hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
運動障害・精神障害リハビリにおける運動イメージ訓練開発のための基礎的・臨床的検討

本研究では,健常高齢者,健常若年男性・女性,脳卒中患者,統合失調症患者を対象として手の心的回転課題を行い,その課題遂行方略を応答時間から検討した.対象は,健常高齢者100名(男性47名,女性53名,平均年齢75.8歳),健常若年男性15名・女性15名(平均年齢22.9歳),脳卒中患者28名(男性14名,女性14名,平均年齢62.6歳),統合失調症患者23名(男性15名,女性8名,平均年齢39.5歳)であった.手の心的回転課題では,左手・右手,手背・手掌の手写真を60度ずつ回転させたものを計96回提示し,その手写真の左右をできるだけ正確になおかつ速く判断させ,応答時間を計測した.手の心的回転課題に先立ち,左もしくは右を向いた矢印の左右判断課題を行い,応答時間を計測した.手の心的回転課題の応答時間から矢印の左右判断課題の応答時間を減算した時間を,検定に用いた.これは,心的回転に要する時間にできるだけ近似した時間を用いて比較するための方法であった.応答時間の結果から,健常高齢者の課題遂行方略において,手掌写真の場合は運動イメージ方略を取り,手背写真の場合は運動イメージ方略と視覚イメージ方略の両方を取ること,および課題遂行能力によって,その方略が異なることが明らかになった.健常若年男性・女性の課題遂行方略において,男性は女性に比べ,視覚イメージ方略優位であることが示唆された.脳卒中患者,統合失調症患者の課題遂行方略において,運動イメージ方略を取ることが明らかになった.これらの結果は,今後,脳卒中患者や統合失調症患者に対し,運動イメージ訓練として手の心的回転課題を応用する際の基礎的知見となり得る.矢印の左右選択課題および手の心的回転課題における正答率,反応時間の男女差について検討した.対象は,右手利きの健常男性15名(24.5 ±6.4歳) ,女性15名(21.3 ±4.9歳)とし,課題には,左右の矢印画像と45度おきに8段階に回転させた左右および手背手掌の手写真32枚を用いた.手写真は矢印画像と交互にランダムに提示され,被験者に提示画像の左右を出来るだけ速く判断させた.手の心的回転に要している時間を比較するために,被験者ごとに左右手写真への反応時間から左右矢印への平均反応時間を減算した.正答率では,矢印,手写真とも左右および男女に有意な差はみられなかった.矢印への反応時間では,右矢印に比べ左矢印への反応が遅かった.手写真への反応時間では,提示された手写真に被験者自身の手を実際に重ねようそうとした場合に最も動かし難い回転角度における応答が男女ともに遅かった.女性の左手写真への応答は男性より遅く,女性は右手写真より左手写真への応答が遅かったが,男性にはこの差がなかった.これらの結果より,男女ともに課題遂行時に運動イメージを使用していることが示唆され,また,運動イメージ能力あるいは課題遂行方略に男女差があることが示唆された.このことより,本課題を運動イメージ訓練に使用する場合は,対象者の性差について考慮しなければならない可能性がある。他に脳卒中患者,統合失調症患者,多年代健常者の手の心的回転課題における正答率,反応時間計測を継続している.脳卒中患者,統合失調症患者の計測をするための実験プロトコル作成や病院との交渉などに想定以上の時間が必要だったため。脳卒中片麻痺患者を対象とし,手の心的回転課題における正答率と応答時間を提示角度ごとに比較し,どのような課題遂行方略を行っているのかを検討した.対象は右手利きの初発脳卒中片麻痺患者28名とした.提示写真として,手の第3指が垂直方向0度となる位置から時計回りに60度おきに6段階に回転させた写真(0度,60度,120度,180度,240度,300度)を用いた.総提示枚数は,左手・右手×手背・手掌×提示角度×4回の合計96枚とし,被験者は提示された手の写真が左手か右手かを判断し,判断した側にあるボタン(左手の場合は左ボタン)を非麻痺側手で押して解答した.応答時間と正誤を記録した.結果として,右手写真への応答時間は120度の時に左手写真よりも遅く,左手写真への応答時間は240度,300度の時に右手写真よりも遅かった.右手写真の120度や左手写真の240度,300度は,それぞれ右手・左手の指尖が身体の外側に向かう角度である.つまり,提示された写真に実際に自身の手を合わせようとしたときに動かしにくい角度において,応答時間が遅かったことになる.この結果は,脳卒中片麻痺患者は手の心的回転課題遂行時に運動イメージを用いていることを示唆している.また,統合失調症患者においても,手の心的回転課題における応答時間を提示角度ごとに比較し,どのような課題遂行方略を行っているのかを検討した.対象は,国際疾病分類第10版により統合失調症と診断された23名とした.課題は,脳卒中片麻痺患者の研究と同様とした.結果として,120度,240度,300度の3つの角度では,提示された写真に実際に自身の手を合わせようとしたときに動かしにくい写真において,応答時間が長かった.

