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企業集団会計における公正価値に関する研究

企業集団情報に関する研究の多くは、従来、親会社概念及び経済的単一体といった連結基礎概念との関連で、各勘定の認識・測定が行われてきた。本研究では、国際会計基準、日本、米国、英国等の制度、そして研究の蓄積のある米国の学説を中心に、連結財務諸表に関する学説及び制度の変遷をたどり、企業集団会計の特徴であるのれん及び非支配持分を中心に検討した。連結手続の前提として、大きく本支店会計か、企業結合の二つに分かれ、本支店会計と全部のれんが、企業結合と部分のれんが対応する傾向がみられた。また、資本から負債を先に確定するアプローチに変化するにつれ、非支配持分の表示も負債から資本へと変わっていったが明らかにした。本研究の目的は企業集団における公正価値について、「会計制度の動向」「会計制度の理論的考察」「企業の実例」の3点から考察することにある。第1年度(平成25年度)において、以下の研究成果を得た。1.第1の研究課題「会計制度の動向」では、IASB、FASB、日本の制度を対象として、本研究の基盤となる企業集団会計(連結会計等)の制度に関する文献研究により、本研究課題の基盤整備を図った。また、日本の制度において大きな変更点とされた「少数株主持分」から「非支配株主持分」について、歴史のある米国における少数株主持分の取扱いの変遷から検討を行った。2.第2の研究課題「会計制度の理論的考察」では、米国並び国際会計基準に影響を与えた国の一つである英国の学説に関する文献研究により、本研究課題の基盤整備を行った。また、欧米では資産総額に占める割合が大きく、公正価値評価による影響の大きいのれんについて、その認識後の処理をわが国の制度と比較しながら、また概念フレームワークの考え方とも関連させながら検討を行った。3.第3の研究課題「企業の実例」では、最終年度の調査にむけて、その事前準備を行った。本研究は企業集団における公正価値について、「会計制度の動向」「会計制度の理論的考察」「企業の実例」の3点から考察している。第2年度(平成26年度)において、以下の研究成果を得た。1.第1の研究課題「会計制度の動向」では、世界各国に影響を与えているIASBがどのような考え方に立っているかを、その変遷に焦点をあて、関連する文献研究により、IASBにおける連結範囲及び連結手続の変更の背景にある考え方を検討した。この研究成果については、「国際会計基準における連結会計情報の対象の変遷ー営業単位から資金生成単位へー」としてまとめ、『東京経大学会誌(経営学)』において公表した。2.第2の研究課題「会計制度の理論的考察」では、現在の会計基準のコンバージェンスの動きがはじまった20世紀後半の動きを参考に、現在焦点となっているのれん認識後の処理について、理論的考察を行った。この研究成果については、「国際的調和化の過程におけるのれん認識後の処理ーSchwencke所説及びBarker & OhOgartaigh所説を拠り所としてー」としてまとめ、『會計』において公表した。また少数株主持分の取扱については従来から論点となっており、厚生科学との関連でも、どのように測定・認識するかで問題となっていた。公正価値については、IASBで改訂作業がはじまった負債の分類と関連したこともあり、連結会計上の負債と資本の区分に関する研究成果を『会計理論学会年報』において公表した。3.第3の研究課題「企業の実例」では、最終年度の調査にむけて、既述の1及び2の検討結果を踏まえて、論点となる点をまとめるなどして、事前準備をすすめている。本研究は、企業集団における公正価値について、「会計制度の動向」「会計制度の理論的考察」「企業の実例」の3点から考察している。第3年度(平成27年度)において、以下の研究成果を得た。1.第1の研究課題「会計制度の動向」及び第2の研究課題である「会計制度の理論的考察」では、世界各国に影響を与えているIASBの連結範囲における支配権の考え方を整理しつつ会計制度の動向を探り、IASBに影響を与えてきた英国の考え方をTaylor所説を拠り所として理論的考察を行った。この研究成果を「連結範囲における支配権ーTaylor所説を拠り所としてー」『産業経理』(Vol.75,No.1, pp.43-52,2015年04月)において公表した。2.第2の研究課題「会計制度の理論的考察」及び第3の研究課題「企業の実例」として、現在でもしばしば粉飾処理の一つの要因とされる商品の処理について、連結会計上の論点の1つとされてきた未実現利益の処理を中心にNewlove所説とFinney所説を基に理論的考察を行った。この研究成果を、『財務会計論究』において分担執筆した「連結会計上の商品の取扱いーNewlove所説とFinney所説を拠り所としてー」(森山書店)に公表した。会計制度の中心である国際会計基準については、連結会計上の数値にも影響を与えることが予想される概念フレームワークの改訂、そして公表に向けた作業が行われている。その内容を詳細に検討するとともに、関係する諸学説を拠り所として、昨年度に引き続き根底にある考え方を明らかにすることを行った。また、昨年度は、それまで生じていた公正価値と関連させて論じられるのれんの処理のみならず、企業集団の範囲・連結の範囲に関する不正、未実現利益をはじめとする商品の処理の不正など企業行動に大きな問題が起きた。

実際の問題とその解決策の検討は今なお行われており、それを踏まえて理論的に検討し、制度面での実行可能性を引き続き行う必要があるが、当該研究成果等の論文執筆状況も既述のように継続して行われていることから、本研究は「おおむね順調に進展している」と判断できる。本研究は、企業集団における公正価値について、「会計制度の動向」「会計制度の理論的考察」「企業の実例」の3点から取り組んでいる。第4年度(平成28年度)において、以下の研究成果を得た。1.第1の研究課題「会計制度の動向」については、企業集団並びに公正価値に関する国際会計基準の動向を把握した。その結果、現在は、主にのれんに焦点が当てられていることが明らかとなった。次に、国際会計基準に影響を与えている英国の会計制度、さらにEU離脱以降の英国の会計制度の動向の参考となると考え、国際会計基準に関わる前に公表されていた英国会社法を中心に検討した。そしてこれらを比較検討し、現在は、金融商品取引法の考え方が強く影響しているものの、会社法の考え方も改めて確認する必要性を示した。この成果は、『新潟大学経済論集』において論文「1985年英国会社法及び国際会計基準における連結のれん認識時の処理」を公表した。2.第2の研究課題「会計制度の理論的考察」として、企業集団におけるのれんの処理を中心に米国の学説の変遷を踏まえて検討した。その結果、企業集団の捉え方によってのれんの処理が変わっており、そこには関連性があるのではないかと考えられた。そこで、のれんだけを取り上げるのではなく、企業集団の捉え方を踏まえてのれんの処理を考えるべきであるとの結論が得られ、その成果を日本会計研究学会関東部会での報告ならびに『會計』において論文「企業結合会計と連結会計の史的検討」を公表した。実際、現在の粉飾決算の多くは、企業集団の捉え方すなわち連結範囲に関わっており、粉飾決算防止にも示唆が与えられるものと考えている。企業集団及び公正価値に関する制度の整備も、順調に行なわれており、制度の把握及び学説に基づいた理論的考察については、計画通り行なっている。一方で、粉飾決算が相次いで発覚しているため、こうした動きへの対応が制度等で行なわれている。その内容を詳細に検討しているものの、理論的に深めるにはもう少し時間がかかりそうであるが、当該研究成果等の論文執筆状況も、既述にように継続して行なわれていることから、本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。企業集団における公正価値の研究の最終年度において、現在の状況を把握するために、現在の企業に影響を与えている国際会計基準を中心に取り上げた。国際会計基準については、任意適用するか、強制適用するか、導入するか、と各国において様々な対応がとられている。まず、国際会計基準の影響をわが国と同じように影響を受けているシンガポールの会計制度の動向を把握した。特に、現在の連結会計は、非支配株主持分の認識・測定が重視されているので、非支配持分を中心に検討した。その結果、会計制度上は、国際会計基準とほぼ同じでありながら、理論的には反対意見が出されていたことが明らかとなった。この根底には、国際会計基準は証券市場を重視し、シンガポールは会社法の影響を受けていたからだと考えられる。
STM/STSによる層状ダイカルコゲナイドナノチューブの基底状態の研究

