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ヒストンアセチル化酵素HBO1の造血における役割

ヒストンアセチル化酵素を介した遺伝子制御は血液細胞の増殖.分化に重要な役割を果たす。私達は、これまで、ヒストンアセチル化酵素Hbo1とその活性化因子であるBrd1からなる蛋白質複合体が赤血球分化に働く事を明らかにした。本研究では、造血幹細胞及びにT細胞分化における複合体の役割を検討し、Brd1-Hbo1複合体によるH3K14のアセチル化がCD8の遺伝子発現、さらには、T細胞分化に重要な役割を果たす事を明らかにした。ヒストンアセチル化酵素(Histone acetyltransferase; HAT)は造血細胞の増殖・分化に重要な役割を果たす。我々は、新規のクロマチン因子であるBRD1がMYSTファミリーのHATであるHBO1のコファクターとして機能し、この複合体による赤血球系転写因子のプロモーター領域のヒストンH3K14のアセチル化(H3K14Ac)が赤血球分化に重要な役割を果す事を明らかにした。しかし、Brd1欠損赤芽球ではH3K14Acが特異的に減少するのに対してHBO1をノックダウンした赤芽球ではH4Acも減少する。従って、BRD1-HBO1複合体がH3HATとして、既知のJADE1-HBO1複合体がH4HATとして機能すると考えられる。よって、HBO1はBRD1より広範な生物学的な機能を有する事が想定される。本研究では、BRD1とHBO1のコンディショナルノックアウトマウス(cKO)の比較解析を通じて、HBO1の造血組織における役割とそのコファクターによる機能制御機構を明らかにする。本年度、胸腺におけるBrd1cKOの解析が順調に進行し、Brd1がCD4+CD8+ (DP)への分化及びにCD8+(CD8SP)への分化に重要な役割を果たすことを明らかにした。また、Brd1cKOでは、通常では存在しないTCRβlowのCD4+(CD4SP)が蓄積することを見いだした。マイクロアレイ解析の結果、この細胞集団の発現プロファイルはDPと酷似しており、表面抗原の発現上はCD4SPであるが、DPであると考えられる。従って、Brd1はCD8の発現活性化に働くことが予想される。現在、ChIP等により、この可能性の検証を進めている。一方で、Hbo1cKOに関してはマウス系統が作成出来なかったため、ノックダウン解析により造血細胞における機能解析を進めている。ヒストンアセチル化酵素(Histone acetyltransferase ; HAT)は造血細胞の分化に重要な役割を果たす。我々は、新規のクロマチン因子であるBRD1がMYSTファミリーのHATであるHB01のコファクターとして機能し、この複合体による赤血球系転写因子の発現制御が赤血球分化に重要な役割を果す事を明らかにした。本研究は、Brd1-Hbo1複合体の造血組織における役割を理解する事を目的とする。昨年度は、Brd1コンディショナルノックアウトマウスの解析からBrd1がCD4+CD8+(DP)の分化に重要な役割を果たす事を明らかにしたつまり、Brd1欠損胸腺では通常では存在しないTCRβlowのCD4+(CD4SP)が蓄積し、この集団の発現プロファイルはDPと酷似しており、表面抗原上はCD4SPであるがDPの性質を有していた。この結果から我々は、Brd1はCD8の発現活性北に働くと想定した。本年度は,この分子機構の解明を行った。CD8遺伝子は勝複合体がエンハンサーに結合しクロマチン構造を弛緩し、次に転写因子Runx、Cbfb)が作用し転写される。BAF複合体のリクルート機構は明らかにされていないが構成因子であるBAF57等がBromoドメインを介してH3K14Acに結合する事が報告されている。我々は、胸腺細胞においてもBrd1はHbo1と結合し、細胞内のH3K14Acレベル及びにRunxやCbfbのCD8エンハンサーへの結合がBrd1欠損マウスにおいて減弱する事を見い出したこれらの結果は、Brd1-Hbo1複合体によるH3K14Acを介したBAF複合体のリクルートがT細胞分化の重要なステップである可能性を示唆している。Brd1cKOの解析が順調に進行し、胸腺細胞におけるBrd1の機能を明らかにしつつある。今後は、胸腺細胞におけるHbo1の機能及びにBrd1-Hbo1複合体の作用機序について明らかにする。Hbo1の機能に関しては、上述のように研究計画を一部変更し、ノックダウン解析を進めている。また、作用機序の解析に関しては、CD8遺伝子がモデルとなり得ることを本年度明らかにしており、この遺伝子座を標的としたChIP解析等を進めている。今年度は、物品費に1,200,000円、旅費に300,000円、間接経費に450,000円の使用を予定している。
高頻度胃癌国ロシアでのヘリコバクター・ピロリ特異遺伝子の探索と発癌機構の解明

Helicobacter pylori感染症は胃癌死亡率が世界トップレベルにあるわが国やロシアに共通する深刻な疾患である。H.pyloriは胃癌の細菌性リスク因子であり、H.pylori感染機構と病原因子の解明がその制御に貢献することができる。病原因子typeIV分泌機構(遺伝構造CagPAI)と分泌蛋白CagA(遺伝子cagA)は最も注目されているH.pyloriの病原因子であるが、本研究では、ロシアの胃癌患者から分離された2株についてゲノム解析を行い、cagA(CagPAI)の遺伝子配列を決定した。我々は極東ロシアに欧米型(弱毒型)と従来のタイプには属さないC末端領域を持つ新型(AAABC型)CagA産生H.pyloriが混在していることを見出し、新型CagAの塩基配列を決定した。このEPIYAモチーフ型の病原性は明らかになっていないが、胃癌と関連したEPIYAモチーフの可能性か考えられる。また、弱毒型と言われているABC型が見出されたが、この株はcagA遺伝子の5'側が欠損している上にcagPAIをもたいない株であった。つまりcagAを産生することはできるが、菌体外に分泌できない(typeIV分泌機構をもたない)ことが考えられた。ロシアの胃癌患者から分離されたH.pyloriはいずれも通常のタイプとは異なったユニークなcagPAI(cagA)をもっていたことから、胃癌の発症には特殊なcagPAI構造が必要である可能性が考えられた。
ワルラスとフランスの経済学者たち-一般均衡理論の思想的起源の解

