hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
知的障害・自閉性障害モデルにおけるシナプス機能のライブイメージング

これについても、Rac1をモデル遺伝子に選定し、電気穿孔を施行する時期(胎生1416日)および脳内部位(大脳皮質あるいは海馬領域)を検討し、表現型が観察できる条件を概ね決定できた。自閉性障害(ASD)や知的障害(ID)におけるシナプス障害の分子メカニズムやダイナミクスは殆ど判っていない。そこで共焦点顕微鏡を利用して初代培養海馬神経細胞におけるシナプス動態のin vitroライブイメージ解析を行った。特に、シナプスの構造を、1)スパイン初期形成、2)スパインの経時的形態変化、3)スパイン密度変化、の3要素に分け、シナプス障害がIDやASDを引き起こす構造基盤のダイナミックな実体の一端をライブイメージで明らかにした。加えて、電気穿孔法を応用してマウスの海馬神経細胞へ各種ベクターを導入し、シナプスの構造・形態変化をin vivoでライブイメージ解析する技術開発を試みた。実験系の構築に当たり、当初は想定しなかった様々な課題が生じた。特に、実験ごとに細胞の状態が微妙に異なる場合、コントロール実験を注意深く設定したうえで定量的解析を行なう必要があることが判った。また、多彩な表現型を正しく定量化するための解析方法の設定も重要であると考えられた。in vitroライブイメージ実験系は実用化の目処がついた。一方、in vivoライブイメージング法の構築については、さらなるスライス培養条件の検討が必要である。今後は、in vivoライブイメージの長期(24ー48時間)観察が可能になる様に実験系を改良してゆきたい。そして、in vivo/in vitroライブイメージ・データの包括的な比較・解析、を行いたい。得られた結果を基に、ASD/ID病因・病態関連遺伝子がシナプス動態・機能異常を引き起こす分子メカニズムの一端を解明したいと考えている。神経発達障害の分子生物学解析in vivoライブイメージ実験系における細胞培養条件の検討に、当初予定していなかった問題点(CO2濃度の最適化と培地の選択)が生じた。そのため、研究計画の一部に遅れが生じたため。培養マウス脳スライスにおけるシナプス動態のin vivo(組織レベル)ライブイメージ実験法の開発を行なったが、観察可能な時間が2ー4時間と短く、十分なデータが取得できていない。そこで、観察時間を24ー48時間まで延長するために、引き続き実験条件を改良する必要が生じた。培地や細胞培養試薬の購入と実験補助の謝金として使用する。平成28年10月までには使用を終了する計画である。in vivoライブイメージの実験条件を改良し、長期間の観察を行なう。そしてえられたin vivoライブイメージ・データをin vitroのデータと比較し解析する。得られた結果を基に、ASD/ID病因・病態関連遺伝子がシナプス動態・機能異常を引き起こす分子メカニズムの一端を解明する。
心的・身体的特性の起源に関する素朴理論の認知発達メカニズムの解明

本年度は、特性の起源に関する認識の発達メカニズムの解明に向けて、以下の4つの理論的・実証的研究を行った。1.発達モデル構築に向けた実験データの再分析これまでの実験・インタビュー結果を再分析し、主に次のことを明らかにした。1)特性に焦点化した社会的認知や、特性の起源の認識に基づく行動の結果のフィードバックが、特性の起源に関する認識の発達を促進する。2)特性の起源に関する認識は、特性の起源を考える際の文脈をどう組織化するかに影響を受ける(認識の状況依存性)。2.文献レビュー及び理論的展開概念発達研究、状況論・社会文化論などの知見をレビューし、発達モデルの理論的枠組みを次のように修正・洗練した。1)知識や概念の発達的変化は正事例や反証事例、類推、知識体系の構造変化だけでなく、個人による状況の組織化の変化に伴って生じる。2)概念発達における社会・文化的要因の影響は、個人が遭遇する事例などの内容を規定するだけでなく、状況や文脈の組織化の仕方を方向付ける。3.知識・概念の状況依存性に関する実証的研究小学26年生340名を対象に、「特性の起源に関する認識」に及ぼす状況(課題文脈)操作の効果を実験により調べ、1)子どもは、特性の起源に関して複数の因果モデルを潜在的に持っており、課題文脈の違いにより、特定の因果モデルが構成(顕在化)される。2)状況の違いによる因果モデルの顕在化確率の変化は、年齢によって異なることを明らかにした。4.発達モデルの提案子どもは社会文化的活動に参加する中で、複数の因果説明を構成可能とするような知識データベースを増大させながら、状況の組織化の仕方を変化させ、それらが相まることで、特性の起源に関する因果説明の発達的変化が生じるという発達モデルを提案した。以上の研究成果は紀要論文や発達心理学会、九州心理学会、DECPでのポスター発表及びシンポジウムで発表した。今年度は研究計画に沿い,主に以下の2点について検討した.1.特性の起源に関する「説明構成プロセスの多様性(非一貫性)の有無」を複数の課題を用いて検討した.2.インタビューを行うことで子どもの自発的な説明を求め,課題構造や特性の起源についての子どもの理解がどういった内容・構造をもったものなのかを探索的に検討した.その結果以下のようなことが分かってきた.(1)特性の起源について問う同じ課題構造であったとしても,課題間で子どもは一貫しない反応・説明を行う.(2)(1)と関連して,子どもはその場の状況と相互作用しながら即興的に説明を構成している.(3)低学年児でも`生み'や`育て'を媒介する構成概念(例「心が伝わる」「気持ちが伝わる」「血が繋がる」)を自発的に述べる子は特性の起源を`生み'`育て'2要因で説明する傾向が強い.(4)課題構造や特性の起源に関して,子どもは独特の捉え方を持っている(例1:よりポジティブな特性の方向へ人は変化していく).上述の実験結果や研究知見のレビューより,これまで提案してきた発達モデルには状況論的な視点,社会・文化的要因を取り入れて修正していく必要があることが見えてきた.さらにこれまでに収集したデータの再分析の結果から,(1)特性(特に賢さ)の起源について子どもがどういった認識をもっているのか(氏か育てか)は,当該の特性の向上に努力する(勉強を頑張る)程度に影響を与えていること.(2)特性の起源についての認識形成に影響を与えていると考えられる学校での日常体験についての示唆が得られた.この結果は今年度の発達心理学会において発表した.こうした教育的示唆やどういった日常体験(学校での体験,親とのやり取り)が特性の起源の認識の変化に影響しているのかについても検証し,今後発達モデルに組み込んでいく予定である.本年度は、特性の起源に関する認識の発達メカニズムの解明に向けて、以下の4つの理論的・実証的研究を行った。
多段階発がん過程を促進する遺伝的要因の作用機構

