hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アトムクラフトを支援する超精密安定2次元原子トラッキング制御の開発

本研究は、原子レベルの極微細加工を実現するための要素技術である、サブナノメートル位置決め技術を「結晶格子表面の原子配列」を基準として実行制御する「原子トラッキング制御」の外乱に対する安定化を狙ったものである。最終年度である本年度は以下の研究成果を得た。(1)大範囲超精密直動ステージの開発直動性と剛性の高い平行ばね型ステージを開発した。直動性0.2秒以下、共振周波数2kHz以上でかつ走査範囲を10μm以上確保できた。これを走査型トンネル顕微鏡(STM)の試料台として利用し、容易に結晶表面の原子像を得ることができた。(2)外乱要因の分類と対策(1)で開発した試料台とSTMを用いて、除振台にこれらを載せた通常実験環境下の外乱要因の分類を行った。その結果、探針試料間の相対変位に及ぼす外乱として、(A)空気中を伝播する音による音響外乱、(B)熱変形の伴う熱ドリフト、(C)床からの振動外乱、に分類できることがわかった。このうち、(C)は装置を高剛性化することで排除できた。また、(A)は振幅は小さいが比較的高周波、(B)は低周波であるが変動の大きい成分である。(3)原子トラッキング制御の安定化STM探針に横振動を加え、この横振動と同期した参照信号と変調されたSTM探針からのトンネル電流をロックイン同期検波することで結晶表面の微細な凹凸情報に基づく傾斜信号を得ることが出来る。この傾斜信号を利用してXY試料台を制御するとSTM探針を結晶表面上の原子頂点・原子配列に位置決め(トラッキング)出来る。このトラッキング制御に2自由度PI制御を導入した。STM探針と試料の問の外乱相対変位の要因は、(A)周波数は比較的高いが振幅の小さい成分、(B)周波数は低いが変動の大きい成分、に分類でき、それぞれの成分を効率よく補償するPI制御器を見出し、これを組み合わせた。この結果、外乱要因(A)、(B)のいずれも効率よく補償し、原子トラッキング制御の駆動周波数を向上させ、かつ安定化を達成した。この制御法は、原子頂点および原子配列への本研究は、原子レベルの極微細加工を実現するための要素技術である、サブナノメートル位置決め技術を「結晶格子表面の原子配列」を基準として実行制御する「原子トラッキング制御」の外乱に対する安定化を狙ったものである。この制御法は、原子頂点および原子配列への本研究は,原子レベルの極微細加工を実現するための必須技術である原子トラッキング制御(結晶表面の任意の原子配列に沿ったSPM探針の移動・位置決め制御)方法の開発を目指すものである.平成12年度は研究初年度であり,当初計画に従って研究を実施し,以下に示す成果を得た.(1)原子トラッキング制御の安定化と高速化:SPMとしてはSTM(走査トンネル顕微鏡)を用いた.STM探針に微細な横振動を加えることにより,結晶格子表面原子の形状に対応した傾斜信号を得ることが出来る.この傾斜信号を利用してSTM探針を原子頂点に位置決めしたり原子配列に沿って移動させるトラッキング制御方式を開発し,試作装置によりその動作を確認した.さらに,外乱振動・音響スペクトル解析を行い,この影響を低減するフイードフォワード制御などを導入した.この手続きにより振動・熱変形に対する安定性を向上するとともに高速化を図った.(2)2次元の任意方向への原子トラッキング制御法の開発:結晶格子表面(XY面)において,任意のXY面内ベクトルは格子の基本並進ベクトルの線形和で表される.

STM探針をこの基本並進ベクトルの組だけ動かせば探針は目的の方向に目的とする距離だけ進む.この原理に基づき,基本並進ベクトルの組を逐次交互に検出しつつSTM探針を任意の方向・位置にトラッキングするための制御プログラムを作成し,シミュレーションによりその動作を確認した.(3)大範囲超精密XYステージとその駆動方法の開発:可動範囲10μm×10μmでサブナノメートルの位置決め分解能をもつ高剛性で直動性に優れた平行ばね型XYステージ(PZT駆動)を設計・試作し,ほぼ所期の性能を得た.PZT駆動電源としては新たに試作した低ノイズのkV級高圧電源と高精度ラスタ走査回路を用いた.本研究は、原子レベルの極微細加工を実現するための要素技術である、サブナノメートル位置決め技術を「結晶格子表面の原子配列」を基準として実行制御する「原子トラッキング制御」の外乱に対する安定化を狙ったものである。最終年度である本年度は以下の研究成果を得た。(1)大範囲超精密直動ステージの開発直動性と剛性の高い平行ばね型ステージを開発した。直動性0.2秒以下、共振周波数2kHz以上でかつ走査範囲を10μm以上確保できた。これを走査型トンネル顕微鏡(STM)の試料台として利用し、容易に結晶表面の原子像を得ることができた。(2)外乱要因の分類と対策(1)で開発した試料台とSTMを用いて、除振台にこれらを載せた通常実験環境下の外乱要因の分類を行った。その結果、探針試料間の相対変位に及ぼす外乱として、(A)空気中を伝播する音による音響外乱、(B)熱変形の伴う熱ドリフト、(C)床からの振動外乱、に分類できることがわかった。このうち、(C)は装置を高剛性化することで排除できた。また、(A)は振幅は小さいが比較的高周波、(B)は低周波であるが変動の大きい成分である。(3)原子トラッキング制御の安定化STM探針に横振動を加え、この横振動と同期した参照信号と変調されたSTM探針からのトンネル電流をロックイン同期検波することで結晶表面の微細な凹凸情報に基づく傾斜信号を得ることが出来る。この傾斜信号を利用してXY試料台を制御するとSTM探針を結晶表面上の原子頂点・原子配列に位置決め(トラッキング)出来る。このトラッキング制御に2自由度PI制御を導入した。STM探針と試料の間の外乱相対変位の要因は、(A)周波数は比較的高いが振幅の小さい成分、(B)周波数は低いが変動の大きい成分、に分類でき、それぞれの成分を効率よく補償するPI制御器を見出し、これを組み合わせた。この結果、外乱要因(A)、(B)のいずれも効率よく補償し、原子トラッキング制御の駆動周波数を向上させ、かつ安定化を達成した。この制御法は、原子頂点および原子配列へのトラッキング制御の両方に適用できた。(1)で開発した試料台とSTMにこの方法を適用し良好な結果を得た。
近代沖縄における民衆統合の歴史的過程〜沖縄型近代学校の諸相〜

