hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
反芳香族化合物の分子間相互作用の解明と機能開拓

反芳香族性をもつ4nπ電子系は狭いHOMO-LUMOギャップや多段階酸化還元特性,極めて低い三重項エネルギーなど,同程度の分子量をもつ他の有機化合物では到底達成できないような魅力的な特徴をもつ.しかし,反芳香族化合物は本質的な不安定性から,これらの特徴を活かした機能は単分子の域に留まっており分子間相互作用を活かした機能開拓が困難であった.本研究では高い反芳香族性と高いπスタック能を両立したアレーン縮環型ペンタレン誘導体を用いて,反芳香族化合物の分子間相互作用の解明と機能開拓を目指す.反芳香族性をもつ4nπ電子系は狭いHOMO-LUMOギャップや多段階酸化還元特性,極めて低い三重項エネルギーなど,同程度の分子量をもつ他の有機化合物では到底達成できないような魅力的な特徴をもつ.しかし,反芳香族化合物は本質的な不安定性から,これらの特徴を活かした機能は単分子の域に留まっており分子間相互作用を活かした機能開拓が困難であった.本研究では高い反芳香族性と高いπスタック能を両立したアレーン縮環型ペンタレン誘導体を用いて,反芳香族化合物の分子間相互作用の解明と機能開拓を目指す.
高等菌類の子実体発生物質の解明と応用展開

キノコを発生させる菌類は,胞子→菌糸→子実体(キノコ)→胞子という生活環を持っている。研究代表者は,30年に及ぶキノコの化学的研究を通じて『これらの生活環の各段階はキノコ特有のホルモンによって制御されている』という仮説を持つに至った。しかし,現時点ではその存在の有無さえ不明である。本研究では菌糸から子実体が発生する段階に注目し,以下の4つの全く異なるアプローチ(課題)から「キノコ共通の子実体発生物質(発茸ホルモン候補化合物)」を明らかにすることを目的とした。1)「子実体発生物質のひとつはステロイド」仮説の証明(課題1),2)「Fruiting liquid(FL)」からの子実体発生物質の探索(課題2),3)フェアリー化合物のキノコにおける子実体発生物質としての可能性(課題3),4)胞子からの子実体発生物質の探索(課題4)。平成30年度は以下のような結果を得た。1)「子実体発生物質のひとつはステロイド」説の証明:研究協力者の桑原重文(東北大学)が合成したstrophasterol Aと研究協力者の西川俊夫(名古屋大学)合成したchaxine Bを用いて各種キノコの成長に対する効果を検討した。その結果,これらの化合物はマツタケを含む複数の菌糸体成長に対して促進活性を示した。2) Fruiting liquidからの子実体発生物質の探索:ヤマブシタケFLから新規物質の精製,構造決定に成功した。3)フェアリー化合物のキノコにおける子実体発生物質としての証明:フェアリー化合物がマツタケ菌糸に対して成長促進活性の詳細を検討した。4)胞子からの生活環制御分子の探索(課題4):ヤマブシタケの胞子から新規物質の精製,構造決定に成功した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は以下のような結果を得た。1)「子実体発生物質のひとつはステロイド」説の証明:子実体発生ステロイドの候補のひとつであるchaxine類がキノコに内生していることを証明するため,各種キノコ類を抽出し,粗分画後LC-MS/MSに供したところ,約10種のキノコにおける内生を確認した。2) Fruiting liquidからの子実体発生物質の探索:ヤマブシタケFLから得られた物質のエノキタケに対する子実体誘導活性を発見した。3)フェアリー化合物のキノコにおける子実体発生物質としての証明:フェアリー化合物がマツタケ菌糸に対して成長促進活性があることを発見した。4小課題の全てにおいて以下のように計画通り研究が進行した。1)「子実体発生物質のひとつはステロイド」説の証明:子実体発生ステロイドの候補のひとつであるchaxine類が約10種のキノコにおける内生を確認した。平成29年度は以下のような結果を得た。1)「子実体発生物質のひとつはステロイド」説の証明:連携研究者の桑原重文(東北大学)がstrophasterol Aの合成に成功した。また,連携研究者の西川俊夫(東名古屋大学)がchaxine Bの合成に成功した。これらの合成品によって,各種キノコの菌糸に対する効果を検討中である。2) Fruiting liquidからの子実体発生物質の探索:クリタケFLから新規物質の精製,構造決定に成功した。

4)胞子からの生活環制御分子の探索(課題4):ヤマブシタケの胞子から新規物質の精製,構造決定に成功した。4小課題の全てにおいて以下のように計画通り研究が進行した。1)「子実体発生物質のひとつはステロイド」説の証明:子実体発生ステロイドの候補のひとつであるchaxine Bとstrophasterol Aの合成に成功し,菌類の生活環に対する効果を検討している。2) Fruiting liquidからの子実体発生物質の探索:ヤマブシタケ,クリタケ,ブナシメジ,黒霊芝などからFLを採取した。クリタケFLからは新規物質を発見した。3)フェアリー化合物のキノコにおける子実体発生物質としての証明:フェアリー化合物がマツタケ菌糸に対して成長促進活性があることを確認し,その分子機構を検討中である。キノコを発生させる菌類は,胞子→菌糸→子実体(キノコ)→胞子という生活環を持っている。研究代表者は,30年に及ぶキノコの化学的研究を通じて『これらの生活環の各段階はキノコ特有のホルモンによって制御されている』という仮説を持つに至った。しかし,現時点ではその存在の有無さえ不明である。本研究では菌糸から子実体が発生する段階に注目し,以下の4つの全く異なるアプローチ(課題)から「キノコ共通の子実体発生物質(発茸ホルモン候補化合物)」を明らかにすることを目的とした。1)「子実体発生物質のひとつはステロイド」仮説の証明(課題1),2)「Fruiting liquid(FL)」からの子実体発生物質の探索(課題2),3)フェアリー化合物のキノコにおける子実体発生物質としての可能性(課題3),4)胞子からの子実体発生物質の探索(課題4)。平成30年度は以下のような結果を得た。1)「子実体発生物質のひとつはステロイド」説の証明:研究協力者の桑原重文(東北大学)が合成したstrophasterol Aと研究協力者の西川俊夫(名古屋大学)合成したchaxine Bを用いて各種キノコの成長に対する効果を検討した。その結果,これらの化合物はマツタケを含む複数の菌糸体成長に対して促進活性を示した。2) Fruiting liquidからの子実体発生物質の探索:ヤマブシタケFLから新規物質の精製,構造決定に成功した。3)フェアリー化合物のキノコにおける子実体発生物質としての証明:フェアリー化合物がマツタケ菌糸に対して成長促進活性の詳細を検討した。28年度の研究を継続し,進行に合わせて以下の研究を行い,歴史上初めての「キノコ共通の子実体発生物質(発茸ホルモン候補)」の存在を証明する。1)「子実体発生物質のひとつはステロイド」仮説の証明(課題1): Strophasterol類とchaxine類を全合成し,その誘導体を含めて,子実体形成に及ぼす効果を検証する。
脳波・fMRI測定を用いたフリッカー光刺激に対する脳神経回路ダイナミクスの解析とそのブレインマシンインターフェイスへの応用