多段階発がんの各段階が遺伝子突然変異と染色体再構成で進行するという理論は、主として大腸がんの研究から確立された。本研究は、多段階発がんが促進されている例-高発がん性遺伝疾患および動物-に注目し、どのような機構によるかの解明をめざした。主な要因として、突然変異の生成頻度を高める修復欠損、細胞分裂促進に働く遺伝要因および免疫不全要因をとりあげた。遺伝子および発がん要因の種類によって促進されやすい場合と促進されにくい場合のあることが確実に示された。たとえばヒトでは紫外線によるP53遺伝子の突然変異は修復欠損があると著しく促進される。APEX修復欠損遺伝子は活性酸素によるDNA損傷への関与が著しい。染色体再構成や遺伝子の欠失はDNA鎖切断の修復過程と関係が深い。これらの結果から、多段階発がんの各過程を構成する遺伝子の働きにそれぞれ特有の促進要因が作用することが示され、多段階発がんのより詳細な解析には各遺伝子の構成、発現、調節などの理解が重要であることがわかった。たとえば紫外線によって生じた腫瘍のがん関連遺伝子の突然変異の比較では、マウスではras遺伝子がp53遺伝子よりも高頻度に変異しているのに対し、ヒトではras遺伝子にはきわめてまれにしか変異がみられず、p53遺伝子の変異が高頻度に検出できた。これはヒトとマウスの修復系の違いを反映していると考えられ、多段階の各段階に働く遺伝子の役割がヒトとマウスで異なることを示唆した。同様なことはscidマウスのような免疫不全と放射線感受性、白血病誘発性との関連がヒトでは確認しにくいことなどにもみられた。このように、本研究は多段階発がんの理解には各段階の遺伝子の発現を発がん原の種類、修復の型などに注目して詳細に解析しなければならないことを明らかにした。
功績概念の再検討を通じた応報刑論の擁護とその含意の解明

本研究の目標は、刑罰についての応報主義(retributivism)の内実と正当化可能性について、功績の概念を手掛かりとして考察することにあるが、前年度までの研究では、リベラルな立場からも受容可能な応報主義の形態として、応報主義を刑罰についてのfair-play論として再把握すべきことを論じたうえで、この立場をより十全に展開するためには、現代リベラリズムそのものに対するより突っ込んだ検討が必要であると結論付けた。この認識に立脚して、リベラリズムの諸形態、とくに政治的リベラリズムとリベラル卓越主義について検討した。その際、今年度前半はとくに、諸個人の良き生の構想に対する国家の中立性の要請をめぐる概念史を検討した。中立性への賛否が政治的リベラリズムとリベラル卓越主義を分けるメルクマールのように言われているが、実際にはそれは誤解であり、適切に再構成された中立性の理解に立てば、中立的であることと維持しつつ、一定の卓越主義的実践を適切に容認しつつ、文化や言語への中立的実践を同時に正当化できる。このように、Alan Pattenらの議論を批判的に検討する中で、考えるに至った。こうした議論を、The 1st IVR Japan International Conferenceにおける英語報告(Reviving Neutrality and Its Implication)で発表した。その成果を現在活字化中である。また、中立性に関する哲学的検討は低調であるように従来言われてきたが、とくにヨーロッパ諸国を中心として、移民の流入を背景に、宗教的実践に対する国家の対応のあり方を考える際の、一つのホットなキーワードになりつつあることを発見した。そうした関心から中立性概念の再検討がなされていることを、Leni Frankenや、Alexa Zellentinらの著作を検討し確認した。概要欄において記した通り、本年度の後半に育児休業を取得したため、当該期間は研究課題の遂行ができなかった。育児休業によって研究を休止した分については、本年度認められた延長期間において遂行する予定である。本研究の中心的テーマは、刑罰の根拠についての応報主義(retributivism)の内実と正当化可能性について、功績の概念を手掛かりとして考察することにある。本年度は、功績概念の分析と現代正義論におけるその位置付けについて、分析系法哲学の蓄積をサーヴェイしつつ、整理・検討した。その際、とくに分配的正義の領域において功績に応じた分配という正義構想を退け、功績と正義の無関連性を主張したとされるロールズの議論に焦点を当てることとした。ロールズのこの議論は、現代正義論(のうちとくにリベラルな立場)において功績の概念がほとんど顧みられなくなる傾向を生み出した原因となったという意味で重要だと考えたためである。その上で、ロールズのこの論点をめぐる論争史を検討し、(1)たしかに分配的正義の分野において功績に応じた分配という構想は支持できないこと、(2)しかしそのことは応報的正義の分野において功績の概念が理論的役割を果たす可能性を否定するものとは見なせないこと、かつ、功績に応じた分配を否定するリベラルな立場からも功績概念を基底にしたある種の応報主義的刑罰論を擁護できることを発見した。この知見は、刑罰に関する応報主義がよく言われているような復讐実践の単なる残滓ではなく、リベラルな立場にとっても真剣な理論的検討に耐えうる立場として構築しうることを意味しており、その点で意義を持つと言える。この知見は、日本法哲学会における統一テーマ報告「「功績(desert)」概念と応報」および論文「ロールズにおける功績の非対称性問題」(『横浜法学』)として発表している。当初の研究計画に記した通り、日本法哲学会の統一テーマ報告において功績概念と正義、そして刑罰の関わりについて報告し、研究内容の中間的成果報告を行うことができた。この内容はH28年度の『法哲学年報』にも掲載される予定である。加えて、その際紙幅の制約等の理由から盛り込むことのできなかった議論の詳細について、『横浜法学』に発表することができた(「研究実績の概要」参照)。この点は当初研究計画には予定していていなかった成果であり、また内容的にも功績概念についての基礎的研究を超えて、刑罰論における一定の立場について踏み込んで検討したという点でも、計画以上の成果と認識してよいと思われる。一方、当初予定していたIVR世界大会における英語での発表は、準備が間に合わず、見送らざるを得なかった。この点で成果の発表の面ではやや遅れが生じたと言えるが、他面で上述の通り予定以上の成果を得た部分もあるため、総合的には概ね順調に推移していると評することが許されると判断している。なおこの部分の遅れは次年度以降、英文ジャーナルへの投稿などで埋め合わせるつもりである。本研究は刑罰についての応報主義(retributivism)の内実と正当化可能性について、功績の概念を手掛かりとして考察することにある。本年度は、前年度の功績概念の分析と正義論における位置づけを踏まえて、刑罰に関する応報主義の姿を再定式化するという課題に取り組んだ。前年度は、リベラルな立場からも受容可能な応報主義の形態として、それを刑罰についてのfair-play論として再把握すべきことを論じたのだが、この立場をより十全に展開するためには、現代リベラリズムそのものに対するより突っ込んだ検討が必要であると自覚するに至った。この知見に立って本年度は、応報主義論の予備作業として、背景をなすリベラリズム論、とりわけ現代において中心となっている政治的リベラリズムについて集中的に検討を行った。その意味で、当初の研究計画の記載とはやや異なる方向へと研究がシフトしているが、これは研究課題遂行のための必要な変更として理解している。

