hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低酸素性腫瘍細胞の放射線損傷に対する修復阻害効果の増幅に関する研究

低酸素性腫瘍細胞損傷ならびに修復阻害物質の分子設計において化合物の親電子性と疎水性に注目し含ニトロ複素環化合物に止まらず各種の非ニトロ系化合物を候補対象とした。半経験的分子軌道法計算により算出された最低非占軌道(LUMO)からの電子親和度(EA)に基き、5-置換-2-メルカプトイミダゾール誘導体について分子設計した。その結果、1-メチル-2-メチルスルファニル-5-イミダゾリデンジメチルマロネ-ト(KIH-62、EA=-1.64eV)、1-メチル-2-メチルスルファニル-5-イミダゾリデンジメチルマロネート(KIH-63、EA=-0.01eV)、および1-メチル-2-メチルスルホニル-5-イミダゾリデンジメチルマロネート(KIH-64、EA=-0.92eV)の3つを候補対象に選んだ。さらに、その大量合成に適する効率的な合成法を開発し合成した。次にこれらの放射線損傷修復阻害候補物質を細胞しベルで検定のためチャイニーズハムスターV79のコロニー形成能を用いる放射線増感効果によって判定した。KIH-64は0.5mMで増感率(ER)=2.78を示し、ミソニダゾールよりもはるかに強い増感効果を示した。次に分子設計の新しい試みとして、2-アリリデン-シクロペンテン-1,3-ジオンの静電ポテンシャルを算定作図した。その結果、負電荷効果の分布と効果との間に正の相関を認めた。又2,4-ジニトロイミダゾール-1-エタノール(DNIE)の増幅(増感)機構を明らかにするため、その活性代謝産物をHPLCで分画し、FAB-MASSによりそのヒドロキシアミノ誘導体であることを確認した。またこれを化学合成し、大腸菌耐性株B/rを用いる増感効果を調べたところ、ER1mM=2.88を示しDNIE(ER1mM=1.68)より強い活性を示した。最後にDNIEのin vivo増感効果を検討し、単独照射群に較べ併用群の腫瘍倍加時間は1.7倍で、現在まで100日以上生存しているマウスの約30%で腫瘍消失を認めた。
心電図伝送による心臓救急患者の救命救急法の開発

急性冠症候群症例に対する心電図伝送は、病院到着後の早期再灌流療法を行うためにきわめて有効であるが、我が国で広く行われるには至っていない。本研究の目的は,メディカルコントロール体制を用いて心電図伝送を広く普及させ、かつ有効活用するシステムを構築し、その効果を検証することである。この目的を達成するため、研究施設の救命救急センターに循環器専門医を配置し、救急医と協力してオンラインメディカルコントロールに参加した。地域メディカルコントロール委員会と協力し、医療圏内2箇所の救命救急センターおよび広域消防局との間で協議を行い、救急救命士が心電図伝送を行う際の症例選択、伝送のタイミングを標準化した。この結果、当該医療圏内においては標準化された適応、手順にしたがって心電図伝送が行われ、伝送件数は研究開始前3年間が平均164.3件/年であったのに対し、研究期間中は209.7件/年と増加した。循環器専門医との連携の下、オンラインメディカルコントロール医師の指示に伝送心電図情報が有効活用された。定期的に行われる地域メディカルコントロール委員会事後検証会において心電図伝送に関するフィードバックが行われた。伝送件数の増加には、メディカルコントロールを利用した伝送体制を確立したことが貢献したと考えられた。オンラインメディカルコントロール医師への心電図伝送は、病院到着後の早期再灌流療法の施行に留まらず、心原性ショックを合併した非ST上昇型急性冠症候群など超重症例の早期認識や、救急救命士への救命処置についての的確な指示にも結びついていた。これらは心電図伝送事例を事後検証会等において具体的、客観的に検証して多くの医師、救急救命士間で心電図伝送の適応や利用法についての認識を共有したことが奏功したと考えられた。地域メディカルコントロール委員会において、2箇所の救命救急センター担当者と広域消防局との間で協議を行い、救命救急士が心電図伝送を行う患者の症例選択、伝送のタイミングを標準化した。広域消防局における救急隊員の勉強会(医師と救急隊員との救急連絡会議)において、「心臓救急患者に対する心電図伝送」と題した講義を行い、循環器救急における病院選定や搬送時間の重要性、病院前心電図の活用等に関して救急隊員の理解を深め、心電図伝送の普及を図った。また、前記2病院では伝送された心電図の保存や来院後の治療等につき標準化を行った。オンラインでのメディカルコントロール指示においては、循環器専門医を配し、救急医とともに有効な指示および伝送された心電図の有効活用に配慮する体制を確立した。この結果、平成28年度中に松本広域医療圏内において救命救急士への心電図伝送の適応、手順、伝送された後の救命救急センターにおける連絡・対応手順、搬送先病院の対応手順等は確立された。現在のところ症例を集積中である。個々の症例においては、救命救急センター以外の医療機関、すなわち伝送受信機を有さない医療機関に搬送された症例において特に有用性が確認されている。急性冠症候群以外の症例(一過性の不整脈で、病院到着時には既に発作が停止している症例など)における有用性も確認されている。また、「第4回12誘導心電図伝送を考える会」に出席してパネルディスカッションで演題発表を行うとともに他研究者との情報交換を行った。1心電図伝送システムの確立(メディカルコントロール体制の整備)平成28年度は地域メディカルコントロール委員会において、2箇所の救命救急センター担当者と広域消防局との間で協議を行い、当初の計画どおり、救命救急士が心電図伝送を行う患者の症例選択、伝送のタイミングを標準化した。さらに広域消防局における救急隊員の勉強会(医師と救急隊員との救急連絡会議)において、「心臓救急患者に対する心電図伝送」と題した講義を行い、循環器救急における病院選定や搬送時間の重要性、病院前心電図の活用等に関して救急隊員の理解を深め、心電図伝送の普及を図った。また、これも当初の計画どおり2箇所の救命救急センターにおいて伝送された心電図の保存や来院後の治療等につき標準化を行った。オンラインでのメディカルコントロール指示においては、高度救命救急センターに予定どおり循環器専門医を配し、救急医とともに有効な指示および伝送された心電図の有効活用に配慮する体制を確立した。2心電図伝送システムの実証平成28年度後半以後は心電図伝送が行われた症例についての情報(・伝送された心電図・来院後の各種治療の時間経過・最終診断・院内予後)の集積が始まっている。本研究の目的は,地域内に発生する急性冠症候群症例に対して救急隊による12誘導心電図伝送を行い、従来のように限られた症例において搬送先病院に伝送するのではなく、メディカルコントロール体制を用いて心電図伝送を広く普及させ、かつ有効活用するシステムを構築し、その効果を検証することである。この目的を達成するため、救命救急センターに循環器専門医を配置し、救急医と協力してオンラインメディカルコントロールに関与した。松本広域医療圏内の救急車13台中12台に搭載されている12誘導心電図システムを用いて、心筋虚血を示唆する胸部症状を訴えて救急要請した患者の心電図伝送を行った。地域メディカルコントロール委員会と協力し、医療圏内2箇所の救命救急センターおよび広域消防局との間で協議を行い、救急救命士が心電図伝送を行う際の症例選択、伝送のタイミングを標準化する試みを行った。

