hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心臓大血管手術後の高次脳機能障害の成因と予防に関する研究

文献検索により、心臓大血管手術後の脳障害とりわけ高次脳機能障害の成因の分析を行った。脳卒中(stroke)は心臓手術の約1-5%で発生した。また、認知機能を含めた高次脳機能障害の発生率は30%-80%であった。冠動脈バイパス術(CABG)後の脳卒中の頻度は75歳以上の高齢者では9%と全体平均の3%に較べて3倍にまで上昇する。心臓手術後の脳卒中発生患者のうちの65%が遅発性に発生した。脳障害の主な成因は塞栓と脳血流低下であった。また、脳卒中の成因に粥状硬化片が大きく関与していた。患者の危険因子には年齢と脳血管病変と上行大動脈の硬化病変が特に重要であることが示唆された。本研究で、経食道心エコーと呼気二酸化炭素濃度測定を併用する新しい心腔内残留空気除去法を試み、本方法の脳機能障害に及ぼす効果を検討した。人工心肺離脱前に肺血流を増加させて肺血管系の空気を除去するため、リザーバーを徐々に上昇させることで体外循環のポンプ流量を減らすことなく肺血流を徐々に増加させることができた。肺血流がどの程度確保されているかは呼気二酸化炭素分圧(25mmHg以上)と肺動脈圧(前値の75%以上)で評価した。左心ベントにより肺静脈から戻る血液を十分に吸引しリザーバーに戻し、左心ベント吸引の有効性と空気の非存在を経食道心エコーで確認した。このようにして心腔内の残存空気を除去し、人工心肺後の空気塞栓による脳合併症の発生の予防効果を検討した。その結果、本方法により空気除去は可能になったものの、100%の空気除去は達成できず、また、この方法だけで脳合併症を有意には予防できないことがわかった。このことから、空気は塞栓子として重要ではあるが、心臓手術後の脳障害に関しては、粥状硬化片塞栓子や脂肪塞栓子などの存在が関与しており、それに人工心肺の灌流圧、温度、時間、pHなど多因子が加わって生じると考えられた。経食道心エコーと呼気二酸化炭素濃度測定を併用して心腔内残留空気除去法を試み、本方法の脳機能障害に及ぼす効果を検討した。人工心肺離脱時に通常の方法で十分な空気除去を行った後にも、自己拍出が増える時点で心腔内および大動脈内に空気微粒子がしばしば確認されるのは肺血流が増加するにつれて肺静脈にトラップされていた空気が左心に移動するためである。そこで、人工心肺離脱前に肺血流を増加させて肺血管系の空気を除去するため、リザーバーを徐々に上昇させることで体外循環のポンプ流量を減らすことなく肺血流を徐々に増加させることができる。この状態をしばらく(約5-10分間)持続した。心腔内の残存空気を除去し、人工心肺後の空気塞栓による脳合併症の発生を比較した。

結果は、本操作以後のあきらかな脳合併症の出現がなかったので、本法が有効であると推測されたが、本法を始める前の心臓外科手術患者でのあきらかな脳合併症患者の出現が少数であり、統計学的に本法が有効であるかの検討は困難であった。今後は、高次脳機能の検索法を検討する必要があると考えられた。経食道心エコーと呼気二酸化炭素濃度測定を併用する新しい心腔内残留空気除去法を試み、本方法の脳機能障害に及ぼす効果を検討した。本方法では、人工心肺離脱前に肺血流を増加させて肺血管系の空気を除去するため、リザーバーを徐々に上昇させることで体外循環のポンプ流量を減らすことなく肺血流を徐々に増加させることができる。肺血流がどの程度確保されているかを呼気二酸化炭素分圧(25mmHg以上)と肺動脈圧(前値の75%以上)で評価した。左心ベントにより肺静脈から戻る血液を十分に吸引しリザーバーに戻し、左心ベント吸引の有効性と空気の非存在を経食道心エコーで確認した。本方法により心腔内の残存空気を除去し、人工心肺後の空気塞栓による脳合併症の発生を予防できるか検討した。53例中、あきらかな脳合併症として、選択的脳灌流を行った一例で広範囲脳梗塞が認められたが、その症例では残存空気は認められず、動脈壁からのDebrisあるいは血栓による脳障害と考えられた。また、一例で痙攣脳波が観察され、同時に大量の空気が確認されたことから空気塞栓によるものが推測されたが、術後の脳機能には障害を残さずに回復した。それ以外の症例では、空気の残留が約半数で認められたが、術後脳機能障害の発生とは関連を見いだすことはできなかった。本方法によっても完全に心腔内残留空気を除去することはできず、心臓大血管手術後の脳機能障害の防止策としては不十分なことがわかった。また、脳機能障害には、空気とともに血管壁の硬化巣や血栓が重要な働きをすると思われた。また、近赤外線分光法による脳内組織酸素飽和度(rSO2)を測定して、rSO2低下程度と脳障害発生の関連を検討した。rSO2から推測される復温時の脳酸素需給バランスの異常は人工心肺患者の脳障害と有意な関連は認めらなかった。人工心肺手術における脳酸素需給バランスの評価にはrSO2だけでは不十分であり、さらなる評価法の確立が求められる。
ボレリアのマダニ体内動態に関する分子生物学的研究

