hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高温岩体フラクタル亀裂ネットワーク内の物質と熱移動の解析

本研究では、高温岩体内に形成された人工亀裂貯留層の挙動と寿命を評価することを目標に、亀裂系における流体、エネルギー及び化学物質移動の連成現象に関する数値モデルを構築するとともに、シリカの溶解・析出による亀裂の開口幅の空間分布の時間的変化を予測し、高温岩体人工亀裂貯留層における長期熱水循環の移動現象について解明するものである。研究成果は以下のようである。本問題を単純化し、数学的に取り扱いやすくするために、以下の仮定をする。高温岩体内の人工亀裂は、数mm以下の薄い開口幅の平板状である。亀裂内には、シリカ溶液が満たされ、液体の流れは擬定常で速度水頭は無視できるほど小さく、流れはダルシーの法則に従う。また流速は厚さ方向に一様に分布する。流れによる物質及び熱の移動は非定常で、移流拡散により支配され、温度及びシリカ濃度は厚さ方向に一様に分布する。岩石マトリクス内では、浸透率と流体貯留容量は無視できるほど小さく、熱移動は非定常で伝導支配である。岩石マトリクスは非圧縮性である。亀裂と岩石マトリクス間では、熱の移動は伝導により支配され、亀裂と岩石マトリクス境界での熱抵抗は無視できる。境界面における水と岩石の相互作用によるシリカの溶解と析出は、温度のみの関数である。また、岩石はシリカ(石英)でのみ構成されるものとする。上記の仮定の基に、亀裂内の流動方程式、熱移動方程式、物質移動方程式、岩石マトリクス内の熱移動方程式を表し、差分法により解いた。限られた条件の下での計算結果ではあるが、次のことが明らかにされた。(1)シリカの溶解に伴う亀裂開口幅は、還元点近傍の流速の速い領域よりも、その外側の流速の遅い領域で顕著に増大する。(2)シリカの溶解に伴う亀裂開口幅の増大による亀裂浸透性への影響は極めて小さい。(3)亀裂内の局所的シリカ溶解量は少ないが、その量が全て生産点へ集中することになるので、生産点でのシリカ累計産出量は無視できないほど多くなり、生産井内及び地上配管内でのシリカの析出による閉塞の障害が懸念される。
発がんにおける突然変異と染色体再構成

本研究は、ヒトを中心にして、突然変異と染色体再構成に焦点を絞り、がんの発生と増殖の機構を追求してきた。先ず、腫瘍原性の突然変異の特性を明らかにする目的で網膜芽細胞腫患者206例で染色体分析を行った。欠失を含む13q14の構造異常は新生配偶子突然変異の8.4%を占め、その大部分が父方で起っていることが明らかとなった。多内分泌腺腫瘍症家系の123名でRFLPで主遺伝子の座位の同定を試みてきたが、現在のところまだ同定できていない。しかし範囲は絞られてきた。ウイルムス腫瘍では#1染色体の短腕の欠失が特異的染色体異常として観察された。また、前白血病変の中にも#5あるいは#7染色体の部分欠失が高頻度で観察され、ヒトの発癌に欠失型の突然変異がかなり一般的に関与している可能性が強く示唆された。色素性乾皮症の細胞でも紫外線でチオグアニン耐性突然変異(多くは欠失型突然変異)が多く誘発される。神経芽細胞腫は癌遺伝子N-mycの増幅が約40%の症例で認められた。いずれも【III】期および【IV】期の症例である。増幅は腫瘍発生の初期で既に起っており、増殖と共に増幅したものでないことがわかった。従って、ステージは移行性でなく、N-mycの増幅が類型の決定要因となっていることが示唆された。網膜芽細胞腫では23例中7例にN-mycの増幅が認められた。しかし、ステージや悪性度との関係は現在のところ不明である。ATL患者の末梢血リンパ球を直接法により染色体を調べた結果、10症例中8症例に14q11に切断点を持つ染色体転座が観察されATL発症のどこかの段階で14q11転座が重要な要因となっていることが示唆された。一方、Bリンパ球性腫瘍のうちt(14;18)転座では#18染色体上のbc1-2遺伝子の再構成と異常発現が認められた。また、t(14;6)転座では#6染色体の転座領域が単離され、その領域は広い生物種にわたって保有されることが分った。
新しいタイプのジフルオロホスホン酸誘導体の合成と生物活性評価

1.プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)阻害薬の合成と活性評価:PNPは、プリンヌクレオシドをリボースー1ーリン酸とプリンに可逆的に加リン酸分解する酵素である。PNP阻害薬は、T-細胞白血病などの細胞性免疫の異常により引き起こされる疾患の特異的な治療薬としての利用が期待されている。無機リン酸のミミックとなる。「CF_2P(O)(OH)_2」とプリン塩基をシクロプロパン環あるいは環状エーテルを含むアルキルスペーサで連結した数種類の新規ヌクレオチドアナログを合成した。シクロプロパン環を含むアルキルスペーサで連結したヌクレオチドアナログは、ヒト赤血球由来のPNPには高い親和性を示さなかったが、微生物由来のCellulomonas sp.PNPに高い阻害活性が認められた。一方、環状エーテルを含むアルキルスペーサで凍結したヌクレオチドアナログは、大腸菌由来のPNPには全く阻害活性を示さなかったが、ヒト赤血球由来PNPに対して極めて高い阻害活性を示した。2.低分子量型プロテインチロシンホスファターゼ(PTP)阻害薬の合成と活性評価:PNPは、細胞内情報伝達系で細胞の増殖などに関与する酵素である。PTP阻害薬は、新しいタイプの抗がん剤を見いだすためのリード化合物となり得る。リン酸化チロシンのエステル酵素を「CF_2」で置き換えたα,αージフルオロベンジルホスホン酸型類縁体(1)並びに1のP=O結合を「P=S結合」で置き換えたホスホノチオ酸型類縁体(2)の簡便な合成法を開発した。合成されたジフルオロベンジルホスホン酸型類縁体(1)の中には、Ser/Thrホスファターゼには阻害活性を示さないが、PTPに選択的に阻害活性を示す分子があった。また、ホスホノチオ酸類縁体(2)のPTP阻害活性は、対応するホスホン酸(1)よりも高まることが明らかとなった。1.プリンヌクレオチドホスホリラーゼ(PNP)阻害薬の合成と活性評価:PNPは、inosineなどのプリンヌクレオシドをリボース-1-リン酸とプリンに可逆的に分解する酵素である。PNP阻害薬は、T-細胞白血病などの細胞性免疫の不全により引き起こされる疾患の特異的な治療薬としての利用が期待されている。無機リン酸のミミックとなる「CF_2P(O)(OH)_2」とグアニンあるいはヒポキサンチンを二重結合やシクロプロパン環を含むアルキルスペーサーで連結した数種類の新規ヌクレオチドアナログを合成した。これらのヌクレオチドアナログは、ヒト赤血球由来PNPよりも微生物由来PNPに対して興味深い阻害活性プロファイルを示し、種選択的PNP阻害薬を見いだすためのリード化合物となることが示唆された。2.低分子量型プロテインチロシンホスファターゼ(PTP)阻害薬の合成と活性評価:PTPは、細胞内情報伝達系で細胞の増殖などに関与する酵素であり、細胞の恒常性を維持するうえで重要な役割を担う。PTP阻害薬は、細胞内情報伝達系の詳細を明らかとするための生化学的toolとなり、新しいタイプの抗がん剤を見いだすためのリード化合物となり得る。フェニルホスフェートのエステル酸素を「CF_2」で置き換えた安定類縁体(ジフロロベンジルホスホン酸)の新規合成法を開発した。この合成法を活用して、芳香核上に様々な置換基を有するジフルオロペンジルホスホン酸誘導体を簡便に合成した。

