hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光学活性グリシドールを用いた含窒素キラルシントンの開発とその天然物合成への利用

β-ヒドロキシ-α-アミノ酸は、様々な生理活性ペプチドやアミノ糖などの構成成分として、またその前駆体のアミノアルコールは興味深い生理活性を示すスフィンゴシン等の部分構造として、最近大きな注目を集めており、これらの合成研究が活発に報告されている。本申請者は、これらを合成するためのキラルビルディングブロックとして、4-ヒドロキシメチルオキサゾリジノン誘導体を設定し、これをR-(+)-グリシドールからエポキシカ-バメイトを経た厳密な分子内S_N2反応を実現させ、効率のよい合成方法を確立した。次いで、開発した新しいキラルビルディングブロックを用いて、エステルのモノアルキル化やケトンの高立体選択的還元などを実現させ、トレオニノール及びヒドロキシフェニルアラニノールの全ての立体異性体の合成が可能な方法を確立した。上記の方法をさらに発展させ、プロテインキナーゼCの阻害剤などとして注目されているトレオ-及びエリトロースフィンゴシンの合成を達成した。この合成法では、β位にトリアルキルスズ基を導入することにより、極めて高い立体選択的還元によって望むアリルアルコールを合成するという新しい手法を開発している。さらに、先のキラルビルディングブロックから、有機銅試薬を用いたアルキル化によるアミノアルコールの一般的合成法の開発にも成功した。また、新しいホスホリパーゼA2(PLA2)阻害剤として、環状構造を持ちしかもアミド結合を有するオキサゾリジノンリン脂質の合成に成功した。この合成品は、グリセロリン脂質類縁体の中でも最も強力にPLA2を阻害する鎖状アミド類縁体に比べ、幾分阻害活性は弱いながらも十分な阻害活性を示した。また、そのPLA2阻害機構を検討した結果、本来の基質であるグリセロリン脂質に拮抗することが明らかとなった。以上のように、当初予定した研究計画のほぼ90%を達成することができた。γ-ヒドロキシ-β-アミノアルコールは、異細胞の認識や情報の伝達に関与すると言われるスフィンゴシン等の主要官能基として、最近、大きな注目を集めている。これらの分子を効率良く合成するためには、望ましいキラルシントンの開発が重要である。本申請者は、既に、R-(+)-グリシドールを原料としたキラルなシントンとして、光学的に純粋な4-ヒドロキシメチルオキサゾリジノン誘導体の1行程または2行程の合成に成功している。昨年度は、このキラルシントンを原料とし、γ-ヒドロキシ-β-アミノアルコールの一般的合成法の開発をめざした。すなわち、開発したシントンから誘導したエステルのモノアルキル化、つづく立体選択的な還元、水酸基の反転、オキサゾリジノン環の加水分解などによって、トレオニノール、アロトレオニノール、およびフェニルアラニノール、その立体異性体の合成に成功した。原料はS-(-)-体も入手可能であり、また他のアルキル基の導入も可能なため、ここで開発した方法は、γ-ヒドロキシ-β-アミノアルコールの全ての立体異性体の一般的合成法と言える。また、最近、ホスホリパーゼA2(PLA2)の強力な阻害剤として2位にアミド結合をもったリン脂質類縁体が大いに注目されている。本申請者は、新しいPLA2阻害剤の開発をめざして、2位がアミドとなった環状リン脂質類縁体の合成に成功した。すなわち、先にグリシドールより開発したベンゾイルオキシメチルオキサゾリジノンを原料として、この分子の特性である窒素から酸素への転位などの利用、環状リン酸エステル化、コリンの導入などを経て、2位にアミド結合を持ちしかも環状のリン脂質類縁体の両光学活性体の合成を達成した。目下、これら合成品のPLA2阻害活性を検討している。

先に、グリシドールから開発したオキサゾリジノンキラルビルディングブロックを原料とし、ヒドロキシアミノアルコール類の一般的合成法の開発の一環として、トレオニノール、フェニルアラニノールの全ての異性体の立体選択的合成を達成した。そこで昨年度は上記の方法を、プロテインキナーゼC阻害などの興味深い生理活性を持ち、4位にEオレフィンを有する3-ヒドロキシアミノアルコールであるスフィンゴシンの高立体選択的合成に展開し、全ての立体異性体を合成できる方法を確立した。すなわち、まず、先に開発した光学的に純粋な4-メトキシカルボニルオキサゾリジノンのリチウムアセチリドによるモノアルキル化に成功し、次いで、得られたアセチレンケトンにトリアルキルスズまたはシリル基を共役付加させ、beta位にアルキルスズまたはシリル基をもったエノンを収率良く合成した。これらエノンのアルコールの還元に於て、スズやシリル基を持たない場合には選択性に乏しかったケトンの還元が、スズやシリル基の導入によって嵩高くなり、極めて高い立体選択性で進行するころを見い出した。さらに、得られたシンの立体化学をもつアミノアルコールのアルコールを、光延法により反転させ、アンチ体のアミノアルコールも選択的に合成することに成功した。このようにして、光学的に純粋なスフィンゴシンの効率より合成を達成した。一方、先に開発した4-アルコキシメチルオキサゾリジノンのキラル補助剤としての利用として、N-アシル体のアルドール反応について検討した。その結果、リチウムエノラートの場合は、既に確立されているD.A.Evansらの方法を用いた場合と同様な立体選択性を与え、チタンエノラートの場合は逆の立体選択性を与えることが明かとなった。これらについては、目下さらに検討中である。
法律事務員の「法律事務」の現状に関する研究

