hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物ホルモンを介した炭素・窒素栄養バランス情報の伝達システムの解明

^<735ala2>二重変異体では形態的な高CO_2応答が著しく抑えられていた。このことは高CO_2条件への形態的応答のシグナルの1つとしてCYP735Aを介したtZの合成が関わっていることを示唆している。野生型とcyp^<735ala2>二重変異体地上部のC/N比を測定したところ、二重変異体では野生型に比べ、C/N比が通常条件で低いこと、さらに高CO_2条件でより減少していた。この減少の要因は炭素含量が高CO_2条件で減少することによる。この生理学的解釈についてはCとNの内訳(構造炭素/非構造炭素解析、アミノ酸組成解析など)や、地下部でのC/N比とも合わせて考察する必要がある。シロイヌナズナでの知見を踏まえ、高CO_2処理条件におけるサイトカイニン合成系遺伝子の発現を調べたところ、OsIPT4の発現が根で上昇するとともに、サイトカイニン内生量も根で増加していた。一方、メリステムを含む茎頂部分においてOsIPT8の発現が約3倍に上昇していた。以上の結果は、OsIPT4,OsIPT5に加えOsIPT8も含めた高CO_2条件でのサイトカイニンを介した成長制御システムについて検討する必要性を示している。高CO2条件への形態的応答に関わる遺伝子同定と機能解析シロイヌナズナの生育において、CO2濃度を280から780 ppmvに上昇させると地上部器官の成長促進がみられる。その主たる原因の1つであるtZ型サイトカイニンの内生量増加のしくみについて、遺伝子レベルでの解明を試みた。その結果、IPT3遺伝子およびCYP735A2遺伝子の機能欠損変異体では上記の条件でのtZ型サイトカイニン内生量増加がみられなくなった。また、IPT3遺伝子とCYP735A2遺伝子の発現は高CO2処理もしくは糖処理で発現が増加するが、光合成電子伝達系の阻害剤処理でその上昇が強く抑えられたことから、CO2濃度変化に対するtZ型サイトカイニンの生合成調節はIPT3とCYP735A2によって主に行なわれており、その発現誘導は光合成由来の糖に依存していることが示唆された。また、CYP735A2遺伝子はサイトカイニンにより誘導されるが、IPTの多重変異体(ipt3,5,7)においても糖処理によるCYP735A2の発現上昇がみられたことから、高CO2処理によるCYP735A2遺伝子発現上昇は、IPTのサイトカイニン合成による二次的な制御ではなく、糖シグナルによる直接的な制御が行なわれていると考えられた。CYP735A2は根で発現する遺伝子であることから、CO2濃度上昇による光合成産物の地上部から根への糖転流上昇が、根でのtZ合成を活性化させていると考えられた。イネのサイトカイニン生合成酵素遺伝子の解析イネとシロイヌナズナでの研究から、窒素栄養によるサイトカイニン生合成調節には、硝酸イオンをシグナルとする誘導系とグルタミン代謝をシグナルとする誘導系が存在することを明らかにしたが、シロイヌナズナではグルタミンによる制御系は硝酸イオンシグナルに比べ役割が低いことを明らかにした。シロイヌナズナのサイトカイニン生合成系遺伝子の変異体を用いて高CO2応答の成長促進効果の抑制の有無を調べたところ、CYP735Aの代謝上流で機能するIPTのipt3ipt5ipt7三重変異体でcyp735a1a2二重変異体と同様の抑制が見られた。一方LOGの変異体についてはもともと表現型の違いが軽微であったことから、抑制効果の有無の判別ができなかった。
認知症高齢者をケアする看護師の倫理的ジレンマと倫理的価値観に基づく教育プログラム

本研究の目的は,認知症高齢者をケアする看護師の倫理的ジレンマに対応すべく,病院における看護師が行う認知症看護ケアの実情を把握し,それらの認知症ケアに影響を与える要因を検討することである.認知症看護ケアチェックリスト(大切さ,実施頻度の2次元で回答)を作成し,本調査を行った結果,認知症看護ケアの「大切さ」の構成因子は,29項目5因子構造,「実施頻度」は,28項目6因子構造であり,信頼性と構成概念妥当性は確認された.「実施頻度」と属性との関係では,専門知識があると答えた看護師の方が認知症看護ケアの実施頻度が高く.一方,上司・同僚の協力が得られない看護師の方が実施頻度は高かった.本研究の目的は,病院における看護師が行う認知症ケアの実情の把握を行い,実際に行っている認知症ケアに影響を与える要因を検討することを目的とする.平成24年度は,病院において看護師が行う認知症ケアの具体例を収集し,それに影響を与える可能性と要因について把握することを目的として,インタビュー調査を行った.対象は,東海地方,甲信越地方の4病院の医療機関(精神病院を除く)に勤務する看護師19名を対象とした.インタビューは,インタビューガイドに沿って,基本属性(年齢,性別,所属病棟,認知症ケア経験年数など),実際に行っている認知症ケアの内容とケアを行う際に影響を与える要因としてどのような内容があるのかについて聴取した.調査期間は,平成25年13月に実施した.平均インタビュー時間は,60分前後であった.分析手順は,インタビュー内容を逐語録として作成し,インタビュー項目ごとに内容を整理し,内容分析を実施する.分析過程は看護倫理に精通した研究者の指導により,信頼性と妥当性を確保するように努めている.平成25年度は,平成24年度に行った「病院において看護師が行う認知症ケアの具体例を収集し,それに影響を与える可能性と要因について把握することを目的としたインタビュー調査」から得られたデータをもとに,「認知症看護ケアチェックリスト」を作成した.「認知症看護ケアチェックリスト」の項目をインタビューデータから抽出する手順として,12の認知症患者への看護ケア「1.見守り」「2.周辺症状の観察とその理解」「3.関わりを用いた対象理解」「五感の刺激」「興味・関心を探ること」「チームケア」「認知症からくる行動の修正,適切な行動への誘導」「自律性確保のかかわり」「身体の健康管理」「基本的欲求に関わる環境調整」「家族への関わり」「患者への関わり方」の枠組みにあてはまる具体的なインタビューデータを抜きだした.最終的に37の質問項目を作成した.その後,質問項目の内容妥当性の確認のために,Mary R,Lynn(1986)の基準をもとに看護学研究者5名の協力を得て,37質問項目の一つ一つが12の認知症患者への看護ケアの枠組みのどれにあてはまるか2回わたり答えてもらいネイ用妥当性確認8割の一致率を得ている.この37質問項目は,「認知症看護ケアチェックリスト」と命名し,平成26年度に行うプレテスト,パイロット調査,本調査に用いる予定である.「認知症看護ケアチェックリスト」を作成後,平成26年度に行う質問紙調査のために,倫理審査を受け,平成26年3月13日に承認された.平成23年度の研究目的は,次の2点(1)認知症高齢者に特化した国内外の文献検討を進めること,また認知症高齢者の入院状況及び生活動向についての基礎資料の把握と整理すること,(2)文献検討をもとにインタビューガイドの作成後,インタビューのプレテストを行うことであった.国内の文献では,グループホーム,介護老人福祉施設,老人保健施設,病院において,認知症高齢者への対応の困難,ケア提供者の感情に関する報告が8件あった.病院の報告では,出典が日本看護協会の研究論文集が4件であることから,特に現場での認知症高齢者ケアの実情を把握することができた.しかしながら,疾患の治療を優先とする病院では,人的資源ならびに時間不足を理由に認知症ケアが行われていないことがわかった.海外の文献では,認知症高齢者へのPEG(胃瘻)造設,抑制,食物拒否,拒薬などの報告があった.いづれも認知症高齢者へのリスクマネージメントに関する内容であった.イギリスでは,病院での認知症ケアが劣悪であるため,政府主導による認知症ケアの改善に乗り出していることがわかった.本研究の問題提起は,認知症高齢者をケアする看護師の倫理的ジレンマとしているが,これを明らかにしたときのアウトカムのわかりにくさがあることに気づいた.すなわち認知症ケアが行われなかった場合の弊害として,認知症高齢者に対してどのような不利益が生じるのかについて明確にしておくことが必要である.そのため,入院中の認知症高齢者の身体的・精神的な影響についてさらに文献検討が必要になった.研究の目的:平成26年度の研究目的は、「認知症看護ケアチェックリスト(37項目)」の作成し、認知症看護ケアチェックリストを用いて、病院における看護師が行う認知症看護ケアの実践内容と、それに影響を与える要因について広く把握することであった。研究方法:医療機関(精神病院を除く)に勤務する看護師約400名とし、年齢は2265歳とした。調査票配布総数は、1227(24施設)とした。調査期間は、2014年9月から12月であった。認知症看護ケアチェックリスト:本研究の第1段階のインタビュー調査結果で得られた看護師が行っている認知症高齢者への看護ケアの内容を37項目にまとめ、認知症看護ケアチェックリストを作成した。

