hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
触媒的な基質識別による脂肪族アルデヒド間の直接的不斉交差アルドール反応

擬対称脂肪族1,6-ジアールの分子内不斉交差アルドール反応に関しては、構造を種々チューニングした多様な触媒を合成することができた。この触媒ライブラリーを用いて現在反応を検討している。一方、メソ型脂肪族1,6-ジアールの不斉非対称化反応については、高い立体選択性でキラルなシクロペンタンが得られることを明らかにした。とりわけ、反応温度と反応溶媒を適切に選択することで、アルドール付加体と脱水体の作り分けができることを明らかにした。このアルドール付加体については、3種類のジアステレオマーとして得られることが判明し、それらの相対立体配置をNMR実験、およびX線結晶構造解析から明らかにした。この知見は、本反応の反応機構の解明に手がかりを与えるもので、今後計画している理論計算などの実験的な裏付けとなるものである。擬対称ジアールに関する研究は大きく進展したとは言いがたいものの、以上を総合すると、研究はおおむね順調に進行していると考えている。本年度は昨年度の検討を継続し、メソ型脂肪族1,6-ジアールの不斉非対称化を精査した。特に種々の基質に対する不斉非対称化の適用、アニリン型酸塩基触媒のスクリーニング、反応の立体選択性の評価に取り組んだ。基質として種々の置換基を有するメソ型脂肪族1,6-ジアールを用い、触媒のスクリーニング、溶媒の検討を行った。その結果、トリフリックアミド基を持つ触媒が、エナンチオトピックなホルミル基を良く識別し、THF中20 °Cで脱水を伴う不斉非対称化が進行し、キラルなシクロペンテン誘導体が高収率、高エナンチオ選択的に得られることを明らかにした。エステル(-COOR)基、アルキル(-CH2R)基、酸素官能基(-OR, -OCOR)を持つ種々の基質で高いエナンチオ選択性が発現した。一方、上記のように、20 °Cでの反応では脱水まで反応が進行しシクロペンテン誘導体が得られるが、0 °Cの反応ではアルドール付加体が得られることを明らかにした。すなわち、THF中0 °Cで反応を行うと、四連続不斉中心を持つ四置換シクロペンタンの3種類のジアステレオマーsyn-anti-syn-体, syn-anti-anti-体, syn-syn-anti-体が良好な総収率で得られることがわかった。ビナフチル型のトリフリックアミド基を持つ触媒では、これらのジアステレオ比はさほど高くはないが、ビフェニル型の触媒ではsyn-anti-syn-体が主生成物になることを明らかにした。一方、不斉アルドール反応などの有機分子触媒として汎用されているL-プロリンでは、いずれのジアステレオマーでもエナンチオ選択性は発現しないか低いことがわかった。以上のように、アニリン型酸塩基触媒がメソ型脂肪族ジアールのエナンチオトピックなホルミル基を高度に不斉識別することを明らかにし、医薬品など生物活性物質の有用な中間体となるキラルな多置換シクロペンタンおよびシクロペンテンの、分子内アルドール反応に基づく触媒的不斉合成を達成した。本研究の基質となる擬対称脂肪族1,6-ジアールの合成法を確立した。さらに、その分子内アルドール反応の位置選択性は触媒に依存し変化することも明らかにした。今年度の研究期間は短かったこともあり多くの結果は得られていないが、分子内交差アルドール反応に関する予備的な知見を得る事ができ、研究は順調に進行していると言える。
3次元柔軟物体の変形作業に関する研究

本研究では,これまで実現が困難とされてきた,柔軟物体の変形作業の自動化に挑戦してきた.まず,3次元柔軟物体のモデリングを行い,変形作業に適した簡略モデルを導出した.導出したモデルを用いて,3次元物体の変形作業の定式化を行った.具体的には,変形制御を,柔軟物体上の複数点の同時位置決め制御として定式化を行った.さらに,作業は柔軟物体上の位置決めすべき点(以降,位置決め点と呼ぶ)を直接操作できず,物体上の他の点(以下,操作点と呼ぶ)を適切に操作することによって実現しなければならない.本研究ではこの作業を,間接同時位置決めと名付け,作業戦略を提案した.変形作業の制御手法を,1)繰り返し制御,2)変形形状PIDフィードバック制御の2通り提案した.1)繰り返し制御則は,センサ,アクチュエーションの非共配置により,不安定となりやすい問題点を克服できる.また,2)変形形状PIDフィードバック制御は,リアルタィム変形形状フィードバックにより,高速な変形制御を可能とした.良制御則共に,柔軟物体のモデル化誤差が非常に大きい場合でも,目標となる変形形状を実現できることが,シミュレーションおよび実験により示された.また,リアプノフの安定性解析を行い,モデル化誤差が存在しても,目標変形形状に対する漸近安定性が保証できることを理論的に示した.しかしながら,ロバスト性の定量的な解析は明らかにしておらず,今後も課題としたい.さらに,本研究では柔軟物体を把持する方法は幾何学的な拘束によっているより柔軟なハンドリングを実現するためには,グラスピング手法の検討が重要である.安定な把持を実現する手法を検討し,理論的な枠組みを構築する事が今後の課題である.本年度は,以下の項目について研究を行った.まず,ゴムボールなどのような3次元対象物体の変形を表現するための粗いモデルを,簡単な線形バネおよび粘性要素をもつ格子構造によって構築した.また,変形を定量的に扱う手法を検討し,変形を画像処理技術によって計測する手法について検討を行った.その結果,変形物体の変形計測に関して幅広く適用可能であろう画像処理手法の基本アイデアを考案した.この結果は来年度において,実装可能なレベルまで検討する予定である.さらに,それらの結果を用いて作業方策の導出を行った.柔軟物体は,多様な変形特性のゆえ,完全なモデルを作ることは非常困難である.したがって,本研究では,物体の粗いモデルを導出し,それを用いてモデル化誤差が存在しても有効に働く作業方策を導出することにより,柔軟物操作の難しさに挑戦した.具体的には,従来の研究で我々が開発していた繰り返し制御則ではなく,変形情報を全く用いない変形制御手法を提案した.その有効性およびロバスト性をシミュレーションによって確認した.その結果,非常に大きな変形までは幾何学モデルのみで対応できる事を明らかにした.どの程度の変形まで実現可能かを定量的,理論的に示すことも来年度の課題である.また,提案する手法の効果を調べるためのロボットシステムの開発に着手した.来年度は実機による提案手法の有効性検証を行う予定である.本研究では,これまで実現が困難とされてきた,柔軟物体の変形作業の自動化に挑戦してきた.まず,3次元柔軟物体のモデリングを行い,変形作業に適した簡略モデルを導出した.導出したモデルを用いて,3次元物体の変形作業の定式化を行った.具体的には,変形制御を,柔軟物体上の複数点の同時位置決め制御として定式化を行った.さらに,作業は柔軟物体上の位置決めすべき点(以降,位置決め点と呼ぶ)を直接操作できず,物体上の他の点(以下,操作点と呼ぶ)を適切に操作することによって実現しなければならない.本研究ではこの作業を,間接同時位置決めと名付け,作業戦略を提案した.変形作業の制御手法を,1)繰り返し制御,2)変形形状PIDフィードバック制御の2通り提案した.1)繰り返し制御則は,センサ,アクチュエーションの非共配置により,不安定となりやすい問題点を克服できる.また,2)変形形状PIDフィードバック制御は,リアルタィム変形形状フィードバックにより,高速な変形制御を可能とした.良制御則共に,柔軟物体のモデル化誤差が非常に大きい場合でも,目標となる変形形状を実現できることが,シミュレーションおよび実験により示された.また,リアプノフの安定性解析を行い,モデル化誤差が存在しても,目標変形形状に対する漸近安定性が保証できることを理論的に示した.しかしながら,ロバスト性の定量的な解析は明らかにしておらず,今後も課題としたい.さらに,本研究では柔軟物体を把持する方法は幾何学的な拘束によっているより柔軟なハンドリングを実現するためには,グラスピング手法の検討が重要である.安定な把持を実現する手法を検討し,理論的な枠組みを構築する事が今後の課題である.
ヒューマンコンピュテーションと計算創薬の融合的実装による創薬計算科学の深化

