hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
相変化をともなうマイクロ流路内の複雑流れの実験的解明と物理化学モデリング

本課題研究は,蒸気洗浄による積層鋼板の絶縁油除去を発端として,10μmスケールの平板間隙に閉じ込められた液体が減圧下で示す複雑流れを対象として,可視化実験によるデータ解析と流体物性に基づく物理化学的モデリングを行うものである.初年度は,以下の研究を行った:(1)ガラス板と高速度カメラによる可視化実験を行い,減圧下での板間隙からの蒸発速度や沸騰の進行に伴う濡れ領域・流路形状の時間変化を定量的に解析した.特に,間隙内流動に及ぼす壁面粗さの影響を調べるため,表面粗さの異なる流路を作成し,水やエタノールなどのテスト流体を用いた実験データを採取する.その遂行のため,サンドブラスト装置を導入し,粒径の異なる研磨材を用いてさまざまな表面粗さをもつガラス板による流路作成を試み,10μmから100μm程度の範囲で均一な壁面粗さをもつ流路の作成に成功した.(2)従来のviscous fingeringモデルなどでは考慮されていない,突沸やキャビテーションにともなう波動伝搬など,低粘度流体に特有の現象を扱う数理モデルを構築するため,減圧下での間隙からの蒸発現象の解析に加えて,毛管力により間隙内に流体が入り込むimbibition現象の解析を行った.(3) Imbibitionの実験結果を対象として,従来,毛管や多孔体内流れの解析によく用いられてきたLucas-Washburn(LW)モデルを外場(重力場)の効果も考慮するように拡張したモデルにより解析した.当初計画通り,本補助金にてサンドブラスト装置を導入し,各種粒径の研磨材を用いることで,1μmから100μm程度の間で5段階ほど異なる表面粗さをもつガラス板を作成することができるようになった.このガラス板サンプルを使って,間隙からの液体蒸発実験をおこない,表面粗さが間隙内流動のパターンや流動速度・蒸発速度に与える影響の定量解析を行いつつあり,その結果の一部は,2019年7月の国際会議で報告する予定である.また,同じガラス板サンプルを用いたimbibition現象の実験とデータ解析も進めており,表面粗さがimbibition速度に与える影響が議論できるようになってきた.その結果の一部は,2019年12月の国際会議で報告する予定である.研究目的に鑑みて,次の計画を立て,取り組みを始めている.(1)サンドブラスト加工時にガラス板の一部をマスクすることにより,面全体が均一な粗さを持つ場合だけではなく,場所により粗さを変えたり,1方向にのみ流動するような流路を作成したりする試みを行う.これによりモデル構築と検証が容易になると期待される.(2)やや粗めの表面粗さをもつ流路を対象として,蛍光微粒子を混入した液体流動の可視化実験をおこない,PIV計測法より局所流速を求める.(3)毛管中の流動解析に従来よく用いられているLWモデルを出発点とし,表面粗さに由来する流路幅のゆらぎなどを考慮した新しいモデルの開発,ならびに実験との比較検証をおこなう.本課題研究は,蒸気洗浄による積層鋼板の絶縁油除去を発端として,10μmスケールの平板間隙に閉じ込められた液体が減圧下で示す複雑流れを対象として,可視化実験によるデータ解析と流体物性に基づく物理化学的モデリングを行うものである.初年度は,以下の研究を行った:(1)ガラス板と高速度カメラによる可視化実験を行い,減圧下での板間隙からの蒸発速度や沸騰の進行に伴う濡れ領域・流路形状の時間変化を定量的に解析した.特に,間隙内流動に及ぼす壁面粗さの影響を調べるため,表面粗さの異なる流路を作成し,水やエタノールなどのテスト流体を用いた実験データを採取する.その遂行のため,サンドブラスト装置を導入し,粒径の異なる研磨材を用いてさまざまな表面粗さをもつガラス板による流路作成を試み,10μmから100μm程度の範囲で均一な壁面粗さをもつ流路の作成に成功した.(2)従来のviscous fingeringモデルなどでは考慮されていない,突沸やキャビテーションにともなう波動伝搬など,低粘度流体に特有の現象を扱う数理モデルを構築するため,減圧下での間隙からの蒸発現象の解析に加えて,毛管力により間隙内に流体が入り込むimbibition現象の解析を行った.(3) Imbibitionの実験結果を対象として,従来,毛管や多孔体内流れの解析によく用いられてきたLucas-Washburn(LW)モデルを外場(重力場)の効果も考慮するように拡張したモデルにより解析した.当初計画通り,本補助金にてサンドブラスト装置を導入し,各種粒径の研磨材を用いることで,1μmから100μm程度の間で5段階ほど異なる表面粗さをもつガラス板を作成することができるようになった.このガラス板サンプルを使って,間隙からの液体蒸発実験をおこない,表面粗さが間隙内流動のパターンや流動速度・蒸発速度に与える影響の定量解析を行いつつあり,その結果の一部は,2019年7月の国際会議で報告する予定である.また,同じガラス板サンプルを用いたimbibition現象の実験とデータ解析も進めており,表面粗さがimbibition速度に与える影響が議論できるようになってきた.その結果の一部は,2019年12月の国際会議で報告する予定である.研究目的に鑑みて,次の計画を立て,取り組みを始めている.(1)サンドブラスト加工

時にガラス板の一部をマスクすることにより,面全体が均一な粗さを持つ場合だけではなく,場所により粗さを変えたり,1方向にのみ流動するような流路を作成したりする試みを行う.これによりモデル構築と検証が容易になると期待される.(2)やや粗めの表面粗さをもつ流路を対象として,蛍光微粒子を混入した液体流動の可視化実験をおこない,PIV計測法より局所流速を求める.(3)毛管中の流動解析に従来よく用いられているLWモデルを出発点とし,表面粗さに由来する流路幅のゆらぎなどを考慮した新しいモデルの開発,ならびに実験との比較検証をおこなう.ほぼ計画通りに物品費(備品:サンドブラスト装置一式,消耗品:研磨材・ガラス板・試薬等)ならびに旅費(国際会議出張費等)に使用したが,試薬などの消費が予定よりやや少なかったために16万円強の剰余となった.剰余分は次年度分とともに,引き続き実験のための消耗品購入や旅費に充てる予定である.
Microdissection法を用いた細胞を単位とする遺伝子発現解析法の開発