この結果も,脳卒中片麻痺患者と同様,統合失調症患者においても手の心的回転課題遂行時に運動イメージを用いていることを示唆している.脳卒中片麻痺患者,統合失調症患者のデータ取得や分析,論文投稿に想定以上の時間が必要だったため.手写真の左右判断をさせる手の心的回転課題(HMRT)は,参加者の運動イメージを誘発させるとされており,リハビリへの応用が始められている.しかし高齢者の,特に手背・手掌に対する課題遂行方略は十分に明らかにされていない.本研究では健常高齢者を対象として手背・手掌写真におけるHMRTの遂行方略を検討した.65歳以上の右手利き者75名(男性38名,女性37名,74.9 ±5.8歳)を対象とした.第3指が垂直方向0度となる位置から60度おきに回転させた左手・右手および手背・手掌の写真を提示し,その写真の手が左手か右手かを判断させ,応答時間(RT)と正誤を記録した.また左右矢印へのRTも計測し,手写真へのRTから矢印へのRTを減算したΔRTについて,左手・右手,手背・手掌,提示角度を要因とした3要因repeated measureANOVAを行った.手背写真において,0度,240度,300度で提示された左手写真へのΔRTは,同じ角度で提示された右手写真へのΔRTよりも有意に長かった.手掌写真において,240度で提示された左手写真へのΔRTは,0度・60度・120度で提示された左手写真へのΔRTよりも有意に長かった.120度で提示された右手写真へのΔRTは,0度・180度・240度・300度で提示された右手写真へのΔRTよりも有意に長かった.60度・120度で提示された右手の手掌写真へのΔRTは,同じ角度で提示された左手の手掌写真へのΔRTよりも有意に長かった.180度・240度・300度で提示された左手の手掌写真へのΔRTは,同じ角度で提示された右手の手掌写真へのΔRTよりも有意に長かった.これらの結果は,手背写真では視覚イメージ方略に運動イメージ方略も付加されること,手掌写真では運動イメージ方略を用いることを示唆している.対象者のデータ取得や分析,論文投稿に想定以上の時間が必要だったため.本研究では,健常高齢者,健常若年男性・女性,脳卒中患者,統合失調症患者を対象として手の心的回転課題を行い,その課題遂行方略を応答時間から検討した.対象は,健常高齢者100名(男性47名,女性53名,平均年齢75.8歳),健常若年男性15名・女性15名(平均年齢22.9歳),脳卒中患者28名(男性14名,女性14名,平均年齢62.6歳),統合失調症患者23名(男性15名,女性8名,平均年齢39.5歳)であった.手の心的回転課題では,左手・右手,手背・手掌の手写真を60度ずつ回転させたものを計96回提示し,その手写真の左右をできるだけ正確になおかつ速く判断させ,応答時間を計測した.手の心的回転課題に先立ち,左もしくは右を向いた矢印の左右判断課題を行い,応答時間を計測した.手の心的回転課題の応答時間から矢印の左右判断課題の応答時間を減算した時間を,検定に用いた.これは,心的回転に要する時間にできるだけ近似した時間を用いて比較するための方法であった.応答時間の結果から,健常高齢者の課題遂行方略において,手掌写真の場合は運動イメージ方略を取り,手背写真の場合は運動イメージ方略と視覚イメージ方略の両方を取ること,および課題遂行能力によって,その方略が異なることが明らかになった.健常若年男性・女性の課題遂行方略において,男性は女性に比べ,視覚イメージ方略優位であることが示唆された.脳卒中患者,統合失調症患者の課題遂行方略において,運動イメージ方略を取ることが明らかになった.これらの結果は,今後,脳卒中患者や統合失調症患者に対し,運動イメージ訓練として手の心的回転課題を応用する際の基礎的知見となり得る.脳卒中患者,統合失調症患者,多年代健常者のデータ収集を継続し,結果を分析する.・脳卒中片麻痺患者,統合失調症患者において,まだ未投稿のデータ解析結果があるので,それを投稿する.・健常加齢の影響に関するデータ取得が終了したので,それを解析し,投稿する.
メチル化阻害剤・酸分泌抑制剤・COX2阻害剤のBarrett粘膜分化誘導作用の検討

1)Proton pumpinhibitor(PPI)によるBarrett粘膜におけるchemo preventionの可能性を、生検材料を用いて免疫組織学的に検討を行った.PPI投与前と投与6ヶ月後を比較すると、細胞増殖因子であるCOX-2の発現は有意に低下し、増殖能マーカーであるKi-67の発現も有意に低下した。またBarrett粘膜を特徴づける腸上皮化生について投与前後で検討したが、腸型形質転写因子のCDX-2の発現は有意に低下し、腸型ムチンのsulfo-Le^aの発現は低下傾向を示した。コントロールとしてHistamin2 receptor antagonist(H2RA)投与前後で検討したが、COX-2、Ki-67、CDX-2、sulfo-Le^aの発現には有意な変化がみられなかった。PPI投与によりCOX-2の発現低下が細胞増殖能の低下をきたし、また腸型形質転写因子のCDX-2も低下すると考えられ、PPIにはCOX-2とCDX-2の発現を阻害する作用があると推測された。COX-2とCDX-2の発現にはともにp38 MAPK pathwayが関与すると云われているため、PPI投与前後でPhospho-p38の発現を検討したところ、上皮細胞と間質細胞におけるPhospho-p38の発現がともに投与前後で有意な低下を示した。このことから、PPIはp38MAPKを介してCOX-2、CDX-2の発現を抑制して、細胞増殖能を低下させ、腸上皮化生を抑制する作用を有すると推測された。1)生検で得られたBarrett粘膜を3分割し,一方を組織学的ならびに免疫組織学的検討を行った.他方は95%O_2 5%CO_2 37°C下で10%FCS加培養液にて器官培養を行った.酸曝露は0.1mol/LHCl添加によりpH4.0条件で1時間曝露後中性環境に戻したところ.酸曝露前後で転写因子SOXは低下,CDX2,COX2は増加傾向を示し,COX1は不変であった.これらの傾向は統計学的に有意とはならなかったが,バラツキはBarrett粘膜の組織学的heterogenietyに起因する可能性は否定できない.一方BrdUによる細胞増殖能は酸曝露後に有意に上昇した.1)Proton pumpinhibitor (PPI)によるBarrett粘膜におけるChemoreventionの可能性を、生検材料を用いて免疫組織学的に検討を行った.PPI投与前と投与6ヶ月後を比較すると、細胞増殖因子であるCOX-2の発現は有意に低下し、増殖能マーカーであるKi-67の発現も有意に低下した。コントロールとしてHistamin2 receptor antagonist (H2RA)投与前後で検討したが、COX-2、Ki-67、CDX-2、sulfo-Le^aの発現には有意な変化がみられなかった。
日本の部品貿易における契約の役割：汎用・特殊部品のアウトソーシングと調整速度