1)国内分離のライム病病原体であるボレリア・ガリニゲノムからマダニ唾液腺へのボレリア接着因子として、機能未同定の遺伝子を複数検出した。表層抗原であるBB0616ホモログは、マダニ唾液腺への接着に関与していると思われる。一方、その機能ドメイン、接着リガンドなどは未同定である。2)国内分離ボレリアのマダニ中腸への接着性についても検討を行った。ボレリアの中腸組織への接着は、未吸血マダニ中腸組織で見出された。また、接着阻害実験に用いた細胞間マトリックスの一部は、その接着を阻害した。他方、これまで知られているglycosaminoglycansへの結合能は本ボレリアでは見出されなかったが、ボレリアのマダニ中腸組織への結合を阻害した。今後、これらボレリアの接着因子の同定を試みている。マダニ唾液腺へ接着するために必須のボレリア遺伝子単離を開始した。B.garinii北海道株、およびB.japonica株を使用した。これらボレリア株は各々、Ixodes persulcatusおよびI.ovatusより分離された株である。本研究では、本ボレリア株由来DNA libraryをT7 phageを用いて作成し、発現ライブラリーを得る。また唾液腺接着遺伝子の単離アッセイはPhage panning法を用いる。本年度はこれらライブラリーによるPhage panningを行うための予備実験を行った。またこれらボレリア株のIn vitro培養を行い、マダニ唾液腺への接着の可否についても検討を行った。B.garinii北海道株、B.afzelii北海道株、およびB.japonica株を使用した。本研究では、本ボレリア株由来ゲノムライブラリーをT7ファージを用いて作成し、発現ライブリーを得た。発現ライブラリーはボレリアのゲノムを十分綱羅で切る範囲であることを確認済である。また唾液腺接着遺伝子の単離アッセイはバイオパンニング法を行い、接着に関与する可能性があるボレリア遺伝子の単離を試みた。単離された遺伝子の推定アミノ酸配列をもとに、ゲノムシークエンス株データベースより相同遺伝子を同定した。ついでタンパク質の2次構造を定し、接着に関与すると考えられる表層抗原遺伝子として以下の遺伝子(BB0037,BB0616,BB0637,BB0646,BB0751,およびBBR26-family)を同定した。特にBB0616波機能不明のタンパク質であるが、推定シグナル配列の存在、および疎水性解析(SOSUI)で細菌膜タンパク質に提示されている可能性が強く示唆されたこと、マダニ因子であるTROSPA(T__-arget r__-eceptor of O__-uter s__-urface p__-rotein A__-)へのボレリア側接着因子であるOspA抗原と同様にrpoSによる制御を受けており(Caimano et al.2007)、マダニ体内では発現量が上昇している可能性が強く考えられたことから、我々の結果と併せて、BB0616がマダニ体内でのボレリアの挙動に深く関与していることが推察された。今後はBB0616の機能解析を主に進める予定である。ホレリア属細菌はマダニ媒介性のスピロヘータである。ボレリアは吸血によってマダニ中腸へ取り込まれるが、その後、マダニ中腸に生着、マダニ体腔内循環を経て唾液腺に侵入することでその伝播サイクルを成立させている。とくに経ステージ感染に必須と考えられる、マダニ中腸上皮細胞への接着と、宿主へのエントリーの直前段階である吸血時のマダニ唾液腺へのボレリア侵入はその伝播サイクルを成立させる上で極めて重要なステップであるが、その現象を説明するための分子生物学的解析はほとんど行われていない。本研究ではそれぞれのステップに必須なボレリア因子の同定とその機能解析を最終目的として、以下研究成果を得た。1.シュルッェマダニ唾液腺へのボレリア接着因子として、国内分離のライム病病原体であるボレリア・ガリニゲノムから機能未同定の遺伝子を複数検出した。2.国内分離ボレリアのマダニ中腸への接着性についても検討を行った。

また、接着阻害実験に用いた細胞マトリックスの一部は、その接着を阻害したことから、これら宿主分子に対する接着性がボレリアの中腸生着に関与している可能性が示された。現在、これらボレリアの接着因子の同定を試みている。
JABEEの教育改善システムによる平成18年度入学生対応教育プログラムの試行

若者の理系離れが進む中、平成18年度入学生は高校での理科系授業時間数が15-20%削減され、いわゆる「ゆとり教育」の中で教育を受けてきた。つぎ受け皿でもある大学においてもそのような学生に対応した適切な教育が望まれる。東京農工大学の化学システム工学科はそのような学生に対するサポートとして、講義内容の見直しとその試行を通して、実力の確保に努めるため本教育プロジェクトを策定した。本教育プロジェクトは次の4点から成る。1)1年次の専門課程への誘導教育科目に「化学工学序論」を新た導入し、専門教育の面白さと基礎概念について理解する。2)コアカリキュラムの中で講義、演習、実験と独立に開講していた授業体系を一体化し、これらをいわゆる三位一体として理解力の向上と、専門科目の面白さを味わう。3)目標達成のためにシラバスを工夫する。4)学生自身によるポートフォリオに対するペアレンツ教員のサポート体制の強化教育効果は一般的に即効で現れるものではない。従ってこのプロジェクトも提案とその試行の範囲での報告になる。それぞれの項目を具体的に本文中で説明する。<目的>(1)化学システム工学科の教育プログラムは2001年度にJABEEで最初の認定を受けた。その中間審査が2003年度に行われ、教職員各位の協力の結果、無事「認定」を戴いた。しかしその中間審査にはJABEEが世界水準として同等化を目指すワシントンアコード(WA)のメンバー(カナダ、ニュージーランド、アメリカ)の視察があり、多くの評価と、有益な指摘も戴いた。指摘のうち主なものは、「化学工学実験における安全教育の徹底とその環境整備」である。本プロジェクトにより薬品試薬等のコンピュータによる安全管理と、老朽化した薬品棚や実験装置の立替整備を行う。(2)平成18年度には、いわゆる「ゆとり教育」による主要科目の授業時間数の削減と選択科目の増加により学力の低下が懸念される学生が入学する。化学システム工学科ではこれらの学生に「講義・演習・実験」の三位一体の授業を基本とする達成度向上を指向したカリキュラムシステムを検討している。これをさちに検討し、実施する方法や問題点を洗い出し、ソフトランディングできる環境整備を行い、できるところから試行する。<成果>平成16年度は、(1)化学実験グループを従来の2グループから、実験の内容、装置・器具を整備し、3グループとし、快適な環境の中で学生実験が行われるようにした。その結果学生の実験への集中力が高まり、目的達成度も向上した。また学生のアンケートからもその結果が裏付けられた。(2)例えば、講義:分離精製工学(3年前期)-演習:化学システム工学演習(3年後期)-学生実験:化学システム工学実験IV=ガス吸収(3年後期)の様に、講義-演習-実験で理解・経験した現象・事柄は頭の中で有機的に繋がり、身に付くことが明らかになった。平成17年度にはこれらの試行的実験結果を踏まえて、18年度入学生カリキュラム改正に活用する。東京農工大学化学システム工学科教育プログラム(TUAT CE21)は、2001年にJABEEの認定制度が発足した最初の学科認定教育プログラムである。2000年、グローバル化した科学技術や持続的発展社会の構築に対応できる化学技術者を養成する目的で、応用化学科の化学工学コースから発展的に独立、設立した。その教育方針がJABEEの教育目標と一致したので、JABEEを受審し、認定された。ゆとり教育から生じた学力低下を避けるため、魅力ある教育プログラムを導入することで興味関心を引き出す工夫を各講義で試行した。1年生における基礎ゼミを自発的教育と置づけ、また専門の教育プログラムの中で「単位操作」、「反応工学」および「システム工学」を理解し、その延長線上に「環境」「バイオ」「エネルギー」「材料」を置き、それらマスターすることにより持続的発展社会を構築する要素のプロセス設計を通して社会に貢献できる化学技術者を目指している。本研究の一貫として平成18年度入学生のゆとり教育の弊害を取り除くために、教育プログラムの中では「ペアレンツ教員制」といって、少人数の学生を教員が直接サポートする学科独自のシステムを導入した。また4年次の卒業論文の履修に入る前に技術者の国際スタンダードとなっているFE(fundamentals of engineering)を演習に取り入れ、その優秀な学生には学科独自で表彰を行っている。また講義と演習と実験を組み合わせた三位一体教育法を導入することで目標達成度の向上を目指した。
肺癌におけるフコシル化糖鎖合成系の異常とバイオマーカー開発に関する研究