一定周期で点滅する光刺激(フリッカー光刺激)を与えた場合、脳神経系に光と同じ周期の活動SSVEPが現れることが知られている。SSVEPは脳の認知機能の解明、脳疾患の臨床、Brain-machine interface (BMI)などで広く利用されている。それにもかかわらず、SSVEPの基本的な神経機構はほとんど未解明である。次年度までに特にフリッカー光刺激で1100ヘルツで様々な周波数条件を用いてfMRIと脳波の測定を実施した。本年度は得られているデータについて解析を詰めた。SSVEPは低周波の1ヘルツでも高周波の60ヘルツ以上の高周波数でも発生することがEEGとfMRI解析双方で確認できた。また異なる周波数のフリッカー刺激に依存する脳の活動部位が異なることがわかった。特に前頭部位の活動は有意であることがわかった。いくつかの頭頂部と側頭部でも、周波数によっては活動が見られた。これらの結果はSSVEPが視覚系だけでなく、広汎な領域での応答を引き起こしていることは興味深い。さらに全体でなく周波数特的に活動部位が見られたことは、それぞれの部位のもつ自発リズムと刺激のリズムとが周波数が一致すること、つまりリズムの同期により選択的に活性化すると考えるのが合理的である。このことは、SSVEPのの神経機構に関する研究者の私達の作業仮説である"単なる刺激応答でなく脳の自発リズムが大きな役割をする"に一致している。さらに今後はここで得られた時間空間的に固有なSSVEPの活動の知見を用いることにより、より精度の高いSSVEP活動の抽出が可能である。この方法をBCIに適用する上で、デコーディングの精度を上げてBCIの開発に寄与できると期待される。一定周期で点滅する光刺激をあたえた場合、光と同じ周期の活動SSVEP(フリッカー光刺激)が脳神経系に現れることは知られており、ブレインマシンインターフェイスや、てんかん発作の解明のために用いられてはいるものの、その詳細はまだ解明されていない。本研究ではSSVEPを定量的に解析してその神経基盤と応答性とを解明することにある。本研究課題の作業仮説となるのは、フリッカー刺激下で、背景神経活動と刺激に誘起される活動がそれぞれに異なった振幅で変動することであり、それらの成分を分けて取り出すことを目指している。本年度は主に実験系を確立することを目標とした。第一段階としてEEG(Electroencephalogram)とfMRI(functional Magnetic Resonance Imaging)実験を合わせて始め、フリッカー光刺激(SSVEP)下でのヒト脳視覚系を、1から100ヘルツの刺激を与えて調べた。これまでに測定装置、刺激呈示プログラム、脳波実験用およびfMRI実験用の課題の設定などをすませることができた。被験者4人に対してすでにfMRI測定を実施し、データをとることができた。さらに合計10人の被験者でfMRIとEEG実験を平成21年3月末前までに実施する予定である。以上、本年度は当初の研究目的を達成することに成功し、データ解析についても着手する段階にあり、引き続き研究を進めている。フリッカー光刺激(SSVEP)を1から100ヘルツの白/黒光のフリッカーによりあたえ、ヒト脳視覚系に及ぼす影響を調べた。10人の被験者からEEGとfMRI装置を使用して記録を行い、データ解析を行ったが、結果的に8人の被験者からデータを得ることができた。フリッカー光刺激(SSVEP)は低周波に存在することができることが確認された。このことを研究成果としてまとめ、JNSS2009(2009年日本神経科学学会)にて"表題:Understanding brain information processing in the visualsystem following flickering stimulation,著者Maurice M., Vialatte F.B., Bakardjian H., Cichocki A., Yamaguchi Y."として発表した。最も高い周波による、明瞭なフリッカー光刺激の反応は、ノイズがデータに入ってきてしまったので、今後の課題であるが、解析は今も進行中である。結果として、100ヘルツにも及ぶフリッカー光刺激の調和を見つけることに成功した。振動テストにより、場所やダイナミクス性といった特定の効果を観測することができた。これらの研究成果は、フリッカー光刺激の正確さを実証することにより、ブレインマシンインターフェイスのような実用性・有用性を説明するのに大きな役割を果たす。

さらに全体でなく周波数特的に活動部位が見られたことは、それぞれの部位のもつ自発リズムと刺激のリズムとが周波数が一致すること、つまりリズムの同期により選択的に活性化すると考えるのが合理的である。このことは、SSVEPのの神経機構に関する研究者の私達の作業仮説である"単なる刺激応答でなく脳の自発リズムが大きな役割をする"に一致している。さらに今後はここで得られた時間空間的に固有なSSVEPの活動の知見を用いることにより、より精度の高いSSVEP活動の抽出が可能である。この方法をBCIに適用する上で、デコーディングの精度を上げてBCIの開発に寄与できると期待される。
「身心の健康と教育」に関する基礎的・歴史的研究-「学校衛生」の展開を軸に

