hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
投射元に依存した多様なシナプス動態のin vivoイメージング解析

本研究では大脳皮質の錐体細胞に入力するシナプスを、樹状突起上の空間的配置や分子マーカーをもとに分類し、それぞれのグループが示すシナプス動態のパターンに違いがあるか検討した。二光子顕微鏡によるin vivoイメージング解析の結果、大脳皮質2/3層錐体細胞のapical樹状突起とbasal樹状突起では同じ細胞内でもスパインのターンオーバーは異なっていること、また、スパインターンオーバーの違いはgephyrinが集積してないスパインの安定性が異なる事に起因していることが示された。以上から、興奮性シナプスの動態は樹状突起の空間的配置や神経回路に依存して異なる調節を受けている可能性が示された。1つの神経細胞は多様な脳領域、細胞から投射を受けるにもかかわらず、それらを区別してin vivo観察を行い、シナプス動態の違いを明らかにした報告はない。本研究では二光子顕微鏡によるin vivoシナプスイメージングを行い、大脳皮質2/3層の錐体細胞に入力するシナプスを、樹状突起上の空間的配置や分子マーカーをもとに分類し、それぞれのグループが示す特徴的な変化パターンを抽出する。これにより、投射元に依存した多様なシナプス動態パターンを見出し、個別の神経回路の特徴、性質を明らかにすることが目的である。上記目的を達成するためには、錐体細胞の広い領域から興奮性後シナプスの主要な形成部位であるスパインの画像を長期的に取得する必要がある。平成27年度は、広い領域からスパイン画像を取得するための基礎技術として、open skull法による観察窓作成の確立を行った。ドリル径、抗生物質の投与等を検討した結果、数週間から1カ月以上のイメージングが可能な観察窓を作成することが可能となった。また、Open skull法で作製した観察窓を通して野生型マウスのin vivoイメージングを行い、樹状突起スパインのタイムラプスイメージング画像の取得に成功した。さらに、スパイン動態の解析方法として、スパインの形成、消失に加え、安定的に存在するスパイン頭部の蛍光輝度変化についても計測し、異なる動態を示すスパイン群が存在する事を明らかにした。本研究を推進するうえで、安定的に画像を取得するための手技を確立することが最優先事項であったが、平成27年の間にその基盤を確立し、野生型マウスでのタイムラプス画像取得に成功した。また、スパイン形成、消失に加え、スパイン体積の増減を指標とした動態解析の方法も確立しつつあり、平成27年度の研究計画を概ね順調に遂行できていると考えられる。大脳皮質の錐体細胞は他の大脳皮質錐体細胞や視床の神経細胞から興奮性のシナプス入力を受容する。また、周辺の抑制性神経細胞からは抑制性シナプス入力を受容する。このような多様なシナプス入力を区別してin vivo観察を行い、シナプス動態の違いを明らかにした報告はない。本研究では興奮性後シナプスの主要な形成部位であるスパインをマーカー分子により分類するとともに、apical dendriteとbasal dendriteのスパインにも注目し、その動態の違いを調べる。Basal dendriteは深部に位置するため、open skull法による観察窓の作製が必要となる。平成27年度に手術手技を検討した結果、長期観察が可能な観察窓作製が可能となったが、その成功率は低かった。平成28年度はさらに手技の検討を行い、ガラスの埋め込み方法を改良する事で、手術の成功率を高めることが可能となった。この方法を用いてマーカー分子であるgephyrinを発現した細胞のin vivoイメージングを行い、空間的配置の異なるスパインを広範囲から取得する事に成功し、シナプス動態解析の基礎データを収集した。本研究の目的を達成するためには、open skull法による安定的な深部観察野確立が必須となるが、平成27年度の段階では手技確立はできたものの成功率が低く、効率的にデータを集めることができなかった。そこで、平成28年度はopen skull法の手技改善に労力を割いたため、シナプス動態解析のためのデータ収集にやや遅れが生じている。しかし、観察野作成の成功率が飛躍的に上昇したため、データ収集の遅れは今後改善すると考えられる。シナプスは神経細胞間の情報伝達に重要な役割を果たす微小構造であるが、その動態が異なる神経回路でどのように違うのかについては不明な点が多い。本研究では大脳皮質2/3層の錐体細胞に入力するシナプスを、樹状突起上の空間的配置や分子マーカーをもとに分類し、それぞれのグループが示すシナプス動態のパターンに違いがあるか検討した。まず錐体神経細胞のapical樹状突起とbasal樹状突起の間でシナプス動態を比較するため、脳深部のイメージングを可能にするopen skull法の確立を行った。様々な方法を検討した結果、頭蓋骨除去後にカバーガラスを脳表面に強く密着させることで効率良く長期間観察可能な観察窓を作成する事に成功した。この技術を用いて大脳皮質2/3層錐体神経細胞のapical樹状突起とbasal樹状突起のin vivoイメージングを行いスパインのターンオーバーを比較したところ、apical樹状突起のスパインの方がbasal樹状突起のスパインより高いターンオーバーを示した。

また、gephyrinをマーカーとして、視床からの投射を受けるスパインと大脳皮質から投射を受けるスパインに分類したところ、gephyrinの集積が認められるスパインはapical樹状突起、basal樹状突起の双方で安定性が非常に高かった。一方、gephyrin集積が認められるスパインの割合はapical樹状突起の方が多く、apical樹状突起とbasal樹状突起のスパインターンオーバーの違いはgephyrinが集積してないスパインの安定性が異なる事に起因していた。以上から、大脳皮質錐体細胞における興奮性シナプスの動態は樹状突起の空間的配置やそれに伴う神経回路に依存して異なる調節を受けている可能性が示された。本研究では大脳皮質の錐体細胞に入力するシナプスを、樹状突起上の空間的配置や分子マーカーをもとに分類し、それぞれのグループが示すシナプス動態のパターンに違いがあるか検討した。二光子顕微鏡によるin vivoイメージング解析の結果、大脳皮質2/3層錐体細胞のapical樹状突起とbasal樹状突起では同じ細胞内でもスパインのターンオーバーは異なっていること、また、スパインターンオーバーの違いはgephyrinが集積してないスパインの安定性が異なる事に起因していることが示された。以上から、興奮性シナプスの動態は樹状突起の空間的配置や神経回路に依存して異なる調節を受けている可能性が示された。平成28年度は野生型マウスにおけるスパイン画像データの取得とその解析を継続する。一方、現在の観察窓作成手術法は成功率が30-40%程度であるため、今後効率良くデータを収集するために、手術方法、手技の改善を引き続き行う計画である。データ収集を行っている野生型マウスのシナプス動態解析を進める。シナプスマーカー、空間的配置によって分類したシナプスの動態に違いがないか明らかにするとともに、各シナプス群の相互作用についても解析を行う。神経科学新調予定の物品が修理、オーバーホールなどで対応することができたため、次年度使用額が生じた。観察野作製の改善に注力したため、遺伝子導入の機会が予定より少なかった。また、予定していた学会への参加を見送った。次年度は主に画像データ蓄積、解析のために必要な実験動物や解析ソフトウェア等に研究費を使用する。また、マウス手術の成功率を高めるための、保温装置や麻酔導入機器の検討も行い、効率的なデータ取得の基盤整備を行う。遺伝子導入のための試薬やデータ収集のための動物購入費および維持費。また、データ解析のためのソフトウェアおよびデータ保存のための記憶媒体に使用する。
テストに基づく補題発見を用いた安全性自動検証器の開発

