hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
HCV COREアミノ酸置換の抗ウイルス療法・肝病態における臨床的意義

1.PEG-IFN/RBV併用療法の治療前効果予測因子をウイルス・宿主・治療要因の多方面から検討した。PEG-IFNα2b/RBV併用48週間の完遂例を対象としてSVR・NVRに寄与する独立要因を多変量解析で検討した結果、SVRに寄与する要因としてCore aa70/91置換・NS5A-ISDR変異数・AFP・性別・年齢が抽出された。更に、NVRに寄与する要因としてCore aa70/91置換・AFPが抽出された。2.Coreaa70/91置換とPVR(48時間時点の1 log drop)を組み合わせて治療効果予測を行った。上記1の対象の中でPVR判定が可能であった症例の治療成績を検討した結果、Core aa70/91置換を有しPVRを達成しない症例のNVRは高率でSVRは低率であり治療抵抗性であることが確認された。3.Coreaa70/91置換の肝発癌・インスリン抵抗性を含む肝病態への影響を検討した。IFN未治療例を対象としてCore aa70/91置換から肝発癌率を検討した結果、Core aa70/91置換は多変量解析で肝発癌に寄与する独立要因として抽出された。更に、インスリン抵抗性の指標であるHOMA-IRとCore aa70/91置換の検討では、Core aa70/91置換を有する症例のHOMA-IRが高値を示した。今後の研究計画としては全般的に対象を増やして検証することと、Core aa70/91置換を含むPEG-IFN/RBV併用療法難治例に対するIFN単独療法の長期肝発癌抑制効果についても検討していく予定である。・PEG-IFN/RBV併用療法の治療前効果予測因子を多方面から検討した。PEG-IFNα2b/RBV併用48週間の完遂例を対象としてSVR、NVR、再燃に寄与するウイルス学的独立要因を症例数を増やして多変量解析で検討した結果、SVRに寄与する要因としてNS5A-ISDR変異数、NVRに寄与する要因としてCoreアミノ酸置換、再燃に寄与する要因としてNS5A-ISDR変異数とCoreアミノ酸置換が有力なウイルス学的独立要因として抽出された。・Core aa70/91置換の肝発癌、糖代謝(インスリン抵抗性を含む)、脂質代謝を含む肝病態への影響を検討した。RBV併用非治癒例を対象としてCore aa70/91置換から肝発癌率を検討した結果、Core aa70置換は多変量解析で肝発癌に寄与する独立要因として抽出された。更に、Coreアミノ酸置換が代謝要因に及ぼす影響を多変量解析で検討した結果、Core aa70置換に関連する要因として糖脂質代謝要因が独立要因として抽出された。・肝発癌予防目的のIFN単独療法を行った症例を対象としてCore aa70/91置換の有無別に肝発癌の指標であるALT正常化率とAFP低下率を評価すると、Coreアミノ酸置換の有無に寄らずALT正常化とAFP低下が得られ、IFN単独療法の長期的な肝発癌予防における有用性が示唆された。・今後の研究計画としては全般的に対象を増やして再度検証することと、Core aa70/91置換を含むPEG-IFN/RBV併用療法難治例に対するIFN単独療法の長期肝発癌抑制効果について検討していく予定である。1.Coreアミノ酸置換がPEG-IFN/RBV/Telaprevir(TVR)併用療法の治療成績に及ぼす影響を検討した。PEG-IFN/RBV/TVRの24週間投与例を対象として治療効果に寄与する要因を多変量解析で検討した結果、Core aa70置換(Wild)がSVRに寄与するウイルス学的要因として抽出された。更に、難治な前治療無効例を対象として治療効果予測因子を検討した結果、SVRに寄与する要因としてはCore aa70置換(Wild)と前治療反応性(Partial response)、ETR(治療終了時HCV RNA陰性)に寄与する要因としてはAFP値(<10μg/l)と前治療反応性(Partial response)が抽出された。新規治療のTVR併用療法は治療効果が高い反面、副作用も強いためrisk/benefitの観点から治療前効果予測が重要である。Coreアミノ酸置換は新規治療にも有用であることが判明した。2.PEG-IFN/BV/TVR併用療法においてCoreアミノ酸置換が脂質要因に及ぼす影響を検討した。TVR併用療法中のLDL-CはCore aa70置換(Mutant)よりもCore aa70置換(Wild)の方が高値を推移していた。更に、Non SVR例よりもSVR例の方がLDL-Cは高値を推移していた。Coreアミノ酸置換は脂質代謝を介して新規治療を含むIFN治療抵抗性に関与していることが判明した。難治例の治療成績は脂質代謝を標的とした薬剤の追加で更なる改善が期待される。3.IFN未治療(自然経過観察)例やIFN関連療法SVR例からの肝発癌例におけるCoreアミノ酸置換の影響を検討した。多変量解析で肝発癌に寄与する要因を検討した結果、肝線維化進行度(F3-4)から独立してCore aa70・aa91置換(Mutant)が抽出された。新規治療は治療効果が高い反面、SVR後発癌例が増加する可能性がある。Coreアミノ酸置換は自然経過観察例からの肝発癌のみならず、新規治療で治癒した症例の経過観察のためにも有用である。
オートリンガル時代における言語運用能力像の構築と新学習戦略の実践

グローバル競争の前線に立つ理工系技術者に対し、英語によるコミュニケーション能力が求められている。英語一極集中とは対照的・挑戦的に生じている三つの事象とどのようなバランスが見出せるのか:(I)ユネスコが喚起する多様な言語の尊重と母語による公教育の重要性; (II)英語圏に特に顕在化する音韻性ディスレクシア(読み書き困難); (III)コミュニケーション能力の脆弱な人口増加。本研究では、AIの躍進が創出する自動翻訳通訳機器をサイバー・リンガ・フランカと定義し、それによって実現するオートリンガリズムにより、英語・コミュニケーション学習障害者への合理的配慮としても有効な新学習戦略を提示する。
光アシスト超音波速度イメージング法による医療画像診断装置

