hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
翻訳後修飾に伴うヒストン様因子の機能変化がプラスミド保持細菌に与える影響の解明

本年度はPseudomonas putida KT2440株の染色体にコードされるMvaTホモログTurA、TurB、及びプラスミドpCAR1にコードされるPmrについて、各タンパク質を特異的に認識する抗体を用いて免疫沈降を行い、以前、全タンパク質を用いてアセチローム解析を行った時よりも多くアセチル化部位の検出ができないか試みた。免疫沈降後のサンプルは、いずれもSDS-PAGEでほぼ単一のバンドになっていたが、実際にLC-MS/MS解析を行うと多くの夾雑タンパク質が検出された。このためTurAについてSDS-PAGEのバンドを切り出して再度LC-MS/MS解析に供した結果、以前は2箇所のアセチル化部位が検出されていたのに対し、今回は6箇所検出することに成功した。このうち3箇所はMvaTホモログの二量体/多量体化ドメイン内に存在していた。そこで当該ドメインの機能解析の一環として、このドメイン内に存在する二箇所の二量体化部位のうち、terminal dimerization siteの結晶構造を取得した。現在精密化を進めている段階ではあるが、以前の報告[Suzuki-Minakuchi et al., FEBS Lett., 590:3583-94, 2016]と矛盾する結果が得られているため、今後は溶液中の構造の取得も目指す。また並行して、当該領域におけるTurA、TurB、Pmr間の親和性の評価も進めている。本研究ではMvaTホモログ以外の核様体タンパク質としてNdpAホモログも対象としている。このタンパク質についてはドメイン構造に関する情報が無かったため、本年度はタンパク質を切り縮めた派生体を作製し多量体形成能を評価した。現在実験を進めている段階ではあるが、少なくともC末端側に二量体化を担う部位が存在することが示唆されている。本年度は当初予定していたMvaTホモログのアセチル化部位の同定に加え、MvaTホモログとNdpAホモログの機能解析で一定の成果が得られたため、当初の計画以上に進展していると判断した。また、同定されたアセチル化部位のうち、二量体/多量体化ドメイン内に存在している3箇所については、既にアルギニンへの置換(脱アセチル化状態を模したもの)及びグルタミンへの置換(アセチル化状態を模したもの)を行った発現用プラスミドの作製まで完了している。このため、次年度はアセチル化残基がMvaTホモログの機能に及ぼす影響を評価できると期待される。MvaTホモログのアセチル化部位の同定については次年度中の完了を目指す。また、脱アセチル化状態・アセチル化状態を模したタンパク質派生体の作製と並行して、in vitroでのアセチル基の部位特異的導入を進める。本実験については今年度も進めていたが、アセチル基の導入効率が良くない傾向が見られるため、次年度中に改善が見られない場合は擬似アセチル化タンパク質を用いた実験に注力することとする。MvaTホモログの構造についてはX線溶液散乱測定を試みる(創薬等先端技術支援基盤プラットフォームを介して支援を依頼済み)。また、TurA、TurB、Pmr間の親和性の評価とNdpAホモログのドメイン情報の取得については本年度の実験を継続する。

このため、次年度はアセチル化残基がMvaTホモログの機能に及ぼす影響を評価できると期待される。MvaTホモログのアセチル化部位の同定については次年度中の完了を目指す。また、脱アセチル化状態・アセチル化状態を模したタンパク質派生体の作製と並行して、in vitroでのアセチル基の部位特異的導入を進める。本実験については今年度も進めていたが、アセチル基の導入効率が良くない傾向が見られるため、次年度中に改善が見られない場合は擬似アセチル化タンパク質を用いた実験に注力することとする。MvaTホモログの構造についてはX線溶液散乱測定を試みる(創薬等先端技術支援基盤プラットフォームを介して支援を依頼済み)。また、TurA、TurB、Pmr間の親和性の評価とNdpAホモログのドメイン情報の取得については本年度の実験を継続する。学会参加が東京近郊開催のもの中心となり金額が少なくて済んだことと、LC-MS/MS解析費用として計上していた分が共同研究先のご厚意により不要となったため次年度使用額が生じた。次年度は擬似アセチル化置換株のトランスクリプトーム解析も進める予定であり、本実験を当初計画(次世代シーケンサー用消耗品を購入し自前で実施する)とは異なり外注したいと考えているため、次年度使用額はこの費用に当てたいと考えている。
GWASを用いた腸管出血性大腸菌の志賀毒素産生調節機構の解明

出血性大腸炎だけでなく溶血性尿素毒素症症候群(HUS)、脳症など重篤な合併症を引き起こす腸管出血性大腸菌(EHEC)の血清型の一つであるO121において、GWASを用いてファージ上に位置する志賀毒素の産生量を制御する領域を染色体ゲノムから検出し、重篤な症状を引き起こすポテンシャルとなるような要因を推定することを試みた。昨年度のStx2産生量の測定で多様であることが示された表現型に対して、昨年度構築した、表現型と相関のあるk-merを検出するGWASパイプラインを用いた。幅広い遺伝子を探索しつつ偽陽性を排除するため複数の閾値で試したところ、もっとも厳しい基準では47のk-merが得られた。検出されたk-merすべてに対してアノテーションを行い、それらの機能を推定した。しかしながら、それらのk-merをもつ遺伝子は外来性因子などであり、Stx2産生量の制御に関わる染色体ゲノムには当てはまらないものであった。次に厳しい基準ではStx2産生量と相関のあったk-merは242検出された。これらのk-merがもつ遺伝子の機能を調べたところ、同様に外来性因子がほとんどであり、特にファージを構成する遺伝子が多く含まれていた。現在のデータセットとパイプラインでは、染色体ゲノムからはStx2産生量を制御する領域を見つけることはできなかったが、一方でStx2の産生量にStx2ファージ以外のファージが関わっている可能性が示唆された。今後は、サンプル数を増やすことでより精度の高いGWASを行っていく。腸管出血性大腸菌(EHEC)は出血性大腸炎に加えて、溶血性尿毒素症症候群(HUS)や脳症などの重篤な合併症を引き起こす。EHECの最も重要な病原因子の一つは志賀毒素(Stx)である。StxはStx1とStx2に分類され、それぞれに数種類のバリアントが存在するが、いずれもファージにコードされている。EHEC O121ではStx2ファージの遺伝的多様性が非常に低いにも関わらずStx産生量には顕著なバリエーションが見られる。そのため、Stx2ファージ以外の宿主菌ゲノムによってStx産生量が調節されている可能性がある。そこで大腸菌O121におけるStx産生調節メカニズムを解明するために、ゲノムワイド関連解析(GWAS)によって宿主菌ゲノムからStx産生量を調節する遺伝子及び変異を推定する。本年度は(1)バクテリア用のGWASパイプラインの構築と,(2)O121のSTX2産生量の測定を実施した.一倍体でゲノムサイズが小さいというバクテリアのゲノム特性を考慮した結果,k-merの有無を用いることで,大腸菌でも十分現実的な計算時間で表現型との関連を検出することが可能となった.また,リファレンスゲノムとアノテーション情報から,そのk-merがどの遺伝子に位置するか,またはどの遺伝子の周辺に位置するかを簡便に解析できるパイプラインを構築した.また,ゲノムシークエンスが完了している大腸菌O121の59株に対して,増殖速度の異なる株であってもファージが完全にインダクションされることで再現性のある安定した産生量が測定できるように条件を検討し,Stx2産生量をサンドイッチELISAで測定した.その結果,血清型の同じ株であってもStx2産生量には大きなばらつきがあることが明らかとなった..GWASに必要な表現型データであるStx2産生量は,従来の条件では株ごとに異なる増殖速度などわずかな条件によってファージが完全にインダクションされないために,不安定なデータとなっていることがわかった.そのため,再現性のとれる安定した条件を丁寧に検討して再度Stx2産生量を測定した.これによって表現型データと遺伝子型データが揃ったため,GWASが実行可能な条件が整った.出血性大腸炎だけでなく溶血性尿素毒素症症候群(HUS)、脳症など重篤な合併症を引き起こす腸管出血性大腸菌(EHEC)の血清型の一つであるO121において、GWASを用いてファージ上に位置する志賀毒素の産生量を制御する領域を染色体ゲノムから検出し、重篤な症状を引き起こすポテンシャルとなるような要因を推定することを試みた。日本およびベルギーで分離された計59株のO121のゲノム配列とStx2産生量から,GWASよってStx

