hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
液/液界面ギブズ膜におけるドメイン構造の物理化学 -「線」の立場からの研究-

表面・界面での不均一膜の構造や性質を決定づける大きな要因の1つとして不均一構造(ドメイン)境界の「線」の効果が挙げられる.その大きさの指標として用いられるのが単位線長さ当たりのエネルギーである「ドメイン線張力」である.本年度は,線の効果に着目して不均一構造の性質を探るという研究課題に基づき,ドメイン線張力の直接定量を試みる研究を行った.実験は当該分野の権威である独国バイロイト大学・ThomasFischer教授の研究室において,光ピンセットにより形状を変化させたドメインが平衡形状に戻ろうとする際の緩和速度や外力との力の釣り合いを蛍光顕微鏡で観察することによりドメイン線張力を定量するという独自の研究手法により行った.ハイドロカーボンまたはフルオロカーボンを疎水鎖に持つ両親媒性分子を用い,さらにその疎水鎖長を変えることで膜を構成する成分の構造を変化させ,その際のドメイン線張力の変化を測定した.不均一構造の形状やサイズ,また実際に測定したドメイン線張力の値は両親媒性の構造と共に顕著に変化しており,不均一構造の性質とドメイン線張力との相関を定量的・定性的に明らかにすることに成功した.これまでドメイン線張力に関して為されてきた研究は理論的アプローチによるものが大部分であり,実験的に線張力の定量を報告した例は非常に少ない.このような現状の中,本研究は両親媒性分子の構造とドメイン線張力の値との関係,またその不均一構造の性質への影響を系統的に評価したものであり,当該分野の研究の今後の進展に大きな寄与を果たし得るものである.本研究は液/液界面ギブズ膜に形成するドメイン構造のサイズ決定因子や安定性の条件を,熱力学的視点(界面張力測定および熱力学解析)および分光学的視点(X線反射率測定)を組み合わせ,「線」という立場から明らかにするものである.本年度は基準となる基準となるフルオロカーボン(FC)アルコールがヘキサン/水界面で形成するドメイン構造との比較を行うことを目的に,FCアルコールーFCジオール混合物がヘキサン/水界面で形成する吸着膜構造の決定を行った.界面張力の高精度測定と熱力学理論解析から定量的かつ合理的に解釈することに成功し,分子配向の全く異なるドメイン(垂直配向ドメインと水平配向ドメイン)が共存する界面不均一構造を見出すに至った,さらにこの膜状態を微視的観点からさらに詳細に検討するために,高輝度放射光施設SPring-8においてX線反射率測定を行った.2次元検出器の導入により,該当領域でのX線反射率を精度よく測定することに成功した.今後,ドメインの被覆率をパラメータに加えた詳細なフィッティング解析を行うことでギブズ膜構造を分子スケールで解明していく.また,異なる観点から「線」の効果を検討することを目的に,バイロイト大学(独)のThomas Fischer教授のもとに短期間赴き,ドメイン境界線に働く力の直接定量を試みた.FCアルコールの水表面単分子膜に対して蛍光顕微鏡とIRレーザーを用いた光ピンセットとを組み合わせ,凝縮膜ドメインの形態観察および気体膜ドメインの消失過程を研究した,観測されたドメインサイズやその緩和過程は,フルオロカーボン/空気間の表面張力がハイドロカーボン/空気間に比べて低いために小さなドメインに分散しようとする傾向が強いことを示すものであり,本研究テーマの主題の1つである界面活性物質の構造の違いによるドメインのサイズや安定性の変化を明確に表す結果を得るに至った.表面・界面での不均一膜の構造や性質を決定づける大きな要因の1つとして不均一構造(ドメイン)境界の「線」の効果が挙げられる.その大きさの指標として用いられるのが単位線長さ当たりのエネルギーである「ドメイン線張力」である.本年度は,線の効果に着目して不均一構造の性質を探るという研究課題に基づき,ドメイン線張力の直接定量を試みる研究を行った.実験は当該分野の権威である独国バイロイト大学・ThomasFischer教授の研究室において,光ピンセットにより形状を変化させたドメインが平衡形状に戻ろうとする際の緩和速度や外力との力の釣り合いを蛍光顕微鏡で観察することによりドメイン線張力を定量するという独自の研究手法により行った.ハイドロカーボンまたはフルオロカーボンを疎水鎖に持つ両親媒性分子を用い,さらにその疎水鎖長を変えることで膜を構成する成分の構造を変化させ,その際のドメイン線張力の変化を測定した.不均一構造の形状やサイズ,また実際に測定したドメイン線張力の値は両親媒性の構造と共に顕著に変化しており,不均一構造の性質とドメイン線張力との相関を定量的・定性的に明らかにすることに成功した.これまでドメイン線張力に関して為されてきた研究は理論的アプローチによるものが大部分であり,実験的に線張力の定量を報告した例は非常に少ない.このような現状の中,本研究は両親媒性分子の構造とドメイン線張力の値との関係,またその不均一構造の性質への影響を系統的に評価したものであり,当該分野の研究の今後の進展に大きな寄与を果たし得るものである.
P2Pコンピューティング環境における協調的情報探索のためのアクセス機構の研究