10000、1000、100、50、ならびに10個のHT29の細胞より、それぞれtotal RNAを抽出して上記の通りcompetitive RT-PCRを行ったところ、推定されたcDNA量はそれぞれの細胞数にほぼ相関していた。このことから、MTase発現の定量的解析法としての本実験の有用性が示された。大腸の凍結組織材料よりhematoxylin-eosin染色標本を作製し、Pixell Laser Capture Microdissection Systemを用いて、がん部と非がん部よりそれぞれ100個前後の細胞を採取した。これらの細胞よりtotal RNAを抽出し、competitive RT-PCRを行ったところ、がん部のMTaseの推定cDNA量は非がん部の約3.8倍であった。この結果は、MTaseの発現が非がん部よりがん部に多いという従来の報告とほぼ一致していた。微少な細胞を用いた遺伝子発現解析法について検討するため、ヒト大腸がん培養細胞株HT29を用い、10000、1000、100、50、10個の細胞をそれぞれ含む細胞lysate希釈系列を作製した。これらから、totalRNAを抽出し、細胞骨格蛋白の1つであるβ-actinおよびDNAのメチル化を触媒する酵素である5'-cytosine-DNA-methyltransferase(MTase)の遺伝子を標的としたreverse transcription polymerase chain reaction(RT-PCR)法を行った。β-actinでは、細胞数10個までの希釈系列すべてにおいて、増幅が検出された。MTaseでは、用いた3種類のprimerのうち、1種類で、β-actinと同様に、細胞数10個まで増幅が認められた。次に、培養細胞にhematoxylin-eosin(H.E.)染色を施したスメアならびにセルブロック標本、および大腸がん凍結組織のH.E.染色標本を作製し、microdissection法により、100、50、10個の細胞をそれぞれ採取した。Microdissection法としては、レーザー光を利用するPixcell Laser Capture Microdissection SystemおよびPALM Microbeam Systemを用いた。採取した細胞から、total RNAを抽出し、MTaseを標的としたRT-PCR法を行った。いずれの標本とも、3種類の細胞数すべてで増幅が検出された。
19世紀以降の日欧米における林学・林政の展開過程

1970年代以降の日本では、皆伐一斉造林による針葉樹人工林管理への批判が目立つようになる。政策史的にみると、19世紀末の欧州林学の思想が日本林政に影響を与えたと考えられる。19世紀の欧州林学は、共同体の林野利用と対立し、高林の成立を目指すなかで、アルプスの郷土樹種であるトウヒを他地域に造林することについては、その後地域により意見がわかれることになる。日本が、欧州林学のこうした歴史的背景を正しく理解してトウヒ一斉造林をモデルとしたのかどうか、考慮の余地がある。課題のダウンサイジングを図るため、山林監守人の国際比較を、フランス・北イタリア・ドイツ・ニュージーランド・日本について行った。資料の制約や歴史的条件の違いにより、ビュトゥーが行った19世紀における共同体有林監守人の性格変化と同等の比較はできなかったが、近代において形成された林学・林政と、共同体住民のインターフェイスというべき監守人について、その権限・見回り頻度、盗伐事件の調書件数、処遇、給与費用の地元負担割合などを比較することにより、欧州林学が共同体に対して及ぼした影響を具体的・実証的に比較することができることが示唆された。とくに日本の北海道とニュージーランドは比較可能であると考えられる。ドイツ林学から派生した林学のヴァリエーションを、山地林管理の変遷という視点から統一的に分類整理・分析する。1.文献調査仏・英文献については主としてweb上で予備調査を行い、日本の戦前資料については、東京大学北海道演習林において札幌近郊の御料林施業案を入手し、これに関連する文献を、札幌周辺の公立図書館・大学図書館・道立林業試験場図書室等で収集し、目録を作成した。2.現地訪問調査Nancyの山林学校訪問は、長期に亘る交通ストのため行いえなかった。林政分野の碩学であるBUTTOUD教授が著した「山林監守人の19世紀における性格変化」に関する重要な文献3編を、パリ農林技術研究センターにて入手した。このほか、パリおよび近郊の図書舘・文書館(国立図書館、国立公文書館、農務省図書館等)、北イタリア(トレントおよびボルツァーノ)の図書館、ブザンソンのドゥー県公文書館において、山林監守人や土地制度に関する文献を中心に収集した。北イタリアではA.PALETTO氏の全面的協力により、イタリナ語・ドイツ語・英語文献の収集、ならびに、本研究にとって肝要となる関連専門用語の仏・伊・独・英・日対照表のプロトタイプを作成した。既往の林学用語集(FAOなど)は、制度的用語が不足しており、今回作成した用語集は、今回入手した文献の理解にとっても、今後のドイツ語圏および米合州国調査にとっても、きわめて重要なものとなっている。BUTTOUD教授とは直接面会できなかったが、欧米の森林の現場において、技術を有する山林監守人の性格変化が、そのまま共同体の経験知に対して国が介入する過程を反映していることが示唆され、また日本での文献調査において、木曽の官林における監守人の実証研究が存在することが判った。当初予算のうち実際に利用できる金額が学内間接経費支出のため大幅に削減されたため、今後、フランスや木曽での先行研究に依拠しつつ、山林監守人の役割に焦点を当てて、欧州林学の日米への波及過程を研究することとした。1.文献調査独語圏文献について、フライブルクに約10年間研究滞在した碩学である寺下太郎氏(愛媛大准教授)の助力を得て、主としてweb上で予備調査を行った。日本の戦前資料については、昨年時間の制約で収集できなかった文献を、札幌周辺の公立図書館・大学図書館・道立林業試験場(光珠内)図書室等で収集し、目録を更新した。2.現地訪問調査上記寺下氏の協力(同行・通訳等)を得て、林政分野の碩学であるBrandl名誉教授宅を訪問し、同氏およびバーデン=ヴュルテンベルク州の退役林務官経験者3名に、同地方における「山林監守入」の任務、公的地位、住民との関係等の歴史的変遷に関する座談形式のヒアリングを行い、併せて文献多数を、入手した。このほか、フライブルクおよびミュンヘン近郊の図書館・文書館(大学図書館、狩猟博物館等)において、山林監守人や土地制度に関する文献を中心に収集した。フライブルク大学やミュンヘンの森林機関においては林業史の専門家にヒアリングする機会を得、文献収集を同様に行った。