2産生量と関連のある遺伝多型を推定し,その中からStx2産生調節遺伝子の候補となりうるものを挙げる.GWASによって推定された候補は偽陽性を含みうるため,実験的な検証によってStx2産生調節遺伝子を特定する.候補となる遺伝多型に対して,Stx2産生量の高いアリルを産生量の低いのO121株へ導入することによってStx2産生量が増加し,かつStx2産生量の低いアリルを産生量の高い株へ導入することによってStx2産生量が減少するという増減を示す遺伝多型をStx2産生調節遺伝子として特定する.そして,特定した遺伝子によるStx2産生量調節メカニズムがStx2を産生するその他の株や血清型でも同様に産生調節に関わっているかを検討する.O157で複数株のゲノムデータおよびStx2産生量を所有している.O121で特定した遺伝子における遺伝多型と同様の多型が存在するか,その遺伝子型がStx2産生量と関連するかを解析することで,Stx2産生量調節メカニズムの一般性を検証する.Stx2産生量を改めて測定する必要が生じたため,計画が僅かに遅れている.これによってGWASに必要な計算機の購入や遺伝子導入実験用の試薬の購入が持ち越しとなった.次年度にはこれらを購入して早急に進めることで予定通りの成果が得られると期待できる.
脊髄及び一次知覚ニューロンの抑制性及び興奮性神経伝達物質受容体の分子形態学的研究

細胞膜の受容体を介さずに自由に膜を通過する新しいタイプのガス性の細胞間情報伝達物質として見いだされたnitric oxide(NO)は中枢神経系に於てNMADA受容体刺激後の細胞内応答や隣接する細胞への情報伝達に関与し、さらに、痛覚に関与していることが示唆されている。ラット後根神経節におけるNO synthase(NOS)の分布をNOS抗体を用いた免疫組織化学やNOS活性の指標としてNADPHジアホラーゼ組織化学によって検討したところ、後根神経節のレベルによって陽性ニューロンの分布が大変異なった。NOS陽性ニューロンはTh8-12の後根神経節に10-20%と最も多く分布しているが、腰髄レベルでは1-6%と大変少ないかった。Th8-12の後根神経節は胃などの内蔵に投射する大内蔵神経に末梢枝をだしていることから内蔵知覚に関与する知覚ニューロンが多く存在することが知られている。即ち、後根神経節のNOS細胞は胃などの内臓知覚に関与していることが示唆された。末梢神経切断後、後根神経節や脊髄におけるNOSやmRNAの変化について免疫組織化学とin situ hybridizationさらにNADPHジアホラーゼ組織化学により検討した。神経切断側の後根神経節ではNOSおよびNOSmRNAとも発現が顕著に増加し、これらの知覚ニューロンは主に小型から中型細胞であった。一方、正常脊髄では中心管周囲と後角第2・3層及びその他の層に散在性のNOS陽性ニューロンが観察されたが、神経切断後も顕著な変化は見られなかった。以上の結果から神経障害によるNOS発現はニューロンによって制御が異なり、知覚ニューロンでは特異的に増加するが運動ニューロンでは顕著な変化がおこらないことが明らかになった。本研究からNOが内臓知覚に関与し、さらに神経障害による神経再生や神経細胞死に関与している可能性が示唆された。
脳機能画像法と神経心理学的研究によるエピソード記憶の神経基盤の解明

