hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
立体映像が遠隔教育場面における社会的存在感及び教育効果に及ぼす影響に関する研究

本研究では,2Dの映像と3Dの映像が遠隔教育場面にもたらす差異について,授業評価アンケートで一般的に質問される観点における授業の知覚,立体感・臨場感・疲労感などの映像の知覚,および社会的存在感の観点から検討を行った.その結果,3D映像には立体感があり,講義に臨場感を感じたり,講師を身近に感じたりするものの,映像視聴には違和感や目の疲労感を伴い,映像の見やすさも2Dに比べて劣るといえることが示唆された.また,教員の授業方法や,理解度,満足度など,授業に対する受講者の知覚については,2Dと3Dで違いが見られないこと,社会的存在感についてもそれは同様であることが示された.本年度は,2Dでおこなわれている遠隔教育の例として,大阪大学サンフランシスコ教育研究センターから行われている遠隔授業を取り上げ,その授業の効果を測定した.その結果,受講生は非受講生に比べて元々海外に高い関心を寄せていることや,海外で就職や生活したいと思う程度には,同一性の発達が関わってくること,遠隔教育の場はそうした目的に即したデザインになっていることなどが明らかになった.本研究は立体映像には直接は触れなかったが,従来型の遠隔講義が比較的長期間の間にもたらす効果について,同一性などの心理的側面との関係から明らかにすることができた.また,本年度は,2Dの映像と3Dの映像が遠隔教育場面にもたらす差異について検討するために実験を行った.実験では,3D映像と2D映像を用いて15分程度の授業映像を被験者に見てもらい,授業評価アンケートで一般的に質問される観点における授業の知覚,立体感・臨場感・疲労感などの映像の知覚,および社会的存在感の観点から検討を行った.その結果,3D映像には立体感があり,講義に臨場感を感じたり,講師を身近に感じたりするものの,その映像視聴には違和感や目の疲労感を伴い,映像の見やすさも2Dに比べて劣るといえることが示唆された.また,教員の授業方法や,理解度,満足度など,授業に対する受講者の知覚については,2Dと3Dで違いが見られないこと,社会的存在感についてもそれは同様であることが示された.これらのことから,3D映像は,遠隔講義にはメリットが少ないためあまり適さないことが示唆されたが,立体感や臨場感が効果を持つ可能性がある,交流学習などの用途には,眼の疲れなどを考慮すれば,利用出来る場面があり得ることも示された.本研究では,2Dの映像と3Dの映像が遠隔教育場面にもたらす差異について,授業評価アンケートで一般的に質問される観点における授業の知覚,立体感・臨場感・疲労感などの映像の知覚,および社会的存在感の観点から検討を行った.その結果,3D映像には立体感があり,講義に臨場感を感じたり,講師を身近に感じたりするものの,映像視聴には違和感や目の疲労感を伴い,映像の見やすさも2Dに比べて劣るといえることが示唆された.また,教員の授業方法や,理解度,満足度など,授業に対する受講者の知覚については,2Dと3Dで違いが見られないこと,社会的存在感についてもそれは同様であることが示された.本年度は、遠隔教育における社会的存在感に関して、今後の研究の基礎とするための質問紙調査を行うと共に、立体映像を用いた遠隔講義を行うための環境の整備を行った。質問紙調査に関して具体的には、大阪大学で行われているオムニバスの遠隔講義について、毎回質問紙調査を行い、授業評価アンケートの項目と社会的存在感得点をあわせて測定した。分析の結果、基本的に同一のテレビ会議システムを通したやりとりであっても、各回の社会的存在感得点に差が生じることが確認された。また、社会的存在感得点と授業評価アンケートの項目との相関分析の結果、総合的には社会的存在感は理解度や満足度などと相関が強く、授業評価アンケートで取り上げられる項目の多くともある程度の相関が確認されたため、授業評価アンケートで通常測定される項目の改善に取り組むことが、遠隔授業における社会的存在感を全体としては向上させることが明らかになった。一方で、個別の回を見た場合、難易度の高さが社会的存在感を抑制する可能性や、授業評価アンケートの項目とは全く異なった軸により社会的存在感が決定される可能性なども示唆された。この成果に関しては、国内外の学会で発表を行った。また、立体映像を用いた遠隔講義を行うための環境の整備に関しては、3Dに対応したハイビジョンビデオカメラと、裸眼立体視可能な3Dテレビを2組用意することで、2地点間で同時双方向的なコミュニケーションを行うことが可能な環境を構築した。当初の計画通り、3Dに対応した遠隔教育環境の構築を行うと共に、社会的存在感と、授業の満足度や理解度、及び、その他授通常業評価アンケートで測定される項目の関係を明らかにすることができた。当初は、3D環境下で、社会的存在感と、満足度、理解度、疲労感の関係を調査する予定であったが、その前により授業に関係が深い授業評価アンケートで測定される要因との関連を押さえた上で研究を進めた方が有意機であると判断したため、3D環境下での測定は次年度に順延したが、全体としては、おおむね順調に進展していると考える。今年度は3D環境下において、教育活動を実施し、社会的存在感と、理解度や満足度、疲労感、その他授業評価アンケートで一般的に測定される項目との関連を調査する。

3D環境下での実験は、分析を容易にするため、まず録画した授業を再生しそれを評価する形で行い、3D環境下での効果と課題を確認した上で、双方向の実験を行う予定である。該当なし
側鎖間架橋ヘリカルペプチドの完成形の構築

