hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
企業間取引ネットワークの形成と金融市場の資源再配分機能

企業間取引ネットワークにおいて買い手として中核的な位置にある企業は、経営不振時に銀行からの救済融資を受けやすい傾向を、理論モデルとして明確に示し、これに基づく実証研究をこれまで行ってきたが、この研究に対して、以下のような大幅な改訂を施した。理論分析では、これまで均衡存在証明を明確に示すことができていなかったが、不動点定理などを用いて、明確にこれを証明した。この過程で不必要な仮定を整理し、モデルを整理した。実証分析では、2006年時点の単年度データのみをこれまで用いていたが、これを2008年から2016年までの複数年度に拡張するとともに、より明示的に救済融資を受ける確率を推定モデル化し、理論モデルにより忠実な実証モデルを用いた実証分析を行った。さらに、中核性の指標となる影響力指数(influence coefficient)を計算する際に、これまではすべての取引関係のウェイトが等しいとの仮定を置いていたが、これを改め、売り手と買い手それぞれの業種、あるいは中間投入依存度に応じてこのウェイトが変化するとのより現実的な仮定に基づく計算方法を考案し、応用した。この実証分析からは、特に2009ー10年の世界金融危機時において、営業キャッシュフローが支払利息を下回るなど危機に陥った企業のうち、買い手として中核的な企業の方が非中核企業よりも、低利の救済融資を受ける確率が有意に高かったことが明らかとなった。また、銀行間競争が緩やかな地域に所在する企業で上記中核性が高くなる傾向があることから、このような地域で上記の救済融資が供給されやすいことが示唆される結果となった。また、融資先間のネットワークの形状が銀行のリスクに与える影響を調べる一環として、各銀行の融資先の影響力指数の変動係数と、倒産距離などで計測されるリスクの相関を計測したが、特に有意な結果は得られなかった。企業間ネットワークの形成、あるいはこれを考慮した企業による銀行選択を統計的に分析するために必要なネットワーク情報の複数年度化、これに対応した企業財務データ、銀行財務データの整理は完了しており、分析の準備が整った。しかし、本研究の主要分析対象の一つである、ネットワークの形状が銀行のリスクに与える影響に関しては、当初想定していたような結果が得られていない。今後は以下の2点に注力する。1.上記の改訂版分析結果の取りまとめ2.企業間ネットワークの形成過程と、ネットワークを考慮した企業による銀行選択に関する計量分析融資先企業間の取引関係が、融資条件に与える影響について分析を行った。データは、2014年調査の企業間取引ネットワークと各企業のメインバンク情報(いずれも東京商工リサーチ)を用いた。ある企業の直接の仕入先・販売先のうち、当該企業とメインバンクが同じ先が占める比率が高いほど、市販の信用評点に代表される公開情報以外の、非公開情報が金利に対して影響力を持つ傾向が強いことが確認された。理論モデルに照らせば、これは、メインバンクが融資先の取引先から非公開情報を得て、融資判断に活用していることの証拠であると解釈することができる。たとえば、仕入企業と納入業者が同一のメインバンクに決済口座を維持し、メインバンクと緊密に情報交換をしているのであれば、リアルタイムでの受発注情報、あるいは代金支払い等の資金繰りの情報をいち早く入手し、これを融資判断に活用することができる。上記の傾向は、企業、あるいは企業の直接の取引先の様々な属性(財務指標、株式保有関係など)をコントロールし、銀行固定効果、あるいは銀行支店固定効果を含む固定効果モデルにより銀行の属性をコントロールした回帰分析でも明確に表れる。また、この傾向はとくにメインバンクが地方銀行である場合に顕著であることも明らかとなった。この結果のインプリケーションは以下のとおりである。取引先と同じメインバンクを使うことで非公開情報が有効活用されるようになる傾向を企業側が利用しているとすれば、公開情報ではそれほど優良には見えないが実際には優良である企業が、取引先と同じメインバンクを活用することで金利コストを節約することができるので、取引先と同じ銀行をメインバンクとして使うようになる。結果として、メインバンクの融資ポートフォリオは、特定の企業ネットワークに属し同様のリスクを持った企業に偏りがちとなり、リスク分散が十分には効かなくなる恐れがある。企業間ネットワークが融資金利に与える影響に関する理論モデルの大枠はすでにできている。また、データ収集に関しては、銀行の融資ポートフォリオのリスクの度合いを計測するための指標計算は概ね完了している。企業間取引ネットワークと企業財務データ整理については、1年分については完了している。

この実証分析からは、特に2009ー10年の世界金融危機時において、営業キャッシュフローが支払利息を下回るなど危機に陥った企業のうち、買い手として中核的な企業の方が非中核企業よりも、低利の救済融資を受ける確率が有意に高かったことが明らかとなった。また、銀行間競争が緩やかな地域に所在する企業で上記中核性が高くなる傾向があることから、このような地域で上記の救済融資が供給されやすいことが示唆される結果となった。また、融資先間のネットワークの形状が銀行のリスクに与える影響を調べる一環として、各銀行の融資先の影響力指数の変動係数と、倒産距離などで計測されるリスクの相関を計測したが、特に有意な結果は得られなかった。企業間ネットワークの形成、あるいはこれを考慮した企業による銀行選択を統計的に分析するために必要なネットワーク情報の複数年度化、これに対応した企業財務データ、銀行財務データの整理は完了しており、分析の準備が整った。しかし、本研究の主要分析対象の一つである、ネットワークの形状が銀行のリスクに与える影響に関しては、当初想定していたような結果が得られていない。今後は以下の二方向で研究を推進していく。1.企業間ネットワークの形状が、金融機関のリスクに与える影響の計量分析2.企業間ネットワークの形成過程と、銀行融資ポートフォリオの形成過程の計量分析いずれの分析においても、複数時点の企業間ネットワークデータを用いることが求められるため、現在1時点分のみが用意できているネットワークデータを、複数時点拡張することを最優先に進める。その後、上記1、2の分析を行う。今後は以下の2点に注力する。1.上記の改訂版分析結果の取りまとめ2.企業間ネットワークの形成過程と、ネットワークを考慮した企業による銀行選択に関する計量分析予定していた国際学会報告の一部で不採択があったため、次年度使用額が生じた。今年度の国際学会報告用の旅費にこれを充てる予定である。実証研究の一部で進捗が滞っているために、次年度使用額が生じた。次年度使用額は、学会報告、学術誌投稿、追加データの購入に充当する。
ロシアの労働・ポリテフニズム教育史に関する実証研究