日本近代化過程における民衆統合のメカニズムは、「伝統」の擬制的創造の過程であり、その実質化をすすめてきたのは、明治以降に創設された近代学校による「伝統」の擬制化であった。早急な近代化をすすめる過程において、近代学校は、旧来からの民衆的慣習を巧みにアレンジすることで、進行する近代社会の進展に「自然性」を付与し、民衆による受容を促進してきたのである。しかし、「琉球処分」により、旧来からの支配機構を温存させたまま、日本近代社会に編入された沖縄にあっては、近代学校の果たす役割は「本土」のそれとは対照的なものであった。そこでは、急速な近代化を「自然」に装う戦略は選ばれず、近代学校は、極めて抑圧的に、新たな言語・文化・思想を注入する場として機能したのである。ただし、本研究においてその過程をいくつかの事例によって検証した結果、抑圧的な沖縄型近代学校も、一義的に「抑圧的」であったとは結論し得ないことが明らかになった。本研究が事例としたのは伊平屋島や伊計島のような離島地域であったが、沖縄の中心地から隔たる地域にあっては、むしろ積極的に近代学校を受容し本土化することで、沖縄圏内におけるそれまでの(離島的)後進性を払拭しようとする傾向も少なからず見られるのである。その際注目されるのは、沖縄においても展開された報徳会運動であった。沖縄における報徳会運動には、本土のそれとは異なる論理が貫かれていたと考えられるが、沖縄近代化過程の特異性は、沖縄において展開された報徳会運動の特異性を検証することでより明確になるという仮説を得ることができた。本研究「研近代沖縄における民衆統合の歴史的過程沖縄型近代学校の諸相」は、「伝統」の擬制による近代化を果たした日本本土に対し、「伝統」を抑圧されながら、日本本土化(近代化)を迫られた近代沖縄における民衆統合の諸相を、その中心的機能を果たした機関と考えられる学校を中心に考究するものである。初年度にあたる本年度は史・資料の収集を中心とした研究をなした。沖縄近代史の基本文献に加え、離島地域の調査による史料収集も行った。これまでの研究成果を結論的に言うならば、これまで沖縄における近代学校は、日本本土の価値や方針を一方的に鼓吹する統治機関として捉えられてきたが、その実態は必ずしもそうではないということが明らかになりつつある。沖縄の民衆が経た歴史過程は、基本的に「排除」と「包摂」の錯綜した状況であったということができるが、近代学校の諸相もまた同様であり、日本本土の価値を鼓吹する近代学校を否定する状況がある一方で、むしろそれを積極的に求めるような状況さえある。来年度以降も引き続き、フィールド調査を進めるとともに、諸外国における民衆統治政策の状況も視野に入れながら、近代沖縄における民衆統治の歴史的過程について考究してゆきたい。
海外在留日本人母子の日本のお産文化の継承と異文化適応状態の調査

本研究の目的は、乳幼児を持つ海外在留日本人母親の異文化適応と日本の伝統的お産文化の継承状態を明らかにすることである。特に、母親の内面(認知・欲求・感情)にフォーカスして調査を実施した。英国A市では子育て環境がよく日本と同等の安定した生活が可能であるが、冬場の天候の悪さが問題であると予測された。日本よりも医療サービスやケアが良いと<認知>しているが、<ケアが足りない>のでもう少し手厚いケアを<欲求>しており、異文化での生活上のくつらさ>や<孤独感>を感じていたい。北京では、アイさんと呼ばれる中国人中高年女性の家事・子育ての支援を得てゆとりある子育て環境であったが、空気汚染などの地域環境の悪さや反日感情の問題を<認知>しながらも、今の生活をエンジョイしたいという<欲求>と同時に、<怖い><子どもの帰国後のことが不安>という感情もみられた。文化の違いや問題に直面しながらも、母親たちは日本の伝統的お産文化に安心感と帰属意識を見出していた。1.海外在留日本人母親の日常生活は、主に自文化をそのまま海外でも継承していた。2.日本人母親は海外で日本のお産・子育ての文化を継承することにより、日本の家族や友人と新しい命を承認し、家族や友人からの支援を確固たるものにしていた。3.日本人母親のうち、日本の実家がお産・子育て文化を色濃く継承している場合、海外でも日本の家族の支援を受けて日本のお産・子育て文化を異文化の中でも色濃く継承していた。4.海外という異文化の中で、日本のお産・子育て文化の継承は、日本人母親にとって、日本人としてのアイデンティティを再確認し安心感を得るものであった。5.帰国後、子どもの日本社会への適応を考えた場合、日本の出産・子育て文化の継承は日本人母親にとって必要不可欠なものであった。応用医療人類学は医療サービスに貴重な貢献をすることができる。本研究は、海外在住日本人母子のお産文化(腹帯・安産祈願・里帰り分娩等)の継承や子育ての状況を明らかにし、海外の母子保健サービスの質の向上に資することを目的としている。キリスト教文化圏である英国と儒教・仏教文化圏である中国で暮らす日本人母親を対象に半構造化面接と参加観察を実施した。英国では、日本食・日本のメディア(雑誌・本)が手に入り、日本人コミュニティーも形成されていた。お産文化の伝承も服帯やお守りが日本から送られてきており、臍の緒も保存している母親がいた。第2子を英国で出産した母親は、分娩時のケアが「うすい」と感じており、日本のケアの特徴である「mothering」を欲求していることが明らかになった。反面、英国のお産・子育て文化は合理的で多様性を認めるので「好き」という感情もあった。中国では、反日感情が強い社会状況の中で、大規模な日本人専用の公寓と呼ばれる集合住宅があり、敷地内には日本人向けの幼稚園やクリニック、スーパーマーケットがあり小日本人社会を形成していた。飛行機で3時間程度で帰国できるので、外国に住んでいるという実感はないという。お産文化に関しては、アイさんと呼ばれる中高年の中国人女性のお手伝いさんを雇うのが「普通」になっており、各家庭で中国のお産・子育て文化との遭遇があった。アイさんは子どもを甘やかすので困るという思いと、アイさんに家事・育児を手伝ってもらっているので子育てにゆとりが持てるという思いがあった。産後は脂肪が浮いたチキンスープを飲まなければいけない、早期離床してはいけないとか、細かいことを言ってくるのがうっとうしいが、アイさんには家族のような愛情を感じていた。英国・中国在住の日本人母親とも、日本と在留国の文化の良いところを選択しながら日本のお産文化を継承していることが明らかになった。今年度のフィールドワークの結果は、平成18年度に米国のTranscultural Nursing Societyで発表予定である。

4.海外という異文化の中で、日本のお産・子育て文化の継承は、日本人母親にとって、日本人としてのアイデンティティを再確認し安心感を得るものであった。5.帰国後、子どもの日本社会への適応を考えた場合、日本の出産・子育て文化の継承は日本人母親にとって必要不可欠なものであった。応用医療人類学は医療サービスに貴重な貢献をすることができる。
基盤構造進定のための長周期微動の2点同時観測を用いた「省力化アレー観測法」の応用

