hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナトリウム重炭酸共輸送体の生理的および病態生理的意義

我々はまたkNBC-1に特異的な変異により眼症状としては緑内障のみを伴う近位尿細管性アシドーシスが生じることも明らかにした。これらの一連の知見によりNBC-1の生理的および病態生理的意義についての理解を深めることができた。
中国地方における明治前半期の裁判所制度の形成過程と裁判官任免制度の整備過程の研究

1.広島地方裁判所と山口地方裁判所において、毎月1回、明治前半期の『訴状受取録』などの裁判記録の調査を継続して行った。本研究の後半には、岩国支部、松江地方裁判所へも調査の範囲を拡げた。また、広島高等検察庁、同地方検察庁などの協力を得て、明治前半期の『刑事判決録』の予備調査を行うことができた。刑事判決原本の調査によって、この時期の裁判所の整備過程がより広範に解明できるほか、裁判官や検察官、代言人の経歴調査にとっても非常に有益なことが判明した。例えば、国木田専八(国木田独歩の父)は多くの刑事事件の判決を下していたことが分かった。2.加藤高教授が、「明治初年、山口県聴訟課の民事裁判の一考察」において、山口県聴訟課時代の家事事件の裁判記録を手がかりに、当時の裁判の実情を解明しようとした論考および広島県における府県裁判所から司法裁判所への移行をめぐる論考を発表した。その他、地元の新聞や公文書館のパンフレットに、紺谷、加藤、増田の判決原本保存および歴史研究の意義を述べた短文を寄稿し掲載された。3.『明治前期の法と裁判』(信山社)に加藤・紺谷「松江裁判所へ事務引渡書」(明治9年)が掲載された。島根県裁判所へ移管された諸簿冊、図書、道具などのリストを添えた受取文書で、府県裁判所から地方裁判所への組織替えの時期の裁判所の様子を窺い知ることができる。4.増田修弁護士(広島弁護士会)は『常陸風土記』の書誌研究の業績で古代史研究者として著名な方であるが、「明治前期の中国地方における公事師・代言人の研究」のテーマで本研究に参加した。研究協力者として、毎回の調査に参加し、その歴史に関する豊富な知識をもって調査に大いに貢献した。また、上記検察庁の協力を得て行う刑事判決原本の調査への途を拓いた。5.平成15年11月に、広島修道大学「明治期の法と裁判」研究会(会長加藤高)が発足した。増田会員が初回の報告「明治初年のある公事師の貸金取立旅日記」を担当し、その論文は機関誌『修道法学』に掲載された。6.簿冊等の撮影を許されたので、デジタルカメラで撮影したが、優に3万コマを超えたため、CD化は困難と判断し、HDDで整理・保存することを検討している。7.総じて、メンバーが増え、調査範囲が拡がったため、本研究は当初期待していた以上の成果を挙げることができた。1.月に1回、広島地裁において、明治初期の『訴状受取録』等の裁判記録の調査を行った(加藤・紺谷)。2.調査対象の裁判記録をデジタル・カメラで撮影し、CD-ROM化を試みている(紺谷)。3.明治前半期の司法部の担い手である判事層の形成過程を明らかにするため、明治4年の廃藩置県後に聴訟課に配置された官員・職員の経歴を調査した。今年度の調査は山口県を中心に行った。

山口地裁所蔵の「訴状受取録」より当時の掛官の氏名を取り出し、山口県文書館所蔵の官員履歴簿(「黜陟録」)や国立公文書館所蔵の官員録・職員録などから同県聴訟課に配置された職員を特定し、その経歴をほぼ明らかにすることができた(加藤)。4.2002年2月9日・10日の2日間、「明治前期の法と裁判-明治初年、府県裁判所時代の民事裁判、山口・広島・島根等諸県聴訟課を中心に-」と題する集中面接授業(計10時間)を、放送大学広島学習センターにおいて担当した。講義の内容は、明治5年、「司法職務定制」に基づいて制定された府県裁判所時代、各県の県令(県知事)に裁判官(判事)を兼任させ、聴訟課の掛官に実際の裁判事務・審理を行わせていたこと、当時の民事裁判の状況などを、これまでの調査の成果を中間報告のかたちで整理したものであった(加藤)。5.「明治期の法と裁判」研究会に参加した(加藤・紺谷・田邊)。6.「『明治九年松江裁判所へ事務引渡書』について」と題する資料紹介を執筆した(加藤・紺谷)(印刷中)。1山口地方裁判所と広島地方裁判所において、毎月1回、明治前半期、特に明治15年ごろまでの「訴状受取録」などの裁判記録の調査を継続している。他に、国立公文書館において、主として裁判官の履歴を調査した。2広島地裁において、主に明治1011年の「訴状受取録」を調査しているが、同年に受付られた事件には、特に貸金返還請求事件(「貸金催促ノ訴」)が圧倒的に多いこと、しかも「身代限リ済口」で終結するものも相当多いこと(身代限りは現代の強制執行、済口は和解に相当するか)、事件の受付から終結に至る月日が短いこと、済口によって終結する事件が圧倒的に多いこと、裁許(判決)がなされる事件数はその年度、担当裁判官によってかなりばらつきがあることが分かった。裁判官の経歴についてはなお不明のものが多い。3「松江裁判所へ事務引渡書」(明治9年、島根県庁保管)は、府県裁判所から地方裁判所への組織替えに伴って移管された書物や器物などのリストであるが、当時の裁判所の様子を窺わせる格好の史料として、『明治前期の法と裁判』(信山社)において紹介した。4 2月15日、16日の両日、「明治前期の法と裁判-その2、山口・広島-」と題する集中面接授業(計10時間)を、放送大学広島学習センターにおいて担当した。講義の内容は、府県裁判所時代から大審院を頂点とする裁判所への移行直後の時代の裁判所制度、当時の民事裁判の状況など、民事判決原本が国立大学で一時保管された後、国立公文書館で保管されるため再度移管されるようになった経過や、明治10年頃の世相を想起させるような事件を紹介し、これまでの調査の成果の中間報告のかたちで整理・報告をした。5裁判所制度の大枠が固まる明治15年頃までの民事判決原本のなかで、当時の社会・経済状況を窺わせるような事件の紹介を今後も続けて行いたい。1.広島地方裁判所と山口地方裁判所において、毎月1回、明治前半期の『訴状受取録』などの裁判記録の調査を継続して行った。後半には、岩国支部、松江地方裁判所へも調査の範囲を拡げた。また、広島高等検察庁、同地方検察庁などの協力を得て、明治前半期の『刑事判決録』の予備調査を行うことができた。刑事判決原本の調査によって、この時期の裁判所の整備過程がより広範に解明できるほか、裁判官や検察官、代言人の経歴調査にとっても非常に有益だからである。例えば、国木田専八(国木田独歩の父)は多くの刑事事件の判決を下していたことが分かった。
高性能GaN系青色LEDの試作研究

