hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱帯林と温帯林の土壌の水・養分保持機能の比較研究

【目的】本研究は申請者がこれまで用いてきた森林土壌の特性を土壌生成学的側面から評価することによって、マレーシア・サラワク州の熱帯雨林下に生成する土壌と韓国において生成する森林土壌の特性を吟味することから、両国の森林土壌の水・養分保持機能の差異を明らかにすることを目的としたものである。【結果】(1)、マレーシア熱帯雨林での研究課題はフタバガキ科Dryobalanops aromatica(Da)とDryobalanops lanceolata(Dl)の分布と土壌の関連性を吟味することであった。その結果、熱帯多雨林気候下の中でDaは乾燥した尾根筋に分布し、一方、Dlは谷筋かもしくは粘質な土壌上に分布していることが判明した。さらに理化学性を検討したところ、前者は交換性塩類が少なく、後者は多いという結果が得られた。さらに、本研究課題により購入した土壌水分張力、地温自動記録装置を用いて水分環境をモニターした結果、前者の方が後者よりも乾燥する傾向にあることが判明した。(2)、温帯気候に属する韓国においては、森林土壌の垂直分布特性を土壌生成学的観点から吟味した結果、標高が高くなり、年平均気温が低くなるにつれて、物理的性質のうち孔隙率、透水指数、水分吸着率が増加し、化学的性質のうちpH(NaF)、リン酸保持量、全炭素含量が増大し、鉱物的性質のうち非晶質酸化物含量および鉄の活性度が増大していることがわかった。このことはこれまで申請者が日本の森林土壌で得た結論と同様であった。(3)、(1)(2)で得られたマレーシア、韓国の森林下のそれぞれの土壌の特性を比較検討した結果、熱帯雨林下の土壌は温帯林下の土壌に比べて著しく深いことが判明した。一方、交換性塩基含量、全カルシウム含量、全炭素、全窒素含量、水分保持量は同じ深さの層位を比較すると熱帯雨林下の土壌では温帯林下の土壌に比較して低い傾向にあった。以上のことから、樹高60mにもおよぶ高木を支えるには熱帯雨林下の土壌は現在の状況では貧栄養であるので、大きなバイオマスを支えているという事実を説明するには土壌の深さを考慮に入れる必要がある。ここで土壌の生成因子である気候の属性の年降水量、年平均気温をみてみると熱帯雨林ではそれぞれ約2700mm,27°C、温帯林では1100-1500mm,7-11°Cであった。土壌の風化という観点からすると前者は後者に比べて温度が高く、雨量が多いので母材の風化速度は速く後者は遅い。このために、現時点ではさきに述べたような差異が生じていると考えられる。しかしながら、風化速度が速いということは生育に必要な養分の有効化が速く、その量も多いとも解釈できるし、また、土層が深いということは温帯林よりも多くの水分を保持できることが容易に予想される。この観点にたてば、熱帯雨林環境下では森林の生育とそれを支える土壌母材の風化による養分の有効化が旺盛に行われたために、熱帯雨林下の土壌は温帯林下の土壌よりも貧栄養に現在なってしまった考えることができる。とすれば、現在の状況のみをみて熱帯雨林下の土壌が痩せており、温帯林下の土壌が肥沃であると即断してはならないようである。

ここで土壌の生成因子である気候の属性の年降水量、年平均気温をみてみると熱帯雨林ではそれぞれ約2700mm,27°C、温帯林では1100-1500mm,7-11°Cであった。土壌の風化という観点からすると前者は後者に比べて温度が高く、雨量が多いので母材の風化速度は速く後者は遅い。このために、現時点ではさきに述べたような差異が生じていると考えられる。しかしながら、風化速度が速いということは生育に必要な養分の有効化が速く、その量も多いとも解釈できるし、また、土層が深いということは温帯林よりも多くの水分を保持できることが容易に予想される。この観点にたてば、熱帯雨林環境下では森林の生育とそれを支える土壌母材の風化による養分の有効化が旺盛に行われたために、熱帯雨林下の土壌は温帯林下の土壌よりも貧栄養に現在なってしまった考えることができる。とすれば、現在の状況のみをみて熱帯雨林下の土壌が痩せており、温帯林下の土壌が肥沃であると即断してはならないようである。
PILRによるCD45を介した新たなT細胞自己応答制御機構の解明

CD45は免疫細胞に発現する膜型フォスファターゼであり、リンパ球の分化増殖に重要な機能を担っている。CD45のフォスファターゼ活性化がどのように制御されているかについては長年議論が続いている。一方、T細胞の活性化に重要な機能を担う抗原提示細胞には様々な免疫制御分子が発現しており、T細胞の活性化制御に深く関わっている。我々は、抗原提示細胞に発現する免疫制御分子としてPILRを同定した。PILRは細胞内領域に抑制化シグナルを伝達するITIM配列を持った細胞表面分子である。我々はPILRの解析により、可溶型CD45が抑制化レセプターPILRに特異的に会合することを発見した。そこで、本研究では、PILRによるCD45の機能制御がT細胞の自己認識制御にどのように関与しているかを解明し、新たなT細胞自己応答制御機構を解析した。その結果、抗原提示細胞の発現するPILRがT細胞の増殖を顕著に誘導することが明らかになり、PILRによるCD45の機能制御がT細胞応答制御に重要であることが判明した。また、PILRは顆粒球に発現しており、顆粒球上のCD45とcisの相互作用をし、抑制化シグナルを伝達している可能性が明らかになった。特に、PILRの非存在下では顆粒球の遊走能が顕著に亢進しており、Erkのリン酸化も更新することが明らかになった。以上より、PILRはリガンド分子とcisまたはtransの双方の相互作用によって免疫応答を負に制御していることが明らかになった。我々はPILRの解析により、可溶型CD45が抑制化レセプターPIERに特異的に会合することを発見した。また、新たにCD11c陽性、CD11b陽性細胞中にPILRを発現する新たな樹状細胞サブセットが存在することが明らかになった。興味深いことに、PILR発現樹状細胞は、CD4陽性細胞からのIL-17産生誘導能が他の樹状細胞より高いことが判明した。以上より、PILRとCD45の相互作用は、T細胞の活性化制御に重要な機能を担っていると考えられた。
体内時計の異常が唾液腺の機能異常に及ぼす影響のメカニズムの解明