本研究では、レオン・ワルラスの一般均衡理論の先駆者とされるA.N.イスナールの主著『富論』(1781)を主に取り組み、従来指摘されてきた、ワルラスの主著『純粋経済学要論』との理論的類似性のみを注目するのではなく、その歴史的背景、政策的意図などを改めて検証することによって、社会ヴィジョンにおけるワルラスとイスナールとの決定的違いを明らかにした。これにより一般均衡理論の思想的起源に知らざる一側面を示すことができ,ワルラス経済学の思想的意義はより明確になった。本研究の目的は,レオン・ワルラスの経済学の形成過程を,フランス経済学史,思想史の中で絞殺することにより,一般均衡理論の思想的起源を明らかにすることである。今年度は,A.N.イスナールの主著『富論(Traite des richesses)』(1781)とワルラスとの関係に特に着目した。この著書は、同時代人からはほとんど評価をうけなかったが,商品の交換価値を方程式によって数学的に表現した部分が,刊行後ほぼ100年たってから,ワルラスやジェヴォンズの注意をひきつけた。そのことがきっかけになって,20世紀の研究者たちは,イスナールを数理経済学者の先駆者として位置づけるようになった。さらにジャッフェが,ワルラスの一般均衡理論へのイスナールの影響を主張するようになり,イスナールは一般均衡理論の先駆者としても,評価を受けるようになった。本研究は,このような解釈とは少し違った方向で,イスナールとワルラスとの関係を検討し,イスナールの経済思想の意義と,ワルラスの一般均衡理論の思想的起源に新しい光を投げかけることを目的としている。かってシュンペーターは,一般均衡モデルの理論的形成史としての「フランスの伝統」を語ったが,それ。とは違った「伝統」をこの二人の関係に見出すのがねらいだからである。そのため,ローザンヌ大学ワルラス文庫での調査,リヨン第2大学における資料収集や,イスナールの専門家Klotz教授との議論を重ねた。今年度の成果は,来年度の学会発表につなぐ予定である。本研究の目的は、レオン・ワルラスの経済学の形成過程を、フランス経済学史、思想史の中で考察することにより、一般均衡理論の思想的起源を明らかにすることである。本年度は、昨年度から考察をすすめてきた、A.N.イスナールの主著『富論(Traite des richesses)』(1781)とワルラスの純粋経済学との関係について、その研究成果を5月の経済学史学会で報告した。ワルラスとイスナールは、これまで多くの研究者たちが主張してきたように極めてよく似たアプローチの交換方程式を共有しているが、その政策的意図や社会ヴィジョンについては大きな断絶が存在することを明らかにした。そしてこのことをより説得力をもって示すためには、イスナールの経済学の全体像をより詳細に示し、オーギュスト・ワルラスやフィジオクラートとの関係も視野に入れながら、従来の研究史にあるように純粋経済学のみを対象とするのではなく、社会経済学の分野も考慮に入れた多層的な影響関係を示すことが必要であることを認識し、今年度の研究はほぼその点に集中した。9月には18-19世紀のフランス経済思想研究の大家であるファッカレロ教授のセミナーに参加し、教授との議論からこのような研究アプローチの意義を再確認した。2-3月のフランスリヨン第2大学への出張では、イスナールの研究で知られるクロッツ教授、ワルラス研究者のポティエ教授やドケス教授と議論を交え、関係資料の調査も終えて、イスナールとワルラスの関係について結論をまとめると同時に、この問題に関連してオーギュスト父子の理論的思想的継承関係を明らかにする新しい論文の構想も練ることができた。次年度は、この二つの論文の完成と発表を目指す。A.N.イスナールの主著『富論』(1781)は、商品の交換価値を連立方程式によって数学的に表現したことによって、後世の研究者たちに注目され、ワルラス一般均衡理論の先駆者とみなされるようになった。たしかに『富論』には、ワルラスの『純粋経済学要論』の内容を彷彿とさせる部分が少なくない。そのことによって両者の理論的連続性を強調することも可能である。しかしワルラスがその理論形成過程において、実際にイスナールから影響を受けた形跡は発見できなかった。さらに政策的な視点にたつと、両者の断絶はより明らかになった。イスナールが、フランス革命前夜の危機的な状況の中で、フィジオクラートの経済学とそれが主張する税制度(土地単一税)を覆して、代替的な理論を示すことを意図していたのに対して、ワルラスは、フィジオクラートの土地単一税を絶賛し、自らの社会経済学における土地国有化論との共通点を見出していた。

このような両者の経済理論における連続と、社会観や政策的意図における断絶を明らかにすることによって、ワルラス経済学の思想的意義はより明確になり、一般均衡理論の思想的起源に知らざる一側面を示すことができた。
日本語教育における「表現文型」の概念整理と総合文型索引の作成

現在の日本語教育の分野では、「表現文型辞典」という語を冠した(またはそれに類する)辞書が数多く出版されている。本研究では、この「表現文型」に関し、その語が指し示す概念、定義、およびその外延を、既存の「表現文型辞典」やそれを巡る先行研究から明らかにし、また既存の表現文型辞典から総合索引を作成した。具体的には以下の2点を重点的に行った。(1)「表現文型」の定義・概念をめぐる研究現在出版されている「表現文型辞典」類を見ると、「表現文型」を明確に定義しているものはほとんどなく、そこに収録されている語からその概念を推し量るしかない。7冊の表現文型辞典を精査した結果、「一般の国語辞書では引けない」文型や、また、中級以降の「複合表現、複合辞」を「表現文型」としているものが多く、これが現在の共通認識であると言える。(ただし、これは、「表現文型」を「構造文型」に対するものとして明確に位置付けた寺村秀夫の定義からは大きく離れたものになっている。)(2)日本語表現文型データベースの作成上記の問題意識に基づき、現在の「表現文型辞典」類でどのようなものを表現文型としているか、各辞典に収録されている文型をリストアップし、データベース化した。辞典により文型の表示の仕方が異なるため、共通する文型の表記の統一および文型のバリエーションなどについて、ルール化を行い、データベースを作成した。本研究では、この「表現文型」に関し、その語が指し示す概念、定義、およびその外延を、既存の「表現文型辞典」やそれを巡る先行研究から明らかにしたものである。7冊の表現文型辞典を精査した結果、「一般の国語辞書では引けない」文型であり、また、中級以降の「複合表現、複合辞」を「表現文型」としているものが多く、これが現在の共通認識であると言える。ただし、これは、「表現文型」を「構造文型」に対するものとして明確に位置付けた寺村秀夫の定義からは大きく離れたものになっている。(2)日本語表現文型データベースの作成上記の問題意識に基づき、現在の「表現文型辞典」類でどのようなものを表現文型としているか、各辞典に収録されている文型をリストアップし、データベース化した(インターネット上で公開予定である)。なお、本研究は「表現文型」という語が指し示す概念の明確化が目的であり、各文型の説明の妥当性については触れていない。23年度は、「表現文型辞典」類の総合索引を作成するため、既に出版されている8冊の表現文型辞典の項目をエクセルに入力、整理する作業を行った。対象とした表現文型辞典は、『日本語表現文型用例中心・複合辞の意味と用法』『学習者の発想による日本語表現文例例文集』『「あいうえお」でひく日本語の重要表現文型』『教師と学習者のための日本語文型辞典』『多様な日本語母語話者による中上級日本語表現文型例文集』『どんな時どう使う日本語表現文型辞典』『くらべてわかる日本語表現文型辞典』『"生きた"例文で学ぶ日本語表現文型辞典』である。なお、各辞書により文型の表記法や項目の立て方に違いがあるため、共通するルールを作り、各辞書を対照できるようにした。また、「表現文型」研究史を概観するため、各辞書の「表現文型」の定義・記述を確認し、寺村以降の概念の変遷を確認した。橋本直幸(2012予定)「日本語教育における「表現文型」の定義をめぐって」