これらの類縁体のヒトPTP-1Bに対する構造活性相関を検討した結果から、メタ位にエチニル基を導入したジフルオロベンジルホスホン酸誘導体が、既存の低分子量型PTP阻害薬の一つである2-ナフチルジフルオロメチルホスホン酸の約36倍の阻害活性を示すことが明らかとなった。1.プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)阻害薬の合成と活性評価:PNPは、プリンヌクレオシドをリボース-1-リン酸とプリンに可逆的に加リン酸分解する酵素である。PNP阻害薬は、T-細胞白血病などの細胞性免疫の異常により引き起こされる疾患の特異的な治療薬としての利用が期待されている。無機リン酸のミミックとなる「CF_2P(O)(OH)_2」とプリン塩基をシクロプロパン環あるいは環状エーテルを含むアルキルスペーサで連結した数種類の新規ヌクレオチドアナログを合成した。シクロプロパン環を含むアルキルスペーサで連結したヌクレオチドアナログは、ヒト赤血球由来のPNPには高い親和性を示さなかったが、微生物由来のCellulomonas sp.PNPに高い阻害活性が認められた。一方、環状エーテルを含むアルキルスペーサで連結したヌクレオチドアナログは、大腸菌由来のPNPには全く阻害活性を示さなかったが、ヒト赤血球由来PNPに対して極めて高い阻害活性を示した。2.低分子量型プロテインチロシンホスファターゼ(PTP)阻害薬の合成と活性評価:PTPは、組織内情報伝達系で細胞の増殖などに関与する酵素である。PTP阻害薬は、新しいタイプの抗がん剤を見いだすためのリード化合物となり得る。リン酸化チロシンのエステル酵素を「CF_2」で置き換えたα、α-ジフルオロベンジルホスホン酸型類縁体(1)ならびに1のP=O結合を「P=S結合」で置き換えたホスホノチオ酸型類縁体(2)の簡便な合成法を開発した。合成されたジフルオロベンジルホスホン酸型類縁体(1)の中には、Ser/Thrホスファターゼには阻害活性を示さないが、PTPに選択的に阻害活性を示す分子があった。また、ホスホノチオ酸類縁体(2)のPTP阻害活性は、対応するホスホン酸(1)よりも高まることが明らかとなった。
農業水路系における水生生物の環境DNAメタバーコーディング手法の開発

水や土壌等の環境サンプルからDNAを抽出し、そこに生息している生物種を推定する環境DNA分析が注目されている。本研究では、環境DNAの塩基配列を決定し、その塩基配列をDNAデーターベースに照合することにより、農業水路系における魚類や甲殻類等の水生生物種を網羅的に検出可能な環境DNAメタバーコーディング手法を開発する。本成果は、これまで負担となっている生物調査における個体採捕や種同定作業等を必要とせず、現行の生物調査法に代替する簡便かつ効率的な手法として、今後、関連分野における広い普及が期待されている。平成30年度においては、当該年度の研究実施計画にしたがって以下の取り組みを行った。魚類を対象とする環境DNA分析を実施した。分析ではユニバーサルPCRプライマーMiFishを使用して、ミトコンドリアDNAの12S rRNA領域における約150塩基をPCR増幅した。得られたDNAを精製し、次世代シークエンサーで塩基配列を決定後、MiFish解析パイプラインを利用して、DNAデーターベースに基づく種名検索を行った。分析結果の一例として、中国地方の農業水路から得られた環境DNAサンプルから年間通じて41魚種が特定された。同時に漁具による個体採捕では2/3魚種しか確認できず、環境DNA分析の高精度性を確認した。さらに、半定量的ではあるがDNA量にも季節変化が認められ、この変化は個体の繁殖と成長に関連するものと推察された。平成31年度も引き続き、解析精度を上げるための分析を実施する予定である。平成30年度の計画に相当する環境DNAを利用した魚類の網羅解析を実施することができた。平成31年度は前年度に継続して魚類の環境DNA分析を行う。また、甲殻類についても魚類と類似の解析ができないか検討を進める。水や土壌等の環境サンプルから抽出したDNA(環境DNA)を利用して,そこに生息する生物種を推定する技術が注目されている.本研究では,環境DNAの塩基配列を決定し,その塩基配列をDNAデーターベースに照合することによって,農業水路系における魚類と甲殻類等の水生生物種を網羅的に検出可能な環境DNAメタバーコーディング手法を開発する.本成果は,これまで負担であった生物調査における個体採捕や種同定作業等を必要とせず,現行の生物調査法に代替する簡便かつ効率的な手法として,今後,広い普及が期待される.平成29年度においては,当該年度の研究実施計画にしたがって,以下の取り組みを行った.環境DNAの抽出法として,0.7&#181;mグラスフィルターを使用したろ過とDNeasyBlood and Tissue Kitを使用したDNA抽出を標準とした.ろ過回収量を高めるには0.45&#181;mステリベクスフィルターを,DNA抽出の多検体同時処理にはDNA自動分離装置における改変フェノール法も利用できる可能性を確認した.次年度に取り組む課題を先行させて,ユニバーサルプライマーMiFishを利用した,農業水路に生息する魚類の予備推定を行った.広島県内の5水路で採水した水1リットルを分析した結果,水路全体で6科20属26魚種のDNA配列が検出された.各水路では921種が確認され,ヤリタナゴ,オイカワ,カワヨシノボリ等の計6種が全水路で共通した.現行の個体採捕調査によってこれだけの種を一度で確認することは難しく,環境DNAメタバーコーディング手法の高精度さが実証された.平成29年度の計画に相当する環境DNAの標準的抽出法を決定でき,さらに次年度の計画である魚類の環境DNA分析も先行して実施できたため.水や土壌等の環境サンプルからDNAを抽出し、そこに生息している生物種を推定する環境DNA分析が注目されている。平成30年度は,前年度に継続して魚類の環境DNA分析を行う.また,甲殻類についても魚類と類似の解析ができないか,検討を進める.平成31年度は前年度に継続して魚類の環境DNA分析を行う。平成29年度に発生した次年度使用額