1.前年度に引続き、GaNの高品質MOVPE結晶成長条件下でZnを添加することによりMIS構造に必要な抵抗率の高いi層を実現し、MOVPE法による高性能MIS型青色LED(発光効率0.3%)を実現した。2.カソ-ドルミネッセンス(CL)法によりZn添加GaNの発光微細特性及び発光スペクトルを評価した結果、「GaH表面微細構造」と「発光波長及び発光強度」の間に密接な関係があることを見出し、面内で均一な青色発光を得るための成長条件を明らかにした。3.MOVPE法によりMg添加GaNの結晶成長を行い、以下の結果を得た。(1)Mg濃度はMg原料流量に対し線形的に制御できる。(2)Zn添加の場合と異なりMgの添加効率は基板温度によらず一定である。(3)Mg濃度を制御することにより室温のPL測定において青色発光(440460nm)を得た。(4)電子線照射処理を施すことにより、青色発光強度が1桁以上も増加すること、かつp形GaN(正孔濃度10^<16>cm^<-3>)が得られることを見出した。(5)pn接合形LEDを試作し、その発光スペクトルを測定したところ、青紫色及び紫外発光が観測された。以上の結果、Mg添加はGaN系短波波長発光素子の作製に極めて有効な方法であることが明らかになった。4.GaN上にGaAlNを成長させヘテロ接合の作製を行った結果、GaAlN層にクラックが発生することが分かった。このクラック発生はGaAlN層の組成及び膜厚を制御することにより抑制できることが明らかになった。またこのクラック抑制技術に基づきGaNとGaAlNの多層構造を作製した結果、表面平坦性の優れた多層膜が得られた。1.MOVPE成長炉の圧力・流量・炉形状等の検討に加え、GaNの成長に先立って基板上に堆積させるAlNバッファ層の構造及びそれに引き続いて成長させるGaNの成長初期過程を詳細に調べることにより、AlNバッファ層{特許出願中}の役割、並びにその最適な構造及び厚みに関する知見を得た。この技術を用いることにより、平坦性、結晶性が優れたGaN膜を得ることに成功した。すなわち、GaN層のPL(4.2K)のI_2ラインの半値幅は1.9meVで、GaNでは過去最高の特性を示している。またGaN層中の電子密度は従来法に比して10^<17>cm^<-3>台で2桁程度低減している。2.上記1.で確立したGaN系MOVPE結晶成長条件下で、Znソースガスとしてジエチル亜鉛(DEZ)を用いてMOVPE法におけるZn添加条件を確立した。この方法によりZnを添加した試料では青色発光(PL)が極めて強く観測された。またMIS構造に必要な抵抗率の高いi層を実現し、MOVPE法によるMIS型青色LEDの作製を可能にした。来年度は青色LEDの動作電圧の低減と安定化を目指し、i層の膜厚、抵抗率の一層の制御を行う予定である。3.Zn添加GaNのCL評価により、表面構造と発光波長及び発光強度に密接な関係があることが分かり、面内で均一な発光を得るためには、表面平坦性の良好なZnドープGaNの作製が必要であることが判明した。来年度も引続きCLによるGaN及びAlGaNの微細構造評価を行う予定である。4.上記1.と同様の方法により均質なAlGaN単結晶薄膜の成長に成功した。また気相中のトリメチルアルミニウム(TMA)とトリメチルガリウム(TMG)の原料比を変化させることにより混晶の固相組成制御、エネルギーギャップ制御が可能であることを見出した。
自閉症の子どもがよりよく集団で遊べる遊びの指導の追究

〈研究の目的〉本研究は、自閉症の子どもがよりよく集団で遊べる遊びの指導に関する方策(内容・方法等)について、計画的、実践的に検討・追究することを目的とした。〈研究の進め方〉研究を進めるにあたっては、小学部の低・中・高学年学級から児童各1名を事例として挙げ、遊びの指導を行う生活単元学習のうちの2単元(1単元期間は3週間)を検討対象として、遊びの活動を追跡・評価することとした。〈事例の概要〉事例A(低学年男子)は、これまで集団での遊びの経験がほとんどないことから、担任を中心に部の教師全員でニーズ把握サイクルを徹底して行い、自分から関心を持って意欲的に遊べる遊具や場の設定を探究し、実践した。事例B(屯学年男子)は、少しずつ集団の中に入り込み自分から友だちや教師と一緒に遊ぶようになってきたことから、より自然な流れで集団で遊べる場の設定(遊具の規模や配置等)や教師の支援に視点を置いた遊びの展開の工夫について探究し、実践した。事例C(高学年男子)は、好きな遊びや得意な動きを生かした遊び方にこだわりながらも友だちや教師の誘いに乗って楽しく遊べるようになってきたことから、さらに集団性を強めた遊具の開発や配置の工夫及び教師の支援による遊びの広がり等について探究し、実践した。〈成果の概要〉本研究を通して、とかく言われている「自閉症の子どもは自由遊びが苦手である」「集団での遊びはなかなかうまくいかない」という状況を、どの子も楽しく遊べる状況づくりの徹底によって改善され、よりよく集団で遊べるようになることが明らかとなった。その集約化した要点として、次の3点が挙げられる。(1)事前のニーズ把握サイクルの重要性・有意義性(2)一人一人が遊びやすい遊具の開発と集団性を考慮した配置と全体の場の設定(3)ともに活動しながら状況に応じて遊びを発展に導く教師の支援である。今後も、自閉症の子どもがよりよく集団で遊べるごとを目指し、本研究を継続して進めていきたい。
レトロウイルスcDNA発現ライブラリーによる未知のヒト白血病原因遺伝子の探索

