hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電子電気双極子能率探索のための中性フランシウム原子線生成装置の開発

電子がもつ永久電気双極子能率の探索を通じて,標準模型を超える新しい物理の発見を目指した実験の実現に向けて,核融合反応を利用して生成したフランシウムイオンを中性原子に変換する装置の製作・性能評価を行った.実際にフランシウムを中性原子に変換することに加えて,安定なルビジウムイオンについては中性化して磁気光学トラップに捕獲することまで達成し,フランシウムを捕獲するのに必要な技術を確立することができたと言える.電子の永久電気双極子能率(EDM)の探索実験に向けた不安定原子の中性化装置の開発を行った.本研究は,最大のアルカリ原子Frにおいて増幅される電子EDMを世界最高精度で探索し,時間反転対称性,ひいては標準模型の検証を目指している.最高精度を達成するためにはFrの大量生成が不可欠である.本課題は, EDM探索において鍵となる大強度かつ低速の中性原子線を生成することを目的とする.核融合反応によって生成されたFrのEDM測定をするためには, Frイオンを引き出して,中性化し,これをレーザー冷却・トラップして精密測定に相応しいサンプルとして用意する必要がある.同様の実験はこれまでに海外でも進められているが,核反応で生成した高温の不安定核から中性の原子に変換する効率が極めて低く,高精度探索の実現を困難としてきた.本研究は, Frイオンビームから中性原子線に変換し,さらにレーザー冷却により原子線をコリメート・減速することにより高品質なFr原子線を得ることで,高効率のトラップを目指している.一年目にはorthotropicsource型の中性化装置を製作し,オフライン実験でRbイオンを変換して中性Rb原子を出力できることを確認した.最終年度となる二年目にはオフライン実験を続け, Rbイオンを中性原子に変換し,それを実際に磁気光学トラップに捕獲することに成功した.さらにオンライン実験も行い,核反応で生成したFrイオンをも中性原子に変換できることを確認した.マシンタイムや関係する他の装置の都合を合わせることができず, Frのトラップには至らなかったが,磁気光学トラップ装置をビームラインにインストールすれば実際にFrのトラップを達成できる見通しを立てることができた.現在は中性化効率の評価など詳細な解析を行っており,投稿論文にまとめる予定である.電子がもつ永久電気双極子能率の探索を通じて,標準模型を超える新しい物理の発見を目指した実験の実現に向けて,核融合反応を利用して生成したフランシウムイオンを中性原子に変換する装置の製作・性能評価を行った.実際にフランシウムを中性原子に変換することに加えて,安定なルビジウムイオンについては中性化して磁気光学トラップに捕獲することまで達成し,フランシウムを捕獲するのに必要な技術を確立することができたと言える.本研究はフランシウム(Fr)の電気双極子能率の精密測定実験に用いるためのFrイオン中性化装置の開発を目的としたものである.Frは加速器を利用して生成しなくてはならないため,当該年度の前半ではFrと化学的性質が類似した安定なルビジウム(Rb)イオンビーム生成装置の開発を行った.これによって加速器利用を最小限に抑えて,装置開発を効率良く進めることが可能となった.当該年度の後半では,実際に中性化装置の開発を行った.当初,イオン・電子再結合反応を利用する中性化装置の開発を行うことを計画していたが,電気双極子能率実験全体から要求される中性化装置の条件を詳細に検討し直したところ,その反応を利用した場合,イオンを充分に減速することが実現不可能な程に困難であることが判明した.そこで特に減速能力を重視した結果,表面中性化現象を利用した装置を開発することとした. FrやRbのイオンを,小さな仕事関数をもつ標的(イットリウム)に入射し,標的を加熱することでイオンが脱離するときに電子を受け取って中性化するというものである.脱離する中性原子にできるだけ指向性をもたせるためorthotropicsourceの原理を利用した.その原理に基づき設計を進め,装置を製作し,その動作試験を行った.中性化装置にRbイオンビームを入射し.そこから出力されると予想される中性原子を再イオン化検出法によって測定した.その結果, Rbイオンの入射に由来する中性な出力があることを確認した. Rbイオンを本手法によって中性な粒子に変換したのはこれが初めてのことであり,化学的な性質を考慮するとFrでもこの手法及び装置は充分に利用できると予想される.「研究実績の概要」で述べた通り,中性化原理を当初予定していたものから新しいものに変更する必要があったため,その原理を理解し,設計に反映し,装置の製作を行った.このように,当初計画では考慮していなかった要素が必要となったために,当該年度の目標であった蛍光観測法による検出が行えていない等,若干の遅れが生じた.ただし,実際に製作した中性化装置の動作試験において再イオン化検出法による中性粒子の出力が確認できている.また二年目に始める予定であった原子線収束器の開発について,国際会議を通じて知り合った海外の研究者が同様の装置を開発した経験を有していたことから実践的な議論が行え,予定以上に早く検討・設計を手がけることができた.以上のことから,現在までの達成度は先に示した区分の通りであると評価できる.予定通り,初年度で中性化装置の製作と動作試験が行えたので,その詳細な性能評価と最終目標である電気双極子能率探索実験のための実用化を進めていく.可能な限り中性化効率を向上することが肝要であるが,まずは現状の性能を正しく把握しなくてはならない.

そこで,レーザー誘起蛍光観測法によって現在の装置の中性化効率や中性原子線の幾何学的な広がりや運動量分布の測定を行う.これを踏まえた上で性能を向上するためには表面電離/中性化現象の更なる理解が不可欠である.中性化効率にとって高温度・高電圧は重要なパラメータだが,それ以上に適切な標的材質を選択することは本質に関わるので,これらの最適な組み合わせを探索していく.同時に原子線収束器の開発を進める.設計を完了させ,実機を製作し,まずは中性化装置とは独立して動作試験をする.安定なRb原子であれば中性原子線源は簡単に用意できるので,これを設計通りに収束できることを実証する.この動作試験で得られた反省点を反映し,実際に中性化装置から出力される原子線の収束能力を評価する.開発の終盤では中性化装置及び原子線収束器を,本研究課題と並行して開発が進められている磁気光学トラップ装置と組み合わせる.これらを総合してRb及びFrをイオンから中性原子に変換し,原子線収束器を利用してトラップ装置への供給能力を改善し,高い効率でのトラップを実現することが本研究課題の最終目標である.中性化された原子の検出に用いるレーザー誘起蛍光観測法や,原子線収束の原理であるレーザー冷却などは,呼称から明らかなようにレーザーを用いる光学的実験手法である.それらの開発が主軸となる次年度では,各種光学機器を購入することが研究費の主な用途となる.中性化装置本体は性能評価に耐える程度には完成したものであるが,耐高温・耐高電圧を動作原理上要求するため,装置の定期的なメンテナンスを必要とする.具体的には部品の交換や新造を伴うので,メンテナンスの際には性能向上のための改造を兼ねるようにする.他の用途に,成果発表や国内外の研究者との打ち合わせのための出張旅費がある.
刺激伝導系における筋および細胞骨格蛋白質の発生分化と構造形成