『香椎潟』56・57合併号、福岡女子大学国文学会.当初23年度中には(1)見出し語のリストアップ、目録作成、(2)目録化された「表現文型」全リストの「表現意図」別再配列、の2点を行う予定であったが、研究代表者の所属が申請時から変更したことに伴い、エフォートの見直しも必要となったため、(2)については次年度の課題として先送りすることとした。その代わりとして、次年度予定していた「表現文型」研究史の概観について、23年度中に行い、論文としてまとめた。(1)については、8冊すべての見出し語の入力および形式ごとの整理が完了している。24年度は、23年度中の課題のうち先送りとした「目録化された「表現文型」全リストの「表現意図」別再配列」の作業をまず行い、それが完了した段階で、web上での公開、および冊子としての印刷を行い、配布する。「表現意図」別の再配列については、「表現文型辞典」の中で主として表現意図(機能)を明記している『教師と学習者のための日本語文型辞典』(グループ・ジャマシイ編)を参考にしつつ、見直しを行いながら、既にリストアップしている文型を再配列する。意味・機能の整理は従来の記述文法的観点からのみの記述ではなく、日本語教育現場に還元できる意味・機能の分類を考えることとし、その過程については論文(あるいは研究報告)としてまとめる。web上での公開にあたっては、文型からの五十音順検索のほか、意味・機能からの検索や、出典となる辞書ごとの検索などの詳細検索も可能とし、ユーザーフレンドリーなデータベースとして公開することを目指す。紙媒体でまとめる際には意味・機能別配列とする。作成した表現文型総合索引の印刷・製本を行い、またweb上での公開を行うため、web版を作製する。ホームページビルダー等、ホームページ作成ソフトでの作成を行うが、総合文型索引の検索機能(五十音検索、機能検索、出典検索等を含む詳細検索)を充実させるにあたっては、専門の業者に作成を依頼することも検討する。また、表現文型研究史を継続させるための関連書籍を購入する。とくに文型辞典だけでなく日本語教科書でどのように扱われているか、また日本語教育以外の言語教育の教材で、これらの文型がどのような位置付けで扱われているかを確認するため、他言語の図書も購入予定である。表現文型リストの整理や表現意図別の再配列等、事務的な作業にあたっては協力者に入力・整理を依頼する。
ドイツ語圏の医療・福祉におけるゼーゾルゲの展開とその現在

本研究を通して以下の3点が明らかになった。1ドイツ語圏の宗教ケアはゼールゾルゲ(Seelsorge)という呼称で受け継がれてきており、医療現場ではスピリチュアルケアを担う専門職はゼールゾルガー(Seelsorger:魂をケアする人)であるという認識が定着している。2宗教性やスピリチャリティが病気の予防や回復を促す要因となるという実証的研究の増加などによって、病院が教会に人件費を支払う形でゼールゾルゲを雇用するケースが増加している。2現代日本の「死の臨床」において、ゼールゾルゲのようなスピリチュアルケアシステムを構築することは極めて困難であるが、幾つかの大学で「臨床宗教師研修」が開始されている。★研究実績の概要ゼールゾルゲ(Seelsorge)の成立、展開に関する基本文献を収集し、思想的な考察を行行った。また、併用可能な民間の研究助成を獲得し、平成26年4月にドイツ語圏の有力なゼールゾルガーであるケルスティン・ラマー(Kerstin Lammer)博士(フライブルク専門単科大学教授)を招聘し、宮城県内(東北大学実践宗教学講座、仙台市内のグリーフケア研究会)と石川県内(コンソーシアム石川、石川県立看護大学地域ケア総合センター)で各2回、計4回の講演会を実施した。それによって、国内で本格的に紹介されてこなかったドイツの医療・福祉におけるゼールゾルゲの活動を日本で紹介する機会をもった。この講演の一部を翻訳し学術雑誌で公開する予定である。また、11月にはがん闘病記の研究者で、ホスピスケアにも造詣の深い門林道子(日本女子大学社会学部研究員)を招いて公開研究会を開催した。ドイツへの海外調査では、フライブルクとライプチヒでゼールゾルゲである実践神学者を訪問し、それを基盤に医療、福祉におけるドイツの聖職者の宗教ケアとスピリチュアルケアを視察し、論文執筆(2編)と研究発表(3回)に反映した。平成27年度は「死生観とケア」公開研究会(テーマ:ヨーロッパにおける看取りの諸相)を5回開催し、イタリア、フランス、スウェーデン、イギリス、ドイツの医療・福祉現場における宗教ケアの現状について考察する機会を持った。「ドイツにおける看取りの諸相」ではドイツの臨床現場におけるゼールゾルゲ(魂のケア)について紹介した。また、平成27年9月11日23日にはNPO臨床パストラル教育研究センターが企画した「スピリチュアルケア研修『心と魂のケアとホスピス研修ドイツ旅行』」に参加し、大学病院、施設ホスピス等でのゼールゾルガーの活動を視察すると同時に、ゼールゾルガーの養成機関を訪問し、ゼールゾルゲの教育とその理念について考察を深める機会を得た。予定通り、平成27年度は「死生観とケア」公開研究会(テーマ:ヨーロッパにおける看取りの諸相)を5回開催し、ドイツにおけるゼールゾルゲを含む宗教ケアについて理解を深めると同時に、地域への紹介を行った。また、研修旅行を通し臨床現場におけるゼールゾルガーの活動に直接触れることが出来た。平成26年度から3年間をかけてSeelsorgeの歴史的成立、展開に関する基本文献をほぼ収集し、思想史的考察を行う基盤を整えることができた。また、平成26年度に2回、平成27年度に5回の計7回の「死生観とケア」公開研究会を開催した。平成26年4月の第1回公開研究では併用可能な民間研究助成を得て、ドイツ語圏で最も有力なプロテスタントのSeelsorgeの一人、Kerstin Lammer教授(フライブルクプロテスタント専門大学教授)を招聘し、石川、宮城両県内で計4回の講演会を設けた。対象は両県内で終末期ケア、スピリチュアルケア、グリーフケアに関心を持つ宗教学者、臨床哲学研究者、医療者、福祉関係者等であり、講演概要は日本語翻訳し聴講者に配布した。同年11月にはがん闘病記の研究者である門林道子(日本女子大学社会学部研究員)を招いて講演会を実施した。平成27年度には「ヨーロッパにおける看取りの諸相」と題して5回開催し、イタリア、フランス、スウェーデン、イギリス、ドイツの医療、福祉現場における宗教ケアについて造詣の深い若手研究者による公開講演会を実施した。さらに、ドイツでの海外調査として、平成26年度はフライブルクとライプチヒの実践神学者を訪問した。平成27年度9月にはNPO法人パストラル教育センターが企画した「スピリチュアルケア研修心と魂のケアとホスピス研修ドイツ旅行』」に参加し、医療福祉施設でのSeelsorgerの活動を具体的に視察する機会を得た。上記の平成26、27年に実施した研究と視察によってドイツ語圏の医療・福祉におけるゼールゾルゲの臨床における活動実態とその基盤となる思想の全体像に触れることができ、幾つかの論文公表ができた。ただし、Seelsorgeの歴史的展開と現在に関するより体系的な理解とその日本への受容可能性についての研究は今後に待たねばならない。

