hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近世後期から明治期にかけての江戸語・東京語のモダリティに関する研究

江戸時代後期から明治初期の江戸語・東京語資料として信頼のおける文献を調査、選定し、それらの文献の電子テキスト化を行った。さらに、それらの電子テキストを利用して、江戸語・東京語において用いられた当然・必然を表わす形式(ハズダ、ニチガイナイ、ベキダ、ナケレバナラナイ)、推定を表す形式(ヨウダ)およびソウニスル、ソウニナルという連語形式の用例を収集し、それらの形式の意味・用法の実証的な記述と分析を行った。平成19年度の研究成果としては以下の3点が挙げられる。(1)近世後期江戸語資料、明治初期東京語資料として、1.『四時遊観花筐』(人情本、松亭金水作、天保12(1841)年)、2.『正史実伝伊呂波文庫』(人情本、二世為永春水作、天保7(1836)明治5(1872)年)、3.『富士額男女繁山(女書生繁)』(歌舞伎台帳、河竹黙阿弥作、明治10年)4.『人間万事金世中』(歌舞伎台帳、河竹黙阿弥、明治12年)を電子テキスト化した。(2)上記2.については、原本(申請者所蔵本)との対照・校訂作業を、3.と4.については、黙阿弥手書きの台帳が存在しないため、電子化テキスト入力時に使用した『黙阿弥全集』のテキストを参照して校正作業を行い、入力ミスなどを改め、それぞれの電子化テキストの資料としての信頼性を高めた。なお、1.については対照・校訂作業が年度中に終了しなかったので、平成20年度も引き続き、作業を行う予定である。(3)上記2、3、4の電子化テキストその他を用いて、ハズダとニチガイナイ、ベキダとナケレバナラナイの用例を採集した。現在、採集したこれらの用例の意味・用法について、整理・分析を行っている最中である。成果の(1)と(2)に関しては、近世後期江戸語、明治初期東京語の用例調査のための信頼できる電子化テキストが少ないという状況の中で、少数とはいえ、信頼に足る電子化テキストを作成できた点で意義のあるものと思われる。なお、(3)の点に関しては、多少計画の遅れが発生しているので、今後一層の努力をしたい。平成20年度の研究成果としては以下の4点が挙げられる。1.明治初期東京語資料として、ア.『月宴升毬栗(散切お富と坊主與三)』(歌舞伎台帳、河竹黙阿弥作、明治5(1872)年)、イ.『霜夜鐘十字辻筮(霜夜鐘)』(歌舞伎台帳、河竹黙阿弥作、明治12(1879)年)、ウ.『木間星箱根鹿笛(おさよの怪談)』(歌舞伎台帳、河竹黙阿弥作、明治13(1880)年)、エ.『月雪花戀路の踏分』(明治期戯作、頓陳漢斑馬述、香夢亭主人編、明治16(1883)年)を電子テキスト化した。2.上記エについては、原本(研究代表者所蔵本)との対照・校訂作業を、アウについては、黙阿弥手書きの台帳が存在しないため、電子化テキスト入力時に使用した『黙阿弥全集』のテキストを参照して校正作業を行い、入力ミスなどを改め、それぞれの電子化テキストの資料としての信頼性を高めた。また、昨年度作業が終わらなかった『四時遊観花筐』(人情本、松亭金水作、天保12(1841)年)についても対照・校訂作業を終わらせた。一方、エについては対照・校訂作業が年度中に終了しなかったので、今後も引き続き、作業を行う予定である。3.上記アウの電子化テキストを用いて、ハズダとニチガイナイ、ベキダとナケレバナラナイの用例を採集し、昨年度に採集した用例に加えた。また、これらの用例の意味・用法について、整理・分析を行った。4.上記13の電子化テキストおよび昨年度に作成した電子化テキストを対象として、連用形接続ソウダの連語ソウニスル、ソウニナルの用例を採集した。現在、それらの用例に基づいて、江戸時代後期(1800年代半ば)から明治時代後期(1900年前後)にかけての意味・用法の変化および、意味・用法変化の要因について分析を行っている。
タンパク質ナノカプセルによるインテリジェント型マルチモーダル造影剤の開発

生体の機能を生体内外の物質や細胞機能等を利用して分子レベルで可視化する、いわゆる分子イメージング技術を導入した新しいMRI機能化造影剤を開発した。Gd-DTPAを内孔に固定化したナノカプセル型MRI造影剤のT1緩和度を算出したところ、最大で10倍の高感度化に成功した。興味深いことに、得られた緩和度とナノカプセルの粒径をプロットしたところ、高い相関関係が得られた。これはナノ粒子型のMRI造影剤の造影能がその粒径と関係していることを示した初めての例である。さらにこのカプセル表面を機能化することで、膵がん特異性を持たせることにも成功した。本研究ではMethanococcusjannaschiiに由来するHsp16.5が自己組織化によって形成するナノ構造体に着目し、その機能化を目的としている。この構造体は内孔(径10nm)を有する球状構造(24量体、外径15nm)を構築することが知られている。X線結晶構造解析の結果、このタンパク質のC末端はカプセルの外表面に露出していることが明らかとなっており、この領域に標的に対するアンテナ分子を組み込むことが可能である。そこで本研究では、このC末端に様々なアンテナ分子を組み込み、様々な癌に対する特性を付与する。その一つは多くの臨床膵癌において高発現しているNeuropilin-1に特異性を有するiRGDペプチド(CRGDKGPDC)である。遺伝子組み換えによってC末端領域にiRGD遺伝子を組み込み、大腸菌から大量発現する。クロマトグラフィーによって精製し、動的光散乱法(DLC)と透過型電子顕微鏡(TEM)観察、あるいは質量分析法等によって詳細に物性評価した。膵がん細胞特異性の評価については、K-ras、p53そしてCreに遺伝子変異を加えた自然発生型のマウス膵がんモデル(KPCマウス)およびその原発巣から樹立した膵がん細胞を用いて定量的に評価した。ナノカプセルとiRGDペプチドの間に、Gly-Gly-Serのフレキシブルなリンカーを遺伝子レベルで組み込むことを検討した結果、やはりリンカー長の長いアンテナ分子が効果的にその受容体と結合できることが分かった。まだ阻害ペプチドのの添加によって、この相互作用は濃度依存的に阻害された。次に、蛍光ラベル化したiRGDナノカプセル(100μM)100μlをマウスに尾静脈から投与し、その指向性と代謝をin vivo蛍光イメージャーにより観察したところ期待どおり、がん部に集積していることが確認できた。さらに組織化学的データを詳細に検討することによって、膵がん特異的ナノカプセルの集積性を評価した。阻害ペプチドの合成に時間を要したが、研究計画書に記載したスケジュールに復帰することができた。本研究では分子生物学的手法を駆使することによりタンパク質ベースのバイオナノカプセルを作製・機能化し、医用材料としての応用を目指している。本年度は特定の疾患に応答するナノカプセル型の分子設計と発現を行った。細胞は極めて精緻なシグナル伝達によって制御されているが、多くの疾病ではこのネットワークが破綻している。例えば癌組織周辺においては、MMPの異常亢進が確認されており、癌細胞の浸潤・転移と大きく関係している。本研究では最初の分子標的として、疾患関連プロテアーゼに応答するナノカプセルの開発を目指した。これを可能にするには、プロテアーゼがスイッチとなり、その物性を大きく変化させる機構が必要である。そこで本研究では、Hsp16.5が形成する球状ナノ構造の維持にいくつかの二次構造が必要なことに着目し、この領域にプロテアーゼの基質配列を導入した。これによって、プロテアーゼの存在下においてはその配列が特異的に切断され、結果としてカプセル構造が崩壊することが期待される。この結果、カプセルを構成する24個のサブユニットのそれぞれに、最大で3個所の基質配列を入れることに成功した。基質配列を組み込んだサブユニットは、GPCや動的光散乱測定の結果、野生型と同様なカプセル構造の形成が可能であり、なおかつプロテアーゼによって切断されることが確認された。また本ナノカプセルは血マウス血清中では少なくとも24時間、安定にカプセル構造を維持した。このように特定のプロテアーゼによって消化されるナノカプセルはDDSや分子イメージングの基材として極めて有効である。ナノカプセルを抗原とする抗体の作成に時間を要したが、計画書にしたがって順調に研究が進展してる。この機能化造影剤のプラットフォームとして、タンパク質ベースのナノカプセルを用いた。精製したナノカプセル型造影剤を電子顕微鏡で観察したところ、すべてのカプセルがナノサイズの粒子であることが分かった。そのサイズはN末端ヘリックスのリピート数と共に増大し、14リピート体の平均粒径はそれぞれ、16.8、19.5、30.1そして37.1nmであった。この結果は、N末端ヘリックスのリピート数を増やすことでナノカプセルのサブユニットの間の会合度が上昇する可能性を示した。Gd-DTPAを内孔に固定化したナノカプセル型MRI造影剤を磁場強度1.5Tおよび9.4TのMRIを用いてT1強調画像を撮影した。

