hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光誘起力による動的バイオセンサー及び光熱変換材料の創成

また、多重光ポテンシャルの空間的対称性を時間的に変化させることで、従来は光操作の大敵であった熱揺らぎの効果を利用して数nm程度の精度でナノ粒子の分離分析を可能とする新原理を解明した[米国化学会の一流誌Nano Lett.に掲載、大学HP、新聞等でも紹介]。さらに、新規導入した光ピンセットを用いて、センサー応用Gより提供を受けた金属ナノ粒子複合体と生体物質の光集積化に関する初歩段階の成果を得た。また、光制御-分光Gでは、前年度に導入した軸対称ベクトルビームを用いて、代表者らの理論で予言された高い回転対称性を有する金属ナノ粒子複合体形成の実験検証を行った。粒径数十nmの金ナノ粒子の場合、粒子間距離が入射光の偏光に依存し、誘起分極を介した粒子間相互作用を偏光で制御できることを実証した。センサー応用Gでは、上記のサンプルの調製・提供の他にも金属ナノ粒子複合体の光散乱が複合体の形成に用いるバインダー分子のサイズによって大きく変化することも暗視野顕微分光によって解明し、本研究で目指す光駆動型バイオセンサーの基礎原理構築のための重要な知見を得た。さらに、医療応用Gでは、理論によって最適な光熱変換特性をもつと見積もられた金ナノ粒子を実験的に作製し、これを添加した光応答性細胞培養基材を作製した。そして、光照射による細胞基材の物性変化について検討した。そして、この基材上で細胞培養を行い、直径3mmの光照射部位における選択的な細胞剥離に成功した[新聞等で紹介]。「研究実績の概要」に記載したように初年度の交付申請書に記載した内容は、ほぼ全て達成した。また、具体的内容は未発表のためここでは割愛するが、理論で予言された効果の一部を裏付ける初期の実験データも得られ始め、予想外の実験結果も得られ始めており、当初計画以上に進展していると言える。さらに、新しい展開として、照射光の時空間的特性を適切に変調したモデル計算により、常温水中での「熱揺らぎ」の効果を積極的に用いた新しいナノ分析技術の知見も得られた。代表者主導の定期的な合同セミナーや、各グループ間の密接な交流を通じて分野を超えた相互理解も深まり、申請当初よりも目指すべきゴールの輪郭が極めて明瞭になったと感じている。25年度が最終年度であるため、記入しない。今年度の交付申請書に記載した内容は、ほぼ全て達成した。また、外部では未発表のため詳細はここでは割愛するが、代表者Gで新規導入した光ピンセットを用いて、センサー応用Gより提供を受けたプローブナノ粒子の光集積現象を利用して被検出分子の高感度特異検出ができる可能性を示した。また、金属ナノ粒子固定化ビーズの光発熱効果による熱凝固性物質の検出にも成功した。また、光制御-分光Gにおいて代表者らの理論で予言された軸対称ベクトルビームによるリング状金属ナノ粒子複合体形成の実験検証が極めて順調に進展しており、ナノロッド等の光学的異方性を有するプラズモニック粒子の光選別、配向制御、空間パターニングに成功した。さらに、作製したナノ構造が出発物質であるナノ粒子の光学応答と全く異なるブロードなスペクトルを呈する事を見出し、光捕集系構築等へのさらなる展開に関して有望な知見を得ている。さらに、医療応用Gでも金ナノ粒子のサイズ制御に成功し、代表者らの理論通り緑色レーザー照射下での光発熱効果に関して最適な粒子サイズがあることを確認し、特定の細胞を分離・回収できることを示す成果も得ている。
裁判員裁判における法医学証拠の提示方法と事実認定の適正化に関する研究

特に児童虐待事件に注目し、裁判員裁判の対象となる傷害致死、逮捕監禁致死、保護責任者遺棄事件につき、それぞれ裁判傍聴、刑事確定訴訟記録の閲覧、事件関係者(医師や弁護士)などを通じて調査した。結果として、裁判員裁判を意識した証拠収集が行われており、目撃者のいない児童虐待の事実を立証するために、積極的かつ包括的に医学専門家の意見を聴取することで、裁判員の心証を勝ち取っている実態が示唆された。そして、被告人の犯行の悪質さを示す医学的証拠が、裁判員の事実認定および量刑評価の双方に大きな影響を与えていることが明らかとなった。本研究では、新たな司法制度における、医学的知見の提示方法と、証拠と事実認定者との間でいかなる相互作用がなされ、最終的にどのような事実認定が行われたのかを明らかにし、その手続内容の妥当性や改善点につき、様々な資料を活用しながら分野横断的に検討・分析することを目的として実施している。当該年度に傍聴した裁判員裁判では、被害者の死因自体が争われた事案はなく、死因に付帯する事実について争いがある場合に限り、法医学者が法廷での尋問を受けていたが、きわめて少数の事例であった。また、裁判員裁判においては、事実関係の争いは、そのほとんどが量刑への影響を主眼としたものであった。さらに、判決文の分析によっても、法医学鑑定の結果、すなわち、被害者の受けた身体的被害の重大性は、「犯行態様の悪質さ」の認定のための根幹となっており、それが直接的に、量刑評価へと影響を与えていることが明らかであった。裁判員裁判においては、その開始当初から、法医学的資料、特に被害者の死体の写真を裁判員に示すことの是非が大きく問われていた。しかし、研究分担者が司法解剖を行った殺人・死体損壊裁判員裁判においては、裁判官が職権で死体の写真を証拠として不採用としたものの、その量刑判断への影響は見られなかった。この手続および判断の概要については、日本犯罪学会総会で報告を行った。また、法医(病理)鑑定に争いのあった重大事件として、京都地裁H21(わ)第678号傷害致死、傷害事件がある。この事件はきわめて特殊な医学的状況が争点となっており、国内ではまだ周知ではない。そのため、その裁判の全日程の傍聴内容と判断構造の分析を行い、著書『代理ミュンヒハウゼン症候群』、医療者・一般市民を対象とした各種講演会、新聞、テレビなどのマスコミ報道への協力を通じて、裁判員裁判における医学証拠と児童虐待との関連性への理解の増進に貢献した。本研究は、裁判員制度における医学的知見の提示方法と、証拠と事実認定者との間でいかなる相互作用がなされ、どのような事実認定が行われたのかを明らかにし、その手続内容の妥当性や改善点につき、様々な資料を活用しながら分野横断的に検討・分析することを目的としている。当該年度に傍聴した裁判員裁判では、検察官がモニターを用いて法医鑑定の概要と創傷のイラスト、解剖時の写真などを合議体に示し、法医学者の意見書を引用する方式での証拠提示が主であった。また、複数の児童虐待裁判員裁判例につき、法医学証拠を刑事確定訴訟記録の閲覧によって確認した。正確な法医学鑑定の記載内容よりも、子どもの死体の写真がより裁判員の情緒に訴え掛ける力を持っていたことは明らかであり、いずれの事案においても、求刑にきわめて近い量刑とされていた。特に注目されたのは、従来殺人罪の適用が躊躇されがちで、身体的虐待に比して量刑も軽かったネグレクトの事例である。大阪地裁での裁判員裁判(殺人罪)では、二児をネグレクト死させた母親に対して懲役30年(求刑無期懲役)の判決が下された。これには、ゴミが散乱した部屋や衰弱死した二児の遺体の写真をモニターで示し、二児が餓死に至った状況を仔細に説明する検察の立証方法が、裁判員の心証に大きく影響したことは疑いがない。従来のネグレクト事件の事実認定との相違について検討した成果は、症例報告論文として、国際学術雑誌に投稿準備中である。その他、法医学証拠の提示方法が量刑に与える影響につき、2つの国際犯罪学会をはじめ、下記「研究成果」において、それぞれ詳細に報告を行った。また、医療者・一般市民を対象とした各種講演会、マスコミ取材への協力、訴訟戦略に関する法曹への助言など、様々な形での成果の活用・地域貢献を行った。当該年度は、特に近年注目を集め、様々な問題が指摘されている、以下の問題に特化して調査・研究を行った。(1)乳幼児揺さぶられ症候群(SBS)(2)柔道における頭部外傷これまで柔道事故は民事紛争として存在してきていたが、近時、刑事告発される事例が後を断たず、今後裁判員裁判の対象となることが想定された。

