hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者の健康増進を目的とした運動・栄養の介入研究

2003年6月7月にかけて、群馬県吾妻郡中之条町において、65歳以上の高齢者約5000名(寝たきり老人や痴呆老人を除く全高齢者)を対象に、身体活動・運動と心身の健康との関係を明らかにするための総合健康調査を実施した。また、調査対象となった高齢者のうち、約300名の高齢者が身体活動・運動の実施度を客観的に測定する機器(加速度センサー付歩数計)を装着しており、月ごとにそのデータ収集を行うために中之条へ出張している。これらの調査は2001年度から継続して行っており、本年はその3年目にあたる。この研究において申請者が主に担当しているのは、特に身体活動・運動の心理社会的効果および身体活動・運動の習慣化に対する行動科学的アプローチに関する内容である。本年度の研究実施状況であるが、わが国の高齢者における客観的に測定された身体活動量に及ぼす人口統計学的(年齢、性、婚姻状況)および生物学的要因(BMI)、行動的要因(喫煙行動、飲酒行動)、心理的要因(セルフ・エフィカシー)、社会的要因(ソーシャルサポート、医師による運動の勧め)、環境的要因(自宅周辺運動環境の認知)の総合的な影響を明らかにした。その結果、わが国における健康づくり対策である健康日本21の身体活動・運動分野における歩数の数値目標を満たす高齢者は満たさない高齢者と比べて、セルフ・エフィカシーおよび自宅周辺運動環境に対して肯定的な評価を示すことが明らかになった。したがって、高齢者の介護予防、健康寿命の延伸を目指した効果的な身体活動促進プログラムを開発する際には、これらの要因を強化するための行動科学の考え方に基づいた働きかけが重要である。これらの成果の一部は、「高齢者における客観的に測定された身体活動指標の規定要因を解明するための前向き研究」としてデサントスポーツ科学に掲載予定である。また、他の調査に関しても、現在分析を終了し、論文執筆している段階である。昨年同様,2002年6月下旬7月上旬にかけて,群馬県吾妻郡中之条町において,65歳以上の高齢者約2000名(寝たきり老人や痴呆老人を除く全高齢者)を対象に,身体活動・運動が心身の健康に及ぼす影響と身体活動・運動習慣を規定する要因を明らかにするための総合健康調査を実施した.本年はこの大規模長期縦断研究の2年目にあたる.この研究は,日常生活での身体活動が睡眠・覚醒リズム(長期間バイオリズム)あるいはDNA(末梢血リンパ球のテロメア長)に及ぼす影響や,運動習慣と骨粗鬆症,肥満,生活習慣病関連遺伝子多型との関係などを検討する,広範にわたる総合的評価を行う学際的プロジェクトである.申請者が主に担当しているのは,身体活動・運動の習慣化を規定している要因を解明する研究である.総合健康調査実施時点から,調査対象となった2000名のうち,約300名の高齢者が身体活動・運動の実施度を客観的に測定する機器(加速度計)を継続装着しており,月ごとにそのデータ収集を行うために現在も中之条町へ出張している.本年度の研究実施状況として,我が国の高齢者における身体活動・運動の実施状況を明らかにするために,調査票によって測定された身体活動度および運動習慣の分析を行うとともに,加速度計によって測定された身体活動量を解析した.その結果,多くの高齢者が運動することに対して無関心であるとともに,客観的に測定された身体活動量には季節変動があることが証明された.さらに,身体活動・運動の習慣化を規定している個人的要因(セルフ・エフィカシー)の影響を明らかにした知見を論文(Am J Health Promot)として投稿している.現在は,社会的(ソーシャル・サポート,医師の勧め),環境的要因(自宅周辺の環境)が高齢者の身体活動・運動に及ぼす影響の程度を分析している段階である.2003年6月7月にかけて、群馬県吾妻郡中之条町において、65歳以上の高齢者約5000名(寝たきり老人や痴呆老人を除く全高齢者)を対象に、身体活動・運動と心身の健康との関係を明らかにするための総合健康調査を実施した。
インテグリン-ラミニン複合体の結晶構造解析による分子認識機構の解明

細胞外マトリックス中のラミニンと細胞膜上の受容体であるインテグリンを介した細胞接着は,細胞の増殖や分化など様々な細胞活動に関与する細胞生存に欠かせないイベントであるが,その分子認識機構の研究はインテグリンファミリー分子の中でも最も遅れている.その理由の一つは,これらの分子の立体構造情報がほとんどないためである.本研究では,インテグリン-ラミニン複合体の立体構造を明らかにし,その分子認識機構を詳細に解明することを目的とする.インテグリンとラミニンの複合体の立体構造を決定するためには,安定な複合体試料を得ること,そして構造が均一な試料を得ることが重要である.しかし,インテグリンとラミニンの間の結合は,両者だけで安定な複合体が形成されるほど強くはない.そこで,安定な複合体試料を調製するためには,インテグリン活性化抗体(フラグメント化抗体)やインテグリン活性化因子であるMnイオンの添加が必要である.平成30年度は,2種の抗インテグリン抗体(うち1種は活性化抗体)について,研究代表者が開発した安定なフラグメント抗体フォーマットである“Fv-clasp"に変換した試料を調製した.これらのFv-clasp試料およびMnイオンを様々な組み合わせでインテグリン,ラミニン混合試料に添加し,安定な複合体を形成する条件を網羅的に調べた結果,最適な条件を見出すことに成功した.さらに,この複合体試料を用いて結晶化スクリーニングを実施したところ,複数の条件で結晶が得られた.現在までに構造決定を行えるようなデータの取得には至っていないが,結晶が目的複合体のものであることは,結晶溶解試料の電気泳動で確認できている.インテグリン-ラミニン複合体試料については過去に全く結晶が得られていなかったことから,現在得られている複合体試料は,比較的構造が均一で,構造解析に適していることが示唆された.目的タンパク質の安定な複合体試料が得られ,結晶化にも成功しており,目的複合体試料の構造決定に向けて大きく前進した.得られた複合体試料について,引き続き結晶化条件の最適化を行っていく.またそれと並行して,クライオ電子顕微鏡を用いた構造決定も試みる.当初はX線結晶構造解析による高分解能での構造決定を目標としていたが,近年,クライオ電子顕微鏡でも高分解能の立体構造決定が可能になってきたこと,研究代表者の所属機関内にある高性能クライオ電子顕微鏡Titan Kriosが利用可能であること,さらには目的タンパク質にフラグメント抗体を結合させたことにより電子顕微鏡での観察が十分可能なサイズの試料が得られたことなどから,クライオ電子顕微鏡での構造解析も試みることにした.また,複合体の構造が得られた後は,構造の妥当性を証明するための変異体実験等を実施していく.細胞外マトリックス中のラミニンと細胞膜上の受容体であるインテグリンを介した細胞接着は,細胞の増殖や分化など様々な細胞活動に関与する細胞生存に欠かせないイベントであるが,その分子認識機構の研究はインテグリンファミリー分子の中でも最も遅れている.その理由の一つは,これらの分子の立体構造情報がほとんどないためである.本研究では,インテグリン-ラミニン複合体の立体構造を明らかにし,その分子認識機構を詳細に解明することを目的とする.インテグリンとラミニンの複合体の立体構造を決定するためには,安定な複合体試料を得ること,そして構造が均一な試料を得ることが重要である.しかし,インテグリンとラミニンの間の結合は,両者だけで安定な複合体が形成されるほど強くはない.そこで,安定な複合体試料を調製するためには,インテグリン活性化抗体(フラグメント化抗体)やインテグリン活性化因子であるMnイオンの添加が必要である.平成30年度は,2種の抗インテグリン抗体(うち1種は活性化抗体)について,研究代表者が開発した安定なフラグメント抗体フォーマットである“Fv-clasp"に変換した試料を調製した.これらのFv-clasp試料およびMnイオンを様々な組み合わせでインテグリン,ラミニン混合試料に添加し,安定な複合体を形成する条件を網羅的に調べた結果,最適な条件を見出すことに成功した.さらに,この複合体試料を用いて結晶化スクリーニングを実施したところ,複数の条件で結晶が得られた.現在までに構造決定を行えるようなデータの取得には至っていないが,結晶が目的複合体のものであることは,結晶溶解試料の電気泳動で確認できている.インテグリン-ラミニン複合体試料については過去に全く結晶が得られていなかったことから,現在得られている複合体試料は,比較的構造が均一で,構造解析に適していることが示唆された.目的タンパク質の安定な複合体試料が得られ,結晶化にも成功しており,目的複合体試料の構造決定に向けて大きく前進した.得られた複合体試料について,引き続き結晶化条件の最適化を行っていく.またそれと並行して,クライオ電子顕微鏡を用いた構造決定も試みる.当初はX線結晶構造解析による高分解能での構造決定を目標としていたが,近年,クライオ電子顕微鏡でも高分解能の立体構造決定が可能になってきたこと,研究代表者の所属機関内にある高性能クライオ電子顕微鏡Titan Kriosが利用可能であること,さらには目的タンパク質にフラグメント抗体を結合させたことにより電子顕微鏡での観察が十分可能なサイズの試料が得られたことなどから,クライオ電子顕微鏡での構造解析も試みることにした.また,複合体の構造が得られた後は,構造の妥当性を証明するための変異体実験等を実施していく.
特異的制御剤の開発によるオートファジー性細胞死の分子機序解明と白血病新治療法