この際、昨年度までの調査内容が予備知識として役立ち、とくに北海道調査で得たプロシャ林業とスイスのカントン・ヌーシャテル林業の関係についての予備知識から、両地域の歴史的結合関係について貴重な情報を得た。上記の調査は、昨年度作成した関連専門用語の仏・伊・独・英・日対照表のプロトタイプを更新しながら行った。ドイツ国内でも、地域によって山林監守人的存在を初めとする法制度上の専門用語の呼称が異なることが判明した。ドイツ語圏の大学や研究機関の蔵書検索は、多くの場合、パスワードの入手が必要で、現地訪問と現地研究者の協力なしでは、進めることができなかった。上記のすべての意味で、インターネット技術の発達した今日においても、現地訪問調査によってはじめて資料情報収集が可能となった点を特記したい。今後も、昨年度に引き続き、フランス、日本、ドイツでの先行研究に依拠しつつ、山林監守人の役割に焦点を当てて、欧州林学の日米への波及過程を研究することとした。ドイツ林学から派生した林学のヴァリエーションを、山地林管理の変遷という視点から統一的に分類整理・分析することが、本研究の全年度を通じての目的である。間接経費等の予算上の制約、および、初年度において収集したフランス林業学校教授G.BUTTOUDの論考、昨年度において収集したドイツ語圏における関係資料等の示唆するところにより、19世紀以降に於ける「山林監守人」の性格変化に焦点を絞って研究を続行した。1.文献調査:日欧米等における、近世における林野利用の共同体的規制と、近代以降の監守人制度との関係について、関連する文献を、引き続き幅広く調査した。とくに先行研究のある仏国については、分析の基礎となる林野関連統計の歴史を調査し、その結果を公表した。2.現地訪問調査:(1)2009年8月にコペンハーゲンで開催された第1回世界環境史学会に私費参加し、最新の知見を得た。この結果、予定していた訪問調査地を米国からニュージーランド(以下NZ)に変更した。(2)米国については文献収集を行った。(3)NZでは、世界環境史学会で知己を得た歴史地理学者Ross教授の協力を得て、Massey大学、ウェリントン国立図書館、同公文書館、同市立図書館で、文献収集を行った。ニュージーランドは、先住民社会が「開拓」されていく過程とその時期が、本研究で前年度までに資料収集を行ってきた日本の北海道と類似しており、また、欧米の林学から影響を受けたという点でも北海道に類似していることが判明した。途中から「山林監守人の性格変化」に論点を絞り込んだ。本年は最終年度にあたり、僅少な予算上の制約の中で、下記の研究を行った。1.文献調査:日欧米等における、近世における林野利用の共同体的規制と、近代以降の監守人制度との関係について、補完的な文献を、引き続き幅広く調査した。具体的には、別途経費によりFAO本部のドイツ語文献資料室ならびに、フランス林業学校資料室に赴いた。2.研究のとりまとめ:2010年4月、森林学会で「」と題する口頭発表を行い、研究者間でディスカッションを行った。
葉緑体の電子伝達反応における制御機構

佐伯・松原らは,8鉄型フェレドキシン遺伝子fdxNを破壊したR.capsulatus変異株は窒素固定能が著しく低下するが,fdxN遺伝子をプラスミドとして再導入することによりその能力を回復することをすでに報告した。そこで,野性型fdxNにかえて,各種の遺伝子工学的改変を加えた変異fdxN^*を作製して,生理活性に必要なシステイン残基を同定するとともに,変異fdxN^*産物の物性解析を行い,鉄硫黄クラスター周辺のアミノ酸残基が2つのクラスター間のスピン相互作用に強い影響を及ぼすことを明らかにした。また、R.capsulatusの7鉄型フェレドキシン遺伝子FdxAは生理機能不明な必須蛋白質であるため,構造-機能解析を行なう際に,破壊株に変異遺伝子を導入する定法を適用できない。そこで,予め変異fdxA^*遺伝子をプラスミドとして保持させた部分2倍体の野性型fdxAだけを選択的に破壊する,fdxA-fdxA^*交換システムを構築した。各種の変異fdxA^*を用い,[3Fe-4S]クラスターおよびカルボキシル末端近傍の構造が生理機能上重要であることを明らかにした。大岡・松原らは、緑色イオウ細菌C.limicolaの反応中心の粗精製標品をさらに精製し、最終的にコアタンパク(68kDa)とチトクロム_<c551>(21kDa)からなる標品(CRC-2)を得た。フェリシアン化カリウム、アスコルビン酸による酸化-還元差スペクトルから求められたヘム_cの含量は、P840あたり1.7個であった。また、27±3個のBChlaと6-8個のBChl663が存在し、アンテナサイズとしては、ほぼ最小であると考えられる。CRC-2はすでにFe-Sセンターが破壊され、定常光照射によるチトクロム_<c551>の酸化活性はみられなかった。しかし、レーザー閃光照射実験では、初期電荷分離(P840^+BChl663^-)とその電荷再結合によるP840^Tの形成、及びそれに伴う遅延蛍光が観察された。このような遅延蛍光は、二次電子受容体であるフィロキノンを除去した光化学系I反応中心においてもみられる。また、チトクロム_cサブユニットをコードする遺伝子のクローニングに成功した。今後、DNA配列を決定するとともに、形質転換系の構築を検討する予定である。和田は大根の葉と根から、それぞれFNRを単離・精製し、N末端アミノ酸配列の違いからisoenzymeであることを報告した。これらFNRに対する抗体を作製したところ、それぞれ葉と根のFNRに特異的な抗体が生じ、お互いに交叉反応を起こすことはなかった。これを用い、葉と根のFNRの分化の起源を探る目的で、様々な植物(とくさ、ゼニゴケ、クロレラ、スピルリナ)に由来するFNRとのウェスタンブロッティングを行なった。統一的な結果は得られなかったが、今後根のFNRの全一次構造を決定し、葉のFNRと比較する計画である。Buchananは小麦の発芽段階においてNADP/チオレドキシン系の変化を調べた。その結果、チオレドキンの量的変化はホルモンによるコントロールを受けていることが示唆された。また、ホウレンソウより単離されたチオレドキシンは、アフリカツメガエルの受精卵のDNA合成を阻害することを報告した。つまり卵割は起こるが、細胞中の核は消失していた。チオレドキシンは通常、受精卵のDNA合成の開始に関与しているものと考えられる。Malkinは循環的電子伝達系の解析を行なうことを目的に、クラミドモナスのb6/f複合体の突然変異体の作製に着手した。葉緑体内にコードされるpetA(チトクロムf)、petB(チトクロムb)、petD(17kDaサブユニット)の遺伝子はすでにクローニングし、パーティクルガンによる遺伝子破壊実験や部位特異的突然変異実験を行なっている。また核にコードされているpetC(Rieskタンパク)については、ごく最近クローニングに成功した。今後、petC遺伝子のmutagenesisについて検討していく予定である。

