hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
耐乾性外来樹の拡大と地域水文/経済への影響

本研究では、インド南部の農村を対象に、耐乾性樹種(Prosopis)の被覆面積拡大が家計収入に与えた影響について分析した。同樹木による土地被覆は2000年以降急速に拡大し、10年には農地面積の72%を占め、同村の農業は大きく衰退した。しかしながら、民間企業による発電事業への参入が完全自由化されたことで、プロソピスを利用した火力発電所が建設され、その実質価格は2003 09年の間に2倍以上に上昇した。その結果、プロソピスの拡大は村内純生産の上昇に寄与していることが明らかになった。平成21年度は、5月11日22日に、タイ・チュラロンコーン大学にて開催されたInternational Training Course on Companion Modelling for integrated Renewable Resource Managementに参加し、フランスのCIRADが開発したエージェントベースモデル開発用のプラットフォーム(CORMAS)の利用を習得するとともに、8月10-31日にインド・タミルナードゥ州を訪問し、フィールドワークを行った。在来作物の作付からProsopisへの土地被覆への変換は、経済的な比較優位性に基づくとの仮説の下、Gundar川流域の10数村において、Prosopisの生産費用および雑穀・マメ類の生産費用に関する聞き取りを行った。その結果、干ばつに見舞われた調査地の現状を反映し、雑穀・マメ類から収益が殆ど得られていないこと、その一方でProsopisから得られる収益は70010000ルビー/年/Acreと、農家によってかなりの幅があること、この幅の原因はProsopisの生育が土壌に強く影響されることや、Prosopis買い上げ業者と生産者の関係によることが明らかになった。また、地域の火力発電所の熱源として使用されるなど、インドのエネルギー事情を反映してProsopisへの需要は拡大しているにもかかわらず、農家の収入はそれほど大きな変化が認められないことから、中間業者によるマージンを定量的に分析する必要性が明らかになった。今後さらなる検討を進め、来年度には成果の発表を行う予定である。本研究は、インド・タミルナードゥ州のため池灌漑地域を対象として、かつて貧困削減を目的として導入されたものの、その急速な占有面積拡大が現在大きな問題となっている、マメ科灌木プロソピス(Prosopis spp.)を視点の中心として研究を進め、インド半乾燥地域の農村地帯における今後の発展径路を描き出すことを目的とする。平成22年度は、まず、21年度に入手した高解像度衛星画像(2002、2009年撮影)と土地台帳(1994、2007年)を基にした分析を行った。最初に、研究対象としているP.Pudupatti村のため池受益地を、地片ごとに分割したGISマップを作成した。さらに、1994年および2007年の土地台帳に記載されている、各地片の作目を整理した。また、衛星画像を分析してプロソピス占有面積の変化を推定した。その結果、(1)ため池受益地全面積107.071haのうち、1994年には71%の受益地で作付(水稲100%)が行われていたが、2007年ではわずかに18%の受益地でしか作付(水稲51%、トウジンビエ19%、ワタ30%)が行われていないこと、(2)同受益地におけるプロソピスの占有面積が2002年5月の39.95Haから2009年5月の67.12Haと、7年間で約1.7倍に増加していることが明らかになった。この結果を踏まえ、過去10年間におけるプロソピス占有面積の拡大が世帯収入に及ぼす影響を明らかにする目的で、2011年1月2月にかけて、P.Pusupatti居住の全世帯を対象に、家族構成及び過去10年間の世帯収入の農業収入、非農業収入、土地所有、作付作物などに関する質問票調査を、タミルナードゥ農科大学の協力の下、実施した。取得したデータは現在分析中であるが、その結果は2011年度中に論文として成果を公表する予定である。また、「ため池受益地を耕作する農民が経済的合理性に基づいて作目選択をした結果、受益地全体の農業的水利用が如何に変化するか」を推定するための、マルチエージェントモデルの構築に2010年12月より着手した。前述の質問票調査の結果を取り込みながらモデルを完成させ、この分析結果についても2011年度中に論文として成果を公表する予定である。平成23年度は、プロソピスを発電資材として利用している、調査対象村近郊の発電所において、聞き取り調査を行った。

その結果、主に都市部におけるエネルギー需要の増大を契機として、インド政府が2003年に制定した電力法により、発電事業の民営化が進展するとともに、石炭よりも単位価格あたりのエネルギー量が大きいプロソピスが、火力発電所において発電資材として用いられるようになったこと、このような需要の増大を背景として、2003年から2009年にかけてプロソピスの市場価格が実質で2倍以上に上昇していること、などが明らかになった。また、調査村の農地におけるプロソピス被覆面積は、2000年からの10年間で2.5倍強増加したが、プロソピス被覆面積の拡大は、プロソピスの伐採権料および伐採作業の増加をもたらしており、結果として、調査村における世帯収入の増大につながっていたことが明らかとなった。以上の点から、プロソピスの拡大は水資源利用の増大を伴わずに農村の貧困削減につながる可能性が示唆され、この結果を国際ワークショップにて発表した。
銅酸化物超伝導体及び関連物質のトンネル分光研究及び新物質探索