ヒト白血病細胞に対しオートファジーを伴う細胞死を誘導するハイブリッドペプチドの作用機序を解析し、これまでの報告にない新しいモードの非アポトーシス型細胞死であることを見出した。また、ペプチド活性部位の絞り込みを行い、ペプチド配列の短縮化を達成した。得られたペプチドは、従来のアポトーシス誘導型抗がん剤と異なる新たな概念に基づく白血病治療薬開発の創薬ツールとして有用であると期待される。オートファジー性細胞死誘導ペプチドTat-Ram13の構造基盤、およびオートファジー関連分子のGST融合タンパク質の調製の2つを中心に検討を進めた。その成果について以下に記す。1.ペプチドミメティックスによる新規オートファジー制御剤の創製Tat-Ram13(26残基)の構造上、Ram13の5残基のモチーフが活性発現にきわめて重要であることを明らかにした。これより15残基程度までペプチドを短くできる可能性がでてきた。また、構造計算によりこの部分の構造を把握した。2.オートファジー阻害ペプチドの同定とその性格付け3.オートファジー制御剤の白血病細胞を用いた活性評価オートファジー関連分子ノックダウン細胞を調製するため、Tat-Ram13がよく効く白血病細胞株に対して、ATG5とBeclinのshRNA発現ベクターをNucleofector II(設備備品)を用いて細胞導入した。薬剤処理により安定発現株を樹立する直前の段階まで進んだ。4.オートファジー性細胞死誘導の分子機序解析Tat-Ram13の感受性を細胞株間で比較したところ、効く細胞と効かない細胞の2つに分類されることがわかった。これら細胞群のリン酸化シグナルを解析した結果、PI3キナーゼ経路の主要分子の発現の有無で明確に区分されることを見出した。オートファジー性細胞死誘導ペプチドTat-Ram13の構造基盤、細胞死誘導を規定する分子の探索、およびオートファジー関連分子に結合するペプチドの探索を行い、以下の結果を得た。1.ペプチドミメティックスによる新規オートファジー誘導化合物の創製Tat-Ram13のRam13領域(13残基)の5残基のモチーフが活性発現に必要であることを明らかにしたが、さらにAlaスキャンすることでLeu-Trp-Pheの疎水性部が重要であることを見出した。また、ニトロベンジル基を側鎖に持つアミノ酸を別途合成し、疎水性部に組み込んだペプチドミメティックを合成した。2.オートファジー性細胞死誘導の分子機序解析Tat-Ram13により細胞死を起こす細胞群と起こさない群で発現の異なる分子を探索した結果、Tat-Ram13非感受性株では、PTENやBc1-2の発現が高く、p62の発現が低いことがわかった。この変化はmRNAレベルでも維持されていた。今後、これら分子の強制発現およびノックダウンにより、Tat-Ram13の効果に違いがでるかどうか確かめる予定である。3.ファージディスプレイ法によるオートファジー阻害ペプチドの探索オートファジー関連分子(ATG5、ATG16L)のGST融合タンパク質を用いてCX7Cランダムペプチドライブリーから結合ペプチドの単離を行った。固相および磁性体による結合ファージの分離を試みたが、5回のパニングでも配列が収束しなかった。得られた配列の中から20クローンを選び、その結合特性を調べたが特異的結合ファージは得られなかった。現在、パニング条件について最適化を試みている。我々の開発したペプチドTat-Ram13とそのペプチドミメティックの白血病治療へ適用を目的とし、動物実験による抗腫瘍効果の検証と細胞死誘導機序について生化学的解析を行い、以下の結果を得た。1.動物実験による新規ペプチドミメティックの抗腫瘍活性評価CDF1マウス腹腔内にマウス白血病細胞株L1210を接種し、腫瘍モデルを作製した。接種2日後からTat-Raml3およびペプチドミメティック化合物(Dアミノ酸含有)を0.2mg/匹を2日毎に2週間にわたり腹腔内投与し、腹水量の変化と生存日数を調べた。その結果、化合物処理群と未処置群で両値は変わらず、期待した抗腫瘍効果は見られなかった。この理由として、腹腔内投与での希釈による作用減弱が考えられ、評価に適した白血病動物モデルの構築が必要と考えられた。2.オートファジー性細胞死誘導の分子機序解析TatRam13で誘導される細胞死がオートファジー過剰亢進によるものか否か確かめるため、関連分子ATG5を発現低下させたJurkat細胞を用いて細胞死誘導を検討した。その結果、shRNA発現ベクター導入による発現低下の有無で細胞死感受性が変化しなかったことより、オートファジーは細胞死の直接要因ではなく二次的結果であると考えられた。そこで、誘導される細胞死について細胞死前後の蛍光顕微鏡観察とウェスタンブロットによる分子発現解析を行ったところ、Tat-Ram13添加後に細胞膜の物質透過性が亢進すること、核内タンパク質の消失といった特異な現象が観察された。これらは、ネクローシスおよび最近報告されたネクロトーシスとは明らかに異なっていた。