大岡・松原らは、緑色イオウ細菌C.limicolaの反応中心の粗精製標品をさらに精製し、最終的にコアタンパク(68kDa)とチトクロム_<c551>(21kDa)からなる標品(CRC-2)を得た。フェリシアン化カリウム、アスコルビン酸による酸化-還元差スペクトルから求められたヘム_cの含量は、P840あたり1.7個であった。また、27±3個のBChlaと6-8個のBChl663が存在し、アンテナサイズとしては、ほぼ最小であると考えられる。CRC-2はすでにFe-Sセンターが破壊され、定常光照射によるチトクロム_<c551>の酸化活性はみられなかった。しかし、レーザー閃光照射実験では、初期電荷分離(P840^+BChl663^-)とその電荷再結合によるP840^Tの形成、及びそれに伴う遅延蛍光が観察された。このような遅延蛍光は、二次電子受容体であるフィロキノンを除去した光化学系I反応中心においてもみられる。また、チトクロム_cサブユニットをコードする遺伝子のクローニングに成功した。今後、DNA配列を決定するとともに、形質転換系の構築を検討する予定である。和田は大根の葉と根から、それぞれFNRを単離・精製し、N末端アミノ酸配列の違いからisoenzymeであることを報告した。これらFNRに対する抗体を作製したところ、それぞれ葉と根のFNRに特異的な抗体が生じ、お互いに交叉反応を起こすことはなかった。これを用い、葉と根のFNRの分化の起源を探る目的で、様々な植物(とくさ、ゼニゴケ、クロレラ、スピルリナ)に由来するFNRとのウェスタンブロッティングを行なった。統一的な結果は得られなかったが、今後根のFNRの全一次構造を決定し、葉のFNRと比較する計画である。Buchananは小麦の発芽段階においてNADP/チオレドキシン系の変化を調べた。その結果、チオレドキンの量的変化はホルモンによるコントロールを受けていることが示唆された。また、ホウレンソウより単離されたチオレドキシンは、アフリカツメガエルの受精卵のDNA合成を阻害することを報告した。つまり卵割は起こるが、細胞中の核は消失していた。チオレドキシンは通常、受精卵のDNA合成の開始に関与しているものと考えられる。Malkinは循環的電子伝達系の解析を行なうことを目的に、クラミドモナスのb6/f複合体の突然変異体の作製に着手した。葉緑体内にコードされるpetA(チトクロムf)、petB(チトクロムb)、petD(17kDaサブユニット)の遺伝子はすでにクローニングし、パーティクルガンによる遺伝子破壊実験や部位特異的突然変異実験を行なっている。また核にコードされているpetC(Rieskタンパク)については、ごく最近クローニングに成功した。今後、petC遺伝子のmutagenesisについて検討していく予定である。高橋・松原らは、遺伝子操作を利用して、藍藻plectonema boryanumのndh遺伝子群の変異株単離を試みた。各遺伝子を破壊すると、生理機能に致命的な損傷を与えてしまい、結果の解釈・解析は複雑であることが示された。この原因は、ndh遺伝子群は光合成電子伝達系の機能発現において必須の生理機能を有しながらも、その各遺伝子の破壊は光合成反応の多岐に渡る機能部位に損傷を与えるためであった。それ故、各ndh遺伝子に関する変異株の作製とともに、今後は酵素活性の測定系の確立が急務の課題であることが問題点として提示された。
皮膚角質層中の2つの細胞間脂質ラメラ構造と機能制御機構

哺乳動物の皮膚角層中の細胞間脂質がとる構造として周期約13nmの長周期ラメラ構造と約6nmの短周期ラメラ構造があることが知られている.われわれはヘアレスマウス角層中の小角X線回折プロファイルの水分量依存性の実験を行い,長周期ラメラ構造の周期は水分の増加とともに不変であるのに対し,短周期ラメラ構造の周期は長くなることを発見した.さらに,長周期ラメラ構造および短周期ラメラ構造による小角X線回折ピーク幅は水分量が少ないときにはともに広く,水分量20-30wt%のとき2つのピークはともに鋭くなり,さらに水分量が増加するとともに再び広くなることを見出した.次にX線回折の温度依存性の実験を行った.ラメラ構造中の炭化水素鎖の軸と垂直方向には炭化水素鎖の充てん構造として六方晶と斜方晶の構造が報告されている.ラメラ構造と炭化水素鎖の充てん構造の間には関係があるはずで,この関係を明らかにすることが細胞間脂質の分子レベルで機能発現機構を研究するうえで重要である.先ず,皮膚角層の熱測定により相転移の振舞を明らかにし,X線の小角広角同時回折の温度変化を測定して各相転移温度における構造変化を解析することによって,ラメラ構造と炭化水素鎖の充てん構造の対応関係を明らかにすることを目指した.その結果,長周期ラメラ構造の炭化水素鎖の充てん構造は六方晶であり,短周期ラメラ構造の炭化水素鎖の充てん構造は斜方晶であることを明らかにした.すなわち,皮膚角層中の細胞間脂質は長周期ラメラ構造・六方晶と短周期ラメラ構造・斜方晶の2つのドメインから成っていることが分かった.哺乳動物の皮膚角層中の細胞間脂質がとる構造として周期約13nmの長周期ラメラ構造と約6nmの短周期ラメラ構造があることが知られている.われわれはヘアレスマウス角層中の小角X線回折プロファイルの水分量依存性の実験を行い,長周期ラメラ構造の周期は水分の増加とともに不変であるのに対し,短周期ラメラ構造の周期は長くなることを発見した.さらに,長周期ラメラ構造および短周期ラメラ構造による小角X線回折ピーク幅は水分量が少ないときにはともに広く,水分量20-30wt%のとき2つのピークはともに鋭くなり,さらに水分量が増加するとともに再び広くなることを見出した.次にX線回折の温度依存性の実験を行った.ラメラ構造中の炭化水素鎖の軸と垂直方向には炭化水素鎖の充てん構造として六方晶と斜方晶の構造が報告されている.ラメラ構造と炭化水素鎖の充てん構造の間には関係があるはずで,この関係を明らかにすることが細胞間脂質の分子レベルで機能発現機構を研究するうえで重要である.先ず,皮膚角層の熱測定により相転移の振舞を明らかにし,X線の小角広角同時回折の温度変化を測定して各相転移温度における構造変化を解析することによって,ラメラ構造と炭化水素鎖の充てん構造の対応関係を明らかにすることを目指した.その結果,長周期ラメラ構造の炭化水素鎖の充てん構造は六方晶であり,短周期ラメラ構造の炭化水素鎖の充てん構造は斜方晶であることを明らかにした.すなわち,皮膚角層中の細胞間脂質は長周期ラメラ構造・六方晶と短周期ラメラ構造・斜方晶の2つのドメインから成っていることが分かった.膚角質層中の細胞間脂質は水分保持,薬物の経皮吸収,バリアー機能などにおいて重要な役割を果たしている.しかし,細胞間脂質がつくる構造について解明されていない点が多い.このような状況下にあって皮膚角質層中で細胞間脂質が集まって形成するラメラ構造を各種条件下で解析し,分子レミルで構造を明らかにした構造に基づいて外界から働きかけによって起こる細胞間脂質ラメラ構造における機能制御機構を解明することを目標に研究を行った.細胞間脂質ラメラ構造の精密な構造解析のために放射光X線構造解析が不可欠である.われわれは放射光X線を用いてヘアレスマウス角質層中の細胞間脂質ラメラ構造の研究を行い,13.6nmのラメラ周期は水分量に対して不変であるのに対し,6nm付近のラメラ周期は水分量の増加とともに増大することを見出した.したがって,6nm付近の多重脂質層の層間に水が取り込まれ膨潤を起こすことが分かった.さらに,13.6nmと6nm付近のラメラ構造によるX線回折像の解析により,2つのラメラ構造が相互作用し,水分量20-30wt%で安定化することを見出した.これまでの研究で着目されて来なかった6nm付近のラメラ構造が機能において重要な役割を果たしていると考え,これを軸として研究を進めている.一方,角質層細胞間脂質の構造に関する基礎研究がまだ行われなければならない状況にある.例えば,ヘアレスマウスの週齢によって角質層形成の完成度が異なるが,われわれはこれまで主として7週齢のヘアレスマウスを用いて実験を行ってきたが,これが適切であったとは限らない.現在,新生から20週齢までの広い範囲の角質層に対するX線回折実験を進めている.