平成14年度は「省力化アレー観測法」の適用範囲について,前年度で得られたデータセットを用いて,より詳細な検討を行った。特に,「省力化」を実現するにあたって導入することになる幾つかの仮定を,実記録が本当に満足しているかどうかを確認した。・固定観測点における微動の3成分連続観測をおこない,それらのスペクトル形状の時間的な変化が,波動場の定常性とある程度は相関性があることがわかった。従って,固定観測点で3成分の連続観測を行うことで,微動の定常性をある程度予測でき,「省力化アレー観測法」が適用可能かどうか判断できる。・微動の3成分観測を行い,その水平動/上下動スペクトル比(H/V)をとると,そのピークを与える周期T_0がおおよそ,基盤岩までの深さの変化に対応する。従って,移動観測点においても3成分観測をおこない,各地点のH/Vを調べることで,アレー範囲内の基盤が水平であるかどうかの大まかな予測は可能である。これにより,水平成層構造を仮定した解析が可能かどうか,判断可能となる。・Love波は構造の変化に非常に敏感であるため,Rayleigh波の位相速度とLove波の位相速度の両方を満足する構造を推定できるような理想的な環境は必ずしも多くないことがわかった。しかし,そのような理想的な環境では速度構造を決定する際の任意性を少なくすることができるため,速度構造の決定にLove波を援用することは有用である。最後に,本研究で開発した「省力化アレー観測法」を地盤構造が未知の地域へ適用し,その有効性を他の物理探査手法による解析結果と比較検討し,本手法の精度と利便性を確認した。平成13年は,従来のアレー観測法に基づいて得られた記録を使って,周波数-波数(F-K)スペクトル法や空間自己相関(SPAC)法を用いて求められる位相速度と本研究で提案する観測法(2sSPAC法;2点の同時観測を繰り返して,SPAC法を適用する手法)から得られるそれとを比較し,手法の妥当性を検討した。観測は,広島市南部の埋め立て地で,芸予地震の際に液状化の被害が伝えられた地域を対象として行った。従来の手法との比較が行えるように,3成分4点同時観測によるアレー観測を長周期地震計を用いて実施し,精度の高い記録を得ることができた。なおこの地域では,表層のボーリングデータ,重力異常の観測データが得られており,徴動から推定された位相速度を用いて地盤の速度構造を求めた際に,その妥当性を検討することができる地域である。さらに,得られた位相速度から推定される地盤構造の信頼性を高めるために,従来から行われているように,Rayleigh波のfundamentalモードの位相速度だけでなく,Love波のfundamentalモードの位相速度も同時に推定し,両者を同時に満足するような地盤の速度構造を推定した。これにより,本研究で提案する手法(2sSPAC法)が,Rayleigh波だけでなくLove波の位相速度の推定についても利用できるという可能性が示された。しかし,Love波の位相速度の推定については,その結果がRayleigh波の位相速度に依存するため必ずしも安定した推定ができるとは限らず,どのような条件下で正しくLove波の位相速度が推定可能かという点については,今後の課題として残された。
コンディショナルノックアウト法による脳腫瘍モデルマウスの作製

通常の全身型遺伝子破壊では胎生致死になる癌抑制遺伝子を、脳内細胞で選択的に破壊(コンディショナルノックアウト)することにより、脳腫瘍のモデルマウスを作製することが本研究の目的である。当該研究期間内に我々は、マウスES細胞にベクターDNAを導入した後、相同組み換えES細胞を選択してマウス初期胚に注入することにより、5種類の遺伝子改変マウスを作製した。作製したマウスは、癌抑制遺伝子のPtcあるいはNf1のフレームシフトエクソンをloxP配列で挟んだ2種類のfloxマウス、神経系細胞マーカー遺伝子であるNestinとTubb3の翻訳開始点にCreリコンビナーゼを導入した2種類のノックインマウス、そして、Nf1-flox型のES細胞に新たな薬剤耐性遺伝子を挿入することでNf1遺伝子近傍にあるP53遺伝子を破壊したNf1-flox;P53-nullマウスである。これらのマウスを交配することにより、脳内細胞選択的な癌抑制遺伝子の破壊を行なった。得られたマウスを観察したところ、Ptc-floxヘテロ;Tubb3-Creヘテロマウスで5ケ月以内に5%(2/4)の頻度で小脳原発の腫瘍の発生が認められた。発生した脳腫瘍はマーカー蛋白の発現に乏しい未分化の細胞から成り、ヒトの髄芽細胞腫の組織像に類似していた。一方、Nf1-floxヘテロ;Nestin-Creヘテロマウス、並びに、Nf1-fIox;P53-nullヘテロ;Nestin-Creヘテロマウスでは6ケ月齢までに脳腫瘍は観察されておらず、遺伝子変異をホモに持つマウスの作製が必要と考えられた。これらの所見は、Ptc遺伝子の変異が髄芽細胞腫の発生原因の1つであることを示しており、脳腫瘍の発生原因解明に貢献することができた。また同時に、治療法の開発に役立つ髄芽細胞腫のモデルマウスを作製することができたことを意味しており、その意義は大きい。細胞選択的な標的遺伝子破壊法(コンディショナルノックアウト法)を用いて癌抑制遺伝子を選択的に破壊し、脳腫瘍モデルマウスを作成することを目指して、以下の実験を行った。(1)グリオーマモデルマウスを作製するために、NF1遺伝子のフレームシフトエクソンをloxP配列で挟んだコンディショナルターゲッティングベクターを作製した。このベクターをES細胞に導入して相同組み換え体を選択し、マウス初期胚に注入してキメラマウスを作製した。キメラマウスとB6マウスとの交配により、NF1-floxのヘテロマウスを作製した。さらに、NF1遺伝子の近傍にあるP53遺伝子を破壊するために、Puromycin耐性遺伝子を選択マーカーとするP53ターゲッティングベクターを作製した。また、アストログリア細胞特異的に組み換え酵素Creを発現するマウスを作製するために、アストログリアマーカーGFAP遺伝子にCreをノックインしたベクターを作製し、細胞導入と選択の後で相同組み換えES細胞を初期胚に注入して、キメラマウスを作製した。(2)髄芽細胞腫モデルマウスを作製するために、Ptc遺伝子のフレームシフトエクソンloxP配列で挟んだコンディショナルターゲッティングベクターを作製し、ES細胞への導入・相同組み換え体の選択・マウス初期胚への注入を行ってキメラマウスを作製した。キメラマウスとB6マウスとの交配により、Ptc-floxのヘテロマウスを得た。