本研究では、層状化合物NbSe_2で構成されたナノチューブにおいてSTM/STSを行った。NbSe_2ナノチューブ試料は気相反応法により作成された。劈開したグラファイト(HOPG)上に、2-プロパノール溶媒中で超音波分散させたNbSe_2ナノチューブを滴下することによりSTM/STS測定用の試料を準備した。室温でのSTM像から、300-2000nm程度の長さのNbSe_2ナノチューブが観測された。そのほとんどは長さが600nm以上で直線状である。これらのナノチューブの径は2-50nmと見積もられた。このうち、径が10nm以下の細いものは単層NbSe2ナノチューブ、それ以上の太いナノチューブは多層であると考えられる。また、単層カーボンナノチューブではよく見られるバンドル構造がNbSe_2ナノチューブにおいても見出された。走査プロファイルからは、バンドルの径は50-100nm程度であり、径が約2nmの単層NbSe_2ナノチューブ数100本から構成されていることがわかった。さらに、1本の単層NbSe_2ナノチューブが2本に分岐した構造、いわゆるY-ジャンクションが見つかった。室温でのSTM測定ではNbSe_2ナノチューブの原子配列を確認するには至らなかったが、4.2K以下の低温において単層NbSe_2ナノチューブの鮮明なSTM像を得ることに成功した。この結果によりNbSe_2ナノチューブの原子配列が判別され、カイラル角が求められた。これと走査プロファイルから求めた直径からNbSe_2ナノチューブのカイラル指数(螺旋度)が初めて決定された。その結果、今回調べたNbSe_2ナノチューブについては、ナノチューブごとにカイラル角も含めた螺旋度が異なることがわかった。また、いずれもが螺旋度の対称性の低いカイラル型であることが明らかになった。層状化合物NbSe_2で構成されたナノチューブにおいてSTM/STSを行った。劈開したグラファイト上に、溶媒中で超音波分散させたNbSe_2ナノチューブを滴下することによりSTM/STS測定用の試料を準備した。走査プロファイルからこれらのナノチューブの径は2-50nmと見積もられた。このうち、径が10nm以下の細いものは単層NbSe_2ナノチューブ、それ以上の太いナノチューブは多層であると考えられる。これまでの透過電子顕微鏡による研究では多層NbSe_2ナノチューブのみが観測されていたが、本研究により単層NbSe_2ナノチューブが見つかったことから、カイラリティーに対応した物性が明らかになることが期待される。また、単層カーボンナノチューブではよく見られるバンドル構造が見出された。走査プロファイルからは、バンドルの径は50-100nm程度であり、径が約2nmの単層NbSe_2ナノチューブから構成されていることがわかった。Y-ジャンクションはカーボンナノチューブでも見られるものだが、応用面において興味深い構造である。STS測定においては、今のところ再現性のあるトンネルスペクトルが得られていない。

ノイズを低減するなど技術的な問題を解決することが必要である。STS測定の精度を上げ、電荷密度波や超伝導の発現とカイラリティーとの関連を明らかにすることが今後の課題である。気相反応法によって生成した層状化合物NbSe_2で構成されたナノチューブにおいてSTM/STS測定を行った。4.2K以下の低温において単層NbSe_2ナノチューブの鮮明なSTM像を得ることに成功した。この結果によりNbSe_2ナノチューブの原子配列が判別され、カイラル角が求められた。これと走査プロファイルから求めた直径からNbSe_2ナノチューブのカイラル指数(螺旋度)が初めて決定された。その結果、今回調べたNbSe_2ナノチューブについては、ナノチューブごとにカイラル角も含めた螺旋度が異なることがわかった。また、いずれもが螺旋度の対称性の低いカイラル型であることが明らかになった。これらの事実はNbSe_2ナノチューブの生成機構に対し何らかの示唆を与える。また、NbSe_2ナノチューブの先端付近のSTM像を得ることができた。その結果、カーボンナノチューブと同様にNbSe_2ナノチューブの先端は半球もしくは円錐状に終端されていることが見出された。これらのNbSe_2ナノチューブに対し低温においてSTS測定を試みてきたが、再現性のあるトンネルスペクトルが得られていなかった。これはNbSe_2ナノチューブと基板であるグラファイトとの電気的接触が不十分であるためと考えられる。このため、別な基板として真空蒸着により雲母上に金の薄膜を準備した。この際に、雲母を最適な温度に加熱することにより原子スケールで平坦な金の薄膜を得る方法を確立した。
北陸地方近代化における真宗地帶の特性