研究の概要欄においても記した通り、研究課題の遂行のために当初はさほど必要性を意識していなかった作業が大きく出来することになり、その意味では若干の予定変更を余儀なくされていると言わざるを得ない。ただ、当初予定されていなかったリベラリズム(とりわけ政治的リベラリズム)に関する論考を、英語論文として、IVR young scholar prizeに投稿し、また小規模ながら国際ワークショップでも発表するなど、前年度課題としていた英語による発信という面では、大きく進捗があったと評価できる。本研究の目標は、刑罰についての応報主義(retributivism)の内実と正当化可能性について、功績の概念を手掛かりとして考察することにあるが、前年度までの研究では、リベラルな立場からも受容可能な応報主義の形態として、応報主義を刑罰についてのfair-play論として再把握すべきことを論じた。この立場をより十全に展開するためには、現代リベラリズムそのものに対するより突っ込んだ検討が必要であると自覚するに至った。本年度は、こうした研究方向のシフトにしたがい、前年度に引き続きリベラリズムの諸形態、とくに政治的リベラリズムとリベラル卓越主義について、集中的に検討を行った。政治的リベラリズムに関する検討の成果の一部として、2017年World Congress of the International Association for the Philosophy of Law and Social Philosophyにおいて、'Political Liberalism andImmigration'というタイトルで報告を行った。そこでは政治的リベラリズムが、異なる包括的教説への寛容を謳いつつ、実際にはその重なり合う合意を維持するために、社会のメンバーの信念を固定化する「封じ込め(containment)」を要請することを、移民政策との関連で論じた。また、リベラル卓越主義については、とくにJoseph Raz以降のAlexandra Coutoをはじめとした議論を総括しつつ、それが個人の自由の保障と卓越主義的介入の両立に結局失敗しており、棄却されるべきだと結論付けた。「自由と卓越の隘路:リベラル卓越主義の検討」(『横浜法学』26(3),141-171)に論考の形で成果をまとめている。ただ、国際学会での業績報告を行い、前年度課題としていた英語による発信という面では、大きく進捗があったと評価できる。
SILAC法を用いたF-boxタンパク質の標的分子探索

ユビキチン・プロテアソーム系による選択的タンパク質分解は、様々な生体反応に於いて重要な役割を担っているが、この系において最も重要な分子は、分解を受けるべく標的タンパク質を見分けるユビキチンリガーゼである。その中で最も良く研究されているファミリーのひとつSCF型ユビキチンリガーゼの基質認識サブユニットF-boxタンパク質はヒトでは約70種類存在するがこれらの機能がわかっているものは少ない。本研究は機能未知のF-boxタンパク質の標的分子を同定しその機能を解明することを目的とするものである。昨年度確立した定量的質量分析(SILAC)法により標的分子を効率よくスクリーニングする系を用いることで、本年度は第三の糖蛋白質認識Fbxo27、Fbs1と相同性の高いFbxo44, Fbxo17の基質を同定し解析を進めた。Fbs1, Fbs2とは結合せず、Fbxo27と特異的に結合するトランスフェリンレセプターを用いた解析から、Fbxo27は小胞体関連分解以外の局面、すなわちエンドサイトーシスで取り込まれた糖蛋白質が未知の経路で細胞質に出てきたもと結合することが明らかとなった。さらに本解析を進めることによって、糖蛋白質が細胞外から細胞質へ現れる新たな系が明らかになることが期待される。一方Fbxo44に関してはDNAダメージに関わる複数の分子との相互作用が見られ、リン酸化修飾が結合に必須であることが明らかになったため研究を継続している。本年度は小胞体関連分解において糖鎖を認識してユビキチン化を行うことがわかっているFbs2を用いて定量的質量分析(SILAC)法により標的分子を効率よくスクリーニングする系を確立した。これまで、SCFを形成しにくくSkp1との二量体で存在するFbs1においては多くの糖タンパク質を基質として同定してきたが、Fbs2においては数種類の糖タンパク質しか結合が見られてこなかったが、今回のアッセイ法の確立により非常に多くの糖タンパク質を基質として同定することに成功し、どのような高マンノース型糖鎖を持つ糖タンパク質であっても細胞質にさえ存在すれば基質として認識される可能性が高いことがわかった。このスクリーニング法を用いてFbs2と相同性が高いFbxo44,Fbxo17,Fbxo27の基質のスクリーニングを終え、現在機能解析を継続している。
溶接構造物製作時における液体金属脆化の防止法

本研究は送電用鋼管鉄塔の主柱材など溶接構造物において防食用として亜鉛めっきがなされるが、それにより生じる液体金属脆化ならびにその防止法を検討した。実験はSTK55機を用い、母機および再現HAZ部につき、溶融亜鉛中の定荷重引張試験(以下SLTと略す)により行った。また、亜鉛の溶融点以下でもSLTを実施した。この実験により、液体金属脆化による破壊挙動、破壊の反応速度論的解析、破壊における表面エネルギー、および、この脆化の機構を検討した。さらに、硬さ、結晶粒、試験温度、破断時間による液体金属脆化が生じる破断応力を推定し、防止条件を明らかとした。HAZの液体金属脆化は熱履歴にかかわらず、熱活性化過程であり、破断の感受性は硬さの影響を受ける。HAZの中でも粗粒域で割れが生じやすく、実構造物でのその割れ発生位置と一致した。溶融亜鉛中では、鋼の粒界でのFe-Zn界面エネルギーはFe固体中の界面エネルギーに比して1/15に低下する。液体金属脆化の反応速度過程は活性化エネルギーの検討により、鋼中への亜鉛の粒界拡散により支配される。これらの結果から、液体金属脆化は亜鉛の鋼粒界への拡散により生じるFe-Zn界面エネルギーの低下によるものと考えられる。溶融亜鉛中での鋼および溶接部の破壊応力はビウカース硬さならびに結晶粒径に依存するが、とくに硬さとの依存性が強く、これにより液体金属脆化の防止条件が推定される。したがって、液体金属脆化はの式により評価され、硬さが280になるよう熱処理することにより防止することが明確となり、熱履歴に対して処理を付す防止法を確立した。
20世紀初頭におけるドイツ・アカデミズムの変容と知識社会の構図