当該年度の研究を遂行できる人員が、実質研究代表者である本人のみとなってしまったため、共同研究者との研究成果の公表のみとなった。また研究成果の公表は、共同研究者とのものである一件となった。側鎖間架橋ヘリカルペプチドを効率よく合成するために、マイクロウェーブ反応装置の利用を始めた。マイクロウェーブ反応装置を利用することによって、反応時間の短縮、収率の向上が達成されるので、今後効率よく側鎖間架橋ヘリカルペプチドを合成できることが期待される。現在鋭意検討中であるが、架橋反応においてもマイクロウェーブ反応装置による収率向上が期待される。もう一つ検討を行っているのが、架橋剤のスペーサについてである。これまで汎用してきたのは、アセチレンやベンゼンといった疎水性で比較的剛直な骨格である。その理由として考えていたのが、側鎖間架橋ヘリカルペプチドのヘリックス含有率の高さである、アルキル鎖やオキシエチレン鎖で架橋するとヘリックス含有率が低くなってしまう傾向にある。しかしながらオキシエチレン鎖であれば、親水性が向上するため細胞膜表面に近づき易くなると考えられる。結果、エンドサイトーシスによって細胞膜に取り込まれてしまえば、タンパク質等の標的との結合は、たとえヘリックス含有率が低くてもinduced fitによって概ね良好な機能を発揮すると予想している。現在、オキシエチレン鎖で架橋した側鎖間架橋ヘリカルペプチドを合成中である。現在、研究を遂行できる人員が研究代表者である本人のみであるため、研究の進捗はやや遅れている。現状を改善するため、積極的に共同研究を行う予定である。オキシエチレン鎖で架橋したヘリカルペプチドを従来型の架橋ヘリカルペプチドとの細胞内挙動を比較検討していく。もう一つ側鎖間架橋ヘリカルペプチドを用いてエンドサイトーシスと細胞膜との関係を調べる予定である。当該年度において、二つの成果を公表した。一つは、側鎖間架橋ヘリカルペプチドのカルボキシ末端にDーアミノ酸残基を導入することで顕著な酵素耐性の向上と細胞内活性の上昇が見られたというものである。具体的にはDーアミノ酸として最も単純なDーアラニンを固相合成法により複数導入することで、側鎖間架橋ヘリカルペプチドがこれまでのエンドペプチダーゼ耐性に加えてエキソペプチダーゼに対する耐性を示した。それに伴い、従来の側鎖間架橋ヘリカルペプチドの持つアポトーシス誘導能も大きく向上することが分かった。酵素耐性の向上が細胞内安定性をもたらし、その結果長時間機能することができたためであると考える。非常に単純な手法で細胞内安定性が改善されたことは、本手法が極めて有用であり、側鎖間架橋ヘリカルペプチドの完成形を目指す上での基盤になることを意味する。また、ペプチド医薬品の機能向上への応用も期待される。もう一つは、側鎖間架橋ヘリカルペプチドを金基板に固定化し、プローブとして応用するというものである。金基板に側鎖間架橋ヘリカルペプチドを固定化するに際して、カルボキシ末端を介して金基板に垂直に、もしくは架橋部位を介して金基板に平行に固定化する手法を用いた。今回用いたペプチドのアミノ酸配列はDNA結合能を有し、固定化手法の違いが結合能にどのような影響を与えるかを電気化学的に評価した。電気化学的応答部位として、フェロセンを用いた。現段階でどちらの固定化方法が優れているということは言えないが、今後の研究進捗次第で側鎖間架橋ヘリカルペプチドの細胞外における一つの応用系となることが期待される。側鎖間架橋ヘリカルペプチドの完成形を構築するに当たって、Dーアミノ酸を導入することによって得られた酵素耐性に関する成果は今後の研究を展開していく上で根幹を成すものである。なぜなら、適度な細胞内安定性はペプチド医薬品の実用性を考える上で必要不可欠な要素である。この点に関して目途が立ったということは、当該研究課題が折り返し手前まで来ていることを意味する。側鎖間架橋ヘリカルペプチドの完成形の構築を行うにあたって、二つの目標がある。

一つは細胞内安定性の向上、もう一つは膜透過性機構の解明である。両者が結実することは、ペプチド創薬における大きな道標になると言える。現在までの進捗状況において述べたように、前者に関してはほぼ目途が立ったので、今後後者に関して取り組んでいく。今年度は、まずオキシエチレン鎖等で架橋したヘリカルペプチドを合成し、これまでに合成した架橋ペプチドとの膜透過性の違いを評価していく。膜透過性に対して重要なのは、架橋構造なのか、親水性と疎水性のバランスなのか、安定なヘリックス構造なのか、これらが複合的に関係しているのか、はたまた他の要素が関係しているのかを細胞内実験により明らかにしていく。最終年度においては、アポトーシス誘導のモデル系を用いて側鎖間架橋ヘリカルペプチドの完成形の機能評価を行う予定である。オキシエチレン鎖で架橋したヘリカルペプチドを従来型の架橋ヘリカルペプチドとの細胞内挙動を比較検討していく。もう一つ側鎖間架橋ヘリカルペプチドを用いてエンドサイトーシスと細胞膜との関係を調べる予定である。旅費に関しては、所属機関から支給された金額で足りたため発生しなかった。人件費・謝金に関しては、必要が生じなかったために使用しなかった。その他に関しては、論文投稿費用を必要としなかったために発生しなかった。今後、細胞内試薬等の高額な試薬が必要となるので、それに充当する予定である。物品費に関しては、所属機関からの支給もあったため残額が生じた。旅費に関しては、所属機関から支給された金額でほぼ賄えたため、少額のみの支出となった。人件費・謝金に関しては、結果として必要がなかったため発生しなかった。その他に関しては、論文投稿費用を必要としなかったため発生しなかった。細胞膜とエンドサイトーシスの関係を調べるために、高額な試薬やキットが必要となる。
初等中等教育段階において複数学年で活用する数学的モデリング教材の開発と評価の整備

本研究においては、「モデルの再構成」を促す複数の学年で利用できる数学的モデリングのための教材の開発と、生徒のモデリング活動に対する評価とりわけ観点別学習状況の評価の客観的で信頼性の高い評価活動のための「観点別評価一覧表」の充実や評価計画の整備を主たる目的とする。教材開発については、中高6年間で利用できる教材開発を小学校にまで広げて小中高12年間での利用を見通した教材開発を行った。今年度は各校種において、以下のように教材開発及び授業実践を行った。小学生(高学年)に対しては「中学校で学習する数学的知識を用いた図形の課題」を探究する教材、中学生に対しては比例・反比例の単元において「紙束の枚数を比例・反比例の関係(厚さまたは重さ)を用いて求める」課題をICT機器を活用しながら探究する教材、高校生に対してはセンサー(温度・光)を用いて現実世界の課題を探究する教材を、それぞれ開発及び授業実践を行った。特に、中学校においては、これまで先行研究などで用いられてきた課題についての問題点を解消するために改良した課題を開発した。また、3Dプリンターや3Dスキャナーを活用しながら空間認知に関する教材開発や上記の課題を異なる校種において系統的に実施する研究を行った。評価については、まず、教師アンケート調査を実施し、拙稿(平成1719年度の科研費(奨励研究))で示した「4点法と択一式」の方法や、平成21年度に示した「CT値」を用いて定量的に分析しながら先行研究で指摘されている「教師間の意識のずれ」を再確認した。また、H28の科研費の成果である「話し合いによる教師間の意識のずれの修正法」についての検証を行った。
緑内障性視神経障害進行の活動部位仮説の立証と乳頭出血、予後予測に関する研究