2011年3月の東日本大震災後に日本の部品輸出が一時中断し、生産活動への影響が米国まで及んだ。本研究は、部品の特殊性やメーカーとの固有の関係性という視点からこの問題を検討した。汎用性の高い部品は容易に調達先を変更できる一方、特定製品に固有な、また高い技術を要する部品は、契約を交わして生産を委託した部品供給者以外には生産できないという制約を伴う。分析の結果、米国に日本から輸出される半導体は他国からのものとの代替の弾力性が低く、他の部品とも補完的に用いられなければならないため、メーカーが調達先を変更することは相対的に難しいということが理解された。第二年度は、初年度に得られた研究成果と課題を基にして、さらに発展的成果を得るべく研究を実施した。先ず初年時に発表した論文を修正し、国際学会にて再び発表を行った。その過程で、理論の系譜とデータに関してより一層理解を深めることが出来た。分析モデルとして再構築するまでには至らなかったが、学会発表後もその考察を継続している。討論者からも、大変有益な批判的コメントを得た。日本の自動車部品の貿易パターンを不完備契約の観点から説明するという目的において、利用可能なデータを用いてどのような分析が行えるか検討してきた。2層構造のCES型生産関数を用いて計測したアメリカ市場における日本からの自動車部品の代替の弾力性値は、部品によって異なるが、明らかにマイクロ・コントローラーを含む半導体部品についてはその値が他の部品に比べて低く、技術的に高い固有性を有しているのではないかという結論を得た。データは、国際連合のCOMTRADEでHS6桁分類のものを用いており、分類基準としてまだ粗い段階にあるという問題点は学会でも指摘されている。一方理論モデルを精緻化する上での進展は、自動車メーカーと部品供給者間の不完備契約が、関係に特殊な投資をすることでいわゆるホールド・アップ問題を生み出すことにつながるという点を考慮する必要性を認識した点にある。企業による部品調達の方法は、部品サプライヤーに外注する場合と内部化する場合とがある。外注する場合に不完備契約を締結するのでホールド・アップという非効率な結果を生んでしまう。このリスクを回避する傾向が強い場合、メーカーは内部化を選択することになる。在米日系電気機械および輸送機械産業では、日本からの輸入の大部分が企業内貿易によるものであり、また、輸出面のデータからは、北米向けの輸出に占める企業内貿易の割合は、それぞれ66.7%、91.4%となっていることが理解された。日本企業が生産する自動車部品には高い技術や複雑な作業を伴う特殊なものがあることは確かで、汎用部品に比べて技術的固有性が高いということを理解した。この論文を改善していく上で、理論モデルの精緻化という観点から生産関数における投入要素の代替の弾力性について、コブ=ダグラス型、CES型、レオンティエフ型の関数形による違いを確認し、より一般的な型であるCES型生産関数を仮定して弾力性を計測したときに、どの程度の値であれば投入要素間の関係が代替的であるのか、あるいは補完的であるとみなすことが出来るのか検討し直した。等量曲線の形状を考えると、やはり、弾力性の値が絶対値で1より大きいときは代替性が高く、1より小さいときは補完性が高くなると判断できる。本研究における計測結果の多くは1より大きい値を示しているので、2や3といった数値でなく、1に近ければ補完的関係に近いと理解することも可能であるが、やはりより厳密には、HSコードの9ケタ分類など、より細かいデータを用いて計測しなおす必要があることを確認した。近年、自動車部品とその中間製品には、電子技術を用いたものも多くなってきている。これまでの自動車部品分類基準ではすべてのものを包摂出来ないことも考えられるので、データ収集により注意が必要である。当該年度、OECDに出張しヒアリングを行った結果、産業連関表を基に作成された付加価値ベースの貿易額統計表(TiVA)を用いることで、こうした部品分類を厳密に行うことが可能になってくるのではないかとの示唆を受けた。初年度に当たり、不完備契約の理論に基づくアウトソーシング・モデルの整理と、実証分析のための枠組みの構築に重点を置き、その結果、輸出部品の第三国市場における代替の弾力性を計測するという方法にて、日本企業が供給する自動車部品の技術的固有性を議論することが可能となった。貿易データは、国際連合のCOMTRADEデータベースからHS6桁分類で自動車部品の輸出入データを国別・品別にて収集し、アメリカにおける日本の輸出部品と他国からの輸出部品との間の代替の弾力性の計測に用いた。

理論的には、特殊部品の生産にはサプライヤーによる「関係に特殊な投資」が必要で、メーカーとの間に契約が交わされることになるがそれは不完備なものとならざるを得ず、従って当事者が契約を遵守することの重要性が極めて高くなり、法律的に環境が良く整備された地域に存在するサプライヤーは契約に基づいて部品を長期に安定的に供給できる可能性が高まるとされる。この特徴を2層構造のCES型生産関数から導かれる推計式の中に組み込み、各国の「ルールを遵守する指標」をデータとして用いることでコントロールして代替の弾力性を求めた結果、日本がアメリカに輸出しているマイクロ・コントローラーを含む半導体製品は、他国から輸出される同製品との代替性がかなり小さいことが判明した。アメリカの自動車生産にとって、日本の中小企業が生産する部品、特にマイクロ・コントローラーは特殊部品であり、固有性を高く有していることが示唆された。これは自社内生産かアウトソーシングかを議論する組織形態と調達行動の理論的帰結と概ね整合的な結論であり、本研究の当該年度における目的はある程度果たせたものと考えている。研究成果は、平成23年10月に韓国で行われた国際学会、さらに平成24年3月に、ボストンとシアトルで開催された学会にてそれぞれ報告し、様々なコメントをいただいた。研究期間を延長して迎えた最終年度においては、延長する理由となっていた研究目的の2点目に関する研究方法と目的の見直し、また再度理論的枠組みを考察して必要なデータの確認を行う等のことを予定通りに実施することができた。期間の延長を許可していただいたことに感謝している。企業は部品調達の際に、海外アウトソーシングを行わない場合は海外直接投資により統合(子会社化)して調達する。こうした企業内貿易が増加していることが現代の世界貿易の大きな特徴の一つとなっていることから、企業内貿易の決定要因を説明する研究が盛んに行われている。既存の実証研究では、不完備契約の影響、特に貿易相手国の契約環境と生産工程の契約可能性とを加味するモデルが提示されている。しかし、生産技術の特徴、あるいは部品の生産面での特徴、つまり併用して用いられる他の部品との補完性の程度などを加味したモデルについては、理論面での研究に留まっている。そこを明示的に数値化して企業内貿易のパターンを説明するということが本研究の二つ目の目的として明確化できた。研究期間内には、部品間の補完性・代替性を数値化するところまで研究を進めることができた。いわゆる回帰分析における説明変数についてみることができた。最終年度、被説明変数に当たる企業内貿易のデータに関して、既存の研究を整理してどのようなデータが利用可能かまとめることができた。いずれも個別企業ベースのデータ(マイクロデータ)で、あるものは直接的だが、他のものは間接的に企業内貿易を表すデータであることが判明した。入手するためには幾つかの手順が必要となるため今回は間に合わなかったが、早い段階で、いずれかのマイクロデータを入手して、計量分析に着手したいと考えている。国際経済学平成24年度は、個人的な家庭事情の急変により、年度を通して予定通りに研究を推進することが難しかった。その結果、研究目的に対する達成度については、全般的に遅れを生じてしまったといわざるを得ない。内容的には、部品貿易データの精緻化、特にHS9桁分類での収集作業が残されており、それを用いての実証分析もこれから行うこととなる。
ヘリコバクター・ピロリの空胞化致死毒素の宿主受容体と毒性発現