インバージョンリカバリー法により各ナノカプセル型造影剤のT1緩和度を算出したところ、NHelix 1は14.9mM-1s-1、NHelix 2は16.5 mM-1s-1、NHelix 3は34.6 mM-1s-1そしてNHelix 4では46.4 mM-1s-1に向上した。臨床でも使用されているMRI造影剤Gd-DTPA錯体の緩和度が4.9 mM-1s-1であることと比較すると、ナノカプセル型MRI造影剤はいずれもより高感度な撮影が可能であることを示した(磁場強度1.5T)。とりわけNHelix 4ではほぼ10倍の高感度化がなされており、N末端ヘリックスのリピート数の増加が緩和能の向上に寄与していることが示された。興味深いことに、得られた緩和度とナノカプセルの粒径をプロットしたところ、高い相関関係が得られた。これはナノ粒子型のMRI造影剤の造影能がその粒径と関係していることを示した初めての例である。生体の機能を生体内外の物質や細胞機能等を利用して分子レベルで可視化する、いわゆる分子イメージング技術を導入した新しいMRI機能化造影剤を開発した。Gd-DTPAを内孔に固定化したナノカプセル型MRI造影剤のT1緩和度を算出したところ、最大で10倍の高感度化に成功した。さらにこのカプセル表面を機能化することで、膵がん特異性を持たせることにも成功した。研究企画書にしたがって実施する予定である最終年である本年度は、当初の計画通り、それぞれに機能化したサブユニットを複合化し、より複雑で高機能なナノカプセルの作成を目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。ナノ医工学29年度が最終年度であるため、記入しない。
アイヌ語樺太方言の記述的研究

文字のないアイヌ語は現在その話し手がごく僅かの古老に限られるという瀕死の状態にある。しかし、アイヌ語の言語学的研究は日本語の起源や構造などの本質的問題にかかわる重要な課題であるにもかかわらず、言語学的分析に耐えうるような、正確な記述言語学的資料は僅かしかない。そこで、アイヌ語の北海道方言、樺太方言、千島方言とあるうち、その最後の話し手だった一人しか残っていない樺太方言の言語資料を、直接話し手から面接調査することによって収集し、整理するというのが本研究の目的である。樺太方言の最後の話し手というのは、北海道の日高門別の町営老人ホームに住む盲目のおばあさん、浅井タケさん(87歳)で、昔話や叙情詩などの口承文芸を際限なく正確に覚えていて、快く教えてくれる、まれに見る素晴らしい方である。浅井さんは、昭和59、60年度の総合研究A「ピウスツキ北方資料を基礎とする本周辺北方諸文化の総合的研究」(代表者加藤九作)の研究分担者として北海道全道にわたって樺太方言の話して尋ねて廻ったときに巡り会うことが出来た。浅井さんは全盲で高齢であるにもかかわらず、とても元気で、私の度重なる訪問を喜んで迎えて、貴重な口承文芸を語って下さった。また、その後の面倒なチェックも懇切丁寧に応えて教えて下さった。のようにして得た研究成果は、(1)昔話などの口承文芸資料(2)基礎語彙資料(3)文法に関する資料であるが、このうち(1)の一部を研究成果報告書「樺太アイヌ語口承資料」として印刷した。(2)(3)については後日まとめる予定である。昭和62年度研究計画書づいて以下のとおり研究を行った.(研究計画書)アイヌ語樺太方言の最後の話し手である北海道の日高門別に住む浅井タケさん(86歳)との面接調査により樺太ライチシカ方言の音声資料を録音,録画したりして収集する.その内容は次のとおりである.1.文法調査(過去の調査の補充)2.基礎語彙調査(第二次基礎語彙調査票によって新たに調査する)3.昔話の録音と転写(B.ピウスツキの資料も検討する)上記の作業を大学院生など数名アシスタントを使って行う.(昭和62年度研究実績」)1.調査完了2.人体,衣,食,住,道具,生活,戦い,人間,人間関係に関する語彙調査を行った.全体の28分の8にあたる.3.昔話5話について,録音,転写,和訳,解説を完了した.昭和63年度の研究は、下記のような手順で順次行った。(1)昭和62年度の調査の補充(日高門別へ合計5回の調査旅行を行った)(a)文法調査(b)基礎語彙調査(c)昔話の録音と転写(2)調査資料の整理作業(アルバイトを使って村崎研究室で行う)(a)録音の筆記(b)カード記入(c)日本語訳(3)報告書作成(a)収録テープの整理(b)転写、和訳、注などの点検(c)ワープロ入力および印刷
齲蝕治療へのレーザー応用に関する検討