銅酸化物超伝導体(電子ドープ型: Pr_(1-x)LaCe_xCuO_4、ホールドープ型: Ba_2Ca_(n-1)Cu_n(O_(1-x)F_x)_2O_y(n=3-4)、TlBa_2CaCu_2O_(6.5+δ))およびそれの関連物質として2008年に新規に発見された鉄系ニクタイド(NdFeAsO1-y)のトンネル分光研究、さらにFeSeの合成および、それをベースにした新規超伝導体の探索研究を行った。その結果、電子ドープ型の超伝導ギャップの対称性、そのドーピング依存性および温度依存性を明らかにした。ホールドープ型に対しては、頂点フッ素系およびTl系のトンネル分光研究でははじめてその超伝導ギャップの観測に成功した。また多層系の共通の特徴として2種類の超伝導ギャップは不足ドープ領域でも存在し、かつその2種類のギャップの大きさの差はキャリア数の減少と共に小さくなっていくことを明らかにした。さらにFe系超伝導体のトンネル分光研究を行い、銅酸化物の超伝導状態密度との違いを明らかにした。銅酸化物高温超伝導体の超伝導機構解明に向けて多くの研究がなされて来ている。トンネル分光研究は高いエネルギー分解能でフェルミレベル近傍の準粒子状熊密度を直接的に知ることができ、超伝導ギャップや対形成相互作用の原因を調べることができる。研究代表者は、本年度はまだ十分な研究がなされていない多層系銅酸化物(Tl系、Hg系、頂点F系)及び電子ドープ系のトンネル分光研究を行った。多層系では、特にそのドーピング依存性をも調べた。その結果、IP面及びOP面にキャリアが不均一にドープされることを反映し、2種類の超伝導ギャップが存在すること明らかにし、またIPおよびOPに起因した超伝導ギャップの大きさの差は、ホール濃度の減少とともに小さくなっていく事を明らかにした。電子ドープ系では、本年度はPrLaCeCuO系に注目、そのトンネル分光測定を行い、ギャップの対称性はd波的であること、またCe濃度0.11の最適ドープ試料では、TC以上で擬ギャップが存在しないことを明らかにした。これらの結果は、電子-ホール系の相図の非対称性を論ずる上での重要な実験事実を提供することができた。また物質探索として、Pd系材料に注目し、Nd2PdO4の合成には成功し、それにキャリアを注入することには成功してない。それと並行して、銅酸化物のホールドープ系電子トープ系の銅サイトをPdで置換することにより、Y系のみでPdの微小置換でTCの示す結果が得られた。これらの異常については次年度明らかにする予定である。トンネル分光研究は、超伝導起源を解明する上で非常に重要な超伝導ギャップの対称性やその大きさを知ることができ、さらに対形成相互作用に起因しているボゾンについての知見を得られるためにとても有効な測定手段である。そこで本年度は、電子ドープ系のPr_<1-x> LaCe_x CuO_4(PLCCO)およびホールドープ系T1Ba_2CaCu_2O_<6.5+δ>(T11212)、Ba_2Ca_2Cu_3(O_<1-x>F_x)2_O_y (0223F)の研究を中心に行った。この電子ドープ系の研究は、電子-ホール(非)対称性について調べる目的で行われた。その結果、PLCCOでは、過剰ドープ状態では、ホール系と同様にd波対称性を表すが、不足ドープ域にキャリア数が減ぜられると、非単調型d波となることがわかった。このUD状態での対称性については、ホールドープ系とは異なることがわかった。さらに上記ホールドープ系材料では、超伝導ギャップ観測を世界で初めて成功した。さらに銅酸化物関連物質のトンネル分光研究として、昨年度発見されたFeAs系の高温超伝導体の研究を行った。ここでは酸素欠損型NaFeAsO_<1-y>のTc51Kの材料に対して行われた。その結果、2種類のギャップが観測されることがわかり、他の先行研究との比較の結果、「点近傍のギャップとM点近傍のギャップに対応するものと思われる。まだ秩序パラメータ対称性、電子間引力相互作用の原因などについては更なる研究が必要であるが、ある程度の成果を出すことに成功した。

また新規材料探索ではPd系酸化物を中心に行われたが新規超伝導体発見までには至ってない。しかしながら興味深い異常も観測されたために今後さらに期待できる。
無線マルチホップネットワークの高信頼化および省電力化を図るルーティングプロトコル

2018年度は,研究実施計画に記載の1モバイルエージェントの効果的な運用手法の開発,2ネットワークの状況を考慮した送信電力制御および通信機能停止制御に関して,それぞれ具体的な手法を提案した.1では,情報指向型無線マルチホップネットワークに着目し,情報コンテンツの管理にモバイルエージェントを活用することで情報コンテンツの探索制御データ量を減らす方式を提案した.さらに前述の方式における制御データ量を一層減らすために,データ中継端末が持っている情報を中継データに合い載せさせる手法を提案した.そしてこれらの手法が,制御メッセージ量削減に伴う省電力化だけでなく,情報コンテンツデータと制御データの衝突を少なくすることでデータ到達率も向上できることを示した.2では無線マルチホップネットワークの一形態である無線センサネットワークにおいて,移動端末の存在密度や移動速度を基にネットワーク結合率を理論的に解析し,解析結果をパラメータとして通信機能停止(スリープ)を制御する方式を提案した.この方式により,ネットワーク維持に不必要な端末の消費電力を抑えながら,従来ネットワークと同等のデータ到達率を達成できることを示した.また継続的なネットワーク構成を維持する必要の無い耐遅延・耐障害無線マルチホップネットワークにおいて,送信端末と送信対象端末の位置関係に応じてデータ送信およびスリープの可否を制御する方式を提案し,ネットワークの消費電力を削減できることを示した.さらに,給電機による無線給電が可能な無線センサネットワークにおいて給電効率を向上させるために,給電予定の端末にデータを集中させることで,給電の予定が無い端末の電力消費を抑える方式を提案した.1「モバイルエージェントの効果的な運用手法の開発」に関連する研究については研究会発表2件,および学術論文誌掲載1件の成果を挙げている.また2「ネットワークの状況を考慮した送信電力制御および通信機能停止制御」に関連する研究では,研究会発表2件および国際会議発表4件の成果を挙げている.以上より本研究課題についてはおおむね順調に進展していると評価する.研究実施計画に記載の3つの研究テーマ1モバイルエージェントの効果的な運用手法の開発,2ネットワークの状況を考慮した送信電力制御および通信機能停止制御,3送信電力制御および通信機能停止制御を考慮した経路構築手法について,引き続きネットワーク性能向上を図るための方式について検討を行う.1,2については2018年度に基礎的な検討が進んでいるため,より洗練された方式について検討する.3については2018年度での検討が進んでいなかったため精力的に検討を行う.また,最近ではネットワーク制御に機械学習を取り入れることの優秀性が認められているため,本研究課題についても積極的に機械学習によるアプローチを取り入れていく予定である.2018年度は,研究実施計画に記載の1モバイルエージェントの効果的な運用手法の開発,2ネットワークの状況を考慮した送信電力制御および通信機能停止制御に関して,それぞれ具体的な手法を提案した.1では,情報指向型無線マルチホップネットワークに着目し,情報コンテンツの管理にモバイルエージェントを活用することで情報コンテンツの探索制御データ量を減らす方式を提案した.さらに前述の方式における制御データ量を一層減らすために,データ中継端末が持っている情報を中継データに合い載せさせる手法を提案した.そしてこれらの手法が,制御メッセージ量削減に伴う省電力化だけでなく,情報コンテンツデータと制御データの衝突を少なくすることでデータ到達率も向上できることを示した.2では無線マルチホップネットワークの一形態である無線センサネットワークにおいて,移動端末の存在密度や移動速度を基にネットワーク結合率を理論的に解析し,解析結果をパラメータとして通信機能停止(スリープ)を制御する方式を提案した.この方式により,ネットワーク維持に不必要な端末の消費電力を抑えながら,従来ネットワークと同等のデータ到達率を達成できることを示した.また継続的なネットワーク構成を維持する必要の無い耐遅延・耐障害無線マルチホップネットワークにおいて,送信端末と送信対象端末の位置関係に応じてデータ送信およびスリープの可否を制御する方式を提案し,ネットワークの消費電力を削減できることを示した.さらに,給電機による無線給電が可能な無線センサネットワークにおいて給電効率を向上させるために,給電予定の端末にデータを集中させることで,給電の予定が無い端末の電力消費を抑える方式を提案した.1「モバイルエージェントの効果的な運用手法の開発」に関連する研究については研究会発表2件,および学術論文誌掲載1件の成果を挙げている.また2「ネットワークの状況を考慮した送信電力制御および通信機能停止制御」に関連する研究では,研究会発表2件および国際会議発表4件の成果を挙げている.以上より本研究課題についてはおおむね順調に進展していると評価する.研究実施計画に記載の3つの研究テーマ1モバイルエージェントの効果的な運用手法の開発,2ネットワークの状況を考慮した送信電力制御および通信機能停止制御,3送信電力制御および通信機能停止制御を考慮した経路構築手法について,引き続きネットワーク性能向上を図るための方式について検討を行う.1,2については2018年度に基礎的な検討が進んでいるため,より洗練された方式について検討する.3については2018年度での検討が進んでいなかったため精力的に検討を行う.また,最近ではネットワーク制御に機械学習を取り入れることの優秀性が認められているため,本研究課題についても積極的に機械学習によるアプローチを取り入れていく予定である.2,304円と額が少なく,本年度における研究課題遂行のための有効な使い道が無かったため.次年度の予算と合算して学会発表や備品購入に充てる予定である.
ICTを活用した情報化施工を測量学のカリキュラム内に導入する為の教材開発