計算機による創薬の効率化技術は,対象としては分子量500程度までの低分子および介入可能なポケット部位のある創薬標的については実用域に達しているものの,それらを逸脱した対象の取り扱いに関しては化合物空間の網羅性,活性予測精度の両面において技術が未開拓である.本研究は,機械的な探索だけでは効率的に網羅し難い創薬探索空間を,人智を活用したヒューマンコンピュテーション(HC)技術と計算創薬との融合的実装によって開拓することを目的とする.即ち,新規化合物構造を人智から創出・収集し,かつ人間の認知能力を加味したタンパク質-化合物間結合様式予測を可能とするオンライン創薬知プラットフォームを社会実装することによって,現在の計算創薬の限界の打破を目指す.本年度は,上記プラットフォーム開発の端緒として,まずは既存のSNS上に化学構造式を投稿・2D描画できる機能および生体高分子を立体表示できる機能を実装し,誰でも容易に分子構造をSNS上で直接取り扱える環境を提供した.加えて,実際にSNS上のユーザーに創薬スクリーニングを経験してもらうためのイベントとして,創薬標的とスクリーニング化合物ライブラリを提示して参加者がそこから選別した薬剤候補化合物を我々運営側がアッセイ(薬剤活性確認実験)し,ヒット化合物の取得を目指す試みを実施中である.今回のテーマとしては,困難とされるタンパク質-タンパク質間相互作用(PPI)阻害剤探索の打開を期して,PD-1/PD-L1免疫チェックポイントを標的として設定している.次年度前半にアッセイを実施する予定である.本研究における開発要件である,オンライン創薬知プラットフォームの社会実装のため,本年度はSNS上で容易に分子構造を取り扱える機能の実装を行い,人智に基づく化学構造式収集機能を提供することができた.また,人智を活用する上で必須となるユーザー集団の確保についても,創薬イベント実施などSNS上での活動を通してユーザー拡大を図れている.より幅広い化合物空間を人智に基づいて探索しやすくするため,ウェブ上で分子構造を取り扱うユーザーインターフェースを改善する.また,計算創薬とヒューマンコンピュテーションの連携を促すため,タンパク質と化合物の結合様式予測をインタラクティブに行えるような機能追加を図る.計算機による創薬の効率化技術は,対象としては分子量500程度までの低分子および介入可能なポケット部位のある創薬標的については実用域に達しているものの,それらを逸脱した対象の取り扱いに関しては化合物空間の網羅性,活性予測精度の両面において技術が未開拓である.本研究は,機械的な探索だけでは効率的に網羅し難い創薬探索空間を,人智を活用したヒューマンコンピュテーション(HC)技術と計算創薬との融合的実装によって開拓することを目的とする.即ち,新規化合物構造を人智から創出・収集し,かつ人間の認知能力を加味したタンパク質-化合物間結合様式予測を可能とするオンライン創薬知プラットフォームを社会実装することによって,現在の計算創薬の限界の打破を目指す.本年度は,上記プラットフォーム開発の端緒として,まずは既存のSNS上に化学構造式を投稿・2D描画できる機能および生体高分子を立体表示できる機能を実装し,誰でも容易に分子構造をSNS上で直接取り扱える環境を提供した.加えて,実際にSNS上のユーザーに創薬スクリーニングを経験してもらうためのイベントとして,創薬標的とスクリーニング化合物ライブラリを提示して参加者がそこから選別した薬剤候補化合物を我々運営側がアッセイ(薬剤活性確認実験)し,ヒット化合物の取得を目指す試みを実施中である.今回のテーマとしては,困難とされるタンパク質-タンパク質間相互作用(PPI)阻害剤探索の打開を期して,PD-1/PD-L1免疫チェックポイントを標的として設定している.次年度前半にアッセイを実施する予定である.本研究における開発要件である,オンライン創薬知プラットフォームの社会実装のため,本年度はSNS上で容易に分子構造を取り扱える機能の実装を行い,人智に基づく化学構造式収集機能を提供することができた.また,人智を活用する上で必須となるユーザー集団の確保についても,創薬イベント実施などSNS上での活動を通してユーザー拡大を図れている.より幅広い化合物空間を人智に基づいて探索しやすくするため,ウェブ上で分子構造を取り扱うユーザーインターフェースを改善する.また,計算創薬とヒューマンコンピュテーションの連携を促すため,タンパク質と化合物の結合様式予測をインタラクティブに行えるような機能追加を図る.従量課金制のクラウド計算環境を利用したが、今年度の計算規模が予定より若干小さくなり次年度使用額が生じた。引き続き計算機利用費として次年度に計上する。
サッケード及び注視機能に関与する上丘と核上性眼球運動中枢との関係についての研究