我々はヒト白血病に関る未知の癌遺伝子をfunctional assayにて単離することを目的に、研究を開始した。まず、急性骨髄性白血病患者由来で第7染色体が片方欠落した(Mono-somy7)核型をもつ新規細胞株(中畑龍俊研究室で樹立)よりmRNAを抽出、レトロウイルスcDNA発現ライブラリーを作製し、IL-3依存性細胞株Ba/F3に遺伝子導入し、癌化責任遺伝子の単離を試みたが、現在までのところIL-3非依存性に増殖するcloneは得られていない。一方、我々は、PCR directed random mutagenesisとレトロウイルス発現システムを組合せて、マウスにおける転写因子STAT5の恒常的活性型を3種類、Ba/F3細胞を用いて同定した。興味深いことに、上記3種の恒常的活性型STAT5は、IL-3非依存性にBa/F3細胞を増殖させる反面、IL-3存在下では逆に、分化またはアポトーシスを誘導することが判明した。これらの表現型は、STAT5の下流の種々の遺伝子のうち、どの遺伝子が活性化されるかによって規定されていた。これらの実験系は、野生型のSTAT5の生物学的役割を考える上でも有用である。最近、ある種のヒト白血病はTEL-JAK2キメラ遺伝子形成によるJAK2の活性化が原因であることが報告されたが、種々のヒト白血病患者細胞におけるSTAT3、5の恒常的活性化は周知の事実である。したがって、STAT5のリン酸化が亢進している患者サンプルを解析し、その原因がSTAT5そのものの構造異常によるものなのか、STAT5より上流のシグナルが持続的にonの状態になっているためなのかを明らかにする目的で、患者細胞由来STAT5遺伝子をレトロウイルスを用いてBa/F3細胞において発現させ、IL-3非依存性に増殖するcloneが得られるか否か、検討中である。これまでのところ患者細胞由来のSTAT5遺伝子に突然変異は見つかっていない。まず、急性骨髄性白血病患者由来で第7染色体が片方欠落した(Monosomy 7)核型をもつ新規細胞株(中畑龍俊研究室で樹立)よりmRNAを抽出、レトロウイルスcDNA発現ライブラリーを作製し、IL-3依存性細胞株Ba/F3に遺伝子導入し、Monosomy 7の未知の責任遺伝子の単離を試みだが、現在までのところIL-3非依存性に増殖するcloneは得られていない。既知の癌遺伝子の関った核型異常のない他の細胞株に関しても、現在検討中である。一方、我々は、PCR directed random mutagenesisとレトロウイルス発現システムを組合せて、マウスにおける転写因子STAT5の恒常的活性型をBa/F3細胞株を用いて同定した。したがって、STAT5のリン酸化が亢進している患者サイプルを解析し、その原因がSTAT5そのものの構造異常によるものなのか、STAT5より上流のシグナルが持続的にonの状態になっているためなのかを明らかにする目的で、患者細胞由来STAT5遺伝子をレトロウイルスを用いてBa/F3細胞において発現させ、IL-3非依存性cloneが得られるか否か、現在検討中である。
EHD乱流熱伝達促進のシミュレーションと実験的検証

EHD乱流をラージエディーシミュレーションで数値解析しメカニズムを解明する研究を行った。まず、現象をモデル化するために必要であったイオンの種類についてはラングミュアプローブを用いた実験により負イオンの存在が主要であることが明らかになったので、負イオンのみ存在する場と近似し、負イオンにより生ずるクーロンカのみを考えて数値解析した。第1近似モデルとしては電荷密度分布を一定にし、一様なクーロンカが働く場で、乱流がどのように変化するかを検討した。その結果、一様なクーロンカの場合は、電界中の圧力が上昇し圧力勾配が生じるのみで乱れの発生には結びつかないことが明らかとなった。それ故、乱流の速度の乱れ成分による電荷分布のばらつきがクーロンカの変化を生じさせ、クーロンカに分布があることにより新たな乱れ成分が発生するというメカニズムを第2近似モデルとして考える必要のあることがわかった。ナビエストークス方程式の外力項と電流の連続式の対流電流成分項をカップリングさせ数値計算を行っている。さらにラージエディーシミュレーションモデルをEHDを含む場合に拡張する定式化を行い、粘性の主要となる高周波数領域においては通常の乱流と同じ現象になるという実験に裏付けられた仮定を用い定式化を完成した。今後この計算を発展させ、電極間隔をさらに小さくした場合の熱伝達と圧力損失消費電力の関係を最適化させる研究を実施する予定である。
脳発達における甲状腺ホルモンの部位別役割と環境化学物質に対する新規試験法の開発

本課題では、脳発達における甲状腺ホルモン(TH)及びTH受容体(TR)の機能を解析し、近年疾患概念として注目されてきたdevelopmental origins of healthand disease (DOHaD)を含めた予防及び,治療に利用するための基礎研究を行うことを目的とする。甲状腺機能低下モデル動物を用いたTH機能の解析及び,環境化学物質の感受性,及び性差に関わる解析を行った。環境化学物質のほか、大豆ポリフェノール及び造影剤のガドリニウムに関する研究を行い、それぞれ異なる機序でTHに関する生理現象に影響を与えることが分かった。本課題は脳発達における甲状腺ホルモン(TH)及びTH受容体(TR)の機能を解析し、developmental origins of healthand disease (DOHaD)を含めた予防及び、治療に応用するための基礎研究を行うことを目的とする。THは協調運動・多動・認知・記憶・学習といった脳機能と密接に関連した脳部位の発達に重要である。本研究では、(1)環境化学物質の脳発達期への影響のスクリーニング系の構築を含めた初代培養系を用いた解析、(2)甲状腺機能低下モデル動物を用いた解析、(3) (1)(2)の解析結果と近年同定した新規cofactorsの解析を合わせて行った。(1)については既に構築済みの系では、環境化学物質に加え、天然のホルモン様作用を示す物質である大豆ポリフェノール、及び造影剤に用いられる化学物質について解析した。また、線条体の初代培養系を構築した。perfluorooctanesulfonate (PFOS)を用いた研究では周産期における母親のPFOSの経口曝露により、子が成獣になっても小脳機能が低下していることがRotarod testで分かった。PFOSはTRを介する転写には影響はなく、現在2型脱ヨウ素酵素に対する影響を解析している。(2)変異TR(G345R)を小脳Purkinje細胞特異的に発現するマウスを用いてTHの発達期小脳における作用を解析し、Purkinje細胞におけるTRの異常により顆粒細胞他におけるTHシグナル系にも影響を及ぼすことが分かった。Purkinje細胞におけるTRbeta1の点変異のみで機能異常を起こし得ることが分かった。本研究では、脳発達における甲状腺ホルモン(TH)及びTH受容体(TR)の影響を解析し、THの脳発達期における化学物質等の影響が成人期にどのような影響をもたらすか解析し、その予防及び、治療に応用するための基礎研究を行うことを目的とする。THは協調運動・認知・記憶・学習といった脳機能と密接に関連した脳部位の発達に重要である。本研究では、(1)環境化学物質の脳発達期への影響のスクリーニング系の構築を含めた初代培養系を用いた解析、(2)甲状腺機能低下モデル動物を用いた解析、(3) (1)(2)の解析結果と近年同定した新規cofactorsの解析、(4) (1)に関連して天然のホルモン様作用を示す物質である大豆ポリフェノールを用いた解析を行った。(1)については既に構築済みの系を用いて、環境化学物質に加え、造影剤に用いられる化学物質について解析した。また、線条体及び海馬の初代培養系を構築し、解析を行っている。(1)におけるperfluorooctanesulfonate (PFOS)を用いた研究では周産期における母親のPFOSの経口曝露により、子が成獣になっても小脳機能が低下していることが分かった。この機序はPFOSによるアストロサイトにおける2型脱ヨウ素酵素に対する抑制が原因であることが分かった。(2)変異TRを小脳Purkinje細胞特異的に発現するマウスを用いてTHの発達期小脳における作用を解析し、Purkinje細胞におけるTRの異常により顆粒細胞や稀突起神経膠細胞におけるTHシグナル系にも影響を及ぼすことが分かった。(3)既に同定したbrain-derived repressive molecule(B-ReM)の培養細胞に対する影響を解析し、細胞増殖に影響を及ぼすことが分かった。(4)脳発達期における甲状腺系の低下に対する予防及び、治療につながる結果が得られた。(1)環境化学物質の脳発達期への影響のスクリーニング系の構築を含めた初代培養系を用いた解析では、小脳、線条体及び海馬における初代培養系を確立し、環境化学物質の解析を行っている。また、PFOSを用いた解析では、小脳初代培養系におけるPurkinje細胞の樹状突起の伸長の抑制は脱ヨード酵素の抑制であるという新たな知見が得られた。この知見は環境化学物質がTRを介する転写系のみでなく、2型脱ヨウ素酵素にも影響するという意味で新たな経路の抑制ということができる。(2)甲状腺機能低下モデル動物を用いた解析では結果をまとめ、公表することができた。今まで小脳の発達にはTRalphaが重要であると考えられてきたが、TRbeta1も重要であることが分かり、さらに、Purkinje細胞における変異TRの過剰発現により、Purkinje細胞のみならず、顆粒細胞や稀突起神経膠細胞におけるTHシグナル系にも影響を及ぼすことが分かった。これらの結果、小脳発達全体が遅れることが分かり、甲状腺機能低下に類似した小脳組織の発達遅延が起こることが分かった。(3) (1)(2)の解析結果と近年同定した新規cofactorsを解析した結果、新たな知見が得られた。(4) (1)に関連して天然のホルモン様作用を示す物質である大豆ポリフェノールを用いた解析を行ったところ、ゲニスタイン及びダイゼインによりTRを介する転写を増強するばかりでなく、小脳初代培養においてPurkinje細胞の樹状突起の伸長を増強することが分かった。

