hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分泌型ADAMプロテアーゼによる細胞移動の制御機構

線虫の生殖巣の形態形成を担うdistal tip cell (DTC)の移動方向の調節には分泌型のADAMプロテアーゼであるMIG-17が必須である。MIG-17は体壁筋細胞から分泌され、生殖巣表層の基底膜に局在し、DTC移動を調節する。mig-17変異体ではDTCが正常なU字型の移動を行わず蛇行・迷走する。本研究ではmig-17と同様のDTC移動異常を示す変異体を分離解析することにより、MIG-17の関与する細胞移動の制御機構の解明を行った。MIG-23はGolgiにおける蛋白質の糖鎖修飾に関与するNDPaseである。mig-23変異体ではMIG-17の糖鎖修飾に異常があり、生殖巣に局在できないことが分かった。また、MIG-23はMIG-17を介してDTCの移動に影響を与えることが分かった。広範な蛋白質の糖鎖修飾を担うと考えられるNDPaseの異常が、ADAMプロテアーゼの機能欠損を通して、特定の器官の形態形成に顕著な影響を与えることが明らかとなった。この成果はNature Cell Biology誌に掲載された。mig-29およびmig-30変異体の原因遺伝子はともに蛋白質の分泌過程の小胞輸送に必要なCog3およびCog1のホモログをコードすることが分かった。これらは哺乳類では8量体からなるCOG複合体の構成因子である。線虫のゲノムを検索したところ残りのCog2およびCog4-8に相当する遺伝子が全てあった。これらをRNAiにより機能破壊するとやはりDTC移動異常が現れた。mig-29とmig-30変異体ではmig-23と同様にMIG-17の生殖巣上への局在が見られなかった。この研究からCOG複合体が細胞移動調節に働くことが初めて明らかになった。本研究ではこの他にmig-22、mig-26,mig-24についても原因遺伝子のクローニングに成功した。1.既存変異体のクローニングと解析(1)mig-30の解析:mig-30(k179)変異体はSNPマッピングとインジェクションレスキュー実験の結果、ゲノムプロジェクトから予想されている遺伝子Y54E10A.2-1に相当することが分かった。MIG-30タンパク質はヒトの1dlBpと高い相同性がある。1dlBpはERからGolgi、あるいはGolgi内での小胞輸送に必要なタンパク質であり、タンパク質の分泌に働く。mig-30とmig-17変異体のDTC移動異常の相同性はMIG-30がMIG-17の分泌に関与する可能性を示唆する。今後、MIG-30が実際にGolgiに存在するのか、mig-30変異体でMIG-17の分泌に異常があるのかなどをさらに検討して行く。(2)mig-22の解析:mig-22(k141)変異はSNPマッピングとインジェクションレスキュー実験の結果、ゲノムプロジェクトから予想されている遺伝子PAR2.4に相当することが分かった。予想されるMIG-22タンパク質はN末端に分泌シグナルと考えられる配列を持つ新規タンパク質である。ホモロジー検索の結果、MIG-22と相同性のあるタンパク質をコードする遺伝子がヒトのゲノム中にもあることが分かった。MIG-22は種間で保存されたタンパク質であるが、今回これが細胞移動に必要であることが初めて示された。今後、本タンパク質の組織分布を解析する方針である。

2.新規変異体のスクリーニングENUを変異源として新たに細胞移動変異体のスクリーニングを行った。16株の変異体を取得した。マッピングおよび相補性試験を行った結果、これらの内4株はmig-25、3株はmig-23、2株はmig-27、1株はmig-22、1株はmig-18の変異であることが分かった。残りの5株は少なくとも4種類の新規遺伝子座に分類された。1.遺伝子発現と機能の解析(1)mig-29とmig-30の解析:遺伝子クローニングからmig-29およびmig-30変異体の原因遺伝子はともに蛋白質の分泌過程の小胞輸送に必要なCog3およびCog1のホモログをコードする。これらは哺乳類では8量体からなるCOG複合体の構成因子である。線虫のゲノムを検索したところ残りのCog2およびCog4-8に相当する遺伝子が全てあった。これらをRNAiにより機能破壊するとやはりDTC移動異常が現れた。mig-29とmig-30変異体ではDTC移動を調節するADAMプロテアーゼMIG-17の生殖巣上への局在が見られなかった。さらに、遺伝学的な解析からMIG-29はMIG-17の働きを介してDTC移動を調節することが分かった。この研究からCOG複合体が細胞移動調節に働くことが初めて明らかになった。(2)mig-26とmig-22の解析:遺伝子クローニングからmig-26およびmig-22まそれぞれコンドロイチンの合成に必要なコンドロイチン合成酵素およびコンドロイチン重合因子をコードする。これらの変異体ではDTCが1回目の方向転換の後、腹側から背側への移動が異常となり、しばしば背側筋肉まで到達できない。DTCの腹側から背側への移動には分泌蛋白質ネトリンによるガイドが働くことが知られている。mig-22あるいはmig-26変異体と線虫ネトリンunc-6あるいはその受容体unc-5の変異体との二重変異体を作成したところ、背側筋肉まで到達できない表現型は後ろ側DTCでは増強されたが、前側DTCでは逆に抑圧された。同様の表現型はmig-22、mig-26変異体において野生型unc-6あるいはunc-5遺伝子を過剰発現しても見られた。これらの結果はコンドロイチンがUNC-6によるガイドシグナルを安定化させる緩衝作用を持つこと示唆する。
北村遺跡(長野県)出土人骨の歯にもとづく山間部縄文人の生活復元

北村遺跡は縄文時代中・後期の遺跡で多くの人骨が不完全ながら出土し、歯の保存は非常によい。従来の多くの縄文時代人骨は、海岸部の貝塚から出土したもので、山間部のものは少ない、歯に残された形成時の痕跡や咬耗状態から北村集団の生活様式を推測し、海岸部の縄文時代人との違いを明らかにした。「表面粗さ計」を用いて表面の線状のエナメル質減形成をトレースし、歯冠における位置を確認した。次いで、一般的な犬歯の大きさをもとにその凹部の相対的な位置を計測し、線状のエナメル質減形成が形成された時期を推定した。その結果、乳歯にはまったくエナメル質減形成が認めなかった。乳歯は母体内か授乳期に形成されるから栄養不良のようなストレスは受けていない。エナメル質減形成がもっとも多かったのは2歳前後のものである。この年齢は北村集団における離乳期を示すものと考えられる。このことは、次の子供の出産によって子供の栄養摂取が劣化したことによる可能性も考えられる。北村集団では第2大臼歯にも線状のエナメル質減形成が大きく見られる点が特徴的で、この歯の形成される幼児期(57歳)にも他の集団以上のなんらかのストレスがかかっていたことになる。咬耗のパターンは、海岸部の一般的な縄文時代人と比べるとはるかに咬耗の進み方がゆるやかである。コラーゲン分析の結果と考えあわせると、植物食による可能性が高い。植物食でも硬い羊歯類の根を食べるような特有の咬耗を示すものはごく少数であった。植物資源には恵まれていたと考えられる。摩耗痕に関しては他大学で採取した海岸部の縄文人のレプリカ像の分析中である。粗さに大きな違いがあるようである。現在これらの結果の印刷の準備中(人類学雑誌)であるが、大多数の海岸部の縄文時代人とは大きく異なった生活様式が明らかになり、縄文時代てでも生活の地域変異を考える必要性が指摘している。
論理型言語によるタンパク質立体構造の記述法