〓1-6fucosyltransferase(〓1-6FucT)の高発現は、非小細胞肺癌において、腺癌で扁平上皮癌よりも高頻度に認められた。腺癌においてはpN因子の進行と正の相関がみられる。〓1-6FucTの高発現は完全切除された腺癌、病理病期I期の腺癌において予後不良と関係している。これらの結果から、〓1-6FucTとそのコアフコシル化産物は非小細胞肺癌、とくに腺癌のバイオマーカーである可能性があるし、また治療標的である可能性がある。本研究では、糖転移酵素α1,6-フコース転移酵素(α1,6-FT)に着目して、非小細胞肺癌における発現異常(発現の低下・喪失)を免疫組織化学法で解析し、臨床病理学的因子、患者予後、細胞増殖能、各種分子マーカー発現、他の糖転移酵素発現との関係を解析して、非小細胞肺癌におけるα1,6-FTの発現異常の臨床病理学的意義を明らかにすることを目的とした。非小細胞肺癌手術摘出腫瘍156腫瘍を材料として、α1,6-FTの発現について特異抗体を用いて免疫組織化学染色法(Streptavidin biotin法)で解析した。肺癌組織における解析と同時に、肺葉切除された同一手術摘出材料内に存在する正常肺・気管支組織おける発現を解析した。α1,6-FIに対する特異抗体は、大阪大学大学院医学研究科生化学・分子生物学教室が開発したものを用いた。α1,6-FTの発現は、正常気管支上皮細胞、正常気管支腺細胞では認められた。非小細胞肺癌においては、α1,6-FTの高発現、中等度発現、低発現をそれぞれ25腫瘍、35腫瘍、96腫瘍で認めた。α1,6-FT低発現は、性別(男性)、喫煙状況(喫煙者)、組織型(扁平上皮癌)と有意な関係を認め、多重回帰解析の結果、組織型(扁平上皮癌)と有意な関係を示した。また、α1,6-FT低発現腫瘍ではKi-67ラベル率とcyclin Eラベル率が有意に高値で、GalNAc-T3およびGnT-Vの低発現頻度が有意に高かった。α1,6-FT発現は術後生存期間と統計学的に有意な関係を示さなかった。以上から、α1,6-FT低発現は非小細胞肺癌の組織型(扁平上皮癌)に関係するバイオマーカーと考えられた。本研究において、alfa1-6フコース付加に関与する一連の酵素タンパク質の発現、及び、その結果つくられるアスパラギン結合型糖鎖のalfa1-6フコース修飾を解析することによって、肺癌における糖転移酵素発現や糖鎖修飾、糖鎖機能の分子生物学意義を明らかにするとともに、疾患や病態との関係を明らかにし、肺癌のバイオマーカー開発の可能性を探索する。今年度は、臨床的・臨床病理学的情報ならびに各種分子マーカー発現異常に関する解析データが揃った非小細胞肺癌手術摘出腫瘍156腫瘍を材料として、alfa1-6フコース付加に関与する一連の酵素タンパク質のうち、GDP-mannoseからGDP-fucoseを合成する酵素タンパク質GDP-mannose-4,6-dehydratase(GMD)の発現について、特異抗体を用いて免疫組織化学法(Streptavidin biotin法)で解析し、発現を評価した。GMDに対する特異抗体は、三善英知教授(大阪大学大学院医学研究科糖鎖診療学教室)から供与されたものを用いた。非小細胞肺癌手術摘出腫瘍156腫瘍におけるGMD発現は性別、喫煙、組織型と有意な関係を示し、多変量解析の結果、組織型と有意な関係を示した(非扁平上皮癌に比し扁平上皮癌で低発現)。術後生存期間とは有意な関係を示さなかった。GMD低発現は細胞増殖能を示すKi-67陽性率の高値と有意な関係を示し、分子マーカー発現異常ではサイクリンE高発現と有意な関係を示した。また、GMD発現はalfa1-6FucT発現と有意な関係を示した。本研究において、alfa 1-6フコース付加に関与する一連の酵素タンパク質の発現、及び、その結果つくられるアスパラギン結合型糖鎖のalfa 1-6フコース修飾を解析することによって、肺癌における糖転移酵素発現や糖鎖修飾、糖鎖機能の分子生物学意義を明らかにするとともに、疾患や病態との関係を明らかにし、肺癌のバイオマーカー開発の可能性を探索した。今年度は、臨床的・臨床病理学的情報ならびに各種分子マーカー発現異常に関する解析データが揃った非小細胞肺癌手術摘出腫瘍156腫瘍を材料として、alfa 1-6フコース付加に関与する一連の酵素タンパク質のうち、alfa 1-6フコース転移酵素の発現と術後生存期間との関係について検討した。特異抗体を用いて免疫組織化学法(Streptavidin biotin法)で解析し、発現を評価したものを材料として、関係を検討した。

alfa 1-6フコース転移酵素に対する特異抗体は、三善英知教授(大阪大学大学院医学研究科糖鎖診療学教室)から供与されたものを用いた。非小細胞肺癌手術摘出腫瘍129腫瘍におけるalfa 1-6フコース転移酵素の高発現は性別(女性)、喫煙(非喫煙)、組織型(非扁平上皮癌)と有意な関係を示し、多変量解析の結果、組織型と有意な関係を示した(扁平上皮癌に比し非扁平上皮癌で高発現)。完全切除された症例において、alfa 1-6フコース転移酵素の高発現腫瘍患者群は低発現腫瘍患者群に比し、術後生存期間が有意に短かった。さらに、完全切除された腺癌症例、および病理病期I期の腺癌症例において、高発現腫瘍患者群は低発現腫瘍患者群に比し、術後生存期間が有意に短かく、術後再発のバイオマーカーになることが示唆された。当初の計画・予定のとおりに進捗しているため。24年度が最終年度であるため、記入しない。GDP-fucoseをゴルジ装置内に移送するGDP-fucosetransporter発現、レクチン染色によるalfa1,6ーフコース合成の解析を含めて、alfa1-6フコース付加に関与する一連のタンパク質発現、及び、その結果つくられるアスパラギン結合型糖鎖のalfa1ー6フコース修飾を解析することによって、肺癌における糖転移酵素発現や糖鎖修飾、糖鎖機能の意義を明らかにする。
誘電率変調構造を有する有機系新機能素子を目指したプラズマ表面反応制御の研究

