hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ワンポット縮合‐酸化反応を利用する実用的含窒素複素環合成とその応用

ワンポット縮合-酸化反応を利用する実用的含窒素複素環合成とその応用について研究を行い、以下の成果を得た。1)シクロブタノン由来のアミナールをハロゲン化剤と反応させると、酸化的な転位反応が進行し、2環式アミジンが得られることを見出した。2)N,O-アセタールを経るアルデヒドからのオキサゾール合成法を応用し、強力な細胞毒性を持つ19員環マクロライドであるレイオデライドAの提唱構造の合成に成功した。3)トリスイミダゾリンを利用する触媒的不斉ブロモラクトン化反応が、内部オレフィンを持つ基質にも適用できることを明らかにし、本法を利用して天然物タニコリドの全合成に成功した。含窒素複素環化合物は生物活性化合物中に多く含まれる構造単位であるだけでなく、合成化学や材料化学をはじめ様々な用途に利用されているため、その効率的合成法の開発は重要である。本申請研究では、含窒素複素環化合物の効率的で実用的な合成法の開発を目指すと共に、その応用研究に取り組んでいる。申請者はこれまでワンポット縮合-酸化反応によるアルデヒドからの複素環合成を報告している。また、23年度にはケトンを基質とする反応について検討し、シクロブタノンと様々なジアミンから生成するアミナールのNXS(X=Cl,Br)処理によりハロアミナールの転移反応を経て2環式アミジンを効率よく合成する手法の開発に成功した。本反応は優れた2環式アミジン合成法であるが、基質一般性の面で課題を残していたため、本年度は基質一般性の拡張を目指して研究を行った。すなわち、シクロブタノンの様に歪の大きいケトンを用いなくても、溶媒にトリフルオロエタノールを用いることで転位反応が速やかに進行することを見出した。本法により得られるジヒドロキナゾリンアルカロイドは、様々な生物活性を持つことが知られている重要な含窒素複素環化合物であり、本法は多様な誘導体合成に利用できることから非常に有用である。また、本反応によって得られた、トリフルオロエタノールがハロアミン化合物を活性化できるという知見は多くの反応に利用し得るため非常に意義深い。また、既に報告している新規オキサゾール合成法の応用として取り組んでいる、2006年に単離された強力な細胞毒性を持つ19員環マクロライドであるレイオデライドAの全合成研究において大きな進捗があった。すなわち、開発した手法を利用したオキサゾールの効率合成を経て、LeiodolideAの13位メチル基のα体とβ体の両ジアステレオマーの合成に成功した。ケトンを基質とするワンポット縮合-酸化反応について検討し、シクロブタノンと様々なジアミンからハロアミナールの転移反応を経て2環式アミジンを効率よく合成する手法の開発に成功した。本反応は、ハロアミナールの転移反応を経て進行するこれまでに例のない反応であり、有機塩基として有用なDBN型のアミジンや様々な生物活性を持つことが知られている3,4-ジヒドロキナゾリン類も合成できる一般性の高い手法である。さらに、シクロブタノンの様に歪の大きいケトンを用いなくても、溶媒にトリフルオロエタノールを用いることで転位反応が速やかに進行することを見出した。また、既に報告している新規オキサゾール合成法の応用として取り組んでいる、2006年に単離された強力な細胞毒性を持つ19員環マクロライドであるレイオデライドAの全合成研究を23年度から最終年度にかけて実施した。すなわち、開発した手法を利用したオキサゾールの効率合成を経て、レイオデライドAの13位メチル基のα体とβ体の両ジアステレオマーの合成に成功した。さらに、イミダゾリンケミストリーの展開としてとして取り組んでいるC3対称トリスイミダゾリンの有機触媒としての利用に関して、触媒的不斉ブロモ化反応が末端オレフィンだけでなく内部オレフィンを持つ基質にも適用できることを明らかにし、本法を利用して天然物タニコリドの全合成に成功した。含窒素複素環化合物は生物活性化合物中に多く含まれる構造単位であるだけでなく、合成化学や材料化学をはじめ様々な用途に利用されているため、その効率的合成法の開発は重要であり、本申請研究では、含窒素複素環化合物の効率的で実用的な合成法の開発を目指すと共に、その応用研究に取り組んでいる。申請者はこれまでワンポット縮合-酸化反応によるアルデヒドからの複素環合成を報告しているが、本年度はケトンを基質とする反応について検討しシクロブタノンと様々なジアミンから2環式アミジンを効率よく合成する手法の開発に成功した。

本反応は、ハロアミナールの転移反応を経て進行するこれまでに例のない反応であり、有機塩基として有用なDBN型のアミジンや様々な生物活性を持つことが知られている3,4-ジヒドロキナゾリン類も合成できる一般性の高い手法である。また、既に報告している新規オキサゾール合成法の応用として取り組んでいる、2006年に単離された強力な細胞毒性を持つ19員環マクロライドであるレイオデライドAの全合成研究において大きな進捗があった。すなわち、開発した手法を利用したオキサゾールの効率合成を経て、レイオデライドAの13位メチル基のα体の合成を達成した。さらに、イミダゾリンケミストリーの展開としてとして取り組んでいるC3対称トリスイミダゾリンの有機触媒としての利用に関して、触媒的不斉ブロモ化反応が末端オレフィンだけでなく内部オレフィンを持つ基質にも適用できることを明らかにし、本法を利用して天然物タニコリドの全合成に成功した。主な研究実施計画として、1)アミナールを利用する複素環合成、2)オキサゾール合成法を利用したLeiodolideAの全合成に取り組んでいるが、1)アミナールを利用する複素環合成研究実績の項で示したように、アミナールの転移反応による2環式アミジン合成について、トリフルオロエタノールを用いることで様々なケトン由来のアミナールに適用できるという新たな知見を得ることに成功した。一方で、当初計画していたオキサゾールのワンポット合成は現在のところ良い手法を開発できておらず課題として残っている。2)のオキサゾール合成法を利用したLeiodolide Aの全合成では、Leiodolide A自体の立体構造が決定されていないが、今回2つの候補化合物がジアステレオマーの合成に成功したことにより、研究は大きく進展したといえる。よって達成度としては、おおむね良好である。23年度の主な研究実施計画として、1)オキサゾール合成法のワンポット化、2)レイオデライドAの全合成、3)C3対称トリスイミダゾリンの有機触媒としての応用を設定していた。この中で、1)については進展しなかったが、研究実績の項で示したように、2)のレイオデライドAの全合成は大きな進展し、3)の有機触媒研究も着実な成果も挙げている。また、含窒素複素環構築法としてアミナールの転移反応によるアミジン合成という新たな展開を図ることにも成功した。強力な細胞毒性を持つ19員環マクロライド、Leiodolide Aの全合成研究を進めており、25年度は、24年度に完結しなかった計画について繰越申請に従い研究を遂行する。すなわち、これまでにLeiodolide Aの提唱構造をもとに候補化合物である13位メチル基のα体とβ体の2つの立体異性体を合成したが、いずれの化合物も報告されているスペクトルデータと一致しないという結果を得ているが、各種スペクトル測定を行い、合成品が提出構造を満たすものであると確認するとともに、提唱構造で誤っている可能性のある個所を推測した。本年度は、新たな候補化合物の合成を完結し、Leiodolide Aの構造を明らかとする。平成23年度に提出した交付申請書に基づいて引き続き研究を実施する。特に、複素環合成の開発研究と全合成への応用研究を中心に推進する。
筋萎縮性側索硬化症に伴う異常抗酸化酵素(SOD)遺伝子導入神経細胞の遺伝子発現