項目は37項目からなり、回答は4段階評価のリッカートスケールとなっている.37項目の回答の際は、1実際にしている看護ケアの程度、2認知症看護ケアにおける大切さの2段階で各々にリッカートスケールを用いて回答を求める形式となっている。結果:回収数は676(回収率55.09%)、有効回答数は595(48.49%)であった。認知症看護ケアチェックリスト(大切さ)を因子分析したところ、5因子(27項目)に収束した(累積寄与率51.754%)。5因子の命名は、第1因子「患者・家族への関わり方(6項目、α=0.855)、第2因子「身体アセスメントと自律性の保証(10項目、α=0.908)」、第3因子「患者への是認と周辺症状の見極め(α=0.872)、第4因子「患者の安全の確認(α=0.674)、第5因子「多職種とのチームケア(α=0.787)」であった。これら5因子と対象者の属性についてt検定を行い、認知症看護ケアにおける影響要因の探索を行った。研究の目的:平成26年度に作成した認知症看護ケアチェックリスト(37項目)の実用化へ向けての検討を行った.研究方法:平成27年度に行った調査データをもとに,認知症看護ケアチェックリスト(37項目)を2側面(実施頻度,大切さ)をそれぞれ4リッカートスケールで回答を得たもの探索的因子分析(主因子法,promax)を行い,相関を確認した.結果:認知症看護ケアの「実施頻度」のスコアについて,探索的因子分析を行った.因子分析は,固有値1.0以上で,因子負荷量0.4以上,2重負荷のものを除外して分析を繰り返した.その結果,構成因子は28項目6因子構造(KMO=0.95,累積寄与率51.7%)が得られ,第1因子は【気がかりや関心をきっかけとした患者の理解】,第2因子は【患者の自発的行動の尊重と異常の早期発見】,第3因子は【患者の安全についての確認】,第4因子は【生活リズムを整える関わり】,第5因子は【認知症症状に配慮した患者と家族への接し方】,第6因子は【日常生活の自立に向けた多職種との連携】と命名した.次に,認知症看護ケアの「大切さ」についても探索的因子分析を行った.その結果,構成因子は,29項目5因子構造(KMO=0.95,累積寄与率51.8%)が得られ,第1因子【認知症症状に配慮した患者と家族への接し方】,第2因子【患者の自発的な行動の尊重と異常の早期発見】,第3因子【気がかりや関心をきっかけとした患者の理解】,第4因子【患者の安全についての確認】,第5因子【日常生活の自立に向けた多職種との連携】と命名した.「実施頻度」と「大切さ」の構成概念妥当性は,第1段階の質問項目作成に使用した認知症ケアの「12の枠組み」との検討による確認された.さらに,認知症看護ケアチェックリストの「実施頻度」と「大切さ」を構成する項目の相関は0.10.5を示し,やや弱い中等度の相関関係があることが確認された.本研究の目的は,認知症高齢者をケアする看護師の倫理的ジレンマに対応すべく,病院における看護師が行う認知症看護ケアの実情を把握し,それらの認知症ケアに影響を与える要因を検討することである.認知症看護ケアチェックリスト(大切さ,実施頻度の2次元で回答)を作成し,本調査を行った結果,認知症看護ケアの「大切さ」の構成因子は,29項目5因子構造,「実施頻度」は,28項目6因子構造であり,信頼性と構成概念妥当性は確認された.
吸入麻酔の種類による幼若脳の障害の発現型及び程度の比較