また、幼若神経細胞に特異的にCre蛋白を発現するマウスを作製するために、Tubb3-Creノックインベクターを作製し、選択した相同組み換えES細胞を初期胚に注入して、キメラマウスを作製した。さらに、B6マウス及びレポーターマウスとの交配により、神経細胞特異的なCre活性を持つマウスが作製できたことを確認した。以上のように本年度に、脳腫瘍モデルマウスの作製に向けた研究を進捗させた。コンディショナルノックアウト法(細胞選択的な標的遺伝子破壊法)を用いて癌抑制遺伝子を脳内細胞選択的に破壊し、脳腫瘍モデルマウスを作製することが本研究の目的である。平成18年度には、以下の研究成果を得た。(2)昨年度に作製したPtc-floxマウス、Nf1-floxマウスを全身でCreを発現するTLCN-Creマウスと交配し、フレームシフトエクソンを欠失したPtc(+/-)、Nf1(+/-)マウスを作製した。これらのマウス同士を交配して得られたPtc(-/-)、Nf1(-/-)マウスが胎生致死であることを確認した。また、コンディショナルノックアウト用に、floxマウスをFLPマウスと交配してPtc-flox(ΔNeo)、Nf1-flox(ΔNeo)マウスを作製した。以上のように、脳内細胞選択的なCre発現マウス及び癌抑制遺伝子PtcとNf1のfloxマウスが共に機能することが確認できた。現在、これらのマウスを交配することで、脳内細胞選択的にPtcあるいはNf1が破壊されるマウスを作製しつつある。前年度までに作製したPtc-floxマウス(Ptc遺伝子のフレームシフトエクソンをloxP配列で挟んだマウス)を、幼若神経細胞で選択的に組み換え酵素のCre蛋白を発現するTubulinβIII-Creマウスと交配して、癌抑制遺伝子Ptcのコンディショナルノックアウト(細胞選択的遺伝子破壊)を行なった。また、Nf1遺伝子のフレームシフトエクソンをloxP配列で挟み、同時にP53遺伝子をピューロマイシン耐性遺伝子で置換したNf1-flox; P53-nullマウスを作製し、脳内細胞選択的にCre蛋白を発現するNestin-Creマウスと交配することにより、癌抑制遺伝子のNflとP53を脳内細胞で破壊するコンディショナルノックアウトを行なった。得られたマウスを観察したところ、Ptc-floxヘテロ;TubulinβIII-Creヘテロマウスで5ケ月以内に50%(2/4)の頻度で小脳原発の腫瘍の発生が認められた。発生した脳腫瘍はマーカー蛋白の発現に乏しい未分化の細胞から成り、ヒトの髄芽細胞腫の組織像に類似していた。一方、Nfl-flox; P53-nullヘテロ; Nestin-Creヘテロマウスでは6ケ月齢までに脳腫瘍は観察されておらず、Nfl-flox; P53-null変異をホモに持ちNestin-Creをヘテロに持つマウスの作製が必要と考えられた。これらの所見は、Ptc遺伝子の変異が髄芽細胞腫の発生原因の1つであることを示しており、脳腫瘍の発生原因解明に貢献することができた。また同時に、治療法の開発に役立つ髄芽細胞腫のモデルマウスを作製することができたことを意味しており、その意義は大きい。
飼料イネおよび飼料用トウモロコシにおけるかび毒フモニシンの汚染程度の差の要因解明

イネやトウモロコシ中のフモニシンの濃度は栽培状況により大きな差が認められている。品種や熟期の異なるイネの茎葉と穂を供試した培養実験の結果、栄養条件によりフモニシン濃度に差が生じることが示唆された。農薬によりトウモロコシ中のフモニシン濃度は減少したが、低濃度では単位重量あたりのフモニシン産生量が大きくなる傾向を示した。また、Fusarium fujikuroiのフモニシン産生時のフモニシン産生遺伝子の発現解析を行ったところ、必ずしもフモニシン産生量とパラレルにはなっていなかった。以上より、フモニシンの産生は栄養条件に影響を受けるが、他の要因も関連して制御されていることが示唆された。フモニシンは、Fusarium属かびが産生するかび毒の一種で、豚の肺水腫や馬の白質脳症の原因物質として知られており、イネやトウモロコシ等の基幹作物から高頻度に検出されることから問題となっている。また、イネやトウモロコシから検出されるフモニシンの濃度は、栽培環境や品種により大きな差が認められていること、黄熟期以降の穂においてフモニシンの濃度が増加することが知られている。本課題は、フモニシン産生に関連する要因を明らかにすることが目的であり、本年度は、培養実験よりフモニシン産生要因を検討した。温室内で飼料イネ2品種(なつあおば、ゆめあおば)を栽培し、黄熟期と完熟期に収穫した。収穫したイネを、茎葉と穂に分別し、乾燥後に粉砕し、インキュベーション実験用のサンプルとした。各サンプルからは、フモニシンが検出されないことを確認した。各サンプルを、オートクレーブ処理し、これのみを培地にして、フモニシンを産生するFusarium fujikuroi MO409を培養した。培地内に蓄積したフモニシンの定量分析を行った。その結果、飼料イネの両品種共に、完熟期に収穫した穂を培地とした時に、多量のフモニシンの産生が認められた。一方、黄熟期の茎葉と穂、完熟期の茎葉を培地とした時には、産生を認めないか少量のみの産生であった。この結果から、イネの生育期間中に認められるフモニシンの増加の要因は、物理的な要因や競合微生物の影響ではなく、イネの穂が生育することによる栄養成分の変化が要因である可能性が高いことが示唆された。イネやトウモロコシから検出されるフモニシンの濃度は、栽培環境や品種により大きな差が認められていること、黄熟期以降の穂においてフモニシンの濃度が増加することが知られている。本課題は、作物中のフモニシン濃度の差の要因を明らかにすることを目的として、作物の要因(品種、生育ステージ、物理的な状態等)と、フモニシン産生かびの要因(産生遺伝子発現、競合微生物、物理的環境等)に着目し、フモニシン産生に関連する要因を解析する。屋外圃場にてトウモロコシを栽培し、出穂期に農薬AとBを常法にしたがって散布した。糊熟期、黄熟期、完熟期に穂をサンプリングし、フモニシン濃度を測定した。その結果、今までの結果と同様に、農薬の散布の有無にかかわらず、栽培時期が進むにしたがってフモニシン濃度が増加した。無散布ののものと農薬をサンプリングしたものを比べると、A、B両薬剤を散布したものは、ともにフモニシン濃度が低下していた。実験室内において、Fusarium fujikuroiをフモニシン産生系にて、農薬AとBを混入させた状態でインキュベートした。その結果、両薬剤とも無添加に比べてフモニシン産生量は減少したが、かびの量あたりの産生量は、農薬Bが低濃度混入した系が一番高くなった。2014年度、フモニシン濃度の品種間差は物理的要因の可能性が大であることを報告したが、昨年度の結果より、物理的要因のみではなく化学的要因でも影響を受ける可能性があることを示した。発現遺伝子を解析予定であったが、現在まで解析終了に至っていない。可及的速やかに最少限度の解析を済ませ、フモニシン産生の機序の解明に使用できるようにしたい。本課題は、作物中のフモニシン濃度の差の要因を明らかにすることが目的である。熟期の異なるイネの茎葉および穂を用いてフモニシンを産生するFusarium fujikuroi MO409を培養したところ、茎葉ではいずれにおいてもフモニシンは産生されず、黄熟期の穂でフモニシンは産生されなかったが、完熟期の穂で産生された。この結果から、栄養条件により作物中のフモニシン濃度に差が生じていることが示唆された。一方、農薬を処理した屋外栽培のトウモロコシのフモニシン濃度は減少したが、実験室内でF. fujikuroiを低濃度の農薬を混入させて培養した実験では、単位重量あたりのフモニシン産生量が大きくなる傾向を示した。