1.成熟ニワトリの骨格筋(前広背筋と後広背筋)および心室筋の凍結切片を作製し、各種筋蛋白質の発現状況を骨格筋、心筋および刺激伝導系(プルキンエ線維)の3者間で蛍光抗体法により比較した結果、以下の知見を得た。コネクチン、ジストロフィンおよび横紋筋タイプのミオシンはいずれの筋組織においても発現していた。ネブリンは骨格筋で発現していたが、心筋およびプルキンエ線維では陰性であった。トロポニンの各成分(T、I、C)については、骨格筋では骨格筋型が,心筋およびプルキンエ線維では心筋型が発現していた。しかし、抗骨格筋型トロポニンTモノクローン抗体(D5)に対する反応性は、心筋において陰性であったのに対し、骨格筋およびプルキンエ線維では陽性であった。これらのことから、プルキンエ線維は筋蛋白質の発現状況の面で、骨格筋と心筋との中間的な性質をもつことが考えられた。2.骨格筋および心筋で細胞膜直下に存在することが知られているジストロフィン、筋原線維と細胞膜との結合に関与すると考えられているビンキュリンおよびスペクトリンの局在様式について、上記と同様の方法により、骨格筋、心筋およびプルキンエ線維の3者間で比較した。その結果、ジストロフィンは骨格筋では細胞膜下で格子状(そのうちの横稿は2本線)に、心筋では横紋状(1本線)に局在しプルキンエ線維では多くの場合瀰漫性に分布するが、部位によっては横紋状に局在していた。ビンキュリンはジストロフィンに類似した局在を示すが、より限局していること、またスペクトリンの局在はジストロフィンとほぼ一致しててることが明らかになった。これらのことから、ジストロフィンも筋原線維と細胞膜との結合に関与、筋組織間におけるこれらの蛋白質の分布の違いは両者の結合の緊密度を反映しているのではないかと考えられた。
歯科インプラントに関する新しい三次元骨造成システムの開発

平成18年度では,CAD/CAMシステムを用いたカスタムメイド3Dチタン薄膜の製作を行った.前年度よりもより精度の高いラピッドプロトタイピング装置である光造形法を選択した.被験者のCTのDICOMデータを用いてインプラント埋入手術に必要なインプラントの埋入位置や方向,そして骨造成の有無についてパーソナルコンピュータ上で3次元シミュレートした.Guided Bone Regeneration(GBR)を行うにあたって,理想的とされる骨形態を想定し,3D-CTデータ上で必要な造成骨データをシミュレートした.この3Dデータからラピッドタイピングの手法を用いてABS樹脂にて顎骨3Dモデルを作成し,同時に造成骨3Dモデルについても作成した.結果,理想的とされる骨形態が回復された顎骨モデルが完成することができた.さらに歯列形態については三次元高速レーザースキャナーを用いてデータの取得を行い,三次元モデルに統合することで,アーチファクトの除去された歯列データを構築することができた.同意を得た3名の患者に市販されている厚さ0.1mmのTitanium Micro Mesh(ACE, USA)を骨造成モデル上でGBRのためのフレームの形態修正や調整を行いガカスタムメイド3Dチタン薄膜を製作した.この薄膜をあらかじめオートクレープ滅菌を施し,臨床応用することができた.フレームの適合は良好であり,骨造成量もあらかじめシミュレートされているために手術効率がよくインプラント埋入および自家骨移植を含めたGBR手術を行うことができた.4ヵ月から6ヵ月後の2次手術時において肉眼的観察によると,十分な骨量形態を示していることが明らかとなった.平成17年度では,まずCAD/CAMシステムを用いたカスタムメイド3Dチタン薄膜の製作を行った.被験者のCTのDICOMデータを用いてインプラント埋入手術に必要なインプラントの埋入位置や方向,そして骨造成の有無についてパーソナルコンピュータ上で3次元シミュレートした.Guided Bone Regeneration(GBR)を行うにあたって,理想的とされる骨形態を想定し,3D-CTデータ上で必要な造成骨データをシミュレートした.この3Dデータからラピッドタイピングの手法を用いてABS樹脂にて顎骨3Dモデルを作成し,同時に造成骨3Dモデルについても作成した.結果,理想的とされる骨形態が回復された顎骨モデルが完成することができた.次に市販されている厚さ0.1mmのTitanium Micro Mesh(ACE, USA)を骨造成モデル上でGBRのためのフレームの形態修正や調整を行い,カスタムメイド3Dチタン薄膜を製作した.この薄膜をあらかじめオートクレーブ滅菌を施し,ひとまず臨床応用することができた.フレームの適合は良好であり,骨造成量もあらかじめシミュレートされているために手術効率がよくインプラント埋入および自家骨移植を含めたGBR手術を行うことができた.さらにこのGBR用3Dチタン薄膜チタンメッシュをCAD/CAMにて自動作製するために,メッシュフレーム自体のCADデータをシミュレートしている.しかしながらメッシュ構造のワックスパターン様の三次元CADデータにおいて厚さの決定項目を検討している.そのため純チタンブロックを切削し,CAM製作するところまでは至っていない.次年度に引き継ぐ予定である.平成18年度では,CAD/CAMシステムを用いたカスタムメイド3Dチタン薄膜の製作を行った.前年度よりもより精度の高いラピッドプロトタイピング装置である光造形法を選択した.被験者のCTのDICOMデータを用いてインプラント埋入手術に必要なインプラントの埋入位置や方向,そして骨造成の有無についてパーソナルコンピュータ上で3次元シミュレートした.Guided Bone Regeneration(GBR)を行うにあたって,理想的とされる骨形態を想定し,3D-CTデータ上で必要な造成骨データをシミュレートした.この3Dデータからラピッドタイピングの手法を用いてABS樹脂にて顎骨3Dモデルを作成し,同時に造成骨3Dモデルについても作成した.結果,理想的とされる骨形態が回復された顎骨モデルが完成することができた.さらに歯列形態については三次元高速レーザースキャナーを用いてデータの取得を行い,三次元モデルに統合することで,アーチファクトの除去された歯列データを構築することができた.同意を得た3名の患者に市販されている厚さ0.1mmのTitanium Micro Mesh(ACE, USA)を骨造成モデル上でGBRのためのフレームの形態修正や調整を行いガカスタムメイド3Dチタン薄膜を製作した.この薄膜をあらかじめオートクレープ滅菌を施し,臨床応用することができた.フレームの適合は良好であり,骨造成量もあらかじめシミュレートされているために手術効率がよくインプラント埋入および自家骨移植を含めたGBR手術を行うことができた.4ヵ月から6ヵ月後の2次手術時において肉眼的観察によると,十分な骨量形態を示していることが明らかとなった.
家禽を用いた新規"GLP-1-ノルアドレナリン系入眠促進機構"の解明