そこで、これまでの柔道事故裁判における事実認定と医学証拠との相互作用にに注目し、その医学的知見に対する一般市民による理解と判断について研究を行った。その成果は、「『公知の事実』としての柔道事故ー柔道必修化に伴う諸施策と、横浜地裁柔道事故判決の意義についてー『横浜市立大学論叢人文科学系列』64巻1号、87-109頁にまとめられた。また、9月に開催された「全国柔道事故被害者の会第5回シンポジウム」において、「柔道事故と医学証拠・裁判」のタイトルでの講演を行い、柔道事故被害者をはじめ、法曹実務家やマスコミとの継続的な研究・実務連携を取ることとなった点で、非常に有用な成果をあげることができた。各種講演会や学会発表を積極的に行うことで、予想以上に多くの医学専門家や児童保護実務家、司法実務家との情報交換や連携の機会を持つことができた。また、初年度とは異なり、裁判員裁判が常態化してきたことや、公開された情報量が当初の予想に反して多かったことから、豊富な資料に基づき、非常に多角的な視点で裁判員裁判の実態を明らかにすることが可能となった。24年度が最終年度であるため、記入しない。また、国内司法実務家・法律家・法医学者に向けて、日本犯罪学会総会および同学会機関誌などにおいて成果報告をかねた学術報告を行う。あわせて、実際の児童虐待裁判員裁判の司法実務への医学的助言・情報協力を行う。
活動基準原価計算を活用した時間縦断的・多軸的な患者別原価測定方法の開発研究

平成14、15年度に収集されたインシデントレポートを18のコードに分類すると、医師および看護師のレポートについて、多い順にそれぞれ点滴注射125件(医師事例のうち36.2%)、与薬48件(13.9%)、点滴注射1305件(看護師事例のうち28.9%)、与薬956件(21.2%)であり、医師、看護師ともに点滴・注射と与薬の両者で報告の約半数を占める。次に、この与薬、点滴・注射に関するエラー内容を見ると、与薬については、医師の場合、多い順に48件中、用量間違い18件、薬品間違い8件、投与時間の間違いと患者間違いが各4件で、同様に、看護師の場合、951件中、用量間違い213件、実施忘れ207件であった。点滴・注射については、医師の場合、125件中17件、薬品間違い15件、用量間違い14件であり、看護師の場合、1305件中、実施忘れ240件、用量間違い160件、薬品間違い96件であった。さらに、与薬、点滴・注射に関するレポートの記載に含まれる薬剤名を抽出した。すると、医師および看護師についてそれぞれのべ54件および658件の薬剤名が抽出された.その内訳は、医師の場合、注射薬について抗菌薬10件、輸液・電解質液と抗凝固薬各5件、精神治療薬4件と心血管作働薬各1件であり、内服薬については抗菌薬と消化器官薬各4件、心血管作働薬3件、抗凝固薬と精神治療薬各1件であった。一方、看護師についてもその内容は医師とほぼ同じで、注射薬について輸液・電解質液69件、抗菌薬と抗凝固薬各42件、心血管作働薬33件、精神治療薬17件であり、内服薬については精神治療薬47件、ホルモン製剤39件、心血管作働薬33件、消化器官薬25件、抗菌薬19件であった。したがって、臨床研修プログラムにはレポートから抽出される薬剤についての知識や用法等に関する講義や実習を組み入れ、研修医に教育することが重要であると考えられた。本院のインシデントレポート報告件数は、平成12年2月から同15年12月末までで、総報告件数6422件、職種別には医師549件、看護師5506件で全体に占める割合はそれぞれ8.5%、85.7%である。従来から、医師の報告件数は少なく、看護師が圧倒的に多いことが指摘されているが、本院も同様の傾向であった。それは、看護業務のほとんどがその性格上患者にもっとも接近し、看護師が最終実施者となることに起因している。一方、研修医は、医師として初めて診療に携わり、点滴や注射をはじめとするさまざまな処置等を学ぶことになる。このような臨床研修における業務は、その後の医師としての知識、技能を身に付けるために重要やあることは自明である。そのような観点から、インシデントレポートを18のコードで分類し、解析すると、報告件数で多い順に看護師では、点滴注射に関するもの1371件、以下、与薬944件、移動・運動522件、手術319件、安静・姿勢281件などであるのに対し、医師では、点滴注射144件、与薬55件、検査39件、手術30件、専門的治療25件などであった。これは、看護師業務が点滴、与薬、および移動・運動、安静・姿勢などの介護業務に多く関わっていることを意味している。また、医師の報告で、点滴注射、与薬、検査などが多いのは、研修医がそのような日常業務に多く関わっていることを意味している。さらに、医師の報告で手術や専門的治療の報告が次に多いのはその手術や専門的治療のインシデントレベルの重大さからであると考えられ、また、報告者は研修医であるものの関与したのは上級医師である。このような結果から、より安全な医療を提供するために研修医の研修プログラムには、点滴・注射、与薬など薬剤に関する実地訓練や手術・専門的治療の際の合併症や副損傷などの知識と実地訓練を盛り込む必要があると考えられる。すると、医師および看護師についてそれぞれのべ54件および658件の薬剤名が抽出された.