異常異常抗酸化酵素(SOD)遺伝子の発現が、他の遺伝子発現におよぼす影響について患者線維芽細胞を用いて検索した。熱ショックによって生ずるスーパーオキシドの除去が患者細胞では円滑に行なわれないために、患者線維芽細胞に蓄積すると仮定すると、それに反応して遺伝子発現が影響をうけることが十分に考えられる。変異SOD酵素cDNAを家族性筋萎縮性側索硬化症(FALS)患者抹消リンパ球RNAからRT-PCR反応によって増幅してクローン化したものを、RSVLTRをプロモーターとするpRc/RSVプラスミドベクターに組み込み、リポフェクチン法によってラットPC12細胞に導入した。その結果15%程度の導入率で遺伝子導入に成功し、ネオマイシン耐性によって安定クローン細胞を得た。ノーザンブロット、およびウエスタンブロット法によって変異SODの導入、およびその遺伝子発現を確認した。しかし、6カ月にわたる細胞培養では、低FCS血清濃度、あるいはCO2濃度を変化させても、明らかな形態変化はなかった。そこで比較的短時間の熱ストレスを患者および対照の線維芽細胞に加え、その後7時間の培養を行い細胞から抽出したmRNAを鋳型としてランダムプライマーを用いて逆転写酵素反応により単鎖cDNAを合成した。35dCTPを基質として加え、PCR法によって2本鎖cDNAを増殖し、放射化したものをゲル電気泳動後、オートラジオグラフィーを行い、対照細胞間での異なるバンドをゲルから切り出して再度PCRを行い塩基配列を決定した。つぎに線維芽細胞cDNAライブラリーをスクリーニングしておよそ1300塩基対のDNA断片を得ている。この配列はいまだ報告はなく、新しく遺伝子断片と考えられる。われわれは、まずFALSにおけるSOD遺伝子異常のスクリーニングをおこなった。臨床的にも早期から知覚の異常およびdecubitusの存在という点で弧発型ALSとは異なる特徴を有したFALSの遺伝子検索を行い、153アミノ酸配列のうち7番目のバリンがグルタミン酸に変異したSOD遺伝子異常を同定し、また酵素活性の低下も確認した。国内において見い出されたFALSの変異は、われわれの報告で4番目であり、外国ではその報告はない。また新たに84番目のアミノ酸であるロイシンがバリンへ変異した異常SOD遺伝子を発見した。変異SOD酵素cDNAをFALS患者末梢リンパ球RNAからRT-PCR反応によって増幅しクローン化した。RSVLTRをプロモーターとするpRc/RSVプラスミドベクターを用いて、リポフェクチン法によってラットPC12細胞に導入した。その結果15%程度の導入効率で遺伝子導入に成功し、ノーザンブロットおよびウエスタンブロット法によって変異SODの導入、およびその遺伝子発現を確認した。しかし、6ヵ月にわたる細胞培養では、低血清濃度、あるいはCO2濃度を変化させたが明らかな形態変化はなく、患者線維芽細胞および対照細胞に45°C、25分間の熱ショックを加え、その後7時間の培養を行う。この比較的短時間の直接ストレスを受けた患者細胞の遺伝子発現の変化を、HSP、SOD1あるいはいくつかのオンコジーンを指標にして正常細胞とのmRNA発現を比較した。その結果両者間で遺伝子発現の違いを示唆するいくつかのmRNA発現を確認した。変異SOD酵素cDNAを家族性筋萎縮性側策硬化症(FALS)患者抹消リンパ球RNAかかRT-PCR反応によって増幅してクローン化したものを、RSVLTRをプロモーターとするpRc/RSVプラスミドベクターに組み込み、リポフェクチン法によってラットPC12細胞に導入した。

しかし、6ヵ月にわたる細胞培養では、低FCS血清濃度、あるいはCO2濃度を変化させても、明らかな形態変化はなかった。そこで比較的短時間の熱ストレスを患者および対照の線維芽細胞に加え、その後7時間の培養を行い細胞から抽出したmRNAを鋳型としてランダムプライマーを用いて逆転写酵素反応により単鎖cDNAを合成した。35dCTPを基質として加え、PCR法によって2本鎖cDNAを増幅し、放射化したものをゲル電気泳動後、オートラジオグラフィーを行い、対照細胞間で異なるバンドをゲルから切り出して再度PCRを行い塩基配列を決定した。つぎに線維芽細胞cDNAライブラリーをスクリーニングしておよそ1300塩基対のDNA断片を得ている。この配列はいまだ報告はなく、新しい遺伝子断片と考えられる。
静脈奇形の脂肪酸解析～静脈奇形研究モデルの確立を目指して～