本研究は、法律事務員の「法律事務」の実態を把握したうえで、実効的な法的サービスの提供へ向けた弁護士との協働態勢確立のための理論的枠組構築を目的とする。この研究目的を達成するために、本研究では、多様な「法律事務」を総合的に理解するための総論的検討をおこなうとともに、類型的に整理する各論的検討をおこなってきた。平成14年度は、文献の検討およびインタヴュー調査による実態把握を中心に遂行し、年度末に本研究の基本的な座標軸を設定するにいたった。平成15年度は、平成14年度の作業を継続しつつ、獲得した座標軸にそって各論的検討をすすめるとともに、それらを統合する総論的枠組の精錬をおこなった。またとくに、各地で法律事務員をふくむ研究会で頻繁に報告をおこない、さらには日本弁護士連合会による第13回弁護士業務改革シンポジウム第1分科会「事務職員との協働による業務革命-多様化する法律事務所の新たな展開-」へパネリストとして参加し、資料「法律事務員の多様な能力の発揮を支える基盤としての協働態勢」を投稿した。総論としては、(1)多様な「法律事務」は、法律事務所全体で達成すべき依頼者の自立支援へむけて、実践的洞察力に基づく知識技術の活用能力が求められること、(2)日弁連で実施したアンケートの分析結果によれば、現在、「法律事務」を正当に評価し、さらに法律事務員の能力発揮および向上のための基盤形成過程にあること、などが明らかになった。各論としては、(1)多重債務整理案件を素材に、非弁の危険性を多分に内包している「裁量的法律事務」が、法律事務員に工夫された弁護活動との接続により、適切さを確保することが可能であること、(2)個々には単純であるがゆえに軽視されがちな「一般的事務」や「定型的法律事務」も、所属事務所全般に対する総合的視界から個々の作業を調整して遂行することによって、弁護士と依頼者とのより望ましい接触を準備することが可能になるということ、(3)「法律事務」も、事務所の規模と弁護士の要請範囲により、その具体的な実践態様は4種型によって把握することが可能であること、などが明らかになった。本研究の成果は、すでに一部公表ないしすでに原稿提出している部分もあるが、さらに全体を統合して単行本として刊行することを計画している。本研究は、法律事務員の業務「法律事務」の実態を把握したうえで、法律事務所が実効的な法的サービス提供体制を確立のための、理論的枠組を構築することを目的としている。平成14年度は、その基盤となる実態把握のための調査を中心に研究をすすめてきた。その結果、以下のような一定の成果を得ることができた。まず実施した実態調査により総数70名の法律事務員から協力を得てインタヴュー資料を獲得することができた。しかも、このインタヴューは、広範な地域で実施することにより、多様な法律事務所の状況を把握することが可能になっている。これまで、その資料整理をすすめるとともに、その成果をふまえて、現在、法律事務の実践傾向をより包括的に捉えるための「個人-共同」「一般-裁量」の分析軸を、より詳細に実証的に検討してきた。なお総論的な理論的枠組については、昨年末から、多数の法律事務員が参加する交流集会などの場で暫定的な研究成果の報告発表をおこなってきた。そこで聴取された現場からの意見を検討してきており、近く研究成果につき現段階での整理をおこない、「法的サービスの提供と法律事務員の活動」として発表を予定している。他方、東京および金沢では、継続的な参与観察に基づく調査を実施しており、そのエスノグラフィを作成している。また、以上の作業を通じて、総論的な理論的枠組を機軸にした実態分析をへるなかで、派生する各論的問題が具体的にあぶりだされてきている。以上より、実態調査による資料収集を中心にすすめることを目的とした本年度の研究計画はおおむね順調に達成でき、来年度の総合的な分析検討の準備が整ったと考える。

各論としては、(1)多重債務整理案件を素材に、非弁の危険性を多分に内包している「裁量的法律事務」が、法律事務員に工夫された弁護活動との接続により、適切さを確保することが可能であること、(2)個々には単純であるがゆえに軽視されがちな「一般的事務」や「定型的法律事務」も、所属事務所全般に対する総合的視界から個々の作業を調整して遂行することによって、弁護士と依頼者とのより望ましい接触を準備することが可能になるということ、(3)「法律事務」も、事務所の規模と弁護士の要請範囲により、その具体的な実践態様は4種型によって把握することが可能であること、などが明らかになった。本研究の成果は、すでに一部公表ないしすでに原稿提出している部分もあるが、さらに全体を統合して単行本として刊行することを計画している。
氷縁海域における大気・海洋間の熱輸送機構と氷野の運動についての研究

海氷の生成、融解は大気・海洋間の熱の輸送機構を変化させ、氷域の移動、拡大縮小は気候形成に関わっていく。当研究の目的は、氷海での観測に基づいて、結氷域の大気・海洋間の熱交換を支配するパラメータ(熱、運動量の輸送係数等)を定め、かつ、海氷勢力と沿岸気候の関係を明かにすることにある。このため北極圏アラスカ沿岸、ハドソン湾の発達した海氷域と典型的氷縁海オホーツク海で以下の研究を実施した。1.海氷生成による大気・海洋間の熱、運動量の輸送機構の変化、氷下乱流境界層の物理過程の研究。オホーツク海沿岸の薄氷域、ハドソン湾、アラスカ沿岸での発達した氷域での観測によって、氷海の種々の物理過程パラメータを決定した。これは気候変動予測研究に不可欠なデータである。2.オホーツク海北海道沿岸の結氷開始時の予測の研究。オホーツク海北海道沿岸の結氷初日および氷厚を気象条件から推定した。実測との比較の結果、その実用性が確かめられた。地球温暖化による流氷勢力の変動予測の研究。23年間の北大流氷レーダおよび明治25年から100年続けられている目視観測に基づいて、沿岸域の流氷勢力と気温との関係を調べ、気温変化による流氷勢力の変動を予測した。これは地球温暖化に対し、結氷海域の海況および海洋生物環境、海洋生産力が如何なる影響を受けるかを予測する上で重要なものである。4.レーダーによる氷野の形状決定。Xバンドレーダー信号の解析によって、氷野の凹凸度を決定した。これはレーダーによって氷野の空気力学的粗度が検知し、流氷の漂流速度を予測することの可能性を明かにした。氷海における海氷を通じての、大気-海洋間の熱、炭酸ガス、運動量の輸送機構の解明は、地球の環境保全、機構変動予測研究にとって重要である。薄く流動的な氷縁海の海氷域での観測は困難なため、これらの観測資料は極めて少ない。当研究施設では、オホ-ツク海沿岸の紋別港内に設置されている北大、流氷観測タワ-周辺海域を氷縁海のモデル海域と位置付け、氷海域の物理的素過程把握のための現場観測を行った。観測項目は、(1)流氷到来、結氷前の開水面、(2)流氷期間中、(3)流氷退去后の開水面における、熱輸送量、運動量の輸送量、流氷力および氷上変化の連続観測である。1989年冬の北海道沿岸の流氷勢力は例年に較べ著しく劣勢で、3月下旬観測タワ-周辺に到来したが、4月4日には離岸し去った。約1週間という短期間であったが、結氷前の開水面から砕氷到来期さらに流氷退去后の開水面に至るまでの運動量、熱輸送量の連続観測に成功した。この結果、典型的氷縁海であるオホ-ツク海で始めての顕熱の乱流輸送係数の算定を行うことができた。熱輸送は顕熱の移動と同時に潜熱(水蒸気の移動によって輸送される熱量の移動によっても行われる。1990年冬には、前年度の潜熱輸送量に加えて潜熱の輸送量観測、さらに、気候変動研究に重要な影響を及ぼすことが知られている炭酸ガスの輸送量と氷状の関係を研究するため、水蒸気-炭酸ガス変動計を備え観測中である。しかし当年度も流氷勢力は劣勢で現在(2月下旬)流氷到来を待っている状態である。氷海は地球の冷源化を促進し、熱源である低緯度域との間の、熱的不均衡を形成する。大気、海洋はこの熱的アンバランスを解消するように運動する。氷縁海はそれらの境目にあたり、大気、海洋の運動条件を規定するため、気候変動予測研究に重要な海域である。