本研究では、不動点帰納法による検証能力の向上、適用可能規模の向上のため、テストに基づく発見的手法により帰納法の仮定を求め(補題発見)、従来手法では自動検証できなかった問題に対しても、自動的な検証を行えるようにすることを目的とする。SMTソルバとしてCVC3を利用して最弱事前条件計算を実装し、補題発見機能と不動点帰納法による不変性自動検証器を実装した。SMTを用いたことや補題の発見、各種手続きの効率化を図ることで、証明力の向上と数十倍程度の高速化を実現し、より規模の大きな問題であっても、自動で証明できるようになった。まず不変性だけでなく、その一般化である安全性の検証を行うために、安全性をBuchiオートマトンで定式化した。安全性を帰納法により証明するため、証明義務の定式化を行い、不動点帰納法で実装するための手続きを定義した。また、不変性に対する不動点帰納法で行っていた補題発見法が、同様に適用できることを確認した。と同時に、残念ながら安全性に対する補題発見は、多くの場合、組み合わせ爆発により計算量が増大しやすいことも明らかになった。同様の問題は、不変性検証においても起こりうるものであり、実際、NSLPKプロトコルを不変性検証器で検証したときに、認証性と秘匿性を同時に与えたときは、証明に成功したものの、認証性のみでは同様の原因で証明に失敗した。しかしながら定式化した結果から、不変性に対する証明法から自然に安全性に対する証明法へ拡張できることも確認できたため、まず不変性に対して、SMTによる検証能力の向上と、並列化による検証の効率化を図る方針へと変更した。変更した方針に基づいて実装を開始した。多くのSMTの実装では、充足可能性を検査するのに必要最低限のインタフェースしか提供しておらず、最弱事前条件計算に利用できなかった。幸いソースコードが公開されたSMTの実装としてCVC3を得ることができたため、CVC3を利用することにした。SMTを用いて不動点帰納法を実現することは容易であると期待したが、充足可能性を検査するための最適化と、最弱事前条件を計算するための最適化は大きく異なり、予想以上にSMTの振る舞いを変更する必要があることが明らかになった。CVC3上で簡易的な不動点帰納法を実装したものの、この最適化の違いにより最弱事前条件を求めることができなかった。この最適化を抑制するためには、CVC3をより詳細に理解する必要があり、現状ではこの調査を行っている。またBuchiオートマトンで安全性を定式化する過程で、安全性・余安全性に対する全反例を、有限オートマトンに対する手続きにより、効率的に求められることを明らかにし、システム検証の科学技術シンポジウムにて発表した。SMTの実装のひとつであるcvc3を利用し、最弱事前条件計算を実装した。現状他のSMTでは,充足可能であるとき、具体的な1つのモデルを得ることができるのみで、全ての充足可能な場合を得るためのインタフェースが提供されていない。したがって、ソースコードが公開され利用法の自由度が高いcvc3を利用した。最弱事前条件計算を用いて、不動点帰納法と補題発見器、述語間の導出関係をチェックする機能をSMTを利用して実装した。補題発見器では、補題候補として元となる述語の部分論理式から自動的に生成する。より有用な候補から順に調ベチェックすることで、補題発見に成功したときに残りの多くの候補を検査しなくとも良い様にした。こうして、補題発見器を備えた最小構成の不変性自動検証器を実装したものの、単にSMTを使用して実装しただけでは、プロセス間通信を多用したこれまでの実装と比べても、実行速度ではほとんど改善が見られなかった。そこで、・最弱事前条件を計算する述語に応じて、不要な述語を省き、述語数を抑えた。・述語間の導出関係の検査は、SMTに計算させると非常に時間がかかるため、2段チェックにし、多くの場合SMTを使用しなくともチェックできるようにした。・補題候補チェックは、アルゴリズム上重複が発生しやすいので、結果をキャッシュするようにした。・その他、述語を簡単化するようにし、各処理の効率化を図った。以上により、全体として3倍数十倍程度の高速化を実現した。分散化については、設計から考慮に入れてはいるが、シングルスレッド性能の改善のために時間を費やしたため、現状は分散化できていない。30コントロールロケーション程度の規模の例題で、20分ほどで証明できた。より大規模になれば、分散化は必須であるので、今後も継続して開発し、分散化したい。
合金中に析出する擬多面体状粒子における形状の由来

