hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
放射線によるミトコンドリアDNAの変異誘発機構

ミトコンドリアは、真核生物に存在する細胞内小器官であり、酸化的リン酸化によるエネルギーの生産以外にもアポトーシスなど細胞活動に重要な役割を果たしている。我々はこれまでに食道がん腫瘍において、高頻度(34.2%)でミトコンドリアDNA(mtDNA)に変異が生じていることを明らかにした。また、食道がん培養細胞株において、p53遺伝子に変異のある株ではX線の照射によりmtDNAに変異を持つ細胞が増加するという結果を得た。食道がんのmtDNAに高頻度で変異が生じるメカニズムを解明するため、X線の照射により変異を持つ細胞が増加した食道がん培養細胞株(KYSE-30,110)の線量依存性を解析する目的で、生存率が0.01となる線量の1/2及び1/4の線量のX線を照射した。多数のコロニーを単離した後、それぞれのコロニーからDNAを抽出し、D310領域の変異を生じたmtDNAの割合をGeneScanにより解析した。D310領域はmtDNAのD-loop領域中に存在するC塩基の繰り返し配列であり、高頻度で変異が見られるホットスポットである。変異D310の細胞内における存在比が0.3以上のものをD310に変異を持つコロニーと定義し、各々のコロニーを解析した。その結果、KYSE-30,110とも生存率0.01となる線量の1/2,1/4量の線量ではコントロールとほぼ同程度の割合のコロニーしか変異を蓄積しておらず、高線量のX線の照射により、KYSE-30では約5%、KYSE-110では約15%のコロニーで変異を検出した。低線量の照射ではミトコンドリア内の修復装置によって修復が進み変異は検出されないが、高線量の照射ではミトコンドリア内の修復装置が不足し、D310領域が十分に修復されないため変異を蓄積する細胞が増加したと考えられる。食道がんのmtDNA高頻度で変異が生じるメカニズムを解明するため、食道がん培養細胞株(KYSE-30,110,410)及び正常培養細胞株(SuSa/T-n)にX線を照射し、mtDNAに生じる変異を解析した。方法は、まず生存率が0.01となるようにそれぞれの細胞株にX線を照射し、多数のコロニーを単離した後、それぞれのコロニーからDNAを抽出した。この領域に特異的なPCRを行い、その産物をGeneScanにかけ、D310領域のCの繰り返し数毎の細胞内での存在比を求めた。変異D310の細胞内における存在比が0.3以上のものをD310に変異を持つコロニーと定義し、各々の細胞株についてX線照射、非照射のコロニーを解析した。その結果、D310領域のC塩基のくり返し数はSuSa/T-n,及びKYSE-410では殆ど変異は見られなかったが、KYSE-30では約10%、KYSE-110では約30%のコロニーで変異を示した。最近、p53タンパク質は核だけではなくミトコンドリアにも局在し、mtDNAやミトコンドリアのDNAポリメラーゼであるポリメラーゼγと相互作用していることが報告された。mtDNAに高頻度で変異を持つ細胞株(KYSE-30および110)では我々の以前の解析からp53遺伝子に変異を持つことが明かとなっており、p53タンパク質がmtDNAの安定性に重要な役割を果たしていることが示唆された。

今後、mtDNAの複製に働くのみならずmtDNAの修復にも重要な役割を果たしているDNAポリメラーゼγについてその発現を食道がん培養細胞株について解析し、上記の実験の結果であるmtDNAの変異の生じやすさとの相関を解析する。発現の解析はウェスタン法により行う。ミトコンドリアは、真核生物に存在する細胞内小器管であり、酸化的リン酸化によるエネルギーの生産以外にもアポトーシスなど細胞活動に重要な役割を果たしている。我々はこれまでに食道がん腫瘍において、高頻度(34.2%)でミトコンドリアDNA(mtDNA)に変異が生じていることを明らかにした。また、食道がん培養細胞株において、p53遺伝子に変異のある株ではX線の照射によりmtDNAに変異を持つ細胞が増加するという結果を得た。食道がんのmtDNAの高頻度で変異が生じるメカニズムを解明するため、X線の照射により変異を持つ細胞が増加した食道がん培養細胞株(KYSE-30,110)の線量依存性を解析する目的で、生存率が0.01となる線量の1/2及び1/4の線量のX線を照射した。多数のコロニーを単離した後、それぞれのコロニーからDNAを抽出し、D310領域の変異を生じたmtDNAの割合をGeneScanにより解析した。D310領域はmtDNAのD-loop領域中に存在するC塩基の繰り返し配列であり、高頻度で変異が見られるホットスポットである。変異D310の細胞内における存在比が0.3以上のものをD310に変異を持つコロニーと定義し、各々のコロニーを解析した。その結果、KYSE-30,110とも生存率0.01となる線量の1/2,1/4量の線量ではコントロールとほぼ同程度の割合のコロニーしか変異を蓄積しておらず、高線量のX線の照射により、KYSE-30では約5%、KYSE-110では約15%のコロニーで変異を検出した。低線量の照射ではミトコンドリア内の修復装置によって修復が進み変異は検出されないが、高線量の照射ではミトコンドリア内の修復装置が不足し、D310領域が十分に修復されないため変異を蓄積する細胞が増加したと考えられる。
殻模型モンテカルロ法によるpf殻領域の原子核の準位密度の研究

原子核の準位密度は複合核反応を記述するのに用いられるが,中でも中性子共鳴エネルギー周辺の核準位密度は中性子捕獲確率を理論的に求めるのに必要で,元素の合成を理解する上で欠かせない。本研究では,質量数50-70領域(Fe-Ni-Zn領域)の中性子共鳴を含むエネルギー領域での核準位密度について,近年開発された殻模型モントカルロ法を用いて微視的な立場から調べ,次のような結果を得た。1.^<56>Fe及び^<68>Znについて全準位密度を実験値と比較した。いずれの核でも理論値は実験値を大変よく再現する。2.^<56>Feにおいて有限温度ハートリー・フォック計算をも行い,その問題点を明らかにした。ハートリー・フォック近似は低温で不十分で,ことに形状相転移のため異常な振舞いを示す。しかし,この相転移の効果は2体相関により消失する。3.補助場モンテカルロ法におけるパリティー射影のアルゴリズムを開発し,パリティー毎の準位密度を求めた。正負どちらのパリティーでも準位密度は後退ベ-テ公式でよく記述できるが,そのパラメータは,フェルミ・ガス模型の予言と異なりパリティー依存性を持つ。特に,^<56>Fe周辺では準位密度パラメータが強くパリティーい依存することが示唆された。このパリティー依存性は,今まで十分に認識されていたとは言えず,中性子捕獲確率にどのように影響するか興味が持たれる。4.準位密度パラメータのパリティー依存性は質量数と共に変化し,0g_<9/2>軌道がフェルミ準位に接近するにつれて弱くなる。なお,上記のうち^<56>Feに関する結果を中心に論文にまとめ,投稿中である(Yale大学Alhassid教授との共著)。
化学増幅法を利用した大気中ペルオキシラジカルの計測