1.病理学的研究(1)Er:YAGレーザーによる偶発露髄が歯髄に及ぼす影響について成犬歯牙139歯を用いて病理学的に検索した.レーザー群と対照群を設定し,露髄直後,7日,90日後に標本を採取し両群を比較した.その結果,Er:YAGレーザーによる窩洞形成中に偶発露髄が生じた場合,直接歯髄覆罩を施すことにより回転切削器具と同様に生活歯髄を健全に保存することが確認された.(2)Er:YAGレーザーによって形成された窩洞に対する修復材料の適合性を検索するため,イヌ歯牙に形成された窩洞に2種のグラスアイオノマーセメントを充填し病理組織学的に評価した結果,その安全性が示唆された.2.理工学的研究Er:YAGレーザー照射象牙質に対する市販コンポジットレジンシステムの接着は非照射象牙質に比べ小さいことが報告されている。この理由はレーザー照射により酸抵抗性が得られたためであろうとの推察がなされているが,我々はレーザー照射象牙質をpH4.0乳酸緩衝液中に24時間浸漬し,溶出CaおよびP量を測定したところ,非照射象牙質との間に有意差は認められなかった.Er:YAGレーザーを照射したウシ象牙質に対して各種酸処理材を応用後,4-META/MMA-TBB系レジンを用いてPMMA製ロッドを接着させ,引張接着強さを測定した.その結果,酸処理がレーザー照射象牙質へのレジン接着に及ぼす影響はレーザー非照射象牙質においてみられる特徴とは異なっており,またレーザー照射象牙質においては酸処理を施さない群が最も高い接着強さを示した.一般に,接着界面に認められる樹脂含浸層は25μmであることは知られているが,レーザー照射面におけるレジンの浸透は5080μmの深さにまで及んでいることが走査電子顕微鏡による観察から明らかになった.現在,レーザー照射象牙質への接着減弱の原因を明らかにすべく研究を継続している.1.病理学的研究(1)Er:YAGレーザーによる偶発露髄が歯髄に及ぼす影響について成犬歯牙139歯を用いて病理学的に検索した.レーザー群と対照群を設定し,露髄直後,7日,90日後に標本を採取し両群を比較した.その結果,Er:YAGレーザーによる窩洞形成中に偶発露髄が生じた場合,直接歯髄覆罩を施すことにより回転切削器具と同様に生活歯髄を健全に保存することが確認された.(2)Er:YAGレーザーによって形成された窩洞に対する修復材料の適合性を検索するため,イヌ歯牙に形成された窩洞に2種のグラスアイオノマーセメントを充填し病理組織学的に評価した結果,その安全性が示唆された.2.理工学的研究Er:YAGレーザー照射象牙質に対する市販コンポジットレジンシステムの接着は非照射象牙質に比べ小さいことが報告されている。この理由はレーザー照射により酸抵抗性が得られたためであろうとの推察がなされているが,我々はレーザー照射象牙質をpH4.0乳酸緩衝液中に24時間浸漬し,溶出CaおよびP量を測定したところ,非照射象牙質との間に有意差は認められなかった.Er:YAGレーザーを照射したウシ象牙質に対して各種酸処理材を応用後,4-META/MMA-TBB系レジンを用いてPMMA製ロッドを接着させ,引張接着強さを測定した.その結果,酸処理がレーザー照射象牙質へのレジン接着に及ぼす影響はレーザー非照射象牙質においてみられる特徴とは異なっており,またレーザー照射象牙質においては酸処理を施さない群が最も高い接着強さを示した.一般に,接着界面に認められる樹脂含浸層は25μmであることは知られているが,レーザー照射面におけるレジンの浸透は5080μmの深さにまで及んでいることが走査電子顕微鏡による観察から明らかになった.現在,レーザー照射象牙質への接着減弱の原因を明らかにすべく研究を継続している.露髄が予測される深在性齲蝕におけるEr:YAGレーザーによる窩洞形成の安全性について検索する為,成犬歯牙にレーザーを用い露髄面を作成し,歯髄に及ぼす影響を病理組織学的に検討した.・材料および方法本実験に採用した被験歯は.生後1年以上経過した成犬から得られた60本である.これらの成犬に対し全身麻酔を施し,レーザー群と回転切削具を用いた対照群との比較検討を行った.レーザー群:Er:YAGレーザー装置ML-22((株)モリタ,HOYA(株))を用いて注水下にてBlackV級窩洞形成(100mJ/pulse,10pps)後,同条件にて窩底部を穿孔し露髄面を作成した.対照群:エアータービンにて初期窩洞を形成,スチールラウンドバーを用い露髄面を作成した.両群とも窩洞内を10%NaOClおよび3%H_2O_2にて洗浄,水洗,露髄面を止血乾燥後,水酸化カルシウム製剤を被覆応用した.その後,裏層,暫間修復を施した.

術後7日(短期)および90日(長期)経過後,通法に従い連続切片を作製,H-E複染色を施し光学顕微鏡下に歯髄変化を観察した.・成績および考察短期例において,残存歯髄の血管拡張および出血などの循環障害はレーザー群で93%に,対照群では全症例に認められた.円形細胞浸潤はレーザー群で93%,対照群で79%に観察されたが,両群ともに化膿などの重篤な炎症性変化は認められなかった.長期例では各種病変の発現状況は両群とも同程度であり,歯髄に重篤な炎症性変化は観察されなかった.新生庇蓋硬組織の形成は両群とも全症例に観察され,ほとんどの症例で穿孔部の完全閉鎖を呈していた.以上のことから,窩底象牙質厚径が極めて菲薄になり露髄もしくは仮性露髄が疑われる窩洞形成において,Er:YAGレーザーによる歯髄損傷は回転切削器具と同程度でり,偶発露髄に際し適切な処置を施すことによって歯髄組織の保存が可能であることが示唆された.1.病理学的研究Er:YAGレーザーによる露髄直後の歯髄損傷を検討するため,成犬歯牙を用いて平成10年度におこなった実験と同様の術式で露髄面を作製し病理組織学的に評価した.Er:YAGレーザーを用いた場合,歯髄組織の一部に実質欠損が生じるものの露髄面に炭化層や凝固壊死層は観察されず,炎症性変化は対照と同程度であった.また,Er:YAGレーザーによって形成された窩洞に対する修復材料の適合性を検索するため,窩洞に2種のグラスアイオノマーセメントを充填し病理組織学的に評価した結果,その安全性が示唆された.2.理工学的研究Er:YAGレーザー照射象牙質に対する市販コンポジットレジンシステムの接着は非照射象牙質に比べ小さいことが報告されている.この理由はレーザー照射により酸抵抗性が得られたためであろうとの推察がなされているが,我々はレーザー照射象牙質をpH4.0乳酸緩衝液中に24時間浸漬し,溶出CaおよびP量を推定したところ,非照射象牙質との間に有意差は認められなかった.Er:YAGレーザーを照射したウシ象牙質に対して各種酸処理材を応用後,4-META/MMA-TBB系レジンを用いてPMMA製ロッドを接着させた.ここから接着面積6mm^2のダンベル型接着試料を作製し,引張接着強さを測定した.その結果,酸処理がレーザー照射象牙質へのレジン接着に及ぼす影響はレーザー非照射象牙質においてみられる特徴とは異なっており,またレーザー照射象牙質においては酸処理を施さない群が最も高い接着強さを示した.一般に,接着界面に認められる樹脂含浸層は25μmであることは知られているが,レーザー照射面におけるレジンの浸透は5080μmの深さにまで及んでいることが走査電子顕微鏡による観察が明らかになった.現在,レーザー照射象牙質への接着減弱の原因を明らかにすべく研究を継続している.
トランスポゾン侵略から生殖ゲノムをまもるpiRNA作動原理の統合的理解