ヘリコバクター・ピロリが産生する毒素としては、細胞空胞化致死毒素(VacA毒素)のみが今日までに報告されているにすぎず、本菌感染による病態形成にVacA毒素の関与が強く示唆されている。我々は、この毒素の宿主への初期効果を知る目的で胃上皮細胞膜上の受容体蛋白を同定(Yahiro K.et al(1997)Biochem.Biophy.Res.Commun.238:629-638)し、その精製を行ってVacA受容体蛋白が受容体型チロシンフォスファターゼRPTPβである事を明らかにした(Yahiro K.et al.J.Biol.Chem.(1999)274:36693-36699)。一方、他の研究グループにより前白血病細胞HL-60細胞がVacA毒素に対して非感受性であるという我々の成績が確認されるとともに、PMA/TPAでHL-60細胞を処理するとVacA感受性に変わることが示された(FEBS Lett.(1998)218-222)。平成11年度は、VacA毒素の受容体、RPTPβ、が真にVacA毒素受容体として機能していることを、FEBS Lettの論文の知見に基づき、HL-60細胞のVacA毒素感受性とRPTPβの発現に因るものか、また、他の分化誘導試薬を用いた際のVacA毒素感受性とRPTPβの発現との関連はどうかなどをしらべた。その結果はいずれもRPTPβの発現と毒素感受性獲得が一致しており、RPTPβがVacA毒素受容体として機能していることを示していた。平成12年度は、RPTPβにおけるVacA毒素の結合部位を調べる目的でまずの3種のRPTPβアイソフォーム中で細胞外領域の短いRPTPβ-Bに注目し、種々の変異体を作製して解析した。その結果、脱炭酸酵素類似領域、フィブロネクチンIII領域およびセリン・スレオニンに富む領域とは異なる部位に結合することが分かった。さらに結合部位の絞り込みを行うとともにYeast-Two Hybride法によるVacAの結合部位の解析を進めている。ヘリコバクター・ピロリが産出する毒素としては、細胞空胞化致死毒素(VacA毒素)のみが今日までに報告されているにすぎず、本菌感染による病態形成にVacA毒素の関与が強く示唆されている。我々は、この毒素の宿主への初期効果を知る目的で胃上皮細胞膜上の受容体蛋白を同定(Yahiro K.et al(1997) Biochem.Biophy.Res.Commun.238:629-638)し、その精製を行ってVacA受容体蛋白が受容体型チロシンフォスファターゼRPTPβである事を明らかにした(Yahiro K.et al.J.Biol.Chem.(1999)274:36693-36699)。一方、他の研究グループにより前白血病細胞HL-60細胞がVacA毒素に対して非感受性であるという我々の成績が確認されるとともに、PMA/TPAでHL-60細胞を処理するとVacA感受性に変わることが示された(FEBSLett.(1998)218-222)。

平成11年度は、VacA毒素の受容体、RPTPβ、が真にVacA毒素受容体として機能していることを、FEBS Lettの論文の知見に基づき、HL-60細胞のVacA毒素感受性とRPTPβの発現に因るものか、また、他の分化誘導試薬を用いた際のVacA毒素感受性とRPTPβの発現との関連はどうかなどをしらべた。その結果はいずれもRPTPβの発現と毒素感受性獲得が一致しており、RPTPβがVacA毒素受容体として機能していることを示していた。ヘリコバクター・ピロリが産生する毒素としては、細胞空胞化致死毒素(VacA毒素)のみが今日までに報告されているにすぎず、本菌感染による病態形成にVacA毒素の関与が強く示唆されている。我々は、この毒素の宿主への初期効果を知る目的で胃上皮細胞膜上のVacA受容体蛋白が受容体型チロシンフォスファターゼRPTPβである事を明らかにした(Yahiro K.et al.J.Biol.Chem.(1999)274:36693-36699)。さらに、RPTPβ、が真にVacA毒素受容体として機能していることを、VacA非感受性細胞であるHL-60細胞の分化によるVacA毒素感受性獲得が新たなRPTPβの発現に起因することなどから明らかにして報告した(Padilla,P.l.,et al.J.Biol.Chem.275:15200-15206.)。平成12年度は、RPTPβにおけるVacA毒素の結合部位を調べる目的でまずの3種のRPTPβアイソフォーム中で細胞外領域の短いRPTPβ-Bに注目し、種々の変異体を作製して解析した。その結果、脱炭酸酵素類似領域、フィブロネクチンIII領域およびセリン・スレオニンに富む領域とは異なる部位に結合することが分かった。さらに結合部位の絞り込みを行うとともにYeast-Two Hybride法によるVacAの結合部位の解析を進めている。
転写伸長因子エロンガンの機能とVHL発がんとの関連性の解析

1.転写伸長因子エロンガンAの遺伝子欠失ES細胞とマウスの作製VHL癌抑制蛋白と相互作用することが知られている転写伸長因子エロンガン複合体の触媒サブユニットであるエロンガンAの遺伝子を破壊したES細胞を作製した。エロンガンAのヘテロ欠失ES細胞は野生型ES細胞と同様の性状を示したが、ホモ欠失細胞では、細胞増殖速度が約1/3に低下し、細胞サイズの増大、多倍数体細胞の増加を認めた。解析の結果、これらの表現型はdelayed mitosisに基づくものであることが判明した。また、野生型とホモ欠失ES細胞とを用いてDNAマイクロアレイを実施したところ、両者の間で一群(5%以下)の遺伝子の発現量にのみ有意な差が認められ、エロンガンAがこれまで考えられてきたようなgeneral factorではなく、特定の遺伝子の発現をのみ制御している可能性が示唆された。また、作製したヘテロ欠失マウスはこれまでのところ表現型に明らかな異常を認めず、現在ホモ欠失マウスを作製しているところである。2.新規転写伸長因子エロンガンA3の単離と機能解析転写伸長因子エロンガンAのファミリーに属する新規の分子エロンガンA3のcDNAを単離した。エロンガンA3は、エロンガンA、A2と同様にそれ単独で軽度の転写活性を有するが、Aとは異なりエロンガンBCによる活性化を受けないことが判明した。この事実は、エロンガンA3が細胞内ではAとの間でエロンガンBCとの結合を競合することにより、エロンガンAの負の調節因子として作用する可能性を示唆するものである。
日本産淡水海綿の分類と分布