★理由当初に計画した「ドイツ語圏の医療・福祉におけるゼールゾルゲ」の思想史な研究を行い、論文公表することができた。また、ドイツからゼールゾルガーを招聘し、講演会を企画すると同時に、海外調査を実施することによって、ゼールゾルの具体的活動の一端を紹介する機会を得た。今年度は、これまでの研究を整理し、研究テーマである「ドイツ語圏の医療・福祉におけるゼールゾルゲの展開とその現在」に関して論文公表を行う。宗教哲学★今後の研究の推進方策「死生観とケア」公開研究会(テーマ:ヨーロッパにおける看取りの諸相)を5回開催し、ヨーロッパにおけるぜールゾルゲを含む宗教ケアについて理解を深める。また、平成26年度か平成27年度に十分な時間を取ってドイツ語圏の医療機関、福祉施設で働くゼールゾルゲに聞き取り調査を実施し、ドイツ語圏の医療・福祉におけるゼールゾルゲ」の臨床的な活動の実態とその基盤になっている思想を明らかにする。それによって、現在日本で萌芽的に行われている臨床宗教師の養成についても比較文化的に考察する予定である。ほぼ予定通り支出した。次年度使用額6,629円は今年度の物品購入、海外旅費の残額である。★理由海外からの研究者の招聘に関して、併用可能な民間の研究助成が獲得できたため。平成28年に関係書籍購入費用等として使用する。★使用計画平成27年か、28年に海外調査費用として使用する。
卵巣及び精巣凍結保存法の確立と野生マウス遺伝子保存への応用

本研究は、遺伝子資源保存の観点より、卵巣および精巣の凍結保存法を確立し、野生マウス遺伝子の効率的な保存システムを構築することを目的として計画され、以下の結果を得た。1.卵巣凍結保存法の確立とその野生マウスへの応用実験用近交系マウス系統を用いて卵巣凍結保存法の条件検討を行った結果、融解後の卵巣より産仔の得られる凍結融解条件が明らかになった。この凍結保存法を日本産野生マウス由来の近交系MSM系統に適用したところ、産仔数はきわめて低いけれども凍結野生マウス卵巣由来の産仔が得られた。産仔数の改善をはかるために、凍結卵巣を片側へのみ移植することを試みたが、効果はみられなかった。2.精巣凍結保存法の確立:組織学的検討と移植による精子産性の確認精巣の凍結保存条件を明らかにするために、生後1-2日のマウス精巣を材料に様々な凍結プログラムで凍結を試み、融解後、組織学的に検討した。その結果DMSO処理後0°Cより、また、-20°C,-40°Cへ冷却速度0.2°C/minで緩慢凍結後融解した場合には、生殖細胞の大部分は正常な形態を保持していた。一方、DMSO処理後0°Cより、また、-20°Cまで緩慢凍結後-180°Cへ急速凍結した場合は、生殖細胞はほとんどすべて障害を受けていた。しかし、-40°Cまで緩慢凍結後-180°Cへ急速凍結した場合は障害は比較的少なく正常な形態を持つ生殖細胞が多数観察された。次に、凍結融解後、精巣を生体に移植することにより凍結精巣由来の精子が得られるか検討したところ、-40°Cまで緩慢凍結後-180°Cへ急速凍結の条件下では、移植後14日で減数分裂に入る生殖細胞が、また、移植後6週では発達した精細管が形成され精子形成が観察された。本研究は、遺伝子資源保存の観点より、卵巣および精巣の凍結保存法を確立し、野生マウス遺伝子の効率的な保存システムを構築することを目的として計画された。本年度は以下の項目について検討を加えた。この凍結保存法を日本産野生マウス由来の近交系MSM系統に適用したことろ、産仔数はきわめて低いけれども凍結野生マウス卵巣由来の産仔が得られた。現在、野生マウス卵巣の凍結保存をより効率よく行うために、さらに凍結保存法の改良を試みている。2.精巣凍結保存法の確立:組織学的検討精巣の凍結保存条件を明らかにするために、生後1-2日のマウス精巣を材料に様々な凍結プログラムで凍結を試み、融解後、組織学的に検討した。その結果DMSO処理後0°Cより、また、-20°C,-40°Cへ冷却速度0.2°C/minで緩慢凍結後融解した場合は一部の生殖細胞は障害を受けていたが、大部分は正常な形態を示した。一方、DMSO処理後0°Cより、また、-20°Cまで緩慢凍結後-180°Cへ急速冷却した場合は、生殖細胞はほとんど全て障害を受けていた。

しかし、-40°Cまで緩慢凍結後-180°Cへ急速冷却した場合は障害は比較的少なく正常な形態を持つ生殖細胞が多数観察された。これより精巣の凍結保存の可能性が示唆された。現在、凍結融解後、精巣を生体に移植することにより凍結精巣由来の精子が得られるか検討中である。本研究は、遺伝子資源保存の観点より、卵巣および精巣の凍結保存法を確立し、野生マウス遺伝子の効率的な保存システムを構築することを目的として計画され、以下の結果を得た。1.卵巣凍結保存法の確立とその野生マウスへの応用実験用近交系マウス系統を用いて卵巣凍結保存法の条件検討を行った結果、融解後の卵巣より産仔の得られる凍結融解条件が明らかになった。この凍結保存法を日本産野生マウス由来の近交系MSM系統に適用したところ、産仔数はきわめて低いけれども凍結野生マウス卵巣由来の産仔が得られた。産仔数の改善をはかるために、凍結卵巣を片側へのみ移植することを試みたが、効果はみられなかった。2.精巣凍結保存法の確立:組織学的検討と移植による精子産性の確認精巣の凍結保存条件を明らかにするために、生後1-2日のマウス精巣を材料に様々な凍結プログラムで凍結を試み、融解後、組織学的に検討した。その結果DMSO処理後0°Cより、また、-20°C,-40°Cへ冷却速度0.2°C/minで緩慢凍結後融解した場合には、生殖細胞の大部分は正常な形態を保持していた。一方、DMSO処理後0°Cより、また、-20°Cまで緩慢凍結後-180°Cへ急速凍結した場合には、生殖細胞はほとんど全て障害を受けていた。しかし、-40°Cまで緩慢凍結後-180°Cへ急速凍結した場合は障害は比較的少なく正常な形態を持つ生殖細胞が多数観察された。次に、凍結融解後、精巣を生体に移植することにより凍結精巣由来の精子が得られるか検討したところ、40°Cまでに緩慢凍結後-180°Cへ急速凍結の条件下では、移植後14日で減数分裂に入る生殖細胞が、また、移植後6週では発達した精細管が形成され精子形成が観察された。なお、受精能のある精子が得られるかについては現在検討中である。
光電荷移動反応の解析と機能材料への応用