本研究の目的は、「学校衛生」の歴史的展開を明らかにすることである。日本においては、欧米の「衛生」概念が輸入され、それが「学校衛生」への関心へと展開してきた。本研究で、われわれは、1904年・1907年に「学校衛生国際会議」が開催されていたことを見出し、その動向のなかに「精神衛生」化のプロセスを跡づけた。また、2002年台湾学校衛生法、『学校衛生』(1921-1949、帝国学校衛生会)誌の全目次に関する分析を含む、成果報告書(87頁)を刊行した。本研究は、「身心の健康」への配慮を学校教育において定着させた「学校衛生」という概念と施策に着目し、日本における「学校衛生」とその思想の展開に関する歴史的な研究を軸にして、現代社会における「身心の健康と教育」のあり方を学校の役割を中心に見通そうとするものである。そのために、遠く古代にまで遡る衛生(養生)思想の水脈を視野に収めながら、日本の「学校衛生」の特質を長期波動の衛生思想史のなかに位置づけ、イギリス・ドイツから移入された学校衛生論との比較を精細に行い、さらに台湾等旧植民地における「学校衛生」の適用の現在の実態をも明らかにする。このような「学校衛生」の思想と施策の歴史的展開に関する研究を遂行することによって、「身心の健康と教育」を捉えるための今日的視座を提示する。初年度であるため、主として先行研究および史資料の所在の調査とその蒐集に作業は集中した。とくに、以下の項目について顕著な進展が見られた。1.学校衛生論受容研究の基礎史料としての学校管理論書の蒐集と整理。箕作麟祥・伊沢修二らの『学校管理法』等、および三島通良の学校衛生関連書の蒐集を終え、その分析を開始した。2.「学校衛生」関連諸雑誌に関する先行諸研究の収集と整理。学校衛生研究会『学校衛生』の雑誌目次をデータベース化し、同時に日本学校衛生史に関する先行研究の収集と検討を実施した。3.西洋における学校衛生論・衛生思想史関連史料の蒐集と分析20世紀初頭に開催・刊行された国際学校衛生会議の全雑誌を蒐集することができ、その全目次をデータベース化した。英米仏学校衛生関連史料および学校管理論書を蒐集し、その目次をデータベース化した。4.ヨーロッパ衛生思想史研究の実施。「学校衛生」成立の歴史的基盤を解明する前提として、ヨーロッパ衛生思想史研究に着手し、その成果として、論文「からだとこころといのちの概念史」をまとめ公刊した。1、学校衛生論受容の研究学校衛生論受容の特質を明らかにするために、20年度は特に当時の欧米における学校衛生論議の動向を研究し、1904年にニュールンベルクで第一回会議が開催された学校衛生国際会議等、19世紀末から盛んに開催された欧米における衛生関連会議の動向を軸にした分析を進めた。20年度の探索過程において、1891年にロンドンで第7回会議が開催された世界衛生会議の記録を新たに発掘し、「衛生」論議の中に既に「学校衛生」に関わる諸問題が正面きって論じられていることを明らかにし、かつそのなかで子ども・青年の精神衛生問題も自覚されていたことを明らかにした。2、「学校衛生」関連諸雑誌の系統的蒐集と分析日本における学校衛生論の展開とその特質を把握するために、学校衛生研究会『学校衛生』(明治3638)、および帝国学校衛生会『学校衛生』(大正10昭和24)、大日本学校衛生協会『日本学校衛生』(大正2昭和16)などの雑誌分析を継続した。3、台湾学校衛生史研究旧植民地(台湾)における学校衛生の適用の実態とその後を探るべく、台北県立明志国中学ほか数校の現地調査を実施した。看護師資格を前提とした養護教諭の実態について精査し、「健康」等の学校目標の下での学校における養護教諭の職務のそれぞれについて説明を受けた。また、戦前植民地支配下における学校の現状についての諸史料の収集にあたった。4、蒐集史料の整理とデジタル化上記作業により蒐集した史料・データを、引き続き整理し、デジタル化を行い共有した。特に世界衛生会議関連の目次作成を集中的に進めた。21年度は、史資料の所在調査とその蒐集、及び蒐集された史料の整理を20年度に引き続き継続した。特に、次の事項について進展があった。1.ヨーロッパ学校衛生論史の研究1891年にロンドンで第7回会議が開催された世界衛生会議、1904年にニュールンベルクで第1回会議が開催された学校衛生国際会議等、19世紀末から盛んに開催された欧米における衛生関連会議の動向についての分析を進めた。それらの会議録の目次を分野別に整理し、特に「学校」に関わる視点の広がりと深化を追跡し、「心理衛生」分野の導入等、「学校衛生」をめぐる関心の変化を分析する素材を整理し得た。

また、そうした19世紀から20世紀にかけての「学校衛生」(school hygiene)の歴史的位置を見定めるために、18世紀以前の「健康・衛生」(ヒュギエイア)概念の変遷について「ウェル-ビーイング」概念との関連で検討した。2.「学校衛生」関連諸雑誌の系統的蒐集と分析日本における学校衛生論の展開とその特質を把握するための中心的素材として、学校衛生研究会『学校衛生』(明治3638)、および帝国学校衛生会『学校衛生』(大正10昭和24)、大日本学校衛生協会『日本学校衛生』(大正2昭和16)という、戦前日本の学校衛生を主導した諸雑誌の蒐集に努め、重要記事のピックアップと分析を行った。3.蒐集史料の整理とデジタル化前提となる先行研究および史料を蒐集したものを、引き続き整理し、デジタル化を行った。22年度は、最終年度にあたり、これまでに蒐集された史資料の整理と分析を行い、最終報告書『「身心の健康と教育」に関する基礎的・歴史的研究-「学校衛生」の展開を軸に』(平成23年3月刊行、全87頁)としてまとめた。その主な内容は、以下のようである。1.ヨーロッパ学校衛生論史の研究1891年にロンドンで第7回会議が開催された世界衛生会議、1904年にニュールンベルクで第1回会議が開催された学校衛生国際会等、19世紀末から盛んに開催された欧米における衛生関連会議の動向を分析し、「学校」に関わる視点の広がりおよび「心理衛生」分野の導入という特徴を剔出した。つまり、学校教育の「衛生化」特に「精神衛生(mental hygiene)化」の過程をクローズ・アップさせた。この「衛生(hygiene)」概念が身体と精神(心)を包括するプロセスの歴史的特質を解明するため、18世紀以前のヨーロッパにおける身心概念を整理し直して、19世紀に登場する「学校衛生」概念の特色を検討するための視座を提示した。2.雑誌「学校衛生」目次の整理とその分析日本における学校衛生論の展開とその特質を把握するための中心的素材として、大正九(1920)年に結成された「帝国学校衛生会」が翌年から刊行し続けた機関誌『学校衛生』の全目次を提示し、その歴史的特色を示した。日本における「学校衛生」関連諸雑誌の系統的蒐集と分析作業の一成果である。3.台湾学校衛生法等の分析台湾における学校衛生の歴史と現状を分析し、特に2002年2月6日に公布された学校衛生法および施行規則に焦点を絞って、その内容およびその後の展開について分析した。
申告所得公示制度の廃止が及ぼす影響についての実証分析