トランスポゾンの利己的な転移活性による生殖ゲノムの損傷は種の保存を脅かすため、有性生殖を伴う動物は、進化の過程でpiRNAを中核因子とするRNAサイレンシング機構を自己防衛手段として獲得したと考えられている。しかし、その動作原理は未だ不明である。本研究では、piRNAの動作原理を明らかにすることを目的とした。卵巣内体細胞OSCではpiRNAは、PiwiとpiRISCを形成したのちに核に局在し、転写レベルでトランスポゾンを抑制する。Piwi-piRISCが細胞質から核に局在する仕組みは明らかになっていなかったため、その解明に取り組んだ。NLSにはmonopartiteとbipartiteがあるが、PiwiのNLSはbipartiteであり、N末端に位置することが判明した。核局在因子であるImp alphaがこれに結合することによってPiwi-piRISCの核移行を担うことも分かった。興味深いことに、piRNAと結合しないPiwiはNLSを持つにも関わらずImp alphaと結合できないが、PiwiにpiRNAが結合することによって表面に現れ、Imp alphaと結合した。piRNAと結合しないPiwiは核にいってもトランスポゾンを抑制できないため、この仕組みはpiRNA機構にとって不可欠である。この成果は論文にまとめCell Reports誌に報告した。並行して核局在型piRNAがどのようにトランスポゾンを転写レベルで抑制するかを明らかにする実験を進めた。BAP複合体とPiwi複合体がトランスポゾン座位において結合することによってpiRNA生合成因子MaelがBAP複合体の活性を抑制し、それによってRNA pol IIの活性、つまり転写が抑制されることがわかった。現在、この成果は論文としてまとめつつある。研究計画に沿ってpiRNA研究を進める。現在Gaszの成果に関して論文執筆を進めており、これに尽力する。同時に、piRNA生合成因子として知られる細胞質局在型Maelの解析、Yb bodyの単離精製及びその構成因子の同定、Spindle-E、Qin、SoYb、VretのpiRNA生合成機構における機能解析、PAPIの翻訳後修飾に焦点を当てて実験を進める。piRNA生合成因子Minoに対する抗体の作製も進める。Egglessの翻訳後修飾に関する論文は現在投稿中である。トランスポゾンの利己的な転移活性による生殖ゲノムの損傷は種の保存を脅かす。よって有性生殖を伴う動物はpiRNAを中核因子とするRNAサイレンシング機構を自己防衛手段として獲得したと考えられる。そこで本研究では、piRNAの動作原理を明らかにすることを目的とした。先行研究から、カイコpiRNAの3'末端形成には、3'-5'エキソヌクレアーゼTrimが関与すること、またミトコンドリア局在型piRNA生合成因子Papiの欠失によってpiRNAの3'末端は数塩基長くなることが示された。しかし、ショウジョウバエpiRNA生合成因子として知られるZucエンドヌクレアーゼとNbr3'-5'エキソヌクレアーゼのpiRNA生合成機構における必要性は不明であった。我々は、カイコ卵巣由来生殖細胞株BmN4を用いた研究を行い、カイコpiRNAの3'末端形成にはZucが必要であること、PapiにPIWIが結合した後にPIWIにpiRNA中間体が結合すること、piRNA前駆体からの中間体の切り出しはPIWIのスライサー活性依存的に起こることを見出した。これらの結果は、piRNA生成機構におけるZucの必要性のみならず、本機構の分子階層性を物語る。piRNA生合成がエキソヌクレアーゼに依存的でないことからも、カイコのpiRNA生合成機構は、ショウジョウバエの機構よりも単純であることが判明した。これらの成果を論文にまとめ、Nature誌に報告した。また、核に局在するpiRNAがどのようにトランスポゾンを転写レベルで抑制するかに関して実験を進めた。

BAP複合体とPiwi複合体がトランスポゾン座位において結合することによってpiRNA生合成因子として知られるMaelがBAP複合体の活性を抑制することがわかった。現在、この成果は論文としてまとめつつある。piRNA生合成機構に関して研究成果をNatureに投稿、受理された。その他の研究計画も期待通りに進展しており、そのいくつかに関しては論文執筆中である。(I)核に局在するpiRNAがどのようにトランスポゾンを転写レベルで抑制するかに関して実験を進めた。現在、この成果は論文にまとめつつある。(II)piRNA生合成因子であるYbに関して解析を進めた。YbのN末端にあるHel-Cドメインを介してYbは自身と会合すること、C末端にあるTudドメインを介して、Yb body因子と結合することがわかった。Ybは、3つの機能性ドメインを持っているが、これらがお互いにコーディネートすることによってpiRNA生合成因子として機能していることが判明した。(III) piRNA生合成因子であるGaszに関して解析を進めた。Gaszはミトコンドリアに局在するたんぱく質であるが、そのpiRNA生合成機構における機能は不明であった。最近の研究から、GaszはArmiと相互作用することによってpiRNA中間体をZucchiniエンドヌクレアーゼ近傍に引き寄せる因子であることが判明した。(IV)piRNA生合成因子であるArmitageに関して解析を進めた。これまでYbがpiRNA生合成機構において最も上流に位置する因子であるとされていたが、我々の解析によってYbはpiRNA前駆体を選択する因子であり、YbがなくてもpiRNA生合成は機能すること、その機能にはArmitageが不可欠であることがわかった。トランスポゾンの利己的な転移活性による生殖ゲノムの損傷は種の保存を脅かすため、有性生殖を伴う動物は、進化の過程でpiRNAを中核因子とするRNAサイレンシング機構を自己防衛手段として獲得したと考えられている。しかし、その動作原理は未だ不明である。本研究では、piRNAの動作原理を明らかにすることを目的とした。卵巣内体細胞OSCではpiRNAは、PiwiとpiRISCを形成したのちに核に局在し、転写レベルでトランスポゾンを抑制する。Piwi-piRISCが細胞質から核に局在する仕組みは明らかになっていなかったため、その解明に取り組んだ。
言語運用能力の向上につながる文法学習実践のための基礎的研究