光電荷移動反応における基本的問題点の解明と光電荷移動反応系の機能材料への応用を目的として、光化学反応におよぼすエキサイプレックス形成の効果、ドナ-ーアクセプタ-系における励起分子の多重度と反応過程との相関、新規交互共重合体の合成と耐プラズマエッチング性deepUVレジスト材料への応用について研究を行った。まず、1ーおよび2ービニルナフタレン(1ーVN,2ーVN)単独の光化学反応特性を明らかにし、ついで、1ーVNー第三級アミン系をとりあげ、光化学反応のおよぼすエキサイプレックス形成の効果を検討した。1ーVNーアミン系の光化学反応は、1ーVN単独の光化学反応と同じ生成物を与えるが、それらの量子収率および環化二量体のtrans/cis比が顕著に変化することを認めた。励起状態での電荷移動相互作用により、蛍光が強く消光される反応系において励起三重項状態からの反応が促進されることが結論された。2ーVNーフマル酸ジエチル(DEF)系および2ーVN比マレイン酸ジエチル(DEM)系について励起分子の多重度と反応過程との相関を検討した。その結果、2ーVNーDEF系では、励起一重項状態での反応と励起三重項状態での反応が全く異なることを認め、前者では電子移動反応、後者では励起分子の反応が起こっていることを考察した。また、2ーVNーDEF系と2ーVNーDEM系の光化学反応過程が著しく異なることを見いだし、これはDEFとDEMの電子受容性の差に基づくことを考察した。側鎖に架橋性官能基であるエポキシ基と耐ドライエッチング性に優れるカルバゾ-ル基を交互に有する新規1:1交互共重合体の合成に成功した。この1:1交互共重合体は、オニウム塩(ジフェニルヨ-ドニウムテトラフルオロボレ-ト)の添加により、ネが型deep UVレジストとして機能することが示された。KrFエキシマ-レ-ザ-光(248mm)の照射により、比較的良好な感度(70mJ/cm^2)と高いコントラスト(γ=4.2)が得られた。」光電荷移動反応における基本的問題点の解明と光電荷移動反応系の機能材料への応用を目的として、光化学反応におよぼすエキサイプレックス形成の効果、ドナ-ーアクセプタ-系における励起分子の多重度と反応過程との相関、新規交互共重合体の合成と耐プラズマエッチング性deepUVレジスト材料への応用について研究を行った。」
抗がん剤の骨髄抑制に対する可溶性G-CSF受容体の予防効果

抗がん剤治療において骨髄抑制の副作用は必発であり、白血球減少の程度が抗がん剤の投与可能量を規定する。この骨髄抑制は増殖期にある造血前駆細胞が抗がん剤により障害を受けやすいことに起因する。そこで本研究では、造血前駆細胞を静止期に停めることで抗がん剤による骨髄抑制を予防する方法の基礎的検討を行った。まず最初に、未熟な造血前駆細胞にもG-CSF受容体が存在し、G-CSFの作用で顆粒球系へ旺盛に分化増殖することを証明した。我々は昨年度、G-CSF受容体細胞外部分と免疫グロブリンFc部分のキメラ蛋白を用いて、可溶性G-CSF受容体がG-CSFの作用を競合的に阻害することを明らかにした。これらの事実は、可溶性G-CSF受容体を先行投与して内因性G-CSFの作用をブロックすれば、造血前駆細胞が白血球へ分化増殖する過程を一時的に抑制し、抗がん剤による白血球減少を予防する可能性を裏付けた。そこで、可溶性G-CSF受容体の投与安全性を考察する基礎的なデータとして、生体内の生理的な動態を検討した。ウエスタンブロットにて血清中に可溶性G-CSF受容体が存在することを、RT-PCRにて骨髄細胞が成熟するに従い可溶性G-CSF受容体の遺伝子発現が高率になることを明らかにした。このような基礎的なデータを積み重ねると同時に、従来の報告と構造が異なる新型の可溶性G-CSF受容体を発見した。CHO細胞に遺伝子導入して従来型と新型の可溶性G-CSF受容体を作成したが、G-CSFの作用に対する阻害効果に差はなかった。現在、CHO細胞を用いて可溶性G-CSF受容体を大量に作成中である。今後は作成した可溶性G-CSF受容体をマウスに先行投与し、抗がん剤による骨髄抑制の予防効果を検討する予定である。抗がん剤による骨髄抑制の予防法が確立できれば、より安全で有効な抗がん剤治療が可能になると期待される。
画像特徴解析を基盤にした病害虫防除管理支援Webシステムに関する研究