網膜神経線維欠損(NFLD)を明瞭に確認できる正常眼圧緑内障(NTG)を対象に,経時的にNFLD角度を測定し,拡大群と不変群の長期経過の差異を, DHの出現,視野障害の進行から解析した。NFLD拡大群の方が有意にDHの頻度が高く、視野障害の進行を認めた。DHはそのほとんどがNFLDの境界近傍に生じ,NFLDはDHをきたした方向に拡大し,しかも黄斑側に拡大しやすい。DHはNFLDが拡大する際に毛細血管網が破綻して境界線に沿って出現する可能性が高い。Rim notchとそれに続くNFLDの境界線が早期緑内障での進行のActive siteと考えられる。我々は、少なくとも3年以上1ヶ月から2ヶ月に1回経過観察を行った正常眼圧緑内障患者を、無赤色化した眼底写真で網膜神経線維層欠損の角度を定量化し、網膜神経線維層拡大群と、網膜神経線維層欠損不変群に分類し後ろ向きに解析した。93例93眼を解析し(平均観察期間8.2年)、その中で55眼に網膜神経線維層欠損の拡大が見られた。乳頭出血は網膜神経線維層欠損の拡大がみられた55眼中35眼(63.6%)でみられ、網膜神経線維層欠損不変群では、38眼中6眼(15.8%)のみであった。乳頭出血の頻度は網膜神経線維層欠損拡大群が統計学的に有意に多かった。網膜神経線維層欠損拡大群では、21眼(38.2%)で複数回の乳頭出血がみられた。網膜神経線維層拡大群の中で、48眼(87.3%)が黄斑部に向かって網膜神経線維層が拡大していた。乳頭出血が網膜神経線維層欠損に隣接する25眼中21眼(84.0%)で、乳頭出血のある方向に網膜神経線維層欠損が拡大した。また、視野が進行しない累積確率は、網膜神経線維層欠損不変群に比べて、網膜神経線維層拡大群が有意に低かった。また、眼底対応視野計およびスペクトラルドメインOCTを用いて早期緑内障症例を検討した。早期緑内障症例の網膜神経線維層欠損において、網膜神経線維層欠損の黄斑部側に感度低下を認める症例(図1)が多くみられた。その部分をOCTにて断面をみると感度低下がみられた部位の網膜神経線維層欠損の菲薄化が著明であった。また、菲薄化した側の網膜神経線維層欠損の境界部に乳頭出血が多くみられ、先の後ろ向き研究と合わせて考えると、網膜神経線維層欠損の進行過程における構造的変化が乳頭出血の出現に関与していることが疑われた。本年は、正常眼圧緑内障(NTG)において網膜神経線維層欠損(NFLD)が拡大する例と不変例との臨床的相違について検討した。1-2か月毎に同一検者が3年以上経過観察できた境界明瞭なNFLDを有するNTGを検討の対象とした。青成分のみを抽出した白黒眼底写真を用いて、経過中のNFLDの拡大の有無に分けて臨床的特徴について比較した。その結果、選択された対象は93例93眼(平均観察期間8.2年)でNFLDが拡大した症例が55眼であった。乳頭出血(DH)がNFLD拡大群で35/55(63.6%)、NFLD不変群で6/38(15.8%)であった(p<0.0001)。NFLD拡大群の21/55(38.2%)でDHが再発した。NFLD拡大群の48/55(87.3%)でNFLDは黄斑側に拡大した。NFLDと離れた部位に出現したDHを除くと、21/25(84.0%)でDHの出現方向にNFLDは拡大した。視野の累積非進行率はNFLD拡大群(10年生存率:0.52±0.11)がNFLD不変群(10年生存率:0.89±0.08)より有意に低率であった(p=0.0019)。NTGにおいてNFLDの拡大はDHの出現や視野進行と密接に関連していた。平成25年度は、正常眼圧緑内障について乳頭出血出現および網膜神経線維層欠損拡大と視野障害進行との関連を検討した。3年以上(平均9.1年)経過観察した境界明瞭な網膜神経線維層欠損を認める正常眼圧緑内障106例106眼を視野障害進行速度(MD slope,半視野TD slope)や網膜神経線維層欠損角度拡大速度について検討した。網膜神経線維層欠損角度はカラー眼底写真を青成分のみを抽出した白黒写真に加工し,乳頭中心と黄斑の中点を求め,乳頭を中心とし中点までの距離を半径とした円が網膜神経線維層欠損と交差する2点と乳頭中心とのなす角とした。

その結果、乳頭出血出現頻度は51/106(48.1%)であり,乳頭出血回数は1.28±1.99(平均値±標準偏差)回であった。MD slopeが乳頭出血群は-0.30dB/yearで非乳頭出血群:-0.13dB/yearより有意に急峻で,網膜神経線維層欠損拡大速度が乳頭出血群は1.90度/yearで非乳頭出血群:0.64度/yearより有意に急速だった。乳頭出血回数が増加するにつれTD slope(r=-0.263,p=0.0056)と網膜神経線維層欠損拡大速度(r=0.410,p<0.0001)は有意に加速した。境界明瞭な網膜神経線維層欠損を有する正常眼圧緑内障において,乳頭出血眼は非乳頭出血眼よりも網膜神経線維層欠損拡大速度と視野障害進行速度が速く,かつ頻回に乳頭出血が出現した症例ほどその両者が加速した。本年は、長期間経過観察した境界明瞭な網膜神経線維層欠損(NFLD)を有する正常眼圧緑内障(NTG)における乳頭出血(DH)出現やNFLD角度の拡大と視野障害進行との関連について検討した。対象は境界明瞭なNFLDを有するNTG106例106眼。経過観察期間は9.1±2.0年(5.014.4年)であった。NFLD角度と視野障害の程度を検討した結果,NFLD角度が拡大するにつれ,MDは悪化した(r=-0.761,p<0.0001)。経過中に106眼中51眼(48.1%)にDHが出現、DH出現の平均回数は1.28±1.99回であった。MD変化量はDH(+)群:-2.61dB,DH(-)群:-1.14dBで,DH(+)群が有意に進行した(p=0.008)。MD slopeはDH(+)群:-0.30dB/year,DH(-)群:-0.13dB/yearで,DH(+)群は有意に視野障害進行速度が速かった(p=0.0027)。NFLD角度変化速度はDH(+)群で有意に急速にNFLDが拡大した(p<0.0001)。ベースラインMDと比較し、2回連続して3dB以上悪化した1回目をエンドポイントと定義した場合のDH出現有無別の視野異常生存率は,DH(+)群がDH(ー)群に比べ有意に進行した( p=0.0019)。DH(ー)群の10年生存率は87%、DH(+)群の10年生存率は56%であった。DH回数とDHに一致するNFLD角度拡大速度の関係は、DH回数の増加に伴いNFLD角度の拡大が有意に速くなった(r=0.410, p<0.0001)。NTGにおいてDH眼は非DH眼よりもNFLD拡大速度や視野障害進行速度が速く,かつ頻回なDHの出現がその両者を加速することが明らかとなった。現在データの解析中であるが、既に2本の論文の掲載が決定している。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、正常眼圧緑内障における緑内障性視神経障害とそれに伴い視神経乳頭のリム消失や網膜神経線維層欠損が拡大する際の構造的変化と機能的変化(視野進行)について検討を行った。長期間経過観察した境界明瞭な網膜神経線維層欠損を有する正常眼圧緑内障において網膜神経線維層欠損の角度を測定し、その進行の様子乳頭出血出現の有無に分けて検討した結果,乳頭出血が出現した場合は乳頭出血が出現していない緑内障眼よりも網膜神経線維層欠損の拡大速度や視野障害進行速度が速く,かつ頻回な乳頭出血の出現がその両者を加速することが判明し、機能と構造の関係が明らかとなった。さらに、正常眼圧緑内障の構造的変化を3D-OCTや視神経乳頭解析装置を用いて引き続き解析中で継続中である。来年度からはより論文作成に重点を置いて、研究を進めていく予定である。平成25年度は、最終年度であるので、さらに論文の作成に重点を置いて、研究を進めていく予定である。
日本列島における縄文海進像の再構築による生態系変化と人間活動に関する環境史研究

