hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
外洋棲と陸水棲ウミアメンボ類間における行動の温度反応についての比較研究

黒潮から北赤道海流から赤道付近の海流まで西太平洋全域を移動していると考えられるコガタウミアメンボは高温耐性が最も強く、分布域が低緯度に限られる種ほど耐性が低い(センタウミアメンボ、ツヤウミアメンボの順に低くなる)ことが分かった。陸水に棲むウミアメンボ科昆虫であるシマアメンボは外洋棲ウミアメンボ(上記3種)よりはるかに高温耐性が強く陸水の激しい温度変動に適応していた。また東インド洋では、2つの海流がぶつかる南緯6度で際立ってツヤウミアメンボの高温耐性が強く、海流が出会う場所でのダイナミックな水温変動への適応と考えられる。また、北緯12度、東経135度の20日間の6月の定点観測では台風発生時における25QC以下の気温低下の頻発が、生息するツヤウミアメンボを消耗させ、高温耐性の低下を招くものと考えられる。とのようにウミアメンボ科昆虫は棲息する水域の温度環境を反映した形で高温耐性の高低を示すものと思われる黒潮から北赤道海流から赤道付近の海流まで西太平洋全域を移動していると考えられるコガタウミアメンボは高温耐性が最も強く、分布域が低緯度に限られる種ほど耐性が低い(センタウミアメンボ、ツヤウミアメンボの順に低くなる)ことが分かった。とのようにウミアメンボ科昆虫は棲息する水域の温度環境を反映した形で高温耐性の高低を示すものと思われる2007年8月の淡青丸航海(KT-07-19)と2007年12月2008年1月の白鳳丸航海でインド洋(北緯8度南緯10度)及び、黒潮流域で採集された3種の外洋棲ウミアメンボ類を対象にした、船内実験室での温度麻痺実験や2007年度春と秋に行われた陸水産ウミアメンボ=シマアメンボ(Metrocoris histrio)の同様の実験、さらに2006年度に行われた3航海(淡青丸航海、白鳳丸航海、みらい航海)で得られた、秋の黒潮域、西部太平洋域(北緯0-17度)産の外洋棲ウミアメンボ類の同様の実験を行った。概ね高緯度海域に生息する外洋棲ウミアメンボ類ほど高温耐性が高く、赤道付近の熱帯域にあっても、海流などの海洋動態がダイナミックで、環境海水温の変動がはげしいと考えられる海域に生息する個体群ほど温度変化に耐えられることわかった。外洋棲ウミアメンボ3種間で比較すると、北緯1217度で生息していた個体では、ツヤウミアメンボ(ツヤ)、センタウミアメンボ(センタ)、コガタウミアメンボ(コガタ)の順に小型種になるほど高温麻痺温度が高かった。また、北緯6度、東経130度の西太平洋熱帯海域でも、中型のセンタが大型のツヤより高い麻痺温度を示した。これらのことは、小型になるほど、生息域を高緯度地域にまで伸ばしていることと関係するかもしれない。黒潮域では9月末の鹿児島沖で採取された外洋棲ウミアメンボ類は3540°Cまでほとんどが耐え高温に対する耐性が高かったが、2007年8月高知沖で採取された個体は平均約33°Cで麻痺した。このように秋や春など気温の日内変動が生じる季節には温度変化への耐性が強くなる可能性が示された。また、温度の日内変動や季節変動の激しい陸水に棲むシマアメンボは海水産ウミアメンボ類より高い高温麻痺温度を示し、温度変化への高い耐性を持つと考えられた。進化の途上で外洋に適応したウミアメンボ類と一旦海面に進出したあと再び淡水に戻ったシマアメンボの温度変化への耐性機能は、それぞれの生息する環境温の変化の有り様を大きく反映していることが明らかとなった。2008年6月、及び9月の淡青丸航海(KT-08-13、KT-08-23)と2008年6月のみらい航海(MR-08-02:西部熱帯太平洋)で、3種の外洋棲ウミアメンボを定量サンプリングし、またみらい航海では航海中に温度麻痺実験を行い、ウミアメンボ個体の高温による麻痺温度を求めた。外洋棲ウミアメンボは、「海流に乗って様々な海域を渡り歩く旅人アメンボ」と「一定の場所に留まる定住型アメンボ」に分かれるという仮説が成り立つ。今年度の調査結果を照らし合わせると、6月の黒潮上(高知沖から房総沖)では採取されたのは殆どがコガタウミアメンボ(コガタ:小型種)成虫とツヤウミアメンボ(ツヤ:大型種)幼虫であったが、黒潮から外れた土佐湾内(9月)では採取されたのは殆どがセンタウミアメンボ(センタ:中型種)であった。2006年、2007年の淡青丸航海でも、8-9月の夏季に黒潮上で最も多く採取されたのはコガタであった。

このように黒潮上の「旅人アメンボ」の多くはコガタではないかと考えられる。本種の多種と比較しての高い高温耐性はこのことを支持する。翻って、北赤道海流上(北緯17-12度)での27回に及ぶサンプリングの結果、ツヤは約1300頭、センタは約400頭、コガタは約300頭採取された。従って熱帯域を東から西へ流れる北赤道海流を乗って移動する「旅人アメンボ」のうち多くはツヤが占めると考えられる。コガタは、北赤道海流と黒潮に乗って西部太平洋を大きく循環する「旅人」かもしれない。MR-08-02では北緯12度、東経135度の定点観測で採取されたツヤ成虫の麻痺温度を求めた。台風が発生し、天候や海況が悪化した後半の10日間に採取されたツヤは、比較的好天に恵まれた前半に採取されたものより、高温耐性が低かった。その原因として以下の3点が考えられる。1.台風発生に伴う、気温の低下(25°C以下を記録した回数が前半5回、後半10回)のストレス;2.台風発生に伴う波浪による物理的衝撃;3.台風発生に伴う、まとまった降水による浸透圧低下。
北宋禁軍における退兵処置を中心とする宋代募兵制の包括的研究

研究目的北宋禁軍を中心に軍隊の社会性、とりわけ募兵制を支える様々なシステムのうち軍隊社会の出口部分及び報償関係に焦点を当て、宋代募兵制の本質を明らかにし、北宋募兵制の先進性・近代性を明示する。研究方法基本史料である『續資治通鑑長編』『宋會要輯稿』『宋史』などに加え、これまでほとんど活用されてこなかった兵書、とりわけ宋代兵制を集大成した『武經總要』及び北宋末期の地方都市での戦闘の状況を記した『守城録』にも注目し、これらの史料を精査すると共に、今後多方面で活用されるであろう漏澤園資料をも用い、北宋禁軍兵士に対する様々な処遇について解明し、募兵制の本質を探った。この試みは、軍隊から宋代社会のあり方・軍隊と社会の関わりを解き明かすとともに、宋代社会の実像理解への一歩を踏み出すものでもある。研究成果北宋禁軍においては、宋初陣亡(戦死)兵士をはじめ、戦傷・病没・疾病などに見舞われた兵士に対し、各種手厚い保障がなされていたことを示した。さらに、こうした保障は、各兵士が所属する部隊の等級によって異なるものの、少なくとも上位に禁軍兵士には近代常備軍的な処遇がなされ、「兵士」が、家族を養い、人生を支えうる職業であったのである。一方、下級兵士の生活は苦しく、人生の終末には、公共墓地である漏澤園に辿りつく者も相当数いた。しかし、下級兵士であっても、兵士が一定生活を支えうる「職業」であったのであり、下級兵士の人生の終焉の地にまで王朝が意を注いでいたことが判明した。宮崎市定氏が、文化面から、宋代を「中国のルネサンス」と評価されて久しいが、兵制の面においても宋代は近代的であったといえるのである。募兵制の内実に踏み込んだ、本研究によって、募兵制の内実の一端を知りうるとともに、兵制に示される宋代の近代性を初めて指摘することができた。
初期プラトン哲学における「技術(テクネ-)」概念の再検討