95,698円は,分析を効率的に行ったために,試薬購入量が予定よりも少なかったことによる.この使用額については,引き続き次年度の試薬購入費にあてる予定である.平成30年度に発生した次年度使用額262,755円は、分析を効率的に行ったために、試薬購入量が予定よりも少なかったことによる。この使用額については、引き続き次年度の試薬購入費にあてる予定である。
テクストデータベースに基づく『マラルメ書簡集』の総合的研究

本研究は、マラルメ(St.Mallarme1842-1898)の「書簡集」テクストデータベースを基本コーパスとして、その中に含まれる情報をテーマ系に従って分析し、整理することを目標とした。その際、研究分担者がそれぞれ、フランス文壇、火曜会、人文科学、家族、同時代芸術、ジャーナリズムというテーマ系を分担する形で作業を進めた。各テーマ系に関する研究成果は、今後、研究論文やデータベースの公開、等によって行われる。また、筑摩書房から刊行中の「マラルメ全集」の翻訳、解題執筆の基礎資料として用いられた。発表された研究成果は「11.研究発表」、に記すが、それ以外の成果として次のようなものがある。ほとんどすべてが、マラルメ・テクストデータベース(MalTDB)、マラルメ情報データベース(MalRDB)に関係する成果である。1)平成5年度中にガリマ-ル書店との「書簡集」TDBの公開に関する契約が整い、使用条件が確定したので、それを既に公開しているMalTDBに統合した。その結果、フロッピ-ディスクなどへのコピーが可能になった。現在マラルメ研究会を通じて研究者に提供されている。2)「書簡集」脚注の入力が、MalTDBを拡充するものとして計画され、平成7年3月の段階で、予定の約1/2の入力が完了している。3)「書簡集」解読の参照軸となるべき年譜がデータベース化された。4)「書簡集」に含まれるマラルメの交友関係をまとめた「火曜会データベース」の一部が完成。5)ジャーナリズムに関するデータがまとめられた。6)「古代の神々」の英語オリジナルとマラルメのフランス語テクストとの比較対照が終了。現在そのデータベース化作業が進行中。7)マラルメ書誌データベース(MalBlB)の更新が行われ、1987年以後のデータが追加された。本年度の研究経過(付随的に,問題点)は以下の通りである。本年度の研究目標はマラルメ(St.Mallarme1842-1898)の『書簡集』テクストデータベースを基本コーパスとして,その中に含まれる情報をテーマ系に従って整理するということであった。その際,研究分担者がそれぞれ,フランス文壇,火曜会,人文科学,家族,同時代芸術,ジャーナリズムというテーマ系を分担する形で作業を進めるという形を取った。現在の段階で,その作業はなお進行中であるが,コンピュータ検索という方法がこの種の研究では極めて有効であることが確認された。各テーマ系に関する研究成果は,今後,研究論文やデータベースの公開,等によって学界に発表してゆく予定である。具体的な実績としては,11.研究発表,に記すものの他に以下のようなものが挙げられる。1)マラルメ・テクストデータベースへの『書簡集』全テクストの統合と公開,--平成6年2月3日に長い間の懸案であったガリマール書店との『書簡集』テクストデータベースの公開に関する契約が整い,使用条件が確定したので,それを既に公開されているマラルメ・テクストデータベース(MalTDB)に統合した。その結果,フロッピーディスクなどへのコピーが可能になったので,研究環境が大幅に改善された。2)研究分担者による,『書簡集』周辺情報の蓄積,--特に,『書簡集』解読の参照軸となるべき年譜がデータベース化された。また,当時の新聞(Le Gaulois,Le Bien publique,Le Figaro,など)の記事がマイクロフィルムを使って分析されている。そのデータベース化は来年度の課題である。問題点として特に記しておくべきことは,研究分担者間の情報交換の為のコンピュータネットワークが,LAN基盤整備の遅れで十分機能していないということであろう。

しかし,このことはLAN及びLAN相互のネットワーク基盤整備によって今後急速に改善されると思われる。本年度の研究経過と研究実績は以下の通りである。本年度は、前年度に引き続き、マラルメ(St.Mallarme1842-1898)の『書簡集』テクストデータべ一スを基本コーパスとして、その中に含まれる情報をテーマ系に従って分析し、それを基本的資料体という形で整理することを基本目標とした。研究分担者がそれぞれ,フランス文壇,火曜会,人文科学,家族,同時代芸術,ジヤ-ナリズムというテーマ系を分担した。各テーマ系に関する研究成果は,今後,研究論文やデータベースの作成と公開,等によって学界に発表してゆく予定である.具体的な実績としては、「11.研究発表.」に記すものの他に以下のようなものが挙げられる.1)『書簡集』データベースの拡充.--既にマラルメ・テクストデータベース(MaITDB)に統合されている、『マラルメ書簡集』データベース(CorTDB)への統合を目指して作業を進めていた、『書簡集』脚注の入力が全体の半分ほど完了した。このデータベースは今年度の研究の一部に利用された。2)研究成果のデータベース化.--『書簡集』に含まれるマラルメの交友関係を具体的データとしてまとめた「人物情報データベース」の一部が完成。また、ジヤ-ナリスムに関する基礎データもテクストデータとしてまとめられた。Coxの『古代の神々』の英語オリジナルとマラルメのフランス語テクストとの比較対照が終了し、現在そのデータベース化作業が進行中である。また、継続的に行っているマラルメ書誌データベースの更新がか行われ、1987年以後のデータが追加された。3)将来の研究環境を整える目的で今年度から研究者相互の連絡、資料の転送などに商用ネットワーク(NIFTY-Serve)を用いて効果をあげることができた。4)マラルメ研究会を通じて、研究成果およびデータベース・ノウハウの学界への還元が行われた。
Pd触媒による不斉合成を鍵段階とする種々のアルカロイドの合成