悪性腫瘍などの早期発見には、組織形態だけでなく組織性状に関する画像情報が必要である。本研究は、以前に提案し基礎実験を行ってきた光アシスト超音波速度変化イメージング法を発展させ、新しい医用診断装置を試作することを目的にしている。まず、単素子の超音波トランスデューサーの走査、超音波パルスの送信、受信、波形の記録、超音波速度変化量の検出、画像構成、表示まで自動で行えるシステムを作製した。得られた画像は、表面から特定の深さの光吸収分布を示しており、光吸収情報が超音波速度をプローブとして得られることを確認した。実用装置としては、より高速に光・超音波速度変化画像を得ることが重要であり、そのために、超音波アレイトランスデューサーを用いた装置の試作を行った。RF信号端子を有する超音波エコー診断装置を購入し、信号処理ボードを取り付け、アレイトランスデューサーの周囲に半導体レーザーを複数個配置した装置を作製した。超音波速度変化画像を得るために、信号波形を小さい領域(送信パルスの幅程度)に分け、それぞれの領域の光照射前後の波形の相関をとり、走査線ごとに演算を行い2次元画像として表示した。高散乱媒質中においても内部の吸収分布を得ることができた。近年、DDS(Drug Delivery System)等における標識としてナノ粒子が検討されているが、現在までに有効な堆積分布モニターはなく、本方式の適用が期待される。近赤外域に吸収ピークをもつ金ナノロッドを用い、寒天に混ぜ、鶏肉に挿入し、ファントムとした。超音波速度変化画像は、ファントム深部に分布した金ナノロッドの分布領域を明瞭に示していた。分光特性、3D分布測定も行った。本方式により、生体擬似ファントム中で金ナノ粒子分布領域を検出することができ、生体深部でも適用可能な医療診断、治療のための画像診断装置としての可能性が示された。本研究は、以前に提案し基礎実験を行ってきた光アシスト超音波速度変化イメージング法を発展させ、新しい医用診断装置を試作することを目的にしており、17年度は下記のような研究成果を得た。寒天と散乱媒質を用いて作製した多層構造の生体疑似試料に適用し、光照射前後の各位置におけるエコーパルス波形を測定し、パルス速度変化の二次元分布を求めた。この結果を超音波国際会議(UFFC)で発表し、依頼によりレーザー医学会誌に投稿した。画像化までを自動化した光・超音波イメージング装置を作製したが、単素子であるために走査に時間を要することが問題である。そこで、当初の計画に従いアレイトランスデューサーを用いた装置の試作を行った。RF信号端子を有する超音波エコー診断装置を購入し、まず、模擬試料を用いてBモード画像を測定した。装置から波形データをパソコンに取り込み、画像再構成プログラムを作製し、超音波振幅画像を得た。単素子トランスデューサーに比べて分解能の高い画像が高速で得られた。つぎに、光吸収画像の測定のために、光源と信号処理法の検討を行った。一方向から拡散光を照射するために、アレイトランスデューサーの周囲に半導体レーザーを複数個配置した光源を作製した。

超音波速度変化画像を得るために、信号波形を小さい領域(送信パルスの幅程度)に分け、それぞれの領域の光照射前後の波形の相関をとり、走査線ごとに演算を行い2次元画像として表示した。今後、改良を行う。17年度は、超音波診断装置を購入し、光源と信号処理ボードを付加し、RF信号波形の光照射による変化をパソコンで演算し、光断層画像を表示する装置を試作した。本年度は、実用的な医療診断、治療装置の開発のために、試作装置の改良と生体擬似ファントムを用いた実験を行った。1.試作装置の改良:生体組織に適用するために、超音波の境界が連続的に存在し、エコー強度が大きく変化する場合でも超音波速度変化画像が構成できるプログラムを開発した。RF波形データを領域分けし、適切に相互相関を求め、光照射によるエコーパルスシフトを算出するようにした。その結果、動物組織においても超音波速度変化画像を得ることができ、アーチファクトを抑えることも成功した。2.生体擬似試料における金ナノ粒子分布の測定:近年、DDS (Drug Delivery System)等における標識としてナノ粒子の研究が盛んに行われている。有効なDDSのためには、標識の生体内における堆積状態のモニターが必要である。しかし、生体組織は光に対して強い散乱を示すので現在までに有効なモニターはなく、本方式の適用が期待される。金ナノロッドは、形状によって局在プラズマ共鳴による吸収波長を変化できる。生体組織の吸収の少ない近赤外域に吸収ピークをもつ金ナノロッドを用い、寒天に混ぜ、鶏肉に挿入し、ファントムとした。半導体レーザー(809nm)を光源として、通常のBモード画像と超音波速度変化画像を測定した。通常のBモード画像は、組織境界を示していたが、分布領域を特定することはなかった。超音波速度変化画像は、ファントム深部に分布した金ナノロッドの分布領域を明瞭に示していた。分光特性、3D分布測定も行った。本方式により、生体擬似ファントム中で金ナノ粒子分布領域を検出することができ、生体深部でも適用可能な生体標識の実用的なモニターとしての可能性が示された。
高分子複合材料による超伝導機器電気絶縁構成の高性能化に関する研究

本研究では、エチレンプロピレンゴム(EPR)に配合される充填剤に焦点を当ててその種類及び量を系統的に変化させ、極低温領域におけるEPRの電気絶縁特性に及ぼす充填剤の影響の詳細を調べ、充填剤の最適化を試みる。EPRの電気絶縁特性に及ぼす充填剤の影響として、直流絶縁破壊特性および空間電荷分布の計測から、充填剤界面が電荷をトラップし空間電荷の進展を妨げる可能性が示唆され、電気絶縁性能の向上の可能性を示すものとなった。また充填剤配合量を変化させたとしてもEPRの機械的特性は、配合量の影響を殆ど受けないことがわかった。また極低温における空間電荷注入量の面からも検討を行ったが、充填剤の有無、配合量の影響は殆どなく、トリーの発生原因となる電荷の注入が室温に比べて極めて少ないことがわかった。さらに極低温におけるEPRの機械的特性及び電気的特性の評価を行った結果、引張破壊強度はEPR及び架橋ポリエチレン(XLPE)が低密度ポリエチレン(LDPE)に比べ高い値を示した。EPRの収縮率は充填剤の効果により、他の試料に比べ押さえられることがわかった。電気絶縁の面からは、室温において充填剤か15phrの直流絶縁破壊の強さ(Fb)が最も高く、Fbの充填剤配合量依存性にピークを持った。この原因として、空間電荷の影響であることがわかった。また空間電荷の面から極低温における空間電荷の注入量は室温に比べ少なく、注入した空間電荷の外部電界による移動も少ないことが示された。本研究における研究成果は、現状電力システムとの整合性を念頭においた交流超伝導電力機器あるいは将来を見通した直流超伝導電力機器に適用する絶縁材料と成り得る可能性を評価できうる。本研究を通して極低温における電気絶縁特性改善の手法を確立することによりゴム材料が有する潜在的に卓越した絶縁性能の特徴を顕在化させ得ることができた。本研究では、エチレンプロピレンゴム(EPR)に配合される充填剤に焦点を当ててその種類及び量を系統的に変化させ、極低温領域におけるEPRの電気絶縁特性に及ぼす充填剤の影響を詳細に調べ、充填剤の最適化を試みる。極低温におけるEPRの機械的特性及び電気的特性の評価を行った結果、引張破壊強度はEPR及び架橋ポリエチレン(XLPE)が低密度ポリエチレン(LDPE)に比べ高い値を示した。