微量なAgを含むCu合金など,適当な組成の合金を高温域で保持すると,固体内拡散で合金を構成する原子が移動し,析出物と呼ばれる粒子が形成される.この析出物の形状や大きさは材料における種々の性質を支配するため,どういった機構により析出物の形状や大きさが決定されているかを解明することは,工業的にも学術的にも極めて重要である.本研究は,合金中に析出する擬多面体形状(多面体に近いものの丸い角を持つ形状)の析出物を観察し,その形状が何によって決まっているかを明らかにした研究である.微量なAgを含むCu合金など,適当な組成の合金を高温域で保持すると,固体内拡散で合金を構成する原子が移動し,析出物と呼ばれる粒子が形成される.この析出物の形状や大きさは材料における種々の性質を支配するため,どういった機構により析出物の形状や大きさが決定されているかを解明することは,工業的にも学術的にも極めて重要である.本研究は,合金中に析出する擬多面体形状(多面体に近いものの丸い角を持つ形状)の析出物を観察し,その形状が何によって決まっているかを明らかにした研究である.立方晶構造を持つ母相中には,しばしば,{100},{110},{111〕といった低指数面を界面とする等軸的な形状の析出物が観察されている.例えば,Cu中のCo-Cr粒子は{100}擬立方体として,そしてCu中のAg粒子は{111}擬四面体もしくは{111}擬八面体としてこの範疇に属し,{100},{110},{111}といった低指数面の組み合わせで構成されている多面体に近い形状の粒子もしばしば観察される.そこで,このような粒子について,擬多面体状粒子における形状の由来を議論するための理論的な考察を行った.つまり,{100}六面体,{111}八面体そして{100}-{111}十六面体およびそれらと球のあいだの種々の形状を対象にして,Broken-bondモデルで表面エネルギー密度の異方性が与えられる場合の総表面エネルギーの粒子形状依存性を調べた.また,母相Cu中に含まれる擬多面体状Ag粒子に関する実験的研究も開始した.Cu-Ag合金圧延板の焼鈍により,結晶粒が粗大な多結晶試料を作製したが,圧延板中でのAgの偏析と不連続性出により,Cu中の微細なAg粒子を得ることができなかった.そこで,Cu-Ag合金圧延板の一方向凝固を行い,単結晶を作製した.この単結晶の溶体化処理と時効処理を行い,その寸法が数十nm程度以下のAg粒子について,現在,系統的な形状観察を行っている.立方晶構造を持つ母相中には,母相・析出物間の界面が{100}, {110}, {111}といった低指数面となる析出物が,しばしば,観察される.本年度は,母相Cu中に含まれる擬多面体状Ag粒子について,析出物形状に関する実験的研究を行った. Cu-Ag合金圧延板の一方向凝固を行い,単結晶を作製した.この単結晶の溶体化処理と時効処理を行い,その寸法が数十nm程度以下のAg粒子について,系統的な形状観察を行った.Cu単結晶中に析出するAg粒子は, Cu母相とcube-cubeの方位関係を持つ.直径相当の値が20から30nm以下の大きさの微細なAg析出粒子は等軸的な形状を持っていた.これらのAg粒子は,直径相当の値が数nm程度から30nm程度までの範囲での粒子成長に伴い,球に近い形状から{111}で構成される正八面体に近い形状へと変化し,擬多面体状の範疇での形状変化が生じることがわかった. CuとAgは同じFCC構造であるものの格子定数はAgが約12%も大きい. Cu母相とAg析出粒子が作るcube-cubeの方位関係によるモアレ縞を観察したところ, Cu母相中のAg析出粒子には約6%の弾性ひずみが発生していることがわかり,母相と析出粒子のあいだの界面にはCuとAgの格子定数差の一部を緩和するための界面転位が発生していることがわかった.時効の進行に伴いAg粒子がさらに成長し, Ag粒子と同じ体積の球の直径が数十nm以上の大きさになると, Ag粒子はもはや等軸的な形状を示さず, <110>方向に伸長した棒状の形状を持つことがわかった.しかし,このような棒状Ag粒子についても, Cu母相とAg析出粒子のあいだの界面は,等軸的な形状のAg粒子の場合と同じく{111}で構成されることがわかった.Cu中のAg粒子は,その寸法が数十nm程度以下の場合には,{111}で構成される擬八面体となった.擬多面体形状を与える数式を用いて,析出粒子を含む材料の自由エネルギーが粒子形状の変化によってどのように変化するかを示す計算を行った。特に,これらの形状に関する1)弾性係数の異方性を取り入れた弾性ひずみエネルギー計算,および2)界面エネルギー密度の異方性を取り入れた界面エネルギー計算を行った.これらの計算を行う際には,多面体に近い粒子の角が鋭くなる際の計算誤差の問題に注意を払う必要があり,複数の計算方法の結果を比較することによってこれらの誤差の程度を評価した.これまでに得られた結果をまとめ,エネルギー論の観点から,安定な析出粒子形状に関する考察を行った.また,Cu-Co合金におけるCo粒子においては{

111}以外の面で構成される擬八面体粒子も観察されたたため,これらの形状についての系統的な幾何学的評価を行うとともに,それらの形状が出現する理由を考察した.その結果,粒子形状の変化と安定性に関するエネルギー障壁に関する理解を深めることができた.さらに,粒子形状に加えて粒子寸法が材料内の応力状態や組織の安定性に及ぼす影響を議論する準備として,外力のもと,結晶粒径がバイモーダル分布となっている多結晶体に粒界すべりと拡散クリープが起こる場合について,その変形挙動と応力分布をマイクロメカニックスにより理論的に考察した.
胃内細菌ヘリコバクター・ピロリの実験動物における感染病態モデルの作製

ヘリコバクター・ピロリ(H.pylori)感染モデルの作製をラットおよびマウスにおいて検討した。感染性の強いI型H.pylori株ATCC43504を単回経口的に接種した。[ラットへの感染]H.pyloriの正常ラットに対する感染性をドンリュウ系、Sprague-Dawley系およびウイスター系ラットで検討したが、いずれのラットにも感染は認められなかった。しかし、酢酸胃潰瘍を有するラット(ドンリュウ系)には一定の期間感染しうることが判明した。潰瘍は経日的に治癒したが、感染により潰瘍治癒が遅延する傾向もみられた。潰瘍の治癒とともに胃内生菌数は減少した。同様に塩酸誘起の胃粘膜損傷を有するラット(Sprague-Dawley系)にも一定期間のH.pylori感染が認められた。胃粘膜へのH.pyloriの定着は損傷の大きさに相関してみられ、感染後の胃内生菌数は損傷の治癒に相関して減少した。しかしながら、胃損傷の治癒に対してはH.pylori感染はほとんど影響を与えなかった。[マウスへの感染]正常マウス(ddY系)の胃粘膜へのH.pyloriの持続感染を認めた。HP接種後26週目でも安定な感染がみられた。また、抗菌薬(アモキシシリン、クラリスロマイシン)により胃内生菌数は用量依存的に減少し、プロトンポンプ阻害薬(オメプラゾール、ランソプラゾール)の併用は抗菌薬の効果を強めた。このようにマウスモデルでは薬物による除菌効果の判定が可能であることが判明した。しかしながら、発生する胃病変はヒトやスナネズミのH.pylori感染と比較して軽度であり、H.pylori感染後にアスピリン処置を行って胃粘膜プロスタグランジン産生を抑制した状態においても激しい胃炎はおこらなかった。また胃潰瘍も発生しなかった。ヘリコバクター・ピロリ(HP)感染モデルの作製をラットおよびマウスにおいて検討した。感染性の強い1型HPを経口的に投与し、胃粘膜への生着、病変の発生などを観察した。HPは正常ラットには感染しえなかったが、あらかじめ胃潰瘍を有するラットには感染することが認められた。潰瘍の状態によってはHP感染により肉眼的な治癒が遅延することもみられた。このとき,胃粘膜内で有意に炎症性パラメーター値が増大し、組織学的にも治癒は増悪していた。今後、実験条件をさらに改善していくことにより、病変の変化を伴ったHP感染モデルがラットにおいて確立できるものと考えている。また、ラットでのモデルではHPの関与する胃粘膜病変についての解析も可能であると思われる。一方、正常マウスにHPを接種したところ、HP感染が認められた。この感染は1年にわたって安定な持続感染であった。感染1ヶ月後から抗HP抗体の存在が血清中に確認された。しかしながら、胃粘膜病変の発生には数カ月を要し、その程度も非常に軽度なものであった。好中球の浸潤を認める胃炎は発生したが、出血性病変や潰瘍の発生はおこらなかった。薬物のHP除菌効果を検討したところ、アモキシシリン、クラリスロマイシンといった臨床上使用されている抗生物質により、胃内HP生菌数は用量依存的に有意に減少した。酸ポンプ阻害薬ランソプラゾールはほとんど影響を与えなかった。このようにマウスでのモデルはHPによる病変についての研究にはやや不向きであるが、HP除菌薬物の評価という点においては簡便で有意義なものであると考えられる。

