hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
π共役系素子を基盤とした電荷積層型ソフトマテリアルの創製

独自に開発した平面性π共役系アニオンレセプター(ジピロリルジケトンホウ素錯体)を基軸とし、周辺修飾による電子・光物性の制御、多様な集合体(溶液中における単分散型集合体、結晶、ゲル、液晶、コロイド、ベシクルなど)形成能の発現、さらにアニオン会合体と平面状対カチオンが交互積層した「電荷積層集合体」を基盤としたソフトマテリアルの創製を実現した。本研究課題では独自に開発した平面性π共役系アニオンレセプター(ジピロリルジケトンホウ素錯体)を基軸とし、そのアニオン会合体と平面状対カチオンからなる「電荷積層集合体」の形成による、異方性を有する組織構造(有機塩)の創製および超分子強誘電体の発現など、新機能・新概念の創出を試みる。実際に、電荷種(金属イオンやアニオンなど)に応答するπ共役系素子の合成および刺激応答性ソフトマテリアルの開発という点に関して、顕著な進展が見られた。たとえばソフトマテリアルを構成する個々の分子に注目すると、ピロール環からなるアニオン応答性π共役系分子(レセプター)の周辺修飾による光・電子物性および集合体(結晶、ゲル、液晶、コロイド、ベシクルなど)形成能の制御が可能であることが分かった(一部の内容は論文投稿中・投稿準備中)。レセプター分子の共有結合多量化にも成功し、溶液中でアニオンとの[2+2]型会合体(2重らせん型集合体)を形成することを世界で初めて明らかにした(論文投稿準備中)。また、レセプターアニオン会合体および正電荷種(カチオン)間での規則的な交互配列からなる「電荷積層型」構造を形成し、その集合体形態がカチオンの構造に大きく影響を受けることを明らかにした(論文投稿準備中)。さらに、電荷積層型集合体から形成されるソフトマテリアルが超分子ゲルの形成や液晶性を発現し、放射光X線(SPring-8)を利用した構造解析の結果、複数の電荷積層型ユニットが円盤状集合体を形成し、それらが高次のカラムナー構造を形成していることを見出した(論文投稿準備中)。本研究課題では独自に開発した平面性π共役系アニオンレセプター(ジピロリルジケトンホウ素錯体)を基軸とし、そのアニオン会合体と平面状対カチオンからなる「電荷積層集合体」の形成による、異方性を有する組織構造(有機塩)の創製および超分子強誘電体の発現など、新機能・新概念の創出を試みた。たとえばソフトマテリアルを構成する個々の分子に注目すると、ピロール環からなるアニオン応答性π共役系分子(レセプター)の周辺修飾を実現し、光・電子物性および集合体(結晶、ゲル、液晶、コロイド、ベシクルなど)形成能の制御が可能であることが分かった(一部の内容は論文投稿中・投稿準備中)。レセプター分子の共有結合多量化にも成功し、溶液中でアニオンとの[2+2]型会合体(2重らせん型集合体)を形成することを世界で初めて明らかにした(Chem.Eur.J.2011、論文投稿中)。また、レセプター-アニオン会合体および正電荷種(カチオン)間での規則的な交互配列からなる「電荷積層型」構造を形成し、電荷積層型集合体から形成されるソフトマテリアルが超分子ゲルの形成や液晶性を発現し、放射光X線(SPring-8)を利用した構造解析の結果、複数の電荷積層型ユニットが円盤状集合体を形成し、それらが高次のカラムナー構造を形成していることを見出した(Angew.Chem.Int.Ed.2010)。また、修飾アニオンを合成し、ソフトマテリアル形成能をもたないπ共役系レセプターとの会合によって、電荷積層型ラメラ構造を基盤とした液晶性の発現を確認した(論文投稿準備中)。
近接覚・すべり覚に基づくロボットハンドの知能化に関する研究

本研究は未知物体を高速に把持する知的ハンドの開発を目的としている.物体の位置・姿勢や形状に沿って指先配置を調整するために近接覚センサを使用し,重量や摩擦係数,柔らかさ等に応じた把持力・位置調整を実現するために触・すべり覚センサを用いる.本年度は,近接覚センサを用いた指先の位置制御を接触状態に拡張するために,1)高感度接触検知センサの開発し,2)接触検知・近接覚センシングに基づく把持制御を実現した.従来用いていた触・すべり覚センサは,耐久性向上のためにゴムカバーを張り付けていたが,これが接触検知感度を減少させるため,正確な接触タイミング検知が困難であり,近接覚センシングを接触後も続けることを難しくしていた.そこで,ゴムカバーと検出素子が一体となった1)のセンサを開発した.これは光導波式のセンサであり,透明ゴム表面に物体が接触した際に生じる光の乱反射を利用して接触を検知する.本センサはカバーの厚さ・柔らかさと接触力の検出感度を両立できる利点がある.実験により,6g重以下の力で接触を検知でき,また指先曲面に実装した場合においても接触検知センサとして機能することを確認した.高感度接触検知センサを3指多自由度ハンドに実装し,木製,ぬいぐるみ等の硬さの異なる物体に対し2)による把持実験を行った.この結果いずれの対象物においても接触後に指先のゴムカバーまたは物体表面が変形することにより近接覚センサの出力が変化するため,把持位置の調整が可能であった.以上より,高感度接触検知センサと近接覚センサの組み合わせにより,物体の形状,位置,姿勢,柔らかさに応じた高速な把持制御を実現した.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。本研究では,物体に近づけるだけで自律的に把持を行う知的ハンドの開発を目的とする.これは,ハンドに搭載した近接覚,および触・すべり覚センサに基づく反射動作系によるものである.把持においては,動作が高速であることと,ハンドや対象物に余分な力や変形を加えない制御が必要である.そこで本年度は,1)高速・ソフトタッチでの把持制御,2)物体表面の変形検出と柔らかさ識別の2つの研究を進めた.1)高速・ソフトタッチでの把持制御:近接覚センサの出力は,対象物表面の反射特性に依存する欠点があった.よって,対象物の表面性状が未知の場合,接触するまで指先を制御し続けることができないため,高速,かつソフトタッチでの把持は実現できていなかった.そこで反射特性に依存しない情報「TTC:Time-to-contact」の抽出,および,TTCを用いたハンド指先の速度制御を提案した.これは,生物の衝突検知情報処理にヒントを得たもので,ハンド制御への応用は初の試みである.把持実験より,りんご,バナナ,サンドイッチ,プラスチック製のおもちゃ等の様々な表面性状の物体に対し,ダメージを与えない把持を達成した.2)物体表面の変形検出と柔らかさ識別:ハンドが取り扱う対象物の中には,食品やケーブルのように,把持することで表面や全体の形状が変化するものがある.これらにおいては,表面の変形を検出し,ハンド指先の押し込み量や,把持位置を調整する必要がある.そこで,近接覚センサで把持後の対象物の表面変形を計測する実験を行った.実験結果より7種類の対象物の柔らかさ識別が可能であることが分かった.また,柔らかさ識別を利用することで,比較的変形の大きな対象物(風船)を傷つけずにピックアップすることに成功した.自律的に把持動作を生成するための制御方式,センシングについて研究が進んだため,おおむね順調に進展している.把持では非接触と接触,両方の状態を扱う必要があるが,非接触では1)高速・ソフトタッチでの把持制御によりハンド制御が可能であり,接触後は2)表面変形の検出と柔らかさ識別により対応できる.特に,近接覚センサの欠点であった対象物ごとの影響を受ける点を解決したため,人間の生活環境にある一般的な物体の把持にも挑戦できるようになった点は非常に重要である.本研究は未知物体を高速に把持する知的ハンドの開発を目的としている.物体の位置・姿勢や形状に沿って指先配置を調整するために近接覚センサを使用し,重量や摩擦係数,柔らかさ等に応じた把持力・位置調整を実現するために触・すべり覚センサを用いる.本年度は,近接覚センサを用いた指先の位置制御を接触状態に拡張するために,1)高感度接触検知センサの開発し,2)接触検知・近接覚センシングに基づく把持制御を実現した.従来用いていた触・すべり覚センサは,耐久性向上のためにゴムカバーを張り付けていたが,これが接触検知感度を減少させるため,正確な接触タイミング検知が困難であり,近接覚センシングを接触後も続けることを難しくしていた.そこで,ゴムカバーと検出素子が一体となった1)のセンサを開発した.これは光導波式のセンサであり,透明ゴム表面に物体が接触した際に生じる光の乱反射を利用して接触を検知する.本センサはカバーの厚さ・柔らかさと接触力の検出感度を両立できる利点がある.実験により,6g重以下の力で接触を検知でき,また指先曲面に実装した場合においても接触検知センサとして機能することを確認した.高感度接触検知センサを3指多自由度ハンドに実装し,木製,ぬいぐるみ等の硬さの異なる物体に対し2)による把持実験を行った.