唾液腺(顎下腺)の老齢化過程に及ぼす効果(DNAマイクロアレイおよびmicroRNAマイクロアレイ解析): 3ヶ月齢および加齢モデルの24ヶ月齢のC57BL / 6マウスを使用し、トータルRNAを唾液腺組織から分離した。それらの遺伝子発現およびmiRNA発現所見は、GeneSpringおよびIngenuity Pathways Analysisと組み合わせ、DNAマイクロアレイおよびmiRNAアレイを用いて解析した。遺伝子オントロジー(GO)分析は、miRNAを標的とした遺伝子の極めて重要な転写関連プロセスと細胞内シグナル伝達を組み込んでいることを明らかにした。シグナル経路で、cAMP媒介シグナル、上皮接着結合シグナル、タイトジャンクションシグナル、ギャップジャンクションシグナル、カルシウムシグナル、およびサーチュインシグナルが唾液腺老化に関与していることも明らかにした。RT-qPCRによりさらに解析したところ、加齢の制御転写因子が、miR-30c-1-3p、miR-34a-5p、miR-92a-3p、miR-181a-5pおよびmiR-550a-3pの制御に関与していることを示した。多数の組み合わせが識別されたmRNAとmiRNAの網羅的解析は、miRNAの異常発現は唾液腺加齢において重要であることを示唆した。計画書に沿った進行を行っているが、対象となる生後24ヵ月齢マウスの作成やその系の立ち上げ等に時間を要しているため、計画書以上の進展はない。これら問題点は、これまでの各種検討により徐々に解決されていくと考えられるため、今後は更なる研究の進展が期待される。また、並行して進めているE-cadherinプロモーターレポーター上のE-box mutantを作製においても、系の立ち上げ、検討に大きく時間を要しているが、こちらもこれまで検討を基に、今後研究が進展すると期待されている。以上のことから、現在までの進捗状況は、計画書を大きく超えて進展するものではないものの、おおむね順調に進展しているものと判断している。DEC1によるE-cadherin制御機構の解明(ルシフェラーゼアッセイ、クロマチン免疫沈降法): E-cadherinプロモーターレポーター上のE-box mutantを作製し、DEC1発現ベクターとco-transfectionを行い、ルシフェラーゼアッセイによりE-cadherinプロモーターの活性化を比較して、応答配列を同定する。リアルタイムPCR法およびウェスタンブロッティング法により、transfectionの24時間後にDEC1の発現を確認する。クロマチン免疫沈降法(以下: ChIP)を用いてDEC1のE-cadherinのE-boxに対する直接結合の有無を調べる。
日本における保守主義の起源――福地源一郎を中心に――

本年度は、「尊号一件」の歴史的記憶の形成過程について考察を行い、一定の成果を収めた(「福地桜痴と「尊号一件の百年」『天皇の近代』、2018年)。「尊号一件」とは、狭義には、光格天皇の実父に対する尊称の是非をめぐる問題であり、単なる儀礼的問題に一見すると見える。だが、これは「禁裏」から「関東」への「委任」の有無と範囲をめぐる議論、すなわち統治の「尊厳的部分」として明確に「天皇」(長く途絶した「天皇」号を復活させるのも光格である)を位置づけ、そのことによって「実効的部分」たる「幕府」統治の機能を円滑かつ効率的ならしめようという当時最新の政治理論たる「大政委任」論をめぐる大きな潮流の一部であった。この尊厳的部分としての「天皇」と実効的部分としての「幕府」という棲み分けは、明治期には「密教」たる天皇機関説として、1946年以降は「象徴天皇制」として再び「顕教」として復活することからも伺えるように、その後の二百年を規定した。尊号一件の起きた1788年は、その意味で、いわば我が国の「初期近代」の開幕を告げる年であると言えよう。福地桜痴は、明治20(1887)年、この事件を『尊号美談』として、「政治・歴史小説」に翻案している。報告者は、福地が入手したと思しき一次資料(江戸後期に流通した実録小説の元ネタとなった出所不明な暴露的文書)を検討した上で、福地の「翻案」が持っていた思想史的含意について正確に測定することを試みたのである。本年度は、「尊号一件」をめぐる歴史的記憶を手がかりにして、保守主義と演劇的熟議の関係について考察を行い、一定の成果を得た。しかし、その過程で、明治中期の保守主義の位相を明らかにするためにそれが対決した諸思想についてより詳細に分析する必要を感じた。当初計画には予定されていない「寄り道」がしかし必要不可欠になってしまったのである。進捗状況について「やや遅れている」とする所以である。具体的には、当時の「急進論」と「漸進論」(言うまでもなく後者が福地桜痴の立場である)を批判的に眺め、そこに「啓蒙」として自らの立場を対抗的に規定しようとした、「明治30年の啓蒙主義者」大西祝の議論の検討に時間を割かれることになった。来年度は、積み残している中国大陸や朝鮮半島あるいは西洋での「政治小説」研究のサーベイまた、現代政治理論における「熟議論」のサーベイを精力的に行なっていきたい。研究初年度にあたる本年度は、政治小説について考えるに際して、その源流の一つとも言うべき「実録体小説」についての研究に多くの時間を費やした。江戸中期以降、出版規制をかいくぐるために貸本屋を媒介として多くは写本の形態で広く流通した「実録体小説」は、同時代の政治的事件や実在の歴史的事件に想を得つつも、講釈師や講談師によって上演される過程で様々なヴァリアントが生じ、大胆な脚色や改ざんを施した大部の物語へと「成長」していくのが常であった(「舌耕文学」)。かかる「実録もの」の流行は明治期にも続き、さらに明治期固有のメディアである新聞紙の「雑報」から生まれるいわゆる「つづきもの」と微妙な混線ないし混淆を遂げるに至る。「政治小説」の誕生については、従来、どちらかといえば、西洋のpolitical novelの影響が重視され、翻訳文学の潮流の中で理解されることが多かった。だが、本研究では、そうした潮流ももちろん軽視はしないものの、むしろ江戸期以来の「実録もの」ジャンルの盛行という視点から理解することを目指している。本年度は、上記の過程を追跡するために好個の事例としてある実在の事件から生まれた「実録もの」作品をサンプルとして選び、各種ヴァリエーションの比較検討を含む、詳細な調査分析を行った。その結果、江戸中期から明治中期までの「物語」の誕生と増殖、分化と収斂、そして消滅の過程がかなりの精度で明らかにすることができた。「研究実績の概要」でも述べた通り、政治小説の源流の一つとも言うべき「実録体小説」は、多くの場合、刊本ではなく写本で流通している。写本のということはつまり「くずし字」の読解は、申請者が専門的な訓練を必ずしも受けていない特殊な技能である。このため、調査の進展は当初の予定より後れを余儀なくされた。