1.氷海域の大気・海洋の相互作用:当研究では、平成元年、2年に引き続き、最終年度の流氷期である現在も、北大結氷領域気象海象観測システム(流氷観測タワ-)において、大気・海洋間の熱および運動量の交換についての、現場観測を継続中である。これによって、これまで極端に少なかった、結氷前、薄氷、砕氷域、融解期、融解後の、空気力学的粗度(地表、海面が、空気の流れを乱し、乱流度を強める度合で、大気と海洋の間のエネルギ-の交換量を定める)、氷野の抵抗係数(風が氷野を動かす力を算定するのに必要)、結氷海域の熱輸送係数(海洋と大気の間の、熱の移動、交換量を規定する。海氷は海に浮く`ふた'であり、この厚さ、面積が気候変動に影響する)等についてのデ-タが得られた。この結果は、気候変動予測のパラメ-タとして有効に利用される。2.レ-ダによる氷野の凹凸度の定量化:1.で述べた氷野の空気力学的粗度、抵抗係数は、氷野の形状に支配される。当研究では、流氷タワ-上のレ-ダで氷野の凹凸度を定量化し、抵抗係数との関係を調べ、レ-ダ信号から氷野が風から受ける力を推定する方法を確立した。これは、リモ-ト・センシングの新しい応用面となるであろう。3.流氷量と氷海の物理、生物環境:氷海における、気象、海象等の物理環境、生物環境は流氷の勢力に支配される。当研究では、北大流氷レ-ダによって、北海道沿岸の流氷量の長期変動デ-タを収集、沿岸の気候変動、流氷量の変動と気圧場との関係を明かにした。同時に、クロロフィルーaの連続観測を実施し、現在、流氷との関係について解析中である。大気と海洋間の熱交換が地球の熱的環境を大きく支配する。海氷の生成は熱の輸送機構を変化させ,氷域の移動,拡大縮小は大気・海洋間の交換熱量ひいては気候形成に関わっていく。当研究の目的は、現場観測に基づいて、結氷海域の大気・海洋間の熱交換過程を規定するパラメ-タ(熱、運動量の輸送係数等)を定め、かつ、海氷勢力の変動と沿岸域の気候との関係を明かにすることにある。このため北極海アラスカ沿岸、ハドソン湾の発達した海氷域と典型的氷緑海であるオホ-ツク海北海道沿岸で以下の研究を実施した。1.海氷生成による大気・海洋間の熱、運動量の運送機構の変化、氷下乱流境界層の物理過程の研究.オホ-ツク海沿岸の薄氷域、ハドソン湾、北極海アラスカ沿岸での発達した氷域での観測によって、氷緑海の種々の物理過程パラメ-タを決定した。このデ-タは気候変動予測研究の進展に役立つものである。2.オホ-ツク海北海道沿岸の結氷開始時の予測の研究.オホ-ツク海北海道沿岸の結氷初日および氷厚を気象条件から推定した。実測との比較の結果、その実用性が確められた。3.オホ-ツク海北海道沿岸の流氷勢力の長期変動.北大流氷レ-ダ-による23年間の流氷勢力と気温との関係を調べ、気温変化による沿岸の流氷勢力の変動を考察した。これは地球温暖化に対し、結氷海域の海況および海洋生物環境、海洋生産力が如何なる影響を受けるかを予測する上で重要なものである。4.レ-ダ-による氷野の形状決定. Xバンドレ-ダ-信号の解析によって、氷野の凹凸度を決定した。これはレ-ダ-によって氷野の空気力学的粗度が検知し、流氷の漂流速度を予測することの可能性を明かにした。
外来化学療法を受けるがん患者の心身緊張緩和を促進する看護実践指針の開発

本研究は、20102012年度科学研究費基盤研究(C)の助成を受けた「外来化学療法を受けるがん患者の心身緊張緩和を促進する看護モデル」を先行研究とし、この結果に基づき看護実践指針を開発することを目的とした。そのため、以下の2段階(研究1、研究2)の研究を行うこととし、「研究1一次研究で作成した外来化学療法を受けるがん患者の心身緊張緩和を促進する看護モデルを基に、文献検討を加え、看護実践指針を作成する」、「研究2看護実践指針を用いて介入研究を行い、看護実践指針の効果を検証し、実践指針の精錬をはかる」を具体的な目標として挙げた。研究1では、先行研究の結果である外来化学療法を受けるがん患者の対処過程におけるカテゴリーおよび概念とそれらの関係性にMeijelら(2004)およびLewis(2006)の看護介入デザインを検討に加え、暫定版看護実践指針を作成した。研究2では、研究1で作成した看護実践指針を精練するために介入研究を開始した。対象者は、術後補助療法を目的とした化学療法を導入する成人7名(男性3名、女性4名)である。それぞれ心身緊張についてアセスメントを行うとともに、身体感覚の気づきを促す介入、心身緊張を緩和するための方略を獲得する介入を実施している。尚、本研究は今回補助事業廃止となったが、すでに得られたデータもあることから今後成果をまとめていく予定である。
チタン鋳造を評価する新しい鋳造性計測方法の確立に関する研究

1)目的臨床で応用される厚さが連続的に変化するような鋳造体の鋳込率は,実験的なパターンの評価だけでは安定した鋳造条件を求めることは困難と思われる。そこで、局部床義歯のメタルフレームを想定したパターンを用い、鋳込率の検討を行った.2)結果実験1,各チタン鋳造機における鋳込率の測定各鋳造方法(加圧吸引鋳造,全方向加圧鋳造,遠心加圧吸引鋳造)にて鋳込率の測定を行ったところ,各鋳造方法において良好な鋳造体が得られ、鋳込率の差は認められなかった.この結果は設定したパターンが小規模であったため,鋳造方法による差が現れにくかったのではないかと思われる.実験2,各チタン専用埋没材における鋳込率の測定加圧吸引鋳造機を用いて3種類の埋没材での鋳込率を測定したところ,鋳込率の平均値は通気性が高い埋没材を用いた条件ほど外観の鋳込率は高く,内部欠陥は通気性の高いほど多発する傾向を示した.実験3,スプル-の条件における鋳込率各鋳造方法において指定の埋没材を用い各スプル-の条件による鋳込率を測定したところ,スプル-の直径が増加するほど外観の鋳込率は増加した.一方,植立部位による鋳込率の差は内部欠陥の発生に大きな差が生じ,溶湯の先走りが発生するような接続方法を行うと,内部欠陥が多発することが確認された.実験4,各鋳型温度による鋳込率の測定各鋳造機指定の埋没材にて,鋳型温度が鋳込率に及ぼす影響について検討を行ったところ,鋳型温度が高いほど鋳込率が増加する傾向が認められた.本実験の結果から,基礎的実験と臨床形態を模倣したパターンを比較したところ,各鋳造条件における鋳込率への影響は同様な傾向を示した.しかしながら突破的に発生する内部欠陥については明確な傾向は示さず,今後,更に条件を付加し検討を行う必要があると思われた.1)目的臨床で応用される厚さが連続的に変化するような鋳造体の鋳込率は,実験的なパターンの評価だけでは安定した鋳造条件を求めることは困難と思われる。そこで、局部床義歯のメタルフレームを想定したパターンを用い、鋳込率の検討を行った.2)結果実験1,各チタン鋳造機における鋳込率の測定各鋳造方法(加圧吸引鋳造,全方向加圧鋳造,遠心加圧吸引鋳造)にて鋳込率の測定を行ったところ,各鋳造方法において良好な鋳造体が得られ、鋳込率の差は認められなかった.この結果は設定したパターンが小規模であったため,鋳造方法による差が現れにくかったのではないかと思われる.実験2,各チタン専用埋没材における鋳込率の測定加圧吸引鋳造機を用いて3種類の埋没材での鋳込率を測定したところ,鋳込率の平均値は通気性が高い埋没材を用いた条件ほど外観の鋳込率は高く,内部欠陥は通気性の高いほど多発する傾向を示した.実験3,スプル-の条件における鋳込率各鋳造方法において指定の埋没材を用い各スプル-の条件による鋳込率を測定したところ,スプル-の直径が増加するほど外観の鋳込率は増加した.一方,植立部位による鋳込率の差は内部欠陥の発生に大きな差が生じ,溶湯の先走りが発生するような接続方法を行うと,内部欠陥が多発することが確認された.実験4,各鋳型温度による鋳込率の測定各鋳造機指定の埋没材にて,鋳型温度が鋳込率に及ぼす影響について検討を行ったところ,鋳型温度が高いほど鋳込率が増加する傾向が認められた.本実験の結果から,基礎的実験と臨床形態を模倣したパターンを比較したところ,各鋳造条件における鋳込率への影響は同様な傾向を示した.しかしながら突破的に発生する内部欠陥については明確な傾向は示さず,今後,更に条件を付加し検討を行う必要があると思われた.
代謝に着目した臓器・組織回路の構築