現在臨床において一般的に用いられている3種類の吸入麻酔薬セボフルラン、イソフルラン、デスフルランにおいてはデスフルランの発達期脳に対する毒性が著しく強い事を報告した。水素の混合投与によりセボフルランによる発達期脳に対する毒性を軽減することを報告した。幼若期のセボフルラン暴露は成長後の母性行動を障害することを報告した。臨床的に一般的に使用されている麻酔薬であるセボフルラン、イソフルラン、デスフルランの幼若期脳神経に対する毒性の比較というテーマで研究を実施したがデスフルランが最もアポトーシスを引き起こし、また成長後の記憶障害の点では長期記憶はイソフルラン、セボフルラン、デスフルラン三剤とも同等の障害を来たすが、短期記憶においてはデスフルランのみが障害を起こすことを発見しこれをAnesthesiology誌に報告を行った。また本毒性のレスキュードラッグとして水素の併用投与により麻酔薬暴露直後のアポトーシスおよび成長後の記憶障害、社会性行動障害を軽減することを共同研究者の与那嶺らと発見しAnesthesiology誌に報告した。現在は麻酔薬暴露直後の脳神経における燐酸化ERKの減少が起こることも判ってきたため、本毒性に対するレスキュー効果を期待し、ERKの燐酸化を促進することが知られているフラボノイドの一種であるFisetinの腹腔投与を行いその効果の研究を行っている。麻酔暴露直後のアポトーシス、成長後の記憶障害、および酸化ストレスの原因とされるミトコンドリアのプロトントランスポーターの障害を拡散反射光計測を用い評価を実施中であり、Fisetinのよるアポトーシス、記憶障害の軽減、およびミトコンドリアのプロトントランスポーターの障害の軽減も確認し現在学術誌への投稿を目標に論文作成を行っている最中である。近年まで麻酔薬による作用は可逆的であり遺伝子発現、蛋白発現には影響は及ぼさないと信じられてきた。しかし2003年にJevtovic-Todorovicらはラットを用い、通常の臨床で新生児、幼児に使用されている麻酔薬の混合でアポトーシスが起き、成長後の記名力障害が起きることを発表した。また2009年に我々のグループは吸入麻酔薬であるセボフルラン暴露が生後6日目のマウスの脳にアポトーシスを惹起し、成長後の記名力障害のみならず社会行動の異常を起こすことを発表した。特にこの社会行動異常は自閉症に関わっている可能性を強く示唆するものであった。また2009年にWilderらは人においても4歳に至るまでに複数回全身麻酔を行った者は成長後の学習障害を起こすことを報告している。新生児や幼児が外科的手術を受ける際には麻酔薬は必要不可欠である。我々の研究グループは本研究の科研費による補助期間において1臨床使用されている吸入麻酔薬間の毒性の比較2水素による本毒性の救助効果、をAnesthesiology誌に報告してきたが、本年母性行動への悪影響を発見しこれをAnesthesiology誌に報告した。また2009年にWilderらは人においても4歳までに複数回全身麻酔を行った者は成長後の学習障害を起こすことを報告している。現在、主に臨床使用されている吸入麻酔薬はセボフルラン、イソフルラン、デスフルランの三つである。最も近年に開発された麻酔薬であるデスフルランの幼若期の脳への毒性の報告はなかったため三種の吸入麻酔薬の等力価における幼若期の脳への毒性を比較した。結果はデスフルランは他の二剤に比較し著しいアポトーシスを引き起こし、行動実験においては短期記憶の障害までも引き起こす事を発見した。この行動実験の結果を人間に当てはめる場合の一般的な解釈としては、若年性アルツハイマー病への関与の可能性を強く示唆しており、臨床上での乳幼児に対するデスフルランの使用法に大きな波紋を投げかける事となる。ちなみに長期記憶の障害に関しては三剤とも障害されておりその程度には有意差は認めなかった。上記の結果を"Anesthesiology"誌に投稿し、"Neonatal desflurane exposure induces morerobust neuroapoptosis than doisofluraneand sevoflurane and impairs working memory."の表題で2011年11月号に掲載された。今回我々は神経成長及びシナプス形成に大きな役割を果たすとされる神経細胞成長円錐への麻酔薬の影響を海馬初代培養細胞を用い蛍光免疫染色により評価した。神経初代培養細胞を用いた実験系においてプロポフォールによる神経細胞成長円錐の退縮を免疫蛍光染色により証明した。またcofilinの脱リン酸化がこの退縮に影響を及ぼしている可能性を示唆するデータをウエスタンブロット法により得ることに成功した。

麻酔学臨床的に一般的に使用されている麻酔薬であるセボフルラン、イソフルラン、デスフルランの幼若期脳神経に対する毒性の比較というテーマで研究を実施し、Anesthesiology誌に報告を行った。また本毒性のレスキュードラッグとして水素の併用投与により麻酔薬暴露直後のアポトーシスおよび成長後の記憶障害、社会性行動障害を軽減することを共同研究者の与那嶺らと発見しAnesthesiology誌に報告した。本毒性の母性行動の障害というテーマも共同研究者と実験を実施し、Anesthesiology誌に投稿しrevision中である。またメカニズムの一端としてプロトントランスポーターの障害を生体において経時的な変化を捉える試みを拡散反射光計測を用い行っており一定の成果を得るに至っている。臨床的に一般的に使われている吸入麻酔薬の毒性の比較、水素による本毒性の軽減効果、また本毒性の母性行動への悪影響の三点においてはAnesthesiology誌に報告してきたが、本毒性の拡散反射光計測を用いたミトコンドリアのプロトントランスポーターへの影響に関しては現在実験継続中である。更に本毒性のメカニズム解明のため神経軸索におけるTublar TransportをLive imagingにて撮影する試みも開始したが試行錯誤の段階である・科研費交付期間中のおおまかな達成目標として以下の2つを掲げた。(1)臨床上一般的な吸入麻酔薬であるデスフルラン、セボフルラン、イソフルランの三剤の幼若脳神経への毒性の差を比較検討する。(2)ERK(extracellular signal-regulated kinase)経路を介して作用を発現させることが知られているバルプロ酸の本神経毒性に対する保護作用を検討する。(1)に対してはデスフルランは他の二剤に比較し著しいアポトーシスを引き起こし、行動実験においては短期記憶の障害までも引き起こす事を発見し、この結果を"Anesthesiology"誌に投稿し、"Neonatal desflurane exposure induces morerobust neuroapoptosis than doisofluraneand sevoflurane and impairs working memory."の表題で2011年11月号に掲載し成果を収めることに成功した。(2)の達成目標に対しては、当初我々はバルプロ酸を用い保護作用を検討する計画を立てていたがJ. Umkaらが"Neuroscience"誌にバルプロ酸自体が成獣マウスの海馬神経細胞の神経新生を妨げ記憶障害を引き起こすとの報告を行い、本毒性のrescue drugとしては不適切であると考え、同様にERKのリン酸化を上昇させ作用することが知られているフラボノイドの一種であるフィセチンを用いその保護作用を検討中である。(1)に対しては論文への掲載を完了し、(2)に対しては現在研究が進行中で、科研費交付から一年を経過した段階の成果としては概ね順調な進展であると考えている。
組換えと複製におけるHolliday構造の形成と解離の機構