尊号一件の起きた1788年は、その意味で、いわば我が国の「初期近代」の開幕を告げる年であると言えよう。福地桜痴は、明治20(1887)年、この事件を『尊号美談』として、「政治・歴史小説」に翻案している。報告者は、福地が入手したと思しき一次資料(江戸後期に流通した実録小説の元ネタとなった出所不明な暴露的文書)を検討した上で、福地の「翻案」が持っていた思想史的含意について正確に測定することを試みたのである。本年度は、「尊号一件」をめぐる歴史的記憶を手がかりにして、保守主義と演劇的熟議の関係について考察を行い、一定の成果を得た。しかし、その過程で、明治中期の保守主義の位相を明らかにするためにそれが対決した諸思想についてより詳細に分析する必要を感じた。当初計画には予定されていない「寄り道」がしかし必要不可欠になってしまったのである。進捗状況について「やや遅れている」とする所以である。具体的には、当時の「急進論」と「漸進論」(言うまでもなく後者が福地桜痴の立場である)を批判的に眺め、そこに「啓蒙」として自らの立場を対抗的に規定しようとした、「明治30年の啓蒙主義者」大西祝の議論の検討に時間を割かれることになった。上記、「現在までの進捗状況」においても述べたように、「くずし字」その他、写本資料の読解が研究進展の上でのボトルネックであったが、幸いなことに専門的技能を持つ研究協力者の指導及び助力を得ることに成功した。来年度は、研究協力者の助力及び指導を仰ぎつつ写本資料の調査・分析を進めるとともに、いよいよ明治期の政治小説の研究に着手したいと考えている。来年度は、積み残している中国大陸や朝鮮半島あるいは西洋での「政治小説」研究のサーベイまた、現代政治理論における「熟議論」のサーベイを精力的に行なっていきたい。
金属中心自体が立体中心となる金属錯体の立体選択的合成とその不斉触媒作用

本研究は、金属中心自体が立体中心となる金属錯体、いわゆるchiral-at-metal complexを立体選択的に合成し、これを触媒として用いた不斉反応を開発することを目的としている。金属中心の中心性不斉を制御した種々の金属錯体を用いることで、下記3つの反応において高いエナンチオ選択性を達成した。チタン錯体を触媒として用いたエノールエステル類の不斉エポキシ化反応、アルミニウム錯体によるチオアセタール類の不斉酸化反応、バナジウム錯体を触媒として用いた無保護シアノヒドリンの高エナンチオ選択的合成法の3つである本研究は、金属中心自体が立体中心となる金属錯体、いわゆるchiral-at-metal complexを立体選択的に合成し、これを触媒として用いた不斉反応を開発することを目的としている。チタン錯体を触媒として用いたエノールエステル類の不斉エポキシ化反応、アルミニウム錯体によるチオアセタール類の不斉酸化反応、バナジウム錯体を触媒として用いた無保護シアノヒドリンの高エナンチオ選択的合成法の3つである本研究の目的の一つである金属中心自体が立体中心となる金属錯体、いわゆる"chiral-at-metal complex"の立体選択的合成法の開発について、主に金属サラレン錯体についての検討を行った。その結果、アミノ酸の一種であるプロリンより簡便に合成できるC1対称サラレン配位子を有するジオキソモリブデン錯体が良好な立体選択性で得られることを見出した。また、この錯体は過酸化水素水を酸化剤に用いたスルフィドの不斉酸化反応を円滑に触媒し、かつ良好なエナンチオ選択性を示した。これに対し、従来用いてきたC2対称サラレン配位子を有するジオキソモリブデン錯体を立体選択的に合成することはできず、なおかつほとんど不斉誘起を示さなかった。このことは、金属中心における立体化学を制御することの有用性、今回用いたプロリンより合成したサラレン配位子の有用性を示す重要な知見である。また、従来用いてきたC2対称サラレン配位子を有するアルミニウム-サラレン錯体は立体選択的に得られることが知られていたが、今回この錯体が環状チオアセタールの不斉酸化反応の触媒として極めて高いジアステレオおよびエナンチオ選択性を示すことを見出した。また、バナジウム-サラレン錯体がアルデヒドとアセトンシアノヒドリンとの反応を円滑に触媒し、室温においても無保護のシアノヒドリンを高エナンチオ選択的に与えることも見出した。これらの成果については、学術論文および学会にて発表を行った。本研究課題は、金属中心自体が立体中心となる金属錯体、いわゆる"chiral-at-metalcomplex"の立体選択的合成法の開発とその錯体を触媒として用いた不斉反応の開発を主たる目的としている。前年度研究により、軸不斉を有するC_3対称NO_3三脚型配位子を設計し、この錯体が分子全体でプロペラ型の不斉を誘起することを利用した不斉反応の開発を進めてきた。本年度研究では、上記の不斉配位子をさらに改良することで、その配位子を有するハフニウム錯体が過酸化水素を酸化剤に用いたオレフィンの不斉エポキシ化を高エナンチオ選択的に触媒することを見出し、90%eeを超える高いエナンチオ選択性が得られることを確認している。また、同様の配位子を有する他の金属錯体についても検討を行っており、良好な立体選択性が発現することも見出している。一方、安価で環境調和性の高い過酸化水素を酸化剤に用いることのできる不斉酸化反応の開発を念頭に、新規不斉触媒の合成研究も行った。このうちONO直線型三座配位子を有する新規タンタル錯体が過酸化水素水を酸化剤に用いたオレフィンの不斉エポキシ化を高エナンチオ選択的に触媒することを見出している。本エポキシ化では、共役オレフィンの反応において90%eeを超える高いエナンチオ選択性が得られているほか、現在でも高いエナンチオ選択性を得ることが困難である脂肪族オレフィンの不斉エポキシ化においても良好なエナンチオ選択性が得られており、今後有望な触媒系となることを期待している。また、従来から用いてきたチタン-サラレン錯体がエノールエステル類の不斉エポキシ化反応の触媒としても有用であることを見出した。本エポキシ化では、従来法では得ることの難しかったエポキシドを高収率かつ高エナンチオ選択的に得ることができる。この研究成果については、雑誌論文および学会にて発表を行った。本研究の主たる目的は、金属中心自体が立体中心となる金属錯体、いわゆる“chiral-at-metal complex"を立体選択的に合成し、これを触媒として用いた不斉反応を開発することである。平成23年度の研究によって、2つのフェノール部をイミン部で繋げた構造を有するONO直線型三座配位子をもつ新規のタンタル錯体がオレフィンの不斉エポキシ化を高エナンチオ選択的に触媒することを見出していた。このエポキシ化は、安価で環境調和性の高い過酸化水素水を酸化剤として用いることができるという利点を有している。そこで本年度の研究では、この新規タンタル錯体を用いたオレフィンの不斉エポキシ化について、さらなる改良の検討を行った。まず、従来の配位子の合成法には収率や立体選択性に問題があったため、合成法の改良を試みた。