【1】本研究は、資料開発面では、ロシア現地においてカリキュラム資料と新聞を入手し、さらにアルヒーフ(公文書館)で関連理論と政策形成にかかわる資料を探求すること、教育史の新解釈の面では、1920年代末-30代初のソヴィエト・ロシアにおける労働・ポリテフニズム教育の動的な展開を、とくに社会主義的学校の確立を打ち出した歴史的決定と言われてきた1931年9月の党決定前夜までにおいて、明らかにすることを目的とした。本計画において二次にわたり現地調査を行い(2002年7-8月;2003年12月)、海外共同研究者の協力を得て、目的の資料を開発することができた。研究成果は日本教育学会発表(2003年8月)と、2本の大学紀要論文(2002年6月刊;2003年12月刊)に結実した。【2】本研究の結果この期の教育史は次のように理解可能になった。スターリン勢力は1930年秋に学校のポリテフニズム化の名の下、学校と企業に堤携契約と生産実習を義務づけたが、これはプロジェクト教授法の推奨と相まって、授業崩壊の状況をまねく。正統ポリテフニズム派においては系統的な授業の必要が認識され、30年末からその説得が展開される。座学の学校を非難してきた教育学「左派」は31年4月までには内部分裂をおこし或いは中央派に転じる。この頃からスターリン派の教育人民委員は学校の独自の役割、学力の形成、教師の仕事が重要だと主張するに至る。1931年9月の党決定はこの流れに沿った、「近代学校」の確立をめざすものだったと解される。【3】二次の現地調査によって労働・ポリテフニズム教育史およびそれと不可分のプロジェクト教育史に関する研究動向情報を入手し、また、教育学図書館において数次にわたるカリキュラム史料を発掘し、教育アカデミー付属公文書館においては当時の教育研究所の活動資料ファイルを撮影した。これらの成果は本計画において活かされたばかりか、さらにこれを展開させる次の研究計画の基礎となし得る。【1】2カ年を予定した本研究は、資料開発面において、教育課程資料と新聞資料を現地で閲覧し、さらにアルヒーフ(公文書館)等で関連政策形成にかかわる資料を探求することによって、1920年代末-1930年代初における労働・ポリテフニズム教育の動的な展開史を明らかにすることを目的としている。【2】本年度の実施計画に沿ったモスクワ調査を7月末-8月に10日間、実施した。(1)当地の海外共同研究者、オフチンニコフ氏(Ovchinnikov, Anatoly.ロシア教育アカデミー教育理論教育学研究所・上級研究員)から、研究動向と資料所在に関する情報と協力を得た。(2)史料調査のうち、新聞関係では、「国立公共・歴史図書館」に絞り、ここで"Uchitel'skaya Gazeta"(教員新聞)を閲覧。この中で、1930年秋から31年5月にかけての重要事実--地方教育行政機構の混乱・中央の指示の不履行、学校支援協定後の経済官庁・企業の約束不履行、中央の責任者による地方の行政崩壊視察、地方のポリテフニズム理解の実相、など--を確認し、書写で資料入手してきた。(3)史料調査のうちカリキュラムと教授法関係では、ロシア教育アカデミー付属

ウシンスキー記念教育専門図書館にて、従来ほとんど顧みられていない1930年4月-31年5月の教授法関係専門家会議の議事録を入手し、これらにより、当時の学校現場の混乱、新教授法(=プロジェクトメソッド)の不浸透の実情、教師の方針無理解・教授力量低下の現実の前に各教科ごとのカリキュラム作成への方針転換が発言され始めること、等を発掘することができた。【3】第一年度の後半は、蒐集した資史料を読解・分析し、教育政策・実践史の流れを再構成する作業にあてている。全体計画のうち、教育アカデミー学術アルヒーフ他において1929-1932年度の各学年・主要教科・教育課程史料などを探求する作業は、次年度以降の課題になる【1】本研究は、資料開発面では、ロシア現地においてカリキュラム資料と新聞を入手し、さらにアルヒーフ(公文書館)で関連理論と政策形成にかかわる資料を探求すること、教育史の新解釈の面では、1920年代末-30年代初のソヴィエト・ロシアにおける労働・ポリテフニズム教育の動的な展開を、とくに社会主義的学校の確立を打ち出した歴史的決定と言われてきた1931年9月の党決定前夜までにおいて、明らかにすることを目的とした。計画最終年の本年度は第二次調査の実施と成果のとりまとめを課題とした。しかし現地調査は海外共同研究者の機関との調整不調により12月に行わざるを得なかったため、研究成果のまとめと公表は主に第一次調査の成果に基づいて行われた。これは学会発表(2003年8月)と、大学紀要論文(2003年12月刊)に結実した。【2】本研究の結果この期の教育史は次のように理解可能になった。スターリンの勢力は1930年秋に学校のポリテフニズム化の名の下、学校と企業に提携契約と生産実習を義務づけたが、これはプロジェクト教授法の推奨と相まって、授業崩壊の状況をまねく。正統ポリテフニズム派においては系統的な授業の必要が認識され、30年末からその説得が展開される。座学の学校を非難してきた教育学「左派」は31年4月までには内部分裂をおこし或いは中央派に転じる。この頃からスターリン派の教育人民委員は学校の独自の役割、学力の形成、教師の仕事が重要だと主張するに至る。1931年9月の党決定はこの流れに乗った、「近代学校」の確立をめざすものだったと解される。【3】モスクワ調査を12月に実施した。当地の共同研究者から文書館利用と労働教育史研究動向に関する情報を入手し、また、教育学図書館において数次にわたるカリキュラム資料を発掘し、教育アカデミー付属アルヒーフにおいて当時の研究所活動の資料ファイルを撮影した。
骨髄由来再生内皮細胞を用いた臓器移植免疫寛容の誘導

拒絶予防・治療を目的とした免疫抑制剤の使用が、移植を必要とした患者にとって感染や臓器障害あるいは原疾患の再発の原因となることは少なくない。従って、正常な生体防御能を保ちつつ移植抗原に対する免疫応答のみを抑制することが理想的な免疫制御療法といえる。我々は、骨髄間葉細胞から再生した内皮様細胞の移入により移植抗原応答性T細胞を寛容化する可能性について検討してきた。本研究では、生体が本来備えている免疫寛容性抗原提示細胞を再生し応用することで、正常な生体防御能を保ちつつ移植抗原に対する免疫応答のみを抑制しうる特異的免疫寛容誘導プロトコールの確立を目指した。マウス骨髄間葉系から再生した内皮様細胞をINF-γで刺激すると主要組織適合性抗原class II及びCD80を高発現したが、CD40の発現を欠いた。INF-γ刺激間葉系細胞と同種異系T細胞を混合培養すると、CD4^+T細胞の増殖は誘導されずCD8^+T細胞には増殖初期にアポトーシスが誘導された。INF-γ刺激間葉系細胞のT細胞増殖抑制遺伝子の発現プロファイルを解析したところ、トリプトファンの分解によるT細胞増殖を抑制するindoleamine2,3-dioxygenase(IDO) mRNAの高発現が確認された。以上の結果は、臓器移植における免疫制御において、ドナー由来INF-γ刺激間葉系細胞の投与によって拒絶反応を抑制しうる可能性を示唆する。そこで、INF-γ刺激骨髄間葉系内皮様細胞を同種異系マウスに静脈内あるいは門脈内経路で移入したマウスの脾臓を採取し、骨髄間葉系内皮様細胞と同系由来のT細胞と混合培養したところ、特異的低反応性を示した。そこで、INF-γ刺激骨髄間葉系内皮様細胞を同種異系マウスに静脈内あるいは門脈内経路で移入した後に骨髄間葉系内皮様細胞と同系マウスからの心臓を移植したが、生着延長は認められなかった。そこで、ドナー由来INF-γ刺激骨髄間葉系内皮様細胞のIDO産生を促進して移入すれば、T細胞のドナー抗原特異的低反応性が増強され、間葉系内皮様細胞と同系マウスの心臓の生着延長があられるのではないかと考えた。アデノウイルスベクターを用いIDO cDNAを導入した産生C3Hマウス由来間葉系内皮様細胞をB6マウスに門脈内投与し、C3Hマウスの心臓を移植したところ、著明な生着延長効果が得られた。
ニホンザル盲視モデルを用いた視覚的意識とその神経機構の解明