我々はこれまで2位に置換基を持つシクロヘキセノール誘導体に対して光学活性な配位子を持つパラジウム錯体を反応させることにより、π-アリルパラジウム錯体を形成させ、求核剤を攻撃させることによる不斉合成を検討してきた。その結果2位にアリール基を持つ場合高い鏡像異性体過剰率を持つシクロヘキセノール誘導体の得られることが分かり、これを出発原料として(+)-crinamine,(-)-Haemanthidine,(+)-Pretazetineの全合成に成功した。又その過程で中間体であるp-アリルパラジウム錯体を合成しX線によってその構造を確認した。次に2位に様々な置換基を持つシクロヘキセノール誘導体について不斉合成を検討した。その結果2位にシリルオキシメチル基を持つ場合比較的良い収率(80%,84%ee)で求核剤としてアニリン誘導体を導入することが出来た。そこでこの化合物から光学活性なStrychnineを合成する計画を立て、オルト位にブロム基を持つアニリン誘導体を求核剤として用いたところ同様の収率で目的とする化合物が得られた。この化合物をstrychnineを合成する上で重要な中間体となるであろう4環性化合物に導いた。この化合物はstrychnineを合成する上で極めて重要な中間体と考えられ、現在その全合成を行っている。現在の有機合成において望みとするもののみを合成することは非常に重要な課題であり、特に遷移金属錯体を用いた不斉合成は最も有効な手段となろう。我々は不斉な配位子をもつπ-AllylPd錯体を用いた不斉合成をこれまで展開し幾つかの天然物合成に利用してきた。2-アリール-2-シクロヘキセノール誘導体をN-アルキルトシルアミドとPd(O)-(S)-BINAPOの存在下で反応させると高い収率、高い鏡像異性体過剰率で目的とする化合物を与える。しかしこの場合フェニル基上に3,4-ジメトキシ基をもつ場合は良い結果を与えるが、置換基のないフェニル基や3,4-メチレンジオキシ基では低い鏡像異性体過剰率しか与えない。又BINAPO以外の配位子では殆ど反応が進行しない。そこで種々の脱離基を検討したところフォスフェートを用いたとき低温で反応の進行し、良い収率、比較的高い鏡像異性体過剰率で目的物を与えることがわかった。ここで得られたトシルアミド体を再結晶すると興味深いことに、結晶は殆どラセミ体であり、母液が99%ee以上の鏡像異性体過剰率を示す事がわかった。この化合物をアルデヒド体に導きヘテロエン反応を利用すると核間にAr基を持つインドール誘導体が得られた。この化合物から(+)-crinamineの全合成に成功した(2-アリール-2-シクロヘキセノール誘導体からわずか9工程、15%の全収率)。又このエン反応をルイス酸存在下で行うと非常に興味の持たれる転移反応の起きる事がわかった。現在その機構を含めて検討中である。crinine型ヒガンバナアルカロイドは、ヒガンバナ科の植物のみから得ることのできる種特有の希有な天然物であり、様々な生理活性を有することが報告されていることから、医薬品のリード化合物として注目されている。しかし植物中の含有量は極微量であるため、大量に得るためには有機合成に頼らざるを得ない。本年は我々はπ-アリルパラジウム中間体を経由するアリル位の不斉アミノ化反応で得られたキラルシントシを出発物質とし、分子内カルボニルエン反応により重要な骨格部分を構築するという方法を用い光学活性なcrinine型アルカロイド(+)-crinamine、(-)-haemanthidine及び(+)-pretazettineを、光学活性体として全合成することに初めて成功した。又π-アリルパラジウム中間体の錯体形成過程において不斉アミノ化反応以外に、基質の速度論的光学分割が同時に進行していることを見いだした。しかも興味深い事には同一のπ-アリルパラジウム中間体を経由している。そこでπ-アリルパラジウム錯体の合成し、この錯体に対して同じ求核剤を反応させてところ同じ鏡像異性体過剰率を示した事からこの錯体が中間体モデルとして用いられることも証明した。

又その構造をエックス線結晶解析により明らかとした。我々はこれまで2位に置換基を持つシクロヘキセノール誘導体に対して光学活性な配位子を持つパラジウム錯体を反応させることにより、π-アリルパラジウム錯体を形成させ、求核剤を攻撃させることによる不斉合成を検討してきた。その結果2位にアリール基を持つ場合高い鏡像異性体過剰率を持つシクロヘキセノール誘導体の得られることが分かり、これを出発原料として(+)-crinamine,(-)-Haemanthidine,(+)-Pretazetineの全合成に昨年成功した。本年は2位に様々な置換基を持つシクロヘキセノール誘導体について不斉合成を検討した。その結果2位にシリルオキシメチル基を持つ場合比較的良い収率(80%,84% ee)で求核剤としてアニリン誘導体を導入することが出来た。そこでこの化合物から光学活性なStrychnineを合成する計画を立てた。先ずオルト位にブロム基を持つアニリン誘導体を求核剤として用いたところ同様の収率で目的とする化合物が得られた。この化合物のシロキシ基をニトリルに変えPd触媒を用いてHeck反応を行ったところインドリン誘導体が高い収率で得られた。ニトリルを還元し、アミノ基を保護した後、Pd触媒によって閉環を試みたところ4環性化合物が得られた。この化合物はstrychnineを合成する上で極めて重要な中間体と考えられ、現在その全合成を行っている。
重症筋無力症の原因究明と人体病理的解明