本研究課題では吸引された試料大気に高濃度のCOとNOを添加し、一定条件下のHOx+NOx+CO連鎖反応サイクルで生成・蓄積するNO_2の量を測定することにより元の大気中のペルオキシラジカルの濃度を求める「化学増幅法」により大気光化学的に重要な役割を果たしているペルオキシラジカルの実測を行った。またNO_2カップリング反応-蛍光検出を利用して大気中の共存物質の妨害を受けない選択的NO_2検出法の開発を行った。前年度に引き続き従来から用いられているルミノール化学発光法を用いて実環境大気中のペルオキシラジカル測定を実施した。測定は、沖縄本島北端辺戸岬で集中観測(期間: 99/7/238/15)を行った。ペルオキシラジカル濃度は太陽光強度と良い相関を示す日変動パターンを示した。晴天時正午頃に観測される日最高濃度はやく9050pptであり、同時に測定を行なった大気微量成分との比較から、このペルオキシラジカル濃度はO_3-Nox-太陽光強度間で成り立つ光化学定常濃度でほぼ記述できることが明らかになった。また、日射のない夜間にもラジカルが有意に測定されたことから、植物起源の炭化水素としてよく知られるイソプレンとO_3の反応による夜間ラジカル生成が沖縄のような清浄大気中でも起きていることが示唆される結果となった。このようなオレフィン炭化水素とO_3の反応によるラジカル生成は、集中観測後の実験室におけるモデル実験でも確認し、その寄与率について検討中である。新しい選択的NO_2検出法として前年度より開発を行ってきた3-aminonaphthalene-1,5-disulphonic acid(C-acid)を蛍光試薬とする蛍光検出法について、課題であったNO_2の蛍光試薬溶液への取り込み効率の向上を、気-液ジェット混合法を使ってNO_2気-液平衡化を行うことにより、ほぼ100%の吸収効率でNO_2を蛍光誘導体化する方法を確立した。今後は、本検出法との組合せによりペルオキシラジカル測定の精度向上が期待できる。
セントラルバンキングとフリーバンキング論争の通貨改革と銀行制度改革に関する研究

本研究は,第1に,1830年代のイングランド銀行の通貨調節の手段であったパーマー・ルールに対して,ギルバートとトゥックがどのようにそれと対峙したのかを分析した。とくにイングランド銀行の公開市場操作が貨幣市場に及ぼす影響について両者を比較した。第2に,トゥックは1825年恐慌の原因を貨幣資本の所有者による投機であると論じた。本研究は貨幣資本が貨幣市場での国債とリスクの高い証券との間の利子率格差にもとづいて恐慌をもたらす「貨幣資本の波及的移動論」のメカニズムを解明した。本研究は,通貨学派,銀行学派とは異なる「第3の学派」であるフリーバンキング学派の理論史的・政策史的および思想史的な意義と限界をセントラルバンキング学派との論争過程の検討を通じて明らかにすることである。平成18年度は研究計画に従って連合王国の大英図書館とケンブリッジ大学図書館で資料収集を行なった。主として、19世紀中葉までの株式銀行に関する文献を収集した。またこれと並行して、「Monied capita1の蓄積について-トーマス・トゥックと匿名氏の『通貨理論論評』-」を執筆した。この論文は、1825年恐慌後のセントラルバンキング論者の中で、マカロックやロイド、ノーマンなどの通貨学派の主流とは一線を画したトウックのmonied capitalの蓄積の理論を掘り下げ、またこの理論が1845年の匿名氏の理論へつながっていることを解明したものである。この論文で明らかにしたことは2つある。(1)トゥックは1825年恐慌の原因として貨幣資本の波及的移動論を展開し、貨幣資本が現実資本とは異なる動きをすることを解明した。(2)匿名氏はmoney in its latent formという語でぐ貨幣資本の架空性を指摘し、銀行の帳簿上の記録にしか残らない貨幣請求権が銀行組織全体に累積していくメカニズムを解明した。以上の分析によって、スミス、リカードウ的な古典派の資本概念を克服する契機が1825年恐慌の原因をめぐる通貨主義内部での意見対立にあったことがわかるはずである。平成19年度は、この議論を土台にして、(1)セントラルバンキングの通貨管理の思想について、(2)フリーバンキングの銀行制度改革について論ずるつもりである。まず前者については、リカードウ以後の国立銀行設立私案の内容が換骨奪胎されてピール条例になっていく過程を掘り下げる。後者については、フリーバンキング論者が株式銀行は有限責任よりも無限責任のほうが良いとした理由の意味を掘り下げる。平成19年度は研究計画に従って連合王国の大英図書館とケンブリッジ大学図書館で資料収集を行った。主として,19世紀中葉の株式銀行および通貨改革に関する文献を収集した。またこれと並行して,次の2つの課題を検討した。(1)セントラルバンキング学派の通貨管理について,(2)1847年恐慌と浮動資本(流動資本)の固定化説について。1830年代から40年代にかけてセントラルバンキング学派の中央銀行論は,大きく2つの方向に分裂していた。ひとつはイングランド銀行とは異なる国立銀行を組織して通貨管理を行うというリカードウが提案した方向であり,もう一つはロイドやノーマンに代表されるイングランド銀行を改組してリカードウの通貨管理のエッセンスを取り込む方向である。後者の理論の核心であるイングランド銀行の発券部と銀行部への分割および発券集中はリカードウの理論に淵源がある。両者に共通性はあるが,ちがいはリカードウの通貨管理が裁量であったのに対し,ピール条例が100%金準備をルールとしたことである。セントラルバンキング学派の通貨管理が裁量からルールへと変化した内実を検討している。次に,47年恐慌の原因についてはJ.ウィルソンやJ.S.ミルが主張した浮動資本(流動資本)の固定化説が有力な理論である。ここでの検討課題は,第1に浮動資本という概念について,第2にその浮動資本が株式市場を通じて鉄道株へ投資され「固定化される」という理論的内容である。浮動資本が鉄道株に投資されても,その資金は実体経済に回流してくるはずである。当時の金融逼迫が具体的にどういう形で起きたかを検討している。本年度は,夏季休暇中にミズーリ大学のホワイト教授とセントラルバンキングとフリーバンキング論争の諸問題についてミズーリ大学で意見交換し,またハーバード大学で資料収集をした。研究成果としては,「反通貨管理の思想-J.W.ギルバートとT.トゥック-」を『立教経済学研究』62:4に発表した。この論文は,1830年代の通貨管理の思想であるパーマー・ルールに対して批判的立場をとったフリーバンキング学派のギルバートとセントラルバンキング学派のトゥックを対置させ,トゥックのギルバート批判という形で当時の通貨論争の一端を浮き彫りにすることを意図している。ギルバートは研究史のうえでは,銀行学派に数えられてきたが,トゥックはギルバートの理論を特に「貨幣市場理論」と呼び,批判した。