【研究目的】本研究では、学習者の文法的なつまずきの実態を把握するための方法論の開拓、それに基づく口語文法学習実践のあり方の考察を通して、口語文法学習の意義を明確にすることをねらいとした。【研究方法】中学1年生199名が書いた文学作品(宮澤賢治作「オツベルと象」)のあらすじを分析対象とし、同一場面の記述のしかたの比較を通して学習者の拙い表現の要因を探った。結果の検証のために平成21年12月に実験授業を行った。実験授業は、中学2年生120名を60名ずつに分け、事前に作業を行わず「オツベルと象」のあらすじを書かせる場合と、事前に作業を行ってから「オツベルと象」のあらすじを書かせる場合を比較する方法を取った。【研究成果】あらすじの分析の結果、どのような構成の文で述べるかを適切に選択しようという意識が希薄である傾向がとらえられ、拙い表現の要因の一つと考えられることがわかった。このことから、どのような構成の文を選択しているかに着眼することが、文法的なつまずきの実態把握に有効であると考えることができる。実験授業では、同じことを伝えるにもさまざまな構成の文で述べられることを意識させる作業を事前に行うと、拙い表現の出現が減少する傾向を示すことが確認された。これは、口語文法学習において、文型選択能力に着眼した指導が、表現能力の育成に有効であることを示すものと言える。これまで学習の意義が明確でなかった口語文法学習に、文型選択という観点を導入することで、表現能力の育成という意義を持たせられる見通しを得た点に本研究の成果がある。
くも膜下出血の新規予後予測アプローチと、急性期脳損傷に対する革新的応用治療の開発

本研究では、くも膜下出血急性期における炎症性微小環境メカニズムの解析を行っている。また、究極的には、それに基づいた新たな神経予後予測法への応用と新規の治療アプローチの開発を目指している。当初の2018年度目標のうち、I)サンプルと関連データの回収、II-1) in-vitro実験による細胞間メカニズムの解析に関しては滞りなく進行し終了した。残るII-2)モデル動物作成は進行中、II-3)低分子化合物作成は予定を検討中である。また、2019年度に予定していたI-2)臨床サンプルの定量と臨床データ解析は予定を前倒しして実施し、終了した。これまでの臨床データとin-vitro実験結果をまとめて、現在、国際誌に投稿中である。in-vitro実験の方向性に関して、再検討の結果、多少の変更はあったが、概ね予定通り進行した。当初は、a)臨床サンプルの解析と臨床データの相関性解析、b) in-vitroにおける分子メカニズム探求のための実験、c)低分子化合物開発とin-vivoでの治療実験、をまとめて論文化の予定であった。しかしながら、c)の労力が甚大であることを考慮して、2018年度でa)b)が終了したことをうけ、現時点での結果を論文化して投稿中である。今後は、投稿論文の修正を行いつつ、できる限りc)低分子化合物開発とin-vivoでの治療実験にシフトしていく予定である。1)細胞実験に関する経費は国際共同研究によって賄うことが可能であったため。2)動物実験の実施を先送りしたため。上記理由により余剰金が生じた。今後の動物実験や関連する研究展開に使用する。
ラット3Y1細胞の温度感受性細胞周期変異株の変異遺伝子の単離とその機能の解析

tsD123細胞はラット正常線維芽細胞株3Y1由来の39.8°Cの制限温度でG1期で可逆的に増殖停止する温度感受性変異株である。tsD123細胞の変異遺伝子に対応する正常遺伝子を単離し、その機能と発現調節を調べ、G0/G1期での増殖制御機構に関する重要な知見を得ことをこの研究の最終目標とする。tsD123細胞をSV40でトランスホームしたSV-tsD123細胞に、発現ベクターに組み込まれたヒト線維芽細胞cDNAライブラリーを導入し、制限温度で増殖できる一次復帰細胞株を分離し、この細胞のDNAを再びSV-tsD123に導入し、二次復帰細胞株を分離した。二次復帰細胞株とCOS細胞とを細胞融合して(ここで用いたcDNAライブラリーのベクター部分はSV40の複製開始領域を含む)、二次復帰細胞株のDNAに組み込みれているcDNAライブラリーDNAをプラスミドとして回収した。それらのプラスミドの内、cDNAライブラリーの共通マーカーであるneo遺伝子と1.8kbの挿入cDNAとを含むプラスミドをtsD123細胞に導入すると、G418耐性になった細胞株の内、ほぼ半数の株が温度耐性であった。温度耐性になっていない細胞株のDNAにはneo遺伝子が組み込まれていたが、1.8kbの挿入cDNAは組み込まれていなかった。また温度耐性に復帰した細胞株では、獲得した温度耐性の程度に応じてこの挿入cDNAのmRNAレベルででの発現が上昇していた。したがってこの1.8kbの挿入cDNAはtsD123の温度感受性の機能を相補する遺伝子を含むと考えられる。単離したcDNAの塩基配列を調べた結果、予相される蛋白は336個のアミノ酸を有する39.1kbの蛋白であり、既存の遺伝子には相当するものが無いことが分かった。このcDNAの予相蛋白をコードする部分をpETベクターにつないで、大腸菌で17個のアミノ酸のペプチドとの融合蛋白として発現させると、約45kbの蛋白が大量に得られた。現在この融合蛋白に対する抗体を作製中である。
機能性金属酸化物厚膜および薄膜のミクロ・ナノレオロジー