マカクザルの第一次視覚野を除去して作成した盲視動物モデルを用いて視覚的意識(見え)の神経機構を明らかにすることを目的とした。盲視モデルサルには二種類のサッケード課題を行わせる。(a)強制選択課題では損傷半視野の上下どちらかに呈示される標的刺激を選択することで報酬が与えられる。一方、(b)検出報告課題では損傷半視野に標的刺激が現れたときにはそれを選択すれば報酬が与えられ、標的刺激が現れなかったときは注視点が消えてからも注視を維持することによって報酬が与えられる。盲視での視覚情報処理に使われている回路として、上丘を介した副側路が有力な候補としてあげられている。そこで損傷側の半球の上丘中間層を第一のターゲットとして選び、盲視モデルサルの上記課題遂行中のニューロン活動を記録した。課題はdelayed-saccade条件で行い、視覚関連の活動をサッケード関連の活動から分離できるようにした。記録した神経活動の集団平均を作成したところ、(a)強制選択課題において、受容野内に標的が提示された条件で正しく標的にサッケードした試行では、不正解試行と比べて視覚応答が大きくなっていた。また、(b)検出報告課題において、標的を提示した条件のうち正しく標的にサッケードした試行では、標的の存在を報告できなかった試行と比べて視覚応答が大きくなっていた。なお、このような修飾は健常側の上丘では見られなかった。よって、これらの神経活動の修飾は盲視モデルサルにおける「見え」の報告に大きく関連していると考えられる。さらに上丘浅層からも同課題遂行中の活動を記録し、このような視覚的気づきに対応した神経活動が見られないことを示唆するデータを得た。このことは、視覚的気づきに対応した神経活動が上丘内の局所回路によって形成される可能性を示唆している。マカクザルの第一次視覚野を除去して作成した盲視動物モデルを用いて視覚的気づきの神経機構を明らかにすることを目的とした。視覚的気づきはサッケードを用いた検出報告課題を用いて評価した。

この課題では損傷視野に標的刺激が現れる条件では標的にサッケードすれば報酬が与えられ、標的刺激が現れない条件(ST-)では注視点が消えてからも注視を維持することによって報酬が与えられる。損傷側の半球の上丘中間層より課題遂行中のニューロン活動を記録した。上丘ニューロン活動は、標的刺激が提示される条件(ST+)のうち、正しく標的の提示を報告できた試行(Hit)と報告できなかった試行(Miss)とでは、標的提示時の視覚応答がHit試行でより大きくなっていた。この活動はサッケード準備活動などでは説明できない。また、このような活動は健常側の上丘では見られなかった。よって、このような神経活動の修飾はV1切除によって特異的に引き起こされた視覚的気づきに対応した神経活動であると結論づけることができる。さらに上丘浅層からも同課題遂行中の活動を記録し、このような視覚的気づきに対応した神経活動が見られないことを示唆するデータを得た。このことは、視覚的気づきに対応した神経活動が上丘内の局所回路によって形成される可能性を示唆している。また、gap課題中の上丘の活動を両方の層から記録することによって、同様な局所回路での情報処理を示唆する結果を得た。
インフルエンザウイルスゲノムRNA分節のパッケージングにおけるNS2蛋白の役割

インフルエンザウイルス干渉性欠損粒子(DI粒子)に含まれているDIRNAは、8種類の遺伝子RNA分節の中からそれが由来したポリメラーゼ遺伝子(親遺伝子)のみを選択して、そのパッケージングを特異性に抑制する。本研究では,DI RNAの標的となるRNA分節の選択制を規定している識別シグナルの同定を行い以下の成績を得た。1.PAおよびPB2遺伝子RNAのコード領域をCATレポーター遺伝子のコード領域で置換した組み換え体CATRNA(PA/CATRNAおよびPB2/CATRNA)をプラズミドから合成し、これらを導入した細胞からPADIRNAを持つNS2変異株およびDIRNAを持たない野生株でレスキューした。野生株は導入した全てのCATRNAをウイルス粒子中にレスキューしたが、NS2変異株においては、PB2/CAT RNAはレスキューされたが,PA/CAT RNAはレスキューされなかった。この結果は、変異株が持つPA DIRNAはPB2/CATRNAと競合せずにPA/CATRNAのみと競合して、そのパッケージングを阻害したことを示している。2.PA遺伝子の片方の非コード領域をPB2遺伝子の非コード領域で置き換えたCAT RNAは、頻度は低いものの変異株でレスキューされた。さらに、PA遺伝子に特有な領域の両末端78塩基を同時にPB2の塩基配列で置換したキメラCAT RNAは、PB2/CAT RNAと同様の頻度でレスキューされた。以上の成績から、DIRNAがパッケージング抑制の標的とするRNA分子を選択するためのシグナルは、各RNA分節の非コード領域に存在し、その中でもそれぞれの分節に特有な両末端78塩基は、識別にとって必須な領域であることが明らかになった。現在、このRNA分子識別に関与するNS2蛋白の機能解析を進めている。
敗血症性心筋障害におけるインテグリン受容体の機能の解析