また、その機序は転写コアクチベーターのTRへの結合を増強するためであることが分かった。このことから、食品成分により脳発達期における甲状腺系の抑制状態の予防や治療に応用できる可能性が示された。本課題では、脳発達における甲状腺ホルモン(TH)及びTH受容体(TR)の機能を解析し、近年疾患概念として注目されてきたdevelopmental origins of healthand disease (DOHaD)を含めた予防及び,治療に利用するための基礎研究を行うことを目的とする。甲状腺機能低下モデル動物を用いたTH機能の解析及び,環境化学物質の感受性,及び性差に関わる解析を行った。環境化学物質のほか、大豆ポリフェノール及び造影剤のガドリニウムに関する研究を行い、それぞれ異なる機序でTHに関する生理現象に影響を与えることが分かった。THは協調運動・多動・認知・記憶・学習といった脳機能と密接に関連した脳部位の発達に重要で, (1) 4 nonyl phenol (4-NP)及びPerfluorooctane sulfonate (PFOS)や天然ホルモン様物質の脳発達期への作用の解析,DOHaD解析,及びスクリーニング系の構築を含めた解析, (2)甲状腺機能低下モデル動物を用いたTH機能の解析及び,環境化学物質の感受性,及び性差に関わる解析,(3)近年同定した新規cofactorsの解析を中心とした臨界期形成機序の解析を行う予定であった。本年度における成果としては,PFOSに関してしてはiodothyronin deiodinaseのmRNA発現及び活性を抑制することにより小脳発達を抑制し,この影響は周産期におけるPFOSの暴露が成獣期の小脳機能の抑制に関与することが分かった。新たに大豆ポリフェノールのdaidzein及びgenisteinの解析を行い,TRを介する転写の活性化及び,脳発達に影響を及ぼすことが分かった。ガドリニウムの入った造影剤により,TRを介する甲状腺ホルモン作用がかく乱されることが分かった。(2)に関しては平成27年度までに研究を終了している。(3)同定済みのbrain-deraived repressive molecule (B-ReM)については転写を抑制することが分かっている。(1)については目標とした線条体の初代培養系を構築することができた。PFOSを用いた系ではDoHADの影響について解析できた。初代培養系については当初予定していた化学物質に加え、新たな物質(ポリフェノール及び造影剤)の影響も解析した。
日本語における単語認知・文理解の脳イメージング研究

脳イメージング手法を用い、日本語における単語、形態素、統語、語用論レベルまでもの言語処理の特性を探った。その特性を把握する為に日本語母語話者の言語処理みではなく非母語話者のそれをも調べた。結論としては、日本語処理の諸面を脳活動として同定する事が可能であること、そしてその脳活動が日本語に特有に関わる面もあれば、自然言語処理の普遍性に関わる面もあることが理解できた。更には、脳イメージング手法の基礎研究にも従事し、EEGとfMRIの同時計測手法の確立を行うとともに、大脳皮質におけるEEGの発生源推定についてこれまでとは異なった知見を提示した。本研究は、「単語レベルでの視覚的・聴覚的情報を踏まえた語彙処理」及び、「語彙情報をベースにした文処理」の二領域を研究テーマとし、脳イメージングの技術を用い、言語処理に関わった脳活動とそのネットワーク構成を明らかにする事をその目的とする。単語処理においては、日本語の単語が認識される際、文字表象,音韻表象,意味表象がどのような脳内の語彙経路と照合され処理されるのかの解明を目指し、我々の単語認知を脳機能イメージングの側面より把握する。文処理においては、特に文処理レベルにおける動詞の処理に焦点を当て、文処理における動詞の統語的・意味的な処理の脳内ネットワークを探り、文レベルの統語的・意味的な制約・規則などの情報が脳内でのどこでどのように処理されているのかを探る事をその目的とする。1)平成18年度は主に、文処理についての研究を進めた。特に人間の記憶課題遂行中の脳活動と、文理解課題遂行中の脳活動を比較した。その結果、文理解に特異的に反応する脳内の領域は存在せず、記憶課題に対して反応した領域での活動のみが見られた。よって、文理解は記憶のシステム上で行われていることを示す結果となった。2)また、上記の研究と並行して、母語話者の語彙処理と第二言語学習者のそれとを比較するfMRI研究を行った。特に、第二言語の語彙処理には母語の違いが影響するのか否かについて検証するため、中国人・韓国人と日本語学習者を比較した。その結果、第二言語の語彙処理には、文字体系の違いにおいて母語の影響が見られることが明らかになった。この結果は、平成18年6月イタリア・フィレンチェで行われたHuman Brain Mapping国際学会、および広島で行われたCBLセミナーにおいて発表した。3)共同研究者のJorge Rieraは、"Approaching neuronal computation and functional neuroimaging"のタイトルで、EEG・fMRI融合計測装置に関わる基礎研究の成果を、イタリアで行われたHuman Brain Mapping国際学会で発表した。5)上のfMRI実験研究の他には、Jorge Rieraがorganizerとして、また宮本正夫がlocal committeeのchairとして、海外からの参加者約80名を集め、Workshop on Brain Connectivityを5月17日からの3日間、仙台市・秋保温泉で催した。6)さらに、Jorge Rieraは、平成19年2月キュウーバ・ハバナで行われた2nd International Congress of Bioinformatics and Neuroinformaticsに招待され、EEG・fMRI融合計測装置に関するテーマで講演をおこなった。7)一方、宮本正夫は3月カナダ・ヴィクトリアで行われたJapanese Linguistics Forumにキーノート・スピーカーとして招待され、"Memoirs of the Japanese Psycholinguistics Project"のテーマで講演をおこなった。1)平成19年度は、平成18年度に続き文処理についての研究を進めた。記憶課題遂行中の脳活動と、文理解課題遂行中の脳活動を比較し、文処理に特異的に反応する脳領域は存在せず、文理解は単に記憶システム上でなさえる認知処理でしかないとした。この実験結果は、一応、IEICE Technical Reportとして公にしたが、最近NATUREから不採用の通知をもらった如く,まだ海外では出版されていない。目下SCIENCEへの投稿準備を行っているところである。3)さらに、modificationおよびpredicationは語彙情報なのか、あるいは統辞的な情報として処理されるのかを調べる実験も行い、これも一応シカゴでのHuman Brain Mappingで発表し、NeuroImage36/Supplement1として、また、日本認知科学会第24回大会発表論文集で公にしてある。これも、海外の専門雑誌(例:NeuroImage)投稿をめざし執筆活動中である。4)その他、平成19年度中にformulaicityをテーマとし実験を行う予定であったが、これは理論的な問題に遭遇し、まだ実験に移すまでには至っていない。5)また、オノマトペにおけるiconicityについての実験をも行う予定であったが、これも平成20年度以降にまで延びる大きなテーマとなりかけている。6)以上が平成19年度の研究活動の主なものであるが、目下欧米の優れたjournalsに投稿すべ努力している。