ゾル-ゲル法を用いた(1)有機/無機ハイブリッドコーティング厚膜ならびに薄膜調製条件の確立、(2)コーティング膜のミクロ・ナノレオロジー計測、解析手法の確立、および(3)脱水縮合反応を伴うゲル化過程のレオロジー研究を主たる目的とし、当初の目標を上回る多くの成果を上げ、これらを外部公表するとともに、次期研究への成果の反映と拡張を計画している。(1)有機/無機ハイブリッドコーティング厚膜ならびに薄膜調製条件の確立弾塑性挙動を示すSiO_2-MeSiO_<3/2>系、および粘弾性挙動を示すSiO_2-PhSiO_<3/2>系有機/無機ハイブリッド膜の作製条件最適化を行い、ミクロ・ナノレオロジー研究に供する各種厚膜・薄膜を作製した。(2)コーティング膜のミクロ・ナノレオロジー計測、解析手法の確立(1)弾塑性,粘弾性圧子力学の理論構築と、その2層コーティング複合体への拡張を行い、実用的有用性を確認した。(2)ナノ領域での計測を可能とする計装化インデンターの設計試作を行い,弾塑性計測(時間非依存型計測)、粘弾性計測(時間依存型計測)に適用可能な信頼性の高いシステムとして完成させた。(3)脱水縮合反応を伴うゲル化過程のミクロ・ナノレオロジー研究弾塑性域ならびに粘弾性域で,脱水縮合に伴うゾル-ゲル膜中でのシロキサン構造発達過程を圧子力学的に追跡解明することに成功した。コーティング膜のミクロ・ナノレオロジー計測、解析手法の確立を主目的とし、以下の研究を実施した:(1)ミクロ傾域計測装置の改良ミクロ領域でのレオロジー関数計測を可能とするため、現有の微小材料試験機(電磁力式微小材料試験機マイクロサーボMMT-10NB-2)を荷重分解能10mN、圧子圧入変位分解能10nmの性能を有する高性能装置へと改良を行った。(2)走査プローブ顕微鏡のレオロジー計測装置への改良定量的なナノ領域での弾塑性・粘弾性解析を行うため汎用走査プローブ顕微鏡を設備備品費として購入するとともに、レオロジー計測を目的とするための装置改良を計画した。しかしながら、改良に伴う汎用装置固有の技術的な問題点が判明したため、方針を転換し、新規なナノレオロジー計測装置の試作を行った。試作装置性能概要:プローブの変位計測精度(分解能0.5nm)、荷重計測精度(10μN)。溶融石英標準試料による計測データ信頼性の精査を終了し、薄膜での予備試験を開始した。(3)ミクロ・ナノ弾塑性・粘弾性解析のための圧子力学理論構築ミクロ・ナノ領域に適用可能な圧子力学理論を薄膜、多層複合体に適用するための理論拡張、有限要素法数値解析を行った。(4)ゾル-ゲル法を用いたモデル厚膜・薄膜調製条件の確立出発原料にテトラエトキシシラン(Si(OEt)_4)とメチルトリエトキシシラン(MeSi(OEt)_3)を用いたSiO_2-MeSiO_<3/2>系無機-有機ハイブリッド厚膜の作製条件最適化を行った。得られたハイブリッド厚膜の力学物性をアクチュエータ駆動型の微小材料試験機にダイヤモンド製圧子を取り付けた独自装置を用いて圧子圧入試験により評価した。圧入深さを膜厚の約1/4以下にすることで、膜の真の硬度を求めることができた。ハイブリッドゲル膜は、熱処理時間が長くなるほど、またSiO_2成分が多くなるほど硬度とヤング率が増大することがわかった。これらの膜力学物性の変化は、膜中のSi-O-Si架橋構造の発達を反映していることを赤外吸収スペクトルの変化から明らかにした。また、メチル基の代わりにフェニル基を導入したハイブリッド厚膜の作製についてもナノレオロジー計測を開始した。昨年度実施した、(1)ゾルーゲル法を用いたモデル厚膜・薄膜調製条件の確立、(2)弾塑性・粘弾性

ミクロ・ナノレオロジー計測システムの構築、ならびに(3)有機/無機ハイブリッド膜の弾塑性計測予備試験、の実績を発展させ、当初研究目標を達成するため以下の研究を実施し、多くの実績、知見を得た。(1)積層圧子力学理論(弾性論)の構築基板上のコーティング薄膜の弾性変形挙動定量化を目的とした圧子力学の弾性理論を完成させた。既存理論[((a)第二種フレドホルム積分方程式によるアプローチ、(b)圧子誘起表面応力分布に等方近似を用いた解析解(c)H.GaoのStiffness Function理論]の体系的統合化を行うと共に、その軸対称圧子への適用拡大を行った。得られた理論予測の実験的検証はガラス基板上のMeSiO_<3/2>-ハイブリッド薄膜・厚膜に対するナノインデンテーション(球圧子を用いた弾性変形試験)により行い、理論の有用性を確証した(J.Mater.Research投稿中)。(2)MeSiO_<3/2>-ハイブリッド厚膜の脱水縮合過程における弾塑性ミクロ・ナノレオロジーゾル溶液のゲル化に伴うシロキサン骨格・網目構造発達過程を、圧子レオロジー手法を用いて追跡し、この結果を化学構造変化過程と関連付けて研究した。ゲル化処理温度ならびにゲル化処理時間をパラメターとして厚膜のヤング率、硬度、塑性パラメターを定量評価し、これら物性変化とFTIRスペクトル変化の関連からシロキサン架橋構造の発達過程を定量的に解明することが出来た(Key Eng.Materials投稿・印刷中)。(3)PhSiO_<3/2>-ハイブリッド膜の脱水縮合過程における粘弾性ミクロ・ナノレオロジー短時間でゲル化するMeSiO_<3/2>膜に比較し、PhSiO_<3/2>ゾルはゲル化に極めて長時間を必要とする。従ってゾル-ゲル過程での薄膜粘弾性研究に最適なモデル膜を提供する。レオロジー手法によるゲル化過程の粘弾性定量化研究として、(a)ミクロインデンテーション法における応力緩和理論の構築、(b)その実験・解析手法の開発、(c)PhSiO_<3/2>-ハイブリッド膜のゲル化過程解明のレオロジー研究、を行い、シロキサン架橋構造発達に関する多くの知見を得た(Acta Materialia投稿中)。
最適制御問題と最良近似問題の研究

1、川崎は、不等式相制約から導かれる最大型関数の1次、2次の方向微分公式を与え、さらに、片側相条件は自明な例外を除いて常に包絡線を生成する事を示した。また、古賀(富山大助手)との共同研究で、不等式相制約をもつ変分問題に対するLegendre型の最適性条件を導いた。これらの結果を研究集会「離散と連続の数理」(数理研、10月)と「情報・統計科学シンポジウム」(九州大学、12月、特別講演)で発表した。2、柳川は、森川、遠藤らと多次元離散型データ解析のための確率モデルについて共同研究を行った。特に反応がいくつかの順序カテゴリーに表される場合の用量反応関係モデルを開発し、毒性の無影響量決定問題に適用した。Sydney Statistical Congress(Sydney、8月)をはじめとする国際会議において3件日本数学会(都立大、9月)等の国内学会で6件の講演をおこなった。3、中尾、山本は、関数方程式の解に対する数値的検証法の研究に関して、3件の研究成果を得た。(1)変分不等式の解に対する数値的検証。(2)Stokes方程式の有限要素解のa posteriori型誤差評価。(3)楕円型作用素の固有値評価の精度保証付き計算。これらに関してICCAM(Belgium、7月)をはじめとする国際会議で3件、応用数理学会(東京大学、9月)等の国内学会で10件の講演をおこなった。4、笛田は、統計的推測理論の研究、乱数、モンテカルロシミュレーションに関する以下の研究で成果を得、日本統計学会研究部会で講演をおこなった。(1)凸和距離から導かれる統計量の漸近正規性。(2)サンプル数が少ない場合に順位統計量の正確な分布を計算するための、組み合わせ生成アルゴリズム。
口腔癌の悪性化とその分子生物学的特性に関する実験的研究