有機系機能素子の高信頼性化に向けて、減圧プラズマ曝露による絶縁膜(SiOC膜)中での欠陥形成機構の解明に取り組んだ。ナノスケールの電気容量解析手法を用いて、電荷捕獲型欠陥密度を定量化する手法を提案した。プラズマ曝露条件に依存して、機械的強度や誘電率が大きく変動することが明らかになった。また、大気圧プラズマ曝露やマイクロ波照射による欠陥構造の回復過程について検討した。得られた知見は、将来の有機系材料構造設計に重要な指針を与えるものである。平成25年度は,(1)Si以外の材料を有する構造に対する誘電率解析,ならびに(2)大気圧プラズマプロセスを想定したシミュレーションコードの開発に注力した.電気的手法(電気容量)による誘電率解析では,新しい材料・構造の初期設定として,反応性プラズマ支援コーティング法による窒化ホウ素(BN)/SiC/Si構造及びBN/TiN/Si構造に着目し,電気容量解析を通して種々のBN成膜プロセス依存性を明らかにした.平成26年度は引き続き,BN系に加え,種々の有機系材料構造をSi基板上に作製して,電気容量を中心とした評価を進める.(なお,光学的手法(変調反射率分光)による誘電応答の信号の取得はできなかった.膜構造最適化を通して信号取得を試みる予定である.)また,(2)においては,減圧プラズマによって,Si清浄表面近傍約5nm領域に欠陥を形成し,大気圧プラズマを用いた欠陥構造の回復過程を,電気的手法ならびに光学的手法によって誘電率解析を行った.その結果,大気圧プラズマプロセスによって欠陥構造の回復が実現される可能性を実証した.一方,現有の分子動力学シミュレーションコードにおいては,Si基板構造変更(3次元構造導入や面方位変更)を進めた.また,大気圧プラズマ相当のイオンフラックスに対する欠陥形成過程は現在確認中である.さらに新しい材料である上記B-N系やCを含む系については,現在ポテンシャルモデルを導入中である.今後,プラズマ反応表面の誘電率変調のモデリングを実験および計算の両面から進め,欠陥構造が制御された有機系材料からなる新機能素子の可能性を探索する予定である.平成26年度は前年度に引き続き,(1)薄膜材料の表面・界面構造における誘電率(電気容量)ならびに粘弾性関数に代表される機械特性が,プラズマプロセス中にシース領域を通して入射するイオンのエネルギーにより支配されることを,窒化ホウ素膜(BN膜)を用いて実証した.また,(2)薄膜材料のプラズマ反応表面・界面欠陥の構造変化が,熱的効果に加え,局所的な双極子(誘電率)の構造に支配されることを大気圧マイクロ波アニール法により明らかにした.さらに,(3)有機薄膜の誘電率が,プラズマ反応素過程の1つである光照射により変動することを,低誘電率薄膜として注目されているlow-k膜構造を用いて実験的に明らかにした.一方,(4)プラズマ反応表面・界面欠陥構造形成過程(特に反応層厚さ)が,材料表面の原子面密度に依存することを,面方位の異なる単結晶Si基板を用いて明らかにした.これら実験結果によって,最終年度における有機薄膜構造でのプラズマ反応表面・界面構造変化機構に関する実験的知見を得ることができた.最終年度には、(1)有機系材料(SiOC膜)における欠陥形成の定量的解析手法の構築、および(2)プラズマ曝露によるSiOC膜の誘電率変化の解析、を重点的に行なった。前年度までの研究結果から、プラズマ曝露によって絶縁膜表面に形成される欠陥が電荷捕獲型であることが判明している。そこで、電気容量(C-V)解析として“on-the-fly"によるヒステリシス曲線に着目し、C-V曲線のシフト量と蓄積側の電気容量最大値を解析した。その結果、Arプラズマ曝露およびHeプラズマ曝露によって、C-V曲線の変化が異なることが判明した。それら結果をもとに、エリプソ分光による光学膜厚とSEM観察による物理膜厚とC-V曲線での最大容量値から実効的誘電率を算出した。その結果、同程度の膜厚減少にも関わらず、ArおよびHeプラズマ曝露による誘電率変化量の違いを明らかにした。同時に、これらプラズマ曝露後のSiOC膜の機械的強度の変化も確認できた。本研究課題ではこれまで、プラズマ曝露による有機系材料中での欠陥形成機構を明らかにするため、段階的なアプローチで各種材料における欠陥形成ならびにそれら欠陥の熱化学的振る舞いに着目してきた。有機系材料中の欠陥は、将来の有機デバイスの性能、特に信頼性を支配する重要な要素である。本研究課題を通して、プラズマ曝露が、ナノスケールでの有機系材料の誘電率および力学特性を変動させることが確認された。プラズマからのイオン衝撃のみならず、電磁波によっても欠陥が形成されることも明らかになった。さらに、大気圧プラズマのような高イオンフラックスやマイクロ波領域の電磁波との相互作用によって、これら形成された欠陥が新たに別の形態に変化することも明らかになった。本研究課題で得られた知見から、ナノスケールでの有機デバイスの構造最適化が可能となることが示唆された。

低誘電率膜(low-k膜)の誘電率変化については,プラズマからの光照射の効果を明らかにすることができた.また,非晶質SiO2膜中の誘電率の制御については,マイクロ波アニールに代表される外部電界印加が有効であることが明らかになった.一方,入射イオンエネルギー最適化による構造制御については,窒化ホウ素膜系の知見を活用し,平成27年度に有機膜系サンプルを用いて実施予定である.(有機薄膜付きサンプルは入手済)これらを元に今後は,プラズマ反応表面・界面の誘電率制御を目指し,これまで確立した解析手法(含:粘弾性・硬さなどの機械特性解析)を駆使し,構造変化機構を明らかにしてゆく.アプローチの変更は若干発生したが,多くの基礎データを入手することができた.最終年度では,有機膜系に対する知見が得られると考えている.上記ホームページは現在一部改訂中プラズマ応用工学有機膜サンプル作製は平成26年度後期に完了した.平成26年度に重点化して得られた,マイクロ波アニールによる非晶質構造における欠陥構造変化や光照射による誘電率変化の知見を,上記有機膜サンプルに応用する.また材料表面の原子面密度とプラズマからの入射イオンエネルギーの統計的ゆらぎの効果による反応層膜厚のスケール,さらに,ナノ領域の粘弾性に代表される力学特性への影響に関する知見も,今年度のプラズマプロセス設計に応用する.プラズマプロセスにおける光照射効果に加え,入射イオンエネルギー効果を中心に,有機薄膜を想定したサンプルを用いて,反応表面・界面の誘電率変調の可能性について検討を進める.有機系材料・構造での評価は未達であるが,Si以外の新しい材料構造(BN/TiN/Si)での誘電率解析手法を構築することができた.本手法により,BN膜の力学的特性と誘電率の相関を実験的に取得することができた.また,新しい構造・系のポテンシャルのシミュレーションコードへの導入は予定通り進んでいる.当初,大気圧プラズマ電源購入を計画していたが,産業界のニーズを鑑み,窒化ホウ素膜の構造変化解析,欠陥回復機構の解明に注力した.そのために,実験計画に関し若干の方針転換を行った.一方で,新材料・表面層内の欠陥回復・構造変化解析に関する研究成果の発表に経費を充当した.また,当初は特殊基板の購入を進めていたが,上記の方針転換に伴うサンプル構造の変更を踏まえ,試作サンプルの納期を平成27年度前半に移行した.有機系材料・構造を有するサンプルを早急に作製し,電気的・光学的手法による誘電関数解析を平成26年度に重点的に行う.また,プラズマプロセスによる有機系材料表面の欠陥形成過程のシミュレーションは,平成26年度中を目処にコードを完成させ,順次新しい材料・構造に対してモデリングを進める予定である.サンプル作製費用に重点的に配分する.また,大気圧プラズマ電源については,他の実験で利用している装置を有効活用できるかどうか前期に判断する.サンプル試作費用を加味しながら,今後の研究活動において有効活用できるさまざまな有機系・非晶質構造におけるプラズマ反応表面・界面誘電率変動のデーターベースを効率的に構築する予定である.
多数の複素環や異常アミノ酸から構成された大環状チオペプチド抗生物質群の全合成