今年度の研究においては、(1)ドイツの大学史関連資料、研究書、(2)ドイツ教養市民層に関する研究書、(3) 20世紀初頭における社会科学、精神諸科学(文学を含む)の代表的著作、(4)雑誌『Die Tat』、『Die Weltbuhne』等の資料を収集した。上記の資料を用いて、主要人物のコ-ホ-トを設定(1860年代生まれから10年毎に集団を設定)し、それぞれの世代の教養形成過程を解明した。具体的な作業としては、特にエルンスト・クリークの思想形成を取り上げて、分析を行った。20世紀にはいると、社会構造の変化に伴い、アカデミズムの担い手、そしてアカデミズムそのものに変化が生じる。19世紀には伝統的アカデミズムの外側に存在した者が、《新しいアカデミズム》の中心に位置するようになる。彼らに共通してみられる傾向は、(1)伝統的アカデミズムに見られる細分化に批判的であること、(2)学問的成果と現実的な生の課題とを急進的な形で結びつけることである。こうした《新しいアカデミズム》の代表者がクリークである。クリークは、ドイツ観念論の研究(『人格性と文化』1910)においては、人格の擁護を掲げるが、1910年代には保守革命論の影響を受け、「全体が個に優先する」という見解を展開するに至る。20世紀初頭のアカデミズムは、果てしない細分化が進行する一方で、クリークに見られるようなロマンティークな世界観に基づく知の総合化に二極化してゆきことが判明した。
不全心におけるミトコンドリア品質管理異常の機構解析と心筋修復戦略の構築

細胞のエネルギー生成源であるミトコンドリアの動的な分裂・融合が、心筋組織の再生・修復時にみられるエネルギー代謝様式変換(代謝リプログラミング)を制御する可能性が新たにみえてきた。本研究では、心筋早期老化に伴って生じるミトコンドリア品質管理異常のメカニズムを解明し、これを負に制御することで不全心筋の自己修復能を高め、慢性心不全を治療する新たな戦略の構築を目指す。
亜熱帯海域における植物プランクトン分布と物質循環に対する微小動物の摂餌インパクト

亜熱帯外洋域では,基礎生産力は表層で高いが植物現存量は亜表層クロロフィル極大層で高い。このミスマッチの一因として微小動物プランクトンの摂餌速度に着目した。クロロフィル極大形成期の摂餌速度は,亜表層(0.010.24 d^<-1>)より表層(0.081.05 d^<-1>)で高いが,両深度とも実験間の変動が大きい。この結果は,表層の被食効果が植物現存量を低く抑える一因となることを示すが,この効果は恒常的には働いていないと考えられた。2010年11月および2011年2月になされた調査航海において以下を行った。・表層水(0m)および亜表層水(クロロフィル極大深度または相対照度1%深度)を用いた希釈培養実験・有光層内の微小動物プランクトン個体数密度測定11月は成層末期で,表面混合層が0-35m,季節躍層が35-50m,亜表層クロロフィル極大が83mに認められた。微小動物プランクトンによる植物プランクトンへの摂餌速度は,表層水では変動が大きいものの(0.4,0.08 d^<-1>)亜表層水(0.03d^<-1>)よりも高い傾向にあった。一方2月は,0-200mにて鉛直混合するものの50mおよび100m付近に弱い躍層が認められ,クロロフィルは40m以浅でほぼ均一となり亜表層極大は認められなかった。微小動物の摂餌速度は表層水(0.06,0.02 d^<-1>)と亜表層水(0.01 d^<-1>)でほぼ変わらず摂餌圧はほとんどかかっていないと判断された。11月の結果は,本研究を開始するにあたってたてられた仮説「亜熱帯外洋域では,表面混合層とクロロフィル極大層で基礎生産力(表層で高,極大層で低)と植物プランクトン炭素現存量(表層で低,極大層で高)にミスマッチがあり,このミスマッチには微小動物プランクトンの摂餌によるトップダウン効果が働いている(表層で大,極大層で小)」を支持し,このトップダウン効果は恒常的には働いていないことが考えられた。今後,成層期のデータを増やして再現性を確認する必要があり,2011年7月に予定されている航海で取得する予定。亜表層クロロフィル極大の形成されない混合期のデータは成層期との比較対象にする。亜熱帯外洋域では,表面混合層とクロロフィル極大層で基礎生産力(表層で高,極大層で低)と植物プランクトン炭素現存量(表層で低,極大層で高)にミスマッチがある。本研究では「仮説;このミスマッチには表層での微小動物プランクトンの摂餌によるトップダウン効果が働いている」を提唱し,両深度層での摂餌圧を比較してこれを証明する。また,植物増殖/動物摂餌のバランスを変える要因を把握し,表層でトップダウン効果が恒常的に効くか否か明らかにする。本年度は,2011年4月および2011年7月になされた調査航海において以下を行った。・表層水(0m)および亜表層水(クロロフィル極大深度または相対照度1%深度)を用いた希釈培養実験・有光層内の微小動物プランクトン個体数密度測定両月ともに成層が形成され,亜表層クロロフィル極大は50m(4月,4月28日のみ070mで均一)および80m(7月)に認められた。希釈培養実験で得られた微小動物プランクトンの摂餌速度は,表層水で変動が大きく01.05d^<-1>,亜表層水では変動幅が小さく0.090.24d^<-1>だった。2010年(11月)および2011年(4,7月)の結果を統合すると,摂餌速度は表層水で00.05d^<-1>および亜表層水で0.030.24d^<-1>である。表層で変動幅が大きいことと摂餌速度が表層>亜表層である傾向は両年で変わらなかった。この結果は,本研究を開始するにあたってたてられた仮説を支持するが,表層のトップダウン効果は恒常的には働いていないことが考えられた。さらに,検鏡観察から有光層内の微小動物プランクトン個体数密度・バイオマスの鉛直変化を明らかにした。バイオマスの鉛直分布は表層で低く亜表層で高い場合が多く,摂餌速度の大小は微小動物プランクトン量に単純に比例する訳ではなかった。