また、F. fujikuroi MO409を、菌体は増加するがフモニシンを産生しない系とフモニシンを産生する系を、トウモロコシ抽出液(コーンスティープリカー)の有無で作出し、フモニシン産生遺伝子の発現解析を行ったところ、フモニシン産生遺伝子群の発現は、必ずしもフモニシン産生量とパラレルにはなっていなかった。以上より、栄養条件によって、フモニシンの産生が制御され、その結果、作物中のフモニシン濃度に差が生じていることが示唆された。フモニシン産生遺伝子の発現とフモニシン濃度の関連性については課題が残された。イネやトウモロコシ中のフモニシンの濃度は栽培状況により大きな差が認められている。品種や熟期の異なるイネの茎葉と穂を供試した培養実験の結果、栄養条件によりフモニシン濃度に差が生じることが示唆された。農薬によりトウモロコシ中のフモニシン濃度は減少したが、低濃度では単位重量あたりのフモニシン産生量が大きくなる傾向を示した。また、Fusarium fujikuroiのフモニシン産生時のフモニシン産生遺伝子の発現解析を行ったところ、必ずしもフモニシン産生量とパラレルにはなっていなかった。以上より、フモニシンの産生は栄養条件に影響を受けるが、他の要因も関連して制御されていることが示唆された。平成26年4月に異動となり、実験環境の構築に時間を要している。昨年度Fusarium fujikuroiを、フモニシンを産生する系としない系でインキュべートし、mRNAを抽出した。現在、フモニシン発言遺伝子群を解析中である。農薬AとBの、フモニシン発現遺伝子に与える影響を解析するとともに、フモニシン関連物質(中間体、代謝物など)の産生状況を明らかにする。引き続き圃場での栽培実験と実験室内での実験を行い、総合的に、フモニシン濃度の差の要因を解明する。農芸化学F. fujikuroi MO409を、YM液体培地を基礎培地として、フモニシン産生に影響を及ぼす可能性のあるトウモロコシ抽出液、過酸化水素、抗かび剤を添加して、フモニシン産生への影響を検討する。また、フモニシンをフリーにした黄熟期と完熟期の飼料用イネの8品種の茎葉・穂の粉末サンプル、飼料用トウモロコシ2品種の雌穂のサンプルを培地としたF. fujikuroiのフモニシン産生実験を行い。フモニシンの定量分析と、フモニシン関連物質のメタボローム解析を行う。かび毒産生かび(F. fujikuroi [MAFF511563])を供試したインキュベーション実験を行い、フモニシンの定量分析と、フモニシン関連物質のメタボローム解析を行う。屋外での圃場において、トウモロコシ、飼料用イネの栽培を行い、サンプリングを行う。その際、抗かび剤の処理を行ったものと、そうでないものの、フモニシンの定量とフモニシン関連物質の探索を行う。以上の実験結果から、総合してフモニシン産生要因の解析を行う。消耗品費が、納入価格が予定価格より低かったことが主な利用であると考えられる。物品の購入価格が、予定より安価であった。当初、分析のために出張する必要があったが、異動により不要になった。研究が予定より若干遅れ気味であり、予定していた実験を行うことができなかった。フモニシン産生遺伝子発現解析費に供することを考えている。26年度に予定していた実験を行うとともに、実験設備や学会(国内外)への参加を検討する。
言語名ゆれと系統分類ゆれを考慮した世界言語系統分類の類似性判定アルゴリズムの開発

2つの異なる言語の同一性判定問題は、世界言語照合の研究の主な問題に一つである。本研究では、言語名類似性と言語分類類似性の2つの尺度を用いてこの判定を行う行うアルゴリズムを提案し、実験により88%の正解率の照合結果を得ることができた。さらに、兄弟情報を考慮することで、この正解率を向上させることができた。この手法のさらなる改良、すなわち、これら2つの尺度のうち、どちらか一方が完全な照合であるときにでも不一致とする問題点を解決するため、さらに2つの基準である、言語情報と兄弟情報による類似性と言語名と分類情報による基準を定め、その効果を実験的に確認した。研究の同一言語の検出率を向上させるために,これまでの手法を発展させることを指針とし,第一に言語系統分類の類似性評価の改善に着目し,兄弟情報を考慮した新しい言語系統分類の類似度について定義した.第二に言語総合類似度という概念を導入し,言語名の類似度と言語総合類似度に基づく言語の同一性判定の手法を提案した.具体的には,言語名または言語系統分類の一方は完全に一致しているが,その他方の類似度が閾値に満たないため,同一言語としての判定を見逃してしまうという問題点を指摘したのちに、この問題点を分析し,語族,親,兄弟の情報を考慮した言語系統分類の類似度,さらに言語総合類似度について新たに定義した.これらの言語名の類似度と言語総合類似度を用いて,Yamamoto-Dataの言語に対し,SilGIS-Dataから同一言語を検出するための方法について述べ,アルゴリズムを与えた.さらに、言語系統分類の類似度と言語総合類似度の計算に必要なパラメータと閾値の値設定について検討をおこなった.得られた実験結果をにより、提案した手法の妥当性および有用性が確かめられた。昨年度までは言語名の類似度、言語系統分類の類似度、言語総合類似度などの概念の定量化およびそれらを用いて、2つの言語系統木に含まれる同一言語の検出アルゴリズムの開発をしてきた。その手法では、パラメータの値設定が重要なポイントとなる。今年度は、まず今まで提案した手法におけるパラメータの値設定に関し、実験方法および詳しい手順などを整理し、明確化にした。次に言語名の類似度について考察を加え、その定量化手法の改善案を提示した。今までの提案した手法による実験結果の考察を通して、その手法では言語名の類似度が過小評価されている場合があることに気付いた。このことは言語名の類似度の定量化手法には改善の余地が残されていることを意味し、また同時に、もしその改善を果たすことができれば、それまでの同一言語ペアの検出率92.3%という結果をさらに向上させる可能性があるということでもある。なぜならば、言語系統分類の類似度や言語総合類似度などの類似度のいずれも、言語名の類似度をもとに定義されているためである。今までの提案した言語名の類似度の手法の問題点についてに検討し、新しい定量化手法を提示した。平成23年度は、言語系統の木構造に着目した同一言語判定について下の項目(1), (2)に示す研究を行った。(1)は言語名の類似度の導入によって判定精度の向上を図ったものであり、(2)は言語系統の実データをGISを用いて整理し、考案した言語同一性判定アルゴリズムの検証に供するためである。どちらの研究も、平成23年度内の発表には間に合わなかったが、(1)は平成24年7月に発表予定、(2)は4月に発表済みである。(1)これまでに、言語の類似性判定を言語名と言語分類の2つの類似度を尺度として行うことを基本方針とし、今年度の研究では高い判定精度をもつアルゴリズム実現のため、言語分類の類似性尺度について定義した。この尺度では、ファミリー名類似度、親名類似度、兄弟名類似度をに導入して言語の類似性判定を行った。その結果、山本データに関して、92%という、高い精度を達成することができた。この成果は、2012年7月に札幌市で開催されるITC-CSCC2012で発表予定である。(2)本年度ArCGISサーバをレスポンス改善のため更新し、言語属性データの入力作業および検索システムの研究開発を行った。特に図形データに世界言語の言語名及びその系統情報を載せた。系統情報は、語族から最下層の分類まですべてを一つのフィールドで管理している。なぜなら正規表現での検索が可能なので、必要となる系統情報を入力するだけで、目的の系統情報を持った言語群だけを地図に表示することが可能であるからである。本年度はアフリカ(特にエチオピア周辺)の言語に焦点を当て、言語学的観点から系統のゆれについて検証を行った。この結果は、2012年4月に京都市で開催された日本ナイル・エチオピア学会第21回学術大会で研究発表を行った。