この結果いずれの対象物においても接触後に指先のゴムカバーまたは物体表面が変形することにより近接覚センサの出力が変化するため,把持位置の調整が可能であった.以上より,高感度接触検知センサと近接覚センサの組み合わせにより,物体の形状,位置,姿勢,柔らかさに応じた高速な把持制御を実現した.指先部の近接覚センサによる1)ハンドとアームの同時制御と2)表面変形検出の追加実験を行う.1)ハンドとアームの同時制御では,ハンド初期位置・姿勢ずれによる把持失敗を避けるために,アーム手先位置・姿勢制御を検討する.具体的にはすでに実現したハンド制御則に加えて,ハンド関節角の限界を補うアーム制御を新たに導入する予定である.そして,実験により許容できるハンド初期位置・姿勢誤差の範囲を調べる.2)表面変形検出の追加実験では,柔軟な指先の変形を利用した操り動作を実現するために,すべり覚センサカバーを比較的柔らかいものに変更して,センサ出力を観察する.これまでは,物体表面の変形のみに主眼を置いてきたが,今後は指先表面の変形にも注目することで,対象物表面,および指先表面の変形に基づく把持・操り制御の実現を目指す.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
カンピロバクターの環境動態解明とシームレスな食中毒制御スキームの開発

出荷時および食鳥処理時にカンピロバクター陽性・陰性の鶏群を簡易・迅速かつ正確に鑑別できるシステム開発のために、研究代表者らが開発済の鶏クロアカ(養鶏場における出荷時の区分処理を想定)と鶏盲腸便(食鳥処理場での即時鑑別を想定)からのカンピロバクター直接検出法(濁度LAMP法を基盤)を蛍光LAMP法に応用した。培養法との比較:鶏盲腸便に対して、本法の結果は完全に一致し、診断的特異度・診断的感度はともに100%を示した。鶏クロアカに対しては、診断的特異度は100%を示す一方で、診断的感度は93%を示した。濁度LAMP法との比較:鶏クロアカに対する診断的感度が10%改善されるとともに、他の値はいずれも同じ100%と高い診断力を示した。検出所要時間は両サンプルいずれも有意に短縮された。現場即時診断の実現にせまるために、SDBS(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム)を用いた新規簡易核酸抽出法を鶏クロアカ(同菌を人為的に添加)に対して実施し、性能評価を試みた。しかし、リアルタイムPCR法による遺伝子増幅は確認できなかった。SDBSでは、鶏クロアカ内に存在すると示唆される遺伝子増幅阻害物質は不活化できない可能性が示唆された。同菌よりも核酸抽出がより簡易に可能なインフルエンザウイルスを対象として、微量ウイルス濃縮技術(Micro-amout of Virion Enrichment Technique, MiVET)の開発を試行した。PBSと野鳥便に同ウイルスを添加し、同法を実施したところ、それぞれ少なくとも100倍、10倍の濃縮性能が確認された。本法のさらなる改良と同菌への応用により、サンプル中に存在する遺伝子増幅阻害物質の影響を緩和し、効率的な直接遺伝子検出(さらには環境中の微量微生物の濃縮検出)が実現できる可能性が示唆された。蛍光LAMP法を基盤とする鶏クロアカ(養鶏場における出荷時の区分処理を想定)と鶏盲腸便(食鳥処理場での即時鑑別を想定)からのカンピロバクター直接検出システムが、高い迅速性・診断力を示すことを明らかにできたため。また、微量ウイルス濃縮技術(Micro-amout of Virion Enrichment Technique, MiVET)のプロトタイプの開発に成功した。今後のさらなる改良により、環境中の様々な微量微生物の濃縮検出の実現が期待できる。さらに、当初想定していた鶏クロアカからの新規簡易核酸抽出法は予想どおりの結果が得られなかったが、その代替法として、本技術が利用できる可能性が示唆されたため。様々な動物サンプルからカンピロバクターを含む微生物の簡易核酸抽出ができる技術の開発を継続する。本研究において、プロトタイプ確立に成功した微量ウイルス濃縮技術の改良をさらに重ね、環境中の微量微生物(カンピロバクターを含む)の濃縮検出システムを新開発する。

本研究において、プロトタイプ確立に成功した微量ウイルス濃縮技術の改良をさらに重ね、環境中の微量微生物(カンピロバクターを含む)の濃縮検出システムを新開発する。当初想定していたほどの消耗品を必要としなかったため、次年度使用額が生じた。次年度の消耗品購入や研究補助員雇用による研究推進に充当する予定である。
Ｗｎｔ/βカテニン・ＡＤＡＭ１０阻害による新規作用機序の変性関節症治療薬の開発