ギルバートは,パーマー・ルールが企図していたイングランド銀行による政府証券の売買による通貨の供給と収縮をたんなる物価の騰落ではなく,投機や外国の貨幣市場での証券の購入につながるということを指摘して批判したが,トゥックは,それは通貨と「処分するべき資本」との混同等を含んでいるとして,ギルバートの理論を批判した。この論文は,同名のタイトルで,2009年4月にニューヨークのコロンビア大学で開催されるペイパー・マニー・カンファレンスで報告される予定である。本年度は、イギリスで資料収集を行い、また研究の最終年度にあたるので、論文の発表と国際学会で研究成果を発表した。資料の収集に関しては、大英図書館とケンブリッジ大学図書館で行った。特に、18世紀後半のイギリス銀行制限期および1833年の銀行法改正時におけるLegal tenderをめぐる論争と同時期のイギリス財政史に関する文献を中心に収集した。また論文に関しては、「Monied Capitalの蓄積についてートーマス・トゥックと匿名氏の『通貨理論論評』」を発表した。この論文では、1821年にイギリスが金本位制に復帰したにもかかわらず、1825年に恐慌が起きたのは貨幣市場での貨幣資本家による投機であることを、トーマス・トゥックのMonied Capitalの波及的移動論と匿名氏の貨幣市場飽和論によって説明した。金本位制は価格標準と外国為替の安定を図るための制度であるが、この制度があっても、現実資本の運動から離れて貨幣資本が独自に運動し恐慌が起きることをトゥックも匿名氏も指摘していることに着目した。特に、トゥックのMonied Capitalの波及的移動論は貨幣資本が国債市場等の貨幣市場での利子率格差にもとづいて投資対象を変更するプロセスを指摘している点で、この理論が古典派経済学の枠組みを変更する理論であることを指摘した。またこの論文は同名のタイトルでアムステルダム大学で開かれた第14回ヨーロッパ経済学史学会で報告された。
4遺伝子シグネチャーによるⅠ期肺腺癌再発予測システムの構築

現在非小細胞早期肺癌は、完全切除がなされたI期肺癌症例でさえ、30%が再発する。IA期であっても術後化学療法が必要な予後不良群や不必要な予後良好群が存在し、正確に予測できる再発予測マーカーの同定が必要である。代表者はアメリカ国立がん研究所において、I期肺腺癌の再発予測システムとしてBRCA1、XPO1、DLD1、HIF1A遺伝子からなる4癌関連遺伝子からなる遺伝子シグネーチャーを報告した。臨床実用化のためには、固定パラフィン包埋検体から施設の異なる新たなコホートにおいての再現性を示す必要がある。RNA抽出キットによるRNA抽出、プローブの選定および前増幅処理,フルダイムアレイによる発現解析を行う増幅法を開発することにより、質の悪い、微量のRNA安定した発現解析法を構築した。術後化学療法施行90例と経過観察群100例の切片より4癌関連遺伝子解析を行った。その結果は臨床情報と照合し現在解析中であるが、暫定的な解析では高リスク群では術後化学療法群vs経過観察群で5年再発期間は前者で延長していた。また一方で低リスク群では5年再発期間はほぼ同等であった。本シグネチャー高リスク群の術後化学療法の必要性を予測することができた。現在までにFFPEより良質のDNA RNAを採取して解析し、HOXA9および病理学的所見による相乗的予後予測に成功し、Lung Cancer. 2018に報告している。現在本結果は統計解析中であり、さらなる確固たる再発予測マーカーとしてのACTN4遺伝子増幅(Noro R,Ann Oncol 2013)や本研究の付随研究として得られたPD-L1(Kobayashi K,Anticancer Res 2018)および病理学的所見をを踏まえ統合解析を行う。また本結果をValidationサンプルで示す必要性があり国際共同試験を計画中である。現在非小細胞早期肺癌は、臨床病期I期、II期および一部のIIIA期の非小細胞肺癌症例においては、標準的治療として手術が第一選択となる。I期、特にIA期であっても術後化学療法が必要な予後不良群や不必要な予後良好群が存在し、正確に予測できる再発予測マーカーの同定が必要である。I期肺癌における再発予測マーカーを構築し、さらに術後化学療法が必要な予後不良患者と不必要な予後良好患者を選択する治療選択マーカーを構築することを目的とした。目標は(A)認容性の高い固定パラフィン包埋(FFPE:formalin-fixed paraffin embedded)からのRNA抽出および遺伝子増幅システムの構築する。また同時に本院のRebiopsy bank project(倫理委員会承認済)において得られる新鮮凍結標本も同時に採取し質の高いRNAを採取しテクニカルコントロールとする。(B)術後化学療法群および経過観察群からなる300検体規模のFFPE標本で検証する必要がある。学習セット160例で検証し、さらにバリデーションセット160例で確証する。である。初年度はRNA抽出の最適化の検証と症例数確保を第一目的とした。手術検体150例の選定を行った。今回、新WHO分類に準拠した肺癌取扱い規約組織分類の改訂が行われ、予後ほぼ100%である微少浸潤性腺癌や上皮内腺癌と区別するために、特に置換性腺癌における浸潤の大きさが病理学的診断に必須となった。レトロスペクティブなI期肺腺癌の病理学的所見と予後との相関が報告され、脈管(リンパ管)浸潤と2cm以上の浸潤を有する症例が再発を予測することができた(J Thoracic cardiovascular Surg; 2014)。自験例においても病理学的評価を行った。また他の転移指標となりうるACTN4活性(免疫染色およびFISH法)の評価を行う計画を行った。当初300例規模の症例数の確保を予定としたため、H28年度初期より学習セットの確保を行った。まず病院倫理委員会の手続きに時間を要した。今回、新WHO分類に準拠した肺癌取扱い規約組織分類の改訂が行われ、予後ほぼ100%である微少浸潤性腺癌や上皮内腺癌と区別するために、特に置換性腺癌における浸潤の大きさ、分化度、血管リンパ管浸潤の評価を含む病理学的評価を行った。症例確保の遅れと病理学的解析の遅れはあるものの、一連の研究の流れは構築できH29は障害なく症例数の確保はできるものと思われる。またFFPE標本はあらゆる病院で利用されているが、ホルマリンによるRNAの断片化により良質なRNA抽出は難しいとされる。よってFFPE専用のRNA抽出キットによるRNA抽出、プローブの選定および増幅条件設定を行うことにより前増幅処理(preamplification)およびフルダイムアレイによる発現解析を行う増幅法を開発することにより、質の悪い、微量のRNA安定した発現解析を行うシステムを構築する。本院ではホルマリン包埋切片のホルンリン過固定のものも存在し安定したRNA抽出方法の確立に時間を要したが、新鮮凍結標本からのRNA抽出の質に近づきつつある。