静脈奇形は、一部の静脈が拡張した構造異常で、増大していくことが大きな問題のひとつである。一方、細胞膜は二重構造で、ほとんどがリン脂質脂肪酸で構成されており、このリン脂質脂肪酸が細胞の機能に大きく関与することが分かってきている。そこで、静脈奇形と正常静脈、正常動脈などの脂肪酸組成を解析し、比較した。静脈奇形と正常静脈の脂肪酸組成に明らかな差を認めなかったが、これらと正常動脈との間には違いを認めた。本年度は、本研究の基本となる、正常血管内皮細胞の脂肪酸解析を行った。内皮細胞は、正常ヒト臍帯静脈内皮細胞および正常ヒト冠状動脈内皮細胞とした。それぞれの細胞に対する専用培地が存在するが、今までの研究から培地の違いにより脂肪酸組成が大きく変化することが分かっていたため、それぞれの細胞に対して2種類ずつの培地(正常ヒト臍帯静脈内皮細胞専用培地および正常ヒト冠状動脈内皮細胞専用培地)で培養を行い、得られた内皮細胞に対し細胞膜脂肪酸および全組織内脂肪酸の解析を行った。2検体に対して行ったところ、(1)正常ヒト冠状動脈内皮細胞専用培地での培養細胞のほうが、必須脂肪酸含有率が高くなる、(2)正常ヒト臍帯静脈内皮細胞よりも正常ヒト冠状動脈内皮細胞のほうが必須脂肪酸含有率が高くなる、以上の傾向がみられた。培地にはウシ胎児血清濃度とヘパリン添加の有無という2点の違い(正常ヒト冠状動脈内皮細胞専用培地のほうがウシ胎児血清濃度が高く、正常ヒト臍帯静脈内皮細胞専用培地にはヘパリンが添加されている)がある。ウシ胎児血清には脂肪酸が含まれており、ウシ胎児血清濃度が高い培地で必須脂肪酸含有率が高くなったことはこのことが関与していると思われた。(2)からは同じ内皮細胞でも血管の種類によって脂肪酸組成が異なることが示唆された。これは脂肪酸組成が血管の形態・機能に大きな影響を及ぼしている可能性を示唆することとなり、重要な結果といえる。まだ2検体のみでの傾向のため、検体数を増やして検討していきたい。本年度は、手術で得られた正常動脈5検体、正常静脈3検体、静脈奇形1検体に対して脂肪酸解析を行った。それぞれ顕微鏡下で血管成分以外(血液、脂肪など)を取り除いた。続けて、内皮のみの剥離を試みたが、困難であったため、血管成分全体を解析することとした。得られた血管成分に対し全組織内脂肪酸および細胞膜脂肪酸の解析を行った。結果:正常静脈と静脈奇形では、脂肪酸組成に大きな差を認めなかった。また、正常動脈は、全組織内脂肪酸組成において、正常静脈と静脈奇形と比べて、ステアリン酸、飽和脂肪酸、アラキドン酸、必須脂肪酸が多く、オレイン酸、単不飽和脂肪酸が少なかった。そして、細胞膜脂肪酸組成においては大きな差を認めなかった。考察:正常静脈と静脈奇形が、血管成分全体の脂肪酸組成に、大きな差がない可能性が示唆された、本研究は、正常静脈と静脈奇形の増殖能の差が、脂肪酸組成の差と関連があるのではないかという疑問から始まっているため、このことは重要な結果といえる。また、昨年度の培養血管内皮細胞の脂肪酸解析結果と同様に、動脈と静脈は脂肪酸組成が異なることが示唆された。検体数がまだ少ないこと、血管成分全体で解析を行っていることから、まだ正確な結論を導き出すことは難しいが、今後は、検体数を増やし、また血管成分を分離させた上での解析を行って、検討していきたい。
総合的評価方法に基づく施設配置計画とその応用

施設配置問題の配置の基準についていろいろな観点から考察できるように数理評価方法のこれまでの研究成果を適応した。この際施設の利用者と設置者の双方の観点から判断するように評価法を工夫した。建設費用に関する基準のあいまい性や確率変動を考慮するとともに障害物の存在も取り入れた総合的配置モデルを考えた。複数の施設を同時配置をする一般的モデルとし、複合施設としての配置も可能として、非劣位置の概念を導入して設置者に有用な情報を提供できるようにしている。さらにはヘルスケア施設の配置への発展となる給食センターの適切な設置場所の研究にも取り組んだ。候補となる配置場所について、需要地への距離、設置費用を含めて設置場所の望ましさなど多様な要因について多面的に数理的評価を行い、最適配置場所を決定する試みをすでに始めていたが、平成26年度は、複合施設の可能性についても評価を行い、その成果を神戸学院大学ポートアイランドキャンパスで12月に行われた第16回APMCで発表した。従来の施設配置の研究では施設を個別の場所に配置するとしていたが、利用者の利便性を考慮しながらも同一の場所に複合施設として建設する方がコスト面を含めて有用である場合も多いと思われる。現実の施設配置でも各施設は異なる場所に配置されることが通常であるが、この研究により、複合施設とする場合のメリットも明らかになる。一方配置場所の評価に用いる数理的評価の新しい方法の研究そのものも行った。特に、従来の合意形成の方法を拡張して将来のシナリオや言語データから、合理的な人員配置を行う方法を開発した。このことは、人員を候補地とすれば、施設配置を合理的に行う数理的手法となる。さらに立場によって、施設の好ましさが異なる住民が存在する場合の立地をどう決めるべきかについても考察し、9月にハワイで行われたICBI2014で成果発表した。モデルの一般化として、データのあいまいさや確率条件という一般的な条件の下で施設をどう配置するかについて考察し、その結果を日本知能情報ファジィ学会誌である「知識と情報」に公表した。以上の研究は、施設配置研究の新しい展開を示唆するものであり、最終年度でもある平成27年度での研究での更なる成果の基礎にもなるものである。様々な立場から最適な施設配置を行うための研究を1つの目標として行ってきて、そのための数理的評価や合意形成法も開発してきた。また、複合施設の配置についても研究を始めてきた。もちろん、不確実性や不確定性を考慮した研究も行ってきている。また、これまであまり考えられてこなかったヘルスケア施設の研究も始めることができた。さらに施設のマネージメントについても組み入れた研究をした。これらから、さまざまな施設を一体とした研究を進める基礎ができた。もちろんこれらは完全ではないのでおおむね進展していると判断した。研究協力者佐々木祐介氏と複合施設、給食センターの配置などの新しい重要なモデルを考え、その成果を発表した。その際この課題の大きな特徴である不確実・不確定性、障害物の存在もモデルに取りいれた。これらのモデルでは迂回する必要性があるかないかという可視性の考え方が必要であるが、関連するネットワークモデルを構成しその最短路の効率的計算を利用して候補地と需要地の距離を計算する方法を用いて、最適あるいは非劣配置場所を求めた。すべての条件に見合う最適な場所は通常は存在しないので施設設置者にとってその中で"比較的よい"場所の情報を提供できる。そして、一部は論文として公表した。また、次のステップとして同時に配置する施設を3つにして、より一般的に様々な施設を同時に時には複合的に配置する研究の基礎を築くことができた。候補地についてもより現実的に配置可能な場所についてもブロックごとに分かれていて、その建設費用も加味したモデルへの拡張も試みている。さらにはヘルスケア施設など、その維持も考えた配置が重要な施設についても考え始めていてこれらの施設の研究の嚆矢となった。研究協力者の神戸学院大学毛利進太郎教授(4月に教授に昇進)と従来から進めているAEDの最適配置はこの一環であり、この意味で続いて採択された研究課題へと研究がつながっていくことになった。特にAEDのような移動可能な"施設"の考察は施設配置の新しい展開である。研究の目的にあげていた施設配置における多様な条件を考察して、多目的モデルを構築して非劣位置を求める解法を考えた。また立場の異なる住民、タイプの異なる施設を考えたモデル、複合施設の建設の可否、建設コストのあいまい性や確率変動を考えたモデル等を考えて、数理的評価法に基づいて適切な配置場所を求める解法を示した。これらは当初考えていた現実の施設配置問題の解法へのアプローチを網羅するものである。これまでの研究はいわばパーツとして行われてきたので、複数施設を様々な観点から総合的に判断して配置する研究へともって行く。数理計画