インターネット環境の急激な普及と通信バンド幅の拡大を受け,新たなネットワークコミュニケーションの形態としてP2Pコンピューティングが着目されている.P2Pにおける初期のファイル共有・探索アプリケーションでは,情報探索の効率はあまり考慮されておらず,リソースの大量消費やボトルネックの出現といった欠点が存在する.また,その後にP2P環境を想定して開発された探索手法はキー値の完全マッチといった単純な探索のみを対象としており,複雑なパターンや曖昧検索等が実現できていない.本研究では,このような問題点の解決を図るため,複数ピアの協調動作に基づく効率的情報アクセス機構の開発と柔軟な探索機能を有する情報アクセス機構の実現方式の開発を目的として研究を推進した.本研究ではこれまでに,特定の索引サーバを想定しないピュアP2P環境における様々な特徴量に基づく分散オブジェクト検索を実現するための手法として,分散シグネチャを用いた方式を開発した.これは,従来情報検索で用いられてきたシグネチャファイルに基づく検索手法をP2P環境に応用したものであり,分散ハッシュ表によるオブジェクト検索を分散索引エントリの検索に応用したものである.また,P2Pコンピューティング環境での各ピア間の連携に必要となる,メタ情報の獲得・流通機構についても検討を行った.このための基礎的手法として,各サイトが内包する情報の抽出手法や異種情報サイトの連携による情報検索手法の研究開発を行った.本年度は特に下記のような項目に関して研究を推進した.1)昨年度開発した分散シグネチャの基づく探索手法の改良,拡張について検討を行った.2)分散環境において情報源のもつコンテンツを特徴付けるためのメタデータ獲得手法について検討し,特にコンテンツの変化を抽出する手法の開発を行った.3)Google Desktop等のローカルサーチエンジンをP2P技術を用いて連携させる方式について検討し,プロトタイプ実装を含めた研究を行った.4)各ピアのセキュリティポリシーを考慮しつつ分散オブジェクト検索を実現するための手法を開発した.5)P2Pシステム構築基盤であるJXTA2上におけるシグネチャを用いた分散オブジェクト検索の実現方式について検討を行った.6)データグリッドと新たな情報源をメタレベルで統合する機構を開発した.インターネット環境の急激な普及と通信バンド幅の拡大を受け,近年,新たなネットワークコミュニケーションの形態としてP2Pコンピューティングが着目されている.P2Pのおける初期のファィル共有・探索アプリケーションでは,情報探索の効率はあまり考慮されておらず,ネットワークリスソースの大量消費やボトルネックの出現といった欠点が存在する.これはP2P環境における効率的な情報共有・探索機能の実現のためには,その特徴に適合した新しいデータ構造やアルゴリズムが不可欠なことを示している.また,現在P2P環境を想定して研究されている探索手法はオブジェクトのキー値の完全マッチといった単純な探索のみを対象としており,部分一致等も含めた複雑なパターンや曖昧検索等の実現が求められている.本研究では,このような現在のP2P環境における情報共有・探索アプリケーションの問題点の解決を図るため,複数ピアの協調動作に基づく効率的情報アクセス機構の開発と柔軟な探索機能を有する情報アクセス機構の実現方式の開発を目的としている.本年度は,情報共有・探索のためのアクセス機構の基盤となるデータ構造,アルゴリズム等の開発を中心に作業を進めた.まず,特定の索引サーバを想定しないピュアP2P環境における様々な特徴量に基づく分散オブジェクト検索を実現するための手法として,分散シグネチャを用いた方式を開発した.これは,従来情報検索で用いられてきたシグネチャファイルに基づく検索手法とP2P環境に応用したものであり,分散ハッシュ表によるオブジェクト検索を分散索引エントリの検索に応用したものである.まず,基本的なアルゴリズムを定式化し,分散ハッシュ表に基づく検索としてChordを用いた場合について,シミュレーションにより提案手法の詳細な方式検討と評価を行った.また,GISTを用いた実計算機環境における実験評価も行った.これらにより提案手法の有効性を確認した.また,P2Pコンピューティング環境での各ピア間の連携に必要となる,メタ情報の獲得・流通機構についても検討を行った.このための基礎的手法として,各サイトが内包する情報の抽出手法や異種情報サイトの連携による情報検索手法の研究開発を行った.インターネット環境の急激な普及と通信バンド幅の拡大を受け,新たなネットワークコミュニケーションの形態としてP2Pコンピューティングが着目されている.P2Pにおける初期のファイル共有・探索アプリケーションでは,情報探索の効率はあまり考慮されておらず,リソースの大量消費やボトルネックの出現といった欠点が存在する.また,その後にP2P環境を想定して開発された探索手法はキー値の完全マッチといった単純な探索のみを対象としており,複雑なパターンや曖昧検索等が実現できていない.本研究では,このような問題点の解決を図るため,複数ピアの協調動作に基づく効率的情報アクセス機構の開発と柔軟な探索機能を有する情報アクセス機構の実現方式の開発を目的として研究を推進した.本研究ではこれまでに,特定の索引サーバを想定しないピュアP2P環境における様々な特徴量に基づく分散オブジェクト検索を実現するための手法として,分散シグネチャを用いた方式を開発した.これは,従来情報検索で用いられてきたシグネチャファイルに基づく検索手法をP2P環境に応用したものであり,分散ハッシュ表によるオブジェクト検索を分散索引エントリの検索に応用したものである.また,P2Pコンピューティング環境での各ピア間の連携に必要となる,メタ情報の獲得・流通機構についても検討を行った.このための基礎的手法として,各サイトが内包する情報の抽出手法や異種情報サイトの連携による情報検索手法の研究開発を行った.本年度は特に下記のような項目に関して研究を推進した.

1)昨年度開発した分散シグネチャの基づく探索手法の改良,拡張について検討を行った.2)分散環境において情報源のもつコンテンツを特徴付けるためのメタデータ獲得手法について検討し,特にコンテンツの変化を抽出する手法の開発を行った.3)Google Desktop等のローカルサーチエンジンをP2P技術を用いて連携させる方式について検討し,プロトタイプ実装を含めた研究を行った.4)各ピアのセキュリティポリシーを考慮しつつ分散オブジェクト検索を実現するための手法を開発した.5)P2Pシステム構築基盤であるJXTA2上におけるシグネチャを用いた分散オブジェクト検索の実現方式について検討を行った.6)データグリッドと新たな情報源をメタレベルで統合する機構を開発した.
米国中西部小都市における老後の扶養関係の変遷とエスニシティ

本研究は、高齢化の理解のための基礎研究の一つとして老後の扶養関係の18501985年の変化を、米国中西部小都市と周辺農場地域2カ所の歴史的資料と民族誌的資料をもとに、エスニシティに注目しながら明らかにした。当該小都市の人口は1850年458人、1910年8691人、1980年約2万2千人であった。センサス手書き原簿をデータベース化し分析した結果:(1)60歳以上人口が、当該都市で18501910年の間に1.5%から9%、農場地域で18601910年に各々2.7%から7.5%、3.0%から10.0%に増加し、東部移住者とヨーロッパ系移民の流入期が高齢者の「発見」期であったことが判明した。(2)高齢者のいる家は、当該都市で同上期間に8.1%から30.8%へ、農場地域で同上期間に各々11.8%から35.8%、13.6%から34.8%へ増加した。都市でも農場でもほぼ3軒に1軒の割合で高齢者が存在するようになった。(3)当該都市の高齢者のいる家をみると「非親族の同居人」のいる家が、18501910年に66.7%から8.5%へと常に減少した。「単独居」は18601910年に3.4%から9.7%に増加、「夫婦のみ」は1020%の間で変動していた。「親子同居」は1860年から70%前後を変動していた。高齢者の夫婦は未婚の子どもとの同居が圧倒的に多かった。高齢の寡婦は1900年まで既婚の娘との同居が多く1910年に未婚の娘との同居が上回った。高齢の寡夫は既婚の息子との同居が多く1910年に未婚の息子との同居が上回った。(4)非親族同居人はヤンキ-系で小さな割合で常にみられ、ポーランド系にはいなかった。少子化はヤンキ-系で先行し高齢者の単身独居・夫婦独居が増えた。多産であるポーランド系の少子化は遅れるものの、高齢者の単身独居・夫婦独居はヤンキ-系と同様に増加し、子どもが結婚時に自分の家を持つ慣行を反映しながら、近隣に留まって扶養関係を維持したと推定される。これらの傾向は、1920年代から1985年にわたる特定の家族の個人史及び家族史の民族誌的資料の分析結果と整合していた。本研究は、米国中西部小都市とその近郊の農村部を取り上げ、ヨーロッパ系白人(アングロ・サクソン、ポーランド、スカンディナビア系)を対象とした調査で収集した民族誌的資料に、歴史的資料を加えて分析し、19世紀半ばから現在にいたる期間の老後の扶養関係の変化に見られる民族集団間の類似と相違を明らかにすることを目的としている。