本研究の目的は、プラトンのテクネ-概念を明確にし、それが彼の哲学、とりわけそのエピステモロジーに与えた影響を明らかにすることにあった。そのために、プラトン初期の個々の対話篇におけるテクネ-・アナロジーの用法を再検討し、その成果をもとにプラトンのテクネ-概念の再検討を行い、その特色を明らかにする作業を行った。そして、そのようなテクネ-概念を知識モデルとすることによって、初期プラトン哲学解釈上のその他の諸問題に対して何らかの解決の糸口を見出すことを模索した。以上の作業によって得られた知見は次のようなものである。すなわち、テクネ-・アナロジーの議論において、テクネ-概念は知(ソフィア・エピステ-メ-)のモデルとして機能している。しかし、そのパラレリズムは、従来指摘されてきたような単なる生産性や容観性、あるいは体系性といった点にのみあるのではない。むしろ、テクネ-・アナロジーが重要な光を当てているのは、知識とはそれを持つ人間の外部にいわば情報として成立するものではなく、むしろ、行為者の内部に形成される構造化された信念体系そのものであり、行為者の意思や欲求までも規定して行くような、より豊かな概念だという事実である。
和学系文人の和文作品についての研究

江戸時代中期に多く書かれた、和学系の文人たちの手になる和文(擬古文)作品を様々な観点から検討し、次のような新しい知見を得た。和文の種類は、和文小説・随筆・紀行・書簡等、きわめて多様である。また著者の学統や、居住していた地域(江戸か上方か)によって、和文の特色もかなり異なる。江戸における江戸派の和文は自然描写にすぐれ、上方における上田秋成や伴蒿蹊の和文は、人々の日常生活のスケッチに優れている。1.和文作品およびそれに関連する資料を網羅的に調査した。近世初期の木下長嘯子から近世中・後期の橘千蔭・村田春海・伴蒿蹊・上田秋成らに至る、国学者や歌人の歌文集(特に歌集の部のみならず文集の部を持つもの)の多くに目を通し、紀行・叙景・書簡等々内容別に分類し、和文の題材あるいは内容が、従来考えられていたよりもはるかに多様であることを明らかにした。2.純粋な和文体の小説を目指した建部綾足や村田春海の小説を、同じく和学系文人でありながら、『春雨物語』に至ってもなお純粋な和文を綴ろうとしなかった上田秋成の小説と比較した。綾足の『本朝水滸伝』や春海の『竺志船物語』が、趣向やストーリーの種を白話小説に借り、ことさらそれを原文の白話と異なる和文に置き換えようとしたのに対し、秋成の『春雨物語』は、典拠としては中国小説は大きな比重を持っておらず、和文を前面に出す必要がないことを明らかにした。3.上述の2と関連するが、従来は『春雨物語』『竺志船物語』『天羽衣』は、和文読本として読本中に分類されることが多いものの、中国小説への依拠が薄く、また文体的にも和文ではない(和文脈が強い話があることはある)『春雨物語』は、むしろ読本から除外すべきであることを明らかにした。4.荒木田麗女の諸作について、まず基本的な書誌的な調査、諸本調査を開始した。次年度以降も調査の続行が必要であるが、従来の研究で知られているよりも、かなり多い量の本が残存しているとの感触を得ている。1.上田秋成の『藤簍冊子』収録の和文、またそれ以外の和文を詳細に検討した。秋成の和文の語彙は王朝古典から大きな影響を受けているが、とりわけ秋成自身が校訂に携わった『大和物語』『落窪物語』の用語の影響や、師系にある賀茂真淵・加藤宇万伎の注釈の校訂に秋成が関与している『伊勢物語』『土佐日記』の用語の影響が強い。校訂に際して王朝の和文を繰り返し熟読する経験が、自ずと和文創作の際の自らの文体形成にも影響を与えているゆえと思われる。2.秋成の和文が影響を受けている王朝古典の中でも、とりわけ『源氏物語』からの影響は顕著である。和文のみならず、小説作品の文章にまで『源氏物語』の文章の一節を踏まえた箇所が少なからずあることが指摘できる。これは、秋成が青年時代に懐徳堂で学んだ五井蘭洲と、三十代に本格的に国学を志した際の師である加藤宇万伎の二人が、学問の系統は漢学者出身と賀茂真淵門と分かれるにしても、ともに『源氏物語』研究書を著し(蘭洲は『源語梯』、宇万伎は『雨夜物語だみこと葉』)、『源氏物語』を高く評価する学者であったことの影響と見てよい。3.橘千蹊や村田春海らの江戸の文人の和文に自然描写を主としたものが多いのに比べ、秋成や伴蕎瞑らの上方の文人が創作した和文には、自然描写とともに人事に関わる記述を多く含む。また、上方の和文創作の会と、江戸の和文創作の会(江戸派中心)で、それぞれ出された和文の題を比較してみても、歳時的な題の多い前者に比較して、人事的な題の少なくない後者という違いがある。上方の和文には、物語的の文体としての和文という意識がかなり強いように思われる。江戸・上方の和文の会について、多くの関係資料を検討して次のような知見を得た。1.上方の伴蒿蹊主催の和文の会の様子は、蒿蹊自身の『閑田文草』等の内容の精査により、ある程度具体的に推測できる。七十人近くの門人が和文の会に参加していること、また遠方の者は文音(すなわち手紙)によることがあること、会ごとに予め文章の題が決められていて文章を持ち寄る場合とその場で題を選び作る場合があること、同じ題で複数の人間が競作する場合があること、等々である。蒿蹊自身は、和文の文体を、漢文の文体分類になぞらえてさらに細かく分けて考えていたようだが、結果的に残った作品は、門人の作品はもちろん、蒿蹊自身の作品も、様々な和文体を書き分けているとは言い難い。