ネコの上丘にdextran biocytinを微量注入しサッケード機能に関与する上丘ニューロンの投射様式を解析した結果、以下の事項が明かとなった。1、上丘ニューロンは垂直性急速眼球運動(サッケード)の中枢である中脳視蓋前域(主にfield of Forel)には同側性に、水平性の中枢である傍正中部橋網様体(PPRF)には対側性に強く投射しており、これらの部位に存在するバーストニューロンに直接投射し、サッケード発現に関与している事が示唆された。2、この他の脳幹網様体においても、中脳から延髄までの広い範囲で両側性に投射が認められた。これらは網様体-脊髄路ニューロンに投射し上丘-網様体-脊髄路を形成し、サッケード発現時の頚の協調運動に関与するものと考えられた。3、上丘から頚髄への対側性の直接投射も認められたが投射は弱く、上丘-脊髄路は主に網様体ニューロンを介すると考えられた。4、水平性、垂直性の視運動性眼振の一次中枢である視索核、副視索核に主に同側性の投射が強く認められた。これらの核は視運動性眼振の緩徐相の発現に関与しており、上丘ニューロンは抑制的にこれらの核に投射し、サッケード発現時、視運動性眼振の発現を抑制するのではないかと推察された。5、滑動性眼球運動の中枢である橋核、橋被蓋網様体核、下オリーブ核にも投射が認めらた。サッケードと滑動性眼球運動は相反する眼球運動機能であり、この投射経路はサッケード発現時に滑動性眼球運動の中枢経路を抑制するように働くのではないかと考えられた。6、下丘への投射も認められた。これは音刺激による音源方向へのサッケードの発現に関与するものと考えられた。
看護技術の獲得・熟達化における思考過程深化の解明

S大学の看護学生24名を被験者とし平成17年8月9月にかけ実験を実施した。実験方法としては、2人1組のペアとなり水銀血圧計による血圧測定を1日20回×4日間の計80回実施した。被験者の思考の深まりを検討するために、血圧測定を振り返り、そこでの気づきを記録する実験群と、記録しない統制群を設けた。その結果、主観的な動作の向上は、一部の被検者を除き、両群とも第1段階(単純に原理原則の動作が上達)と第2段階(その原理原則をさらに改良させて自分なりの手順が生まれ、その動作を確実に実行)に進むことが確認された。思考中心の認知的変化として、記録あり群では測定することへの精神的なゆとりが生まれると、手順のみに関心を寄せていたことから(自己のことが中心)、対象者への関心や注意が生まれ、測定時の対象者の反応を評価しアセスメントして次の測定を検討するなどの変化が起こった。これらのことから、動作の向上は、基礎力の段階から応用力の段階に進むにつれ、思考も基礎力(自己のこと)から応用力(他者に対する判断や問題解決等)に深化していることが示唆された。動作と思考の関係は、反復練習→動作の自動化→思考の深化をたどることが検証されつつある。知覚中心の認知的変化では、記録あり群・記録なし群に有意な差は認められず、記録を書かせることと知覚との間には有意な関係は見いだせなかった。記録を書かせることは、思考中心の認知的側面にプラスの変化をもたらすが、知覚中心の認知的側面には影響を及ぼさないことが示唆された。これらのことからも、看護技術の要素は、動作の向上のみでなく、そこには必ず認知的側面ここではとくに思考が不可欠であり、この両者の関係性を高めることが看護技術の熟達化につながるものと思われる。また、思考中心の認知的側面において、一部の学生はプラスの感情変化(動作が向上するに連れ「楽しい」という感情が生まれた)が起こっており、その感情変化が血圧測定の動作や思考の向上にもプラスの効果をもたらしている可能性が示唆された。看護技術の熟達化のプロセスに於いて、思考がどのように深化していくかを明らかにすることを目的とし研究に取り組んだ。本研究で検討する看護技術として血圧測定を採用した。本研究では、血圧に関する研究報告知見に依拠しながらも、これまで検討することがなかった看護技術の熟達化に関わる思考の変化に重点をおいているところが特色となっている。今年度は、予備調査として血圧測定技術のBase Lineを明らかにするために、血圧測定の技術が熟達化されていると思われる臨床の看護師150名を対象にアンケートを実施した。その結果、1回に要す測定時間や重要と考える技術項目について明らかとなった。また、血圧測定技術と思考には中程度の相関があることも明らかとなった。この結果を踏まえ実験計画を作成した。実験ではまず血圧測定の技術項目を従来の基本手順と調査結果を踏まえて34項目作成した。実験前の技術レベルを把握するために、研究対象とするF大学の看護学生に対し技術テストを実施した。実験に入る前に改めて研究に協力・同意する学生を募った。同意した34名の学生を実験群・統制群に分け、実験を行った。実験時期は2004年8月11月までとし、学生のスケジュールに合わせ実験時間を調整した。

実験内容としては、実験群(12名)と統制群(12名)に分かれ、2人1組のペアを作り血圧測定を連続4日間(1日20回実施/1人)実施させた。実験群は1回測定毎に結果の振り返りを記録させ、統制群は記録をさせなかった。実験群・統制群ともに1回毎の測定時間/初日と最終日に質問紙調査/ビデオ撮影を実施した。また3日目には両群に事例を提供した。その結果、血圧測定の熟達化については、両群合わせた約5割の学生が2日目に技術上達の自覚が起こったことがわかった。来年度は他大学でも同様の実験を実施するとともに、調査結果及び記録やビデオ分析から思考の抽出作業をする予定である。前年度に引き続き、他大学の看護学生24名を被験者とし平成17年8月9月にかけ実験を実施した。実験方法としては、2人1組のペアとなり水銀血圧計による血圧測定を1日20回×4日間の計80回実施した。被験者の思考の深まりを検討するために、血圧測定を振り返り、そこでの気づきを記録する実験群と、記録しない統制群を設けた。その結果、主観的な動作の向上は、一部の被検者を除き、両群とも第1段階(単純に原理原則の動作が上達)と第2段階(その原理原則をさらに改良させて自分なりの手順が生まれ、その動作を確実に実行)に進むことが確認された。思考中心の認知的変化として、記録あり群では測定することへの精神的なゆとりが生まれると、手順のみに関心を寄せていたことから(自己のことが中心)、対象者への関心や注意が生まれ、測定時の対象者の反応を評価しアセスメントして次の測定を検討するなどの変化が起こった。これらのことから、動作の向上は、基礎力の段階から応用力の段階に進むにつれ、思考も基礎力(自己のこと)から応用力(他者に対する判断や問題解決等)に深化していることが示唆された。動作と思考の関係は、反復練習→動作の自動化→思考の深化をたどることが検証されつつある。知覚中心の認知的変化では、記録あり群・記録なし群に有意な差は認められず、記録を書かせることと知覚との間には有意な関係は見いだせなかった。記録を書かせることは、思考中心の認知的側面にプラスの変化をもたらすが、知覚中心の認知的側面には影響を及ぼさないことが示唆された。これらのことからも、看護技術の要素は、動作の向上のみでなく、そこには必ず認知的側面ここではとくに思考が不可欠であり、この両者の関係性を高めることが看護技術の熟達化につながるものと思われる。また、思考中心の認知的側面において、一部の学生はプラスの感情変化(動作が向上するに連れ「楽しい」という感情が生まれた)が起こっており、その感情変化が血圧測定の動作や思考の向上にもプラスの効果をもたらしている可能性が示唆された。
小児の歯科診療時における心理的ストレスの定量化の試み