また、2箇所の救命救急センターでは伝送された心電図の保存や来院後の治療等に付き標準化を行った。オンラインでのメディカルコントロール指示においては、循環器専門医を配し、有効な指示および伝送された心電図の有効活用に配慮した。この結果、平成29年度中に松本広域医療圏内においては標準化された適応、手順にしたがって救命救急士により心電図伝送が行われ、症例の集積が進んでいる。地域メディカルコントロール委員会では定期的に行われる事後検証会において適宜心電図伝送に関するフィードバックを行い、心電図伝送のシステムがさらに洗練されたものになりつつある。メディカルコントロール委員会における事後検証、フィードバック、救急隊のスキルアップ等の実績データも集積が進んでいる。地域メディカルコントロール委員会を通じて救命救急士が心電図伝送を行う患者の症例選択、伝送のタイミングが標準化された。地域内の救命センターを有する2病院では伝送された心電図の保存や来院後の治療等につき標準化が行われた。オンラインでのメディカルコントロール指示においては、循環器専門医を配し、救急医とともに有効な指示および伝送された心電図の有効活用に配慮する体制が確立された。この結果、個々の症例においては、救命救急センター以外の医療機関、すなわち伝送受信機を有さない医療機関に搬送された症例において特に有用性が確認されている。また、急性冠症候群以外の症例(一過性の不整脈で、病院到着時には既に発作が停止している症例など)における有用性も確認されている。平成29年度中に松本広域医療圏内においては標準化された適応、手順にしたがって救命救急士により心電図伝送が行われ、症例の集積が進んでいる。これら蓄積された臨床データおよび取り組みを救急、循環器、集中治療関係の学会で発表した。急性冠症候群症例に対する心電図伝送は、病院到着後の早期再灌流療法を行うためにきわめて有効であるが、我が国で広く行われるには至っていない。本研究の目的は,メディカルコントロール体制を用いて心電図伝送を広く普及させ、かつ有効活用するシステムを構築し、その効果を検証することである。この目的を達成するため、研究施設の救命救急センターに循環器専門医を配置し、救急医と協力してオンラインメディカルコントロールに参加した。地域メディカルコントロール委員会と協力し、医療圏内2箇所の救命救急センターおよび広域消防局との間で協議を行い、救急救命士が心電図伝送を行う際の症例選択、伝送のタイミングを標準化した。この結果、当該医療圏内においては標準化された適応、手順にしたがって心電図伝送が行われ、伝送件数は研究開始前3年間が平均164.3件/年であったのに対し、研究期間中は209.7件/年と増加した。
機能性ウイルスを用いたタンパク質間相互作用解析法の開発

申請者は、遺伝子改変したヒト単純ヘルペスウイルス(HSV)を用いて、細胞内における標的タンパク質と生理的条件下で相互作用するタンパク質を選択的に採取し解析する方法の開発を目指している。HSV固有のタンパク質はHSV増殖時に必ずウイルス粒子内に取り込まれる。この性質を利用しHSV固有タンパク質に標的タンパク質を融合させることで、標的タンパク質との相互作用分子を同時にウイルス内に封入させ、ウイルスを回収・解析することで相互作用するタンパク質を検出するという方法を開発している。本系の開発においては、各テグメントタンパク質の局在を考慮する必要がある。今回は、目的の標的タンパク質が存在する細胞内小器官をミトコンドリアと想定し、ミトコンドリアに存在するテグメントタンパク質を利用することで、本系を開発することとした。ミトコンドリアは分裂と融合を繰り返すことで多様な形態を示しており、これら形態の変化は発生や樹状突起の維持、白血球の遊走、アポトーシスなどに重要であることが知られており、様々な疾患で形態の変化が報告されている。このように生物学的な重要性からミトコンドリアを標的とし、そこに存在するタンパク質の解析を行うことは非常に重要である。ミトコンドリアに局在するウイルスタンパク質を同定するために、APEXという酵素によるラベル化の系の応用を試みた。APEXをミトコンドリアに局在させることで、ミトコンドリア近傍に存在するテグメントタンパク質をラベル化し、同定することを試みた。これにより、現在までに本系を用いて、複数のミトコンドリアに局在するテグメントタンパク質を決定しており、現在それらの詳細な局在を検討している。しかしながら、年度途中での就職が決定したため、本研究は途中ではあるが中断せざるを得なくなった。28年度が最終年度であるため、記入しない。本システム達成のため、初めに各テグメントタンパク質のウイルス粒子内封入能について精査している。HSVが複数有するテグメントタンパク質の中で、どのテグメントタンパク質に外来タンパク質を融合させた場合、最も大きい分子量の外来タンパク質をウイルス粒子内に封入可能かを検討し、標的タンパク質を融合させるのに最適なテグメントタンパク質を決定することを試みている。また、同時に目的の標的タンパク質が存在する細胞内小器官をミトコンドリアと想定し、ミトコンドリアに存在するテグメントタンパク質を利用することで、本系を開発することとした。APEXはsoy beans由来のperoxidaseを改変した酵素で、過酸化水素存在下でハイドロキシフェニルをフェノキシラジカル化する。ここで、基質にハイドロキシフェニル構造を有するビオチン誘導体を用いることで、APEX近傍のタンパク質をビオチン標識することが可能となる。これを利用し、APEXをミトコンドリアに局在させることで、ミトコンドリア近傍に存在するテグメントタンパク質をラベル化し、同定しており、現在それらの詳細な局在を検討している。一部のテグメントタンパク質は蛍光タンパク質が融合した状態でウイルス粒子内に封入されることが知られているが、融合タンパク質の分子量の限界は各テグメントタンパク質により異なると考えられる。そこで、HSVが複数有するテグメントタンパク質の中で、どのテグメントタンパク質に外来タンパク質を融合させた場合、最も大きい分子量の外来タンパク質をウイルス粒子内に封入可能かを検討し、標的タンパク質を融合させるのに最適なテグメントタンパク質を決定することを試みている。また、細胞小器官であるミトコンドリアに着目し、ミトコンドリアに存在するウイルステグメントタンパク質の同定とその機能解明も並行して行っている。計画書に沿った進行を行っているが、対象となるテグメントタンパク質の解析やその系の立ち上げ等に時間を要しているため、計画書以上の進展はない。これら問題点は、これまでの各種検討により徐々に解決されていくと考えられるため、今後は更なる研究の進展が期待される。