2.江戸の村田春海を中心とした江戸派の和文の会の実態は、春海の『琴後集』や、清水浜臣の『泊洦文集』、残存する和文作品集から、これもある程度推測可能である。やはり漢文の文体に倣ってある程度の文体弁別意識を持っていたことが分かるが、とりわけ消息(手紙)には関心が深く、消息の文章だけを作る和文の会である消息合の会なども催されている。3.近世初期の木下長嘯子の『挙白集』あたりから幕末に至るまで、和文の作品を収める家集等を広く調査した。その結果、和文が盛んに作られ、また家集に入ることが多くなるのは十八世紀後半、国学の興隆によって漢に対する和の意識が昂揚した時期以降のことであることを確認した。それまでにも漢文に対する日本の文章であることを意識するものはあったが、それは和文ではなく、十七世紀後半から十八世紀にかけて蕉門等で盛んに作られた俳文であった。和文作品の中で、昨年度は和文小説に比重をおいて研究を進めたのに対し、2年目の今年度は、小説以外の和文体の文章の検討に比重をおいた。両年の成果を比較しつつ、同じ和文ながら、小説とそれ以外の散文では、語彙やレトリックの方法に大きな差異があることがわかった。また、同じような国学者・文人の手になる和文といっても、上方の和文と江戸の和文には素材・内容に相応の相違があることが明らかになってきたが、その相違が生じた理由を、文学伝統や風土の面から考察を深めつつある。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年の平成24年度は、和文が創作される具体的な場として和文の会をとりあげる。これも上方と江戸と両方の地域に別様の和文の会があり、それぞれの地域的な特徴を明確にしたい。また、出版された和文集をめぐる、作者、編集者、出版社、読者の関係と、和文集に対するそれぞれの立場からする意識をさぐりたい。研究方法は、原本の複写・撮影を中心とした資料収集はこれまでと同様続行するが、さらに3年間の研究の総まとめとして、如上のような新しい観点から和文作品の特質を総合的に考察した成果を公表したい。
低酸素感知機構の分子基盤の解明と換気応答の制御法の開発

我々は、ヘム分解系の律速酵素ヘムオキシゲナーゼのアイソザイムHO-2の欠損(-/-)マウスが低酸素換気応答の低下を、一方、小眼球症関連転写因子(MITF)の変異マウス(black-eyed white, bw)が低酸素換気応答の亢進を呈することを発見した。さらに、以下の成果を得た。1 HO-2欠損(-/-)マウスは軽度の低酸素血症を呈し、肺静脈心筋の肥厚と肺静脈心筋における誘導型アイソザイムHO-1の発現増加を伴う。2野生型マウス(C57BL/6)を空気下および10%低酸素下で飼育し、心肺肝における誘導型のHO-1とHO-2の発現変化を解析した。ウェスタンブロット解析により、低酸素(10%酸素)曝露1週間後のマウス肝臓においてHO-1とHO-2タンパクの一過性の発現低下を認めた。一方、低酸素曝露4週間後のマウス心筋全体においてHO-1とHO-2タンパクの発現が増加した。3計9系統のマウスを無麻酔・無拘束の状態で10%酸素あるいは10%炭酸ガス呼吸下における即時換気応答を解析した。低酸素換気応答に系統問に有意な違いを検出したが、高炭酸ガス刺激に対する換気応答には違いを検出できなかった。特に、SWR/Jマウスでは低酸素換気応答が最も悪く、遺伝的要因が低酸素応答に関与することが明らかになった。4 DNAマイクロアレイ解析により、bwマウス皮膚で欠損する分子としてリポカリン型プロスタグランジンD合成酵素(L-PGDS)を同定した。L-PGDSはプロスタグランジンD_2(PGD_2)を合成する酵素である。L-PGDSがMITFの標的遺伝子であり、メラノサイト特異的に発現されることを明らかにした。5赤芽球性白血病細胞YN-1や肝がん細胞HepG2など種々ヒト培養細胞株を低酸素下(1%O_2)で48時間培養すると、HO-1とHO-2の発現が低下し、それに伴い細胞内ヘム量は増加した。ヘム分解系の律速酵素ヘムオキシゲナーゼには誘導型アイソザイムであるHO-1と構成型のHO-2が存在する。我々は、HO-2欠損(-/-)マウスが低酸素血症と低酸素換気応答の低下を呈し、同マウスの肺静脈心筋が肥厚しHO-1の発現が増加していることを発見した。肺静脈心筋におけるこれらの変化は慢性的な低酸素血圧に対する適応の結果と考えられる。なお、肺静脈心筋は心房細動の発生源として知られており、近年注目されている。そこで、HO-1とHO-2が関与する低酸素応答の分子基盤を解明する。ヒト神経細胞のモデルとして網膜色素上皮細胞を低酸素下で培養するとHO-1の発現が誘導されるが、インターフェロンγと培養するとHO-1の発現が低下した。このようにHO-1は細胞微小環境に応じてその発現が巧妙に制御されている。ヒト赤芽球性白血病細胞株YN-1を利用して、低酸素応答を詳細に解析している。特に、YN-1細胞を低酸素下(1%O_2)で培養し、DNAアレイ解析により低酸素で発現が著明に変化する複数の遺伝子を同定しており、それら分子の発現解析を行っている。

一方、小眼球症関連転写因子(MITF)の変異マウス(black-eyed white, bw)は過剰な低酸素換気応答を呈する。そこで、bwマウスと野生型マウスの肺と呼吸中枢からmRNAを調製し、DNAアレイ解析により発現量が異なるmRNAを探索した。既に、bwマウス皮膚で欠損する分子としてProstaglandin D2 synthase (brain-type) (PGDS)を同定し、PGDS遺伝子転写におけるMITFの関与を解析している。野生型マウスを低酸素(10% O_2)環境に曝露し、個体レベルの低酸素応答を解析している。すなわち、造血への影響、血液中の一酸化炭素濃度の変化、種々組織におけるHO-2とMITFの発現解析などを継続中である。小眼球症関連転写因子(MITF)の変異マウス(black-eyed white, bw)は低酸素換気応答の亢進を、一方、ヘム分解系の律速酵素ヘムオキシゲナーゼのアイソザイムHO-2の欠損(-/-)マウスは低酸素換気応答の低下を呈する。そこで、MITFとHO-2が関与する低酸素応答を解析した。1.マウスを空気下および10%低酸素下で飼育し、心肺肝におけるHO-1、HO-2、MITF、リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素(L-PGDS)の発現変化を比較・検討した。ウェスタンブロット解析により、低酸素(10%酸素)曝露1週間後のマウス肝臓において誘導型のHO-1とHO-2タンパクの一過性の発現低下を認めた。一方、心臓において両タンパクは増加した。特に、肺静脈心筋と心内膜直下の心筋におけるHO-2の発現が増加した(論文投稿中)。同様に、心筋におけるL-PGDSの発現も誘導された(投稿準備中)。これらの変化は慢性的な低酸素血症に対する適応の結果と考えられる。なお、低酸素環境におけるMITFの発現変化は検出できなかった。2.低酸素換気応答に関与する新規因子を探索する目的で、9系統のマウスを無麻酔・無拘束でボディープレチスモグラフ内に入れ、空気、10%酸素あるいは10%炭酸ガス呼吸下で即時換気応答を測定した。その結果、低酸素換気応答に系統間で有意な違いを検出したが、高炭酸ガス刺激に対する換気応答には違いを検出できなかった。すなわち、遺伝的要因が低酸素応答に関与することが明らかになった(投稿中)。3.DNA microarray解析により、bwマウス皮膚で欠損する分子としてL-PGDSを同定した。L-PGDSはプロスタグランジンD2(PGD2)を合成する酵素である。L-PGDSがメラノサイト特異的に発現されること、さらに、L-PGDSがMITFの標的遺伝子であることを明らかにした。よって、MITFとHO-2は低酸素応答に関与すると考えられる。1.マウスを空気下および10%低酸素下で飼育し、心肺における誘導型のHO-1、HO-2、MITFの発現変化を免疫組織化学的解析により検討した。低酸素曝露4週間後のマウス心筋全体においてHO-1タンパクの発現が増加した。一方、HO-2の発現増加は肺静脈心筋と心内膜直下の心筋に限局していた。
同時多発肺病変に対する細胞遺伝学的プロファイルに基づいた治療戦略の確立