本研究は、牛乳中の入眠促進因子を分離・同定すると共に、GLP-1が関与する新規の入眠促進機構の存在を提示することを目的とする。まず、昨年度に引き続いて入眠促進因子を牛乳から分離・同定することとした。初代培養小腸細胞を用いた入眠促進因子検索系を確立するべく、鶏小腸におけるGLP-1の発現部位について調べた結果、遠位部において最もその発現量が多いこと、加えてα-ラクトアルブミンの経口投与が本部位におけるGLP-1の発現を促進することを確認した。そして、α-ラクトアルブミン酵素分解物について、ゲルろ過クロマトグラフィーを用いて分画した9画分の内の2画分が、上述検索系においてGLP-1の発現を増加させることを確認し、現在、この2画分から、逆相カラムクロマトグラフィーを用いて19ピークを検出し、これらの中からGLP-1発現促進能を有するピークを特定中である。次に、GLP-1が関与する新たな入眠促進機構の詳細を解明することとした。GLP-1の脳室内投与が脳幹ではなく視床下部のPOMC(α-MSHの前躯体)の発現を有意に増加させること、及び、α-MSHの中枢投与が入眠を促進することから、GLP-1による入眠促進は視床下部のα-MSHを介することが明らかとなった。又、脳内ノルアドレナリン合成の律速酵素であるTHの特異的阻害剤であるa-MPTの前投与がGLP-1及びα-MSHの入眠促進作用に影響しなかったことから、GLP-1によるα-MSHを介した入眠促進は、ノルアドレナリンの合成促進に基づくものではないことが示唆された。そして、松果体におけるノルアドレナリンのシグナル伝達に関与するβ-アドレナリン受容体のアンタゴニストであるプロプラノロールの前投与が、GLP-1及びα-MSHの入眠促進作用を緩和することが明らかになった。それ故、GLP-1によるα-MSHを介した入眠促進には、視床下部からのノルアドレナリン放出の促進と、それに引き続く松果体におけるβ-アドレナリン受容体を介したメラトニンの合成促進が関与ている可能性が極めて高いと判断された牛乳を分画し、得られた画分を用いて鶏における入眠促進作用について調べた結果、α-ラクトアルブミンに入眠を誘導する効果が認められたこと、及び、その効果は下部小腸におけるプレプログルカゴンmRNAの発現促進に基づく可能性が示されたことから、α-ラクトアルブミンを主要な消化酵素である膵消化酵素(パンクレアチン)を用いて分解し、HPLCを用いたゲルろ過クロマトグラフィー分画物から、我々が確立した鶏初代培養小腸細胞培養系におけるプレプログルカゴンmRNA発現促進を指標に、牛乳由来入眠促進画分を検索中である。これまでの結果から、牛乳に含まれる入眠促進因子はα-ラクトアルブミン由来のペプチドである可能性が極めて高く、その一次構造の同定を行なうことができれば、ヒトにおける睡眠障害の改善に寄与することができると判断される。また、グルカゴン様ペプチド-1(GLP-1)の中枢入眠促進機構について調べ、GLP-1の側脳室内投与は、哺乳動物におけるGLP-1の標的組織として知られている脳幹の摂食抑制神経ペプチド前躯体であるプロオピオメラノコルチン(POMC)のmRNA量には影響を及ぼさないこと、及び、GLP-1による入眠の促進は、β-アドレナリン受容体阻害剤のプロプラノロールにより緩和されることを見出した。これらの結果から、α-ラクトアルブミンによるGLP-1を介した入眠の促進には脳幹のPOMCは関与しないこと、及び、β-アドレナリン受容体が関与することが示唆された。

そして、松果体におけるノルアドレナリンのシグナル伝達に関与するβ-アドレナリン受容体のアンタゴニストであるプロプラノロールの前投与が、GLP-1及びα-MSHの入眠促進作用を緩和することが明らかになった。それ故、GLP-1によるα-MSHを介した入眠促進には、視床下部からのノルアドレナリン放出の促進と、それに引き続く松果体におけるβ-アドレナリン受容体を介したメラトニンの合成促進が関与ている可能性が極めて高いと判断された
急性肺損傷発症機転におけるアポトーシス誘導因子の関与

申請者らはARDSすなわち急性肺損傷の発症機転に細胞障害性のリンパ球が強く関与しているのではないかとの仮説を立て検討を行った。まず雄性IRCマウスにLPSを投与する急性肺障害モデルを作成し、LPS投与後の肺内におけるアポトーシスの発現をTUNEL法にて検索したところ白血球だけでなく肺胞上皮においても広くアポトーシスが観察された。さらにFas FasL Perforin GranzoymeA,GranzymeBなどのアポトーシス関連因子の発現も投与後24時間でピークに達した。一方、遠隔臓器におけるこれらアポトーシス関連遺伝子の発現は著明ではなく、この反応が肺の局所的なものであることが示された。さらに抗Fas抗体であるP2前処置マウスを行ってアポトーシスの進行の抑制を試みたところこれら関連遺伝子は発現したものの肺傷害は著明に減弱した。一方perforin阻害剤であるconcanamycinA投与ではLPSによる肺傷害の減弱は認められなかった。すなわちLPSによる肺での細胞傷害機転にFas,FasL系が強く関与していることが示された。一方、臨床においてはARDSと診断された患者の肺胞洗浄液より得られた細胞を用いて、totalRNAを効率よく抽出する方法を確立した。上記アポトーシス関連遺伝子のRT-PCR用のプライマーを設計し、胎盤から得られたtotalRNA中を用いて検討したところすべて明瞭な発現を得た。肺機能正常者から得られた肺胞洗浄液中の細胞ではこれらの発現は認めなかったが、ARDS急性期の患者においては強い発現が見られ、フローサイトメトリにてこれらアポトーシス関連因子の発現はリンパ球系の細胞群において顕著であることが示された。申請者らARDSすなわち急性肺損傷の発症機転に細胞障害性のリンパ球が強く関与しているのではないかとの仮説を立て検討を行った。さらに抗Fas抗体であるP2前処置マウスを行ってアポトーシスの進行の抑制を試みたところこれら関連遺伝子は発現したものの肺障害は著明に減弱した。肺機能正常者から得られた肺胞洗浄液中の細胞ではこれらの発現は認めなかったが、ARDS急性期の患者においては強い発現が見られた。まず雄性IRCマウスにLPSを投与する急性肺障害モデルを作成し、LPS投与後の肺内におけるアポトーシスの発現をTUNEL法にて検索したところ白血病だけでなく肺胞上皮においても広くアポトーシスが観察された。