1.研究の目的本研究の目的は、建設分野において工CTを活用した、情報化施工に関する技術をモデル実習を通して学習するツールの開発である。2.ミニチュア建設機械製作モデル実験ツールの開発にあたり、情報化施工を再現するためのミニチュア建設機械を3台製作した。(1)市販のラジコンバックホウのバケット側面にプリズムシートを貼付け、トータルステーションにてバケット高さを測定することで、掘削深さが把握できるものとした。(2)レゴマインドストームEV3をベースに、レゴパーツを用いてブルドーザーを製作した。ブルドーザーには小型カメラを搭載し、ブレードの上下と移動を遠隔操作が可能である。また、プログラムにより平坦に敷均しを行うことも可能である。(3)レゴマインドストームEV3をベースに、レゴパーツを用いてバックホウを製作した。移動、ブーム・アーム・バケット操作、旋回が遠隔操作にて可能であり、プログラムで一定勾配の法面整形を行うことが可能である。3.モデル現場の製作施工モデル現場を2m×2mのサイズで製作した。土砂材は、特殊素材が含まれているキネティックサンドと軽砂等の軽量材を混合し、各作業にあわせて配合を変え最適な作業性を確保した。4.試行と結果製作したモデル現場とミニチュア建設機械を用いて、情報化施工技術の体験会を開催した。建設機械の操作と自動施工を体験してもらい、無記名によるアンケート調査を行った(アンケート回収数128)。情報化施工の認知度は18%であったが、体験会後には情報化施工に関する学習は必要という意見が65%となった。今後は今回のような体験会の開催や、測量学のカリキュラムに導入する為、情報化施工だけでなくCIMやICTに関する技術を学習できる教材の開発を続ける。
史上最高の高温耐性野生酵母から解き明かす超高温ストレス耐性機構と発酵生産への利用

史上最も高い高温耐性(42°C)を示す野生Saccharomycescerevisiae SPY3株と酵母種全体の中でも最も高い高温耐性(50°C)を示すOgataea polymorphaを用いて、タンパク質合成に関与する因子や機能未知の細胞壁タンパク質が関与する独自に見出した真核細胞に隠された新規な高温耐性機構の分子メカニズムの詳細を明らかにする。そして、得られた知見を利用しつつ両酵母を用いてバイオマスが豊富な熱帯地域の温度域(45°C)で基幹化合物の高生産化を目指す。
ウシ精子の体外受精胚発生率および受胎性に係るDNAメチル化状態の解明