リンパ節転移を認めなかった同時多発肺癌の6症例と同一肺葉内転移の6症例の12症例24腫瘍に対しaCGHによる解析を行った。二つの腫瘍間の細胞遺伝学的プロファイルの一致率の平均は、転移で55.5%、同時多発で19.6%と有意差を認めた(p=0.02)。二つの腫瘍間の細胞遺伝学的プロファイルの一致率が肺内転移と多発肺癌で大きく異なり、原発なのか肺内転移なのか診断の手法として有用な可能性がある。対象症例は、病理学的に同時多発と診断された39症例、pm診断された80症例(pm1:69例,pm2:9例,pm3:2例)の計119症例。その内、リンパ節転移を認めなかった同時多発肺癌の6症例とpm1の6症例の12症例24腫瘍に対しaCGHによる解析を行った。結果は、Copy number changes(CNC)のsize・数と臨床病理学的因子には関連を認めなかったが、pm1でCNC数が多く(p=0.14)、sizeが大きい(p=0.42)傾向があった。二つの腫瘍間の細胞遺伝学的プロファイルの一致率の平均は、pm1で55.5%、同時多発で19.6%と有意差を認めた(p=0.02)。primary、pmの5年生存率は57%、47%(p=0.27)とprimaryが良好な傾向があったが、n0に限定すると83%、68%(p=0.28)であり、特にpm1では88%と予後良好であった。CNCの解析結果は肺内転移のゲノム不安定性を示しており、転移する過程においてゲノム変化が起こっていると推測される。また二つの腫瘍間の細胞遺伝学的プロファイルの一致率が肺内転移と多発肺癌で大きく異なり、原発なのか肺内転移なのか診断の手法として有用な可能性がある。上記の内容を論文とし、「Lung Cancer」にpublishされた(Lung Cancer 77(2012) 281-287)更なる症例の集積を行っており、集まり次第解析を追加する予定である。また、この解析結果を各症例で比較検討を行い、発癌、浸潤に関わる遺伝子を同定、比較を行ったが、新たな候補遺伝子含め有用な遺伝子は動的できなかった。多発肺病変に対しDNAマイクロアレイを用いて遺伝子変異解析(aCGH:array comparative genomic hybridization)を行い、多発の原発なのか転移なのか判別できるのではないか、また分化度など臨床・病理学的因子と染色体構造の変化に関連があるのではないかと考えた。

primary、pmの5年生存率は57%、47%(p=0.27)とprimaryが良好な傾向があったが、n0に限定すると83%、68%(p=0.28)であり、特にpm1では88%と予後良好であった。CNCの解析結果は肺内転移のゲノム不安定性を示しており、転移する過程においてゲノム変化が起こっていると推測される。また二つの腫瘍間の細胞遺伝学的プロファイルの一致率が肺内転移と多発肺癌で大きく異なり、原発なのか肺内転移なのか診断の手法として有用な可能性がある。当初の予定通り、同時多発肺癌症例のピックアップ、それらの症例からのDNA抽出、マイクロアレイを用いた遺伝子変異の網羅的解析を行っている。一部症例は術後20年を経過しているものもあったが、array-conparative genomic hybridizationに十分なgenomeDNAを抽出することができた。研究内容を論文としてpublishすることができた。発癌・浸潤にかかわる遺伝子の同定、発現頻度・予後との関連の比較、診断の手法としての整合性の再検討を行う方策である。1aCGHによる遺伝子解析により、腫瘍細胞で共通に見られる変化(genomeのamplificaionやdeletion)や個別に認められる変化を検索する。人全ゲノム解析はすでに行われており、aCGHの変化と相当する遺伝子を同定できる。2変化がある遺伝子部位に関しては、PCR、FISH、免疫染色等を行い、発現を確認する。3この発現を各症例で比較検討を行い、発癌、浸潤に関わる遺伝子を同定・比較する。→転写産物の免疫染色等により肺腫瘍組織での発現頻度、予後との関連等を検討する。発癌・浸潤にかかわる遺伝子の同定、発現頻度・予後との関連の比較を行う方策である。(1)aCGHによる遺伝子解析により、腫瘍細胞で共通に見られる変化(genomeのamplificaionやdeletion)や個別に認められる変化を検索する。(2)変化がある遺伝子部位に関しては、PCR、FISH、免疫染色等を行い、発現を確認する。(3)この発現を各症例で比較検討を行い、発癌、浸潤に関わる遺伝子を同定・比較する。上記方策に基づき、ゲノム変化が認められる部位に対し、PCR・FISH等を用いた発現解析を行っていく。また同時に、対象症例を増やし、適宜マイクロアレイによる遺伝子解析を追加し行っていく。上記に対し、研究費を必要とし、使用を計画している。また、対象症例が増えるようであれば、適宜マイクロアレイによる遺伝子解析を追加し行っていく。
裁判所等が定める和解条項の制度

ドイツ民事訴訟法における議論の検討を中心に研究を行った。同法については、2002年1月から改正法が施行され、和解に関する規定も大幅に改正された。本年度の研究は、新規定に関する学説及び実務の展開を的確に把握することを主要な目的としていた。その目的を実現するべく、本年度は、ドイツに赴き現地調査を行った。具体的にはまず、レーゲンスブルク、パッサウ、ハンブルクにおいて、留学時代の指導教授をはじめ各大学の教授と、新規定並びにドイツに特徴的な撤回権留保付き和解の解釈論を中心に議論した。和解と並んで、最近進展が著しいドイツの裁判外紛争処理制度についても、立法・解釈双方からの手当てをめぐる学説の状況について話を聞いた。また、レーゲンスブルク、パッサウ、ハンブルク、ミュンヘンにおいて、裁判官や弁護士にインタビューし、実務における和解制度の利用状況、新規定の運用のあり方について話を聞いた。特にミュンヘンにおいては、裁判並びに和解現場への立会い、関係事件の訴訟記録の照会と担当裁判官とのディスカッションにより、司法の現場における和解の実情を調査した。裁判外紛争処理制度の利用状況についても、制度的手当ての進んでいるバイエルン州の状況を中心に、公証人などの実務家から情報を収集した。これらの作業を通じて、撤回権留保付き和解の実態、和解に関する新制度をめぐる解釈論の進捗状況や司法現場における運用の現状、さらにドイツの裁判外紛争処理制度について、学説・実務の双方にわたり情報を得ることができた。また、現地では、最新の資料及び文献を入手することもでき、研究に大いに役立った。それに加えてわが国の制度の研究を並行して行い、その研究成果をまとめて、著書として公表した。
サイトカイニン活性化機構の解明