さらに抗Fas抗体であるP2前処置マウスを行ってアポトーシスの進行の抑制を試みたところこれら関連遺伝子は発現したものの肺傷害は著明に減弱した。一方perforin阻害剤であるconcanamycinA投与ではLPSによる肺傷害の減弱は認められなかった。すなわちLPSによる肺での細胞傷害機転にFas,FasL系が強く関与していることが示された。一方、臨床においてはARDSと診断された患者の肺胞洗浄液より得られた細胞を用いて、totalRNAを効率よく抽出する方法を確立した。上記アポトーシス関連遺伝子のRT-PCR用のプライマーを設計し、胎盤から得られたtotalRNA中を用いて検討したところすべて明瞭な発現を得た。肺機能正常者から得られた肺胞洗浄液中の細胞ではこれらの発現は認めなかったが、ARDS急性期の患者においては強い発現が見られ、フローサイトメトリにてこれらアポトーシス関連因子の発現はリンパ球系の細胞群において顕著であることが示された。申請者らはARDSすなわち急性肺損傷の発症機転に細胞障害性のリンパ球が強く関与しているのではないかとの仮説を立て検討を行った。まず雄性IRCマウスにLPSを投与する急性肺障害モデルを作成し、LPS投与後の肺内におけるアポトーシスの発現をTUNEL法にて検索したところ白血球だけでなく肺胞上皮においても広くアポトーシスが観察された。さらにFas FasL Perforin GranzoymeA,GranzymeBなどのアポトーシス関連因子の発現も投与後24時間でピークに達した。一方、遠隔臓器におけるこれらアポトーシス関連遺伝子の発現は著明ではなく、この反応が肺の局所的なものであることが示された。
T細胞活性化におけるラフトの役割とラフト局在化シグナルの重要性についての検討

T細胞活性化に必須のアダプター分子(Linker for activation of T cells)LATは、N末端側にわずか10アミノ酸の細胞外領域を持つ。また膜貫通領域の直下に2つのシステイン残基を持っており、そこが飽和脂肪酸であるパルミチン酸によって修飾されることにより、ラフト局在している。LAT分子にとって被パルミチン酸修飾はラフト局在化シグナルであり、これを欠くとラフト局在せず、シグナル伝達分子として充分に機能できないことは既に示されている。しかしながら、我々はこのLATの被パルミチン酸修飾の機能についてラフト局在化シグナルとして以外に、細胞内における正しい分子配置や分子の安定性にまで寄与していることを初めて発見した。分子配置についてはパルミチン酸修飾を欠くLAT分子は主にゴルジ装置に分布し、本来、形質膜に分布すべきLAT分子が細胞内に貯留していた。また、分子の安定性についての機能に関してはマウスLATとヒトLATで大きく異なっていることを発見した。マウスLAT分子においては分子の安定性に膜貫通領域直下の2箇所の被パルミチン酸修飾部位にほぼ全権を委ねており、そこに変異を入れると非常に不安定になる。それに対してヒトLAT分子ではその2箇所のシステイン残基以外に、細胞外領域に当たるシステイン・バリンというアミノ酸配列によって分子の安定性が決定することを初めて見出した。また、これらの研究成果について2006年3月にBiochemical and Biophysical Research Communications誌にPalmitoylation of LAT contributes to its subcellular localization and stabilityとして発表した。LATの構造は、わずか10アミノ酸からなる細胞外領域と膜貫通領域、様々なシグナル伝達分子を引き寄せる細胞内領域からなる。また細胞膜貫通領域直下には2箇所のシステイン残基があり、そこが飽和脂肪酸であるパルミチン酸によって修飾されることが知られている。このパルミチン酸修飾によってLATは形質膜上のラフトと呼ばれる膜脂質マイクロドメインに濃縮されている。このラフトへの濃縮はLATの機能において既にその重要性が示されてきている。我々はこれまでに、このLATの2箇所のパルミチン酸修飾部位について、ヒトLAT及びマウスLATを用いて検討を加えた結果、マウスLATについてはパルミチン酸修飾部位に変異を入れたマウスLAT(CA)変異体では分子としての安定性を欠くようになり、蛋白質の崩壊によって野生型に比べ著しくその分子発現が低下していることを見出した。またヒトLATについてはCA変異体においても分子の発現はマウスLAT(CA)ほど低下しないものの、その局在に異常をきたしており、本来の局在部位である形質膜ではなく、主にゴルジ装置に集積していることを見出した。また、このCA変異体の分子発現におけるマウスLATとヒトLATの違いに注目し、マウスとヒトのキメラ分子を作成、検討した。その結果、このマウスとヒトの差を生む要因は、たった10アミノ酸からなる細胞外領域に存在することを発見した。
遷移金属触媒を用いたsp^3-sp^3カップリングによる含フッ素化合物の合成

フルオロアルキル基を不斉炭素に持つ骨格を含有するフッ素化合物は、様々な生理活性化合物中に見られる構造であることから、近年その不斉合成研究が活発に行われている。しかしこれまで報告されている例はそのほとんどがジアステレオ選択的反応であり、筆者の知りうる限り、エナンチオ選択的炭素-炭素給合反応はわずか数例にすぎない。筆者はこの現状を踏まえて、不斉配位子を持つ遷移金属触媒を介したsp^3-sp^3カップリング反応を試みた。一般にα-位がフルオロアルキル化された2級アルコールのエステルを用いた、炭素求核剤によるSn2反応は、エステルにトリフラートを用いても反応が進行しにくいことが知られている。そこでパラジウム触媒存在下、α-トリフルオロメチル-α-ブロモ酢酸エステルと様々な炭素求核剤との求核置換反応、あるいはα-トリフルオロメチル-α-ブロモ酢酸エステルと亜鉛末から調製される亜鉛試剤とボロン醸との反応を試みた。種々条件を詳細に検討したが、いずれの反応においても脱フッ素化反応が優先して進行し、目的化合物は全く得られなかった。そこで次に反応点がsp^2炭素様である含フッ素π-アリルパラジウム錯体の炭素求核剤による求核置換反応を試みた。π-アリルパラジウム錯体の末端炭素にフルオロアルキル基を導入し、この炭素上で反応を行わせることができれば目的化合物を構築できる。しかし詳細な条件検討をした結果、求核剤として反応したのはマロン酸ジエチル由来のエノラートのような安定カルバニオンだけで他の炭素求核剤は全く反応しなかった。また安定カルバニオンは、フルオロアルキル基が結合する炭素ではなく、他方の炭素にのみ攻撃し、したがって得られた化合物はフルオロアルキル化されたアルケンであり、フルオロアルキル基を有する不斉炭素を構築することはできなかった。そこで筆者は発想の転換をし、3位がフルオロアルキル基とアリール基あるいはアルキル基で置換されたアリルアルコールのエステルを基質に用い、パラジウム触媒存在下でのギ酸還元反応を行ったところ、反応は位置選択的に進行し、フルオロアルキル基の結合する炭素上でヒドリドが反応した、目的の化合物が高収率で得られた。この反応は様々な置換基を有する基質を用いても同様の選択性で反応が進行することから、フルオロアルキル基を不斉炭素に持つ化合物を構築する上で大変重要な反応であることがわかった。ヘテロ原子を持たない不斉炭素原子上にトリフルオロメチル基を有する化合物は、トリフルオロメチル基の持つ強い双極子モーメントゆえに、強誘電性液晶の機能を発現する分子の1つとして広く知られている。したがってその簡便な合成方法の確立が強く望まれている。そうした化合物を合成するための一般的合成方法として、トリフルオロメチルカルビノール由来のエステル(メシラートやトリフラートなど)への炭素求核剤のS_N2反応が挙げられるが、こうした反応は一般に進行しないことが、有機フッ素化学の分野では広く知られている。これはトリフルオロメチル基の強い電子求引性のため、脱離基の脱離能が、メシラートやトリフラートにおいてさえも大幅に低下していること、およびトリフルオロメチル基が電子的に非常にかさ高いため、電子豊富な求核剤が、大きな電子反発のため容易に接近しにくいことが挙げられる。そこで筆者は、トリフルオロメチルカルビノール構造に不飽和結合を隣接させ、上記において求核剤が接近できなかったsp^3炭素を、反応中間体としてπ-アリルメタル種とすることによりsp^2様にし、電子反発を押さえることにより、トリフルオロメチル基が結合するα炭素への求核剤の接近をより容易にできないかと考えた。すなわちα位にトリフルオロメチル基を有するアリルメシラートに対して様々な遷移金属種(パラジウム、モリブデン、タングステン、イリジウム)を作用させることにより、様々なπ-アリルメタル種を発生させ、これに対して様々な金属試剤(シリルエノラート、ナトリウムエノラート、芳香族亜鉛試薬、亜鉛アセチリド、Horner-Wadsworth-Emmons試薬)を作用させ、その反応性の差異を詳細に検討した。その結果、トリフルオロメチル基が結合する炭素上で反応したα-生成物は残念ながら全く観測されなかったが、γ位で反応したγ-生成物は、安定カルバニオン(マロン酸ジエチルから発生させたナトリウムエノラートや、Horner-Wadsworth-Emmons試薬のナトリウムエノラート等)を作用させた場合、極めて高収率で相当するアリル置換生成物が得られた。またγ位に側鎖を持たないアリルメシラートを基質として用いた場合、パラジウム触媒を用いた時は、上記生成物とともに、ビスアリル化された化合物およびそれらのZ体など、5種類の生成物が、低い選択性で混合物として得られたが、触媒としてトリカルボニル(シクロヘプタトリエン)モリブデンを用い、配位子として2,2'-ビピリジルを用いた時は、極めて興味深いことにモノアリル化されたE体のγ-生成物が比較的高い選択性で得られた。現在、さらに遷移金属種の詳細な検討を行い、α-生成物の選択的合成法の確立を試みている。