平成20年度は、宮本正夫が率いる言語グループは平成19年度に続き単語処理・文処理についての研究を進め、ホルヘ・リエラが率いるメソドロジー・グループはEEGとfMRIの融合脳計測システムに直接かかわるメタボリズムの問題について理論・実験的な研究を進めた。言語グループの研究成果は以下の如くである。1)単語処理に関して、語彙範疇(Parts-of-classification)の分別が脳内でユニークなneuronal substrateを持つものか否かをテーマとし、実験を行い、その成果を学会論考集の論文として書き上げた。2)平成19年度に続き作業記憶と文処理の脳内での相互関連性に関する研究を進め、国内での学会論文の形にした。海外の三流専門雑誌に出版すべく目下勢力を注いでいる。3)更に、Modification vs. Predicationのテーマに付いての実験の成果も学会論考集の論文として出版し、目下、海外の雑誌出版を目指し投稿準備を行っている。4) Phrasal segmentationの実験研究の成果も海外での出版を目指し投稿準備を行っている。メソドロジー・グループの研究成果は以下の如くである。共同研究者としてこのグループを率いるホルヘ・リエラは、EEGとfMRIの同時計測の理論的背景となるメタボリズムに関する基礎研究を積極的に進めている。それに関する最新の脳科学情報を手に入れる為平成21年2月にドイツのマックス・プランク研究所を訪れた。また研究成果の一旦をInternational Conference on Biomagnetism 2008で発表した。更に言語処理の脳科学的研究において欠かせない「聴覚野のモデル化」でも研究を進めた。その研究成果の一旦を10th International Conference on Cognitive Neuroscienceで発表した1)平成21年度はそれまでの三年間とは異なった年度であった。例年の「Human Brain Mapping国際会議」での参加発表は、大学の新インフルエンザ海外出張自制命令によりその機会を逃した。更に研究代表者・宮本は、所属する研究科より客員教授としてのトルコ出張命令を受け、9月の末より4ヶ月間日本を離れ、共同研究者であるホルヘリエラ(応用医学物理学者)に研究を託することとなった。平成21年度の研究成果は上の様な事情を反映し、言語処理そのものより研究手法としての脳イメージングに関する基礎研究を主とするものとなった。3)研究分担者は5月金沢での「Biomagnetism and Bioelectromagnetics学会」において、脳イメージング計測においてはメゾ・レベルでいかなる問題に注意を向けるべきかについて発表を行った。
Cl^-輸送体/ポンプ機能の発達とGABA作用の変化による大脳皮質神経回路の発達

2.大脳皮質各層の[Cl^-]_i調節機構の発達過程とその部位差を検討するために、furosemide,bumetanide,ethacrynic acid等のCl^-輸送体/ポンプ阻害剤による[Cl^-]_iのshiftを発達過程の各段階の大脳皮質各層で測定した。しかし、それぞれの薬剤のMEQ測光における干渉度を測定したところ、いずれにも強い光干渉があったため、前処置した標本の[Cl^-]_iを算出して無処置の標本の[Cl^-]_iと比較することとし、現在これを検討中である。3. GABAの投与によって起る[Cl^-]_i変化を大脳皮質各層で同時測定した。大脳皮質ではその全層においてGABAによるCl^-の出入りが生後1週齢では流出であるが生後3週齢以降から流入に変わることが明らかになった。このことから、生後発達の過程でE_<Cl>が静止膜電位よりも脱分極側から過分極側へとシフトしていることが示唆され、メカニズムとしてCl^-汲み出し機構の発達あるいは、Cl^-取り込み機構の退行が考えられた。4.外向きCl^-輸送体のKCCl,KCC2及び内向きCl^-輸送体のNKCCl,NKCC2のプライマーを合成し、RT-PCRによってこれらのCl^-輸送体mRNAの大脳皮質での生後の発現変化★みたところ、NKCC2はラット大脳皮質には発現しておらず、KCClとNKCClは生後一定の発現量をしめしたが、KCC2には発達とともにその発現量が増加する傾向がみられた2.大脳皮質各層の[Cl^-]_i調節機構の発達過程とその部位差を検討するために、furosemide,bumetanide,ethacrynic acid等のCl^-輸送体/ポンプ阻害剤による[Cl^-]_iのshiftを発達過程の各段階の大脳皮質各層で測定した。4.外向きCl^-輸送体のKCCl,KCC2及び内向きCl^-輸送体のNKCCl,NKCC2のプライマーを合成し、RT-PCRによってこれらのCl^-輸送体mRNAの大脳皮質での生後の発現変化★みたところ、NKCC2はラット大脳皮質には発現しておらず、KCClとNKCClは生後一定の発現量をしめしたが、KCC2には発達とともにその発現量が増加する傾向がみられた
ストレス感受性と免疫機能―摂食障害をはじめとした精神神経免疫学的な検討―