Wntシグナルの抑制は関節炎の抑制効果など軟骨保護に加えて複合的な効果が期待でき、関節治療薬の開発が期待できる。一方、ヒアルロン酸の主たる受容体であるCD44のADAM10による断片化がOA軟骨において観察され,CD44断片化は細胞外マトリックス形成を阻害し、断片化の結果生成されたICD(intra cellular domain)が生理活性を持ち、MMPなど分解系酵素や炎症性サイトカイン産生に働き関節破壊を招来する。ADAM10阻害はCD44断片化抑制を介して、OA治療に応用可能である。ADAM10の阻害活性を持つ化合物をDrug repositioningにより見出すことを目標とする。
喫煙が歯周病原菌の宿主細胞侵入に及ぼす影響の分子メカニズム解明

ヒトの上皮細胞は細菌感染や喫煙によるタバコ煙などの為害性のある環境因子に対する防御的役割を担っている。現在,タバコ煙が宿主細胞の機能に及ぼす影響の詳細については明らかにされていない。そこで今回,タバコ煙抽出物(CSC)がヒト歯肉上皮細胞の創傷治癒,および代表的な歯周病原細菌であるPorphyromonas gingivalisとの相互作用に及ぼす影響について検討した。その結果,低濃度のCSCは,歯肉上皮細胞の細胞骨格やインテグリンの発現を変化させることにより,P. gingivalisの細胞内進入を促していることが示唆された。喫煙は歯周病の重大なリスクファクターであるとともに,歯周病治療の成果にも悪影響を与えることが示唆されている。これまで喫煙が歯周組織に及ぼす影響については,主にニコチンを中心に研究がなされてきたが,タバコ煙が宿主細胞に及ぼす影響については未だ明らかにされていない点が多い。初年度は,タバコ煙が歯肉上皮細胞の機能に及ぼす影響を検討することを目的とし実験を行った。ヒト歯肉上皮細胞Ca9-22を10% FBS添加MEMにてコンフルエントに達するまで培養した。予備実験で決定した濃度のニコチンまたはタバコ煙濃縮液(CSC)を24 h作用させた後,細胞の生死はトリパンブルー排除試験,細胞増殖能はWST-1,遊走能はwoundhealing assayにて評価を行った。CSC添加後の細胞形態は位相差顕微鏡で,細胞骨格は共焦点レーザー顕微鏡(CSLM)にて観察した。喫煙者の唾液中濃度に相当するニコチン濃度の範囲において,Ca9-22の細胞生死と増殖能に変化は認められなかった。CSC濃度0.1-50 μg/mlではCa9-22のwound healingに濃度依存性の促進が認められ,細胞形態および細胞骨格に変化が観察された。250μg/ml (ニコチン濃度約6.0 μg/ml )以上のCSC濃度ではwound healingの抑制が認められたことから,CSCは濃度により歯肉上皮細胞の遊走能に二相性の影響を及ぼし,これには細胞骨格の変化が関与していることが示唆された。これまで喫煙が歯周組織に及ぼす影響を明らかにすべく,タバコ煙暴露下における宿主細胞の機能を検討するためのモデルを使用して実験を行ってきた。以上の結果から,CSCが及ぼすヒト歯肉上皮細胞の遊走能への二相性の影響には,は細胞骨格とintegrin発現の変化が関与していることが示唆された。平成25年度,26年度の成果を基に,27年度は引き続きタバコ煙抽出物(CSC)とヒト歯肉上皮細胞(Ca9-22)を使用した実験を行った。CSCで刺激したCa9-22に対するP. gingivalis感染の影響を,細胞内侵入の面から解析した。まず,Ca9-22を10% FBS添加MEMにてサブコンフルエントに達するまで培養した。前年度までの検討で明らかにした,各種濃度のCSCを24 h作用させ,P. gingivalisをMOI=100の条件で2時間感染させた。Saito et al. (FEMS Immunol Med Microbiol)の方法に従ってantibiotic protection assayを使用して細胞内侵入を評価した。侵入率はCSC 1ug/mlの濃度で有意に高い値を示した。細胞内外の細菌を染め分ける二重染色法を使用した共焦点レーザー顕微鏡での観察においても,この濃度において最も多くのP. gingivalisのCa9-22への侵入が確認された。以上のことから,低濃度のCSCは,歯肉上皮細胞の細胞骨格やインテグリン発現を制御することにより,P. gingivalisの歯肉上皮細胞への侵入を促す可能性が示唆された。当初予定していた計画どおりほぼ順調に進んでいる。医歯薬学今後はCSC暴露下でのヒト歯肉上皮細胞への歯周病原細菌の侵入を検討し,それが遊走能に及ぼす影響を明らかにする。さらに,CSCの濃度によるヒト歯肉上皮細胞の機能への影響に関わるシグナル伝達系の解析を行う予定である。消耗品が当初予想していたよりも低い価格で購入できたため。今後は,現在解析しているタバコ煙濃縮液(CSC)がヒト歯肉

上皮細胞の遊走能に及ぼす影響についてさらなる知見を得るため,遊走能への関与が報告されている細胞接着分子であるインテグリンの発現について検討する予定である。また,実際の歯周局所では歯周病原細菌の感染が問題になるため,歯周病原細菌も加えたin vitroモデルで検討を行うことを予定している。ウェスタンブロット関連の試薬またはPCR関連の試薬購入に使用予定である。発注した物品の納入価格が予想を下回ったため。次年度使用額は培地等消耗品の購入に使用予定であり,H26年度の使用計画には大きな変更はない。
火山性ガス起源の酸性降下物が周辺環境へ及ぼす影響の基礎的研究

九重硫黄山の高温の墳気孔から放出される火山性の酸性ガスは、周辺地域の雨水の酸性化の原因となっている。本研究では噴気帯起源の酸性雨の化学特性およびその時間的距離的変化を明らかにするとともに、酸性雨の負荷を受けた周辺地域の土壌の深度方向の化学特性を調べた。雨水採取装置は、噴気帯から北方向に約7Kmの範囲内で25ケ所に適切な間隔で配置した。雨水は1993年5月から約7ケ月間、2週間間隔で定期的に回収し、化学分析(pH,EC,陰イオン(SO_4,Cl,F,NO_3)、陽イオン(Ca,Mg,Na,K))に供した。噴気帯のごく近傍のpHは約3であるが、雨量の少ない秋期には、3を下回る場合もある。また噴気帯から約1.5kmまでは距離とともにpHは約4.5まで上昇するが、それ以遠ではpHの変動は小さく約4.5のほぼ一定値を示す場合が多い。陰イオン成分は、SO_4とClの合計が何れの時期においても80%以上を占め、またFも小量であるが噴気帯近傍では含まれている。しかし、都市周辺部の酸性雨の特徴的なNO_3濃度は低い。陽イオンは、水素イオンが全期間にわたって支配的である。また雨量、降水頻度と雨水の酸性度の関係から、所定の期間の雨量が同じであれば、降水頻度が高いほど雨水のpHが低くなることがわかった。雨水中のSO_4は土壌に吸着され易く、地下浸透過程での土壌と雨水の反応機構を考える上で無機態のSO_4の吸着量の定量化手法の確立が必要である。そこで種々の土壌を用いたSO_4の吸着実験を行い、燐酸カルシウム溶液を用いた抽出法により大半の吸着態SO_4の抽出が可能であることを見いだした。本方法を用いて3地点で採取した垂直方向の土壌の吸着SO_4濃度を測定した。その結果、有機物に富む地表付近では吸着量が少なく、アロフェンを含むと考えられる層で吸着量が最大となる傾向が何れの地点でも認められ、また雨水中のSO_4濃度の高い噴気帯に近い地点ほど吸着量が多いことがわかった。
高密度社会における比較リスク学に関する基礎的研究