電気絶縁の面からは、室温において充填剤が15Phrの直流絶縁破壊の強さ(Fb)が最も高く、Fbの充填剤配合量依存性にピークを持った。この原因として、空間電荷の影響であることがわかった。また空間電荷の面から極低温における空間電荷の注入量は室温に比べ少なく、注入した空間電荷の外部電界による移動も少ないことが示された。本研究における研究成果は、現状電力システムとの整合性を念頭においた交流超伝導電力機器あるいは将来を見通した直流超伝導電力機器に適用する絶縁材料と成り得る可能性を評価できうる。本研究を通して極低温における電気絶縁特性改善の手法を確立することによりゴム材料が有する潜在的に卓越した絶縁性能の特徴を顕在化させ得ることができた。
第一原理計算による固体高分子形燃料電池要素材料および水素貯蔵材料のデザイン

1.金属ポルフィリンとO_2との相互作用におけるイミダゾール配位子効果密度汎関数理論(DFT)に基づく第一原理計算により、金属ポルフィリン(MPs)とO_2との相互作用におけるイミダゾール配位子効果を検討した。MPsとして、鉄ポルフィリン(FeP)およびコバルトポルフィリン(CoP)を選択し、それらのO_2付加体も含めて、MPとイミダゾール付加MP[(Im)MP]とを比較した。(Im)MP-O_2のO-O結合は、MP-O_2のそれよりも弱くなる傾向がある。これは、より多くの電子がO_2へ逆供与するためであり、イミダゾール配位子からの強い電子供与に起因していることが分かった。ただ、これは励起した一重項O_2との相互作用には適用できない。2.歪みおよびCO吸着を受けたPt上におけるH_2の解離吸着DFTに基づく第一原理計算により、白金(Pt)とH_2との相互作用における、歪みおよびCO吸着の効果を検討した。圧縮(拡張)歪みは、H_2解離それに続くH吸着を妨げた(促進させた)。一方、隣接COは、H_2解離のみを妨げた。それゆえ、H_2の解離吸着に対する触媒活性は、拡張歪みされたPtが最高となり、圧縮歪みされ、かつCO吸着したPtが最低となることが分かった。本研究では、歪みおよびCO吸着により、H_2の解離吸着に対する触媒活性を制御できることを示唆した。3.Pt上に吸着した酸素へのプロトン移動:酸素還元反応の初期反応DFTに基づく第一原理計算により、白金(Pt)上に吸着した酸素へのプロトン移動を検討した。Pt-O_2系の最高占有分子軌道(HOMO)が、Pt-O系のそれよりも高いために、プロトンは、優先的にO_2へ移動する傾向があることが分かった。本研究では、Pt上の酸素還元反応(ORR)がヒドロペルオキソ(-OOH)種の生成から開始される傾向があることを示唆した。
学童期の肥満進展予防における効果的な介入方法に関する研究

本研究は肥満傾向と判定された児童に対し、養護教諭による日々の健康教育や長期休暇前の個別面談、休暇中における生活チェックシートを活用することによって彼らの肥満の進展が予防できるか検討することを目的とした。対象は公立小学校に在籍し、4月(介入前)の身体測定で肥満傾向と判定された児童37名(介入群平均年齢8.6±1.5歳;以下、公立学校群)、および対照群として某病院の肥満教室に参加した児童37名(平均年齢8.6±1.5歳;以下、病院群)とした。公立学校群の児童は養護教諭より日々健康教育を受け、夏期および冬期休暇の前には児童のみもしくは保護者を交えて休暇中の生活に関する個別面談を受けた。また、休暇中は体重の計測や食・運動に関するチェックシートを記載させ、肥満進展予防に対する意識を家族で高めさせた。公立学校群においては4月、9月、1月(介入後)に身体計測を行い、病院群においては肥満教室に来る前までの1年間における身長、体重、肥満度の変化を用いて両群間を比較検討した。公立学校群と病院群の介入前における身長(133.5±10.6cm vs 133.6±10.3cm)、体重(39.2±9.6kg vs 41.6±10.0kg)には有意差を認めなかったが、肥満度においては病院群において有意に高値を示した(27.6±11.3% vs 35.7±16.8%)。公立学校群においては養護教諭が軽度肥満の段階で早期に対応しており、一方、肥満教室へ参加する児童では学校から報告がされているにもかかわらず肥満が進展してから保護者が心配になり参加していることがうかがえた。公立学校群の介入前後における肥満度は27.6±11.3%から26.3±11.1%へ有意差はないものの1.3%減少した。一方、病院群では病院にかかるまでの1年間の間に肥満度が35.7±16.8%から40.0±16.7%へ4.3%有意に増加していた(p<0.01)。よって、定期的な身体測定時に児童の体型評価を適切に行い、肥満傾向が認められた場合には早期に介入していくこと、長期休暇時における生活リズムを保つことが肥満進展予防を進める上で有用であることが示唆された。
内生細菌共生維持機構を利用して微生物に潜在機能を付与する技術の開発