本研究は、申告所得公示制度(申告書に記載された課税所得額等を公示する制度)が果たしてきた役割およびその廃止の影響について、いくつかの観点から明らかにするものである。研究を通じて、この制度によってもたらされる情報が、経営者の利益調整行動を反映していることや日本の資本市場において有用であること等が確認された。さらに制度廃止後に経営者による税負担削減行動がより積極的になったこと、および役員持株比率の増加に伴ってこのような行動が抑制されること等も明らかにされた。近年、米国を中心として税務関連情報に対する関心が高まってきている。その代表的なものは課税所得であるが、日本では米国等と異なり、申告書に記載された課税所得の金額が公示されていた(申告所得公示制度)。しかしこの情報が目的外で利用されている等の指摘を受け、この公示制度は2006年に廃止され、課税所得の実績値を外部から知ることはできなくなった。本研究は、申告所得情報公示制度が果たしてきた役割を検討した上で、この制度の廃止が及ぼした影響について明らかにするものである。申告所得情報公示制度の役割評価という論点については、特に実績値としての課税所得が利用可能であったという点に着目し、課税所得関連情報と利益調整行動との関係、課税所得の情報内容といった点を検討する。また制度廃止が与えた影響という論点については、実績値としての課税所得が利用できなくなったことの影響を中心に取り扱う。ここでは財務データを利用した課税所得推定方法の評価、公示制度廃止の前後の経営者による税負担削減行動や利益調整行動の変化等の検討がなされる。本研究は、申告所得公示制度が果たしてきた役割およびその廃止の影響について、いくつかの観点から明らかにするものである。本年度は、主に次の点について分析・検討を行った。(1)申告所得公示制度が果たしてきた役割の一つとして、実績値としての課税所得が資本市場において有用であるかどうかを検討した。分析の結果、課税所得実績値が株式リターンに対する説明力を有すること、その説明力が1998年の税制改正後により高まっていること等を明らかにした。この段階までで明らかになった点について、現在、学術雑誌に投稿中である。(2)申告所得公示制度の廃止が及ぼした影響を検討するために、これまで提案されている課税所得推定方法を推定誤差の観点から比較検討を行い、推定課税所得によって算出されたBTD(book-tax differences)が持続性低下の指標として有用となることを明らかにした。その一方で、多くの米国の研究のように課税所得を財務データから推定する際には概ね4%から9%の誤差が含まれる可能性が示唆された。この成果については、平井・後藤・山下「利益持続性の検証における推定課税所得の有効性」(愛知経営論集第159号)として発表されている。(3)申告所得情報公示制度の廃止が日本企業のtax aggressivenessにいかなる影響を及ぼしたかを分析するための準備として、分析方法や研究の発展可能性についての検討、tax aggressiveness指標の比較、tax aggressivenessと利益調整行動の関連性などについて検討を行った。これらについてはいくつかの学会等で報告されている。本年度は、主に次の3点について分析・検討を行った。第一に、申告所得公示制度が果たしてきた役割の一つとして、実績値としての課税所得が資本市場において有用であるかどうかを、米国の研究者のコメントを参考にしながら、より深く検討してきた。本年度中にこれに関する追加的な知見は得られなかったが、昨年度の研究成果が学術雑誌に掲載された。第二に、申告所得情報公示制度の廃止が日本企業の税負担削減行動(tax aggressiveness)にいかなる影響を及ぼしたかを分析した。税負担削減行動に関する経営者の便益とコストの観点から、公示制度廃止の後に企業の税負担削減行動がより積極的になると予測し、税負担削減行動の尺度として2種類の実効税率および会計利益と課税所得の差異(BTD)を用いて分析を行った結果、予測通り公示制度廃止後に企業の税負担削減行動がより積極的になることが明らかになった。加えて、役員持株比率の増加に伴い税負担削減行動が抑制されること等も明らかになった。この成果は、来年度に国内外の学会において報告される予定である。併せて、税負担削減行動の尺度に関する検討も行っており、これらの成果の一部は既に論文や学会で報告されている。第三に、実績値としての課税所得関連情報が経営者の利益調整行動を見抜くのに有用であるかどうかを検討するため、関連研究の広範なレビューを行い、課税所得関連情報と経営者の利益調整行動の関係性について検討をおこなった。しかしこれに関して、現時点で、新しい知見は得られていない。

第一に、申告所得情報公示制度の廃止が日本企業の税負担削減行動(tax aggressiveness)にいかなる影響を及ぼしたかについて、昨年度までに得られていた知見(公示制度廃止後に企業の税負担削減行動がより積極的になること、および役員持株比率の増加に伴い税負担削減行動が抑制されること等)をもとに和文・英文の原稿を作成し、国内外で研究報告を行った。さらに本年度の分析により株式所有構造によって公示制度廃止に対する企業間の反応が異なることも明らかにされた。加えて、この種の分析の基礎となる税負担削減行動の指標についても検討し、日本企業のデータに適用する際の留意点や税負担削減行動の長期的指標(長期カレント実効税率)の日本における特徴等が明らかにされた。第二に、実績値としての課税所得の資本市場における有用性について、さらなる知見を得ようと試みたが結果的にこれを得ることはできなかった。第三に、課税所得関連情報と経営者の利益調整行動の関連性について、単体データを用いて検証した。その結果、会計利益と課税所得の差異(BTD)が様々な算出方法による裁量的会計発生高(利益調整行動の代理変数)と正の相関を持つことが明らかになった。また課税所得関連情報、利益調整行動、税負担削減行動と利益等の持続性の関連性については、現時点で整合的な結果は得られていない。この点については、今後、リサーチデザインの見直しも含めてさらなる検討を行っていく。本研究は、申告所得公示制度(申告書に記載された課税所得額を公示する制度)が果たしてきた役割およびその廃止の影響について、いくつかの観点から明らかにするものである。本年度は、主に次の2点について分析・検討を行った。第一に、申告所得公示制度の廃止前後における日本企業の税負担削減行動の変化については、昨年度までに得られていた結果の再検討および追加分析を行い、これに基づいた英文原稿を作成して、国際学会で報告を行った。現在は、報告時に受けた指摘事項等を検討し、海外学術雑誌への投稿準備を進めている。加えて、この種の分析の基礎となる税負担削減行動の指標や申告所得公示制度前後での利益調整行動の変化についても検討を行った。これらの点については、今後も検討を進めていく予定である。第二に、課税所得関連情報(会計利益と課税所得の差異;BTD)、利益調整行動、税負担削減行動と利益の持続性の関連性について、昨年までに整合的な結果が得られていなかったために、リサーチ・デザインを再検討して、分析を行った。その結果、米国の先行研究と同様に、利益増加型利益調整行動の結果として生じた正のBTDの規模が大きい場合に利益等の持続性が低下することが明らかになった。さらに米国の先行研究とは異なり、税負担削減行動の結果として生じた正のBTDの規模が大きい場合にも利益等の持続性が低下することも明らかになった。また昨年までに得られたいくつかの成果が、本年度に雑誌論文として掲載された。
二次元分子超構造を利用した生体活性物質の結晶化制御