本研究では、(1)地下水硝酸性窒素汚染のリスクにかかわる情報の関連主体間の授受の過程の分析および、(2)頻度、発生場など異なるいくつかの環境リスク事例の比較リスクの脈絡での整理に関して、次に示す検討を行った。地下水硝酸性窒素汚染についての事例としてK市地下水汚染の発覚、実態調査、影響発現にいたるメカニズムの分析、対応のプロセスの変遷を時系列的に関連主体間での情報の授受について要約し、何点か特徴をひきだし、リスクの処理として“リスク封じ込め"型の対応として結論づけた。事例としてはやや異なるが、物質系リスクの評価事例としてアメリカにおける果実に残留する農薬のリスク対応との対比も行った。環境リスクの比較分析については環境関連の技術者へ33の環境リスク事象に対するアンケ-ト調査をもとに考察した。これらの33のリスク事象は災害分類、それらが発生している環境場、現在の社会システム上の対応類型からいずれの類型にもなるべく該当するよう選びだした。日常生活においてリスクをもたらす事象への認知構造を支配すると考えられる生活利便感、環境依存感などの面から比較分析をした。リスクが生起する典型的なパタ-ンとして、エネルギ-・物質の漏洩構造と人間の側の平均的な行動を想定した設計であるが故のそれからの乖離的な行動の同時生起に起因するという枠組みにより空間に内在するリスクを構造的に整理した。先に示した対象者に発生頻度、身近感、有用感、危険感、制御性、自己原因性、環境依存感に関する回答を集計、分析しさらに評点化して分析をおこなった。各リスク事象に対し、評価軸をいくつか組合せながら、受容ー拒否の分布、利便性ー環境依存感などについて考察を加えた。その結果、広域認知環境(経験では触知しがたい環境)で生じているリスクはとくに情報提供も不十分で、利益よりも危険感が強くもたれやすい傾向を有していることが判明した。
高齢者における来世信念の健康への影響とその脳内機序

本研究の目的は,2009-11年に調査(MMSE,論理記憶,CDR,FAB,宗教観,生活満足度,唾液・血液採取,頭部MRI撮像)に参加した伊万里市黒川町在住の高齢者を主な対象として,宗教的信念である来世信念が健康にどのような影響を与えるのかを横断・縦断的に調べることである.今回は特に,愛着のメカニズムが来世信念の基礎とし働いている可能性も検討する.そこで,各家庭の仏壇を介して当人と死者との関係を聞く調査票[愛着機能尺度(山口,2009)を改変],および共感性を測る調査票[対人反応性指標(日道ら,2017)]を追加している.認知機能の評価をはじめとしたその他の心理検査はほぼ従来通りである.現地での調査は2019年2月より開始し,5月8日時点で15名が終了した.調査と同時に,2016-17年に調査した人を対象に,認知機能やMRI脳画像と来世信念の縦断的分析を行っている.認知機能の測度の1つであるMMSEに関して,来世信念が強い程,その変化が少ないことを見出した.脳画像の分析ではVBMを用いて脳の各領域の体積の変化と来世信念の関係の分析を行っている.また生物学的指標(MHPG,オキシトシン)と脳画像の縦断的分析も進行中である.なお,来世信念と血中βーエンドルフィン(愛着と関連があるとされる)との関連を見るため,2009-11年の検体で市販のELISAを用いて測定を試みたが,低濃度のため適切な定量化ができなかった.ただし検量前の測定値での分析では来世思念が強いとβーエンドルフィン濃度が高かった.いずれにせよ,これに関しては測定法の変更あるいは改善が必要になる.それに加え,ストレスの指標として炎症マーカであるCRPおよびその引き金となるIL-6を同じ検体を使用して測定を試みる予定である.これらは生活満足度や宗教行動との関連は報告されているが,来世信念との関連はまだ調べられていない.当初予定していた調査開始時期が,現地老人会との調整に時間をとられたため2019年2月からとなった.前回調査参加者において死亡者や施設入所者が存外に多く,継続して参加できる人の調整に時間がかかったためである.なおこれに伴い,今後のことも考慮し,新規に研究に参加してくれる人も受け入れることにした.βーエンドルフィンの市販ELISAによる測定が低濃度のためうまくいかず,測定法の改善が必要になった.当面,月に8名のペースでデータ採取を継続していく.従って,研究期間の終了の間際まで調査を継続する予定である.分析に関しては,βーエンドルフィンの測定法の改善を試みる.ちなみに同じ測定法を使用した他の研究では問題なく測定できているが,参加者が本研究では高齢であるという点で異なっている.具体的には,検体の濃縮・希釈(血清自体が多くのタンパク質を含み,測定を阻害している可能性があるため)を試す.あるいは,一定量のβーエンドルフィンを加えた(スパイクした)測定も試みる.また,これまでに採取した検体からCRPあるいはIL-6の測定を開始する.我々の経験では,CRPの定量化に関しては問題ないが,IL-6に関しては低濃度のため測定法の工夫が必要になる可能性がある.これらと宗教的行動・信念や生活満足度との横断的分析,および認知機能や脳画像の縦断的解析を行う.今回の調査で得られる脳画像の分析は,今までと同様に前処理を外部に委託するため,ある程度のデータ揃った時点での発注を行うことになる.データ採取の期間が長くなるため,最後の年度にまとめて行う予定である.本研究の目的は,2009-11年に調査(MMSE,論理記憶,CDR,FAB,宗教観,生活満足度,唾液・血液採取,頭部MRI撮像)に参加した伊万里市黒川町在住の高齢者を主な対象として,宗教的信念である来世信念が健康にどのような影響を与えるのかを横断・縦断的に調べることである.今回は特に,愛着のメカニズムが来世信念の基礎とし働いている可能性も検討する.そこで,各家庭の仏壇を介して当人と死者との関係を聞く調査票[愛着機能尺度(山口,2009)を改変],および共感性を測る調査票[対人反応性指標(日道ら,2017)]を追加している.認知機能の評価をはじめとしたその他の心理検査はほぼ従来通りである.現地での調査は2019年2月より開始し,5月8日時点で15名が終了した.調査と同時に,2016-17年に調査した人を対象に,認知機能やMRI脳画像と来世信念の縦断的分析を行っている.認知機能の測度の1つであるMMSEに関して,来世信念が強い程,その変化が少ないことを見出した.脳画像の分析ではVBMを用いて脳の各領域の体積の変化と来世信念の関係の分析を行っている.また生物学的指標(MHPG,オキシトシン)と脳画像の縦断的分析も進行中である.なお,来世信念と血中βーエンドルフィン(愛着と関連があるとされる)との関連を見るため,2009-11年の検体で市販のELISAを用いて測定を試みたが,低濃度のため適切な定量化ができなかった.ただし検量前の測定値での分析では来世思念が強いとβーエンドルフィン濃度が高かった.いずれにせよ,これに関しては測定法の変更あるいは改善が必要になる.