感染性の強い1型H.pylori株ATCC43504を単回経口的に接種した。[ラットへの感染]H.pyloriの正常ラットに対する感染性をドンリュウ系、Sprague-Dawley系およびウイスター系ラットで検討したが、いずれのラットにも感染は認められなかった。しかし、酢酸胃潰瘍を有するラット(ドンリュウ系)には一定の期間感染しうることが判明した。潰瘍は経日的に治癒したが、感染により潰瘍治癒が遅延する傾向もみられた。潰瘍の治癒とともに胃内生菌数は減少した。同様に塩酸誘起の胃粘膜損傷を有するラット(Sprague-Dawley系)にも一定期間のH.pylori感染が認められた。胃粘膜へのH.pyloriの定着は損傷の大きさに相関してみられ、感染後の胃内生菌数は損傷の治癒に相関して減少した。しかしながら、胃損傷の治癒に対してはH.pylori感染と比較して軽度であり、H.pylori感染はほとんど影響を与えなかった。[マウスへの感染]正常マウス(ddY系)の胃粘膜へのH.pyloriの持続感染を認めた。HP接種後26週目でも安定した感染がみられた。また、抗菌薬(アモキシシリン、クラリスロマイシン)により胃内生菌数は用量依存的に減少し、プロトンポンプ阻害薬(オメプラゾール、ランソプラゾール)の併用は抗菌薬の効果を強めた。このようにマウスモデルでは薬物による除菌効果の判定が可能であることが判明した。しかしながら、発生する胃病変はヒトやスナネズミのH.pylori感染後にアスピリン処置を行って胃粘膜プロスタグランジン産生を抑制した状態においても激しい胃炎はおこらなかった。また胃潰瘍も発生しなかった。
高熱安定性シトクロムｃを利用した生体内タンパク質高次構造体形成の機構解明と制御

昨年度実施した研究により、野生型好熱菌cyt c552は大腸菌内でドメインスワップ多量体を形成することが分かった。そこで本年度は、タンパク質の精製を簡便にしより詳しく多量体形成について調べるため、昨年度構築したC末端にHis-tagを付加した好熱菌cyt c552の発現系を用いた。タンパク質発現量と多量体形成の関係について調べるため、His-tagを付加した好熱菌cyt c552の発現系を有する大腸菌を培養し、培養途中の培養液を一部取り出して発現量と多量体形成量を調べた。菌体1 g当たりの好熱菌cyt c552の発現量は培養5時間から12時間の間に増え、その後も緩やかに増加した。一方全タンパク質中に占める多量体の割合も培養5時間から12時間の間に増加した。この結果より細胞内のタンパク質濃度が上昇すると多量体の割合が増加することが分かった。次に、タンパク質の安定性と多量体形成の関係を調べた。好熱菌cyt c552安定化に寄与しているアミノ酸を別のアミノ酸に置換した変異体(I76V、A5F/M11V、Y32F/Y41E、A5F/M11V/Y32F/Y41E/I76V)は野生型より安定性が下がると報告されている。本研究ではHis-tagを付加した野生型および4つの変異体について、それぞれを大腸菌内に発現させ、抽出後HisTrapカラムで分析し、多量体形成量を比較した。その結果、二量体より大きな高次多量体が占める割合はタンパク質の安定性が低くなるほど減少した。この結果よりタンパク質の安定性も細胞内でのタンパク質多量体形成に影響する因子の一つであることが示された。27年度が最終年度であるため、記入しない。大腸菌内で好熱菌cyt c552が多量化しているかを確認するため、好熱菌cyt c552を発現させた大腸菌から好熱菌cyt c552を抽出し、ゲルろ過クロマトグラフィーで分析した。ゲルろ過クロマトグラフィー溶出曲線では、好熱菌cyt c552単量体の溶出ピークに加え、好熱菌cyt c552多量体と思われる溶出ピークも観測された。SDS-PAGEより、多量体と思われる成分は、好熱菌cyt c552単量体が非共有結合的相互作用により会合した多量体であることが示唆された。大腸菌の培養時間を区切って好熱菌cyt c552発現量と多量体形成量の関係を調べると、発現量の増加に伴って多量体量も増加した。好熱菌cyt c552(野生型)と変異導入により安定性を下げた好熱菌cyt c552(変異型)の発現系における発現量と多量体形成量を調べると、変異型は野生型より発現量は多かったが、多量体量は減少した。これらの結果より、タンパク質の量や安定性が大腸菌内での多量体形成に影響することが分かった。His-tagを導入した野生型および変異型好熱菌cyt c552発現系を構築した。His-tag付野生型および変異型好熱菌cyt c552を大腸菌から抽出し、Niアフィニティーカラムで分析すると、単量体と多量体が観測された。多量体の溶出位置におけるカラム溶出液のMALDI-TOFマススペクトルでは、野生型ではホロ体に加えてアポ体の分子量と一致するピークが観測されたが、変異型ではホロ体の分子量ピークしか観測されなかった。これらの結果より野生型の発現系では、大腸菌内においてホロ体とアポ体が複合体を形成している可能性が示唆された以上結果より、大腸菌のペリプラズムではアポ体とホロ体が複合体を形成し、このホローアポ複合体の安定性が高いと多くの多量体が形成されることが示唆された。

その結果、二量体より大きな高次多量体が占める割合はタンパク質の安定性が低くなるほど減少した。この結果よりタンパク質の安定性も細胞内でのタンパク質多量体形成に影響する因子の一つであることが示された。本研究により、タンパク質の安定性やタンパク質量、ホロ型タンパクとアポ型タンパクの相互作用など生体内におけるタンパク質多量体形成において有意義な知見が得られたため、研究はおおむね順調に進行していると考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。タンパク質の安定性が大腸菌内でのタンパク質多量体形成において重要であるか否かをより詳しく調べるため、シトクロムc以外のタンパク質についても研究する予定である。
動的な大規模待ち行列ネットワークにおけるリンク生成アルゴリズムの設計