ウシで後代検定に供した際に人工授精後の受胎率が1割に満たない種雄牛候補が存在しており、遺伝的背景や精液性状検査により発見できないため新たな評価指標が求められている。ヒトでは不妊症や老化に関連した精子核DNAのメチル化異常が示され、ウシでも精子核DNAメチル化の関与が注目されている。本研究ではエピゲノム情報を取り入れたウシ精液の新たな評価法の開発のため、網羅的なメチル化状態の解析を行う手法としてヒト用メチル化解析マイクロアレイを利用した解析を行った。合計21サンプルの黒毛和種由来凍結精液について体外受精後の胚発生率の異なるグループ間あるいは人工授精後の受胎率の異なるグループ間での比較解析を行った結果、メチル化差異を示す可変部位を多数検出した。さらに雄牛の月齢に伴って変化するメチル化可変部位も多数検出した。これらメチル化可変部位のメチル化度を評価するため、COBRA法を基盤とした簡便な検出系を探索したところ、種雄牛35頭の凍結精液60ロット以上を用いた解析により、加齢変化に関連するメチル化可変領域を9箇所、受胎性に関連する指標となる可能性のあるメチル化可変領域を2箇所特定した。さらに、体外受精後の胚盤胞期胚のメチル化度を1個1個調べたところ、脱メチル化の状態は部位によって様々であり、これらを精査することによりメチル化度が胚の正常性評価の指標となりうる可能性も考えられた。以上の結果から、ヒト用メチル化解析マイクロアレイによるウシ精子DNAメチル化状態の比較解析が有効であること、またCOBRA法を用いれば多数の凍結精液サンプルの受胎性評価だけでなく、微量サンプルである体外受精胚をも評価できると期待される。本年度は、4検体の体外受精後の胚発生率や人工授精後の受胎率の異なるウシ精子核DNAメチル化状態を比較解析し、メチル化可変部位の検出を行うことが目的である。まず、体外受精後の胚発生率の異なる4頭の雄牛(胚盤胞形成率20%以上vs. 10%未満)についてHumanMethylation450BeadChip(HM450)による比較解析からメチル化可変部位を94箇所抽出した。ウシゲノム配列に対するBLAST検索によりヒト-ウシ間の塩基配列の相同性を確認したところ、63箇所のCpG部位のウシ配列が特定できた。そのうち制限酵素切断認識部位にCpG部位のメチル化が関わるものは12箇所であり、COBRA法による検証を行ったところ、4箇所のCpG部位について差異が検出できた(Takeda et al.,2017)。しかしながら、その他の体外受精胚発生率の異なる凍結精液サンプルのメチル化度をCOBRAで解析した結果、体外受精後の胚発生率との関連は認められなかった。本年度、より高密度な解析が可能となった改良型ヒト高密度メチル化解析用チップ(EPIC, Infinium MethylationEPIC BeadChip,イルミナ社)がHM450に代わって市販されたことから、人工授精後の受胎率の異なる雄牛6頭(55%以上vs. 40%未満)の凍結精液について、EPICによる解析を行った。EPICに搭載された85万箇所のCpG部位のうち96,466箇所について信頼性の指標であるDetection P-val値および総蛍光強度により解析に有効と判断できた。それらCpG部位についてグループ間の比較解析を行い、メチル化可変部位を抽出、リストアップした。リストアップした349箇所のメチル化可変部位についてBLAST検索を行ったところ57箇所のCpG部位のウシ配列が特定できた改良型ヒト高密度メチル化解析用チップ(Infinium MethylationEPIC BeadChip,イルミナ社)を用いた解析データを、従来のHumanMethylation450BeadChipによる解析データと比較した結果、チップのバージョンや外注業者などにより値が変動することが判明した。従って、HM450のデータにEPICのデータを追加する場合には注意が必要である。また、ウシゲノムに対して約4万箇所のCpG部位が解析に有効とされたHM450と比較して、EPICはおおよそ2倍の約9.6万箇所のCpG部位が解析に有効とされ、より密度の高い解析が可能であることが示された。そこで本研究においては以後の解析を新バージョンのEPICのデータのみで比較することとした。EPICによる解析結果から受胎性の違いで差のみられたCpG部位が多数みつかっており、おおむね順調に進行していると考えている。本年度は、人工授精後の受胎率の異なる凍結精液サンプル4検体を追加し、ヒト高密度メチル化解析用チップ(EPIC,イルミナ社)により、網羅的なメチル化状態について人工授精後の受胎率との関連性の検証を進めること、メチル化差異の簡易検出のためCombined Bisulfate Restriction Analysis (COBRA)法で検出できる系を確立し、より多数の検体のスクリーニングを行うことを目的とした。まず、人工授精後の受胎率の判明している9頭の雄牛(高受胎、55%以上、3頭;低受胎、40%未満、6頭)の凍結精液由来DNAについてEPICによる網羅的メチル化データを得、グループ間で比較解析を行った。検討の結果、T検定により高低群間に有意差のあったCpG部位は646箇所あり、相関解析により有意な相関のあったCpG部位は834箇所あった。これらのうち、高低群のメチル化度に0.2以上差のあるCpG部位は234箇所であった。

次に、メチル化差異が検出されたCpG部位を含む領域に対するBLAST検索によりウシのDNA配列を特定し、ターゲット部位に制限酵素にて判別可能なものを検索した。その結果、4箇所でCOBRA法によるメチル化差異の検出が可能であり、そのうち2箇所についてマイクロアレイの結果と同様に高受胎および低受胎間でのメチル化度の差が検証できた。2箇所のCpG部位をターゲットとしたCOBRA法を用いて、受胎率の判明している黒毛和種雄牛由来凍結精液25頭分(n=41)のメチル化度の違いについて評価を試みた。その結果、受胎率が40%未満と50%以上のグループ間でメチル化度の平均値に有意差が見られ(P<0.05)、さらに受胎率との関連性が示された(P<0.01)。また、COBRA法を用いることにより1個1個の受精卵についてもターゲット領域のメチル化度の評価が可能となった。人工授精後の受胎率の判明した凍結精液サンプルを用いて、網羅的メチル化情報の蓄積を行うことができた。また、受胎率の高いグループと低いグループ間での比較を行うことができ、この時点でのメチル化度の違いを検出することができた。さらに、この情報をもとに、実際ウシゲノムでのメチル化度の違いに反映しているかどうかの検証をCOBRA法によって行うことができ、多検体のスクリーニングや受精卵評価についても行うことができた。改良型ヒト高密度メチル化解析用チップ(Infinium MethylationEPIC BeadChip,イルミナ社)での分析は、本来ウシではなくヒトのゲノムを対象とした解析であり、ウシゲノムでの解析については結果の保証がされていない。今回1検体解析不能となるサンプルがあったが、2回目の解析依頼では解析が可能であった。この結果を含め、検体数を増やした精度の高い比較解析を次年度に行う予定である。ウシで後代検定に供した際に人工授精後の受胎率が1割に満たない種雄牛候補が存在しており、遺伝的背景や精液性状検査により発見できないため新たな評価指標が求められている。ヒトでは不妊症や老化に関連した精子核DNAのメチル化異常が示され、ウシでも精子核DNAメチル化の関与が注目されている。本研究ではエピゲノム情報を取り入れたウシ精液の新たな評価法の開発のため、網羅的なメチル化状態の解析を行う手法としてヒト用メチル化解析マイクロアレイを利用した解析を行った。合計21サンプルの黒毛和種由来凍結精液について体外受精後の胚発生率の異なるグループ間あるいは人工授精後の受胎率の異なるグループ間での比較解析を行った結果、メチル化差異を示す可変部位を多数検出した。さらに雄牛の月齢に伴って変化するメチル化可変部位も多数検出した。これらメチル化可変部位のメチル化度を評価するため、COBRA法を基盤とした簡便な検出系を探索したところ、種雄牛35頭の凍結精液60ロット以上を用いた解析により、加齢変化に関連するメチル化可変領域を9箇所、受胎性に関連する指標となる可能性のあるメチル化可変領域を2箇所特定した。さらに、体外受精後の胚盤胞期胚のメチル化度を1個1個調べたところ、脱メチル化の状態は部位によって様々であり、これらを精査することによりメチル化度が胚の正常性評価の指標となりうる可能性も考えられた。
流体平衡物性推算への分子論的アプローチ