DNA組換え及び組換え修復の前期過程は大分明らかになった。原核生物では組換え後期過程でHolliday組換え中間体の分離機構の解明は大分進んだ。本研究では大腸菌でRuvABCタンパク質によるHolliday構造の解離の機構を徹底的に分子・原子のレベルで解析すると共に、未だ不明な真核生物での組換え中間体のプロセッシングの機構を明らかにする事を目的とした。主要な成果として:1.Holliday組換え中間体の分岐点移動を司るタンパク質RuvA-RuvB複合体の結晶構造を解いた。2.HollidayジャンクションをRuvA-RuvBタンパク質複合体が移動させる仕組みを1分子イメージング法で解析し、ジャンクションの移動がDNA二重鎖の回転運動によって引き起こされる事を証明した。3.分裂酵母の新規の組換え修復遺伝子を10個発見しそれらの機能を解析した。4.fbh-1遺伝子は新規のDNAヘリカーゼと、F-boxユビキチンリガーゼのモチーフを持つユニークなタンパク質をコードし、組換え中間体のプロセッシングに関与する事を明らかにした。5.染色体構造維持と組換え修復に関与するSmc5/6複合体と密接に機能するrad60,rad62(nse4)遺伝子を発見し、それらの解析を通じて、Smc5/6複合体及びRad60タンパク質は組換え修復の後期過程で組換え修復の中間体に作用する事及び、細胞周期のチェックポイント制御における役割を明らかにした。6.分裂酵母のRad51-Swi5-Sfr1タンパク質複合体による新規の組換え修復経路を発見した。7.超好熱古細菌の構造特異的DNAヘリカーゼ/ヌクレアーゼを発見し、その生化学的機能を解析し、結晶構造も解明した。ヒトのオルソログ(hHef)はファンコーニ貧血症というDNA修復欠損を伴う遺伝病の原因遺伝子である事が最近判明し、注目をあびている。相同的DNA組換えの中間体Holliday構造は組換えだけでなく、複製フォークの阻害によっても形成される。本研究においては、先ず原核生物で我々が発見したHolliday構造の解離に関わるRuvABCタンパク質の反応機構を解析した。本年度は特にHolliday junctionを移動させるモータータンパクのドメインIに存在するユニークなβヘアピンがRuvAタンパクのドメインIIIと特異的に相互作用し、この相互作用がATP水解活性やモーター機能の促進に必須であることを明らかにした。分裂酵母で相同組換えの中期過程でRhp51と相互作用して、組換え中間体を形成すると考えられるタンパク質群の相互作用をtwo-hybrid法などで解析し、出芽酵母やヒトの系と比較した。その結果、これら3種はホモログ間で似た相互作用を示すことがわかったが、分裂酵母の方が出芽酵母よりヒトにより類似性が高かった。Mgs1タンパク質のホモログは大腸菌RuvBタンパクと中央領域に相同性が見られるが、このタンパクのホモログはバクテリアから真核生物迄全ての種で高度に保存されている。我々は出芽酵母のMgs1タンパク質がDNA依存性のATP水解活性をもち、DNAをアニールする活性をもつことを発見した。MGS1遺伝子はDNAの正確な複製に必要で、フォーク進行の阻害を乗り越える機能をもつことを明らかにした。本研究によって真核生物は複製フォークの阻害を克服する経路としてRad6-Rad18複製阻害乗り越え経路、Rad52-Rad51の組換え修復経路に加えてMgs1経路が存在することが示された。RAD6とMGS1遺伝子の欠損は合成致死である。DNAが損傷を受けたり複製の阻害が起こったとき、ゲノムの安定性を維持するために細胞は種々の機構をもっている。

特に二重鎖切断が起きた時には、相同的組み換えに依る正確な修復が重要である。私達は大腸菌では組み換え反応の後期過程でRuvABCタンパク質が組み換え中間体Holliday構造の解離を行うことを明らかにし、本研究では構造生物学的研究と分子生物学的研究を組み合わせて、その反応機構の詳細を解明しようとしている。本年度の主要な成果として、RuvAとRuvBタンパク質の複合体の結晶構造を解くことが出来、この構造とミュータントタンパク質の生化学的解析の結果から、RuvAB-Holliday構造DNA複合体のモデルを提唱した。真核生物の組み換え後期過程はあまり解析が進んでいないので、組み換え後期に関与する新規遺伝子を分裂酵母で遺伝学的方法を用いて探索した。その結果新規の組み換え遺伝子を多数同定した(slr1-10)。rad60遺伝子(slr1)はそのうちの1つで、放射線や自然におこるDNA二重鎖切断の修復に関与し生育に必須の遺伝子であることを明らかにした。slr5遺伝子はF-box DNAヘリカーゼをコードし、組み換え後期過程に関与することを明らかにした。バクテリアからヒト迄高度に保存されている遺伝子mgs1の機能を大腸菌と出芽酵母で解析した。その結果、Mgsたんぱく質は複製ホークで複製装置と相互作用して、複製阻害が起きた時、異常な複製を抑えることによってゲノムの安定性を維持するために働くことを明らかにした(論文準備中)。超高熱古細菌でHolliday構造に特異的に働くたんぱく質を探索して、複製ホーク構造特異的にDNAを切断する新規の酵素を発見して、それをコードする遺伝子hefを同定した。DNAが損傷を受けたり複製の阻害が起こったとき、ゲノムの安定性を維持するために細胞は種々の機構をもっている。更に複製フォークの安定性の維持における組換え機構の役割を解明しようとしている。本年度の主要な成果として、RuvAとRuvBタンパク質の複合体の結晶構造をミュータントタンパク質の生化学的解析の結果から、RuvAB-Holliday構造DNA複合体のモデルを提唱し、RuvB6量体サブユニット間の機能的相互促進関係を明らかにした。真核生物の組み換え後期過程はあまり解析が進んでいないので、組み換えに関与する新規遺伝子を分裂酵母で遺伝学的方法を用いて探索した。その結果nbs1を含む新規の組み換え遺伝子を多数同定した。Rad60,rad62遺伝子はそのうちの2つで、放射線や自然におこるDNA二重鎖切断の修復に関与し、生育に必須の遺伝子であり、複製フォークの維持と組換え修復に関与するフォーク特異的なcohesinであるSmc5/6複合体を構成するサブユニットであることを明らかにした(論文投稿中)。
光学活性オルト置換ジアセチルアニリンを用いた不斉N-アセチル化反応の開発

酵素によるアミンの不斉アシル化は、ラセミ体を光学活性体にする目的でしばしば用いられる。しかし、非酵素的エナンチオ選択的アシル化は全く報告されていない。申請者らは、化学量論量の光学活性diacetylanilineを用いて2級アルキルアミンのエナンチオ選択的不斉アセチル化を検討した。その結果,最高48%の不斉収率で目的とする反応が進行することを見い出した。本例はアミンのエナンチオ選択的不斉アセチル化の最初の例である(Kondo,K.;Kurosaki,T.;Murakami,Y.Synlett1998,725.)。酵素によるアミンの不斉アシル化は、ラセミ体又はアキラルな化合物を光学活性体にする目的でしばしば用いられる。しかしながら、非酵素的手法による不斉アシル化は、ジアステレオ選択的反応のみで、エナンチオ選択的反応は全く報告されていない。我々は、既にortho-trifluoromethyl-N,N-diacetylanilineがアミンの化学選択的アセチル化剤として有効であることを報告した(Murakami,Y.;Kondo,K.;Miki,K.;Akiyama,Y.;Watanabe,T.;Yokoyama,Y.Tetrahedron Lett.1997,38,3751-3754.)。我々は上記diacetylaniline誘導体を光学活性体として合成できれば、それがエナンチオ選択的アシル化剤として用いることができるかもしれないと考えた。種々合成検討を行った結果、不斉アシル化剤となりうる光学活性diacetylaniline誘導体の合成に成功した。実際、化学量論量の上記光学活性diacetylanilineを用いて、2級アルキルアミンのエナンチオ選択的不斉アセチル化を検討したところ、最高48%eeでアセチル化された2級アルキルアミンを得た。本例はアミンのエナンチオ選択的不斉アセチル化の最初の例である。
全身と咬合を考慮した頭頸部筋群マニュピュレーション法の有効性に関する検討