動物実験での効果検証はできなかったが、Tat-Ram13で誘導される細胞死は、既報の何れにも属さない新規な現象である可能性が高く、白血病治療でのアポトーシス耐性克服につながると期待される。
長ギャップ放電を用いた高効率オゾン生成装置の開発

オゾンは、酸素原子と分子の結合によって作られる。酸素分子が酸素原子に解離するエネルギーは5.1eVであるから放電空間の電子の平均エネルギーがこの近辺にあれば最も効率よくオゾンを作ることができる。従来のオゾナイザーは、(金属・石英ガラス)-微小ギャップ-(石英ガラス・金属)の構成を基本構造としている。これは、放電原理からみれば、ストリーマ放電部に存在する高電界放電現象を利用して、高い平均電子エネルギー領域を発生させているものである。細線と平板の電極配置で、細線に急峻なパルス高電圧を印加すると、細線全体にわたって、強いストリーマ状放電が発生し、平板に達する。この現象を用いれば、広い放電空間に高電界放電を発生させることが出来るので、現在のオゾナイザーの欠点であるギヤップが狭いことからくる、後続放電によるオゾン破壊が減少して、オゾン生成効率を向上させることが出来る。アーク放電はオゾンを熱で破壊するので、アークへの移行を避けつつ大電力を放電ギャップに注入するために、放電安定化部を導入した。これは、2個の微少ギャップを直列にしたものである。交流高電圧は放電安定化部のスイッチ作用で急峻なパルスを形成してオゾン生成部に加えられる。さらに、オゾナイザー細線電極はLC共振によって、急峻な振動パルス電圧が発生するように回路調整を行った。これらの実験は商用周波数の交流電源で行った。生成効率は改善されたが、オゾン発生量が低いので、電源周波数をKHZまで高める実験を継続する予定である。3年度の研究を継続する。これに加えて、電源部の改良を行う。パルス高電圧の発生に、コンデンサーの充放電を用いると、原理的にエネルギー効率は5割以上に達することが出来ないので、パルス高電圧発生部分にサイリスタを用いたパルス回路にする研究を行う。オゾンは,酸素原子と分子の結合によって作られる。酸素分子が原子に解離するエネルギ-は約5evであるから放電空間の電子の平均エネルギ-がこの近辺にあれば最も放率よく酸素分子を解離できる。したがってオゾン生成効率も高くなる。平均エネルギ-の高い電子群はア-ク放電,グロ-放電,それらの陰極降下部,負性コロナ放電,あるいは正の定常コロナ放電では得ることが出来ないことが今年度の研究でより明確になった。唯一の方法は正極性ストリ-マ放電である。従来形(Siemens形)のオゾナイザ,増田(東大名誉教授)形オゾナイザは,いずれもこの放電を狭い空間領域で利用したものであると言える。狭い空間で放電を繰り返し生成すると,前の放電で生成されて滯留しているオゾンが次の放電によって破壊されてしまう。このことがオゾン生成効率を低下させている大きな原因の一つである。これを避ける方法として,多数の正針を20mm以上平板から離した放電管を作った。各正針には少容量のセラミックコンデンサ放電によってnsecで立上る急峻パルス電圧を,それぞれ独立回路から供給した。コンデンサの充放電には多接点球ギャップ回転スイッチを開発し用いた。コンデンサ容量,充電電圧,回転スイッチの入切回数を変化させてオゾン生成量を計測した。正のストリ-マ放電のオゾン生成量が最も大きいこと,ギャップが長いので生成されたオゾンの破壊が少いこと等が明確になった。オゾナイザは照声放電あるいはオゾナイザ放電として有名な,電極一誘電体-1mm程の放電ギャップ-電極の構造に交流(50100KHZ)を印加する方式が主流となって,小形から超大形機まで使われている。この方式の長所はギャップに大電力を注入してもアーク放電に移行しない点にある。

オゾン生成には平均電子エネルギーを高めることが最も重要であるが,これにはストリース放電(正極性)を利用するのが最も優れている。現在多用されているオゾナイザは高電界を加えられる点,放電がストリーマ放電である点極めて優れている。しかし,放電ギャップ部の巾が狭いのが欠点である。短ギャップ放電によって生成されたオゾンが続く放電によってたたかれ破壊されてしまうことになる。これを避けるために長ギャップ,正極性ストリーマ放電を高頻度で発生させてオゾンを作る方式を開発している。長ギャップオゾン生成部に高電圧を供給するために,回転ギャップを直列に接続して,スイッチ機能を持たせた。即ち,低インダクタンスのコンデンサに貯えた電荷を回転球ギャップが放電して,オゾナイザの長ギャップ針一平板電極に印加することにより急峻な立上りパルス電圧を発生させて,ストリーマ放電を促進している。オゾン生成量は印加電圧のほゞ2乗に比例して増加しており,回転球ギャップの回転速度に比例して増加している。(オゾン生成量/電力)は,存来形のものより1.2倍程優れている。昨年度までは、長ギャップ放電を実現するために、20mm間隔の針平板ギャップに回転スイッチを介して、高速に立ち上がるパルス状電圧を加える方式を用いた。この場合には、先行するパルス電圧印加によって放電ギャップが充電されてしまい、ギャップにストリーマ放電が出現する頻度が減少するので、結局オゾン収率が低くなった。これを避けるためには放電ギャップの残存電荷を逃がす必要がある。放電ギャップに並列に抵抗を接続することによってストリーマ放電の出現頻度を高めることができたので、単位時間当りのオゾン生成量を増すことはできたが、抵抗による電力損失が増大したので、単位入力電力当りのオゾン生成量は減少した。今年度は、放電安定化部を開発した。これをオゾン生成用針平板ギャップに直列に接続することによって、誘電体を介した現用されているオゾナイザーと同じ放電、すなわち交流電圧が零点を通過して、正であれ負であれその振幅を増大していく期間は放電が発生する放電状態を、針平板ギャップに実現することができた。これによって、オゾン生成量、効率共に増大することができた。放電安定化部は、球電極・1.5mmギャップ・球電極・1.5mmギャップ・球電極の構造を持つ。
DNA損傷応答からみた，Barrett食道癌ハイリスク群抽出と異型上皮の質的判別