平成26年度の上記成果を発展させるとともに、平成27年度が最終年度になるので、新しいモデルとして給食センターの配置など流通と関連した施設についても考察する。すなわち、材料の供給地への距離と学校までの距離という2種類の距離を考える。給食の時間に間に合い、かつ早過ぎない配達にするというルーティングも考えないといけない。都市計画ではこのようなタイプの施設は多くあるが、従来はあまり考えてこられていない。施設配置の新しい基準も必要で、配置候補地の評価により有効な数理的評価法も考案する。連携研究者ばかりでなく現在指導しているM2の佐々木君に研究協力をしてもらうことを考えている。2015年は1年目で基礎的部分を行った。特に数理的評価については1つの方法を公表した。また、ブロック毎に事故確率が異なる場合の緊急施設配置について公表している。そして成果が表に出ていないがそのための準備として既存施設がある場合や立場の異なる需要を考慮した配置についても考えた。台湾の都市計画の専門家や土地利用の専門家も訪問して意見交換もした。建設費用を考慮した配置計画について今論文を作成中である。この意味で様々な要素を取り入れたモデルを考察中であり、1年目としてはおおむね順調であると判断している。研究協力者と複合施設、給食センターの配置などの当初の研究課題を拡張した新しいモデルを考えるに至り、一部その成果を発表したので、論文に纏める。平成26年度は数理的評価による施設配置の適正度について考察した。新しい評価方法そのもの、またそのモデルの確立について集中的に研究した。このため研究成果発表が当初予算より少なくなったこの部分で未使用が発生した。適当な国際雑誌に発表するための費用、英文校閲の費用、また、この研究で用いてきたプリンターが不具合であるので更新に使う。25年度に続いて数理的評価法の開発とその施設配置への適用を考えていく。シナリオ解析や障害物がある場合を考えていく。多目的に施設配置を考えて、この研究課題のテーマである総合的順位付けの方法を推し進めていくとともに、実際のデータでその妥当性を検証する。また、台湾の研究者との共同研究も今後も行って、国際的に通用するモデル作りとその効率的効果的な解法を作り出す。26年度にハワイで行われるICBI2014,あるいは第10回日韓ワークショップ、日本チェッコセミナー等で研究成果を発表して、国際的な評価を受けたいと思っている。一方施設配置で基礎的なボロノイ図についても障害物の存在下でどのように変化するかも解析したい。この辺りは研究室で配置問題に関心がある修士学生にも協力してもらって、可視化したいと思っている。連携研究者塩出氏、齋藤氏には施設配置の準最適化、ファジィ要因の分析に協力してもらう。これまで2年間の成果とその拡張として考えている平成26年度の研究成果を国際会議で発表する。9月にチェコで行われるCJS2015,8月に韓国で行われる日韓ワークショップ、10月に韓国で行われる17回目のAPMC、台湾での国際共同研究2回分等である。雑誌投稿はIJAMS,APMR,その他の雑誌を考えている。
リフレクティブサイクルを活用した看護倫理教育プログラムの開発

平成30年度は、1本尺度「看護大学生の看護実践における倫理的行動評価尺度」(平成29年度に信頼性・妥当性を確認済み)、2道徳的感受性尺度、3日常生活経験、4個人背景からなる質問紙調査を実施した。1341名を対象に調査を実施し、247名(回収率18.4%)から回収し、230名(有効回答率17.1%)を分析対象とした。日常生活経験が道徳的感受性に影響を及ぼし、道徳的感受性が倫理的行動に影響を及ぼすという共分散構造モデルを構成し分析を行った。モデルの適合度はGFI=0.963、AGFI=0.927、CFI=0.959、RMSEA=0.069であった。[日常生活経験]から[道徳的感受性]へのパス係数は0.62、決定係数は0.38、[道徳的感受性]から[倫理的行動]へのパス係数は0.61、決定係数は0.38であった。重回帰分析の結果、道徳的感受性に関係する要因として、「学習経験」(β=0.172,p<0.05)、「倫理的場面の経験」(β=0.153,p<0.05)が有意に関係していた(調整済みR2=0.115)。この結果から、学習経験と倫理的な場面の経験が道徳的感受性に影響し、倫理的行動に影響することが明らかとなった。この結果については、2019年6月に開催される日本看護倫理学会で発表する予定である。なお、この1の本尺度を使用し、2018年10月および2019年2月に、従来型の授業での看護倫理の授業を終えた24年次の学生225名を対象に、倫理的行動についてのデータを収集し、これからデータを分析する段階である。本研究の結果から、教育的関わりによって、学生の日常生活経験を重視し、道徳的感受性の醸成がなされることによって、倫理的行動につながると考える。H31年度に行う教育プログラムの開発によって、教育の影響が生じると考えられる学生に対してデータ収集を行う予定である。H30年度に行う予定であった尺度の信頼性・妥当性の検討については、平成29年度に実施できたことから、予定通りに遂行している。2019年4月に所属する大学を移動したため、2019年10月に実施する予定の看護倫理の授業(プログラム開発を行って教育評価を実施する予定)について調整中である。本尺度を使用し、2018年10月および2019年2月に、従来型の授業での看護倫理の授業を終えた24年次の学生225名を対象に、倫理的行動についてのデータを収集し、これからデータを分析を行う。2019年は、学生の臨地実習での体験を、Gibbsのリフレクティブサイクルをデブリーフィングに活用した授業設計を準備し、学生の倫理的感受性を高め倫理的行動につながる教育プログラムの開発を行う。2019年10月(予定)に、学生に対しての授業を実施する。授業前、授業後の2回に加えて、2020年2月の基礎看護学実習後と2020年10月の領域別実習前と2021年2月の領域別実習中に1本尺度をもちいて倫理的行動を測定する。この研究で目指すのは、倫理的感受性を高める教育方略にとどまらず、看護実践において看護学生の倫理的行動につながるアクションプランを視野に入れた教育プログラムである。学生が主体的に臨床推論から分析、評価・判断のうえで、アクションプランまでつながるサイクルの構築を目指すものである。このプログラムによる学習を終えた学生の教育評価として、プログラムを用いた授業の半年後に実施される臨地実習における倫理的行動を自己評価尺度によりデータ収集を行う。平成30年までの従来型の授業を受けた学生の倫理的行動自己評価尺度による行動の比較(データは2018年と2019年2月に収集済み)を横断的に分析し、学生の実習における倫理的行動についての変化を明らかにする。