本研究は、詳細な環境史を時間軸に、日本列島における縄文海進像を再構築し、海進および海退による海域生態系の変化と人間活動を明らかにすることが目的である。海進・海退の地域比較を明らかにした初年度に加え、当該年度は対象地域のさらなる調査と新たな地域を加えて、海域生態系の復原および編年を明らかにすることに努めた。対象地域は(1)古本荘湾と菖蒲崎貝塚(秋田県)、(2)古青谷湾と青谷上寺地遺跡(鳥取県)、(3)上北平野と長七谷地貝塚(青森県)、(4)常呂平野とトコロ朝日貝塚(北海道)である。(1)では、菖蒲崎貝塚周辺で重要なボーリング・コアが得られ、沖積層の層序を解明することができ、本荘平野の変遷史の中で貝塚を位置づけることができた。特に縄文時代早期後半の段階で内湾奥部まで海が侵入して古本荘湾が形成され、貝塚は水深の深い海辺に形成されたことがわかった。(2)では、古青谷湾の海進および海退、平野の形成を明らかにし、さらに縄文時代後半期の浅谷形成と弥生の小海退も新たに認めることが出来た。環境史の中に遺跡を位置づけ、その特異性が明らかになった。(3)では、長七谷地貝塚周辺でボーリング・コアの採取を行い、火山灰編年と層序を対応させることができ、災害の影響と遺跡群の変遷を捉えることができた。(4)では、常呂平野とサロマ湖でのボーリング・コアの採取によって、海退の現象を追うとともに比較研究が可能となった。本研究によって、日本列島における縄文海進および海退による海域生態系の復原を行い、地域ごとの実態を年代測定を加え詳細に対応させていくことで、地域間の共通点と相違点が明らかになった。海進・海退による大きな変化期が人間活動とどのように結びつくかということは、各地域を成り立たせている基盤-地形地質や河川形態、内湾形態といった要素と切り離せず、今後も各地域においてその様相を把握し明らかにしていきたい。日本列島における縄文海進像を再構築し、縄文海進・海退の様相とそれに伴う生態系変化と人間活動を明らかにするために、重要となる地域を取り上げ、比較研究を進めた。取り上げた地域は、(1)奥東京湾(関東平野)、(2)古本荘湾(秋田県)、(3)古青谷湾(鳥取県)、(4)古椿海(千葉県)の4地点であり、他に2遺跡に関して調査報告を行った。まず(1)奥東京湾の最奥まで海域が広がった時期を明らかにするため、寺西第2貝塚(群馬県)の資料を見学、再検討を行い、放射性炭素年代測定を加えた。これより、奥東京湾最奥部に位置する縄文時代早期後半の貝塚に暦年代を始めて加えることができ、環境史の軸で捉えることが可能となった。(2)では、秋田県由利本荘市の菖蒲崎貝塚において、発掘調査の見学、および貝塚周辺で採取されたボーリングコアの観察・分析を行った。海進・海退および貝塚形成の変遷を詳細に読み取ることができた。これらのボーリングコアおよび菖蒲崎貝塚、周辺遺跡群から古本荘湾の復元が可能となった。(3)鳥取県青谷町の青谷上寺地遺跡の景観復元プロジェクトにおいては、現地発掘調査の見学や試料採取・分析、およびボーリングコアの観察・分析を行った。特にボーリングコアの海成層に含まれる軟体動物遺体(特に貝化石)を扱い、縄文海進から海退への海域環境の変遷を明らかにした。(4)房総半島の太平洋に面した古椿海の海域生態系の復元と海退プロセス、および植生変遷を、軟体動物群・珪藻化石・花粉化石・年代測定の共同研究によって総合化することが可能となった。その結果を日本植生史学会においてポスター発表を行った。他に埼玉県ふじみ野市の上福岡貝塚において整理作業および報告書作成を行った。出土した貝類遺体の組成を明らかにし、貝塚の形成を読み取ることが出来た。また、東京都文京区の後楽二丁目南遺跡の報告書作成を行い、江戸時代前期のゴミ堆積物を調査、分析し、その内容を明らかにした。また、重要な遺跡を取り巻く遺跡群全体を把握し、遺跡立地や分布、時間軸を整理してきた。このような比較研究を進めることで、それぞれの地域の地形や堆積環境の違い、海進期の内湾形態の違いによって、海域生態系が多様に変化することを明らかにした。

(2)では、古青谷湾の海進および海退、平野の形成を明らかにし、さらに縄文時代後半期の浅谷形成と弥生の小海退も新たに認めることが出来た。環境史の中に遺跡を位置づけ、その特異性が明らかになった。(3)では、長七谷地貝塚周辺でボーリング・コアの採取を行い、火山灰編年と層序を対応させることができ、災害の影響と遺跡群の変遷を捉えることができた。(4)では、常呂平野とサロマ湖でのボーリング・コアの採取によって、海退の現象を追うとともに比較研究が可能となった。本研究によって、日本列島における縄文海進および海退による海域生態系の復原を行い、地域ごとの実態を年代測定を加え詳細に対応させていくことで、地域間の共通点と相違点が明らかになった。海進・海退による大きな変化期が人間活動とどのように結びつくかということは、各地域を成り立たせている基盤-地形地質や河川形態、内湾形態といった要素と切り離せず、今後も各地域においてその様相を把握し明らかにしていきたい。
透明および散乱媒質の位相・群屈折率と厚さ同時精密測定装置の試作

本年度は、前年度で試作したSLD低コヒーレンス光干渉による位相・群屈折率と厚さ同時測定装置を薄板/膜サンプルへ適用し、測定精度の実験的検証を行った。新たにステージ制御と干渉縞の包絡線検波によるn、t同時測定の自動化を行った。また、測定波長域の拡大と散乱媒質(生体組織)に適用するための干渉信号検出系の改良を行った。1.低コヒーレンス干渉計と微動ステージを融合した測定系を用いて、波長分散に基づく媒質の位相屈折率と群屈折率の分離測定を提案し、厚さ1mm以上の透明板において測定精度<0.2%が得られた。この実験結果をもとに、50×60cm^2の光学ブレッドボード上に微小光学部品とクローズドループ制御微動ステージを搭載して小型測定系を試作した。2.ステージ制御と干渉縞の包絡線検波によるn、tの自動測定を行った。波長分散の補正項を用いたn_P、t同時測定、特殊サンプルホルダを用いたn_P、n_g、t同時測定手法において約3分以内の測定が可能になった。3.上述の干渉計に新たに分散補償と反復走査法を取り入ることで、厚さ10μm以下の薄板/膜の屈折率と厚さ同時測定が可能になった。厚さ1mm、1μm/stepのステージで精度<0.2%、厚さ20μm、0.1μm/stepのステージで精度<1.0%が得られた。4.測定精度の向上と測定波長域の拡大を図るために、SLDより波長幅の広いLEDを光源とする低コヒーレンス干渉光学系を検討し、その基礎特性を評価した。5.散乱媒質については、まず生体組織のin vitro測定を行った。とくにヒト歯牙、爪等の硬組織を薄板研磨加工して測定を行い、本手法の有効性を実証した(厚さ100μmで精度<1.0%)。本年度は、SLD干渉計による位相・群屈折率と厚さ同時測定の実験的検証と小型光学測定系の試作を行った。新たな分散補償と反復走査法を取り入れ薄板/膜の屈折率測定が可能になった。さらに、本手法の医用分野への応用として、生体屈折率測定および生体レーザアブレーションのナノ秒時間げ-と分光測定を主体とする新たな生体検査法(光バイオプシ)を提案した。1.低コヒーレンス干渉計と微動ステージを融合した測定系を用いて、波長分散に基づく媒質の位相屈折率と群屈折率を分離測定できることを示唆し、実験的検証を行った。位相・群屈折率と厚さ測定の精度として厚さ1mm以上で<0.2%が得られ、本手法の有用性を実証できた。2.上述の実験結果をもとに、50×50cm^2の光学ブレッドボード上に微小光学部品とクローズドループ制御微動ステージを搭載して小型測定系を試作した。3.測定精度の向上と測定波長域の拡大を図るために、低注入電流駆動の半導体レーザを光源とする測定系を構築し、その基礎特性を評価した。4.本測定法に新たに分散補償と反復走査法を取り入れることで、薄板/膜の屈折率と厚さ同時測定を行った。厚さ10μmの薄板に対して所望の測定精度1%以下を得た。とくにヒト歯牙、爪等の硬組織を採取、薄板研磨加工して測定を行い、本手法の有効性を実証した(厚さ100μmで精度<1.0%)。