筆者はこの現状を踏まえて、不斉配位子を持つ遷移金属触媒を介したsp^3-sp^3カップリング反応を試みた。一般にα-位がフルオロアルキル化された2級アルコールのエステルを用いた、炭素求核剤によるSn2反応は、エステルにトリフラートを用いても反応が進行しにくいことが知られている。そこでパラジウム触媒存在下、α-トリフルオロメチル-α-ブロモ酢酸エステルと様々な炭素求核剤との求核置換反応、あるいはα-トリフルオロメチル-α-ブロモ酢酸エステルと亜鉛末から調製される亜鉛試剤とボロン醸との反応を試みた。種々条件を詳細に検討したが、いずれの反応においても脱フッ素化反応が優先して進行し、目的化合物は全く得られなかった。そこで次に反応点がsp^2炭素様である含フッ素π-アリルパラジウム錯体の炭素求核剤による求核置換反応を試みた。π-アリルパラジウム錯体の末端炭素にフルオロアルキル基を導入し、この炭素上で反応を行わせることができれば目的化合物を構築できる。しかし詳細な条件検討をした結果、求核剤として反応したのはマロン酸ジエチル由来のエノラートのような安定カルバニオンだけで他の炭素求核剤は全く反応しなかった。また安定カルバニオンは、フルオロアルキル基が結合する炭素ではなく、他方の炭素にのみ攻撃し、したがって得られた化合物はフルオロアルキル化されたアルケンであり、フルオロアルキル基を有する不斉炭素を構築することはできなかった。そこで筆者は発想の転換をし、3位がフルオロアルキル基とアリール基あるいはアルキル基で置換されたアリルアルコールのエステルを基質に用い、パラジウム触媒存在下でのギ酸還元反応を行ったところ、反応は位置選択的に進行し、フルオロアルキル基の結合する炭素上でヒドリドが反応した、目的の化合物が高収率で得られた。この反応は様々な置換基を有する基質を用いても同様の選択性で反応が進行することから、フルオロアルキル基を不斉炭素に持つ化合物を構築する上で大変重要な反応であることがわかった。
個人・行動・環境・健康リスクをコア概念とした薬物・アルコール依存症予防教育の画策