本研究の目的は,Barrett食道癌の発生母組織を推定することである.従来,Barrett食道癌は腸上皮化生粘膜を母組織として発生すると考えられてきたが,噴門腺型粘膜がBarrett食道癌の発生母組織となるかは明らかでない.表在Barrett食道癌49例に対して免疫染色(CDX2, CD10, MUC2, MUC5AC, MUC6)を施行し,腫瘍隣接粘膜の質および腫瘍自体の形質を検討した.腫瘍径と腸上皮化生粘膜の隣接頻度は相関せず,Barrett食道の広がりと相関した.小型腫瘍(径10 mm以下)の約7割は噴門腺型粘膜のみと接していた.微小腫瘍(径5 mm以下)の約半数は胃型腫瘍で,それ以上の径の腫瘍に比して有意に胃型腫瘍の頻度が高かった.また胃型腫瘍細胞および小型腫瘍隣接噴門腺粘膜にはCDX2が発現していた.以上の結果より,Barrett食道における腸上皮化生は前癌状態ではなく副現象(epiphenomenon)であること,およびCDX2陽性の噴門腺型粘膜が発生母組織である可能性が改めて示唆された.蛍光免疫染色による評価項目(gamma-H2AX, 53BP1)はバーチャルスライドによる取り込み後に行う予定であったが,バーチャルスライド機器の取り込み条件設定中で,結果はまだ出ていない.蛍光免疫染色による評価項目(gamma-H2AX, 53BP1,およびこれらの二重染色)はバーチャルスライドによる取り込み後に行う予定であるが,バーチャルスライド機器の取り込み条件設定に時間を要している(特にESD検体において).バーチャルスライド機器の取り込み条件設定を確定する.その後,DNA二重鎖切断(DSB)を検出するgamma-H2AXに対するモノクローナル抗体による酵素抗体免疫染色・蛍光抗体免疫染色を行い,上皮の質ごとにその核内発現様式(ドット状集積またはびまん性集積)と標識率を算出する.次に,癌抑制遺伝子であるp53の上流でDNA損傷修復仲介因子として重要な役割を担っているp53-binding protein (53BP1)と,gamma-H2AXに対するモノクローナル抗体による二重蛍光免疫染色を行い,早期DNA損傷修復応答を検出する.とくに53BP1とgamma-H2AXの共局在の有無に注目することで,早期DNA損傷修復応答の状況を解明する.本研究の目的は,Barrett食道癌の発生母組織を推定することである.従来,Barrett食道癌は腸上皮化生粘膜を母組織として発生すると考えられてきたが,噴門腺型粘膜がBarrett食道癌の発生母組織となるかは明らかでない.表在Barrett食道癌49例に対して免疫染色(CDX2, CD10, MUC2, MUC5AC, MUC6)を施行し,腫瘍隣接粘膜の質および腫瘍自体の形質を検討した.腫瘍径と腸上皮化生粘膜の隣接頻度は相関せず,Barrett食道の広がりと相関した.小型腫瘍(径10 mm以下)の約7割は噴門腺型粘膜のみと接していた.微小腫瘍(径5 mm以下)の約半数は胃型腫瘍で,それ以上の径の腫瘍に比して有意に胃型腫瘍の頻度が高かった.また胃型腫瘍細胞および小型腫瘍隣接噴門腺粘膜にはCDX2が発現していた.以上の結果より,Barrett食道における腸上皮化生は前癌状態ではなく副現象(epiphenomenon)であること,およびCDX2陽性の噴門腺型粘膜が発生母組織である可能性が改めて示唆された.蛍光免疫染色による評価項目(gamma-H2AX, 53BP1)はバーチャルスライドによる取り込み後に行う予定であったが,バーチャルスライド機器の取り込み条件設定中で,結果はまだ出ていない.蛍光免疫染色による評価項目(gamma-H2AX, 53BP1,およびこれらの二重染色)はバーチャルスライドによる取り込み後に行う予定であるが,バーチャルスライド機器の取り込み条件設定に時間を要している(特にESD検体において).バーチャルスライド機器の取り込み条件設定を確定する.その後,DNA二重鎖切断(DSB)を検出するgamma-H2AXに対するモノクローナル抗体による酵素抗体免疫染色・蛍光抗体免疫染色を行い,上皮の質ごとにその核内発現様式(ドット状集積またはびまん性集積)と標識率を算出する.次に,癌抑制遺伝子であるp53の上流でDNA損傷修復仲介因子として重要な役割を担っているp53-binding protein (53BP1)と,gamma-H2AXに対するモノクローナル抗体による二重蛍光免疫染色を行い,早期DNA損傷修復応答を検出する.とくに53BP1とgamma-H2AXの共局在の有無に注目することで,早期DNA損傷修復応答の状況を解明する.
カンボジア北部山岳地域クメール寺院のインベントリー作成

カンボジア北部山岳地域、すなわち現在のプレア・ヴィヒア州を中心とした古代クメール寺院遺構のインベントリー作成を目指し、資料調査と現地踏査により様々なデータを収集すると共に、それらのドキュメンテーションの手法について検討した。資料調査ではフランス極東学院による未刊行の調査資料についてデジタル・データ化を行った。現地踏査ではGPSを用いて各遺跡の位置情報を取得し、それらをGIS上で地形データ(DEM)と統合した。本研究は、古代カンボジアに繁栄したクメール帝国の広域的理解を目的として、特に北部山岳地域に造営された寺院遺構のインベントリーを作成するものである。これらは概して、平野地に展開したアンコールの寺院遺構とは異なる様相を呈しており、山頂を志向する長い軸線を有する縦深型伽藍構成を特徴とすることが、従来の研究でも指摘されてきた。インド渡来の建築文化を受容し、土着の技術を用いて変容させていく過程において、ダンレック山脈を中心に整備された一大宗教拠点は、東南アジア基層文化としての「高地崇拝」の発現として注目される。本研究では、既存資料と現地調査に基づく遺跡インベントリーの作成を通じて、「聖地」の発展過程を再考することを目的としている。平成22年度は、コー・ケーをはじめとして、プレア・ヴィヘア州(クーレン地区、チョアン・スラム地区)、およびシェム・リアップ州のクーレン山近傍に分布する縦深型の寺院遺構を対象としたジェネラル・サーベイを実施し、GPS測位および簡易実測、周辺環境調査、建築意匠・散乱遺物の記録等を行った。とりわけ周壁を前後に二つ接続した「日の字型」伽藍の発生が10世紀中葉に位置付けられることから、縦深型寺院発展の系譜の作成を試みている。資料調査では、フランス極東学院所蔵の「パルマンチエ資料」をはじめとして、未刊行の研究資料の収集と電子化を進めている。これらはpdfにて研究者向けに公開予定である。平成23年度は、プレア・ヴィヒア寺院の踏査を行った。安全上の問題から、トータルステーションやレーザー測距等の機材を使用した実測が不可能であったため、手作業での簡易な測量と、建築装飾に関するインベントリー、並びに、既往研究によって指摘されていた改造の痕跡について目視観察による調査を実施した。なお、この作業にあたっては、早稲田大学大学院生2名の協力を得た。同寺院は2008年のユネスコ世界遺産登録にあたり、様々な分野の専門家による調査がなされているが、実測図面としては1939年に出版されたH.Parmentierによるものが最新であり、再測量と実測図面作成、既往研究の詳細な検討が大きな課題となっている。本研究により実施した改造痕跡調査の概要については、次回日本建築学会大会学術講演会において報告する予定である。踏査困難な場所に位置する遺跡の情報集積にあたっては、リモートセンシングとGISの活用が有効である。本研究では、対象地域の地形データ(DEM)をsrtm及びASTERから入手し、GPS測位によって取得した遺跡の位置情報を、これに重ねて格納した。現在の地形及び水系が寺院造営時のそれと大きく変わらないものと考えるならば、遺跡の分布状況、立地環境をDEMの中で俯瞰的に捉えることができる。プレア・ヴィヒア寺院を中心とする山岳寺院の分布状況、立地環境の解明には、さらなる調査研究が要されるが、リモートセンシングとGISを用いた古代クメール遺跡の情報整理と都市発展史の再考察は、本年度より科学研究費補助金・若手(B)「GISを用いた古代クメール都市発展史の復原的研究」(研究課題番号:24760529)にて継続予定である。
チャカルタヤでの太陽中性子の観測