小児の歯科治療において、患児のストレスのコントロールは歯科治療の結果を左右するばかりではなく、将来懸念されるpsychic traumnaを予防するためにも重要なテーマである。そのため、小児歯科臨床において治療中のストレスを軽減する数々の工夫が提案されているが、その効果を客観的に評価されることはほとんどなかった。近年、ストレス学の発展とともにストレス刺激の伝達経路として交感神経の反応が注目され、その興奮の度合いを調べることによりストレスを非侵襲的かつ客観的に評価できるようになったことから、小児歯科領域においても、どのような歯科治療が患児にストレスをかけるのかを客観的に評価し、よりストレスの少ない治療法を開発するという目的で本研究を計画した。まず測定システムの構築から着手した。血圧監視装置のデータは附属のプリンターにて記録し、パルスオキシメーターのデータはメモリーカードに記録し、計測終了後にパーソナルコンピュータにてそのデータの解析を行う。心電図が内蔵されているR-Rアナライザーのデータはパーソナルコンピュータに接続し入力する。まず、小児で行う前に予備実験として成人で試みた。これらのデータを経時的にそろえることに工夫が必要であった。また、治療前の基準となるデータを得るために、測定開始から安定したと判断するまでの時間に個人差があり、検討して、今後も研究を継続する予定である。
社会経済体質の柔軟性とITの自己増殖機能発現のダイナミズムの分析

本研究の目的は、1980年代までの製造技術をコアとする工業化社会と1990年代以降のITをコアとする情報化社会との間には、社会経済体質、殊にその柔軟性が技術的あるいは経済的発展に大きく関わっているのではないかという仮説のもと、(1)社会経済体質の柔軟性発揮状況の比較検証、(2)社会経済体質の柔軟性とITの革新及びその効果的活用との相関分析、(3)社会経済との相互作用を通じたITの性格形成メカニズムの分析、(4)IT固有の自己増殖機能発現のダイナミズムの解明である。本研究は以上の目的を達成するため、日米欧APECにひろがる海外共同研究者を含めた研究者間の共同研究ネットワークを利用して、(1)社会経済体質の柔軟性指標ならびにIT総合指標の構築、(2)構築された指標に基づく国際比較分析、(3)社会経済体質の柔軟性とIT発展の関係の分析モデルの検討を行った。以上の分析により明らかとなった点は数多くあるが、政策的含意を簡単にまとめると以下の通りである。(1)1980年代までの工業化社会においては、社会経済体質の柔軟性の違いがIT等に関連するイノベーション普及に大きな影響を及ぼさなかった。一方、1990年代以降の情報化社会においては、社会経済体質の柔軟性がIT等に関連するイノベーションによる経済効率の上昇に大きな影響を及ぼした。(2)情報化社会において、社会経済体質の柔軟性が低い場合、情報化投資等による情報化インフラの整備は、必ずしも社会経済の効率性の向上につながらない。(3)社会経済体質の柔軟性の決定要因としては様々なものが考えられるが、国際比較によれば、不確実性に対する姿勢の違いが大きな影響を及ぼしている可能性がある。本研究は、日本vs米国、工業化社会(80年代)vs情報化社会(90年代)のクロス比較分析を軸に、(1)1980年代までの製造技術をコアとする工業化社会と1990年代以降のITをコアとする情報化社会それぞれにおける社会経済体質の柔軟性発揮状況の比較検証、(2)社会経済体質の柔軟性とITの革新およびその効果的活用との相関分析、(3)社会経済との相互作用を通じたITの性格形成メカニズムの分析、(4)IT固有の自己増殖機能発現のダイナミズムの解明、について、理論的解明および実証的検証を行うことを目的とする。本年度は設計・予備分析フェーズにあたる。第一に、米欧APECにひろがる海外共同研究者を含めた研究者間の共同研究ネットワークを確立した。第二に、各地の海外共同研究者の協力のもとに社会経済体質およびIT化に関連した既存資料の収集を行うとともに、収集した資料について各国間での比較検討を行った。第三に、以上の資料解析の結果をもとに、(1)社会経済の基本体質、(2)IT化を計測するための指標の構築に向け、予備的な分析を行った。第四に、IIASA(国際応用システム分析研究所:在ウィーン)において海外共同研究者との研究打合せを実施し、上記の予備分析の結果に基づいて、来年度以降に新規に収集すべきデータ、開発すべき手法について検討を行った。本研究は、日本vs米国及び工業化社会vs情報化社会のクロス比較分析を軸に、(1)1980年代までの製造技術をコアとする工業化社会と1990年代以降のITをコアとする情報化社会それぞれにおける社会経済体質の柔軟性発揮状況の比較検証、(2)社会経済体質の柔軟性とITの革新及びその効果的活用との相関分析、(3)社会経済との相互作用を通じたITの性格形成メカニズムの分析、(4)IT固有の自己増殖機能発現のダイナミズムの解明、について、理論的解明及び実証的検証を行うことを目的とする。研究の2年目である本年度はデータ構築、マクロ・ミクロ分析フェーズにあたり、以下の研究活動を行った。

第一に、昨年度構築した日米欧APECにひろがる海外共同研究者を含めた研究者間の共同研究ネットワークを利用して、社会経済体質の柔軟性指標ならびにIT総合指標の構築に必要なデータの収集を行った。なお、一部の国において取得困難なデータについては近似データにより補完する手法について検討を行った。第二に、社会経済体質の柔軟性について、上記分析により構築された指標に基づき、国別の弾性値を計測することにより各国間での比較を行った。第三に、以上のデータ構築に基づき、社会経済の柔軟性の基本体質IT化の関係を分析するため、(1)ネットワーク外部性、(2)IT需要創出効果、(3)自己増殖的機能拡大、等のIT特有の要因を含んだ分析モデルの検討を行った。本研究は、平成8年(1996年)来のIIASA(国際応用システム分析研究所:在ウィーン)との共同研究等を統合的に発展させ、1980年代までの製造技術をコアとする工業化社会と1990年代以降のITをコアとする情報化社会それぞれにおける(1)社会経済体質の柔軟性発揮状況の比較検証、(2)社会経済体質の柔軟性とITの革新及びその効果的活用との相関分析、(3)社会経済との相互作用を通じたITの性格形成メカニズムの分析、(4)IT固有の自己増殖機能発現のダイナミズムの解明、について、理論的解明及び実証的検証を行うことを目的とする。本年度において、IIASA等における米欧APECにひろがる海外共同研究者を含めた研究者間の共同研究ネットワークを利用して、複数の事例に関する実証分析ならびにモデル分析の結果、以下の諸点が明らかとなった。第一に、1980年代までの工業化社会においては、社会経済体質の柔軟性の違いがIT等に関連するイノベーション普及に大きな影響を及ぼさなかったこと。第二に、1990年代以降の情報化社会においては、社会経済体質の柔軟性がIT等に関連するイノベーションによる経済効率の上昇に大きな影響を及ぼしたこと。特に、社会経済体質の柔軟性が低い場合、情報化投資等の情報化インフラの向上を図っても効率性の上昇はもたらされないこと。第三に、社会経済体質の柔軟性の決定要因として、不確実性に対する姿勢の違いが大きな影響を及ぼしている可能性があること。
３成分反応拡散系の様々な特異点近傍におけるパルスダイナミクスの理論的解明