コンピュ-タによる遺伝情報の解析において必要なタンパク質立体構造の記述法を論理型言語によって確立するための諸問題を明らかにし、その基礎をつくることを目的として研究を行なった。自体構造の記述言語の仕様を以下の様に決めた。立体構造の記述言語の基本仕様の概略:記述されるものは、デ-タ、要素、関係の3種類とする。デ-タはタンパク質構造についての情報であり、原子座標やアミノ酸配列等である。要素間の関係として構造を表現する。要素は、次の4種類とする。1)基本要素:原子、残基、ポリペプチド鎖、タンパク質、アミノ酸、アミノ酸の構成原子等。2)部分鎖:ポリペプチド鎖の一部。3)構造:要素とその間の関係で表されるもの。4)要素の集合。関係は次の3種類とする。1)要素とその属性との関係。2)構造を表わす関係。3)属性値間の関係や属性値とその関数値との関係。デ-タ、要素、関係はそれぞれ次のように表わす。デ-タは基本要素とその属性との関係としてファクトで表わす。基本要素は(プロロ-グの)アトムで、部分鎖および構造は複合項で、要素の集合はリストで表わす。関係は述語で表わす。そして構造はル-ルで定義する。上述した様にプロテインデ-タバンクの原子座標等のデ-タを、基本要素である原子、残基、ポリペプチド鎖、タンパク質のそれぞれとそれらの属性との関係であらわし、基本述語としてデ-タベ-スに登録した。デ-タベ-スの中から基本述語で書かれた目的のファクトを検索するの時間がかかる。この問題をまず解決する必要があることが明らかになった。4)要素の集合。関係は述語で表わす。
シロイヌナズナの根における低温応答性リン脂質生合成機構の可視的解析

本研究では、シロイヌナズナの根を材料として、低温で形成される生体膜の形態を共焦点レーザー顕微鏡下で詳細に観察するとともに、脂質合成酵素の細胞内局在を明らかにし、低温におけるリン脂質生合成のしくみと意義に関して新たな知見を得ることを目的とする。シロイヌナズナの野生型WSおよびcct1-1,cct2およびcct1-1 cct2植物の実生を2°Cで37日処理したのち、根を切り取り、氷上で各種膜染色試薬(ER Tracker、Mito Tracker Orange)に浸した。。低温で洗浄後に共焦点レーザー顕微鏡下で観察したところ、cct変異がひどくなるに従い表皮の内膜(エンドメンブレン)の形成が阻害された。低温でのリン脂質合成の阻害が内膜形成を阻害することを示している。以上の成果は、国際学会(第三回アジア植物脂質シンポジウム)で口頭発表した。今後、pect1-4変異株でも同様の観察を行う予定である。また、低温凍結SEMにより、内膜構造を直接観察することを計画している。CCT1およびCCT2には明らかな核局在シグナルを持たないが、また、C-末にsGFPを結合したCCT1-sGFPで特に各局在が顕著であることを再確認した。酵母ツーハイブリッド法でCCTの結合ターゲットを検索し同定している。CCT1とCCT2では、低温における活性化様式が異なることを明らかにした。CCT1は低温で発現上昇を伴わずに活性化するのに対し、CCT2は低温で発現量が増加することにより活性化する。この成果をPlant Cell Physiol誌に論文発表した。本研究では、リン脂質合成酵素遺伝子に変異をもつ各種シロイヌナズナ変異株を用いて、根の生長と根の表皮細胞の生体膜形成について、また低温における生体膜形成について、共焦点レーザー顕微鏡による形態観察等により、脂質合成酵素の細胞内局在を明らかにするとともに、リン脂質生合成のしくみと意義に関して新たな知見を得ることを目的とする。WS、cct1,cct2およびcct1 cct2変異株で低温における根の表皮細胞の膜構造の発達をヘキシルローダミンで染色して観察し、同様の変化を高圧凍結SEMを用いて観察し比較した。ヘキシルローダミンによる観察は、前年度のERトラッカーを用いた観察と相補的であった。また、高圧凍結SEMでも表皮細胞直下のER様構造の発達が観察された。これらの成果を第19回国際植物脂質シンポジウムで発表した。今後は、透過型電子顕微鏡を用いて、ER構造を確認する予定である。CCT1およびCCT2との酵母ツーハイブリッド法で単離されたクローンの確認を行い、複数の因子を同定した。CCT1はホモダイマーおよびCCT2とのヘテロダイマーを形成する可能性が示唆された。pect1-4植物におけるCCT1、CCT2ならびに膜動態の観察:植物を低温処理したときの膜動態、CCT1およびCCT2の動態に対するpect1-4変異の影響を調べるために、pect1-4植物とsGFP-CCT1およびsGFP-CCT2植物との掛け合わせ植物の純化を継続した。また、pect1-4植物が低温で成長阻害をおこす原因を明らかにするために、ミトコンドリアを単離し呼吸活性に対するpect1-4変異の影響を調べた、その結果、単離ミトコンドリアの活性は、野生型に較べpect1-4植物で低いことを明らかにした。これまでの膜の蛍光染色試薬を用いたわれわれの研究から、cct1 cct2変異株では野生型に較べ、根の表皮細胞のER膜の発達が阻害され、その違いは低温で特に顕著であることを明らかにした。しかし、蛍光染色法は、感度が十分でなく膜の微細構造を観察するのに適さない。そこで、ER局在Bipタンパク質にGFPを融合したBip-GFPを発現するシロイヌナズナをバックに、cct1 cct2変異株を作成することとした。cct1 cct2変異株は2代目以降不稔となるので、6擢cct1 CCT1 Bip-GEP植物とcct2 BipGEP植物を掛け合わせ、1代目の種子を回収する必要がある。今年度は、掛け合わせ前の植物の作出を完了した。cct1 cct2変異株の根の伸長が低温で停止することから、低温処理により根の脂質組成がどのように変化するかを二次元シリカゲル薄層クロマトグラフィーで解析した。その結果、cct1 cct2変異株では、低温処理により未同定の脂質を蓄積することがわかった。この脂質については、基礎化学科・長谷川登志夫准教授と共同ですでに構造を決定した。現在、この脂質の蓄積と根の伸長阻害の関連を生理学的実験により検討している。多様な変異表現型を示すPect1-4植物について、葉の呼吸活性に違いを検討した。23°C短日条件でで2週間生育させたPect1-4植物の葉の呼吸は、野生型と較べ低いものの有意な差はなかった。しかし、5週間後のPect1-4植物の葉では、野生型に較べ呼吸活性が有意に低下していた。今後は、ミトコンドリアを単離し、チトクロム経路とAl ternativeOxidase経路のいずれに原因があるのかを明らかにする。
新生児の健康が教育成果・健康資本に与える影響の実証研究と政策評価