本邦産の淡水海綿の種と分布状況を調査し、その生息環境と分布状況の係わりを調べた。主な調査地は琵琶湖,宍道湖,涸沼,霞ケ浦周辺の水路および北山川である。琵琶湖では南湖2区域,北湖5区域および湖心部の合計2区域に分け35地点について6回の調査を行なった。この結果、従来琵琶湖で記録された種の中、オオツカイメン1種の生息は認められなかった。しかし、過去に記録されていない種で、新たにカワカイメン、ツツミカイメン、ジ-カイメイン、マツモトカイメンの4種の生息が確認され、琵琶湖では8属11種の生息が確認された。分布状況は水質汚染度の高い南湖と北湖南部でヨワカイメン、ミュ-ラ-カイメン群が主に分布し、水質状況の良好な北湖へゆくに従って倉れらの種は減少し、ヌマカイメン、ヤワカイメンが分布の主流になる傾向がみられた。琵琶湖固有種であるヤワカイメンは奥琵琶湖に最も多く、現在では水質状況の良好な最北部と湖心部にのみ分布が限られていた。ヤワカイメンは芽球形成による無性生殖はみられず有性生殖の時期も不明であった。宍道湖では湖内の塩濃度0.6‰から3.3‰の汽水域にはシロカイメン1種のみが生息していた。流入河川の船川では塩濃度0.1‰から0.5‰と淡水域であるにもかかわらず、カワカイメン、ジ-カイメン、ヨコトネカイメンと共にシロカイメンの生息もみられた。シロカイメンは汽水域から淡水域まで広範囲の塩濃度に適応していることがわかった。このことは芽球を用いた発芽実験でも確められた。茨城県横利根川で1983年本研究者らが新属新種として発表したヨコトネカイメンが船川下流で採取され2番目の記録となった。霞ケ浦周辺はカワカイメン、ヨワカイメンを中心とした比較的安定した分布を示している。本年度の調査は主に琵琶湖を中心に行なった。1988年12月の調査を再検討し、1989年8月、12月および1990年2月の3回、湖岸の述べ45地点について行なった。川村らの報告(1925年)および佐々木(1973)と比較して種数においてはあまり変化はないが、分布と季節的消長に変化が見られた。採集された海綿の種数は未同定1種を含めて11種、琵琶湖に未記載のツツミカイメン(Trochospongilla latouchiana)、カワカイメン(Ephydatia fluviatilis)が採集された。また川村の記載以後未確認のヤワカイメン(Stratospongilla clementis)の分布は湖北部の藤ケ崎、菅浦に片寄り、12月に幼若固体(phase1)がみられ、2月にはphase3に達している固体がみられた。8月には湖岸には全くヤワカイメンは見られず、調査時に採集されたヤワカイメンには有性生殖期の固体も芽球形成も見られなかった。この海綿の生活史には依然疑問がもたれる。3月から8月の期間に再調査の必要がある。都市化の進行による水質の悪化と人工護岸壁の普及によって南湖の湖岸には海綿の種数、固体数共に過去の記録より減少している。

湖南部いではヨワカイメン(Eunapius fragilis)、ミュ-ラ-カイメン(Ephydatia muelleri)が主体になり、これらの海綿が比較的汚染に抵抗力があることが横利根川の調査でも示された。北湖の平均透明度が5.8mであるのに対して南湖のそれは2.0m、また水質の汚染度をCODで示すと平均北湖2.1ppmに対し、南湖では2.9ppmで南湖の汚染が示された。pHはいずれの地点でも7.0-7.3を示し、海綿の棲息に適性範囲であった。本年度は琵琶湖の調査に重点を置いたため横利根川地区、涸沼の調査が不十分であった。琵琶湖のデ-タを元に来年度は関東地方の淡水海綿重点を置く予定である。1.琵琶湖の淡水海綿の分布と生活環琵琶湖の淡水海綿の生息調査は湖岸ののべ46地点および、6月、7月、9月、11月の4回、沖の白石、竹生島、藤ケ崎沖など、のべ16地点で潜水およびドレッジによる調査を行なった。琵琶湖中心部の水深80mの沖の白石付近では水深3mから10mまで主にヌマカイメンとヨワカイメンで占められていた。藻類の共生は5mより浅部の海綿のみにみられ、7mおよび10mの個体では藻類の共生はみられなかった。ヌマカイメンの有性生殖は6月及び7月にみられた。夏期において表面水温は湖心部と湖岸部で約3°C、湖心部では水深10m差でさらに2.5°Cの差があり、全体で5.5°Cの温度差にもかかわらず有性生殖は同時期であった。2.汽水性のシロカイメンの分布と塩分濃度典型的な淡水域と海域とを結ぶ推移帯とみられる島根県中海、宍道湖及び流入河川についてシロカイメンの生息状況を調べた。塩分濃度は海から遠ざかるに従って段階的な差がみられる。シロカイメンは塩分濃度10%_0から15%_0の中海には生息せず、50%_0以下の宍道湖および船川河口(塩分濃度0.6%_0以下)に生息が認められた。ここでは主として淡水性のカワカイメン、ヨコトネカイメンも同時に生息していた。海水を種々の割合で希釈した培養液中で、シロカイメン及びカワカイメンの芽球を培養し、その発芽率から塩分濃度に対する適応性を調べた。その結果、シロカイメンの芽球は塩分濃度9%_0から0.3%_0までの範囲で発芽し、成長した。淡水域にのみに分布するカワイカメンでも実験的には4.6%_0から0.1%_0まで発芽、成長した。これらの結果から実際の分布より広い塩濃度に適応できることがわかった。本邦産の淡水海綿の種と分布状況を調査し、その生息環境と分布状況の係わりを調べた。主な調査地は琵琶湖、宍道湖、涸沼、霞ケ浦周辺の水路および北山川である。琵琶湖では南湖2区域、北湖5区域および湖心部の合計8区域に分け35地点について6回の調査を行なった。この結果、従来琵琶湖で記録された種の中、オオツカイメン1種の生息は認められなかった。しかし、過去に記録されていない種で、新たにカワカイメン、ツツミカイメン、ジ-カイメン、マツモトカイメンの4種の生息が確認され、琵琶湖では8属11種の生息が確認された。分布状況は水質汚染度の高い南湖と北湖南部でヨワカイメン、ミュ-ラ-カイメン群が主に分布し、水質状況の良好な北湖へゆくに従ってこれらの種は減少し、ヌマカイメン、ヤワカイメンが分布の主流になる傾向がみられた。琵琶湖固有種であるヤワカイメンは奥琵琶湖に最も多く、現在では水質状況の良好な最北部と湖心部にのみ分布が限られていた。ヤワカイメンは芽球形成による無性生殖はみられず有性生殖の時期も不明であった。宍道湖では湖内の塩濃度0.6‰から3.3‰の汽水域にはシロカイメン1種のみが生息していた。流入河川の船川では塩濃度0.1‰から0.5‰と淡水域であるにもかかわらず、カワカイメン、ジ-カイメン、ヨコトネカイメンと共にシロカイメンの生息もみられた。シロカイメンは汽水域から淡水域まで広範囲の塩濃度に適応していることがわかった。このことは芽球を用いた広範囲の塩濃度に適応していることがわかった。
マウス舌筋発生における筋前駆細胞から筋サテライト細胞への分化誘導機構の解明