6.生体組織の屈折率測定と生体レーザアブレーションのナノ秒時間ゲート分光を主体とする新たな光生体検査法(光バイオプシ)を提案した。本年度は、前年度で試作したSLD低コヒーレンス光干渉による位相・群屈折率と厚さ同時測定装置を薄板/膜サンプルへ適用し、測定精度の実験的検証を行った。新たにステージ制御と干渉縞の包絡線検波によるn、t同時測定の自動化を行った。また、測定波長域の拡大と散乱媒質(生体組織)に適用するための干渉信号検出系の改良を行った。1.低コヒーレンス干渉計と微動ステージを融合した測定系を用いて、波長分散に基づく媒質の位相屈折率と群屈折率の分離測定を提案し、厚さ1mm以上の透明板において測定精度<0.2%が得られた。この実験結果をもとに、40×50cm^2の光学ブレッドボード上に微小光学部品とクローズドループ制御微動ステージを搭載して小型測定系を試作した。2.ステージ制御と干渉縞の包絡線検波によるn、tの自動測定を行った。波長分散の補正項を用いたn_p、t同時測定、特殊サンプルホルダを用いたn_p、n_g、t同時測定手法において約3分以内の測定が可能になった。3.上述の干渉計に新たに分散補償と反復走査法を取り入ることで、厚さ10μm以下の薄板/膜の屈折率と厚さ同時測定が可能になった。厚さ1mm、1μm/stepのステージで精度<0.2%、厚さ20μm、0.1μm/stepのステージで精度<1.0%が得られた。4.測定精度の向上と測定波長域の拡大を図るために、SLDより波長幅の広いLEDを光源とする低コヒーレンス干渉光学系を検討し、その基礎特性を評価した。5.散乱媒質については、まず生体組織のin vitro測定を行った。とくにヒト歯牙、爪等の硬組織を薄板研磨加工して測定を行い、本手法の有効性を実証した(厚さ100μmで精度<1.0%)。
TGF-βシグナルの分子機構とヒトがんにおける異常

我々はがんの発生と進展に関わるTGF-βシグナルを中心にそのシグナルを制御する因子の同定と、これらの因子の生体内での役割中心に研究した。1)我々はE3リガーゼであるSmurf1がSmad7を細胞質へ移行させたのち、TGF-βレセプターを分解するために細胞膜へ局在させることを明らかにした。Smurf1はアミノ末端近傍にC2ドメインを持つが、C2ドメインを欠損したSmurf1ΔC2はSmad7と結合し、核内から細胞質へと移行した。しかしSmurf1ΔC2は細胞膜へ移行することができず、TGF-βレセプターと結合することができなかった。以上から、C2ドメインがTGF-βシグナルの抑制にも重要であることが明らかとなった。2)ArkadiaはRING型E3ユビキチンリガーゼで、HECT型ユビキチンリガーゼであるSmurf1と同様に抑制型Smadと結合した。しかし、Smurf1が抑制型Smadを介してレセプターの分解を引き起こし、シグナルを負に制御するのに対し、Arkadiaはレセプターの分解を誘導せず、シグナルを正に制御することが明らかとなった。3)TGF-βレセプターキナーゼのインヒビターがマウスES細胞由来の血管内皮細胞の増殖とシート形成を促進することを明らかにした。さらにTGF-βシグナルの抑制がclaudin-5の発現を上昇させることによって、血管のインテグリティーを維持するのに重要であることを示唆した。4)Smad7がマウス乳がんモデルにおいてがんの転移を抑制するを明らかにした。DNAマイクロアレイでSmad7によって調節される遺伝子の網羅的解析を行ない、200個以上の遺伝子がSmad7によってその発現が抑制されることが明らかとなり、とくにいくつかの転写因子と細胞外マトリックスタンパク質が特異的に変動し、転移に関わっていることが示唆された。1)抑制型Smadのユビキチン化による分解HECT型のユビキチンリガーゼSmurf1が抑制型Smad、とくにSmad7に結合することを見い出した。Smad7は主として核内に存在するが、Smurf1が共存すると細胞質への移行が見られた。さらにSmad7との結合によりSmurf1は活性化されたI型レセプターを分解することから、TGF-βの作用に抑制的に働くことが明らかとなり、Smad7のTGF-βシグナルの抑制作用の新たなメカニズムが明らかとなった。TGF-βシグナル伝達系におけるAxinの関与について解析を行った。Axinは、Smad3と直接結合し、この結合は活性型のTGF-βI型受容体の存在下で減少した。またAxinはTGF-βによる転写活性を増強し、この増強作用はSmad3を同時に発現させることにより、更に強くなった。以上から、AxinはTGF-βシグナルによってSmad3がレセプターに移動する際に協調的に働き、TGF-βによるSmad3の活性化を促進していることが示唆された。3)3次元培養モデルを用いた癌浸潤の研究がんの浸潤・転移能が獲得される機序を分子レベルで詳細に検討することを目的として、がんの間質浸潤をin vitroで再現する3次元培養モデルを確立した。食道癌細胞株9種の浸潤性をこの方法で調べたところ、3株に強い浸潤性、3株に弱い浸潤性がみられ、残りの3株は浸潤能を欠いていた。強い浸潤を示した細胞株の浸潤はMMPインヒビターによって完全に抑制された。TGF-βシグナルに反応しなくなった細胞を検討したところ、浸潤性の亢進が見られた。1.Smad7のNドメインのMH2領域との結合と抑制作用