本申請研究はこれまでに,待ち行列ネットワークのリンク構造設計における,動的に与えられる諸条件を考慮することの重要性を鑑みて,動的な大規模待ち行列ネットワークにおけるリンク生成アルゴリズムを設計することを目的として,以下の研究を行ってきた.・本申請研究が対象とする待ち行列ネットワークの定式化・ノード数,トラフィック量,サービス率が静的な条件下における分散遺伝的アルゴリズムの適用による準最適リンク構造探索・複雑ネットワークで示されるネットワーク成長による逐次的なリンク生成の有効性の検証・分散遺伝的アルゴリズムが効率的に準最適なリンク構造を探索すること・準最適なリンク構造の特徴は,ノード数,トラフィック量,サービス率の各条件の与え方に影響を受けること・準最適なリンク構造を逐次的なリンク生成によって構成できること・数千数万の待ち行列ネットワークにおけるトラフィックの平均待ち時間を計算するために,ルーティングアルゴリズムを改良し計算時間を短縮させた・ノード数,トラフィック量,サービス率等の各条件がどのように変化するとき,どのように最適な構造が変化するのかを調査した平成21年度は米国IBMTJワトソン研究所に7ヶ月訪問し、実社会のネットワーク設計における提案手法の有効性について検討した。待ち行列ネットワークのリンク設計に関する従来研究では,解析的手法やシミュレーテッドアニーリング法や遺伝的アルゴリズムなど学習的手法により,準最適なリンク設計を実現してきた[5].しかし,P2Pネットワーク等のネットワークアプリケーションのサービス提供に際してリンク設計を行うには,ノードの頻繁な追加・除去に伴うノード数の変化や,ノード間に発生するトラフィック量の動的な変化についてより明示的にモデルに組み込み考慮する必要がある.また,大規模ネットワークにおいては,リンク構造全体の一元的・一括的な制御は困難であることも考慮すべきである.すなわちこのような状況下では,従来研究のアプローチによって各時刻で準最適なリンク構造を得ても,その構造を実際のネットワークに適用するには難がある.これらのことを鑑みると,ネットワークにノードが追加される過程で,ノードが局所的な情報をもとにリンク生成することで,全体として最適なリンク構造を実現する方法を開発することが望ましいと考えられる.よって,本申請研究は,大規模な待ち行列ネットワークに与えられるさまざまな動的な状況を鑑みて,局所的な情報からノードがどのようにリンクを生成するのが最適であるかを解明し,リンク生成アルゴリズムを設計することを目的とする.そのために,まず静的に与えられるトラフィック量やサービス率の条件と,最適なリンク構造の関係を調査した.具体的には,上述の組合せ最適化問題を遺伝的アルゴリズムで解き,ある条件下で準最適なリンク構造を計算した.その際,待ち時間を計算するために,各トラフィックのルーティングを決定する必要がある.ここでは本問題の目的関数に従い,各トラフィックの待ち時間が最小となるようネットワーク全体のルーティングを決定した.各トラフィックのルーティングは他のトラフィックのルーティングに依存するため,独立に計算できない難しさがある.従って,待ち行列ネットワークの解析で用いられるフロー偏差法を基礎とし個々のトラフィックのルーティングを逐次的に決定した.また,分散遺伝的アルゴリズムを用いてPCクラスタ上で効率的に最適化を行うことも試みた.本申請研究はこれまでに,待ち行列ネットワークのリンク構造設計における,動的に与えられる諸条件を考慮することの重要性を鑑みて,動的な大規模待ち行列ネットワークにおけるリンク生成アルゴリズムを設計することを目的として,以下の研究を行ってきた.・本申請研究が対象とする待ち行列ネットワークの定式化・ノート数,トラフィック量,サービス率が静的な条件下における分散遺伝的アルゴリズムの適用による準最適リンク構造探索・複雑ネットワークで示されるネットワーク成長による逐次的なリンク生成の有効性の検証・分散遺伝的アルゴリズムが効率的に準最適なリンク構造を探索すること・準最適なリンク構造の特徴は,ノート数,トラフィック量,サービス率の各条件の与え方に影響を受けること・準最適なリンク構造を逐次的なリンク生成によって構成できること・数千数万の待ち行列ネットワークにおけるトラフィックの平均待ち時間を計算するために,ルーティングアルゴリズムを改良し計算時間を短縮する必要がある・ノード数,トラフィック量,サービス率等の各条件がどのように変化するとき,どのように最適な構造が変化するのかを調査・リンク生成アルゴリズムにどのようなリンク生成ルールか組み込むべきかを検討本申請研究はこれまでに,待ち行列ネットワークのリンク構造設計における,動的に与えられる諸条件を考慮することの重要性を鑑みて,動的な大規模待ち行列ネットワークにおけるリンク生成アルゴリズムを設計することを目的として,以下の研究を行ってきた.・本申請研究が対象とする待ち行列ネットワークの定式化・ノード数,トラフィック量,サービス率が静的な条件下における分散遺伝的アルゴリズムの適用による準最適リンク構造探索・複雑ネットワークで示されるネットワーク成長による逐次的なリンク生成の有効性の検証・分散遺伝的アルゴリズムが効率的に準最適なリンク構造を探索すること・準最適なリンク構造の特徴は,ノード数,トラフィック量,サービス率の各条件の与え方に影響を受けること・準最適なリンク構造を逐次的なリンク生成によって構成できること・数千数万の待ち行列ネットワークにおけるトラフィックの平均待ち時間を計算するために,ルーティングアルゴリズムを改良し計算時間を短縮させた・ノード数,トラフィック量,サービス率等の各条件がどのように変化するとき,どのように最適な構造が変化するのかを調査した平成21年度は米国IBMTJワトソン研究所に7ヶ月訪問し、実社会のネットワーク設計における提案手法の有効性について検討した。
完全原子効率のハロゲン移動型触媒的不斉Ｃ－Ｃ結合形成反応の開拓