その内訳は、医師の場合、注射薬について抗菌薬10件、輸液・電解質液と抗凝固薬各5件、精神治療薬4件と心血管作働薬各1件であり、内服薬については抗菌薬と消化器官薬各4件、心血管作働薬3件、抗凝固薬と精神治療薬各1件であった。一方、看護師についてもその内容は医師とほぼ同じで、注射薬について輸液・電解質液69件、抗菌薬と抗凝固薬各42件、心血管作働薬33件、精神治療薬17件であり、内服薬については精神治療薬47件、ホルモン製剤39件、心血管作働薬33件、消化器官薬25件、抗菌薬19件であった。したがって、臨床研修プログラムにはレポートから抽出される薬剤についての知識や用法等に関する講義や実習を組み入れ、研修医に教育することが重要であると考えられた。
植物のエピジェネティクス：遺伝子発現制御と経世代伝達の分子機構

エピジェネティックな遺伝子発現の変化が花の模様にあらわれるアサガオの変異体を材料に、遺伝子の発現状態が世代を越えて遺伝する「経世代エピジェネティック伝達」と、DNAメチル化による遺伝子の抑制機構の解明を試みた。平成30年度は、アサガオの刷毛目絞変異体から分離する野生型、あるいは変異型のような花を咲かせる2種類のエピ変異体について、クロマチン免疫沈降シーケンス(ChIP-seq)による解析から着色と相関するヒストン修飾を探索した。その結果、刷毛目絞の原因遺伝子のプロモーター配列にみられるヒストンアセチル化が着色と相関することが示唆された。さらに、原因遺伝子に挿入しているトランスポゾンに転移酵素を供給するトランスポゾンについてもChIP-seqの結果を解析したところ、トランスポゾン内部の転移酵素遺伝子のプロモーター配列にアセチル化されたヒストンが集積し、変異型のようなエピ変異体でより広い領域に集積している傾向がみられた。一方、アサガオのDNAのメチル化に関する研究から、このトランスポゾンのプロモーター配列は、野生型に比べて刷毛目絞変異体で脱メチル化されていることが示唆されている。これまでの結果と知見を統合して考察すると、刷毛目絞の原因遺伝子ではなく、転移酵素を供給するトランスポゾンのエピジェネティックな変化が、2種類のエピ変異体とその表現型の経世代エピジェネティック伝達機構の中心である可能性が高い。昨年度までに、ソライロアサガオの刷毛目絞変異体の解析からは、DNAメチル化による遺伝子の抑制機構の実体は、DNAメチル化による花色遺伝子のプロモーター配列と転写因子の相互作用の阻害であることを示す結果を得ている。以上のように、植物における経世代エピジェネティック伝達とDNAメチル化による遺伝子の抑制機構の実体に迫ることができた。エピジェネティックな遺伝子発現の変化が刷毛目絞りという模様にあらわれるアサガオの変異体を材料にして、遺伝子の発現状態が世代を越えて遺伝する「経世代エピジェネティック伝達」と、DNAメチル化による遺伝子の抑制機構の解明を試みた。アサガオの刷毛目絞り変異体は、濃色と淡色の縞模様の花を咲かせる。また、エピジェネティックな変異により模様がない変異型や野生型のような花だけを咲かせる個体(エピ変異体)が現れ、その形質が経世代エピジェネティック伝達する。今年度は、模様をもつ個体、変異型と野生型のような個体の3種類のアサガオを栽培して、花弁のサンプリングを行った。また、模様の原因遺伝子のプロモーターChIP(クロマチン免疫沈降)とqPCRを組み合わせたChIP-qPCR法で解析するために、野生型のアサガオを用いてクロマチン抽出の条件検討を行った。超音波破砕装置を利用することで、クロマチンの回収効率と再現性の改善がみられた。また、qPCRのコントロールとなる遺伝子の探索を、独自に解読したアサガオのゲノム配列を利用して行った。ソライロアサガオの刷毛目絞りは、白色地に青い縞模様ができる。原因遺伝子のプロモーター配列が白色細胞で特異的にDNAメチル化を受けることが分かっている。また、DNAメチル化の阻害剤を投与することにより青い花を咲かせることができる。原因遺伝子のプロモーター配列上のDNAメチル化に、DNAメチル化の阻害剤が与える影響を調べるために、阻害剤の投与を行って青い花弁のサンプリングを行った。また、プロモーター配列と転写因子の結合をDNAメチル化が阻害する可能性を検証するために、ゲルシフトアッセイを計画している。今年度は、転写因子の組換えタンパク質の作成を進めた。本課題が年度途中に追加採択されてから変異体の育成をはじめたが、十分なサンプルが得られなかった。このため花色遺伝子のChIPとqPCRによる解析に遅れが生じた。今年度は、エピ変異体の花弁を材料として、ChIP(クロマチン免疫沈降)を用いて、模様に関わる3GT遺伝子のヒストン修飾を検討した。当初はChIPのあと回収したDNAをqPCRで解析していたが、年度途中で先進ゲノム支援に採択されたので、次世代シークエンサーで解析するChIP-seqでの解析に切り替えた。ヒストンH4のアセチル化など5種類のヒストン修飾についてChIP-seqを行い、先行してシークエンスが得られた野生型のようなエピ変異体の修飾について計算機で解析したところ、3GT遺伝子領域への集積がある修飾とない修飾があることを確認できた。ChIP-seqの解析に必要なリファレンス配列として、独自に解読したアサガオ標準系統のゲノム配列を利用した。このDNAメチル化と遺伝子発現の関連をさらに調べるために、DNAメチル化の阻害剤を投与した花における、遺伝子発現とDNAメチル化についてqPCRにより解析して、現在は再現性の確認を行っている。また、プロモーター配列と転写因子の結合をDNAメチル化が阻害する可能性を検証するために、ゲルシフトアッセイを行って予備的な結果が得られている。本課題が27年度の途中で追加採択されたため、当初からやや遅れていた。