本年度は、(A)ミクロレベル(研究代表者)では、(1)調査対象者が語った家族についてのインタビュー記録をもとに、家族史を再構成し、農地の継承者に加えて、農地継承者以外がどのように老親の扶養に関わったかについて分析した。(2)当該家族の農地・居住地の分布と変化に関する資料整理を行ってきた。(3)墓石名記録や当該地域の地方新聞に載っている死亡広告に見られる情報を活用した。(3)の資料は、(1)(2)の資料で欠如している情報を補うのみならず、遺族の移動についても貴重な情報が得られることが分かった。マクロレベル(研究分担者)では、(1)研究対象地域の国勢調査の手書き原簿(1850年、1860年、1870年、1880年、1900年、1910年(1890年は消失して使用不可能)のデータベース化を完成した。(2)国勢調査のデータベースを使って、1850年、1860年、1870年における60歳以上の高齢者を含む世帯の家族構成、職業、並びに民族的特質のパターンを分析した。現時点の分析段階では、農地の継承並びに老後の扶養関係を考察する際、各家族の構成員の中で当該地域に留まる者と、他の地方へ移住していく者のパターンを明らかにすることが重要な課題として浮かび上がってきた。また、移住に関しては、民族集団間で顕著な差異が見られる。今後、この点についても対応していく。本研究は、米国中西部小都市とその近郊の農村部を取り上げ、ヨーロッパ系白人を対象として調査で収集した民族誌の資料に、歴史的資料を加えて分析し、19世紀半ばから現在にいたる期間の老後の扶養関係の歴史にみられる民族集団間の類似と相違を明らかにすることを目的としている。本年度は、(1)前年度にデータベース化した、研究対象地域の国勢調査の手書き原簿(1850、1860、1870、1880、1900、1910の各年)をもとに、本研究の分析道具となるエスニシティの同定を各個人の移住元の国名・地域名と出生地を参考にして行った。この作業には、同定された親のエスニシティを通して、子供のエスニシティの修正を必要とした。この修正作業は、予想に反して、当時の人々のエスニシティの複雑さを明らかにした。この意味合いは、米国のエスニシティ概念の考察に重要な問題提起をしうるものであることが分かった。(2)土地台帳と国勢調査に含まれる当該家族に関する情報をもとに、地図上に農地・居住地を記し、世代毎の変化を追った。民族誌データと照らし合わせると、家族の一員の死亡や、移動による家族関係上の変化が、そうした変化に反映していることがわかった。(3)前年度の継続として、研究対象地域の国勢調査資料を使って、1880、1900、1910の各年における60歳以上の高齢者を含む世帯の家族構成、職業、民族的特質のパターンを分析した。また、小都市内の6区あるうちの一区について、国勢調査とシティ・ディレクトリを併用して、個人の移動パターンを、1870年から1976年までの約20年おきの資料をもとに明らかにした。この区はポーランド系優位の区で、移住の波との連動で、世代間交代の波があり、1970年代では、独居の高齢者の割合が増加することがわかった。エスニシティと高齢者の扶養のあり方の歴史的変化を示唆している。高齢化に対応するための基礎的情報を得るため、本研究は1850年から1985年までの米国中西部小都市と周辺農場地域2カ所の民族誌的資料と歴史的資料の分析により、エスニシティに注目しつつ、老後の扶養関係の変化を明らかにした。当該都市の人口は1850年458人、1910年8691人、1980年22,970人であった。データベース化したセンサス手書き原簿を分析した結果:(1)60歳以上人口が、当該都市で1850年から1910年の間に1.5%から9%、各々の農場地区で1860年から1910年の間に2.7%から7.5%、3.0%から10.0%に増し、この期間は東部移住者とヨーロッパ系移民の流入期であるとともに高齢者の「発見」期であったことが判明した。
摂食関連ペプチドは食後経過時間判定のための有用な指標となり得るか？