合成ルートおよび用いる試薬や反応条件を種々検討した結果、従来法に比べて倍以上の総収率で目的配位子を得る方法を見出し、触媒の供給に関する問題を解決した。また、様々なオレフィン基質を用いてエポキシ化を行うことで、本不斉エポキシ化法の基質適用範囲やエナンチオ選択性発現の傾向についての知見を得ることができた。トランスーβーメチルスチレンの不斉エポキシ化反応においては、97%eeという非常に高いエナンチオ選択性が得られ、通常困難とされている脂肪族オレフィンの不斉エポキシ化においても最高で90%ee程度の高いエナンチオ選択性が得られた。これにより高エナンチオ選択的な不斉エポキシ化法を開発することができた。なお、研究代表者の知る限り、本手法は光学活性なタンタル錯体を触媒として用いた単純オレフィンの高エナンチオ選択的不斉エポキシ化の初の例である。従来から用いてきた金属錯体触媒の新たな活用法を見出したほか、有望な新規不斉触媒を複数開発することに成功した。新たに開発した新規触媒のうち、すでに2つの系において90%eeを超える高いエナンチオ選択性が発現することを確認している。以上のことから、本研究課題はおおむね順調に進展しているものと評価する。24年度が最終年度であるため、記入しない。前年度までの研究において複数の新規不斉触媒の開発に成功し、このうち2つの系において90%eeを超える高いエナンチオ選択性が得られることを確認している。今後の研究では、これらの不斉反応の基質適用範囲や反応機構の解明などを進めるとともに、新たな不斉反応への応用も視野に入れた研究を推進する。
肺サーファクタント蛋白質Dによる変異型EGFR制御機構の解明と臨床応用

研究代表者はSP-Dが野生型EGFRの糖鎖に結合し、リガンド結合を阻害することで、EGFシグナルを抑制することを報告した。また変異型EGFRの肺腺がん患者の解析では、血清SP-D高値群で全生存期間が延長していた。本課題では、SP-Dはリガンド非依存性の変異型EGFRのシグナルを抑制することがわかった。SP-Dは変異型EGFRのリガンド非依存性の二量体形成を阻害するだけでなく、二量体形成非依存性の活性も抑制した。SP-DとEGFR-TKIを併用すると相加的な細胞増殖抑制効果を認めた。SP-Dの変異型EGFR抑制作用は、血清SP-D高値の患者の良好な予後に繋がっている可能性が示唆された。申請者はこれまでに、肺サーファクタント蛋白質D (SP-D)が野生型上皮増殖因子受容体(EGFR)の細胞外ドメインに存在する高マンノース型糖鎖に結合し、EGFRのリガンド結合を阻害することで、EGFシグナルを抑制し肺がん細胞の進展を抑制することを明らかにした。また変異型EGFRの肺腺がん患者の解析において、治療前の血清SP-D高値群では全生存期間が有意に延長していることがわかった。本申請課題ではSP-Dの変異型EGFRに対するシグナル抑制作用の機序を解明し、臨床応用につながる知見を得ることを目的とした。EGFRチロシンキナーゼ阻害剤(TKI)感受性のヒト肺線がん細胞株HCC827細胞(エクソン19欠失:del19)、H3255細胞(L858R)、TKI耐性のH1975細胞(L858R/T790M)において、SP-DはEGFRリン酸化と下流シグナルを抑制した。del19、L858R、del19/T790M、L858R/T790Mの各変異型EGFRを強制発現させたCHOK1細胞でも同様の結果が得られた。SP-DはHCC827細胞、H3255細胞、H1975細胞の増殖を抑制した。クロスリンキングアッセイでは、SP-Dは変異型EGFRのリガンド依存性および非依存性の二量体形成を阻害した。ゲフィチニブ感受性のHCC827細胞、H3255細胞に対して、SP-Dとゲフィチニブを併用すると単独投与と比較して、細胞増殖がより抑制された。ゲフィチニブ耐性のH1975細胞に対しては、T790Mにも感受性を持つ第3世代EGFR-TKI(ロシレビニブ、WZ4002)とSP-Dを併用したが、単独投与と比較して細胞増殖がより抑制され、SP-DとEGFR-TKIには相加効果があると考えられた。SP-DはTKI感受性の変異型EGFRシグナルを抑制することを明らかにしたが、TKI耐性のH1975細胞およびDel19/T790M、L858R/T790Mの各変異型EGFRを強制発現させたCHOK1細胞に対しても、SP-Dがシグナル抑制作用を示すことを確認することが出来た。さらに二量体形成が阻害される細胞内キナーゼドメインの点変異(L704RとI941R)をdel19、L858R、del19/T790M、L858R/T790Mといった各変異型EGFRに追加導入し、CHOK1細胞へ安定発現させることが出来た。これまでの報告どおり、del19やT790Mは二量体に依存せずにEGFRリン酸化が検出できることを確かめた。また肺がん患者の手術検体の免疫染色を開始することが出来た。以上より、当初の計画以上に研究が進展していると考えている。申請者はこれまでに、肺サーファクタント蛋白質D (SP-D)が野生型上皮増殖因子受容体(EGFR)の糖鎖に結合し、EGFRのリガンド結合を阻害することで、EGFシグナルを抑制することを報告した。また変異型EGFRの肺腺がん患者の解析では、治療前の血清SP-D高値群では全生存期間が有意に延長していた。さらに、肺がん患者の手術検体の免疫染色では、SP-Dは肺胞腔側、EGFRは基底膜側に多く発現していたが、間質にもSP-Dが発現している症例が存在し、両者が生体内で相互作用する可能性が示唆された。(2)EGFR-TKI耐性化の機序として、肝細胞増殖因子を介する(HGF/MET)シグナルの増強も重要だが、HGFやMETも糖鎖を有する糖タンパク質であるためSP-Dが結合する可能性があり、両者の相互作用を解析する。(3)前年度に開始した肺がん患者の手術検体の免疫染色の解析を行う。

(4)HCC827細胞をヌードマウスの背部へ皮下移植し、リコンビナントSP-Dを尾静脈から投与することで腫瘍形成が抑制されるか解析する。呼吸器内科研究が予定よりも早く進展していたためと、申請者が所属する研究室で使用していたフリーザーが故障し早急に買い換える必要が生じたため、前倒し請求を行った。しかしフリーザーは申請者が所属する研究機関内の別の予算で購入することができることになったため、残額は次年度使用額とすることとした。実験に必要な抗体や試薬の多くは購入しているので、次年度使用額は不足した試薬を購入したり、消耗品の購入に使用する予定である。
美術作品の制作・流通における人的ネットワークの役割：ヘルドルプ一族の事例を中心に