また、先進ゲノム支援に採択されたことで当初計画よりも高精度な解析結果が得られているが、計算機による解析に時間がかかっている。エピジェネティックな遺伝子発現の変化が刷毛目絞りという模様にあらわれるアサガオの変異体を材料にして、遺伝子の発現状態が世代を越えて遺伝する「経世代エピジェネティック伝達」と、DNAメチル化による遺伝子の抑制機構の解明を試みた。アサガオの刷毛目絞り変異体は、濃色と淡色の縞模様の花を咲かせる。また、エピジェネティックな変異により模様がない変異型や野生型のような花だけを咲かせる個体(エピ変異体)が現れ、その形質が経世代エピジェネティック伝達する。平成29年度はまず、模様に関わる3GT遺伝子のヒストン修飾を明らかにするために、変異型のようなエピ変異体のChIP-seq(クロマチン免疫沈降シーケンス)で得られた塩基配列を計算機で解析した。ヒストンH4のアセチル化などのヒストン修飾について解析したが、いずれも明瞭な集積領域が検出できず、ChIPの再現性に問題があると思われた。そこで、従来のネイティブChIPからクロスリンクChIPへ方法を変更し、平成28年度までに得られた特定のヒストン修飾の集積領域をポジティブコントロールとすることで再現性の向上を行った。この方法で改めて、野生型のようなエピ変異体、変異型のようなエピ変異体、野生型系統の花弁からクロマチンを抽出し、5種類のヒストン修飾についてChIP-seqを行った。次世代シークエンサーでの配列解析は、先進ゲノム支援の協力を得た。現在、得られた塩基配列の解析を進めている。ソライロアサガオの刷毛目絞りは、白色地に青い縞模様ができる。原因遺伝子のプロモーター配列が白色細胞で特異的にDNAメチル化を受けることが分かっている。プロモーター配列と転写因子の相互作用をin vitroで解析したところ、DNAメチル化が相互作用を阻害することが強く示唆された。先進ゲノム支援の支援課題に採択されたことで、当初計画よりも高精度で大規模な結果が得られている。DNAメチル化による遺伝子の抑制機構の実体は、プロモーター配列と転写因子の相互作用の阻害であることも明らかになりつつある。エピジェネティックな遺伝子発現の変化が花の模様にあらわれるアサガオの変異体を材料に、遺伝子の発現状態が世代を越えて遺伝する「経世代エピジェネティック伝達」と、DNAメチル化による遺伝子の抑制機構の解明を試みた。平成30年度は、アサガオの刷毛目絞変異体から分離する野生型、あるいは変異型のような花を咲かせる2種類のエピ変異体について、クロマチン免疫沈降シーケンス(ChIP-seq)による解析から着色と相関するヒストン修飾を探索した。その結果、刷毛目絞の原因遺伝子のプロモーター配列にみられるヒストンアセチル化が着色と相関することが示唆された。
複数のオルガネラに局在する酵素・長鎖アシルCoAシンセターゼの膜移行機構

リボソームで新しく合成されたタンパク質は,それぞれの局在化情報(シグナル)にしたがって細胞内のさまざまなオルガネラに選別輸送される.長鎖アシルCoAシンセターゼ(LACS)は,その活性がミトコンドリア,小胞体,ペルオキシソームの3つのオルガネラに認められ,その酵素化学的性質から,同一タンパク質が異なるオルガネラに分布する可能性が示唆されていた.LACSのオルガネラヘの局在の分子機構を検討するために,ラット肝臓cDNAよりクローン化したLACSを培養細胞内で発現させ,局在を蛍光抗体法および免疫電子顕微鏡法により観察した.この結果,発現したLACSタンパク質はミトコンドリアの外膜と小胞体膜に移行した.また,LACSとオワンクラゲの発光タンパク質であるGFPの融合タンパク質を発現させ,細胞を生きたまま観察しても同様の結果が得られた.こうしたことからLACSは,同一遺伝子産物が,ミトコンドリア外膜と小胞体膜という異なるオルガネラ膜に2重に局在することが明らかとなった.LACSの欠失変異体および配列の一部とパッセンジャータンパク質(DHFR,CAT,GFP等)との融合タンパク質を発現させる実験からオルガネラ膜への移行に必須の配列を検討した.この結果,LACSのN-末端側から約30-50残基に相当する疎水性アミノ酸が連なる領域と,それに続く塩基性アミノ酸を多く含む部分がオルガネラ移行のシグナルとして働くことが明らかになった.シグナル配列中の疎水性領域のアミノ酸を,荷電を持つアミノ酸(酸性,塩基性アミノ酸等)に置換すると,オルガネラヘの移行は認められなくなった.一方,この領域のアミノ酸を,疎水性または親水性で荷電のない残基に置換してもシグナルとして機能した.さらに,このシグナル配列中の疎水性部分のみをパッセンジャータンパク質につなぐと,局在は小胞体膜に限られた.こうしたことから,LACSのオルガネラヘの移行において,シグナル配列中の疎水性領域は2つのオルガネラの膜との相互作用に,塩基性部分はミトコンドリア外膜への移行に重要な役割を果たしていると考えられる.1.長鎖アシルCoAシンセターゼ(LACS)の細胞内局在の検討ラット肝臓のLACSのcDNAを株化培養細胞(COS1,HEK293,HepG2)で発現させ,蛍光抗体法および免疫電顕法により局在を検討した.いずれの細胞でも,LACSはミトコンドリア外膜および小胞体膜に局在化した.また,LACSとGFPとの融合蛋白質を発現させた細胞を,生きたまま観察しても同様の局在パターンが得られた.こうしたことから,LACSは単一遺伝子からの翻訳産物が2つのオルガネラに移行することがあきらかとなった.2. LACSのオルガネラ膜への局在化シグナルの同定LACSの種々の欠失変異体の発現ベクターを作成し,培養細胞で発現させてその局在を調べた.その結果,LACSのN-末端からおよそ30-50残基に相当する約20残基のアミノ酸配列が,オルガネラ膜への移行に必須であることがわかった.この配列は,疎水性アミノ酸が約15残基連続した領域と,それに隣接した塩基性アミノ酸を多く含む領域から構成されていた.この配列とパッセンジャータンパク質(DHFR,GFP)との融合タンパク質を発現させると,これらはミトコンドリア外膜およびER膜に局在化した.したがって,この配列がLACSのオルガネラ膜移行のためのシグナル配列として働くことが確認された.3.部位特異的点突然変異の導入によるシグナル配列の解析上記シグナル配列中の疎水性アミノ酸の一部を部位特異的点突然変異法で,荷電を持つアミノ酸に置換したところオルガネラへの移送能力が失われた.今後,このシグナル配列の詳細な検討により,各オルガネラ膜へのソーティング機構が解明できるものと考えられる.リボソームで新しく合成されたタンパク質は,それぞれの局在化情報(シグナル)にしたがって細胞内のさまざまなオルガネラに選別輸送される.長鎖アシルCoAシンセターゼ(LACS)は,その活性がミトコンドリア,小胞体,ペルオキシソームの3つのオルガネラに認められ,その酵素化学的性質から,同一タンパク質が異なるオルガネラに分布する可能性が示唆されていた.LACSのオルガネラヘの局在の分子機構を検討するために,ラット肝臓cDNAよりクローン化したLACSを培養細胞内で発現させ,局在を蛍光抗体法および免疫電子顕微鏡法により観察した.この結果,発現したLACSタンパク質はミトコンドリアの外膜と小胞体膜に移行した.また,LACSとオワンクラゲの発光タンパク質であるGFPの融合タンパク質を発現させ,細胞を生きたまま観察しても同様の結果が得られた.こうしたことからLACSは,同一遺伝子産物が,ミトコンドリア外膜と小胞体膜という異なるオルガネラ膜に2重に局在することが明らかとなった.LACSの欠失変異体および配列の一部とパッセンジャータンパク質(DHFR,CAT,GFP等)との融合タンパク質を発現させる実験からオルガネラ膜への移行に必須の配列を検討した.この結果,LACSのN-末端側から約30-50残基に相当する疎水性アミノ酸が連なる領域と,それに続く塩基性アミノ酸を多く含む部分がオルガネラ移行のシグナルとして働くことが明らかになった.シグナル配列中の疎水性領域のアミノ酸を,荷電を持つアミノ酸(酸性,塩基性アミノ酸等)に置換すると,オルガネラヘの移行は認められなくなった.一方,この領域のアミノ酸を,疎水性または親水性で荷電のない残基に置換してもシグナルとして機能した.