また、並行して進めているミトコンドリアに局在するウイルス固有のタンパク質の機能解明においても、系の立ち上げ、対象となるウイルスタンパク質の多さから、検討に大きく時間を要しているが、こちらもこれまで検討を基に、今後研究が進展すると期待されている。以上のことから、現在までの進捗状況は、計画書を大きく超えて進展するものではないものの、おおむね順調に進展しているものと判断している。申請者は、遺伝子改変したヒト単純ヘルペスウイルス(HSV)を用いて、細胞内における標的タンパク質と生理的条件下で相互作用するタンパク質を選択的に採取し解析する方法の開発を目指している。HSV固有のタンパク質はHSV増殖時に必ずウイルス粒子内に取り込まれる。この性質を利用しHSV固有タンパク質に標的タンパク質を融合させることで、標的タンパク質との相互作用分子を同時にウイルス内に封入させ、ウイルスを回収・解析することで相互作用するタンパク質を検出するという方法を開発している。本系の開発においては、各テグメントタンパク質の局在を考慮する必要がある。今回は、目的の標的タンパク質が存在する細胞内小器官をミトコンドリアと想定し、ミトコンドリアに存在するテグメントタンパク質を利用することで、本系を開発することとした。ミトコンドリアは分裂と融合を繰り返すことで多様な形態を示しており、これら形態の変化は発生や樹状突起の維持、白血球の遊走、アポトーシスなどに重要であることが知られており、様々な疾患で形態の変化が報告されている。このように生物学的な重要性からミトコンドリアを標的とし、そこに存在するタンパク質の解析を行うことは非常に重要である。ミトコンドリアに局在するウイルスタンパク質を同定するために、APEXという酵素によるラベル化の系の応用を試みた。APEXをミトコンドリアに局在させることで、ミトコンドリア近傍に存在するテグメントタンパク質をラベル化し、同定することを試みた。これにより、現在までに本系を用いて、複数のミトコンドリアに局在するテグメントタンパク質を決定しており、現在それらの詳細な局在を検討している。しかしながら、年度途中での就職が決定したため、本研究は途中ではあるが中断せざるを得なくなった。研究計画書提出時より、更に詳細に標的タンパク質を想定し、また具体的にミトコンドリアという生物学上意義の大きい細胞内小器官に着目することで、応用まで十二分に想定される系の開発を推進できているため。今後の研究推進方策については、概ね計画書通りに進行する予定である。昨年度までに各種検討は十分に終了しているため、現時点において本年度の研究計画に着手している。まだ幾つか問題点が浮上しているため、それらを並行して解決することが求められるが、昨年度までの知見を基に解決可能な課題であると考えている。
太陽爆発現象の防災と減災：地上望遠鏡による爆発予測方法の確立を目指して

2016年5月1日から2017年12月31日までのSDDI観測ログを元に、フィラメント噴出例を41例見出した。そのうち12例に対し、内部運動の活発さ(=視線方向速度場の標準偏差)を調査したところ、11例に対し、先行研究(Seki, D. et al., ApJL, 2017)と同様の内部運動の上昇が、噴出に先立って確認された。上昇の有無はフィラメントのタイプ(周囲の磁場の強さによる)・プラズマ塊の観測有無には無関係であった。また、上昇が見られなかった1例は、太陽の縁近くで噴出が起こっており、見かけ上視線方向と垂直方向に飛んで行ったため、観測できなかった可能性がある。以上から、内部運動の活発さを追跡すれば、フィラメント噴出を予測できる可能性が高い、と結論づけた。このほか、フィラメント全体の視線方向の動き(=視線方向速度場の平均)に応じて、視線方向速度場の平均は0 km/sで一定に対し、標準偏差が2-3 km/sから4-5 km/sに上昇していくPhase 1,平均も標準偏差も大きく変化するPhase2の2つのフェーズがあることが確認された。特に今回の調査では、(1)Phase 1の継続時間は、周囲の磁場が弱いフィラメントの方が10倍程度長いこと、が明らかになった。以上の結果は論文としてまとめられ、日本天文学会の学術雑誌Publications of the Astronomical Society of Japanに掲載を受理された。本年度の研究により、研究目的1「フィラメント観測による太陽面爆発発生の予測方法の確立」は達成された。(内定日から採用日まで)2016年11月5日のフィラメント噴出例について、太陽面爆発(フレア)の規模・時間・場所・大きさ、プラズマ塊の速度・方向・広がり、フィラメントの噴出時間・場所・3次元噴出速度場・長さ・種類・周辺の光球磁場強度・3次元磁場情報(光球磁場から外挿したポテンシャル磁場)・内部運動の活発さ、惑星間空間(太陽-地球空間)における電波変動・プラズマ塊情報、地磁気の変動量・時間、をまとめる予定であったが、採用1年度目末まで要した。現在論文執筆中であり、2019年中に、米国The American Astronomical Societyの学術誌、The Astrophysical Journalへの掲載受理を目指す。(1年目)2016年5月1日から2017年12月31日までのSDDI観測ログを元に、フィラメント噴出例を41例見出した。そのうち12例に対し、内部運動の活発さ(=視線方向速度場の標準偏差)を調査したところ、9例に対し、先行研究(Seki, D. et al., ApJL, 2017)と同様の内部運動の上昇が、噴出に先立って確認された。本成果は論文としてまとめられ、日本天文学会の学術雑誌Publications of the Astronomical Society of Japanに掲載を受理された。2年目は、米国のCommunity Coordinated Modeling Center(CCMC)というNASAゴダード宇宙飛行センター内機関で、1年間在外研究を行う予定である(旅費/在外研究機関研究打ち合わせ渡航費)。CCMCは米国内で「各宇宙天気関連セクターが求める情報を知り、適切な予測モデルを開発提供する場」としての役割を担っている。本機関で人工衛星の運用・通信会社などの産業セクター、そして公的セクターが、宇宙天気予測情報について「爆発の何時間前に」「どの程度の規模の爆発を」「どの程度の正確さで」求めているのか調査する。ニーズについて十分に情報を得た後、同センターとの共同研究により、社会ニーズに合う太陽面爆発予測モデルの開発へと着手する。なお、1年目の成果は、2年目に論文として投稿し(その他/論文投稿料)、2年目の成果は各種国内・国際学会で発表する(旅費)。(内定日から採用日まで)