なお、この1の本尺度を使用し、2018年10月および2019年2月に、従来型の授業での看護倫理の授業を終えた24年次の学生225名を対象に、倫理的行動についてのデータを収集し、これからデータを分析する段階である。本研究の結果から、教育的関わりによって、学生の日常生活経験を重視し、道徳的感受性の醸成がなされることによって、倫理的行動につながると考える。H31年度に行う教育プログラムの開発によって、教育の影響が生じると考えられる学生に対してデータ収集を行う予定である。H30年度に行う予定であった尺度の信頼性・妥当性の検討については、平成29年度に実施できたことから、予定通りに遂行している。2019年4月に所属する大学を移動したため、2019年10月に実施する予定の看護倫理の授業(プログラム開発を行って教育評価を実施する予定)について調整中である。本尺度を使用し、2018年10月および2019年2月に、従来型の授業での看護倫理の授業を終えた24年次の学生225名を対象に、倫理的行動についてのデータを収集し、これからデータを分析を行う。2019年は、学生の臨地実習での体験を、Gibbsのリフレクティブサイクルをデブリーフィングに活用した授業設計を準備し、学生の倫理的感受性を高め倫理的行動につながる教育プログラムの開発を行う。2019年10月(予定)に、学生に対しての授業を実施する。授業前、授業後の2回に加えて、2020年2月の基礎看護学実習後と2020年10月の領域別実習前と2021年2月の領域別実習中に1本尺度をもちいて倫理的行動を測定する。この研究で目指すのは、倫理的感受性を高める教育方略にとどまらず、看護実践において看護学生の倫理的行動につながるアクションプランを視野に入れた教育プログラムである。学生が主体的に臨床推論から分析、評価・判断のうえで、アクションプランまでつながるサイクルの構築を目指すものである。このプログラムによる学習を終えた学生の教育評価として、プログラムを用いた授業の半年後に実施される臨地実習における倫理的行動を自己評価尺度によりデータ収集を行う。平成30年までの従来型の授業を受けた学生の倫理的行動自己評価尺度による行動の比較(データは2018年と2019年2月に収集済み)を横断的に分析し、学生の実習における倫理的行動についての変化を明らかにする。2018年度は、所属する教育機関でのデータ収集を含んだことから、郵送費の一部がかからずにデータ収集ができた対象者が含まれた。2019年度は、勤務先が変わったため、研究打ち合わせやデータ収集にかかる費用が増える可能性が高いため、残額を2019年度に持ち越して使用することとした。
局在スピン検出に向けた走査電気磁気効果複合顕微法（ＳＥＭＥＭ）の開発

電場で誘起される局在スピンの検出に向けて,走査ゲート顕微法(SGM)と磁気力顕微法(MFM)を高度に組み合わせた『走査電気磁気効果複合顕微法(SEMEM)』の開発に向けた研究を行った。原子間力顕微鏡の探針を局所ゲート電極として利用し,試料の伝導度変化を画像化するSGMを進化させ,1点毎に探針電圧やソースドレイン電圧をスイープさせる走査ゲートスペクトロスコピー(SGS)に拡張し,さらに強磁性探針を用いることで局在スピンモーメントに対する磁気応答(MFM)の観測を可能とし,電場誘起のスピン局在現象の検出が期待して研究を進めた。本研究の目的は,電場で誘起される局在スピンの検出に向けて,走査ゲート顕微法(SGM)と磁気力顕微法(MFM)を両立させた『走査電気磁気効果複合顕微法(SEMEM)』の開発に挑戦することにある。原子間力顕微鏡の導電性探針からの局所電場変調による試料の伝導度変化(SGM)を進化させ,走査ゲートスペクトロスコピー(SGS)に拡張する。さらに探針に強磁性コート探針を用いることで局在スピンモーメントの検出応答(MFM)を同時にマッピングし,スピン局在現象の観察に適用する。これにより,半導体量子ポイントコンタクトで観測される非整数段現象(0.7構造)や近藤効果,局在スピン共鳴現象といった,未解明なスピン局在現象の解明へとつなげる。局所電場変調と局所磁場検出の両立させた新しい走査複合プローブ顕微評価法の開拓にチャレンジしている。本年度は,真空中でのMFM観察のための真空チャンバーおよびSPMヘッド導入に関する設計および作製を行った。また,より高い解像度をめざし,SGM観察用のカンチレバーとしてDFM型の高分解カンチレバーの導入を進めてきたが,今年度は更にチューニングフォークの利用も開始し,計測系の整備を行った。また,SPMの探針と試料に対する配線形状を最適化およびスパッタ法によるSPM探針への強磁性体成膜に関する整備も進めた。さらに,極低温での局在磁気モーメントの観測実験の準備として,金属で形成したスプリットゲート型量子ポイントコンタクトに関する低温SGM観察に関する予備データの収集を行った。今回の試料では伝導度の量子化が明瞭ではなく,ゼロ磁場での十分な成果が得られなかったが,高磁場では伝導度の整数値での量子化に加え,非整数値の階段構造がSGMにより視覚化することができた。これらの結果について物理学会の年会にて発表を行った。原子間力顕微鏡(AFM)の導電性探針からの局所電場変調による試料の伝導度変化(SGM)を進化させ,走査ゲートスペクトロスコピー(SGS)に拡張する。これにより,半導体量子ポイントコンタクトで観測される非整数段現象(0.7構造)や近藤効果,局在スピン共鳴現象といった,未解明なスピン局在現象の解明へとつなげることをめざした。本年度は昨年度に引き続き,チューニングフォーク型のAFMの整備を行い,大気中のみならず真空中での動作の確認に至った。SGM観察に関しては,大気中でのMoS2-FETの観察を進め,チャネル内に連続的なSGM応答を観測し,そこでは大きな電圧降下が生じていることを見いだした。対照実験により,電子線照射によってバンドギャップが変化している可能性を示唆する結果が得られ,MoS2における新しい特性変調法として現在研究を進めている。また,グラフェン量子ドットに関してMFMとEFMの同時観察を進め,通常のEFMとは異なる応答が観察されてきているが,MFMとEFMの応答を分離することが難しく,これらの現象の解釈には更なる研究が必要である。初年度に行うべき装置の整備は予定通り完了したので,概ね順調に進んでいるといえる。半導体物性今年度は2年目になるが,ターゲットを絞って,実際の試料における探針からの電場変調と磁気応答の同時観測を進めていきたい。2種類の薬品を一緒に購入した際に,見積り書の段階と納品・請求書の段階で消費税の問題により1円の誤差が出てしまったため。次年度予算に加え,適切に使用する予定でいる。
カムランドでの超高感度2重ベータ崩壊探索を目指す検出器の開発研究