《研究目的》従来から顎口腔機能と耳の症状との関連性についての報告があるが、本研究は、咬合・咀嚼機能の大脳皮質第1次聴覚野に与える影響をMEGによって測定し、その関連性を追及することである。そこで、筋・筋膜マニピュレーションによる顎運動と聴覚応答に与える影響について検討した。《研究計画・方法》被験者には研究目的ならびに内容を十分説明し同意を得た女性1名(30歳代)で行なった。聴覚応答は、Neuromag社製VectorviewTM(306チヤンネル)によって測定した。被験者は、MEG測定前にオージオメーター(RION, AA-97B)で聴力測定を行った。音刺激は、オージオメーターの測定結果を参考にして、右聴力刺激で、周波数を250Hz、音圧を30db(聞こえない音)、40db(かすかに聞こえる音)、60db(明らかに聞こえる音)とした。すべての刺激持続時間は40msとし、刺激間隔を0.97秒とした。なお、非測定側は、イヤホーンを装着したままで白色雑音は無しとした。MEG測定条件は、sampling:600Hz、low pass filter:200Hz、hight pass filter:0.1Hz、測定時間:-100500ms(刺激前100msから刺激後500ms)、刺激加算回数:200回とした。被験者の測定中の覚醒状態を確認するため脳波測定(EEG)(Fp1,Fp2,C3,C4,01,02部)を行った。またナソヘキサグラフ(GC社製)を使用して顎運動を記録した。その後、咀嚼関連筋および頭頚部筋の筋、筋膜マニピュレーションをおこなった。そして術前と同様な条件で、聴覚応答、顎運動記録の記録を行なった。《研究経過》被験者は筋、筋膜マニピュレーションにより聴力の向上を認め、オージオメーターにおいても明らかな聴力変化が認められた。MEGの測定の結乗、250Hz、60dbの右刺激において、筋、筋膜マニピュレーション後に聴覚応答が向上していることが認められた。また250Hzの30db、40dbにおいても変化が認められた。切歯点部の下顎限界運動の前頭面運動、切歯点部および平均的顆頭点の習慣的最大開閉口運動において、筋、筋膜マニピュレーション前後の運動の比較をおこなった。この結果、下顎限界運動において明らかに限界運動路に変化が認められた。また習慣的開閉口運動路において運動経路がスムースになる傾向が認められた。《研究の評価および考察》筋、筋膜マニピュレーション前後の聴力と顎運動の変化を検討したが、今後症例数を増し、これらの関係を明らかにしていく予定である。《研究の評価および考察》

筋、筋膜マニピュレーション前後の聴力と顎運動の変化を検討したが、今後症例数を増し、これらの関係を明らかにしていく予定である。本年度はまず8分割バランサーを購入し、全身および咬合等に特記すべき自覚症状を訴えない者の全身バランスを把握することを目標とした。全身写真撮影による体の形態的状態を観察においては、43名の正常者を計測した結果、肩(左右肩峰)の高さの差と肩(左右肩峰間)の中心の重力線からの変位量、腰(左右前上腸骨棘)の高さの差と腰(左右前上腸骨棘間)の中心の重力線からの変位量、頭蓋(ナジオン相当の鼻根部と人中下点を結んだ線)と重力線のなす角度、頭蓋(ナジオン相当の鼻根部)の重力線からの変位量、頭蓋(ナジオン相当の鼻根部と人中下点を結んだ線)と下顎(人中下点と頤下点を結んだ線)の角度差において、平均および中央50%区間が明らかになった。{「自然立位正面像からみた骨盤、両上肢帯、頭蓋の左右対称性について」第104回日本補綴歯科学会学術大会にて発表}また同一の正常者について8分割バランサーを用いて体重8分割値の変動について検討した結果、左右脚の体重偏向傾向が同一のものは左右脚がともに体重の均衡を示したものはなく、4分割体重で前方傾向を示したものが多く現れる結果を示した。また両脚および片脚での体重均衡点の偏位は半数以上に認められたが、均衡点が動揺するものは少なく、またその動揺は前後的動揺であった。{「新規体重計(8分割バランサー)による体重8分割値の変動について」第10回日本全身咬合学会学術大会にて発表}自然立位正面像での形態バランスと体重8分割バランスとの関係を検討した結果、今回計測した43名の被検者のうち,左右脚足底圧の対称性を持つものは1619名(37.2%44.2%)であり、左右脚足底圧の対称性と正面姿勢との関連において,とくにすべての条件で左右脚足底圧の対称性を持つものは,左右肩峰間の中心が重心線に近い位置にあることが認められた.{「8分割バランサーによる左右脚足底圧の対称者と正面姿勢との関連」平成12年度日本補綴歯科学会東関東支部総会・第4回学術大会にて発表}現在、全身姿勢および全身体重バランスと咬合(顎運動)との関連について、ステレオカメラ用特殊スタンドにとりつけたナソヘキサグラフ(JM1000)を使用して検討をしている。本年度は青年男子と水泳を日常スポーツとしている人の自然立位において,肩および腰の高さの左右差と左右的偏位量,頭蓋の傾きと偏位量などの正面像を,重力線を基準として形態的に比較検討した。被検者は,全身および顎口腔系に自他覚的異常がなく平衡機能障害が認められない者で年齢2128歳の健康な男子43名と,水泳を日常スポーツとしている年齢1824歳の健康な男女28名である。測定時の条件は,開眼時と閉眼時における歯牙接触位と咬頭嵌合位の2顎位とし,重力線を基準に,肩(左右肩峰),腰(左右上前腸骨棘)の高さの差と偏位量,頭蓋(ナジオン相当の鼻根部と人中下点を結んだ線)の傾斜と偏位量,頭蓋(ナジオン相当の鼻根部と人中下点を結んだ線)と下顎(人中下点と頤下点を結んだ線)の角度差の測定を行い,比較検討した。両者の各条件における,Q1,Q3区間(中央50%区間)では,青年男子において,肩は若干右が高く中心は左にずれる傾向で,腰も右が高い傾向にあるが,中心は,肩に比較してほぼ重力線に近いという結果であった。また,水泳スポーツ者においては,肩は右が高く,腰はほぼ水平になる傾向で,中心は,肩は重力線に近く,腰は右側偏位の傾向であった。また顔面部では,各計測値共に水泳スポーツ者の方が,青年男子に比較して傾きやズレが少ないという結果であった。
モンテカルロ積分によらない効率的な光伝搬シミュレーション