本研究は,主に日本の大規模政府統計を用いて,出生時の健康状態が教育成果や健康資本に与える影響を明らかにし,さらに妊産婦や乳幼児への政策が新生児の健康とその後の成長に与える効果を測定することを目的として実施した。まず,妊産婦に対する政策介入として,妊婦健康診査にかかる費用について公費負担が増加したことに着目した論文(松島・小原2019:社会保障研究)では妊婦健康診査の公費負担回数の増加という政策介入が妊婦の健康診査回数を有意に増加させ,それを通じて低体重出生が低下したことを明らかにした。次に,JSTAR (くらしと健康の調査)を用いた論文(Matsushima, Shimizutani & Yamada 2019: JJIE),21世紀出生児縦断調査を用いた論文(Nakayama & Matsushima:Mimeo)から,出生時の健康状態が人生の初期時点(少なくとも15歳時点までの)教育成果や健康状態に影響を与えることを明らかにした。一方で,その後についての影響は海外の先行研究に比べると小さいことが示唆された。これらの研究から,妊婦への政策介入(妊婦健康診査の促進)は低体重出生の確率を低下させ,良好な健康状態で生まれてくる可能性が増加させること,そしてその後の成長に良い影響を与えることが明らかとなった。日本において低体重出生が中年期以降に与える影響が海外に比べて小さい理由として,データの特性(存命の高齢者を対象とした特定市町村のデータ),または日本の乳幼児や学童への政策介入が考えられる。乳幼児医療費助成は,現在多くの市町村で,その対象年齢が拡大されており18歳時点まで医療費が無料または補助される場合もある。そして,申請者が最終年度に行った分析からは乳幼児医療費助成が子どもの成長に寄与している可能性が示されてきている。本研究では、研究(1) [新生児の健康と教育成果・健康資本]、研究(2)-1 [妊婦健康診査公費負担制度と乳幼児の健康]、研究(2)ー2 [乳幼児医療助成制度と教育成果・健康資本]の3つを行うこととしている。初年度のH27年度は、研究(1)の分析及び、研究(2)ー1の分析のためのデータ収集・入力と分析・論文執筆を行った。また、研究(2)ー2についてのデータ収集も実施した。研究(1)については、都道府県パネルデータを用いて、低体重で生まれてきたこととその後の教育成果・健康資本との関係を捉えるための分析を行ったが、改良の余地があり、結論には至っていない。研究(2)ー1については、まずは多くの社会経済変数が入手可能であった沖縄県の市町村データを用いて、妊婦健康診査公費負担制度と乳幼児の健康を分析した。この分析からは概ね、妊婦健康診査の公費負担回数が増加することで乳幼児の健康状態が良くなることが示されたが、分析モデルには改善の余地がある。研究(2)ー2については日本全国の乳幼児医療費助成制度の変遷を調べた後に、沖縄県のデータを収集し、整理したところである。日本全国の乳幼児医療費助成制度の変遷を調べてみると、制度の実施主体は市町村ではあるものの、それぞれの都道府県内で全ての市町村が同様の制度内容である場合が多かった。一方で、沖縄県においては、助成対象年齢が市町村で異なっており、特に通院の補助については、4歳未満までを対象とする市町村もあれば、15歳年度末までを対象とする市町村もあり(平成27年度9月末日まで)、大きなばらつきが観察された。なお、沖縄県の3歳から15歳までの子どもをもつ親を対象に、乳幼児医療費助成制度の対象年齢を知っているかどうかを質問したところ、「知らない」という回答も存在していた。今後の分析ではこの調査から明らかになったことも踏まえて分析モデルを考える予定である。「9.研究実績の概要」においても言及しているように、現在、分析や論文執筆は概ね計画通り進捗しているものの、研究(1) [新生児の健康と教育成果・健康資本]については、頑健な結果が得られているとは言いがたく、研究(2)-1 [妊婦健康診査公費負担制度と乳幼児の健康]については、分析に改善の余地がある。また、予定していた『21世紀出生児縦断調査』のデータ申請については、現在どの項目のデータを申請するかを考えているところであり、この点については、多少遅れている。ただし、これは、データ申請の際に必要項目のみを選んで申請する必要があるため、その準備に時間を割いているということであり、少し時間はかかっているものの、申請そのものに問題があるというわけではなく、概ね順調に進展しているといえる。本研究では,研究(1) [新生児の健康と教育成果・健康資本],研究(2)-1 [妊婦健康診査公費負担と乳幼児の健康],研究(2)-2[乳幼児医療助成制度と教育成果・健康資本]の3つを行うこととしている。平成27年度は,研究(1)及び研究(2)-1の分析のためのデータ収集・入力と分析・論文執筆を行い,研究(2)-2についてのデータ収集を実施した。平成27年度終了時には,研究(1)について,都道府県パネルデータを用いて分析をしたものの,結論には至っていなかった。研究(2)-1については,沖縄県の市町村データを用いて分析をして一定の結論を得た。平成28年度は,研究(1)については,沖縄県の市町村データを用いて生まれたときの健康状態が成長に与える影響を分析したが,都道府県パネルの分析同様,頑健な結果が得られなかった。