本研究は、ネーデルラント出身芸術家であるヘルドルプ一族を例に、八十年戦争の混乱を背景に国外に移住した芸術家たちの活動における人的ネットワークの役割を考察するものである。初年度は第一世代であるヘルドルプ・ホルツィウス、次年度は第二世代であるゲジョージ・ヘルドルプおよびメルヒオール・ヘルドルプに関して、作品と文字史料の両面から調査を行い、ケルンおよびロンドンにおけるネーデルラント移民コミュニティにおける彼らの役割を明らかにした。本研究は、ヘルドルプ・ホルツィウス(以下、ヘルドルプと称する)とその2人の息子の活動を、人的ネットワークという視点から明らかにするものである。初年度の研究では、特にヘルドルプと息子の一人であるヨーリス(英:ジョージ)に焦点を絞り、それぞれの移民先での人的ネットワークについて明らかにするための調査を行った。ベルギーでの調査(5月・8月)では、アントウェルペンとルーヴェンの古文書館および大学図書館を訪れ、ケルンでホルツィウスが交流を持ったと考えられる人物たちに関する古文書史料・文献の収集を行った。その結果、主にデル・プラート一族をはじめとするネーデルラント商人の活動に関する情報がさらに広範囲にわたって入手できた。また、ホルツィウスの師のフランス・フランケン一世の研究における第一人者であるナターシャ・ペーテルス博士と面会し、ケルン移住後のホルツィウスとフランケン工房との交流について意見を交換し、最新の研究の動向についてご教示いただくなど、有益な研究指導を受けることができた。イギリスでの調査(8-9月)では、主にロンドンの国立古文書館、議会公文書館および国立肖像画ギャラリーにおいて、ヨーリス・ヘルドルプに関する史料の調査を行った。これにより、特に1640年代以降の活動に関する史料を入手することができたのに加え、複数のネーデルラント出身の風景画家たちとの接点を示す興味深い史料を見つけることができた。また、ルーヴェン・カトリック大学のカトレイネ・ファン・デル・スティッヘレン教授と面談した際、本研究の概要と進捗状況を説明し、芸術家とネットワークの問題を扱った最近の博士論文など有用な参考文献をご教示いただいた。平成27年度の研究においては、ヘルドルプ・ホルツィウスおよび2人の息子の活動について文字史料と作品の両面から調査を行った。イギリスでの調査(7月)では、昨年度に引き続き、ロンドンの国立古文書館、議会公文書館、国立肖像画ギャラリー附属図書館での調査を行い、ヨーリス・ヘルドルプの家族および友人関係についての史料を収集した。ベルギー、オランダ、ドイツでの調査(9-10月)では、ルーヴェンとケルンの図書館・古文書館、およびデン・ハーグの美術史研究所において、ヘルドルプ・ホルツィウスとメルヒオール・ヘルドルプに関する調査を行った。これらを通して、新たにヘルドルプ一族と繋がりのあった複数の版画家や画商の存在が明らかとなった。また、作品に関する調査では、ヘルドルプ・ホルツィウスの基準作のひとつ《スザンナと長老たち》(ブダペスト、国立絵画館)がミヒール・コクシー帰属の同主題作品(カールスルーエ、クンストハレ)を下敷きとして成立したことを明らかにし、学術雑誌上で報告した。ケルン移住後の作品に他作品からの引用が見られることが立証されたのは初めてであり、他のネーデルラント出身芸術家との交流を示唆する点できわめて意義深い。2年間の調査全体を踏まえ、ヘルドルプ一族の人的ネットワークに関して以下の3点が指摘できることが明らかとなった。(1)「第一次集団」の形成においては職業上の結びつきがきわめて大きな重要性を持つこと(版画家や画商との婚姻)(2)顧客・同業者の結びつきが複数の世代にわたって引き継がれていくケースが見受けられること(ヤーバッハ家およびデ・パッセ工房の事例)(3)各移住先における同国人ネットワークが注文の獲得や宣伝に重要な役割を果たしていること(ケルンにおけるネーデルラント商人、ロンドンにおけるネーデルラント出身芸術家コミュニティの存在)本研究は、ネーデルラント出身芸術家であるヘルドルプ一族を例に、八十年戦争の混乱を背景に国外に移住した芸術家たちの活動における人的ネットワークの役割を考察するものである。当初の予定どおり、ベルギーでの古文書調査を進めることができた他、イギリスでの古文書調査にも着手することができた。時間の都合上、オランダとドイツの調査は次年度に回さざるを得なかったが、2箇所に集中した結果、史料収集と平行して解読作業にも十分な時間を充てることができた。また、当該の問題に詳しい研究者と面談し、入手すべき最新文献や連絡を取るべき研究者などを紹介していただいたことで、今後の作業の具体的な見通しを立てることができた。美術史学初年度の調査を通じて、ヘルドルプ一族を取り巻く人的ネットワークに関する史料が着実に集まりつつあるが、それらは未だ断片的な「情報」の域にとどまっている。今後は、それぞれの史料に関して、より詳しい背景を調査し分析を深めることにより、ヘルドルプ・ホルツィウスおよび息子たちの画家としての活動という文脈の中に位置づける作業を行っていく。今年度は、引き続き、収集した史料の解読・分析を行うとともに、初年度に手をつけることができなかったメルヒオール・ヘルドルプに関する史料の収集を、ケルン歴史古文書館をはじめとするドイツの古文書館や大学において行う予定である。また、初年度に調査を行ったヨーリス・ヘルドルプの場合は、肖像画家であったことは知られているものの、体系的な作品調査が行われておらず、その作風の変遷や画業の全体像は明らかになっていない。

これに対して、文字史料からは、様々なネーデルラント移民の芸術家たちと交流があったことが明らかであり、それが作品制作に影響を与えた可能性はきわめて高い。このため、史料調査と平行して作品調査を行う必要があると考える。これに関しては、すでにコートールド美術研究所ウィット・ライブラリーと連絡を取って、作品の所蔵先一覧などの資料を入手しているため、順次、実見調査や写真の入手を進めていく予定である。・5月のベルギー滞在時、現地の知人の自宅に偶然空きがあり、知人の好意により宿泊させてもらうことができたため、予定していた宿泊費がかからなかった。・ハイシーズンを避けたことにより、通常より航空費を抑えることができた。今年度は、本務校の業務の都合上、夏季休暇時にまとまった調査期間を設けることが困難である見通しとなった。このため、8月9月に予定していた1ヶ月間の調査を短縮して9月上旬以降の3週間とする代わりに、6月にも約2週間の調査を行うことを予定している。当初1回の予定だった海外調査を2回に分けるため、渡航費が増えることになるが、前年度の繰り越し分を充てることによって可能となる見込みである。
記憶・学習・経験による固体識別機構と微小脳の可塑性