幕末維新期から近代を通じて、農村経済の進展度のうえで、福井・石川・富山3県の北陸地方が、いわゆる「中間型」地域に包摂されるが、そのほかに真宗腸帶としての地域性が、北陸地方近代化のなかで、どのような働きをみせるかとの課題意識をふまえ、特に明治後期から大正期にかけての機業生産の飛躍的な発展について、種々調査研究を行った。このさい真宗教義の「職業労働」尊重の「職業倫理」が、機業経営者と機業労働者(女工)の双方に、どのような教育力を発揮するかという分析視角から、特に真宗寺院僧侶の機業場訪問による「工場説教」の実態を検討した。地方資料(特に機業経営資料)・中央資料(国立国会図書館・農林水産省図書館・東京大学経済学部図書館所蔵)調査のほかに、3県内の明治後期創業の機業場の関係者や地区真宗寺院僧侶からの聞き取り調査を実施した。たとえば、石川県下で機業の盛んな河北郡七塚村木津(現、七塚町)は、真宗寺院(大谷派)一色の真宗地帶であるが、当地の代表的な寺島機業場[明治32年創業]の場合、現社長寺島光与氏によると、大正・昭和戦前期には、同機業場の女工に対して、金沢別院の僧侶に依頼し、毎月1回「工場説教」を行ったという。また当地の正楽寺(大谷派)は、地区の高橋機業場の「女工一同寄贈」と記した幔幕を所蔵するが、同寺の住職星名隆によると、明治後期にさかのぼり、同機業場女工への「工場説教」がしばしば行われる。いっぽう富山県中新川郡も名実ともの真宗地帯で、同郡上市町の細川機業場(明治24年創業)では、かつては女工を中心に女子青年団を設け、真宗寺伝僧侶を招いて宗教教育を実施した。この点、非真宗地帶で明治後期から機業生産が衰退する群馬・栃木両県の動向との比較により、北陸真宗地帶の地域性が一層明確化するが、さらに他の山形・福島など機業諸県との比較研究の必要性が痛感される。
柔らか蛋白質のアロステリーを水和効果を含む自由エネルギー地形解析から探る

1.all-atom GoモデルをエクスポーターMsbAに適用し、transmembrane domain (TMD)の内向きから外向きへの構造転移の経路を調べた。その結果、この構造転移は、nucleotide binding domain (NBD)は閉じているがTMDはまだ外向きに開いていない中間体(occluded state)を経由して起こるとすると実験結果をよく説明できることが判明した。さらに、この構造転移をアミノ酸残基間のコンタクトの変化として時系列解析することにより、intracellular loop(ICL)がNBDの運動をTMDに伝える役割を果たしていることが判明した。2.マルトーストランスポーターは、NBDに相当するMalK2, TMDに相当するMalFG、さらに基質をリクルートする役割をするMalEを含めると全部で5つのドメインから成る巨大な蛋白質である。このフルトランスポーターを膜に埋め込んだ系のMDシミュレーションに成功した。その結果、NBDにATPが結合するだけではNBDの二量体化は起こらず、マルトースと結合したMalEが細胞外側のMalF-P2領域に結合したときのみ、二量体化が起こることが判明した。3.ABCトランスポーターのATP加水分解機構を量子化学的に解明するため、前述したMalK2にATPが結合した状態に対しQM/MM metadynamics計算を適用し、加水分解反応の自由エネルギー曲面を得ることに成功した。その結果、活性化エネルギーの計算値は14.8 kcal/molとなり実験値(16.3 kcal/mol)をよく再現した。反応は、Glu159が一般塩基として近傍の水分子からプロトンを引き抜くことにより開始され、反応全体はいわゆる"dissociation model"に従うことが明らかとなった。27年度が最終年度であるため、記入しない。1)粗視化モデルによるglobal motionの解析エクスポーターの一つであるMsbAに対しelastic network modelを適用し、overdamped limit条件のもとでランジュバン運動方程式を解き,系の緩和ダイナミクスを追跡した.その結果、nucleotide binding domain (NBD)にATPを一つの仮想nodeとして付加すると、transmembrane domain (TMD)に内向きから外向きへの運動が誘起されることが判明した.また得られた外向き構造に対し,ATPのnodeを取り去り(加水分解に相当)と,内向き構造に戻った.以上の解析により,内向き⇔外向き構造変換経路の概要が明らかとなった.2)拡張サンプリングMD計算によるNBD二量体化過程の自由エネルギー地形マルトーストランスポーターの2つのNBDドメイン(MalK)を対象にして、オープン状態からクローズ状態(2量体状態)への変換経路をconventional MD計算とaccelerated MD計算により調べた。ATP結合状態と非結合状態について自由エネルギー地形を評価し比較検討したところ、NBDの2量体化はinduced-fit型の構造変化であることが明らかとなった。3)NBD二量体化過程の熱揺らぎと水の効果好熱性細菌由来のNBD (MJ0796)の二量体化過程を、タンパク質の構造を固定してinterface間の距離を離した場合と、targeted MDを用いてタンパク質構造の揺らぎを考慮しながらinterface間距離を変化させた場合のそれぞれについて、3D-RISM計算を行うことにより水を含む系全体の自由エネルギーや水和熱力学量を評価した。その結果、static系では80.2kcal/molもの高いエネルギー障壁が生じたが、dynamic系ではこのような障壁はほとんど消失した。この結果は、分子間相互作用が起こるために熱揺らぎが必須の役割を果たしていることを示す初めての例である。本研究では、主としてABCトランスポーターを取り上げ、その薬物輸送メカニズムにおけるATPと水の役割は何か、induced-fitかconformational shiftか、アロステリー経路などの問題を自由エネルギー地形から解明することを目的としている。

H26年度においては、粗視化モデルに基づく計算により、ATP結合によって誘起されるNBDの運動がTMDに伝わり、TMDの内向きから外向きの運動が起こることを実証した。言い換えると、NBDとTMD間のアロステリックコミュニケーションの存在を実証したことになり、目標の一つを達成したといえる。また、MalKをターゲットにした研究では、all-atom計算によりNBD間相互作用自由エネルギー地形を得ることに成功した。また、この地形のATPの有無の場合の比較から、ATP結合がinduced-fitを引き起こして、NBDの二量体化が起こることを示した。さらに、当初の計画には入っていなかったが、タンパク質ータンパク質間のドッキングには熱揺らぎ(まさに柔らかさ)が必須な役割を果たしていることを実証し、本新学術領域に貢献できた。27年度が最終年度であるため、記入しない。1)粗視化モデルによる計算を、エクスポーターのみならず、X線構造の報告されているインポータやダイニンなどの他のATPタンパク質にも適用し、NBDと機能ドメイン間のアロステリーについて研究し、共通のメカニズムがあるかどうか調べる。2)H26年度の研究で、MalKの二量体化過程でATP結合部位に水が浸入することが見出された。本年度では、ATPとこの水を含む系に対しab initio MD計算を実行し、ATPの加水分解メカニズムを調べる。3)MalKのinduced-fit運動のトラジェクトリーに対し3D-RISM計算を実行し、水の効果を調べる。4)NBD以外のタンパク質ータンパク質会合系に対して、熱揺らぎや水の効果を調べる。具体的には、barnase-barstar系などをターゲットとする。
抗菌性・抗酸化性を付与した可食性フィルムの調製に関する研究