ヒトの記憶については心理学的・神経科学的な研究により数多くの知見が蓄積されてきたが、記憶の記銘や想起に伴って各脳領域が具体的にどのような役割を果たしているのかは依然として未解明の点が多い。本研究ではヒトの脳活動を間接的に測定することができる脳機能画像法と、脳損傷患者を対象とした神経心理学的研究によって、出来事そのものの記憶と、時間的文脈記憶、空間的文脈記憶、情報源記憶に関わる神経ネットワークを明らかにすることを目的とした。記憶想起における前頭前野の海馬領域への関与や情報源記憶における海馬領域の関与、さらには記憶を司る内側側頭葉内での領域による機能分化仮説を支持する所見を示した。本年度は記憶想起の際の内側側頭葉と連合皮質-特に動きの処理に関わるV5-における局所脳血流量をポジトロン断層撮像法(positron emission tomography : PET)で測定した。研究代表者は以前に行った研究において、有色であった図形を想起する際には、内側側頭葉と色情報の処理に関与する領域の両方が賦活することを明らかにしており(Ueno et al.,2007)、今回の研究は同様のパラダイムを用いて動きの情報に焦点をあてたものである。実験では動きを伴わない無意味図形・動きを伴った無意味図形の記銘の後、これら全ての図形とディストラクタを動きを伴わない状態で呈示し、記銘したものかどうか、そして記銘した図形であればどの方向に動いていたかを想起させる課題を施行し、PETにより局所脳血流量を測定した。その結果、動きを伴っていた図形を想起する際には、内側側頭葉と動き情報の処理に関与するV5領域の両方が賦活することが明らかとなった(Ueno et al.,2009)。これは記憶想起の際に内側側頭葉だけではなく、個々の記憶構成要素に関与する連合皮質の再活動が重要である可能性を示している。本年度はこの他に、再認記憶のパラダイムを用いた研究によって、パーキンソン病患者では嘘をつく能力が低下していること、またその背景として前頭前野の機能低下が認められることを、神経心理学的研究によって明らかにした(Abe et al.,2009)。本年度は解離性健忘を呈した2症例を対象にfMRI研究を実施した。患者が知っていると認識できないが、本当は知っているはずの知人の想起時に、海馬領域の血流低下と背外側前頭前野の血流増加が明らかとなった。記憶想起における背外側前頭前野の海馬領域へのコントロールを示唆する重要な所見である(Kikuchi et al., 2010)。PET(positron emission tomography)を用いた研究では、記銘時に情動価と報酬が後の想起にどのような影響を与えるのかを検討した。陰性情動価と高い報酬は後の想起成績を向上させ、それぞれ扁桃体と眼窩前頭皮質の血流上昇を伴っていた。両効果のうちどちらかあるいは両方が有意である領域は右の海馬領域であった。間接的ではあるが、海馬領域が両効果を統合する可能性が示された(Shigemune et al., 2010)。別のPET研究では、家族関係の想起に特異的に関わる脳領域を同定した。以前の神経心理学的研究結果と一致して、右側頭葉の重要性が示された(Abe et al., 2010)。fMRI(functional MRI)を用いた研究では、情報源としての人物の想起について検討した。はっきりと情報を提示した人物を想起する際には海馬領域の活動が同定された。情報は想起できるが、情報源としての人物が想起できない場合には、周嗅皮質の活動が上昇していた。この結果は情報源としての人物の想起に海馬領域が関係していることを初めて示しただけでなく、内側側頭葉内での領域による機能分化仮説を支持する(Mugikura et al., 2010)。本年度は、再認記憶の神経基盤の解明を目的として、健常被験者を対象とした脳機能画像研究とアルツハイマー病(Alzheimer's disease:AD)患者を対象とした神経心理学的研究を実施した。健常者を対象とした脳機能画像研究では、磁気共鳴画像法(functional magnetic resonance imagiag: fMRI)を用いて検討を行った。本研究課題は、実験刺激の視覚的特徴の再認課題(視覚的特徴再認課題)と、実験刺激の意味的特徴(名前)の再認課題(意味的特徴再認課題)から構成されており、この2つの再認記憶課題中の海馬の活動を比較することで、再認様式の違いが海馬の活動の変化をもたらすか検討した。

その結果、新規刺激を呈示された時に左海馬領域の賦活を認め、視覚的特徴に注意を向けている場合と意味的特徴に注意を向けている場合で海馬の活動が異なることが明らかとなった。本研究結果は、再認記憶課題中の再認様式の違いにより海馬の活動が異なる可能性を示唆している(Hashimoto et al.,2012)。AD患者を対象とした神経心理学的研究では、(1)AD患者における虚再認の神経メカニズム、(2)AD患者における連合再認記憶の神経メカニズムついて検討した。(1)では記銘時と同じ刺激、似た刺激、記銘時には無かった刺激を用いた再認記憶課題を施行した。その結果、健常者と比べAD患者では似た刺激に対する虚再認の比率が高まった。本研究結果は、虚再認を引き起こす神経メカニズムの一端を明らかにした(Abe et al.,2011)。また、(2)では、記銘時と同じ刺激、呈示される位置が異なった刺激、枠線の色が異なった刺激、記銘時には無かった刺激を用いて再認記憶課題を施行した。その結果、健常高齢者に比し、AD患者では刺激自体に対する虚再認の割合だけでなく、呈示される位置についての虚再認の割合も有意に上昇した。本研究結果はAD患者における記憶成績の低下が、加齢による記憶成績の低下と異なるパターンを示すことを明らかにしたHanaki et al,2011。
ニューロバイオニクスの作用機序として血流増加作用の原理の解明-基礎・臨床的検討-

ニューロバイオニクスにおける血流増加作用を骨盤内臓器の血流を測定することにより動物実験においてあきらかにした。血流増加作用は刺激直後から速やかにみとめられた。骨盤内臓器において、膀胱、陰茎、前立腺のいずれにおいても血流は増加した。ニューロバイオニクスの作用機序のひとつは虚血改善作用であることが示唆される。臨床的検討においては、電ニューロバイオニクスにより大脳皮質の一次感覚野付近に反応を認め、中枢神経系に対する反応が認められ中枢神経系の関与も示唆される。研究初年度である平成25年度は研究体制の立ち上げと測定計の確立を中心に行った。1)末梢レベルにおける検討において、レーザー血流計による検討を開始した。泌尿器科的正常症例(ボランティア)において計測を行った。その結果、正常例では計測が可能であることを確認することができた。一方、計測条件については、同一症例でも測定のポイント(内視鏡で確認される血管上で計測するか・膀胱後壁あるいは前壁が適当かなど)により測定結果が異なることが確認された。ニューロバイオニクス前後での計測においてさらに詳細な調整が必要であることが判明した。この点についてさらに検討を行った上で、今後排尿障害を有する症例に対して研究の開始を予定している。2)動物実験においては、ラット・マウスにおけるニューロバイオニクスの効果の確認に関する実験系の立ち上げを行った。本研究における刺激部位は仙骨部としているが、刺激自体のアーティファクトにより測定部位の物理的移動が発生し、測定における様々なノイズの混入が確認された。そのため、刺激部位と反応測定部位を移動させること、反応測定を刺激後にするなどの条件を変化させ、その変化と膀胱内圧等の変化が一致する地点の詳細な検討を行っている。これらの検討の結果、新たな測定部位・測定法の開発が必要であることが判明した。新たな測定法についてはさらに調整が必要であり、一定の条件下でさらに再現性の確認が必要であることが明らかとなった。平成26年度は基礎実験を中心に研究をおこなった。ニューロバイオニクスの作用機序として血流増加作用の原理を解明するためにラットを用いて研究を行った。本研究の当初の目的である経皮刺激はアーティファクトのため、測定系の誤差が生じることが明らかとなり、アーティファクトを各種のフィルターを用いて消去を試みたが、満足の行く結果が得られなかった。そのため、仙髄からの分枝である骨盤神経に直接電気刺激を行った。骨盤神経に対する直接電気刺激により膀胱や前立腺の血流が増加することを認めた。また、この反応は刺激に一定レベルまでは強度依存性に増強するが、強度の増加に伴いプラトーに達することが明らかとなった。反応がプラトーに達する強度は経皮電気刺激で実臨床で使用できるレベル以上の電流であることが推察されるため、実臨床上は強度依存性に効果が発揮される可能性があることが動物実験上示唆された。骨盤神経以外の神経の直接刺激を行ったが、反応に個体差があり、一定の傾向を見いだすことは困難であった。したがって、血流増加作用は骨盤神経を介している可能性が高いと考えられる。しかし、その証明のためには下腹神経、皮神経の切断、薬剤投与など、さらに詳細な検討を要すると考えられる。これらの結果については第102回日本泌尿器科学会総会(神戸市)教育セミナー「夜間頻尿の要因と対処」、いわきOAB講演会(いわき市)特別講演「過活動膀胱の治療と今後の展望」などでその一部を紹介した。平成27年度は動物実験を中心に研究を行った。ニューロバイオニクスの作用機序として血流増加作用の原理を解明するためにラットを用いて研究を行い、骨盤神経を電気して骨盤内の血流を測定した。平成27年度の研究にて神経の電気刺激にて、膀胱、前立腺、陰茎の血流が増加することを確認した。その作用機序として、骨盤神経は仙骨神経からの分枝であり、仙骨部表面電気刺激(SS-TES)は骨盤神経を介して骨盤内の血流を増加させ、結果として下部尿路症状を改善させる可能性を見出した。本研究成果を日本排尿機能学会、日韓泌尿器科会議および国際尿禁制学会で報告した。また、骨盤内の血流や血管機能に大きな影響を及ぼすNO合成酵素が、膀胱平滑筋の弛緩反応におけるシグナル伝達経路に介在することを示した研究成果をヨーロッパ泌尿器科学会総会で報告した。これまでの研究結果を踏まえて、ニューロバイオニクスの可能性について第103回日本泌尿器科学会総会の教育講演において言及した。臨床研究に使用する予定の刺激機器が発売中止となったため、臨床研究に遅延が生じている。平成28年度は動物実験を中心に研究を行った。ニューロバイオニクスの作用機序として血流増加の原理を解明するためラットを用いて研究を行い、骨盤神経を電気刺激することにより、骨盤内の血流を測定した。平成28年度の研究にて骨盤神経の電気刺激にて、膀胱、前立腺、陰茎の血流が増加することを認めた。骨盤神経は仙骨神経からの分枝で、仙骨部表面電気刺激(SS-TES)は骨盤神経を介して骨盤内の血流を増加させ、結果として下部尿路症状を改善させる可能性を見出した。また、実際に下部尿路症状と虚血が関連するかを前立腺肥大症症例などの尿を用いて検討を行った。そこで、tRNAの構成成分である修飾核酸(1-methyladenosine; m1A)に着目した。