平成5年度前半は名古屋大学特定研究経費等を用いて観測に必要なシンチレータを製作した。このシンチレータは、荷電粒子と中性子を弁別し、宇宙線荷電粒子によるバックグラウンドを除去するためのアンチカウンターとして製作された。また、データ読み出し、記録に必要な回路系を購入した。国内での動作試験の後、これらの観測装置を船便でボリビアに発送した。平成6年1月に松原が、2月に村木がボリビアに渡航し、現地の研究者とともに観測装置の設置・組み立てを行い、3月8日より運転を開始した。これにより、既存の観測装置と比較して帯電粒子によるバックグラウンドは1/3に減少し、S/N比が2倍向上した。検出器の有効検出面積は4m^2で、赤道高山にあるため(南緯16°、高度5250m)、世界に既存の太陽中性子検出器の中では最も感度のよい観測装置となった。平成5年7月にカナダのカルガリ-で宇宙線国際会議が開かれたが、会議の場であらためて太陽中性子観測の重要性が認識された。チャカルタヤの新検出器は、名大太陽地球環境研究所が東大宇宙線研究所の乗鞍観測所に有する太陽中性子望遠鏡試作機とともに、中性子と陽子の識別ができること、中性子のエネルギーが測定できることを利点としている。従来の太陽中性子モニターでは得られない特長であり、国際会議の場でも関心を呼んだ。またチャカルタヤは、日本の真夜中に太陽が南中し、24時間ネットワークへの第一歩を踏み出した。平成6年度前半は得られたデータを解析をし、粗解析から太陽中性子イベント探索まで誰でも簡単にできるルーチンを開発した。観測で得られたデータは8mmテープに記録されているが、前年度末にサンアンドレス大学側にワークステーションが導入されたのを考慮して、8mmテープからデータをワークステーションのディスクにコピーして保存する方法を確立した。平成6年8月にデータ収集回路の一部が故障したが、現地研究者の努力でデータ収集の中断には至らなかった。平成6年11月に松原がボリビアに渡航して、チャカルタヤでこの故障箇所を修理し、このような問題が起きないように改善作業を行なった。この際観測装置を構成する各検出器が非常に安定に働いていることが確認された。また、日本で作ったデータ記録・データ解析のソフトウェアをサンアンドレス大学のワークステーションに委嘱し、今後の日本へのデータ配送、データ解析の進め方に関して議論を行ない体制を整えた。平成7年8月に村木が渡航し、回路系の点検を行なった。大まかな運転状況としては、順調であった。しかし、平成6年11月からのデータをよく見ると必ずしも安定に動いていないチャンネルもあり、現地の研究者等がチェックすべき項目の再整理を行なった。平成8年3月には松原が渡航し、現地の研究者等と議論を行ない、基本的に日本人がいない状況での観測体制に関しての確認を行なった。チャカルタヤにおける太陽中性子の観測は、平成9年から始まる次期太陽活動期には格別に重要となる。検出器・データ収集回路・オンラインプログラムとも日本で開発したものを持ち込んでいるため、故障等起こった場合の対処が問題であるが、現地にはマニュアル類を用意してある。それでも駄目な場合にはFAX、電子メールでの連絡により対応することを現在考えている。この間太陽活動は活発ではなかったので、物理的な結果はまだ得られていないが、観測状況については平成7年9月にローマで開かれた宇宙線国際会議で発表した。また、これは本国際学術の経費で行なったものではないが、平成8年の2月から3月にかけて太陽大学核物理センターの加速器によりエネルギーのわかっている中性子を検出器に当てるビームタイムを得ることができた。ボリビアにあるのと同じタイプの検出器を作り、検出器の中性子に対する検出効率やエネルギー分解能を調べた。詳細な解析にはまだ時間がかかるが、シミュレーションから期待された結果とほぼ同様の結果が得られ、本観測でこれから得られる結果について不確定要素はなくなった。

観測で得られたデータは8mmテープに記録されているが、前年度末にサンアンドレス大学側にワークステーションが導入されたのを考慮して、8mmテープからデータをワークステーションのディスクにコピーして保存する方法を確立した。平成6年8月にデータ収集回路の一部が故障したが、現地研究者の努力でデータ収集の中断には至らなかった。平成6年11月に松原がボリビアに渡航して、チャカルタヤでこの故障箇所を修理し、このような問題が起きないように改善作業を行なった。この際観測装置を構成する各検出器が非常に安定に働いていることが確認された。また、日本で作ったデータ記録・データ解析のソフトウェアをサンアンドレス大学のワークステーションに委嘱し、今後の日本へのデータ配送、データ解析の進め方に関して議論を行ない体制を整えた。平成7年8月に村木が渡航し、回路系の点検を行なった。大まかな運転状況としては、順調であった。しかし、平成6年11月からのデータをよく見ると必ずしも安定に動いていないチャンネルもあり、現地の研究者等がチェックすべき項目の再整理を行なった。平成8年3月には松原が渡航し、現地の研究者等と議論を行ない、基本的に日本人がいない状況での観測体制に関しての確認を行なった。チャカルタヤにおける太陽中性子の観測は、平成9年から始まる次期太陽活動期には格別に重要となる。検出器・データ収集回路・オンラインプログラムとも日本で開発したものを持ち込んでいるため、故障等起こった場合の対処が問題であるが、現地にはマニュアル類を用意してある。それでも駄目な場合にはFAX、電子メールでの連絡により対応することを現在考えている。この間太陽活動は活発ではなかったので、物理的な結果はまだ得られていないが、観測状況については平成7年9月にローマで開かれた宇宙線国際会議で発表した。また、これは本国際学術の経費で行なったものではないが、平成8年の2月から3月にかけて太陽大学核物理センターの加速器によりエネルギーのわかっている中性子を検出器に当てるビームタイムを得ることができた。ボリビアにあるのと同じタイプの検出器を作り、検出器の中性子に対する検出効率やエネルギー分解能を調べた。詳細な解析にはまだ時間がかかるが、シミュレーションから期待された結果とほぼ同様の結果が得られ、本観測でこれから得られる結果について不確定要素はなくなった。当該年度前半は名古屋大学特定研究経費等を用いて観測に必要なシンチレータを製作した。このシンチレータは、荷電粒子と中性子を弁別し、宇宙線荷電粒子によるバックグラウンドを除去するためのアンチカウンターとして製作された。また、データ読み出し、記録に必要な回路系を購入した。国内での動作試験の後、これらの観測装置を船便でボリビアに発送し、平成6年1月に荷物が現地に到着した。これに合わせて平成6年1月に松原が、2月に村木がボリビアに渡航し、現地の研究者とともに観測装置の設置・組み立てを行い、3月8日より運転を開始した。本研究により、現有の観測装置と比較して荷電粒子によるバックグラウンドは1/3に減少し、S/N比が2倍向上した。
英語教育における高大連携－学校の序列化を超えた価値の創造