2016年11月5日のフィラメント噴出例について、太陽面爆発(フレア)の規模・時間・場所・大きさ、プラズマ塊の速度・方向・広がり、フィラメントの噴出時間・場所・3次元噴出速度場・長さ・種類・周辺の光球磁場強度・3次元磁場情報(光球磁場から外挿したポテンシャル磁場)・内部運動の活発さ、惑星間空間(太陽-地球空間)における電波変動・プラズマ塊情報、地磁気の変動量・時間、をまとめる予定であったが、採用1年度目末まで要した。現在論文執筆中であり、2019年中に、米国The American Astronomical Societyの学術誌、The Astrophysical Journalへの掲載受理を目指す。(1年目)2016年5月1日から2017年12月31日までのSDDI観測ログを元に、フィラメント噴出例を41例見出した。そのうち12例に対し、内部運動の活発さ(=視線方向速度場の標準偏差)を調査したところ、9例に対し、先行研究(Seki, D. et al., ApJL, 2017)と同様の内部運動の上昇が、噴出に先立って確認された。本成果は論文としてまとめられ、日本天文学会の学術雑誌Publications of the Astronomical Society of Japanに掲載を受理された。2年目は、米国のCommunity Coordinated Modeling Center(CCMC)というNASAゴダード宇宙飛行センター内機関で、1年間在外研究を行う予定である(旅費/在外研究機関研究打ち合わせ渡航費)。CCMCは米国内で「各宇宙天気関連セクターが求める情報を知り、適切な予測モデルを開発提供する場」としての役割を担っている。本機関で人工衛星の運用・通信会社などの産業セクター、そして公的セクターが、宇宙天気予測情報について「爆発の何時間前に」「どの程度の規模の爆発を」「どの程度の正確さで」求めているのか調査する。ニーズについて十分に情報を得た後、同センターとの共同研究により、社会ニーズに合う太陽面爆発予測モデルの開発へと着手する。なお、1年目の成果は、2年目に論文として投稿し(その他/論文投稿料)、2年目の成果は各種国内・国際学会で発表する(旅費)。
閉塞性腎障害における腎保護性蛋白であるL-FABPの前臨床研究

ヒト医療においては、閉塞性腎障害の進行経過や予後評価に関して既存の検査法の感度が十分とは言えず、コンセンサスの得られた治療指針が明確化できていない。L型脂肪酸結合蛋白(L-FABP)は、腎臓病の原因となる近位尿細管の虚血ストレスにより尿中に排泄される腎障害評価マーカーである。申請者らはネコを用いた先行研究で、L-FABPが近位尿細管に発現し虚血再灌流傷害の発症予測マーカーとなりうることを明らかにした。本研究の目的は、ネコを用いて未だ解明されていないL-FABPの閉塞性腎障害進行評価マーカーとしての有効性を生化学的かつ病理組織学的に明らかにすることである。
補体の脂質膜破壊機能を利用した新規分析法の開発―血中の抗体濃度の定量―

[目的]本研究では、生体内投与可能なエマルションなどの担体を用いて、以下の原理に基づく、新規な抗体分析法を確立することを目的とした。その分析原理は、(1)上記の担体に抗原を固定して、その担体を抗体の溶存液中に投入する。(2)さらにその溶液中に投入した補体が、担体上の抗原-抗体結合部位を攻撃し、担体の脂質膜を破壊して担体内から漏出してくるトレーサーの濃度を測定することにより、間接的に溶存抗体濃度を同定しようとするものである。今年度はヒト血液中の抗体濃度測定を目標とした。[結果]抗原-抗体のモデル反応系として、第一はCRP (C-Reactive Protein)抗原に対する抗CRP抗体を、第二は、リゾチーム抗原に対する抗リゾチーム抗体の二つの系を選択した。用いた担体は、主として、Span80、大豆油などからなるW/O/Wエマルション(単一の液膜ベシクル型)である。その結果、(1)二種の抗原-抗体反応系ともに、前述の原理に基づく抗体の定量が可能であり、本法による抗体の定量法の確立に成功した(2)W/O/Wエマルションはベシクルに比べ、安定性に欠けるものの分析感度は高いので、エマルションを優先して使用することにした。(3)担体の粒子径のばらつきが抗体濃度測定の誤差の原因となり、出来る限り均一な粒子の調製の必要性を指摘した(4)カチオン界面活性剤を使用して、抗原の固定化量を増すことに成功した(5)血清成分が抗体溶存液中に含有すると、エマルションはほぼ100%破壊される(6)補体に含まれる血清成分がエマルションの脂質膜を直接破壊し、誤差の原因になることを明らかにした。(7)ヒト血液を約50倍希釈することにより、ヒト血液中に溶解させた抗CRP抗体(最少濃度で約2μg/ml)の濃度を、本法により同定する事に成功した。本研究は、筆者らがこれまで開発してきた脂質ベシクル、あるいは脂質液膜ベシクル(単分散型のW/O/Wエマルション)を抗原の固定化担体として用いて、新規な抗体分析法に利用することを目的とした。この分析法の原理は、(1)この抗原固定化担体を、抗体の存在する血清中に投入した後、(2)さらに補体を投入して、抗原-抗体結合部位を攻撃させ、(3)担体の脂質膜を破壊する。(4)その結果担体内から漏出したトレーサーの濃度を測定する(存在する抗体濃度に比例して膜破壊の度合いも大きく、結果として抗体存在量と漏出トレーサー濃度は比例する)、という一連の反応に基づくものである。抗原-抗体のモデル反応系としては二つの系を選択した。第一は肺炎の病原体である菌体の表面の抗原(CRP(C-Reactive Protein))に対する抗体(抗CRP抗体)である。この抗体が測定出来れば、肺炎の進行度がわかる。さらに、どのIgG抗体についても本法が適用可能であることを確認することを目的として、第二のモデル系である卵白由来のリゾチームを抗原として、その抗リゾチーム抗体との反応系を選択した。上記の反応系を、以下の二つの担体で比較して、本分析去に対する担体の適合性を検討した。第一の担体はSpan80、大豆油などからなる、単分散型のW/O/Wエマルションである。第二の担体は筆者らがこれまでに多く利用してきたSpan80を主成分とするハイブリッド型の脂ベシクルである。これらの担体に上記の反応系を適応させて、溶存抗体濃度と漏出トレーサー濃度の相関を検討した。その結果、(1)二種の抗原-抗体反応系ともに良好な比例関係が得られ、上記の原理に基づく抗体の定量が可能であることが判明した。(2)トレーサー物質として蛍光物質(FITC)を用いる方が可視光分析のものよりも感度が良い。(3)W/O/Wエマルションの水の膜透過係数はベシクルのそれの約2倍の値となり、浸透圧に弱く膜破壊速度は速い。(4)W/O/Wエマルションはベシクルに比べ、分析感度は高いが、安定性に欠ける、などの結論を得て両者の長、短所を明らかにした。その結果、(1)二種の抗原-抗体反応系ともに、前述の原理に基づく抗体の定量が可能であり、本法による抗体の定量法の確立に成功した(2)W/O/Wエマルションはベシクルに比べ、安定性に欠けるものの分析