サイトカイニン(CK)活性化において、CKヌクレオチド体から活性型である塩基体へ変換させる活性をもつイネLOGと相同性の高いシロイヌナズナAtLOGs遺伝子について、生化学的な特徴付けを行った。real-time PCR解析及びプロモーター領域にGUS遺伝子を連結させた形質転換体を用いた解析を通して各AtLOGs遺伝子についての発現様式を明らかにした。一部の遺伝子は植物ホルモン添加により発現が顕著に上昇することを確認した。各AtLOGs遺伝子に緑色蛍光タンパク質であるGFP遺伝子を融合させたコンストラクトを作成し、シロイヌナズナ細胞に導入することによってAtLOGsタンパク質の細胞内局在性の特徴付けを行った。また、各AtLOGs遺伝子を過剰発現させたシロイヌナズナ形質転換体を作成し、その表現型、CK内生量に顕著な変化がみられることを確認した。一方、各AtLOGs遺伝子の内部あるいはその近傍にT-DNAが挿入された突然変異体を単離し、その表現型を観察した。植物体内で酵素活性を持っていると予想されるAtLOG1,2,3,4,5,7,8遺伝子についてそれぞれのT-DNA挿入突然変異体での発現が低下あるいは欠損していることを確認した。各T-DNA挿入突然変異体では表現型に顕著な異常がみられなかったため、各AtLOGs遺伝子は機能的な重複がみられることが考えられた。そこで、多重変異体を作成したところ、AtLOGs遺伝子の一部の組み合わせでの多重変異体において表現型に異常がみられた。以上の結果より、シロイヌナズナAtLOGs遺伝子は、植物体内において活性型サイトカイニン量を制御するための重要な鍵遺伝子であることが考えられた。既に植物以外で報告されているプリンおよびピリミジンヌクレオシダーゼあるいはホスホリラーゼ遺伝子と相同性を示すシロイヌナズナゲノム中の9遺伝子のうち、サイトカイニン(CK)ヌクレオシダーゼ/ホスホリラーゼとして候補に残っている6遺伝子(CKR1,3,4,AMPN1,2,3)について解析を行った。GUS遺伝子を用いた発現解析を行い、各遺伝子の発現様式を調査した。各遺伝子において過剰生産植物体の作成およびT-DNA挿入突然変異体の単離を行ったが、顕著な表現型の異常は観察されなかった。大腸菌による発現タンパク質を用いた活性評価を試みた結果、CKR3,4については、可溶性タンパク質の精製には至らなかった。また、CKR1,AMPN1,2,3について可溶性タンパク質の精製に成功したが、明確なCKヌクレオシダーゼ/ホスホリラーゼ活性は検出されなかった。一方、同時期にイネにおいてCKを活性化させる新規の活性(ホスホリボハイドロラーゼ)を持つLOG遺伝子が単離された。LOGと相同性を示す遺伝子がシロイヌナズナゲノム中に9遺伝子(AtLOGs)存在するため、これらの遺伝子群がCK活性化に関わるかについて調査を試みた。RT-PCRによる発現解析および活性評価により、7遺伝子が正常なタンパク質として発現し、各遺伝子産物についてLOGと同様にCKを活性化させる活性が存在することを確認した。これらのうち3遺伝子についてK_m値、至適pH、基質特異性を求めた。また、7遺伝子についてGUS遺伝子を用いた発現解析を行い、各遺伝子の発現様式には明確な差がみられることを確認した。
FROG法によるフェムト秒レーザー高次高調波の位相計測

本年度の計画は、チタンサファイアレーザーの2次高調波の9次高調波を交差相関法に基づいたFROG計測を行うことである。昨年度行ったチタンサファイアレーザーの5次高調波と異なり、9次高調波はパルスエネルギーが小さいなどのため自己相関波形をとることが難しい。そのため、9次高調波を吸収すると同時に基本波のエネルギーを放出する2光子イオン化を非線形過程として利用して測定を行った。この過程は、可視域での差周波発生と同じであり。二つのパルス間の遅延時間を変化させた時の光電子スペクトルを測定してスペクトログラムを構成し、9次高調波パルスの波形と位相を数値計算により求めた。2次高調波のチャープ(パルス内の瞬時周波数の変化)を3通り変えて高次高調波を発生させ、発生したパルスの比較を行った。その結果、元のレーザーのチャープによらず、発生した高調波の位相はほぼ一定(チャープがない)ことがわかった。高次高調波発生をモデル計算してみると、用いたレーザーの強度が大きいため、パルスのピーク付近ではガスのイオン化のため高調波が発生せず、むしろチャープが平坦であるパルスの裾の部分で高調波が発生しているためであることがわかった。本結果は、高次高調波の波形と位相を初めて計測した例であり、きわめて画期的である。今回開発した交差相関FROG法はアト秒領域のパルスの測定にも応用できる。これらの成果は、現在Physical Review Letters誌に投稿中である。今年度の計画は、高次高調波を、FROG法により計測するための装置の立ち上げと予備実験であった。本年度は、チタンサファイアレーザーの5次高調波パルスに着目し、FROG法による計測のための装置の立ち上げを行い、予定より早く、更に実際に計測を行うところまで達した。5次高調波は透過媒質が存在するため位相操作が容易であり、計測法の妥当性の確認を行うことができる。5次高調波が透過する媒質として弗化カルシウムを用いた。弗化カルシウムの厚みを厚くしていくと、はじめパルス幅は縮まり位相分散も小さくなり、ついでパルス幅が伸び、位相分散がおおきくなることが観測された。パルス波形の変化は屈折率分散によるパルス波形の変化で説明され、FROG法により5次高調波のパルス波形が正しく計測されていることが確認された。その結果、高次高調波は発生時に負のチャープを持つことがわかった。これは、高次高調波の発生機構の理論から予想される原子双極子応答のレーザー強度依存によるものと考えられる。実際、理論式から高次高調波の位相を計算し実験結果と比較したところよい一致を示した。非線形光学結晶から発生する摂動領域の高調波とは異なり、強度依存の位相を持つというのは、高次高調波の一つの大きな特徴である。本研究の結果、高次高調波の強度依存の位相が初めて実際に確認された。これらの成果は、現在、Physical Review Letters誌に投稿中である。
ノックアウトマウスを用いた大腸癌発生に関与するプロスタノイド受容体の同定

家族性大腸ポリポーシスや散発性の大腸癌の80%以上に癌抑制遺伝子であるAPCの突然変異が見い出されており、その発症に大きな役割を果たしている。また、家族性大腸ポリポーシスの進展を、プロスタノイドの生合成における律速酵素であるサイクロオキシゲナーゼを阻害する非ステロイド系抗炎症薬が抑制することが報告されている。この結果は大腸癌の発生にはAPC遺伝子の変異に加え、プロスタノイドが大きな役割をもつことを示唆している。また、国立がんセンターの若林らは、アゾキシメタンによるaberrant crypt foci誘発モデル等の化学発癌の系においてもプロスタノイドが関与することを示唆している。本研究はプロスタノイド受容体欠損マウスとAPCノックアウトマウスとの交配やプロスタノイド受容体欠損マウスでの化学発癌の解析によって、大腸癌の発生に関与するプロスタノイド受容体を同定し、その作用機構を解明することを目的としている。昨年度は、EP受容体欠損マウスを用いてアゾキシメタンのaberrant crypt foci誘発を解析した。その結果、特定の受容体欠損マウスでは化学発癌が抑制されることを明らかにした。また、現在プロスタノイド受容体欠損マウスとAPC欠損マウスとのダブル・ノックアウトマウスの交配を進めている。
繊維芽細胞から造血幹細胞へのリプログラミング技法