「健康リスク」を生じさせる「行動」は,「個人」と個人をめぐる「環境」との間の相互作用の中でのみ成立するという考えに立ち,若年者を主たるターゲットとする薬物・アルコール依存症予防のための健康教育案を画策した.また,その内容に対応する教材を作成した.小集団中規模集団(学級など)でのインタラクティブな働きかけによる,健康知識の向上と自己覚知への刺激を同時に行い、保健行動や求助行動への準備性を高めることを目論んだ.「健康リスク」を生じさせる「行動」は,「個人」と個人をめぐる「環境」との間の相互作用の中でのみ成立するという考えに立ち,若年者を主たるターゲットとする薬物・アルコール依存症予防のための健康教育案を画策した.また,その内容に対応する教材を作成した.小集団中規模集団(学級など)でのインタラクティブな働きかけによる,健康知識の向上と自己覚知への刺激を同時に行い、保健行動や求助行動への準備性を高めることを目論んだ.今年度は、以下の研究課題に取り組んだ。研究課題1薬物・アルコール依存症防止教育についての基礎情報・実践例収集国内外の薬物・アルコール依存症回復施設を訪問して情報を収集し、日本国内に現存する予防・ケア資源との比較検討を行った。先進国・途上国を問わず、司法的な介入を通じて依存症ケア資源にアクセスするルートのある国々では、回復施設、専門医療機関、自助グループなどの社会的認知度が高く、予防教育を含めた対策実施に対する世論の確立・社会の受け入れが一定のレベルに達していた。その一方で、犯罪予防、矯正・更正・社会的不平等か自己責任かなど、価値や利益の対立にもとづいた激しい社会的議論が絶えない様子も伺えた。研究課題2ターゲット・オーディエンスについての基礎調査-I-当事者・回復者を対象とした調査を実施し、教育ニーズを明らかにする目的で、半構造的インタビューおよび参与観察調査を実施した。その結果を研究課題1の結果とも照らし合わせながら検討したところ、もっとも働きかけ・情報源が不足している(教育ニーズが高い)のは依存症者を家族員にもつ若年者(とくに児童・生徒)であることが示唆された。この層に向けた啓発・教育教材の充実は急務である。また、未成年の依存症家族に向けた教育キャンプなどの小集団教育は、他国での前例はあるものの、日本では実践例はほとんどない。一方、日本では他疾患の病児キャンプ(たとえば、小児糖尿病や小児がんなど)はすでに導入されているので、この経験を生かすことによって、依存症予防のあたらしい介入モデル画策が可能ではないかとの示唆が得られた。当該年度は、以下の研究課題にとりくんだ。研究課題3薬物・ア依存症防止教育にたずさわる健康教育提供者へのニーズ調査(平成21年より継続)性教育、エイズ教育、自殺防止教育、メンタルヘルスとライフスキル教育の実践に関与する養護教諭等からヒアリング協力、情報提供を受けた。現行の教育カリキュラムの中で、薬物問題にじゅうぶんな時間が割けない、どのような取り組みをしたらよいかわからない、かえって児童が薬物使用に興味をもつのではないかと不安、など、過去、性教育実践者の間で経験された問題点が、薬物教育における「特殊児童から一般生徒」への対象拡大にともない、意識化されていることが示唆された。研究課題4ターゲット・オーディエンスについての基礎調査-II-(徐・近藤・葛西)研究メンバー各自の現在過去の研究および他の研究者から提供された情報を整理し、次年度の継続調査に備えた。薬物事犯の再犯者は中卒(以下)で統計的有意に多いことが明らかであり、ハイリスク層重視のアプローチでは「中学校生徒以上の対象が理解納得できる内容」が、健康教育のひとつの基準となる。一方、乱用および依存症を発展させる環境と、自己(対象者)の関係調整といった視点からは、学年/年齢をとわず、継続的な働きかけが必要性と認識された。この対象に向けては、小集団状況、個別的な健康教育の立案が必須である。研究課題5当事者・実践者参加による健康教育素案画策(徐・近藤・葛西・野坂)研究メンバー各自の過去の研究/実践の実績および本研究にて収集した諸外国での教育実践例を整理し、教育方法論および教育内容勘案、教材化/課題化の準備を進めた。次年度の当事者参加の健康教育および教材試案に向け、活用する。当該年度は、主として以下の研究課題にとりくんだ。なお、研究課題1から4についても、以下の課題と平行し、継続的にとりくんだ。研究課題5当事者・実践者参加による健康教育素案画策(徐・近藤・葛西・野坂)研究メンバー各自の過去の研究/実践の実績および本研究にて収集した諸外国での教育実践例を整理し、教育方法論および教育内容勘案、教材化/課題化の準備を進める。当事者参加の健康教育および教材提案に向け、活用する。前年度までの研究の結果より、最終的に、以下のことを決定し、教材作成を行った。1教材の使用対象である「高ニーズ若年者」を、「薬物や酒の使用経験がある、または、使用に興味がある、または、家族に依存症をもつ者がいる、13歳以上の若年者」と位置づけた。2対象者が練習あるいは体験する技能・知識として、(1)健康と依存症について知ること、(2)じぶんじしんについて知ること、(3)安全な場所、信頼できる関係をつくること、(4)言語化練習とボキャブラリーの増大、(5)建設的な感情表明の練習、(6)自己開示の練習/自己開示の範囲を自身で決めること、(7)いくつかの選択肢から一つを選ぶ練習/可能性の吟味と自己決定の練習、

(8)環境調整の練習=人間関係、じぶんのいごこちのよい場所、安全な場所づくりを設定した。3 2に沿って、30のワークを作成した。一般生徒・児童にも適用可能なワークについては、注意書きとともにその旨を記した.ファシリテータマニュアルおよびファシリテータ向け関連資料集の草案を作成した.
乳癌・卵巣癌患者における遺伝相談・遺伝子検査に関する情報提供支援プログラムの構築

遺伝性乳癌・卵巣癌症候群を初めとした遺伝性腫瘍のマネジメントにおいては、患者家族、地域社会を巻き込む包括的な支援プログラムが求められているが、患者・家族への遺伝情報の適切な情報提供のあり方は明確にされていない。本研究では、日本人患者の遺伝情報についてのニーズや遺伝情報への対処行動および婦人科腫瘍専門医を対象とした遺伝性腫瘍診療の実態調査を実施、より有効なプログラムの構築に必要と考えられる要素を探索した。臨床遺伝専門医や認定遺伝カウンセラーの育成と配備等、遺伝性腫瘍に対応できる環境整備と同時に、患者の遺伝性腫瘍に対するリテラシーの改善、遺伝カウンセリングへのアクセス改善の方策が必要と考えられた。平成25年度は、「遺伝相談外来を紹介された乳がん患者の行動変容と行動変容に影響を赤得る要因に関する探索的研究」に、国立がん研究センター中央病院にて22名の乳がん患者を登録し、日常診療場面で遺伝相談外来に関する情報提供を受けた乳がん患者が、何をきっかけとして遺伝相談外来をおこす/おこさないのか、家系煮での情報共有をどの程度行っているかについて実態調査を行った。その結果、遺伝相談外来受診行動には、医療者の勧めがきっかけであることが多かった。また遺伝に関する興味といった個人の意識とともに、周囲(家族等)の意識が影響していた一方で、家族歴や子供との有無といった関連は否定的であった。また、婦人科腫瘍学会専門医613名を対象に、「遺伝性腫瘍の診療状況、情報提供に関するアンケート」を実施した。回収数307(50.1%)。婦人科腫瘍医の遺伝性腫瘍に対する関心は比較的高く、約60%が「HBOCを意識して診療している」と回答したものの、「リスクのある患者に遺伝相談外来の受診を勧める」と回答したのは約7人に1人に留まった。平成24年度は、遺伝性乳癌・卵巣癌症候群(以下、HBOC)高リスク乳癌患者に対し、遺伝性腫瘍及び遺伝子検査に関する情報のニーズ、遺伝相談外来受診・遺伝子検査後の行動変容に関する患者の心理的影響と行動変容を調査を計画した。「若年性乳がん患者の遺伝情報に対するニーズの研究」は研究倫理審査委員会の承認を経て、国立がん研究センター中央病院と筑波大学附属病院の2施設で計50人の患者を登録した。現在聖路加国際病院の症例集積中であり、集積終了後、解析を予定している。「遺伝相談外来を紹介された乳がん患者の行動変容と行動変容に影響を与える要因に関する探索的研究」の研究計画書を作成、国立がん研究センター中央病院および筑波大学附属病院の研究倫理審査を経て、登録を開始した。現在、国立がん研究センター中央病院での症例集積を終え、筑波大学病院での患者集積を開始したところである。また、婦人科遺伝性腫瘍に関しては、本邦における診療実態が不明であることから、実態調査を行うこととした。具体的には、日本婦人科腫瘍学会婦人科腫瘍専門医を対象とした「遺伝性腫瘍の診療状況、情報提供に関するアンケート」の研究計画書を作成した。本研究の実施にあたっては。平成25年度に調査を実施予定である。平成26年度は「遺伝カウンセラーによる遺伝性腫瘍教室」によるハイリスク患者の意識変容および行動変容を検討することを目的とした研究を計画し、「遺伝性腫瘍教室」に用いる患者用資材を作成した。本研究では、遺伝性腫瘍疑いの有無に関係なく乳がんおよび卵巣がんを含む婦人科系がん患者を対象とした「遺伝性腫瘍教室」による教育的介入を行い、患者に対する遺伝性腫瘍への啓発効果について探索する。具体的には、患者の遺伝性腫瘍に関する知識および意識の変化、遺伝相談外来受診行動および遺伝子検査受検への影響、家族間での遺伝性腫瘍に関する情報共有の状況について評価を行う。本研究は、遺伝性腫瘍に関する情報の一般患者への流布の影響を探索するものである。最終的には、本研究の結果から、遺伝性腫瘍患者に対する適切な先制医療プログラムのモデルを構築することを目的とする。今後、本研究を、別途研究資金を獲得のうえ実施する予定である。臨床腫瘍学分担研究者(田辺)の産休(2013年3月19日ー2013年7月9日)および育休(2013年7月10日-2014年4月13日)に伴い、研究計画の遂行にやや遅れが生じている。研究申請時は乳癌・卵巣癌患者について同一研究計画で進める予定であったが、2回の班会議を経て、乳癌領域と婦人科領域で遺伝性腫瘍に対する医療者や患者の認識が異なる可能性が示唆されたため、領域別に研究を進めることになった。個別研究の研究計画、実施についてははおおむね予定通り、順調に進行している。「遺伝カウンセラーによる遺伝性腫瘍教室」によるハイリスク患者の意識変容および行動変容を検討することを目的とした研究計画を策定中である。また婦人科領域について、卵巣癌患者を対象とした遺伝性腫瘍および遺伝子検査に関するニーズ調査の研究計画を策定中であり、今年度実施予定である。