内生細菌ゲノム解析は、糸状菌ー内生細菌の共生関係、特に共生微生物間の相互作用を明らかにすると期待される。日本国内の森林土壌から分離された糸状菌Mortierella parvispora E1425s1株が内生細菌を保有することが示唆され、16SリボソームRNA遺伝子の系統解析の結果からM. parvispora E1425株が保有する内生細菌はM. cysteinexigens B1-EB株と同属であることが示された。システイン含有培地(B-CYEα寒天培地)を用いて、糸状菌に内生する新たなMycoavidus sp.B2-EB株を分離培養することに成功した。分離した内生細菌B2-EB株のゲノム解読をPacBio RSIIおよびIllumina Hiseqで行い、SPAdesを用いたハイブリットアセンブリでB2-EB株の全ゲノム配列(1.88Mb)を決定した。全ゲノム解読したMortierella属糸状菌の内生細菌B1-EB株(2.79M bp)との比較ゲノム解析から、可動性遺伝因子や有機物代謝、転写・RNAプロセシング制御、シグナル伝達などに関わる遺伝子群が欠失していた。B2-EB株は分離培養可能なMycoavidus属細菌の中で最小のゲノムサイズであることが明らかとなった。内生細菌B2-EB株のゲノム縮小化から環境適応能の低下が示唆され、宿主Mortierella属糸状菌細胞内の代謝産物に依存していると推察する。また、種の同定のためゲノム間の平均相同値を求めた結果、90%以下であったことからB2-EB株を新種と判断した。さらに、グリセロールの代謝活性が高い宿主Mortierella属糸状菌ーMycoavidus属内生細菌の共生系システムを明らかにするためメタトランスクリプトーム解析を行い、共生系を確立するためのメカニズムの解明を進めている。2つの内生細菌のゲノム解析から宿主糸状菌内でのゲノム改変進行の特徴と宿主内での環境適応能および共生系システムに関与する遺伝子群の特徴の差を明らかにした。一方、再内生化条件の検討については、有機物分解特性だけでは特定できなかったためメタトランスクリプトーム解析で内生細菌保有糸状菌と非保有糸状菌の遺伝的特徴を明らかにする必要があり、遺伝情報解析を進めている。内生細菌保有糸状菌と非保有糸状菌の比較メタトランスクリプトーム解析で宿主への内生細菌の内生化条件を検討する。また、糸状菌ー内生細菌の共生現象が土壌生態系で起きていることを想定した再内生化(土壌糸状菌Mortierellaー内生細菌Mycoavidus)を実施する。土壌糸状菌Mortierellaelongata分離株の菌糸細胞にBetaproteobacteriaに属する細菌Mycoavidus cysteinexigensが内生していた。糸状菌ー内生細菌の共生関係、特に共生微生物間の相互作用を明らかにするため、分離・培養したM. cysteinexigens B1-EB株の全ゲノムを解読(2.79M bp)した。さらに、分離培養が可能な病原性菌類Rhizopusmicrosporusに内生するBurkholderia rhizoxinica (HKI454株)とアメリカの森林土壌から分離されたMortierella属菌の内生細菌AG77(未分離)の各々のゲノム配列との比較ゲノム解析により、M. cysteinexigens株におけるゲノム改変の可能性が示唆された。ゲノム改変を起こす遺伝子領域は,プロファージ領域の脱落が推察され、トランスポゾンの減少と伴に糖類・アミノ酸の代謝に関わる遺伝子や二次代謝産物の合成系遺伝子群の脱落、細胞内侵入に関与するタイプIII型分泌機構の不完全な遺伝子群を見出した。また、宿主細胞の生育に関与するトキシン/アンチトキシン(TA)システム系の殺虫毒素合成遺伝子がB1-EB株で見出された。細胞内再共生の技術開発のため、糸状菌M. elongataの内生細菌非保有株を作製して、内生細菌保有糸状菌の生理化学的な性状と有機物分解特性を明らかにした。内生細菌を保有する糸状菌は、プロリンなどのいくつかのアミノ酸やグリセロールの代謝活性を高めていることが示唆された。さらに、これまでに確立した手法を用いて、糸状菌M. parvispora株からB1-EB株と系統的に異なる内生細菌Mycoavidus株の分離に成功し、その全ゲノム解読を行い、生理生態的に特徴付けるための遺伝子同定解析を進めた。当初の計画通り、実験室内系において内生細菌保有糸状菌と非保有糸状菌の生理生態的特徴の差を明らかにすることができた。また、糸状菌Mortierellaにおける分離培養可能な細菌Mycoavidusの細胞内共生をモデルとして,比較ゲノム解析からM. cysteinexigens B1-EB株のゲノム改変の特徴を明らかにした。分離した内生細菌

B2-EB株のゲノム解読をPacBio RSIIおよびIllumina Hiseqで行い、SPAdesを用いたハイブリットアセンブリでB2-EB株の全ゲノム配列(1.88Mb)を決定した。全ゲノム解読したMortierella属糸状菌の内生細菌B1-EB株(2.79M bp)との比較ゲノム解析から、可動性遺伝因子や有機物代謝、転写・RNAプロセシング制御、シグナル伝達などに関わる遺伝子群が欠失していた。B2-EB株は分離培養可能なMycoavidus属細菌の中で最小のゲノムサイズであることが明らかとなった。内生細菌B2-EB株のゲノム縮小化から環境適応能の低下が示唆され、宿主Mortierella属糸状菌細胞内の代謝産物に依存していると推察する。また、種の同定のためゲノム間の平均相同値を求めた結果、90%以下であったことからB2-EB株を新種と判断した。さらに、グリセロールの代謝活性が高い宿主Mortierella属糸状菌ーMycoavidus属内生細菌の共生系システムを明らかにするためメタトランスクリプトーム解析を行い、共生系を確立するためのメカニズムの解明を進めている。2つの内生細菌のゲノム解析から宿主糸状菌内でのゲノム改変進行の特徴と宿主内での環境適応能および共生系システムに関与する遺伝子群の特徴の差を明らかにした。一方、再内生化条件の検討については、有機物分解特性だけでは特定できなかったためメタトランスクリプトーム解析で内生細菌保有糸状菌と非保有糸状菌の遺伝的特徴を明らかにする必要があり、遺伝情報解析を進めている。新規に分離したMycoavidus株とB1-EB株との比較ゲノム解析により、共生系システムの解明に向けて研究を進める。また、2つの内生細菌Mycoavidus分離株を用いて、異なる宿主糸状菌との交雑実験が可能となり、内生細菌非保有の糸状菌Mortierellaへの再内生化条件の検討を進める。内生細菌保有糸状菌と非保有糸状菌の比較メタトランスクリプトーム解析で宿主への内生細菌の内生化条件を検討する。また、糸状菌ー内生細菌の共生現象が土壌生態系で起きていることを想定した再内生化(土壌糸状菌Mortierellaー内生細菌Mycoavidus)を実施する。本年度は、遺伝子解析委託への経費を少なく見積もったため不足した。補うために人件費・謝金分を利用した。次年度のその他の項目もしくは人件費・謝金の予算に加算する予定である。購入予定していた物品(消耗品)の金額を満たさなかったため、来年度分予算分を合わせて購入することとした。
戦前期日本人研究者による朝鮮知の構築