以下の事を行った。(1)SCL遺伝子のレポーター・マウス系統を作成し、このマウスの胎児繊維芽細胞を標的として候補遺伝子のスクリーニングを行った。(2)候補遺伝子の「ある組み合わせ」で、極めて少数の細胞でEGFP発現を示唆する結果を得たが、通常のマウスへの移植実験で、この細胞の造血再構築能を確認出来なかった。(3)c-kit遺伝子にCrisprにて変異導入したマウスを用いた造血幹細胞検出法を作成したが、造血再構築能を保持する細胞は、検出出来なかった。以上のより、上記の「候補遺伝子」は、繊維芽細胞を造血幹細胞へリプログラム出来ないと結論した。平成24年度には、以下の事を行った。(1)平成23年度に同定した、造血幹細胞様の培養細胞に特異的に発現する転写因子群をリプログラムに必要な候補遺伝子として、レトロウイルス・ベクターに組み込み、そのウイルス・ベクター産生の最適化を行った。(2)平成23年度には、Greenらにより解析されたSCL遺伝子の転写制御領域とEGFPを含む配列を導入したマウスの系統を作成したが、マウス骨髄中のc-Kit陽性・Sca-1陽性・lineage陰性細胞群(KSL細胞)でのEGFPの発現が確認出来る系統を得る事が出来ず、更に、flox-CAGプロモーターを更に入れた配列を導入したマウスの系統でも、同様にKSL細胞でのEGFPの発現が確認出来なかった。このため平成24年度は、マウスSCL遺伝子を含むBAC(Bacterial artificial chromosome)クローンを得て、このSCL遺伝子の第二エクソン領域をflox-CAGプロモーター、及びEGFPとNeoRを含む配列に置き換えたクローンを作成し、このクローンが導入されたマウスを得た。このマウスの中から、安定して継代可能な、独立した2系統が得られた。(3)Grafらの作製したVav-Creマウス系統と、上記のマウスの系統を掛け合わせてKSL細胞を含む造血系統の細胞でのEGFPの発現を調べる準備をしている。(4)また、CAG-Creマウス系統と、上記のマウスの系統を掛け合わせた胎児より、胎児繊維芽細胞の作成を始めた。平成25年度には、以下の事を行った。(1)SCL遺伝子を含むBAC(Bacterial artificial chromosome)クローンを導入したマウス(SCL-BACトランスジェニックマウス)由来の胎児繊維芽細胞(SCL発現レポーター)を作成した。(2)候補遺伝子をSCL発現レポーターの胎児繊維芽細胞で発現させ、スクリーニングを行った。(3)上記のスクリーニングで、候補遺伝子の「ある組み合わせ」で、稀に極めて少数の細胞でEGFP発現誘導を示唆する結果を認めた。(4)この極めて少数の細胞は、ストローマ細胞との共培養や増殖因子の添加では、増やす事が出来なかったため、放射線照射した通常マウスへの移植実験で造血の再構築能を確認出来なかった。(5)造血幹細胞検出の感度を上げるため、c-kit遺伝子の一部をClustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat (Crispr)技法を用いて変異導入したマウスを作成した。現在このマウスへの移植による、新たな造血幹細胞検出法の検定を行っており、続いてこの系を用いたリプログラミング細胞の検出を行う予定である。以下の事を行った。平成23年度には、以下の事を行った。(1)造血幹細胞様の培養細胞に特異的に発現する転写因子群の同定:造血幹細胞様の培養細胞と、マウス骨髄中のlineage陽性細胞で表出している遺伝子とを比較して、造血幹細胞様の培養細胞に特異的に発現する転写因子群の同定を行った。また、同定した遺伝子とマウス骨髄中のc-Kit陽性・Sca-1陽性・lineage陰性細胞群(KSL細胞)に発現する転写因子群とを比較し、候補遺伝子を同定した。驚いた事に、幾つかのKSL細胞に特異的に発現する転写因子の発現が、造血幹細胞様の培養細胞では、極めて少なかった。同定した候補遺伝子は、レトロウイルス・ベクターに組み込んだ。(2)SCL-EGFPneoトランスジェニックマウス(Tg/SCL-EGFP)の作成:Greenらにより解析されたSCL遺伝子の転写制御領域とEGFPを含む配列を導入したマウスを作成したが、KSL細胞でのEGFPの発現が確認出来なかった。そのため、flox-CAGプロモーターを更に入れた配列をマウスに導入してKSL細胞でEGFPの発現が確認できたマウス3系統を作製したが、CREを発現させてCAGプロモーターを削除後、KSL細胞でのEGFPの発現が確認出来なかった。そこで、マウスSCL遺伝子を含むBAC(Bacterial artificial chromosome)クローンを得て、このSCL遺伝子をコードする領域をEGFPとNeoRを含む配列に置き換えたクローンを作成した。現在、このBACクローンを導入したマウスの系統を得る作業を行っている。

Greenらにより詳細に解析されたSCL遺伝子の転写制御領域を用いて、KSL細胞でのレポーター遺伝子の特異的発現を目指したマウスにおいて、KSL細胞でのレポーターの発現が確認出来る系統が得られなかった。そのため、マウスSCL遺伝子をコードする領域をレポーター遺伝子を含む配列に置き換えたBACクローンを作成し、このBACクローンを導入したマウスの系統を作成した。予定していたしたトランスジェニックマウスの作成が遅れたため、このマウスの胎児繊維芽細胞を用いた候補遺伝子のスクリーニングが行えなかった。Greenらにより解析されたSCL遺伝子の転写制御領域とEGFPを含む配列を導入したマウスにおいて、KSL細胞でのEGFPの発現が確認出来る系統を得る事が出来なかった。flox-CAGプロモーターを更に入れた配列の導入でも、同様に目的の系統を得る事が出来なかった。このため、更に、マウスSCL遺伝子をコードする領域をEGFPとNeoRを含む配列に置き換えたBACクローンを作成し、このBACクローンを導入したマウスの系統を得る作業を行う必要があった。また、予定していたしたトランスジェニックマウスの作成が遅れているため、このマウスの胎児繊維芽細胞を用いた候補遺伝子のスクリーニングが行えなかった。平成24年度に、マウスSCL遺伝子の第二エクソン領域をflox-CAGプロモーター、及びEGFPとNeoRを含む配列に置き換えたBACクローンが導入され、安定して継代可能な、独立した2系統が得られた。このマウスの系統と、CAG-Creマウス系統とを掛け合わせた胎児より、胎児繊維芽細胞の作成を始めている。この細胞に、既に準備した候補遺伝子を発現させる事で、候補遺伝子のスクリーニングを行うことで、研究を推進させる。マウスSCL遺伝子をコードする領域をEGFPとNeoRを含む配列に置き換えたBACクローンを導入したマウスを作成し、このマウスより胎児繊維芽細胞を準備し、既に準備した候補遺伝子を発現させる事で、候補遺伝子のスクリーニングを行うことで、研究を推進させる。次年度に、以下のことを行う。(1)上記のBACクローンを導入したマウスより胎児繊維芽細胞を準備し、既に準備した候補遺伝子を発現させる事で、候補遺伝子のスクリーニングを行う。(2)候補遺伝子の導入で、胎児繊維芽細胞より造血要細胞へと変換された細胞を得られれば、その細胞の造血細胞系統への分可能の検証、可塑性の検証を行う。(1)マウスSCL遺伝子をコードする領域をEGFPとNeoRを含む配列に置き換えたBACクローンを導入したマウスを作成する。(2)上記のマウスより胎児繊維芽細胞を準備し、既に準備した候補遺伝子を発現させる事で、候補遺伝子のスクリーニングを行う。
呈色型および発光型機能性色素の開発