皮膚角質層中の細胞間脂質は水分保持,薬物の経皮吸収,バリアー機能などにおいて重要な役割を果たしていると言われている,しかし,細胞間脂質がつくる構造についての研究は少なく,解明されていない点が多い.時には,誤った推測に基づく構造モデルによって機能が論じられていることも多々ある.このような状況下にあって皮膚角質層中で細胞間脂質が集まって形成する多重ラメラ構造を解析し,分子レベルで構造を明らかにした構造に基づいて外界から働きかけによって起こる細胞間脂質ラメラ構造における機能制御機構を解明することを目標に研究を行った.ヘアレスマウス角質層中の細胞間脂質ラメラ構造の水分量依存性のX線回折実験を行った.皮膚科学の分野の研究で,グリセロールを上皮表面に作用させると,表面からの水蒸散量が抑えられることが分かっている.その機構を分子レベルで明らかにするために,グリセロール処理した角質層に対して実験を行った.特に,約6nmのラメラ構造のスウェリング効果に着目し,この水分量依存性を詳しく調べた,しかし,約6nmのラメラ構造のX線回折像はブロードで精密な解析が難しい.この実験を進めるに当って,この反射が強く,鋭い強度を示す条件を明らかにすることが重要であるという結論に到達した.さらに細胞間脂質ラメラ構造のX線回折実験において,単一のコレステロール結晶による回折像がしばしば観測される.コレステロール濃度の高い領域が機能において重要な役割を果たしているのかもしれない.細胞間脂質内におけるコレステロールの析出条件を探るために,高温で角層を処理する方法を試みた.その一環として室温から120°Cまでの温度領域で示差走査熱量測定を行った.経皮吸収は細胞間脂質を分子が通り抜けて生じると考えられている.上皮の外側から経皮吸収において重要な役割を果たしていると言われている各種分子を作用させ,それによる細胞間脂質ラメラ構造変化の調べた.先ずはじめに,経皮吸収促進剤であるテルペンのラメラ構造への効果のX線回折測定をはじめた.皮膚角質層中の細胞間脂質は水分保持,薬物の経皮吸収,バリアー機能などにおいて重要な役割を果たしている.しかし,細胞間脂質がつくる構造についての研究は少なく,解明されていない点が多い.時には,誤った推測に基づく構造モデルによって機能が論じられていることも多々ある.このような状況下にあって皮膚角質層中で細胞間脂質が集まって形成する多重ラメラ構造を分子レベルで明らかにすることを目標に研究を行った.ヘアレスマウス角質層中の細胞間脂質ラメラ構造の温度依存性のX線回折実験を行った.哺乳動物の種によらず細胞間脂質ラメラ構造として炭化水素鎖の軸方向の周期構造として約13nmの長周期ラメラ構造と約6nmの短周期ラメラ構造が観測されている.一方,炭化水素鎖の軸と垂直方向には炭化水素鎖の充てん構造として六方晶と斜方晶の構造が観測されている.このラメラ構造と炭化水素鎖の充てん構造の間の関係を明らかにすることが細胞間脂質の分子レベルでの機能における役割を研究するためには重要である.本研究では,皮膚角層の熱測定により相転移の振舞を明らかにし,X線の小角広角同時測定の温度変化を測定して各相転移温度における構造変化に着目して解析することによって,ラメラ構造と炭化水素鎖の充てん構造の対応を明らかにすることを目指した.その結果,長周期ラメラ構造の炭化水素鎖の充てん構造は六方晶であり,短周期ラメラ構造の炭化水素鎖の充てん構造は斜方晶であることが分かった.すなわち,皮膚角層中の細胞間脂質は長周期ラメラ構造・六方晶と短周期ラメラ構造・斜方晶の2つのドメインから成っている。前年度までの研究結果と合わせて考察すると,長周期ラメラ構造は水層をもたない構造であり,短周期ラメラ構造は水層をもちその厚さが一定になるように,長周期ラメラ構造と短周期ラメラ構造が相互作用していると提案したが,2つのドメインの相互作用が重要な働きをしていることが明らかになった.
沖縄島嶼域に生育する有用樹の開花フェノロジーと送受粉機構・結実機構に関する研究

亜熱帯地域の沖縄県を中心とする沖縄島嶼域では、森林のもつ公益的機能の高度発揮のため計27種の有用樹を造林樹種として指定している。沖縄県はこれらの有用樹種を用いた人工造林や樹下植栽、育成天然林施業など多種多様な森林造成を積極的に推進している。しかしながら、指定樹種には開花結実、受粉・交配様式などの繁殖特性が未解明な樹種が大半を占めている。亜熱帯域の多様な樹種から構成される森林を維持し、種子の供給と確実な更新を安定的に促すためには、構成樹種ごとに個々の繁殖特性を主体とする生活史を解明することが急務である。そこで、本研究課題では亜熱帯性樹木の繁殖特性を明らかにするため、有用樹4種の開花フェノロジー、送受粉機構、結実機構について研究を行った。本研究で得られた知見は、有用樹の効率的な種子生産に寄与する成果であり、沖縄島嶼域の森林保全あるいは再生、さらには新規造成のための地元産種子による苗木生産、あるいは天然更新のための種子確保に不可欠となる種子生産技術の基礎的情報の体系化に極めて重要な成果を提供するものである。沖縄島嶼域に生育する亜熱帯性有用樹の繁殖様式を形態学的、生理学的手法を用いて研究し、樹木の繁殖特性(開花フェノロジー、送受粉機構、結実機構)を解明する。沖縄県が林業政策上の有用樹と定めた造林樹種は、針葉樹4種、広葉樹23種の計27種である。このうち、広葉樹23種の中には開花結実、受粉・交配様式など樹木の繁殖特性が未解明である樹種が大半を占めている。そこで、沖縄県の指定造林樹種のうち、これまでに開花結実、結実量、種子散布などの繁殖特性が解明されている針葉樹4種と広葉樹11種の他に、現時点で計画している研究手法では、短期間に研究成果の得られる見込みのない6種を除いた広葉樹6種の開花結実機構を繁殖生態学的に研究し、種子生産のための生殖生態あるいは生殖生理を明らかにする。本研究では、供試樹種の繁殖特性を解明するため、つぎの調査項目について研究する。(1)開花に関する調査;開花開始齢と個体サイズの関係、開花フェノロジー調査(花の寿命、花のサイズ、花密度、性表現、先熟性観察、両性花の雌機能、雄機能の重複期間)(2)結実に関する調査;結実開始齢と個体サイズ、花粉形成、受粉・受精、訪花昆虫相(ポリネーター)の検索と訪花行動、受粉操作実験、雌花の生残調査(3)種子生産に関する調査;成熟時期、結実量、種子稔性調査、散布様式、散布範囲、散布量、散布時期本研究の遂行によって、供試樹種の繁殖特性が明らかにされる。さらに、沖縄島嶼域の森林保全あるいは再生、新規造成のための地元産種子採取による苗木生産、あるいは天然更新のための種子確保など、種子生産技術の基礎的情報である開花・受粉機構ならびに結実機構の解明は、極めて重要な研究成果といえる。沖縄島嶼域に生育する亜熱帯性有用樹の繁殖特性を解明した。1.フクギ:雌雄異株性であるフクギの開花期は、雄花は5月下旬6月中旬と8月上旬8月下旬の年2回、雌花は5月下旬6月中旬と7月上・下旬8月下旬、9月中旬の年3回であった。雄花の花群数は15個前後(155個)で平均7.7個、雌花の花群数は最大5個以下で平均1.9個であった。フクギは複雑で不完全な雌雄異株性の性表現をもち、「雄花」、「雌花」、「両性花」の3性型であった。果実の落下率は3890%であった。幼果実の落下期は6月中旬7月下旬であった。7月下旬8月下旬までの期間、幼果実数が安定し、8月下旬9月下旬までの35日間に種子成熟がみられた。果実の成熟過程は、結実後35日経過(7月下旬)すると成熟期とほぼ同じ大きさに達した。果実は果実数が安定する中期に著しく肥大した。結実後70日経過(8月下旬)すると種子に発芽力が発生した。