サドルノード+ドリフト、サドルノード+ホップ、ドリフト+ホップの2重複合分岐点が生じるパラメータサーチは完了したが、残念ながら3重複合分岐点であるサドルノード+ドリフト+ホップが同時に起こるパラメータはこのモデルでは存在しないことが分かった。さらに、2重複合分岐点近傍における中心多様体上への縮約系の計算も完了したが、この常微分方程式の係数の決定式は大変複雑であり、計算精度の観点から数値計算ですらまだ、計算が出来ていない。同じ方程式系の進行フロント解のダイナミクスの考察も行なった。バタフライ構造を持つ定常フロント解からのドリフト分岐解がスーパークリティカルからサブクリティカルに変化する過程の縮約系の導出を行った。ここでは中心多様体上の常微分方程式の係数を具体的に計算した固有関数等を用いて厳密に計算することに成功した。この縮約系は5次までの精度を持つ常微分方程式系である。さらにこの縮約系が退化するパラメータは元の線形化作用素が3次のジョダン標準系に退化するパラメータに対応していることも確認出来た。これらの結果は論文としてまとめる準備をしているところである。最後に、3次のジョダン標準系に退化する時の縮約系の導出にも成功したが、その縮約系の常微分方程式の係数の簡易的な計算手法については国際共同研究者の3名と議論しているところである。平成29年度に予期せぬ両親の介護の為、全体の計画が半年程度遅れる結果となった事と、縮約常微分方程式の係数の具体的な計算に予想以上に手間がかかってしまった。その結果、研究計画で予定していた平成30年度の分を1年間延長し、平成31年度に繰り越すことになった。1年間の延長で、空間2次元の問題:1平面定在波解からの分岐問題、2平面定在スポット解からの分岐問題を考察する。1に関しては、平面定在波解の安定性の考察、平面定在波解からの分岐問題(ドリフト分岐、ホップ分岐、ヘルカル分岐の可能性)、中心多様体縮約と縮約系の導出の考察を行う。2に関しては、平面定在スポット解の存在、安定性の考察、平面定在スポット解からの分岐問題(ドリフト分岐、ホップ分岐、及びそれらの複合分岐の可能性)の考察を行う。・ドリフト分岐及びホップ分岐点近傍でのパルスダイナミクスの解析3成分FitzHugh-Nagumo方程式系の定常パルス解の周りでの線形化固有値問題を考え,第2,第3成分の時定数の値によって,(i)安定な定常パルス解から安定な進行パルス解が分岐する(ドリフト分岐),(ii)安定な定常パルス解から安定な時空振動解が分岐する(ホップ分岐),ことを確認した。そして,特異摂動法を用いてこの2つのタイプの特異点での固有関数の計算を行った。この情報を用いて,2つの特異点近傍でのパルス解のダイナミクスを有限次元系に縮約する作業が進行中である。・ドリフト分岐点及びホップ分岐点近傍でのパルスと非一様性との相互作用の解析さらに,それらの分岐により得られた安定な「パルス進行波解」や「時空振動解」と非一様性の強さとの相互作用のダイナミクスを考察した。特に,後者の場合には周期解が出現し,力学系のホップ分岐におけるnormal formを参考にして縮約作業を行っている。3変数系になると計算はかなり複雑になる為に,予定より少し遅れ気味であるが,概ね予想した結果が得られている。・サドルノード分岐点近傍でのパルスダイナミクスの解析:まず,各分枝の安定性を調べた。一方の枝は安定であり,他方の枝は不安定であることが示された。また,特異点であるサドルノード分岐点での線形化作用素の全ての固有関数,その共役作用素の全ての固有関数を計算した。そして,それをもとにパルスの消滅が論理的に示された。・複合分岐点(サドルノード+ドリフト,サドルノード+ホップ,ドリフト+ホップ)近傍でのパルスダイナミクスの解析:縮約系の構造は複合固有関数の1次結合になるので,係数の計算はかなり複雑である。現時点では,ドリフト+ホップの複合分岐点の存在は確認されているが,サドルノード+ドリフト,サドルノード+ホップの複合分岐点に関しては,パラメータサーチをしている段階である。・3種競争拡散系の進行波解の分岐(トランスクリチカル分岐):3種競争拡散系に対して,2種共存の安定な進行波解からの3種共存の進行波解の分岐現象を考察した。上記と違い,進行波解(定常解でない)から別のタイプの進行波が分岐する状況は,これまで殆ど考察されてこなかった。分岐点ではトランスクリチカルな分岐になることが示された。・毒性を持つ2種餌食-1種捕食者モデルにおける特異極限による縮約系の導出:欧米等では「Harmful Algal Bloom (HAB)」と呼ばれる毒性プランクトンの異常発生が環境問題として重要視されているが,そのモデル方程式に対して,特異極限の手法を適用し,Non-localな項を持つ2種競争拡散系に縮約することに成功した。・3重0固有値の出現:3成分FitzHugh-Nagumo方程式系の定常フロント解を構成し,その周りでの線形化固有値問題を考察した結果,3重の0固有値を持つ場合が存在することが確かめられた。すなわち,3次のJordan標準形に退化する0固有値に対する一般化固有関数が全て構成出来た。