光伝搬シミュレーションは、映像産業やデザインなどで基盤となる現代社会に欠かせない技術である。光伝搬シミュレーションは、一般にモンテカルロ法を用いた多次元の数値積分として定式化される。しかしながら、近年、モンテカルロ法が必ずしも最適ではない事を示唆する知見が得られてきた。例えば、光伝搬シミュレーションにおける被積分関数は様々な数学的特徴を持つが、モンテカルロ法はそれらの特徴を無視し、任意の被積分関数を仮定した計算を行なっている。本研究では、光伝搬シミュレーションにおけるモンテカルロ法の問題を根本的にかつ本質的に解決するために、モンテカルロ法以外の光伝搬シミュレーションの可能性を探る。
メラトニンの網膜における神経保護作用の検討

1.ラット網膜内メラトニン含量の測定ラット網膜のメラトニン含量をHPLCおよび電気化学検出器(東ソー,EC-8020)を用いて測定した。Eicompak MA-5ODSカラムを使用して25%メタノール,25°Cの条件で標準物質を流し,100pgまでメラトニンを検出することができた。ブラウンノルウエーラットを用いて網膜内メラトニン含量が最大となる暗期間の中間時点(午前2時)において暗赤色光下で網膜を摘出しメラトニン含量の測定を行ったが,検出限界以下であった。5mg/kgのメラトニンの腹腔内投与20分後の網膜内メラトニン含量は約15ng/mg proteinであった。ラットのNATcDNA塩基配列から1対のプライマーを設定し(5'-ATCTCAGTCTCGGGTACCTG-3'および3'TGTCACCGACGACTGGGTTC-5'),ラット網膜から抽出したpolyA-RNAを鋳型としてRT-PCRを行った。目的の462塩基対のDNA断片が増幅され,RT-PCR産物の直接DNAシークエンスを行いNATcDNAに一致することが確認された。3.ラット網膜光障害モデルの作成とメラトニン腹腔内投与の神経保護効果ケタラールおよびセラクタールによる全身麻酔下でラットの片眼に光ファイバーにより30分間光照射(角膜面照度20,000lx以上)を行った。1週間後,眼底中央に円形の網膜変性巣が観察され,網膜電図のa,b波の減弱傾向がみられた。光照射10分前に5mg/kgのメラトニンの腹腔内投与を行った場合,網膜変性は明らかに抑制された。1.網膜内メラトニン含量の測定ラット網膜のメラトニン含量をHPLCおよび今回の科学研究費で購入した電気化学検出器(東ソー、EC-8020)を用いて測定することを試みた。Eicompak MA-5IDSカラムを使用して25%メタノール,25°Cの条件で標準物質を流したところ,100pgまでメラトニンを検出することができた。各12時間の明暗サイクルで飼育したブラウンノルウェーラットを用いて暗期間の中間時点(午前2時)において暗赤色光下で網膜を摘出し,メラトニン含量の測定を行った。LucasらによるとC3Hマウスにおいて網膜内メラトニン含量は暗期間に持続的に高値を示し2眼で約50pgあったので,ラット網膜を4眼分プールしてメラトニン含量を測定した。しかしメラトニンに相当するピークは検出されなかった。今後,試料調整溶液の組成,カラムの条件などを変更してメラトニン検出感度の改善を図る予定である。ラットNATcDNA塩基配列から1対のプライマーを設定し(5'-ATCTCAGTCTCGGGTACCTG-3'および3'-TGTCACCGACGACTGGGTTC-5'),ラット網膜から抽出したpolyA-RNAを鋳型としてRT-PCR(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction)を行った。
児童虐待のリスクが高い妊婦に動機づけ面接法で保健師が家庭訪問をしたら虐待は減るか

本研究では、支援を拒否することが多い、貧困や若年など児童虐待の社会的リスク要因をもつ妊婦へ、相手を望ましい方向へ動機付ける「動機付け面接法」を用いて保健師が妊娠期から家庭訪問をすると、妊婦健診や福祉サービスを受けるといった1被支援行動が増えるか、また、その結果として2生まれた子どもへの母親の虐待行動が減るかを主要評価として検証することを目的とする。さらに、副次的評価として、子どもが生後4か月児の母親のメンタルヘルスに良い影響があるか、同時に、児童虐待のリスク要因となる低出生時体重等の出生時異常と出生後4か月までの発育・発達不全を減らすか、を検証する。平成30年度は、2市区町村及び子ども家庭総合センターでの実施も視野にいれて既存の妊娠届出時の母性相談表や4か月健診時の記録表、新生児訪問時の記録用紙等を検討し、これらデータが行政にとってどう役立つのかについて説明後、さらに現場の保健師の意見や要望を取り入れ、行政の母子保健事業にあわせて行うことを検討した。結果として2市区町村のうち1市区町村での具体的な実施検討が進んでいる。平成30年度の目標は、介入群保健師への動機付け面接教育実施・調査対象茶の評価指標データの収集であったが、行政の都合で実施ができなかった。このため、他行政へのアクセスを含めて介入実施のための努力を行った。その結果としてI市から可能性があるとのことで、打ち合わせを行った。しかし職種が看護職以外も含まれること、人員不足などを理由に実施が難航した。介入、評価方法について柔軟性をもたせ、行政の現実に応じた内容を検討する。I市の事業及び広域事業に合わせた実施を検討する。本研究では、支援を拒否することが多い、貧困や若年など児童虐待の社会的リスク要因をもつ妊婦へ、相手を望ましい方向へ動機づける「動機づけ面接法」を用いて保健師が妊娠期から家庭訪問をすると、妊婦健診や福祉サービスを受けるといった1被支援行動が増えるか、また、その結果として2生まれた子どもへの母親の虐待行動が減るかを主要評価として検証することを目的とする。さらに、副次的評価として、子どもが生後4か月時の母親のメンタルヘルスに良い影響があるか、同時に、児童虐待のリスク要因となる低出生時体重等の出生時異常と出生後4か月までの発育・発達不良を減らすか、を検証する。動機づけ面接の介入プログラムは、国内では本年度新たに出版された文献等のアップデート、及び他分野ではあるが動機づけ面接の介入経験のある研究者と教育期間及び内容についてディスカッションを行った。国外ではカナダで行われたMotivational Interviewing Network of trainersの世界大会へ参加し同分野での介入経験のある研究者・実践者及び他分野で別の方法で介入を行った経験のある研究者とディスカッションをした。ディスカッションを元に教育内容に母子保健領域に生じやすい問題への対応方法を加える等内容の変更・教育方法について精緻化した。面接評価の方法として米国で行われたMITI研修へ参加した。また、国内のコーディング組織の評価者としてコーディングの経験をつむことで信頼性係数が向上した。評価及びMITIを用いたスーパーヴィジョンを行う準備ができた。平成28年度の目標は、1介入プログラム開発及び精緻化、2介入対象の行政との調整であった。1についてはすぐにでも介入が可能な状況である。しかしながら2について介入開始までに若干の課題を有している。1動機づけ面接の介入プログラムは、国内では本年度新たに出版された文献等のアップデート、及び他分野ではあるが動機づけ面接の介入経験のある研究者と教育期間及び内容についてディスカッションを行った。平成29年度は、多忙等を理由に予定していた2市区町村より実施ができないとのことで、他市区町村へのアクセス、T市との調整を行った。介入後の評価が可能となるように、上記目的となる結果指標とすでに行政で得ている指標とのすりあわせ、データの電子化を支援した。具体的には、妊娠届出時の母性相談表や4か月健診時の記録表、新生児訪問時の記録用紙等である。これらは、これらデータがどう役立つのかについて説明後、たたき台となる各用紙案及び入力様式案を研究者が作成して、さらに現場の保健師の意見や要望を取り入れ、行政の母子保健事業の見直しやシステム変更のタイミングにあわせて負担なく行った。