クロカジキ水溶性タンパク質(FWSP)フィルム溶液のタンパク質濃度3%、pH10以上、加熱温度70°C、加熱時間15分間処理で、透明感があり柔軟性のあるフィルムが形成できることを明らかにしたので、本フィルムに新規機能を付加することとした。大豆タンパク質との併用により柔軟性が、卵白アルブミンとの併用で機械的性質の低下が生じることをまず明らかにした。さらに、FWSPフィルムの水蒸気透過性(WVP)を低くするため、食用油脂あるいは各種脂肪酸の添加を試みたところ、特に40%オレイン酸添加によってWVPを約1/5まで減少させることに成功した。クロカジキFWSP可食性フィルムの機械的性質などを改善すべく、物理的方法としてheat curing、化学的方法としてホルムアルデヒド蒸気処理を行った。フィルムの95°Cにおける加熱処理により、引っ張り強度(TS)の増大、引っ張り伸び率(EAB)の減少を図ることができた。また、1%ホルムアルデヒド蒸気処理により、フィルムのTSは顕著に減少した。これら処理により、フィルムタンパク質間に架橋結合が生じていることが示唆された。フィルム溶液へのジアルデヒドスターチ添加はTSの増加、ドデシル硫酸ナトリウムの添加はEABの増加をもたらし、両化合物の組合せにより種々の機械的性質を有するフィルムの作成ができた。最後に、天然抗菌剤であるε-ポリリジン(PL)をFWSPフィルムに混合した抗菌性フィルムを作成し、その効果について検討した。PL添加フィルムは、液体培地でグラム陽性菌には最小阻止濃度(MIC)でも菌の増殖を抑制した。グラム陰性菌に対しても、PL濃度を上げればほとんどの菌の増殖を抑制することが判明した。本研究は、冷凍すり身製造の水晒し工程をはじめとした各種水産加工現揚で大量に排出される魚肉水溶性タンパク質を回収し、ほとんど利用されていない本タンパク質から可食性フィルムを調製して、食品の加工・貯蔵に役立てることを目的としている。本年度は、主として水溶性タンパク質フィルムの調製方法とそれらの各種性状について検討を加えた。魚肉試料としては本研究室で入手しやすくかつ水溶性タンパク質含量の高い冷凍クロカジキ肉を使用した。常法により水溶性タンパク質を抽出後、透析・凍結乾燥を行って粉末状の水溶性タンパク質を調製した。本粉末から調製したフィルム溶液を25°Cで24時間乾燥することにより、可食性フィルムを調製した。やや黄色を帯びた透明なフィルムが得られた。フィルムの性状としては、色調、引っ張り強度、引っ張り伸び率、水蒸気透過性、固形分・タンパク質の可溶性、タンパク質分解酵素による消化性などを測定し、フィルムの形成機構についてはSDS-PAGEや表面疎水性基量の変化により検討した。フィルムの各種性状に及ぼすフィルム溶液のタンパク質濃度、pH、加熱温度・時問、可塑剤の種類と濃度、脂質添加の影響などをまず調べ、最適条件の設定を目指した。その結果、フィルム溶液の水溶性タンパク質濃度3%、pH10以上、加熱温度70°C、加熱時間15分問でフィルムが形成できることを明らかにした。本フィルムは極めて脆いため、各種可塑剤を添加して柔軟で取り扱いやすいフィルムの開発を次に行った。可塑剤としてグリセリンをタンパク質に対して50%添加すると、柔軟である程度の強度を保持したフィルムとなることが判明した。また、脂質をフィルム溶液に取り込むことにより、フィルムの水蒸気透過性を低下することができた。今後は、抗菌剤や抗酸化剤を添加したフィルムを作成し、それらフィルムの性状を測定する。本研究は、冷凍すり身製造の水晒し工程をはじめとした各種水産加工現場で大量に排出される魚肉水溶性タンパク質を回収し、ほとんと利用されていない本タンパク質から可食性フィルムを調製して、食品の加工・貯蔵に役立てることを目的としている。本年度は、昨年度調製方法が確立した可食性フィルムの各種性状を改善するとともに抗菌性を付与する方法について検討した。クロカジキ水溶性タンパク質(FWSP)

フィルム溶液をタンパク質濃度3%、pH10以上、加熱温度70°C、加熱時間15分間処理すると、透明感があり柔軟性のあるフィルムが形成できることを明らかになったので、本フィルムに新規機能を付加することとした。大豆タンパク質との併用により柔軟性が、卵白アルブミンとの併用で機械的性質の低下が生じることをまず明らかにした。さらに、FWSPフィルムの水蒸気透過性(WVP)を低くするため、食用油脂あるいは各樹旨肪酸の添加を試みたところ、特に40%オレイン酸添加によってWVPを約1/5まで減少させることに成功した。クロカジキFWSP可食性フィルムの機械的性質などを改善すべく、物理的方法としてheat curing、化学的方法としてホルムアルデヒド蒸気処理を行った。フィルムの95°Cにおける加熱処理により、引り張り強度(TS)の増大、引り張り伸び率(EAB)の減少を図ることができた。また、1%ホルムアルデヒド蒸気処理により、フィルムのTS.は顕著に減少した。これら処理により、フィルムタンパク質間に架橋結合が生じることが示唆された。フィルム溶液へのジアルデヒドスターチ添伽はTSの増加、ドデシル硫酸ナトリウムの添加はEABの増加をもたらし、両化合物の組合せにより種々の機械的性質を有するフィルムの作成ができた。最後に、天然抗菌剤であるε-ポリリジン(PL)をFWSPフィルムに混合した抗菌性フイルムを作成し、その効果について検討した。PL添伽フィルムは、液体培地でグラム陽性菌には最小阻止濃度(MIC)でも菌の増殖を抑制した。グラム陰性菌に対しても、PL濃度を上げればほとんどの菌の増殖を抑制することが判明した。
ニューロペプチドY、ガラニン及びパンクレアスタチンの受容体アンタゴニストの開発