明治期から第二次世界大戦終了までの時期において日本人研究者が行った、人文社会学的朝鮮研究を、朝鮮に開設された京城帝国大学などの学術機関との関係を重視しつつ分析した。古代史・中世史・近世史・人類学の諸分野における代表的な研究者を個別事例としてとりあげ、学的基盤、経歴、研究成果などを総合的に把握して分析し、彼らの研究の意味と、戦後の学界に対する影響を探究した。研究計画初年度である2009年度は、研究計画全体の基盤を造成するため、人文社会科学全般にわたる知的資産の構築状況を大学等の機関を中心として基礎的な調査を行った。1.戦前期朝鮮において日本が設立した高等教育研究機関の資料調査と分析:京城帝国大学・朝鮮史編修会・京城専修学校・京城高等商業学校等における研究・教育組織の構造とスタッフの活動に関する基礎的調査を行い、戦前期朝鮮における朝鮮学の研究教育基盤の構造と性格を検討した。2.戦前期における朝鮮学に関する知的蓄積の調査:関係資料所蔵機関の調査を行い、蔵書の種類・性格・形成時期に関する検討を行った。調査対象:(1)日本:東京大学総合図書館、東京大学大学史史料室、京都大学附属図書館0京都大学附属博物館、京都大学文書館、大阪府立中之島図書館、大阪市立中央図書館、愛知大学東亜同文書院記念館、天理大学天理図書館。(2)韓国:ソウル大学中央図書館、ソウル大学人文学部国史学研究室、ソウル大学奎章閣、釜山大学附属図書館、釜山大学韓国文化研究所、韓国国史編纂委員会、韓国国立中央図書館、韓国学中央研究院、韓国国家記録院。(3)米国:ハーバード大学図書館3.京城在住研究者の資料調査:京城帝国大学教員等、戦前期の朝鮮で活動した研究者の関係者に対する聞き取り調査を実施し、記録を蒐集整理した。4.研究会の開催:2009年6月29日に東京大学韓国朝鮮文化研究室において研究会を開催し、各分野の研究状況を把握し、参加者共通の知識基盤を得た。研究計画第2年度である2010年度は、個別研究者の研究活動および研究成果の調査と分析を行いつつ、朝鮮知に関する資産の構築と現況について調査検討を継続した。基礎的調査と研究を推進しており、蔵書目録等のデータベース構築を行った。1.個別調査と検討を行い、経済的側面における日本人研究者の位置づけを把握した。(1)東洋専修学校幹事河合弘民の研究者的軌跡と京都大学付属図書館蔵河合文庫、(2)京城帝国大学経済学科教授四方博の研究成果、(3)山口県立大学蔵寺内文庫の朝鮮関係資料2.前年度に引き続き、京城帝国大学・朝鮮史編修会・東洋拓殖学校等における研究・教育組織の構造とスタッフの活動に関する調査を行い、戦前期朝鮮における朝鮮学の研究教育基盤の構造と性格の一部を明らかにした。3.戦前期における朝鮮学に関する知的蓄積の調査:関係資料所蔵機関の調査を継続し、蔵書の種類・性格・形成時期に関する検討を行い、関係蔵書目録作成の基礎作業を行った。(1)日本:東京大学総合図書館、京都大学附属図書館、京都大学附属博物館、京都大学文書館、大阪府立中之島図書館、大阪市立中央図書館。(2)韓国:ソウル大学中央図書館、ソウル大学人文学部国史学研究室、ソウル大学奎章閣学術院、韓国国史編纂委員会、韓国国立中央図書館、韓国国立中央博物館、韓国国家記録院。(3)米国:ハーバード大学図書館、米国議会図書館。本研究は、戦前期において、京城帝国大学・朝鮮史編修会・朝鮮総督府に所属して人文社会学分野における朝鮮研究を中心的に推進し、研究の基礎を構築した日本人研究者による研究成果の特色をに再照明を与え、戦後の学界におよぶ研究的影響を測定しようとした。最終的には、人文社会学分野において構築された朝鮮知の性格およびその到達水準に再照明を与えようとするものである。1.前年度までの事業を継承して、東京大学・国立国会図書館・財団法人東洋文庫・大阪府立中之島図書館・大阪市立中央図書館・名古屋市立鶴舞中央図書館・ソウル大学附属図書館・奎章閣・韓国国立中央図書館・韓国国家記録院において資料調査を行った。日本人朝鮮学研究者に関する、研究文献および関係資料を収集し、研究基盤を構築した。2.朝鮮の考古学・古代史・中世史・近世史・近代史・経済学・政治学・人類学の各分野における中心的研究者の研究成果の分析を進めるとともに、関連する朝鮮人研究者の研究成果をあわせて分析し、研究基盤の幅広い把握を行って、戦後期の研究の方向性について朝鮮人側に視点をおいた考察を行った。3.東京で研究会を開催し、討論を通じて朝鮮知のあり方に関する知見を広めるとともに、研究分担者の専門分野をより深く理解するための参照軸を得た。4.個別研究者に関する文献史料目録の作成を継続し、本年度は四方博・河合弘民・小田省吾の著作リストの草案を作成した。1)4年計画の最終年度にあたり、この間推進してきた研究の総括と個別研究結果を文章化する作業を行った。戦前期に朝鮮半島で研究活動を行い、朝鮮知の基礎を形成した個別研究者の動向とその成果、および日韓両国の学界に対して提供した基礎の意味について分析した。本年度は下記のような作業を行った。

2)京城帝国大学、朝鮮史編輯会を中心とした、戦前期朝鮮に存在した朝鮮学研究機関の組織と人材について、関係する一部の朝鮮人研究者も含めて概括を行った。それら機関が戦後の韓国学界において果たした役割を基礎として、戦前期の蓄積が研究資産として戦後の研究構築にもっていた価値を分析した。3)日本人主要研究者の研究を跡づけ、古代史学、中世史学、近代政治学、近代経済学、文化人類の各分野ごとに、戦前期日本人の朝鮮研究の概観的把握を行った。4)日本の図書館等における、戦前期日本人研究者収集にかかる朝鮮関係文献資料コレクションの調査結果をまとめ、目録的整理を行った。コレクション成立前後に作成された目録の不備を補い、蔵書の全体像を正確に把握するとともに、蔵書の性格を検討する基礎を造成した。対象としたのは以下の各コレクションである。1阿川重蔵収集本を中心とした東京大学総合図書館所蔵朝鮮本、2河合弘民収集本を中心とした京都大学付属図書館朝鮮本、3佐藤六石収集本を中心とした大阪府立中之島図書館所蔵韓本、4今西龍所蔵本を中心とした天理大学図書館朝鮮本、5山口県立大学図書館所蔵寺内正毅収集朝鮮本。5)韓国の図書館等の帳簿・目録・蔵書類を調査し、戦前期に日本人が関与した様相を概括した。対象としたのは以下の各機関である。1ソウル大学奎章閣、2ソウル大学中央図書館、3韓国学中央研究院蔵書閣、4韓国国立中央図書館である。1.若干の順序入れ替えはあったが、第3年度までで、全体として当初の予定に従い、(1)学界状況の俯瞰、(2)京城大学・朝鮮史編修会を中心とした、日本人の人文社会学分野における朝鮮学研究者の個別研究を推進し、毎年の研究会で担当者が研究成果の中間報告をして、討論を行い、当該研究者の研究成果の評価を知的背景と同時代的状況の中で再検討し、戦後の研究との連続碩側面を剔抉した。2.東京大学、国立国会図書館、大阪府立中之島図書館、東洋文庫、ソウル大学、奎章閣、韓国国史編纂委員会、韓国国立中央図書館など、日韓の主要所蔵機関において、関係文献史料の基礎的調査を行い、目録(稿)を作成し、紙媒体・電子媒体によって公開する準備を進めた。3.関係する朝鮮人研究者の一部に関する基礎分析も進め、戦前期における朝鮮学研究学界の幅広い把握を行った。24年度が最終年度であるため、記入しない。1.個別研究者に関する総括を行うため、研究会を開催する。2.研究成果の総合化を行うために、分担研究者による個別研究の相互批判を行う。3.文献史料のリストを作成し、紙媒体・電子媒体で公開する準備を行う。4.年度後半には最終報告書の執筆に入る。
動的システム論に基づくオプティカルフロー推定