生物の系統分類の手法を言語の系統分類に応用するASJPプロジェクトでは、基礎語彙を用いた近隣結合法によって言語系統樹を生成する方法を提案している。本研究では、もう一つの言語系統樹生成手法である形質状態法を用いた方法を試みた。具体的には、同系統であることが分かっている言語同士では、第一子音の音が変化しにくいという性質を利用して、形質状態データを作成した。形質状態法である最大節約法と最尤法をそれぞれ使い、インド・ヨーロッパ語族の14言語に適用したところ、既知の言語近隣関係であるEthnologueのデータと類似した結果を得ることができた。この手法は、基礎語彙という単純は言語データから言語遠近関係を得るものであり、言語学者の手が及んでおらず、欠落した言語遠近関係を補完する手段としても有効である。情報科学平成24年度は目標として掲げた「系統分類のゆれに対応できるアルゴリズム開発」に取り組んだ。それを実現する手段として、(1)言語名の類似度と言語系統分類の類似度の2つの尺度を同時に考慮する言語総合類似度の導入、(2)兄弟情報を考慮した言語系統分類の類似度の2を新たに導入し、これに基づいた計算機実験を行なったところ、適合率(正解数の抽出率)で98.5%、検出率(総言語数からの抽出率)は92.3%であり、以前の手法に比べて、どちらも向上させることができた。この結果を平成24年度中に人工知能学会に投稿し、平成25年2月に採択通知を受け取った。出版されたのは、平成25年4月である。以上のことから、論文出版は平成25年度になったものの、平成24年度の研究目標はおおむね達成されたと考える。問題として残されているのは、パラメータの値設定の方法である。提案した言語総合類似度は、パラメータの値設定に大きく左右されるため、この設定が重要なポイントとなる。この実施が必要であるため、おおむね順調に進展している、という評価とした。平成25年度は昨年度提案した手法におけるパラメータの値設定の方法についての検討及び言語名の類似度の定量化手法の改善を目標に取り組んできた。提案手法のパラメータの値設定に関し、実験方法および詳しい手順などを整理し、平成26年1月に国際学会において発表した(この発表は「Best Paper Award」を受賞している)。言語名の類似度の定量化手法の改善については、データ調査を行い、問題点を指摘し、それをもとに新しい定量化手法の案を提示し、研究紀要にて報告を行った。今後は、提示した定量化の案に基づいて実験を行い従来手法による結果とを比較検討し、同一言語の検出率向上につながる改善案となっているかどうかについての検証を行なう。これにより、言語名の類似度の定量化手法の改善を行い、研究目標に向かってさらに作業を継続する。これに加えて、最近提案された新手法の導入の検討も開始しており、そのためにも、研究期間の延長申請を行った。次年度もこれらの課題に対応するため研究を継続する。平成23年度で計画した3項目について個別に達成状況について述べ、最後に総合評価を行う。1.言語系統の木構造に着目した同一言語判定については、当初の計画通りに言語系統樹の構造について定式化を行い、アルゴリズム開発の準備を整えることができた。
ラットβCGRPを用いた脳内カルシトニン受容体の生理作用に関する検討

これまでαCGRPについては生理作用が報告されていたが,βCGRPは生理作用が報告されておらず,一般に生理作用はないとされていた.しかし,今回の我々の実験結果からβCGRPにはαCGRPよりも強い生理作用があることが明らかになり,βCGRPがヒトおよびラットの脳内カルシトニン受容体の内因性リガンドである可能性が強まった.これまでαCGRPについては生理作用が報告されていたが,βCGRPは生理作用が報告されておらず,一般に生理作用はないとされていた.しかし,今回の我々の実験結果からβCGRPにはαCGRPよりも強い生理作用があることが明らかになり,βCGRPがヒトおよびラットの脳内カルシトニン受容体の内因性リガンドである可能性が強まった.1.新規に発見したブタカルシトニン受容体刺激ペプチド(pCRSP-1)を用いた実験結果およびその遺伝子座の観点から、ヒトおよびラットでは、βCGRPが脳内カルシトニン受容体の内因性リガンドと考えている。今回ラットβCGRPをラット脳室内に投与し、中枢生理作用を評価した。実際にはCRSPスーパーファミリーに属するペプチド(ラットカルシトニン、ラットαCGRP、ラットβGRP)の脳室内投与を行い、体温変化、夜間摂餌、昼間絶食後摂餌を評価した。2.上記のペプチド脳室内投与によりラットの体温上昇がみられた。その作用強度、作用時間ともにβCGRP>αCGRP>カルシトニンの順でみられた。この生理作用がカルシトニン受容体を介したものであることを明らかにする目的でカルシトニン受容体アンタゴニストを前投与した後にこれらのペプチドを投与したが、作用の減弱はみられず、カルシトニン受容体を介した体温上昇作用であることを明らかにできなかった。3.摂食に関しては上記のペプチド脳室内投与により暗期、明期ともに摂食抑制作用がβCGRP>αCGRP>カルシトニンの順でみられた。特に暗期ではペプチド間の作用強度の違いが顕著となった。また体温上昇作用と異なり、カルシトニン受容体アンタゴニストの前投与で、摂食抑制作用は減弱し、この作用がカルシトニン受容体を介したものであることが示唆された。4.これまでαCGRPについては生理作用が報告されていたが、βCGRPは生理作用が報告されておらず、一般的には生理作用はないとされていた。しかし、今回の我々の実験結果からβCGRPにはαCGRPよりも強い生理作用があることが明らかになり、βCGRPが、ヒトおよびラットの脳内カルシトニン受容体の内因性リガンドである可能性が強まった。1.新規に発見したブタカルシトニン受容体刺激ペプチド(pCRSP-1)を用いた実験結果およびその遺伝子座の観点から、ヒトおよびラットではβCGRPが脳内カルシトニン受容体の内因性リガンドと考えている。実際にはCRSPスーパーファミリーに属するペプチド(ラットカルシトニン、ラットαCGRP、ラットβCGRP)の脳室内投与を行い、体温変化、摂食抑制効果、脳内で刺激を受けた神経核の評価を行った。2.上記のペプチド投与によりラットの体温上昇がみられた。3.摂食に関しては、上記ペプチド投与により暗期、明期ともに摂餌抑制がみられた。ratβCGRPの作用強度、作用時間ともにratαCGRPやratCTよりも強く、特に暗期ではペプチド間の作用強度の違いが顕著となった。さらに慢性投与により、体重減少作用がみられたが、投与を継続するにつれてその作用は減弱した。また、毒性効果の有無を評価中である。4.ペプチド脳室内投与後の神経核興奮部位をc-Fos発現部位を免疫染色することで評価中である。5.これまでαCGRPについては生理作用が報告されていたが、βCGRPは生理作用が報告されておらず、一般に生理作用はないとされていた。しかし、今回の我々の実験結果からβCGRPにはαCGRPよりも強い生理作用があることが明らかになり、βCGRPがヒトおよびラットの脳内カルシトニン受容体の内因性リガンドである可能性が強まった。