法医実務において,食後経過時間判定は重要な鑑定事項である.特にグレリンとレプチンに着目し,食後経過時間判定のための有用な指標となり得るか否かについて検討した.マウスを一晩絶食させた後,一定時間(5分または15分)食餌を自由に摂取させた30分,60分,120分後に胃および腹腔内脂肪織におけるグレリンおよびレプチンの遺伝子発現の動態を検討した.グレリン遺伝子発現は食後経過時間とともに減弱し,一方,レプチン遺伝子の発現は食後経過時間とともに増加傾向を認めた.すなわち,グレリンおよびレプチンが食後経過時間判定のための指標となる可能性が示された.法医実務において,食後経過時間判定は重要な鑑定事項である.特にグレリンとレプチンに着目し,食後経過時間判定のための有用な指標となり得るか否かについて検討した.マウスを一晩絶食させた後,一定時間(5分または15分)食餌を自由に摂取させた30分,60分,120分後に胃および腹腔内脂肪織におけるグレリンおよびレプチンの遺伝子発現の動態を検討した.グレリン遺伝子発現は食後経過時間とともに減弱し,一方,レプチン遺伝子の発現は食後経過時間とともに増加傾向を認めた.すなわち,グレリンおよびレプチンが食後経過時間判定のための指標となる可能性が示された.法医実務において,食後経過時間判定は重要な鑑定事項である.しかし,これまで食後経過時間判定に関する法医学的研究は殆ど見受けられない.摂食は,消化管や脂肪細胞から分泌される摂食関連ペプチドが中枢に作用することによって制御されることから,摂食は中枢神経ー脂肪細胞ー消化管の相互連関によって制御される生体反応である.しかしながら,食後経過に伴う摂食関連ペプチドの動態は十分に解明されていない.そこで,本研究ではグレリンとレプチンに着目し,食後経過時間に伴うこれらグレリンとレプチンの動態を明らかにするとともに,これらの摂食関連ペプチドの動態が食後経過時間判定のための有用な指標となり得るか否かについて検討する.8週齢のBALB/cマウス実験動物として用いて一晩絶食させた後,一定時間(15分)食餌を自由に摂取させた直後,15分,30分,60分,120分と経時的にマウスを安楽死させ,胃および腹腔内脂肪織におけるグレリンおよびレプチンの食後の経過時間に伴う各遺伝子発現の動態を検討した.摂食ホルモンであるグレリン遺伝子発現については,食前で最も高く発現していたが,食後経過時間とともに減弱した.一方,レプチン遺伝子の発現は,食前で最も低く,食後経過時間とともに増加傾向を認めた.すなわち,グレリンとレプチン遺伝子の発現は逆相関の関係であることが判明した.さらに,経時的に採取した胃および腹腔内脂肪組織について,グレリンおよびレプチンの各々免疫染色を行ったところ,遺伝子発現と同様に食前の空腹時でグレリン陽性細胞が最多であり,漸次減少傾向を認めた.しかし,レプチン陽性細胞については,食前では散在するだけであったが,食後経過時間とともに多数のレプチン陽性細胞を認めた.1.8週齢のBALB/cマウス実験動物として用いて一晩絶食させた後,一定時間(5および15分)食餌を自由に摂取させた直後,15分,30分,60分,120分と経時的にマウスを安楽死させ,胃および腹腔内脂肪織におけるグレリンおよびレプチンの食後の経過時間に伴う各遺伝子発現の動態を検討した.前年同様食餌時間15分では摂食ホルモンであるグレリン遺伝子発現については,食前で最も高く発現していたが,食後経過時間とともに減弱した.一方,レプチン遺伝子の発現は,食前で最も低く,食後経過時間とともに増加傾向を認めた.しかしながら,食餌時間5分では,いずれの遺伝子発現も有意な変化を認めなかった.すなわち,食餌時間もグレリンおよびレプチンの遺伝子発現に影響を与えることが判明した.2.グレリンおよびレプチンの死後経過時間に伴う安定性の検討した.摂食直後および15分,30分,60分,120分後にマウスを安楽死させた後,室温環境下で3時間,6時間,12時間,1日及び3日放置した後,胃および腹腔内脂肪織を採取して,上述のごとくリアルタイムRT-PCRによってグレリンおよびレプチンの遺伝子発現を検討したところ,死後1日までは,グレリンおよびレプチンの遺伝子発現ともに安楽死直後に採取した試料と同様の傾向を認めたが,死後3日目の試料では,いずれの遺伝子も検出できなかった.医歯薬学本研究計画では,摂食は中枢神経ー脂肪細胞ー消化管の相互連関によって制御される生体反応であることに着目して,摂食促進ホルモンであるグレリン,摂食抑制レプチンに着目し,食後経過時間に伴うこれらグレリンとレプチンの動態を明らかにするとともに,これらの摂食関連ペプチドの動態が食後経過時間判定のための有用な指標となり得るか否かについて検討したものである.グレリンとレプチンの遺伝子発現の検討については,胃および腹腔内脂肪組織から十分量のRNAが抽出でき,さらに各プライマー設計が適切であったことから,グレリンとレプチンの遺伝子発現検索については可能であった.さらに,免疫組織化学的にグレリンおよびレプチンの検索が可能であったことから,形態学的にもこれら摂食関連ホルモンの検索が可能であった.以上の結果から,摂食関連ホルモンの発現の動態に基づいて食後経過時間の推定の可能性が示唆されたからである.しかしながら,これら摂食関連ホルモンの動態を食後経過時間推定に実務応用するためには,血中グレリンおよびレプチンの濃度を測定することは必須であると考えている.

さらに,法医学の対象はヒトであり,動物実験だけでは不十分であることから,ヒト試料による検討は必要不可欠である.また,死後経過時間に伴うこれら摂食ホルモンの値の変化についても検討が必要がある.平成25年度の研究計画を鋭意継続する.また,法医剖検試料では,死後変化は必ず遭遇する問題である.すなわちグレリンおよびレプチンの死後経過時間に伴う安定性の検討は必須である.そこで,摂食直後および15分,30分,60分,120分後にマウスを安楽死させた後,室温環境下で3時間,6時間,12時間,1日及び3日放置した後,胃および腹腔内脂肪織を採取して,上述のごとくリアルタイムRT-PCRによってグレリンおよびレプチンの遺伝子発現並びにグレリン/レプチン比を検討する.死後変化におけるグレリンおよびレプチン遺伝子の安定性を検討する.法医実務への応用的研究として,法医剖検例において,食後経過時間が判明している事例について,グレリンおよびレプチンは中枢に存在するレセプターに作用することから,心内血,末梢血に加えて,脳脊髄液を採取して,それぞれの検体についてグレリンおよびレプチン濃度を検索する.そして,各検体におけるグレリン/レプチン比を算出して,食後経過時間の関連性について統計学的解析を行い,グレリンおよびレプチンを指標とする食後経過時間判定法を樹立する.
ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤を用いた歯髄保存療法の確立