現在非小細胞早期肺癌I期、特にIA期であっても術後化学療法が必要な予後不良群や不必要な予後良好群が存在し、正確に予測できる再発予測マーカーの同定が必要である。I期肺癌における再発予測マーカーを構築し、さらに術後化学療法が必要な予後不良患者と不必要な予後良好患者を選択する治療選択マーカーを構築することを目的とした。当該年度は術後化学療法群50例および経過観察群100からなる150検体規模のFFPE標本からRNAを採取した。そしてFluidigm arrayによる4 gene signatureからなる4遺伝子(BRCA1 HIF1A XPO1 DLC1)の発現解析を行った。さらにMidas&reg; IIIAutomated Microscope Slide Stainer (EMD Millipore)を用いてワイゲルトフクシン染色による病理学的血管浸潤(BVI)の評価を行った。高危険群では低危険群に比べ術後化学療法群ではむしろ再発期間が延長していた。しかしながら無治療経過観察群では高危険群では低危険群に比べ術後化学療法群では再発期間が短縮していた。よって本診断システムの初期目標は達成された。次年度はさらにValidationサンプルとして100例の解析を予定している。さらに4遺伝子機能とは異なるACTN4活性(FISH法)(Noro R, 2013 Annals of Oncol)の評価も今回の自験例で予算範囲内で行い様々なModalityを交えた万能な再発予測マーカーを構築する予定である。ホルマリン包埋切片からのRNA抽出に時間を要した。症例により、Qualityに差が生じた。しかしながら、質の良いプローブ設定を行い、正常部分が混入しない十分な腫瘍量を確保できたため学習セットまではあるが、遺伝子発現解析が終了した。また臨床情報(アウトカム)との統計解析は、予想通りの結果に近い形になった。現在非小細胞早期肺癌は、完全切除がなされたI期肺癌症例でさえ、30%が再発する。IA期であっても術後化学療法が必要な予後不良群や不必要な予後良好群が存在し、正確に予測できる再発予測マーカーの同定が必要である。代表者はアメリカ国立がん研究所において、I期肺腺癌の再発予測システムとしてBRCA1、XPO1、DLD1、HIF1A遺伝子からなる4癌関連遺伝子からなる遺伝子シグネーチャーを報告した。臨床実用化のためには、固定パラフィン包埋検体から施設の異なる新たなコホートにおいての再現性を示す必要がある。RNA抽出キットによるRNA抽出、プローブの選定および前増幅処理,フルダイムアレイによる発現解析を行う増幅法を開発することにより、質の悪い、微量のRNA安定した発現解析法を構築した。術後化学療法施行90例と経過観察群100例の切片より4癌関連遺伝子解析を行った。その結果は臨床情報と照合し現在解析中であるが、暫定的な解析では高リスク群では術後化学療法群vs経過観察群で5年再発期間は前者で延長していた。また一方で低リスク群では5年再発期間はほぼ同等であった。本シグネチャー高リスク群の術後化学療法の必要性を予測することができた。
新規エーテルライゲーション法の開発と生体内ポリアミン標的RNAアプタマーの取得

ポリアミンはほとんどすべての生物に含まれている生体内生理活性物質である。ポリアミンは核酸に作用することで転写や翻訳に影響を及ぼし、生命活動を制御していると考えられている。過剰のポリアミンは細胞外に排出され、最終的に尿中に排出されるため腫瘍マーカーへの応用が期待されている。しかしながら、ポリアミン類の抗体はいくつか取得されているものの、検出系の確立に至った例は少ない。近年、アプタマーと呼ばれる核酸分子に注目が集められている。アプタマーは標的分子の三次元立体構造を高度に認識し、特異的に結合することが知られている。SELEXでアプタマーを取得することができるが、固相樹脂に標的分子を担持した固相担持型誘導体の調製が必要である。標的分子が持つ官能基を足掛かりに担持する方法は、誘導体調製が簡便である一方で、目的のアプタマーが得られない場合があった。今回、申請者は生体内生理活性物質ジアセチルスペルミジンおよびハイプシンを特異的に認識するアプタマーの取得を目指して、各固相担持体の合成を達成した(Org. Biomol. Chem. 2019, 4, 867-875.)。また生物活性物質を固相樹脂に結合する新しい方法が一般に必要であることを鑑み、生物活性物質をエーテル結合で固相樹脂に結合する新しい手法の確立を目指した。エーテル結合の形成には、所属研究室で開発されたピリジニウム型塩中間体を経由するエーテル合成法を応用した。著者は本反応の詳細を理解するべく、ピリジニウム型塩中間体を経由するエーテル合成法における反応活性種(シリルトリフラートとピリジン種の複合体)の構造解析研究を実施した。また、本反応を固相樹脂上でのエーテル結合形成反応に応用すべく検討し、固相樹脂上でのエーテル結合法における知見を得ることができた(J. Org. Chem. 2018, 83, 6432-6443.)。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
乳幼児の時間的認識と自他関係：協力行動及び選択行動による検討