本研究の成果は、全く新規で複雑な構造を有し、興味ある生理活性を示す天然物抗生物質の全合成を初めて成し遂げたことである。ここで得られた多くの知見は、同種類の抗生物質の全合成にも利用、応用できることから大いに評価できる。ここで言う天然物とは、ピリジン骨格を中心に2,3,6-および2,3,5,6-位にチアゾールやオキサゾール、ポリデヒドロアミノ酸などが結合して大環状化したチオペプチド系大環状抗生物質群である。いままでに、合成目的のミクロコッシンP、P_1、P_2、GE2270Aおよびノシヘプチドなどがよく知られており、現在、さらに多数単離、構造決定されている。これらの天然物を合成するのに、いくつかのフラグメントに分け、それらを安価なL-α-アミノ酸やα,β-不飽和α-アミノ酸(α-デヒドロアミノ酸)を出発原料とした。すなわち構成要素であるピリジン骨格、多種類のチアゾール、オキサゾール骨格、それらを結合したデヒドロペプチドなどをα-アミノ酸から新規に合成した。さらに、それらを縮合して各フラグメントを合成し、最終環化、脱保護条件の検討を行い有用な結果を得ることができた。以上の結果から、各フラグメントの合成法を新規に開発しただけでなく、各工程で得られた部分骨格が医農薬へのリード化合物として大いに利用される可能性が出てきている。これまでの知見より、目的のミクロコッシンPおよびP_1の全合成に成功した。さらに、GE2270Aの全合成研究にも有用な成果が得られた。以上のように、極めて複雑な構造である目的のチオペプチド抗生物質の全合成を完成させたということ、さらに一般化まで視野にいれた合成法を開発したことはこの分野に多くの寄与をもたらしたものと確信している。近年、微生物の代謝産物の中から大環状チオペプチド系抗生物質が次々と発見され、単離・構造決定されている。それらはいずれもピリジン環を中心にし、主としてチアゾールアミノ酸、オキサゾールアミノ酸およびデヒドロアミノ酸などの異常アミノ酸から構成された特異な構造をしている。また、そのほとんどがグラム陽性菌に対して強い抗菌活性を示し、他の既存の抗生物質との間に交差耐性は認められず、耐性菌も存在しないことが明らかになっている。我々はこの一連のチオペプチド系抗生物質の全合成および構造活性相関に興味を持ち全合成を行なっている。すでに、多くのチオペプチド系抗生物質に含まれる2,3,6-チアゾール三置換ピリジン骨格の一般的合成法を確立し、ミクロコッシンPの全合成に初めて成功している。この1年間で上記の知見を基にミクロコッシンPの同族体であるP_1を効率良く全合成した。また、A10255G,Jやベルニナマイシン類に含まれるオキサゾールデヒドロアミノ酸の一般的合成法を確立し、ベルニナマイシンBの環内主要骨格であるオキサゾールデヒドロアミノ酸を含むテトラデヒドロへキサペプチドを合成した。次に、シクロチアゾマイシンのチアゾリンを含む中心部分骨格、グリコチオヘキシドαの新規デオキシアミノ糖の効率的合成にも成功した。さらに、多くのチオペプチド系抗生物質に含まれる2,3,6-オキサゾール三置換ピリジン骨格のデヒドロアミノ酸を用いた新規合成法開発およびノシヘプチドや最近発見されたグリコチオヘキシドαの中心骨格である四置換ピリジンの合成とノシヘプチドのA環の合成についても勢力的行い、近いうちに達成できる見込みである。これらの知見は他の一連のチオペプチド系抗生物質の全合成にも役立つものと確信している。

ここで得られた多くの知見は、同種類の抗生物質の全合成にも利用、応用できることから大いに評価できる。ここで言う天然物とは、ピリジン骨格を中心に2,3,6-および2,3,5,6-位にチアゾールやオキサゾール、ポリデヒドロアミノ酸などが結合して大環状化したチオペプチド系大環状抗生物質群である。いままでに、合成目的のミクロコッシンP、P_1、P_2、GE2270Aおよびノシヘプチドなどがよく知られていおいり、現在、さらに多数単離、構造決定されている。これらの天然物を合成するのに、いくつかのフラグメントに分け、それらを安価なL-α-アミノ酸やα、β-不飽和α-アミノ酸(α-デヒドロアミノ酸)を出発原料とした。すなわち構成要素であるピリジン骨格、多種類のチアゾール、オキサゾール骨格、それらを結合したデヒドロペプチドなどをα-アミノ酸から新規に合成した。さらに、それを縮合して各フラグメントを合成し、最終環化、脱保護条件の検討を行い有用な結果を得ることができた。以上の結果から、各フラグメントの合成法を新規に開発しただけでなく、各工程で得られた部分骨格が医農薬へのリード化合物として大いに利用される可能性が出てきている。これまでの知見より、目的のミクロコッシンPおよびP_1の全合成に成功した。さらに、GE2270Aの全合成研究にも有用な成果が得られた。以上のように、極めて複雑な構造である目的のチオペプチド抗生物質の全合成を完成させたということ、さらに一般化まで視野にいれた合成法を開発したことはこの分野に多くの寄与をもたらしたものと確信している。
準安定相鉄系複合酸化物の特異な結晶構造を利用した新規触媒材料の開発