亜熱帯外洋域では,表面混合層とクロロフィル極大層で基礎生産力(表層で高,極大層で低)と植物プランクトン炭素現存量(表層で低,極大層で高)にミスマッチがある。本研究は「仮説;このミスマッチには表層での微小動物プランクトンの摂餌によるトップダウン効果が働いている」を提唱し,両深度層での群集構造と摂餌圧を比較してこれを証明する。北緯30度,東経145度に観測点を設定し季節別観測を行った。水柱積算基礎生産量は冬期から秋期にかけて減少し,亜表層クロロフィル極大は春季に50m,夏・秋期には90m付近に認められた。一方,微小動物プランクトンバイオマスは,基礎生産の変動とは逆に冬期(950 mgC m-2)から秋期(1600 mgC m-2)にかけて増大し,鉛直分布は春期には0m,夏・秋期には亜表層で高くなるがクロロフィル極大層とは一致せず5060mに極大を有していた。微小動物プランクトン群集は,全季節を通して従属栄養性ナノ鞭毛虫が優占し(総炭素現存量の6289%),従属栄養性渦鞭毛虫(5.923%)と無殻繊毛虫(522%)が続くが,表層と亜表層クロロフィル極大層における組成に明瞭な違いは見いだせない。微小動物プランクトンの摂餌速度は希釈培養実験によって測定された。クロロフィル極大層形成期の摂餌速度は,表層で0.081.05 d-1 (n = 6)およびクロロフィル極大層で0.010.24 d-1 (n = 6)だった。平均摂餌速度は亜表層より表層で高いが,両深度ともに実験間の変動幅も大きい。この結果は,本研究を開始するにあたってたてられた仮説を支持するが,トップダウン効果は恒常的には働いていないと考えられた。外洋域における現場実験を複数回実施し,表層・亜表層における微小動物プランクトンの摂餌速度・変動幅を定量的に明らかにした。微小動物プランクトンの有光層内の鉛直分布を季節別に明らかにした。24年度が最終年度であるため、記入しない。2012年6月に調査航海を行い,(1)表層および亜表層の希釈培養実験から摂餌速度測定,(2)微小動物プランクトンの個体数密度およびバイオマス測定,を行う。延べ3年間の観測・実験結果について,(イ)環境および微小動物プランクトン群集構造,(ロ)植物プランクトン量・基礎生産速度と微小動物摂餌圧の関係およびその深度変化,(ハ)植物の鉛直分布に対する微小動物のトップダウン効果に関する考察,(二)基礎生産者から消費者へ到る物質輸送過程の深度的差異に関する考察,の観点でとりまとめる。
子どもの動きの質的評価法の確立にむけた経時的調査

2018年度は、1動きの質評価と量的評価の関係性の検討、2介入研究の結果としての動きの量的評価、3介入研究の結果としての動きの質的評価に関わるシステマティックレビューの3点から研究を行った。まず,1動きの質的評価と量的評価の関係性の検討については,体力などを適切に発揮する際にその活用が重視される動作コオーディネーション(MC)の診断法の確立をより推進することを目的として研究を行った。具体的には、小学生児童約400名を対象として、MCと体力の関係性を検討し、両者に関係していることを明らかにした論文を発表した。また2の介入研究の結果としての動きの量的評価については、滋賀県草津市と連携して取り組んでいる「草津市小中学校体力向上プロジェクト」において、小学生約800名を対象として、体力向上に向けた短時間運動の効果を検討した。特に生涯を通じて育成される筋力としての「握力」と、児童期に中心に育成されるべき巧緻性を示す指標としての「ボール投げ」について検討した。その結果、双方ともに短時間運動による効果が認められたことについて論文としてまとめた。加えて、3の介入研究の結果としての動きの質的評価に関わるシステマティックレビューでは、英語圏及びドイツ語圏における動きの質的評価として用いられている動作コオーディネーション(MC)の介入研究を体系的・網羅的に収集した上で、その動向を整理することを目的としたシステマティックレビュー(SR)に着手した。SRの手続きに則り、適格論文の選出を行い、これにより得られた知見を整理しているところである。さらに、これまで研究してきた宮崎県にて行われているスポーツタレント発掘・育成プログラムの応募者(約200名)を対象として、将来の高いスポーツパフォーマンスを持った選手を選抜するために動作コオーディネーション能力診断テストを用いた測定を行うことができた。2018年度は、一般児童を対象とした動きの質的評価と量的評価の関係性についての論文を発表できた。また、本研究の対象となる草津市の児童においても、抽出児童に対して、動きの質的評価としての動作コオーディネーションの運動能力テストを実施することができた。さらに、宮崎県教育委員会主催の事業であるスポーツタレント育成プログラムの参加選手に対しても、動きの質の測定として動作コオーディネーション能力テストが実施できるとともに、それらのデータの提供についても、主催者である宮崎県体育協会及び、対象者の代諾者となる保護者より得ることができた。2019年度は、昨年度に得られたデータをもとに、より研究を推進するために対象となる草津市教育委員会及び草津市小学校体育連盟との連携関係を強化し、昨年度の対象者数よりも多くの児童を対象に動きの質的評価としての動作コオーディネーションの測定ができるようにする。加えて、宮崎県体育協会主催のスポーツタレント発掘・育成事業に参加する児童・生徒においても、継続的に動きの質的評価を実施する。

加えて、宮崎県体育協会主催のスポーツタレント発掘・育成事業に参加する児童・生徒においても、継続的に動きの質的評価を実施する。当該年度の執行予定のうち、データ入力等の謝礼として計上した額が少なかったため次年度使用額が生じた。これについては、次年度において謝礼として執行予定である。
ネズミマラリア原虫ミトコンドリア呼吸鎖成分の生化学的解析

本研究では、生化学的解析に十分耐えうるネズミマラリア原虫(Plasmodium berghei赤内型)ミトコンドリアの調製法を確立し、その重要な機能の一つである呼吸鎖電子伝達系の生理的意義と宿主ミトコンドリアとの相違点を明らかにすることを目的としている。本年度はその具体的課題として、従来とは原理の異なる細胞砕壊装置を用いてミトコンドリア分画法を検討したところ、これまで酵素組織化学的染色法では検出されていなかったコハク酸酸化活性を保持したミトコンドリア分画を得ることに成功した。とくにN_2 cavitation法によるミトコンドリア分画は、Physcotron法とくらべてコハク酸酸化酵素の比活性が高く、また、電顕形態学的にもよりintactな構造をもつオルガネラが含まれることが明らかになった。さらに、本分画にはジヒドロオロテート脱水素酵素(DHODase)活性が存在し、その比活性(3.06nmole/min/mg protein)は同時に測定した宿主マウス肝ミトコンドリアと比較して約6倍の値を示した。本分画のコハク酸酸化系は、宿主哺乳類の呼吸鎖阻害剤であるTTFA,シアンに対して同様の感受性を示した。しかしながら、本酸化系を構成する各電子伝達酵素の活性比は、宿主ミトコンドリアと著しく異なっており、上述した高いDHODase活性とあわせて、ネズミマラリア原虫赤内型の特異性が明らかになった。今後はさらに純度の高いミトコンドリアの分画法、抗マラリア剤の呼吸鎖におよぼす影響の検討を行うとともに、マラリア原虫に特異的な電子伝達活性の検索をを行う予定である。
超臨界乾燥法による担持金属触媒の活性サイトの制御