3変数系になると計算はかなり複雑になる為に,予定より少し遅れ気味であるが,概ね予想した結果が得られている。また,3変数系に対する幾つかの新たな結果も得ることが出来た。・複合分岐点(サドルノード+ドリフト,サドルノード+ホップ)のパラメータサーチを行い,上記分岐点近傍での縮約系の導出の計算に着手しているが,分岐パラメータが増え,非常に複雑な計算を強いられている。上手くクリア出来る方法を考察中である。・既に得られている定常パルス解に関する結果(存在,安定性,パラメータ依存性)を論文としてまとめ投稿し,既に出版されている。これは今後の計算の基になるものである。・3種競争拡散系に対して,2種共存の安定な進行波解から3種共存の進行波解が分岐することが確かめられた。進行波解から進行波解が分岐する事例はこれまであまり例がなく,非常に珍しい。また,3種共存の進行波解の存在も理論的に示されたのは初めてである。この進行波解の分岐(トランスクリティカル分岐)の結果を論文としてまとめているが,まだ完成はしていない。・我々の扱っている3成分FitzHugh-Nagomo方程式系において,定常フロント解の周りでの線形化固有値問題は3重の0固有値(3次のJordan標準系)を持つことが確かめられたが,その固有関数を使って中心多様体への縮約方程式の導出に力を注いでいるところである。国際共同研究者のアイデアもあり,縮約系が計算できるめどがたった。フロント解に関してはホップ分岐による周期進行波解の分岐は起こらないが,上記の3重の0固有値の出現によりホップ分岐と異なった周期進行波の分岐(Bogdanov-Takens分岐)が起こると確信している。個人的な用件で海外出張及び国内出張が困難となり,また研究のための時間も制約を受けてしまった。その理由は両親の介護です。京都府の田舎町の老人ホームに入所していましたが,昨年3月父は肺がんで余命36ヶ月と医師から告げられました。その2ヵ月後の5月に母が突然いっさい食事を取らなくなり,精神科に入院しましたら,レビー小体型の認知症の可能があると診断され,9月末まで点滴のみで闘病生活を送りましたが,特殊な治療の甲斐あって,少しづつですが食事をするようになりました。そして11月にはもとの老人ホームに戻ることが出来ました。父も何とかまだ生きています。この状況で,老人ホーム,病院,そして富山と何度往復したか分かりません。サドルノード+ドリフト、サドルノード+ホップ、ドリフト+ホップの2重複合分岐点が生じるパラメータサーチは完了したが、残念ながら3重複合分岐点であるサドルノード+ドリフト+ホップが同時に起こるパラメータはこのモデルでは存在しないことが分かった。さらに、2重複合分岐点近傍における中心多様体上への縮約系の計算も完了したが、この常微分方程式の係数の決定式は大変複雑であり、計算精度の観点から数値計算ですらまだ、計算が出来ていない。同じ方程式系の進行フロント解のダイナミクスの考察も行なった。バタフライ構造を持つ定常フロント解からのドリフト分岐解がスーパークリティカルからサブクリティカルに変化する過程の縮約系の導出を行った。ここでは中心多様体上の常微分方程式の係数を具体的に計算した固有関数等を用いて厳密に計算することに成功した。この縮約系は5次までの精度を持つ常微分方程式系である。
細胞表面機能分子を介するシグナル伝達機構の解析

細胞の機能分化や機能発現には抗原受容体、接着分子、サイトカイン受容体などの細胞表面機能分子を介したシグナルが重要な役割を担っている。本研究ではこれらのシグナル伝達系の分子機構を明らかにすることを目的とした。【方法及び研究成果】1.ヒトIL-5受容体α鎖(hIL-5Rα)に対する単クローナル抗体を初めて作製し、受容体会合分子とhIL-5刺激伝達経路についてhIL-5反応性細胞株、ヒト好酸球を用いて検討した。hIL-5刺激後の細胞可溶化物からのみβ鎖およびチロシンリン酸化された3つの蛋白が共沈すること、hIL-5Rαとβ鎖はhIL-5非存在下ではそれぞれ単独で存在してhIL-5存在下に二量体を形成することを初めて示した。また、hIL-5刺激によりJAK2のチロシンリン酸化およびSTAT5の活性化が見られ、末梢血好酸球ではSTAT5の活性化に与えてSTAT1の活性化が誘導される例があることを明らかにした。2.免疫系、血液系細胞のインテグリンによる接着は抗原や種々のサイトカイン、ケモカインによってインテグリンの発現ではなく接着性が制御されているのが特徴である。肥満細胞はホルボールエステルPMA、steel factor(SLF,ckit ligand)や、高親和性IgE受容体(FcεRI)刺激によってVLA-5(α5β1)を介し、速やかにフィプロネクチン(FN)に接着する。今回これらの刺激によるVLA-5の接着性亢進の機構を解析した。骨髄由来肥満細胞をSLFで刺激するとVLA-5に対して一過性に接着性が亢進する。SLFのレセプターであるc-kitはPDGFレセプターファミリーに属するレセプター型チロシンキナーゼであるので、PDGFレセプターを肥満細胞に導入してSLF/c-kit同様にFNに接着誘導するか調べたところ、肥満細胞はPDGF刺激に反応してSLFと同じ程度にFNに接着した。PDGFレセプターのsrc、PI3キナーゼ、PLCγ-1などとの結合部位に突然変異を入れVLA-5の接着性への関与を調べた結果、PI3キナーゼとPLCγ-1の結合部位の両方を欠失した場合のみ接着誘導が阻害された。またPI3キナーゼやPKCの阻害剤を用いた結果から、レセプター型チロシンキナーゼによる接着誘導にはPI3キナーゼとPLCγ-1/PKCの独立した2つの経路が存在することがわかった。更に肥満細胞における各刺激によるVLA-5のFNに対する親和性やVLA-5分子の細胞表面上での分布の変化をVLA-5の結合部位をもつFNの80kD断片を作製して調べた。未刺激、SLF、PMA刺激では80kD断片の有意な結合は見られなかったが、FcεRI刺激では80kD断片の結合が増加し、親和性はおよそ30nMであった。肥満細胞上でのVLA-5の分布を免疫走査型電子顕微鏡法で調べた。未刺激の肥満細胞microvilliに覆われ、VLA-5は細胞体表面に斑上に存在しているがPMAやSLFの刺激によってmicrovilliが消失しひだ状に変化し、VLA-5は細胞体表面及びひだ上にも認められた。これらのことよりRMA,SLF,FcεRI刺激はともに肥満細胞のFNへの接着を誘導するが、PMAとSLFはおもにVLA-5の局在変化をおこし、FcεRIはVLA-5の親和性を変化させていることが明らかになった。3.胚中心B細胞が発現している免疫機能分子の解析を行い、胚中心B細胞の一部がIL-5RないしCD38、あるいは両分子をともに発現していること、胚中心B細胞のほとんどがIL-4RとCD40分子をともに発現していることを明らかにした。B220^+/IgD^-/PNA^+を指標として胚中心B細胞を濃縮し、IL-4、IL-5、抗CD40抗体刺激に対する応答性を解析し、これらの刺激が共存した場合に最も効率よく胚中心B細胞を抗原特異的IgG1抗体産生細胞へと分化させること、IL-4と抗CD40抗体刺激により胚中心B細胞の表面のIL-5Rの発現が増強されることを明らかにした。4.脾臓B細胞を抗CD38抗体で刺激すると有意な増殖反応が見られたがIg産生は見られなかった。その系にIL-5を共存させると増殖反応は10倍以上増加し、抗体産生細胞への分化の指標と考えられているBlimp-1遺伝子の発現とIg産生が誘導された。またCD38刺激にともないBruton's tyrosine kinase(Btk)のチロシンリン酸化が見られ、Btk遺伝子が変異のあるXIDマウスのB細胞はCD38刺激に応答しないことが初めてわかった。5.IL-5Rα遺伝子欠損マウスの作製に初めて成功した。IL-5受容体α鎖欠損マウスではCD5陽性B(B-1)細胞数が野生型マウスに比べて有意に減少しており、血中IgM値は低く、IL-5依存性B細胞活性化は認められなかった。また、骨髄細胞の培養系においてIL-5依存性の好酸球のコロニー形成が障害されていた。【方法及び研究成果】