歯髄保存療法剤として水酸化カルシウム製剤が使用されている.しかし,その高いアルカリ性のため炎症反応や被蓋象牙質の質や形成に要する期間などを考慮すると,改善点は多い.一方,ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤(HDACi)は,悪性腫瘍に対する分子標的薬剤として用いられているが,近年,骨芽細胞の骨形成を促進し,破骨細胞の分化を著しく阻害することが報告されている.本研究では,エピジェネティックス修飾に関わるHDACiのMDPC23細胞に対する分化誘導について検証した.HDACiは,MDPC23細胞の修復組織形成に関与している遺伝子発現の上昇,石灰化能を促進させることが示唆された.歯髄保存療法剤として水酸化カルシウム製剤を使用して,露髄面に硬組織形成を促進させる直接覆髄法が広く行われている.しかし,その高いアルカリ性のため生体局所での炎症反応や形成された被蓋象牙質の質や形成に要する期間などを考慮すると,改善点は多い.一方,ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤(HDACi)は,近年,骨芽細胞の骨形成を促進し,破骨細胞の分化を著しく阻害することが報告されている.これらのメカニズムが象牙芽細胞前駆細胞の修復組織形成に関与しているか詳細は明らかにされていない.そこで本研究では,エピジェネティックス修飾に関わるHDACiの象牙芽細胞前駆細胞に対する分化誘導について検証した.HDACiとしてMS-275,バルプロ酸(VPA),トリコスタチンA(TSA)および酪酸(NaB)を用いた.象牙芽細胞前駆細胞(MDPC23)を培養した.細胞増殖能の測定,位相差顕微鏡による細胞形態を観察,修復組織形成に関与していると考えられる遺伝子(Bmp2,Bmp4,Bmp6,Runx2,Alpl,Bglap,Spp1,Dspp,Dmp1)について遺伝子発現の検討を行い,また石灰化の評価はアリザリン染色,アルカリフォスファターゼ活性測定を行った.HDACi添加によりコントロールと比較してRunx2,Alp1,Bmp4およびBmp6の遺伝子発現に有意な増加が認められた.また,MDPC23に対するHDACiの石灰化促進作用も認められた.以上のことからHDACiは,MDPC23の修復組織形成に関与している遺伝子発現の上昇,アルカリフォスファターゼ活性および石灰化を促進させることが示唆された.現在、歯髄保存療法剤として水酸化カルシウム製剤を使用して、露髄面に硬組織形成を促進させる直接覆髄法が広く行われている。しかし、その高いアルカリ性のため生体局所での炎症反応や形成された被蓋象牙質の質や形成に要する期間などを考慮すると、改善点は多い。一方、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤(HDACi)は、悪性腫瘍に対する分子標的薬剤として用いられているが、近年、骨芽細胞の骨形成を促進し、破骨細胞の分化を著しく阻害することが報告されている。本年度は、エピジェネティックス修飾に関わるHDACiの象牙芽細胞前駆細胞に対する分化誘導について昨年度と同様にmRNAの発現の確認をするとともにアルカリホスファターゼ染色とアリザリン染色を行った。特に,酪酸ナトリウムにおいてコントロールと比較し染色が顕著であり、歯髄保存療法剤に有用である可能性が推察された。一方、トリコスタチンAは修復組織形成に関与していると考えられる遺伝子の上昇は認められるたが、アルカリホスファターゼ染色とアリザリン染色では染色が認められなかった。計画では免疫染色まで行う予定であったが、行えなかった。現在,歯髄保存療法剤として水酸化カルシウム製剤を使用して,露髄面に硬組織形成を促進させる直接覆髄法が広く行われている.しかし,その高いアルカリ性のため生体局所での炎症反応や形成された被蓋象牙質の質や形成に要する期間などを考慮すると,改善点は多い.一方,ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤(HDACi)は,悪性腫瘍に対する分子標的薬剤として用いられているが,近年,骨芽細胞の骨形成を促進し,破骨細胞の分化を著しく阻害することが報告されている.本年度は,エピジェネティックス修飾に関わるHDACiの象牙芽細胞前駆細胞に対する分化誘導について昨年度の研究からHDACi(MS-275 1 nM, VPA 1 mM, TSA 100 nM, 1 mM)によって遺伝子の比較的発現があったBMP-4およびBMP-6遺伝子に対してChIP(クロマチン沈降)法を行った.Acethyl-Histone H3抗体およびAcethyl-Histone H4抗体を用いた.ChIPで得られたサンプルをReal-time PCRを用い,BMP-4およびBMP-6の-200,-100,+100,+200の領域についてそれぞれPCRプライマーを作成し,ヒストンのアセチル化の解析を行った。Cq値より得られたInput%を比較した結果,Acethyl-Histone H3抗体でChIPを行った,TSA群のBMP-4 -100領域にコントロールと比較して優位なInput%差を認めた.以上の結果から,TSA 100 nMにてBMP-4遺伝子の発現上昇が認められたこと,アリザリン染色でも染色されていたことから,とくに歯髄の再石灰への関与が推察された.歯髄保存療法剤として水酸化カルシウム製剤が使用されている.しかし,その高いアルカリ性のため炎症反応や被蓋象牙質の質や形成に要する期間などを考慮すると,改善点は多い.

一方,ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤(HDACi)は,悪性腫瘍に対する分子標的薬剤として用いられているが,近年,骨芽細胞の骨形成を促進し,破骨細胞の分化を著しく阻害することが報告されている.本研究では,エピジェネティックス修飾に関わるHDACiのMDPC23細胞に対する分化誘導について検証した.HDACiは,MDPC23細胞の修復組織形成に関与している遺伝子発現の上昇,石灰化能を促進させることが示唆された.実験機器の故障等により,予定していたヒストンの修飾に関与する遺伝子の解析が行えなかった.次年度は、ヒストンH3およびH4のChipアッセイを行い、これまでの臨床研究の成果をまとめる予定である。医歯薬学1.平成26年度に引き続き遺伝子発現の検討およびアルカリフォスファターゼ活性・石灰化の観察を行う.2.免疫染色による観察を行う.解析を行えなかった遺伝子のPCR法のためのプライマー作成費である.平成26年度に引き続き遺伝子発現の検討,アルカリフォスファターゼ活性,石灰化の観察および免疫染色による観察を行う.上記の計画の遂行のため,1PCR法のためのプライマー製作費および試薬の購入2免疫染色に使用する抗体の購入3研究関連学会等への出張旅費,を本年度の研究費として使用する予定である.
状態遷移モデルに基づくレーダ信号処理法とその応用展開

本研究は,新しい超広帯域レーダ信号処理法の開発と,その構造物非破壊診断や地中埋設物探査への応用を目指すものである.先行研究で提案したレーダ信号処理用の状態遷移モデルを用いることにより,信号に含まれる系列情報を有効に利用し高い識別・同定性能を得ること,および応答信号から得られる様々なパラメータを特徴量とすることにより,精度向上を図ることを目的としている.最終年度は,(1)鉄筋コンクリート非破壊診断への応用における偏波情報の有効性の検討,(2)コンクリートや土壌の媒質定数(誘電率,導電率)推定法の提案を行うとともに,(3)シミュレーションおよび計測実験による提案法の有効性の検討を行った.まず,(1)については,これまでの単一偏波(E偏波)計測に加えてH偏波の情報も利用するため,H偏波について理論解析を行った,その結果,H偏波計測はターゲットの状態に対して敏感であり,精度向上が期待できることを確認した.次に,(2)については,レーダを用いた誘電率および導電率(含水量)推定の方法を提案し,数値シミュレーションにより,手法の有効性の検討を行った.これは,コンクリートや土壌の媒質定数を精度よく推定することが,非破壊診断の精度向上のために重要となるからである.検討の結果,計測条件と推定精度の関係に関する知見が得られた.(3)については,シミュレーションデータと埋設物探査の実測データを用いて推定精度の検証を行った.これらの成果により,提案手法の有効性を確認するとともに,応用する上での問題点と改善点を明確にした.本研究は,新しい超広帯域レーダ信号処理法の開発と,その構造物非破壊診断や地中埋設物探査への応用展開を行うものである.具体的には,これまで提案してきたレーダ信号処理用の状態遷移モデルをCスキャン計測されたレーダ信号に対して適用し,系列情報を利用することにより高い識別・同定性能を得ること,及び時間応答から得られる位相と振幅パラメータを特徴量とすることにより精度向上を図ることを目的としている.初年度は,信号処理技術の開発・改良,及び非破壊診断のための基礎データの生成を中心に,次の課題に取り組んだ.(1)計測信号の特徴量とその系列情報処理アルゴリズムの検討状態遷移モデルを用いた系列情報処理をCスキャンデータに対してどのように適用するかについて検討を行った.また,識別・同定性能を左右する特徴量として位相と振幅パラメータを提案しているが,それに加えて応答のパワースペクトルに基づく特徴量についても検討を行い,その有効性を確認した.(2)腐食コンクリートのモデル化と数値シミュレーション応用分野の一つである鉄筋コンクリートの非破壊劣化診断技術では,鉄筋コンクリートの劣化状態とレーダ応答との関係を明確にしておく必要がある.このため,鉄筋コンクリートの腐食状態を単純な構造でモデル化し,このモデルからの応答を解析的に求めることにより,腐食状態と応答との関係を明確にした.この結果は次年度以降に予定している性能評価のための基準データとなる.今年度の進捗状況は概ね計画通りである.年度初めに地震により実験室が被災したため,実験は全て次年度以降に行うように予定を変更し,今年度は理論計算とシミュレーションのみを行った.実験室と機材の一部が使用できなくなったため,次年度以降の実験計画を一部見直す必要が生じているが,当初予定していた計画を大幅に修正する必要はないであろうと考えている.本研究は,新しい超広帯域レーダ信号処理法の開発と,その構造物非破壊診断や地中埋設物探査への応用展開を目指すものである.これまでの研究で提案したレーダ信号処理用の状態遷移モデルを用いることにより,信号に含まれる系列情報を有効に利用し,高い識別・同定性能を得ること,及び時間応答から得られる位相と振幅パラメータを特徴量とすることにより精度向上を図ることを目的としている.2年目は,初年度に引き続き信号処理法の改良に取り組むとともに,シミュレーションデータの生成,及び実測データの取得に向けて計測実験の準備を行った.また,新たな応用についても検討を行った.主要な研究内容は次のとりである.(1)計測信号の特徴量とその系列情報処理アルゴリズムの検討昨年度の引き続き,状態遷移モデルの適用方法,及び要素として用いる特徴量について検討を行った.これまで検討してきた位相と振幅パラメータに加え,周波数領域マルチスケール特徴量を新たに提案し,その有効性について検討を行った.(2)コンクリートの腐食過程の解析及び土壌含水率の推定への応用鉄筋コンクリートの非破壊劣化診断への応用のため,前年度は鉄筋コンクリートの腐食状態の近似モデルを提案した.今年度は腐食分布を解析的に導出することにより,劣化進行過程の精密なモデル化を行った.また,本研究で開発する信号処理法の新たな応用として,レーダを用いた土壌含水量を推定する問題についても検討を開始した.地表面下の比較的浅い部分の土壌含水量を推定することができれば,様々な分野で応用が期待できる.現在,その有効性について検討中である.初年度,地震により実験室が被災したため実験関連が若干遅れているが,代わりに理論計算と数値シミュレーションを進めているため,全体的にみれば遅れは僅かである.実験機材の一部が使用できなくなったため,実験計画を一部見直しているが,当初の予定を大幅修正するものではないと考えている.本研究は,新しい超広帯域レーダ信号処理法の開発と,その構造物非破壊診断や地中埋設物探査への応用を目指すものである.先行研究で提案したレーダ信号処理用の状態