5.これまでαCGRPについては生理作用が報告されていたが、βCGRPは生理作用が報告されておらず、一般に生理作用はないとされていた。しかし、今回の我々の実験結果からβCGRPにはαCGRPよりも強い生理作用があることが明らかになり、βCGRPがヒトおよびラットの脳内カルシトニン受容体の内因性リガンドである可能性が強まった。
新規立体的疎水性構造の活用による受容体機能制御とその創薬への応用

エストロゲン受容体、アンドロゲン受容体は性機能の調節だけではなく、骨組織、神経系等への機能ももつ。これらの作用を分離した組織選択的リガンドの創製には、受容体リガンド結合の下流の構造変化を考えた新たな骨格をもつ化合物の設計が必要である。本研究では、新しい疎水性構造を用いた受容体リガンドの設計、合成により、骨に選択的な骨粗しょう症治療薬、変異アンドロゲン受容体にも有効な前立腺がん治療薬のリードとなる化合物を見出した。新規立体的疎水性構造単位の医薬分子設計への応用は、既存の骨格の修飾では得られない新しい知見を与えている。例えば、エストロゲン受容体におけるカルボランの球状構造のステロイドに優る親和性、形状の類似した炭化水素との形状認識の差による活性表現の方向性の制御、アンドロゲン受容体における新しい機構のアンタゴニズム様式等である。これら本研究者の独自の知見を本研究では、核内受容体の活性の機能制御機構をより分子化学的に解析し、各受容体における新しい機能制御領域という概念の元に、エストロゲン、アンドロゲン受容体に適用する。各受容体の制御薬、さらに、受容体の変異に対抗しうる新しい阻害機構のエストロゲン受容体拮抗薬及びアンドロゲン受容体拮抗薬の創製を主眼とする以下の研究を展開する。(1)エストロゲン受容体上の新しい機能制御領域の解析とER拮抗物質および組織選択的エストロゲン受容体制御物質の設計、合成(2)中心疎水性骨格の変換によるエストロゲン受容体リガンドのアゴニスト/アンタゴニストバランスの制御(3)エストロゲン受容体受容体サブタイプ選択性の解析とERβ選択的化合物の設計・合成(4)アンドロゲン受容体-アンタゴニスト複合体の結晶構造に基づく新規立体的疎水性構造を用いたAR拮抗物質の設計、合成(5)疎水性骨格の変換によるアンドロゲン受容体リガンドのアゴニスト/アンタゴニストバランスの制御(6)アントロゲン受容体の点変異に対抗しうる新規AR拮抗物質の設計・合成と実用化への展開エストロゲン受容体、アンドロゲン受容体は性機能の調節だけではなく、骨組織、神経系等への機能ももつ。例えば、エストロゲン受容体におけるカルボランの球状構造のステロイドに優る親和性、形状の類似したbicyclo[2,2,2]octene等の炭化水素との形状認識の差による活性表現の方向性の制御、アンドロゲン受容体における新しい機構のアンタゴニズム様式等である。これら本研究者の独自の知見に基づき、20年度は上記のコンセプトによる分子設計、合成、活性評価を行い、次の成果を得た。1)m-,p-カルボランを骨格とするERリガンドの構造活性相関を行い、p-カルボランを骨格とするERアゴニストの構造活性相関から、p-カルボランビスフェノールモノアルキルエーテル類にERアゴニスト活性を見出した。また、m-カルボランビスフェノールに側鎖アミノ基を導入した化合物の構造活性相関研究を行い、新規エストロゲン受容体アンタゴニストを得た。2)中心疎水性骨格の変換によるエストロゲン受容体リガンドのアゴニスト/アンタゴニストバランスの制御を目的として、シクロペンチルジフェニルメタン骨格化合物に側鎖アミノ基を導入した化合物の光学分割法の開発と構造活性相関研究を行い、新規エストロゲン受容体アンタゴニストを得た。3)アンドロゲン受容体-アンタゴニスト複合体の結晶構造に基づき、カルボラン含有アンドロゲン受容体アンタゴニストBA321の構造をリードとして、ジフェニルm-カルボラン構造を用いて、形状的に再現し適切な親水性基を配置した化合物を合成し、新規ARアンタゴニストを得た。これらの結果は、核内受容体制御化合物の設計への球状疎水性構造の適性を実証するとともに、従来の医薬と異なる新規骨格を有し体内動態が異なる新しい医薬候補化合物を創製することに繋がるものである。本研究者は核内受容体制御リガンド、特にエストロゲン及びアンドロゲン受容体の設計により、新規疎水性構造を応用することによる形状認識の差による活性表現の方向性の制御、新しい機構のアンタゴニズム様式等の開拓に成果を挙げている。これら独自の知見に基づき、21年度は上記のコンセプトによる分子設計、合成、活性評価を行い、次の成果を得た。(1)エストロゲン受容体リガンドのアゴニスト/アンタゴニストバランスの制御を目的として、活性を見出しているシクロペンチルジフェニルメタン骨格化合物に側鎖アミノ基を導入した化合物の疎水性構造の種々の変換と酵素による光学分割を含む合成法の検討を行い、構造最適化を行った。(2) m-カルボランを骨格としたビスフェノールに側鎖アミノ基を導入した化合物に抗エストロゲン活性を見出し、側鎖のアミド及びチオアミドへの変換と構造活性相関により、アンタゴニスト活性と受容体構造との作用様式を明らかにした。