m1Aは慢性腎不全のみならず早期の腎障害の段階から血中濃度が増加すること、また虚血モデルで虚血部位の組織では障害部位が特異的に早期からm1A抗体で染色されることが明らかとなっており、虚血マーカーの1つとして考えられている。本研究にて前立腺肥大症症例において前立腺の大きさと尿中m1A濃度は相関があり、前立腺肥大症症例にて尿中m1Aが上昇することを見出した。前立腺肥大症は虚血との関連が示唆され、骨盤内の血流を増加させる可能性があるSS-TESは虚血を改善し、下部尿路症状を軽快させる有効な治療法になり得ると考えられる。これらの結果については、第29回老年泌尿器科学会等で報告した。ニューロバイオニクスにおける血流増加作用を骨盤内臓器の血流を測定することにより動物実験においてあきらかにした。血流増加作用は刺激直後から速やかにみとめられた。骨盤内臓器において、膀胱、陰茎、前立腺のいずれにおいても血流は増加した。ニューロバイオニクスの作用機序のひとつは虚血改善作用であることが示唆される。臨床的検討においては、電ニューロバイオニクスにより大脳皮質の一次感覚野付近に反応を認め、中枢神経系に対する反応が認められ中枢神経系の関与も示唆される。臨床研究における刺激機器が発売中止となり、研究に遅延が生じている。平成28年度は仙骨表面治療的電気刺激治療の(SS-TES)のメカニズムを解明するために、仙骨部を電気刺激し、膀胱や前立腺などの血流変化を検討する予定である。また、虚血との関連が示唆されている前立腺肥大症などの症例の尿を用いて新たな虚血マーカーを検討する予定である。また、神経因性膀胱モデルとして神経剥離モデルを使用して検討を行う予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。泌尿器科学本研究結果をまとめ、成果発表を行う予定である。また、平成27年度はニューロバイオニクスのメカニズムの詳細を解明するために、骨盤神経以外の関与の有無をあきらかにする予定である。臨床研究においては、刺激装置の発売中止により継続が困難となっている。現在代替機の選定・開発を予定している。本研究は臨床的検討と動物実験による検討に大別される。平成25年度は東北大学の研究実験施設の改築工事が行われたため、予定されていた動物実験多少の遅れが生じた。27年度は臨床研究において遅延がみられたため支出が減少した。臨床的研究で使用する予定であった刺激装置の発売中止にともない、刺激装置の購入予定が延期となった。28年度には研究成果の公表などに支出を予定している。臨床的検討はおおむね予定通りの進捗状況であり、このまま研究を推進する。動物実験については研究実験施設の改築工事が終了の予定であり、研究を予定通り進行する予定である。現在代替機器の検討を行っており、その結果により購入を予定する。学術研究助成基金助成金について、動物実験等の改築工事のため動物実験の施行が予定よりも減少した。そのため次年度使用額が生じた。前年度に行う予定であった実験を行うための資金として使用する予定である。
口腔内環境の変化が嚥下機能に及ぼす影響に関する基礎的研究

