調査(2012年11月)との通時的・経時的比較を念頭においたものである。さらに、2015年3月に、上記1釜石調査の回答者のうち、個別に許諾を得た約10名の回答者を訪問し、震災後の法律問題経験・相談行動の詳細を尋ねるデプス・インタビュー調査を実施した。量的調査と質的調査を組み合わせることによって、より立体的・動態的な知見を獲得するためである。以上の調査研究を通じて、研究課題の遂行にとって重要な基礎的知見を蓄積することができた。これを基礎として、研究の最終年度である2015年度にその知見の総合と理論化の作業を行う予定である。研究の第3年度である2015年度には、1岩手県釜石市の仮設住宅・みなし仮設住宅・災害復興住宅に居住する被災者を対象に、通算で第5回目となる調査を実施した(調査時期:2016年2月下旬3月上旬)。2015年度の調査では、震災から5年目の節目の時期の被災者の生活状況等を幅広く質問し、その回答結果を過去の調査の結果と比較検討することにより、被災者の被災経験を経年的・通時的に明らかにすることをめざした。また、前回調査以降、被災者の法律相談を無料化する震災特例措置の延長措置も講じられたため、その認知度に関する質問も設けた(その結果は、回答者の実に3分の1がこの制度自体を知らないという、政策効果の実現の観点からは課題を投げかけるものであった)。また、2前年度末に行った被災者インタビュー調査の記録整理と解析の作業も行った。

2015年度調査の実施時期を東日本大震災から5年目の節目になるべく近接した時期になるように設定したため、調査結果の詳細な集計・分析および過去の調査結果との比較検討は、研究期間を延長し、2016年度前半に行う予定である。これまでの研究を通じて量的・質的に十分なデータが収集されており、これを基礎に、本研究の主題である被災者の法的ニーズの構築過程について有益な理論的検討と政策提言を導出することが期待できる。本研究は、当初の計画に従い、おおむね順調に進展している。2015年度調査の実施時期を東日本大震災から5年目の節目になるべく近接した時期になるように設定した関係で研究期間を延長したが、研究自体は順調に進捗しており、研究目的の完遂に障害となる問題は存在しない。本研究は、東日本大震災の被災地における住民アンケート調査・インタビュー調査に基づき、住民の被災経験および法的ニーズの社会的構築のプロセスを解明し、それを通じて、被災者に対する法的支援の具体的あり方についての提言をめざすものである。研究の第3年度の末(2016年2月下旬3月中旬)に岩手県釜石市の仮設住宅・みなし仮設住宅・災害復興住宅に居住する被災者を対象に、通算で第5回目となる調査を実施した。この調査時期の設定は、震災から5年目の節目の時期になるべく近接して調査を実施することにより、被災者の生活再建の進捗の状況および課題をより時宜に適って解明・分析するためのものであった。これにともない、第5回調査の結果の詳細な集計・分析は、研究期間を延長し、2016年度に行った。調査の結果からは、1震災から5年目の時点で、転居先がすでに決まったか見通しがたっている回答者が8割に達する一方、依然転居先の見通しがたっていない回答者も約15%いるという厳しい現実が明らかになった。また、2今後居住する住宅としては持家(48%)と災害復興公営住宅(45%)がほぼ拮抗し、震災前には約8割が持家に居住していたこととくらべると、被災地域では持家世帯が大きく減少することを予想させる。3回答者の世帯類型では、世帯分離の傾向が依然として続いており、高齢者のみ世帯の比率が益々大きくなっている。調査結果は、震災が地域や世帯の構造に大きな変動をもたらしたことを示すと同時に、今後、被災者全体を対象とする政策から、特に困難な状況にある個々の被災者に対するきめ細かな施策が必要であることを示唆する。