それに加え,ストレスの指標として炎症マーカであるCRPおよびその引き金となるIL-6を同じ検体を使用して測定を試みる予定である.これらは生活満足度や宗教行動との関連は報告されているが,来世信念との関連はまだ調べられていない.当初予定していた調査開始時期が,現地老人会との調整に時間をとられたため2019年2月からとなった.前回調査参加者において死亡者や施設入所者が存外に多く,継続して参加できる人の調整に時間がかかったためである.なおこれに伴い,今後のことも考慮し,新規に研究に参加してくれる人も受け入れることにした.βーエンドルフィンの市販ELISAによる測定が低濃度のためうまくいかず,測定法の改善が必要になった.当面,月に8名のペースでデータ採取を継続していく.従って,研究期間の終了の間際まで調査を継続する予定である.分析に関しては,βーエンドルフィンの測定法の改善を試みる.ちなみに同じ測定法を使用した他の研究では問題なく測定できているが,参加者が本研究では高齢であるという点で異なっている.具体的には,検体の濃縮・希釈(血清自体が多くのタンパク質を含み,測定を阻害している可能性があるため)を試す.あるいは,一定量のβーエンドルフィンを加えた(スパイクした)測定も試みる.また,これまでに採取した検体からCRPあるいはIL-6の測定を開始する.我々の経験では,CRPの定量化に関しては問題ないが,IL-6に関しては低濃度のため測定法の工夫が必要になる可能性がある.これらと宗教的行動・信念や生活満足度との横断的分析,および認知機能や脳画像の縦断的解析を行う.今回の調査で得られる脳画像の分析は,今までと同様に前処理を外部に委託するため,ある程度のデータ揃った時点での発注を行うことになる.データ採取の期間が長くなるため,最後の年度にまとめて行う予定である.ELISA分析に問題が生じたため,分析キットの購入を控えた.また,それに伴う試薬等の消耗品等の購入も行っていない.今年度は,βーエンドルフィン分析キットによる定量化が可能かどうかを試してみる.キット単価が高価であるため,できるだけ無駄のないようにしたい.これで問題がクリアできれば,分析を進める予定である.また,βーエンドルフィンの結果にかかわらず,IL-6およびCRPの分析は行う予定である.本研究は,佐賀大学医学部精神科が進行していた伊万里市黒川町疫学調査と研究フィールドを共有していることから,調査にかかる費用に関しては当面はそちらが負担することになった.ただし,本年度末あるいは来年度からは本研究の方で費用を負担することになる予定である.また,既に記した通り,画像解析の前処理に関しては,ある程度データが揃った時点で外部(株式会社アラヤ)に委託する予定であり,まとまった金額が必要になる.今回のデータだけでなく,過去のデータも併せて処理を行う必要があるからである.これは最終年度になる.
ニワトリ胚性幹細胞を用いた遺伝子ノックイン・アウト技術の確立

本研究では,ニワトリ胚性幹細胞を用いてニワトリにおける遺伝子ノックイン・アウト技術を確立することを目的に研究を行ってきた.2年間でニワトリLIFやその他因子の遺伝しクローニングや培養条件の検討,ターゲティングベクターの構築等を行い以下の結果を得た.(1)ニワトリLIFの遺伝子クローニングからリコンビナントタンパク質の作製を行い,ニワトリ胚性幹細胞の培養に極めて有効であることを示すとともに,培養系の確立を行った.また,ニワトリLIFに対するモノクローナル抗体の作出も合わせて行い,ニワトリLIFの検出系並びに有効性の確認に使用できることを証明した.(2)その他の培養系添加因子としてニワトリIL-6の遺伝子クローニングを行い,抗体の作製をおこなった.しかしニワトリ胚性幹細胞培養系にはLIFのみで十分であることがわかった.(3)ニワトリ胚性幹細胞に対する遺伝子導入後の選抜(ポジティブ選抜およびネガティブ選抜)の条件を決定した.(4)ニワトリδ-クリスタリンおよびビテロゲニンの遺伝子クローニングを行い,これらの一部の領域を標的としたターゲティングベクターの構築を行った.本研究では,最終目標であるニワトリ胚性幹細胞を用いてニワトリにおける遺伝子ノックイン・アウト技術を確立までには至らなかったが,技術確立のための十分な成果の蓄積を行うことができた.今後,本研究を基盤としてニワトリにおける遺伝子ノックイン・アウト技術の確立が可能になるものと思われる.本研究では,ニワトリ胚性幹細胞を用いてニワトリにおける遺伝子ノックイン・アウト技術を確立することを目的に研究を行ってきた.2年間でニワトリLIFやその他因子の遺伝しクローニングや培養条件の検討,ターゲティングベクターの構築等を行い以下の結果を得た.(1)ニワトリLIFの遺伝子クローニングからリコンビナントタンパク質の作製を行い,ニワトリ胚性幹細胞の培養に極めて有効であることを示すとともに,培養系の確立を行った.また,ニワトリLIFに対するモノクローナル抗体の作出も合わせて行い,ニワトリLIFの検出系並びに有効性の確認に使用できることを証明した.(2)その他の培養系添加因子としてニワトリIL-6の遺伝子クローニングを行い,抗体の作製をおこなった.しかしニワトリ胚性幹細胞培養系にはLIFのみで十分であることがわかった.(3)ニワトリ胚性幹細胞に対する遺伝子導入後の選抜(ポジティブ選抜およびネガティブ選抜)の条件を決定した.(4)ニワトリδ-クリスタリンおよびビテロゲニンの遺伝子クローニングを行い,これらの一部の領域を標的としたターゲティングベクターの構築を行った.本研究では,最終目標であるニワトリ胚性幹細胞を用いてニワトリにおける遺伝子ノックイン・アウト技術を確立までには至らなかったが,技術確立のための十分な成果の蓄積を行うことができた.今後,本研究を基盤としてニワトリにおける遺伝子ノックイン・アウト技術の確立が可能になるものと思われる.本研究目的は、ニワトリ白血病阻害因子(LIF)を用いてニワトリ胚性細胞の未分化状態を維持できる培養系を確立し、その培養細胞を用いてニワトリにおけるジーンターゲッティング技術を確立することである。本年度は、ニワトリ胚性幹細胞培養系とその評価方法の確立およびマニュピレーションシステムの構築を目的に研究を行い以下の成果を得た。1.ニワトリLIFの原核系・真核系リコンビナントタンパク質を作製した。特に真核系LIFはニワトリ細胞(OU2)に産生させること成功し、胚性幹細胞の維持に極めて有効であることがわかり、特許出願を行った。2.ニワトリ膜結合型幹細胞因子(SCF)並びにニワトリIL-6の発現及びリコンビナント化に成功した。3.ニワトリLIF・SCF・IL-6に対するモノクローナル抗体を作製し、これらの因子の検出系を確立した。特にニワトリLIFに対する抗体は、LIFの細胞内シグナル伝達系の一つであり、胚性幹細胞の未分化維持に重要な機能を発揮するSTAT3のリン酸化を阻害することが判明し、この抗体を用いることでニワトリ胚性幹細胞の未分化維持にLIFによるSTAT3のリン酸化が極めて重要であることを実証した(論文投稿中)。4.ニワトリ未分化胚で機能すると考えられる新規転写因子のクローニングに成功した。現在特許出願並びに論文投稿の準備を進めている。この遺伝子が未分化維持のマーカー(評価方法)に利用できることを確認した。(特許出願予定のため詳細は記載しない)5.真核型ニワトリLIFを用いた改変培地により、ニワトリ胚性幹細胞を未分化のまま5代継代できることを確認した。6.胚性細胞の簡易移植方法を確立した。以上の成果をもとに次年度に培養胚性細胞をターゲットにした遺伝子ノックイン・アウト技術の開発に取り組む。本研究の目的は、ニワトリ白血病阻害因子(LIF)を用いて、ニワトリ胚性細胞の未分化状態を維持できる培養系を確立し、その培養細胞を用いてニワトリにおけるジーンターゲッティング技術を確立することである。この技術が確立されれば、ニワトリ胚を用いた基礎研究分野からトランスジェニックニワトリを用いた応用技術の開発など多方面への技術移転が可能となる。そこで平成17年度には,ニワトリ胚性幹細胞培養系の改変,胚性幹細胞への遺伝子導入後に行うポジティブ選抜(遺伝子導入の有無:導入された細胞だけが生存)の条件検討,ネガティブ選抜(相同遺伝子組換えの有無,相同遺伝子組換えがおこらなかった細胞が死滅)の検討,並びにδ-クリスタリンを標的にしたターゲティングベクターの構築を行った.