六方晶構造を有する希土類ー鉄複合酸化物(h-REFeO3)は準安定相構造であるが故に,常法では合成が困難である.本研究では,共沈法および錯体重合法で得られた前駆体の結晶化過程を詳細に検討することで,h-REFeO3の効率的・選択的な合成を試みた.その結果,焼成時間を調整することで単相のh-REFeO3が得られることを見出した.飛躍的に高いC3H8燃焼活性を有する触媒開発を目指し,異種遷移金属で修飾したh-YbFeO3のソルボサーマル合成を検討した.Mn修飾h-YbFeO3は他の遷移金属を修飾したものより極めて高い活性を示し,貴金属触媒であるPd/Al2O3よりも高い活性を示すことを見出した.六方晶構造を有する希土類ー鉄複合酸化物(h-REFeO3)は準安定相構造であるが故に,常法では合成が困難である.本研究では,共沈法および錯体重合法で得られた前駆体の結晶化過程を詳細に検討することで,h-REFeO3の効率的・選択的な合成を試みた.その結果,焼成時間を調整することで単相のh-REFeO3が得られることを見出した.飛躍的に高いC3H8燃焼活性を有する触媒開発を目指し,異種遷移金属で修飾したh-YbFeO3のソルボサーマル合成を検討した.Mn修飾h-YbFeO3は他の遷移金属を修飾したものより極めて高い活性を示し,貴金属触媒であるPd/Al2O3よりも高い活性を示すことを見出した.希土類:鉄=1:1の組成(ABO_3型)の希土類-鉄複合酸化物では斜方晶ペロブスカイト型構造が安定相であるが、準安定相の六方晶構造のものも存在する。斜方晶ペロブスカイト型REFeO_3の鉄イオンは六配位構造であるのに対し、六方晶REFeO_3の鉄イオンは三方両錘の五配位構造という特異な配位構造を有している。しかし、従来法による複合酸化物合成では、高温での加熱過程が必須であるため、生成物の表面積は小さく熱力学的安定相しか合成できない。一方、水熱合成法の溶媒である水の代わりに有機溶媒を用いるソルボサーマル法では、焼成過程を経ることなく、極めて温和な条件で高表面積六方晶REFeO_3が合成できることを認めている。そこで、本研究では、鉄の持つ特異な配位構造を生かすことで、自動車排ガス処理用の触媒材料に求められるような高い酸素貯蔵能を持つ新規触媒材料の開発を目指す。今年度は、異種元素を固溶させた六方晶YbFeO_3の合成および触媒特性の評価を検討した。その結果、1,4-ブタンジオール中でソルボサーマル合成したMn固溶六方晶YbFeO3はプロパンの燃焼反応に対して高い活性を有しており、貴金属触媒であるPd/Al_2O_3触媒より優れた性能を示すことを見出した。また、六方晶YbFeO_3にMnを固溶させることで酸素貯蔵能は大幅に向上し、作動温度500°Cでは六方晶構造が維持された状態で酸素の吸蔵・放出が迅速に行われていることを明らかにした。これらの結果から、本触媒は自動車排ガス処理用の触媒材料に求められる機能を有していることが認められた。一方、ソルボサーマル法以外の常法では六方晶構造の合成は困難であった。しかし、焼成条件等の最適化を行うことで共沈法や錯体重合法でも六方晶構造を有する希土類-鉄複合酸化物が合成可能であることも見出した。希土類ー鉄複合酸化物では斜方晶ペロブスカイト型構造が安定相であるが,準安定相の六方晶構造のものも存在する.自動車排気ガス浄化触媒として応用されている斜方晶構造のFe3+イオンは六配位構造をとるのに対し、六方晶構造のFe3+イオンは五配位という特異な配位構造を有している。さらに,六方晶構造のc軸方向に着目すると,希土類と鉄の層が交互に積み重なった構造をもつ.このように独特な結晶構造を有しているにもかかわらず準安定相であるが故にその合成は困難である。そこで、本研究では六方晶REFeO3の特異な結晶構造を活かすことで、自動車排ガス処理用の触媒材料に求められる物性を持つ新規触媒材料の開発を目指す。前年度までの検討において、ソルボサーマル法による異種元素修飾六方晶YbFeO3の合成および触媒特性の評価を検討した。その結果、ソルボサーマル合成したMn修飾六方晶YbFeO3はプロパンの燃焼反応に対して高い活性を有しており、貴金属触媒であるPd/Al2O3触媒より優れた性能を示すことを見出した。さらに、ソルボサーマル合成した六方晶YbFeO3は斜方晶YbFeO3に比べて焼結がほぼ進行しないことも見出した.しかし,今までの検討では500°C焼成したMn修飾六方晶YbFeO3触媒を用いて活性評価を行っており,自動車用触媒への応用として重要な耐熱性の評価は行っていなかった.そこで,本年度ではMn修飾触媒の耐熱性の有無を検討するために焼成温度が及ぼす活性への影響について検討した.その結果,800°C焼成した触媒においても大きな活性低下は認められなかった.また,TEM観察により高温焼成した触媒の形態を確認したところ,綺麗な六角板状のナノ粒子が観察でき,高温焼成による顕著な焼結は進行していなかった.

これらの結果より,本触媒は高い耐熱性を有していることが認められた.希土類ー鉄複合酸化物(REFeO3)では、自動車排気ガス浄化触媒としても応用されている斜方晶ペロブスカイト型構造が安定相であるが、準安定相の六方晶構造のものも存在する。斜方晶構造のFe3+イオンは六配位であるのに対し、六方晶構造においてはFe3+イオンは五配位という特異な配位構造を有している。六方晶REFeO3はこのように独特な結晶構造を有しているにもかかわらず準安定相であるが故に合成が困難である。そのため、特殊な手法で合成された六方晶REFeO3においてもその応用例に関する報告は僅かである。そこで、本研究では六方晶REFeO3の特異な結晶構造を活かすことで、自動車排ガス処理用の触媒材料に求められるような特性を持つ新規触媒材料の開発を目指す。前年度までにおいて、ソルボサーマル法による異種元素添加六方晶YbFeO3の合成および触媒特性の評価を検討した。その結果、ソルボサーマル合成したMn添加六方晶YbFeO3がプロパンの燃焼反応に対して高い活性を有しており、貴金属触媒であるPd/Al2O3触媒より優れた性能を示すことを見出した。さらに、従来はソルボサーマル法のような特殊な手法でしか六方晶REFeO3は合成できなかったのに対して、共沈法や錯体重合法においても焼成条件を最適化することで六方晶REFeO3が合成できることを見出した。さらに、今年度においてソルボサーマル合成したMn添加YbFeO3の触媒活性はYbFeO3にMnを含浸担持したものと同等であることを見出した。この結果は、活性サイトがYbFeO3表面近傍に存在するMn種であることを示唆している。また、共沈法による六方晶REFeO3合成の更なる検討により、斜方晶REFeO3の高表面積化は極めて困難であったが、高い表面積を持つ六方晶REFeO3は合成可能であることを見出した。今年度の検討において、六方晶希土類-鉄複合酸化物への異種元素の固溶により触媒能の向上を達成することができた。そのため、本研究開始段階の目標はほぼ達成しているものと思われる。また、異種元素を固溶させた六方晶希土類-鉄複合酸化物では、高い酸素貯蔵能を有するなどの機能も明らかにすることができ、当初の計画以上に進展した成果を得ている。ソルボサーマル法以外でのYb以外の希土類元素による六方晶構造の合成は完了しているが、Yb以外の希土類元素からなる複合酸化物では触媒能の低下が認められており、その改善に対する検討が少し遅れているもののおおむね順調に進展していると判断される。25年度が最終年度であるため、記入しない。今年度の検討において、ソルボサーマル合成したMn添加YbFeO3の活性向上の要因が、YbFeO3表面近傍に存在するMn種であることを明らかにした。さらに、ソルボサーマル合成した六角板状の形態を持つ六方晶YbFeO3を触媒担体に用いた方が、錯体重合法により合成した不規則な形態のものを用いた場合より僅かに高い活性を示すことも見出した。また、共沈法や錯体重合法による六方晶REFeO3合成の検討から、六方晶構造から斜方晶構造へ相転移が起こる過程で、斜方晶構造の結晶核が生成した直後に粒子が急速に成長するという挙動も明らかにした。この成果は、当初の計画以上に進展した成果といえる。一方、Mn添加YbFeO3の活性向上の要因を他の鉄系酸化物へフィードバックさせる予定であったが、Mn添加YbFeO3触媒の活性を上回る鉄系酸化物触媒は未だ見つかっておらず、その点が課題である。しかし、本研究課題全体の達成度としてはおおむね順調に進展していると判断できる。
関数空間と測度