高度な社会性をもつミツバチの学習能力の発達メカニズムとその可塑性について,加齢,ホルモン,社会的刺激の影響を解析した.・連合学習系を用いる一連の解析を行い,性による学習能力発達時期の違い,およびこれを促す要因としての若齢期の社会的刺激の重要性を明らかにした。・次いで,コロニー内で正常に加齢を重ね,種々の刺激・経験を積んだハチと,定温器内の人工環境下でそれらが制限されたハチとの間で,脳内部分構造の占有容積の違いを準超薄連続切片法により比較した結果(福岡大岩崎雅行氏らとの共同研究),触角葉およびキノコ体内のいくつかの部位で,顕著な定量的相違が認められた。・幼若ホルモンの血中濃度の上昇が,間接的に学習能力の発達に顕著に促進的に働くことを証明した。・BrdUによる免疫組織化学により,ミツバチとマルハナバチの働き蜂と女王蜂との間での,キノコ体ケニオン細胞の新生のパタンを比較し,ミツバチの女王蜂でそれが早期に起こっていることを明らかにした。・マルハナバチのサーカディアンリズムが,複眼に高照度の光が当たった場合にマスクされる現象について,ノルウェー北極圏(北緯70度)での野外調査を実施した。白夜の下,ハチは真夜中でも訪花活動を行っており,マスキングが起こる閾値照度も日本産のものより低かった.この現象が高緯度地方の短い夏の極端な長日条件に対する適応であることを実証した。1)サーモグラフィーを用い、ニホンミツバチのオオスズメバチに対する集団防衛行動を解析した結果、オオスズメバチの体表物質に直接触れるか、巣仲間から警戒情報を受け取った働き蜂は、スクラム様の状態で予備的に発熱を開始し、敵の侵入に備えることがわかった。通常オオスズメバチの匂いだけではこの行動は起こらないが、攻撃が度重なると、ミツバチはこれを学習して、防衛体制をとることもわかった。2)BrdUによる免疫組織化学により、ミツバチとマルハナバチの働き蜂と女王蜂との間での、キノコ体ケニオン細胞の新生の様子を比較したところ、ミツバチでは女王でそれが顕著に早く起こっていることが明らかになった。3)ミツバチの学習能力の発達について、吻伸展反射の連学習を用いる系により解析を行った結果、性による発達時期の違いが明らかになったほか、社会的な刺激の重要性が示唆された。すなわち、蜂を仲間から隔離し、単独状態にしておくと、温度や餌条件は同じであっても、仲間と一緒にいる場合とは異なり、まったくといってよいほど学習能力の発達が見られなかった。それは新しいことを連合学習する能力だけでなく、いったん覚えていたことの記憶の保持にも大きく影響した。セイヨウミツバチ働き蜂の脳,とくにキノコ体の加齢に伴う構造変化を解析するとともに(定性解析については福岡大学岩崎雅行氏らとの共同研究),コロニー内で正常に加齢を重ね,種々の刺激・経験を積んだハチと,制限環境下でそれらが制限されたハチとの間で,脳内構造の占有容積の違いを比較検討した.その結果,触角葉およびキノコ体内のいくつかの部位で,加齢に伴う顕著な定量的変化が認められた.幼若ホルモンとの関係,代謝アッセイについては,今年度は具体的な成果を得るまでに至らなかったが,対スズメバチ防戦行動の解析では,サーモグラフィーを用いて行い,個体の記憶と超個体としてのコロニーレベルの記憶の関係の一部を明らかにすることができた.一方マルハルバチを材料に,体重差で10倍近くに及ぶ体サイズ多型を示す雌成虫の脳容積と学習能力の関係を解析した.またマルハナバチ活動リズムの極地(白夜またはそれに近い長日条件への)適応メカニズムについても大きな成果が得られた.

これは一定閾値以上の強度の光が複眼にあたることにより,サーカディアンリズムのマスキングが起こるというもので,セイヨウオオマルハナバチのような寒地分布種では見られるが,トラマルハナバチのような南方系の種では見られないことがわかった.1.羽化後9日齢のミツバチの,学習能力を発達させた対照区と,刺激・経験を制限して未発達とさせた区との間で,脳の準超薄連続切片を作り,今回新たに開発した高精度のオスミウム-アズール2色染色法で解析した.その結果,キノコ体の出力部とされる柄部などの容積に有意な差を認めた(福岡大学との共同研究).2.その学習能力の発達を促す要因について,これまで重視されてきた採餌飛行経験よりも,巣箱内での諸種の刺激・経験の方が重要であり,飛行前にすでに十分な学習能力を発達させることを明らかにした.9日齢前後には定位飛行が行われるが,物理的にこれを制限したハチでも正常な学習能力の発達をみた.しかし,蛹期の匂い刺激を制限しても学習能力の獲得には関係がなかった.3.隔離バチへの同居バチに女王蜂や高齢の働き蜂を加えると,社会的刺激は豊かになる筈であるにもかかわらず,かえって学習能力の発達が遅れる傾向を認めた.これは老齢のハチや女王から若齢の被検バチに対し,JH分泌の抑制がかかると考えれば説明がつくものと思われた.4.巣仲間の識別機構解析のために,呼吸量を指標とする代謝アッセイ法が適用できないかを検討した.非巣仲間と遭遇すると確かに呼吸量は増えるが,飛翔のための呼吸量が大きいことと,被検個体を社会的状態から隔離してしまうことで問題があることがわかった.5.マルハナバチのサーカディアンリズムに対し,複眼に高照度の光が当たった場合のマスキングについて,ノルウェー北極圏(北緯70度)での野外調査と実験を実施した.白夜の下,ハチは真夜中でも訪花活動を行っており,マスキングが起こる閾値照度も日本産のものより低かった.この現象が高緯度地方の短い夏の極端な長日条件に対する適応であることが実証されたと考える.
体験活動を盛り込んだストーリー参加型ブロードバンド対応科学教育学習システムの開発