近年,摂食・嚥下について関心が高まってきている.咀嚼能力の評価は,国内外で古くから行われているが,研究の多くは食物の粉砕能力に関するもので,嚥下機能について検討されているものは少ない.摂食・嚥下障害は歯科臨床では未だ解決されない問題点も多く,アプローチ法が十分解明されていないのが現状である.嚥下時には一時的な嚥下性無呼吸を生じて,呼吸との協調がなされている.この嚥下と呼吸の協調性は嚥下運動において非常に重要なことである.そこで本研究は歯科医の立場より,義歯装着が関与する口腔内環境が,摂食・嚥下機能に与える影響を検討する目的で,筋活動と呼吸運動を観察した.嚥下運動は,唾液を嚥下する時の表面筋電図で得られた筋活動(舌骨上筋群,側頭筋前腹)を測定した.呼吸運動はサーミスタ呼吸ピックアップを鼻孔に固定し,呼吸曲線を同時に記録した.口腔内環境の条件としては咬合高径の高さと口蓋床の大きさを変化させた.固有咬合を消失した高齢者において,嚥下と呼吸を義歯装着時と非装着時で比較すると,非装着時には適性な咬合高径が消失しているため,筋活動と呼吸運動の協調性に大きな乱れを生じた.しかし,咬合高径と口蓋床の大きさの変化は,筋活動と呼吸運動の協調性に変化を生じさせたが,その様相は症例ごとに異なった.口腔内環境の変化に対する嚥下運動は,個人の順応能力も関与することから,さらに反射など生理学的因子を考慮する必要性が示唆された.近年,摂食・嚥下について関心が高まってきている.咀嚼能力の評価は,国内外で古くから行われているが,研究の多くは食物の粉砕能力に関するもので,嚥下機能について検討されているものは少ない.摂食・嚥下障害は歯科臨床では未だ解決されない問題点も多く,アプローチ法が十分解明されていないのが現状である.嚥下時には一時的な嚥下性無呼吸を生じて,呼吸との協調がなされている.この嚥下と呼吸の協調性は嚥下運動において非常に重要なことである.そこで本研究は歯科医の立場より,義歯装着が関与する口腔内環境が,摂食・嚥下機能に与える影響を検討する目的で,筋活動と呼吸運動を観察した.嚥下運動は,唾液を嚥下する時の表面筋電図で得られた筋活動(舌骨上筋群,側頭筋前腹)を測定した.呼吸運動はサーミスタ呼吸ピックアップを鼻孔に固定し,呼吸曲線を同時に記録した.口腔内環境の条件としては咬合高径の高さと口蓋床の大きさを変化させた.固有咬合を消失した高齢者において,嚥下と呼吸を義歯装着時と非装着時で比較すると,非装着時には適性な咬合高径が消失しているため,筋活動と呼吸運動の協調性に大きな乱れを生じた.しかし,咬合高径と口蓋床の大きさの変化は,筋活動と呼吸運動の協調性に変化を生じさせたが,その様相は症例ごとに異なった.口腔内環境の変化に対する嚥下運動は,個人の順応能力も関与することから,さらに反射など生理学的因子を考慮する必要性が示唆された.従来より咀嚼能力の評価は国内外で古くから行なわれている.しかし研究の多くは食物の粉砕能力に関するもので,燕下機能について検討されているものは少ない.近年摂食・嚥下について関心が高まってきているが,臨床の現場ではまだまだ未解決で,アプローチ法が解明されていない問題が多いのが現状である.そこで歯科医の立場より義歯装着後に大きく変化すると思われる口腔環境が摂食・嚥下機能に与える影響を観察・検討することによって義歯作製に新たな示唆を与えるものと考える.そこでまず,対照群としての健全者の基礎的な嚥下運動の観察した.嚥下運動を観察する試料としてテクスチャーの異なる唾液,水1.5ml,ゼリー1.5gを用いて嚥下時の表面電極によって得られた筋活動(顎舌骨筋,口輪筋)を観察した。分析には当医局にある筋電計(日本光電社製AB-621)を用い、8ch高速パワーラブシステム(日本光電PowerLab/8s)(本科研費にて申請)にて波形処理を行う分析システムを構築し,現在はデータの分析中である.また咀嚼障害を訴える患者の中で,食べ物が飲み込みにくいとか時間がかかる等の訴えの原因には,潜在的な嚥下障害が関与することが考えられる.そこで同時にアンケート調査を実施し,その関連性について検討を行っている.平成12年度は前年度と同様の検査を進め症例数を増やすとともに、経時的変化を引き続き観察する。また無歯顎患者の嚥下運動の観察をおこなう.上下顎無歯顎者は,義歯装着の有無または咬耗などによる咬合高径に,変化を生じることがある.そこで実験的咬合床を作製し,咬合高径を変化させたときの嚥下機能を比較検討し,適正な咬合高径を求める方策を検討する.さらに顎欠損患者を対象に,顎補綴装着の有無による嚥下運動の変化を測定し,顎義歯装着により嚥下機能がどこまで改善されるかを検討する.近年,摂食・嚥下について関心が高まってきている.

咀嚼能力の評価は,国内外で古くから行われているが,研究の多くは食物の粉砕能力に関するもので,嚥下機能について検討されているものは少ない.摂食・嚥下障害は歯科臨床では未だ解決されない問題点も多く,アプローチ法が十分解明されていないのが現状である.嚥下時には一時的な嚥下性無呼吸を生じて,呼吸との協調がなされている.この嚥下と呼吸の協調性は嚥下運動において非常に重要なことである.そこで本研究は歯科医の立場より,義歯装着が関与する口腔内環境が,摂食・嚥下機能に与える影響を検討する目的で,筋活動と呼吸運動を観察した.嚥下運動は,唾液を嚥下する時の表面筋電図で得られた筋活動(舌骨上筋群,側頭筋前腹)を測定した.呼吸運動はサーミスタ呼吸ピックアップを鼻孔に固定し,呼吸曲線を同時に記録した.口腔内環境の条件としては咬合高径の高さと口蓋床の大きさを変化させた.固有咬合を消失した高齢者において,嚥下と呼吸を義歯装着時と非装着時で比較すると,非装着時には適性な咬合高径が消失しているため,筋活動と呼吸運動の協調性に大きな乱れを生じた.しかし,咬合高径と口蓋床の大きさの変化は,筋活動と呼吸運動の協調性に変化を生じさせたが,その様相は症例ごとに異なった.口腔内環境の変化に対する嚥下運動は,個人の順応能力も関与することから,さらに反射など生理学的因子を考慮する必要性が示唆された.
塩類集積土壌の回復ならびに二次的塩害防止に関する研究

カザフスタン共和国クジルオルダ州の旧コルフォーズにおいて8圃式輪作体系を採用している面積約700haの潅漑ブロックにおける水・塩収支の資料を収集した.従来,水田からの湛水が塩のリーチング効果をもたらし,隣接する農地の潅漑を賄うという利点が強調されていたが,現実には,水田の土性が重粘土の場合にはリーチング効果も十分でなく,また,排水路への排水,塩分の排除もあまり機能していないことが判明した.排水路の排水機能の強化と周辺農地の地表潅漑方式の導入が重要である.現地の塩類集積農地におけるリーチングによる土壌改良資料を検討し,リーチング潅漑方式と潅漑水量,土性,亀裂等のマクロ間隙の存在によって,リーチング効率が大きく左右される結果を得た.これらの要素の影響度合いを明らかにするために,カラム実験を行い,同一水量を連続的に湛水する方式よりも,数回に分けて湛水する方式の方が効率がよく,それは,土中の水移動が不飽和の状態であることによるものであることが判った.現地の主要作物,水稲の消費水量ならびに潅漑水量の実測データを比較した結果,1作期間に対して,それぞれ,2,400mm,4,250mmであった.水稲の蒸発散量は消費水量の約半分と推定され,地区内外への浸透排水量が著しく大きいことを示した.地区内の地下水位上昇ならびに地区外への排水量を抑制するための方法として,耐塩性植物を栽培することによる排水の再利用方法を検討した.潅漑水による広域的な水,塩の挙動を明らかにするための有限要素法によるシミュレーションについて,プログラムアルゴリズム,入力パラメータを検討し,信頼できるプログラムを最終的に確立した.また,土壌への吸着ならびに脱着反応過程を考慮した土壌中の塩類の挙動に関するモデルの導入についても検討を行った.カザフスタン共和国クジルオルダ州の旧コルフォーズにおいて8圃式輪作体系を採用している面積約700haの潅漑ブロックにおける水・塩収支の資料を収集した.従来,水田からの湛水が塩のリーチング効果をもたらし,隣接する農地の潅漑を賄うという利点が強調されていたが,現実には,水田の土性が重粘土の場合にはリーチング効果も十分でなく,また,排水路への排水,塩分の排除もあまり機能していないことが判明した.排水路の排水機能の強化と周辺農地の地表潅漑方式の導入が重要である.現地の塩類集積農地におけるリーチングによる土壌改良資料を検討し,リーチング潅漑方式と潅漑水量,土性,亀裂等のマクロ間隙の存在によって,リーチング効率が大きく左右される結果を得た.これらの要素の影響度合いを明らかにするために,カラム実験を行い,同一水量を連続的に湛水する方式よりも,数回に分けて湛水する方式の方が効率がよく,それは,土中の水移動が不飽和の状態であることによるものであることが判った.現地の主要作物,水稲の消費水量ならびに潅漑水量の実測データを比較した結果,1作期間に対して,それぞれ,2,400mm,4,250mmであった.水稲の蒸発散量は消費水量の約半分と推定され,地区内外への浸透排水量が著しく大きいことを示した.地区内の地下水位上昇ならびに地区外への排水量を抑制するための方法として,耐塩性植物を栽培することによる排水の再利用方法を検討した.潅漑水による広域的な水,塩の挙動を明らかにするための有限要素法によるシミュレーションについて,プログラムアルゴリズム,入力パラメータを検討し,信頼できるプログラムを最終的に確立した.また,土壌への吸着ならびに脱着反応過程を考慮した土壌中の塩類の挙動に関するモデルの導入についても検討を行った.
不連続な壁面温度によって誘起されるマイクロスケール気体流に対するすべりの境界条件