本研究では、胎生期マウス舌筋発生において筋前駆細胞から筋サテライト細胞への分化制御の仕組みを解明する目的で、Pax7ーNfixーNotchを中心とした制御分子群の発現解析と免疫組織化学的解析を行った。その結果、1舌原基でのNfix発現は胎生10.5日から急速に発現上昇し胎生14.5日でピークを示すこと、2筋サテライト細胞への分化制御因子候補のPax7, Hesr3, Cxcr4等が舌筋でのNfix発現と呼応して胎生14.5日で発現上昇すること、3Nfixを標的としたmicroRNAが特異的に発現すること、4Cxcr4ーCxcl12シグナルが筋サテライト細胞の分化制御に関与することが示唆された。筋サテライト細胞は骨格筋組織の形成・維持・再生において中心的な役割を担っており、通常、休止状態の単核細胞として筋線維上に存在するが、筋損傷や運動などの刺激により速やかに活性化され筋線維へと分化する。骨格筋では、胎生期に筋前駆細胞から筋芽細胞へ分化する系統と筋サテライト細胞へ分化する系統に分岐する。本研究では、胎生期マウス舌筋発生において筋前駆細胞から筋サテライト細胞への分化制御に注目して、筋サテライト細胞の分化誘導に働くPax7ーNfixーNotchシグナルを中心とした分子カスケードの制御因子群の役割を明らかにする。初年度では、胎生9.011.5日のマウス胎仔のDesmin/MyoD二重免疫染色した頭頸部連続切片から、コンピュータソフトを使って立体観察を行い、胎生9.0日前後で頸部背側に位置する後頭体節から筋前駆細胞(Desmin(+)/ MyoD(-))が遊離し遊走し始め、胎生10.5日に第4鰓弓→第2鰓弓を経て下顎突起正中部に移住し集積すること、胎生11.5日前後で舌原基の筋前駆細胞集団内部に筋芽細胞(Desmin/MyoD共陽性)が出現することを確かめた。これらの筋細胞系譜は、胎生13.5日頃から細胞融合により筋管細胞に分化し始め、胎生16.5日前後で最終分化した筋線維が観察された。遺伝子発現の解析では、胎生9.514.5日までの舌原基/組織でのDNAマイクロアレイ解析を実施し、骨格筋分化制御因子Myf5、MyoD、Myogeninが胎生10.511.5日で急上昇することが確かめられた。さらに、体肢骨格筋ではNfixの発現は胎生14.5日以降で認められ、胎生16.5日で発現ピークとなることが報告されているが、舌筋では胎生11.5日で既に発現しており、胎生14.5日で発現ピークを示すことが判明した。加えて、筋サテライト細胞で発現する遺伝子や分化制御因子として知られているPax7, Hesr3, Notch1, Dll1, Jag1が胎生14.5日の舌筋でも高度に発現上昇する遺伝子であることが確かめられた。初年度では、胎生9.018.5日マウス胎仔の多重免疫染色切片の組織観察により、舌筋での筋細胞系譜の移住や筋芽細胞・筋管細胞・筋線維への分化の時期、ならびにその分布を特定することができた。また、筋サテライト細胞の前段階にあたる筋前駆細胞(Desmin(+)/ MyoD(-))と筋芽細胞(Desmin(+)/MyoD(+))を明確に識別することが可能となった。実験開始当初の課題として、各胎生日齢における微小な組織塊を均質に採取する方法の確立にも取り組んだ。この採取条件については、マウス胎仔試料中の類似組織(下顎突起、口蓋突起など)も併せて検討を重ね、約40胎仔の舌原基組織からマイクロアレイ解析に適する高純度RNAを抽出するプロトコルを確立した。さらに、マイクロダイセクション法により凍結切片試料(8μm厚x 15切片,約100,000細胞相当)を顕微切断することで特定領域のRNA抽出が可能となった。胎生9.514.5日までの舌原基/組織でのDNAマイクロアレイによる遺伝子発現の解析からは、骨格筋分化制御の転写因子群、筋サテライト細胞の分化制御に関わる因子群の発現変動パターンを確かめることができた。とりわけ、Pax7の下流に位置し、筋芽細胞のスイッチングに働くNfixについては、筋前駆細胞・胎性筋芽細胞から筋サテライト細胞への分化やNotchと協働して未分化な状態の維持に関与しており、Pax7の発現維持とMyoDやMyogeninの発現抑制に働いているという根拠となりうる手がかりが得られた。平成28年度では、初年度で行った胎生9.514.5日までの舌原基/組織でのDNAマイクロアレイ解析に加えて、筋サテライト細胞の分化制御因子Nfixとその関連遺伝子についてリアルタイムPCRによる詳細な発現解析を実施するとともに、免疫組織化学による検証を行った。

その結果、舌原基でのNfixの発現は、胎生10.5日から胎生11.5日にかけて急速に発現上昇した後も胎生14.5日に至るまで発現増加しており、胎生14.5日以降は減少するが一定の発現量を維持していた。筋サテライト細胞で発現する遺伝子や分化制御因子として知られるPax7, Hesr3, Notch1, Dll1, Jag1が胎生14.5日の舌筋でも発現上昇する遺伝子であることがリアルタイムPCR解析でも確かめられた。遺伝子発現解析から、筋サテライト細胞の分化制御因子に関連するCxcr4は胎生9.5日から上昇し、胎生12.514.5日にかけてピークを示した。タンパク局在では、胎生11.5日前後でDesmin陽性細胞のなかにCxcr4共陽性細胞の存在が確認されたが、Cxcl12は舌筋原基の内外に位置する脈管内皮細胞で陽性を示しており、脈管内皮細胞からの筋サテライト細胞の分化制御が働いている可能性が示唆された。平成28年度では、筋サテライト細胞の分化制御因子Nfixとその関連遺伝子(Pax7, MyoD, Myf5, Myogenin, Cxcr4, Cxcl12, Hesr3, Notch1, Dll1, Jag1)について、リアルタイムPCRによる詳細な発現解析を行った。その結果、各遺伝子の24時間ごとの発現変動を解析することができた。さらに、Nfix抗体を用いた免疫組織化学の条件設定を行った。抗体の性状からかなり難易度の高い染色であるうえに、非特異的な一部の細胞にも陽性を示したことから、筋細胞系譜のマーカDesminとの二重染色が必須となった。多くの時間を要したが、筋系譜のNfix陽性細胞の局在を明確に示すことができるようになった。また、筋サテライト細胞の分化制御因子に関連するCxcr4の発現解析とタンパク局在を明らかにした。胎生期の舌原基における筋サテライト細胞の分化に関わる遺伝子と分子の変動と局在を明らかにする途上にあり、今後も継続していく計画である。今年度では、筋サテライト細胞の分化誘導因子として注目された遺伝子の機能検証を目的として、舌原基/組織の器官培養系での予備的な阻害実験で胎生9.512.5日の舌原基からの器官培養実験が可能であることを確かめており、NfixのモルフォリノAS-ODNによる阻害実験を進めている。筋サテライト細胞は骨格筋組織の形成・維持・再生において中心的な役割を担っており、通常、休止状態の単核細胞として筋線維上に存在するが、筋損傷や運動などの刺激により速やかに活性化され筋線維へと分化する。骨格筋では、胎生期に筋前駆細胞から筋芽細胞へ分化する系統と筋サテライト細胞へ分化する系統に分岐する。本研究では、胎生期マウス舌筋発生において筋前駆細胞から筋サテライト細胞への分化制御に注目して、筋サテライト細胞の分化誘導に働くPax7ーNfixーNotchシグナルを中心とした分子カスケードの制御因子群の解明を目指した。最終年度では、顕微切断法により胎生10.518.5日の舌原基/組織を分離・採取し、筋サテライト細胞の分化制御因子(Pax7, MyoD, Myf5, Myogenin, Nfix, Hesr3、Notch14, Dll1,3,4, Jag1,2)と関連因子(CalcitoninR, Sdc3,4, Mstn, M-cad, V-cam, Cxcr4, Caveolin1, Itga7, Cebpb)とDNAマイクロアレイ解析で新たに候補に挙がった遺伝子についてリアルタイムPCRにより定量解析とともに、タンパク局在について免疫組織化学による検証を前年度に引き続いて行った。
老人のライフスタイルの変化と生きがいの関係について