2.Methanolの臨界温度(約510K)近傍までのHenry定数の測定を目的に装置の開発を行い、500KまでのCO_2およびisobutaneのHenry定数を測定した。3.サイトモデルに基づく分子間ポテンシャルを用いて、Methanol中でのisobutaneのHenry定数の分子シミュレーションを行った。この系についてはシミュレーション結果のばらつきが大きく、これを改善するために新たな分子シミュレーション手法として多段階分子挿入法を提案した。その結果、段数を増やすことで従来の方法(Kirkwoodの積分法)よりも再現性が向上した。1.実験より得られた成果:以下の実験を行い実験テータの蓄積及びより広温度域での測定を目的とした測定装置の開発を行った。(1)Methanol+Cyclohexane混合溶媒への1-Buteneのガス溶解度の重量法による測定を行い、298.15K,40-105kPaにおけるガス溶解度データを得た。(2)250K330Kにおいてガスストリッピング法に基づく測定により、Methanol中でのCO_2、IsobutaneおよびButaneのHenry定数を得た。(3)ガスストリッピング法は溶媒の沸点温度以下でしか使用できない。そこでより広温度域でHenry定数を測定できる装置の開発・測定を行いMethanolの標準沸点以上の温度である400420KでのMethanol中でのCO_2のHenry定数を得た。2.分子シミュレーションにより得られた成果:サイトモデルに基づく分子間ポテンシャルを用いて、Methanol中でのCO_2およびlsobutaneのHenry定数の分子シミュレーションを行った。その結果、CO_2系では、分子シミュレーションにより得られた結果は実験値とほぼ一致し、異種分子間相互作用を各純物質のポテンシャルパラメータで予測できた。一方、Isobutane系では、分子シミュレーションによるHenry定数の推算法に問題のあることがわかった。IsobutaneのようにMethanol分子より大きな形状を持つ分子のシミュレーションでは、通常用いられるWidom法を用いると安定した結果を得ることができなかった。そこで、より適用範囲が広いと思われるKirkwood法を検討し、再現性は悪いながらもHenry定数を計算することができた。その結果、この系では異種分子間相互作用を純粋物質の情報のみから予測することは困難であることがわかった。1.実験より得られた成果:以下の実験を行い実験データの蓄積および高温度での測定を目的とした実験装置の開発を前年度に引き続き行った。(1)Methanol中のn-butane, isobutane,1-buteneおよびisobuteneのHenry定数を255Kから320Kの温度範囲で測定し、信頼できる結果を得た。(2)Methanolの臨界温度(約510K)近傍までのHenry定数の測定を目的に装置の開発を行い、450KまでのC02のHenry定数を測定した。2.分子シミュレーションより得られた成果:サイトモデルに基づく分子間ポテンシャルを用いて、Methanol中でのisobutaneのHenry定数の分子シミュレーションを行った。この系についてはシミュレーション結果のばらつきが大きく、これを改善するために新たな分子シミュレーション手法を検討した。その結果は、従来の方法(Kirkwoodの積分法)と同程度であり、更なる検討が必要であることがわかった。(2)Methanolの臨界温度(約510K)近傍までのHenry定数の測定を目的に装置の開発を行い、500KまでのCO_2およびisobutaneのHenry定数を測定した。
疑似安定過程モデルによる新たな確率過程推測論の基盤構築とその実装

疑似安定型確率微分方程式の統計推測について従来の正規型疑似尤度を理論的に凌駕する新たな疑似最尤推定方を構築し,その漸近挙動を導出した.拡散過程の場合と本質的に異なる現象を明らかにし,特にエルゴード性に左右されず信頼集合を統一的に構成する方法を示した.本結果により,非正規型確率微分方程式の推測理論の視野が,延いては高頻度従属データ解析の理論基盤の視野が広がった.本研究の主眼は,高頻度観測されるジャンプ型確率微分方程式モデルの漸近推測理論の基盤構築である.本年度は主として以下の結果を得た.(1)擬似安定確率微分方程式モデル(SSDE)の一種の擬似最尤推定量(安定近似型推定量,SQMLE)の漸近分布論の基礎構築について,尺度係数関数が定数,かつ擬似安定指数βが未知の場合に,βの√n-収束率を持つ推定量(構成法は知られている)をプラグインした場合の誤差評価を通じ,SQMLEの漸近分布(尺度混合正規分布)が影響を受けないための十分条件を与えた.提案手法では,散過程の場合には理論上不可能なトレンド係数の一致推定も可能である.(2)SSDEの特殊な場合である擬似安定レヴィ過程モデルの場合に局所漸近正規性を導出し,系として特に(1)で筆者が提案しているSQMLEの漸近有効性が得られた.本結果の証明では,尤度関数の解析評価においてポアソン空間上の特殊なマリアヴァン解析(部分積分の公式)を用いたため,確率解析の数理統計への応用についても新たな知見を与えた.(3)エルゴード型ジャンプ型確率微分方程式モデルの係数パラメータ,およびレヴィ測度の汎関数パラメータの二段階推定量を構成し,その漸近分布を導出して近似信頼領域の構成を行った.本結果は,二段階性によるパラメータの次元削減を通じての推定精度安定化へつながるだけでなく,無限次元パラメータであるレヴィ測度のモデル誤特定に対する頑健性も有する.当初の本年度計画には(1),(2)の実施のみ記載していたが,(3)も並行して行い,研究成果が得られた.(1),(3)については現在執筆中で,平成27年度前半には投稿できる見込みである.(2)については2014年11月にALEA journalへ投稿後,採択に好意的な査読レポートを受け取っており,目下改訂中である.本研究の主眼は,高頻度観測されるジャンプ型確率微分方程式モデルの漸近推測理論の基盤構築である.本年度は主として以下の結果を得た.(1)擬似安定確率微分方程式モデル(SSDE)について,一種の擬似最尤推定量を提案し,その分布近似(尺度混合正規分布)の理論基礎構築を行った.特に擬似コーシーの場合は擬似尤度が明示的に書けるという大きな利点があるが,これまではモデルの係数関数に他の場合より強い仮定が必要であった.今年度は,この仮定が実は不要であったことが証明でき,結果,提案手法の適用対象範囲が大きく広がった.特に,ランダムな変動に時間遅延がない擬似コーシー型SSDEの場合にも,スケール係数が外生変数・内生変数の両方に依存してよい形で推定量の分布近似を統一的に保障できた.非正規性の強い時間変動高頻度データ解析への適用が期待される.(2)SSDEの特殊で重要な例である局所安定オルンシュタイン-ウーレンベック(OU)過程型回帰モデルの最小絶対偏差型推定方式を提案し,推定量の分布近似法(尺度混合正規分布)を導出した.本結果は,Masuda (2010, Electronic Journal of Statistics)を分布論の観点から拡張・改良する.また,特に安定オルンシュタイン-ウーレンベック過程モデルの場合について,推定・検定における漸近最適現象(収束率,漸近ランダム共分散行列の下限)を明らかにした.(3)一般のエルゴード型ジャンプ型確率微分方程式モデルの係数パラメータ,およびレヴィ測度の汎関数パラメータの2段階推定量を構成し,それらの同時分布の近似法を導出した(欧文誌へ掲載決定).本結果によってパラメータベクトルの適切な分割が可能となり,パラメータ次元の削減による精度安定化の一つの処方箋が確保できた.また,数値実験を通じて提案手法の妥当性も観察できた.以下,「研究実績の概要」の3つの項目に沿って述べる.(1)今年度,SSDEモデルを特徴付ける一つの指標である変動指数βが未知の場合の考察が停滞していたが,これまで証明を別個に行う必要があった擬似コーシーの場合までも統一的に扱える理論結果を証明でき,さらに元々課していた仮定を真に弱めることができたのは予期せぬ成果であった.その段階までをまとめた状態で一度プレプリントとして登録しておいた(九州大学,MIプレプリントシリーズ2016).今年度新たに用いた証明論法を用いれば,βが未知の場合の擬似尤度解析も,当初想定したよりも緩い条件下で論じることができるだろうと期待している.これは次年度の主題の一つである.(2)擬似安定レヴィ過程モデルの場合に最尤法の漸近最適性を導出した.欧文誌へ掲載済みである.改訂時に,査読レポートで指摘されたジャンプ分布が非対称な場合を検討し,当初の結果を改良した形で出版できた.一般のSSDEのかなり特殊な場合ではあるが,本結果は一般の擬似安定レヴィ過程モデルの係数同時推定の漸近最適性に関する唯一の既存の結果と思われる.次年度,非線形係数SDDEへの拡張を研究していく.(3)2段階推定法に関する論文は滞りなく採択された.