本研究はニュートリノがそれ自体反ニュートリノであれば起こり得る「ニュートリノの出ない2重ベータ崩壊」の発見を目指す検出器の開発研究である。世界最大の液体シンチレータ検出器カムランドを活用し、キセノン136原子核を溶解した液体シンチレータとこれを収納するミニバルーンを開発製作し、世界最高感度での探索実験を行うことに成功した。その結果、発見を主張してきたゲルマニウム76核の実験結果はほぼ排除された。バルーン膜への要求項目は液体シンチレータに対する化学的耐性、キセノンバリアー性、光透過性、力学的強度、放射性不純物が少ないこと、そして薄いことである。有力な素材の候補はナイロンとEVOH膜であるが、要求を満たす球形の袋を作るための接着方法は自明ではない。本年度は膜の選定と接着方法の開発研究を中心に行った。カムララドに比べ膜をさらに薄くし(135um->50um以下)、かつ不純物の観点から接着剤を使わない熱溶着を探った。その結果、厚さ15umの延伸EVOH膜同士を無延伸EVOH膜を挿んで熱溶着(インパル溶着)する方法が開発された。ナイロン膜の接着では25um降厚の延伸膜を超音波や高周波で溶着する方法も行ったが、結果的にイシパルス溶着で条件をほぼ満たす接着膜が得られた。これにより、バルーン製作への展望が開けた。しかしEVOH膜には添加剤にカリウムが含まれ、40Kがバックグラウンド除去の際に問題となる可能性が浮上した。ナイロンについてもウランやトリウムのもっと少ない素材を探す必要がある。これらは次年度に解決すべき課題である。以上の研究と並行してバルーンを試作し検出器への設置に向けたテストを行った。稼働中のカムランド検出器に本研究によるバルーンを安全に設置し、キセノンを溶かした液体シンチレータで満たす方法は自明でない。たたみ方や膨らませ方などを検討し、1/4サイズと実機サイズの模擬バルーンを製作しテストを行った。その結果、液注入でバルーンは自然に膨らむ事が確認された。次年度はさらにテストを行うとともに連絡管や吊るし紐のデザインを決定する。また今年度はキセノンの液体シンチレータへの溶解、脱気、溶解後の液体シンチレータの体積変化など気液のふるまいについても基本的なテストを行った。次年度は実機キセノン導入システムの設計を進め最終案にまとめる予定である。今年度は検出器へのバルーン投入を目指して製作した実寸大のポリエチレンフィルム製のテストバルーンを,深さ8mの大型水槽に沈め,着色液(砂糖水)を注入してそのふるまいを調べた.テストは成功したがバルーンをモニターするカメラと照明の一層の改良が必要であることがわかった.一方,フィルムに含まれる微量の放射性不純物(40K,U,Th)が原料ペレットに含まれる添加剤によることが判明した.メーカーの協力により添加剤のないナイロンフィルム(25um厚)を試作し,これを使って実寸大のバルーンを製作し再度大型水槽での投入試験を行った.テストではバルーンに繋がる注液配管系と張力モニターは本番と同じ装置を用い,バルーンの吊り紐はクリーンナイロン製のベルトを用いた.本番では万一のキセノンの損失を防ぐためまずダミーの液を注入した後,キセノンを溶かした液を注入してダミー液と入れ替える.テストでは水槽中で膨らませたバルーンに0.02%程度密度の異なる液を注入し,もとの液を擾乱することなく入れかえができることが確認できた.キセノン溶解用の液体シンチレータは成分(デカン,プソイドクメン,PPO)の混合比や温度を変えてキセノンの溶解度と液の密度を詳細に測定した.キセノンの溶解度はより高いことが望ましいが,予測を上回る3%の重量比が可能なことが判明し,液密度の制御に必要なデータが得られた,さらに発光剤(PPO)を調整しカムランド液体シンチレータと同じ発光量にできることもわかった.これらをもとにキセノンガスシステムの設計が終了し,ガスの貯蔵,液体シンチレータへの溶解と密度制御,キセノン回収を含む装置が建設された.バルーン製作に不可欠のスーパークリーンルームも借用が可能となった.現在クリーンフィルム候補として試作したナイロンとEVOHの多層膜のテストを遂行中である.実験開始まであと一歩である.前年度は実寸大ナイロンフィルム製ミニバルーンを製作し,大型水槽を使った検出器投入と液の入れ替えの模擬試験を行い,キセノンを溶かし込むデカンベースの液体シンチレータの開発を終えた。本年度は(1)本番用ミニバルーンの製作とカムランド検出器への投入,(2)キセノン入り液体シンチレータの作成と純化,(3)運転条件を最適化したキセノンガスシステムを使ってのキセノン入り液体シンチレータのミニバルーンへの注入,が目標であった.項目(1)では添加剤なしのクリーンナイロンイルムを複数の候補から最終決定し,フィルム溶着方法の最適化を行った.