TGF-βシグナルの抑制にSmad7のどの領域が重要かを明らかにするために、我々はSmad7のN末端部(Nドメイン)とMH2領域の作用を調べた。MH2領域だけでは弱い抑制作用しか見られなかったのに対し、NドメインをMH2領域とともに遺伝子導入すると、full-lengthのSmad7と同様にTGF-βの作用を強く抑制した。これはNドメインがMH2領域と強く結合することによるものであることが確認された。2.Smurf1によるSmad7の細胞膜への局在と抑制作用の増強我々はE3リガーゼであるSmurf1がSmad7を細胞質へ移行させたのち、TGF-βレセプターを分解するために細胞膜へ局在させるメカニズムについて調べた。Smurf1はアミノ末端近傍にC2ドメインを持つが、C2ドメインを欠損したSmurf1ΔC2は野生型のSmurf1と同様にSmad7と結合し、核内から細胞質へと移行した。しかしSmurf1ΔC2は細胞膜へ移行することができず、TGF-βレセプターと結合することができなかった。以上から、Smurf1が細胞膜へ局在するにはC2ドメインが重要な役割を果たしており、この領域がTGF-βシグナルの抑制にも重要であることが明らかとなった。3.Smadを介するc-mycの転写抑制のメカニズムTGF-βは、c-mycの発現を抑制しp15やp21の発現を誘導する。我々はSmad3が、ヒトc-mycプロモーター内で少なくとも3カ所に結合しうることを見出し、このうち1カ所(TIE/E2Fサイト)が、TGF-βによる転写抑制に必要であることを示した。TGF-β刺激後1時間以内にSmad3はTIE/E2Fサイトに結合し、その結果E2F-4とp300の結合がはずれることによって転写活性が抑制されることが明らかとなった。本研究ではTGF-βによる細胞増殖制御機構の研究を行った。Smadシグナルの負の調節機構に関して、抑制型Smadの機能領域を詳細に明らかにした。さらに抑制型Smadの作用を修飾するユビキチンリガーゼSmurf1が抑制型Smadを核から細胞質へ移行させるメカニズムを明らかにした。またSmurf1がBMP特異型Smadに直接結合しユビキチン化するだけでなく、抑制型のSmad6/7を介することによって、BMPのI型受容体及びBMP特異型Smadに結合し,これらをユビキチン化してプロテアソームでの分解に導くことを明らかにし、Smurf1が多段階でシグナルを抑制する機構を示した。SmadシグナルとWnt/β-cateninシグナルのクロストークを示し、Smadシグナルに抵抗性になるさいにLEF1が重要な役割を果たしていることを示した。また骨肉腫細胞MG63を用いTGF-βの増殖促進作用にはPDGF-AAが密接に関与していることを明らかにし、TGF-β阻害剤だけでなくグリベックがTGF-β増殖促進作用を遮断することを示した。我々はTGF-βのシグナル調節分子の研究を行ない、ユビキチンリガーゼArkadiaや転写のコレプレッサーc-Ski、転写のコアクチベーターGCN5などのTGF-βシグナルにおける作用を明らかにした。
『イリアス』の運動競技における精神性に関する研究

研究成果として、『イリアス』において、人間の幸福に繋がる運動競技の精神性は、「賢明さ」をともなう「力」の活用であることが明らかにされた。命の安全を基本とする運動競技において、英雄たちは、「賢明さ」を生かした「力」の活用という精神性を尊重している。英雄たちの「力」の発揮には、『イリアス』において、神々と英雄たちの関係性がある。神々が彼らに影響する時、彼らは身体的特性をともなう凄い力を発揮する。本研究の目的は、『イリアス』の運動文化思想を研究し、人間の幸福に結びつく運動競技の精神性を解明することである。この目的を達成するためには、時代と地域を越える本質理解ための鍵概念;「競争」「闘争」「普遍的存在」「魂」等の再検討、これらの構造化と関係性の解明に基づく運動競技の本質把握、及び、人間の幸福に結びつく運動競技の精神性の解明が必要である。平成23年度は、英雄たちの戦場と運動競技場面における「競争」「闘争」の状況を分析・探究し、英雄の個性および共通性を再検討し、時代と地域を超越する運動競技に関する精神性の基礎的研究を行った。特に、『イリアス』第24歌の運動競技において、最も多く語られる戦車競技の勝者となった英雄ディオメデスに焦点化し、彼の戦場での活躍場面「闘争」を再検討し、「競争」に関する彼の特性を明らかにした。戦争と運動競技における彼の特性は、「賢明さ」を活かした「力」により誉れを得ていることである。研究成果は、日本体育学会第62大会(鹿屋体育大学、平成23年9月27日)において発表した。平成24年度は、平成23年度の研究成果を踏まえ、「普遍的存在」である神々と英雄の関係の観点から、「競争」「闘争」において勝利をもたらす基本的要素「力」の解明を行った。結論として、「力」に関して「不死なる存在」神々から影響を授かる英雄たちは、普通の状態を遙かに超える尋常でない活躍を行うことが可能であるが、「賢明さ」をともなわないこの「力」は、必ずしも、彼らに勝利をもたらすことにはならないことである。研究成果は、日本体育学会体育哲学領域定例研究会(明治大学、平成24年12月8日)において発表した。この目的を達成するためには、時代と地域を超える本質理解のための鍵概念;「競争」「闘争」「普遍的存在」「魂」等の再検討、これらの構造化と関係性の解明に基づく運動競技の本質理解が必要である。平成23年度は、戦場と運動競技場面における「競争」「闘争」の状況を分析し、英雄の個性及び共通性を再検討し、時代と地域を超える運動競技に関する精神性の基礎的研究を行った。研究成果は、日本体育学会第62回大会(鹿屋体育大学、平成23年9月27日)において発表した。平成24年度は、平成23年度の研究成果を踏まえ、「普遍的存在」である神々と英雄の関係から「競争」「闘争」において勝利をもたらす基本的要素「力」を探究した。結論として、「力」に関して、「不死なる存在」神々から影響を授かる英雄たちは、普通の状態を超える活躍を行うことが可能であることを、また、「賢明さ」を伴わないこの「力」は必ずしも彼らに勝利をもたらすことにはならないことが明らかにされた。平成25年度は、平成24年度の研究成果を踏まえ、「力」に関する先行研究を探究すると共に、戦争と運動競技において活躍した英雄ディオメデスに焦点化し、「賢明さ」を伴う「力」の重要性を明らかにした論文「『イリアス』における競争に関する研究ー戦争と運動競技における英雄ディオメデスを中心としてー」(小林日出至郎、新潟大学教育学部研究紀要、第6巻第1号、pp.91ー97、2013年)を発表した。以上が研究実績の概要である。特に、『イリアス』第23歌の運動競技において、最も多く語られる戦車競技の勝者となった英雄ディオメデスに焦点化し、彼の戦場での活躍場面「闘争」を再検討し、「競争」に関する彼の特性を明らかにした。研究成果は、日本体育学会第62大会(鹿屋体育大学、平成23年9月27日)において次のことを発表した。運動競技における英雄精神性には、戦場における命懸けの闘争精神性が現われており、勝利による名誉や誉れを尊重する精神性がある。英雄ディオメデスに焦点化し、研究を進めると、その精神性においては以下の3つが指摘できる。