本研究の目的はインテグリン強発現が敗血症性心筋障害に対してその障害を軽減できるかどうかを調べることである。リポ多糖(LPS)を20mg/kgのDoseで10週齢のオスのインテグリンα7β1D強発現マウスと同腹仔コントロールマウスに投与して敗血症モデルを作製したところ、心筋細胞障害を示すマーカーである血清トロポニンI (TnI)値はLPS投与48時間後のコントロールマウスにおいて8.5±1.8 mg/dL (LPS投与前:感度以下)であったのに対し、インテグリンα7β1D強発現マウスにおいては2.3±0.9mg/dLと有意に心筋障害が抑制されていた。また、生存率がコントロールマウスにおいてはLPS投与48時間で20%であったのに対し、インテグリンα7β1D強発現マウスでは68%と有意な改善が認められた。一方でα5β1D共発現マウスに同様の実験を行ったところ生存率、血清トロポニンI値はコントロールマウスと有意な差を認めなかった。小胞体ストレスのマーカーであるeIF2a-Pの発現を比較したところ、インテグリンα7β1D強発現マウスにおいてはその発現が抑制されており、小胞体ストレスが軽減していることが確認できたがα5β1Dこの強発現マウスにおいてはこの現象を確認することはできなかった。またSERCAの発現、ホスホランバンのリン酸化についてはコントロール、インテグリンα7β1D強発現マウス、インテグリンα5β1D強発現マウスの間で有意な差を認めなかった。一方で小胞体からのカルシウム放出チャネルであるリアノジン受容体のリン酸化はインテグリンα7β1D強発現マウスにおいて抑制されており、敗血症性心筋障害にはリアノジン受容体のリン酸化に伴う小胞体ストレスの増加が関与していると考えられた。また、インテグリンα7β1Dがそれらを抑制し敗血症性心筋障害を抑制することを確認した。リポ多糖(LPS)を20mg/kgのDoseで10週齢のオスのインテグリンα7β1D強発現マウスと同腹仔コントロールマウスに投与して敗血症モデルを作製したところ、心筋細胞障害を示すマーカーである血清トロポニンI (TnI)値はLPS投与48時間後のコントロールマウスにおいて8.5±1.8 mg/dL (LPS投与前:感度以下)であったのに対し、インテグリンα7β1D強発現マウスにおいては2.3±0.9mg/dLと有意に心筋障害が抑制されていた(p < 0.05)。血管内皮の超微形態を確認すると、LPS投与により心臓の毛細血管壁は浮腫により肥厚しフィブリンの析出像が認められたが、インテグリン強発現マウスでは壁の肥厚は減弱し、フィブリンの析出も認められなかった。健常血管内皮を覆うように存在するグリコカリックスについて透過型ならびに走査型電子顕微鏡を用いた超微形態を観察したところ、コントロールマウスにおいては血管内皮から剥離し、血管内皮が血管腔に暴露されていたが、インテグリン強発現マウスにおいてはその障害が抑制されていた。小胞体ストレスのマーカーであるeIF2a-Pの発現を比較したところ、インテグリン強発現マウスにおいてはその発言が抑制されており、小胞体ストレスが軽減していることが考えられた。インテグリン強発現マウスにおいて心筋障害が抑制されていることが確認され、その原因として小胞体ストレスが軽減していることが考えられた。現時点ではおおむね順調に研究は進行している。

一方で小胞体からのカルシウム放出チャネルであるリアノジン受容体のリン酸化はインテグリンα7β1D強発現マウスにおいて抑制されており、敗血症性心筋障害にはリアノジン受容体のリン酸化に伴う小胞体ストレスの増加が関与していると考えられた。また、インテグリンα7β1Dがそれらを抑制し敗血症性心筋障害を抑制することを確認した。引き続き血管内皮障害の検討を定量的に行う必要がある。また、インテグリン強発現マウスの心筋細胞を単離した状態で、Ca2+ハンドリング関連タンパク質の発現の検討、小胞体ストレスのマーカーであるeIF2a-P、小胞体内Ca2+量を表すカルレティキュリンの発現など小胞体ストレス関連タンパク質の分子生物学的評価等を行う。また、同じく単離した心筋細胞をCa2+蛍光プローブのFluo-4で染色し、心筋収縮に対応する活動電位によって惹起される全細胞質のCa2+濃度の上昇、すなわちCa2+トランジエントの測定を行う。また、さらに、RyR2からのCa2+の放出に対する影響を詳細に調べるために、単離心筋細胞の微小領域での非伝搬性のCa2+濃度上昇、すなわちCa2+スパークを計測し、RyR2の機能を評価する。
キャピラリー電気泳動を用いた血液アイソザイム分析の研究

血清蛋白分画では20μmX25cmの未処理溶融化シリカカラムを用い、電解液として150mMホウ酸・水酸化ナトリウム緩衝液(pH10.0)を選択、試料量2nLを用い、10kVの電圧を印加し、ほぼ10種類の血清蛋白成分を同定、分析(約5分程度)できる方法を確立し、基準値の設定、従来法との相関関係、分析再現性、共存物質の干渉などの検討を行い、満足される結果を得た。さらに、本邦に最近、上市された全自動分析装置、パラゴンCZE200キャピラリー電気泳動装置の評価を行った。本装置は申請者が確立した分析法をほぼペースとして作られた装置である。血清蛋白分画分析法は完全自動化され、臨床検査現場に相応しいものと評価した。また、本装置でキャピラリー電気泳動法と免疫固定法を併用したM蛋白血症同定の臨床評価を行いモノクローナルなM蛋白血症については、迅速かつ簡便な分析法であることが確認されたが、ジク-ロナル、ポリクロナールなものでは確認が困難であり現在、改善法を研究中である。酵素アイソエンザイムについては、ゼロ電位法を用いた分析法を確立評価した。50μmX57cm(有効長50cm)のカラムを用い、電解液として乳酸およびNADを含んだトリス緩衝液(20mM,pH8.7)、試料量2nLを用い、10kV5分間電圧を印加後、電圧の印加を止め、酵素反応(30分間)をさせ、更に電圧を印加(10kV)し、酵素反応の結果生成するNADHを測定することにより血清中LDHアイソザイムを測定する方法を確立し、臨床的評価を行い満足する結果を得た。さらに、感度の上昇を目的としてレーザー励起蛍光による検出法の確立、CK、Alp、アミラーゼアイソザイム等の分析法の確立、評価を研究継続中である。未処理溶融化シリカカラムを用いて、前処理を要さない血清蛋白分画分析法を確立し、ゼロ電位法を基本原理としたLDアイソザイム分析法の確立を行った。血清蛋白分画分析法は20μm(直径)X20cm(有効長)の未処理溶融化シリカカラムで電解液として150mMホウ酸緩衝液・水酸化ナトリウム溶液(pH10.0)を用いて、20mMりん酸-75mM塩化ナトリウム溶液にて血清を11倍に希釈した試料,約0.2nLをキャピラリーカラムに注入し、10kV6.5分の印加で約10分画のできる血清蛋白分画分析法を確立した。これらの蛋白は抗血清を用いたアフィニティカラムの素通り画分を本法で分析することにより、IgG,C3,α-MG,Tf,HP,α-AT,Alb,PreAlbなどと同定された。また、臨床検査現場で一般化されているセルロースアセテート膜電気泳動法(古典的な5分画)と本法の各蛋白画分は良好な相関を認め、1N-NaOH溶液でのカラム洗浄で再現性の良い連続分析を可能とした。この知見をもとにLDアイソザイム分析では電解液にLDの基質となるL-乳酸および補酵素であるNADを含んだ25mMトリス緩衝液(pH8.7)を電解液として、25mMトリス緩衝液で5倍に希釈した血清、約1nLを試料として20μm(直径)X50cm(有効長)の未処理溶融化シリカカラムに導入し、10kV,5分間、電圧を印加後、いったん、電圧の印加を止め(ゼロ電位法)、アイソザイム蛋白と電解液中の基質を反応させ、その結果、生ずるNADHを、さらに10kV,30分の印加によりカラム外に排出しLDアイソザイムを分析する方法を確立した。また、レーザー励起蛍光検出による4-methylumbeliferyl phosphoric acidを基質とした血液アルカリ性ホスファターゼアイソザイムの分析法の確立を継続研究している。