さらに,このシグナル配列中の疎水性部分のみをパッセンジャータンパク質につなぐと,局在は小胞体膜に限られた.こうしたことから,LACSのオルガネラヘの移行において,シグナル配列中の疎水性領域は2つのオルガネラの膜との相互作用に,塩基性部分はミトコンドリア外膜への移行に重要な役割を果たしていると考えられる.
1.25(OH)_2D_3より高い活性を持つビタミンDの治療応用への研究

腎臓から分泌されるホルモンである1.25(OH)_2D_3より510倍高い生物活性を持つ26,27-F_6-1,25(OH)_2D_3の骨粗鬆症への治療応用を主眼として実験を行って来た。卵巣摘出によるラット骨粗鬆症モデルは正Ca食条件では作製不能とするBarzelらの報告にもある如く、条件により骨軟化症あるいは骨塩比率の著明な低下を来たす場合が多い。通常ラットの正Ca食として0.47%Ca食が用いられるが、0.02%および0.1%の各濃度のD欠乏食に、一定量のビタミンDを経口チューブにより補充する方法で、卵摘後ラット及びシャム群を飼育した。10ケ月令北山ラベヌラットを12週、20週にと殺し、採血後、大腿骨両側を採取、骨比重、X線骨皮質幅、総骨灰量、%骨灰量を測定した。また3点支持方式にて破動力を測定した。0.02%および0.1%の各Ca濃度食では急速に骨灰量、骨比重が減少するが、骨灰量の減少幅が大きいため%骨灰量の著明な低下を来たした。血中Caにも影響を与える例があり二次性副甲状腺機能亢進症や骨軟化症が介在する。可能性が大きく骨粗鬆症の生物検定系としては相当な注意を要すると考えた。26,27-F_6-1.25(OH)_2D_3についてはビタミンD欠乏動物における生物検定系で1.25(OH)_2D_3の10倍の活性を腸管Ca吸収能、骨Ca動員作用等で確認していたが、血中濃度について不明であり検討を行った。26,27-F_6-1.25(OH)_2D_3の標識品を開発し、そのリカバリーをもってHPLC精製リセプターアッセイを行ったところ26,27-F_6-1.25(OH)_2D_3の血中消失は1.25(OH)_2D_3に比して少なくとも延長してはいないという結果を得た。26,27-F_6-1.25(OH)_2D_3はリセプター(ニワトリ胚)結合は1.25(OH)_2D_3の1/3と低く、血中濃度の半減期も長くないことが判明した。骨粗鬆症モデルラットにおける効果は、骨比重の改善の他に、破動力の増強が認められており、さらに長期の実験系において適正な治療応用適量が間欠投与法等を検定する基礎条件を得ることが出来た。ラット卵巣摘出による骨粗鬆症モデルにおける26,27F_6-1,2S(OH)_2D_3の効果を検討することが重要な目的の一つであるが,このために,このモデルの確立を試みて来た.すなわち,卵摘骨粗鬆症モデルはBarzell_5の如く作製不能とする報告もあり,条件により骨軟化症あるいは骨塩率の著明な低下を来たす場合が多い.通常ラット正Ca食として.0.47%Ca食が用いられるが0.02%, 0.1%の各濃度のD欠乏食に一定量ビタミンDを経口チューブにより補充する方法で卵摘後ラット及びシャム群を飼育した.10ケ月令北山ラベスラットを12週, 20週にと殺し,採血後,大腿骨両側を採取,骨比重, X線骨皮質幅,総骨灰量, %骨量を測定,また3点支持方式にて破断力を測定した. 0.02%および0.1%の各Ca濃度食では急速に骨灰量,骨比重が減少するが骨灰量の減少幅が大きいため%骨灰量の著明な低下を来たし血中Caにも影響を与える例があり,二次性副甲状腺機能亢進症や骨軟化症が介在する可能性が大きく骨粗鬆症の生物検定系としては相当な注意を要すると考えられた.26,27-F_6-1,2S(OH)_2D_3については,ビタミンD欠動物における生物検定系で1,2S(OH)_2D_3の10-50倍の活性を腸管Ca吸収能,骨Ca動員作用等で確認していたが,血中濃度について不明であり検討を行った.26,27-F_6-1,2SD_3の標識品の動きと共に検定しそのリカバリーをもってHPLC精製,リセプターアンセイを行ったところ26,27-F_6-1,2S(OH)_2D_3の血中消失は1,2S(OH)_2D_3に比して少なくとも延長してはいないという結果を得た.26,27-F_6-1,2SD_3はリセプター(ニワトリ胚)結合は1,2S(OH)_2D_3の1/3と低く血中濃度も半減期が長くないということが判明し,その高い作用と長時間作用性の機構は極めて興味深い.骨粗鬆症モデルラットにおける効果は現在実験を継続しており,長期効果としては安定した成績が得られるのではないかと期待し現在検討を続けている.腎臓から分泌されるホルモンである1.25(OH)_2D_3より510倍高い生物活性を持つ26,27-F_6-1,25(OH)_2D_3の骨粗鬆症への治療応用を主眼として実験を行って来た。