学習指導要領が改訂され、大学入試に大きな変化がもたらされている昨今、高等学校をめぐる状況は混沌としている。高校生の大半が英語が重要だと認識しているが、その半数近くが英語に対して苦手意識を持っている。さらに、自分が大人になった時には英語を使う必要がある世の中になっていると考える高校生が多い反面、実際に自分が英語を使って仕事をするイメージを持っている高校生は少ない。このように、英語学習がどこか「他人事」になってしまっている状況には大きな問題があると言わざるを得ない。本研究は、英語に苦手意識を持つ高校生が多く在籍する私立高等学校をフィールドとし、その進学コースの生徒(各学年約60名)と担当教員2名を中心として高大連携の立場から協働を試みるものである。高大の教員が協働し学び合うことにより、高校生が大学や社会生活につながる意欲を高めることのできる英語教育を実施し、教員が高い意識と教育力を持つことができるようになるのが目標である。優秀な高校生を早いうちから大学の現場に招き入れる高大連携とは異なる目標である。2018年度は研究の初年度であった。筆者の本務校と高等学校が距離的に離れていることから、訪問は週末中心の限定的なものとならざるを得ない。2ヶ月に1回の訪問時には、担当教員との打合せ、授業参観などを中心に実施し、訪問できない期間には、インターネットを通して詳細に意思疎通を行った。具体的には2018年度は2018年4月、6月、11月、2019年2月、3月の計5回訪問した。2018年7月にはオンラインによるアンケート調査第1回、2019年3月には第2回を実施した。第1回アンケートの結果は、2018年12月に行われた第10回日本リメディアル教育学会九州・沖縄支部大会で発表した。2019年度はこれら2回のアンケート結果をより詳細に分析し、さらに研究を進める予定である。おおむね順調ではあるが、2018年夏に筆者の家族が緊急入院(翌月に死去)したため、看病等の必要があり、研究及び研究発表の予定をキャンセルせざるを得ない状況があった。いろいろな状況が少し落ち着いた後で研究を再開した。アンケート調査などはおおむね予定していた時期に実施することができたが、当初2018年度に予定していたホームページ開設ができなかった。これは、予算の見積が当初の考えより高額であったことも原因の一つであった。2019年度はこれをどのように進めるか、改めて熟考したうえで進めていく予定である。2019年度は、本務校から学外研修が認められたため、研究を加速する。2018年度は2ヶ月に1回だった高校訪問を毎月行い、高校の状況を把握し、教員と生徒とより強い信頼関係が築けるように努力する。そのうえで、2019年夏には第3回アンケート調査を実施し、高校生がどのようなサポートを必要としているかより詳細に把握する。2019年後半には、教育関係の学会で発表し、論文を執筆することを目指す。研究結果を広く公開することにより、類似の問題を抱える高等学校などに情報提供ができることを目指す。

これは、予算の見積が当初の考えより高額であったことも原因の一つであった。2019年度はこれをどのように進めるか、改めて熟考したうえで進めていく予定である。2019年度は、本務校から学外研修が認められたため、研究を加速する。2018年度は2ヶ月に1回だった高校訪問を毎月行い、高校の状況を把握し、教員と生徒とより強い信頼関係が築けるように努力する。そのうえで、2019年夏には第3回アンケート調査を実施し、高校生がどのようなサポートを必要としているかより詳細に把握する。2019年後半には、教育関係の学会で発表し、論文を執筆することを目指す。研究結果を広く公開することにより、類似の問題を抱える高等学校などに情報提供ができることを目指す。2018年度に予定していたホームページの構築が高額のためできなかった。そのため、2019年度に再度見積を行い、可能と判断すれば構築する予定である。
燃料電池の高性能化に関する研究

(1)固体電解質型高温燃料電池高性能化の研究この型の電池電池内の熱収支について検討を行い、電池内部の温度分布を明らかにし、それに応じて電池内にかかる応力を評価し、電池設計の指針を示した。SrCeO_3などのプロトン導電性固体を電解質に用いることを新しく提案し、高い性能の電池となることを示した。多孔性のLa_<0.6>Ca_<0.4>MnO_3をカソードに用いたときの電解質との相互作用、雰囲気、温度の影響を調べ、過電圧の低減、耐食性向上の両面から、優れたカソードをつくるための指針を得た。さらに、ランタン不足の(La,Sr)_<1-×>MnO_3をカソードに用いれば長時間安定であることを明らかにした。(2)溶融炭酸塩型高温燃料電池高性能化の研究この電池については電極の安定性に重点を置いて研究した。多孔性ニッケル電極をタングステンで改質することにより、高い耐食性と触媒性を示すアノードが得られた。また、複合電着被覆法を新しく提案し、アノードに銅・ニッケル合金が適することを示した。さらに、電解液に炭酸リチウム・炭酸ナトリウム混合塩を用い、それに鉄を添加してニッケルフェライトを作成するのがよいことを明らかにした。(3)直接型アルコール燃料電池高性能化の研究燃料にメタノールを用い、それの有効利用を目指して、メタノールを溶解した硫酸を電解質に用いる新しい電池を対象に、安価な高活性触媒の探索と反応促進のための電極構造の設計について研究を行った。炭素繊維に白金とルテニウムの二元系合金を熱分解法あるいはスパッタ法で担持させた電極はアルコールのアノード酸化に対して高い触媒作用を示した。また、高比表面積担体を用い、触媒を分散すると同時に、ポリエチレン薄膜を被覆し、フッ素化することにより、長寿命、高活性電極が得られることを明らかにした。
酸化ストレスによるストレス顆粒形成の制御