マウスES/iPS細胞から、心筋、内皮細胞ネットワークおよび肝細胞の共存した肝組織、αおよびβ細胞の共存した膵島様組織という心・内皮・肝・膵が一体化したシステム(vHELP:in vitro Heart,Endothelium, Liver, Pancreas)への分化誘導に成功した。これらの各々の組織特異的な機能について生化学的解析をおこない、それらの機能を有していることを確認した。PDMSによるマイクロ培養装置(培地の流路付)を作製し、vHELPを培養することができた。以上のことから、マウスES/iPS細胞由来vHELPは、本研究が目指すin vitro代謝回路に近づいたと言える。本研究プロジェクトは、動物実験代替法を目指し、エネルギー代謝・ホメオスタシスなどの研究について、in vitroの培養システム(最小哺乳類in vitroモデル)を構築することを目的とした。マウスES細胞から内皮細胞と肝細胞が機能的に共存した肝組織を構築しマイクロ流体デバイス(チップ化)することで、個体の肝に限りなく近いことを様々な側面から検証をおこなった。エネルギー代謝の循環を再現した「肝・膵・心筋・神経の組織回路チップ」を構築することを予定としていたが、一つの系において、心筋と肝組織のみならずαおよびβ細胞からなる膵島様組織も出現することを確認できたので、肝・膵・心の3つの組織を共存した培養系を独自に開発したマイクロ流体デバイス中で培養し、代謝機能や血糖値調節ができることを確認できた。また、本研究プロジェクトにおいて計画していた神経組織デバイスのため、マウスの海馬領域から神経細胞と非実質細胞を調製し、培養する系を確立し、アンモニア(またはグルタミン)の産生を定量することを試みたが、検出に至らなかった。また、本プロジェクトの最小哺乳類in vitroモデルという人工生命体構築を目指すところから、初期胚(胚盤胞)in vitroモデルの構築も平衡して目指し、マウスES細胞のみならず、マウス栄養外胚葉幹細胞(TS細胞)の株化に成功し、ESとES細胞の共培養システムから、自然免疫解析をおこない、胚盤胞の感染防御システムの解明に成功した。マウスES/iPS細胞から、心筋、内皮細胞ネットワークおよび肝細胞の共存した肝組織、さらにαおよびβ細胞の共存した膵島組織という心・肝・膵が一体化したシステム(iHLP:in vitro Heart, Liver, Pancreas)への分化誘導に成功した。このiHLPにインスリンやグルカゴンを添加したところ、培地中のグルコースレベルを増減することができ、iHLPは血糖値調節in vitroモデルになりうることが示せた。iHLPにアンモニアを添加すると尿素が合成されるが、そこにオルニチンを加えることによりさらに尿素合成が促進されることが確認できた。アンモニアやアルコール添加により培地中のGOTやGPT活性レベルのにより定量に肝細胞の細胞死レベルを計測できるようになり、このiHLPの系にオルニチンを添加したところ、肝細胞死が抑制されることもわかった。ポリジメチルシロキサン(PDMS)によるマイクロ培養装置(培地の流路付)を作製し、iHLPを培養することができた。本研究の計画当初は、心・肝・膵・神経の4つを独立した培養槽で培地流路で連結することを考えていたが、iHLPでは少なくとも4つのうち3つが共存しているので、現時点では一つの培養槽を用いたチップで進めていくことにした。培地は閉じた循環系ではなく、開いた常に新しい培地の供給になっているため、良好な培養環境が維持され、通常のバッチ培養に比べて特に肝機能が高いことが示された。以上のことから、マウスES/iPS細胞由来iHLPは、本研究が目指す最小哺乳類in vitroシステムに近づいたと言える。マウスES/iPS細胞から心・肝・膵の3つの組織を同時に分化誘導し、これらをPDMSによるマイクロデバイス中で培養、一部の機能を調べることに成功した。つまり、平成24年度の研究実施計画に神経チップとマウス個体の各臓器の評価系以外は、ほぼ予定通りに達成できた。ただし、ポジティブコントロールとなるマウス個体の各臓器の評価系の確率は非常に難しいことが分かった。心・肝・膵の共存系では、細胞のバランスの調節が難しいので実際の個体における各細胞種の細胞数の割合とは異なっている。したがって、4つの独立した組織チップによりそれぞれの組織のレベルを調節した連結も検討すべきと考えており、各組織チップの作製を取り組む。また、神経細胞チップにまだ取り組んでいないので、今年度の前半において、神経細胞株による神経組織チップの作製と神経細胞の活性測定系を確立する。後半では、iHLPと神経チップの組み合わせ、または、4つの組織チップの組み合わせにおける代謝系を調べ、実際の個体におけるホメオスタシスと比較検討する。「該当なし」
東部アフリカ大地構帶地域の農地生態学的調査(ザイール本調査)