オプティカルフローとは,画像中の物体の移動速度を表すベクトル量のことである.従来のオプティカルフロー推定法は,時間的に連続する2枚の画像から瞬時的に推定するが,近年は動画像を扱うことも多く,時系列データとしての取扱いを行うことで推定精度の向上などが期待できる.本研究では,推定の数学的基礎となる輝度保存則を微分方程式で表された動的システムと見なし,カルマンフィルタと呼ばれる動的システムの状態推定法を適用することを提案した.提案した方法はオプティカルフローだけでなく,推定の信頼度も同時に与えるという利点を持つ.また,物体の隠れなどによって生じるフロー境界も同時に検出することが可能である.オプティカルフローとは,画像中の物体の移動量を表すベクトルのことである.これまで,画像中の1点に対して物体の並進運動だけでなく,回転・拡大も同時推定する方法を提案してきた.平成23年度には,稠密推定と呼ばれる領域内のすべてのピクセルに対してオプティカルフロー推定を行う方法に拡張した.この際,動的システムとしての可観測性が成立するように,推定するフローの解像度を下げて推定を行うことを提案した.しかし,平成23年に提案した方法では,解像度は原画像の1/2の解像度に固定していた.今年度は,この解像度を下げる割合を1/2よりさらに下げることを提案し,この解像度の低減によって本手法の欠点の一つである計算量の問題を低減することを検討した.カルマンフィルタの推定計算における計算量が状態のほぼ3乗に比例し,解像度の6乗に比例することから,解像度を下げ推定すべき状態数を減らすことは計算量削減に大きなメリットとなるはずである.実際に数値実験により,ほぼ理論通りの計算量低減が実現でき,かつ,推定精度の劣化もほとんどないことが確認できた.本成果については,次年度以降に学会発表を行う予定である.今年度は,推定値の時間更新においてモデルによる予測値と実測値の違いである観測残差を評価し,物体の境界も同時に推定する方法の実現についても研究を行った.フローの境界が推定できる可能性については数値実験によって確認した.しかし,境界の推定をオプティカルフローの推定自体に再利用し,フロー推定値の高精度化を行う点についてはあまり進捗がなかった.この点については次年度以降も引き続き研究を行う予定である.また,は並列処理などの高速化の検討も引き続き行う予定である.オプティカルフローとは,画像中の物体の移動量を表すベクトルのことである.これまで,画像中の1点に対して物体の並進運動だけでなく,回転・拡大も同時推定する方法を提案してきた.平成23年度には,稠密推定と呼ばれる領域内のすべてのピクセルに対してオプティカルフロー推定を行う方法に拡張した.この際,動的システムとしての可観測性が成立するように,推定するフローの解像度を下げて推定を行うことを提案した.しかし,平成23年に提案した方法では,解像度は原画像の1/2の解像度に固定していた.平成24年度は,この解像度を下げる割合を1/2よりさらに下げることを提案し,この解像度の低減によって本手法の欠点の一つである計算量の問題を低減することを検討した.カルマンフィルタの推定計算における計算量が状態のほぼ3乗に比例し,解像度の6乗に比例することから,解像度を下げ推定すべき状態数を減らすことは計算量削減に大きなメリットとなる.実際に数値実験により,ほぼ理論通りの計算量低減が実現でき,かつ,推定精度の劣化もほとんどないことが確認できた.平成25年度は,推定値の時間更新において,観測輝度のモデルによる予測値と実測値の違いである観測残差を評価し,オプティカルフローだけでなく物体の境界も同時に推定する方法についての検討を行い,国内会議ではあるが研究発表を行った.一方,オプティカルフロー推定の基礎となる輝度保存則がフロー境界では成立せず,保存則自体を見直した数学的モデルを提案し,境界付近のオプティカルフロー推定法に活用する研究を行った.学生の修士論文としてまとめたこの成果については,今後論文発表を行う予定である.オプティカルフローとは,画像中の物体の移動速度を表すベクトル量のことである.従来のオプティカルフロー推定法は,時間的に連続する2枚の画像から瞬時的に推定するが,近年は動画像を扱うことも多く,時系列データとしての取扱いを行うことで推定精度の向上などが期待できる.本研究では,推定の数学的基礎となる輝度保存則を微分方程式で表された動的システムと見なし,カルマンフィルタと呼ばれる動的システムの状態推定法を適用することを提案した.提案した方法はオプティカルフローだけでなく,推定の信頼度も同時に与えるという利点を持つ.また,物体の隠れなどによって生じるフロー境界も同時に検出することが可能である.オプティカルフローとは,画像中の物体の移動量を表すベクトルのことである.これまで,画像中の1点に対して物体の並進運動だけでなく,回転・拡大も同時推定する方法を提案してきた.平成23年度は,これまでに提案していたオプティカルフローとその空間勾配を同時に推定する方法を,稠密推定と呼ばれる領域内のすべてのピクセルに対してオプティカルフロー推定を行う方法に拡張した.これは複数点のオプティカルフロー方程式を一つの動的システムとして扱うことに相当する.一方,単にまとめるだけでは状態数が大きく推定計算に時間がかかる,動的システムとしての可観測性が成立しないなどの問題が生じるため,これらを克服するような動的モデルの提案を行った.基本的なアイディアは推定するフローの解像度を下げて推定を行う点にある.さらに,提案手法は非線形カルマンフィルタを用いた方法であるため,推定値の時間更新においてモデルによる予測値と実測値の違いである観測残差を評価できる.この観測残差の評価を用いることで,物体の境界も同時に推定できる可能性があることを示した.

これらの成果について国際会議にて発表を行った.また,理論的な稠密推定モデルの提案と並行して,グラフィックス処理プロセッサ(GPU)を数多く実装したグラフィックスボードを用いた並列計算による実時間処理を目指したプログラムの開発も行った.実画像の取り込みと基本的な処理の実装まで行った.今後は並列処理などの高速化の検討を行う予定である.非線形カルマンフィルタを用いたオプティカルフロー推定の大きな利点の一つとして,フローの境界(つまり物体の境界)をフロー推定と同時に推定することが可能な点である.そして,オプティカルフロー推定の難しさは,物体境界における処理の難しさが原因となっているため,境界の同時推定はフローの推定精度の向上に大きく貢献するはずである.この推定精度の向上が本研究課題の一つの大きな課題である.残念ながら,検出可能性についての検証は進んでいるものの,推定した境界のフロー推定精度の向上への利用については滞っている.この点を最終年度である次年度は進捗させたいと考えている.一方,提案手法の欠点である計算量の問題については,推定解像度を下げることで低減できることが成果として得られた.これは実時間推定を実現する上での成果である.動的システム論に基づく1点におけるオプティカルフロー推定法を,すべてのピクセルにおける稠密推定に拡張を行った.この拡張により,オプティカルフロー推定の精度向上の鍵となる,フローの不連続性の検出も原理的に可能であることを示した.稠密推定への拡張は,本年度の大きな目標であったので,これを達成で北野で概ね順調である.また,不連続性検出の可能性を示せたことは,むしろ予想を上回る進捗と言える.一方,成果発表は国際会議1件のみであり,早急に雑誌論文に投稿したい.非線形カルマンフィルタを用いたオプティカルフロー推定の大きな利点の一つとして,フローの境界(つまり物体の境界)をフロー推定と同時に推定することが可能な点である.そして,オプティカルフロー推定の難しさは,物体境界における処理の難しさが原因となっているため,境界の同時推定はフローの推定精度の向上に大きく貢献するはずである.最終年度である次年度は,特にこの課題について重点的の取り組み,従来のオプティカルフロー推定法に対しての優位性を確固たるものとすることを目指す.また,今年度の成果として推定解像度と計算量の関係が得られた.物体境界のように高解像度推定を必要とする部分とそれ以外の部分で,動的に推定解像度を変更する方法を検討するなど,計算時間低減と高解像度推定をバランスした推定法の研究にも取り組みたい.また,これ以外の課題についても,これまでに得られた成果を順次発表,投稿論文としてまとめていくことを考えている.本年度得られたオプティカルフローの不連続性検出をオプティカルフロー推定の精度向上に用いて,より高精度なオプティカルフロー推定の理論構築を目指す.具体的には,カルマンフィルタで得られる観測残差と推定誤差共分散の情報を用いて,推定値の空間的平滑化により精度の向上を目指す.また,数値流体の観点から,予測推定の精度向上についても研究を行う.
電極表面における吸着有機単分子層の相転移挙動と電極反応