生体内ポリアミン類であるスペルミジンとスペルミンを区別し、定量できるフェノールスルホンフタレイン型の呈色型機能性分子の創出に成功した。また、エネルギー移動システムを組みこんだ、キサントン-キサンテン直結型蛍光色素および、V字型にπ系が広がった蛍光色素の開発に成功した。これらの色素は赤色領域に発光を示し、バイオイメージングへの展開が期待される。生体内ポリアミン類であるスペルミジンとスペルミンを、超高感度で定量する実用的な検出薬の開発をめざしている。これまでの研究からスペルミジンとスペルミンの総和を定量できる呈色型分子を開発している。本成果を利用し、(1)スペルミジンとスペルミンを区別し、定量できる呈色型機能性分子の創出を目的とした。さらにより高感度の機能性分子を開発するために、(2)呈色応答から蛍光応答型へ変換した機能性分子の創出を目指し研究を行った。その結果個々のテーマについて以下の成果を得ることが出来た。(1)クラウンエーテルループを二ヶ所に導入したスルホンフタレインから、二つのクラウンエーテルをもつナフトスルホンフタレインへと、骨格を変換した化合物を合成した。この化合物の機能評価を行っているところであるが、スペルミジンとスペルミンをある程度区別して呈色応答することが明らかになった。これまで両者を区別する事は全く出来ていなかったので、今回の成果は研究を進展する上で大きな一歩である。(2)蛍光色素の開発では、キサントンとキサンテンが直接連結したユニークな化合物を合成した。この化合物は2ユニットの蛍光色素部位が基底状態では直交しているにも拘わらず、効果的なエネルギー移動が起こることを見出した。詳細を検討したところ、エネルギー移動の効率は溶媒に依存することが明らかになった(1)生体内ポリアミンの定量を目指した機能性色素の研究:これまでの研究から、生体内ポリアミンのうち、スペルミジンとスペルミンの二種のみを他のアミンと区別し、選択的に呈色応答する分子の創出に成功している。次の課題として、スペルミンとスペルミジンを区別し呈色応答する分子の開発に取り組んだ。目的達成のためには、スペルミジンとスペルミンの分子長が異なる点に着目し、呈色応答分子において、それらとの結合する二箇所の部位の距離を伸張したスルホンフタレイン型の分子を合成した。この分子はスペルミンとは橋掛け錯体の形成が可能であり、分子長の短いスペルミジンとは十分な橋賭け錯体を形成することが困難であると考えた。実際に呈色応答を評価したところ、想定どおりに機能することわかり、錯体形成の差が呈色強度に反映され、両者を区別することに初めて成功した。またスペルミンとの呈色応答は可視領域の外にあるため、肉眼では呈色が弱まるように監察されることもわかった。まだスペルミジン/スペルミンの選択性に改善の余地はあるものの、研究の進展上大きな一歩を踏み出すことが出来た。(2)蛍光色素の開発:新たな蛍光色素を開発するため、キサントンやキサンテン骨格を中心に合成研究に取り組んだ、その結果、反応の副生成物としてキサントンとキサンテンが直結した蛍光色素をみいだした。(3)あらたな光開裂反応の発見:エキソアルキリデンキサンテン類が、通常の室内灯照射下、酸素と極めて容易に反応し、キサントンを与えるトリッキーは光開裂反応を見出した。先の概要に示した実績の内、(2)と(3)については研究論文として纏めることができた。さらに(1)についても、論文としての成果報告や、更なる応用を試みる段階に入っている。それに加えて、更に新しい骨格の蛍光性分子の創出にも取り組んでおり、順調に研究は進展している。(1)生体内ポリアミンの定量を目指した機能性色素の研究:生体内ポリアミンのうち、スペルミジンとスペルミンを特異的に認識し呈色応答する分子の開発に成功した。またスペルミジンとスペルミンを区別する呈色応答分子の開発に取り組み、10倍程度の会合定数の差で両者を区別する化合物の創出に成功した。最後の課題である蛍光応答性の分子の開発に注力し、研究を進めた。キサントン骨格に二か所のクラウンエーテル部位を導入する工程が難関であるが、一か所ずつクラウンエーテル部位を構築する手法で取り組んだ。その結果、キサントン骨格にまずは一か所のクラウンエーテルを構築することができ、さらにもう一方のクラウンエーテルを構築する際に必要な官能基を導入するところまで成功した。このルートにより所望の骨格の合成に目途が立ち、研究が進展した。(2)蛍光色素の開発は大きく二つの骨格で大いに研究が進展した。一つはキサンテンーキサントンが直接連結した化合物である。本化合物は偶然に見出した反応を鍵として合成した。機能評価を行ったところ、本化合物は直交π系にもかかわらず、効果的なエネルギー移動が起こることを見出した。その結果キサントン部位をドナー、変換可能なキサンテン部位をアクセプターとする一連の直交π系蛍光色素を開発した。これらの化合物は一波長励起ー多波長発光型の蛍光色素へと展開可能である。(3)V字型に折れ曲がった新規蛍光色素の開発を行った。本化合物はひとつの骨格にもかかわらず、外部環境に応答し、四色の蛍光発光を示すことを明らかとした。

生体内ポリアミン類であるスペルミジンとスペルミンを区別し、定量できるフェノールスルホンフタレイン型の呈色型機能性分子の創出に成功した。また、エネルギー移動システムを組みこんだ、キサントン-キサンテン直結型蛍光色素および、V字型にπ系が広がった蛍光色素の開発に成功した。これらの色素は赤色領域に発光を示し、バイオイメージングへの展開が期待される。二つの小テーマともに、大きく研究が進展した。このペースで研究が進めば当初の目標が達成できるものと信じている。(1)については、選択性の向上を目指すとともに、実用的な使用を視野に入れた研究にも取り組んでゆきたい。(2)については、従来の蛍光色素とはコンセプトや構造が異なるオリジナリティーの高い化合物の創出を目指したい。特に生体を指向し、水中で十分な性能をもつ蛍光色素の開発を狙ってゆく。28年度が最終年度であるため、記入しない。有機合成化学(1)のテーマでは今回合成した、ナフトスルホンフタレインの効率的な合成法の確立を行った後、スペルミジンとスペルミンに対する会合定数およびモル吸光係数の測定を行う。ついで、他の生体内アミンに対する応答を精査する。十分に感度が良く、検出試薬として機能することが見込まれる場合には、生体試料を用いての定量を検討する。(2)は今年一年の研究から次の新たな有望な化合物の骨格を見出している。これらの化合物の物性を評価していく。より長波長で、より明るい、更に水中で機能を発揮する色素の合成を目指す。ほぼ研究計画どおりに進展しており、全額有意義に使用する予定であったが、試薬の部分で若干の誤差を生じたため。呈色型色素の開発において、順調に推移したが、化合物の精製法の確立に手間取り、機能評価を行うための十分量のサンプルの合成には至らなかったため。試薬購入費として、より有意義に使用する。精製法はほぼ確立した。この方法を用いて、化合物の大量合成と引き続く物性評価を行う。
ヘテロ原子の有機金属への配位能を活用する不斉付加反応