感度は高いので、エマルションを優先して使用することにした。(3)担体の粒子径のばらつきが抗体濃度測定の誤差の原因となり、出来る限り均一な粒子の調製の必要性を指摘した(4)カチオン界面活性剤を使用して、抗原の固定化量を増すことに成功した(5)血清成分が抗体溶存液中に含有すると、エマルションはほぼ100%破壊される(6)補体に含まれる血清成分がエマルションの脂質膜を直接破壊し、誤差の原因になることを明らかにした。(7)ヒト血液を約50倍希釈することにより、ヒト血液中に溶解させた抗CRP抗体(最少濃度で約2μg/ml)の濃度を、本法により同定する事に成功した。
アンモニアボラン・金属新規水素貯蔵物質の第一原理計算と実験による探索

本年度は、1機械学習により、アンモニアボラン(AB)-金属複合物質の水素放出温度を予測した。ABと51種類の金属種の複合物質の水素放出温度(実験値)、金属種の物性値、添加量、ミリング時間等を用いてデータベースを作製した。データベースはサポートベクターマシンにより学習させ、AB-CuCl2複合物質の放出温度の予測を試みた。結果、機械学習の予測温度域は実験値と一致し、放出温度低下のためのCuCl2添加量のしきい値が8-9mol%であることが分かった。よって、機械学習により、金属種の最適添加量を予測できる可能性が示された。本テーマについて、国内学会(1件)と国際誌(1件)での発表を行った。また、2AB-ナトリウムアラネート(NaAlH4)の複合物質を作製し、その局所構造、水素放出特性、放出プロセスについて調査した。ABとNaAlH4をモル比4:1でミリングすることにより、Na[Al(NH2BH3)4]が生成することが判明した。構造調査より、Na[Al(NH2BH3)4]は、NaBH4固相とAl,N,B,Hを含む固相(非晶質)に分解することが判明した。Na[Al(NH2BH3)4]は260°Cまでに2段階の水素放出反応があり、1段階目では副生成ガスも発生したが、2段階目ではその発生は抑制された。また、モル比1:1の複合物質では、ミリングの雰囲気(ArまたはH2)により、反応経路が変わることを明らかにした。このように、AB-NaAlH4複合物質の水素貯蔵物質としての特性や放出反応の経路について、知見を得た。本テーマについて、国際学会(2件、うち1件招待講演)と国際誌(1件)での発表を行った。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,アンモニアボラン(以下,AB)と金属(以下,Metal)の複合化により,車載用水素貯蔵材料として実用化できる新水素貯蔵材料の創製を目的とする。本年度は,1作製時に用いる金属種(金属単体,塩化物)による水素放出特性の違い,2固相法,液相法により作製したAB-NaAlH4複合物質の水素放出特性,構造,3機械学習による,AB-Metal複合物質の水素放出温度の予測の3点について研究を行った。1では,ABと金属種をボールミリング法により複合化し,水素放出特性を体系的に調査した。金属単体との複合化では,その効果はほぼなかったが,塩化物との複合化では,放出温度が低温化し,副生成ガスの放出量が減少した。放出温度は,Metalの電気陰性度が高くなると,低温化する傾向にあることが判明した。また,副生成ガスの放出量も,Metalが高電気陰性度になると減少する傾向にあった。以上より,Metalの電気陰性度により,放出特性を制御できる可能性が示唆された。2では,ABとNaAlH4の複合物質を固相法(ボールミリング)と液相法により作製し,その放出特性と局所構造について調査した。結果,固相法,液相法ともにNa[Al(NH2BH3)4]相が生成された。従来,この相は固相法により作製されていたが,液相法でも作製できることが示された。しかし,液相法での作製やアルゴン雰囲気でのミリングでは作製時に試料が一部分解するため,水素雰囲気でのミリングが,最適な作製方法であることが明らかとなった。3では,AB-Metal複合物質のミリング条件,水素放出温度と金属種の物性をデータベースとし,機械学習による水素放出温度の予測を行った。AB-CuCl2複合物質において,人工知能は,CuCl2の添加量を変えた際の水素放出温度をほぼ正確に予測することができた。よって,機械学習により,添加物の最適添加量を予測できる可能性が示された。固相法,液相法による作製法と作製時に用いる金属種による水素放出特性の違いが明らかになった。AB-NaAlH4複合物質という新水素貯蔵材料の水素放出特性や,その局所構造についても調査した。また,当初は予期していなかったが,本研究で得た水素放出特性に関する体系的なデータを用いて,機械学習による放出温度の予測を行うことができた。しかし,第一原理計算による調査が不足していることを考慮して,「おおむね順調」と評価する。

構造調査より、Na[Al(NH2BH3)4]は、NaBH4固相とAl,N,B,Hを含む固相(非晶質)に分解することが判明した。Na[Al(NH2BH3)4]は260°Cまでに2段階の水素放出反応があり、1段階目では副生成ガスも発生したが、2段階目ではその発生は抑制された。また、モル比1:1の複合物質では、ミリングの雰囲気(ArまたはH2)により、反応経路が変わることを明らかにした。このように、AB-NaAlH4複合物質の水素貯蔵物質としての特性や放出反応の経路について、知見を得た。本テーマについて、国際学会(2件、うち1件招待講演)と国際誌(1件)での発表を行った。昨年度の引き続き、AB-NaAlH4複合物質の水素放出特性とプロセスについて研究を続けていく。また,第一原理計算と実験による材料探索を進める。第一原理計算より,Fe-B-N-H系の水素貯蔵材料が注目を集めており,今年度はこの系について実験とシミュレーション計算の両面から調査を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
反応機構解明に基づく炭素－水素結合官能基化触媒の合理的設計