本年度は次の進展があった.(1)本研究の鍵となる2次元境界層問題の解析において,遠方の境界条件の定式化に成功したことで問題のすべての定式化を確定させた.これにより境界層問題の計算に大きな進展があった.具体的には,2次元境界層問題における大域的な流れをモデル運動論方程式によって計算することに成功した.なお流体力学的特異性(ジェフェリー・ハメル流の強さ)を決定することはまだ未完であるが,これは遠方での解の振る舞いを精密に調べることで達成される.今後はこれを数値解析により確定していくことが研究の主眼となる.なお,本研究で行っている数値計算では,理論研究として精密な解析が求められるため,速度分布関数の不連続に配慮した精緻な解析を行っている.(2)矩形領域において壁面温度の不連続で生じる流れの直接数値解析を精密に行った.これにより壁面温度が不連続となる点の周辺の流れの構造がジェフェリー・ハメル流の特異性を有しており,昨年度の結果を踏まえて着想に至った理論的な予測と整合していることを確認した.ここでもに気体中で不連続的となる速度分布関数の振る舞いを精密に捉える数値解法を用いた.(3)関連問題として気体中で回転する球によって生じる流れを解析し,速度分布関数の不連続の伝搬の様子を数値的に解析することに成功した.これにより速度分布関数の不連続性が境界における巨視量の勾配発散を引き起こす構造を明らかにした.また気体流中で加熱した球の抵抗変化をやはり速度分布関数の不連続の伝搬を考慮した計算法で調べている.2次元的な境界層問題の解析に着手し,大域的な流れ場の計算に成功したこと,また速度分布関数の不連続性を考慮した数値計算法の開発に進展があったことを踏まえ上記の評価とした.2次元境界層問題の解析を進める.とくに今後は遠方での解の減衰過程をしらべるために遠方まで精度よく解析することを主眼に研究を進める.通常の空間1次元の問題にくらべてはるかに難易度が高いが,ボルツマン方程式の漸近理論の結果をうまく使うことでこれを行う.また速度分布関数の不連続性に関連して進めている加熱球の抵抗変化の問題についても研究を進める.低圧気体あるいはマイクロスケールの気体では,外力が働かない系においても境界の壁面温度の非一様性によって定常な流れが誘起される.温度場に起因する流れは一般にボルツマン方程式による解析が必要となる.しかし系の希薄度(微小化の度合い)が小さい場合には,温度場に起因する流れを流体力学的方程式とそれと併せて用いるべき適切な境界条件(滑りの境界条件)によって記述することが可能である(滑り流理論).本研究は,従来の滑り流理論の前提条件である,境界の壁面温度分布が滑らかであるという条件を緩め,不連続的な境界データの場合に理論を拡張することを目指す試みである.29年度は,不連続的な境界の壁面温度によって誘起される流れの詳細構造を把握するため,2次元矩形領域内の気体を考え,不連続的な跳びをもつ壁面温度によって誘起される流れの振る舞いをボルツマン方程式の簡易モデルに基づいて数値的に調べた.ここでの主眼は,不連続点近傍での流れ場の局所構造を気体分子の平均自由行程のスケールで見たときに,平均自由行程によらない普遍的な構造が見られるかを調べることである.解析においては現象の本質が非平衡性にあることに着目し,衝突項を線形化した方程式を用いることでより詳細な解析を行った.その結果,大域的な希薄度を徐々に小さくしたとき,温度場が予想した構造に漸近することを確かめた.しかし流速場は当初予想していた渦糸より複雑な構造をしていることが明らかになった.このことを裏付けるため,同時に2次元境界層の数値解析を開始した.その結果,非圧縮性ストークス方程式の厳密解である(線形化された)ジェフリー・ハメルの解(JH解)が適合する可能性が示唆された.JH解も特異性を持つ解であり,これを駆動源として巨視的流れを記述するシナリオを検討することにした.当初もっとも単純な特異性である渦糸をもとに境界データの不連続性に起因する流れを巨視的に記述するシナリオを予想していた.しかし実際の数値解析の結果,不連続点近傍の流れの局所構造の表現として,ナビエ・ストークス方程式の解の一つであるJH解に着目することで特異性によって駆動される流れを記述できる可能性が示唆された.JH解はくさび形の頂点に湧き出しまたは吸い込みがあるときの流れを表現するが,特別な場合として平板上の一点に湧き出しと吸い込みが同時に存在する場合を考える.JH解にモファットの解を重ね合わせた形で特異性をもつ解を構成するアイデアである.当初の想定とは少し異なっているが,特異性に着目して滑りの境界条件を求めるという観点では当初案と同一線上にあり,また新たな着眼点が得られたので概ね順調に進んでいると判断する.また,速度分布関数の不連続性に関連する主題として,球まわりの流れにおいて境界上で生じる巨視量の特異性を調べている.本年度は次の進展があった.(1)本研究の鍵となる2次元境界層問題の解析において,遠方の境界条件の定式化に成功したことで問題のすべての定式化を確定させた.これにより境界層問題の計算に大きな進展があった.具体的には,2次元境界層問題における大域的な流れをモデル運動論方程式によって計算することに成功した.