加えて、2016年5月の総合法律支援法改正では、被災者に対する法的支援のあり方について重要な制度改正が行われており、その実際の運用に向けて留意すべき事項につき、本研究の結果からは重要な示唆が得られた。本研究は、東日本大震災の被災者に対するアンケート調査およびインタビュー調査(混合研究法)の結果に基づき、住民の被災経験および法的ニーズの社会的構築のプロセスを解明することをめざした。被災者は法的問題を抱えながらも自らはそれに気づかない場合があること、地域の法的サービス供給構造の違いが法的ニーズ顕在化の経路に重要な影響を及ぼしている可能性などが、本研究の重要な知見である。この知見に基づき、本研究は、総合法律支援制度に関する政策的含意を導出するとともに、A・センの潜在能力アプローチを手がかりに、法的ニーズ概念の再構成およびその顕在化プロセスに関する新たな理論的視座を発展させた。現在のところ、計画の順調な遂行の障害となる問題は存在しない。
マイクロエマルションを用いる有機溶剤ベース製品の水ベース化に関する研究

研究課題にかんして、1)ショ糖脂肪酸エステールが形成する粘弾性溶液2)ミセルキュービック液晶相3)逆ミセルキュービック液晶相4)マイクロエマルションの新機能5)フッ素系マイクロエマルションに関して研究1)ショ糖脂肪酸エステールが形成する粘弾性溶液安全性に優れ、環境に優しいショ糖脂肪酸エステール水溶液に親油性補助界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテルまたはモノラウリン)を添加した時の相挙動及粘性挙動について検討した。それらに及ぼす油や塩の添加効果についても検討した。親油性補助界面活性剤を添加すると界面活性剤が比較的低農度でも粘弾性が急激に増加する。ショ糖脂肪酸エステール/水/親油性補助界面活性剤系の相挙動及び、粘弾性挙動はNaBrのような塩の影響を受けにくい。これに対して、水/カチオン界面活性剤/親油性補助界面活性剤系は塩の影響を受けやすい。水/ショ糖脂肪酸エステール/親油性補助界面活性剤系に油を添加し、マイクロエマルションを形成した。油はミセルコアに可溶化されると粘弾性が減少し、パリセード層に可溶化されると粘弾性が増加する。2)ミセルキュービック液晶相界面活性剤の親水性が非常に強い時は球状ミセルが立方晶に充填したミセルキュービック液晶が形成されます。そのミセルキュービック液晶に油を添加した時の粘性挙動について検討した。界面活性剤/水の2成分系のミセルキュービック液晶の粘性が極めて高いが、一相の領域(キュービックマイクロエマルションの領域)で油が添加するにより、粘弾性が更に増加する。しかし、相分離が起きると、ミセルキュービック液晶を外相として用いた乳化を形成し、その乳化の粘性が油の添加により減少する。3)逆ミセルキュービック液晶相界面活性剤の親油性が非常に強い時は逆ミセルが詰まった粘性が高い逆キュービック液晶が形成され、一相の領域(逆キュービックマイクロエマルションの領域)で水が添加するにより粘弾性が更に増加する。4)マイクロエマルションの新機能市販の非イオン混合界面活性剤水溶液を用いて、水ベースとしたマイクロエマルションを形成した。このマイクロエマルションの潤滑の機能と粘弾性調べたところ、市販の油ベースの流体の変わりに使用できることが分かった。5)フッ素系マイクロエマルションに関して研究フッ素系界面活性剤を用いて、マイクロエマルションを形成した。そのマイクロエマルションはテンプレートとして用いて、ヘキサゴナル構造を持つメソポーラスシリカを形成した。そのメソポーラスシリカの細孔が油の可溶化量により変化することが分かった。
ポリアミノ酸誘導体を用いた不斉反応場の構築と不斉光増感反応への応用