本研究では、ストーリー参加型科学館展示ナビゲーションシステムを開発した。このシステムでは、利用者がPDA(携帯情報端末)によって提供されるストーリーに参加して問題を解決するという活動を行う。この活動を通して、科学館展示の観覧・体験がナビゲーションされる。このシステムは「きっづ光科学館ふぉとん」での使用を想定して製作された。「きっづ光科学館ふおとん」は国内初の「光」をテーマにした科学館で、京都府木津町にある。システムの概要:利用者は、PDAに提示される「虹の赤色はどうやれば消えるだろう」というテーマをもつストーリーに沿って、課題解決を行う。課題解決のためには科学館の展示物を観覧・操作する必要がある。この教材を利用して課題を解決するまでの時間はおよそ1時間程度である。教材の想定対象年齢は小学校6年生以上である。取り扱う知識内容としては、「色の吸収」「虹の生成」「光の分散」などである。ストーリーの設定は、架空の国の王様に「虹の赤色を消せ!」という命令をうけた家来が、きっづ光科学館の来館者(システム利用者)に助け請い、これに応えて来館者が館内の展示を観覧・体験して問題解決のためのヒントを探るというものである。情報端末に提示される画面は、画面の上部がイラスト、下部がセリフ等の文字情報となっている。ストーリーの途中で、「この大きなボタンを押すとどうなるのかな?」などの展示の操作を導く質問や、「この赤色フィルターで絵を見るとどうなるの?」などの展示の結果についての質問などの問いかけがなされる。利用者は、選択肢を選んだり、単語を入力したりすることによってこれらの問いかけに答えて、ストーリーを進める。これらの入力はスタイラスペンでPDAの画面をタップすることにより行う。教材はMacromedia Flash 5.0にて作成されており、Macromedia Flash Player for PocketPCがインストールされたPocketPC端末での再生が可能である。
口腔粘膜上皮前駆／幹細胞による粘膜再生機構の解明―血管新生の意義―

私たちは培養口腔粘膜(EVPOME)の粘膜再生能について検討してきた。しかしこれまでの方法では増殖能、分化能が不均一な上皮細胞集団であったため、口腔粘膜上皮前駆/幹細胞より作成したEVPOMEの粘膜再生能を評価した結果、良好な粘膜再生能と上皮細胞の長期の生存およびその再生過程に血管新生が関与していることが示唆された。本研究では、細胞増殖能の高いEVPOMEによる粘膜再生機構、特に新生血管がその過程において果たす役割について検討した。その結果、上皮幹細胞、前駆細胞を多く含むEVPOMEの方がより早く上皮の伸長や重層化が進行し、それを新生血管の豊富な肉芽組織が誘導していることが示唆された。私たちはティッシュエンジニアリングの手法より開発した培養口腔粘膜の臨床応用とその粘膜再生能について検討を重ね、培養口腔粘膜は口腔粘膜を良好に再生させることを明らかにした。しかし現在の培養方法では上皮細胞は増殖能、分化能が不均一な細胞集団であり、患者によっては細胞増殖能の劣る培養口腔粘膜が作製される恐れがある。そこで口腔粘膜上皮細胞集団の中から増殖能が高い均一な細胞集団である口腔粘膜上皮前駆/幹細胞集団を選別してEVPOMEを作製し、移植後の粘膜再生能を評価したところ、良好な再生能と上皮細胞の長期の生存が示され、さらにその再生過程に血管新生が関与していることが示唆された。そのため本研究では細胞増殖能の高いEVPOMEによる粘膜再生機構の解明と特に新生血管がどのように関与するのかを検討する。平成26年度はまず患者より採取した口腔粘膜より口腔上皮細胞を培養し、口腔粘膜上皮前駆/幹細胞集団と考えられる小型細胞集団を選別し、選別しない細胞集団と細胞増殖能を比較検討した。その結果、両群間の増殖能は小型細胞集団の方が若干優れている傾向にあり、また両群の上皮細胞で作製したEVPOMEにおいて増殖マーカーと幹細胞マーカーによる形態学的検索では、小型細胞集団の方が増殖マーカー陽性細胞の多い傾向にあった。しかしながら幹細胞マーカーであるp63は陽性細胞分布に一定の傾向は見いだせなかった。またIntegrin-α6、CD71は陽性細胞と陰性細胞の違いが不明瞭でさらに染色の条件決めの検討が必要と考えられた。そのため平成27年度に引き続き幹細胞マーカーの検索を行う予定である。私たちはティッシュエンジニアリングの手法より開発した培養口腔粘膜の臨床応用とその粘膜再生能について検討を重ね、培養口腔粘膜は口腔粘膜を良好に再生させることを明らかにしたが、現在の培養方法では上皮細胞は増殖能、分化能が不均一な細胞集団であり、患者によっては細胞増殖能の劣る培養口腔粘膜が作製される恐れがある。そこで口腔粘膜上皮細胞集団の中から口腔粘膜上皮前駆/幹細胞が多いといわれている小型細胞集団より作製したEVPOMEの生体内移植後の粘膜再生能を評価したところ、良好な粘膜再生能と上皮細胞の長期の生存およびその再生過程に血管新生が関与していることが示唆された。本研究では小細胞集団より作製されたEVPOMEによる粘膜再生機構の解明と特に新生血管がどのように関与するのかを検討する。平成26年度はまず患者より採取した口腔粘膜より口腔上皮細胞を培養し、小型細胞集団を選別し、選別しない細胞集団と細胞増殖能を比較検討した。その結果、両群間の増殖能は小型細胞集団の方が若干優れている傾向にあり、また両群の上皮細胞で作製したEVPOMEにおいて増殖マーカーであるKi-67による免疫組織化学的検索では、小型細胞集団の方が増殖マーカー陽性細胞の多い傾向にあった。平成27年度では幹細胞マーカーといわれているp63による免疫組織化学的検索を行ったところ、p63陽性細胞はどちらも基底層に連続的に認められ、小型細胞集団よりなるEVPOMEではさらに基底層より4-5層上方にまで認めた。さらに背部皮下移植モデルを用いた検討では、移植後21日目まで小型細胞集団よりなるEVPOMEのほうがKi-67,p63陽性細胞ともに多い傾向にあり、移植後も増殖能の維持が保たれ、上皮幹細胞、前駆細胞が多く存在することが示唆された。EVPOMEの上皮における幹細胞マーカーによる染色結果がp63で比較的安定した結果が得られ、移植モデルでの検索にすすめたため。本研究では小細胞集団より作製されたEVPOMEによる粘膜再生機構と特に新生血管がどのように関与するのかを検討した。平成26年度は患者の口腔上皮細胞より小型細胞集団を選別し、選別しない細胞集団と細胞増殖能を比較検討した結果、両群間の増殖能は小型細胞集団の方が若干優れている傾向にあり、また両群の上皮細胞で作製したEVPOMEにおいて増殖マーカーであるKi-67の発現が小型細胞集団の方が多い傾向にあった。平成27年度では幹細胞マーカーといわれているp