平成5年度は細胞培養施設を創設するために、バイオクリーンベンチ、インキュベータ-、倒立顕微鏡、オートクレーブ、遠心機等を購入し、セットアップを完了した。これで培養細胞を用いるペプチドのアッセイが可能になった。そこでまず、HEL細胞を培養して、その細胞内カルシウム濃度の変化を測定することにより、ニューロペプチドYの受容体アンタゴニスト検出法を確立した。パンクレアスタチンのアンタゴニスト開発に関しては、適当なアッセイ系が知られていないので、その基礎研究としてラットの単離膵ラ氏島から調製したB細胞の初代培養系を確立し、細胞内遊離カルシウム濃度の動態およびインスリン分泌を指標にすることを検討した。膵島B細胞内の遊離カルシウム濃度はグルコース投与によって上昇したが、この上昇はパンクレアスタチンの投与で濃度依存性に抑制された。PSTの抑制作用はグルコース刺激に対して特異的で、ソマトスタチンのようにK^+チャンネルを介してインスリン分泌を抑制する可能性はなく、また、膜電位依存性Ca^+チャンネルに直接作用する可能性も少ない。そこで、PSTが膵島B細胞によるグルコースの取り込みから代謝に至る経路のどこかに作用してインスリン分泌を抑制する可能性が考えられた。こうして、ラット膵島から調製したB細胞の初代培養系がパンクレアスタチンに対するアンタゴニストの検出に役立つことが判明した。ペプチド合成に関しては、ペプチド合成法を改良することにより、高収率でペプチド合成が出来るようになった。また、ニューロペプチドYおよびパンクレアスタチンのアンタゴニスト合成のために、これらのペプチドのC末端構造に焦点を合わせ、一連のアナログおよびアナログ混合物を合成し、スクリーニングを行なった。その結果、4-10個のアミノ酸残基からなるペプチドがニューロペプチドY受容体に対する拮抗活性を有することが明らかになったので、これらのペプチドをリ-ド化合物として、非ペプチド性の受容体拮抗剤の合成へ向けて構造上の工夫を行なうことが可能になった。平成5年度は細胞培養施設を創設するために、バイオクリーンベンチ、インキュベーター、倒立顕微鏡、オートクレーブ、遠心機等を購入し、セットアップを完了した。これで培養細胞を用いる生理活性ペプチドのアッセイが可能になった。また、我々は、ラットの単離膵ラ氏島から調製したB細胞の初代培養系を用い、細胞内遊離カルシュウム濃度の動態およびインスリン分泌を指標にして、パンクレアスタチンによるインスリン分泌抑制の作用機構を検討した。パンクレアスタチンは、膵島B細胞から分泌され、グルコースによるインスリン分泌を抑制することが知られているが、その作用機構については不明である。膵島B細胞内の遊離カルシュウム濃度はグルコース投与によって上昇したが、この上昇はパンクレアスタチンの投与で濃度依存性に抑制された。さらに検討した結果、パンクレアスタチンはKチャンネルを活性化してカルシュウムの流入を阻害する可能性が指摘された。したがって、ラット膵島から調製したB細胞の初代培養系がパンクレアスタチンに対するアンタゴニストの検出に役立つことが判明した。ペプチド合成に関しては、ペプチド合成法の改良することにより、高収率でペプチドの合成が出来るようになった。また、ニューロペプチドYおよびパンクレアスタチンのアンタゴニスト合成のために、これらのペプチドのC末端構造に焦点を合わせ、一連のアナログおよびアナログ混合物を合成し、上記の方法でスクリーニングを行なった。ニューロペプチドYおよびパンクレアスタチンのアンタゴニスト合成のために、これらのペプチドのC末端構造に焦点を合わせ、一連のアナログおよびアナログ混合物を合成し、スクリーニングを行なった。

その結果、僅か4個のアミノ酸残基からなるペプチドがニューロペプチドY受容体に対する拮抗活性を有することが明らかになったので、このペプチドをリ-ド化合物として、非ペプチド性の受容体拮抗剤の合成へ向けて構造上の工夫を行なうことが可能になった。PSTは、膵ラ氏島B細胞内で産生され、インスリンと共に放出されてオートクリン機構を介してインスリン分泌を抑制するものと考えられる。しかし、PSTの受容体に関しては不明な点が多い。そこで我々は、パンクレアスタチンのアンタゴニスト開発のための基礎研究として、ラット膵ラ氏島B細胞の初代培養系を用い、細胞内遊離カルシウム濃度の動態を指標にして、グルコース以外のインスリン分泌促進剤に対するPSTの作用をソマトスタチンの作用と比較検討してみた。その結果、アセチルコリン、GIPおよびグリベンクラミド刺激による膵ラ氏島B細胞の細胞内カルシウム濃度の上昇については、ソマトスタチンでは強い抑制作用を観察したが、PSTに関してはすべて無効であった。このことから、両者が極めて異なった作用機構を介してインスリン分泌を抑制することが示唆された。PSTの抑制作用はグルコース刺激に対して特異的で、ソマトスタチンのようにK^+チャンネルを介してインスリン分泌を抑制する可能性はなく、また、膜電位依存性Ca^+チャンネルに直接作用する可能性も少ない。そこで、PSTが膵ラ氏島B細胞によるグルコースの取り込みから代謝に至る経路のどこかに作用してインスリン分泌を抑制する可能性が考えられた。この結果は、パンクレアスタチンのアンタゴニスト開発がインスリン分泌機構の解明や糖尿病の病態生理の解明のために重要であり、従来とは異なるタイプの糖尿病薬剤に発展する可能性があることを示唆している。
植物毒素類の高効率合成法の開発

植物病原菌由来の植物毒素類は病徴の発現に関わるばかりでなく、植物調節物質など多様な生理活性を示すことで注目されている。具体的にはバレイショ細胞の肥大や塊茎誘導活性を持つコロナチンやトマトの宿主特異的毒素であるAAL-毒素を対象にこれらの高効率合成法の開発を目的として以下の成果を上げた。コロナチンは牧草イタリアンライグラスかさ枯病菌の産生毒素で、他の数種の細菌病菌も同じ毒素を生産している。コロナチンの化学構造は分光学的データ、化学反応、合成、X-線構造解析などにより決定したが、インダノン骨格を有するコロナファシン酸とアミノ酸であるコロナミン酸がアミド結合した特異な化合物である。最近コロナチンは植物ホルモンとして認識されつつあるジャスモン酸との構造ならびに生理活性との類似性が指摘され、コロナチンの方が高い活性を示すことから、ジャスモン酸の関与する生理現象を解明するための最も重要なプローブ化合物と考えられる。応用面ではセイヨウイチイの植物体をコロナチン処理することにより、抗癌剤タキソ-ルの生産性向上に役立つことも明らかとなった。シクロペンテノンを出発物質として、柴崎らの開発した不斉マイケル反応により9段階、通算収率25%で光学純度98%以上のコロナファシン酸を得ることに成功した。コロナミン酸はRーリンゴ酸より環状サルフェートを経て通算収率30%で(+)-コロナミン酸を得ることが出来た。最後にコロナファシン酸とコロナミン酸を水溶性ジアルキルカルボジイミドを縮合剤としてアミド化し、保護基を除去して高収率でコロナチンを合成した。この合成法により幅広い生物活性試験が可能となった。
メタヒューリスティクスにおける探索アルゴリズムの設計自動化