MAPキナーゼファミリーは種々の細胞外シグナルに反応して活性化されるセリン/スレオニンキナーゼの一群で、種々の細胞反応に関与するが、なかでも細胞外シグナルの細胞膜受容体から細胞核へのシグナル伝達に中心的な役割を果たす。特にERKは増殖刺激を細胞核へ伝達する重要な経路の構成因子の一つであろうと考えられ、がん化細胞において恒常的な活性化が見いだされている。今回われわれは、口腔癌の悪性化においてこのMAPキナーゼファミリー(特にERK)がどのように関与しているかについて検討を行った。まず、培養細胞においては、ブレオマイシン(BLM)低感受性口腔扁平上皮癌であるSCCTF細胞に恒常的にERKの発現が強くみられることが認められた。また、これはBLMの作用時間に影響を受けていなかった。次に生検組織におけるERKの発現と細胞増殖の関連をみると、分化度とERKの発現との関連は認められなかったが、分化度が低くなるほどKi-67陽性細胞の増加がみられるとともにKi-67陽性かつERK陽性である細胞の割合が増加していた。このことから、口腔扁平上皮癌の低分化型における細胞増殖能の増加とERKの発現の一致性、また抗癌剤に対する感受性の低下などに代表される悪性度の上昇にはそれぞれ相関性があり、これにはras遺伝子の過剰発現に伴うERKの発現の増殖とそれに続くDNA合成の誘導や細胞増殖の増加によって引き起こされるものと考えられ、ERKの関与は口腔扁平上皮癌の増殖経路とその悪性化に重要な意義をもっているものと思われた。ブレオマイシン高感受性ヒト舌癌株SCCKNと低感受性SCCTFを用い、ヌードマウス舌へ生所性移植を行い、浸潤、転移様式によりいくつかのグループに分類、そして、分類したそれぞれについて凍結組織切片を作成し、癌抑制遺伝子の変異、細胞接着分子、細胞外マトリックス等について、原発巣および転移巣において検索を行う。現在、その病理組織学的特徴について検討し、いくつかのグループに分類しその差異の検討を行なっている。また、異所性移植においては、ほとんどリンパ節転移を示さないと言われている本舌癌株において、低感受性株SCCTFに少ないもののリンパ節転移が認められており、両者の生物学的特性とその悪性化において、今後興味ある知見が得られるものと考える。また、実際の臨床において治療前の口腔扁平上皮癌の生検標本を用いて、ras,p53,p16/CDKN2遺伝子変異および免疫組織化学染色、細胞増殖能について検索しているので、化学療法および放射線療法に対し効果を示す症例と抵抗性を示す症例について、その関連を検討し口腔癌の悪性化因子について明らかにする予定である。現在ブレオマイシン高感受性舌癌株SCCKNと低感受性株SCCTFを用い、ヌードマウス舌への同所性移植により、その病理組織学的特徴について検討し、いくつかのグループに分類しその差異の検討を行なっている。また、最近、細胞周期の負の調節因子といわれているcyclin kinase inhibitor (CKI)のfamilyであるp16についてもその機能について、これらの細胞株に強制発現させ、細胞周期の変化や浸潤能の変化を調べ、両者の生物学的悪性度について検討した。p16の強制発現により、Glpopulationの増加と浸潤能の低下が観察されたが、SCCTF株においてよりその発現は低いものと思われ、扁平上皮癌の悪性化においての関与が考えられたが、現在、その詳細については検討中である。
ミオシン頭部アクチン結合部位に関する分子構造論的研究

ミオシン頭部上のアクチン結合部位の一つであるS-siteを更に限定するためにSH1付近のアミノ酸配列を持つペプチドを化学的に合成した.アクトS-1コムプレクス形成の阻害の程度からペプチドとアクチンとの解離恒数を計算した. SH1に相当するCysを含む11残基のペプチド, VLECIRICRKGOEt(I)と7残基のIRICRKGOEt(II)は殆ど同じ強さでアクチンと結合した.同様にVLEGIRIOMe(III)とIRIOMe(IV)は殆ど同じ強さであった.従ってペプチド(I), (III)のN端部のVLEGの部分は,アクチンとの結合に殆ど寄与していなことになる.ペプチド(II)に相当する部分がアクチンとの結合に重要である.ペプチド(II)ではN端側のIRIがC端側のCRKGより10倍強くアクチンと結合できることは既に報告した. SHIのC端側に隣接するIRIの部分が,アクチン結合に重要であるという前回の結論がさらに確かめされた.IRIOMeのH-NMRを測定した.各ケミカルシフトは, 2次元HMR COSYより同定した.また, D l M KCl存在下pH7において,ペプチド由来の全てのプロトンのシグナルの線巾が低濃度のアクチン添加により増大した.アクチンに結合したペプチドと,遊離のペプチドとの間で速い交換が起こっていることを示している.NOESYスペクトルよりクロスピークを生ずるプロトン間の空間的距離が近いと仮定して此のトリペプチドの立体構造を考慮すると,両端のIle残基の疎水性の側鎖とは逆方向にArgのグアニジル基が延びることになる.疎水性のクラスターと荷電を持つグループとが離れて存在するような立体構造をとっていると思われる.ミオシン頭部上のアクチン結合部位の一つであるS-siteを更に限定するためにSH1付近のアミノ酸配列を持つペプチドを化学的に合成した.アクトS-1コムプレクス形成の阻害の程度からペプチドとアクチンとの解離恒数を計算した. SH1に相当するCysを含む11残基のペプチド, VLECIRICRKGOEt(I)と7残基のIRICRKGOEt(II)は殆ど同じ強さでアクチンと結合した.同様にVLEGIRIOMe(III)とIRIOMe(IV)は殆ど同じ強さであった.従ってペプチド(I), (III)のN端部のVLEGの部分は,アクチンとの結合に殆ど寄与していなことになる.ペプチド(II)に相当する部分がアクチンとの結合に重要である.ペプチド(II)ではN端側のIRIがC端側のCRKGより10倍強くアクチンと結合できることは既に報告した. SHIのC端側に隣接するIRIの部分が,アクチン結合に重要であるという前回の結論がさらに確かめされた.IRIOMeのH-NMRを測定した.各ケミカルシフトは, 2次元HMR COSYより同定した.また, D l M KCl存在下pH7において,ペプチド由来の全てのプロトンのシグナルの線巾が低濃度のアクチン添加により増大した.アクチンに結合したペプチドと,遊離のペプチドとの間で速い交換が起こっていることを示している.NOESYスペクトルよりクロスピークを生ずるプロトン間の空間的距離が近いと仮定して此のトリペプチドの立体構造を考慮すると,両端のIle残基の疎水性の側鎖とは逆方向にArgのグアニジル基が延びることになる.疎水性のクラスターと荷電を持つグループとが離れて存在するような立体構造をとっていると思われる.ブタ心筋ミオシンよりアクチン結合10kDaペプチドを精製しアミノ酸分析を行った。既にKavinskyらにより報告されているウサギ心筋S-1の一次構造との比較から、心筋ミオシンのアクチン結合-10kDaペプチドは、ウサギ骨格筋の10kDaペプチドよりN端側で6残基短いことが分かった。更にホタテ平滑筋ミオシンよりアクチンと結合する9kDaのペプチドを精製し、N端の一次構造をMKNLYSTHPHFVR・・Iと決定した。この配列とウサギ骨格筋などの報告されているミオシンの一次構造を比較すると、この9kDaペプチドのN端は、SH2基より36残基N端側に位置することになる。また、C端は9kDaという分子量を考慮すると、SH1より37残基C端側と推定できる。ウサギ骨格筋、ブタ心筋、およびホタテ平滑筋の三種のアクチン結合ペプチドの共通部分にアクチン結合部位が存在すると仮定すると、それはSH2より4残基N端側に寄った位置から始まる52残基内となる。52残基中共通の構造を持つSH1,SH2付近がアクチン結合部位である可能性が高い。そこでSH1周辺の一次構造を持つペプチドを化学合成し、アクチンとの結合を測定した。SH1周辺のアミノ酸配列はVLEGIRIC(SH1)RKGなので、C端側よりVLEG,IRI,CRKGの三種のペプチドおよびIRIのCRKGを縮合させたIRICRKGを合成した。4種のペプチドについてF-アクチンとの親和性を測定した。その結果、IRIおよびIRICRKGは、それぞれmM,および0.1mMのオーダーの解離恒数で結合することが分かった。強く結合したIRICRKGの配列中CRKGの部分のみでは殆ど結合できなかったのでN端側のIRIの部分が重要と思われる。また、IRIよりN端側の配列を持つVLEGも殆ど結合しなかった。
直接的アリール化重縮合による共役高分子の合成とアニオン認識