バルクケミカルから高付加価値有用化合物を生み出す化学反応の開発は有機合成化学の至上命題であり、不斉触媒は立体化学も含んだ化学結合操作を最大効率で可能にする。本研究では、7-アザインドリンアミドを用いる不斉反応開発を継続的に展開している。初年度は、アミド型のエノラート前駆体を種々検討する中で、生成物に不斉2級アルコールユニットを賦与することができるα-ベンジルオキシ-7-アザインドリンアミドに着目し、効率的な触媒的エノラート発生と、続くN-Bocイミンへの不斉Mannich付加反応を進行させる有効な触媒系の開発に至った。得られる光学活性β-アミノ-α-オキシカルボン酸誘導体はタキソール側鎖の迅速合成に適用可能である。昨年度は、α-ベンジルオキシ-7-アザインドリンアミドの適用範囲の拡充を目指し、対応するアルドール反応を鋭意検討し、光学活性ジヒドロキシカルボン酸誘導体の高原子効率合成を目論んだ。広範な配位子検討を進める中で、不斉配位子の選択によりsyn/anti両ジアステレオマーを優先的にそれぞれ与える系を同定した。特筆すべきは求電子剤としてフルオロケトン類を適用可能な点であり、キラル3級アルコールを原子効率の高い合成手法で提供することができる。7-アザインドリンアミド部位は、反応後種々の官能基に変換可能であり、実践的合成化学における有効なキラルビルディングブロック合成法として利用できる。順調に新規不斉反応の開発に至っており、成果は一流国際雑誌に掲載されている。ジアステレオ選択性に改善の余地が残されていることから、独自デザインに基づく不斉配位子の開発が必要であると考えている。2座のアルキル型リン配位子であるPh-BPEを原型に、リン上の置換基を種々改変した配位子を合成し、その金属錯体の触媒効率・立体選択性を精査し、上記有用生成物を与える実用的な反応の開発を進める。有機合成化学の進歩と共に、官能基選択性・立体選択性を両立させた多様な分子構築法の追求のみならず、化学反応における原子効率を強く意識した低環境負荷の分子構築法にも注力せざるを得ない時代になりつつある。選択性と効率性を兼ね備えた環境調和型有機合成反応を推進するには触媒の論理的設計が鍵となり、その強力な活性化機構を駆使することで,試薬の援用に頼っていた化学反応を触媒の力だけで実現する必要がある。ケミカルバイオロジーの加速度的発展に伴いますます高まる光学活性化合物への需要・期待に対応すべく、本研究では高い原子効率でこれらの有用高付加価値化合物を創出する新規有機合成化学反応の開発を目指している。前年度はα位に酸素系官能基を有する安定で取り扱いやすいアミド分子を、独自の設計コンセプトに基づく触媒を用いる事により、試薬の援用なくしてイミンへの直接的な付加反応が効率的かつ高立体選択的に進行し、多くの医薬品の部分構造に見られる光学活性α-ヒドロキシ-β-アミノカルボン酸誘導体を網羅的に合成することに成功した。高悪性腫瘍薬として臨床適用されているタキソールおよびタキソテールの光学活性側鎖の迅速合成を可能にするのは特筆に値する。実績概要に記したように、人類社会に貢献しうる高付加価値有機触媒反応の開発に成功している。α-ヒドロキシ酸は医薬品や生物活性天然物に普遍的に見られる部分構造であることから、アルデヒドに対するアルドール反応へと外挿することで、反応スコープの更なる拡充を目指す。
取締役会改革についての実証的研究

本研究は、上場会社に社外取締役の選任を促す平成26年(2014年)会社法改正やコーポレートガバナンス・コードの実施による取締役会改革が、上場会社の経営や業績にどのような影響を与えたかについて、実証的な研究を試みるものである。本テーマについては、経済産業研究所(RIETI)のコーポレートガバナンス研究会(宮島英昭教授主催)のメンバーである胥鵬法政大学経済学部教授と共同研究を行えることとなった。今後、CGコード以後の上場会社の社外取締役の選任状況について同教授と共同研究を進め、上記研究会にて研究発表のうえ、本研究の最終年度である来年度を目処に、研究業績を刊行する見通しである。本年度は、報告者も幹事となった法制審議会において「会社法制(企業統治等関係)の見直しに関する要綱」が採択され、上場会社等に社外取締役の選任が義務づけられる見通しとなった。報告者は、2014年の改革の影響について検証がされない中で社外取締役の設置を強制することは拙速であるとの立場であったが、審議の結果、日本企業ないし日本の資本市場に対する投資家の信頼を確保するといった理由から、義務づけが決まった。しかし、上場会社のほとんどが既に社外取締役を選任している中、なお選任しない会社に選任を強制することによって当該企業の業績ないし企業価値が向上するかは疑問もあるところであり、今後の実証研究が欠かせないと考える。とはいえ、本研究は2014年の改革の影響の検証が中心となるため、要綱ないしそれに沿って行われる会社法改正については、本研究においては法制面の分析にとどめる予定である。本年度は、要綱の前段階の中間試案について、社外取締役の義務づけの是非を含めて検討する論文を月刊監査役に公表した。また、取締役会を含む会社法制全般に関する体系書(第2版)を刊行した。法改正の影響についての実証研究は、本研究終了後の課題としたい。経済学者と共同研究を実施し、研究期間中に業績を公刊できる見通しとなったことから。取締役会改革の実証研究については、経済学者との共同研究を着実に遂行したい。また、2019年度中に成立が予想される、上場会社等に社外取締役に選任を義務づける会社法改正については、制度面、理論面を中心とした分析を行い、業績を公刊したい。本研究は、平成26年会社法改正および平成27年のコーポレートガバナンス・(CG)コードによる取締役会改革が企業統治および企業業績にどのような影響を及ぼしたかを実証的に検証するものである。研究初年度である平成28年度は、平成26年改正会社法およびCGコードの諸規定について検討を行うとともに、CGコードが企業統治ないし企業業績にもたらした影響に関する国内外の実証研究論文を調査・研究した。また、CGコードが採用するコンプライ・オア・エクスプレイン・ルールが、どのような経路によって、企業に対して望ましい企業統治の採用を促すのかについて考察した。この点に関する従来の説明は、株価の下落圧力を通じて、経営者が望ましい企業統治を採用するインセンティブを与える、というものであった。しかし、この説明に対しては、経営者が株価を気にしているのであれば、コンプライ・オア・エクスプレイ・ルールを待たずに、よりよい企業統治を採用するはずではないか、またもし、経営者は株価よりも自己の利益を優先するのだとすれば、コンプライ・オア・エクスプレイン・ルールによってよりより企業統治の採用を促しても効果がないのではないか、という疑問が生じる。そこで本研究では、こうした従来の説明に代えて(またはそれに加えて)、企業統治はネットワーク外部性(多くの企業が同種の構造を採用するほどその価値が高まるという性質)を有していることを前提として、CGコードが企業行動をコーディネートして、集団的により望ましい企業統治構造の採用を促すことができる、という仮説を構築した。以上の研究は、東洋経済新報社から出版された企業統治に関する共著の一章という形で、公表した(公表業績参照)。また、次年度以降の実証研究の準備として、パネルデータを用いた傾向スコア・マッチング分析を初め、本研究に必要と考えられる実証分析手法の習熟に努めた。研究実績の概要に記載のとおり、コンプライ・オア・エクスプレイン・ルールがどのような経路で企業に望ましい企業統治構造の採用を促すかについて、検証に値する仮説を構築するなど、実証研究の遂行に向けた準備を順調に進めているため。4年間の研究期間の2年目に当たる本年度は、コンプライ・オア・エクスプレイン・コードが一定の企業行動(特に、社外取締役の選任・増員をはじめとした取締役会改革)の採用を企業に促して企業業績を改善しうるという、前年度に構築した仮説を検証すべく、来年度以降に予定している実証研究のためのデータの構築・整備を行うともに、Stata社の開催する講習会に参加するなど、統計手法(特に、傾向スコアマッチングおよびパネルデータ分析)の習熟に努めた。本研究では、上場企業の財務情報および企業統治情報を集約したデータベース(CD-ROM) Needs-Cges(2011年度以降毎年度)の利用が必須であるところ、科研費の交付額が申請額に比べて100万円以上不足したために一時は研究の実行が危ぶまれたのであるが、幸い、所属研究機関の図書予算により、データベースの一部を購入できたため、来年度以降に実証研究を実行できる見通しとなった。本年度に公表した研究業績としては、社外取締役の選任義務付けも検討課題として含む、会社法改正の審議状況について解説のうえ、改正の課題を述べる論文を公表した。