考察:この様に免疫磯能は状態像を反映するものと考えたれた。神経性過食症患者における免疫機能と精神症状との関連を検討した。対象は12例の神経性過食症(BN群)と16名の健康対照者(C群)で、全例とも女性。全例に同意を得た上で、Eating Disorder Inventory、Beck's Depression Scale(BDI)、STAI、CISS、ハミルトンのうつ病および不安尺度、PHA刺激によるLymphoproliferative response(LR)、リンパ球サブセットなどを施行した。また、可能な症例では約1ヶ月後に再検査した。BN群は23.7±3.8歳(平均±標準偏差)、C群は22.2±1.6歳、Body Mass IndexはBN群が19.8±2.5、C群が20.1±1.4といずれもt検定で有意差を認めなかった。またBN群は週に平均6.9±2.4回の過食、6.7±5.3回の嘔吐、日に10.3±17.9錠の下剤を使用(または乱用)していた。CD4%はBN群が46.3±7.0、C群が38.8±4.6(t=3.4、p=.002)、CD4/CD8比ではBN群が1.7±0.6、C群が1.2±0.3(t=2.4、p=.03)とBN群が有意な高値を示した。またLRはBN群が58240±25118、C群が41937±8461(t=2.2、p=.05)、cotrolとの比であるStimulation Index(SI)ではBN群が199±158、C群が148±56(t=1.1、P=.30)と有意には至らなかった。また患者群においてCD4/CD8比、SIと過食、嘔吐回数、精神症状と相関を検討するとSIとBDIの間(-0.73,p=.02 Spearman)、CISSのEmotionとの間(0.79,p=.02)などに有意な相関が認められた。しかし再テストが可能であったのは、3症例のみであった。今後、症例数を増やし、さらなに検討したいと考えている。対象は17例の神経性過食症(BN群)と12名の健康対照者(C群)で、全例とも女性。なお、前年度は対照者を過去の研究で使用したデータを使っていたが、今年度は新たに対照群を集めた。BN群は23.0±3.8歳(平均±標準偏差)、C群は25.4±3.6歳、Body Mass IndexはBN群が19.8±2.5、C群が19.8±0.8といずれもt検定で有意差を認めなかった。またBN群は週に平均7.6±3.1回の過食、7.5±6.5回の嘔吐、日に7.3±15.5錠の下剤を使用(または乱用)していた。CD4%はBN群が45.4±6.2、C群が42.8±7.9、CD4/CD8比ではBN群が1.6±0.5、C群が1.6±0.7と両群で有意な差を認めなかった。またLRはBN群が62535±24243、C群が75590±25804と差を認めなかったが、controlはBN群が468±369、C群が189±103(t=2.9、p=.008)、controlとの比であるStimulation Index(SI)ではBN群が234±169、C群が477±246(t=3.2、p=.004)と有意な差を示し、全く違う結果となった。また患者群においてSIと過食、嘔吐回数、精神症状と相関を検討するとSIとBDIの間(-0.76,p=.001 Spearman)、SATI traitとの間(-0.52,p=.04 Spearman)などに有意な相関が認められた。5症例で再測定したが、ペアーt検定で、CD4/CD8、SIとも有意な変動を認めなかった。今後、症例数を増やし、インターロイキンの測定も行い、さらに検討したいと考えている。考察:この様に免疫機能は状態像を反映するものと考えたれた。
キイロショウジョウバエを用いた味覚二次神経の同定と一次・二次中枢の投射地図の解析

ハエの味覚神経のうち主なものは、口の先端にある唇弁と呼ばれる部位に存在し、直接、脳の味覚一次中枢に達している。また、触覚神経も唇弁に存在し、これも同様に脳まで伸びている。私は、前年度までの研究で、これらの神経を6通りのパターンで可視化するキイロショウジョウバエを新たに得て、神経末端が味覚一次中枢内において様々な枝分かれ構造を作っていることを明らかにした。本年度はまず、可視化された神経が唇弁のどこに在るどの種類の細胞なのかを明らかにし、特に6通りのうちの1つは触覚神経である可能性があることを示した。次に、一次中枢内の枝分かれ構造をさらに詳しく解析しようとしたが、神経末端の位置を精確に知るための目印がなかったので、最近開発された神経可視化の方法を用いて目印を標識した。そして、この新手法による目印をオワンクラゲ由来緑色蛍光蛋白質(GFP)で、従来の可視化法を用いた前述の6通りの神経をサンゴ由来赤色蛍光蛋白質で、それぞれ同時に可視化する二重蛍光観察により、神経末端の位置を同定した。さらに、従来の研究で知られていた味覚神経も同様に解析し、従来よりずっと詳しい11個の領域からなる味覚一次中枢の地図を完成させた。唇弁での細胞の位置・種類と、この地図で明らかになった神経末端の位置とを対応づけることで、味覚神経と触覚神経は一次中枢の別の領域に繋がっている一方、甘味を受容する神経と水分を感じる神経、及び、苦味を感じる神経とそれとは別の神経はそれぞれ同じ領域に繋がることを明らかにした。後者の結果はこれらの異なる味覚情報が統合して処理されることを示唆している。本研究で明らかにした味覚一次中枢の地図は、今後脳内の高次神経を研究する際の基盤となるものであり、これを利用することで、味を感じてから行動を制御するまでの情報処理の仕組みを神経細胞レベルで理解することを目指した研究が進展すると期待される。ハエの味覚神経のうち主なものは、口の先端の唇弁と呼ばれる部位に存在し、直接、脳の一次味覚中枢まで達している。前年度までに、この神経を7通りのパターンで特異的に可視化するようなキイロショウジョウバエが得られていた。本年度は、これらのハエでオワンクラゲ由来緑色蛍光蛋白質(GFP)を用いて神経を可視化し、レーザー共焦点顕微鏡を使ってその脳を観察し、脳内に伸びてきた神経の末端の構造を3次元立体構造まで含めて同定した。そして、これら結果に基づき、味覚神経の末端がどのような区画に分かれているか、つまり脳内一次味覚中枢の地図、を明らかにすることができた。前年度までの研究で、7通りのパターンのうち1つは、口に存在する味覚に関連した触覚の神経に対応することが示唆されていたが、この神経の末端の分布は、他のパターンで可視化される味覚神経の分布領域に含まれていた。また、下唇神経からの神経と咽頭神経からの神経の末端は、一部が互いに重なり合っていた。これらのことから、味覚情報と触覚情報、あるいは、口の先端で感じた情報と食道の途中で感じた情報といった、異なる種類の情報が脳内の同じ場所へ運ばれ、そこで統合されている可能性を示唆できた。また、7パターンの神経と既知の味覚神経とを、サンゴ由来赤色蛍光蛋白質とGFPを用いて同時に可視化し、比較することで、7パターンの中に従来未知であった神経に対応するものがあったり、既知の味覚神経のグループ内にさらに細かなクラス分けが存在したりすることを示した。すなわち、未知の種類の味覚神経を新たに発見した。上記の結果に基づき、今後、異なる種類の味覚情報がどのように脳内で処理されているのか、また、新たに見つかった味覚神経がどのような味を感知するのか、といった疑問を解明していくことができる。