50μmX57cm(有効長50cm)のカラムを用い、電解液として乳酸およびNADを含んだトリス緩衝液(20mM,pH8.7)、試料量2nLを用い、10kV5分間電圧を印加後、電圧の印加を止め、酵素反応(30分間)をさせ、更に電圧を印加(10kV)し、酵素反応の結果生成するNADHを測定することにより血清中LDHアイソザイムを測定する方法を確立し、臨床的評価を行い満足する結果を得た。さらに、感度の上昇を目的としてレーザー励起蛍光による検出法の確立、CK、Alp、アミラーゼアイソザイム等の分析法の確立、評価を研究継続中である。血清蛋白分画では20μm X25cmの未処理溶融化シリカカラムを用い、電解液として150mMホウ酸・水酸化ナトリウム緩衝液(pH10.0)を選択、試料量2nLを用い、10kVの電圧を印加し、ほぼ10種類の血清蛋白成分を同定、分析(約5分程度)できる方法を確立し、基準値の設定、従来法との相関関係、分析再現性、共存物質の干渉などの検討を行い、満足される結果を得た。さらに、本邦に最近、上市された全自動分析装置、パラゴンCZE200キャピラリー電気泳動装置の評価を行った。本装置は申請者が確立した分析法をほぼベースとして作られた装置である。血清蛋白分画分析法は完全自動化され、臨床検査現場に相応しいものと評価した。また、本装置でキャピラリー電気泳動法と免疫固定法を併用したM蛋白血症同定の臨床評価を行いモノクローナルなM蛋白血症については、迅速かつ簡便な分析法であることが確認されたが、ジク-ロナル、ポリクローナルなものでは確認が困難であり現在、改善法を研究中である。酵素アイソエンザイムについては、ゼロ電位法を用いた分析法を確立評価した。
オゾン水処理技術の体系化研究

オゾンの分解反応について評価したところ、初期オゾン注入率の違いにより、オゾンの分解速度が異なることが明らかとなった。すなわち、水中の有機物の質的変化についても検討する必要があると考えられた。ただし、総括的なオゾン曝露量とHOラジカル曝露量との間には一定の関係が認められた。また、連続式の実験から、異なる反応器および条件においては、オゾン濃度の違いがあるものの、それぞれの条件において、酸化力が一定傾向に変化することを考慮した評価を行うことは可能と考えられた。実験室規模の反応装置として、回分式および半回分式反応装置の設計・構築を行った。主に回分式による評価に焦点を当てるとともに、比較を目的として純水系に加えて、一部対象水系としての河川水を用いた実験を前倒しして行った。回分式反応装置については、十分な精度で繰り返し性の高い実験が可能な手法を確立できた。特に、これまでOHラジカルに関する情報取得のために添加されていたp-CBAに関して反応系への影響がほぼないことを実験的に示すことができた。また、初期に急激に消費されるオゾンとその後に緩やかに消費されるオゾンについて、緩やかな反応を一次反応として評価し、そこから急激な反応によるオゾン消費量を推定する手法の提案と初期評価を行った。本評価により、オゾン注入率が低いほうが、初期のオゾン消費量が多いこと、緩やかな反応の速度定数が大きいことが分かった。また、OHラジカルについては、濃度としては低いものの、オゾンとの比率が高いことが分かった。今後は、本手法を複数回同じ採取場所の水に対して適用するとともに、異なる場所での水にも適用し一般化を図る。オゾン指標としては、主にオゾンとの反応によって除去されると考えられる物質および物質群に関しては、オゾン消費量を指標とすることで概ね評価可能と考えられる一方、多段階で反応が進行する臭素酸イオンの生成については、オゾン注入率を変えた場合、同じオゾン消費量であっても生成濃度が異なること、さらには、オゾン注入率が低い場合には生成が認められない一方、同程度のオゾン消費量でもオゾン注入率が高くなることで臭素酸イオンの生成が認められることを明らかにした。このことから臭素酸イオンに関しては、総括的な評価ではなく速度論的な評価が必要であると考えられた。以上のように、焦点を当てるべき論点や評価手法を提案できたことから、連続系の評価や比較を行うための基盤を確立できた。昨年に引き続き主に、反応特性に焦点を当てた評価を継続した。回分式の装置を用いたオゾン処理実験では、実験回数を増やし、より高精度な評価を取り入れることによって、反応初期に急激に消費されるオゾン量がオゾン注入率によってほぼ異ならないことを示した。また、ラジカルスカベンジャーを添加することにより、初期に急激に消費されるオゾン量が3672%低いことを示した。オゾン曝露量およびオゾン消費量に対するヒドロキシル(HO)ラジカル曝露量を検討したところ、対象水によっては、オゾン注入率の範囲の違いはあるものの異なるオゾン注入率でも同程度の結果が得られる場合があることを示した。この時、同程度の臭素酸イオンの生成量が確認できたことから、これらの指標の重要性が確認できた。しかしながら、初期のオゾン消費量の結果が昨年度の結果と異なる部分もあることから、初期の急激な反応についてはより詳細な実験データを得ることが重要であると考え、反応初期1数秒におけるデータの取得が可能となる装置の開発を行い、ほぼ確立に至っている。また、促進酸化処理(AOP)についても、HOラジカルの生成量と臭素酸イオン生成量の観点からオゾン処理との比較を行った。半回分式の実験では、AOPにおいて高いHOラジカル生成量と臭素酸イオンの抑制が確認できた。一方で、連続系では、HOラジカル生成量は想定通り高かったが、反応槽の種類によっては臭素酸イオンについてもAOPで高いという結果となり、反応系の流動特性が促進酸化の処理性、特に臭素酸イオン生成量に大きく影響する可能性を示した。現在、反応については、逐次型の反応モデルの開発も行っており、これらの確立とモデルを用いた反応性の評価を行っていく。溶存有機物濃度が1mgC/Lと比較的清澄な浄水場内における凝集沈殿処理水を用いて、回分および連続実験によるオゾン処理を行った。回分実験において、ヒドロキシラジカル捕捉剤を添加することで、オゾンの分解を一次反応として評価した場合の反応速度定数は最大で88%低下した。ただし、オゾンの分解を一次反応として評価した場合、初期のオゾン注入率の上昇に伴って、速度定数が低下した。これまでの多くの研究では、初期オゾン注入率の影響に関してはほとんど検討されておらず、一次反応として評価されてきたが、必ずしも適切ではない可能性が示唆された。本結果は、水質マトリクスとしての有機物等が酸化・分解されることにより、オゾンの消費が少なくなることや有機物の質的変化によるヒドロキシラジカルの生成および消費速度が変化したことによると考えられる。