選任義務づけについては賛否両論が存在するが、平成26年会社法改正およびCGコードのもとで行われた取締役会改革が企業行動および企業業績に与えた影響を検証することがまずもって必要であると考える。そのような検証の試みとして、来年度に、社外取締役を増員した企業に研究実績の概要に記載のとおり、コンプライ・オア・エクスプレイン・ルールがどのような経路で企業に望ましい企業統治構造の採用を促すかについて前年度に構築した仮説を検証するため、データベースの構築や統計手法の習熟に努めるなど、来年度以降に予定する実証研究に向けた準備を順調に進めているため。本研究は、上場会社に社外取締役の選任を促す平成26年(2014年)会社法改正やコーポレートガバナンス・コードの実施による取締役会改革が、上場会社の経営や業績にどのような影響を与えたかについて、実証的な研究を試みるものである。本テーマについては、経済産業研究所(RIETI)のコーポレートガバナンス研究会(宮島英昭教授主催)のメンバーである胥鵬法政大学経済学部教授と共同研究を行えることとなった。今後、CGコード以後の上場会社の社外取締役の選任状況について同教授と共同研究を進め、上記研究会にて研究発表のうえ、本研究の最終年度である来年度を目処に、研究業績を刊行する見通しである。本年度は、報告者も幹事となった法制審議会において「会社法制(企業統治等関係)の見直しに関する要綱」が採択され、上場会社等に社外取締役の選任が義務づけられる見通しとなった。報告者は、2014年の改革の影響について検証がされない中で社外取締役の設置を強制することは拙速であるとの立場であったが、審議の結果、日本企業ないし日本の資本市場に対する投資家の信頼を確保するといった理由から、義務づけが決まった。しかし、上場会社のほとんどが既に社外取締役を選任している中、なお選任しない会社に選任を強制することによって当該企業の業績ないし企業価値が向上するかは疑問もあるところであり、今後の実証研究が欠かせないと考える。とはいえ、本研究は2014年の改革の影響の検証が中心となるため、要綱ないしそれに沿って行われる会社法改正については、本研究においては法制面の分析にとどめる予定である。本年度は、要綱の前段階の中間試案について、社外取締役の義務づけの是非を含めて検討する論文を月刊監査役に公表した。また、取締役会を含む会社法制全般に関する体系書(第2版)を刊行した。法改正の影響についての実証研究は、本研究終了後の課題としたい。経済学者と共同研究を実施し、研究期間中に業績を公刊できる見通しとなったことから。平成28年度に、国内外の実証研究の調査および理論仮説の構築を行ったため、平成29年度以後は、これを生かして、(1)コーポレートガバナンス・コードを受けてどのような企業が取締役会改革(特に、独立社外取締役の選任・増員)を進めたか、および、(2)そのように改革を進めた企業はパフォーマンスを改善させているかについての実証研究を進めたい。平成29年度は、まだ(2)の分析を進めるには時期が浅い(改革の成果がまだ目に見える業績に現れにくい)と考えられることから、(1)の分析を中心に進めるが、(2)についても、パイロット的に研究を進める。
化学選択性の精密制御を可能とする触媒開発と環境調和型合成プロセスへの応用

それぞれの官能基の活性化に適した金属を触媒に組み込むことで、官能基本来の反応性の差に由来する化学選択性を触媒的に制御(逆転)し、保護・脱保護のプロセスを経ない環境に優しい合成プロセスを開発することを目的として研究を行い、以下の研究成果を得た。(1)アミノ基存在下で水酸基選択的なアシル化反応を触媒する亜鉛触媒、第2世代亜鉛触媒、コバルト触媒、新規二核鉄触媒の開発に成功した。(2)アミノ基存在下で水酸基選択的なMichael付加反応を触媒する同触媒の開発に成功した。(3)アルデヒド及びアルドイミン存在下でケチミン選択的な不斉アルキニル化を触媒するロジウム触媒の開発に成功した。申請者はこれまでに亜鉛四核クラスター触媒によるアミン共存下での水酸基選択的アシル化反応の開発およびRh触媒によるアルデヒド存在下でのケトン選択的不斉アルキニル化反応の開発に成功している。本申請課題では、それぞれの官能基の活性化に適した金属を触媒に組み込むことで、官能基本来の反応性の差に由来する化学選択性を触媒的に制御(逆転)し、保護・脱保護のプロセスを経ない環境に優しい合成プロセスを開発することを目的として検討を行っている。平成24年度の研究によって、以下の研究成果を得た。(1)亜鉛あるいはコバルト四核クラスター触媒のアミン存在下による水酸基選択的アシル化反応の機構解明に成功した。すなわち、触媒存在下、クラスター中に存在するμ酸素配位子の塩基性によって、水酸基は脱プロトン化されアルコキシド錯体となるのに対し、アミンは金属二廃位するものの脱プロトン化が進行しないため、水酸基選択的に反応が進行する。これは、化学選択性を触媒的に制御する一般的な機構であると考えられ、様々な研究の展開が可能となった。(2)一般的には反応性の高いアルデヒドおよびアルドイミンが存在しても、Rh-Phebox触媒によってケトンおよびケトイミンが選択的にアルキニル化されることも見出した。この化学選択性に関しても、理論計算によって化学選択性の機構解明に一部成功した。(3)無触媒条件ではSN2反応や芳香族求電子置換反応、そして1,4付加反応が進行してしまう基質に対して、ランタノイド触媒を用いることによって、それらの反応を進行させることなく、高い化学選択性でアミド化反応を進行させることに成功した。平成25年度の研究によって、以下の研究成果を得た。(1)亜鉛あるいはコバルト四核クラスター触媒のアミン存在下による水酸基選択的アシル化反応の機構解明に成功し、この反応機構に基づき新たにソフトルイス酸とハードブレンステッド塩基による化学選択的Michael付加反応の開発に取り組み、アクリロニトリルへのアミン存在下による水酸基選択的Michael付加反応の開発に成功した。さらに、ソフトなルイス酸による求電子剤の選択的な活性化にも成功し、求核剤と求電子剤ともに化学選択的な触媒反応の開発に成功した。(2)Rh-Phebox触媒によるアルキニル化反応の反応機構解析の解明に成功し、真の活性種の同定と、それを用いた反応の加速化及び基質一般性の拡張にも成功した。(3)活性エステルを用いた化学選択的アシル化反応の開発に取り組み、鉄触媒が最も優れた触媒活性と化学選択性を有することを見出した。本触媒系の特徴として、立体障害の大きなt-BuOHなどの基質を用いてもエステル交換反応が進行することである。本申請課題では、それぞれの官能基の活性化に適した金属を触媒に組み込むことで、官能基本来の反応性の差に由来する化学選択性を触媒的に制御(逆転)し、保護・脱保護のプロセスを経ない環境に優しい合成プロセスを開発することを目的として研究を行った。平成26年度までの研究で、以下の研究成果を得た。(1)亜鉛およびコバルト触媒によるアミノ基存在下による水酸基選択的なアシル化反応を開発することに成功し、さらに、より安定であるにもかかわらずより高活性な第二世代の亜鉛触媒の開発に成功し、基質一般生のさらなる拡張と、触媒の回収・再利用を実現した。新規二核鉄触媒の開発にも成功し、活性エステルを用いた場合にも水酸基選択的に反応を進行させることに成功し、芳香族アミノ基存在下における芳香族水酸基選択的な反応の開発にも成功した(世界初)。また、本鉄触媒はt-BuOHからtBuエステルを合成する触媒反応にも有効であることを見出した(世界初)。