1.戦車競技の勝者となった英雄ディオメデスは、命懸けの「闘争」である戦争において、「賢明さ」:「知恵」・「才覚」・「思慮」をもなった行為を行っている。軍神アレスとの戦いおよびトロイア軍偵察において「勇気」と「力」を「賢明さ」によって活かしつつ戦場で活躍している。2.第23歌の運動競技を代表する戦車競技において、英雄ディオメデスは「才覚」の働きを活かした「力」による「競争」を展開していたことが理解可能である。3.戦争と運動競技における英雄ディオメデス特性は、「賢明さ」としての才覚を活かした力により誉れを得ている。以上が研究実績の概要である。本研究の目的は、『イリアス』の運動文化思想を研究し、人間の幸福に結びつく運動競技の精神性を解明することである。この目的を達成するためには、時代と地域を越える本質理解ための鍵概念;「競争」「闘争」「普遍的存在」「魂」等の再検討、これらの構造化と関係性の解明に基づく運動競技の本質把握、及び、人間の幸福に結びつく運動競技の精神性の解明が必要である。平成23年度は、英雄たちの戦場と運動競技場面における「競争」「闘争」の状況を分析・探究し、英雄の個性および共通性を再検討し、時代と地域を超越する運動競技に関する精神性の基礎的研究を行った。研究成果は、日本体育学会第62大会(鹿屋体育大学、平成23年9月27日)において発表した。平成24年度は、平成23年度の研究成果を踏まえ、「普遍的存在」である神々と英雄の関係から「競争」「闘争」において勝利をもたらす基本的要素「力」を探究した。研究成果は、日本体育学会体育哲学領域定例研究会(明治大学、平成24年12月8日)で発表した。平成25年度は、平成24年度の研究成果を踏まえ、「力」に関する西洋古典学の先行研究を探究すると共に、戦争と運動競技において活躍した英雄ディオメデスに焦点化し、「賢明さ」を伴う「力」の重要性を明らかにした論文(「『イリアス』における競争に関する研究ー戦争と運動競技における英雄ディオメデスを中心としてー」(小林日出至郎、新潟大学教育学部研究紀要、第6巻第1号)を発表した。以上の研究成果に基づきを、平成26年度は、運動競技における精神性「賢明さ」の分析検討を進めたが、その経過において「力」の身体的機能性の解明と、精神的機能性と「力」の関係について、より厳密な分析検討が必要となった。そのため、本研究は平成27年度に延長されることになった。平成23年度は、英雄たちの戦場と運動競技場面における「競争」「闘争」の状況を分析・探究し、英雄の個性および共通性を再検討し、研究成果は、日本体育学会第62大会(鹿屋体育大学、平成23年9月27日)において発表した。平成24年度は、平成23年度の研究成果を踏まえ、その成果は、日本体育学会体育哲学領域定例研究会(明治大学、平成24年12月8日)で発表した。平成25年度は前年度の研究成果を踏まえ、「力」に関する西洋古典学の先行研究を探究すると共に、戦争と運動競技において活躍した英雄ディオメデスに焦点化し、「賢明さ」を伴う「力」の重要性を明らかにした論文(「『イリアス』における競争に関する研究ー戦争と運動競技における英雄ディオメデスを中心としてー」新潟大学教育学部研究紀要、第6巻第1号、pp.91ー97、2013年)を発表した。
膵β細胞の機能不全発症メカニズムの解明と食品成分による2型糖尿病予防への展開

2型糖尿病は、日本を含むアジア地域で急速な広がりを見せている。特にアジア人ではインスリン分泌を担う膵β細胞の量的・質的機能不全が成因となるが、どのような分子メカニズムでインスリン分泌低下が生じるのかは明らかになっていない。本研究では、ストレス応答遺伝子であるRedd2に着目して、<I>培養細胞を用いた膵β細胞機能不全メカニズムの解明、<II>Redd2ノックアウトマウスを用いた動物個体レベルでの検証、<III>食品成分による膵β細胞保護作用との関連について検討を行う。
拡張型心筋症の環境要因による病態修飾の分子基盤の解明

家族性拡張型心筋症(DCM)の病因変異である心筋トロポニンT遺伝子のΔK210変異をノックインしたDCMモデルマウスは、ホモ接合体ではヒトDCMと同様に進行性の左室内腔の拡大と心機能の低下を呈し、心不全を呈して死亡する。しかし、DCM患者と同じヘテロ接合体では、野生型マウスと比較して心機能低下や心内腔の拡張が見られず、DCMの表現型を呈さない。DCM患者と同じヘテロ接合体では、高塩分食や高脂肪/高ショ糖食によって、心機能低下および心室性頻拍や心室細動の催不整脈性の病態は修飾されなかった。したがって、DCMモデルマウスでは、食事環境によってDCMの病態は修飾されないことが示唆された。家族性拡張型心筋症(DCM)の病因変異である心筋トロポニンT遺伝子のΔK210変異をノックインしたDCMモデルマウスは、ホモ接合体ではヒトDCMと同様に、進行性の左室内腔の拡大と心機能の低下を呈し、心不全を呈して死亡することを確認している。ところが、DCM患者と同じヘテロ接合体は、野生型マウスと比較して心機能低下や心内腔の拡張が見られず、さらに吸入麻酔下に開胸し心室ペーシングを行うことで心室性頻拍や心室細動を誘導しても、その頻度は野生型と有意差が見られなかった。環境要因によるDCMの病態修飾について検討するために、ヘテロ接合体および野生型マウスに、1アンジオテンシンII(Ang II)(1.2 mg/kg/day)負荷、2Ang II(1.2 mg/kg/day) + 8%食塩負荷、3高脂肪食/高ショ糖食負荷、を行い、心室性不整脈の誘導がどのような修飾を受けるかを検討した。4週間および6週間のAng II負荷、あるいはAng II + 8%食塩負荷、12週間および16週間の高脂肪食/高ショ糖食負荷によって、ヘテロ接合体および野生型マウスにおいて心室性頻拍や心室細動の催不整脈性は増加したが、ヘテロ接合体と野生型とで有意な差は認められなかった。したがって、このDCMモデルマウスにおいては、高塩分食や高脂肪/高ショ糖食のような食事環境によっては、心室性不整脈の病態は修飾されないことが示唆された。ところが、DCM患者と同じヘテロ接合体は、野生型マウスと比較して心機能低下や心内腔の拡張が見られず、DCMの表現型を呈さないことを確認した。環境要因によるDCMの病態修飾について検討するために、ヘテロ接合体および野生型マウス二、1アンジオテンシンII(Ang II)(1.2 mg/kg/day)負荷、2Ang II(1.2 mg/kg/day) + 8%食塩負荷、3高脂肪食/高ショ糖食負荷、を行い、心エコー法や組織学的な解析により心機能評価を行った。4週間および6週間のAng II負荷、あるいはAng II + 8%食塩負荷において、心肥大はヘテロ接合体において野生型よりも有意に誘導されたが、心機能低下や心拡大、線維化などの組織学的変化はヘテロ接合体と野生型とで有意な差は認められなかった。12週間および16週間の高脂肪食/高ショ糖食負荷において、摂餌量や体重、血糖や脂質などの血液生化学データに差は見られず、心機能低下や心拡大、線維化などの組織学的変化はヘテロ接合体と野生型とで有意な差は認められなかった。したがって、このDCMモデルマウスにおいては、高塩分食や高脂肪/高ショ糖食のような食事環境によっては、DCMの病態は修飾されないことが示唆された。本年度の研究によって、DCMモデルマウスにおいて、DCM患者と同じヘテロ接合体は、高塩分食や高脂肪/高ショ糖食のような食事環境によっては、DCMの病態は修飾されないことが示唆された。いずれの環境要因も臨床的には重要性が高いだけに、予想外の結果であった。個々の実験に時間を要するために、出生前の栄養環境や運動環境についての解析が遅れている。研究計画および研究体制に問題はないが、動物実験のスピードアップと効率化を図る。研究代表者の赤澤の統括の下、大阪大学大学院医学系研究科の大学院生3名が動物実験および培養細胞実験を行っていく。
ククルビタン系トリテルペン配糖体の活性構造化学的研究