本研究は,精密農業用としてのイネの防除支援Webシステム開発のため,病状画像の特徴解析と病気判定の手法確立などを目的とした。病斑の色特徴指標HSLの二次元分布をEMアルゴリズムで解析してGMMパラメータを求め,SVM判別分析法で主な病気3種9ステージ間の判別実験を行った結果,異種の病気間では平均90%以上の正判別率であった。さらに,ほ場の携帯端末からWebシステム(プロトタイプ)の利用実験を行い,実用化のための改善点を検討した。イネ(水稲)の葉部と茎部における主な病気の診断において,病害虫専門家が病斑の画像特徴をどのように識別・利用しているかを明確にするため,青森県産業技術センターなどの研究員に聞き取り調査を行った結果,一般には病斑の外観上の特徴,気象状況,発生時期や部位などを判断材料とし,最終的には顕微鏡観察による胞子診断等で病名判定を行うこと,色・形状については,病気によって特有な典型的特徴に留意するものの,同じ病気でも発現態様が多様なものや,異なる病気でも類似外観を呈する場合があり,画像特徴だけでは一概に判定できないことが示唆された.これらより,画像特徴を病気診断に利用する場合は,各病気・病状の典型的特徴の抽出・分類とともに,類似した色・形状特徴の判別にも利用できる多段階分類や柔軟なパターン認識が可能な機械学習などを用いた判別手法が必要になると推察された.そこで,病害虫診断画像データベースの作成にあたってはこれらを考慮した整理法の検討する.次に,カメラ撮影画像の病状特徴を自動解析処理によって診断支援する手法の確立に関する実験では,イネの主な病気3種の画像約600枚を供試して,形状指標として円形度やフェレ長比など5個,色指標として色相と彩度の2個を選定し,6種類の判別分析法(機械学習法としてサポートベクターマシン,集団学習,樹木モデル,従来法としてニューラルネットワーク,線形判別分析,2次関数判別分析)による判別性能と適用性を調べた.その結果,供試病気画像を4病状区に分けた一括分析ではいずれの判別法でも正判別率が75%以上となり,中でもサポートベクターマシンと集団学習が他に比べ高い判別精度を示した.ただし,病気によってはそれら以外の手法が良好な場合もあったので,実用化のため今後これら複数の手法を組み合わせた方法を検討する.本年度の研究は,防除管理支援Webシステムのプロトタイプ構築と,本システムをほ場現場から農薬管理を含めて利用する方策の提案を目的に実施した.支援Webシステムの構築に当たっては,農業者がほ場現場で端末機器により得た病状撮影画像をWeb上で直ちに解析し診断に利用できるようにするため,Webサーバの機能はリモートデスクトップ・サービスの利用を基本とし,端末機器のOSは,WindowsとAndroid,無線データ規格は3GとWiMAXに対応するものとした.そこで,プロトタイプ・サーバではWindowsOSのもとでフリーソフトTeamViewerによるRDPの実行環境を整え,半自動で画像解析プログラムを試行できるようにした.本システムの動作特性を調べるため,津軽地方水田(電波強度3段階)で,Smartphone(OS:Android,無線規格:3G),TabletPC(同)及びMobilePC(Windows,WiMAX)の3種の端末機を供試し,撮影画像の転送速度,画像解析時間,タッチパネル操作性等の条件について実験を行った.その結果,パネルサイズが小さいほど操作画面の拡大縮小に要する時間が長くなりサーバ側の延べ画像解析時間も長くなること,電波強度が弱の場合交信中に途切れることがあるもののサーバ処理には影響しないことなどが判明した.次に,本システムの農薬管理利用の方策について,GPS情報の付随した病状画像をGIS情報,予察情報,防除暦及び農薬DBと連携させるクラウド・サービス的な利用を念頭に検討した.すなわち,農薬使用上の必要事項を満たし,かつ農業者の農薬に対する安全性や減農薬などの関心事項にも配慮できるように,地域の防除暦に基づく防除計画や購入・使用計画のサンプルの組込み,病害発生や防除対策の変更に柔軟に対応できるカスタマイズ機能の充実,農業者の画面操作の手順や思考を支援するため,「問い掛け」や「回答」などのExpertSystem的機能の装備などの重要性を指摘し具体案を考察した.本年度は,前年度に試作したプロトタイプの防除管理支援Webシステムをもとに,効果的利用法や問題点を明らかにすることを目的に運用実験を実施した。実験は,Webシステムの運用手順に従い,はじめに,Webシステムにおける判別処理の学習のため,葉いもち,ごま葉枯病,紋枯病の3種9ステージの画像を供試し,色相Hと彩度Sを色特徴指標に用いて,既知病斑のHS分布特徴の機械学習について行った。Webサーバ上での画像解析と病状特徴モデルの作成にはOpenCVやRの関数を用いた。HS二次元分布を混合ガウス分布(GMM)と仮定してEMアルゴリズムを適用し確率密度関数のパラメータを推定しSVMの学習データとした。次に,ユーザの病状画像診断の精度を検討するため,交差検定法により得た病斑のGMMパラメータを算出してSVMのテストデータとし,predict関数でそれらの病斑が属するクラスの推定を行った。その結果,正常葉のHSを基準にした場合,2値化と病斑領域の自動抽出は約7割の性能であった。

病斑のHS分布には病気の種類やステージで特徴の違いが見られた。既知画像の判別処理では,病斑のHS分布の学習データ個数を一定に揃え,クラスタ数を14個として学習させた結果GMMは約8割弱で有効であった。さらに,テスト病斑の判定は,異種病気については概ね良好であったが,同種病気のステージ間では6割程度の性能に止まることが分かった。なお,各モバイル機器とも,接続や画像送信などの通信状況は良好であったものの,ユーザ側からリモートデスクトップ操作によりサーバ上で画像処理を行った際に,モバイル画面表示の拡大や入力操作に手間取る場合が依然として見られた。また,Webサーバでの判別処理等はスムーズに行われたが,各処理作業の連携に難が見られた。今後判別性能の向上とともに,それらの点についてさらに改善が必要である。病害虫防除支援Webシステムのプロトタイプ構築がほぼ当初の予定通りに実施でき,Web上での送受信と画像解析に関わる諸条件の影響を明らかにした.また,本システムの農薬管理面への利用拡張について具備条件を検討し,具体案の考察を行った.なお,それらの実用化に当たっては今後さらに詳細な検討が必要である.24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度研究における主な課題として,端末機器のタッチパネル操作とサーバ内の画像解析プログラムとのインターフェース面での連携,及び農薬管理面での利用における具備条件の詳細な検討が挙げられた.平成24年度はそれらの対策を講じるとともに,実用化に向けて本システムの改善指針の作成を図る.24年度が最終年度であるため、記入しない。
シロイヌナズナの突然変異体を用いた雄蘂形成過程の研究

花の形態に異常を持つ突然変異体として、花弁ががく片に転換し、それと同時に雄しべの先端に葯が形成されない突然変異体が分離された。この突然変異体は、温度に依存した表現型の変化を示し、低温(16°C)では前述の表現型であるが、高温(25°C)では花弁ががく片に転換すると同時に、雄しべが心皮に変化する。既知の遺伝子座の突然変異体との相補性試験の結果、この突然変異体は、PISTILLATA遺伝子(PI)の突然変異であることが判明したため、この突然変異遺伝子をpi-16と名づけた。従来知られていたPI遺伝子の突然変異体が、pi-16の高温での表現型と同様のホメオティックな器官の転換を示すことから、従来、この遺伝子は花弁と雄しべの形成の初期に、器官のidentityを決定する役割を果たしていると考えられていた。しかし、pi-16の低温での表現型は、雄しべ形成において、PI遺伝子が二つの異なるステップ、すなわち、(1)雄しべ形成と心皮形成が分岐するステップ(これは従来知られていたものである)、および、(2)後期の葯形成のステップに必須であることを示している。今年度は、このpi-16遺伝子の塩基配列の決定を行い、突然変異部位を同定した。この突然変異を起こしていた領域が、葯形成において特異的な役割を果たしている領域であると考えられる。シロイヌナズナではpiと同じ表現型を示す突然変異体としてpi以外にap3という遺伝子座が知られている。キンギョソウの突然変異体で同様の表現型を示すDEFICIENCE遺伝子の相同遺伝子をシロイヌナズナから分離し、シロイヌナズナのap3突然変異体に導入したところ、これを相補した。これによって、PI遺伝子と同様、雄しべ形成において重要な役割を演じていると考えられるAP3遺伝子についても、より詳細な解析の道が開けた。
スピン軌道相互作用を利用した３ｄ遷移金属酸化物の磁性制御