1.ヒトIL-5受容体α鎖(hIL-5Rα)に対する単クローナル抗体を初めて作製し、受容体会合分子とhIL-5刺激伝達経路についてhIL-5反応性細胞株、ヒト好酸球を用いて検討した。hIL-5刺激後の細胞可溶化物からのみβ鎖およびチロシンリン酸化された3つの蛋白が共沈すること、hIL-5Rαとβ鎖はhIL-5非存在下ではそれぞれ単独で存在してhIL-5存在下に二量体を形成することを初めて示した。また、hIL-5刺激によりJAK2のチロシンリン酸化およびSTAT5の活性化が見られ、末梢血好酸球ではSTAT5の活性化に与えてSTAT1の活性化が誘導される例があることを明らかにした。2.免疫系、血液系細胞のインテグリンによる接着は抗原や種々のサイトカイン、ケモカインによってインテグリンの発現ではなく接着性が制御されているのが特徴である。肥満細胞はホルボールエステルPMA、steel factor(SLF,ckit ligand)や、高親和性IgE受容体(FcεRI)刺激によってVLA-5(α5β1)を介し、速やかにフィプロネクチン(FN)に接着する。今回これらの刺激によるVLA-5の接着性亢進の機構を解析した。骨髄由来肥満細胞をSLFで刺激するとVLA-5に対して一過性に接着性が亢進する。SLFのレセプターであるc-kitはPDGFレセプターファミリーに属するレセプター型チロシンキナーゼであるので、PDGFレセプターを肥満細胞に導入してSLF/c-kit同様にFNに接着誘導するか調べたところ、肥満細胞はPDGF刺激に反応してSLFと同じ程度にFNに接着した。PDGFレセプターのsrc、PI3キナーゼ、PLCγ-1などとの結合部位に突然変異を入れVLA-5の接着性への関与を調べた結果、PI3キナーゼとPLCγ-1の結合部位の両方を欠失した場合のみ接着誘導が阻害された。またPI3キナーゼやPKCの阻害剤を用いた結果から、レセプター型チロシンキナーゼによる接着誘導にはPI3キナーゼとPLCγ-1/PKCの独立した2つの経路が存在することがわかった。更に肥満細胞における各刺激によるVLA-5のFNに対する親和性やVLA-5分子の細胞表面上での分布の変化をVLA-5の結合部位をもつFNの80kD断片を作製して調べた。未刺激、SLF、PMA刺激では80kD断片の有意な結合は見られなかったが、FcεRI刺激では80kD断片の結合が増加し、親和性はおよそ30nMであった。肥満細胞上でのVLA-5の分布を免疫走査型電子顕微鏡法で調べた。未刺激の肥満細胞microvilliに覆われ、VLA-5は細胞体表面に斑上に存在しているがPMAやSLFの刺激によってmicrovilliが消失しひだ状に変化し、VLA-5は細胞体表面及びひだ上にも認められた。これらのことよりRMA,SLF,FcεRI刺激はともに肥満細胞のFNへの接着を誘導するが、PMAとSLFはおもにVLA-5の局在変化をおこし、FcεRIはVLA-5の親和性を変化させていることが明らかになった。3.胚中心B細胞が発現している免疫機能分子の解析を行い、胚中心B細胞の一部がIL-5RないしCD38、あるいは両分子をともに発現していること、胚中心B細胞のほとんどがIL-4RとCD40分子をともに発現していることを明らかにした。B220^+/IgD^-/PNA^+を指標として胚中心B細胞を濃縮し、IL-4、IL-5、抗CD40抗体刺激に対する応答性を解析し、これらの刺激が共存した場合に最も効率よく胚中心
リゾホスファチジン酸により生じるシェアストレス依存的血管攣縮に関する研究

申請者はリゾホスファチジン酸(LPA)が血管内皮細胞におけるシェアストレス応答の感受性を著明に増大する内因性物質であることを報告してきた。そこで本研究では、生理的な環境下でLPAがシェアストレス存在下、血管収縮弛緩反応にどのような影響を与えるかについて明らかにするために、管腔構造を保った摘出細血管のシェアストレス存在下での収縮弛緩応答に対するLPAの作用を検討した。ラット摘出腸間膜動脈の両端をガラスキャピラリーに接続し、栄養液をシンリンジポンプにて定流量還流することにより生体での血流による流れ刺激を再現した。このときの血管にかかる圧力をモニターし、約80 mmHgとした。この微小灌流系を画像解析装置を装備した蛍光顕微鏡のステージ上にセットし、収縮弛緩の様子をデジタル画像として記録した。シェアストレス存在下、0.3μM LPAの適用では血管は応答しなかったが、10μM phenilephrine(PE)による収縮反応を有意に増大させた。さらに、PE誘発収縮後の10μM acetylcholine(Ach)による弛緩反応をほぼ完全に抑制した。このLPAの作用は0.03-0.3μMのLPA濃度領域およびシェアストレス強度(10-70 dyne/cm^2)に依存して増大した。血管内皮細胞を除去した標本では、このLPAの作用は認められなかった。また、LPA受容体拮抗薬のKi16425によりほぼ完全に抑制された。LPAの作用にアラキドン酸代謝物による収縮応答がかかわる可能性について、インドメタシンの前処置により検討を行ったところ、20μMインドメタシン前処置によりほぼ完全にLPAの作用が抑制された。さらに、LPAの作用がトロンボキサンA_2受容体拮抗薬SQ29548(1μM)前処置により抑制されたこと、トロンボキサンA_2アナログのU46619が用量依存的(0.01-1.0μM)にAChの弛緩反応を抑制したことから、シェアストレス依存的なLPAによるACh誘発弛緩反応に対する抑制作用にトロンボキサンA2を介する情報伝達系が関与することが明らかとなった。これらの作用はLPAの正常血漿濃度域に相当する30-300 nMで生じることから、高いシェアストレスが負荷される血管部位では容易に起こりうると考えられた。そこで本年度では、生理的な環境下でLPAがシェアストレス存在下、血管収縮弛緩反応にどのような影響を与えるかについて明らかにするために、管腔構造を保った摘出細血管のシェアストレス存在下での収縮弛緩応答に対するLPAの作用を検討した。このときの血管にかかる圧力をモニターし、約80mmHgとした。