東アフリカ大地溝帶地域はアフリカ内でも比較的人口密度が高い地域であることはよく知られており,併せて農業的土地利用も進んでいる地域である.本研究の目的はこの地域の農業を農地生態学的諸要因(主として気候と土壌)との関係で調査することによりアフリカにおける在来農業の発展の条件を探ることである.今回の調査では大地溝帶地域の西側に位置するザイール国キブ州が調査の対象となった.農業班はキブ湖周辺の2つのlocaliteを送定した(KashenyiとBugobe Centre).いずれも州都Bukavnから3035kmに位置している.標高は前者が1,700m,後者が1.920mであり,両地はKabare collectiuiteに属する高人口密度地域にある(Kabuyeの平均243.9人/km^2). Kabareの植生は高地森林草原帶に属しているが,人口密度の増加もあり,森林の開伐が進み,標高2,2002,300mの地域まで耕地として利用されている.農耕形態は短期休閑型(Bush fallow)の農耕が行なわれている.両地とも降水量は1,2001,400mm/年の範囲にあり,雨・乾季に分かれるが,作付シーズンとしては9月1月のnati,2月5月までのCiburabura(以上雨季)と5月8月のChanda(乾季)に分けられる.ここでの耕地の種類は(1)丘陵台地,傾斜地の畑地(ishwa),(2)バナナ畑(lukoma),(3)丘陵間の湿地(luziba),(4)休閑地(murhendo)と(5)園地畑(eshwa liya hbuga)からなる.両地域での作物栽培は,主として,インゲン豆,ソルガム,トウモロコシ,キャッサバ,サツマイモ,ラッカセイの各種組合せによる混作である.作付順序については一定の法側を見付けることは困難である.休閑地は近年減少し,1年未滿の短期休閑が多くなりつつある.これは人口増加に伴う耕作地の不足に起因するものと考えられる.そのため,農民は湿地の開発を進めている.湿地は主として乾季の作付となるが,各種の野菜栽培(キャベツ,カリフラワー,リーキ等)が導入されはじめている.一方,土壌班はこの地域の土壌調査を行なったが,高い人口支持力が高い土地生産性にあるとの予想のもとに,それを可能にすると考えられる土壌肥沃度に焦点を当てその理化学性調査のため多量のサンプリングを行なった.分析は国内で耕度の総括予算で行なう予定であり,その結果が上記の関係を明らかにし得ると期待される.東アフリカ大地溝帶地域はアフリカ内でも比較的人口密度が高い地域であることはよく知られており,併せて農業的土地利用も進んでいる地域である.本研究の目的はこの地域の農業を農地生態学的諸要因(主として気候と土壌)との関係で調査することによりアフリカにおける在来農業の発展の条件を探ることである.今回の調査では大地溝帶地域の西側に位置するザイール国キブ州が調査の対象となった.農業班はキブ湖周辺の2つのlocaliteを送定した(KashenyiとBugobe Centre).いずれも州都Bukavnから3035kmに位置している.標高は前者が1,700m,後者が1.920mであり,両地はKabare collectiuiteに属する高人口密度地域にある(Kabuyeの平均243.9人/km^2). Kabareの植生は高地森林草原帶に属しているが,人口密度の増加もあり,森林の開伐が進み,標高2,2002,300mの地域まで耕地として利用されている.農耕形態は短期休閑型(Bush fallow)の農耕が行なわれている.両地とも降水量は1,2001,400mm/年の範囲にあり,雨・乾季に分かれるが,作付シーズンとしては9月1月のnati,2月5月までのCiburabura(以上雨季)と5月8月のChanda(乾季)に分けられる.ここでの耕地の種類は(1)丘陵台地,傾斜地の畑地(ishwa),(2)バナナ畑(lukoma),(3)丘陵間の湿地(luziba),(4)休閑地(murhendo)と(5)園地畑(eshwa liya hbuga)からなる.両地域での作物栽培は,主として,インゲン豆,ソルガム,トウモロコシ,キャッサバ,サツマイモ,ラッカセイの各種組合せによる混作である.作付順序については一定の法側を見付けることは困難である.休閑地は近年減少し,1年未滿の短期休閑が多くなりつつある.これは人口増加に伴う耕作地の不足に起因するものと考えられる.そのため,農民は湿地の開発を進めている.湿地は主として乾季の作付となるが,各種の野菜栽培(キャベツ,カリフラワー,リーキ等)が導入されはじめている.一方,土壌班はこの地域の土壌調査を行なったが,高い人口支持力が高い土地生産性にあるとの予想のもとに,それを可能にすると考えられる土壌肥沃度に焦点を当てその理化学性調査のため多量のサンプリングを行なった.分析は国内で耕度の総括予算で行なう予定であり,その結果が上記の関係を明らかにし得ると期待される.
内視鏡と腹腔鏡による新しい胃癌低侵襲手術の確立とその妥当性の検討

非穿孔式内視鏡的胃壁内反切除術(NEWS)+センチネルリンパ節ナビゲーション手術(SNND)の妥当性を理論的に証明するために以下の研究を行った。1NEWS+SNNS計11例における治療成績を解析した。全例において手技を完遂、平均観察期間2.0年において全例無再発生存中であった。2内視鏡治療直後の早期胃癌検体表面を用いて捺印細胞診を行った結果、癌幹細胞を含む癌細胞が接触により容易に遊離することが明らかとなった。3生体ブタを用いて内視鏡治療前後の胃リンパ流変化を検討した結果、部位によってはリンパ流が改変される可能性があることが示唆された。4胃癌モデルマウスでは医原性性腹膜播種を認めなかった。1)非穿孔式内視鏡的胃壁内反切除術+センチネルリンパ節流域郭清における臨床治療成績の評価:「リンパ節転移が疑われる前治療歴のない4cm以下の早期胃癌」を対象とし、先進医療の一環として前向き臨床研究が進行中である。2)胃癌捺印細胞診の検討:内視鏡治療直後の早期胃癌に対して捺印細胞診を行う前向き臨床研究を行い、60例の症例集積を終えた。現在データ解析中であるが、癌部表面からの捺印細胞診のうち28%でclassIV以上の診断がなされており、癌細胞が接触によって容易に遊離することが明らかとなった。3)胃癌モデルマウスの悪性化と腹膜播種に関する研究:野生型マウス(C57BL/6J)の胃体部に様々な条件下で外科的侵襲を加えたところ、縫合のみに比し切開・縫合処置において、またポリプロピレンに比し絹糸において局所の炎症反応が激しいことが明らかとなった。また、胃癌自然発生モデルマウス(K19-Wnt1/C2mE: Ganマウス)の扁平上皮-腺上皮接合部と胃体部それぞれに絹糸による切開縫合処置を行い15週後の変化を確認したところ、両部位ともに高頻度で腫瘍の形成を認めた。しかし、前者における明らかな高悪性化は認めなかった。4)内視鏡治療前後における胃リンパ流変化に関する動物実験:胃を12の部位に分け、それぞれの部位に対して生体ブタ各1頭を用いて(計12頭)、内視鏡治療前後のリンパ流の変化を観察した結果、概ねリンパ流の変化は認めなかったものの、小弯側の処置においてリンパ流の変化を認めた症例が複数確認された。各プロジェクトにおいて、多少のばらつきはあるもののほぼ予定通り推移していると思われる。1)非穿孔式内視鏡的胃壁内反切除術+センチネルリンパ流域郭清における臨床治療成績の評価:当院にて「早期胃癌に対する非穿孔式内視鏡的胃壁内反切除術+センチネルリンパ節ナビゲーション手術の有用性と安全性に関する探索的臨床研究(UMIN000016398)」を進行中である。現在までに9例に対して本術式を施行し、経過観察中である。2)胃癌捺印細胞診の検討:当院の倫理審査を経て「捺印細胞診による胃癌医原性播種の可能性に関する検討」を行った。対象となった48例の早期胃癌症例を用いて捺印細胞診を施行したところ、腫瘍表面からの検体の27.6%でClass4以上と診断された。仮説通り胃癌表面の接触によって癌細胞が容易に遊離することを示した。さらに、得られた細胞診検体を用いて癌幹細胞マーカーの一つであるCD44v9による免疫組織化学染色を行ったところ、Class Vと診断された検体の47%でCD44v9が陽性となり、接触により遊離した癌細胞には高い確率で癌幹細胞が含まれていることが明らかとなった。成果を国内および海外の主要な学会に提出、受理された。3)胃癌モデルマウスの悪性化と腹膜播種に関する研究:モデルマウスを用いた胃癌悪性化・腹膜播種は認めなかったが、外科処置に伴ってCD44v陽性腫瘍の新規発生が認められたことから、CD44v機能を抑制するsulfasalazine投与をおこなったところ、腫瘍形成が優位に抑制された。4)内視鏡治療前後における胃リンパ流変化に関する動物実験:成果を国内および国際学会で発表した。各プロジェクトにおいて、多少のばらつきはあるもののほぼ予定通り推移しており、学会発表および英文化を主とする情報発信を行っている。非穿孔式内視鏡的胃壁内反切除術(NEWS)+センチネルリンパ節流域郭清(SNBD)の妥当性を理論的に証明するために以下の研究を行った。1本術式の治療成績の評価として、2018年3月までに施行されたNEWS+SNBD計11例における治療成績を解析した。全例において手技を完遂、根治切除率は91%であった。1例で術後の胃排出遅延を認め術後第77病日に幽門側胃切除術が施行された。平均観察期間2.0年において全例無再発生存中であり、本手技の妥当性を確認し得た。成果を学会で発表した。2切除後胃癌を用いた捺印細胞診の検討として、切除直後の早期胃癌に対して捺印細胞診を行い、Class IV/Vと診断される割合を検討した。結果、Class IV/V診断率は28%、うち癌幹細胞マーカーであるCD44v陽性細胞を34%に認め、癌幹細胞を含む癌細胞が接触により容易に遊離することが明らかとなった。