後者の結果はこれらの異なる味覚情報が統合して処理されることを示唆している。本研究で明らかにした味覚一次中枢の地図は、今後脳内の高次神経を研究する際の基盤となるものであり、これを利用することで、味を感じてから行動を制御するまでの情報処理の仕組みを神経細胞レベルで理解することを目指した研究が進展すると期待される。
がん微小環境中にリンパ組織様構造の形成を誘導する新規細胞免疫療法の開発

本研究課題では、より効果的に抗がん作用を発揮する次世代型キメラ抗原受容体(chimeric antigen receptor: CAR)発現T細胞を用いた、新たながん治療法を創出することを目指し、以下の成果を得た。1)がん抗原特異的なCARと共にT細胞の生存に関わる蛋白および遊走に関わる蛋白を一細胞に同時に発現する次世代型CAR-T細胞を作成した。2)実験的がんマウスモデルにおいて、次世代型CAR-T細胞は従来型CAR-T細胞よりも優れた抗がん効果を発揮した。3)次世代型CAR-T細胞の強力な抗がん効果の分子メカニズムを明らかにした。本研究課題では、より効果的に抗がん作用を発揮する次世代型キメラ抗原受容体(chimeric antigen receptor: CAR)発現T細胞を用いた、新たながん治療法を創出することを目的としている。これまでに以下のことが実施された。1.自己切断能を有するピコルナウイルス由来2Aペプチドを利用して、がん抗原特異的なCARと共に、細胞の長期生存に関わるサイトカインとしてIL-7を、T細胞など免疫担当細胞の局所遊走を誘導するケモカインとしてCCL19を、一細胞に同時に発現させるためのコンストラクトを作成した(以下、7×19 CARとする)。2.レトロウイルスベクターを用いて、上記のコンストラクトをマウスのプライマリーT細胞に遺伝子導入した。CAR、IL-7、CCL19の発現は、フローサイトメーター、およびELISAを用いて確認した。3.放射性クロミウムリリースアッセイを行った結果、7×19 CAR-T細胞は、従来型CAR-T細胞と同等の殺腫瘍能を有していることが分かった。4. 7×19 CAR-T細胞は従来型CAR-T細胞と比較して、IL-7の作用によって、生存能と増殖能が増進していた。5. 7×19CAR-T細胞の産生するCCL19のT細胞に対する走化性誘導能は、トランスウェルアッセイによって確認した。6.実験的がんマウスモデルにおいて、7×19 CAR-T細胞を投与することにより、従来型CAR-T細胞の投与よりも、マウスの生存期間が延長された。7.組織学的解析の結果、7×19 CAR-T細胞が投与されたマウスの腫瘍組織内には、著名なT細胞の浸潤が見られた。以上のことから、7×19 CAR-T細胞は従来型CAR-T細胞と比較して、優れた抗がん作用を有している可能性が高いことが予想される。平成26年度までに、自己切断能を有するピコルナウイルス由来2Aペプチドを利用して、がん抗原特異的なCARと共にT細胞の生存および遊走に関わるサイトカインとケモカインを一細胞に同時に発現させるためのコンストラクトを作成し(以下、次世代型CARとする)、実験的がんマウスモデルにおいて、次世代型CAR-T細胞が従来型CAR-T細胞よりも優れた効果を発揮することを明らかにした。平成27度は、次世代型CAR-T細胞がその抗がん効果を効率よく発揮するための免疫学的環境を検討するため、以下のことが実施された。1.組織学的解析の結果、次世代型CAR-T細胞が投与されたマウスの腫瘍組織内には、多数の免疫担当細胞が浸潤しており、腫瘍局所で免疫応答が起こっていることを示唆する像が得られた。2.腫瘍組織内に浸潤している細胞は、ドナー由来だけではなく、レシピエント(ホスト)由来の細胞も混在していた。3.サイトカインのみを産生するCAR-T細胞、ケモカインのみを産生するCAR-T細胞を作成し、次世代型CAR-T細胞とin vivoにおける抗がん効果を比較したところ、次世代型CAR-T細胞ほどの抗がん効果は認められなかった。4.サイトカインのみを産生するCAR-T細胞とケモカインのみを産生するCAR-T細胞の両方を担がんマウスに投与しても、次世代型CAR-T細胞ほどの抗がん効果は認められなかった。以上のことから、次世代型CAR-T細胞のin vivoにおける抗がん効果は、サイトカインとケモカイン、両方の因子が一細胞から同時に産生され、免疫担当細胞を局所に集積させることに依存していることが示唆された。申請書に記載した計画では、平成27年度中には、次世代型CAR-T細胞がin vivoにおいてその抗がん効果を効率よく発揮するための免疫学的環境およびそのメカニズムを検討するデータを集積する予定であった。実際に、上記の14に示したように、ほぼ予定していた通りのデータを集積することができた。以上のようなことから、『(2)おおむね順調に進展している。』と自己評価を行った。