遷移モデルを用いることにより,信号に含まれる系列情報を有効に利用し高い識別・同定性能を得ること,および応答信号から得られる様々なパラメータを特徴量とすることにより,精度向上を図ることを目的としている.最終年度は,(1)鉄筋コンクリート非破壊診断への応用における偏波情報の有効性の検討,(2)コンクリートや土壌の媒質定数(誘電率,導電率)推定法の提案を行うとともに,(3)シミュレーションおよび計測実験による提案法の有効性の検討を行った.まず,(1)については,これまでの単一偏波(E偏波)計測に加えてH偏波の情報も利用するため,H偏波について理論解析を行った,その結果,H偏波計測はターゲットの状態に対して敏感であり,精度向上が期待できることを確認した.次に,(2)については,レーダを用いた誘電率および導電率(含水量)推定の方法を提案し,数値シミュレーションにより,手法の有効性の検討を行った.これは,コンクリートや土壌の媒質定数を精度よく推定することが,非破壊診断の精度向上のために重要となるからである.検討の結果,計測条件と推定精度の関係に関する知見が得られた.(3)については,シミュレーションデータと埋設物探査の実測データを用いて推定精度の検証を行った.これらの成果により,提案手法の有効性を確認するとともに,応用する上での問題点と改善点を明確にした.今年度の成果を踏まえて,引き続き信号処理法の改良に取り組むとともに,実測テータの取得に向けて実験の準備を行う.具体的な予定は以下のとおりである.(1)系列情報処理を用いた識別アルゴリズムの改良前年度の引き続き,信号処理法の改良を行う.状態遷移モデルには多くのモデルがあり,また多くのパラメータが選択できるため,性能向上のためのモデルの選択とパラメータの選択について検討を行う.また,2次元系列データの処理法について検討を行う.(2)実験計画の見直しとセンサ用アンテナの設計と製作地震により実験室が被災したため,実験環境の再整備を行うとともに実験計画を一部見直す.もし性能評価のための計測データを十分収集できない場合は,理論検証のためのデータ取得のみを行い,詳細な性能評価はシミュレーションに委ねることを検討する.これまでの研究成果を踏まえて,提案手法の最終検討と性能評価,及び実験データを用いた検証を行う.具体的には以下の事項を中心に検討を行う予定である.(1)状態遷移モデルの適用方法の検討状態遷移モデルの適用方法はいくつか考えられる.また,特徴量についても様々は組合せが考えられる.シミュレーションを通して,最適な適用方法と特徴選択について検討する.(2)応用についての検討当初予定していたコンクリート劣化診断への応用,地中埋設物探・識別への応用に加えて,土壌含水率推定への応用についても検討を行う.地震により実験室が被災したため,当初予定していた実験準備およびセンサアンテナの試作を中止せざるを得なくなった.このため,実験関係で計上していた予算については執行せず,翌年度に繰り越すこととした.初年度,地震により実験室が被災したため,当初の予算執行計画から変更が生じている.その影響で,執行予定であった実験関連の予算の繰り越しが生じている,繰り越し分については翌年度に実験関連経費とシミュレーション関連経費として執行予定である.
歯周病細菌関連の各種菌体表層成分が歯周組織に与える影響