目下,その改良版としてトレンドおよびスケール係数を段階的に推定していく方式を開発・解析中である.これにより,分布近似を陽に行える状態のまま推定対象を明示的に分割し,同時推定ならびに二段階推定の場合と比較して安定かつ計算負荷が小さい推定を図ることが可能となる.目下,証明は順調に進んでいる.本研究の主眼は大規模高頻度従属データ解析の理論基盤構築であり,特にジャンプ型確率微分方程式モデル(SDE)を対象とする.本年度は主として以下の結果を得た.(1)擬似安定SDEモデルの非正規擬似尤度推定について,これまでおいていた局所安定L1-近似に関する仮定を緩和し投稿した(arXiv:1608.06758最終更新2016年10月27日).同論文では異なるノイズ過程について数値実験を行って提案手法の有用性を確認しており,特にノイズ過程が安定過程の場合には小標本でも非常に高い推定精度が示されている.Ivanenko氏とKulik氏との先行共同研究や最近の他の研究者による成果(Clement et al. hal-01470749)により,本研究で提案した擬似尤度は複数の場合で漸近有効性を有することが次第に明らかとなってきている.応用上重要なモデル誤特定およびオンライン推定に係る漸近推測に関する成果を得るには至らなかったが,本研究期間中に得られた理論的知見はその礎となっており,現在も研究中である.(2)歪みも許す一般のレヴィ過程で駆動されるSDEモデルについて,スケール・トレンド係数の段階推定法を考案し,推定量の漸近分布を導出した(和文誌「統計数理」に採択済み).漸近分散は一般に同時推定の場合と異なることを示し,その一致推定量も容易に構成可能である.数値実験により提案推定法の妥当性を観察した.推定対象のモデル構造を分離できるため,本結果によって例えば二段階凸最適化モデリングを通じた数値計算面での利点も保証される.また,同時探索を必要としない段階的モデル相対評価も可能となるであろう.さらに先行結果Masuda and Uehara (2017)と併せることで,レヴィ測度の汎関数推定まで包含する多段階推定方式も行えるようになった.疑似安定型確率微分方程式の統計推測について従来の正規型疑似尤度を理論的に凌駕する新たな疑似最尤推定方を構築し,その漸近挙動を導出した.拡散過程の場合と本質的に異なる現象を明らかにし,特にエルゴード性に左右されず信頼集合を統一的に構成する方法を示した.本結果により,非正規型確率微分方程式の推測理論の視野が,延いては高頻度従属データ解析の理論基盤の視野が広がった.大規模高頻度従属データ解析に際し,本研究課題の主眼である微小時間安定分布近似に基づいた(非正規)安定型擬似最尤推定方式の基本的原理が固まりつつある.現在,近似安定分布の指数を既知とした場合の擬似最尤推定量の漸近分布を特定し,それが正規型の漸近有効な場合を拡張していることまで解明できており,目下,安定指数が未知の場合の取り扱いについて考察を詰めている.ノイズの対称性や係数の誤特定の可能性など,状況を子細に分類すると先が長そうなので,基本的な設定で一旦論文にまとめて投稿するための準備を進めている状況である.擬似安定レヴィ過程の場合について,非常に一般的な設定で局所漸近正規性を導出できた.例えば,擬似コーシーレヴィ過程(例.Normal inverse Gaussianレヴィ過程)に対してコーシー擬似尤度が漸近最適推定量を与えることが理論的に示されたことになる.
梗塞後リモデリングにおけるpentraxin 3とインフラマソームとの関連