(3)ビアリール-m-カルボランで得られた知見に基づき、ARアンタゴニスト活性に必要なニトロ基とERアゴニスト活性に必要なヒドロキシ基を有する化合物を設計、合成し、前立腺がん治療に有効な、この両活性を併せもつ化合物を見出した。これらの結果は、核内受容体制御化合物の設計への球状疎水性構造の適性を実証するとともに、従来の医薬と異なる新規骨格を有し体内動態が異なる新しい医薬候補化合物を創製することに繋がるものである。新規立体的疎水性構造単位の医薬分子設計への応用は、既存の骨格の修飾では得られない新しい知見を与えている。本研究者は核内受容体制御リガンドの設計により、形状認識の差による活性表現の方向性の制御、新しい機構のアンタゴニズム様式等の開拓に成果を挙げている。これら独自の知見に基づき、22年度は上記のコンセプトによるアンドロゲン受容体アンタゴニストの分子設計、合成、活性評価を行い、次の成果を得た。(1)本研究者が見出したp-カルボランを疎水性構造とするアンドロゲン受容体アンタゴニストの抗がん薬としての可能性を生物活性試験により評価した。アリールカルボラン誘導体であるBA321,BA341は強力な活性を有するが、抗がん薬抵抗性の変異細胞での効果は既存のフルタミド同様、低下していた。そこで、新しい構造を有するアンドロゲン受容体アンタゴニストの設計、合成を行い、AR変異癌細胞にも有効な含カルボラン、アンドロゲン受容体拮抗薬を得ることに成功した。(2)アンドロゲン受容体アンタゴニストであるビカルタミドのX結晶構造解析の情報に基づき、受容体との水素結合に関与している水分子の構造要因を分子内に含むカルボラン含有アンドロゲンアンタゴニストの設計と合成を行った。生物活性評価を行い、その結果からさらなる分子設計を行なう予定である。(3)カルボラン類の受容体との疎水性相互作用の根源を探求するため、カルボランを有するホスト化合物の設計、合成を行い、結晶構造中、溶媒を分子内孔に取り込んだ分子の構造解析に成功した。本研究者は新規立体的疎水性構造単位を医薬分子設計に応用することにより、核内受容体制御リガンドの設計により、形状認識の差による活性表現の方向性の制御、新しい機構のアンタゴニズム様式等の開拓に成果を挙げている。これら独自の知見に基づき、23年度は上記のコンセプトによる核内受容体リガンドの分子設計、合成、活性評価を行い、次の成果を得た。(1)本研究者が見出したp-カルボランを疎水性構造とするアンドロゲン受容体アンタゴニストBA341のX線結晶構造解析を行い、ARのリガンド結合部位とのdocking simulationにより結合様式の推定を行なった。さらに、BA341のhydroxymethl基の受容体結合における役割を精査する目的で、誘導体の合成、活性試験を行なった。(2)カルボラン骨格を有し、アミド結合で芳香環を連結した化合物群を新規アンドロゲン受容体アンタゴニストとして、設計・合成した。
老年疾患における漢方薬の科学的効果判定

近年、血管の石灰化の進展に、骨代謝に関わる因子が寄与していることがわかっており、骨代謝と脂質代謝・血管障害は相互に関連していると考えられている我々は、高血圧、高脂血症に適用される漢方薬の一つである柴胡加竜骨牡蛎湯が、骨に与える影響を、骨粗鬆症モデル(卵巣摘出マウス)を用いて調べた。その結果、柴胡加竜骨牡蛎湯は、血中IL6濃度を低下させることによって卵巣摘出後におこる骨量減少を抑制することを見出した。内容:近年、血管の石灰化の進展に、骨代謝に関わる因子が寄与していることがわかっており、骨代謝と脂質代謝・血管障害は相互に関連していると考えられている。本研究は、老年疾患に伝統的に処方されてきた漢方薬の、骨・脂質・血管に対する作用機序及び臨床効果を明らかにすることを目的としている。今年度の目標は、牛車腎気丸・五積散・疎経活血湯・防風通聖散・釣藤散・柴胡加竜骨牡蛎湯のうち、骨量増加・脂質代謝・動脈硬化を改善する効果のある漢方薬を同定することであった。様々なモデルマウスを用いたin vivoの実験において、上記のうち牛車腎気丸・五積散・柴胡加竜骨牡蛎湯で、骨量減少の予防効果をみとめた。柴胡加竜骨牡蛎湯における骨量減少の予防効果は、脂質代謝改善とは関係のない作用機序によることを見出したため、来年度には英語論文の投稿を予定している。牛車腎気丸・五積散では、骨量減少の予防効果と同時に脂質代謝改善効果もみとめた。意義・重要性:漢方薬は、多種類の生薬を組み合わせた薬剤であるため、一剤で様々な薬効を持つ。従って、多彩な病態・症状を持つ場合にも、単剤で対応しうる。老年疾患に伝統的に処方されてきた漢方薬を、骨代謝のみならず、脂質代謝・血管障害についての作用を明らかにすることができれば、加齢に伴う複数の疾患に、安価な漢方薬を単剤で、臨床応用することが可能となり、患者にとっても医療経済にとっても大きな利点がある。今年度の目標は、前年度に明らかとなった骨量増加・脂質代謝・動脈硬化を改善する効果のある漢方薬のうち、牛車腎気丸・柴胡加竜骨牡蛎湯で、その作用機序を検討することであった。細胞、および動物実験により、それぞれの漢方薬について、作用機序を明らかにすることができた。
DNAポリメラーゼαファミリーを相互識別する阻害剤の分子設計

平成9年度の補助を得て実施した具体的な例は、プリン塩基部に強い疎水性を有し、かつ水素結合能をしうる置換基を導入したdNTPアナログである。すなわち、現在、唯一の存在であるといっていいブチルアニリノdGTP,dATPの、合成の困難さ、化学的、生化学的不安定性を改善し、疎水性寄与のさらなる検討を行うためである。その糖部として、αファミリーに強い親和性を有することが、我々のグループにより実証されてきたD-アラビノースを選択した。グアノシンから定量的に合成できるトリアセチル体の、オキシ塩化リンで6位をクロル化し、2位のアミノ基を、ジアゾ化をへてヨード化した。2-ヨードアデノシンを経てこれをアセチル化の後、亜硝酸処理を行い、2-ヨードイノシン型を高収率で得た。これをp-n-ブチルアニリンと反応させることによって2-p-n-プチルグアノシン型とし2行程を経て、2-P-n-ブチルアデノシンを満足すべき収率を得た。ついで、5′位と3′位を同時にTIPDSにより保護、2′位水酸基をトリフリル化し、酢酸カリウムを反応させ、上向きにアセトキシ基を導入した。一方、トリフリル体に窒化リチウムを反応させて、上向きアジド体をもあわせて合成し、常法により、オキシ塩化りんによるモノりん酸化、イミダゾリデ-ト法による5′-トリりん酸エステルとした。この構造は化学的にも安定であるとともに、サクラマス精巣由来のDNAポリメラーゼα-プライマーゼを極めて強力に阻害したが、δについては全く阻害しなかった。その阻害様式は基質であるdATPに対して拮抗的であり、かつ、合成した配列の明確な鋳型-プライマーを用いて検討した結果DNA伸長停止剤として働くことも証明した。