1)ヘテロ原子として硫黄を選び、硫黄原子による有機金属への高い配位能に着目し、金属とのキレーションによる不斉反応場を構築し、不斉反応の開発、2)硫黄原子のキラリティーに着目し、スルフィニル基の不斉補助基としての機能とスルフィニル酸素原子の有機金属への配位能を活用して、反応基質のキレーションによる不斉反応場(不斉空間)の構築による不斉誘起反応の開発、を目的に研究を行い、以下の成果が得られた。カンファーを出発原料に用いて、そのボルニル骨格の2-exo位にアルコール基(酸素原子)を導入し、さらに3-exo位に硫黄原子を導入した各種β-オキシスルフィド、β-オキシスルホキシド類を合成した。配位する有機金属としてジエチル亜鉛を選び、ベンズアルデヒドへのエチル化を検討し、最高不斉収率82%でフェニルプロパノールが得られた。これら合成したスルフィド、スルホキシドのうち、一般にスルフィドのほうが高い不斉誘起がみられ、堅固(rigid)なボルニル骨格と硫黄原子の両者により高い不斉空間を形成したと考えられる。本反応は、いまのところ触媒効率がやや低く、20モル%で最高不斉収率が77%e.e.であり、2-exo位への他のヘテロ原子(硫黄やリン)の導入とアルキルチオ鎖のアルキル置換基の工夫が今後の課題となった。ヘテロ原子の配位能を活用するもう一つ研究課題として、スルフィニル基のキラリティーを活用する不斉付加反応を検討した。スルフィニル基(スルホキシド)を不斉補助基に用いる不斉反応は、α-スルフィニルカルボニル化合物への不斉求核付加反応やα、β-不飽和スルホキシドの二重結合部への環化付加反応が広く展開されているが、β-スルフィニルカルボニル化合物についての不斉反応は皆無である。遷移金属を用いて、β-スルフィニルカルボニル化合物への不斉求核反応を検討した。コンフォーメーションの固定化が期待できる5員複素芳香環に直結するアルデヒドを設計した。5員複素芳香環化合物として、フラン環とチオフェン環を選び、アリル金属によるアルデヒド基へのアリル化を検討したところ、特に、3-スルフィニルフルフラール、2-スルフィニル-3-チオフェンアルデヒドでは高い不斉誘起(最高90%e.e.)が観測された。本反応では、ルイス酸の種類によりジアステレオ選択性の逆転がみられる興味ある知見が得られた。本研究は、(+)-10-カンファースルホン酸から得られるケトピニン酸エステル(1)と10-ヒドロキシイソボルネオール(2)を共通出発物質に用い、その強固なボルニル炭素骨格に着目し、2-exo位と10位に、これまでほとんど用いられていないヘテロ原子を導入することにより、不斉付加反応の不斉補助基として有効な化合物群(=リガンド)の創出にある。1.ケトエステル(1)をベンジルアミンと縮合し、得られたイミン体を還元し、2-exo位にアミノ基を導入した。

得られたアミノアルコール(3)は2-exo位に窒素原子、10位に酸素原子を持ち、アミノアルコールリガンドのプロトタイプであり、各種アミンとの縮合による多種の本リガンド合成が可能となった。2.アミノアルコール(3)とホスフィンとの反応によるオキサザホスホリジンの合成を検討した。アルコール(3)にヘキサメチルホスホラミドを作用させると、オキサザホスホリジン環が形成できた。しかし、Me_2N-P結合が容易に加水分解を受け、HO-P(ないしHO=P)基に変化してしまうことが分かった。オキサザホスホリジンボラン錯体への変換による安定化や他のホスフィン{アリル(ジアルキルアミノ)ホスフィン}との環形成による安定リガンド創製についても検討している。3.ジオール(2)を用いて、10位アルコール部をトシル化、ついで、2-exoアルコール部をメチルエーテル化した。得られたメトキシトシラートをヨウ素で処理し、ヨウ素体を得た。ついで、塩基存在下、ジフェニルホスフィンを作用させると,ジフェニルホスフィン体を得ることができた。しかし,対応するジフェニルホスフィンオキシド体が副成しており、本リガンドの効率的合成法を検討している。1)ヘテロ原子として流黄を選び,流黄原子による有機金属への高い配位能に着目し,金属とのキレーションによる不斉反応場を構築し,不斉反応の開発,2)流黄原子のキラリテイーに着目し,スルフイニル基の不斉補助基としての機能とスルフイニル酸素原子の有機金属への配位能を活用して,反応基質のキレーションによる不斉反応場(不斉空間)の構築による不斉誘起反応の開発,を目的に研究を行い,以下の成果が得られた。カンファーを出発原料に用いて,そのボルニル骨格の2-exo位にアルコール基(酸素原子)を導入し,さらに3-exo位に流黄原子を導入した各種β-オキシスルフイド,β-オキシスルホキシド類を合成した。配位する有機金属としてジエチル亜鉛を選び,ベンズアルデヒドへのエチル化を検討し,最高不斉収率82%でフェニルプロパノールが得られた。これら合成したスルフイド,スルホキシドのうち,一般にスルフイドのほうが高い不斉誘起がみられ,堅固(rigid)なボルニル骨格と流黄原子の両者により高い不斉空間を形成したと考えられる。本反応は,いまのところ触媒効率がやや低く,20モル%で最高不斉収率が77%e.e.であり,2-exo位への他のヘテロ原子(流黄やリン)の導入とアルキルチオ鎖のアルキル置換基の工夫が今後の課題となった。ヘテロ原子の配位能を活用するもう一つ研究課題として,スルフイニル基のキラリテイーを活用する不斉付加反応を検討した。スルフイニル基(スルホキシド)を不斉補助基に用いる不斉反応は,α-スルフイニルカルボニル化合物への不斉求核付加反応やα,β-不飽和スルホキシドの二重結合部への還化付加反応が広く展開されているが,β-スルフイニルカルボニル化合物についての不斉反応は皆無である。遷移金属を用いて,β-スルフイニルカルボニル化合物への不斉求核反応を検討した。コンフォーメーションの固定化が期待できる5員複素芳香環に直結するアルデヒドを設計した。5員複素芳香環化合物として,フラン環とチオフェン環を選び,アリル金属によるアルデヒド基へのアリル化を検討したところ,特に,3-スルフイニルフルフラール,2-スルフイニル-3-チオフェンアルデヒドでは高い不斉誘起(最高90%e.e.)が観測された。本反応では,ルイス酸の種類によりジアステレオ選択性の逆転がみられる興味ある知見が得られた。