本研究では、金属原子が規則正しく配列した電極表面におけるチオール誘導体分子のミクロな構造が、それらの分子の酸化還元特性という巨視的なふるまいにどのように反映されるかを、実験と理論の両面から解明することを目的とし、以下のような成果を得た。1.吸着した分子と脱着した分子の表面濃度との間に最近接相互作用のみを考慮した格子統計モデルに基づく等温式が成り立つと考え、数値的にボルタモグラムを計算した。チオール自己組織化単分子膜(SAM)のサイクリックボルタモグラム(CV)で観察されるチオール分子の還元的脱離に伴うピークの特徴がよく再現され、ピーク電位のシフトには、脱着した分子の吸着自由エネルギーのアルキル鎖長依存性の寄与が比較的大きいこと、ピーク面積と吸着量の差異は脱着に伴う充電電流で説明できることが示唆された。2.チオールの末端官能基の解離状態を調べるために末端にカルボキシル基を有するチオールから形成させたSAMのpK_aをキャパシタンス測定により見積もった。HS(CH_2)_2COOHでは、見積もられたpK_aは約8.5で、バルク溶液中の値に比べてアルカリ側に4pHユニット大きい値であった。また、pK_aの値は、メチレン鎖長が長くなるほど大きくなった。3.溶液中に溶存しているチオールと吸着した分子との交換反応が、2種類のドメインを形成しながら進行することが、還元的脱離CVと走査トンネル顕微鏡(STM)を用いた測定から明らかとなった。4.より完全に相分離する二成分SAMの形成させ、電位制御により一方のチオールのみを選択的に置換した。選択的脱離後および選択的置換後の膜構造をSTMで観察した結果、相分離した二成分SAMから一成分を選択的に脱離した後では表面に残っている分子が倒れ込んでいること、置換の前後でドメインサイズは、ほぼ保たれていることが分かった。
ヌクレオソーム高次構造・機能協関:原子間力顕微鏡を用いた解析

本研究では、解像力数Å-数nmの原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscopy:AFM)を用いて、特定の遺伝子の"高次構造・機能協関"の解明を目指してきた。本年度は以下のような結果を得た。1.Bach1/MafKヘテロダイマーが2個づつ、計4個のへテロダイマーが複合体となってDNAループを形成し、その際、ループの位置がスライドするという、し、クロマチンリモデリングを含んだ"Kiss and Pull"モデルを提唱した(Yoshimura et al.,J.Electron Microscopy,49:407-413.)。2.AFMの解像力はスキャニング用チップの質(先端の鋭利さ(通常15nm程度)や形等)に依存する。そこで、我々は大阪府立大学の中山らのグループと共同でチップの開発に努めてきた。昨年、我々はコマーシャルに得られるチップの先端にカーボンナノチューブ(直径5nm)を付着させる方法を開発したが、これにより解像力は大きく上昇し、ヌクレオソームやDNA結合タンパク質複合体の会合状態を可視化・解析できるようになった(J.Electron Microscopy,49:415-421;Proc.Nat'lAcad.Sci.USA,97:14127-14132.)。3.DNAのスーパーコイル状態は転写や複製、組み換え等に重要であることが知られているが、具体的にどのような役割を果たしているのかは不明であった。我々は、複製開始タンパク質が負にスーパーコイルを巻いたプラスミドの複製開始点に結合し、開烈やトポイソメラーゼ活性を有することなく弛緩を引き起こすことを見出した。この複製開始タンパク質はDNAを巻きつけることもないことから、タンパク質結合によるDNAの相転移説を提唱した(Biochemistry,39:9139-9145.)。4.依田・岡崎グループとの共同で、CENP-AとヒストンH2A、H2B、H4とからなるセントロメアヒストン8量体にDNAを巻かせたヌクレオソーム、および、コアヒストン(H2A、H2B、H3、H4)8量体にDNAを巻かせたヌクレオソームについて、DNAの巻きかたについて定量的可視化を行なった(Proc.Nat'l Acad.Sci.USA,97:7266-7271.)。現在のところ、「1つのヌクレオソームあたり、コアヒストンでは140塩基対のDNAが、セントロメアヒストンでは100塩基対のDNAが取り込まれる」というデータを得ている。1.約2万塩基対からなるβグロビン遺伝子のエンハンサー領域(Locus Control Region(LCR))において、調節タンパク質Bach1/MafK複合体は塩基配列により予想される複数の結合部位にそれぞれ同時に結合し三重DNAループを形成すること、そのためには、Bach1分子中のタンパク質会合領域(BTBドメイン)が必要であることを示した(投稿中)。