ニワトリ胚性幹細胞培養系では,いくつかの改良点を見いだし平成16年度よりもさらに有効な培養系の開発に成功した(現在,特許申請準備中のため詳細は省略する).ポジティブ選抜の条件検討では,ニワトリ胚線維芽細胞と5種の抗生物質を用いて,その濃度条件における検討を行い有効な4種の抗生物質に絞り込んだ。またネガティブ選抜には,アポトーシス法とジフテリア毒素A(DT-A)法を候補に検討を行いDT-A法が有効に機能することを確認した。さらにδ-クリスタリンのターゲティングベクターの構築を行うために,標的とするエクソンを含む約8kbpのゲノム配列をクローニングし,塩基配列を決定後,標的エクソンにマカー遺伝子であるEGFP遺伝子の挿入を行った.本研究期間中に残念ながら「ニワトリ胚性幹細胞を用いた遺伝子ノックイン・アウト技術の確立」までには至らなかったが,この技術を確立する上で重要なニワトリ胚性幹細胞培養系の確立,ターゲティングベクターの各コンポーネントの準備並びに条件検討を行うことができた.また今後改良すべきいくつかの問題点を整理することもできた.今後,これらの研究成果をもとに本来の目的であるニワトリにおける遺伝子ノックイン・アウト技術が可能になるものと思われる.
高次モデル化合物の構築による金属酵素反応の解明

1.高度な不斉認識能を有する一酸素添加酵素モデルの合成と反応ボルフィリン環上に不斉基として不斉ビナフタレンあるいは不斉ビデトラリンを強固に固定した酵素反応中心モデルの合成に成功し、これを用いて各種オレフィンのエポキシ化反応を行った。この結果、オレフィン上に配位性の置換基を持たないスチレン誘導体との反応において、世界最高89%eeの高不斉収率が触媒的に達成された。また、同じ触媒を用いることにより、これまでこの様な金属ポルフィリン系の酵素モデル化合物を用いて成功していなかったスルフィドの触媒的酸化が極めて高い触媒回転数で進行することを見いだした。しかも、その不斉収率80%eeと高いものであった。これより、酵素上の基質取り込み部位の構造の修飾により合成化学的にも十分な高度な不斉認識が可能であること、およびその支配因子の解析が可能となった。2.マンガンカタラ-ゼの反応中心における作用機作の解明生化学的にも十分その反応機作の解明がされていないMnカタラ-ゼの反応中心モデル化合物として、対面型Mnポルフィリン二量体を各種合成し、この過酸化水素の分解活性を速度論的に調べた。その結果、このカタラ-ゼ活性は金属間の距離に極めて敏感であり、約4.5Åで最大となることが明らかとなった。これは、金属間にμ-ペルオキソ結合が生成していることを示し、類似のMn含有酵素で、光合成反応中心にあり水から酵素分子を発生する酵素においても類似の機構の可能性を示唆した。本年度は次の二点に焦点を絞り研究を行った。1.高度な不斉分子認識能をもつモノオキシゲナーゼのモデル化。酵素反応における基質分子認識は重要な問題であるにも拘らず、酵素反応にみられる様な分子の化学変換まで含めた人工系の研究は数少い。これは、化学変換まで組込むには多くの制約を克服しなければならないことによる。本研究においては、チトクロームPー450の示す高度な分子認識/化学変換能をモデル化するため、特に厳密な認識が要求される不斉認識を採り上げ、プロキラルなオレフィンの触媒的不斉エポキシ化の研究を行った。このための酵素モデル化合物として、ポルフィリン両面に不斉ビナフタレンを全てエーテル結合により強固に固定した"Twin coronet"ポルフィリンの合成に成功した。CDスペクトルによりこのポルフィリン上には極めて強固な不斉場が構築されていることが明らかとなった。次に各種オレフィンの不斉エポキシ化反応をこの鉄錯体を用い行ったところ触媒分子とπーπ相互作用が可能な基質では最高74%eeで不斉エポキシドが生成した。この触媒はこの様な酸化条件下でも高い耐久性を示すことが判明したので、次年度以降、この不斉収率の向上と高活性の立証に向けて更に展開する予定である。2.光合成反応中心の水の酸化酵素のモデル化。4核マンガン錯体が植物の光合成反応中心に含まれ水の酸化による酸素発生を触媒していることが知られている。この反応機構解明のため、対面型マンガンポルフィリン二量体を各種合成し、そのカタラーゼ活性を測定したところ、特定の距離にマンガン二原子を固定した二量体において、単量体ではみられない高活性を示し、効率良く酸素発生を触媒することを見い出した。これは酵素モデルとして極めて有効であり、現在その詳細な反応機構の解明に向けて研究を継続している。
カンジダ卵黄抗体と蛍光色素を用いた新しいカンジダ検出法の開発、簡便化と迅速化