保育現場の観察および実験より、現段階では次のことが示唆された。(1)保育現場における過去に関する子ども同士の会話は、次の3つのカテゴリに分類された。1自己の過去(自分の過去について、それを知らないであろう他者に報告する)、2自他間で共有した過去(自分と他者が共有した過去について、他者に確認・同意を求める。)3他者の過去(自分が知らない他者の過去について質問する。)。(2)過去に対して事実レベルの違いをすり合わせるようなNegotiationは4歳児以降にしかみられなかった。(3)23歳児では、設定された未来の目的に対して言及しながら協力することは困難であった。本研究の第一の目的は,乳幼児期の子ども同士の「協力行動」に着目し,自己と他者の間で過去や未来の出来事をいかに共有するようになるのかという発達を明らかにすることであった。それに関して本年度は,昨年実施した観察の結果,および協力行動に関する文献のレビューをふまえ,次年度に実施予定の実験を計画した。本研究の第二の目的は,乳幼児期の子どもの「選択行動」に着目し,未来を認識する際,現在の選択行動はいかに関連するのかを明らかにすることであった。それに関して本年度は,選択行動に関するレビューに取り組んだ。また,3歳児から5歳児を対象に,観察を実施しはじめている。研究成果を発表する場としては,9月にスイスの国際学会で発表したり,また1年を通じて県内外で保育者との学習会や講演会にてその成果を示した。本研究では,時間的認識の共有という視点から,乳幼児期の協力行動および選択行動を明らかにするということが目的であった。実施計画では1,2歳児が観察対象であったが,実験とのつながりや計画のために,対象児は2歳児から5歳児までとした。観察内容は,保育場面でみられる協力行動や,活動移行場面でのやりとり,いざこざの場面等である。いずれも,過去や未来への言及がみられるものと考えており,現在も,観察を継続中である。活動移行場面,およびいざこざについてのエピソード数はいずれも120件ほどであり,協力行動についての観察は開始しはじめたという状況である。また今年度は,先行研究をレビューしたうえで協力行動に関する実験計画立てた。来年度に予備実験および本実験をおこなう予定である。自己と他者の時間的共有をテーマに,おおよそ1年を通して2つの観察調査を実施した。1つ目の調査では,4歳児と5歳児を対象に,おおよそ1年を通して日常生活の中で子ども同士がどのように過去に言及したり会話をしたりするのかを調べた。この調査の目的は,子どもがどのように自己の過去を他者に伝えたり,他者の過去を理解したり,さらには共有した過去の事実やそれに対する主観的感情についてネゴシエーションしたりするのかを調べるものであった。分析途中であるが,会話の話題は,自己と他者が共有する園生活での経験を話題にあげることが多いことから,4歳以降の子どもは,自己と他者が同じ過去を経験しているということを理解していることが示唆された。また5歳児は,過去に関する会話の中で,他者に対して質問をすることが多くみられることから,過去に関するネゴシエーションがより頻繁にみられはじめることが示唆された。2つ目の調査では,過去の事実に対して食い違いが生まれ得る場面として,自己と他者にいざこざという場面の中で,子どもがどのようにいざこざの事実について言及するのかというものを調べるものであった。現在,分析中であるが,いざこざの当事者ではなく第三者としてであれば,どの年齢でもいざこざの過去の経緯についての目撃証言がみられることなどがわかった。今後,いざこざの当事者同士のネゴシエーションについて明らかにすることによって,いかに過去の事実が食い違っていたり,それをすり合わせたりするのかを明らかにしたい。観察調査の分析に時間がかかっているのと,観察や実験をさせて頂くための関係づくりに追われてしまっていることが原因となっている。今年度は、1歳児、3歳児、5歳児を対象に、保育場面で過去や未来に言及する事例を1年間観察を実施した。1歳児と5歳児については分析中であるが、3歳児に関しては、別の観察で得られた4歳児や5歳児の結果よりも、自分の知らない他者の過去について問う発言が少ないという結果が得られた。また今年度は、過去の観察研究の結果を土台に、乳幼児期の子どもを対象に実験を実施した。実験は、子ども同士のペアに、協力して3つの課題をさせるというものであった。課題は次のとおりである。1Block Task(ブロック課題):16ピースの積み木(ネフスピール,スイス製)を二人で協力して高く積み上げるように教示した。2Cleaning Task(お掃除課題):机の上に散乱している紙くずを二人で協力して集めるように教示し、一方の子どもにはほうき、一方の子どもにはちりとりを持たせた。3Washing Task(お洗濯課題):落ちている洗濯物を拾って持ってくるように教示し、一人では持てないような大きなカゴの両側の持ち手をそれぞれ1つずつ子どもに握らせた。そして洗濯物を拾って持って戻ってきたら、今度は1mの物干し竿の両側をそれぞれの子どもに片側を持たせ、先ほどの洗濯ものをハンガーにかけて、子どもが一緒に持っている竿にかけ、洗濯物が落ちていた向こうの物干し竿にかけてくるよう教示した。結果は分析中である。

1自己の過去(自分の過去について、それを知らないであろう他者に報告する)、2自他間で共有した過去(自分と他者が共有した過去について、他者に確認・同意を求める。)3他者の過去(自分が知らない他者の過去について質問する。)。(2)過去に対して事実レベルの違いをすり合わせるようなNegotiationは4歳児以降にしかみられなかった。(3)23歳児では、設定された未来の目的に対して言及しながら協力することは困難であった。観察の実施および分析に,予想以上に時間がとられてしまっている状況であった。それをふまえ,来年度以降は実験をベースに進めていく予定である。観察調査をひと段落し終えたので,実験に力を置いて進めていく予定である。発達心理学、保育内容計画上は,時間認識の共有をいつごろからするようになるのかといったことに観察の重点がおかれていたため,過去や未来への言及に関するデータをとることが目的であったが,今後は時間的認識の共有を「目的・目当ての共有」におきかえて,観察研究と実験研究のつながりを意識し,協力行動を通して時間的認識に注目したいと考えている。学内の耐震工事や教員の入れ替わり等で,例年以上に学内の仕事が多く,観察や実験をする時間が取れなかったことが原因である。今年は観察調査が主であり,実験補助のための人件費が必要となくなったため。来年度に使用する予定である。観察研究の対象児を1歳児と2歳児にしていたが,文献のレビューをふまえると,2歳以上の子どもに変更することが望ましいと考えられる。また,観察ポイントとしては単に「過去や未来への言及」をあげていたが,本研究のテーマとの関連や先行研究をふまえると,よりそのような言及がみられやすい場面(たとえば活動間の移行)や,協力行動などのより具体的な行動に限定する必要があるように思われる。
迅速X線結晶解析法による液体化合物の結晶構造の研究

常温で液体である低分子量化合物は、工業材料として、また物性への興味から多数の研究が行われている。しかし、その分子構造はスペクトル的手段でしか調べられなかったため、物性を分子の三次元構造の面から議論することができなかった。本研究では、これまで開発してきたin situ crystallization法と迅速X線回折測定法を組み合わせることにより、液体化合物を低温下で単結晶化し結晶構造解析により三次元分子構造を明らかにし、構造と物性の相関を明らかにすることを目的としている。本年は、前年度までに明らかとした酢酸エステル誘導体CH_3COO(CH_2)_<n-1>CH_3(n=1-5)の鎖長と融点の相関について、結果をまとめ考察を行った。結晶構造解析の結果より、結晶融点の偶奇性は、分子間のC-H...0相互作用の本数および形式に依存する性質であることを明らかにしている。一方、この偶奇性は鎖長が長くなると消失することがわかっている。このことについて、半経験的理論計算を行い、結晶の安定性に寄与する相互作用について検討を行った。この結果、偶奇性に寄与していたC-H...0相互作用は鎖長が長くなるにつれて増大する、アルキル鎖間のvdW相互作用に埋没する形で寄与が小さくなり、結晶の安定性はvdW相互作用に支配されるようになることを理論計算の観点からあきらとした。また、単官能基直鎖化合物は、結晶の融点について同様の傾向を示すため、本研究で解明した結晶中の相互作用と融点の相関は一群の化合物について一般的に見られるものであることを明らかにした。本年は、酢酸エステル誘導体CH_3COO(CH_2)_<n-1>CH_3(n=1-5)の鎖長と融点の相関を調べた。この物質はアルキル鎖長が奇数の結晶は融点が低く、偶数では長いという偶奇性が知られていたが、この傾向は鎖長が長くなると消失するなど興味ある傾向を示す。そこで、酢酸エステル類の単結晶X線構造解析を行い、その分子構造や結晶構造を明らかにした。結晶構造中のCH-H・・・O相互作用を見ると、C-H・・・O相互作用による二量体構造を含む酢酸エチル・酢酸ブチル・酢酸アミルとそれを含まない酢酸メチル・酢酸プロピルの2パターンに分類することができた。酢酸メチル、酢酸プロピルの融点が酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルの融点と比べて低いのは、相互作用のパターンが異なることに加え、結晶構造中のC-H・・・O相互作用が酢酸エチル・酢酸ブチル・酢酸アミルに比べて酢酸メチル・酢酸プロピルの方が少なく、分子間相互作用が弱いことに起因していると考えられる。また、鎖長が長くなるにつれ、アルキル鎖間のvdw相互作用が増大し、これによって結晶の安定性が支配されるようになるため、相対的にC-H...O相互作用が減少し、融点の偶奇性が消失するという機構を明らかにした。