卵巣摘出によるラット骨粗鬆症モデルは正Ca食条件では作製不能とするBarzelらの報告にもある如く、条件により骨軟化症あるいは骨塩比率の著明な低下を来たす場合が多い。通常ラットの正Ca食として0.47%Ca食が用いられるが、0.02%および0.1%の各濃度のD欠乏食に、一定量のビタミンDを経口チューブにより補充する方法で、卵摘後ラット及びシャム群を飼育した。10ケ月令北山ラベヌラットを12週、20週にと殺し、採血後、大腿骨両側を採取、骨比重、X線骨皮質幅、総骨灰量、%骨灰量を測定した。また3点支持方式にて破動力を測定した。0.02%および0.1%の各Ca濃度食では急速に骨灰量、骨比重が減少するが、骨灰量の減少幅が大きいため%骨灰量の著明な低下を来たした。血中Caにも影響を与える例があり二次性副甲状腺機能亢進症や骨軟化症が介在する。可能性が大きく骨粗鬆症の生物検定系としては相当な注意を要すると考えた。26,27-F_6-1.25(OH)_2D_3についてはビタミンD欠乏動物における生物検定系で1.25(OH)_2D_3の10倍の活性を腸管Ca吸収能、骨Ca動員作用等で確認していたが、血中濃度について不明であり検討を行った。26,27-F_6-1.25(OH)_2D_3の標識品を開発し、そのリカバリーをもってHPLC精製リセプターアッセイを行ったところ26,27-F_6-1.25(OH)_2D_3の血中消失は1.25(OH)_2D_3に比して少なくとも延長してはいないという結果を得た。26,27-F_6-1.25(OH)_2D_3はリセプター(ニワトリ胚)結合は1.25(OH)_2D_3の1/3と低く、血中濃度の半減期も長くないことが判明した。骨粗鬆症モデルラットにおける効果は、骨比重の改善の他に、破動力の増強が認められており、さらに長期の実験系において適正な治療応用適量が間欠投与法等を検定する基礎条件を得ることが出来た。
神経内分泌的負荷試験による,リウマチやセロトシン系抗うつ薬に対する反応性の予測

産業医科大学神経精神科に入院中あるいは外来治療中の患者で、リチウム投与が予定されており、重篤な身体疾患を有さず、研究の目的・方法及び危険性を十分に理解し、自由意志により書面で参加を同意した患者10名に神経内分泌的負荷試験を行った。まず、負荷試験結果に関して、ACTH,コルチゾール、プロラクチンの基礎値(m-CPP服薬前の値2回分の平均値)を最大値から差し引くことでそれぞれのホルモンの分泌反応の指標とした。さらに、負荷試験中のVisual Analogue Scale(VAS)で測定した精神症状に関しても基礎値を最大値から差し引くことで指標とした。また、リチウム反応性に関しては、リチウム追加直前の評価点から3週間後の評価点を差し引き、この差を直前の評価点で除することにより改善率とした。その結果、患者全体において、各種ホルモンの分泌反応と改善率の間には有意な相関を認めなかった。しかし、VASで測定した精神症状の中でTension「緊張している」と改善率(rho=0.67,p=0.044)、Anger「腹が立っている」と改善率(rho=0.70,p=0.035)との相関は有意であり,Anxiety「不安である」と改善率(rho=0.64,p=0.055)との相関も有意な傾向にあった。比較的症例数の多いうつ病6名に限定してもやはり各種ホルモンの分泌反応と改善率の間には有意な相関を認めなかったが、VASで測定した精神症状の中でAnger「腹が立っている」と改善率(rho=0.89,p=0.048)との相関は有意であり,Tension「緊張している」と改善率(rho=0.84,p=0.060)、Unhappiness「気持ちが落ち込む」と改善率(rho=0.77,p=0.085),Destructiveness「物を壊したい」と改善率(rho=0.80,p=0.074)との相関も有意な傾向にあった。結論として、現在までの結果から、m-CPP負荷試験におけるホルモン反応よりもむしろ精神的な反応が、リチウム反応性の予測に有用である可能性が示唆される。私どもはセロトニン受容体のアゴニストであるメタクロロフェニルピペラジン(m-CPP)を用いた神経分泌的負荷試験を応用して、リチウムやセロトニン系抗うつ薬の反応予測を行おうとしている。つまり、リチウムやセロトニン系抗うつ薬はシナプス間隙におけるセロトニンを増加させることが判明しているので、分泌されたセロトニンを受ける側の受容体の機能によってこれらの薬物に対する反応性が予測できるのではないかと考えている。今年度は、躁病患者1名と大うつ病患者5名におけるリチウム反応性に関して検討した。これらの患者の負荷試験結果とリチウム反応性の関連を次のようにまとめた。まず、負荷試験結果に関して、プロラクチン、コルチゾール、ACTHの基礎値(m-CPP服薬前の値2回分の平均値)を最大値から差し引くことでそれぞれのホルモンの分泌反応の指標とした。さらに、精神症状に関しても基礎値を最大値から差し引くことで指標とした。その結果、各種ホルモンの分泌反応と改善率の間には有意な相関を認めなかった。ただし、精神症状の中で「緊張している」と改善率との相関は有意な傾向にあった(P=0.10)。現時点ではまだ症例数が少ないため、現時点でm-CPP負荷試験がリチウム反応性の予測に有用か否か結論は導けない。来年度はさらに症例を増やして検討を重ねる予定である。

比較的症例数の多いうつ病6名に限定してもやはり各種ホルモンの分泌反応と改善率の間には有意な相関を認めなかったが、VASで測定した精神症状の中でAnger「腹が立っている」と改善率(rho=0.89,p=0.048)との相関は有意であり,Tension「緊張している」と改善率(rho=0.84,p=0.060)、Unhappiness「気持ちが落ち込む」と改善率(rho=0.77,p=0.085),Destructiveness「物を壊したい」と改善率(rho=0.80,p=0.074)との相関も有意な傾向にあった。結論として、現在までの結果から、m-CPP負荷試験におけるホルモン反応よりもむしろ精神的な反応が、リチウム反応性の予測に有用である可能性が示唆される。
ケアの視点に立った超高齢脳卒中リハビリテーションにおける介入ポイントの有用性