生体硬組織の主成分として有名な水酸アパタイトの核生成には表面OH基やCOOH基が重要な役割を果たすといわれる。また、結晶面によって表面に現れる原子配列が異なることから、形態によって生体活性等の特性が大きく変化することが知られている。本研究では、アパタイト結晶の核生成点になると考えられるOH基、COOH基、NH2基等を有する両親媒性有機分子のLB膜により二次元分子超構造を構築し、これを利用してアパタイトの結晶成長を制御することを目的として行った。昨年度、両親媒性分子としてリン酸基を有するジヘキサデシルフォスフェートをヒトの疑似体液(SBF)の過飽和溶液上に展開、圧縮して単分子膜を形成し、アパタイトを成長させたところ、六方晶(100)面が膜面に平行に強く配向することを見出した。更に今年度、幾つかの官能基をもつ両親媒性分子膜を用いて同様な成長実験を行ったところ、ステアリルアルコールやコレステロール等のOH基がアパタイトの核生成を促進することが判明した。これらの場合も(100)面配向が顕著に見られた。この配向性は、他の表面OH基(例えばSiやシリカガラス表面)を核生成点にして成長するアパタイトが示す配向性とは全く異なることが判明した。
論理哲学の学際研究ー直観主義論理の推論・証明理論を中心として

論理哲学の学際研究を行い成果をあげた。直観主義論理に関す20世紀初頭以来のこの分野の主要問題の一つと考えられてきたが、これまでの先行研究では論理的手法や数学基礎論手法などの伝統的なものに限られていた。本研究では、認知科学推論研究手法やフッサール現象学論理手法なども取り入れた新しい学際研究手法を構築して、本研究に取り組み、新しい成果をあげた。前年度に引き続き、直観主義論理を中心とした現代論理学的研究を行った。直観主義論理と古典論理を含む論理の一元論的捉え方について、線形論理的手法と観点を拡張することを通じて検討し、成果を挙げた。このことを証明論、論理的意味論の両面から考察し、またその両者を融合する見方を与えた。フッサール、ヒルベルト学派、ウィトゲンシュタインを中心とした論理哲学の研究を進め、直観主義論理と古典論理との関係について新しい哲学的知見を得た。特に等式算術証明体系に対してフッサールとウィトゲンシュタインが20世紀初めに果たした前駆的な役割について新たな解明の手掛かりを与えた。フッサールの論理哲学とヒルベルトの論理哲学の関係や相違について研究を進めた。まら、ウィトゲンシュタインと英国構成主義論理学者グッドシュタインの論理哲学上の影響関係について考察を進めた。図形的表現による論理推論証明体系について、直観主義論理的図形推論と古典論理的図形推論の区別を特徴付ることに成功した。以上の成果を基に、認知科学的観点から直観主義論理と古典論理の推論プロセスモデルを検討した。特にこれまで認知心理学分野でなされてきた論理推論の先行研究を我々の立場から批判的に検討した。直観主義論理と古典論理の関係についての新しい我々の視点に立ってコーエン流のForcingモデル構成(またはFitting-Ono流のモデル構成)を捉え直し、一種の認識論理的枠組みに適用して、情報科学分野の情報通信モデル(特に通信プロトコル安全性)の計算論的完全性の問題に応用した。直観主義論理・構成的論理に関わる論理学論争を新しい観点から検討した。特に、直観主義論理や古典論理や線形論理を統一的に構成する基礎的論理の研究を行った。先行研究では、線形論理の直観主義バージョンが古典線形論理と本質的に同等であることが指摘されてきた。古典線形論理は、この意味ですでにそれ自体構成的な論理であるといえる。線形論理に対する真の直観主義的論理を構成し、ゲーデル・コルモゴロフ解釈でそこから古典線形論理や直観主義線形論理が自然に導出されるような証明論的・意味論的構造を検討した。そしてその解決の基礎を明らかにした。成果の一部をローマ大学哲学科・数学科集中講義などで公開した。またウィトゲンシュタインの数学の哲学の構成主義の立場を彼の中期著作を基に明らかにした。特に、中期Big Typscript及びPhilosophical Grammarを中心に、ウィトゲンシュタインの数学の哲学を詳細に検討した。算術証明の哲学における証明の定式化のオリジナリティおよび証明の解釈におけるオリジナリティの検討を進めた。成果の一部はリヨン大学国際会議などで公開し、また国際誌で発表した。ゲッチンゲン草稿を中心としたフッサールの算術体系の分析が、現代の等号論理の計算論とどのように関係しているかを指摘した。構成的多様体論の役割を明らかにするとともに、完全性概念に対するフッサールとヒルベルトの捉え方の相違点を論理哲学的観点から明らかにした。フッサールの数学の哲学全体の中におけるこの意義を検討した。成果の一部は第24回RTA国際会議招待講演などで公開した。認知科学手法、論理手法および心理学手法とを融合し、被験者調査を含めて図的論理の研究を進めた。また、図や表による外的視覚表現の提示の仕方が推論や判断にどのような影響を与えるかを研究し、一部の成果を国際誌で発表した。直観主義論理の基礎構造を線形論理や部分構図論理と呼ばれるより基本的な論理構造で捉え直す試みは先行研究のいくつかで既になされてきたが、本研究においては線形論理(および部分構造論理)より基底的な、単純論理(Simple Logic)と本研究代表者が呼ぶ論理推論体系から通常直観主義論理構造を構築する手法を発展させた。これにより、直観主義論理の意味論と構文論に新しい視点が得られつつある。単純なクリプキ型意味論からどのように直観主義論理の意味論が構築されるかや、単純な線形論理の部分推論体系からゲーデル様相解釈を経て、どのように直観主義論理の証明論が構築されるかが新しい視点から解明されつつある。また、この応用として、ゲーデル=コルモゴロㇷ2重否定解釈をこの単純論理に適用することにより、分析プラグマティズム分野で知られている論理意味論をより根底的な論理構造で捉え直すことができることを明らかにした。直観主義論理の認知科学的研究も進展させた。特に、空間表象を用いた図的論理推論に関して、直観主義論理的特徴を持つオイラー図推論と古典論理的特徴を持つベン図推論を比較し、オイラー図推論に対する証明論、意味論、認知プロセスモデルを理論と認知心理実験の両面で研究した。成果は2つの国際学術雑誌や国際会合などで公開した。