結果を英文化し受理された。3内視鏡治療前後の胃リンパ流変化に関して、生体ブタ12頭を用いて内視鏡的粘膜切除前後のリンパ流の分布を解剖学的に比較検討した。結果、内視鏡治療前後でリンパ流の分布は小弯側でのみ変化を認めた。内視鏡治療後でも概ねNEWS+SNBDが可能であることが示唆された一方で、部位によってはリンパ流が改変される可能性があるため、その適応は慎重にすべきと考えられた。現在英文化中である。4胃癌モデルマウスの悪性化と腹膜播種に関する基礎研究として、Ganマウスの胃に切開縫合処置を加えた部位に腫瘍形成を認めたが、明らかな高悪性度腫瘍は形成されなかった。一方、CD44v抑制薬であるsulfasalazineを投与した群で明らかに腫瘍形成抑制効果を認めた。英文化を終え、現在投稿を検討中である。以上より、当初の研究計画は概ね予定通り遂行できたと考えている。非穿孔式内視鏡的胃壁内反切除術(NEWS)+センチネルリンパ節ナビゲーション手術(SNND)の妥当性を理論的に証明するために以下の研究を行った。1NEWS+SNNS計11例における治療成績を解析した。全例において手技を完遂、平均観察期間2.0年において全例無再発生存中であった。2内視鏡治療直後の早期胃癌検体表面を用いて捺印細胞診を行った結果、癌幹細胞を含む癌細胞が接触により容易に遊離することが明らかとなった。3生体ブタを用いて内視鏡治療前後の胃リンパ流変化を検討した結果、部位によってはリンパ流が改変される可能性があることが示唆された。4胃癌モデルマウスでは医原性性腹膜播種を認めなかった。1)非穿孔式内視鏡的胃壁内反切除術+センチネルリンパ節流域郭清における臨床治療成績の評価:データ解析を行うにはまだ症例数が少ないため、引き続き症例を集積する予定としている。2)胃癌捺印細胞診の検討:class Vの症例に対して癌幹細胞マーカーの一つであるCD44vによる免疫染色を施行する予定である。3)胃癌モデルマウスの悪性化と腹膜播種に関する研究:外科的処置部にCD44vが高頻度に発現していることから、Ganマウスに対して同様の外科的処置を施したのち、CD44vの機能を抑制する薬剤であるsulfasalazineを投与し、腫瘍形成能における変化を確認する実験を行う。4)内視鏡治療前後における胃リンパ流変化に関する動物実験:データを解析し論文化する予定としている。1)非穿孔式内視鏡的胃壁内反切除術+センチネルリンパ流域郭清における臨床治療成績の評価:引き続き症例を集積する予定である。2)胃癌捺印細胞診の検討:国内外の学会で成果発表を行うとともに、英語論文化を行う。3)胃癌モデルマウスの悪性化と腹膜播種に関する研究:実験結果をまとめ、成果発信する予定である。4)内視鏡治療前後における胃リンパ流変化に関する動物実験:英語論文化を行う。医師薬学予定していた学会へ都合により参加できなかったため。積極的に学会発表を行い、情報を発信する予定としている。
膜結合型ペプチダーゼ阻害剤ベスタチンの卵胞発育促進作用の解析

不妊症治療の中でも排卵誘発は根幹をなす重要な治療法である。しかしながら、排卵誘発法として広く用いられているゴナドトロピンの投与を行っても卵胞発育が不良な患者がしばしば経験され、これらの症例に対しては現在のところ有効な治療法はない。この問題を解決するためにはゴナドトロピン作用を卵巣局所で制御できる新しい排卵誘発補助療法の開発が望まれる。これまでの研究により卵胞発育の局所調節因子として様々な成長因子が関与していることが明らかにされ、それらの成長因子を使用した排卵誘発法が臨床応用されてきたが、残念ながらその成果は未だに確立されたものとなっていない。我々はこれまでに数種類の膜結合型のペプチダーゼがヒト卵胞に発現していることを見いだしてきたが、これらは卵胞内で細胞機能を調節している様々な生理活性ペプチドの生物活性を制御していることが推察されている。そこで膜結合型のペプチダーゼの阻害剤を用いて膜結合型ペプチダーゼの機能を検討したところ、これらがゴナドトロピン作用を卵巣局所で制御する新しい局所調節因子である可能性が示された。そこで本研究では卵胞発育誘導作用を示したベスタチン(アミノペプチダーゼの阻害剤)について、その臨床応用の実現に向けての基礎検討を行った。またヒトおよびブタの顆粒膜・莢膜細胞培養系を用いてベスタチンの有効濃度、ゴナドトロピンや成長因子とベスタチンとの相互作用、アミノペプチダーゼの基質となる様々なペプチドとベスタチンとの相互作用などを検討した。その結果、残念ながら生体内におけるアミノペプチダーゼの基質は未だ不明であるがベスタチンがゴナドトロピンの作用を様々に修飾しステロイド産生や卵胞発育に影響を及ぼすことが見いだされた。また、その修飾様式から排卵障害の原因の一つである多嚢胞性卵巣の治療にベスタチンが応用できる可能性が示唆された。しかしながら、広く用いられている排卵誘発法であるゴナドトロピンの投与を行っても卵胞発育が不良な患者がしばしば経験され、これらの症例に対しては現在のところ有効な治療法はない。これまでの研究により卵胞発育の局所調節因子として様々な成長因子が関与していることが明らかにされ、それらの成長因子を使用した排卵誘発法が臨床応用されてきたが残念ながらその成果は未だに確立されたものとなっていない。そのため膜結合型のペプチダーゼの阻害剤を用いた検討を行ったところ、これらがゴナドトロピン作用を卵巣局所で制御する新しい局所調節因子である可能性が示された。そこで本研究では卵胞発育誘導作用を示したベスタチン(アミノペプチダーゼ阻害剤)について、その臨床応用の実現に向けての基礎検討を進めるている。現在ヒトおよびブタの顆粒膜・莢膜細胞培養系を用いてベスタチンの有効濃度、ゴナドトロピンや成長因子とベスタチンとの相互作用、アミノペプチダーゼの基質となる様々なペプチドとベスタチンとの相互作用などを検討している。その結果これまでに、ベスタチンがゴナドトロピンの作用を様々に修飾しステロィド産生や卵胞発育に影響を及ぼすことが見いだされてきた。