本研究は、担持金属触媒の調製において、従来の金属塩の水溶液による蒸発乾固法に代えて、超臨界流体を二次溶媒とする超臨界乾燥法を用いることによって、担体上の活性金属の微粒子化および担体への活性金属の分布制御を目的としている。9年度は、二酸化炭素による低温超臨界乾燥法で得られたニッケル/シリカ触媒のニッケルの粒子径分布がきわめてせまく、ニッケルが均一に高分散していること、さらにベンゼンの水素化反応に対して超臨界乾燥法で得られた触媒が含浸法で得られた触媒と比較してきわめて高い活性を示すことを明らかにした。10年度は、二酸化炭素による低温超臨界乾燥法で得られたニッケル/シリカ触媒のニッケルの担体へのマクロ分布制御、すなわち外層、内層、および均一担持について検討を加えた結果、外層担持や均一担持が可能であることを明らかにした。11年度は、二酸化炭素による低温超臨界乾燥法を白金/アルミナ触媒に適用し、浸漬時間、昇温時間、および減圧速度などの超臨界条件を工夫することによって、含浸法と比較してPt分散度がおよそ6割も向上することを見出した。この結果は、白金の担持量を大幅に低減できる可能性を示した大きな成果である。また、各種の有機系超臨界流体を用いることが可能な高温超臨界乾燥法装置を製作し、ニッケル/シリカ触媒を調製した結果、含浸溶媒、超臨界流体、および還元温度を変えることによって、ニッケルの粒子径が微粒でかつベンゼンの水素化反応に高活性なニッケル/シリカ触媒が得られることを明らかにした。本研究は、担持金属触媒の調製において、従来の金属塩の水溶液の蒸発乾固法に代わって、超臨界流体を二次溶媒とする超臨界乾燥法を用いることによって、担体上の活性金属の微粒子化、すなわち高分散化を図ることを目的としている。まず、ゾル-ゲル法、すなわちテトラメトキシシランの加水分解によってヒドロゲルを得て、つぎにエタノールによる置換でアルコゲルとした。そして、アルコゲル中のエタノールを硝酸ニッケルのエタノール溶液で置換し、さらに二酸化炭素を溶媒とする超臨界乾燥法を用いてニッケル/シリカ触媒を調製した。得られた触媒について、アルコゲルに硝酸ニッケルのエタノール溶液を含浸・熱乾燥して得られた触媒および市販のシリカゲルに硝酸ニッケル水溶液を含浸・熱乾燥して得られた触媒と比較しつつ、各種の物性測定やベンゼンの水素化反応を行ない、構造物性と反応性の相関について検討を加えた。その結果、超臨界乾燥法で得られた触媒のニッケル還元度は100%近いこと、ニッケル粒子はきわめて微粒であり、粒子径分布がせまく均一に高分散していること、反応の比活性もきわめて高いことが明らかになった。さらに、ニッケル担持量を変えて得られた触媒は、ニッケル担持量を増やしても粒子径がさほど大きくならず、比活性も高いことから、高担持量の触媒の調製のために本調整法が有効であることを確認した。昨年度は、二酸化炭素による超臨界乾燥法で得られたニッケル/シリカ触媒のニッケルの粒子径分布がきわめてせまく、ニッケルが均一に高分散していることを明らかにした。本年度は、二酸化炭素による超臨界乾燥法を用いてニッケル/シリカ触媒のニッケルの担体への分布制御、すなわち外層、内層、および均一担持について検討を加えた。その結果、用いる有機溶媒の種類や量にかかわらず、均一担持触媒が得られることが明らかになった。また、硝酸ニッケルの溶解度の異なる2種類の溶媒について、その濃度を変えて順次含浸し、超臨界乾燥を施すことによって外層担持触媒が得られることを見い出した。

来年度は、二酸化炭素による超臨界乾燥法による内層担持について検討を加えるとともに、ヘプタンやヘキサンを溶媒とする高温超臨界乾燥法を試みる予定である。本研究は、担持金属触媒の調整において、従来の金属塩の水溶液による蒸発乾固法に代えて、超臨界流体を二次溶媒とする超臨界乾燥法を用いることによって、担体上の活性金属の微粒子化および担体への活性金属の分布制御を目的としている。9年度は、二酸化炭素による低温超臨界乾燥法で得られたニッケル/シリカ触媒のニッケルの粒子径分布がきわめてせまく、ニッケルが均一に高分散していること、さらにベンゼンの水素化反応に対して超臨界乾燥法で得られた触媒が含浸法で得られた触媒と比較してきわめて高い活性を示すことを明らかにした。10年度は、二酸化炭素による低温超臨界乾燥法で得られたニッケル/シリカ触媒のニッケルの担体へのマクロ分布制御、すなわち外層、内層、および均一担持について検討を加えた結果、外層担持や均一短持が可能であることを明らかにした。11年度は、二酸化炭素による低温超臨界乾燥法を白金/アルミナ触媒に適用し、浸漬時間、昇温時間、および減圧速度などの超臨界条件を工夫することによって、含浸法と比較してPt分散度がおよそ6割も向上することを見出した。この結果は、白金の担持量を大幅に低減できる可能性を示した大きな成果である。また、各種の有機系超臨界流体を用いることが可能な高温超臨界乾燥法装置を製作し、ニッケル/シリカ触媒を調整した結果、含浸、溶媒、超臨界流体、および還元温度を変えることによって、ニッケルの粒子径が微粒でかつベンゼンの水素化反応に高活性なニッケル/シリカ触媒が得られることを明らかにした。
位置と力の同時制御と環境認識を動的に結合した視覚サーボ系の基礎的研究