2.テリハボク:雌雄同株であるテリハボクの開花期は7月ll日7月31日、9月12日10月27日の年2回であった。7月開花の結実は9月20月1月20日であり、9月開花の結実は12月8日4月23日であった。7月開花は開花後120日以降に果実が成熟した。また、9月開花の果実成熟は220日以降であった。果実の比重は0.4以下であり水に浮いた。発芽部位(果実の上半分の突起部付近)では、中果皮のコルク層の厚さは薄く、逆に果実の下半分における中果皮のコルク層の厚さは厚かった。果実の下半分のコルク層厚は、果実の上半分のコルク層厚に比べ3.03.4倍であった。したがって、水に浮かすと果実の上半分(発芽部位)が常に水面下を向く状態で水面近くを浮遊した。3.モモタマナ:雌雄同種で穂状花序をもつモモタマナの性表現は、穂状花序の先端上部域は雄花、基部付近は両性花であった。5月上旬に開花し、9月上旬までの4ヵ月間、花序単位で開花と枯死(脱落)を繰り返した。穂状花序は開花期の初期(5月7月上旬)には雄性先熟性であり、それ以降は雌性先熟性であった。結実する直前の1020日間の開花率は著しく高い傾向であった。果実生産は7月下旬と8月下旬9月中旬の2回結実した。果実の途中落下は少なかった。果実の成熟は外果皮が黄・赤変する9月下旬頃であった。沖縄島嶼或に生育する亜熱帯性有用樹4種の繁殖特性を解明する。1.フクギ:剥皮処理を施すと開花回数か増加し、両性花の開花比率が増加した。着果(花)数は雄株は開花期内にすべて落下したが、雌株は開花期、幼果実落下期において急激な落下がみられた。2.テリハボク:開花期は、年に23回であった。剥皮およひ摘葉処理を施すと、開花回数が増加した。さらに、剥皮処理によって、結果率が増加するモジュールも確認できた。着果(花)数は、開花期、幼果実落下期に急激に低下した。この原因として、葯に傷害のある不完全花の存在、訪花効率の悪いハエやアブをポリネータとして利用していることによるポリネーションの失敗、資源不足、ガの幼虫によるつぼみ、花の食害、クビワオオコウモリによる花や果実の食害、台風などの強風や潮風による物理的ダメージが確認できた。結果率は、0.050.0%(1回目の開花)、0.022.2%(2回目の開花)であった。3.モモタマナ:花穂は2008年4月下旬、2009年3月上旬に出穂し、2008年は6.5か月間、2009年は46か月にわたり出穗、枯死、脱落を繰り返した。その後、花穗数は両年とも2009年2月下旬まで安定した。雄花の開花は、2008年は5月上旬5月下旬は、6月下旬10月上旬の2回、2009年は4月上旬5月中旬、6月上旬6月中旬、7月上旬7月下旬、8月上旬9月中旬の4回であった。さらに、両性花の開花は、2008年は5月上旬5月下旬、6月中旬10月上旬の2回、2009年は4月上旬5月中旬、6月上旬6月中旬、7月上旬7月下旬、8月上旬9月中旬の4回であった。4.リュウキュウコクタン:雄花の開花期は、2008年は5月下旬6月上旬、2009年は5月上旬6月上旬であった。雌花の開花期は、2008年は5月中旬6月上旬、2009年は5月上旬6月中旬であった。摘葉およひ剥皮処理を施すと、結果率が増加するモジュールがみられた。着果(花)数は、開花期、幼果実落下期において急激な落下がみられた。果実は鳥散布種子であり、果皮が黄色のステージの果実に最も多くの種子を含み、昆虫の幼虫に食害された種子も少なく、発芽率は高かった。このため。種子を採取する際は、果実が黄色である時期が最も効率がよいと思われる。
金属及びヘテロ元素の反応特性を複合的に活用した効率的分子変換反応の開発

周期表の様々な元素の特性を活用した選択的かつ効率的な分子変換反応の開発研究の一環として、PdやZrおよびSeの各元素のもつ潜在的な反応特性を各々生かした反応を複合的に組み合わせ、有機合成上有用な官能基を有する化合物へ効率よく変換することを検討した。フェニルホモプロパルギルセレニド(1)とCp_2ZrHClとのヒドロジルコネーションは位置および立体選択的に進行し、定量的に末端ビニルジルコノセン中間体を与え、さらにPd(0)触媒存在下ヨウ化アリールあるいはヨウ化アルケニルとのカップリング反応により、E配置を有するスチレン及びジエン誘導体が高収率で得られた。引き続き過酸化水素で酸化するとセレノキシド脱離が進行し、ほぼ純粋なE配置をもつジエンやトリエン化合物を与えることを明らかにした。また、1とE-ヨードアルケンとの薗頭反応とそれに続く酸化反応を順次行うと、良好な収率で共役エンインエン化合物が得られた。同様な手法により異性体であるジエンイン化合物も合成できた。炭素数の1つ少ないフェニルプロパルギルセレニド(2)と1当量のn-BuLiとの反応は末端アルキン水素が引き抜かれ、引き続くアルデヒドやシリルクロリドとの反応により三重結合の末端で官能基化が効率よく進行した。得られた化合物をm-CPBAで酸化すると、[2,3]シグマトロピー転位が進行したと考えられるアレニルアルコール誘導体を経由し、さらに異性化したエノン体を与えた。一方、2は2当量のLDAよりジアニオン種を生成し、引き続くアルデヒドとの反応によりセレン原子のα位で位置選択的な炭素-炭素結合形成が起こることを明らかにした。さらに上記1と同様m-CPBAによる酸化反応ではエノン誘導体が得られ、このうちE-体の化合物は分子内ヘミアセタール化により2-ヒドロキシー2,5-ジヒドロフラン体を与えた。周期表の様々な元素の特性を活用した選択的かつ効率的な分子変換反応の開発研究の一環として、パラジウムやジルコニウム、スズおよびセレンの各元素のもつ潜在的な反応特性を各々生かした反応を複合的に組み合わせ、有機合成上有用な官能基を有する化合物へ効率よく変換することを目的に、本年度の研究ではフェニルセレノ基を有する末端アルキン類のヒドロジルコネーションとPd触媒によるStille型カップリング反応を行い、さらに酸化的脱セレン化反応による多官能性化合物への変換反応について検討した。一方、炭素数の1つ少ないフェニルプロパルギルセレニドとBu_3SnHとのPd(0)触媒存在下でのヒドロスタネーションは、上記反応とは完全に逆の位置選択性を示し、Bu_3Snが内部に導入されたアリルセレニドを与えた。得られたアリルセレニドを対応するセレノキシドに酸化し、[2,3]