本年度の研究では何より高齢者の生き方を示唆するような尺度を模索することに主眼があった。その結果「主体的で新しいことにどんどん挑戦するといった未来志向的な自己関心追求型」「過去の仕事を振り返り、それを他者に認知してもらうことにより自己の存在証明を行うといった過去志向他者認知追求型」「家族や友達と一緒に今のままの生活の繰り返しの中に喜びを見いだすといった現在志向で安定を求める型」等が高齢者の生き方のスタイルとして示唆された。ライフスタイルは、常に夫婦や家族のそれと連動しているようで、どちらかと死別したような場合、ライフスタイルの変化を余技なくされる可能性がある。また高齢者の生き方や生きがいは、その社会への適応という点と結び付いており、その意味で高齢者の生き方を規定していると思われるのは、日常生活をどの程度遂行できるのかという能力、他者とどのように関わりを持っていくかという能力、そしてその活動が自主的、主体的であるのか、という3点であるようだ。高齢者のライフスタイルは、こうした適応条件と結び付いている。面接にとったある高齢者(67歳A氏)は自己の関心をどん欲に追求していく第1のタイプの人で今でもコンピュ-タに挑戦するような先進的な高齢者であったが、交友関係はあまりない。しかしそれをフォロ-するような形で、妻がうまく機能していた。人はよくくるが、ほとんどは妻の友達である。そして妻は、「おそらくこの人は、私かいなくなったら一人では暮せないだろう」と語った。また「人生100年テスト」という文章完成テストに自分史的色合いを持たせた調査票を通してみた高齢者の生き方では、男性が社会との関わりについて多く言及しているのに対して、女性は、主として家族関係に限定して自己の人生を再生させていくものが多いといった特徴がみられるがこうした点は彼らが生きた時代等との配慮から再構成して吟味すべきであろう。
同時多点位置観測から地すべり発生プロセスを解明する

本研究では,最近登場した低価格・高精度の小型衛星測位モジュールを利用した長期野外観測システムを構築し,このシステムを観測対象範囲内に多数配置することで,低コストでの地すべり変動の同時多点観測を実現させる.活動・停止を繰り返す再活動型地すべりは,すべり面形状の不均質性によって,多様な運動の発生過程があるものと想定されている.しかし,従来の観測手法では技術面,コスト面の問題からそれを実証できる観測成果は得られていない.本研究によって,高い時間解像度の衛星測位データを観測範囲内の多地点で捉えることができれば,地すべりの発生から全体移動に至る詳細なメカニズムが明らかになると期待される.本研究では,最近登場した低価格・高精度の小型衛星測位モジュールを利用した長期野外観測システムを構築し,このシステムを観測対象範囲内に多数配置することで,低コストでの地すべり変動の同時多点観測を実現させる.活動・停止を繰り返す再活動型地すべりは,すべり面形状の不均質性によって,多様な運動の発生過程があるものと想定されている.しかし,従来の観測手法では技術面,コスト面の問題からそれを実証できる観測成果は得られていない.本研究によって,高い時間解像度の衛星測位データを観測範囲内の多地点で捉えることができれば,地すべりの発生から全体移動に至る詳細なメカニズムが明らかになると期待される.
放射性ATPおよびLC-Maldi-MS/MSを用いた簡便なキナーゼ基質の同定