これまでの視覚フィードバック制御法ではジョイントサーボ系に理想的な追従特性を仮定し、ロボットのダイナミクスを視して視覚サーボ系を設計していたため高速な運動には適していなかった。そこで視覚サーボ系をひとつの動的システムとしてとらえ、ロボットのダイナミクスを考慮してタスクレベルでの逆動力学を計算する方法を開発した。しかし、この制御法は物体の運動のモデルを持たず、対象物体の位置のステップ変化に追従することを保証しただけの0型のサーボ系であるため、運動する物体の追従には必ず偏差が生じる。そこで、ロボットが物体を追従するために必要となる条件を定式化し、物体の運動の適応的推定法と動く物体に対するトラッキング制御法を提案した。具体的にはロボットと物体の運動の自由度に関する条件を導出し、物体の速度を推定するための非線形オブザーバと推定された速度にもとづいた非線形制御器を提案し、これらを併用した制御則により視覚サーボ系が漸近安定となることを証明した。さらに2リンクダイレクトドライブロボットを用いたシミュレーションおよび実験により提案する制御方法の有効性を検証した。さらに、位置と力の同時制御を2リンクダイレクトドライブロボットに実装し、力センサの出力を補完する形でカメラを用い、ロボットによる玉のせ制御を行った。これは半球状の表面形状を持つロボットハンドの上に小さな玉をのせ、力センサおよびカメラで玉の位置を計測して制御するものであり、カメラを用いることにより安定な制御が可能になった。現状ではまだ環境認識との結合は十分ではないが、上記の非線形オブザーバを結合することにより密な結合が可能になることが解明された。視覚サーボ系は画像情報にもとづくフィードバック制御系で、未知の環境で作業する知能ロボットの制御の中核となる。本研究では制御理論的観点から位置と力の同時制御と環境認識を動的に結合し、認識の深化と高度な作業の実施が相互に補完しあいながら一体となって進行する新しい視覚サーボの方式の確立を目指す。従来の視覚サーボ系の研究においては、ロボットは理想的な(応答の遅れや制御誤差のない)特性をもつ装置としてとりあつかわれていたが、実際は、ロボットは非線形なダイナミクスをもち、これを無視しては良好な制御はできない。本研究においては、視覚サーボ系の動特性をロボットのダイナミクスとカメラの特性を考慮した非線形な微分方程式で記述し、その安定化可能性を証明した。また、視覚サーボ系の非線形性を補償するフィードバック制御器を導出した。さらに、視覚サーボ系のシミュレータを作製し、さまざまなシミュレーションにより上記のモデルと制御器の有効性を検証した。一方、高度なサーボ系の実現のために、簡単なマークを対象としてその位置推定のための高速な画像処理アルゴリズムを開発し、複数のトランスピュータからなる高速画像処理装置に実装した。これにより4つのマークをもつ物体の位置推定がサンプリングレート20Hzの高速で可能となった。さらに2リンクダイレクトドライブロボットと高速画像処理装置をもちいた実時間実験により、従来の視覚サーボ系と本研究の制御器の性能を比較し、本研究により得られた制御器がより精度よく安定で、観測ノイズや外乱に対してもロバストであることを確認した。視覚サーボ系は画像情報にもとづくフィードバック制御系で,未知の環境で作業する知能ロボットの制御の中枢となる.本研究では制御理論的観点から位置と力の同時制御と環境認識を動的に結合し,認識の深化と高度な作業の実施が相互に補完しあいながら一体となって進行する新しい視覚サーボの方式の確立を目指す.従来の視覚サーボの研究では,ロボットは応答の遅れや制御誤差のない理想的な特性を持つ装置として取り扱われてきた.しかし実際にはロボットは非線形なダイナミクスを持ち,これを無視して良好な制御を行なうことはできない.そこで昨年度,ロボットのダイナミクスを視覚サーボ系に組み込んだモデルを導出し,非線形フィードバック制御法を提案した.

そして本年度はそのモデルにもとづいて,力覚により低レベルであるが高速なインナーループ制御を構成し,視覚により低速であるが高レベルなアウターループ制御を付加する手法を提案した.この手法はカメラにより力センサの分解能の低さを補い,力センサによりカメラのサンプリングレートの低さを補う一種のセンサ統合手法になっており,従来の視覚サーボの研究には見られない全く新しい手法といえる.提案した制御法の有効性を示すため,ロボットによる玉のせ作業を取り上げた.具体的には,ロボットの手先と板の間に取り付けられた力センサとロボット上部に取り付けられたカメラにより玉の位置を計測し,ロボットを制御することにより玉をロボットの手先に固定した半球上の板の頂点に静止させることを目標とする.制御系設計用CAD“MatrixX"をもちいてシミュレータをワークステーション上に作成し,シミュレーションにより提案する手法の有効性を確認した.また,2リンクダイレクトドライブロボットを用いた実験により,ある程度安定な作業が可能であることを確認した.しかし,モデルに考慮されていない力センサのノイズとロボットの剛性不足による振動のため,実験結果は満足すべきものではない.これらの要素を補償するためには,より精度の良いモデルと力センサの信号処理法の研究が必要である.これらについては次年度の課題である.これまでの視覚フィードバック制御法ではジョイントサーボ系に理想的な追従特性を仮定し,ロボットのダイナミクスを視して視覚サーボ系を設計していたため高速な運動には適していなかった。そこで視覚サーボ系をひとつの動的システムとしてとらえ,ロボットのダイナミクスを考慮してタスクレベルでの逆動力学を計算する方法を開発した.しかし,この制御法は物体の運動のモデルを持たず,対象物体の位置のステップ変化に追従することを保証しただけの0型のサーボ系であるため,運動する物体の追従には必ず偏差が生じる.そこで,ロボットが物体を追従するために必要となる条件を定式化し,物体の運動の適応的推定法と動く物体に対するトラッキング制御法を提案した.具体的にはロボットと物体の運動の自由度に関する条件を導出し,物体の速度を推定するための非線形オブザーバと推定された速度にもとづいた非線形制御器を提案し,これらを併用した制御則により視覚サーボ系が漸近安定となることを証明した。さらに2リンクダイレクトドライブロボットを用いたシミュレーションおよび実験により提案する制御方法の有効性を検証した.さらに,位置と力の同時制御を2リンクダイレクトドライブロボットに実装し,力センサの出力を補完する形でカメラを用い,ロボットによる玉のせ制御を行なった.これは半球状の表面形状を持つロボットハンドの上に小さな玉をのせ,力センサおよびカメラで玉の位置を計測して制御するものであり,カメラを用いることにより安定な制御が可能になった。現状ではまだ環境認識との結合は十分ではないが,上記の非線形オブザーバを結合することにより密な結合が可能になることが解明された。
ミトコンドリア病におけるDNA診断法の開発と病態の解明

ミトコンドリア脳筋症MELASにおいては、tRNA・ロイシン(UUR)遺伝子の塩基番号3243の変異が約80%の患者に、同遺伝子上の塩基番号3271の変異が10%の患者に見い出されている。しかし、約10%の患者はいずれの変異も検出されていない。昨年、白人患者においてND4遺伝子上の塩基番号11084におけるA→G置換が報告された。本研究では、この11084変異に関する検討を行なうとともに、3243および3271の検出されない症例に関して、全tRNA領域の塩基配列の解析を行なった。11084変異:日本人のミトコンドリア脳筋症患者計90例について、この変異をミスマッチプライマーを用いたPCRおよびNheI消化により検討した。その結果、3例のMELAS患者、4例のCPEO患者および分類不明のミトコンドリア脳筋症患者2例にこの変異が観察されたが、いずれもホモプラスミィーの変異であった。さらに正常対照105例を検討した結果、15例(14%)にホモプラスミィーな変異として見い出された。この結果、11084変異は白人においては極めて頻度が低く、日本人では高頻度に存在する正常の多型である可能性が高く、MELASに特異的な変異でないと結論した。3291変異:典型的MELAS症状を呈し、かつ3243および3271変異の検出されない6例に関して全tRNA領域の塩基配列を決定した。その結果、1例において新たにtRNA・ロイシン(UUR)遺伝子上の塩基番号3291におけるT→C変異を見い出した。ミスマッチプライマーを用いたPCR-BamHI消化によって、この変異はヘテロプラスミィーとして見い出されること、および3243あるいは3271変異を有するMELAS患者および正常対照には見い出されないことより、本邦MELAS患者における第3の変異と考えられた。またこの変異はtRNA・ロイシン(UUR)遺伝子における2次構造上では、T〓Cループの最後の塩基で、生物進化上も厳密に保存されていることが明らかとなった。
ポリエーテル鎖によるカチオンの取り込みを鍵とする不斉有機分子触媒の創製