シグマトロピー転位によりアリルアルコールに変換した、さらに、Sn-Li交換反応により生成するビニルアニオン種とアルデヒドや酸ハライドなどの求電子剤との反応を行った結果、官能基化されたアリルアルコール誘導体が良好な収率で得られた。周期表の様々な元素の特性を活用した選択的かつ効率的な分子変換反応の開発研究の一環として、パラジウムやジルコニウム、スズおよびセレンの各元素のもつ潜在的な反応特性を各々生かした反応を複合的に組み合わせ、有機合成上有用な官能基を有する化合物へ効率よく変換することを目的に、本年度の研究ではフェニルセレノ基を有する末端アルキン類を出発原料に用い、塩基による選択的な脱プロトン化反応を利用し、望む位置での各種求電子剤による官能基化の後、フェニルセレノ基の酸化的脱離を経る共役エノン誘導体への変換を行った。フェニルプロパルギルセレニド(1)と1当量のn-BuLiとの反応は末端アルキン水素が引き抜かれ、引き続くアルデヒドやシリルクロリドとの反応により三重結合の末端で官能基化が効率よく進行した。得られた化合物をm-CPBAで酸化すると、[2,3]シグマトロピー転位が進行したと考えられるアレニルアルコール誘導体を経由し、さらに異性化したエノン体を与えた。特に末端シリル基の場合、α,β-不飽和アシルシランが収率よく生成した。一方、1は2当量のLDAによりジアニオン種を生成し、引き続くアルデヒドとの反応によりセレン原子のα位で位置選択的な炭素-炭素結合形成が起こることを明らかにした。さらに上記と同様m-CPBAによる酸化反応ではエノン誘導体が得られ、このうちE-体の化合物は分子内ヘミアセタール化により2-ヒドロキシ-2,5-ジヒドロフラン体を与えた。これに対し、末端シリル基の場合は分子内ヘミアセタール化の後、形式的な脱水反応が起こり、フラン化合物が得られることが明らかとなった。本研究で行った一連の反応操作は極性反転の概念を取り入れたものとして特徴があり、潜在的に不一致な極性をもつ化合物の合成が本手法により容易に達成可能となった。
重度自閉症の言語訓練と認知機能の形成への援助

自閉症児は社会的な刺激に対する認知に問題があることが示唆されている。ここでは、そのうちの年齢に焦点を当てて、自閉症児において対人認知とそれに基づく対人行動の形成と評価の条件を検討することを目的とした。課題は、パーソナル・コンピュータにより制御された見本合わせを用いた。刺激は、大人、中学生、幼稚園生の顔写真を用いた。対象児は、見本刺激として提示された顔写真に対し、その刺激に対応する年齢群の刺激を比較刺激から選択することが必要とされた。3刺激間の見本合わせ訓練を実施することによって、未訓練刺激においても同一年齢群に基づく見本合わせが成立することが示された。次に、顔写真に関する命名反応の制御について検討した。まず顔写真に対応する名前を形成した後、単一刺激セットに含まれる3つの刺激(大人・中学生・幼稚園児)に関して、年齢群に対応する呼称を形成した。つまり、大人に対して「さん」、中学生群に対しては「くん」、幼稚園児群に対しては「ちゃん」であった。その結果、単一セットに対する呼称が、セットBおよびCに対して、未訓練で成立した。以上の結果、行動観察では困難であるとされていた自閉症児の対人認知が、見本合わせ課題を通じて示された。また、年齢に応じた反応は、見本合わせで形成された同一年齢クラスを通じて、未訓練の写真刺激に対しても転移した。これにより、自閉症児が年齢という概念を持ち、さらにそれによる社会的行動の制御の可能性をもっていることが示された。
産痛教育が産婦の産痛イメージ及び産痛体験へ与える影響

平成10年度の研究概要は以下の通りである。出産後の褥婦に分娩体験の所感、産痛体験の所感などの聞き取り調査を平成9年度10名、平成10年度6名に行いその結果を基に出産前教育における産痛教育の検討を行った。1.インタビューの結果よりインタビューの結果以下のことが明らかになった。褥婦は(1)産痛を個人的体験として捉えている。(2)出産前の産痛へのイメージが実際体験した産痛の程度の認識に影響している。(3)産痛へのイメージや産痛への対処行動はこれまでの個人の経験が大きく影響している。(4)産痛の程度よりも産痛時の対処法についての知識を求めている。(5)分娩中の助産婦の痛みへの共感や痛みの存在の肯定により、自己肯定感や精神的安寧感を強め、産痛や分娩へ向かう姿勢を強化させている。(6)産痛を通して児への愛着や自分自身への自信、女性への畏敬の念などを感じ産痛へ意義を見いだしてる。(7)今回のインタビューにより自己の分娩・産痛体験を振り返り整理することが出来ていた。2.産痛教育のあり方について現在行われている出産前教育は集団での指導が主であるが、褥婦は、産痛を個人的体験として捉え、他者と比較できるものではないとしていること、また、それまでの個人の体験や生活状況によって産痛へのイメージが異なることから、産痛教育は画一的な集団での指導ではなく、個々人に対応した指導が必要性である。そして、産痛そのものを伝えるだけでなく、個人に適した産痛への対処法を示すことが大切である。さらに、出産前だけでなく、実際の分娩の際にも、助産婦は産婦の感じている産痛やその体験を共感的にありのままに受け止めることにより産婦を支えることが出来よう。インタビューが産婦の体験を再構成し、産痛の意義の発見に有効であったことから、分娩後に産痛体験を含めた分娩体験のレビューの必要性も認められた。よって、産痛教育は、画一的に集団で行うのではなく、個々人の特性や痛みへの認識を理解した上で、痛みを伝え対処法を指導することまた、分娩中、分娩後の助産婦の関わりが褥婦への産痛体験の認識に重要な影響を及ぼすことを認識し産痛教育に当たることが大切であろう。平成9年度の研究の概要は次の通りである。1.出産後の褥婦に産痛に関する事柄について聞き取り調査を行った。その結果、以下のことが明らかになった。(1)母親学級等の出産前教育や知人、妊婦向け雑誌から産痛に関する情報を得ていた。(2)出産前には産痛に対して、心配や不安を抱き、非常に強い痛みであると想像していたが、一方では、何とかなる、自分は乗り越えられるというイメージをも持っていた。(3)実際体験した産痛に対して、「想像以上に痛かった」との感想を持っていた。同時に産痛を通して、こどもへの愛着や親としての自覚、女性性の認識、自分自身への自身などを感じており、産痛に意味や意義を見い出していた。(4)「出産が進行するに従い、痛みと痛みの間隔が短くなることは知っていたが、痛みの強さが増すことが知らなかった」など分娩の進行に伴う産痛の変化についての認識が不足していた。2.対象施設での産痛の教育は、母親学級の中で行われていた。主に、分娩経過の説明に付随する形で産痛についての説明がされていた。児を生み出す不可欠な力であること、強い痛みではあるが、心構えや呼吸法、リラックス法が痛みの緩和に効果をもたらすことなどが説明されていた。但し、指導する助産婦によって、強調点、説明に使用する媒体などには違いが見られ、同一施設内でも産痛の教育は助産婦の考えが反映した内容となっていた。3.第38回日本母性衛生学会学術集会(平成9年10月17日・鹿児島市)において、関連研究「助産婦の産痛の捉え方とケア行動」の口頭発表を行った。