研究(2)-1については,沖縄県で収集した個票データも用いて分析することで,どのようなメカニズムで妊婦健康診査公費負担の増加が新生児の健康状態を良くしているかを明らかにした。また,公費負担の増加によって最も大きなポジティブな影響を受けているのは,経済的に豊かではない層の人々であることが分かった。この分析結果については,医療経済学会にて発表した。研究(2)-2については,沖縄県のデータだけでは不十分であったため,大阪府でデータを収集し,複数時点での居住地と子どもの健康状態や成長のデータを得た。加えて,大阪府下の市町村の政策データを収集し,個人のデータとマージしてデータセットを作成し,現在は分析できる状態になっている。「9.研究実績の概要」のとおり,研究(2)-1 [妊婦健康診査公費負担と乳幼児の健康]については,論文としてまとまっており現在論文誌へ投稿中である。しかしながら,研究(1) [新生児の健康と教育成果・健康資本]と研究(2)ー2[乳幼児医療助成制度と教育成果・健康資本]については多少遅れており,特に研究(1)については,都道府県データでの検証の難しさから,個票データを用いて再度の検討が必要となっている。また,予定していた『21世紀出生児縦断調査』のデータ申請については,準備に時間がかかってしまい,現在申請をしているところである。本研究の目的は、主に日本の大規模政府統計を用いて出生時の健康状態が教育成果や健康資本に与える影響を明らかにし、さらに妊産婦や乳幼児への医療補助政策が新生児の健康とその後の成長に与える効果を測定することである。平成29年度までに、医療補助政策が新生児に与える影響を分析しており、分析結果からは妊婦健康診断の補助金が新生児の健康状態を良くする可能性が示唆された。また、出生時の健康状態が教育成果や健康資本に与える影響について、まず、大規模統計を用いて、1出生時の健康状態が成長過程にどう影響するか、を分析した。次に、データ数は少ないが、高齢者のデータを用いて2ライフコースを通して出生時の健康状態はどのように影響するか、を検証した。1については、健康資本への悪影響は少しずつ緩和されていく可能性が見えてきている。一方で、小さく生まれた場合に、中学生時点での自己肯定感や主観的な自分の学力への評価が低くなる可能性も示唆されており、そのメカニズムについては現在研究を進めているところである。2については、出生時の不健康が10歳時点では健康状態、教育成果にネガティブな影響を与えている可能性が高く、また、教育歴や就労に関してもその負の影響が確認された。なお、負の影響が弱くなるのは高齢期に達した後であることも明らかとなった。これらの研究は、妊婦に対する補助政策が、新生児の健康、そして長期的に人々の厚生に寄与する可能性があることを示しており、国内外に向けて発信することで、国際社会の妊娠期の政府介入について議論が深まることが期待できる。なお、出生時の不健康のネガティブな影響が高齢期に薄れる要因について今後解明していくことで、出生時の健康状態が悪かった場合に、どのような政策介入が行われればその不利益を緩和することができるのかという議論も可能となる。
1,3-双極付加環化反応を利用したザラゴジン酸類縁体の第二世代合成法の開発

ザラゴジン酸類の第二世代合成法として1,3-双極付加環化反応を機軸とするルートの開発を行なっている。昨年度において、3-ブチン-2-オン共存下、ザラゴジン酸の側鎖部を完全な形で導入したα-ジアゾエステルと酢酸(II)ロジウムを反応させても目的の付加環化生成物は低収率でしか得られないことが分かった。このことは、1,3-双極付加環化反応の成否が側鎖部に依存していることを意味している。そこで、基質の調製および1,3-双極付加環化反応を効率的に行なうために適した側鎖の探索を行なった。種々検討を行なった結果、ジアゾ酢酸-tert-ブチル導入時の立体選択性を改善することはできなかったが、MOMオキシエチル基を側鎖として持つ場合にのみ、付加環化生成物への変換を高収率で行なえることが分かった。得られた付加環化生成物に対して立体選択的なジヒドロキシル化により6,7位へ水酸基を導入した後、6位水酸基の位置選択的なベンジル化、7位アセチル基の除去、Zn(BH_4)_2によるC7位カルボニル基の還元を経てコア部分の官能基化を達成した。生じた水酸基をBoc基で保護したのち、MOMエーテルの脱保護条件を検討したところ、塩化メチレン中TMSBrを用いると、C4位第三級水酸基のTMS基が一部除去されるものの、収率良くアルコールを得ることができた。現在はハロゲン化物への変換まで完了しており、今後は側鎖部伸長のためのカップリング法の探索等を行なって全合成を達成する予定である。ザラゴジン酸類の第二世代合成法としてカルボニルイリドの1,3-双極付加環化反応を機軸とするルートの開発を行なっている。これまでにMOMオキシエチル基を側鎖として組み込んだα-ジアゾエステルをモデル化合物として合成して各種多重結合との反応を検討しており、3-ブチン-2-オンなど1つの電子求引基で置換された求双極体を用いた場合に位置および立体選択的に1,3-双極付加環化反応が進行することを見い出している。また、生成物から数工程の変換を経てビシクロコア部分の官能基化に成功した。そこで今年度は側鎖を完全な形で導入したα-ジアゾエステルを合成して1,3-双極付加環化反応の検討を行なった。D-酒石酸ジ-tert-ブチルの水酸基の1つをMPM基で保護し、各種還元剤による位置選択的な還元を試みたところ、水素化ホウ素リチウムを用いた場合に1,3-ジオールが収率良く得られることを見い出した。ジアゾエステル部導入後のMPM基の脱保護は不可能であったが、MPM基を脱保護し、アルキル側鎖に相当するカルボン酸と縮合したのちにジアゾエステルの導入を行なうことでカルボニルイリド前駆体を合成できた。これを3-ブチン-2-オン共存下、酢酸ロジウム(II)と反応させたところ、モデルの基質同様に位置および立体選択的に付加環化反応は進行したものの、その収率は36%であった。このことは側鎖が完全な形で導入されることによりカルボニルイリドを形成するのに適した立体配座をとりにくくなったためと考えられる。そこで現在、コア構造構築後に側鎖伸長を行なう計画に基づき、合成を進めている。
ヘテロ構造設計による生体内分解性マグネシウム合金の高強度・高靱化原理の確立