1.肉花雪胆、藤三七雪胆及び翅子羅漢果の配糖体:雲南で採集されたウリ科肉花雪胆の塊茎より、2種の既知ククルビタン系トリテルペンの他に8種のククルビタン系配糖体を分離し、カルノシフロシド-IVI(CーIVI)と命名した。これらの構造をNMR,MS,及び化学的方法を用いて決定した。雲南で採集された近縁の藤三七雪胆の塊茎より、7種の既知ククルビタン系トリテルペンの他、14種の本系統の配糖体を分離した。そのうち2種はククルビタシンーIIグルコシド、ジヒドロククルビタシンーFグルコシドと同定され、4種は既に肉花雪胆より得られていたCーIIII、V、VIと同定された。残る7種は新ククルビタン系配糖体で、スカンデノシドーR17(SーR17)と命名され、それぞれの構造が決定された。以上のうち、11αーOH体のCーV、VI、SーR6は甘味を、11ーケトン体のCーII、III、IV、SーR5は苦味を示した。一方、糖の数の少ないCーI、SーR14は11ーケトン体でも味を示さず、11βーOH体のSーR7も無味であった。中国西双版納で発見されたウリ科翅子羅漢果より、本系統の甘味配糖体を分離し、そのうち2種は既に羅漢果より得られていたモグロシドV、IVと同定された。2種は新配糖体で、モグロシドーVの11ーケトン体、3ーゲンチオビオシド部がβーグルコシドとなったものをそれぞれ構造決定された。2.味と構造との相関:以上の天然物及びそれから誘導された多数の化合物について考察が行われた。A)味の発現には3個以上のグルコースが必要である。B)11位の酸素官能基は味に重要な意義をもつ。11αーOH体は甘味を、11ーケトン体は苦味を強める。11βーOH体は無味である。C)グルコースの増加は甘味を増大させる。このことは11ーケトモグロシドが甘味を示すこと及びCーIIIに酵素的糖転移を行うとグルコースの増加に伴って、その苦味が減少することなどより確かめられた。1)中国科学院昆明植物研究所により,中国雲南省で採集されたウリ科肉花雪肝(Hemsleya carnosiflora)の塊茎より,各種のクロマトグラフを用いて,カルノシフロシドーIVIと命名された6種の新規ククルビタン系トリテルペン配糖体を分離した.これらの化学構造式を各種のスペクトル及び化学的誘導により決定した.2)同様に雲南省で採集された同属の藤三七雪肝(H.panacis-scandens)の塊茎より,既に肉花雪肝より得られた

カルノシフロシドーIIII, V, VIと共に,スカンデノシドーIVIIと命名された7種の新規ククルビタン系トリテルペン配糖体を分離した.これらの化学構造式を同様に決定した.3)以上の化合物の内,カルノシフロシドーV, VI,スカンデノシドーVIは甘味を示し,カルノシフロシドーIIIV,スカンデノシドーVは苦味を示したが,その他の化合物は無味であった.4)以上の化合物及びそれらを化学的あるいは酵素的手段で変形した化合物について,又,既に報告されている本系統の配糖体についての知見をも考慮し,化学構造と味との関係を考察し,次のような規則性が提案された. a)味の発現には3個以上のグルコースの存在が必要である.b)11位の酸素官能基の立体配位は味に重要な役割を持つ.11×-OH体は甘味を,対応する11-ケト体は苦味を示し, 11β-OH体は無味であった. c)側鎖の二重結合やOHも味に重要な意義を持つ. OHの増加により苦味が甘味に変わることが認められた.以上の知見に基づき, 63年度にはこれらの化合物の糖鎖を酵素的に延長して,それらの味について検討し,より詳しい活性構造化学的考察を行い,本系統の化合物より,新しい良質の甘味剤発見の基礎データーとする研究を続行する予定である.1.中国雲南の西双版納で最近発見された、ウリ科翅子羅漢果について配糖体の研究を行った。脱脂乾燥果実のメタノールエキスを多孔性樹脂のクロマトグラフィーに付した。得られた配糖体分画を各種のクロマトグラフィーを繰り返して分離し、6種の配糖体AFを0.036、0.57、0.047、0.12、0.055%の収量で単離した。主成分B、Dは強い甘味を示し、既に広東、広西産の類縁植物、羅漢果より得られているモグロシド-V、IVとそれぞれ同定された。他の3化合物は新規物質で、A,C,Eは甘味を示し、Fは無味である。^1H-、^<13>C-NMRスペクトルの解析、^1H-^1H COSY、^<13>C-^1H COSYの検討結果により、AはBのアグリコンの11位のOHがケトンになった配糖体と決定された。従来、本系統の配糖体では、11-ケトン体は苦味を示すとされてきたが、11-ケトン体でも糖の数が増加すれば甘味を呈するという例としてはAは活性構造化学的に重要である。Cの構造も^1H-、^<13>C-NMRの解析、^1H-^1H COSY、^<13>C-^1H COSY及びINADEQUATEスペクトルにより検討され、Bの3位のゲンチオビオース部がβ-グルコースとなった配糖体であると決定された。E及びFの構造は現在検討中である。2.昨年度、肉花雪胆、藤三七雪胆より高い収量で得られた配糖体カルノシクロシド-III (C-III)に対して、澱粉を供与体とし、Bacillus maceransの産生するシクロデキストリングルコシルトランスフェラーゼによる1,4-α-グリコシル転移を行った。3種の生成物IIIa、IIIb、IIIc、はそれぞれ26位のゲンチオビオース部にグルコースが1個、2個、3個転移した物質であることが、NMRの解析、糖部のヒドロゲノリンスの結果より明らかにされた。C-IIIはその11位にケトン基をもち、強い苦味を示すが、IIIa→IIIb→IIIcと糖の数が増えるに従って苦味が弱くなった。この事実も、糖の数と味との相関に重要な知見である。