PKDファミリーキナーゼのうち、T細胞に発現する主要なサブタイプであるPKD2の基質の1つは、PP2Aの阻害剤として知れれるSETタンパク質であり、そのPKD2によるリン酸化部位の1つは171番めのセリン残基(Ser171)を同定した。Ser171がリン酸化されることにより、PP2Aに対するSETの阻害効果が低下した。Jurkat細胞にてPKD2の発現をノックダウンすると、TCR刺激によるPP2Aの活性上昇が抑制された。蛍光染色法により、放射性同位元素(RI)を使用せずに二次元電気泳動ゲル上のリン酸化タンパク質を容易に検出できるようになった。しかし蛍光染色試薬は、一般に高価であるうえに注目するキナーゼによりリン酸化されたものと、もともとリン酸化されていたものとを区別することはできない。RIを用いたin vitroのキナーゼアッセイは、比較的安価に行なえる上に、そのアッセイ時にリン酸化されたものだけを検出できるメリットがある。一方欠点としては、当該キナーゼ以外に混入するキナーゼ活性による、非特異的な放射能の取込みが考えられ、これをいかに排除するかがRI標識によるキナーゼ基質同定法の成否を握っている。今年度は、1)クローニングしたヒトPKD2遺伝子の下流に、緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子を導入し、PKD2-GFPの融合タンパク質をコードするcDNAを作製し、これをレンチウイルスベクターに組込み、ヒトT細胞株Jurkatに強制発現させた。2)同時に、常時活性化型PKD2-GFPおよび不活性型PKD2-GFPを安定発現するJurkat細胞も作製した。3)これらの細胞を抗CD3抗体を用いて刺激して回収し、可溶化した後、抗GFP抗体を用いて各変異PKD2を沈降させた。これにJurkat核抽出物と放射性ATPを加えて反応させ、反応生成物を二次元電気泳動にて分離し、放射能を持つタンパク質プロットの再現性、ならびに非特異的にリン酸化されるスポットを低減させる条件検討を行なった。今年度は、ヒトタンパク質リン酸化酵素PKD2の基質を容易に同定する目的で、まず常時活性化型PKD2-GFPおよび不活性型PKD2-GFPを安定発現するヒトT細胞株Jurkatを作製した。これらの細胞を抗ヒトCD3抗体を用いて活性化して可溶化した後、抗GFP抗体を用いて各変異PKD2を沈降させ、これにJurkat核抽出物と放射性ATPを加えて反応させ、反応生成物を二次元電気泳動にて分離した。その結果、放射能を持つタンパク質プロットの再現性、ならびに非特異的にリン酸化されるスポットを低減させる至適条件を決定した。放射性同位元素(RI)で標識した生体試料を二次元電気泳動ゲル上で展開分離して、放射能を持つタンパク質スポットを切り出し、当該タンパク質を高感度質量分析で解析することにより、簡便に目的のタンパク質を同定する方法の確立を試みた。放射性リン酸を含むATPを用いて、ヒトT細胞株Jurkatの核抽出物から、プロテインキナーゼD2(PKD2)が特異的にリン酸化するタンパク質の同定を行った。その結果、SET protein、nucleophosmin、hnRNPなどが同キナーゼによりリン酸化されることが明らかとなった。これらのうちSET proteinについては、いくつかのセリン残基をアラニンに置換することによりPKD2が特異的にリン酸化するセリン残基を見出した。PKD2と放射性ATPを作用させて、放射能を取り込ませたSET proteinのトリプシン分解物から放射能を持つペプチド断片をHPLCにより分取して、これを質量分析計で同定し、そのセリン残基が同定できるか現在検討中である。新たに生じた問題として、下限数量以下とはいえ、放射性物質が質量分析計に導入された後、排気ポンプを経て確実に屋外の大気中に放出されるように留意する必要があり、本法の使用には当初想定していた以上の安全面での配慮を心がけなければならないことが指摘されている。こうした点を改善して、今後、放射性ヨウ素による細胞表面タンパク質標識法を利用した、種々の細胞表面レセプターなどの質量分析による同定にも本法を応用して行く予定である。
ニッケル固体触媒から発生する活性種の利用と触媒機能

本研究課題では、ニッケルと貴金属を組み合わせた固体触媒を用い、卑金属成分であるニッケルから生じる活性種を様々な有機合成反応に利用することを目的として研究を推進した。我々は先に、硝酸ニッケルと塩化金酸から生じた沈殿物を水素気流下において還元すると、金-ニッケル合金が生成することを見出した。本研究課題においても同触媒を一酸化炭素雰囲気下において利用し、ニッケル成分から生じるニッケルカルボニル類似活性種の有機反応への適用を試みたが、残念ながら期待される結果は得られなかった。そこで平成26年度は研究の方向性を見直し、貴金属成分として金の他にパラジウムや白金を用いた場合にニッケルと合金を形成するかどうか、またその構造および表面特性がどのように変化するかについて中心的に検討を行った。触媒構造の解析は、透過型電子顕微鏡(TEM)、X線光電子分光(XPS)、X線回折(XRD)などを用いて行った。TEM測定から、貴金属としてパラジウムおよび白金を用いた場合には、金の場合よりも幅広い金属比率においてニッケルと貴金属が高分散する様子が観察された。またXRDにおいては、調製した触媒の回折パターンが、ニッケルおよび貴金属成分単独が示す位置の中間にピークを示したことから、合金化していることが示唆された。また、生成したニッケル-貴金属合金を触媒としてベンジルアルコール類の水素化分解を行うと、貴金属成分や金属比率の違いが触媒活性に影響を与えることが見出された。以上のように研究計画の見直しはあったものの、ニッケル-貴金属合金を触媒とした有機合成反応と触媒の表面特性について一定の結果が得られ、概ね研究計画通りの進展が見られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題では、金属酸化物上に貴金属ナノ粒子を担持したものから酸化物担体由来の活性種を発生させ、様々な有機合成反応に利用することを目的とする。具体的には担体金属にニッケルを用い、それより生じるニッケル活性種の利用を中心として研究を行う。これまでの研究から、金ナノ粒子とニッケル担体の組み合わせの場合には、調製法や処理の違いにより触媒活性が変化することがわかっている。例えばヨウ化アリールのアルコキシカルボニル化では、共沈法による調製ののち空気焼成したものに比べ、水素気流下で還元することにより金とニッケルが合金化したものの方が高い活性を示す。調製法と触媒構造や表面特性の関連性を解明することは、それぞれの触媒が効率よく働くことができる有機合成反応を選択する上で重要な知見となるため、平成25年度はその解明を主目的として研究を進めた。TEM測定によると、空気焼成を行った触媒では酸化ニッケル上に金がナノ粒子化して担持されていたが、合金化した触媒では金の粒子は観察されなかった。また、SPring-8においてX線吸収微細構造解析(XAFS)を行うことにより、金およびニッケルの価数や、触媒構造について詳細な情報を得ることができ、調製法の違いが触媒構造の大きな変化につながることが見いだされた。以上のように、ニッケル担持金ナノ粒子を触媒とした有機合成反応と触媒の表面特性について一定の結果が得られ、概ね研究計画通りの進展が見られた。今後は表面構造や特性を基に、適切な有機合成反応への適用を進めていく予定である。当初の研究計画通り、触媒の調製法により表面構造が異なることについて、透過型電子顕微鏡(TEM)、X線光電子分光(XPS)、X線回折(XRD)などの測定から知見を得ることができた。表面化学的特性の解明と並行して、有機合成反応への適用についても予備検討を行ったが、現時点では満足のいく結果は得られていない。

当初の研究計画では有機合成反応に関する検討は主に平成26年度に行う予定であったため、研究計画への大きな影響はなく、次年度の主な検討課題である。以上のように、研究計画全体としては概ね順調に進行している。2年目となる平成26年度には、調製した触媒の有機合成反応への適用を中心に検討していく。本触媒系ならではの新規反応の開拓に結びつくことが理想的ではあるが、触媒構造や表面特性の違いが各種有機合成反応の成否に与える影響について情報が得られれば、学術的な意義は大きいと考えられるため、候補となる有機反応は特に限定せず幅広く検討していく。また、当初の研究計画に挙げている金-ニッケル触媒系のみについての検討では、有用反応の発見に至らない可能性を考慮して、貴金属成分を変更した触媒、例えばパラジウム-ニッケルや白金-ニッケルなどの組み合わせでも触媒を調製し、それらの表面化学的解析なども行っていく予定である。これにより、金属成分が異なる場合の比較も可能となり、研究課題の方向性を大きく広げることができるようになると考えられる。