マグネシウムの粒界モデルについて第一原理計算を行い、添加元素の安定配置および界面凝集エネルギーを算出した結果、カルシウムの添加、併せて亜鉛もしくはアルミニウムを添加すると界面付近に集まることでヘテロ構造を形成し、壊れ難くなることがわかった。同組成のモデル合金について、強度、衝撃靱性および延性を評価した結果、計算結果と一致する効果を確認した。生体内分解性デバイスとして、強度と靱性をウサギの頭蓋骨への貫入試験により、強度と延性をラットの血管閉鎖試験により評価し、有効な結果を得た。血液検査および周辺生体組織の観察により、生体為害性が低い新しいデバイスとして適用可能であることを確認した。(1)元素配置の最適化による合金設計:強ひずみ加工を施すことにより、単一の溶質原子は粒界近傍に高濃度化する。本研究課題では生体必須元素である二種の金属元素を高強度化因子として活用する。本研究ではスーパーセル・モデルの中央部に設けた粒界上にカルシウム原子1個を主要第二元素として固定した上で、第三元素として亜鉛およびアルミニウム原子を近接に配置し、第一原理計算によりシミュレーションすることで安定な配置を決定する。平成25年度はMg-Ca合金について、1粒界モデルの作成、2偏析原子配置の決定、3粒界凝集エネルギーの評価を実施し、純マグネシウムの場合と比較した。その結果、カルシウム原子が粒界上に存在することにより、粒界凝集エネルギーが高くなる結果を得た。(2)強ひずみ加工によるヘテロ構造材料の創製:本研究ではマグネシウム固溶体に強ひずみ加工を施し、結晶粒を超微細化することによりヘテロ構造制御に取り組む。具体的には、異なる温度で押出材を作製し、得られた材料の平均結晶粒径を組織観察に基づき算出する。平均結晶粒径とZパラメーターの関係を関数として表し、300nmの結晶粒径を得るための最適温度条件を特定した。(3)材料のナノ組織観察および強度性能評価:強ひずみ押出加工により得られたMg-Zn-Ca合金について、TEMにより結晶粒組織を観察し、結晶粒径300nmの等軸な超微細結晶から構成されていることを確認した。また、一軸引張試験および圧縮試験を実施し、引張降伏強度400 MPa以上および圧縮降伏強度300 MPa以上を示す高強度材料であることを確認した。Mg-Ca合金に亜鉛を添加することにより、加工硬化率が増加することが確認され、降伏強度のみならず、靭性値の向上が示唆される結果を得た。平成26年度は生体内分解性マグネシウム合金に高強度ー高靱性を具有させるために有効な添加元素配置を第一原理計算により明らかにした。また、計算で得られた組成からなる合金を試作し、強ひずみ押出加工を施すことにより、サブミクロンオーダーの等軸結晶粒からなる素材を作製した。作製した材料について機械的性質を評価することにより、強度ならびに靱性の改善効果を検証した。詳細を以下に示す。結晶粒界は結晶格子が不連続であるため、転位集積などが要因となり、破壊の基点になりやすいことが知られている。本研究では純マグネシウムの対称傾角粒界{11-21}を比較的高エネルギーを有する粒界としてモデル化した。粒界近傍に第一元素としてカルシウムを配置し、安定構造を特定した上で、第二元素として亜鉛、および、アルミニウムの安定配置を決定した。界面分離モデルにより界面凝集エネルギーを算出したところ、純マグネシウム、Mg-Ca、Mg-Ca-Zn、Mg-Ca-Alの順に高いエネルギーを示し、界面が強化される計算結果を得た。引張試験を行った結果、作製したサブミクロンオーダー結晶粒材料は400MPaを超える高い降伏強度を示し、かつ、二元合金より三元合金の方が高強度であったことから、合金添加の効果を明確にすることができた。また、高速三点曲げ試験を行い、き裂の発生から一定長さ進展した後の吸収エネルギーを比較すると、純マグネシウムと比較して、三元合金は高い値を示したことから、き裂進展に要するエネルギーは、本研究で実施した合金添加により高くなる、すなわち、靱性が高くなることがわかった。試験後の破面を観察したところ、純マグネシウムでは粒界破壊に起因する破面形態を示すのに対して、試作合金ではディンプルを主体とする延性破面を形成していることを確認し、第一原理計算による界面強化の裏付けを実験を通じて明確にすることができた。三元合金Mg-Ca-Zn, Mg-Ca-Alについて、0.050.6at.%の範囲で添加元素濃度の異なる鋳造合金を試作した。結晶粒組織をサブミクロンオーダーまで微細化した結果、降伏強度450MPa,破断伸び値12%を示す高強度合金を作製することができた。Mg-Ca合金に対する亜鉛やアルミニウムの複合添加は、加工硬化率の増大、亀裂発生までの変形量増加、亀裂進展速度の低下をもたらし、その相乗効果で高靭化が実現されていることを明らかにした。第一原理計算の結果、カルシウムならびに第二元素としての亜鉛やアルミニウムは結晶粒界近傍に隣接して存在する方が安定であるため、共偏析しやすいことがわかった。これらの共偏析は結晶粒界近傍の電子密度を高くする効果があり、結晶粒界の強化に寄与していることを明らかにした。高強度-高靭化効果が明らかになった合金組成をもとに、生体内で分解するデバイスを試作した。超微細結晶粒からなるMg-Ca-Zn合金製のネイルは座屈や破断を生じることなく生体骨への貫入が可能であり、4週までの埋植試験で単調に分解すること、および周辺の生体組織に悪影響を及ぼさないことを確認した。