芳香環連結分子は、機能性物質や医薬品に含まれる重要骨格である。カップリング反応は、この芳香環連結分子を合成するための強力な手法であるが、各反応基質を事前に調整する必要があり、反応全体としては多段階工程となる。ここで、反応程を短縮する新戦略として、芳香環炭素ー水素(CーH)アリール化反応が現在注目を浴びている。そこで本研究では、量子化学計算を用いた反応機構解明を主軸に、単純な芳香環やPAHのCーHアリール化を可能にする、新規触媒の合理的設計と反応開発を行う。本年度は、パラジウム/オルトクロラニル触媒を用いた、トリメチルシリルアレーン類の新規ホモカップリング反応の開発を行った。芳香族化合物のホモカップリング反応は、簡便なビアリール化合物の合成手法として古くから頻繁に利用されている。特に近年では、遷移金属触媒と反応性の高いハロアレーンやアリールメタル種を用いたホモカップリング反応が、様々な機能性材料や医薬品中間体を合成する手法として注目を浴びている。我々は以前、カチオン性パラジウム/オルトクロラニル触媒系において、不活性なアリールシラン類が活性化剤なしにパラジウムとのトランスメタル化を起こすことを見出し、論文報告を行った(Mari Shibata et al. J. Am. Chem. Soc. 2017, 140, 2196.)。そこで本研究では、カチオン性パラジウム/オルトクロラニル触媒とアリールシラン類を用いた新規ホモカップリング反応の開発を試みた。種々検討の結果、反性に乏しいトリメチルアリールシラン類を定量的にビアリールへ変換することに成功した。これらの成果は、2件の国内学会、1件の学術論文で発表を行うことができた(Mari Shibata et al. Chem. Lett. 2017, 46, 1701.)。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。今年度は、機構解明研究に加え、新規触媒反応開発も行った。まず機構解明研究においては、昨年度までに得られた結果をもとに、オルトクロラニルの特異性やアリール化剤の置換基効果の検討を行った。量子化学計算をもちいた検討の結果、オルトクロラニルがパラジウム触媒の配位子として働くことにより、反応の各段階の遷移状態が安定化され、活性化エネルギーの低下に繋がることが明らかとなった。さらに、アリール化剤としてトリメチルシリルアレーンを用いた場合、アリール基上の置換基の電子効果はトランスメタル化の段階へ影響を及ぼすことがわかった。これらの結果は、本触媒系においてオルトクロラニルの示す特異性や、電子求引性をもつアリールシランをもちいた場合は反応速度が遅くなるといった実験事実と矛盾しない。次に、アリールシラン類を用いたホモカップリング反応の開発を行った。パラジウム/オルトクロラニル触媒によるPAHのC-Hアリール化反応では、アリールシラン類をアリール化剤として用いることで、クロスカップリング体が得られる。また、この触媒系は、不活性なアリールシラン類がフッ化物イオンなどの活性化剤なしにパラジウムとのトランスメタル化を起こす珍しい例である。そこで申請者は、カチオン性パラジウム/オルトクロラニル触媒によるアリールシラン類を用いた新規ホモカップリング反応の開発を試みた。種々検討の結果、反応性に乏しいトリメチルシリルアレーン類をビアリールへ効率的に変換可能であることを見出した。不活性なトリメチルシリルアレーン類を用いた触媒的ホモカップリング反応の例はなく、本パラジウム触媒系には大変興味がもたれる。本研究成果は、既に2件の国内学会にて発表を行った。また今後は、基質適用範囲の拡大などさらなる検討を行い、研究成果をまとめ学術論文への投稿を行う予定である。本研究では、反応機構解明を主軸とする、芳香環炭素ー水素(CーH)結合アリール化触媒の合理的設計および新規触媒反応開発を行う。鈴木-宮浦反応に代表されるカップリング反応は、機能性物質や医薬品に含まれる重要骨格である芳香環連結分子を合成する強力な手法である。しかし、各反応基質を事前に調整する必要があるため、反応全体としては多段階工程となる。ここで従来法に代わり反応工程の短縮を可能にする新戦略として、芳香環CーH結合直接アリール化反応が注目されている。現在までに、配向基をもつ芳香環や反応性の高いヘテロ芳香環などのCーHアリール化反応は多数報告されてきた。しかし、配向基をもたないベンゼン環や多環芳香族炭化水素(PAH)などの、反応性の低い単純な芳香環のCーHアリール化反応の報告例は非常に少なく、反応機構も不明瞭であるなどの問題点が多い。これらの反応は、配向基を必要とせずに芳香環同士を直接連結することのできる究極のカップリング反応である。しかし、明確な触媒設計や反応経路の想定なしには、力量ある反応を開発することはできない。そこで本研究では、量子化学計算を用いた明確な触媒設計や反応経路の想定を元に、真に有効なCーHアリール化反応の合理的開発を目指す。申請者は昨年度、多環芳香族炭化水素のCーHアリール化反応の機構解明研究に加え、パラジウム/オルトクロラニル触媒をもちいたアリールシランのホモカップリング反応の開発も行った。本反応は、自身が行った反応機構解明研究で得られた結果に基づいて開発したものである。収率の向上や基質適用範囲の拡大を行い、これらの成果は既に2件の国内学会で発表済みである。

また今後は、さらなる条件検討を行うと共に、研究成果をまとめ学術論文への投稿を行う予定である。以上の成果を得られたことより、申請者の昨年度の研究は期待通りに進展していると言える。芳香環連結分子は、機能性物質や医薬品に含まれる重要骨格である。カップリング反応は、この芳香環連結分子を合成するための強力な手法であるが、各反応基質を事前に調整する必要があり、反応全体としては多段階工程となる。ここで、反応程を短縮する新戦略として、芳香環炭素ー水素(CーH)アリール化反応が現在注目を浴びている。そこで本研究では、量子化学計算を用いた反応機構解明を主軸に、単純な芳香環やPAHのCーHアリール化を可能にする、新規触媒の合理的設計と反応開発を行う。本年度は、パラジウム/オルトクロラニル触媒を用いた、トリメチルシリルアレーン類の新規ホモカップリング反応の開発を行った。芳香族化合物のホモカップリング反応は、簡便なビアリール化合物の合成手法として古くから頻繁に利用されている。特に近年では、遷移金属触媒と反応性の高いハロアレーンやアリールメタル種を用いたホモカップリング反応が、様々な機能性材料や医薬品中間体を合成する手法として注目を浴びている。我々は以前、カチオン性パラジウム/オルトクロラニル触媒系において、不活性なアリールシラン類が活性化剤なしにパラジウムとのトランスメタル化を起こすことを見出し、論文報告を行った(Mari Shibata et al. J. Am. Chem. Soc. 2017, 140, 2196.)。そこで本研究では、カチオン性パラジウム/オルトクロラニル触媒とアリールシラン類を用いた新規ホモカップリング反応の開発を試みた。種々検討の結果、反性に乏しいトリメチルアリールシラン類を定量的にビアリールへ変換することに成功した。これらの成果は、2件の国内学会、1件の学術論文で発表を行うことができた(Mari Shibata et al. Chem. Lett. 2017, 46, 1701.)。まずは、昨年度に引き続き、ベンゼン誘導体をアリール化剤に用いたCーH/CーHカップリング反応の開発を行う。申請者が以前に行った触媒反応の機構解明研究結果を元に、量子化学計算を用いて高活性な触媒の条件検討を行うと、CーHアリール化反応ではπ酸性の高い触媒が効果的であると示唆された。そこで今後は、π酸性の高い触媒の理論的な設計を行った後、実際の合成、反応への適用を行う。また、後期遷移金属や電子求引性のオルトキノン型配位子を中心に理論的な検討を行った後、様々なPAHや他の単純な芳香環同士のCーHアリール化反応を達成する予定である。ビアリールを用いたCーH/CーH型1段階π拡張反応(APEX反応)の開発を行う。ビアリールに対するCーHメタル化の位置選択性は、4,4'-ジターシャリーブチルビフェニルを基質として用いたCーHメタル化を検討し、立体制御により目的の選択性を達成する。具体的には、NMR等を用いた触媒とビフェニルとの量論反応によるメタル化過程の追跡、フェナントレンK領域へのカルボメタル化の検討を行う。金属触媒、配位子、酸化剤についても精査し、CーH/CーH型APEX反応を達成する。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
現代日本の人口減少問題に対する外国人定住化の貢献に関する研究