(2)ソフトな銅触媒とハードなブレンステッド塩基触媒の組み合わせによる、アミノ基存在下における水酸基選択的なMichael付加反応を開発し、さらに求核剤だけではなく、ソフトな求電子剤(アクリロニトリル)選択的な触媒反応に展開することに成功した。さらに求電子剤の適応拡大にも成功し、不飽和スルホン誘導体を求電子剤とする反応の開発にも成功した。またこの際、β-アミノアルコールの水酸基選択的な触媒反応が進行することも見出した。(3)Rh-Phebox触媒によるケチミンの不斉アルキニル化反応の機構解明の結果に基づき、触媒の活性種の同定に成功し、本触媒活性種を用いることで、基質一般性の大幅な拡張に成功した。アルデヒドおよびアルドイミン存在下におけるケトンおよびケチミン選択的な触媒反応の基質一般性の拡張にも成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。有機化学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初予定していた亜鉛触媒反応およびロジウム触媒反応の化学選択的触媒反応の開発に加え、ランタノイド触媒を用いた新たな化学選択的触媒反応の開発に成功し、さらに、亜鉛触媒反応の化学選択性発現の機構をコバルト錯体を用いた検討を行うことによって解明し、今後様々な応用が可能な一般性の高い化学選択性の制御法の概念を確立することができたため。当初予定していた亜鉛触媒反応およびロジウム触媒反応の化学選択的触媒反応の開発に加え、ランタノイド触媒を用いた新たな化学選択的触媒反応の開発に成功し、さらに、亜鉛触媒反応の化学選択性発現の機構をコバルト錯体を用いた検討を行うことによって解明し、それらの知見を基にH25年度は新たに銅触媒および鉄触媒を用いる化学選択的な触媒反応の開発に成功した。新規触媒反応の開発だけではなく、しっかりと反応機構解析も行っており、今後さらなる展開が可能な一般性の高い化学選択性の制御法の開発が可能となったため。平成24年度の研究で解明した化学選択性の制御機構を元に、様々な求電子剤および求核剤の組み合わせで、新たな化学選択性の触媒的制御法の開発を行い、さらに、開発した化学選択的な触媒反応を基盤とし、有用生物活性化合物の環境調和型短工程合成プロセスの開発を行う。平成24年度および25年度の研究で解明した化学選択性の制御機構を基に、求核剤だけではなく、求電子剤に関しても化学選択的な触媒反応の開発に取り組む。すでに幾つかの知見を得ており、今後は、様々な求電子剤および求核剤の組み合わせで、新たな化学選択性の触媒的制御法の開発を行う。また、開発した化学選択的な触媒反応を基盤とし、有用生物活性化合物の環境調和型短工程合成プロセスの開発を行う。亜鉛触媒反応に用いていた亜鉛触媒の回収および再利用法を開発することに成功し、また、高価なロジウム触媒の触媒合成法の改良及び触媒量の低減に成功したため、当初の予定に比べて金属試薬の購入費を少なく済ますことができたため、直接経費の次年度使用額が生じた。本年度は新規触媒系の開発を行うため、様々な金属試薬の購入と配位子合成のための有機試薬の購入が必要となり、さらに全合成研究に関わる試薬の購入も必要となるため、本年度の研究費と合わせてそれらの消耗品の購入に使用する計画である。
日英比較によるまちづくり教育の通史的研究-生涯学習の柱としてのまちづくり教育の実践と評価:小中学校の場合-

まちづくりの出発点は住民参加であり、学校や家庭、地域社会などのあらゆる場で適切なまちづくり教育が行われていく必要がある。本研究は、まちづくり教育の先進国である英国を日本のモデルに位置づけ、(1)都市・住宅事情史とその社会的背景、(2)小中学校におけるまちづくり教育の実践と評価の2点について日英比較を行った。研究成果を要約すると、以下の如くである。1.英国のまちづくり教育は自然環境保護に出発し、社会改善運動の歴史の中で都市環境教育をも含めた環境教育の一分野として確率した。特に産業革命後の急速な都市化に対する都市計画の中で、初等教育や社会教育におけるまちづくり教育の意義(プル-デンレポート、スケフィントンレポート)を常に確認していた点が日本とは決定的に異なる。2.英国独自の教育体系とカリキュラムの中でまちづくり教育に関する多様な提案や実験が行われている。レディング大学では環境教育の指導者育成と情報交換を行い、ロンドンのア-バンスタディセンターではコミュニティにおける都市環境教育の拠点として最新の情報提供や教材作成(ア-バントレイル)を行っている。アイアンブリッジに代表されるエコミュージアム手法を用いたまちづくり教育は、小中学生に都市の時間的な変容と空間体験をしてもらう意味で極めて有効であり、わが国でも既存の凍結的博物館施設をエコミュージアムとして再生していくことが望まれる。3.英国に比べて日本の都市・住宅事情は戦後にドラステックな変貌を遂げ、その多様な内容が教育現場で適切に把握されていない状況にある。まちづくり教育は環境教育の中では全く新しい概念であり、現実の都市計画と連動していない点にも問題がある。4.豊田市のまちづくり副読本を作成するために市内小中学校の校歌を収集し、その中から市民の環境イメージとしての都市景観要素(猿投山や矢作川、逢妻川)を抽出した。