本課題では、遷移金属酸化物をヘテロ構造化することでバルクにはない特異な結晶構造を安定化し、スピン軌道相互作用などの磁気特性に関連した相互作用を変調することで、機能特性を制御・開発することを目標としている。遍歴強磁性体であるルテニウム酸化物において、ルテニウム酸化物の膜厚が数nm程度になった場合において、正常ホール効果や異常ホール効果では説明できないホール抵抗率の興味深い振舞いを見出した。マイナーループ測定を含めた詳細な磁気輸送特性評価から、この特異な振舞いは基板からのストレインの種類や大きさには依存しないことが分かった。また薄膜中のカチオン不定性にも強く依存することも明らかになった。このようなホール効果の異常な振舞いは、これまで議論されてきたようなトポロジカルホール効果を起源とするものではなく、薄膜中に正および負の異常ホール効果が共存することが起源であることを提案した。またこの異常ホール効果の特異な振舞いは電界印加によっても変調でき、また時間経過とともに変化することも見出した。これらの特異な振舞いも、薄膜中の正および負の異常ホール効果の共存を考慮するモデルでコンシステントに説明できることも分った。またCo酸化物においても、エピタキシャルストレインを印加することで、磁気異方性を変調でき、垂直磁気異方性を付与できることも見出した。放射光X線回折からエピタキシャルストレインによって誘起される格子歪みを同定し、磁気異方性との相関をも明らかにした。マイナーループや電界効果など詳細な磁気輸送特性評価から、ルテニウム酸化物の異常ホール効果に見られる特異な振舞いに関してその起源を同定した。これまで議論されきたトポロジカルホール効果を考慮しなくとも、薄膜中に正および負の異常ホール効果が共存することを仮定するだけで、異常ホール効果の特異な振舞いを説明できることを提案した。このモデルで、電界効果を含めた異常ホール効果の様々な特異な振舞いを説明できる。またCo酸化物においても磁気異方性と格子歪みとも相関を同定できた。遷移金属酸化物の磁気異方性制御に関する指針を得ることができた。今後の磁気特性制御に関して重要な指針となると期待できる。これまで、得られた指針を基に、3d遷移金属酸化物の磁気特性制御を推進する。また本課題における材料探索の過程で、室温で垂直磁気異方性を有する3d遷移金属酸化物の作製にも成功している。現在、薄膜作製条件の最適化や薄膜の磁気輸送特性評価にも取り組んでおり、垂直磁気異方性の起源も解明できるものと期待される。電界効果トランジスタデバイスの作製にも取り組みながら、3d遷移金属酸化物の磁気特性制御を行う。遍歴強磁性体であるルテニウム酸化物をヘテロ構造化することで、薄膜/基板界面領域において結合角度が空間的に変調した特異な構造が安定化されることが明らかになっている。つまり膜厚を界面領域に厚さと同等にすることで新しい機能特性の発現が期待される。実際、膜厚が数nm程度の薄膜の磁気輸送特性を評価したところ、正常ホール効果や異常ホール効果では説明できないホール抵抗率の興味深い振舞いを見出した。薄膜の作製条件を変化させた実験から、ホール抵抗の異常な振る舞いは、基板からのストレインの種類や大きさには依存しないことが分かった。また薄膜中のカチオン不定性にも強く依存することも明らかになりつつある。また極薄薄膜においては、電界効果が顕在化する可能性がある。実際、原子レベル構造制御したルテニウム酸化物薄膜をチャネルとする電界効果トランジスタを作製し、電界印加による異常ホール効果といった磁気輸送特性の変調を試みた。結果からは異常ホール効果の大きさだけでなくその符号までも電界変調できることが明らかになった。これらの振舞いは通常の強磁性金属では観測されない振舞いであり、ルテニウム酸化物の有する特異なバンド構造に由来するベリー曲率が起源となっていることを明らかにした。これらの結果はヘテロ構造化による特異構造の安定化が機能開発に有用であることを示している。ヘテロ構造化によってバルク試料からは予想できないような物性を見出すことができた。ルテニウム酸化物に関しては「ホール抵抗の異常な振る舞い」や「異常ホール効果の電界変調」を見出すことができた。見出した異常な振る舞いは、トポロジーによって特徴づけることのできる特異な磁気構造の形成を示すトポロジカルホール効果とも見ることができ、現在詳細な磁気輸送特性測定を含め、機構解明に取り組んでいる。またこれらの研究過程で、今後の実験にも必要不可欠な試料作製プロセスや磁気輸送特性測定環境の構築にも取り組み、研究環境が整備されつつある。

このようなホール効果の異常な振舞いは、これまで議論されてきたようなトポロジカルホール効果を起源とするものではなく、薄膜中に正および負の異常ホール効果が共存することが起源であることを提案した。またこの異常ホール効果の特異な振舞いは電界印加によっても変調でき、また時間経過とともに変化することも見出した。これらの特異な振舞いも、薄膜中の正および負の異常ホール効果の共存を考慮するモデルでコンシステントに説明できることも分った。またCo酸化物においても、エピタキシャルストレインを印加することで、磁気異方性を変調でき、垂直磁気異方性を付与できることも見出した。放射光X線回折からエピタキシャルストレインによって誘起される格子歪みを同定し、磁気異方性との相関をも明らかにした。マイナーループや電界効果など詳細な磁気輸送特性評価から、ルテニウム酸化物の異常ホール効果に見られる特異な振舞いに関してその起源を同定した。これまで議論されきたトポロジカルホール効果を考慮しなくとも、薄膜中に正および負の異常ホール効果が共存することを仮定するだけで、異常ホール効果の特異な振舞いを説明できることを提案した。このモデルで、電界効果を含めた異常ホール効果の様々な特異な振舞いを説明できる。またCo酸化物においても磁気異方性と格子歪みとも相関を同定できた。遷移金属酸化物の磁気異方性制御に関する指針を得ることができた。今後の磁気特性制御に関して重要な指針となると期待できる。ルテニウム酸化物だけでなく、他の遷移金属酸化物に対してもヘテロ構造化することで機能開発を行う。また3d遷移金属酸化物に対してはスピン軌道相互作用が弱いと考えられるので、よりスピン軌道作用の大きな4dもしくは5d酸化物とのヘテロ構造を作製し、3d遷移金属酸化物中のスピン軌道相互作用を変調する。この取り組みを通して遷移金属酸化物の磁気特性の制御やヘテロ構造化による新奇機能開発を継続する。これまで、得られた指針を基に、3d遷移金属酸化物の磁気特性制御を推進する。また本課題における材料探索の過程で、室温で垂直磁気異方性を有する3d遷移金属酸化物の作製にも成功している。現在、薄膜作製条件の最適化や薄膜の磁気輸送特性評価にも取り組んでおり、垂直磁気異方性の起源も解明できるものと期待される。電界効果トランジスタデバイスの作製にも取り組みながら、3d遷移金属酸化物の磁気特性制御を行う。
有機分子触媒による気体分子の直接的活性化と触媒反応