2.数千塩基対からなるDNAとコアヒストン(ヒストンH2A、H2B、H3およびH4各2)とからヌクレオソームを再構成し、1つのヌクレオソームあたり146塩基対のDNAが取り込まれることを定量的可視化により示した。また、Xenopus 5S RNA遺伝子とコアヒストンとからヌクレオソームを再構成すると、ヌクレオソームが5S RNA遺伝子のポジショニング配列に相当する部位に形成されること、さらに、この系にヒストンH1を加えるとヌクレオソーム上のDNAの巻きかたが更にtightになることを示した(Sato et al,1999,投稿中)。近年、“DNAから染色体へ"の間をつなぐものとして「ヌクレオソームのボジショニング」といったヌクレオソームレベルの事象が注目を集めている。このクロマチンレベルでの転写機構解明に向けて、分子生物学的手法(ヌクレオソーム再構成)と構造生物学的手法(AFM)との組み合わせは強力なアプローチとなると期待される。本研究計画では、解像力数Å-数nmの原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscopy:AFM)を用いて、特定の遺伝子の"高次構造・機能協関"の解明を目指してきた。本年度は以下のような結果を得た。1.約2万塩基対からなるβグロビン遺伝子のエンハンサー領域(Locus Control Region(LCR))において、調節タンパク質Bach1/MafK複合体は塩基配列により予想される複数の結合部位にそれぞれ同時に結合しDNAループを形成すること、そのためには、Bach1分子中のタンパク質会合領域(BTBドメイン)が必要であることを示した(Yoshida et al,(1999)Genes to Cells,4:643-655)。2.Bach1/MafKヘテロダイマーが2個づつ、計4個のヘテロダイマーが複合体となってDNAループを形成し、その際、ループの位置がスライドするという、し、クロマチンリモデリングを含んだ"Kiss and Pull"モデルを提唱した(Yoshimura et al,J.Electron Microscopy印刷中)。3.数千塩基対からなるDNAとコアヒストン(ヒストンH2A、H2B、H3およびH4各2)とからヌクレオソームを再構成し、1つのヌクレオソームあたり146塩基対のDNAが取り込まれることを定量的に可視化し、ヌクレオソームのポジショニング、ヒストンH1によるヌクレオソームのコンパクションも構造生物学的に実証した(Sato et al,(1999)FEBS Lett.,452:267-271)。4.AFMの解像力はスキャニング用チップの質(先端の鋭利さ(通常15nm程度)や形等)に依存する。そこで、我々は大阪府立大学の中山らのグループと共同でチップの開発に努めてきた。最近、我々はコマーシャルに得られるチップの先端にカーボンナノチューブ(直径5nm)を付着させる方法を開発した(Akita et al.,(1999)J.Phys.D:Appl.Phys.,32:1044-1048)。これにより解像力は大きく上昇し、DNAのよじれ等の解析においてもDNA鎖の上下関係がハッキリ可視化できるようになった。本研究では、解像力数Å-数nmの原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscopy:AFM)を用いて、特定の遺伝子の"高次構造・機能協関"の解明を目指してきた。
生体応答分子の不斉全合成

生体に応答する分子は、精密構造認識に基づく情報伝達機能を果たすための特定の立体化学、特に絶対配置をもつキラル分子がほとんどである。本研究ではその合成的基盤として炭素-炭素結合形成反応を中心に不斉合成をより簡便かつ選択的に行う方法論の開発と、キラル分子を高選択的に立体制御合成することを目的とする。具体的には、不斉合成方法論の開発についてヘテロ共役付加反応における不斉源を用いpseudo-enantiomericな両鏡像体を不斉合成する一般論を確立する。これを蛋白脱リン酸酵素に強い阻害作用をもつトートマイシンの多段階合成に応用する。トートマイシンは部分的に同じ阻害作用をもつオカダ酸とpseudo-enantiomericなスピロ環をもつので、D-グルコースを不斉鋳型として両擬似鏡像体を合成する目標設定には都合がよい。また、トートマイシンそれ以外のポリオキシ部分の立体選択的合成及び類縁立体異性体合成についても可能となる合成ルートを検討した。新法確立のため、基本的には次の13の過程(1)Me_3SiC〓C-Sphを用いたグルカール類へのアセチレン基新導入、(2)アセチレンのコバルト錯体を経由する酸異性化、(3)塩化白金酸触媒を用いるヒドロシリル化とスルフォンへの酸化、により必要なヘテロオレフィンの官能碁合成を達成した。ここで第2過程の異性化を省略すれば、旧法と同一のpseudo-enantiomerが得られるはずで、実際各種の炭素求核剤(RLi,R-C〓CLiなど)を高い立体選択率で付加することができた。pseudo-enantiomer合成のため、次のヘテロ共役付加反応を利用する。これはアリル位の不斉中心と一定の配座関係で、α-またはβ-酸素原子との金属キレートにより付加反応が制御され生成物の立体化学が逆転することはすでに確立している。
不活性X染色体のヘテロクロマチン化に関わるトランス因子

哺乳類のX染色体の不活性化は、雌体細胞中にある2本のX染色体のうち一方の転写活性を抑制する染色体レベルの現象である。不活性化されたX染色体は以下のような際だった特徴を有するようになる;不活性X染色体は異周期的複製を行い、その全長はXIST RNAで覆われる。この染色体は核膜周縁部でSex chromatinbody(SCB)と呼ばれる凝縮した構造体を形成して、そのヒストンH4は高度に低アセチル状態となる。しかしこれらの形質の相互の関連や重要性についてはほとんど明らかにはなっていない。本研究ではX染色体のヘテロクロマチン形成に必要なトランス因子の単離を通じて、不活性化の開始-維持機構解明の手掛かりを得ようと試みた。ヒト染色体としては不活性X染色体(Xi)のみをマウス体細胞中に維持する雑種細胞CF150中で、Xiは、(1)SCBを形成できず、(2)他のマウス染色体と同様にヒストンH4はアセチル化され、(3)XIST RNAの染色体への局在性も失う。同じXiをヒトHeLa細胞へと導入したところこれらの異常はすべて解消されたことから、Xiがその性質を呈示するに必要なトランス因子の存在が明らかになった。すべてのヒト染色体を一本ずつCF150細胞に導入して、これらの異常の相補を指標に関連因子遺伝子の検索に努めたが最終的な結論を出すには至っていない。さらにCF150のXiをマウス胚性腫瘍(EC)細胞に導入して得たEC様クローンで観察を行った。導入されたXiは再活性化されたが、XISTは発現し続けていた。驚くべきことに、XIST RNAはこの再活性化X染色体全体をあたかも不活性X染色体の上にあるかのように覆い尽くしていた。クローンを分化させると局在性が再び失われることから、マウス細胞にはXist RNAの局在に関して性質の異なる2種の因子(未分化及び体細胞型)が存在していると考えられた。哺乳類X染色体の不活性化に伴うヘテロクロマチン化に関わる遺伝子群の単離を目指して、マウス体細胞中に単独でおかれたヒト不活性X染色体の示す異常を相補するヒト染色体の検索を行っている。ヒト染色体としては不活性X染色体だけをマウスA9繊維芽細胞株中に保持するCF150雑種細胞中で、このヒト不活性X染色体は、(1)核膜周縁部に局在するSex chromatinbody(SCB)を形成できず、(2)コアヒストンH4が他のマウス染色体と同レベルまでアセチル化され、(3)XIST RNAの染色体上での局在性も失われる。一方、これらの異常は、CF150のヒト不活性X染色体をヒト細胞へ導入すると全て正常状態へと復帰する。従って、(1)(3)の異常に関わる因子が単独の遺伝子に支配されているのであれば、CF150細胞にヒト染色体の全種類を一本ずつ導入して行くことで、それらの遺伝子が座乗している染色体が決定できるはずである。この様な仮定のもと、CF150細胞にヒト全染色体の導入を続けており、現在までに、一通り全てのヒト染色体の導入を完了した。これまで調べたところによると、得られた雑種クローンには染色体の欠失などを起こしたものもかなりの頻度でみられ、まだヒト全ゲノムをカバーしている訳ではないが、順次、これらのクローン中でのヒト