メタヒューリスティクスにおける探索アルゴリズムを自動開発に向けて,計算困難問題のひとつであるAND-EXOR論理式の最小化問題について主に研究した。扱った論理式は,任意の積項をEXOR演算子で結合したESOPと呼ばれる論理式である。我々はまず,単純であるが計算時間の大きなアルゴリズムを実装した。このアルゴリズムは単純な変換規則をESOPに操返し適用するものである。そして,適用したルールの列を収集し,効率的に最小ESOPに到達するような部分列の発見を試みた。我々の本来の目標は,この効率的な部分列を自動的に発見することであったが,実際には,効率的な探索部分列についてのいくつかの性質を,手動で発見した。この性質を使って,新しく,高速なESOP最小化アルゴリズムを開発した:(1)提案したアルゴリズムは,すべての6変数関数に対して高速に最小ESOPを計算する。また,7変数関数の一部についても高速に最小化できる。これまで,5変数関数についての効率的なアルゴリズムはあったが6変数関数についてのアルゴリズムは知られていない。アルゴリズムのキーポイントは,探索空間の枝刈り手法であり,それは探索のパラメータについての下界,上界についての補題に基づくものである。(2)上記のアルゴリズムをさらに高速化する手法を開発し,実験によってこれらの手法の効果を示、した。4つのベンチマーク回路,con1,misex1,rd53,sqrt8について,初めてその最小ESOPを求めた。実用的な規模で厳密な最適解を得ることが困難である組合せ最適化問題として,排他的論理和(EXOR)を使用した回路の最小化問題を選び,開発が容易である局所的な単純なルールにより近傍探索を行なうアルゴリズムから,問題例を解くことにより,単純ルールを組み合わせた,専門的な知識によって作成されるであろうマクロルールを自動的に生成すること,そして,その並列化が目的である。1.排他的論理和(EXOR)回路の最小化のための単純なルールによる探索アルゴリズムについては,2つのアルゴリズムを実装した。一方は,積項の組合せを探索空間とするものであり,他方は,論理式をXORDD(XOR-based Decomposition Diagram)と呼ばれるグラフで表現し,単純な部分グラフの縮退ルールにより論理式を簡単化するものである。2.積項の組合せを探索空間とする手法について,問題例による実験を行う中で3種類のマクロルールを発見し,それを定式化し,新しい下限,上限を証明できた。これにより,従来は困難とされていた7変数論理関数の最小化が実用的な時間で計算できるアルゴリズムを開発し,研究会等で発表した。3.最小化アルゴリズムの並列化については,積項の組合せを探索空間とする手法は組合せ集合を分割することにより比較的簡単に並列化することができる。現在,MPI(Message Passing Interface)を利用した分枝限定法に基づくソフトウェアを開発中である。グラフを用いるアルゴリズムの並列化については,グラフデータの大きさのため,メッセージパッシングより共有メモリモデルが望ましく,現在そのためのアーキテクチャを検討中である。4.マクロルールの生成とその優先度計算の原理の定式化については,上記2.での経験をふまえて検討中であるが,当初の計画と異なり,不適切な単純ルールの組合せ(良い解が得られない探索)を生成すべきであるとの結論に達した。実用的な規模で厳密な最適解を得ることが困難である組合せ最適化問題として,排他的論理和(EXOR)を使用した回路の最小化問題を選び,開発が容易である局所的で単純なルールにより近傍探索を行なうアルゴリズムから,問題例を解くことにより,専門的な知識によって作成されるであろう単純ルールを組み合わせたマクロルールを自動的に生成すること,そして,その並列化が目的である。前年度には,積項の組合せを探索空間とする単純な探索アルゴリズムから,3種類のマクロルールを発見し,その定式化を行った。1.問題例の解析により前年度のマクロルールをさらに精密化し,上記最小化問題に対する高速なアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムを実装したプログラムは,現在,世界最速である。

2.上記アルゴリズムの実用的な評価として,各種ベンチマーク回路の最小化を行い,これまで知られていなかった最小回路を求め,アルゴリズムの有効性を示した。3.上記アルゴリズム並列化は,一般的な分枝限定法の並列化と捉えることができる。その観点から開発されたプログラムを見直して,並列分枝限定法という枠組みという条件付であるが,並列プログラムを低コストで実現できる汎用的なシステムを開発した。具体的には,問題固有部分を記述するだけで,MPI(Message Passing Interface)をベースとしたPCクラスタ上で動作する並列プログラムを生成するシステムである。4.マクロルールの生成とその優先度計算の原理の定式化については,上記の具体的な最小化アルゴリズムの開発過程で,組み合わせてはいけない単純ルールの定式化が重要であるとの知見を得た。
カハール・レチウス細胞等のGABAの積極的興奮性とその生理的意義の解明

成体では抑制性に作用するGABAは未成熟な神経細胞では興奮性伝達物質としてはたらくが、これはCl^-イオン輸送体KCC2の活性が発達と共に上昇するためである。ラット・マウスでは脳幹の細胞や大脳皮質形成過程の辺縁帯カハール・レチウス(CR)細胞が出生前後に既にKCC2を発現していることが報告されているが、反対する報告もある。前年度は免疫染色法やin situ hybridization法を用いてともに大脳皮質形成過程においては早生まれであるサブプレート(SP)細胞とCR細胞でKCC2の発現レベルが異なることを見出した。そのため、ホールセル・パッチクランプ法でSP細胞とCR細胞で細胞内Cl^-([Cl^-]_i)濃度の指標となるGABAの逆転電位(E_<GABA>)を測定したが、有意な差が認められた。これは想定外の結果であったため、本年度は正確に([Cl^-]_i)を測定することができるグラミシジン穿孔パッチクランプ法を行った。しかし、ホールセル・パッチクランプ法の結果と同じく、SP細胞のE_<GABA>はCR細胞のE_<GABA>より過分極側にシフトしている傾向があった。成体では抑制性に作用するGABAは未成熟な神経細胞では興奮性伝達物質としてはたらくが、これはCl-イオン輸送体KCC2の活性が発達と共に上昇するためである。ラット・マウスでは脳幹の細胞や大脳皮質形成過程のカハール・レチウス(CR)細胞が出生前後に既にKCC2を発現していることが報告されているが、反対する意見もある。そこで、発達期におけるCR細胞、皮質板(サブプレート;SP)細胞のKCC2発現を調べた。抗KCC2抗体を用いた免疫組織学的実験を行ったところ、リーリン陽性のCR細胞では生後7日(P7)までKCC2のシグナルは認められなかった。ところが、SPではPOで既にKCC2のシグナルが認められた。in situ hybridization法にてmRNAの発現を調べた場合もKCC2のシグナルがSP付近に認められた。過去の報告では、SPの細胞では生後P25で細胞内Cr-濃度([Cl-]_i)が比較的高くGABAが脱分極に作用することが示唆されているため、電気静学的手法を用いて[Cl-]_iを調べた。その結果、SPではII/III層の錐体細胞に比べて[Cl-]_iが低く、KCC2の活性があることが示唆された。これはLuhmannら(2002、2008)による報告と異なっており、現在、その原因を探索中である。実験はおおむね順調に行った。しかし、過去の文献報告からSP細胞でのKCC2の発現にもかかわらず[Cl-]_iが比較的高いことを想定していたが、予想していた結果と異なる結果が出ている。そのため実行予定(発達期大脳皮質の各部位でのタウリンの分布の検討)の実験をする必要性がなくなっている。ただし、その原因究明は今後行う予定である。23年度は予定の実験を行ったことになるが、24年度の計画は、過去の文献報告と異なる結果が出たためそのまま実行することはできない。まず報告と異なった結果が出た原因を検討・追究する。具体的には、グラミシジン法による正確な細胞内Cl-濃度の測定とCa^<2+>イメージングによるGABAの脱分極による細胞内Ca^<2+>濃度上昇作用が部位により異なるかを調べる(予想ではCR、SP細胞ではGABAでCa^<2+>が上昇しない)。同時に、GABAの興奮・抑制に関係なくCR細胞、SP細胞の生理的役割について、検討していく。SP細胞では、薬剤投与によるSP細胞除去の方法が確立しており、その方法を用い、SP細胞除去による大脳皮質形成への関与を詳細に検討する。
口腔フローラが口腔と全身の健康に及ぼす影響の解明