またミニバルーンを吊るすナイロンベルトの構造を改良した,製作場所としてクラス1のスーパークリーンルームを利用し,超音波洗浄機を用いて超純水によるフィルム洗浄も行った.製作後はヘリウムリーク試験を行い,並行して開発した補修方法により漏れがないミニバルーンを完成させた、なおミニバルーンと検出器最上部をつなぐ連結管(硬質ナイロン製コルゲート管)および関連する接続部材について種々の確認テストを行いミニバルーンに接続した.項目(2)と(3)はキセノンガスシステムと液体シンチレータシステムの性能を確認後,キセノン入り液体シンチレータを作成し検出器に投入したミニバルーンに注入した.ミニバルーン投入では,開発したモニタリングシステムを使い画像,重量計測値を見ながら慎重に作業を進め成功裏に行うことができた.以上の結果,予定通りカムランド検出器の中央部にミニバルーンが設置されキセノン136核の2重ベータ崩壊探索実験を開始することができた.しかし,データを解析した結果,微量ながら予測外の放射性元素による邪魔物反応が検出され本研究計画の目指す超高感度測定には至らず改善の余地があることが明らかとなった.前年度までのデータでニュートリノの出ない2重ベータ崩壊(0νββ)のQ値付近にピークをなす事象が見られたが,その位置と形状から0νββの信号ではなく微量の放射性不純物の崩壊事象であることが判明した.候補となる核を調べ,データを解析した結果110mAg(110Ag核の準安定な励起状態)であることが判明した.これを除去するため(1)0.05μmフィルターを用いたキセノン含有液体シンチレータの循環濾過,(2)キセノンの分離回収による液体シンチレータのみのデータ採取,(3)蒸留純化した液体シンチレータでのブランク測定,を行った.(1)は効果がなく(2)では110mAgが残存したが(3)では大きく減少した.そこで(4)ミニバルーン内の液体シンチレータをさらに循環蒸留で継続的に純化し110mAgを十分除去するとともに,回収したキセノンを高性能ガスフィルターおよびキセノン蒸留装置で純化し液体シンチレータに溶解させた後データ採取を行うことにした.不幸にして液体シンチレータの蒸留純化中に地下実験室坑道で火災が発生し作業は中断した.幸い人的および検出器本体の被害はなくシステム復旧後ブランク状態でのデータ採取を再開したが本年度内での純化キセノンを導入したデータ採取はできなかった.今後安全面に一層の注意を払い,純化キセノン導入によるさらなる高感度のデータ採取を行うことが決まっている.解析面ではキセノン回収前までの蓄積データと,有効体積の最適化により0νββ崩壊の半減期の上限値1.9×10^25年(90%C.L.)が得られた.これは競合する米国の実験(EXO-200)の最新結果を上回り0νββ崩壊の最も厳しい制限を与える結果である.さらに76Geの解析で10年以上0νββの発見を主張してきたKKDCクレームを初めて否定する結果も得られた.東日本大震災からの復旧作業で一連の研究遂行が当初は大きく遅れたが,バルーン製作と検出器への設置を終え,2重ベータ崩壊探索実験を開始できたことは計画以上の進展と言える.しかし微量とはいえ予想外の放射性同位元素による邪魔物反店が存在し超高感度探索実験の障害となることが判明した.本研究計画を完成させるため原因の解明と装置のクリーン化を進めている。24年度が最終年度であるため、記入しない。
高圧極限環境を活用した物質合成シミュレーション手法の開発・応用

第一の成果はメタダイナミクス法が、高圧未知構造探索法として有効であることを、リン、カルシウムの未知構造決定を通して証明した。次に高圧下での超伝導転移温度の予測で、第一原理に基づく計算が、フォノン起源の圧力誘起超伝導に関し、実験値の良い予測値を与えることを示すことが出来た。圧力下での新物質合成に関しては、CaN,SrN等が磁性元素を持たないにもかかわらず磁性を持つこと、また準安定相として存在可能を示した。本研究課題に沿った研究として本年次の3つの点に重心をおいて行った1.シミュレーション手法開発2.物性評価のための手法開発3.新物質合成法の提案以下にその成果を具体的に説明する。1.シミュレーション手法開発高圧下での新物質相とその物性を知るための有効な手法開発としてメタダイナミクス法の開発を行っている。この手法はポテンシャル障壁を越えたところに存在する未知の構造を知るのに有効であると考えられている。本年度我々のグループで開発したコードを用いてリンの高圧相の理論的構造決定の成功し、2006年3月のPhysical Review Lettersに発表した。この例により、今後この手法が高圧下での未知相発見の有効手段であることがわかった。2.物性評価のための手法開発新物質相のメカニカルおよびダイナミカルな安定性、超伝導物性等の精度よい予測を目指す手法研究を行っている。圧力誘起超伝導におけるTcの圧力依存性の原因解明を試みた。ヨウ素、リチウム、テルルの圧力誘起超伝導のTcの第一原理計算を行い、Tcの精度よい評価にはブリリュアン域の各点でのフォノンの性質を知ることが重要でありこれらの物質でのTcの圧力依存性がフォノンのソフトと関係していることを示した。結果は2005年12月のJ.Phys.Soc.Japanに発表した。他に酸素高圧相の構造決定を試み、実験結果とのよい一致を得た。ここで用いられた手法が物性評価のための有効な手法であることがわかった。3.新物質合成法の提案また新機能物合成の可能性としてCaNの物性とその高温高圧合成法の提案をおこなった。高圧極限環境下での物質シミュレーションには、高圧下での物性、例えば構造相転移、磁性、超伝導関してより信頼性高く物性予測が可能な手法の開発、そしてその応用にはそれが高速に実行できるコードが必要である。コード開発および、利用可能な既存コードの適用範囲の確認、正確な物性予測のためのコードの改良を同時におこなっている。本年度重点的に行った研究を挙げる。(1)メタ・ダイナミクス法によりCa-IV相、Ca-V相の未知構造解明を試み、Ca-IV相、Ca-Vに関して、ほぼ構造を特定できた。(2)固体酸素のε相の磁性と構造に関しては、本年度に実験的な構造決定がなされたが、現在の第一原理計算では安定構造を再現できていない。また理論、実験ともに磁性に関する議論は収束していない。磁性を考慮した第一原理計算により酸素の高圧構造と磁性に関する研究を進めている。(3)圧力誘起超伝導に関しては、格子振動と電子格子相互作用からのTcの評価を昨年度に続いて行っている。しかしCa, CaS_<i2>等については、高圧下での擬ポテンシャルの問題があり、また単一ギャップ理論が利用出来ない例として、新しい手法を試みている。(4)CaN, SrNの新磁性物質に関しては、磁性の起源に関する研究を通して、計算結果の信頼性を高める研究を行った。今年度の研究は、困難が予想されたものへの挑戦の意味を持っており、まだ研究の中途にあるものも多く、今後継続して研究を進める。高圧環境下で、物質のとる構造を理論的に効率よく探索する方法の一つとして、メタダイナミクス法の研究を行っている。前年度のリンでの大きな成功に続いて、この手法の有効性を確認する目的で、さらにCaのIV相、V相の未知構造の解明に挑戦し、これらについても実験に先立って、有望な構造を特定した。まだ実験グループによる構造の発表はないが、情報交換で、これらの構造が正しいことを確認している。これらの結果はメタダイナミクスが実際に未知構造の予測構造の予測および決定に有望であることを、国内外でのはじめて示した例としての意義が大きい。またCaのIV相、V相は単体での最高超伝導転移温度が観測されており、構造決定はこの物質の超伝導機構の解明に大きく寄与をすると期待される。新物質合成の側面からは、P電子強磁性体であるCaプニクタイド、Srプニクタイドの強磁性メカニズムを研究し、解明した。CaやSrは電子をfccに配列したプニクトゲンに電子を2個供給し、p軌道が局在性を保持できる原子間距離を生み出す役割をしており、この状況はSlater-Statz-Kosterおよび金森理論で論じられる強磁性発現機構に類似している。岩塩構造CaNについては高温高圧合成法による合成プロセスの可能性も示した。