本研究では、キラルな芳香族ポリカルボン酸エステル類を側鎖に有するポリアミノ酸誘導体を合成し、これらを用いた不斉光増感反応を行うことにより「高分子効果」を利用してより有効なエキサイプレックス形成を促進すると共に、α-ヘリックスやβ-シート等の高次構造をキラルな反応場として用い、より高効率な不斉光反応を達成しようとするものである。さらに、これらのポリアミノ酸誘導体をバンドル構造などの組織構造体に発展させることにより、更に高度な不斉反応場を構築し、より高い反応効率・光学収率を達成した。また、側鎖間水素結合などを利用した増感システムを用いることにより、外部因子による不斉光増感反応制御の可能性についても検討した。本年度は昨年度の結果・知見を踏まえペプチド鎖間の水素結合のコントロールに基づく不斉光増感反応の外部因子制御について検討し、不斉光増感反応のエントロピー制御に対する新たな知見を得た。・ヘリックスバンドル構造を有する光学活性増感システムの合成ならびに構造解析疎水部に基質を効率よく結合させるとともに、バンドル中のへリックス構造をキラルな反応場として有効に利用するため、水酸基を有するセリンを導入したα-ヘリックスペプチドを設計・合成し、これをフタル酸などの増感剤と2本結合させることによりバンドル構造を構築した。増感システムの構造については、NMR、UV、CDなどの各種スペクトルを用いて検討した結果、α-へリックス構造を有し、さらに溶媒極性に応じてヘリックス含量が変化することも確認した。・バンドル構造を有する光学活性増感システムを用いた不斉光増感反応の検討バンドル構造を有する増感システムを用いて、254nm光照射による(Z)-シクロオクテンのエナンチオ区別異性化反応について検討した結果、良好な収率で異性化反応が進行することが確認できた。また、溶媒極性を外部因子として用いることにより生成物のエナンチオマー過剰率の制御が可能となることを見いだし、これがエントロピー制御に基づくことを明らかとした。さらに、増感システム構造を最適化した系においては、生成物キラリティーさえも外部因子によりコントロール可能であることを見いだした。平成9年度は1.光学活性増感剤を有するポリアミノ酸の合成ならびにシクロオクテンに対する増感機能の検討および2.増感剤を導入したアミノ酸の伸長反応ならびにその溶液構造について検討した。・光学活性増感剤を有するポリアミノ酸の合成ならびに(Z)-シクロオクテンに対する増感機能の検討アミノ酸として側鎖に水酸基を有するL-セリンを用い、ベンゼンポリカルボン酸をシクロオクテンに対する増感剤として酸クロライド法によりエステル化し側鎖に導入した。ベンゼンポリカルボン酸としてはカルボキシル基が1つのベンゾエ-ト、2つのフタレート、4つのピロメリテートを用いた。得られた各アミノ酸誘導体を用いて254nm光照射による(Z)-シクロオクテンのエナンチオ区別異性化反応について検討した結果、良好な収率で異性化反応が進行することが確認できた。ベンゼンポリカルボン酸への導入結合の増感能におよぼす影響について検討するため、先と同様セリンを用い、アミド結合によりN末に導入したベンゼンポリカルボン酸アミド類も同様に合成し、光増感異性化反応について検討した。ベンゼンポリカルボン酸アミドを増感剤とする場合は、エステル類に比較して約一桁程度低いE/Z比でしか反応は進行せず、アミド類の増感能は低いことが確認できた。これは分子内での水素結合形成による電子的なファクターと、構造固定による立体的なファクターに基づくことを明らかとした。・増感剤を導入したアミノ酸の伸長反応ならびにその溶液構造の検討先に合成したエステル結合によりセリンに増感剤を導入したアミノ酸を核として、N末ならびにC末からアラニン(Ala)ならびにα-アミノイソブチル酸(Aib)を固相合成法を用いて伸長反応を行うことにより3種の増感剤を導入したセリン誘導体を含む15量体を合成した。各オリゴマーの基底状態構造をUV、CDならびにNMRも用いて検討し、さらに増感剤の励起状態物性と基質との分子間相互作用を蛍光ならびに蛍光寿命を測定した。その結果溶液中でα-へリックス構造を持ち、モノマーに比較して励起状態が安定化されていることが明らかとなった。