なお流体力学的特異性(ジェフェリー・ハメル流の強さ)を決定することはまだ未完であるが,これは遠方での解の振る舞いを精密に調べることで達成される.今後はこれを数値解析により確定していくことが研究の主眼となる.なお,本研究で行っている数値計算では,理論研究として精密な解析が求められるため,速度分布関数の不連続に配慮した精緻な解析を行っている.(2)矩形領域において壁面温度の不連続で生じる流れの直接数値解析を精密に行った.これにより壁面温度が不連続となる点の周辺の流れの構造がジェフェリー・ハメル流の特異性を有しており,昨年度の結果を踏まえて着想に至った理論的な予測と整合していることを確認した.ここでもに気体中で不連続的となる速度分布関数の振る舞いを精密に捉える数値解法を用いた.(3)関連問題として気体中で回転する球によって生じる流れを解析し,速度分布関数の不連続の伝搬の様子を数値的に解析することに成功した.これにより速度分布関数の不連続性が境界における巨視量の勾配発散を引き起こす構造を明らかにした.また気体流中で加熱した球の抵抗変化をやはり速度分布関数の不連続の伝搬を考慮した計算法で調べている.2次元的な境界層問題の解析に着手し,大域的な流れ場の計算に成功したこと,また速度分布関数の不連続性を考慮した数値計算法の開発に進展があったことを踏まえ上記の評価とした.線形化されたJH解とモファット型の解を足がかりに2次元境界層の解析をさらに進める.実際の数値解析はボルツマン方程式の簡易モデルに基づくが,理論的な枠組みはこれまでと同様ボルツマン方程式に適合させて進める.(線形化した)JH解は線形化ボルツマン方程式の空間的変化の緩やかな解として得られるが,その大きさは,線形化ボルツマン方程式に基づく2次元境界層問題の流量を調べることで得られる(予想).この構造を確かめるために,2次元境界層問題に適合する相似解を見つける.相似解を適用することで,境界層問題の解析を精度良く行い,情報縮約の鍵となる流量(湧き出し・吸い込み量)を決定する.同時に2次元矩形領域における流れの数値解析をさらに精度良く行い,漸近解析の検証データの整備を進める.2次元境界層問題の解析により流量が定まった段階で,2次元矩形領域におけるストークス方程式を,境界上の点に湧き出し・吸い込みを与えて解く方法の検討を開始する.これには既存の有限体積法の検討からはじめ,境界積分法も同時に検討する.2次元境界層問題の解析を進める.とくに今後は遠方での解の減衰過程をしらべるために遠方まで精度よく解析することを主眼に研究を進める.通常の空間1次元の問題にくらべてはるかに難易度が高いが,ボルツマン方程式の漸近理論の結果をうまく使うことでこれを行う.また速度分布関数の不連続性に関連して進めている加熱球の抵抗変化の問題についても研究を進める.物品購入(ワークステーション)の結果少額の未使用額が発生したが効率的な活用のため次年度に使用することにした.少額であるため翌年度の助成金と合わせて効果的に使用すべきと判断した.物品費として使用を計画中である.
中世インドにおける帰依思想の民衆化に関する思想史的研究

本研究は、現在のマハーラーシュトラ州北部において13世紀に成立したマハーヌバーヴ派の根本聖典『リーラーチャリトラ』を取り扱い、中世後期に生じた帰依(バクティ)思想の民衆化という問題を考えるものである。研究初年度にあたる本年度は、まず既に入手済みの刊本の目次およびイントロダクションにもとづいて、各章のおおまかな内容と粗筋を把握して、今後重点的に解読に取り組む箇所をいくつか決定した。「エーカーンカ」「プールヴァ・アルダ」「ウッタラ・アルダ」という三部構成のこの長大なテキストの中で、特に「ウッタラ・アルダ」において、後の教理書等に引用され、この派の帰依思想の展開において重要な位置を占めることになった箇所をいくつか確認し、分析を開始した。2019年1月にはマハーラーシュトラ州のいくつかのマハーヌバーヴ僧院などにおいて写本調査を行った。まだカタログ化も為されておらず、多くの写本が個人や教団所蔵である現状において、網羅的な写本収集は現実的ではないため、可能な限り重要と思われる写本数点の所在を確認し、部分的にコピーを入手した。インド滞在中には現地の研究者との討議を行い、資料の読みや帰依思想の理解をより正確なものとした。帰国後は、現地にて収集した写本や二次資料を参照しつつ、テキストの校訂・解読を進めた。以上の研究成果の一端は、井田克征「聖地と物語ーマハーヌバーヴ教団の事例から」『聖地のポリティクスーユーラシア地域大国の比較から』(杉本良夫・松尾瑞穂編)風響社,2019年3月,pp.87-112として刊行されるとともに、いくつかの学会報告などでも公にされた。刊本を中心とする解読作業自体は順調に進んでいる。現地での写本収集は、多くの写本が個人ないし教団所蔵であるために必ずしも思ったようには進んでいないが、刊本の読みを訂正するために必要な最低限の成果はあげられている。一方で二次資料に関しては、特に現代マラーティーおよびヒンディー語資料を中心に、かなり順調に収集を進めることができた。今後も『リーラーチャリトラ』重要箇所の解読と、テキスト校訂が作業の中心となることは変わらない。二年目にはインドでの写本調査に加えて、ブリティッシュ・ライブラリー所蔵写本の調査も検討している。二年目には、このテキストの説く帰依思想の実態をある程度明らかにした上で、それを後の『スートラ・パート』や『スムリティ・スタル』などのテキストと付き合わせて、帰依思想の発展・変容の経緯を考えていくつもりである。研究初年度に計画していたインド・マハーラーシュトラ州における写本調査は、他の研究資金による現地調査の際に同時に行うことができたため、本科研費から支出する必要が無かった。この分の資金は、次年度のイギリスにおける資料調査に充当する予定である。
三次元多様性を分子設計上の鍵概念とする論理的創薬方法論の確立