骨髄細胞にPTX3がない状態では、虚血状態の心臓組織において血管新生が促進されず、心機能の低下、炎症反応の亢進、酸化ストレスが増強されていることが判明した。虚血状態の心筋組織においてPTX3は骨髄由来の免疫担当細胞から放出されることで血管新生を促し、虚血後の心機能回復に寄与していると考えられた。これらの結論から、PTX3は虚血性心疾患における新たな治療ターゲットとなり得る可能性が示唆された。新しい炎症マーカーpentraxin 3(PTX3)は、C反応性蛋白(CRP)より局所の炎症を鋭敏に反映し心血管疾患の優れたマーカーであるが、近年PTX3は炎症マーカーとしてのみならず、心血管疾患の病態に関与していることが報告された。心筋梗塞を基礎として心不全へと進展する経過には炎症が関与することが広く知られている。本研究ではPTX3欠損マウスを用いて、心筋梗塞後の心不全発症および進展におけるPTX3の役割を分子生物学的に明らかにしてPTX3を標的とした新しい治療法の開発を目指す。放射線照射により骨髄抑制させたPTX3欠損(PTX3-KO)および野生型(WT)マウスへそれぞれの放射線未照射マウスから採取した骨髄細胞を尾静脈より注入することで骨髄細胞の由来が同じ動物種のマウスと異なる動物種のマウスを作製する。そのマウスに心筋梗塞を作製しその後の心機能、炎症反応の程度、生命予後について検討する。骨髄細胞と本来の心筋組織におけるPTX3のどちらがリモデリングに関与するかを検討する。現在はそれらの手技による骨髄移植、および心筋梗塞マウスモデルを作成中であり、今後は心エコー検査、組織学的評価を行い、心機能や心臓リモデリングの程度を比較検討する。心筋梗塞巣へ骨髄由来の細胞が誘導され発現しているかを検討するため、PTX3-ノックアウト(KO)マウスおよび野生型(WT)マウスにそれぞれのマウスから採取した骨髄細胞を、それぞれに移植(bone marrow transfection: BMT)した。つまり1WT-BMT WTマウス、2PTX3-KO-BMT WTマウス、3WT-BMT PTX3-KOマウス、4PTX3-KO-BMT PTX3-KOマウスの4群に分けた。骨髄移植後、recipientマウスの冠動脈を45分間結紮した後、開放することで虚血再灌流モデルを作成した。そうしたところ、組織学的検討では、左室全体に占める梗塞領域は4で最も大きく、1に比べて2が、また3に比べて4が大きいという結果であった。つまりこのことから、recipientマウスに関係なく、梗塞領域には骨髄由来細胞が大きく影響することが分かった。免疫染色による解析では、虚血再灌流後の心筋組織内において、好中球、マクロファージともに移植した骨髄細胞に由来することがわかり、また血管内皮細胞についてはrecipientに由来することが分かった。また血中および心臓組織内のインターロイキン6の発現量をELISA法にて調べたところ、4において最も高値であった。更に酸化ストレスの程度をデヒドロエチジウム染色で調べたところ、1よりも2が、また3よりも4が高く、4が最も高い酸化ストレスを受けていることが分かった。これらのことから、虚血再灌流後の心臓組織においては、PTX3は骨髄由来の免疫担当細胞から放出されることで血管新生を促し、虚血後の心機能回復に寄与していると考えられた。放射線照射、骨髄移植、そして心筋梗塞作成とマウスへの侵襲度合いが大きく、手技が安定しない間はマウスの生存率が低かった。またPTX3ノックアウトマウスは繁殖が難しく、出生数が少ないためマウスの数を確保するのが非常に難しい。現在はマウスの交配数を増やして対処している。今後は現在行っている実験を継続し、対象数を増やして組織学的評価や心エコー検査による心機能評価、そしてその分子病態学的機序を解明する。研究方法としては先の研究計画にのっとる。次年度の早い時期に試薬及び実験用消耗品を購入する必要があったため。実験用の試薬・消耗品を購入する予定である。
手術用多関節ナビゲ-タの実用化に関する研究

脳神経外科手術の際、断層像をもとに同定された腫瘍などの病変部位を正確に切除するためには、複数の断面像から立体位置を算出し、実際に手術を行っている部位、あるいは開頭を行う場所との相対的な位置関係を正確に知る必要がある。本研究ではこのような問題を解決すべく、多関節のア-ム先端に取りつけられたプロ-グによって手術台上の患者の頭部をアクセスすることによりその空間的位置を読み取り、CPUによる座標変換の後、CT画像に重畳されたマ-カとしてCRT画面上に表示するシステムを構成し、その実用上の問題的を工学的及び医学的に検討することに関し、主として実験的検討が行われた。すなわち、昭和63年度は位置精度低下の主たる原因であるア-ムの機械的なたわみや、ポテンシオメ-タの非直線性などについて改良を進め、ソフトウェア面では手術中の頭部固定治具のゆるみなどで生じる頭部位置ズレを補正する方法について検討を行った。平成1年度は、前年度提案したナビゲ-ション開始後のズレ補正アルゴリズムにもとずいて作動するプログラムをC言語で作成し、その動作確認を行った。また、本ナビゲ-ションシステムでは主としてCT画像を表示す際6枚の画像を平面像のままで縮小し、1枚のCRT画面上に並べて配置する方式をとっているが、初心者を対象とする教育場面では、手術計画等表現するのにより立体感のある表示方式が望まれていた。そこで、CT画像から得られる骨の座標を補問することで、縦方向にも連続的な面デ-タを構成し、疑似3次元表示する方式についても検討を行った。その結果、現段階では演算にやや時間を要するためオンライン処理にはやや難点があるものの、今後CPUの能力向上により、十分実用化されうるものとの結論を得た。本研究は、CTやMRIなどの脳の断層像上に開頭手術時の作業位置を重畳してオンライン表示する多関節型ナビゲータを実用化するうえでの問題点となっている位置較正精度を向上させること、及び画像表示方式の改良を目的としている。本年度は、位置精度の向上のために主として以下の3点に重点を置いて研究を進めた。1.画像読み込み時のズレの除去:当研究を開始した時点では、CTやMRI画像をコンピュータにとり込む際にテレビカメラを用いていたため、レンズ系の歪や、画像セットのズレなどにより、断層像内の較正用マーカ点及び病巣位置が大きな誤差を伴ったままでコンピュータに入力されていた。そこで本研究ではイメージスキャナを用いる方法を使用し、この際の問題点である透過画像のとり込み方法について実験的検討を行い、インバータ方式の高輝度蛍光管を配列した補助照明によって高品質、高精度の画像入力が可能となった。2.アーム位置の誤差対策:6関節アームの特に基底部にあるポテンシオメータの非直線性がアーム先端位置算出の際に誤差原因となっていたため、今回の試作アームでは線形性の特にすぐれたものを選別使用することで誤差の低減が計れた。3.手術中の頭部の位置ズレ:試作装置を手術現場で使用してみると、較正が終了して手術を行っている間に、頭部の固定がゆるみ、再度較正を行う必要が多々生じた。しかしながら開頭後はNasion等の較正点をアーム先端でアクセスする事が因難である。そこで開頭時に仮の較正点を3点(例えば開頭部の骨の上)設け、この点をもとに座標変換を行い、ズレの自動補正を行うアルゴリズムを完成させた。以上3点の改良により、ナビゲーションの精度・信頼性を大巾に向上させることができた。CTやMRI等の脳の断層像上に表示された腫瘍等の病巣に正確に到達するためには、複数の平面像から立体位置を割り出し、実際に手術を行っている部位、もしくは開頭を行う部位との相対位置関係を正確に把握する必要がある。