1(1)スカラ-の場合に証明したJ.Kindlerの方法を用いて,ベクトルDaniell積分の構成を示した。(2)抽象ウィナ-空間において,弱い仮定での中心極限定理の証明を示した。(3)バナッハ空間におけるサザノフ位相に関する新しい結果を得た。2(1)包含的多様体に沿っての,hyper functionの第2解析的波通集合を,定義正則函数の言葉で特徴付け,第2超局所台との同値性を示した。(2)包含的多様体に沿って,第2超局所特異性を分解することにより,microfunctionのexactな分解層を構成し,その性質を調べた。(3)分布や超分布の可微分(超可微分)特異性を調べるため,対応するクラスの第2超局所特異性を,正則函数の増大度の言葉で表わした。3(1)合流型超幾何微分方程式に対してその不確定特異点である無限遠点でのStokes係数を形式解のBorel変換の接続関係式,これはEcalleのResurgent equationに相当するが,それを求めLaplace変換をして計算し,さらに微分方程式の解析的変換に対する不変量を明確に求めた。その結果から,いろいろな特殊関数(Airy,Bessel,...)の場合の量も計算した。(2) 2変数の合流型超幾何微分方程式のいくつか(ψ_1,ψ_2,ψ_2)に対しても,その不確定特異点でのStokes係数を,BorelーEcalleーLapkceの方法を用いて計算できることを示した。
ベイズ統計学的枠組みによる理解社会学と意味システム論の再構築

(1)ウェーバーの因果分析の方法は「適合的因果」として知られているが、これは19世紀後半のドイツ語圏で最も重要な統計学者の一人であるヨハネス・v・クリースの方法論的研究を社会科学に導入したものである。(2)v・クリースはすでに因果を反事実的に定義しており、かつそれを確率論の枠組みを用いて同定している。したがって、彼の「適合的因果」は現在の統計的因果推論の原型にあたるものである。それゆえ、ウェーバーの因果分析もその枠組みも共有している。(3)ウェーバーのもう一つの、より有名な方法論である「理解社会学」もまた、他のやはり有名な統計的推論の理論であるベイズ統計学の枠組みを用いて再構成できる。本研究の目的は三つある。(1)現在につながる社会学の形成において数理・計量的な手法が果たした役割を明らかにすることで、ウェーバーやデュルケムの方法論の概念群を再定義し、その論理構造を解明する。(2)(1)をふまえ、ベイズ統計学の枠組みをもちいて、ウェーバーの理解社会学とルーマンの意味システム論の論理を再構成することで、量的アプローチと質的アプローチの両方に有効につかえる理論的フォーマットを整備する。(3)(1)(2)をふまえ、特に比較分析における因果分析の手法を体系化し、比較社会学や比較政治学の最新の成果や、統計的因果推測などの新たな手法を社会学にも取りこめるようにする。具体的な課題としては、(a)ベイズ統計学の枠組みを使うことで、ウェーバーの理解社会学とルーマンの意味システム論という、意味的な事象をあつかう社会学の二大手法を、同じ平面で定式化できるようにする(⇒目的(1)(2))。さらに、それによって、(b)二つの手法がどうちがうのかも明確にできるとともに、ベイズ統計学の枠組みにはおさまりきらない部分、いわば意味をあつかう社会学の視座のどこに独自性があるのかも明らかにする(⇒目的(2))。また、(c)量的アプローチの代表とされる統計学的な枠組みが質的アプローチにもうまく適用できることが明確になれば、質的アプローチと量的アプローチをいたずらに対立させることなく、比較を通じた因果分析手法として体系化する(⇒目的(3))。それによって、同じ比較社会学でありながら共変法という独自の因果判定手続きを導入したデュルケムの社会学の特徴も描き出せる(⇒目的(1))。さらに、(a)(c)によってベイズ統計学の基礎的な理解を深めることで、(d)計量分析への本格的な応用の準備も進める。研究実績の概要で述べた(a)(d)の4つの具体的なうち、本年度は従来の蓄積をふまえて、特に(a)に注力した。その成果の一部は業績リストにあるようにすでに公刊されており、また、いくつかの論考は原稿を完成して、近刊予定の状態にある。それらのなかでは、(b)にも着手しており、こちらも順調に進んでいる。さらに、(c)に関しては、当初は予定外であったが、世論調査の方法論的および知識社会学的な分析の執筆を依頼されたものが、本年度中に公刊できた。この点では、予定外に順調に研究が進んでいる。これは(d)の作業の一部にもなるものである。平成28年度は当初の計画にしたがい、ベイズ統計学の枠組みと理解社会学の方法論の同型性をより明確にしていった。行為の意味の不確定性を変数(「k」と仮になずけた)としてあつかうことによって、意味の幅をベイズ統計学での母数の事前分布および事後分布に対応されることができる。それによって、意味を幅としてあつかっても、論理的な整合性をたもてることを示すことができた。そうした研究の成果は「自己産出系のセマンティクス」「意味と他者」「意味と数理」などの題名の下で専門的な論文や解説の形にまとめつつあり、複数の媒体を通じて、複数の分野の多様な水準の読者に届くように準備している。平成28年度の大きな成果としては、『書斎の窓』(有斐閣)誌上において、M・ウェーバーの社会学における方法論の展開を再検討する連載をはじめた。ウェーバーの方法論は特に日本語圏では、H・リッカートの文化科学Kulturwissenschaftの延長線上で理解されることが圧倒的に多かったが、上記連載では1904年のいわゆる「『客観性』論文」ではたしかに文化科学の構想に依拠した方法論が述べられているが、その後、新たな術語系が導入されること、そしてその術語系は当時のドイツ語圏の数理的統計学を代表する研究者であるJ・フォン・クリースのものであることを、明らかにした。現在の頻度主義の統計学は、F・A・フィッシャーら、20世紀初頭のイングランドの生物統計学派によって確立されたものである。それ以前の統計学は多かれ少なかれベイズ統計学の考え方をつかっており、フォン・クリースもまたそうである。そのフォン・クリースの術語系をウェーバーが自らの社会学方法論として導入したことは、理解社会学がその成立当初からベイズ統計学と内在的な関連性をもつことを、学説史からも裏付けるものである。最終年度にあたる本年度は、研究実績の公表に特に大きな進展があった。佐藤俊樹