本研究では、これまで開発してきたin situ crystallization法と迅速X線回折測定法を組み合わせることにより、液体化合物を低温下で単結晶化し結晶構造解析により三次元分子構造を明らかにし、構造と物性の相関を明らかにすることを目的としている。本年は、前年度までに明らかとした酢酸エステル誘導体CH_3COO(CH_2)_<n-1>CH_3(n=1-5)の鎖長と融点の相関について、結果をまとめ考察を行った。結晶構造解析の結果より、結晶融点の偶奇性は、分子間のC-H...O相互作用の本数および形式に依存する性質であることを明らかにしている。一方、この偶奇性は鎖長が長くなると消失することがわかっている。このことについて、半経験的理論計算を行い、結晶の安定性に寄与する相互作用について検討を行った。この結果、偶奇性に寄与していたC-H...O相互作用は鎖長が長くなるにつれて増大する、アルキル鎖間のvdW相互作用に埋没する形で寄与が小さくなり、結晶の安定性はvdW相互作用に支配されるようになることを理論計算の観点からあきらかとした。また、単官能基直鎖化合物は、結晶の融点について同様の傾向を示すため、本研究で解明した結晶中の相互作用と融点の相関は一群の化合物について一般的に見られるものであることを明らかにした。
古典籍画像データベースとGISを用いた京都出版文化の総合的研究

本年度は大英博物館における絵入版本資料計1828点を調査し、目録化した。目録データはすべて博物館に納品しており、館のデータベースに反映される。また、博物館の版本コレクションのうち、582点をしめるジャック・ヒリアー旧蔵の版本データの撮影を行い、版元情報のデータ入力を実施した。また、すでに公開されている書籍画像データベースを参照しながら、版元基礎情報のデータ入力を進めている。以上の作業によって構築されたデータは版元総合目録として公開する予定である。所蔵資料の画像全公開を目標とする書籍閲覧システムにおいては、版元の住所表記など細かな情報を入れ込むことは困難であった。ところが、版元データベースとして別に走らせておき、書籍閲覧システムと連結させることができれば、版本一点ごとに版元の詳細なデータを付加することができる。版元データベースは、他の書籍閲覧システムにも活用し得る基礎的データとなり、現在各所蔵機関ですすめられている所蔵資料のデジタル化においても大きな意味をもつものとなる。さらに、作業と並行して浮世絵出版と版元との関連に着目し研究をおこなった。まず、吉原俄の浮世絵出版にみる歌舞伎音曲と版元の関係性を明らかにした。また、大英博物館所蔵資料の江戸役者絵本を中心に、江戸役者絵本の出版事情を整理し、浮世絵との比較のなかで、役者絵本が出版された意義について検討し、地方にむけて出版するための意図が役者絵本の出版事情にどのように関わっていたかについて述べた。
CT所見に基づく脳卒中病型毎の危険因子解明のための大規模コホート研究

動脈硬化性疾患の発症を追跡調査し、その発症要因を明かにするために、前向き研究であるコホート研究を行っている。ベースラインデータは、生活習慣等に関するアンケート調査および血液検査等の生体情報について平成4年から7年に収集され、対象者は全国12地区で12,490人で、その内4069歳では10,608人であった。追跡調査では脳卒中、心筋梗塞の発症、死亡、転出について調査している。脳卒中では、発症登録に登録票と頭部CTを一緒にして登録としている。脳卒中の発症は平成12年5月までに219例でそのうち症例検討委員会で病型が判定できたのは、脳梗塞134例、脳出血47例、くも膜下出血35例、分類不能3例であった。心筋梗塞は33例登録された。対象者の追跡期間中の死亡は平成11年12月末現在433例、転出は272例で、うち193例が転出後追跡打ち切りとした。また、ベースラインデータのクリーニングとして、アンケート調査の入力確認を全対象者について行った。前向き調査の解析で、平成12年5月末までの脳卒中について血圧の関連を男女で検討した。平均追跡期間約6.5年であったが、Coxの比例ハザードモデルを用いて、年齢、総コレステロール、HDLコレステロール、喫煙歴、BMIで調整をしたところ、収縮期血圧が140mmHgに対する相対危険(ハザード比)は、、男性では、140-159mmHgで2.60(95%信頼区間1.70-3.96)、160-179mmHgで2.16(1.18-3.95)、180mmHg以上で3.44(1.43-8.27)で、女性では、それぞれ、2.05(1.24-3.40)、2.16(1.08-4.32)、6.13(2.52-14.9)であった。この他に、病型別での検討も行った。日本人における脳卒中の発症要因の解明するために多施設共同の前向き研究を行っており、本研究では、特に頭部CT所見に基づいた脳卒中の病型分類ごとの発症要因について明かにすることを目的をしている。住民健診の場を利用し、平成4年から平成7年に全国12地区でベースラインデータの収集を行っており、全対象者は12,490人である。脳卒中の発症に関しての追跡調査は、毎年の住民健診で本人より発症の有無を確認し、脳卒中発症が疑われた場合、受診医療期間で確認し、症例の登録を行う。登録は所定の登録票と頭部CT写真で行い、登録された症例は、独立してCTの読影を行った後、症例判定委員会で脳卒中の発症および病型について判定される。現在までに、登録票が221症例分集められているが、その内登録票およびCTが揃っているものが188例であった。188例の内すでに症例検討委員会で判定が終了しているものが104例、読影が終了しているが、症例検討委員会での判定が未終了ものもが39例、読影準備中のものが45例であった。終了した104例のうち、くも膜下出血が18例、新規脳梗塞発症が57例、新規脳出血発症が21例で、脳卒中発症例が全体のやく6割で、次いで、脳出血、くも膜下出血の順であった。