(次年度の研究費の使用計画)「遺伝性腫瘍教室」に用いる患者用資材を作成、データ入力の外部委託、インタビュー調査の研究補助者に対して謝礼などに使用する予定である。乳癌領域については、前年度に収集したデータに基づき、患者および家族への遺伝カウンセリング・BRCA遺伝子検査についての情報提供プログラム(資料、介入)を作成する。具体的には作成した資料を用いて遺伝カウンセリングや遺伝情報についての情報提供を行い、資料の有用性、情報提供後の心理的影響、行動変容および患者のさらなるニーズについて質問紙を用いて量的に評価する。乳癌患者・家族以外の一般女性のニーズについても検討する。遺伝カウンセラーの介入方法を探索するため、当初から積極的に介入する場合と、医師の判断や患者の希望に応じて遺伝カウンセラーの介入を行う場合など2つ以上のプログラムを比較検討する。アウトカムとして患者の理解度、心理的影響、行動変容を調査する。婦人科領域については、卵巣癌患者を対象に、遺伝性腫瘍及び遺伝子検査に関する情報のニーズ、遺伝相談外来受診・遺伝子検査後の行動変容に関する患者の心理的影響と行動変容を調査を実施する。分担研究者の産育休により、研究計画の進捗に遅れが生じたため。遺伝性腫瘍教室に用いる患者用資材の作成やインタビュー調査等の協力謝礼の支払を予定している。前年度に収集したデータに基づき、患者および家族への遺伝カウンセリング・BRCA遺伝子検査についての情報提供プログラムを作成する。また、婦人科領域の情報ニーズを探るべく調査票を作成し今後の調査研究に生かす。
環境保全型農業(持続的農業)の地域的定着と発展に関する地理学的研究

わが国における環境保全型農業(持続的農業)への本格的取り組みは、端緒に着いたばかりである。しかし、この農業の概念や考え方が必ずしも十分に規定されていないにもかかわらず、実践事例農家やグループは手探りな状態ながらも確実に増加しつつある。もちろん、いまだこの農業の一般的な考え方は、現在の農業で栽培・生産された農産物と差別化することで、有利な価格形成を狙うという販売戦略の視点は完全に抜け切れていなかった。ところが、最近になって生産者と消費者という枠だけでなく、国民全体のこの農業に対する意識の変化は、次第に農業・農村地域の豊かな自然環境を保護するという公共的意味と、安全な食料を栽培・生産するという社会的価値と役割を果たすという視点で捉え始めている。もちろん、環境保全型農業(持続的農業)に対する先進諸国の積極的な考え方の方向性の中で、わが国でも農林水産省や農協を中心に、この農業の概念規定を定めながら推進しようとしている。さらに、これらの機関では組織、制度、資金、法律などの基本的な条件を整備し対応しつつあるため、分布図でも明らかなように、この農業を実践する農家やグループは確実に増加しつつある。このような視点において、宮崎県綾町では豊かな照葉樹林と水資源の保護、健康で安全な農産物の栽培・生産を図るため、町によって自然生態系農業の推進に関する条例を定め、「手作りの里・綾町」をキャッチフレーズに持続可能な村づくりを実践している。新潟県笹神村では、有機肥料による土づくり、都市住民との交流などから、環境保全型農業を全村的あるいは組織的に推進し、豊かな自然環境の保護を主目的に「ゆうきの里」をキャッチフレーズとし、持続可能な村づくりに向けて積極的な活動を実践している。富山県では水稲・米の産地間競争が顕在化したことを受けて、販売戦略上から有機肥料の投入による特別栽培米・特別表示米を導入したが、長期的ならびに環境的視点による土づくり事業は、この農業の本格的導入・定着を意図している。これらの事例から理解できるように、環境保全型農業(持続的農業)の定着と発展には、生産量の問題、技術的な問題など解決すべき点が山積している。地理学研究においても、この農業の定着と発展のメカニズムの解明は重要であり、FAOの報告書の分析方法を踏まえ、更なる事例研究の蓄積がおこなわれている。いずれにしても、もっとも重要な視点は基本的には自然環境の保護・保全を前提に、現在多くの問題を抱えている農業・農村地域を、この農業を通じて、どのように再構築しながら持続可能な発展を成し遂げるかである。わが国における環境保全型農業への本格的な取り組みは、まだ端緒に着いたばかりである。農林水産省も平成3年6月に発表した「新しい食料・農業・農村政策の方向」に基づいて、各都道府県にこの農業の実践事例の報告を求めている。しかし、この農業の考え方や概念が必ずしも十分に規定されていない。たとえば、この農業には減農薬・減化学肥料の農業から無農薬・無化学肥料の有機農業まで、また、具体的には筆者はこの農業の一形態として考えている特別栽培米や特別表示米などの増加など、複雑でかつ幅広い考え方がある。