触媒合成を次のように行った。まず、L-セリンから誘導したアジリジンを合成し、これにエーテル結合を有するアルコールをルイス酸触媒存在下に反応させると、ポリエーテル鎖を持つアミノ酸保護体がほぼ単一のエナンチオマーとして得られた。脱保護してアミノ酸としたのち、水酸化リチウムで処理することによりアミノ酸リチウム塩が得られた。この手法により、エーテル結合の数が13個のもの、エーテル鎖に芳香環を有するものや枝分かれしたものなど、6種類のポリエーテル鎖を有するアミノ酸リチウム塩を合成することに成功した。続いて、得られたアミノ酸塩を触媒として用いた場合のポリエーテル鎖が反応に及ぼす影響について調査するため、代表的なイミンーエナミン型有機分子触媒反応である、マロン酸エステルのエノンへの不斉マイケル付加反応を行った。これまでの研究により不斉触媒として有用であることが分かっているO-シリル化セリン触媒と比較したところ、今回合成した触媒のアミノ酸側鎖の嵩高さはほぼ同程度であることが明らかとなった。一方、溶媒和による影響を排除し、アミノ酸に導入したポリエーテル鎖のマイケル付加反応における効果を調査するため、非極性溶媒である塩化メチレン溶媒中で反応を行ったところ、O-シリル化セリン触媒と今回合成した触媒とで反応速度に有意な差が見られた。特に、3つのエーテル結合を有するアミノ酸塩と、枝分かれしたポリエーテル鎖を有するアミノ酸塩は塩化メチレンに対して優れた溶解性を示し、O-シリル化セリン触媒と比較して2倍程度の反応速度でマイケル付加体を与えることが分かった。エナンチオ選択性についてもシリルエーテル触媒よりもポリエーテル触媒の方がわずかながら良い結果を与えた。以上、本研究により、アミノ酸塩の側鎖にポリエーテル鎖を有する触媒は効果的にイミンーエナミン型有機分子触媒反応を促進する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。ポリエーテル鎖によるリチウムカチオンの取り込みを鍵とする不斉有機分子触媒を創製することを目標として研究を進めた。平成26年度にはL-アスパラギン酸から合成した第一級β-アミノ酸であるβ-ホモセリンのヒドロキシ基を足掛かりに、ポリエーテル鎖の導入を試みた。まず、L-アスパラギン酸の4位カルボキシ基をベンジル基、アミノ基をCbz基で保護した後、1位カルボキシ基を還元してヒドロキシ基とし、β-ホモセリン保護体を合成した。次に、ヒドロキシ基からより脱離能の高いp-トルエンスルホン酸エステルへの変換を試みたところ、β-ホモセリン保護体をピリジン溶媒中で塩化トシルと反応させた場合に収率よく目的生成物が得られることが分かった。続いて、得られたスルホン酸エステルの2-メトキシエタノールによる求核置換反応を試みた。はじめに水素化ナトリウムで処理した2-メトキシエタノールを用いてスルホン酸エステルと反応させたところ、反応基質は速やかに消費されたが多種の生成物が得られ、反応混合物のNMR解析では目的生成物を確認することはできなかった。求核種であるナトリウムアルコキシドの反応性が高いことが複雑な反応混合物を与えた原因ではないかと考え、スルホン酸エステルと2-メトキシエタノールの混合物に塩基としてトリエチルアミンを加え、温和な条件で置換反応を試みたが、反応は全く進行しないことが分かった。この他、スルホン酸エステルの2-メトキシエタノールによる置換反応の反応条件を種々検討したが、現在のところ目的生成物を得るには至っていない。しかしながら、アミノ酸保護体の官能基変換に関する情報など、目的とする不斉有機分子触媒を合成するための重要な知見を得た。平成26年度には、第一級β-およびα-アミノ酸からそれぞれポリエーテル鎖を有する有機分子触媒を合成することを計画していた。

具体的には、まず、L-アスパラギン酸の4位カルボキシ基をベンジル基、アミノ基をCbz基で保護した後、1位カルボキシ基を還元することでヒドロキシ基とし、第一級β-アミノ酸であるβ-ホモセリンの保護体を得る。続いて、ヒドロキシ基からスルホン酸エステルとして2-メトキシエタノールによる求核置換反応を行いポリエーテル鎖を導入した後、4位カルボキシ基およびアミノ基の脱保護により、目的の不斉有機分子触媒を合成する計画であった。現在のところ、スルホン酸エステルまでは良好に得ているものの、2-メトキシエタノールの求核置換反応によるポリエーテル鎖の構築までは達成できていない状況である。以上のように、目的の不斉有機分子触媒の合成は終盤に差し掛かっており、研究は計画通りに進んでいないものの大幅な遅れではないため、このような評価とした。27年度が最終年度であるため、記入しない。第一級α-アミノ酸からポリエーテル鎖を有する有機分子触媒を得る合成経路は、基盤となるアミノ酸(L-セリン)が容易に入手可能であること、L-セリンのヒドロキシ基からエーテル結合を作る方法がすでに知られていることから、第一級β-アミノ酸にポリエーテル鎖を導入するよりも比較的容易であると予想している。平成27年度はまず、第一級α-アミノ酸からポリエーテル鎖を有する有機分子触媒の合成を試みる。触媒を合成した後、当初の計画通りに、1マロン酸エステルの2-シクロヘキセノンへの不斉マイケル付加反応をモデル反応とした触媒性能の評価、2ポリエーテル鎖の有無による不斉触媒反応への影響の調査、3既知法では不斉マイケル付加反応の基質として不活性であった2-メチル-2-シクロヘキセノンを用いた反応、にも可能な限り取り組んでいく。また、第一級β-アミノ酸にポリエーテル鎖を導入する方法についても、脱離基や保護基の変更により検討していく。