直観主義論理の論理哲学的研究と深い関わりのある論理哲学研究も進めた。フッサールのゲッチンゲン講義(1901年)を中心とするフッサールの数学の哲学、中期ウィット言シュタインの数学の哲学などの研究に大きな成果があり、一部は成果の公開、刊行を始めた。論理学直観主義論理を中核とした論理の一元論的把握のモデル構築が予想以上に進んでいる。図形推論の中に直観主義論理的推論と古典論理的推論を予想していた以上に区別することができた。オイラー図論理推論プロセスモデルとジョンソン=レアードらの認知推論プロセスモデル(メンタルモデル)の比較研究に予想を超えた成果があった。直観主義論理と古典論理の統合的研究成果の応用として、通信プロトコルの計算論的完全性証明の中核部分を完成させた。フッサール、ヒルベルト、ウィトゲンシュタインなどの論理哲学研究を通じて、直観主義論理と古典論理の関係についてこれまで見逃されていた新しい知見を得ることができた。例えば、直観主義タイプ理論、項書き換え理論と、フッサールの現象学的論理研究との間の関係を解明した。また、論理的矛盾や等号の論理などについてウィトゲンシュタイン及びフッサールの研究内容を明確に示すことができた。1.直観主義論理の基礎構造を線形論理よりもより基底的な論理構造から構築する、という点で大きな進展が得られた。また、これに伴い、直観主義論理の証明論及び意味論に新たな視点を与えつつある。またこの応用として、この単純論理推論体系にゲーデル=コルモゴロフ2重否定解釈を適用して、分析プラグマティズムの論理意味論部分に新しい線形論理的視点を与えた。2.直観主義論理を中心に、認知推論研究を進め、特に図的外的表象による論理推論に関して、意味論、証明論、認知科学的実験を含めた統合的研究を行い、多くの成果を得た。3ウィトゲンシュタイン、フッサール、ヒルベルトなどの論理哲学・数学の哲学の研究を進め、同時代のブラウアーら直観主義学派の思想や方法論との比較を行い、成果が上がった。直観主義および直観主義論理に対する新しい学際的視点を与える。直観主義論理より根底的な構造を取り出すことによりこの研究を遂行する。特に、線形論理や線形論理よりさらに低層的と考えられる単純論理(申請者が提出したSimple Logic)などを基盤として、直観主義論理、古典論理をはじめとする様々な論理体系を一元論的にとらえ直す論理学理論を構築していく。伝統的な言語的論理では捉えられてくることが少なかった図形推論も我々の視野に含める。フッサール、ウィトゲンシュタインおよびこれらの周辺の現象学系、言語分析系哲学研究を通じて、本課題研究で進める統合的論理解明に対して、その哲学的基盤を与える。認知科学的研究手法、行動遺伝学的研究手法、脳科学的研究手法、計算機科学・情報科学的研究手法もこの研究に直接取り入れていく。上記1、2、3のテーマに対して前年度の成果を踏まえつつ、さらに研究を発展させる。
3Dプリンターを用いた歯内治療シミュレーションシステムの創出

最終年度に実施した研究の成果CADソフトで咬合面形態と根管系を付与した模擬天然歯3D画像データから、FDM方式の3Dプリンターで3Dモデルを造形後、マイクロカッターで各方向に切断し造形された形態の分析を行った。FDM方式の3Dプリンターでは空間の天井相当部分の造形にサポート材を使用するが、根管系は閉鎖空間でサポート材の除去ができないためサポート材を使用しない設定で造形した。根尖から歯軸方向への造形では天蓋部分の造形が困難となり、隣接面あるいは頬側面・舌側面から歯軸に垂直方向への造形では最後に造形された根管口周囲の形態が不鮮明となった。咬合面、天蓋および根管口を含む髄床底の造形は歯内治療のシミュレーションに必須であるため、造形を開始する面および造形方向を症例ごとに工夫する必要があることが明らかとなった。再根管治療のように天蓋がすでに除去されている症例でファイル操作のシミュレーションを行う場合は、3D画像データの根管形態に修正を加える必要がある。研究期間全体を通じて実施した研究の成果難治性根尖性歯周炎の診断に用いられるCBCT検査で得られた3D画像データから、低価格化が進み診療室内で容易に使用可能なFDM方式の3Dプリンターで造形した3Dモデルが、実用性の高い歯内治療シミュレーションシステムとしてどこまで活用可能かを評価した。今回造形した3Dモデルでは微細な根管系の再現が非常に困難であることが明らかとなり、特に、狭窄した彎曲根管の再現は全く不可能であった。造形ができた根管系において切削感を評価したところ、造形に使用したABS樹脂あるいはPLA樹脂のどちらも天然歯とは異なっていたが、市販の根管模型との差は許容範囲であることが判明した。CBCT検査を行った症例で3Dモデルを造形し歯内治療シミュレーションを行うことで、より精緻な治療が実践可能であることが示唆された。難治性根尖性歯周炎の原因の一つとして、複雑な根管の解剖学的形態があげられる。コーンビームCT(以下CBCT)により三次元的な根管形態の把握が可能となり、難治性根尖性歯周炎の診断に活用されるようになったが、治療自体は術者の経験に頼ることが多かった。そこで本研究では、CBCT画像データから3Dプリンターによる立体造形モデル(以下3Dモデル)を作製し、これを用いて実用性の高い歯内治療シミュレーションシステムを創出し、精緻な治療を行うためのトレーニング方法を確立することを目的とした。本研究で使用する3Dプリンターは、診療室で使用できるように、低価格化が進み家庭用として普及し始めた熱溶解積層方式(以下FDM方式)を選択した。機種を選定するため根管模型のSTLデータを、FDM方式の3Dプリンターを取り扱っている各社へ送り、3Dモデルのサンプル作製を依頼した。このサンプルを作製する段階で、3Dプリンターに付属する専用ソフトの機能が、プリンター本体の性能と同じように重要であることが確認できた。サンプルの検討で最終的に2機種に絞り、プリンター本体の造形性能や付属する専用ソフトの操作性等についてこれらの機種の技術者と情報交換を行い、今回導入した機種を選定した。FDM方式の3Dプリンターに使用する樹脂はABS樹脂とPLA樹脂が一般的であるので、これらの樹脂で3Dモデルを作製し、その切削感を抜去天然歯と比較した。どちらの樹脂の切削感も抜去天然歯とは異なり、切削感のシミュレーションを行うことは難しいことが明らかとなった。切削感のシミュレーションを行うための解析を行い、光硬化性樹脂を用いた、業務用に開発された高価なマテリアルジェッティング方式の3Dプリンターで作製した3Dモデルを使用することで可能となることを確認した。切削感のシミュレーションが必要な症例では、3Dモデルの外注で対応することとした。初年度の研究実施計画では、早い段階で3Dプリンターを導入し、これを用いて天然歯3Dモデルを作製することになっていたが、候補となるFDM方式の3Dプリンターの数が多く、プリンター本体の性能および付属する専用ソフトの調査、3Dモデルのサンプル作製の依頼とサンプルの解析等を行ったため、機種の選定に多くの時間がかかってしまった。また、FDM方式の3Dプリンターを導入した後の、天然歯3Dモデル造形に使用する樹脂の選定でも、プリンター指定のABS樹脂とPLA樹脂によって作製した3Dモデルでは切削感のシミュレーションに問題があることが判明し、現在市場で販売されている各種樹脂を用いて3Dモデルを作製し、評価を行っている。なお、厳密な切削感のシミュレーションには、光硬化性樹脂を用いたマテリアルジェッティング方式の3Dプリンターで作製した3Dモデルを外注して使用する必要があることは確認できている。これまでは術者の経験に頼ることが多かった歯内治療であるが、本研究では、コーンビームCT(以下CBCT)画像データから3Dプリンターによる立体造形モデル(以下3Dモデル)を作製し、これを用いて実用性の高い歯内治療シミュレーションシステムを創出し、精緻な治療を行うためのトレーニング方法を確立することを目的とした。本研究で使用する3Dプリンターは、どの診療室でも容易に使用できるように、低価格化が進み家庭用として普及し始めた熱溶解積層方式(以下FDM方式)を選択した。