他方、Mg-Ca-Zn合金製のクリップは破断することなく閉口することが可能であった。組織観察の結果、カルシウムおよび亜鉛の添加により非底面転位が活性化され、動的回復を生じていることがわかった。ラットの肝動脈、肝静脈の一部を閉鎖する動物試験では、最長9ヶ月まで25匹を飼育した間に、血液の漏出による死亡例は皆無であり、十分な組織締結性能を有していることが確認された。以上の第一原理計算、モデル材料創製、強度-靱性評価による機械的性能の検証、動物実験による生体内分解性の検証を通じて、高強度-高靱性を有する生体内分解性マグネシウム合金の創製原理を確立することができた。マグネシウムの粒界モデルについて第一原理計算を行い、添加元素の安定配置および界面凝集エネルギーを算出した結果、カルシウムの添加、併せて亜鉛もしくはアルミニウムを添加すると界面付近に集まることでヘテロ構造を形成し、壊れ難くなることがわかった。同組成のモデル合金について、強度、衝撃靱性および延性を評価した結果、計算結果と一致する効果を確認した。生体内分解性デバイスとして、強度と靱性をウサギの頭蓋骨への貫入試験により、強度と延性をラットの血管閉鎖試験により評価し、有効な結果を得た。血液検査および周辺生体組織の観察により、生体為害性が低い新しいデバイスとして適用可能であることを確認した。研究概要で示した計算に加えて、すべり変形の異方性が変化する効果について、原子面を平行移動することにより生じる一般化積層欠陥エネルギーを第一原理計算により算出し、底面方向ならびに柱面方向のエネルギー比を比較した。元素添加によるエネルギー比を比較したところ、純マグネシウム、上記の二元、三元合金の順に1に近づく結果が得たれたことから、すべり変形の異方性が改善される効果を計算により明らかにすることができた。また、高速三点曲げ試験による靱性評価では、純マグネシウムと比較して、Mg-Ca-Zn、Mg-Ca-Al合金では、き裂が鈍化しており、発生に要する塑性ひずみの増大が明瞭に観察された。この実験結果は第一原理計算で得られた変形異方性の低減効果と良い一致を示していることから、カルシウムと亜鉛、もしくはカルシウムとアルミニウムの複合添加は単なる界面強化にとどまらず、変形異方性の低減による塑性変形能の改善をもたらすことを実験から明確にし、計算科学により元素添加の役割を理解することができた。他方、計算により機械的性能の改善が確認された試作合金について、等軸結晶組織を維持したまま粗大化させる熱処理を施し、軟組織を固定するためのクリップを試作した。試作したクリップは常温で破断すること無く閉口することができたので、ラットを用いた動物実験を神戸大学医学部肝胆膵外科分野との共同研究として実施した。血管を閉鎖したラットは8週経過後も正常に活動していることから、外科手術に適用可能な生体内分解性を有するクリップに有効な性能を確認することが出来た。以上に示すように、第一原理計算、材料創製、機械的性能評価、動物実験による性能検証を軸とした研究計画は順調に進展しており、当初の目標である「ヘテロ構造を有効に活用した生体内分解性マグネシウム合金」を創製する方策の妥当性を確認することができている。27年度が最終年度であるため、記入しない。
熱帯島嶼河川における種多様性創出機構の解明：両側回遊性アマオブネ科貝類を例に

本研究課題では,河川性アマオブネ科貝類を対象に(1)分子・形態情報の対比による種分類,(2)標本調査による種名の確定と地理的分布の把握,(3)回遊行動の進化および河川への進出に伴う形態の適応進化,(4)幼生時の殻・蓋を利用した生活史推定および分散の評価の4項目を軸に研究を実施した.前年度と同様,分子・形態データに基づき分類を再検討した結果,殻形態による種分類が可能となり,各種の分布は広く,種内の遺伝的変異が小さいことが判明した.アマオブネ類の分布は,造礁サンゴなどCoral Triangleを中心とした浅海性動物の一般的分布傾向に近似することが明らかとなり,主に海流と河川水温により分布が規定されていることが推定された.また各国主要博物館所蔵模式標本の整理を進め,上記の新分類形質を用いた再検討により各種の有効学名を決定した.アマオブネ上科貝類のほぼ全属を網羅する約80種を対象とし,ミトコンドリア・核DNAの塩基配列を決定,系統樹を構築した.浅海起源である同上科において,両側回遊の獲得および陸水から海への再侵出が複数回起こったことが推定された.笠型の殻を持つ分類群が多系統群であり,笠型の殻と足部付着面積の増大は河川急流環境への適応として複数回獲得されたことがわかった.着定直後の稚貝標本を用い,EPMAによる幼生時の殻(原殻)のストロンチウム・カルシウム(Sr/Ca)比解析を行った結果,原殻におけるSr/Ca濃度の比は河川性種と海産種で重複した.一方,後成殻では海産種より河川性種の値が低く,特に感潮域から離れた場所で採集された個体ではSrがほとんど含まれなかった.これらのことは回遊行動の存在を強く示唆し,分子データおよび原殻・蓋の形態に基づく過去の研究結果と合致する.アマオブネ科における上記基礎情報の蓄積は,島嶼河川生態系の成立と維持機構の解明や熱帯河川性種の保全研究に有用であると考えられる.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。熱帯島嶼河川では、淡水で孵化した幼生が海へ下り、数ヶ月かけ成長したのち、河口付近で着底して川を遡る両側回遊を行う動物が卓越する。一方で、熱帯性両側回遊動物の自然史、ことに種分類に関する研究は少なく、多様性の評価自体が困難となっていた。そこで、本研究では、形態・分子・発生・生態を含めた多面的な情報をもとに、河川性アマオブネ科貝類の種分類を中心とした自然史の包括的解明を行った。これまでに得られたインド・太平洋各地の標本を対象に、殻及び蓋が形態的に異なる型を選出し、ミトコンドリアCOI遺伝子の642塩基対を決定した。その後、得られた塩基配列を基に、既存のデータと合わせ系統樹の構築を行い、殻形態との比較により、個体間の遺伝的距離と形態的差異の把握を試みた。その結果、殻形態による種分類が可能となり、各種の分布は広く、種内の遺伝的変異も小さいことが判明した。オーストラリア博物館において、模式標本を確認、写真の撮影を行った。また、これまでに撮影された各国主要博物館所蔵模式標本の写真と合わせ、その整理を進め、有効学名を選出した。アマオブネ上科貝類のほぼ全属を網羅する約60種を対象に、ミトコンドリア(COI、16S & 12S)および核DNA (28S)の塩基配列を決定し、系統樹を構築した。系統解析の結果、浅海起源である同上科において、回遊の進化が2回以上起こったことが示された。また、化石記録を用いた分岐年代推定により、アマオブネ科において両側回遊の獲得は遅くとも白亜紀には起こっていたことが判明した。着定直後の稚貝標本を用い、EPMAによる幼生時の殻(原殻)のSr/Ca解析を行い、生活史推定を試みた。その結果、原殻では高いSr/Ca比が見られ、親の殻では非常に低い値を示した。同解析は、アマオブネ類の回遊履歴推定に有効であることが考えられた。本研究課題では,河川性アマオブネ科貝類を対象に(1)分子・形態情報の対比による種分類,(2)標本調査による種名の確定と地理的分布の把握,(3)回遊行動の進化および河川への進出に伴う形態の適応進化,(4)幼生時の殻・蓋を利用した生活史推定および分散の評価の4項目を軸に研究を実施した.前年度と同様,分子・形態データに基づき分類を再検討した結果,殻形態による種分類が可能となり,各種の分布は広く,種内の遺伝的変異が小さいことが判明した.アマオブネ類の分布は,造礁サンゴなどCoral Triangleを中心とした浅海性動物の一般的分布傾向に近似することが明らかとなり,主に海流と河川水温により分布が規定されていることが推定された.また各国主要博物館所蔵模式標本の整理を進め,上記の新分類形質を用いた再検討により各種の有効学名を決定した.アマオブネ上科貝類のほぼ全属を網羅する約80種を対象とし,ミトコンドリア・核DNAの塩基配列を決定,系統樹を構築した.浅海起源である同上科において,両側回遊の獲得および陸水から海への再侵出が複数回起こったことが推定された.