以上に加えて今後ベスタチン以外のペプチダーゼの阻害剤についても卵胞発育に対する効果の有無を検索し、さらにベスタチンのマウスの卵胞発育と同時に受精能、胞胚形成率、着床率など卵への作用も検討する予定である。不妊症治療の中でも排卵誘発は根幹をなす重要な治療法である。しかしながら、排卵誘発法として広く用いられているゴナドトロピンの投与を行っても卵胞発育が不良な患者がしばしば経験され、これらの症例に対しては現在のところ有効な治療法はない。この問題を解決するためにはゴナドトロピン作用を卵巣局所で制御できる新しい排卵誘発補助療法の開発が望まれる。これまでの研究により卵胞発育の局所調節因子として様々な成長因子が関与していることが明らかにされ、それらの成長因子を使用した排卵誘発法が臨床応用されてきたが、残念ながらその成果は未だに確立されたものとなっていない。我々はこれまでに数種類の膜結合型のペプチダーゼがヒト卵胞に発現していることを見いだしてきたが、これらは卵胞内で細胞機能を調節している様々な生理活性ペプチドの生物活性を制御していることが推察されている。そこで膜結合型のペプチダーゼの阻害剤を用いて検討したところ、膜結合型のペプチダーゼがゴナドトロピン作用を卵巣局所で制御する新しい局所調節因子である可能性が示された。そこで本研究では卵胞発育誘導作用を示したベスタチン(アミノペプチダーゼの阻害剤)について、その臨床応用の実現に向けての基礎検討を行った。またヒトおよびブタの顆粒膜・莢膜細胞培養系を用いてベスタチンの有効濃度、ゴナドトロピンや成長因子とベスタチンとの相互作用、アミノペプチダーゼの基質となる様々なペプチドとベスタチンとの相互作用などを検討した。その結果、残念ながら生体内におけるアミノペプチダーゼの基質は未だ不明であるが、ベスタチンがゴナドトロピンの作用を様々に修飾することが見いだされ、その修飾様式から排卵障害の原因の一つである多嚢胞性卵巣の治療にベスタチンが応用できる可能性が示唆された。
可溶性「糖鎖認識プロテイン」分子の構築による分化・細胞機能制御

当該研究機関における研究成果の概要は以下の通りである。1)酵母(K. lactis、S. cerevisiae)β-グリコシダ-ゼ: β-galactosidase (GAL)および炭素数2、4、6のアルコール類とグリセロール-OH基にガラクト-スを転位して新規な糖鎖及び配糖体、LAMではラミナリービオースと-トリオースからラミナリ-オリゴ糖鎖(n=26)、をそれぞれ製産することが知られ、新規糖鎖の生理生活が注目された。研究成果は農芸化学会大会(東京)で発表する。2)ウシ脳のβ-グルコセレブロシダーゼ:ウシ脳より採取精製した可溶性酵素(画分S)について酵素学的な諸性質を調べたのち、デシルセファロースに固定化した(画分I)。画分Iについて、分子的、酵素学的、速度論的特性を検索し画分Sとの違いを明らかにした結果、可溶性加工澱粉に画分Sを固定化して「可溶性プロテイン」構築の見通しを得、成果を農芸化学会大会(東京)で発表する。3)ウシ舌の味覚受容タンパク質:味蕾細胞を摘出し味覚受容タンパク質を採取精製した。SDS-PAGE分析から、分子量約58、000と64、000のニ画分(それぞれ画分1と2)を得た。大量のウシ舌から各画分を採取精製しプロテアーゼ処理を行って、主要なペプチド各ニ断片をHPLCにより調製してアミノ酸配列を決定した。決定したアミノ酸配列データに基づいて、遺伝子発現によるタンパク質試料の増産を進め、研究の成果を応糖科大会(信州)及び生物高分子学会大会(京都)で発表する。4)淡水魚の生殖細胞:受精シグナル機構(精子の発信と受容)を調べる為、メダカ飼育法を確立したのち、精子の凍結保存及び卵母細胞の培養(4日程度)に成功した。本研究で購入した顕微鏡を用いて受精シグナル受容の初期課程を画像的に捉え、細胞内活動の開始と動態、ならびにシグナル受容に及ばす合成化学物質の効果について検索を進め、成果を生物高分子学会大会(京都)で発表する。5)硫黄酸化菌(Thiobacillus thiooxidans)の亜硫酸酸化酵素:固定化菌体をセンサーに用いた亜硫酸高感度自動測定装置の発酵学的基盤を解析した。また細胞下分画を行った結果、細胞小器官の膜酵素であることが判り速度論的と反応機構を調べ、「膜酵素プロテイン」の構築による亜硫酸測定装置開発の可能性が確認され実用化の実験に入った。研究成果は、前半部を応糖科大会(静岡)で発表した。また後半部を生物高分子学会大会(京都)で発表する。(1)生物膜を反応場(高粘度環境)とする酵素機能の基盤