このFDM方式の3Dプリンターで、根管を単純化した3Dモデルを造形し、長軸に垂直な方向に切断して断面を実体顕微鏡で観察し、3Dモデルの内部に形成された根管の形態を確認したところ、この3Dモデルでは、研究計画当初、歯内治療シミュレーションモデルに必須と考えていた微細な根管系の再現が非常に困難であることが明らかとなった。特に、狭窄した彎曲根管の再現は全く不可能であった。この微細な根管系の再現のためには、精密な造形が可能な3Dプリンターを用いて3Dモデルを作製する外注業者の利用が必要と考え、初年度の研究の中で、FDM方式の3Dプリンターで使用されるABS樹脂やPLA樹脂では得られない、象牙質に近い手用根管切削器具の切削感が得られることが判明した光硬化性樹脂を用いた、マテリアルジェッティング方式の3Dプリンターによる造形を行っている業者を選択した。外注業者へ3Dデータを送り、3Dモデルを作製する場合、3Dデータの送信から3Dモデルの入手までかなりの時間がかかり、本研究の目的のひとつである「実用性の高さ」という点から問題がある。今後、現有のFDM方式の3Dプリンターで、どこまで微細な根管系が再現できるかを検討する必要がある。初年度の研究実施計画では、早い段階でFDM方式の3Dプリンターを導入し、3Dモデルを作製することになっていたが、現在の機種を選定するまでに多くの時間がかかってしまった。また、3Dモデル造形に使用する樹脂の選定でも、FDM方式の3Dプリンターが指定しているABS樹脂とPLA樹脂によって作製した3Dモデルでは、手用根管切削器具の切削感のシミュレーションに問題があり、厳密な切削感のシミュレーションには、光硬化性樹脂を用いたマテリアルジェッティング方式の3Dプリンターで作製した3Dモデルを外注して使用する必要があることが判明した。さらに、研究計画立案当時、造形方向の工夫である程度再現が可能と予想された微細な根管系の形態が、FDM方式の3Dプリンターで造形された3Dモデルの内部に形成された根管系を観察した結果、樹脂の積層段階での変形によりほとんど再現出来ていないことが明らかとなった。「実用性の高さ」で選択したFDM方式の3Dプリンターの造形能力の限界が、歯内治療シミュレーションモデルに必須と考えていた微細な根管系の再現に制限を与えていると考えられるが、現有のFDM方式の3Dプリンターの能力がまだ100%発揮されていない可能性もあるため、FDM方式の3Dプリンターに使用可能な、メーカー指定以外の樹脂の使用や、造形パラメーターの修正等を今後行う予定である。最終年度に実施した研究の成果CADソフトで咬合面形態と根管系を付与した模擬天然歯3D画像データから、FDM方式の3Dプリンターで3Dモデルを造形後、マイクロカッターで各方向に切断し造形された形態の分析を行った。FDM方式の3Dプリンターでは空間の天井相当部分の造形にサポート材を使用するが、根管系は閉鎖空間でサポート材の除去ができないためサポート材を使用しない設定で造形した。根尖から歯軸方向への造形では天蓋部分の造形が困難となり、隣接面あるいは頬側面・舌側面から歯軸に垂直方向への造形では最後に造形された根管口周囲の形態が不鮮明となった。咬合面、天蓋および根管口を含む髄床底の造形は歯内治療のシミュレーションに必須であるため、造形を開始する面および造形方向を症例ごとに工夫する必要があることが明らかとなった。再根管治療のように天蓋がすでに除去されている症例でファイル操作のシミュレーションを行う場合は、3D画像データの根管形態に修正を加える必要がある。
核酸配列上での発光分子構築反応の開発と遺伝子検出技術への応用