工業的に極めて重要なプロセスである水素化反応には遷移金属触媒が用いられているが、残渣の混入や廃棄物処理など解決すべき問題点が多く挙げられる。有機ホウ素化合物によって水素分子が不均一に開裂されることが報告されて以降、工業的利用を指向した有機ホウ素化合物による水素化反応の開発が行われ始めている。このような背景のもと、筆者は、新規有機ホウ素化合物の合成法を確立し、分子構造に組み込んだ置換基効果による反応性、並びに安定性を精査し、新たな可能性を切り拓くことができた。今年度は前年度に引き続き、空間的に適切な位置に窒素原子、酸素原子を存在させ、触媒構造を安定化させたトリアリールホウ素の合成の確立を目指し、検討を行った。トリアリールホウ素周辺にsp2性の非共有電子対を有す窒素原子を導入するため、アリールピリジンを基本骨格とするトリアリールホウ素の合成を行ったところ、鈴木-宮浦クロスカップリング反応、並びに、フリーデルクラフツ型反応を適用することによって、種々の新規トリアリールホウ素を合成することができた。続けて、アリールピリジン型に比べ、より柔軟性の高い触媒構造を構築することを指向し、sp2性の非共有電子対を有す酸素原子を導入したベンズアミド型のトリアリールホウ素の合成を行った。その結果、アミドの置換基が、トリアリールホウ素の安定性に深く影響を与えていることを確認できた。以上の結果をもとに、sp3性の非共有電子対を有す酸素原子をホウ素の近傍に位置させることによって、より柔靱な構造となるトリアリールホウ素が合成できると考えた。種々検討を重ねた結果、アルコキシを導入したトリアリールホウ素の合成を達成した。合成したトリアリールホウ素は、sp2性のヘテロ原子を有すトリアリールホウ素と異なり、ホウ素の空のp軌道に適度なルイス酸性を示すことが期待できる。以上、ホウ素の適切な位置にヘテロ原子を導入することによって、安定で取り扱いが容易なトリアリールホウ素の合成法を開発し、端緒となる結果を得ることができ、今後の発展が期待できる成果を収めることができた。今後、我々が合成した新規トリアリールホウ素を用いて、気体分子の活性化法の開発を行っていく。本研究はホウ素原子からなる有機分子を創製し、気体を自在に活性化できる方法論の開発を目的とするものである。文献上の調査や申請者らが行った研究によって、トリアリールホウ素は空気や水に不安定であり、容易にホウ素ー炭素結合が開裂する傾向をもつことが明らかとなった。すなわち、より複雑な構造を有す有機ホウ素化合物を合成する上でトリアリールホウ素を安定化させる要因を触媒構造に取り込む必要性があると判断した。そこで、種々検討を重ねたところ、トリアリールホウ素周辺にsp2性の非共有電子対を有す窒素原子または酸素原子を存在させることによって、有機ホウ素化合物の安定性が著しく向上するということが強く示唆された。窒素原子とホウ素原子の空間的な位置関係については様々なものが考えられるが、研究の端緒としてarylpyridineを基本骨格とし、ホウ素の導入法を確立するとともに、その化合物の安定性について検討を行うこととした。arylpyridineの合成に関しては、ブロモピリジンとアリールホウ素化合物の鈴木ー宮浦クロスカップリング反応による方法に基づいた。合成した種々のarylpyridineにBBr3を用いたフリーデルクラフツ型反応を行うことによって、位置選択的にホウ素原子を導入し、続けて、C6F5Liを適用することにより、ペンタフルオロフェニル基を導入できる反応条件を確立した。以上のようにして、得られたトリアリールホウ素は、予想通りに水や空気に対して安定であり新規トリアリールホウ素化合物を合成することができた。現在、これらの化合物による気体分子の活性化並びにイミンの水素化反応の検討を行っている。当初、著者は工程数を多く必要としない比較的簡便に合成可能と考えられるトリアリールホウ素の合成を試みた。しかしながら、いずれも有機ホウ素部分が空気や水に不安定であり、容易にホウ素ー炭素結合が開裂する傾向をもつことが明らかとなった。したがって触媒合成のための反応条件や後処理、精製法に関する実験操作が極めて困難であることがわかった。すなわち、本研究を通して行ってきた検討結果によって、触媒の適度な化学的安定性や取扱いを考慮する必要性があると判断することができ、より複雑な構造を有す有機ホウ素化合物を合成する上で、トリアリールホウ素を安定化させる要因を触媒構造に取り込む必要があるという知見を得ることができた。研究実績に示したように、トリアリールホウ素周辺にsp2性の非共有電子対を有する窒素原子または酸素原子を存在させることによって、安定な新規トリアリールホウ素化合物を創製できた。そこで、申請者が開発した合成経路に基づき、種々の有機ホウ素化合物を合成していく。

さらに、ヘテロ原子とホウ素原子の空間的な位置関係については様々なものが考えられることから、現時点で考案している基本骨格arylpyridineから炭素鎖を変化させ、剛直な触媒構造から分子の柔軟性を向上させることを志向している。さらに、創製した有機ホウ素分子を用い、水素分子を活性化できる反応条件を検討していく予定である。本申請課題を行うにあたって購入を考えている機器は、全て一般的な有機化学実験に必要な備品であり、研究を遂行するにあたって必要不可欠なものである。また、反応開発に必要な試薬、精製に必要なシリカゲルなど消耗品も必要不可欠なものである。ULVAC油回真空ポンプGCD-136X 25万円設置機関(北里大学)各種反応試剤40万円、シリカゲル10万円、シリカゲルプレート10万円、各種有機溶媒30万円、ガラス器具20万円、ガスタイトシリンジ15万円旅費:成果発表(薬学会、天然有機化合物討論会)20万円