一方、判定の結果陳旧性脳梗塞が3例、陳旧性脳出血が1例、発症なしが4例で、これらの対象者については新規発症ではなかったので、追跡継続とした。現在までに収集された症例の判定を速やかに行うこととならび、追跡調査を継続し、新規脳卒中の発症の登録を行っていき、脳卒中全体および病型分類別の発症要因の解明を行っていきたい。動脈硬化性疾患の発症を追跡調査し、その発症要因を明かにするために、前向き研究であるコホート研究を行っている。ベースラインデータは、生活習慣等に関するアンケート調査および血液検査等の生体情報について平成4年から7年に収集され、対象者は全国12地区で12,490人で、その内4069歳では10,608人であった。追跡調査では脳卒中、心筋梗塞の発症、死亡、転出について調査している。脳卒中では、発症登録に登録票と頭部CTを一緒にして登録としている。脳卒中の発症は平成12年5月までに219例でそのうち症例検討委員会で病型が判定できたのは、脳梗塞134例、脳出血47例、くも膜下出血35例、分類不能3例であった。心筋梗塞は33例登録された。対象者の追跡期間中の死亡は平成10年12月末現在361例、転出は272例で、うち193例が転出後追跡打ち切りとした。また、ベースラインデータのクリーニングとして、アンケート調査の入力確認を全対象者について行った。前向き調査の解析で、平成12年5月末までの脳卒中について血圧の関連を男女で検討した。平均追跡期間約6.5年であったが、Coxの比例ハザードモデルを用いて、年齢、総コレステロール、HDLコレステロール、喫煙歴、BMIで調整をしたところ、収縮期血圧が140mmHgに対する相対危険(ハザード比)は、、男性では、140-159mmHgで2.60(95%信頼区間1.70-3.96)、160-179mmHgで2.16(1.18-3.95)、180mmHg以上で3.44(1.43-8.27)で、女性では、それぞれ、2.05(1.24-3.40)、2.16(1.08-4.32)、6.13(2.52-14.9)であった。この他に、病型別での検討も行った。
サルコペニアが心臓・大血管手術の予後に及ぼす影響に関する検討

近年、加齢に伴う全身の脆弱性やサルコペニア(筋肉量・筋力の低下)と術後予後との関連が注目されている.しかし、サルコペニアは通常の手術リスク評価には含まれておらず、心臓・大血管術後の長期予後への影響は明らかになっていない.本研究では術前サルコペニアの心臓・大血管術後予後への影響の解析に取り組み、以下の結果を得た.4骨格筋から分泌されるタンパク質をマイオカインと呼び、加齢・サルコペニアの病態と密接な関連がある.心臓・大血管手術患者15名において術前に血中マイオカインを測定したところ、サルコペニア群で脂肪酸結合タンパク質3の上昇とオンコスタチンMの低下を認めた(未発表).近年、サルコぺニア(加齢に伴う全身の筋肉量・筋力の低下)が生命予後に影響すると注目されている。しかし心臓血管外科領域においてサルコぺニアの有無は通常の術前リスク評価方法に含まれておらず、術後予後への影響も明らかではない。そこで今回我々は心臓・胸部大動脈手術患者における術前サルコペニアの予後に及ぼす影響を研究した。まずは心臓弁膜症手術患者におけるサルコペニアの影響を研究した。2009年から2013年までの期間に自治医大さいたま医療センターで心臓弁膜症に対して手術した患者1119名のうち、70歳以上の心臓弁膜症手術患者428名において術前CTにて腸腰筋面積を腸骨稜上端レべルで計測し、腸腰筋面積の少ない下25%の患者群をサルコぺニアと定義した。術前サルコぺニアの有無で分けた2群の予後をカプランマイヤー曲線でログランク検定にて比較したところ、サルコペニア群で有意に術後遠隔生存率と主要心臓合併症回避率が低かった。また多変量解析においてもサルコペニアが術後遠隔死亡と主要心臓合併症の有意なリスク因子であることを確認した。Inverse probability weighting法においても同様な結果を確認した。これら研究結果を論文にし、Journal of Thoracic Cardiovascular Surgeryに投稿した。修正・加筆を求められ、先日再投稿を行ったところである。同様の研究を、冠動脈バイパス術や胸部大動脈手術患者においても行うため現在これら患者の術前データ収集と腸腰筋面積測定を行なっている。近年、加齢に伴う全身の脆弱性やサルコペニア(筋肉量・筋力の低下)と術後予後との関連が注目されている.しかし、サルコペニアは通常の手術リスク評価には含まれておらず、心臓・大血管術後の長期予後への影響は明らかになっていない.本研究では術前サルコペニアの心臓・大血管術後予後への影響の解析に取り組み、以下の結果を得た.4骨格筋から分泌されるタンパク質をマイオカインと呼び、加齢・サルコペニアの病態と密接な関連がある.心臓・大血管手術患者15名において術前に血中マイオカインを測定したところ、サルコペニア群で脂肪酸結合タンパク質3の上昇とオンコスタチンMの低下を認めた(未発表).現在雑誌投稿中の心臓弁膜症患者におけるサルコペニアの影響についての論文が採択されるよう進めていく。また同時に、胸部大動脈疾患および冠動脈疾患患者においても同様にデータ収集を行い、解析・論文投稿していく予定である。また、腸腰筋面積の影響のみならず術前にMRIを施行し、腸腰筋の変性・繊維化・脂肪変性の有無を評価することで術後予後や筋肉量との関連性を検討する。また加齢・サルコペニアのメカニズムに関与しているとされる種々の炎症性サイトカインを測定し、CTとMRIから測定された筋肉量や筋肉の質的異常との関連を調べ、術後予後への影響を評価する。弁膜症患者におけるサルコペニアの影響に関する研究は順調であるが、当初予定していたMRIを使用した腸腰筋の質的診断とサルコペニア関連バイオマーカーの有用性の研究に遅れが出ており、そのため次年度使用額が生じた。今後、胸部大動脈疾患および冠動脈疾患患者においても弁膜症患者同様にデータ収集を行い、解析・論文投稿していく予定である。
多収性水稲のソース活性、シンク形成を高めるサイトカイニン関連遺伝子の解明