超高齢リハビリテーション(以下リハ)患者の解決すべき課題を見い出し、的確に対応していくニーズを検討した。介入ポイントは、どのようなニーズかをリハチームが、ケアの視点に立って端的な言葉で明示したものである。患者の問題を全体の一つにしていくケアモデル、介入ポイントをチームで導き出すプロセスモデル、この2つのモデルを活用した症例検討会から、超高齢脳卒中患者の個別リハと多職種協働の新たなシステムが示唆された。今日の医療は急性期・回復期・維持期へと分断された中で、効率的な医療連携が課題となっている。その中でリハビリテーション(リハ)医療の対象者は、複雑で多様な問題を抱えた超高齢患者が激増している。超高齢患者は、生理的な機能低下は避けられず、やみくもな治療よりもQOLや尊厳が求められる。また慢性疾患や老人退行性疾患・既存障害を有していることが多い。加えて独居や老々介護といった社会的背景を含めると、ケアの視点に立った個別介入が重要になってくる。一方、先行研究を概観するとリハ専門職は、必要な援助内容を提示していない、また患者個々のリハ・ニーズを認知していないと現場でケアの不十分さが指摘されている。そこで本研究では、早期かつ優先的に解決すべき問題を抽出し、介入ポイントを見極めていくことを臨床現場の症例検討会を通して実証してきた。その中で回復の可能性を見出していく介入ポイントを特定するとともに、機能回復のために必要とされる具体的なケアを現場の事例から提示した。また最善の介入ポイントをチームとして創造的に導き出していく実践方法を編出した。つまり患者や家族にとって意味のある介入ポイントを同定するケアモデルを構築した。ケアモデルは、臨床像・障害像・心理面・環境面の4次元から構成され、時間的な要素も含めた。それぞれの定義に従って、最小限の情報を組込むことで、主要な問題が識別されていく。リハの専門家は臨床像を十分に理解し、患者や家族の心理面・環境面を確認しつつ、障害像の中に介入ポイントを見出していく。このことからケアモデルの実践活用は、より包括的で個別的であり、さらに現実可能性として効率的なチーム医療になっていくことを報告した。今後は介入ポイントを同定していくプロセスモデルの構築とその洗練化を図り、併せて介入ポイントの有用性については、リハ専門職教育・研修への応用からも検証していく予定である。本研究は回復期リハビリテーション(リハ)病棟に入院する超高齢脳卒中患者を対象とし、患者が抱える問題にはどのようものがあるのか、それに対して現場でどのような介入ポイントが見いだされていくのかを人間全体を見つめる包括的な視点に立って具体的に示すことを目的とした。当該病院の回復期リハ病棟に平成22年4月から24年10月までに入院した80歳以上の脳卒中患者全35例を対象とし、患者の問題点を、臨床像・障害像・心理面・環境面の四側面から捉え、選択された介入ポイントとともに提示した。臨床像はこれまでにどのような治療を受けて来られたのか、障害像はその方の力の限界はどれくらいなのか、また同時にその方の特性(優れている点)はどこなのか、心理面はどんな性格や生活習慣をもたれた人か、環境面はこれまでにどのような生活をしておられたのか、また介入ポイントは今、ここで何をすべきかを記述した。その結果、きわめて多様かつ複合的な問題が見られる中で、経管栄養中の患者の有する残存機能の探索、不全麻痺と既存症の運動機能障害への個別対応、個別的な独自の移乗・移動方法の検討、認知機能面に配慮したケア対応が求められていた。また介入ポイントは、経過的に患者のおかれた状況を新たに理解する評価と、また状況の変化を共に生み出す試みの治療から選択していた。これらから80歳以上の脳卒中患者が抱える問題はきわめて多様であること、さらに個別性・多様性を考慮した上で回復・改善の可能性を見いだすリハと同時にケアが重要であることが具体的に示された。一方、介入ポイントは、状況が不安定で曖昧であることから、ケアの視点とチーム医療の観点から共感的・組織的に選択していく必要性があることが示唆された。今後は、チーム医療と患者中心のアプローチとしてリハ方針の決定に介入ポイントが有用であることを検証していく予定である。超高齢脳卒中リハビリテーション(以下リハ)においては、的確に対応するための患者のニーズが断片化されていることが指摘されている。介入ポイントは、どのようなニーズかをケアの視点に立って端的に明示したものである。これまでに個別リハのニーズとなる介入ポイントを導き出すケアモデルを提案してきた。つまり患者の抱える複合的な問題は、臨床像、障害像、心理面、環境面の4つで特徴づけることから介入ポイントが同定できた。しかしこれまでの研究では、介入ポイントを同定していくプロセスが提示できていなかった。

そこで介入に意味ある情報を「知識」、活かせる機能を見つけ出す「評価」、それを活動につなげる「治療」、それで期待される成果を「内省」していく4つの段階に分けたプロセスモデルを提案した。最終年度は2つのモデルの実践活用に加えて、細胞実験から介入ポイントの有用性を検討した。その結果、2週後の経過報告から90%程度の高い有用性が示された。最初は臨床像に焦点があてられ、次いで障害像、心理面、環境面であったが、時間が経つにつれ心理面や環境面が着目され、臨床像や障害像は二次的になっていた。このことは経過的に知識の変化がプロセスの修正をもたらし、初回の介入過程は順次4段階を経るものの、回を重ねると臨機応変なプロセスで問題の4つから核を捉えた介入ポイントで対処していた。一方、細胞実験においても外部から常に何らかの適切な刺激が与えられると、神経ネットワークの再構築を促したり、細胞死を防いだりするための遺伝子が活性化されることで、細胞が生きるための好条件を与えられることを示す結果が得られた。このことはオーダーメイドのリハとケアの必要性を飛躍的に高める根拠になることから、介入ポイントの有用性は当初の計画以上に進展し、ケアの視点に立った介入ポイントが個別リハの成功のカギとなり、多職種協働の新たな要になることが示唆された。ケア学24・25年度の2年間で臨床現場から介入ポイントの有用性を実証し、以下5点の研究成果が得られている。2.研究発表:「80歳以上の回復期脳卒患者における介入方針の層別化の試み」を第39回日本脳卒中学会総会で26年3月13日発表、介入ポイントをケア方針とリハ方針に分けた48例の報告で今後3本目の英語論文にする予定。3.書籍出版:図解運動療法ガイドの「移乗」を文光堂から執筆依頼があり26年5月31日提出予定。リハの専門家らしい問題認識と問題解決について10例紹介する。今後、介入ポイントの事例集を単著として出版交渉予定。4.学外教育:「わが国のリハビリテーション専門職教育の展望ー超高齢の未来を担う療法士教育を求めてー」を第27回教育研究大会・教員研修会で26年8月22日に講演予定。介入ポイントの有用性を専門家(プロフェッショナル)教育に導入することを提案。5.学内教育:介入ポイントを中心にして従来の症例レポートを体験報告の書式に変更。また臨床実習を振り返る科目を新設し、介入ポイントが専門家らしい見方や考え方の学びと動機づけになることを検証中。超高齢脳卒中患者の抱える複雑で多様な問題を捉える試みを進める一方、個別性・多様性を考慮した上で、ケアの視点に立って回復・改善の手がかりとなる介入ポイントを、どのように導きだしていくかを検討する必要がある。そこで実際のリハビリテーション(リハ)現場で介入ポイントがどのように選択されていくのかを、事例を通して介入過程から明示した。当該病院の回復期リハ病棟に入院した84歳女性を対象とし、発症後4・6・8・15週目の計4回における介入過程を、介入前の情報・介入的な評価・治療的な介入・介入による見込、の四側面から記述し、選択された介入ポイントを提示した。介入前の情報は患者にとって意味のある介入を行うための事前情報とし、介入的な評価は身体機能の回復や改善につながる障害像の新たな理解とした。さらに治療的な介入は身体的な障害を軽減し回復・改善の可能性を引き伸ばし、状況の変化を共に生み出すのに役立つ介入とした。
MRSAの付着および溶血性に関係する遺伝子とその転写産物の検出方法についての研究