本研究では、ベッド上に固定された多関節ア-ム先端によって手術中の患者の頭部をアクセスすることにより、その空間位置を読み取り、コンピュ-タによる座標変換の後、CT画像に重畳されたマ-カとしてCRT上にオンラインするシステムを構成し、その実用上の問題点を工学的ならびに医学的に検討することを目的としている。前年度は位置精度低下の主たる原因であるア-ムの機械的なたわみや、ポテンシオメ-タの非直線性などの改良を進め、ソフトウェア面では手術中の頭部固定治具のゆるみなどで生じる頭部位置ズレを補正する方法などについて検討したが、本年度は、昨年度提案したNavigation実行時のズレ補正アルゴリズムにもとずいて作動するプログラムをC言語を用いて作成し、その動作確認を行った。また、本ナビゲ-ションシステムでは当初、CT画像をCRT上に表示するのに、6枚の画像を平面像のままで縮小し、1枚のCRT画面上に配置する方法のみを採用していたが、初心者に対する教育を行う場合や、手術に先だって開頭のシミュレ-ションを行うなどの場合には、より立体感の出る表示方法が求められていた。そこで本年度はCT画像から得られた主として骨の位置を補問法を用いて縦方向にも連続的な像として構成し、疑似3次元表示を行うソフトウェアを試作し、その臨床的価値を確認した。現段階では演算にやや時間を要するため、実時間処理にはやや難点があるが、今後CPUの能力向上により、十分実用化されうるものであるとの結論を得た。
アイルランド大飢饉をめぐる19世紀小説の語りと表象ーー旅行記を視野に入れて

ジャガイモ飢饉とも呼ばれる1840年代後半にアイルランドを襲った大飢饉は、飢饉の最中から飢饉直後までに多くの旅行者によってその実態が書き残された。こうした旅行記とともに、飢饉は小説においてもさまざまに語られ、アイルランドの記憶として受け継がれることとなった。フィクションをノンフィクションと比較検討することにより、飢饉の文学的語りと表象の意義を解明する研究である。
生体安定性と毒性低減とを志向した、糖部とリン酸部の構造制御による人工核酸設計

本研究では、核酸の糖部立体配座とリン酸ジエステル結合部の構造を同時に制御した人工ヌクレオシドを化学合成し、それが核酸高次構造の熱的安定性や分解酵素耐性などに与える影響を比較することで、核酸創薬に資する素材を創出する。研究初年度は、ヌクレオシド糖部C5'-N3'間に架橋を施すことで3'エンド型に糖部立体配座を固定したヌクレオシドを設計し、そのチミジンアナログの合成に成功した。また、そのオリゴヌクレオチドへの導入を目指してホスホロアミダート構造で二量化したアミダイトブロックを調整したが、目的のオリゴヌクレオチドは痕跡量しか得られなかった。そこで平成30年度はまず、そのオリゴヌクレオチドへの導入法を見直し、単量体のままの導入を検討したが、やはり分解物の生成が抑制できず、目的物は痕跡量しか得られなかった。そこで、これまで我々が合成を進めてきた、糖部C5'-O3'間に架橋を施すことで3'エンド型に糖部立体配座を固定したヌクレオシドの核酸塩基4種類全てを合成し、さらにその効率的なオリゴ核酸への導入方法を詳細に検討することで、糖部C5'-N3'間に架橋を持つヌクレオチド合成基盤を固めることとした。その合成は、いずれのアナログにも共通のジアセトングルコースを出発原料とした20工程から23行程の合成経路にて、3%から10%の通算収率で合成することに成功した。さらに、そのオリゴDNAへの導入に成功し、その二重鎖安定性を評価したところ、これまでの報告とは異なりDNAとの安定な二重鎖を形成しうることを見出した。加えて、化学安定性の向上を期待し、糖構造を6員環状にした新たな分子の合成に着手した。本研究計画の当初目標であった糖部C5'-N3'間に架橋を施したヌクレオシドのオリゴ核酸への導入は、その想定以上の化学不安定性が原因となり、これまでのところ成功していない。一方で、これまでの我々の研究から化学的に不安定であることが同様に明らかになっている糖部C5'-O3'間に架橋を施したヌクレオシドのオリゴ核酸への導入に成功した。さらに興味深いことに、この糖部C5'-O3'間に架橋を施したヌクレオシドは、一旦オリゴ核酸中に導入することができれば、生理的条件下で少なくとも1時間以上全く分解することなく安定に存在できることが強く示唆されており、これは糖部C5'-N3'間に架橋を施したヌクレオシドにおいても同様の性質をオリゴ核酸中で示すことを期待できる成果といえる。このように、類縁化合物の合成法とオリゴ核酸への導入方法を確立し、その性質を明らかにすることで、当初計画の遂行に非常に有効な成果と知識を得ることができており、研究の全体を見ると概ね順調と考えている。本年度は、まずは引き続き糖部C5'-O3'間に架橋を施したヌクレオシドのオリゴ核酸への効率導入法の確立し、その技術をリン酸部分の修飾体に応用することを目指す。リン酸部修飾体は当初計画していたC5'-N3'間に架橋を施したヌクレオシドのオリゴ核酸への導入により達成する予定であったが、その化学不安定性から本研究期間内の達成は難しいと考えられる。そのため、本研究中に興味深い性質が明らかとなってきたC5'-O3'間に架橋を施したヌクレオシドの構造を基盤に、新たにリン酸部への修飾を施した人工核酸分子を設計し、その合成と性質評価を実施することで本研究課題を遂行する。加えて、新たに合成を開始した糖構造を6員環状にした分子の合成を実施し、そのオリゴ核酸への導入と性質評価により本研究の目的が達成できる可能性を検討する。その合成はこれまでに合成法を確立しているC5'-O3'間に架橋を施したヌクレオシドの合成中間体を利用し、アミノ化やスルフリル化などを実施することでその生体内分解性への体制を付与する。非架橋酸素の他原子への置換は不斉中心を形成することになるため、実験を煩雑にすることが想定される。そのためできる限り架橋原子の置換を検討するが、研究の進展状況に応じて非架橋部位への導入も念頭に置いて検討を進める。平成29年度は、ヌクレオシド糖部C5'-N3'間に架橋を施すことで3'エンド型糖部立体配座を強固に固定したヌクレオシドを設計し、人工核酸創出に向けて合成を開始した。これにより生物学的に安定なP-N結合を合わせてもつ人工核酸の創出を目指す。まず、ジアセトングルコースを出発原料とし、3位のアジド化と1位へのチミン塩基の導入を行った。アジド化では種々条件を検討したが、40%程のベータ脱離体の生成が抑制できず60%の収率に止まった。続いて、2'位のデオキシ化と3'位アジド基の還元をラジカル還元条件で実施し、およそ50%の収率で3'アミノ-2'デオキシ体へと誘導した後、6'位と3'位アミノ基との間で結合を形成することで、C5'-N3'間に架橋をもつチミジンアナログの合成に成功した。