わが国在住の外国人による人口減少国日本への具体的貢献の方法や程度は、彼らの国籍、在留資格などに応じて多様であるうえ、国内での地域差も大きい。しかも、外国人は多岐にわたる職業に従事しており、現代日本に対する彼らの貢献は必ずしも顕著とは言えない。また、外国人女性や国際結婚カップル女性による出生率は、日本人女性の出生率と同程度か、より低い水準にある。一部の地方自治体による地道な支援施策が注目される一方、国による社会統合策は不十分であり前進が望まれる。平成21年度の主な研究実績は、以下のように要約できる。第一に、わが国在住外国人の居住・就業・家族形成動向・教育などの点に関する既存研究のレビューを通じ、明らかになった点と今後の解明や検討を要する点の整理を行った。それによれば、上記のような諸点については、外国人の国籍や居住地による差異がかなり大きい。外国人に対する予備的な調査は、このことを念頭において進められた。第二に、わが国在留外国人に関する地図帳の刊行に向け、『国勢調査』・『在留外国人統計』・『人口動態統計』などの公的統計掲載の集計データ、および総務省統計局から入手した平成17年国勢調査における外国人に関する個票レベルの非集計データを用い、都道府県別、市区町村別あるいは町丁・字別といった異なる空間スケールによる一連の地図を作成し、メンバーでそれらの意義について検討を加えた。第三に、政令指定都市および外国人集住都市会議会員都市を対象に作成した外国人人口比率の地図から、これらの都市において、エスニック・エンクレーブと呼びうるような顕著な外国人集住地区は少ないこと、および、この比率の高い町丁はしばしば公的住宅の所在地にあたっていることが明らかになった。第四に、近年報告されている、地方圏への外国人、とりわけ国際結婚をした外国人女性の流入は、人口減少による疲弊感を強めている地方圏の再生に貢献する可能性がある。こうした意義は期待できるが、この動向に関する包括的なデータソースがなく、今後、多様な資料に基づいた詳細な検討が必要である。本科研の主な目的は、日本在留外国人に関する地図帳の作成と、外国人定住化に関する調査である。2010年度における具体的な実施計画は、1)外国人データの分析・地図化、2)定住外国人に関する調査、3)外国人個票データの分析、であった。このうち、1)に関しては、2011年3月に石川義孝編『地図でみる日本の外国人』(ナカニシヤ出版)を刊行し、当初の目標を達成した。これは、GIS(地理情報システム)を駆使しわが国の外国人を対象とする初の地図帳であり、寄贈した関係者から高い評価を受けている。たとえば、外国人の公的住宅入居率の高い自治体は愛知・静岡の両県において目立つこと、わが国の主要都市における外国人の集住地は公的住宅の多い町丁と合致することが多いこと、外国人の家族形成が西日本より東日本で進んでいること、などはこの地図帳から確認される重要な知見である。この地図帳は、在留外国人を対象とした既往研究の成果の検証と今後の研究における新しいテーマの追求にも有用であり、今後2年間における本研究計画の重要な出発点となる。また、2)については、全国各地の韓国人、フィリピン人、ベトナム人、トルコ人、ブラジル人を対象とした調査を踏まえて、外国人による定住を促す条件の検討を様々な観点から継続中である。さらに、3)に関しては、総務省統計局から提供いただいた2005年国勢調査における外国人個票データの分析を通じて、日本在住の外国人ムスリムと日本人女性との国際結婚カップルを対象とした家族形成動向に関する研究が、順調に進んだ。平成23年度の研究実績は、以下のように要約できる。第一に、外国人データの分析として、平成23年3月に刊行した石川義孝編『地図でみる日本の外国人』(ナカニシヤ出版)所収の地図を用い、在留外国人の地域差、日本人と外国人の住み分け、地域人口の変化に対する外国人の貢献、などの分析を進めた。その結果、特に地方圏を中心に、既往研究で扱われてきた外国人集住地とは大きく異なる状況が確認された。こうした圏域では、外国人自体が少なく、外国人の流入や定住は、必ずしも人口減に対する有効な手立てとして機能していない。第二に、主要国籍の在留外国人を対象とした調査を通じて、どのような条件が外国人の転入や出生を促し、どのような条件が転出を抑えるのか、に関する調査を進めた。就業・住居・教育・医療・同居状態・配偶関係などに着目したが、外国人の多くは定住化が難しい情勢にある(例えば、外国人の社会的上昇を促す基礎的条件と考えられる外国人子弟の教育は、順調に行われているとは言い難い)。これには、2008年秋に起こった世界同時不況や、2011年3月に発生した東日本大震災のインパクトも無視しえない。第三に、在留外国人の支援策に関する調査を踏まえ、外国人の定住を促すための諸施策について検討した。

しかし、日本政府による不充分な外国人政策も反映し、外国人の多くは定住が難しい情況に直面している。これに対し、地方自治体による外国人支援策は、自治体ごとに独自の工夫が確認される点は興味深いが、.自治体ごとにばらばらな傾向があり、標準的な施策の構築が望まれる。平成24度の主な研究実績は、以下のように要約できる。1)日本における外国人の定住の現状に関する調査や分析を通じ、定住化の現状と問題点を多面的に明らかにした。彼らの国籍によって事情は大きく異なるが、例えば、ブラジル人に関しては、2008年以降の不況に対する脆弱性や子供の教育問題が、トルコ人に関しては、イスラム教という宗教的基盤に基づくアイデンティティの確保が、それぞれ、定住のための重要な課題になっている。2)外国人女性の出生力は日本人女性より、概して低い。外国人女性の出生率上昇には、社会的統合や入国管理をめぐる政策や出産・育児に対する政策の転換が必要である。3)外国人の子供の教育は、日本における社会階層の上昇の重要な条件であるにもかかわらず、不十分であり、地元の自治体の支援を受けているケースが少なくない。外国人の社会移動、とりわけ管理職や専門技術職への職業達成は、国籍ごとに違いが見られるとともに、教育水準とも深く関係している。4)近年徐々に前進してきたとはいえ、わが国政府による外国人の社会的統合に関する政策は、十分とはいえず、それが外国人定住をめぐる大きな問題点となっている。この不備を補うべく、地方自治体や市民活動グループが独自に、各種の地道な支援を継続していることは、高く評価される。本科研実施の前半期間(平成2122年度)に関する重要な目標であった、外国人地図帳は無事刊行された。この地図帳はこれまで各方面で好評を博しており、韓国語訳も刊行される予定である。後半期間の研究も、当初予定にそっておおむね順調に進んでいる。最終的な目標である英文図書の刊行も、なんとか実現できる見通しである。24年度が最終年度であるため、記入しない。国・地方自治体の外国人支援策、ならびに、民間機関やNPO/NGOなどの支援組織に関する調査は、やや遅れている。また、在留外国人への世界同時不況や東日本大震災の影響に関しても、注意を向ける必要がある。
視覚障害者のための建築音響設計手法に関する研究