本課題では、遺伝子検出技術の分野では未開拓であった“生物発光"を利用した新しい遺伝子検出システムの開発を目標に、以下の2つの研究を進めた。課題1)遺伝子配列情報を生物発光シグナルに変換する技術の開発。具体的には、標的配列への結合を引き金にして発光基質を放出する新規核酸プローブのデザインとその化学合成、課題2)核酸プローブの機能の強化を目指した、正電化を有するグアニジン核酸をオリゴヌクレオチドに導入するための技術開発を行った。本研究では、鎖長の短い核酸配列を高感度に検出可能な遺伝子検出技術の開発を目指し、遺伝子の検出技術としては未開拓であった生物発光を利用した新しいシステムを構築する。そこで先ず、配列情報を生物発光シグナルに変換するための新規核酸プローブを作製する。蛍光を利用する従来の遺伝子検出法では、細胞内夾雑分子由来の自然蛍光が高感度検出の障害となっているが、生物発光は夾雑物の影響を受けないため、高感度な検出が可能になると期待される。配列情報を生物発光に変換するシステムとしては、当初計画していた標的配列上で発光基質(ルシフェリン)を化学的に構築する“発光基質構築型核酸プローブ"に加え、標的配列への結合を引き金にして発光基質を放出する“発光基質放出型核酸プローブ"についても開発を進めることとし、研究初年度となる本年度は、両核酸プローブの作製を重点的に進めた。“発光基質構築型核酸プローブ"では、シアノベンゾチアゾール誘導体、およびシステイン誘導体をそれぞれ配列末端に導入した核酸プローブをデザインし、合成を進めた。2つのプローブが標的配列上に隣接して結合すると、シアノ基とシステイン間での縮合環化反応が起きルシフェリンが構築されると期待される。なお、ルシフェリンは6'位水酸基のアルキル化により発光活性が失われるため、構築するルシフェリンは6'位アミノ体とし、この部位で核酸と連結する。“発光基質放出型核酸プローブ"では、一方の核酸プローブにアジドベンジル基を介してルシフェリンを連結し、もう一方にはホスフィン基を導入したプローブをデザインした。この組み合わせでは標的配列結合時にアジド基とホスフィン基間でのStaudinger反応が誘起され、その結果、核酸プローブよりルシフェリンが放出される。後者についてはすでにプローブ構築に必要な分子の化学合成を終え、現在核酸への導入について検討を行っている。本研究では、遺伝子の検出技術としては未開拓であった生物発光を利用した高感度な遺伝子検出システムの構築を目指し、配列情報を生物発光シグナルに変換する新規核酸プローブの作製を計画した。当初計画ではこの変換システムとして、標的配列に結合した時に発光基質が構築される“発光基質構築型核酸プローブ"の作製を計画し、開発研究を進めた。一方で、ルシフェリン分子の活性構造を化学的にon-off制御することができれば、より効率的な変換システムの構築が可能になると考え、当初計画していなかったシステムである“発光基質放出型核酸プローブ"を考案し、並行して開発を進めることとした。“発光基質構築型核酸プローブ"開発では、アノベンゾチアゾール基、およびシステイン基をそれぞれ導入した2つの分子について化学合成を行った。また合成した2つの分子を弱塩基性水溶液中で混合することで、計画通りにルシフェリン分子が構築されることを確認出来た。一方“発光基質放出型核酸プローブ"では、発光基質(ルシフェリン)がp-アジドベンジル基を介して結合したプローブ分子が必要となるため、この化学合成を行った。また合成したプローブ分子では、トリフェニルホスフィン試薬によりアジド基が選択的に還元され、ルシフェリンが定量的に放出されることを確認した。以上のように、本年度は2つのシステム構築に必要な分子の化学合成を重点的に進めた。しかしながらこれらのプローブ分子の化学合成が当初の計画よりも困難であり、想定以上の時間を要した。そのため年度内での達成を予定していた核酸プローブの評価については、計画のすべてを達成することが出来なかった。本研究提案では、遺伝子検出技術の分野では未開拓であった“生物発光"を利用した新しい検出システムの開発を目標に、3つの課題を設定している。課題1)遺伝子配列情報を生物発光シグナルに変換するための新規核酸プローブの作製、課題2)グアニジン核酸を利用した核酸プローブの機能強化、課題3)上記2つの技術の組み合わせによる高感度遺伝子検出システムの確立。従来の蛍光を利用する遺伝子検出法では、細胞内夾雑分子由来の自然蛍光が高感度検出の障害となっているが、生物発光は夾雑物の影響を受けないため、非常に高感度な遺伝子検出が可能になると期待される。課題1:遺伝子配列情報を生物発光に変換するシステムとしては、研究立案段階で計画した標的配列上で発光基質を化学的に構築する“発光基質構築型核酸プローブ"に加え、標的配列への結合を引き金にして発光基質を放出する“発光基質放出型核酸プローブ"についても開発を進めることとし研究を進めた。“発光基質構築型核酸プローブ"については、昨年度までに基本システムの合成を完了していたので、今年度は“発光基質放出型核酸プローブ"の化学合成を行った。課題2:snRNAやmiRNA等の短鎖配列への核酸プローブの結合を安定化する技術として、グアニジン核酸を導入した核酸プローブの開発を進めた。グアニジン核酸はリン酸

ジエステル結合がグアニジニウム結合に置き換わったユニークな構造を持ち、正電荷を有していることが最大の特徴である。本年度はグアニジン核酸の導入に必要となるダイマー型アミダイト試薬について化学合成を進めた。ダイマー型試薬では4種の核酸塩基に対応した最大16種の化合物が必要となるが、本年度は標的配列に応じた3種のダイマー型試薬についての合成を行なった。現在、これらの試薬を用いてグアニジン核酸を導入したプローブ核酸の合成、及びその評価について検討を進めている。本研究ではsnRNAやmiRNA等の鎖長の短い遺伝子配列を高感度に検出する遺伝子検出技術の開発を目指し、遺伝子配列情報を生物発光シグナルに変換する新規核酸プローブを利用した遺伝子検出システムの構築を目指す。研究初年度では、標的配列上で発光基質を化学的に構築する“発光基質構築型核酸プローブ"について開発を進めた。研究計画2年目となる本年度は、標的配列への結合を引き金にして発光基質を放出する“発光基質放出型核酸プローブ"についての研究開発を主に進めた。“発光基質放出型核酸プローブ"では、p-アジドベンジルアルコールの水酸基に発光基質を連結させ、アジド基の還元反応を引き金にして発光基質が放出されるシステムを設計した。本合成では、p-アミノベンジルアルコールを原料とし、ベンジル位の2級水酸基と発光基質との縮合反応が鍵となったが、保護基の選択や縮合反応に問題があり合成が困難であった。そこで、ベンジル位の水酸基が1級水酸基となるよう分子設計を変更してプローブ分子の化学合成を進めた。一方、課題2のグアニジン核酸については、2つのヌクレオシドがグアニジニウム基により連結されたダイマー型アミダイト試薬の合成を進めた。本年度は、標的遺伝子の配列に対応した3種類のダイマー型試薬について化学合成を行なった。いずれも原料となるヌクレオシドの5'-位水酸基、または3'-位水酸基をアミノ基に変換した後、これらを連結させてグアニジニウム基を構築することで合成を達成した。研究計画では、本年度中に核酸プローブの化学合成・構築を終え、標的遺伝子を用いたシステムの検証実験を開始する予定であった。しかしながら核酸プローブの化学合成が当初計画よりも困難であり時間を要したため、システム検証実験を開始することが出来なかった。本研究では、遺伝子検出技術の分野では未開拓であった“生物発光"を利用した新しい遺伝子検出システムの開発を目標に、以下の課題を設定した。課題1)遺伝子配列情報を生物発光シグナルに変換するための新規核酸プローブの作製、課題2)グアニジン核酸を利用した核酸プローブの機能強化、課題3)上記2つの技術の組み合わせによる高感度遺伝子検出システムの確立。従来用いられている蛍光を利用した遺伝子検出技術では、細胞内夾雑分子由来の自然蛍光が高感度検出の障害となっていた。一方で生物発光は細胞内夾雑物の影響がないため、高感度な遺伝子検出が可能になると期待される。課題1:遺伝子配列情報を生物発光に変換する新たなシステムとして、標的配列上で発光基質を化学的に構築する“発光基質構築型核酸プローブ"に加え、標的配列への結合を引き金にして発光基質を放出する“発光基質放出型核酸プローブ"についても開発を進めた。