歯周病は局所の炎症性骨吸収を起こす歯科領域における代表的感染症の一つである.我々はこれまでに歯周炎関連細菌のひとつであるActinobacillus actinomycetemcomitans(A.a.)のリポ多糖(LPS)や莢膜多糖抗原(CP)の生物学的活性を調べてきた.その結果CPは,IL-1やPGE_2を介した骨吸収活性や破骨細胞形成能をLPSと同様に有していた.一方,歯周炎関連細菌に対する血清抗体価が早期発症型歯周炎(EOP)患者で有意に高いことが報告されており,我々はこのメカニズムについて調べた.EOP患者の単球に,無刺激で培養すると健常者の単球とは異なり長い紡錘形の細胞に変化する.この細胞はCD11c表面抗原を多数有し,幼弱なリンパ球の増殖能を亢進する樹状細胞(DC cell)で,さらに免疫グロブリン量が細胞数に依存して増加することが明らかとなった.すなわちEOP患者の単球系の細胞がCPやLPSなどの刺激を受けた場合,DC cellに分化しやすく,この細胞が患者の血清抗体価を亢進していることを発見した.これらの結果,EOPの病態解明および診断法の確立に非常に有益であった(H14年度).つぎに菌体構成成分のサイトカイン産生に与える影響を調べたところ,b型のCP刺激により線維芽細胞からのIL-6とIL-8の産生抑制が認められた(H15年度).また,細菌由来のLPS, CPおよび宿主の過剰なIL-6の産生が病的な歯槽骨吸収を起こすことが報告されている.我々は,破骨細胞が産生し,オートクラインに骨吸収の抑制に働く,Osteoclast Inhibitory Peptide-1(OIP-1)の抑制機序について検討を行った.OIP-1のC領域のペプチドを合成し,OIP-1と同様の破骨細胞の抑制活性が認められた.さらに,OIP-1のC領域ペプチドの活性は,抗OIP-1抗体により特異的に阻止された.以上より,OIP-1のC領域が活性部位であることが証明された。このC領域ペプチドは,抗原性が少なく,化学的に合成できることより薬剤としての応用が期待される.上記のように,今回の研究で早期発症型歯周病の病因解明,歯周病の治療薬について非常に有意義な知見が得られ歯科医学の発展に大いに寄与した.歯周病は局所の炎症性骨吸収を起こす歯科領域における代表的感染症の一つである.我々はこれまでに歯周炎関連細菌のひとつであるActinobacillus actinomycetemcomitans(A.a.)のリポ多糖(LPS)や莢膜多糖抗原(CP)の生物学的活性を調べてきた.その結果CPは,IL-1やPGE_2を介した骨吸収活性や破骨細胞形成能をLPSと同様に有していた.一方,歯周炎関連細菌に対する血清抗体価が早期発症型歯周炎(EOP)患者で有意に高いことが報告されており,我々はこのメカニズムについて調べた.EOP患者の単球に,無刺激で培養すると健常者の単球とは異なり長い紡錘形の細胞に変化する.この細胞はCD11c表面抗原を多数有し,幼弱なリンパ球の増殖能を亢進する樹状細胞(DC cell)で,さらに免疫グロブリン量が細胞数に依存して増加することが明らかとなった.すなわちEOP患者の単球系の細胞がCPやLPSなどの刺激を受けた場合,DC cellに分化しやすく,この細胞が患者の血清抗体価を亢進していることを発見した.これらの結果,EOPの病態解明および診断法の確立に非常に有益であった(H14年度).つぎに菌体構成成分のサイトカイン産生に与える影響を調べたところ,b型のCP刺激により線維芽細胞からのIL-6とIL-8の産生抑制が認められた(H15年度).また,細菌由来のLPS, CPおよび宿主の過剰なIL-6の産生が病的な歯槽骨吸収を起こすことが報告されている.我々は,破骨細胞が産生し,オートクラインに骨吸収の抑制に働く,Osteoclast Inhibitory Peptide-1(OIP-1)の抑制機序について検討を行った.OIP-1のC領域のペプチドを合成し,OIP-1と同様の破骨細胞の抑制活性が認められた.さらに,OIP-1のC領域ペプチドの活性は,抗OIP-1抗体により特異的に阻止された.以上より,OIP-1のC領域が活性部位であることが証明された。このC領域ペプチドは,抗原性が少なく,化学的に合成できることより薬剤としての応用が期待される.上記のように,今回の研究で早期発症型歯周病の病因解明,歯周病の治療薬について非常に有意義な知見が得られ歯科医学の発展に大いに寄与した.歯周病関連細菌の一つであるActinobacillus actinomycetemcomitans(A.a.)の莢膜多糖抗原(CP)とリポ多糖(LPS)を抽出した.次に愛知学院大学歯学部附属病院に来科した歯周病患者から採取した歯肉線維芽細胞(HGF)をCPまたはLPSで刺激し,培地中に産生されるインターロイキン-6(IL-6)とIL-8をELISA法にて測定した.その結果,CPで刺激した場合,IL-6もIL-8も濃度依存的にその産生量が減少した.LPSの場合はこれまでの報告と同様に,産生量が増加した.またCPに対する抗体により,CPのIL-6産生抑制作用が阻害されるかどうかについても調べた.

その結果IL-6,IL-8の抑制作用はCPに対する抗体により完全にブロックされた.これらの結果から,CPはHGFからのIL-6,IL-8の産生を直接抑制することが明らかとなった.またA.α.は血清型の違いにより,その病原性に違いがあることが臨床的に報告されており,特にマウス株化マクロファージをCPで刺激した場合,血清型aとcはIL-1αは産生されなかったのに対し,血清型bはIL-1αを産生した.そこで今回の研究においても,HGFからのIL-6,IL-8の産生抑制が,血清型bに特異的なものかどうかを調べた.その結果IL-6とIL-8の産生抑制作用は血清型aやcには認められず,血清型bに特異的なものであった.したがって,CPはHGFからのIL-6とIL-8の産生を抑制することが明らかとなった.IL-6,IL-8の産生抑制により歯周局所での抗体産生や好中球の走化性を抑制している可能性が示唆された.歯周病は局所の炎症性骨吸収を起こす歯科領域における代表的感染症の一つである.我々はこれまでに歯周炎関連細菌のひとつであるActinobacillus actinomycetemcomitans(A.a.)のリポ多糖(LPS)や莢膜多糖抗原(CP)の生物学的活性を調べてきた.その結果CPは,IL-1やPGE_2を介した骨吸収活性や破骨細胞形成能をLPSと同様に有していた.一方,歯周炎関連細菌に対する血清抗体価が早期発症型歯周炎(EOP)患者で有意に高いことが報告されており,我々はこのメカニズムについて調べた.EOP患者の単球は,無刺激で培養すると健常者の単球とは異なり長い紡錘形の細胞に変化する.この細胞はCD11c表面抗原を多数有し,幼弱なリンパ球の増殖能を亢進する樹状細胞(DC cell)で,さらに免疫グロブリン量が細胞数に依存して増加することが明らかとなった.すなわちEOP患者の単球系の細胞がCPやLPSなどの刺激を受けた場合,DC cellに分化しやすく,この細胞が患者の血清抗体価を亢進していることを発見した.これらの結果,EOPの病態解明および診断法の確立に非常に有益であった(H14年度).つぎに菌体構成成分のサイトカイン産生に与える影響を調べたところ,b型のCP刺激により線維芽細胞からのIL-6とIL-8の産生抑制が認められた(H15年度).また,細菌由来のLPS,CPおよび宿主の過剰なIL-6の産生が病的な歯槽骨吸収を起こすことが報告されている.我々は,破骨細胞が産生し,オートクラインに骨吸収の抑制に働く,Osteoclast Inhibitory Peptide-1(OIP-1)の抑制機序について検討を行った.OIP-1のC領域のペプチドを合成し,OIP-1と同様の破骨細胞の抑制活性が認められた.さらに,OIP-1のC領域ペプチドの活性は,抗OIP-1抗体により特異的に阻止された.以上より,OIP-1のC領域が活性部位であることが証明された.このC領域ペプチドは,抗原性が少なく,化学的に合成できることより薬剤としての応用が期待される.上記のように,今回の研究で早期発症型歯周病の病因解明,歯周病の治療薬について非常に有意義な知見が得られ歯科医学の発展に大いに寄与した.
有機触媒を用いたドミノ反応によるキラル有用化合物の迅速合成