回分実験において、オゾンおよびヒドロキシラジカルの濃度と時間の積である曝露量を評価したところ、初期オゾン注入率によらず比較的よい相関が認められた。連続実験では、同じオゾン注入率をオゾンガス濃度およびガス流量の2つの組み合わせで評価し、また2つのオゾン注入率において検討したところ、オゾンおよびヒドロキシラジカル曝露量には、ある程度の線形性が得られた。また、回分および連続実験の結果から、反応初期の急激なオゾン消費時には、10のマイナス10乗M・秒程度のヒドロキシラジカル曝露量があると推測された。今後、オゾンの反応およびヒドロキシラジカルの反応に関しては、より詳細な評価を行い、反応組込型の流動モデルにおいても、時間経過方向へのオゾンおよびヒドロキシラジカル反応の変化にも追随可能となるように展開していく。26年度が最終年度であるため、記入しない。水処理工学26年度が最終年度であるため、記入しない。回分実験への焦点化および対象水系実験の前倒しなど、一部年度間課題の入れかえを行ったところがあるが、各種評価のための指標の提案やその適応性に関する評価ができており、25年度以降の研究推進に対しても方向性を見いだせていることから、おおむね順調に進展していると考えている。もともと、単なる実験結果の提示のみならず、反応機構などに立脚した評価を目指しているため、深く検討すればするほど、興味深い現象などが見受けられるため若干の発散があるとは認識している。そのために「やや遅れている」との自己評価とした。しかしながら、本研究外として今後検討すべき課題の抽出にも役立っており、また本研究をまとめるにあたっての焦点についても明らかとなりつつあるため、最終年度においては、加速度的に成果をあげられるものと判断している。対象水を同じくして、回分実験、半回分実験、またできる限り前倒しをして連続実験による結果の比較を行うことによって、実験系の違いによるデータの有用性・限界性、独自性・相互性・補完性の実験的検討と科学的解明を進める。また、対象水を複数用意することによって、水質として評価すべき項目についても明らかにする。反応〓〓型オゾン接触流動モデルについてもできるだけ早い段階でプロトタイプを作成する。申請時に挙げている各実験系のデータの有用性・限界性、独自性・相互性・補完性の評価および実験系間の比較については、詳細な逐次反応モデルとうまく連携させて、時間短縮を図るとともに、より反応機構面からの評価を加えていく。反応組込型オゾン接触槽流動モデルに関しては、まず単純なオゾン分解を導入したモデルの早期確立を図るとともに、HOラジカルの反応を組み込んだモデル、最終的には各種反応を逐次反応として組み込んだモデルへと順次高度化させる。これらを用いて、最終目標であるオゾン水処理技術の体系化を目指すとともに、実プラントへの適用などを通じて、最適制御の達成や新たな反応装置開発につながるように進める。昨年度は、回分実験に焦点を当てたこともあり、必要試薬類が少なくて済んでいる。今後は対象水としての種類を増加させるとともに、必要試薬類の量も増加することからこれらに費用を当てる。
転写因子PU.1による肺胞マクロファージへの分化調節機構の解明

肺胞マクロファージの分化・活性化における転写因子PU.1の役割を明らかにするため、顆粒球・単球コロニー刺激因子(GM-CSF)ノックアウトマウス由来の肺胞マクロファージ細胞株(mAM)、およびマウスマクロファージ細胞株(RAW264.7)にPU.1 siRNAを安定的に発現させた培養細胞株(RAWsiPU.1)を研究に用いた。mAM細胞は細胞形態が円形から紡錘形に変化していた。蛍光ラテックスビーズを用いて貪食機能を検討したところ、mAM細胞では貪食機能の低下を認めた。また、mAMでは単球コロニー刺激因子(M-CSF)の遺伝子発現が亢進していたが、これはM-CSF遺伝子の転写活性の増加によるものであった。一方、RAW siPU.1細胞では、細胞の継代に伴いPU.1の発現が回復してきた。このため、再度PU.1をノックダウンするためRAW細胞へのPU.1 siRNAの遺伝子導入を再度行い、新たな安定発現細胞株を作成中である。すでに今回も蛋白発現レベルでのPU.1ノックダウンを確認しているため、引き続きreal time PCRにより種々の遺伝子発現を解析していく。現在はマクロファージから産生されるサイトカイン(例えばTNF-αやIL-1β、IL-6、IL-8、IL-10など)あるいはマクロファージの分化に重要な他の転写因子群(例えばICSBPやMafBなど)について、それぞれのPCRプライマーを作成した。さらに貪食機能やアポトーシスについても検討していく予定である。肺胞マクロファージの分化・活性化における転写因子PU.1の役割を明らかにするため、まず、顆粒球・単球コロニー刺激因子(GM-CSF)ノックアウトマウス由来の肺胞マクロファージ細胞株(mAM)を研究に用いた。GM-CSFノックアウトマウスは肺胞蛋白症類似の病像を呈し、AMの自然免疫能が低下していることが知られている。mAMにおけるPU.1の遺伝子発現レベルをreal time PCRで検討したところ、コントロールの肺胞マクロファージに比べて、著しく発現レベルが低下していた。この結果は気管支肺胞洗浄により回収したGM-CSFノックアウトマウスの肺胞マクロファージを用いた実験結果と同様の傾向であった。また、mAMでは単球コロニー刺激因子(M-CSF)の発現や産生が亢進していた。さらにPU.1自身の役割を明確にするために、我々はRNA interference (RNAi)の手法を用いて、分化したマクロファージのPU.1をノックダウンした。すなわちマウスマクロファージ細胞株RAW264.7へのPU.1 siRNA導入細胞を確立している。引き続いてこの細胞を用いてreal time PCRにより種々の遺伝子発現解析を検討している。現在はマクロファージから産生されるサイトカイン(例えばTNF-αやIL-1β、IL-6、IL-8、IL-10など)あるいはマクロファージの分化に重要な他の転写因子群(例えばICSBPやMafBなど)について、それぞれのPCRプライマーを設計し、各々の反応条件を検討しているところである。同時にこれらのサイトカインや転写因子に対するELISAやWestern blottingについて、それぞれ実験条件の最適化を進めている。
広エネルギー領域の精密測定による超高エネルギー宇宙線の源と伝播の統一的解釈

TA実験は700平方kmをカバーする507台の地表検出器(SD、1.2km間隔)と38台の大気蛍光望遠鏡(FD)からなり、さらに「TALEハイブリッド実験」と呼ばれる、低エネルギー側への検出感度拡張のための高密度配置30平方km SDアレイ(80台、400m間隔)と高仰角FD 10台が追加され、2018年から稼働している。本研究では、このTALEハイブリッド実験を5年間継続し、さらに200m間隔で50台のSDを追加設置し、化学組成測定感度を10の15乗電子ボルトまで下げる。これによって10の15乗電子ボルト以上5桁におよぶ広い範囲でのエネルギースペクトルと化学組成の精密同時測定する。
統計的モデリングに基づく時系列データからの情報抽出・知識発見の方法に関する研究