63による免疫組織化学的検索で、p63陽性細胞はどちらも基底層に連続的に認められ、小型細胞集団よりなるEVPOMEでは基底層よりさらに上層にまで認めた。平成28年度にかけては、背部皮下移植モデルによる形態学的検討を行ったが、移植後よりEVPOME上皮は伸張し術後21日目には管腔構造を示したが、小型細胞集団よりなるEVPOME上皮のほうがKi-67,p63陽性細胞ともに多い傾向にあり、移植後も増殖能の維持が保たれており、上皮幹細胞、前駆細胞が多く存在すると考えられた。その伸張上皮の周囲には多数の毛細血管を含む肉芽組織を認め、これにより上皮の伸張が促進されることが示唆された。私たちは培養口腔粘膜(EVPOME)の粘膜再生能について検討してきた。しかしこれまでの方法では増殖能、分化能が不均一な上皮細胞集団であったため、口腔粘膜上皮前駆/幹細胞より作成したEVPOMEの粘膜再生能を評価した結果、良好な粘膜再生能と上皮細胞の長期の生存およびその再生過程に血管新生が関与していることが示唆された。本研究では、細胞増殖能の高いEVPOMEによる粘膜再生機構、特に新生血管がその過程において果たす役割について検討した。その結果、上皮幹細胞、前駆細胞を多く含むEVPOMEの方がより早く上皮の伸長や重層化が進行し、それを新生血管の豊富な肉芽組織が誘導していることが示唆された。EVPOMEの上皮における幹細胞マーカーによる免疫染色の結果が、p63は特定の傾向のある染色性にならず、Integrin-α6、CD71は陽性細胞と陰性細胞の違いが不明瞭であったため、平成27年度に幹細胞マーカーの抗体による免疫染色の検討が必要であるため平成28年度は両群の移植モデルより採取した試料を用いて免疫組織化学的にEVOPOME、周囲組織の動態を検索する。特に新生血管を中心に検討する。外科系歯学平成27年度には両群のEVPOMEについて平成26年度にできなかった幹細胞マーカーによる免疫組織化学的検索を行うと同時に、ヌードマウス背部皮下移植モデルおよび口腔内移植モデルを用いて両群のEVPOMEと周囲組織について組織学的に検索する。平成28年度は両移植モデルより採取した試料を用いて免疫組織化学的にEVOPOME、周囲組織の動態を検索する。次年度使用額が生じた理由は、本年度予算はすでに執行済みであるが支払いが4月にずれ込んだためである。幹細胞マーカーによる免疫組織化学的検索の結果が不十分であったため、すべての試料でその検討ができず、試薬の金額分が使用できなかった。すでに執行済みである。平成27年度で幹細胞マーカーによる免疫組織化学的検索をさらに行うため、平成26年度分は平成27年度分と合算して使用する。
部位特異的に同位体修飾されたRNAのワンポット酵素合成

同位体修飾RNAをRNA合成酵素により合成する技術の開発を目的として研究を行った。この目的を達成するための基盤研究として種々の修飾ヌクレオシド三リン酸を化学合成し、そのRNA合成酵素による取り込み能を評価した。その結果、塩基部にニトロベンジル基を導入したヌクレオシド三リン酸はT7-RNAポリメラーゼの阻害剤となる一方で、2'水酸基にカルバモイル基を有するヌクレオシド三リン酸はRNAポリメラーゼの基質となるなど、修飾リボヌクレオチド残基を酵素的にRNAに取り込むために必要な構造的要素に関する知見を得ることができる。本研究ではRNA合成酵素で目的の部位のみに同位体標識ヌクレオチドをワンポットで導入する新しい同位体標識RNAの合成法による簡便なsegment labeling法を開発し、RNAの構造生物学の進歩に貢献することを目指して研究を行う。まずグアノシン三リン酸の6位に2-ニトロベンジル基を導入したGTP保護体を合成し、天然型DNAを鋳型として用いるT7-RNAポリメラーゼ反応を検討した、その結果、GTP保護体はこの反応の基質にはならず、光で2-ニトロベンジル基を除去した場合のみGTPとしてRNA鎖に取り込まれることが分かった。次にアベーシックサイトを含むDNAへの取込みを評価するために、ヌクレオシドの代わりに、3'-デオキシ体を用いて、酵素反応生成物のゲル電気泳動による評価を簡便化することを考えた。3'-デオキシグアノシンを合成し、その6位を2-ニトロベンジル基で保護し、さらに5'水酸基を三リン酸化することで3'-デオキシグアノシン三リン酸保護体を合成した。合成した保護体をアベーシックサイトを含むDNAを鋳型にしたT7-RNAポリメラーゼ反応系中に加えたところ、予想に反して転写反応を阻害する効果が得られることが分かった。そのひとつの要因として、2ーニトロベンジル基が嵩高すぎるために酵素反応の基質とならなかったと考え、より立体的に小さいウリジン三リン酸の4位を2ーニトロベンジル基で保護したウリジン保護体を設計し、合成検討を行った結果目的物を合成することができた。当初の計画どおり、光保護ヌクレオシド三リン酸を合成し、そのT7ーRNAポリメラーゼ反応の基質としての性質を明らかにすることができた。本研究では光で同位体修飾したヌクレオシド三リン酸に光で除去可能な保護基を導入することにより、DNA鎖に導入した人工塩基の向かい側に選択的に同位体修飾したヌクレオシドを導入し、その後光保護基を除去し、同位体修飾したRNAを合成する手法の開発を目指し、研究を行った。まず、グアノシンの6位の酸素原子にニトロベンジル基を導入したグアノシン三リン酸を合成し、T7-RNAポリメラーゼの基質になるかどうかを検討した。その結果、予想に反して用量依存的にT7-RNAポリメラーゼを阻害することが分かった。さらに、ウリジンの4位の酸素原子にニトロベンジル基を導入したウリジン三リン酸を合成し、同様に転写反応を行ったところ、この場合はRNAポリメラーゼを阻害する能力が弱いことが分かった。また、T7-RNAポリメラーゼのプライマー伸長反応を用いてニトロベンジル保護されたウリジン三リン酸のとりこみを検討したところ、取り込み効率は低いものの、とりこまえれていることが示唆された。また、これらニトロベンジル基を有するヌクレオシド三リン酸の合成法と酵素反応への利用をさらに発展させ、デオキシシュードウリジンの1位の窒素原子にニトロベンジル基を有する新規光ケージドヌクレオシド三リン酸を合成し、DNAポリメラーゼによる取りこみ反応を検討した。その結果、この光ケージドヌクレオシド三リン酸はアデニンの向かい側の位置に選択的に取り込まれ、かつその後の鎖伸長も進行することがわかった。以上、これらの結果から、光ケージドヌクレオシドをDNAポリメラーゼもしくはRNAポリメラーゼで酵素的に取り込む反応についての知見を得ることができた。今後はすでに合成したウリジン三リン酸保護体を合成し、T7-RNAポリメラーゼ反応を検討する。また、実際にN15で同位体標識したUTP保護体も合成しRNAの同位体ラベルを検討する。核酸有機化学昨年度は化合物の合成および酵素反応の解析が予想よりも順調に進んだため、次年度使用額が生じた。生じた次年度使用額を有効に活用し研究の成果を大きくするため、合成および評価する化合物を増やした検討を行う予定である。