世界に先駆けてその作成に成功したウサギ疾患モデルとマウスを使い、抗MuSK抗体陽性重症筋無力症の病態解明と治療法の開発を可能とした(Ann N Y Acad Sci. 2008).ウサギ疾患モデルの神経筋シナプスの形態変化を共焦点顕微鏡と透過型電子顕微鏡で詳細に明らかにした.発症したウサギの神経筋シナプス全体の形態変化が観察され、自己抗体がMuSKによるシナプスの維持機構を阻害することで発症することが明らかとなった.またウサギモデルの血清に存在する抗MuSK抗体は、一価の抗原結合部位しかないにも関わらずMuSKの機能を抑制する.発症したウサギのシナプス後膜に補体による破壊像が観察されない結果とあわせて、重症筋無力症が補体の関与がなくても発症することが明らかとなった.さらに、我々は抗MusK抗体陽性患者の病態により近い疾患動物モデルの作成に成功した.患者の血清に含まれる抗MuSK抗体のIgGのサブクラスは補体結合が欠如するタイプ4が大半を占めている.我々は補体欠損マウスに、抗MuSK抗体で重症筋無力症を発症させることに成功した.世界に先駆けてその作成に成功したウサギ疾患モデルとマウスを使い、抗MuSK抗体陽性重症筋無力症の病態解明と治療法の開発を可能とした(Ann N Y Acad Sci. 2008).ウサギ疾患モデルの神経筋シナプスの形態変化を共焦点顕微鏡と透過型電子顕微鏡で詳細に明らかにした.発症したウサギの神経筋シナプス全体の形態変化が観察され、自己抗体がMuSKによるシナプスの維持機構を阻害することで発症することが明らかとなった.またウサギモデルの血清に存在する抗MuSK抗体は、一価の抗原結合部位しかないにも関わらずMuSKの機能を抑制する.発症したウサギのシナプス後膜に補体による破壊像が観察されない結果とあわせて、重症筋無力症が補体の関与がなくても発症することが明らかとなった.さらに、我々は抗MusK抗体陽性患者の病態により近い疾患動物モデルの作成に成功した.患者の血清に含まれる抗MuSK抗体のIgGのサブクラスは補体結合が欠如するタイプ4が大半を占めている.我々は補体欠損マウスに、抗MuSK抗体で重症筋無力症を発症させることに成功した.(1)MuSK自己抗体による筋無力症発症モデル動物を用いた分子病態解析これまでウサギ発症モデルを使い、神経筋シナプスの病態を解析した。神経筋シナプスは前膜と後膜の両方で縮退が観察された。MuSK抗体による発症機序として以下のモデルを提唱した.抗MuSK抗体が神経筋シナプスに発現するMuSKと結合して,(a)MuSKの機能を直接阻害する、(b)MuSK蛋白の発現減少(antigenic modulation)の結果MuSKの機能を抑制する.おそらく(a)と(b)の両者が作用していると考えられる.我々はさらにマウスの発症モデルを作成することに成功した。(2)抗MuSKモノクローナル抗体による筋無力症の分子病態解析モノクローナル抗体を直接マウスに投与して発症するか検討するため、これまでマウスのモノクローナル抗体を25種類確立した。マウスに投与するために、それらの抗体を大量に精製している。またスクリーニングも継続している。(3)MuSKの機能と筋無力症の発症分子メカニズムの解析MuSK抗体による重症筋無力症の分子機構を明らかにするためC2C12培養筋細胞でagrinとMuSKの活性化によるAChR凝集と、laminin-1でAChR凝集を誘導する実験系を確立した。このAChR凝集刺激は生体内の凝集による近い機構である。患者や動物モデル由来の抗MuSK抗体を使ってその作用機序を解析した。(1)MuSK自己抗体による筋無力症発症モデル動物を用いた分子病態解析我々はマウスにMusK抗原を免疫して重症筋無力症を発症させることに成功している.発症したマウスの筋電図を測定したところ患者と同じ漸減反応をしめした.さらに補体欠損マウスに対しても同様に発症モデルを作成することに成功した.これらのマウスモデルを使って病態解明を行っている.ウサギモデルで得た結果を裏付けることができた.さらに抗MuSK抗体重症筋無力症患者に対する候補治療薬のスクリーニングを現在進めている.患者由来の抗MuSK抗体を得ることができたので同様に検討を継続して進めていく.(2)抗MuSKモノクローナル抗体による筋無力症の分子病態解析モノクローナル抗体を直接マウスに投与して発症するか検討するため作成した抗体のMusKに対する反応性を検討した.ELISAに加え、ウエスターン解析、および免疫抗体染色で細胞表面のMuSK分子を認識する抗体を複数得ることができた。抗MuSK抗体のMuSKに対する機能の解析を行ったところ、agrinの代わりにC2C12細胞のAChR凝集を誘導する抗体を得ることができた、これらの抗体がマウス成体内で重症筋無力症を発症するかどうか今後検討する.(3)MuSKの機能と筋無力症の発症分子メカニズムの解析抗MuSK抗体はウサギの神経筋シナプスのAChRを減少させ筋麻痺を発症させるにもかかわらず、MuSK蛋白のタイロシンリン酸化活性をむしろ誘導する.そこでMuSK抗体のIgGをパパインで処理して抗原結合部使が一価のみ有するFabフラグメントを作成して、もとの二価のIgGと同様にagrinによるAChR凝集を抑制するかどうか検討した.その結果、二価の抗MuSK抗体と同様にagrinによるAChR凝集を強く抑制することを明らかにした.このことから我々が提唱している発症機構を裏付ける結果を得た.{(a)MuSKの機能を直接阻害する、

(b)MuSK蛋白の発現減少(antigenic modulation)の結果MuSKの機能を抑制する、おそらく(a)と(b)の両者が作用している.}AChR凝集をタイムラプスイメージング法で解析するために、C2C12細胞のAChRとGFPの融合遺伝子をレトロウイルスベクターで導入し発現細胞を得た.AChR-GFPはagrin誘導で凝集させることができ、イメージング観察を行うことが可能となった.モデル動物および患者由来の自己抗体を使って機能解析を進めている.
右半球に側性化される自己顔領域の形成過程とその機能解明

平成30年度は、学童期の子供(811歳,20名)が自己顔認知および単語生成を実施している最中の脳活動を機能的MRIを用いて計測した。すでに、成人では自己顔認知には右半球に側性化した活動が、単語生成には左半球に側性化した活動が、高次視覚野(下側頭回:ITG)に対称的な位置に存在することを確認しているが、これらの自己顔ITG(右)および単語ITG(左)の活動は、子供では認められなかった。活動パターンを詳細に分析すると、学童期では右ITGが自己顔と他者顔に対して同等の強さの活動を示していたことから、自己顔に対する選択性がまだ形成されていないものと考えられる。さらに、学童期の子供でも言語生成に選択的な活動が、左半球の前頭頭頂領域(ブローカー領域など)には認められた一方で、これよりも一般に低次領野と考えられている左半球ITGにはこうした言語生成に選択的な活動は認められなかった。加えて、ある特定領域の活動がどの程度片半球に偏っているのかを表す指標(側性化指標:LI)を用いて解析したところ、成人では有意にみられた自己顔ITGの右半球側性化や単語ITGの左半球側性化は、いずれも学童期には存在していないことが明らかとなった。これらの知見から、高次視覚野にあたるITGは左右ともに、ある特定の情報を選択的に処理するようになるまでには10年以上の年月を要し、ITGと機能的結合のある前頭頭頂のネットワークの成熟よりもさらに遅い時期に成熟する可能性が示唆された。当初の予定通り、平成29年度に成人対象の実験を行いながら適切な課題を選定し、平成30年度に小学生を対象とする脳計測を開始できた。2019年度には中学生を対象とする実験の準備が整っており、おおむね順調に進行していると思われる。今後は、これまでの結果を踏まえて、より高い年齢の子供(中学生)を対象とした脳計測実験を実施する予定である。自己顔ITGおよび単語ITG領域の形成時期を特定し、左右半球間での機能分化形成の過程を明らかにする。本研究では、視覚的な自己顔を専門的に処理する領域が発達過程において、いつどのように形成されるのかを明らかにすることを目的としている。平成29年度は、本研究で用いる課題の作成をおこなった。対象とする子ども(小学生や中学生)でも容易に遂行できるように課題時間および難易度を調整しながら、仮説検証の前提となる脳活動が成人でみられるかどうかを検証した。先行研究を参考にしながら自己顔課題および単語課題を作成し、成人がこれらの課題を実施している最中の脳活動をMRIを用いて計測した。それぞれの課題において、右半球に側性化した自己顔への選択的反応および左半球に側性化した単語への選択的反応が高次視覚領域に存在することを確認した。さらに、視覚的な自己顔情報処理の速度を調べるための自己顔検出課題を作成し、成人を対象に心理実験を実施した。その結果、他者顔に比べて自己顔の検出時間が短く、この自己顔促進効果は反応する手の左右によらず生じることが明らかとなった。加えて、これまでに得られたデータから、自己顔への選択的な脳活動と自己顔促進効果(行動)との関連性を示す証拠を得た。自己顔を専門的に処理する視覚領域の発達過程を調べるために必要な課題を作成した。平成30年度から始める子どもを対象とするMRI実験の準備が整っており、おおむね順調に進行していると思われる。