本研究では口腔の細菌叢の構成と歯周疾患、口臭ならびに高齢者の発熱および肺炎との関連性を調べた。口腔細菌叢の構成を調べるため唾液あるいは舌苔から染色体DNAを抽出し、これをテンプレートとしてTerminal-Restriction Fragment Length Polymorphism(T-RFLP)法で各被験者の細菌叢の構成の違いを解析した。この結果、唾液に存在する細菌種のT-RFLPパターンと歯周炎および口臭との間、ならびに舌苔の細菌叢のT-RFLPパターンと施設入居高齢者の発熱および肺炎との間に優位な関連が認められることが明らかとなった。平成19年510月、福岡県久山町における30歳以上の全町民、約4000人を対象とした健康調査を行なった。歯周病検診は米国国民栄養調査(NHANES III)と同様の方法で実施し、プロービングデプス、アタッチメントロス、プロービング後の出血、口腔清掃状態等を記録した。また、口腔細菌叢を調べるため唾液の採取を行った。全身の健康については、心電図、肥満度(BMIおよび体脂肪率)、ウエストヒップ比、血液生化学検査(HbAlc、AST、ALT、ALP、LAP、LDH、γ-GTP、アミラーゼ、総コレステロール、HDL-コレステロール、LDL-コレステロール、中性脂肪、チモール、クンケル、総ビリルビン、尿素窒素、クレアチン、尿酸、総蛋白、アルブミン、A/G比、白血球数、赤血球数、血小板数、Na、K、C1、Ca、IP、血清鉄など)、糖負荷試験(空腹時血糖値、2時間値、空腹時インスリン値、2時間値)、血圧、眼底検査、骨密度などの検査を行った。現在、今回の調査で得られたデータをデジタル化を進めている。また、得られた唾液についは、これまでに口腔細菌の染色体DNAを調製が完了しており、その一部については精製DNAとして得られた染色体DNAを基に、蛍光標識した16S rRNAのコンセンサスprimerを用いてPCRを行い、RsaIおよびHaeIIによる消化後に、キャピラリー電気泳動を行い、各断片のRUMをRPDIIのデータベースの情報と照合することで、各個人の口腔に特有な口腔細菌叢の分析を進めている。しかし、サンプル数が膨大であるため、現在のところ解析を完了するには至っておらず、来年度に向けこれらのサンプル解析を継続する。2007年に実施した疫学調査における口腔細菌叢の分析を継続するとともに、口腔疾患およひ全身の健康と口腔フローラとの関連性の解明を目的として、1998年と2007年の調査結果の比較による1998年調査群の後ろ向きコホート研究ならびに2007年群の横断研究による大規摸コホート研究開始のためのベースラインデータを整備した。さらに、得られたデータベースの解析を効率よく勧める方向性を定めるため、小規模の集団における食生活と口腔疾患の関連性における調査を実施し、お茶をより多く摂取する者に歯周疾患が少ないことが明らかとなった。また、他の小集団において、唾液の細菌群から得られたDNAから16S rRNA遺伝子断片を増幅し、HaeIIIの消化断片をT-RFLP法で解析して、唾液中の細菌種の構成をクラスター分析したころ、歯周疾患に特異的な唾液細菌叢のパターンが明らかできた。とくに興味深い特徴としては歯周組織の健康な者の唾液中にはNeisseria, HaemophilusあるいはAggregatibacter属およびPorphyromonas属の細菌種が歯肉炎や歯周炎の多い他のクラスターに比較して優位であることであった。これらの結果から、健康を維持するための指標となる細菌叢を明確にすることができると考えられる。さらに、これらの研究結果を久山町研究の解析に応用することで、口腔細菌叢の分析結果を臨床診断として応用することが可能になると考えられる。本年度は、これまでに行ってきた口腔細菌叢の分析結果を効率的に解析するため下記の点について検討し、当初計画していた最終結果を得た。(1)細菌叢解析プログラムの開発:既に開発したTRFMAに基づき、菌の種類だけではなく、各菌種が全体に占める割合が求められるプログラムをモンテカルロ法による積分(面積)の近似解を求める方法を応用して作成した。(2) T-RFLPパターンの統計処理方法の開発:多数のサンプルをまとめて解析するために、口腔細菌叢のパターン解析をさまざまな統計処理により、口腔の臨床徴候と比較検討できる方法を開発した。数百の分析サンプルのT-RFLPピークパターンを相関係数行列から菌種とピークの対応を推定する方法を検討し、さらに、比較的単純な線形計画法で数値を処理して、システムに負担をかけずに多数の分析結果から菌種の割合を一度に計算するシステムを構築した。(3)クローンライブラリー法による計算結果の精度検証:上記(1)あるいは(2)によって算出した菌種推定および割合の計算の精度を検証するために、クローンライブラリー法で一つ一つの16S rRNA遺伝子の塩基配列を決定することで確認した。

各サンプル100以上のクローンの塩基配列を決定し、菌種の同定を行ない、それぞれのクローンの個数を集計することで、割合の計算結果の精度が確認できた。(4) T-RFLP法の効率化の進展:T-RFLP解析の精度向上と処理速度の向上を目指し、異なる2種の蛍光物質で標識したプライマーを用いて一つのDNA断片から2倍の情報を得るようにし、複数の制限酵素を利用することで断片に関する情報量を増した。2種の蛍光標識と2種の制限酵素を用いることで、従来の4倍の情報が得られ、解析の精度と速度が向上した。これに合わせた解析プログラムが必要となり、上記(1)および(2)のシステムも情報量の多い分析結果を処理できるように改変した。
蛋白質N末端アセチル化の役割