ドミノ反応は同一容器内で複数の反応を順次行うために、中間体を単離する必要がなく、反応間における精製工程を省略するので、操作時間の短縮、廃溶媒の低減といった利点を有する、環境調和型の反応である。申請者は既に、多くのドミノ反応を開発し、ドミノ反応を用いたプロスタグランジンA1およびE1メチルエステルのthree-pot合成、インフルエンザ治療薬タミフルのone -pot合成を達成した。有機触媒はドミノ反応に適した触媒である事に注目し、本研究では有機触媒を用いた不斉触媒反応を基盤とする、有用なドミノ反応を開発し、重要な光学活性合成中間体を、環調和型手法で効率的に合成する事を目的として、検討を行う。具体的にはケトンを求核剤とし、α,β-不飽和アルデヒドを求電子剤とするマイケル反応は、δケトアルデヒドを合成する優れた反応であるが、その直接的不斉マイケル反応の成功例はない。今回、ケトンを2級アミンでエナミンに変換し、α,β-不飽和アルデヒドに我々の開発したdipenylprolinol silyl etherを作用させることでイミニウム塩とし、不斉触媒マイケル反応が実現できないかと考え検討を行った。本反応においては、ケトンと反応する2級アミンはα,β-不飽和アルデヒドとも反応し、高い不斉収率の実現は困難と考えられたが、実際に実験を行うと、2級アミンとして不斉炭素を有しないピロリジンを用いた場合にも、91%eeという高い不斉収率で目的物が得られた。反応条件の最適化の結果、4ーヒドロキシプロリンを2級アミンとして用いたときに、高いシン選択性でまた高い不斉収率でマイケル付加体が得られることを明らかにした。ケトンを求核剤とし、α,β-不飽和アルデヒドを求電子剤とするマイケル反応は困難な反応と考えていたが、シクロヘキサノンとシンナムアルデヒドとのマイケル反応において、4ーヒドロキシプロリンとdipenylprolinol silyl etherという2つの触媒を併せ用いることにより、高いシン選択性でまた高い不斉収率で進行するマイケル付加反応を見出すことができた。さらに本反応が広い一般性を有することも明らかにすることができた。従い、当初の予期していた目的反応が実現でき、概ね計画通りに研究が進展していると判断している。本年度実現したマイケル反応において、2つの触媒の役割を明らかにする。光学活性な2級アミンを用いて、ケトンから得られるエナミンのエナンチオ面の反応性の制御ができないかと考え、すでに検討を行ったが、現在のところ成功していない。これは、予期したエナミンを経由していない可能性があり、反応機構に関する検討を行い、この点を明らかにする。反応機構が明らかになることにより、反応の展開が容易になると考える。2つの触媒を併せ持ちいることにより、マイケル反応が進行したので、この原理を他のケトン求核剤との反応に適用して、反応の拡張を目指す。例えば、シクロヘキサノンに変え、シクロへキセノンを用いα,β-不飽和アルデヒドと反応させれば、最初のマイケル反応に引き続き、連続して分子内マイケル反応が進行する可能性があり、このようなドミノ反応が進行すれば2環性化合物が一挙に得られることになる。最初のマイケル反応が高い不斉収率で進行することが期待できるので、生成物が光学活性体として得られることになる。このほかにも求核剤を変更することにより、種々の化合物が光学活性体として得られる可能性があり、種々の求核剤に関して検討を行う。

さらに本反応が広い一般性を有することも明らかにすることができた。従い、当初の予期していた目的反応が実現でき、概ね計画通りに研究が進展していると判断している。本年度実現したマイケル反応において、2つの触媒の役割を明らかにする。光学活性な2級アミンを用いて、ケトンから得られるエナミンのエナンチオ面の反応性の制御ができないかと考え、すでに検討を行ったが、現在のところ成功していない。これは、予期したエナミンを経由していない可能性があり、反応機構に関する検討を行い、この点を明らかにする。反応機構が明らかになることにより、反応の展開が容易になると考える。2つの触媒を併せ持ちいることにより、マイケル反応が進行したので、この原理を他のケトン求核剤との反応に適用して、反応の拡張を目指す。例えば、シクロヘキサノンに変え、シクロへキセノンを用いα,β-不飽和アルデヒドと反応させれば、最初のマイケル反応に引き続き、連続して分子内マイケル反応が進行する可能性があり、このようなドミノ反応が進行すれば2環性化合物が一挙に得られることになる。最初のマイケル反応が高い不斉収率で進行することが期待できるので、生成物が光学活性体として得られることになる。このほかにも求核剤を変更することにより、種々の化合物が光学活性体として得られる可能性があり、種々の求核剤に関して検討を行う。
超微粒液体ガリウムの生成機構と融媒特性

1.液体状態の金属ガリウム(融点29.78°C)を、よく精製したヂメヂルスルホキシド(DMSO),N,N-ジメチルホルムアミド(DMFA)、N-メチルホルムアミド(NMFA),ホルムアミド(FA)、メタノ-ル(MT)、ペンタデカン(PD)、ジイソプロピルエ-テル(DIPE)、ミクロヘキサン(CX)、ベンゼン(BZ)中で、一定の条件で混合撹拌し、微粒化が生じたDMSO,DMF,NMF,FA,MT,の場合について、生成微粒子の粒径分布を沈降法により径時的に測定した。粒径分布は複雑な様相を呈したが,媒体の動粘性係数が大きい方が微粒化が進み易い傾向が認められた。ただし、非極性溶媒中では微粒化が全く起こらず、ガリウム-媒体間の界面物性が重要であることが示唆された。2.生成した微粒子のXPS,およびX線回折結果から、微粒子の表面はほぼ酸化ガリウムで覆われているが、内部な室温においても液体状態を保っていることが明らかとなった。DMSO中でのガリウム微粒化過程で微量ながら硫黄化合物の生成が検出されたことから、表面酸化のための酸素は媒体に由来しているものと考えられた。3.DMSOを溶媒とし、ガリウム微粒子を触媒とするα-D-グルコ-スの変施光反応に対する動力学的検討から、グルコ-スの濃度領域によりその触媒への吸着状態が大きく変化していることを示唆する結果を得た。4.ペンドントドロップ法による溶媒-液体ガリウム界面張力測定から、界面エネルギ-の媒体による変化を評価した。DMSOにα-D-グルコ-スを加えた場合には、界面張力に他の系に比べて約1桁大きな変化が観測され、グルコ-ス-ガリウム間に化学的相互作用が認められた。以上から、液体ガリウムの微粒化には、媒体の動粘性係数、極性等の物理的因子の他、媒体が新生ガリウム表面と強く相互作用し得ることが重要であることが判った。