予定の症例数、約300例に対して実際に渉猟できたのは約270例とわずかながら達していないので延長により症例数を約30例増やして統計学的な処理に十分な症例数を確保することが必要です。さらに、最終年度に予定していた、新しいカンジダ検査の開発、における検査の感度、特異度についての検証について再度の見直しが必要となりましたが計画年度内に完了することが困難となったために延長の申請を行い認められました。延長により症例数はほぼ300例となり、統計学的な検索は可能となることが判明しました。問題なくなるとの予測がつきましたので統計学的な検索を行っています。ただし、検討により除外症例が生じる可能性があるのでさらに症例を増やしています。その結果、本研究による新しいカンジダ検査法は、培養法の約100倍と高感度であることが判明しました。また、試薬との反応は迅速かつ特異的で、カンジダだけが蛍光発色しています。これらは、カンジダ陽性か陰性かの判定は確実で簡便であることが証明されつつあります。延長により、統計学的検索が有効な症例数が集まり、さらなる感度の向上と特異度の向上をめざす予定です。加えて、新しいカンジダ検査法の臨床的有用性を証明し、従来の培養法やPAS染色やGram染色による顕微鏡検査法との感度、特異度、真の陽性率、真の陰性率などを統計学的比較検討して臨床的有用性を検討することができるようになりました。本年度内に研究を終了することができます。延長により症例数は予定数にほぼ達しましたが除外症例が増える可能性もあるので症例を増やしている。本塩度内に研究は狩猟できます。症例数は問題ないと推察できるので統計学的な検討を進め、本年度中の学会での発表と論文出版を予定している。1カンジダ鶏卵抗体の作製を行った。抗C. albicans抗体抗C. glabrata抗体を作成した。2抗体と蛍光色素標識を結合させた試薬の作製を行った。3試薬の感度の検証(CFU : colony forming unitコロニー形成単位を用いた検索)を行った。4試薬の特異性の検証を行った。Candida非感染者のプラークと口腔拭い液を染色しカンジダ以外は染色されないことを確認した。また、綿やガーゼなどの植物繊維を使用した医療用品が染色されないことを確認した。抗C. albicans抗体と抗C. glabrata抗体とC. albicans、C. glabrata、C. tropicalisとC. parapsilosisとの凝集反応を検討して特異性を検索した。5試薬のCandida属種間での特異性の検証を行った。各抗Candida抗体がCandida属種間において特異的であるかを確認するため、各抗体を用い、C.albicansとC.glabrata、C.dubliniensis、C.plapsilosisの染色を行った。被験者に10mlを用いて30秒間含嗽してもらい、その全量を採取し、5分間遠心、濃縮し、上澄み液を廃棄し全量1mlとなるように調整しこれを用いて従来の標準法である培養法と、培養法との感度の比較、培養法との特異度の比較、について比較検討しその実用性を検討した。おおむね研究計画にしたがって進行している。本研究の目的は、従来の検査法の問題点を克服した独創的な新しいカンジダ検査法を開発することである。本研究2より得られた成果は、1カンジダ卵黄抗体と蛍光色素を結合させたカンジダ卵黄抗体蛍光色素試薬を製作できた。2本究研究のカンジダ検査法の検出感度は、培養法でコロニー形成をしない濃度(0.1CFU/ml=100strains/ml)でも検知できるほどの高感度であることが確認できた。また3試薬との反応は迅速でカンジダだけが蛍光発色しているので判定は簡便であることが確認できた。さらに、本カンジダ検査法と従来の培養法やPAS染色やGram染色による顕微鏡検査法との感度、特異度、真の陽性率、真の陰性率などを統計学的比較検討して臨床的有用性について検討している。本研究は鹿児島大学病院倫理委員会の承認を既に得ているので臨床研究にも着手している。鹿児島大学病院口腔外科を受診した患者のうち、研究に関して同意を得た患者の含嗽液を採取し分析を行っているが、症例目標は3年間で300症例以上としているが、現在渉猟できたのは180例程度であり、症例が目標数に達していない。さらに検体の渉猟を行っている。研究上の問題点は少ないが、症例が目標より少ないので、特異性の検証、試薬のCandida属種間での特異性の検証についての検索に時間を要している。そこで、この問題点への対処法として、平成30年度まで検体の採取期間を延長して解決する予定である。当初の予定より患者が少なかったので渉猟できた症例が目標より少ない。

延長により症例数はほぼ300例となり、統計学的な検索は可能となることが判明しました。問題なくなるとの予測がつきましたので統計学的な検索を行っています。ただし、検討により除外症例が生じる可能性があるのでさらに症例を増やしています。その結果、本研究による新しいカンジダ検査法は、培養法の約100倍と高感度であることが判明しました。また、試薬との反応は迅速かつ特異的で、カンジダだけが蛍光発色しています。これらは、カンジダ陽性か陰性かの判定は確実で簡便であることが証明されつつあります。延長により、統計学的検索が有効な症例数が集まり、さらなる感度の向上と特異度の向上をめざす予定です。加えて、新しいカンジダ検査法の臨床的有用性を証明し、従来の培養法やPAS染色やGram染色による顕微鏡検査法との感度、特異度、真の陽性率、真の陰性率などを統計学的比較検討して臨床的有用性を検討することができるようになりました。本年度内に研究を終了することができます。延長により症例数は予定数にほぼ達しましたが除外症例が増える可能性もあるので症例を増やしている。本塩度内に研究は狩猟できます。研究計画にしたがって推進する。研究上の問題点は少ないが、渉猟できた症例が目標より少ないので、特異性の検証、試薬のCandida属種間での特異性の検証についての検索に時間を要している。そこで、この問題点への対処法として、平成30年度まで検体の採取期間を延長して解決する予定である。解析の手順方法については問題無い。症例数は問題ないと推察できるので統計学的な検討を進め、本年度中の学会での発表と論文出版を予定している。旅費が計画より安価であったために差額が生じた。検体の採取期間を延長して特異性の検証を行うため症例数の不足により研究機関を延長した結果次年度使用額が生じました。研究最終年度なので学会発表を行うために旅費が必要です。研究発表のための統計学的検索、開発している検査法の安定性、信頼度の検索のための統計学的ソフトや統計処理の依頼を行うのでその費用、再検査のための試薬などが必要です。学会発表のための旅費が高騰しているので補填する。
特殊なキラリティーを有するアミノ酸,ペプチド類の合成と応用