細胞内ストレス顆粒は、ヒ素や低酸素などの特定のストレス刺激に応答して一過性に細胞質内に形成される構造体で、細胞の生存に重要な役割を果たす。本研究では、ストレス顆粒の多機能性の解明を目指し、新規ストレス顆粒局在因子の探索、及び複合ストレス条件下でのストレス顆粒形成制御機構の解析を行った。その結果、1)新規ストレス顆粒局在因子として同定したUSP10がストレス顆粒の安定性に寄与することを見出した。また、2)酸化条件下ではストレス顆粒形成が阻害されることを明らかにした。細胞はヒ素や低酸素などの特定の種類のストレス刺激に応答して細胞質内にストレス顆粒と呼ばれる一過性の構造体を形成する。細胞質内ストレス顆粒は、タンパク質の翻訳を一時的に停止し、細胞損傷を防ぐための構造体であると考えられて来た。しかし、申請者のこれまでの研究から、ストレス顆粒は複合ストレス条件下で、他のストレス応答機構と相互作用し、細胞の生存に寄与する新しい機能を持つことが明らかになった。そこで本研究では、複合ストレス条件下でのストレス顆粒形成の制御に焦点をあて、ストレス顆粒形成制御機構を明らかにするとともに、病態におけるストレス顆粒の細胞生存への寄与を検証する。アルツハイマー病や筋萎縮性側索硬化症(ALS)に代表される神経変性疾患では、細胞に小胞体ストレスと酸化ストレスの両方が誘導されることが知られるが、病態における両ストレスの相互作用の詳細には不明な点が多い。小胞体ストレスは、翻訳開始因子eIF2αのリン酸化を介してストレス顆粒を誘導するが、活性酸素などの酸化ストレスによるストレス顆粒形成制御に関してはほとんど報告がない。そこでまず、U20S細胞に酸化ストレスとして過酸化水素を添加し、ストレス顆粒形成に与える影響を検証した。次に、ストレス顆粒形成の核となることが知られる数種類の分子に着目し、酸化ストレス依存的に酸化修飾を受ける因子の同定を行った。更に酸化のターゲットとなるCys残基を同定し、Ser残基に置換した変異体を細胞に過剰発現させた時に、ストレス顆粒形成に与える影響を検証した。次年度は更に、小胞体ストレスと酸化ストレスがストレス顆粒形成に与える相互的な作用を検証し、病態への関与を解明する。細胞質内ストレス顆粒はタンパク質の翻訳を一時的に停止し、細胞損傷を防ぐための構造体であると考えられてきた。しかし申請者のこれまでの研究から、ストレス顆粒は複合ストレス条件下で、他のストレス応答機構と相互作用し、細胞の生存に寄与する新しい機能を持つことが明らかになった。そこで本研究では、生体内の複合ストレス環境のモデルとして、小胞体ストレスと酸化ストレスが誘導される神経変性疾患に着目し、神経細胞における複合ストレス条件下でのストレス穎粒形成制御と、細胞生存への寄与の解明を目指した。当該年度は、はじめに培養細胞を用いた実験により酸化ストレスが小胞体ストレスによるストレス穎粒形成を抑制することを見出し、その抑制分子メカニズムの詳細な解析を行った。先行研究から、翻訳開始因子であるeIF2αがリン酸化されることがストレス穎粒形成のトリガーとなることが知られている。一方、酸化ストレスはeIF2αのリン酸化を阻害することなくストレス穎粒形成を抑制することが明らかになった。これまでにストレス顆粒形成を抑制する刺激は報告がないため、本研究で得られた知見の学術的重要性は高い。次に、実際に神経変性疾患において、神経細胞内に生じる酸化ストレスが小胞体ストレスによるストレス穎粒形成を抑制し、その結果細胞死が促進されるかを検証した。はじめに、疾患モデル細胞として伸長ポリグルタミン鎖を発現誘導できる安定細胞株を樹立した。次に、伸長ボリグルタミン鎖の発現、細胞内蓄積に依存して、細胞内に小胞体ストレス及び酸化ストレスが誘導されることを確認した。このモデル細胞を用いて、酸化ストレスと小胞体ストレスが同時に誘導されている際には、ストレス顆粒の形成が抑制されていることを確認した。
有機半導体単層２分子膜を用いた分子認識センサ機能の開拓

単層2分子膜型の有機半導体という、細胞に似た構造の人工薄膜を用いて生体模倣センサ機能を検討する。はじめに、薄膜トランジスタ(TFT)を周囲のガス環境を変えた中で動作させ、そのTFT特性の系統的な変化から、周囲の極性分子ガス濃度の計測、および繰り返し耐性を調べる。以上をもとにポリマーフィルム上に電極を印刷構築し、フレキシブルセンサを作製・駆動させる。さらに、基板をもたない独立2分子膜構築技術の確立に従事する。脂質分子を用いた独立2重膜とは異なり、有機半導体を用いた独立単層2分子膜を構築することで、従来のストキャスティックセンサの常識を覆す、長寿命のイオンチャネル内包型センサ機能の開拓に努める。
球面状反射板の航空機、交通及び一般(屋内)騒音制御への応用

本研究は、ジェット・スクリーチの発生機構に関わる渦擾乱と衝撃波の干渉及びせん断層の不安定との共鳴機構を明らかにし、素の応用を図る.(1)音波のコヒーレンスを同定するため、レーザーによる音波検出装置を設計、製作に取り組んでいる.(2)また、シュリーレン装置と高速度カメラにより、球面反射板を取り付けた場合の流れ場の変化を観測した.その結果、球面反射板を取り付けることにより、ノズル出口における音波が相殺され、不安定波の励起作用を停止したため、擾乱の発生が弱められ、衝撃波との干渉力も減少し、衝撃波構造が乱されること無く下流まで続くことが確認された.この観察は、球面反射板に明けたスリットを通して行なった.球面反射板にスリットを明ける場合の消音効果の変化も調べた。スリットを設けることにより消音効果のレベルは低下するが、スクリーチの相殺は可能であった.(3)平面反射板を音響相殺が発生する位置に設置し、流れ場の変化を観測し、適切な球面板をノズル出口に設置した場合と同じ現象を観測した.(4)球面反射板を気流中に設置した場合の抵抗力の測定の準備を行なった.(5)球面反射板をダクト中に設置した場合の性能調査の準備を行なった.本研究は、ジェット・スクリーチの発生機構に関わる渦擾乱と衝撃波の干渉及びせん断層の不安定との共鳴機構を明らかにし、素の応用を図る.(1)音波のコヒーレンスを同定するため、レーザーによる音波検出装置を設計、製作に取り組んでいる.(2)また、シュリーレン装置と高速度カメラにより、球面反射板を取り付けた場合の流れ場の変化を観測した.その結果、球面反射板を取り付けることにより、ノズル出口における音波が相殺され、不安定波の励起作用を停止したため、擾乱の発生が弱められ、衝撃波との干渉力も減少し、衝撃波構造が乱されること無く下流まで続くことが確認された.この観察は、球面反射板に明けたスリットを通して行なった.球面反射板にスリットを明ける場合の消音効果の変化も調べた。スリットを設けることにより消音効果のレベルは低下するが、スクリーチの相殺は可能であった.(3)平面反射板を音響相殺が発生する位置に設置し、流れ場の変化を観測し、適切な球面板をノズル出口に設置した場合と同じ現象を観測した.(4)球面反射板を気流中に設置した場合の抵抗力の測定の準備を行なった.(5)球面反射板をダクト中に設置した場合の性能調査の準備を行なった.
強いATPの血清アルプミンへの吸着の生理的意義は何か