シンク形成能力、葉の光合成速度の維持程度の大きい品種・系統を用いて、光合成速度、サイトカイニン量およびサイトカイニン関連遺伝子の発現量を検討した。圃場およびポットで栽培したシンク形成能力、ソース活性の維持程度の大きい品種・系統として、タカナリ、アケノホシ、アケノホシ/タカナリ交雑後代系統(F9)を用いた。登熟期におけるソース葉の光合成速度が高く維持される品種・系統のサイトカイニン量を定量した結果、サイトカイニン量は高く推移し、光合成速度の維持と密接に関係していた。サイトカイニン合成遺伝子の発現量をリアルタイムPCR装置により定量し、発現量は葉の老化過程で減少し、サイトカイニン量と間に関係が認められた。シンク形成能力の高い品種・系統では幼穂形成期のサイトカイニン遺伝子の発現量が高い傾向が認められた。サイトカイニン合成遺伝子の発現量を制御することにより、さらにシンク形成能力が高く、老化を抑制し光合成速度が高く維持される品種の育成の可能性が高いことがわかった。世界人口増大に対する水稲収量の飛躍的な増加、飼料用、バイオマスエネルギー利用のための水稲のバイオマス生産量の増大のためには、ソース能力の向上、シンク形成・蓄積能力の向上が重要な課題である。本年度は、ソース維持能力、シンク形成能力の高い水稲品種タカナリ、アケノホシを用いて、葉の光合成能力、老化に伴う光合成速度の低下程度と根から地上部に運ばれるサイトカイニンとの関係について検討し、サイトカイニン合成遺伝子の発現解析の検討を行った。(1)出穂期の止葉の最大光合成速度はタカナリが高く、老化に伴う光合成速度の低下程度はアケノホシが小さい特性を有していた.(2)茎基部の切断面からの出液中のサイトカイニン量を比較した結果、光合成能力の高いタカナリは出穂期の総サイトカイニン量が高かったが、その後の低下程度が大きかった。光合成速度の低下程度の大きいアケノホシは、総サイトカイニン量の低下程度が小さく、登熟期の葉の老化過程において高いサイトカイニン量を維持していた。(3)葉の光合成能力および光合成速度の維持と密接に関係するサイトカイニン種は、遊離型のゼアチン、リボシド型ゼアチンであった。(4)水稲のサイトカイニン合成遺伝子の発現解析のため、real-time PCR法による定量的な解析法について検討を行った。これらの結果から、根におけるサイトカイニン合成、葉におけるサイトカイニンの代謝がソース能力に大きく影響する可能性があることが明らかとなった。
樹木木部柔細胞の過冷却促進物質の網羅的構造同定と大量獲得法の検討

寒冷環境において-40°Cまで凍らない樹木木部柔細胞から、過冷却を促進する物質(氷核形成阻害物質)の探索を行い、数種類のフラボノール配糖体および数種類の加水分解型タンニンを同定した。この知見に基づき、類似の化学構造を持つ数十種類のフラボノイド配糖体、および数十種類の加水分解型・縮合型タンニンが過冷却活性を持つことを解明した。これらのうち、大量に獲得できる化合物を用い、過冷却促進新素材としての応用を検討した。我々は先の研究で、樹木の木部柔細胞内には多様な過冷却促進(氷核形成阻害)物質が存在することを示した。これらの事実は、メタノールで樹木木部から抽出した粗抽出物を液-液分離すると、水と酢酸エチル、両フラクションに過冷却活性があること、さらに酢酸エチルフラクションをシリカゲルカラムで分離すると、分離された17フラクションのすべてに過冷却活性があることによる。先の研究で同定した117フラクション中、フラクション10からは高いか冷却活性を示す4種類のフラボノール配糖体を同定したが、今回は新たにフラクション6から14までの活性物質を調べた。この結果、活性物質はいずれもフラクション10で見いだされたフラボノール配糖体であることを明らかにした。しかし、過冷却活性は同定したフラボノール配糖体単独により得ちれるのでは無く、各フラクションに存在する未同定物質との相互作用によることを明らかにした。このため、現在、フラボノール配糖体との相互作用により過冷却活性を高める未同定物質の解明を進めている。また、同定されたフラボノール配糖体と類似の構造を持つ物質の過冷却活性を測定して、水を過冷却させる物質の構造特性の解明を行っている。過冷却促進物質の大量生産のための予備実験として、ナリンゲニンを出発物質としてケンフェロールー7-0-グルコシドの有機合成を行った。今後、さらに収量を上げる検討を行う。併せて、文献的に最も多量にケンフェロールー7-0-グルコシドを含むと考えられる笹繭からの抽出による大量獲得法を検討している。深過冷却を-40°C以下の低温まで持続する樹木の木部柔細胞には多様な過冷却促進(氷核形成阻害)物質が存在する可能性を先に指摘した。これらの内、数種類のフラボノール配糖体を既に同定している。本年度は、既同定のものと類似の構造をもつ12種類のフラボノール配糖体につき過冷却促進活性を測定した。いずれのフラボノール配糖体も過冷却活性をしめしたが、アグリコンの構造、結合する糖の種類、糖結合位置の違いにより過冷却活性は大きく変化した。しかし、これらの構造の違いと、過冷却活性の変動との間の一定の関係性は見いだされなかった。また、数種類の加水分解型タンニンがカツラ木部柔細胞に存在し、高い過冷却活性を示すことを明らかにした。これらは、1,2,3,6-tetra-0-galloyl-β-D-glucose及び2,3,6-tri-0-galloyl-α,β-D-hamameloseである。これらの化合物を数種類含むと考えられる五倍子タンニン酸、および茶から抽出した縮合型タンニンであるカテキンにも高い過冷却活性が見られた。縮合型タンニンのモノマーについては、没食子酸を含むカテキンガレート、エピカテキンガレート、ガロカテキンガレート、エピガロカテキンガレートに高い過冷却活性が見られた。以上の過冷却活性の測定はすべて、氷核形成細菌を含む水についての測定結果であるが、純水を含む様々な水に対する過冷却活性を引き続いて研究している。深禍冷却で氷点下温度に適応する樹木の木部柔細胞から、水の過冷却を促進する4種類のフラボノール配糖体、および4種類の加水分解型タンニン(このりち2種類は当該年度の研究で新たに同定)をこれまで同定した。さらに関連の化合物として20種類以上の類似化合物が渦冷却活性を持つことを新たに解明した。これまで、過冷却活性の同定は氷核形成細菌(Erwinia ananas)を加えた水溶液についてのみ測定してきたが、木部牽細駒の禍冷却は細胞内に存在する未同定の氷核形成物質に、過冷却促進物質が作用することによりもたらされると考えられる。このため、様々な氷核に対する、同定した過冷却促進物質が示す過冷却活性を知る必要がある。これは又過冷却促進物質を産業的に応用し、様々な水溶液を過冷却させるための重要な基礎知見となる。このため、氷核としてE.ananasとは異なった氷核形成細菌(Xantomonas campestris)、ヨワ化銀、フロログルシノール、未同定空中物質を含む蒸留水について過冷却活性を測定した。この結果、すべての氷核形成物質に対して活性を示す過冷却促進物質として、木部柔細胞由来の物質としては、1種類のフラボノール配糖体および4種類すべての加水分解型タンニンが含まれることを明らかにした。

これらの過冷却促進物質は、木部柔細胞の深過冷却に強く関与すると考元られる一方、産業的応用の可能性も有り、有機合成により大量確保するともに、入手簡単な関連物質を得て、その応用を検討した。この結果大量に入手でき、種々産業的目的に応用可能な数種類の過冷却促進物質を見出した。