2.産痛教育のあり方について現在行われている出産前教育は集団での指導が主であるが、褥婦は、産痛を個人的体験として捉え、他者と比較できるものではないとしていること、また、それまでの個人の体験や生活状況によって産痛へのイメージが異なることから、産痛教育は画一的な集団での指導ではなく、個々人に対応した指導が必要性である。そして、産痛そのものを伝えるだけでなく、個人に適した産痛への対処法を示すことが大切である。さらに、出産前だけでなく、実際の分娩の際にも、助産婦は産婦の感じている産痛やその体験を共感的にありのままに受け止めることにより産婦を支えることが出来よう。インタビューが産婦の体験を再構成し、産痛の意義の発見に有効であったことから、分娩後に産痛体験を含めた分娩体験のレビューの必要性も認められた。よって、産痛教育は、画一的に集団で行うのではなく、個々人の特性や痛みへの認識を理解した上で、痛みを伝え対処法を指導することまた、分娩中、分娩後の助産婦の関わりが褥婦への産痛体験の認識に重要な影響を及ぼすことを認識し産痛教育に当たることが大切であろう。
含リン脱離基法の実践的利用によるサポニン類の全合成研究

糖供与体のシリルエーテルに対する反応性の差を利用した糖鎖の二方向伸長戦略をオリゴ糖鎖の効率的合成へと展開すべく、まず各種シリルエーテル糖受容体に対する糖供与体の反応性を調べた。ジフェニルボスファート、ホスフィンイミダート、ボスホロジアミダートを脱離基として組み込んだベンゾイル保護糖供与体を用いるTMSエーテルのグリコシル化反応はTMSOTf存在下0°Cでいずれも円滑に進行し、対応するβ-グリコシドを良好な収率で与えた。また、ホスファート法においてはTMSエーテルのみならずTBSエーテルやTBDPSエーテルも糖受容体として機能することが明らかとなった。一方、ジエチルボスファイトを脱離基として組み込んだビバロイル保護糖供与体はシリルエーテルとは反応しない。そこで、6位水酸基をTBSエーテルとして保護した4位糖アルコールを糖受容体とし、本糖供与体を用いて化学選択的なグリコシル化を試みたところ、反応剤としてBF_3-OEt_2を用いると水酸基のみがグリコシル化された二糖が収率75%で得られることが分かった。生成物の6位TBSエーテルはジフェニルボスファートを組み込んだ糖供与体を用いることで直接グリコシル化可能であり、保護基の着脱を行うことなく二工程で分岐型三糖を得ることができた。次に直鎖型三糖の合成への展開を試みた。6位水酸基をTBDPS基で保護し、ジエチルポスファイトを脱離基として組み込んだベンゾイル保護糖供与体を用いるグリコシル化反応はTMSOTf存在下-50°Cで進行した。生成した二糖に対し、ジフェニルポスファートを組み込んだ糖供与体を反応させることで直鎖型三糖を収率良く得ることができた。また、直鎖型三糖の合成は"one-pot"で行うことも可能であった。なお、本戦略を利用することでシラシロシドE-1の構成四糖をわずか4工程で構築することにも成功した。
新規Ｔｈ１７分化制御因子の探索・同定およびその機能解明

本年度はNaiveT細胞からTh17への分化誘導におけるTGFβシグナルの解析を行った。TGFβはTh17のマスター遺伝子であるRORgtの発現を誘導する。TGFβの主要下流転写因子であるSmadを欠損したマウスの解析からTh17の分化誘導にはSmad非依存的な経路が重要な役割を担っていることを我々は報告した。しかしながら、その詳細なメカニズムは未だ明らかとなっておらず、Smad非依存的なTh17分化誘導機構の解明とその個体における意義の解明はこの分野における1つの焦点となっている。まず、Smad非依存的に制御される因子を同定するため、我々はT細胞特異的にSmad2およびSmad3を欠損したダブルノックアウトマウスの作製を行った。次に、網羅的に目的因子を探索するため、Smad2/3ダブルノックアウトマウス由来のT細胞を用いてマイクロアレイ解析を行い、転写因子に対象を絞って結果を分析したところ、Eomesodermin(Eomes)と呼ばれる転写因子がSmad非依存的にTGF-bによって負に制御される事を明らかにした。阻害剤の検索の結果JNK-cJun経路がEomesの発現抑制に必須であった。Eomesを発現するレトロウイルスベクターを構築し、primary T細胞への過剰発現の検討を行った結果、EomesはTh17分化(IL-17A、RORgammatの発現)を顕著に抑制することが明らかとなった。またJNKやc-Junの強制発現でもRORgammatの発現は抑制された。TGFβはJNK/c-Junを介した経路でEomesの発現を抑制することで間接的にTh17分化を正に制御していることが明らかとなった。TGFβの下流でSmad非依存的なRORgt発現制御のシグナル経路を明快に示したことが評価され、本研究はImmunity誌に論文掲載されたため。TGFβがTh17細胞を誘導するメカニズムはまだ全容が解明されたわけではない。特にこれまで我々が同定したシグナルはすべて抑制系でありpositiveなシグナルは必ず存在すると思われる。今後も引き続きTh17細胞分化誘導機構の全容を明らかにするとともに、TGFβのシグナルを標的とした自己免疫疾患の治療法の開発を進める必要がある。近年、免疫応答において正の応答を担う新たなエフェクターT細胞としてIL-17Aを高産生するTh17が同定され、自己免疫疾患や細菌感染等に重要な役割を担っていることが報告された。NaiveT細胞からTh17への分化誘導にはTGF-βおよびIL-6の刺激が必要であり、その刺激によりTh17のマスター遺伝子であるRORγtの発現が誘導されることも明らかとなっている。最近、TGF-βの主要下流転写因子であるSmadを欠損したマウスの解析からTh17の分化誘導にはSmad非依存的な経路が重要な役割を担っていることを我々は報告した。次に、網羅的に目的因子を探索するため、Smad2/3ダブルノックアウトマウス由来のT細胞を用いてマイクロアレイ解析を行い、転写因子に対象を絞って結果を分析したところ、Eomesodermin (Eomes)と呼ばれる転写因子がSmad非依存的にTGF-βによって負に制御される事を明らかにした。阻害剤の検索の結果JNK経路がEomesの発現抑制に必須であった。TGF-βはJNK/c-Junを介した経路でEomesの発現を抑制することで間接的にTh17分化を正に制御していることが明らかとなった。