本研究課題では、より効果的に抗がん作用を発揮する次世代型キメラ抗原受容体(chimeric antigen receptor: CAR)発現T細胞を用いた、新たながん治療法を創出することを目的としている。昨年度までに、がん抗原特異的なCARと共にT細胞の生存および遊走に関わるサイトカインとケモカインを一細胞に同時に発現させるコンストラクトを作成し(以下、次世代型CAR)、その抗がん効果を検討したところ、極めて強力な抗がん効果を発揮してがんの完全寛解を誘導すること、担がんマウスに投与後、ドナー、レシピエント、双方の免疫細胞をがん局所に集積させること、等を明らかにした。最終年度は、次世代型CAR-T細胞により誘導される強力な抗腫瘍効果の作用機構を解明するため、以下のことを実施した。1.次世代型CAR-T細胞投与後、がん局所に集積するレシピエントT細胞の、抗がん効果における役割を検討するため、レシピエントのT細胞に特異的な抗体を投与することでレシピエントのT細胞を除去したところ、抗がん効果は減弱した。2.次世代型CAR-T細胞の投与後、効果的に免疫記憶が形成されているかを検討するため、寛解が誘導されたマウスに同種のがんを再接種したところ、がんの生着は認められなかった。3.次世代型CAR-T細胞投与後にエピトープスプレッディングが誘導されるのかを検討するため、がんの寛解が認められたマウスに、同種ではあるがCARの標的が発現していないがんを接種したところ、顕著な増殖抑制が認められた。以上のことから、次世代型CAR-T細胞は、投与後、レシピエントのT細胞と相互作用して相乗的に抗がん効果を発揮するとともに、効率的に免疫記憶を形成することでがんの再発を抑止していると考えられた。また、抗がん効果にはエピトープスプレッディングも重要な役割を果たしていることが示唆された。(現在投稿中)申請書に記載した計画では、平成26年度中には、遺伝子導入のためのコンストラクトを作成することと、in vitro系の実験を行うことで、実験的がんマウスモデルを用いたin vivo系での実験を行うための基礎的・予備的データを集積する予定であった。実際に、前述の15に示したように、ほぼ予定していた通りのデータを集積することができた。さらに、まだ初期段階ではあるものの、前述6、7のように、申請書に記した計画よりも若干早くin vivo系の実験を開始し、データを集積することができている。以上のようなことから、『(2)おおむね順調に進展している。』と自己評価を行った。申請書の計画に記した通り、平成28年度中は、『次世代型CAR-T細胞により誘導される抗腫瘍効果において、どのような内因性(レシピエント由来)免疫細胞との相互作用が必要なのか』について検討する予定である。様々な免疫細胞について、遺伝子改変マウス、あるいは抗体投与などによってそれらの細胞群を除去したマウスをレシピエントとしたモデルにおいて次世代型CAR-T細胞の効果を詳細に解析し、腫瘍退縮に重要な内因性免疫細胞の同定を行う。また同時に、実際の臨床の現場で重要な現象とされている"エピトープスプレッディング"に着目し、次世代型CAR-T細胞投与マウスにおいて誘導されるのか否か、また誘導されるのであればそのメカニズムを解析し、より安全で効率的な治療法の確立を目指す。免疫学申請書の計画に記した通り、今後は、主に実験的がんマウスモデルを用いたin vivo系での実験を行う。
キラルブレンステッド酸触媒による制御システムの理論的検討

近年、有機分子触媒の適用可能な合成反応の拡充や新反応の開発が活発に行われている。本研究では、反応機構や立体制御機構に関わる分子間相互作用(基質/触媒間の相互作用や活性化など)の本質的理解を目指して、理論的検討を行った。リン酸触媒系、二官能性触媒系、求核触媒系を中心に、多くの実験研究との緊密な連携による融合的な研究活動を通して、有機分子触媒反応における制御システムの鍵が、多点水素結合と引力的相互作用の集積による精緻な相互作用ネットワークの構築であることを明らかにした。本研究では、様々な有機触媒反応の制御システム(基質/触媒間の相互作用や活性化、立体制御など)について分子レベルで理解すると同時に、得られた知見に基づく合理的・革新的な有機分子触媒の設計開発を目的としている。本年度は、リン酸系およびプロリノール系有機分子触媒による不斉反応の制御機構解析、ならびに弱い分子間相互作用に関する精密解析を行った。本年度は、リン酸系およびプロリノール系有機分子触媒による不斉反応として、インドールとニトロアルケンのFriedel-Crafts反応、および[6+2]環化付加反応を取り上げ、量子化学計算を用いた理論的解析を行った。前者においては、反応制御機構としてインドールとニトロアルケンが協奏的に活性化される二点配位型遷移状態を経由することを見出し、リン酸触媒の置換基とインドールのベンゼン環との立体反発が立体制御に深く関わることを見出した。後者においては、反応経路に沿って反応中間体や反応遷移状態の安定性を評価し、立体選択性や不斉識別のメカニズムに対する理解を深めることができた。一方、有機分子触媒による反応制御機構の理論的解析をさらに緻密に行っていくためには、種々の弱い分子間相互作用の詳細(作用機構、相互作用の強さ、方向依存性)を明らかにする必要がある。本年度は、弱い分子間相互作用の一つであるハロゲン結合の詳細を明らかにするために、ハロベンゼン、ハロアルカンとピリジンの相互作用を高精度ab initio分子軌道法により解析した。その結果、引力への静電力の寄与が大きいこと、ハロゲン結合の強い方向依存性は主に静電力が原因であることを明らかにした。本年度は、各班の実験研究者と連携して、アミノ酸系、リン酸系およびプロリノール系有機分子触媒による不斉反応の制御機構解析、ならびに弱い分子間相互作用に関する精密解析を行った。A01班の秋山との連携では、リン酸系有機分子触媒による不斉反応として、ビアリール化合物の不斉臭素化反応、ベンゾチアゾリンやインドリンによるケトイミンの不斉還元反応について理論的解析を行い、反応制御機構や立体制御機構を明らかにした。A01班の吉田と連携では、β-アミノ酸触媒による不斉Michael付加反応の立体制御機構を解明した。A02班の川端と連携では、分子内にカルボキシレートを有するDMAP型求核触媒を用いたアシル化反応におけるカルボキシレートの配置と反応促進効果について反応制御因子を解明した。A03班の林との連携では、プロリノール系有機分子触媒を用いる不斉反応としてDiels-Alder反応とシクロプロパン化反応を取り上げ理論的解析に着手し、これらの反応における反応制御因子について検討した。A03班の長澤と連携では、グアニジンーウレア触媒による不斉酸化反応における立体制御因子について検討した。一方、有機分子触媒による反応制御機構の理論的解析をさらに緻密に行っていくためには、種々の弱い分子間相互作用の詳細を明らかにする必要がある。本年度は、弱い分子間相互作用の一つであるハロゲン結合に置換基が与える影響の解明を行った。また密度汎関数法に用いるfunctionalや基底関数系の選択がπ/π、CH/π相互作用の計算に与える影響を系統的に解析した。また、A01班の山田と連携し、四級アンモニウムを鋳型とする選択的なNorrish-Yang環化反応の解析を行い、反応機構を検討した。本年度も引き続き各班の実験研究者と連携して、有機分子触媒による不斉反応の制御機構解析や弱い分子間相互作用に関する精密解析を行った。A01班の秋山、寺田と連携して、リン酸系有機分子触媒による不斉反応について理論的解析を行い、反応制御機構を明らかにした。また、A02班の川端と連携として、ピロリジンーピリジン触媒によるα,α'-アルケンジオールの幾何異性選択的アシル化反応について理論的検討を行い、水素結合ネットワークの形成に基づく立体制御機構を解明した。A03班の長澤と連携では、グアニジンーウレア触媒による不斉酸化反応について理論的検討を行い、水素結合およびπ/π、CH/π相互作用によって適合誘導的に不斉反応場を構築する立体制御機構を解明した。A03班の林との連携では、様々なプロリノール系有機分子触媒の分子構造と触媒能や不斉識別能を詳細に調べた。さらに、プロリノール系有機分子触媒の反応における不斉シクロペンタジエン付加反応等の反応機構および不斉識別機構に関する計算化学的解析を進めた。本年度は、π/π,CH/πなどの分散力を主な原因とする弱い分子間相互作用を密度汎関数法で解析する手法について、A01班の寺田、山田、鳴海、A02班の柴田と連携しながら検討を行った。