統計的モデリングの方法,統計モデルに基づく知識発見の方法,実データの解析への応用,ソフトウェア開発の4分野に関する研究を行った.1.統計的モデリングの基礎的研究としては,自己組織型の状態空間モデルによる自動モデル構成をより安定化させるために,モンテカルロフィルタのリサンプリングの方法の改良を行った.さらに,数値的問題が発生しがちな固定パラメータ推定の場合の対策を検討して,新しい方法を検討した.2.発見的モデリングに関しては,樋口はcDNAマイクロアレイデータの解析のためのベイジアンネットワーク推定の新しいアルゴリズムを開発した.田村は時系列解析,主成分分析,クラスター分析を用いて日経225平均の1分間隔データの変化パターンの特徴抽出を行い,曜日などの違いによりパターンが異なるかどうかに関する知識発見を目的とする研究を行った.3.実データ解析への応用に関しては,北川は海底地震計アレイで取得された多変量時系列に基づく地下構造の推定に関して時空間平滑化の近似的方法を開発した.樋口は大規模電流系の自動同定:DMSP-Fシリーズデータの全解析,金星雲撮像データからの大気大循環推定アルゴリズムの誤差解析,電離層電子密度高度プロファイル推定(逆)問題へのベイズ的解析を行った.佐藤はマクロ経済データのモデリングを行い,多変量時系列モデルを利用して日本経済の将来予測,シミュレーションおよび金融政策の決定などに関して興味ある結果を得た.4.ソフトウェア開発に関連して,田村はハウスホルダー変換の部分をMPIによる並列化を行うことによって一変量,多変量ARモデル推定プログラムの並列化を行った.また,一般状態空間モデルのフィルタリング・平滑化のための並列計算プログラムの試作を行った.統計的モデリングの方法,統計モデルに基づく知識発見の方法,実データの解析への応用,ソフトウェア開発の4分野に関する研究を行った.1.統計的モデリングの基礎的研究としては,自己組織型の状態空間モデルによる自動モデル構成をより安定化させるために,モンテカルロフィルタのリサンプリングの方法の改良を行った.さらに,数値的問題が発生しがちな固定パラメータ推定の場合の対策を検討して,新しい方法を検討した.2.発見的モデリングに関しては,樋口はcDNAマイクロアレイデータの解析のためのベイジアンネットワーク推定の新しいアルゴリズムを開発した.田村は時系列解析,主成分分析,クラスター分析を用いて日経225平均の1分間隔データの変化パターンの特徴抽出を行い,曜日などの違いによりパターンが異なるかどうかに関する知識発見を目的とする研究を行った.3.実データ解析への応用に関しては,北川は海底地震計アレイで取得された多変量時系列に基づく地下構造の推定に関して時空間平滑化の近似的方法を開発した.樋口は大規模電流系の自動同定:DMSP-Fシリーズデータの全解析,金星雲撮像データからの大気大循環推定アルゴリズムの誤差解析,電離層電子密度高度プロファイル推定(逆)問題へのベイズ的解析を行った.佐藤はマクロ経済データのモデリングを行い,多変量時系列モデルを利用して日本経済の将来予測,シミュレーションおよび金融政策の決定などに関して興味ある結果を得た.4.ソフトウェア開発に関連して,田村はハウスホルダー変換の部分をMPIによる並列化を行うことによって一変量,多変量ARモデル推定プログラムの並列化を行った.また,一般状態空間モデルのフィルタリング・平滑化のための並列計算プログラムの試作を行った.研究計画に基づき,今年度は統計的モデリングの基礎,発見的モデリングの方法,実データ解析への応用,ソフトウェア開発の4分野に関する研究を行った.1.統計的モデリングの基礎的研究としては,従来の自己調整型の状態空間モデルを発展させ,ノイズの分布自体をオンラインで同定しながら,自動的にモデルを構成する方法を考案し,関連するフィルタリングおよび平滑化のアルゴリズムを導出し,実用性の検討をおこなった.2.発見的モデリングに関しては,樋口はノード点の場所や個数を自動的に調整する統計的モデルによって,信号到着時刻を自動推定する方法を開発した.北川は反射波の伝播経路をモデル化して時空間平滑化を行う方法を研究した.北川と川崎はインフレ率予測誤差の分析に関連して,多数の経済共変量データの中から重要な変数を効率的に検出する方法に関する研究を行った.3.実データ解析への応用に関しては,北川は海底地震計アレイで取得された多変量時系列に基づく地下構造の推定の問題、とくに反射波の検出の問題を研究した.樋口は多点同時観測された磁気データにおけるサブストームの開始時刻の自動推定法を開発した.川崎と佐藤は金融データのモデリングを試み,特に,モンテカルロフィルタを用いたマルチファクターモデルの推定法,high frequencyデータを用いた分析法などの研究を行った.これらの研究成果は関連する分野の国際シンポジウム,研究会等で発表した.4.ソフトウェア開発に関連しては,これまで推進してきたWebを利用したソフトウェアの公開,計算資源の公開の方法を改良した.また,各個別分野への応用において開発してきた計算ソフトウェアを汎用化し,一般公開する可能性について検討し,次年度への準備を行った.これとは別に,統計数理研究所に新たにブートストラップマシンが導入されたので田村と佐藤を中心に,これを利用したモンテカルロ法や数値的最適化の効率的計算法の開発や並列計算の実装化のための研究をおこなった.統計的モデリングの方法,統計モデルに基づく知識発見の方法,実データの解析への応用,ソフトウェア開発の4分野に関する研究を行った.1.統計的モデリングの基礎的研究としては自己組織型の状態空間モデルによる自動モデル構成をより安定化させるために,モンテカルロフィルタのリサンプリングの方法の改良を行った.さらに,数値的問題が発生しがちな固定パラメータ推定の場合の対策を検討して,新しい方法を検討した.2.発見的モデリングに関しては樋口はcDNAマイクロアレイデータの解析のためのベイジアンネットワーク推定の新しいアルゴリズムを開発した.

田村は時系列解析,主成分分析,クラスター分析を用いて日経225平均の1分間隔データの変化パターンの特徴抽出を行い,曜日などの違いによりパターンが異なるかどうかに関する知識発見を目的とする研究を行った.3.実データ解析への応用に関しては北川は海底地震計アレイで取得された多変量時系列に基づく地下構造の推定に関して時空間平滑化の近似的方法を開発した.樋口は大規模電流系の自動同定:DMSP-Fシリーズデータの全解析,金星雲撮像データからの大気大循環推定アルゴリズムの誤差解析,電離層電子密度高度プロファイル推定(逆)問題へのベイズ的解析を行った.佐藤はマクロ経済データのモデリングを行い,多変量時系列モデルを利用して日本経済の将来予測,シミュレーションおよび金融政策の決定などに関して興味ある結果を得た.4.ソフトウェア開発に関連して,田村はハウスホルダー変換の部分をMPIによる並列化を行うことによって一変量,多変量ARモデル推定プログラムの並列化を行った.また,一般状態空間モデルのフィルタリング・平滑化のための並列計算プログラムの試作を行った.
金属と小員環化合物間の相互作用を制御因子とする反応系の研究