アルブミンはATPとは相互作用をしない「不活性」なタンパクと考えられている.しかし,ATP依存系やATPase活性が血清アルブミンの存在によって影響を受けることが報告されている.ATPが血清アルブミンに吸着することを限外ろ過法およびNMRにより示した.pH依存性,イオン強度依存性について詳細な検討を加えた.NMRのデータから,ATPのどの部分がタンパクと相互作用しているかを明らかにした.滴定型カロリメトリーを用いて,吸着におけるΔH^○,ΔG^○,ΔS^○を5°C35°Cで求め,吸着の熱力学的性質について検討した.photo-affinity labelingによって,ATPのアルブミンの吸着部位を推定した.3種類のラベル剤を合成し,8-N_3-εATPが最適であることを見いだした.このラベル剤を用いてATPの結合部位はサイトIの近傍であることを明らかにした.サイトI結合物質がATPのアルブミンへの結合をnon-competitiveに阻害することは,この結論を支持する.photo-affinityの実験データの詳細な検討により,2カ所の吸着部位が推定されたが,結合実験からは結合部位数は1であり,一見矛盾する結果となるが,2カ所の吸着部位が直列的につながっていると推定し,報告されているアルブミンの結晶構造から,この推定は妥当であると推論した.この吸着部位の内の1つは,Clの結合部位であることを明らかにした.申請時の予備実験の結果であるATPがアルブミンに結合することを確かめ、その結合を限外ろ過法およびNMRによって詳細に調べた.結合はpH依存的であった.Scatchardプロットにより、pH5.4,6.4および7.4で、解離定数はそれぞれ13,40および120μMであった.pH8.4では結合しなかった.ATP:アルブミンの結合比はすべてのpHで1:1であった.アルブミンの2量体にはATPは結合しなかった.この解離定数は^<31>P-NMRの化学シフトから求められた値と良く一致した.アデノシンは結合を阻害しなかったが、GTP、dCTP、ADP、UTP、AMP、リン酸およびピロリン酸の阻害定数は、それぞれ、25,32,36,50,130,1000および186μMであった.ラウリン酸やパルミチン酸のような脂肪酸はATPの結合を妨害しなかった.ワルファリンは結合を非拮抗阻害した.C1^<-1>は拮抗阻害し、その阻害定数は20mMであり、その値はClのBSAに対する第2結合部位に近いので、ATPはClの第2結合部位に結合すると結論した.アルブミンはATPとは相互作用をしない「不活性」なタンパクと考えられている.しかし,ATP依存系やATPase活性が血清アルブミンの存在によって影響を受けることが報告されている.ATPが血清アルブミンに吸着することを限外ろ過法およびNMRにより示した.pH依存性,イオン強度依存性について詳細な検討を加えた.NMRのデータから,ATPのどの部分がタンパクと相互作用しているかを明らかにした.滴定型カロリメトリーを用いて,吸着におけるΔH^○,ΔG^○,ΔS^○を5°C35°Cで求め,吸着の熱力学的性質について検討した.photo-affinity labelingによって,ATPのアルブミンの吸着部位を推定した.3種類のラベル剤を合成し,8-N_3-εATPが最適であることを見いだした.このラベル剤を用いてATPの結合部位はサイトIの近傍であることを明らかにした.サイトI結合物質がATPのアルブミンへの結合をnon-competitiveに阻害することは,この結論を支持する.photo-affinityの実験データの詳細な検討により,2カ所の吸着部位が推定されたが,結合実験からは結合部位数は1であり,一見矛盾する結果となるが,2カ所の吸着部位が直列的につながっていると推定し,報告されているアルブミンの結晶構造から,この推定は妥当であると推論した.この吸着部位の内の1つは,Clの結合部位であることを明らかにした.
触媒的脱水環化反応によるオキサゾリン類、チアゾリン類の効率的合成法の開発

酸化モリブデン(VI)触媒を用いてオキサゾリンやチアゾリンなどヘテロ環を含む生物活性物質を合成し、論文にまとめ発表した。また、新たなキラルビス(オキサゾリン)配位子を合成し、銅(II)との錯体を触媒に用いる不斉Diels-Alder反応を開発した。1.ヘテロ環を含む生物活性物質の合成オキサゾリンは酸素原子と窒素原子を、チアゾリンは硫黄原子と窒素原子を含む5員環化合物である。オキサゾリンやチアゾリン、それらが酸化されたオキサゾールやチアゾールは多くの天然有機化合物に含まれる重要なヘテロ環構造である。これらは抗腫瘍活性や抗ウイルス活性などの生物活性を示すことが知られている。著者は、酸化モリブデン(VI)触媒を用いて、アミノ酸誘導体からオキサゾリン、チアゾリンを合成する効率的方法を既に開発している。触媒量で反応が進行し、副生成物が水のみであるという点で、多量の副生成物が生じる従来の脱水縮合剤を用いる方法に比べ、環境低負荷型の優れた反応である。今年度、本合成法を様々な生物活性物質の合成へ応用し、複雑な化合物にも対応しうることを証明することができた。2.銅(II)・キラルビス(オキサゾリン)錯体を用いる触媒的不斉Diels-Alder反応の開発2つのオキサゾリン構造を持つビス(オキサゾリン)は不斉配位子として有用である。著者は開発した酸化モリブデン触媒を用いて新たなビス(オキサゾリン)配位子を合成し、銅(II)との錯体触媒による不斉Diels-Alder反応を開発した。スルホンアミド基をもつビス(オキサゾリン)配位子を用いた場合、様々な基質においてよい収率、高いエナンチオ選択性で目的の化合物が得られた。理論計算により、スルホニル酸素と銅カチオンとの相互作用(カチオン-n相互作用)が示唆されている。このような相互作用を鍵とする触媒の報告例はなく、興味深い結果である。現在、この成果に関しての論文を投稿準備中である。アミノ酸誘導体から生物活性物質によくみられるオキサゾリン、チアゾリンを合成する脱水環化反応をほぼ中性の条件で実現できる酸化モリブデン触媒を既に開発している。触媒量でよく、副生成物が水のみであるという点で、多量の副生成物が生じる従来の脱本縮合剤を用いる方法に比べ、環境低負荷型の反応である点が特長である。本反応を用いて、オキサゾリン、チアゾリン構造を有する生物活性物質の合成を目指し研究を進めた結果、抗腫瘍活性物質BE-70016の全合成を達成することができた。オルトヒドロキシシェニルオキサゾリンを鍵構造に持つ本化合物の合成は、酸化モリブデン触媒のみでは低収率にとどまり、よい結果が得られなかった。しかし、研究を進ある中で,安息香酸誘導体を添加することで収率を改善できることを見出した。そして抗腫瘍活性物質BE-70016の初めての化学合成に成功し、化合物の絶対立体配置を決定することができた。また、3つのオキサゾリシやチアゾリシなどのヘテロ環がつながった環状化合物Tenuecyclamideの合成ブロックを合成ずることができだ。酸性条件下や塩基性条件下ではラセミかしやすいアミノ酸由来の不斉点は、ほぼ沖性条件の本合成法を用いるとラセミ化することなく、目的の化合物を合成できた。以上のように、環境への負荷が小さく、温和な条件で反応が進行する本合成法を用いて、生物活性物質を合成することができた。これらの結果は2報の論文に糞とめ、発表した。

理論計算により、スルホニル酸素と銅カチオンとの相互作用(カチオン-n相互作用)が示唆されている。このような相互作用を鍵とする触媒の報告例はなく、興味深い結果である。現在、この成果に関しての論文を投稿準備中である。