真核生物では50-90%の蛋白質がN末端をアセチル化されていると推定される。しかし、その生物学的意義については明らかでない。蛋白質のN末端は、いくつかのN^α-アセチルトランスフェラーゼ(NAT)によりアセチル化される。前年度、NATの一つNAT1を欠く変異株nat1を用いて、5つのサブユニット、α2、α3、α4、α7、β3がNAT1でアセチル化されていることを明らかにした。今年度は、NAT1以外に2種類のNAT、すなわちMAK3あるいはNAT3を欠失した変異株を用いて上記5種類以外の20Sプロテアソームサブユニットが酵母正常株でどのNATによりアセチル化されているかを調べた。その結果、正常株では、上記5種類のサブユニット以外にα1サブユニットがNAT1でN末端セリンのαアミノ基が、また、α5およびα6サブユニットはMAK3、ならびにβ4サブユニットはNAT3によってN末端メチオニンのαアミノ基がアセチル化されることがわかった。従って、酵母正常株では、20Sプロテアソームを構成する14種類のサブユニット中、翻訳後のプロセッシングを受ける5種類のサブユニットを除く9種類のサブユニットは、NAT1、MAK3あるいはNAT3によりN末端アミノ基がアセチル化されていることが明らかになった。NAT1およびNAT3は、N末端領域のアミノ酸の種類を認識してN末端アミノ酸をアセチル化することが知られている。両酵素の基質特異性は、プロテアソームサブユニットに関しても従来考えられていたものと同一であった。α5およびα6サブユニットのように、蛋白質がMet-Phe-LeuやMet-Phe-Ala-のようなN末端配列をもつとき、N末端メチオニンのαアミノ基がMAK3によりアセチル化されることが本研究で明らかになった。真核生物では50-90%の蛋白質がそのN末端をアセチル化されていると推定される。酵母においては少なくとも2種類の基質特異性の異なるNα-アセチルトランスフェラーゼ(NAT)、すなわちNAT1およびNAT2により蛋白質のN末端がアセチル化される。その一つ、NAT1を欠く変異株(nat1)を用いてN-アセチル化がプロテアソームサブユニットの機能に及ぼす影響を調べることにより、N末端アセチル化の生物学的意義を解明する手がかりを得ようとした。プロテアソームは3種類のプロテアーゼ活性を有する高分子量蛋白質複合体で、19Sの制御ユニットと20Sの触媒ユニットからなる。20Sプロテアソームは14種類のサブユニットから構成されているが、それらのサブユニットのほとんどは、N末端に何らかの修飾を受けている。酵母野生株とnat1変異株から、20Sプロテアソームを精製した後、二次元電気泳動で分離し、サブユニットの移動度を比較した。その結果、nat1変異株において、5つのサブユニット、α2、α3、α4、α7、β3がゲル上で、塩基性側にシフトしていることがわかった。これはNAT1を欠く酵母変異株では、N末端のアミノ基が電荷を持つようになるため、等電点が変化し、二次元電気泳動図で移動度に変化が見られたものと考えられる。これらのサブユニットをPVDF膜に転写した後、シークエンサーによりN末端アミノ酸配列を分析したところ、野生株においてはN末端が保護され分析できないのに対し、変異株では、エドマン分解によってアミノ酸配列を決定することができた。従って、これらのサブユニットは野生株においてNAT1によりアセチル化されていると考えられた。一方、20SプロテアソームのN末端アセチル化と機能との関係を調べるため、野生株とnat1変異株の間で、20Sプロテアソームのトリブシン様活性、キモトリプシン様活性、ならびにペプチジルグルタミルベプチド分解活性に違いがあるかどうか調べた。その結果、キモトリプシン様活性において、SDSを添加しない場合、nat1変異株で野生株よりも高い活性が得られた。このことから、20Sプロテアソームにおいては、サブユニットのN-アセチル化がキモトリプシン様活性と関係している可能性があると考えられた。

両酵素の基質特異性は、プロテアソームサブユニットに関しても従来考えられていたものと同一であった。α5およびα6サブユニットのように、蛋白質がMet-Phe-LeuやMet-Phe-Ala-のようなN末端配列をもつとき、N末端メチオニンのαアミノ基がMAK3によりアセチル化されることが本研究で明らかになった。
骨粗鬆症抑制活性を有するゾアンタミン類の全合成と標的受容体の探索

1997年、上村、倉本らにより、海産アルカロイドのノルゾアンタミンが、骨粗鬆症の治療に有望であることが報告された。ノルゾアンタミンの塩酸塩は、骨粗鬆症モデルマウスの骨重量の減少、及び骨強度の低下を抑制し、かつ、副作用がほとんどない。骨に対しての作用メカニズムは不明だが、極めて興味深い。特異な分子構造を有するゾアンタミン類の全合成達成に向けて、(1)C環部の近接した四級炭素(9,12,22位)、(2)置換基の導入を考慮したトランス縮環骨格、の構築がポイントと考えた。分子内溝呂木-Heck反応で、12位を構築しながらB環を閉環するルートを検討したが、立体障害が大きく既存の条件では収率の改善が必要であった。検討の末、β,β-二置換エノンを用いて四級炭素を構築する独自の手法を開発し、高収率(84%)でABC環部を合成できた。トランス縮環(B/C環部)骨格の構築と9位メチル基の導入には、ヨウ化サマリウムを利用して、近接四級炭素を立体選択的に構築した鍵合成中間体の合成に成功した。さらに、二重結合を酸化開裂後、ゾアンテノールの官能基を全て導入した基質を合成できた。世界初の全合成は目前である。北里研究所の林と共同でIL-6依存性MH60細胞の増殖抑制活性試験を検討した。IL-6活性阻害にはCDEFG環部を塩酸塩とした構造が必須である可能性が示唆された。珊瑚礁に群生するスナギンチャクから単離されたゾアンタミンは、抗炎症活性を有する海産アルカロイドである。上村、倉本らにより、同族のノルゾアンタミンが、骨粗髪症モデルマウスに対して優れた骨吸収抑制活性を示し、かつ、副作用がほとんどないことが報告された。【全合成研究】ゾアンタミン類の標的受容体探索を視野に入れて、ゾアンテノールの全合成研究を進めた。鍵工程とした分子内溝呂木-Heck反応は立体障害が大きく、収率の改善が課題であった。検討の末、エノンとした基質で閉環させると、収率が大幅に向上することを見出した。また、ヨウ化サマリウムを用いたシクロプロパン化により9位メチルを導入し、難関であった近接四級炭素(9,12,22位)の立体選択的構築に成功した。二重結合を酸化開裂後、C1-C5ユニットと連結した。ごく最近、アミノアセタール、ラクトンを連続環化させ、ゾアンテノールの官能基を全て導入した中間体の合成に成功した。全合成達成を目指し、鋭意検討中である。【IL-6活性阻害】北里研究所の林と共同で、ゾアンタミン類(上村より供与)、合成したABC環部、CDEFG環部等について、IL-6依存性MH60細胞によるアッセイを検討した。