この微小灌流系を画像解析装置を装備した蛍光顕微鏡のステージ上にセットし、収縮弛緩の様子をデジタル画像として記録した。シェアストレス存在下、0.3μM LPAの適用では血管は応答しなかったが、10μM phenilephrine(PE)による収縮反応を有意に増大させた。さらに、PE誘発収縮後の10μM acetylcholineによる弛緩反応をほぼ完全に抑制した。このLPAの作用は0.03-0.3μMのLPA濃度領域およびシェアストレス強度(10-70 dyne/cm^2)に依存して増大した。血管内皮細胞を除去した標本では、このLPAの作用は認められなかった。また、LPA受容体拮抗薬のKi16425によりほぼ完全に抑制された。以上の結果は、LPAが生理的な濃度範囲において腸間膜動脈の血管応答性に対してシェアストレスに依存して著明な影響を与える可能性を示唆するものである。これまで申請者は、リゾホスファチジン酸(LPA)が血管内皮細胞におけるシェアストレス応答の感受性を著明に増大する内因性物質であることを主に培養内皮細胞を用いて提唱してきた。昨年度の本研究では、管腔構造を維持した摘出血管標本においてシェアストレス下のLPAの作用を明らかにする目的で、ラット摘出腸間膜動脈の両端をガラスキャピラリーに接続し、栄養液をシンリンジポンプにて定流量還流することにより生体での血流による流れ刺激を再現した実験系を構築して検討を行った。薬理学的な検討の結果、LPAが生理的な濃度範囲においてシェアストレスに依存して腸間膜動脈のフェニレフリンによる収縮反応を増強し、アセチルコリンによる弛緩反応を著明に抑制することを明らかにした。本年度はこのシェアストレス依存的なLPAの作用メカニズムを明らかにすることを目的として、同様の実験系にて薬理学的な検討を行った。LPAの作用にアラキドン酸代謝物による収縮応答がかかわる可能性について、インドメタシンの前処置により検討を行ったところ、20μMインドメタシン前処置によりほぼ完全にLPAの作用が抑制された。この結果は、LPAはシェアストレス依存的に内皮細胞由来のアラキドン酸代謝物産生を増大することにより、フェニレフリンの収縮作用を増強し、アセチルコリンの弛緩反応を抑制することを示唆するものである。今後はLPAの作用にかかわるアラキドン酸代謝物を特定するための検討を行うとともに、異なる種類の血管系を用いて同様の検討を行う予定である。申請者はリゾホスファチジン酸(LPA)が血管内皮細胞におけるシェアストレス応答の感受性を著明に増大する内因性物質であることを報告してきた。本研究では平成22年度までにLPAが生理的な濃度範囲において管腔構造を保ったラット腸間膜動脈においてシェアストレスに依存してフェニレフリンの収縮反応の増強とアセチルコリン(ACh)による弛緩反応の著明な抑制引き起こし、そのメカニズムとしてアラキドン酸代謝物の産生増加が関与することを明らかにした。23年度ではさらに詳細なメカニズム検討を行った。実験系は22年度に引き続き、摘出腸間膜動脈標本の両端にガラスキャピラリーに接続して定流量還流することにより流れ刺激を負荷する微小灌流系を用い、生じた収縮弛緩反応を蛍光顕微鏡でデジタル画像として記録した。検討の結果、LPAの作用がトロンボキサンA_2受容体
発癌過程におけるコネキシン機能異常のメカニズム;細胞接着因子との相互依存性

癌細胞のほとんどでギャップ結合コミュニケーションが低下・欠乏しているが、その中でもコネキシンの細胞内局在異常が多いことを考え、コネキシンの局在性を制御するタンパクの存在を仮定した。そこで、Cx26と相互作用するタンパク質(AP26)をHeLa細胞のcDNAライブラリーから酵母two-hybrid法で同定した。AP26遺伝子はほぼ全ての組織で発現していたが、Cx26が細胞膜に局在する細胞でのみAP26も細胞膜に存在した。AP26の発現をsiRNAで阻害した細胞では、Cx26の局在が細胞膜から細胞質内へ移動し・細胞間コミュニケーションも阻害された。さらに、AP26が結合するCx26の細胞質内ループのみを過剰発現させた細胞でも、Cx26は細胞質内へ移行し、コミュニケーションが減少した。これらの結果は、AP26がCx26の細胞質内ループドメインに結合して裏打ちタンパク的役割を果たしていることを示唆している。Ap26がアンドロジェン・リセプターの共転写因子として作用する。という報告から考えて、AP26はWNT情報伝達系におけるβ-カテニン的役割を果たしている可能性が示唆される。Cx43にも同様なタンパク(AP43)が存在すると想定して、酵母two-hybrid法で4個の候補遺伝子をクローニングした。AP26とAP43の機能を平行して解析することによって、コネキシンの局在性および情報伝達系が解明される可能性がある。
ニッケル錯体を利用したフルオロアルキル化による新規PETプローブ合成法の開発

【目的・意義・重要性】PET(positron emission tomography)は、放射性標識した生物活性物質を極微量投与することでその動態を「生きたまま」可視化・定量化できる非侵襲的な分子イメージング法である。これにより生体内の動的機能メカニズムの解明などの基礎研究だけでなく、疾病の早期発見・診断といった臨床への応用および創薬開発の効率化に繋がる。PET法をより汎用性の高い技術とするためには、強力なPETプローブ合成法の確立がその鍵を握っているが、汎用される放射性核種は半減期が極めて短く、時間の経過とともに標識生成物の放射化学収量は低下するため、PETプローブ合成には化合物の合成終盤でも使用可能な効率的かつ迅速に完結する反応が必要である。放射性核種[^<18>F]導入法として、より代謝安定な炭素一炭素結合形成による[^<18>F]フルオロアルキル基の導入は理想的な方法の一つであるが、そのような化学変換は難しく未だ達成されていない。本研究では、事前に調製したNi錯体を用いることにより、本課題に取り組んだ。【結果】まずサイクロトロンで生成した放射性核種を捕捉することにより、放射性[^<18>F]フルオロエチル化剤を調製した。従来の合成法では中程度低収率にとどまっていたが、脱離基を変更することにより高効率に[^<18>F]フルオロエチル化剤を合成する手法を見出した。合成した[^<18>F]フルオロエチル化剤を事前に調製したNi錯体と反応させることにより効率良く目的の標識生成物の獲得に成功した。さらに配位子・溶媒・温度などを検討することによりモデル化合物の実用的なレベルでの放射性核種導人が可能な条件を確立した。モデル化合物の疎水性の影響により、HPLC精製に検討の余地を残したため、今後は引き続きHPLC分析条件の検討と、さらに実在するPET医薬品に対し本反応を適用させることにより本手法の有用性を示す。