物質シミュレーションの可能性を拡大するために、第一原理計算で扱いが難しい、あるいは構造や物性予測に成功していない物質を研究しておくことが重要である。その目的で酸素の高圧相および特殊な物質の構造研究も進めている。固体酸素では96GPa以上の高圧において、分子面(ab面)は非常に安定であると仮定して、積層の仕方によるエネルギーの違いを比較すると高圧側でABC積層型(A7構造)が安定であり、AB積層型がε相の特徴であり、ABC積層型がζ相の特徴であるとの知見を得た。またアルミナノワーヤーに関する構造安定性とフォノン物性に関する研究を行い、アルミジグザク形状の安定、準安定構造を見つけた。1)カルシウムの圧力誘起伝導Tcが単体元素での最高値25Kを示す原因の追求を試みた。カルシウムIV相、V相での超伝導をフォノンメカニズムと仮定し、第一原理バンド計算の手法を用いて、これらの相での電子格子相互作用とフォノンを計算し、アレンダインの公式を用いて転移温度を評価した。得られたTcはIV相では実験値に非常に近く、V相ではそれよりも下がるものの、実験値との一致は悪くなかった。この原因を調べるとカルシウムIV相V相に特徴的な、チェイン構造にありその2つのチェイン間で振動モードが振幅を交換する型のモードの寄与が大きいことがわかった。2)幾つかの単体でみつかっている、単純な変調構造の原因をさぐるため、イオン間の静電エネルギー(マーデルングエネルギー)とバンドエネギーが変調構造とその構造から変調を取り去った構造の間でどう変化するかを調べた。リンでは変調構造はマーデルングエネルギーが引き金になっており、ヨウ素ではバンドエネルギーが引き金になっていることがわかった。すなわちヨウ素では電子と格子系の相互作用が強くマーデルングエネルギーを損しても変調構造をとるがリンではこの関係が逆になっている。それにともなってリンでは変調構造が終わっても超伝導は現れず、ヨウ素では変調構造のあとで超伝導が観測されている。このヨウ素と同じ原因による変調構造はイオウ、セレン、テルルでも起こっている可能性が高く、超伝導Tcが変調構造のあとで上昇する3)種々の条件下での物性予測をめざして、欠陥を有するカーボンナノチューブの曲げ変形を第一原理計算で調べた。また4)鉄チェインの磁気異方性も研究した。3)4)では特殊な条件下での高圧物性や高圧合成における理論の予測可能性を調べる目的も兼ねている。
核多角体病ウイルス感染細胞におけるアポトーシスの誘導と阻害の分子機構解析

アポトーシスは、昆虫がウイルス感染に対して発動する生体防御応答の重要な要素である。本研究では、核多角体病ウイルス(NPV)感染昆虫細胞におけるアポトーシス誘導と、これに対抗してNPVが発動するアポトーシス阻害の分子機構の解析を行った。細胞からはDronc、NPVからは新規アポトーシス阻害因子Apsupなど、いくつかの細胞とウイルスの遺伝子のcDNAを単離し、これらの機能解析を行うことにより、NPV感染細胞におけるアポトーシスの誘導と阻害の分子機構について考察をした。また、Droncの上流で機能するアポトーシス関連因子についても検討を重ね、IAPがDroncの制御に関わっていることも示した。アポトーシスの実行システムを構成するcaspaseは、initiator caspaseとeffector caspaseの2つのグループに分類される。アポトーシスは、initiatorcaspaseにより限定分解を受けて活性化したeffector caspaseによって実行される。本年度は、カイコ細胞から、ショウジョウバエのinitiator caspaseであるぬdroncとdreddの相同体(それぞれbm-droncとbm-dreddを単離した。また、Bm-Droncについては、性状と機能の解析を行った。Bm-Droncは、438アミノ酸残基からなるタンパク質で、CARDドメインを含む長いプロドメインとp20ドメイン、p10ドメインで構成されていた。ショウジョウバエやカのDronc(それぞれDm-DroncとAa-Dronc)との相同性は、それぞれ25および26%と低くかった。また、Bm-Droncの触媒部位のアミノ酸配列はQACRGであり、Dm-DroncのPFCRGおよびAa-DroncのSICRGとは異なっていた。Bm-Droncは、昆虫細胞で一過性発現させると開裂し、昆虫細胞のeffector caspaseを活性化させ、アポトーシスを誘導した。このアポトーシスとeffector caspaseの活性化は、bm-droncのRNAiによるサイレンシングやアメリカシロヒトリ核多角体病ウイルスがコードするアポトーシス抑制因子Hycu-IAP3の一過性発現により阻害された。また、昆虫細胞にウイルスや化学物質、UVなどで人為的にアポトーシスを誘導すると、Dm-Droncの開裂が促進された。これらの結果から、今回単離したbm-droncは、昆虫細胞におけるカスパーゼ依存のアポトーシス誘導に関与しているものと考えられた。アポトーシスは、昆虫の生体防御システムを構成する重要な要素の1つであり、その誘導にはcaspaseと呼ばれるproteaseが実行因子として関与している。アポトーシス誘導刺激を受けた細胞では、上流に位置するinitiator caspaseが活性化し、活性化したinitiator caspaseの作用により活性化した下流のeffector caspaseが、様々な細胞基質を分解することでアポトーシスが誘導される。我々は先に、チョウ目昆虫で初めてinitiator caspase Droncの遺伝子をカイコから単離した。その後、マイマイガからもDroncの遺伝子を単離し、DroncがNPV感染細胞におけるアポトーシス誘導に重要な役割を演じていることを示した。また、マイマイガNPVから、1996年以来となる、新規バキュロウイルスアポトーシス阻害因子を同定し、Apsupと命名した。今回は、まず、Apsupによるアポトーシス阻害機構を明らかにするために、Apsupと、Droncならびにeffector caspase Caspase-1との相互作用解析を行った。その結果、ApsupはDroncが誘導するアポトーシスもCaspase-1が誘導するアポトーシスも阻害するが、Apsupと物理的に相互作用するのはDroncのみであることが示された。これにより、ApsupはDroncの活性化を阻害することにより、NPV感染細胞におけるアポトーシス誘導を阻害していることが明らかになった。ついで、initiator caspaseの上流に位置するアポトーシス誘導シグナルを明らかにするために、カイコからp53とsirt2遺伝子を単離してアポトーシス誘導能を調査した。その結果、両遺伝子はマイマイガ由来のLd652Y細胞においてアポトーシスを誘導することが明らかになった。アポトーシスは昆虫の生体防御システムを構成する重要な要素の1つである。これまでの研究により、各種核多角体病ウイルス(NPV)に感染した様々な昆虫細胞がアポトーシスを誘導することが示されている。われわれは、さきに、マイマイガ由来のLd652Y細胞が、種々のNPVの感染により、容易にアポトーシスを誘導すること、および、カイコ由来のBM-N細胞は、NPV感染により、比較的アポトーシスを誘導しにくいことを明らかにした。