本課題では、シクロプロパンの構造特性に基づく三次元的多様性を鍵とする独自の分子設計を基盤として、論理的かつ効率的な創薬方法論の確立を目指して困難かつ挑戦的な創薬化学研究を展開している。具体的には以下の4つの課題に取り組んだ。本年度の成果を以下に述べる。1.レゾルビン創薬化学: RvE2に関しては、不安定な連続する1,4-ジエン構造をベンゼン環を生物学的等価体と想定して置換した類縁体を、三次元構造を考慮して3種設計・合成した。その結果、RvE2に比較して極めて安定であり、かつ同等以上の抗炎症活性をマウスモデルで示す類縁体を見出した。RvE1については、RvE1自体がヒト好中球において顕著な活性酸素産生活性化作用を有することを見出した。RvE3については、RvE3自体の効果をマウス喘息モデルで評価した結果、顕著な抗アレルギー作用を確認した。2.プロレニン受容体リガンド:プロレニン基本ミメティックをαヘリックスミメティクスへと展開した。即ち、制癌標的であるMDM2にαヘリックス構造を形成して結合するp53を模倣するαヘリックスミメティクスを設計・合成した。その結果、希望通りMDM2/p53相互作用を阻害するミメティクスを同定した。3.核酸創薬:先に確立した誘導基関与型C-H活性化反応を経る炭素ユニット導入を鍵段階とる光学活性1,2,3置換型シクロプロパンヌクレオシドの合成法に基づき、7種のシクロプロパンヌクレオシドを合成した、今後、抗ウイルス活性を評価する予定である。4.低分子ライブラリー:前年度に新規制がん標的として期待されているシグナル伝達性転写因子STAT3に対するヒットを構築したライブラリーから同定した。本年度はヒット構造に基づく誘導体を6種合成した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本課題では、シクロプロパンの構造特性に基づく三次元的多様性を鍵とする独自の分子設計を基盤として、困難かつ挑戦的な創薬化学研究を展開している。具体的には計画した4つの課題に取り組んだ。その成果を以下に述べる。1.レゾルビン創薬化学: RvE2の11,12-位をオレフィン等価構造であるcis-シクロプロパンで置換したCPRvE2の効率的合成法を確立し、CPRvE2が予想通りRvE2安定等価体であること示した。さらに、RvE2の5位及び19位デオキシ体を合成した。RvE1については、全合成を達成した。βCPRvE2またはαCPRvE2を今後の研究におけるリード構造として有用であることが明らかとなった。2.プロレニン受容体リガンド:当初の目的であるプロレニン基本ミメティックII (中央部残基X/Y = leu/Leu, Phe/Lys, Leu/Arg)の合成法を確立した。連続する3つの不斉点の構築が課題であったが、Ellman不斉補助基を用いるGrignard反応を鍵としてその構築に成功した。3.核酸創薬:塩基部とシクロプロパン水酸基とを三次元的多様に制御した3種類のシクロプロパンヌクレオシド(CPNs)骨格の合成法確立に成功した。4.低分子ライブラリー:Pd触媒C-H活性化を経るアリールシクロプロパン類の収束的構築に成功した。本反応を鍵として、1,2,3-三置換アリールシクロプロパン及び1,1,2-トリアルキル置換シクロプロパンの効率的合成法を確立した。以下に述べるように、各課題についておおむね順調に研究が進展している。1.レゾルビン創薬化学: RvE2の11,12-位オレフィンをcis-シクロプロパンで置換したCPRvE2の効率的合成法を確立したのみならず、CPRcE2がRvE2の安定等価体として機能するという作業仮説を証明する成果を得た。さらに、RvE1については全合成を達成した。当初の計画通り、順調に研究が進展した。2.プロレニン受容体リガンド:本課題の根幹となるプロレニン基本ミメティックII (中央部残基X/Y = leu/Leu, Phe/Lys, Leu/Arg)の合成法を確立できたことは大きな成果である。本法を用いて、様々なミメティクスの合成が可能であり、今後のプロレニン受容体リガンド構造活性相関研究の効果的な展開が期待出来る。3.核酸創薬:塩基部とシクロプロパン水酸基とを三次元的多様に制御した3種類のシクロプロパンヌクレオシド(CPNs)骨格の合成法の確立に成功した。本法を用いて、様々な新規CPNsの合成が可能であり、抗ウイルス構造活性相関研究、さらに核酸創薬研究の効果的な展開が期待出来る。4.低分子ライブラリー:Pd触媒C-H活性化を経る1,2,3-三置換アリールシクロプロパン及び1,1,2-トリアルキル置換シクロプロパンの収束的かつ効率的構築法を確立した。ライブラリーを構築への展開へと活用出来る成果である。1.レゾルビン創薬

化学:前年度の研究結果に基づきリードとして選択したCPLvE2対して、シクロプロパン歪みによる側鎖部配座制御を実施した。即ち、シクロプロパン隣接位にメチル基を導入した4種の立体・位置異性体(Me-CPLvE2)を設計しその合成に成功した。RvE1に関しては、先の逆合成過程を鋭意再検討した結果、誘導体合成に活用可能な改良全合成法を確立した。2.プロレニン受容体リガンド:前年度開発したプロレニン基本ミメティックII (中央部2残基= leu/Leu, Phe/Lys, Leu/Arg)の合成法に基づき、末端部R1及びR2部に多様な置換基を導入した約20種類のミメティク化合物を合成した。3.核酸創薬:前年度に確立した塩基部とシクロプロパン水酸基とを三次元的多様に制御したシクロプロパンヌクレオシド(CPNs)骨格の合成法に基づき、7種の光学活性CPN化合物を合成した。4.低分子ライブラリー:Pd触媒C-H活性化を経るアリールシクロプロパン類の収束的構築法を見出した。本反応を鍵として、1,2,3-三置換アリールシクロプロパン及び1,1,2-トリアルキル置換シクロプロパンの効率的合成法を確立した。以下に述べるように、おおむね順調に研究が進展している。1.レゾルビン創薬化学:CPRvE2をリードとして配座制御を施した4種のMe-CPLvE2の合成に成功し、これらの抗炎症効果を現在評価中である。RvE1に関しては、研究進展の鍵となる誘導体合成に活用可能な改良全合成法を確立した。2.プロレニン受容体リガンド:プロレニン基本ミメティックII (中央部2残基= leu/Leu, Phe/Lys, Leu/Arg)の合成法に基づき、末端部R1/R2部に多様な置換基を導入した20化合物程を合成した。現在活性評価中である。3.核酸創薬:前年度に確立した塩基部とシクロプロパン水酸基とを三次元的多様に制御したシクロプロパンヌクレオシド(CPNs)骨格の合成法に基づき7化合物を合成したが、期待した抗ウイルス活性を見出すに至っていない。4.低分子ライブラリー:当初の目的であった1,2,3-三置換アリールシクロプロパン及び1,1,2-トリアルキル置換シクロプロパンの効率的合成法を確立した。本課題では、シクロプロパンの構造特性に基づく三次元的多様性を鍵とする独自の分子設計を基盤として、論理的かつ効率的な創薬方法論の確立を目指して困難かつ挑戦的な創薬化学研究を展開している。具体的には計画した4つの課題に取り組んだ。その成果を以下に述べる。1.レゾルビン創薬化学: RvE2に関しては、前年度合成したMe-CPRvE2のin vivo評価を実施し顕著な抗炎症活性を確認し、さらに種々のデオキシ体を合成した。RvE1に関しては、前年度確立した効率的な全合成経路に基づき、立体的自由度の大きいカルボキシル基末端部の配座制限誘導体を8種合成した。RvE3については、効率的な全合成法を確立し、さらに3種のデオキシ誘導体を合成した。合成した化合物の化学的及び生物学的安定性、さらに、菌体刺激したマウスにおけるin vivo抗炎症活性を評価実施し、母化合物に勝る誘導体の同定に成功した。2.プロレニン受容体リガンド:プロレニン基本ミメティックをαヘリックスミメティクスへと展開した。即ち、αヘリックス構造を形成して制癌標的であるMDM2に結合するp53αを模倣するαヘリックスミメティクスを設計し、その基本的合成法を確立した。