また、介入後のデータ提供はできないが研修は受けたいという行政へワークショップ等を行ったり、A県全体の研修でワークショップを行いつつリクルートの機会とした。また、これらを通じて、教育内容を見直した。平成29年度の目標は、介入群保健師への動機付け面接教育実施・調査対象茶の評価指標データの収集であったが、行政の都合で実施ができなかった。このため、他行政へのアクセスを含めて介入実施のための努力を行った。その結果としてT市から可能性があるとのことで、打ち合わせを行った。しかし結果指標となるデータ元であるT市の記録媒体が電子化されておらず介入をしても評価するデータがなかった。このため、当該市の母子保健事業の見直しやシステム変更のタイミングでT市を支援する形で電子化をすすめデータベース作成を行った。本研究では、支援を拒否することが多い、貧困や若年など児童虐待の社会的リスク要因をもつ妊婦へ、相手を望ましい方向へ動機付ける「動機付け面接法」を用いて保健師が妊娠期から家庭訪問をすると、妊婦健診や福祉サービスを受けるといった1被支援行動が増えるか、また、その結果として2生まれた子どもへの母親の虐待行動が減るかを主要評価として検証することを目的とする。さらに、副次的評価として、子どもが生後4か月児の母親のメンタルヘルスに良い影響があるか、同時に、児童虐待のリスク要因となる低出生時体重等の出生時異常と出生後4か月までの発育・発達不全を減らすか、を検証する。平成30年度は、2市区町村及び子ども家庭総合センターでの実施も視野にいれて既存の妊娠届出時の母性相談表や4か月健診時の記録表、新生児訪問時の記録用紙等を検討し、これらデータが行政にとってどう役立つのかについて説明後、さらに現場の保健師の意見や要望を取り入れ、行政の母子保健事業にあわせて行うことを検討した。結果として2市区町村のうち1市区町村での具体的な実施検討が進んでいる。平成30年度の目標は、介入群保健師への動機付け面接教育実施・調査対象茶の評価指標データの収集であったが、行政の都合で実施ができなかった。その結果としてI市から可能性があるとのことで、打ち合わせを行った。しかし職種が看護職以外も含まれること、人員不足などを理由に実施が難航した。予定とおり介入群保健師への動機づけ面接教育実施・調査対象者の評価指標データの収集を行う。調査対象者は、平成29年7月11月に妊娠を届け出て、かつ、リスク要因の内容と数から自治体で特定妊婦と判定された妊婦をハイリスク妊婦(N=500)とする。尚、主要評価指標の児が生後4か月時点の母親の虐待行動は15%の発生率であり、有意差α=0.05として必要な被験者数は介入群210対照群210の計420であるが、脱落を考慮し、被験者数は計500としている。行政との調整がうまくいかなかった場合に備えて、他の2つの市区の行政担当者へ依頼をしている。いずれかで行う予定である。介入及び評価方法については、行政の実情に合わせ研究の信頼性を担保しながらフレキシブルに行う予定である。
基準偏光源の開発と受信機最適化による原始重力波起源のCMB偏光成分の探索研究

本研究は、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)偏光観測に用いる観測機器の性能評価を実験室で行う為の基準偏光源の開発とQUIET実験による原始重力波起源のCMB偏光成分の探索を目的に行った。基準偏光源の開発では、機械式冷凍機と輻射源を一体化して、実際の観測サイトの輻射環境を再現し、かつ偏光強度及び方向が精度よく制御された偏光源の開発に世界で初めて成功した。また、QUIET実験で取得した43GHz帯域のデータを用いて原始重力波起源のBモード探索を行いBモードの偏光強度に関して世界最高レベルの上限値を与えた(r<2.2 95% CL)。本研究では、宇宙背景放射(CMB)偏光観測に用いる観測機器の精密校正のための基準偏光源の開発を行う。この基準偏光源は、エコソーブと呼ばれる黒体輻射源を冷却して20K程度の黒体輻射を発生し、それを金属板で反射させる事でCMBを模擬した偏光波を発生させる物である。従来のエコソーブは、主に熱伝導度の悪いスポンジタイプの物が主流であり、1m角程度のエコソーブを一様に冷却するために液体窒素等の液体冷媒を用いて来た。ただし液体冷媒を用いた場合、常に冷媒を補充し続けなければならない等取り扱いが容易で無く、長時間の安定使用が難しい。次世代のCMB実験では1000個以上の観測機器を較正する為、より扱いやすく長期間安定な偏光源が求められる。そこで、本年度は機械式冷凍機からの伝熱で冷却可能な、熱伝導度の良いエコソーブの開発を行った。製作の容易さ、原材料の入手の容易さ等から、E&CエンジニアリングのCR-112というタイプの樹脂を材質として選択した。原理検証として20cm角四方のエコソープを製作し、GM冷凍機(SHI, 408S)にて冷却した所期待通り20Kまで冷却を確認し、またフィルムヒータを用いて、温度を20300Kの範囲で制御可能な事も確認した。現在これらの原理検証を踏まえて、プロトタイプを製作した所であり、今後は実際にQUIET実験の受信機を用いて、システムの原理検証を行う。計画は予定通り進行中であり、来年度はシステム全体の原理検証を行った後に、QUIET実験-IIで用いる1600個の受信機の較正試験を開始する予定である。本研究では、宇宙背景放射(CMB)偏光観測に用いる観測機器の精密較正のための基準偏光源の開発を行う。この基準偏光源は、エコソーブと呼ばれる黒体輻射源を冷却して10K程度の黒体輻射を発生し、それを金属板で反射させる事でCMBを模擬した偏光波を発生させる物である。従来の偏光源では主に液体窒素を用いてエコソーブを冷却しているが、77Kという温度は、実際の観測サイトでの環境(10K)と大きくかけはなれているため、実験室でのコミッショニングを困難にしていた。次世代のCMB実験では1000個以上の検出器を扱うため、実験室での性能評価とそれを元にした観測計画(スキャン方法等)の設計は不可欠であり、実際の観測環境を再現する較正源が求められる。本年度は、昨年度作成したプロトタイプシステムの原理検証として、実際にQUIET実験で用いている検出器を使い、予想通り偏光波が生成できている事を確認した(10Kの強度で100mKの偏光波を生成する較正源は世界初である)。また、実際に検出器の較正を行い、次世代のCMB実験が要求する精度での較正が可能である事を確認した。来年度は、QUIET-II用の検出器の性能評価を行うと共に、システム開発の結果を論文にまとめて報告する。また、国際学会等での報告やウェブ等での情報発信を継続して行う。この基準偏光源は、エコソープと呼ばれる黒体輻射源を冷却して10K程度の黒体輻射を発生し、それを金属板で反射させる事でCMBを模擬した偏光波を発生させる物である。従来の偏光源では主に液体窒素を用いてエコソープを冷却しているが、77Kという温度は、実際の観測サイトでの環境(10K)と大きくかけはなれているため、実験室でのコミッショニングを困難にしていた。本年度は、昨年度原理検証を行って期待通りの性能を有している事を確認したプロトタイプシステムを用いて、QUIET-II実験で使用予定の検出器の較正を行った。