ファージ型別,コアグラーゼ型別,ゲノム型別などを組み合わせて,MRSAの院内感染調査や疫学調査を行ってきたが型別成績と病原性や病原因子といった菌株の性質との間には相関が見いだされなかった。MRSA感染症の予後が良好であるかどうかについては患者側の免疫力の有無によるところが第一であるが,菌側の性質も重要な要因であると考えられる。臓器への定着の強弱や溶血性の原因となる菌側の要因が明確になれば,それをマーカーとして病原性と関連した菌株の型別が可能であると考え本研究を計画した。また,保有している遺伝子の発現をみるために上記遺伝子由来mRNAの転写活性のRT-PCR法による検出方法の確立を行い,臨床分離されたMRSAとマウス腎臓への菌の定着と菌の保有している上記遺伝子の転写活性の有無との関係を調べた。その結果,マウス腎臓での膿瘍形成の株間差と上記遺伝子の転写活性保有との相関を示すことはできなかったが,転写活性量とマウス腎臓への定着に違いが認められたことから今回検討した以外の遺伝子調節に関わる遺伝子の存在が示唆された。1、付着性因子および溶血性因子に関係する遺伝子のPCR法による検出方法の確立。GeneBankのデーターベースを利用して細胞間接着因子に関する遺伝子(icaA, icaD)の塩基配列からそれぞれの遺伝子に特異的な配列を選び出し、プライマー検索ソフトOligo6を使用してPCRプライマーを作成した。PCRによる遺伝子増幅産物(icaA検出162bp, icaD検出198bp, hla検出258bp, hib検出310bp)の検出にはポリアクリルアミドゲル電気泳動法およびマイクロチップ型電気泳動にはアジレント2100バイオアナライザーを使用して行った。2、付着性因子および溶血性因子に関係する遺伝子由来mRNAの発現の検出方法の確立。1で作成したプライマーを用いたRT-PCR法を確立した。RNAの抽出はRNAwiz (Ambion, Austin USA)を使用して行い,RNase-free DNasel (TaKaRa, Kyoto Japan)処理によりDNAの除去を行った。RT-PCR法は検討の結果、rTth DNA polymeraseを用いた1ステップ法を用いることにした。3、血液およびカテーテル由来の臨床分離MRSA株を用いて、icaA, icaD遺伝子の有無および発現について調べた。その結果、両遺伝子とも保有、発現の結果が得られた。血液やカテーテル由来の臨床分離株は付着性株が多いことが示唆された。次年度は咽頭、皮膚など由来の異なる株との比較が必要である。また、同上の株のプラスチックプレートへの付着の定量的測定およびマウスの尾静脈からの接種によるマウスの腎臓への定着の観察を行ったところ、ioaA, ioaD遺伝子保有、発現株であるにも関わらずその成績には差がみられたことから他の付着性に関わる遺伝子についても調べる必要があると思われた。
低原子価6族金属カルボニル錯体を利用する触媒的炭素骨格構築法の開発

0価6族金属カルボニル錯体に末端アルキンを作用させると,η^2-アルキン錯体を形成した後さらに異性化してビニリデン錯体を生成することが知られている。これらの錯体においては,金属部位の電子求引性によりアルキン部位が電子不足になることから,アルキンへの求核攻撃がおこりやすくなることが期待される。我々は,求核部位として分子内にシリルエノ-ルエテ-ルを持つ末端アルキンを基質とし、金属試剤としてペンタカルボニル(テトラヒドロフラン)タングステン(0)(W(CO)_5・THF)を用いて分子内環化反応の検討を行った。その結果触媒量のW(CO)_5・THFのTHF溶液に,プロトン源として水あるいはメタノール2等量存在下室温で反応を行うことにより,末端アルキンに対しシリルエノールエーテルがエンド環化した生成物が収率よく得られた。またオルト位にアルケニル基とアルキニル基を持つベンゼン誘導体にTHF中,触媒量のW(CO)_5・THF錯体を作用させると,ビニリデン錯体が生成した後,電子環状反応が進行しナフタレン誘導体が収率よく得られることを見出した。オレフィン部位に各種の置換基を持った基質を用いて反応の検討を行ったところ,本反応はアルケニル基の1位に電子供与性基や電子求引性基が置換していても,速やかに進行した。さらに,ヘテロ五員環とエチニル基をオルト位に持つベンゼン誘導体に触媒量のW(CO)_5・THF錯体を作用させても反応が速やかに進行し,対応する含ヘテロ多環性芳香族化合物を収率よく得ることができる。我々は,求核部位として分子内にシリルエノールエーテルを持つ末端アルキンを基質とし,金属試剤としてペンタカルボニル(テトラヒドロフラン)タングステン(0)(W(CO)_5・THF)を用いて分子内環化反応の検討を行った。またオノルト位にアルケニル基とアルキニル基を持つベンゼン誘導体にTHF中,触媒量のW(CO)_5・THF錯体を作用させると,ビニリデン錯体が生成した後,電子環状反応が進行しナフタレン誘導体が収率よく得られることを見出した。さらに,ヘテロ五員環とエチニル基をオルト位に持つベンゼン誘導体に触媒量のW(CO)_5・THF錯体を作用させても反応が速やかに進行し,対応する含へテロ多環性芳香族化合物を収率よく得ることができる。前年度の研究で、すでにタングステンカルボニル錯体を利用する環化反応におて、7-シロキシ-6-エン-1-インに対し、THF中、水存在下10モル%のW(CO)_5・THFを作用させると、5-エキソ環化体のみが高収率で得られるのに対し、クロロホルム中、W(CO)_6と20倍モル量の水存在下直接光照射すると、エンド環化体が主生成物として得られることは明らかにしている。

本年度はまず、この反応を利用して環状アルケノンへの環形成反応を検討した。すなわち、ブチニルユニットとしてプロパルギルマロナートを、シリルトリフラート存在下でシクロアルケノンに作用させることにより、上述した7-シロキシ-6-エン-1-イン型の基質が合成できることを見いだした。これに対し、水存在下10モル%のW(CO)_5・THFをTHF中作用させたところ、5-エキソ環化体を選択的にかつほぼ定量的に得ることができた。一方、6-エンド環化体に関しては、反応溶媒としてトルエンを、またシリル置換基としてかさ高いシリル基を用いると選択性が向上し、反応混合物を直接光照射することにより、高い選択性でエンド環化体を得ることができた。この手法を用いることにより環状アルケノンからビシクロ[n.3.0]およびビシクロ[n.4.0]骨格を有する二環性化合物を容易に得ることができる。さらに、この環形成反応を鎖状のα、β-不飽和ケトンに対して適用したところ、各種の基質に対して、同様にエキソ、エンド両環化体の作り分けができることを見いだした。しかもこれらの環化体はいずれも単一の立体異性体として得られることがわかった。