この農業の重要性と必要性を強く認識しているものの、都道府県の行政的対応や各農家の実践は、まだ、統一性に欠けている。この点を踏まえて、北海道・東北・関東・北陸・東海・東山の各都道県庁、農林水産省や地方農政局を訪問し、資料の収集や担当者との面談などを実施した。ところが、ここで得られた資料を基に分布図を作成しながら検討すると、実践している事例農家やグループは確実に増加しつつあり、点から面への広がりが期待できる状況になりつつある。しかし、確固たる地域的定着と発展には、この農業を推進する技術的裏付けと組織の整備が求められている。一方、FAOの報告書ではこの農業の持続的発展は、土地・農場・地方・地域・大陸・世界・地球のそれぞれのレベルで分析・研究しながら、それぞれのレベルで問題を解決することによって成し遂げることが肝要であると指摘している。わが国においてもこの農業の本格的な推進には、近代的農業の果たした役割を確認しつつも、過度な食料増産によって自然環境に与えてきた負荷を軽減する農法と技術の再構築が必要となっている。もちろん、農業の社会的・経済的な価値と役割を、単に経済的・経営的効率のみではないという視点を再認識するとともに、全般的な環境問題の中で環境保全型農業のあり方を検討しなければならない。次年度の研究はこの農業を実践している個別農家やグループを研究しながら、地域的定着と発展の方向性をさらに具体的に明らかにする。わが国における環境保全型農業への本格的取り組みは、端緒に着いたばかりである。しかし、この農業の考え方や概念が必ずしも十分に規定されていないにもかかわらず、実践事例農家やグループは手探りな状態ながらも確実に増加しつつある。もちろん、いまだこの農業の一般的な考え方は、現在の農業で栽培・生産された農産物と差別化することで、有利な価格形成を狙うという販売戦略に基づいている。ところが、この農業の定着と発展は、次第に農業・農村地域の豊かな自然環境を保護するという公共的意味と、安全な食料を栽培・生産するという社会的価値と役割を果たすという視点で捉え始めている。新潟県笹神村では、特別栽培米の栽培・生産を契機に、消費者との交流を重視しながら、有機肥料による土づくりから環境保全型農業を全村的あるいは組織的に推進し、持続可能な農業・農村地域を目指して、豊かな自然環境の保護を主目的に「ゆうきの里」をキャッチフレーズにしながら村づくりを実践している。宮崎県綾町では豊かな照葉樹林と水の保護、健康で安全な農産物の栽培・生産を図るため、町によって自然生態系農業の推進に関する条例を定め、「手づくりの里・綾町」をキャッチフレーズに持続可能な村づくりを実践している。とくに、第三セクターの綾町有機農業開発センターでは、土壌診断を実施によって有機農産物の基準を担保し、また、有機農産物の生産計画や販売計画を通して、農家の農業経営の安定化を実現している。岡山県では瀬戸内海の自然環境保護を意識しながら、昭和63年から作物別に有機無農薬栽培基準を設定し、この基準に合致した作物については認定審査委員会によって認証マークを交付して、一般的な作物と区別しながら流通・販売を促進している。
フェアリー化合物の生合成を司る新規プリン代謝経路の解明

コムラサキシメジから単離されたフェアリー化合物であるAHXとICA、AHXの代謝産物であるAOHについて生物における内生を調べた。種子植物15種,藻類3種,担子菌14種,その他の菌1種にAHXとAOHの内生を確認した。ICAに関してはイネに内生が確認された。植物内でフェアリー化合物の代謝産物を単離成功し、構造を決定した。現在、生合成・代謝酵素の同定を試みている。AHXの作物に対する収量増産効果および静止細胞を用い効率的AOH合成法が明らかになった。1.活性物質の植物・菌類における内生の有無の確認3大作物の一つであるトウモロコシ(ミルフィーユ,甘々娘)の可食部を80%エタノール及びアセトンで抽出し,抽出物を得た。これらの抽出物をHPLCで保持時間からAHX及びAOHが溶出すると考えられる部分を分取した。得られた画分をオービトラップ型質量分析装置により分析し,AHXを検出した。また,様々な菌類(キノコ)においても同様に抽出し,部分精製した後,オービトラップ型質量分析装置により分析した結果,AHXあるいはAOHが検出された。ICAの質量分析装置による定性方法を確立した。イネ(根)の抽出物の部分精製画分からICAで検出された。2.活性物質の代謝経路の解明AHXとAOHの処理区では同じ代謝産物が産生されることが明らかになった。これらの処理区のイネの地上部からはAOHが検出された。一方,地下部からはAOHとそれ以外の物質が検出された。それらの代謝産物を各種クロマトグラフィに供し代謝産物1-3の単離に成功した。これらの化合物を質量分析やNMRで構造解析した結果,ともにAHXとAOHのグルコシドと決定した。ICAの植物体内における代謝経路に関する実験を行った。同様に,ICA処理イネにおける新たな代謝産物を探索した結果,3つの新規代謝産物を見出し,それらの化学構造を決定した3.活性物質の生合成経路の解明AICAからAHX,さらにAOHへの生合成経路が存在するという仮説に基づき,イネから当該酵素の精製を試みた結果,AHXとAOHの生成酵素の部分精製に成功した。27年度までに,AHX,ICA並びにAOHの,1)植物体内における存在の有無の確認(植物ホルモンである可能性の有無の確認),2)他の菌における存在の有無の確認(菌における普遍的存在の確認)とさらなる活性物質の探索,3)生合成経路の解明,4)代謝経路の解明を行った。AHXとAOHをオービトラップ型質量分析装置での最適なLC-MS/MS分析条件を確定し,イネとシロイヌナズナ抽出物からAHXとAOHが検出に成功した。その後,様々な生物種の内生を検討し,現時点において,種子植物15種,藻類3種,担子菌14種,その他の菌1種にAHXとAOHの内生を確認した。特に注目すべきは,世界の三大穀物であるトウモロコシ,小麦,コメ全ての可食部にAHXとAOHが内生していることである。ICAに関しても,その検出法が確立しつつある。この方法を用いて現在,各種サンプルの内生を検討しており,イネにその内生が確認された。このことは,今後,植物成長調節剤(農薬扱い)として開発するためには,人体に対する安全性の面(農薬は医薬に準じるデータが求められている)で,大きな利点となる。AHX,AOH, ICAはいずれも共通の前駆体AICAから化学合成される。我々は,AHX,AOH, ICAの生合成経路も,この化学合成経路と同じあるいは極めて類似していると仮定した。何故なら,AICAは生物共通のプリン代謝経路上にあり,その後の代謝は不明であったからである。そこで,同位体ラベルACIAのイネとシロイヌナズナへの取り込み実験を行い,その仮説を証明した。また,フェアリー化合物の生合成・代謝酵素の精製を進めている。このことは本研究によって,植物の新しいプリン代謝経路を発見したことを意味する。1.活性物質の植物・菌類における内生の有無の確認AHX,AOHが植物だけではなくあらゆる生物に存在することを明らかにするため,キノコを抽出し部分精製した画分からAHX,AOHの検出に成功した。ICAのオービトラップ型質量分析装置による定性方法を確立した。イネの根の抽出物の部分精製画分からICAで検出されたことから,内部標準として[2,5-13C2]ICAを用いて定量方法を検討している。その他の予想生合成関連化合物(AICA, AHX, AOHなどのリボシド,リボチド)の検出方法を検討している。2.活性物質の代謝経路の解明AHX,AOH,ICAの植物体内におけるさらなる代謝産物の単離,精製を目的とし実験した。