観測サイトと同じ輻射環境下での検出器性能の評価は世界での初めての成果であり、結果を纏めて低温検出器に関する国際会議(LTD13)や素粒子・宇宙検出器に関する国際会議(TIPP2012)等でポスター発表した。また、システム開発に関する技術論文をジャーナル誌(Review of Scientific Instruments)に投稿し受理されている。さらにこれまでQUIETで取得したデータを用いた原始重力波起源のCMB偏光パターンの探索結果をジャーナル誌(ApJ,741,111)に投稿し受理されている。
新規ビスイミダゾリン金属-触媒創製に基づく環境調和型合成技術の開発

広範囲の触媒的エナンチオ選択的反応かつ循環型触媒システムに適用可能な新規不斉触媒の開発を目指し研究を行った。特に、不斉ビスイミダゾリン触媒を設計・合成し、様々な不斉合成反応の開発を行うとともに、生物活性物質の合成を検討し、反応機構解析を行った。その結果、開発したビスイミダゾリン-パラジウム触媒を用いることで、これまでに達成がされていなかったニトリル類の活性化に基づく、光学活性アミン類の合成に成功した。また、水中での不斉合成技術の確立、触媒の回収再利用法の確立も可能となり、環境調和型不斉合成技術を開発することができた。ファインケミカル類の生産過程は、現状では地球環境の悪化に対応した生産手法とはなっていない点を鑑み、広範囲の触媒的エナンチオ選択的反応かつ循環型触媒システムに適用可能な新規不斉触媒の提案を目指し研究を行った。特に、環境にやさしい合成手法を目指すために、疎水性置換基を導入した不斉ビスイミダゾリン触媒を開発し、アルデヒド、アミン、アルキンの三成分連結型反応を水中にて行い、光学活性プロパルギルアミン類を合成することに成功した。通常、アルデヒドとアミンの縮合反応段階で水が生じるために、この種の三成分連結型反応は困難とされてきたが、触媒の疎水性を制御し、界面活性剤ドデシル硫酸ナトリウムを添加することによって効果的に反応が進行することが明らかとなった。また、生成物は、塩析によって容易に分離でき、簡便に精製できた。さらに、これまでに不斉合成反応で実績のあるキラルリン酸触媒に対し、配位性官能基としてイミダゾリル基を導入した新規なイミダゾリン-リン酸ハイブリッド型触媒を設計・合成した。設計した触媒を用い、アジリジンのTMSNCSによる不斉開環反応を検討したところ、高立体選択的に反応が進行することが明らかとなった。得られた生成物は、生理活性物質に多く含まれるβ-アミノチオール、β-アミノスルホン酸へと簡便に変換することが出来た。また、用いる金属塩として、カルシウムとマグネシウムを使い分けることで両エナンチオマーを作り分けることにも成功した。また、これらの知見を活かし、現在、ビスイミダゾリンーパラジウム触媒の開発も行い、これまでに達成できなかった不斉合成反応に関して、検討を行っている。特に、本年度は、不斉ビスイミダゾリンーパラジウム触媒を用い、ニトリル化合物の特異的活性化に基づく医薬品の前駆体合成を検討した。まず、アセトニトリルのα位に硫黄原子を導入したα-チオニトリル類を用い、我々が開発してきたビスイミダゾリン-パラジウム触媒によるイミンへの反応を検討した。その結果、イミダゾリン上の置換基を嵩高くすることによって、大きく立体選択性が変化することが明らかとなり、触媒活性化に用いる銀塩として、アセチルアセトナト銀を用いることで、高い立体選択性の発現に成功した。また、添加物としてヘキサフルオロイソプロピルアルコールを用いると、立体選択性が向上することも明らかとなった。さらに、アセトニトリルのα位にアミノ基を導入したα-アミノニトリル類を用い、反応を検討した。このα-アミノアセトニトリルとイミン類の反応は、医薬品構造に多く存在する光学活性なα,β-ジアミノニトリル構造を簡便に合成できる非常に有用な手法であるが、これまでにその成功例は多くない。そこで、ビスイミダゾリン-パラジウム触媒を用い、α-アミノアセトニトリルとイミン類の反応を検討したところ、高立体選択的に生成物が得られることが明らかとなった。またこの反応は、ジアゾ化合物への付加反応にも適用でき、α,α-ジアミノニトリル構造を簡便に調製できることも明らかとなった。現在、これらの知見を活かし、さらに嵩高い置換基を有するビスイミダゾリンーパラジウム触媒の開発も行い、これまでに達成できなかった不斉合成反応に関して検討を行っている。当初の実験計画では、幾つかの不斉合成手法を可能にすることを目指しており、研究実績に示したようにこれまでに成功例のない合成手法2つを達成した。このように、研究実施計画にあった普遍的不斉合成手法の開発と言った観点から、一定のレベルの成果が上げられたといえる。本年度は、不斉ビスイミダゾリン触媒を用い、様々な不斉合成反応の開発、および生物活性物質の合成を検討した。まず、アセトニトリルのα位にハロゲン原子を導入したジハロアセトニトリル類を用い、我々が開発してきたビスイミダゾリン-パラジウム触媒によるイミンへの反応を検討した。その結果、触媒のイミダゾリン上の置換基が立体選択性、収率に大きな影響を及ぼすことが明らかとなり、触媒活性化にアセチルアセトナト銀を用いることで、世界で初めて高い立体選択性の発現に成功した。また、ビスイミダゾリンとインジウム金属を用いて、ケトン類の不斉アリル化反応を検討したところ、環境調和型の溶媒として近年注目を集めている水中においても、高収率で反応が進行し、高立体選択的に生成物が得られることも明らかとなった。さらに、ビスイミダゾリン触媒に光学活性リン酸部位を導入した触媒を設計・合成し、環状ケチミンへのピロール類のFriedel-Crafts反応を検討したところ、高立体選択的に四置換不斉炭素を有する化合物の合成にも成功した。