笠型の殻を持つ分類群が多系統群であり,笠型の殻と足部付着面積の増大は河川急流環境への適応として複数回獲得されたことがわかった.着定直後の稚貝標本を用い,EPMAによる幼生時の殻(原殻)のストロンチウム・カルシウム(Sr/Ca)比解析を行った結果,原殻におけるSr/Ca濃度の比は河川性種と海産種で重複した.一方,後成殻では海産種より河川性種の値が低く,特に感潮域から離れた場所で採集された個体ではSrがほとんど含まれなかった.これらのことは回遊行動の存在を強く示唆し,分子データおよび原殻・蓋の形態に基づく過去の研究結果と合致する.アマオブネ科における上記基礎情報の蓄積は,島嶼河川生態系の成立と維持機構の解明や熱帯河川性種の保全研究に有用であると考えられる.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。分子・形態情報を用いた分類の再検討により、インド太平洋各地における河川性アマオブネ類の種多様性が明らかとなってきている。また、模式標本・文献調査により、各種の有効学名を選出することができた。分子系統解析およびEPMAを用いた微量元素分析についても結果が出揃いつつある。引き続き、国内・国外における採集によって新たに得たサンプル・博物館から貸借した標本を中心に、ミトコンドリア・核遺伝子での塩基配列決定と分子系統樹の構築を行う。模式標本調査を継続し、各国博物館に借用・写真供与の依頼を行う。幼生の生活史および分散の推定のため、電子顕微鏡を用いた殻・蓋の形態計測とEPMAによる原殻Sr/Ca解析の手法を確立する。得られた結果は、論文化を進め、系統学・生態学・軟体動物学等の関連雑誌に研究成果を順次投稿していく。
癌の転移に関与する新規遺伝子の同定と作用機構の解明

癌転移は多くのプロセスから成る複雑な現象であるため、単純なin vitroの実験系での解析は困難である。マウス肺癌(Lewis肺癌)モデルを確立して、転移の分子機構の研究を行った。Lewis肺癌細胞株を尾静脈および皮下に繰り返し注入し、高転移亜株を樹立した。これらの亜株の、培養系における悪性形質を検討した。さらに、DNA microarrayを用いて発現遺伝子のプロフィールを比較し、転移関連分子を同定した。その結果、MMP-9プロテア-ゼの分泌量と細胞内局在、インテグリン分子との結合などの点において高転移酵素で亢進がみられ、細胞内局在にも明らかな差が認められた。また、ガングリオシドGM1の発現レベルが高転移性亜株で低下し、低転移株のGM1のノックダウンによって転移性が亢進することが分かった。microarrayによって、高転移性亜株で発現が増強する分子として、RhoファミリーGAPであるARAP3、Arhgap29、インテグリンβ2、β3、CCNファミリーCyr61が同定された。これらの分子群の癌転移への関与を検討した結果、Cyr61、インテグリン、ARAP3が複合体を形成して低分子量Gタンパク質Rac1の機能を制御していることが判明した。Rhoファミリーに属するRhoA,cdc42の活性の変化は認められなかった。さらに、リコンビナントのCyr61の結合によって、Aktの活性化とPIP3の膜移行が惹起されることも明らかになった。ユニークな転移関連遺伝子を同定するために、マウス肺癌の親株と高転移株,(H7 vs H7-0;C4 vs C4-Ly)の開でDNA chipによる遺伝子発現プロフィールの比較を行い、転移の亢進に伴って発現が増強又は低下する数十個の遺伝子を同定した。その中、Rhoシグナル伝達関連遺伝子であるCyr61, integrinβ2,β3,Arhgap29及びARAP3において、高転移株で共通して発現の上昇が見られた。そこで親株のH7にARAP3の遺伝子を導入し、安定発現株を樹立した。このARAP3 transfectantsでは、細胞の増殖能及び運動能の亢進が見られ、また、controlに比べ、RhoA及びCdc42の活性変化は見られなかったが、Rac1の活性が明らかに低下し、更にraft fractionsでのRac1の局在も減少する傾向が見られた。integrinのligandであるCyr61の結合から低分子量G蛋白質に至るシグナル経路を解明するために、免疫沈降を行ったところ、integrinβ1とARAP3の共沈が示された。これらの結果から、Lewis肺癌細胞において、Cyr61は細胞膜においてintegrinβ1、ARAP3と複合体を形成することによって、ARAP3のGAP作用の標的分子Rac1の活性を低下させ、癌転移能を増強することが示唆された。さらに、同時に同定した癌転移関連遺伝子の候補から、Urea transporterであるUT-Bに着目し、親株のH7にUT-Bの遺伝子を導入した結果、細胞の増殖能及び運動能の亢進が見られた。現在、UT-Bに存在する唯一のN-glycosylation siteの点突然変異クローン発現ベクターを作製し、UT-BのN-グリカンによる癌転移促進活性への影響を検討している。
血管新生阻害因子、NK4遺伝子治療の癌転移抑制効果と接着因子との関連