平成29年度に作成した課題を用いて小学生および中学生を対象としたMRI実験を実施し、自己顔を専門的に処理する視覚領域の形成過程を半球側性化の観点から検証する。今後は、これまでの結果を踏まえて、より高い年齢の子供(中学生)を対象とした脳計測実験を実施する予定である。自己顔ITGおよび単語ITG領域の形成時期を特定し、左右半球間での機能分化形成の過程を明らかにする。成人を対象とした実験が早めに終了し、平成29年度内に子どもを対象とした実験に着手する可能性を見越して、その分の被験者謝金を計上していたが、実際には子ども実験を開始しなかった。使用しなかった予算は、そのままH30年に使用する計画である。学会発表のために旅費を計上していたが、日程の関係で予定していた国際学会に参加しなかった。使用しなかった旅費はそのまま次年度に使用する計画である。
高分子メモリ材料の開発

高分子メモリデバイスは、その成形性、柔軟性の高さ、用いる材料による特性の調節が可能であることから、現行の無機半導体メモリに取って代わるデバイスとして大きな注目を集めている。これまでにメモリ特性を示す高分子材料は数多く報告されてきているものの、その一次構造と発現するメモリ特性の関係は未だ不明な点が多く、この関係性は高分子メモリ材料の研究開発が抱える最も大きな課題である。即ち、メモリ特性を調節できるような高分子材料の分子設計指針を構築することが、本研究領域において最重要の位置にある。本研究では、一貫して材料の一次構造と発現するメモリ特性の関係性の解明および揮発性の調節を可能にする分子設計指針の構築を目的としている。揮発・不揮発性の調節を行うためには、ポリマーに電圧を印加させたときに誘起される励起状態(電荷移動錯体; CT complex)の安定性を調節することが必要である。一般的に、電子供与性のドナーと電子受容性のアクセプターがポリマー鎖中に存在すると、電圧を印加した際に容易にCT complexは形成されるものの、電場を取り除くとこのCT complexは不安定であるために元の基底状態に戻ってしまう。昨年度、大きな共鳴構造を導入することで、分子設計を通してCT complexの安定性の調節、延いては発現するメモリ特性の調節を可能にした。しかし、本指針に基づく材料開発の例は非常に少なく、これをより確立したものにする必要がある。そこで、本年度の研究では下記の大きな共鳴構造を有する種々の低分子および高分子材料を合成し、これら材料がメモリの揮発・不揮発性を普遍的に調節することが可能であるかを検討した。結果として、分子設計を通して目的通りの特性を発現させることに成功し、揮発・不揮発性を作り分けるための明確な分子設計指針の構築が可能になったと言える。これは、異なるデバイス構造においても適応できることから、普遍的な分子設計指針であるという結論を見出した。(抄録なし)高分子メモリ材料は、現行の無機半導体メモリに取って代わる材料として大きな注目を集めている。これまでに様々なポリマーがメモリ特性を示すと報告されてきているものの、その一次構造と発現するメモリ特性の関係は未だほとんど解明されておらず、この関係性は高分子メモリ材料の研究開発が抱える最も大きな課題である。即ち、メモリ特性を調節できるようなポリマーの分子設計指針を構築することが、本研究領域において非常に重要な位置を占める。本研究では、発現されるメモリ特性の中で最も重要な「揮発・不揮発性の調節」を分子設計によって達成することを目的としている。揮発・不揮発性の調節を行うためには、ポリマーに電圧を印加させたときに誘起される励起状態(電荷移動錯体)の安定性を調節することが必要である。一般的に、電子供与性のドナーと電子受容性のアクセプターがポリマー鎖中に存在すると容易に励起状態は誘起されるものの、電場を取り除くとこの励起状態は不安定であるために元の基底状態に戻ってしまう。そこで、本年度の研究では1)空間配位、2)大きな共鳴構造という二つの設計指針に基づいて励起状態の安定化を目指し、メモリの揮発・不揮発性の調節を試みた。具体的には、1)では側鎖にトリフェニルアミンを導入し、意図的に捻じれた空間配位を取るポリマーの設計・合成およびメモリ特性評価を行った。2)では大きな共鳴構造を有するペリレンビスイミド骨格を組み込んだポリマーの設計・合成およびメモリ特性評価を行った。結果として、1)からはポリマーに大きな空間配位を取らせることは励起状態の安定化には寄与しない、2)からは大きな共鳴構造の導入は励起状態の安定化に非常に効果的であるという知見を得た。取り分け、2)の結果からはペリレンビスイミド骨格の導入量を変化させることによって不揮発性メモリの発現のみならず、揮発性から不揮発性への調節を容易に行えるという知見を得ることに成功した。高分子メモリ材料は、現行の無機半導体メモリに取って代わる材料として大きな注目を集めている。揮発・不揮発性の調節を行うためには、ポリマーに電圧を印加させたときに誘起される励起状態(電荷移動錯体;CT complex)の安定性を調節することが必要である。そこで、本年度の研究では1)空間配位、2)長い共役長という二つの設計指針に基づいて励起状態の安定化を目指し、メモリの揮発・不揮発性の調節を試みた。具体的には、1)では側鎖にドナーユニットを導入し、意図的に捻じれた空間配位を取るポリマーの設計・合成およびメモリ特性評価を行った。2)では、長い共役長(および高い電子親和力)を有する部位を組み込んだポリマーの設計・合成およびメモリ特性評価を行った。