前年度の視覚障害者に対するインタビュウー調査結果により、建築音響の影響、すなわち空間の音の響きや壁面での音の反射性状が実際によく意識されており、屋内での歩行・行動のし易さに影響を与えているという結果が得られた。これらの具体的影響とその度合いを実際の歩行行動の中で確認し、その影響因子となる建築音響の物理量を究明するため、残響時間や空間の大きさ・形などの建築音響条件の異なる4つの空間において、視覚障害者と晴眼者(アイマスク着用)の歩行実験を行った。その結果、残響時間やSTI、IACC(両耳間相関係数)などの音響指標との直接の対応は確認されなかったものの、建築音響条件の影響が有意であること、また、細長く1次元的な音響空間では、広い空間より歩行時の方向感が良くなることが実験結果により確認された。更に、これらの結果は実験空間における実験結果であることから、実際の空間条件での実験検討として、空間ロビーやデパートなどの各種建物や施設内での歩行実験を行った。その結果でも、細長い空間と広い空間との識別、細長い空間での方向感の良さなどが実際に確認された。視覚障害者の歩行・行動に対する建築音響条件の影響については確認がなされたが、これを制御し,最適化を図って行くためには、具体的な影響因子の抽出が不可欠である。今後、さらに建築音響指標の範囲とその組み合わせの幅を拡げ、建築音響の影響メカニズムを明確化する予定である。研究の初段階として、具体的研究課題の抽出とその課題の研究成立性に関する基礎調査を実施した。視覚障害者30名を対象として、生活状況、屋内・屋外歩行行動、視覚障害者用各種設備、などに関して総合的なインタビュー調査を行った。その結果の分析により、建築音響関連の具体的研究課題として、空間音響の影響、床の発音性状、騒音の影響の3つの課題を抽出した。空間音響に関しては、視覚障害者(特に全盲者)の歩行・行動時に空間の音の響きや壁面での音の反射性状が実際によく意識されていること、あるいは小さい空間や細良い空間の方が大きい空間より方向感が良い、などの項目が指摘された。また床の発音に関しては、他者の認知のため実際に床の発音が頻繁に利用されていることが確認され、足音のしない絨毯敷き床への不満の指摘など具体的事例も抽出された。また、騒音の影響に関しても、多くの視覚障害者が具体的な被害経験を持っていることが示され、これら建築音響に係わる要因の重要性が明らかとなった。また、全盲者と弱視者では音の利用や騒音の影響に関して大きな差があることも明らかとなった。これらの調査結果を建築音響研究の観点から取りまとめ、研究報告として発表した。今後は、本調査により得られた結果を参考として、抽出された具体的研究課題に対して実験的検討を進める。まず最初に、視覚障害者のための建築音響の最適化に関する検討として、関連影響因子の抽出とその制御に関する基礎的な知見を収集する予定である。
脱毛疾患を引き起すケラチン遺伝子挿入変異の配列長変化に関する研究

Hagマウスはkeratin2-6gに挿入配列が入ることによって起こった突然変異で遺伝様式は半優性から劣性に変化して挿入配列が短縮していたが、挿入配列長の変化する機構は不明である。Hagマウスの交配試験により挿入変異配列長の変化を親子で調べ、配列長の伸長または短縮の有無を調べた。C3H/HeN-Hagのホモ型維持系統とヘテロ型維持系統を用いた。遺伝子型はkeratin2-6gの第1エクソンの挿入配列を挟むPCRプライマーを設計し、尾から抽出したDNAを鋳型にPCRを行った。PCR産物は4%ヌシープゲルにて電気泳動して親仔における挿入配列長の変化を調べた。その結果、Hag alleleからは約510bpの断片が、劣性hag alleleからは約420bpの断片、野生型正常マウス(C3H)からは約75bpの断片が増幅された。さらに、中間的サイズのh1およびh2アレル(H>h1>h2>h)を有する仔マウスも検出された。H/H x H/Hの交配からはh1やhなどの短縮型のalleleが生成した。さらに、H/h x h1/hの交配よりH/H個体が生まれたことから、この挿入変異ではh1またはhからHへの伸長も起こっている可能性が示された。さらに、ウェーブ個体(H/+)でH, h1およびhの3本のバンドを示す個体が見つかり、体細胞レベルで挿入配列の短縮が起こる可能性も示唆された。これら各アレル断片の塩基配列を決定した結果、配列長の変化は第1Tリピートで最も顕著であったが、TAリピートと第2Tリピートでも変化が起こることが見つかった。本ミュータントは配列長の変化する挿入変異を自然に生じたミュータントであり、マウス遺伝学100年の歴史の中でも極めて貴重な系統である。Hagマウスは毛包に特異的に発現するkeratin2-6gに挿入配列が入ることによって起こった突然変異で遺伝様式は半優性である。ヘテロ型でウェーブ毛となりホモ型では全身脱毛を引き起こす。この半優性対立遺伝子の維持過程で劣性形質のマウス(hag/hag)が得られた。このマウスでは挿入配列が短縮し、ヘテロ型で正常毛、ホモ型で全身脱毛を示すが、挿入配列長の変化する機構は未だ不明である。本年度はHagueマウスの交配試験により変異の原因である挿入配列長の変化を親子で調べ、配列長の変化と遺伝様式ならびに表現形質の関係を明らかにすることを目的とした。正常野生型対照としてC3H/HeN系統を使用した。HagxHag,C3HxHag/Hag,C3HxHag/+の交配より仔マウスを作製し、親仔の毛の表現型と遺伝子型を調べた。遺伝子型の解析はkeratin2-6gの第1エクソンの挿入配列を挟むかたちでPCRを行い、親仔における挿入配列長の変化を調べた。Hag alleleからは約510bpの断片が、劣性hag alleleからは約420bpの断片、野生型正常マウスからは約75bpの断片が増幅された。HagxHag, C3HxHag/HagおよびC3HxHag/+のいずれの交配からも次世代に劣性hag alleleと同様のサイズのalleleが生成された。また、中間的なallele(hlサイズ約480bpの断片)を有する仔マウスも検出された。短縮型のalleleをヘテロで持つ個体はいずれも正常毛を有し、劣性に変化したことが示された。