「「データを計量する社会を推論する」や同「意味と他者」では、マックス・ウェーバーの理解社会学をベイズ統計学の枠組みで再定式化できることを示して、それが行為の意味の推論であることを通じて、理解の不確定性を数理的な定義が可能な形で導入できることを示した。それによってニクラス・ルーマンのコミュニケーションシステム論の重要な鍵概念であるシステム内複雑性(非決定性)を論理的に一貫した形で再定義することができた。その結果として、従来は形而上学的な思惟か、完全になア・プリオリの命題に依存する部分の大きかった自己産出系の公理系を経験論的に再構築することができたと考えている。また、そうした枠組みをもちいて、福祉社会、リスク社会といった現代的事象に新たな理論的視座から考察を加えることができた。それによって、自己産出系論をつかった経験的で具体的な社会学的分析の事例を、従来よりもさらに理論的に見通しのよい形で積み重ねていくことができた。また関連して、「意味と数理」では数理科学的アプローチと社会科学的アプローチのちがいをsyntaxとsemanticsという公理論の枠組みの上で表現することができた。それによってそれぞれの理論のあり方のちがいを明示できた。こうした基礎的な考察はそれぞれの分野の反省的な検討になるだけでなく、今後一層重要になってくると考えられる文理融合的なアプローチを、論理的な破綻なく、かつ生産的に進めていく上でも、大きな支援になるものである。(1)ウェーバーの因果分析の方法は「適合的因果」として知られているが、これは19世紀後半のドイツ語圏で最も重要な統計学者の一人であるヨハネス・v・クリースの方法論的研究を社会科学に導入したものである。(2)v・クリースはすでに因果を反事実的に定義しており、かつそれを確率論の枠組みを用いて同定している。したがって、彼の「適合的因果」は現在の統計的因果推論の原型にあたるものである。それゆえ、ウェーバーの因果分析もその枠組みも共有している。(3)ウェーバーのもう一つの、より有名な方法論である「理解社会学」もまた、他のやはり有名な統計的推論の理論であるベイズ統計学の枠組みを用いて再構成できる。平成28年度には(a)をほぼ完成させるとともに、(b)の主要部分をつくっていく。(b)の作業、特に関連する文献の捜索・入手・読解で一番労力がかかり、また困難も多いと考えられる。したがって、本年度中でほぼ目途をつけた(a)をふまえて、次年度には(b)の課題に集中できる体制を整える。それゆえ、応募者自身のエフォート率を高めるだけでなく、前年度で訓練や指導をおこなった研究協力者を全面的に活用して、作業全体の効率化を進める。ただし、その際には、協力者自身の研究業績としてもすぐれた成果が出てくるように、十分に配慮し、論文投稿なども積極的に支援していく。(c)は主に最終年度の課題とするが、着手できる部分は早めに進めておく。関連した研究が国内・国外ともに増えつつあるので、その吸収と批判的検討につとめるとともに、早めに成果を公表することで、独自性を確保したい。研究は当初の計画を上回る速度で進んでいる。特に大きな支障はない。成果を発表する媒体は単著以外のものが多いため、他の共著者の原稿未提出などによって公刊が遅れてしまうことが少なくない。その点が現在のところ、一番大きな問題になっているが、これについてはその性質上、抜本的な解決が存在しない。二次的な対応策として、公刊が数年単位で遅れそうなものに関しては、その内容をカヴァーできる別の論文を作成し、他の媒体でより早期に公刊できるように努力をつづけている。社会学購入予定だったいくつかの書籍の刊行がおくれたため刊行をまって購入する
新規ATPアナログによるリン酸化経路選択問題へのアプローチ

本研究では、キナーゼ特異的に進行する多重リン酸化サイトの相互依存性を系統的に解析する実験系を構築することを目的としている。【1. ASキナーゼの作製】本研究ではモデルキナーゼとしてCKIδ/εとCaMKIIα/βを用いている。本年度は予定通り、AS変異キナーゼを作製した。培養細胞内で基質リン酸化もしくは、自己リン酸化を指標として、既知のASキナーゼ特異的阻害剤の効果を調べた。その結果、ASキナーゼによるリン酸化は、特異的阻害剤で抑制されることを確認した。【2.細胞透過性ATPアナログ基質の作製】細胞透過性のATPアナログ基質デザインにあたって、まず、細胞透過性を議論せず、基質認識についてのみ評価するために、細胞抽出液を用いてASキナーゼに対して特異的ATPアナログが基質認識されるか否かを見積もった。そこで特に、CaMKIIについて細胞抽出液を用いたリン酸化活性測定系を立ち上げた。この結果、CaMKII活性を十分に惹起した条件では、(細胞透過性を上昇させる修飾を与える前の構造である)ATPアナログ基質に依存したASキナーゼによるリン酸化反応は十分に観察されなかった。ASキナーゼによる基質認識や、これを担保するための反応条件を、より詳細に設定する必要性が明らかとなった。【3.リン酸化経路の描出とin vivoへの実験系の応用】上述のように、ASキナーゼ特異的なATPアナログの使用条件は現在検討中であるが、ATPと各種疑似リン酸化変異体シリーズを用いて、特にCaMKIIα/βの多重自己リン酸化経路の描出に着手し、複数の新規自己リン酸化サイトを見出した。また、それらのいくつかについては時系列上、リン酸化が生じる順番があることを見出した。さらに、in vivo実験系への応用に向けて、一本鎖オリゴヌクレオチドを用いて1アミノ酸置換を導入するための条件検討を行ったほか、ウイルスベクターを用いた発現誘導系の検討を開始している。ASキナーゼの作製については予定通りの進行である。また、in vivoへの実験系の応用に向けた準備についても順調に進行している。多重リン酸化のリン酸化経路の描出については、特にCaMKIIα/βについては、予想以上の進行を見せている。これは、細胞抽出液系を用いたリン酸化反応測定系を用いて、均質な状況で酵素活性を惹起させることで、CaMKIIα/β活性およびそれに伴う自己リン酸化反応を高い効率で引き起こし、時系列変化を追跡することが可能となったためである。また、新規に見出した自己リン酸化サイトを含めて、リン酸化サイトの変異CaMKIIα/βの作製についても着手している。一方、細胞透過性のある新規ASキナーゼ特異的な基質アナログの設計と合成については、予定よりも進行が遅れている。細胞抽出液系を用いて、ASキナーゼによる高い基質認識効率を示すATPアナログ骨格の選別に注力し、次年度には新規アナログATPの評価を行うべく研究を遂行する。【1. ASキナーゼの作製】初年度に完了した。【2.細胞透過性ATPアナログ基質の作製】細胞抽出液系を用いてCaMKIIα/βおよびCKIδ/εのAS変異キナーゼに高効率に基質認識されるATPアナログ骨格を探索する。これは既知のATPアナログを中心として行う。次に、この骨格をベースとして、細胞透過性を付与する化学修飾を行う。【3.リン酸化経路の描出とin vivoへの実験系の応用】In vivoへの応用については、ASキナーゼを発現させるために1アミノ酸変異の誘導やウイルスベクターを用いた変異キナーゼの発現を行う。また、リン酸化経路の描出については、当初は、ATPアナログを用いて明らかにしたリン酸化サイトの相互依存性を時系列サンプリングを用いて確認する計画であったが、現在、細胞抽出液系とATP基質を用いて、特にCaMKIIα/βについて多重リン酸化経路の推定と、リン酸化サイトごとの依存関係を明らかにしつつある。そこで、細胞抽出液系を用いた多重リン酸化進行の時系列測定を推し進め、CaMKIIα/βの新たな自己リン酸化制御機構を明らかにするとともに、技術的チャレンジとしては上記ATPアナログを用いてリン酸化サイトごとの依存関係を確認するという戦略を計画している。【3.リン酸化経路の描出とin vivoへの実験系の応用】