結果として、1)からはポリマー全体の空間配位ではなく、ドナーとアクセプター間の二面角の増加がCT complexの安定化に寄与すること、2)からはCT complexを形成するラジカルアニオンとラジカルカチオンを共役長や電子親和力という要素で安定化させることが、不揮発性メモリ特性の発現に強く寄与するという知見を得た。高分子メモリデバイスは、その成形性、柔軟性の高さ、用いる材料による特性の調節が可能であることから、現行の無機半導体メモリに取って代わるデバイスとして大きな注目を集めている。これまでにメモリ特性を示す高分子材料は数多く報告されてきているものの、その一次構造と発現するメモリ特性の関係は未だ不明な点が多く、この関係性は高分子メモリ材料の研究開発が抱える最も大きな課題である。即ち、メモリ特性を調節できるような高分子材料の分子設計指針を構築することが、本研究領域において最重要の位置にある。本研究では、一貫して材料の一次構造と発現するメモリ特性の関係性の解明および揮発性の調節を可能にする分子設計指針の構築を目的としている。揮発・不揮発性の調節を行うためには、ポリマーに電圧を印加させたときに誘起される励起状態(電荷移動錯体; CT complex)の安定性を調節することが必要である。一般的に、電子供与性のドナーと電子受容性のアクセプターがポリマー鎖中に存在すると、電圧を印加した際に容易にCT complexは形成されるものの、電場を取り除くとこのCT complexは不安定であるために元の基底状態に戻ってしまう。昨年度、大きな共鳴構造を導入することで、分子設計を通してCT complexの安定性の調節、延いては発現するメモリ特性の調節を可能にした。しかし、本指針に基づく材料開発の例は非常に少なく、これをより確立したものにする必要がある。そこで、本年度の研究では下記の大きな共鳴構造を有する種々の低分子および高分子材料を合成し、これら材料がメモリの揮発・不揮発性を普遍的に調節することが可能であるかを検討した。結果として、分子設計を通して目的通りの特性を発現させることに成功し、揮発・不揮発性を作り分けるための明確な分子設計指針の構築が可能になったと言える。これは、異なるデバイス構造においても適応できることから、普遍的な分子設計指針であるという結論を見出した。現在までに二つの分子設計指針に基づいてポリマーの一次構造と発現するメモリ特性の関係の解明を試みた。二つのうち一つの指針に基づいて合成されたポリマーは、期待通りのメモリ特性を発現することがわかった。これにより、分子設計によるメモリ特性の調節が可能であることが示唆された。この関係性の解明によって、これまで最も困難とされてきた分子設計を通して発現するメモリ特性の調節を可能とする非常に単純で汎用性のある設計方針を確立した。交付申請書における研究目的および実施計画は全部で3つの指針(空間配位・大きな共鳴構造・強い電荷移動)に基づいて行うというものである。これまでに前半の2つから有用な知見を得ているため、今後の研究推進方策は残る一つの指針(強い電荷移動)に基づく研究の実施である。
「男性性のゆらぎ」の現状と課題

Caring Masculinity概念を軸に、男性対象のジェンダー政策をめぐる文献資料収集と分析、アジアにおける男性の意識と生活実態をめぐるアンケート調査の実施、分析、アジア地域の調査研究、さらにスウェーデン、イタリアにおける海外調査の実施等により、調査研究は多くの成果をえつつある。年2回の全体会議(5月、3月)において、全体の方向性の確認、各班の研究動向等の把握、調整を行うとともに、グループごとに「男性性」のゆらぎをめぐる現状とその対応の調査研究を行なった。伊藤、多賀、石井は、笹川平和財団のプロジェクトと連携し、男性の意識と生活実態について、ネットによる全国調査およびアジア5都市(東京、台北、ソウル、香港、上海)調査に加わり、その分析作業に参加することで、アジア地域の男性をめぐる実態調査を進めた。また、同財団の支援により、伊藤がタイに、また多賀が香港、上海およびソウル市におけるインタビュー調査を実施した。大山、大束、伊藤はスウェーデンにおけるLGBTおよび男性対象のジェンダー政策の実態調査(9月)を実施、伊藤は3月にイタリアにおけるDVや犯罪の男性加害者更生のプログラムの実態調査を行なった。山中、伊藤は、3月男性介護問題の公開シポンジウムを開催し、また、藤野は、ジェンダー視点にたった非正規労働者問題の調査分析作業を実施した。日本学術会議ジェンダー政策分科会との連携によるジェンダー政策の国際比較研究の研究会、さらに、(一社)ホワイトリボンキャンペーンジャパンとの共同開催による「性的同意」をめぐる研究会の開催など、調査研究と社会との連携も進めることができた。男性性をめぐる現状の把握と男性を対象にしたジェンダー政策の可能性を探るという研究目的にむかって、海外調査などを含めておおむね順調に進展している。また、笹川平和財団のプロジェクトとの連携により、アンケート調査も含めて、多くの進展がみられた。ただし、国内における男性相談の実態調査など、十分に達成できなかった課題も残っている。2年目にあたる2019年度においては、引き続き男性を対象にしたジェンダー政策の実態や男性のおかれた状況をめぐって、文献や資料の収集分析の作業を継続する。また、笹川平和財団との連携による日本を含めたアジア地域の男性の意識と生活実態の調査分析の作業を継続するとともに、アンケートおよびインタビューを通して国内における各自治体等の男性相談の実態調査を行う。また、ヨーロッパ地域における男性対象のジェンダー政策(特に、男性加害者問題やゲイ男性にかかわるもの)の実態調査研究を継続する。以上の研究の上で、成果をもとに、日本における男性対象のジェンダー政策の可能性について明らかにする。
新規ペプチドミルク経口免疫療法の開発

<基礎的評価:ペプチドミルク経口免疫療法反応タンパクの探索>先行研究であるペプチドミルク経口免疫療法を施行した患者血清を用いて、治療の反応の有無によって反応タンパクの相違を同定し、治療前に反応性を評価できるようにする。<臨床的評価:ペプチドミルク経口免疫療法の改良>先行研究を改良し、安全性は変えずにペプチドミルク経口免疫療法の治療効果を高める。
STAT3の標的遺伝子LIV1を介した癌移浸潤の分子機構解明

我々は上皮-間葉転換を制御する因子としてZincトランスポーターZIP6/LIV1を同定し、ZIP6がゼブラフイシュの原腸陥入時の細胞運動に関わっていることを報告した(Nature,2004)。ZIP6は以前より乳癌のリンパ節転移との関連が指摘されていたものの、近年ではこれを否定する報告も現れ、その詳細な生物学的機能は明らかでない。我々は、ZIP6をはじめとする亜鉛トランスポーターがヒト癌細胞に及ぼす影響について検討を重ねたところ、今回新たに、ZIP6と最も近縁のファミリーメンバーであるZIP10トランスポーターがヒト乳癌細胞の転移浸潤能に関わっていることを明らかにし、論文として報告した(Cancer Science, in press)。乳癌手術標本の発現解析では、ZIP10-mRNAはリンパ節転移陽性例において陰性例より有意に高い発現を認めた(p=0.00080)。さらに乳癌細胞株においても、転移性株(MDA-MB-231,MDA-MB-435S)は非転移性株より高いZIP10-mRNA発現を示した。これらの転移性乳癌細胞株のZIP10発現をsiRNAでノックダウンすると、細胞内への亜鉛の取り込みが減少し、細胞運動能が著明に低下した。亜鉛のキレート剤処理でもZIP10ノックダウン同様の細胞運動抑制が確認された。以上より、乳癌細胞の運動能獲得には亜鉛が必要であり、その供給に亜鉛トランスポーターZIP10が関与していることが明らかになった。必須微量元素の一つである亜鉛の生体内での役割と。して、トランスポーターを介した亜鉛による細胞機能制御の一機構を提唱するものと考えられる。我々は上皮-間葉転換(Epithelial-mesencymal transition : EMT)を制御する因子としてZincトランスポーターLIV1を同定し、LIV1がEMTのマスターレギュレーターSnailの核への局在を誘導し活性化することを報告したが(Nature, 2004)、その詳細な分子機構は明らかではない。我々は今回新たに、サイトカインによって誘導されるヒトケラチノサイト細胞株のEMTが、亜鉛および亜鉛トランスポーターに依存していることを見いだした。この細胞株では、サイトカイン依存性に、LIV1を含む複数のzincトランスポーターの発現上昇と随伴する細胞内亜鉛取り込みの上昇、Snailの核移行が認められ、これらの現象は亜鉛のキレート処理、亜鉛トランスポーターの機能欠失により阻害される。また、Snail分子内Zinc-fingerドメインのアミノ酸置換を施しZinc結合能を消失させるとSnailは核に局在できないことが解明された。これらの結果は、ZincトランスポーターがSnail分子内のZincを制御してSnailの細胞内局在と転写活性をコントロールしていることを示している。これら一連の制御機構をさらに詳細に解明することにより、Zincトランスポーターを介したZincシグナリングの全貌解明を行い、EMT阻害剤すなわち癌転移予防薬、創傷治癒薬、器官形成促進薬の開発を目指す。
細胞内シグナル伝達系を標的とした神経芽腫の予後判定、分化誘導療法の開発