動的面不斉もしくはケイ素中心性不斉を有する新規キラルアミノ酸とそれらのペプチド類の合成と応用を目指して検討した.その結果として,オルトシクロファン骨格を有する動的面不斉γ-アミノ酸の合成,および,その集積化によるペプチド類の合成と立体化学挙動の解明に成功した.また,ケイ素中心性不斉を有するアミノ酸の不斉合成素子として有用なアルケニルヒドロシランの触媒的不斉合成とその立体特異的変換法の開発に成功した.本年度は,ケイ素不斉もしくは動的面不斉を有する非天然型キラルアミノ酸の化学に必須な2種類の不斉合成素子の開発とそれらの誘導化,および立体化学挙動の解析を行った.また,アミノ酸合成において重要なアミノ基の保護-脱保護に関して新手法を開発した.1.ケイ素不斉を有する非天然型キラルアミノ酸を指向したキラルケイ素不斉合成素子の開発:アミノ基とカルボキシル基に誘導しうる官能基を有するキラルケイ素不斉合成素子としてアルケニルヒドロシランを設計し,その不斉合成を「アキラルジヒドロシランの不斉非対称化を伴うアルキンとのヒドロシリル化反応」により行った.種々検討の結果,適切なキラル白金触媒を用いることでアルケニルヒドロシランを光学活性体として得ることに成功した.また,その官能基変化について種々検討し,ヒドリドとアルケニル基をそれぞれ立体特異的に変換することに成功した.2.動的面不斉を有する非天然型キラルアミノ酸を指向した不斉合成素子の開発:アミノ酸の基本骨格に適した動的立体化学と熱的安定性を兼ね備えた不斉合成素子として,官能基化された3-アザ[7]オルトシクロファンを設計し,その合成と立体化学挙動,官能基変換について検討した.その結果,この新規シクロファンが室温下安定な面不斉を有していることを,また,高温下にも化学的に安定であることを明らかにした.さらにそのアンサ環上にカルボキシル基を導入することで動的面不斉を有するアミノ酸誘導体を合成することに成功した.また,それらのアミノ基,カルボキシル基の保護基が立体化学挙動に及ぼす影響を明らかにするとともに,面不斉アミノ酸類の集積化によるペプチドの合成にも成功した.3.アミノ基の効率的保護-脱保護法の開発:アミノ基の保護誘導体として良く知られているトシルアミド基のトシル基がホスフィドアニオンによって効率的に除去されることを見出した.動的面不斉もしくはケイ素中心性不斉を有する新規キラルアミノ酸とそれらのペプチド類の合成と応用を目指して検討した.その結果として,オルトシクロファン骨格を有する動的面不斉γ-アミノ酸の合成,および,その集積化によるペプチド類の合成と立体化学挙動の解明に成功した.また,ケイ素中心性不斉を有するアミノ酸の不斉合成素子として有用なアルケニルヒドロシランの触媒的不斉合成とその立体特異的変換法の開発に成功した.本年度は動的面不斉を有する非天然型キラルアミノ酸を設計し,それらの不斉合成を行った.また,得られた非天然型キラルアミノ酸を部分構造として組み込んだペプチド類の合成とその立体化学挙動解析を行った.○動的面不斉を有するアミノ酸の合成と立体化学挙動の解明先に我々がその合成に成功しているC3位にヨウ素が置換した面不斉中員環アミンに対してαーブロモ酢酸エステル由来の有機亜鉛反応剤との根岸カップリングを行い,引き続き,脱保護処理することで面不斉を有する新規γーアミノ酸を合成する事に成功した.また,得られたγーアミノ酸が室温において立体化学的に安定であることを,一方,高温下ではゆっくりとラセミ化することを明らかにした.○動的面不斉を有するペプチドの合成上述の面不斉アミノ酸と天然アミノ酸を組み合わせた新規ジペプチドの合成に成功した.具体的には,ラセミ体の面不斉アミノ酸とグリシンとの縮合,もしくは光学活性バリンとの縮合で対応するジペプチドをそれぞれエナンチオマー混合物,もしくはジアステレオマー混合物として合成した.この様にして得られたジペプチドはいずれも,室温において立体化学的に安定であることを,一方,高温下ではゆっくりとラセミ化もしくはエピメリ化することを明らかにした.すなわち,当初期待していたような動的面不斉を有する面不斉ジペプチドを得ることに成功した.本課題の目的の一つである動的面不斉を有するアミノ酸の研究に関して,面不斉γーアミノ酸の合成とそれを天然アミノ酸と組み合わせたジペプチドの合成に成功した.またそれらの基礎的な立体化学挙動を解明した.この進捗状況は当初の予定を満足するものと考えられる.動的面不斉を有するアミノ酸の研究に関しては,今後,面不斉γーアミノ酸を構成要素とする多様なペプチド類の合成とそれらの立体化学挙動の解析を進めていく計画である.一方,ケイ素不斉を有するアミノ酸の研究に関しては,既にその合成に成功しているキラルシラカルボン酸をアミド化することを,また,Si-N結合の形成反応について検討を進める計画である.「次年度使用額」が生じた理由:本年度は主として小規模な探索実験を行い,また,その結果が順調であったことから消耗品の使用量が抑えられた.これにより「次年度使用額」が生じた.次年度の研究費の使用計画:次年度においては,本年度の成果をふまえ,面不斉アミノ酸の合成を中大規模で行い,また多様な変換,分析を行う.これに伴い,増加する反応用試薬,溶媒,ガラス器具などの消耗品経費について,当初予定の本年度研究費と昨年度の「次年度使用額」を合わせてこれに充てる予定である.
母関数とフロアー・ホモロジー

本年度は、曲面の孤立特異点のリンクの接触構造と、それを凸な境界とするコンパクト4次元シンプレクティック多様体(シンプレクティック充填)の研究を中心に活動した。孤立特異点の極小特異点解消や、(存在する時に限るが)ミルナー・ファイバーはシンプレクティック充填の例である。有理特異点のいくつかの系列については、既知の結果がある。巡回商特異点でA_<m,1^->型と呼ばれるもの(McDoff);単純特異点、単純楕円特異点の場合(太田-小野)。いずれも、シンプレクティック充填を閾シンプレクティック多様体に埋め込み、その全空間と補集合の決定が鍵となる。太田-小野は、有理特異点のリンクのシンプレクティック充填は、然るべき条件の下で、有理曲面に埋め込めると予想していたが、ブーパルはこれを「基本サイクルが被約となる」という条件の下で証明した。次に有理特異点の中でも有限群による商特異点の場合にシンプレクティック充填のシンプレクティック変形同値類の決定を、小野と共に試みた。方針は上述の太田-小野の議論と同じで、まず、シンプレクティック充填を然るべき凹な境界を持つコンパクトシンプレクティック多様体と貼り合わせ、これが有理曲面であることをみる。次に凹な境界を持つコンパクトシンプレクティック多様体が、ある因子の正則近傍であることに注意し、その因子の埋め込まれ方を調べるという手順である。第1のステップは極小特異点解消を有理線織曲面にコンパクト化することにより、実現される。第2のステップは、極小モデルにブロー・ダウンするための例外曲線が擬正則曲線として実現されることが鍵となり解折される。現在、第2のステップの一部検証が残っている。