本研究では、カルバゾール1,8-位で連結された共役高分子を環境負荷が低い重合法で合成し、得られた高分子のイオン認識能を調査することを目的とした。炭素-水素結合活性化による直接アリール化重縮合法を用いた場合、立体障害のため目的高分子を得ることができなかった。一方、アルキンとアジドのクリック反応を用いると、対応するポリ(1,8-カルバゾール)を得ることができた。得られたポリ(1,8-カルバゾール)の溶液中でのイオン認識能を調査した結果、シアン化物イオンとスズイオンを選択的に認識して発光特性が変化することが分かった。本研究では、芳香環の炭素-水素結合活性化による直接的アリール化反応を用いてポリ(1,8-カルバゾール)を合成し、9-位置換基の除去後、イオン認識能を調査する。まず、カルバゾールの3,6-位に可溶性置換基としてtert-ブチル基を導入した。次に、カルバゾールの9位にピリミジン基またはtert-ブトキシカルボニル基を導入して重合用モノマーとした。ジブロモチオフェンやジブロモフルオレン等の共モノマーと等モル比で混合し、直接的アリール化重縮合を実施した。金属触媒(PdまたはRu)と配位子、塩基の組合せを変えて実験したが、高分子量体を得ることはできなかった。この結果は、カルバゾール1,8-位の炭素-水素結合は十分に活性化されていないことを示唆している。比較試料としてStilleカップリングを用いた重縮合で同様のポリ(1,8-カルバゾール)を合成したところ、目的とする高分子量体が得られたため、立体的な因子が重合反応を阻害しているわけではなかった。そこで他の重合法も試験することとした。3,6-ジ-tert-ブチルカルバゾールの1,8-位をヨウ素化した後、薗頭反応でトリメチルシリルアセチレンを置換した。シリル基を脱保護してジエチニルカルバゾールモノマーとした。このモノマーとジアジドフルオレン誘導体共モノマーを等モル比で仕込み、銅触媒存在下でクリック重合した。室温でも目的とする高分子量体が得られたため、重合反応は効率良く進行したことを示唆した。本研究では、芳香環の炭素-水素結合活性化による直接アリール化反応を用いてポリ(1,8-カルバゾール)を合成し、9位置換基の除去後、イオン認識能を調査することを目的とした。昨年度の実験によって、直接アリール化重縮合でポリ(1,8-カルバゾール)を得ることができないことが分かった。そこで、他の連結様式を有するカルバゾールモノマーの反応性を調査するため、直接アリール化重縮合によるポリ(3,6-カルバゾール)およびポリ(2,7-カルバゾール)の合成を試験した。カルバゾール3,6-位の炭素-水素結合が活性化されるため、ポリ(2,7-カルバゾール)はゲル化し、溶媒可溶な高分子は得られなかった。一方、ポリ(3,6-カルバゾール)は溶媒可溶な直鎖高分子が得られることを明らかにした。一方、アルキンとアジドの付加環化反応を利用してポリ(1,8-カルバゾール)を合成する経路を見出した。カルバゾール9位が触媒である銅イオンと強く相互作用するため高分子量体を得ることは困難であったが、分子量数千の試料は再現性よく得ることができた。得られたポリ(1,8-カルバゾール)はクロロホルム溶液中で394nmに発光を示した。そこで様々な金属イオンおよびアニオンを添加して発光スペクトルの変化を調査したところ、シアン化物イオンを添加すると発光強度が増大した。他のアニオンではそのような変化は起きないため、選択的である。また、鉄イオン、銅イオンおよびスズイオンを認識し、蛍光強度が減少した。特にスズイオンは発光波長の長波長シフトが見られたため、イオン選択性が高い。以上より、合成したポリ(1,8-カルバゾール)はシアン化物イオンとスズイオンを選択的に認識することが明らかとなった。直接的アリール化重縮合は進行しなかったが、目的とするポリ(1,8-カルバゾール)は従来法で合成することができた。また、新しい重合法としてクリック重合を選択し、ポリ(1,8-カルバゾール)を得ることにも成功している。翌年度に実施するイオン認識実験用試料は準備できているため、おおむね順調である。高分子化学合成したポリ(1,8-カルバゾール)誘導体の保護基を除去し、イオン認識能を調査する。ピリミジン基を脱保護するためには200°C、24時間以上の過酷な条件が必要であるが、tert-ブトキシカルボニル基は穏やかな条件で脱保護できる。カルバゾール9位に置換基を持たない最終目的物を高収率で得る。

得られたポリマー中のカルバゾール9位の二級アミン部位は酸解離定数が約17で、インドールやピロールと同程度の酸性度を有する。したがって、特異的なアニオン認識挙動の発現が期待できる。均一溶液中で様々なアニオンに対する認識能を光学スペクトル変化から評価する。また、可視吸収の変化からイオン認識を目視で判断できる光学センサーとなることを実証する。当初予定していた直接的アリール化重縮合が予定通り進行しなかったため、次の実験で使用する試薬類を注文するに至らなかった。そのための物品費が次年度使用額となった。イオン認識実験で使用する試薬類を購入する。
銅-硫黄クラスターの構造制御と水素生成触媒作用

配位子上の置換基および合成条件に依存して、三核、四核、六核、八核、十六核の銅-硫黄クラスターが得られることを明らかにしてきた。そのうち三核、四核、十六核クラスターの銅原子は+1の酸化状態にあることがわかっている。それに対して六核と八核クラスターは、酸化還元活性な性質を示し、銅の酸化状態を特定することができない多電子移動型多核錯体である。本研究では、これら銅-硫黄クラスターの選択的合成条件を確立し、各クラスターの構造と性質、それらと合成条件の関係を明らかにする。そして、それらを触媒とする水の光分解のための反応システムを構築することにより、人工光合成研究の発展に資することを本研究の目的とする。