研究目的:本研究は化合物の複合的な性質の中から特定の性質を取り出して研究し,さらにこれを反応の高次制御に応用するために,置換シクロプロペノン誘導体に注目し研究を行なった。本年度の研究の結果,(1)有機亜鉛試薬の不斉カルボメタル化反応,(2)カルボメタル化反応の制御因子に関する理論的研究,(3)1,5ー水素移動反応を利用したジビニルケトン類の新規合成法の開発,(4)新しい熱的〔3+2〕付加環化反応による5員環の合成の確立などの成果を得たので報告する.研究成果:(1)オレフィンの不斉カルボメタル化というこれまでにない不斉合成の手法を光学活性シクロプロペノンアセタ-ルを基質として用いることにより実現できた.オレフィンに対して,リチウム,亜鉛等のアリル金属試薬を付加させることにより,高い立体選択性が発現することがわかった.またアリル亜鉛反応剤におけるダミ-の配位子の利用という新しい考え方を提唱できた.(2)シクロプロペンへの求核反応剤の付加の反応経路をMe,MeLi,およびMeCuをモデルにab initio分子軌道計算を用い検討した結果,有機金属化合物の反応はメタラシクロプロパン性の高い4中心遷移状態をへて進行することが示された.(3)本研究で合成したシス-ジ置換シクロプロパンを熱転位させジビニルケトンアセタ-ルを収率良く得る方法を開発できた.(4)昨年度の検討によってシクロプロペノンアセタ-ルの一般的合成法を確立した,これを利用して合成した置換シクロプロペノンアセタ-ル類の熱的〔3+2〕付加環化反応によるシクロペンテノン誘導体の新規合成法を確立できた.研究目的:本研究は化合物の複合的な性質の中から特定の性質を取り出して研究し,さらにこれを反応の高次制御に応用するために,置換シクロプロペノン誘導体に注目し研究を行なった。本年度の研究の結果,(1)有機亜鉛試薬の不斉カルボメタル化反応,(2)カルボメタル化反応の制御因子に関する理論的研究,(3)1,5ー水素移動反応を利用したジビニルケトン類の新規合成法の開発,(4)新しい熱的〔3+2〕付加環化反応による5員環の合成の確立などの成果を得たので報告する.研究成果:(1)オレフィンの不斉カルボメタル化というこれまでにない不斉合成の手法を光学活性シクロプロペノンアセタ-ルを基質として用いることにより実現できた.オレフィンに対して,リチウム,亜鉛等のアリル金属試薬を付加させることにより,高い立体選択性が発現することがわかった.またアリル亜鉛反応剤におけるダミ-の配位子の利用という新しい考え方を提唱できた.(2)シクロプロペンへの求核反応剤の付加の反応経路をMe,MeLi,およびMeCuをモデルにab initio分子軌道計算を用い検討した結果,有機金属化合物の反応はメタラシクロプロパン性の高い4中心遷移状態をへて進行することが示された.(3)本研究で合成したシス-ジ置換シクロプロパンを熱転位させジビニルケトンアセタ-ルを収率良く得る方法を開発できた.(4)昨年度の検討によってシクロプロペノンアセタ-ルの一般的合成法を確立した,これを利用して合成した置換シクロプロペノンアセタ-ル類の熱的〔3+2〕付加環化反応によるシクロペンテノン誘導体の新規合成法を確立できた.
神経回路形成時の軸索成長円錐におけるアクチン細胞骨格の役割

脳の構造的基盤である神経回路網形成過程において、軸索先端の成長円錐の形態及び運動機能が障害されると、脳は正しい神経回路網を形成できなくなり、脳機能に異常を生じる。本研究では、成長円錐の形態及び運動機能に直接関与するアクチン細胞骨格の制御機構を解明するために、制御される側のアクチンフィラメントに着目し、その物理的・生化学的性質を決定するアクチン結合蛋白ネットワークの変化を、初代海馬培養神経細胞を用いて明らかにした。種々の発生過程め培養海馬神経細胞におけるアクチン結合蛋白ドレブリンの成長円錐内分布を調べた。培養開始後、6時間、12時間、36時間、3日、7日後に固定し、免疫蛍光染色法により局在を解析したところ、発生過程stage2においてはtransition領域に分布していることがわかった。また、Neutabin 1の成長円錐内における分布はドレブリンの分布と類似していることがわかった。培養開始後36時間後の神経細胞軸索成長円錐を用いて種々のアクチン細胞骨格関連蛋白の免疫系光染色を行い、それぞれの特徴的な分布を明らかとした。微小管はtransition領域には進入しなかった。ドレブリンEとドレブリンAの局在を区別して解析するためにドレブリンA特異抗体の開発を行った。ドレブリンA特異的な挿入配列に相当するペプチドに対して抗体を作製し、同ペプチドによりエピトープセレクションによりドレブリンA特異的抗体を作製することができた。その結果成長円錐にはドレブリンEのみが存在することわかった。また、この抗体を用いて、移動中の神経細胞にはドレブリンEのみが発現しており、この性質を用いることにより成熟脳での移動中の神経細胞の同定法を開発し、ラット梨状葉に移動神経細胞が存在することを示した。また、RNAi法を用いてドレブリンの発現をノックダウンした場合に軸索の成長が抑制されることを示した。神経信号伝達の構造的基盤は神経回路網であり、発生過程において神経細胞体から伸び出した軸索が遠く離れた目的神経細胞とシナプス結合を選択的に作ることにより形成される。この過程において、軸索先端の成長円錐の形態及び運動機能が障害されると、脳は正しい神経回路網を形成できなくなり、脳機能に異常を生じる。本研究では、成長円錐の形態及び運動機能に直接関与するアクチン細胞骨格の制御機構を解明するために、制御される側のアクチンフィラメントに着目し、その物理的・生化学的性質を決定するアクチン結合蛋白ネットワークの変化を、初代海馬培養神経細胞、及び遺伝子改変動物を用いて明らかにする。培養海馬神経細胞を用いて、神経に豊富なアクチン結合蛋白ドレブリンの成長円錐内における分布を調べた。培養開始後、6時間、12時間、36時間、3日、7日後に、4%パラフォルムアルデヒド、0.1%グルタールアルデヒド(リン酸緩衝液pH7.4)で固定し、免疫蛍光染色法により局在を解析した。発生過程stage 2においてはtransition領域に分布していることがわかった。また、Neurabin 1の成長円錐内における分布はドレブリンの分布と類似していることがわかった。ドレブリンEとドレブリンAの局在を区別して解析するために、ドレブリンA特異抗体を新たに作製した。次に、リン酸カルシウム法によりGFP-drebrin Eを培養神経細胞に過剰発現させ、成長円巣に起こる変化を解析した。その結果、ドレブリンの過剰発現は成長円錐の形成を阻害することが示唆された。それと同時に、突起成長促進作用が観察された。また、生きた細胞内でのGFP-drebrin Eの動的局在変化を解析する準備を進めた。