解析と新規解発:生物膜を構成する複合脂質が酵素分子の構造形成と触媒活性にどう関わっているかを精査する目的で、従来蓄積された研究データと比較検討可能なモデル系(高粘度環境)を設定し、ureaの共存が酵素(グルコアミラーゼ)機能及び立体構造に及ぼす効果を速度論的(定常状態、遷移相)、平衡論的に調べ、反応機構を解析した。その結果、立体構造の大きな変化は観られないが、二段回機構の第1素過程(非生産中間体)を採り易くなることが知られた。(2)標的蛋白質の採取とキャラクタリゼーション: 3種の標的(膜)蛋白質・酵素の採取・精製を行って分子量、分子構築、生物・生命機能を検討した。1)酵母Kluyveromyces lactisから採取したβ-ガラクトシダーゼは2つの単量体(分子量120、000)で構成され、反応環境(粘度)が立体構造及び触媒活性に強く影響すると知られた。2)ウシ脳を各種処理し、コール酸ナトリウム溶性画分から電気泳動的に単一な標品(膜酵素β-グルコセレブロシダーゼ)を得、二糖類を基質として機能解析した結果、ウンベルフェリルβ-グルコシドに特異性を持つと判った。3)ウシ茸状乳頭(味蕾)を顕微鏡(本研究費補助金により購入)下に採集、Triton-X可溶画分を植物Gymnemaa sylvestreの葉より採取したギムネマ酸を活基とするアフィニティーカラムに依り、甘味剤受容蛋白の分別・精製に成功した。分子量は34、000で、甘味二糖に対する触媒(水解、転移)活性は認めなかった。(3)ヴェシクル(リポソーム)の調製による膜酵素の再構築:ホスファチジルコリンを構成材としてヴェシクル(MLV)を調製し、Asp.niger起源の酵素粗標品から精製したβ-グルコシダーゼを用いて、膜酵素への再構築を試み、各種糖基質に対する触媒活性を指標としてヴェシクルの構築確認と機能分析を行った。膜タンパク質に関する本年度研究成果の概要は次の通りである。HPLC技法を駆使して分析した結果、本酵素はアセトニトリル存在下で強い転移作用を触媒することを見出した。まず、乳糖を基質とする二糖と三糖の生成を確認し、糖鎖一次構造の解析を行った。次に、基質乳糖にグリセロールまたは鎖長の異なるアルコール類(n=410)を共存させて、転移生成物として配糖体(ガラクトシル誘導体類)を得た。隣接するジオール類への転移作用が高い効率であったことから、膜構成糖脂質との関係が示唆された。酵母細胞における本酵素の所在と生命機能については未だ充分に理解されておらず、その解明に糸口を与えるものと期待された。(2)ウシ脳のβ-glucocerebrosidase--採取、精製、可溶化と固定化、分子的及び反応特性の解析:細胞膜より得たコール酸ナトリウム溶性画分(S)をデシルセファロースに吸着させて固定化画分(I)を得た。SとIの両画分について、分子量、最適反応、阻害特性及び速度論量を解析した結果、有用な速度論的特性が固定化に依って引き出され、医療、医薬面への有効活用が期待された。(3)ウシ舌の味覚受容タンパク質--高度精製法の確立:味蕾細胞を採集し、昨年度と同様の操作法を用いて受容タンパク質を採取、ギムネマ酸アフィニティカラム精製法の改良と工夫を繰り返し行った結果、シクロアミロースによる溶出に依って純度の高い受容タンパク質の精製に成功した。純化試料を用いて、分子量、分子構築、反応特性の解析を行った。(4)硫黄酸化菌Thiobacillus thiooxidansの亜硫酸酸化酵素--培養、採取と精製:膜酵素であることと環境保全の両観点から本酵素に注目した。
触媒機能を有するフィンの基礎研究

熱エネルギーを輸送、貯蔵等に適した化学物質に変換するための触媒反応器では、高伝熱性能を有する管壁型反応器の触媒装荷量改善のため表面を触媒化したフィンが使用される。本研究では、表面に触媒を担持したフィンにおける伝熱及び反応特性について、理論解析を行うとともに、メタノールの分解反応を伴う場合の実験を行い、その基本特性や最適化のための指針を得ることを目的とした研究を行った。結果は以下の通りである。1.表面の触媒により吸熱反応を生じるフィンのシミュレーションモデルを作成し、5つの無次元パラメータが現象を支配することを示すとともに、これらパラメータの実用範囲の値に対して数値計算を行い、フィン温度及び反応速度分布、伝熱のフィン効率、反応のフィン効率、反応への熱利用率などへのパラメータの影響を詳細に検討し、諸特性を明らかにした。2.ウオッシュコート法により表面に白金触媒を担持したフィン上でメタノールの分解反応が生じる場合について実験を行い、フィン温度分布および反応速度の測定結果が上述のシミュレーション結果と一致すること、また市販の触媒と同程度の活性を有する場合であっても、フィンに沿う温度降下により局所の反応速度は著しく減少するものの、フィンを使用することがなお有効であることを示した。3.一般に、反応速度が小さくフィンへの物質移動や反応による吸熱の効果が無視できる場合には、反応に関するフィン効率は、無次元パラメータの値の実用上想定される範囲の全域にわたり、上述の無次元数からなる一個の無次元量によって主に支配されていることを示すとともに、その一個の無次元量により表される近似式とその予測誤差を明らかにした。熱エネルギーを輸送、貯蔵、増熱に適した化学物質に変換する際に使用される触媒反応器は、その高い伝熱性能から管壁に触媒を担持した反応器が望ましいとされているが、このタイプの反応器では、触媒装荷量と物質移動速度の改善のため、表面に触媒を担持させたフィンの利用が検討されている。本研究は、熱エネルギーの化学エネルギーへの効率的変換の観点から、表面に触媒を担持させたフィンにおける反応・伝熱特性について、その基本的特性や最適化のための指針を得ることを目的とした実験及び理論的検討を行い、以下の成果を得た。1.表面に担持した触媒により吸熱反応を生じるフィンのシミュレーションモデルを開発し、数値計算を行って基本的な反応特性及び伝熱特性を明らかにした。フィンの幅方向に温度、反応速度が変化しない場合について、反応及び伝熱に関するフィン効率に対する各種無次元パラメータの効果を調べ、また反応速度が小さくフィンへの物質移動や反応による吸熱の効果が無視できる場合には反応に関するフィン効率が無次元数による簡単な関数で表せることを示した。2.表面に白金触媒を担持したフィンをウオッシュコート法と多孔質接着法により試作し、メタノールの分解反応について反応速度を測定し、市販の充填触媒と同程度の触媒活性があることを確かめた。3.触媒フィン上でメタノールの分解反応が生じる場合について、フィン温度分布及び反応速度の測定、生成ガス組成の分析を行い、基本的な反応・伝熱特性を実験により調べ、上述のシミュレーション結果との比較から、メタノール分解反応に関するフィン効率を無次元数の簡単な関数で表せることを示した。本研究では、表面に触媒を担持したフィンの伝熱及び反応特性について、理論解析を行うとともに、メタノールの分解反応を伴う場合の実験を行い、その基本特性や最適化のための指針を得ることを目的とした研究を行った。1.表面の触媒により吸熱反応を生じるフィンのシミュレーション計算を行い、伝熱に関するビオー数、無次元バルク温度、触媒の無次元活性化エネルギー、物質移動に関するダムケラー数、そしてフィン内の熱伝導速度に対する反応

吸熱速度の比を表すパラメータの5つの無次元パラメータが現象を支配することを示すとともに、これらパラメータの実用範囲の値に対して、フィン温度及び反応速度分布、伝熱のフィン効率、反応のフィン効率、反応への熱利用率などへのパラメータの影響を詳細に検討し、諸特性を明らかにした。特に反応速度分布への拡散の影響は触媒活性とフィンの温度分布により局所で大きく異なりうることを示した。2.触媒フィン上でメタノールの分解反応が生じる場合について、フィン温度分布及び反応速度の測定を行い、上述のシミュレーション結果との比較検討から、フィンに沿う温度降下により、局所の反応速度は著しく減少し、温度が一様な場合に比べフィンにおける分解ガスの発生速度は顕著に減少することを示した。3.一般に、反応速度が小さくフィンへの物質移動や反応による吸熱の効果が無視できる場合には、反応に関するフィン効率は、無次元パラメータの値の実用上想定される範囲の全域にわたり、上述の無次元数からなる一個の無次元量によって主に支配されていることを示すとともに、その一個の無次元量より表される近似式の予測誤差を詳細に明らかにした。