萌芽研究の始まりとして、まず神経芽腫にけるGMlとTrkの相互作用の検討から研究を開始した。その結果、多くの神経芽腫培養株では、コントロールのPC12細胞に比し、GMlが多く含まれていることがTLC胞で確認できた。しかし、Trkと結合していると思われるGMlは、Western Blotting法で検討した結果、神経芽腫では極小量であることが判明した。このアッセイ法の感度レベルの生物学的意味を検討するため、切除組織中のTrkとGMlの発現レベルを測定すると、正常副腎、良性腫瘍であるGangloneuromaでは、Trkが検出下限であるにも係わらず、GMlのバンドが検出された。また、ラットの小脳、大脳にも検出され、神経が正常に分化している組織においては、おそらく、発現しているTrkのほとんどにGMlが結合していることが示唆された。そこで、臨床摘出神経芽腫組織を用いてTrk発現高値をしめす症例について検討した結果、臨床進行度分類Stage III進行例でGMlバンドがほとんど検出不可能な低値を示すのに対し、Stage I,II,IVsでは、検出可能であった。発現バンド強度を相対値として定量し、Trk発現量あたりとしてPC12細胞を100として比較したところ、Stage III症例では極端に低値であった。これら結果から、TrkがGMlと結合する頻度が夜毎腫瘍の悪性化に関与していると思われ、TrkのNGFに対する感受性がGMl結合頻度低下に伴って減少し、生理学的濃度のNGFで分化不能となって腫瘍存続していることが示唆された。PC12細胞がGM1の転化に伴い分化することから、高Trk発現神経芽腫が分化せず、腫瘍として存続する一因である可能性が明らかとなった。(平成9年度日本癌学会、日本生化学会、日本小児癌学会総会において報告した。)萌芽研究の始まりとして、まず神経芽腫にけるGMlとTrkの相互作用の検討から研究を開始した。)
金属固有の配位機能を活用する(+)-ビオチンの合成研究

金属のヘテロ原子への配位機能を活用する立体制御法の研究は最近活発に行なわれており、高い不斉誘起の達成のための欠くことのできない不斉合成手法となってきている。本研究ではL-セリンあるいはL-システインから容易に合成できるアルデヒドあるいはイミンへの求核付加反応において用いる金属種を選択することによりジアステレオ面選択性を高度に制御し、立体選択的に得られた付加生成物を適切に官能基変換することによりビタミンHとして広く用いられている(+)-ビオチンの鍵合成中間体である(+)-デオキシビオチンを光学的に純粋な形で合成することができた。さらに細胞間の情報伝達に重要な役割を持つ物質であるフィトスフィンゴシンも立体選択的に合成することができた。L-セリン及びシステイン由来のキラルイミンへの付加反応ではアセチリドの金属種にかかわらずいずれの条件下でもsyn-体を与えた。一方、システイン由来のアルデヒドへのClZnアセチリドの付加反応をおこなうことにより目的のsyn-体のみが選択的に得られることを見いだした。またHMPA存在下Liアセチリドはジアステレオ面選択性の逆転したanti-体を優先的に与えた。この様にして立体特異的に得られたsyn-体は適切に官能基変換することにより(+)-デオキシビオチンへ変換することができた。L-セリン由来のアルデヒドに対するジチアニルアニオンの付加反応ではLi塩-HMPAを用いることによりanti-体が優先して得られることを見いだした。次にanti-体から変換したアルデヒドへのn-ドデシルアセチリドの付加反応では金属種として(i-PrO)_3Tiを用いることによりanti-付加体を優先的に得ることができた。さらに官能基変換を行いフィトスフィンゴシンへ立体選択的に導くことができた。以上のように光学活性アルデヒドへの求核試薬の付加反応において、キレーションコントロールとノンキレーションコントロールの二つの概念に基づく立体化学の制御法により、両ジアステレオマ-の作り分けが容易にでき,得られた付加体は適切に官能基変換することにより生理活性化合物へ導けることを明らかにした。
固体水素中で起こる化学反応の振動分光法による解析

本研究の目的は、化学的に活性な分子を固体パラ水素内に生成し、その分子とまわりの水素分子との反応過程の途中で生じる分子およびその反応生成物を、高分解能レーザー分光法を用いて研究することにある。本研究では以下の成果を上げることができた。1)固体パラ水素に生成したメチルラジカル、エチルラジカルの反応ヨウ化メチルやヨウ化エチルの紫外光照射により生成するメチルラジカル、エチルラジカルの捕捉を試み、その赤外吸収線の観測に成功した。この固体パラ水素中に捕捉したメチルラジカルの変角振動の赤外遷移のレーザー吸収分光をおこなった結果、振動回転線の吸収の線幅が500MHzと、気相のドップラー幅に比べて同程度の線幅が得られることが明らかとなった。これらの不安定分子は、わずかな環境の変化によって拡散を起こし、まわりの水素分子と反応する過程を観測することができた。たとえばヨウ化メチルの光解離において生ずるメチルラジカルは、わずかな温度上昇により、まわりの水素分子と反応してメタン分子が生成されることが明らかとなった。2)炭素クラスターの反応炭素棒のレーザー蒸発法により生成する炭素クラスターの捕捉を試み、C3,C5およびC9の赤外吸収の観測に成功した。この炭素クラスターの生成は、水素ガス雰囲気で進行するが、奇数の炭素を持ったクラスターが選択的に生成した。これらの分子は、固体水素内ではかなり束縛されたポテンシャルの中で回転している事が明らかとなった。さらに、わずかな温度上昇により分子数が減少する事が観測され、現在この減少がどのような化学的過程を経て起きているのか明らかにするために、スペクトルの解析を行っている。