本研究は、NK4(HGFアンタゴニスト)遺伝子導入、もしくはリコンビナントNK4を添加した腫瘍細胞を用いて、細胞外基質(ECM)、血管内皮細胞への接着が抑制されるか否かを検討することで、消化器癌の遠隔転移予防に対する新しい治療戦略の開発を目的としている。昨年我々は、NK4遺伝子導入マウス大腸癌細胞株(CT26-NK4)を用いた腹膜播種モデルにおける転移抑制効果について検討し、インテグリンを介した腫瘍細胞とECMとの接着が関与している可能性を見いだした。しかしインテグリンの発現そのものは変化しておらず、HGFからのinside-out経路(細胞内シグナルを介したインテグリンの活性化)がNK4によってブロックされたと推察した。今年度、我々はCT26-NK4を用いた肺転移モデルにおいても転移個数が著しく減少していることに着目し、同様に血管内皮細胞への接着抑制が肺転移抑制に関与しているのではないかという仮説をたて、そのメカニズムについての検討を行った。in vitro腫瘍細胞一血管内皮細胞接着アッセイを行ったところ、HGFによって増強した細胞間接着はリコンビナントNK4添加により抑制された。また、インテグリンの裏打ち蛋白である、focal adhesionkinase(FAK)のリン酸化を調べたところ、やはりHGFによって増強したリン酸化はNK4添加によって減弱した。細胞表面のインテグリン発現に変化なく、そしてこれら腫瘍細胞一血管内皮細胞間接着、FAKのリン酸化の増強はNK4のみならず抗HGF抗体によってもブロックされたことから、HGF/c-Met経路を介してインテグリンのinside-out経路がブロックされ、結果インテグリンの活性化が抑制されたと結論づけた。来年度、これらデータを、学会並びに誌上で発表予定である。本研究は、NK4(HGFアンタゴニスト)遺伝子導入、もしくはリコンビナントNK4を添加した腫瘍細胞を用いて、細胞外基質(ECM)、血管内皮細胞への接着が抑制されるか否かを検討することで、消化器癌の遠隔転移予防に対する新しい治療戦略め開発を目的としている。まずNK4遺伝子導入CT26マウス大腸癌細胞株(CT26-NK4)のインテグリン発現の変化を、フローサイトメトリーを用いて解析した。その結果、各種インテグリンの発現はMockと同等であった。一方、in vivoマウス腹膜播種モデルにおいてNK4発現アデノウィルスを腹腔内予防投与したところ、明らかな腹膜播種抑制効果と生存率延長効果を認めた。そのメカニズムの解析において、従来より言われていたNK4の血管新生抑制効果に加え、腹膜リンパ組織である大網乳斑への癌細胞の集積を抑制することで腹膜播種予防効果を発揮している可能性を見い出した。このNK4の腹膜播種抑制効果とそのメカニズムをCT26-NK4を用いてさらに詳細に検討したところ、乳斑への接着の時点ですでに抑制されていることを、GFPを用いて定量的に証明した。さらにin vitroにおいてこのCT26-NK4と、乳斑の間質を構成するECMとの接着アッセイを行った。その結果、2価金属イオン存在下においてMockの接着はHGFによって促進されたが、CT26-NK4ではその効果が抑制されたことから、やはりインテグリンを介した接着抑制効果であることが示唆された。しかしインテグリンの発現そのものにHGF、NK4による変化は認められなかったことから、増殖因子(HGF)からのinside-out経路(細胞内シグナルを介したインテグリンの活性化)が関与していると推察され、このメカニズムの解明を今後の課題とする。
都市の内部ネットワーク

「都市の内部ネットワーク」を研究課題とするE班は、63年度中に研究会および研究打ち合わせ会をそれぞれ3回ずつ開催した。第1回目の研究会は、「任侠、無頼の世界」をテーマとし、中国、イスラム、ヨーロッパ世界のアウトローについて比較検討した。第2回は、D、E、F、S班の合同研究会であり、ここでは都市社会の基本単位である街区(ハーラあるいはマハッラ)について集中的な討論が行なわれた。第3回は、『イスラム都市』と題するアラビア語の著書を読む読書会でありこの書の内容紹介とそれにもとづく意見の交換がなされた。また研究打ち合わせ会では、研究分担者相互の情報交換を行うと共に、都市の内部ネットワークについての研究をどのように進めていくべきかが討論された。結論だけを要約すれば、人口の集中、街区の構成、神秘主義教団と職人組織との関係、祭と都市生活などE班として取りあげるべき問題は数多くあるが、個々のテーマを扱いながらも常に「都市」あるいは「都市性」とは何かを問うことの重要性が確認された。これは来年度以降の研究活動に生かされるはずである。都市研究をすすめるためには、関連図書を利用することが不可欠である。E班では研究分担者から必要文献のリストの提出を求め、これにもとづいて若干の図書資料を購入した。内訳は、アラブ、イラン、トルコ世界の都市関連図書がそれぞれ約20点づつとなっている。なお、提出された文献リストは、現在パーソナル・コンピューターによって入力中である。
光応答性誘導体化試薬の開発と高精度分離分析への適用

高速液体クロマトグラフィー(HPLC)は、医薬品、生体成分、環境成分等の分離における有用な手段であるが、極微量成分の高感度検出を行う際、測定対象物質を夾雑成分から更なる高精度に分離することが求められる。本研究では、光照射により化学的・物理的性質が変化する化学物質、フォトクロミック化合物を母格として持つ誘導体化試薬を用いる新規分離手法の開発を試みた。この方法では、フォトクロミック化合物で誘導体化された測定対象物の溶出時間を、HPLC移動相の組成を変化させることなく照射する光(可視光と紫外光)を切り替身えることにより制御することで、従来にない測定対象物質の夾雑物質がちお高精度な分離が強く期待できる。前年度に引き続き、光照射から変化するまでにかかる時間、光照射前後における化合物の安定性、溶解性などの点を考慮し、誘導体化指示薬の母核として有用なフォトクロニック化合物のスクリーングを行った。スクリーニングの結果、スピロピラン類が有用と思われこれら化合物について、HPLCを用いて可視光および紫外光照射による分離挙動の変化について調査を行った。当初は透過性チューブに充てん剤を封入したものをカラムとして利用する考えであったが、短カラム、透過性チューブ(光照射部位)、分離カラムの組合せでの分離を行っている。一方、母格への測定対象花谷物に対する反応部位の導入については、精製等の問題があり、現在継続して合成を試みている。高速液体クロマトグラフィー(HPLC)法は、医薬品、生体成分、環境成分等の分離における有用な手段である。近年、HPLCの固定相として、光や温度といった外部刺激により化学的・物理的性質が変化する化合物で修飾した充填剤が開発されている。しかし、これら外部刺激応答化合物からなる充填剤の性質変化は、分離対象物質のみならず夾雑物質の分離挙動も変化させてしまうという問題がある。そこで本研究では、外部刺激として光を選択し、光照射により化学的・物理的性質が変化する化合物を母格として持つ誘導体化試薬による新規誘導体化手法の開発及びその応用を試みた。この方法では、外部刺激応答化合物の導入された測定対象物のみがHPLC移動相組成を変化させることなく外部刺激により分離挙動が変化することから、従来にない高精度な分離が期待できる。まずこれまでに報告されている光照射により電子状態・分子形状が可逆的に変化する化合物、フォトクロニック化合物について、誘導体化指示薬の母核として有用な化合物のスクリーニングを行った。幾つかの化合物について詳細に検討し、見出したフォトクロミック化合物に、測定対象試料との反応部位を導入した光応答性誘導体化試薬の合成を行っている。