hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨芽細胞における力学的刺激の細胞内シグナル伝達とBMPの相互作用の分子機構

骨組織及び軟骨細胞組織は力学的な体の構築の支えとなると共に、また重力或いは運動による物理的な刺激を受けることが組織を維持するシグナルとなっていることが考えられている.本研究においてはこのような骨芽細胞や軟骨細胞の力学的な刺激を含む細胞のシグナル伝達のメカニズムを解明する目的で,まず軟骨細胞の細胞株の樹立を行った.軟骨細胞はSV40-largeT抗原を発現するトランスジェニックマウスよりその関節軟骨細胞を用いて樹立した.このSV40-largeT抗原は温度に感受性で33°Cでは活性があり,37°Cで不活性化する.従って軟骨細胞を樹立するに当たっては,33°Cの低温においてなおかつ0.5%の低血清下で増殖するものを指標としてクローニングを行った.この結果得られたクローン細胞TC6細胞は培養下においては,その細胞凝集塊がアルシアンブルー並びにトルイジンブルーで染まる基質を合成するなどの軟骨細胞としての形態学的な特性を示し,また生化学的には軟骨細胞に特異的な形質であるI型コラーゲン,アグリカン,リンク蛋白などの遺伝子を発現することが確認された.細胞外からの物理学的な刺激の伝達機構としては細胞と基質との接着機構が挙げられる.軟骨細胞は従来その細胞接着レベルが高められた条件においては脱分化し,一方細胞接着レベルの低下した場合には軟骨分化形質の発現が維持されることが知られている.そこで,TC6細胞をバクテリア培養用の培養皿に捲き,その細胞接着を極限にまで減少させた条件で培養すると,通常の接着依存型の線維芽細胞がこの条件では生存不可能であるのに対して,TC6細胞は十分に生存が可能であり,なおかつ細胞同士の接着を有し,細胞外からの接着シグナルを含む物理学的な環境条件に反応し得ることが明らかとなった.このような細胞を今後用いることにより,軟骨細胞から骨芽細胞への分化を含む細胞内シグナルと細胞外環境からの物理的なシグナルの検討をすることが可能となり,本細胞に対し,様々のホルモン,サイトカインを含むシグナルと物理的刺激との相互作用を検討する上で,有用な実験系が得られた.骨組織及び軟骨細胞組織は力学的な体の構築の支えとなると共に、また重力或いは運動による物理的な刺激を受けることが組織を維持するシグナルとなっていることが考えられている.本研究においてはこのような骨芽細胞や軟骨細胞の力学的な刺激を含む細胞のシグナル伝達のメカニズムを解明する目的で,まず軟骨細胞の細胞株の樹立を行った.軟骨細胞はSV40-largeT抗原を発現するトランスジェニックマウスよりその関節軟骨細胞を用いて樹立した.このSV40-largeT抗原は温度に感受性で33°Cでは活性があり,37°Cで不活性化する.従って軟骨細胞を樹立するに当たっては,33°Cの低温においてなおかつ0.5%の低血清下で増殖するものを指標としてクローニングを行った.この結果得られたクローン細胞TC6細胞は培養下においては,その細胞凝集塊がアルシアンブルー並びにトルイジンブルーで染まる基質を合成するなどの軟骨細胞としての形態学的な特性を示し,また生化学的には軟骨細胞に特異的な形質であるI型コラーゲン,アグリカン,リンク蛋白などの遺伝子を発現することが確認された.細胞外からの物理学的な刺激の伝達機構としては細胞と基質との接着機構が挙げられる.軟骨細胞は従来その細胞接着レベルが高められた条件においては脱分化し,一方細胞接着レベルの低下した場合には軟骨分化形質の発現が維持されることが知られている.そこで,TC6細胞をバクテリア培養用の培養皿に捲き,その細胞接着を極限にまで減少させた条件で培養すると,通常の接着依存型の線維芽細胞がこの条件では生存不可能であるのに対して,TC6細胞は十分に生存が可能であり,なおかつ細胞同士の接着を有し,細胞外からの接着シグナルを含む物理学的な環境条件に反応し得ることが明らかとなった.このような細胞を今後用いることにより,軟骨細胞から骨芽細胞への分化を含む細胞内シグナルと細胞外環境からの物理的なシグナルの検討をすることが可能となり,本細胞に対し,様々のホルモン,サイトカインを含むシグナルと物理的刺激との相互作用を検討する上で,有用な実験系が得られた.骨組織及び軟骨細胞組織は力学的な体の構築の支えとなると共に,また重力或いは運動による物理的な刺激を受けることが組織を維持するシグナルとなっていることが考えられている.本研究においてはこのような骨芽細胞や軟骨細胞の力学的な刺激を含む細胞のシグナル伝達のメカニズムを解明する目的で,まず軟骨細胞の細胞株の樹立を行った.軟骨細胞はSV40-largeT抗原を発現するトランスジェニックマウスよりその関節軟骨細胞を用いて樹立した.このSV40-largeT抗原は温度に感受性で33°Cでは活性があり,37°Cで不活性化する.従って軟骨細胞を樹立するに当たっては,33°Cの低温においてなおかつ0.5%の低血清下で増殖するものを指標としてクローニングを行った.この結果得られたクローン細胞TC6細胞は培養下においては,その細胞凝集塊がアルシアンブルー並びにトルイジンブルーで染まる基質を合成するなどの軟骨細胞としての形態学的な特性を示し,また生化学的には軟骨細胞に特異的な形質であるI型コラーゲン,アグリカン,リンク蛋白などの遺伝子を発現することが確認された.細胞外からの物理的な刺激の伝達機構としては細胞と基質との接着機構が挙げられる.軟骨細胞は従来その細胞接着レベルが高められた条件においては脱分化し,一方細胞接着レベルの低下した場合には軟骨分化形質の発現が維持されることが知られいる.

そこで,TC6細胞をバクテリア培養用の培養皿に捲き,その細胞接着を極限にまで減少させた条件で培養すると,通常の接着依存型の線維芽細胞がこの条件では生存不可能であるのに対して,TC6細胞は十分に生存が可能であり,なおかつ細胞同志の接着を有し,細胞外からの接着シグナルを含む物理学的な環境条件に反応し得ることが明らかとなった.このような細胞を今後用いることにより,軟骨細胞から骨芽細胞への分化を含む細胞内シグナルと細胞外環境からの物理的なシグナルの検討をすることが可能となり,本細胞に対し,様々のホルモン,サイトカインを含むシグナルと物理的刺激との相互作用を検討する上で,有用な実験系が得られた.
多孔質無機担体を活用する酵素触媒多段階ワンポット不斉合成法の開発

各反応生成物を単離精製しない多段階ワンポット反応は、環境低負荷合成法として極めて重要である。最近我々は、この目的に適う、ラセミ化とリパーゼ触媒速度論的光学分割がワンポットで同時進行する動的光学分割法(DKR)を開発した。この際、ラセミ化を触媒するオキソバナジウム種を多孔質無機物質メソポーラスシリカ(MPS)の細孔内部に固定化したことで、リバーゼとの共存性を向上させることに成功し、前述の反応開発に至った。本研究では、この知見を基に、多孔質無機担体の特性を引き出し、それを活用する酵素触媒多段階ワンポット不斉合成法の開発を目的とした。本年度は以下の成果を得た。1.多様なプロパルギルアルコールについてリパーゼ触媒DKRを実施した結果、基質に応じて適した溶媒の使い分けが重要であることが判明した。この知見を活かし、本法の基質適用を拡張することができた。2.DKRと分子内環化反応が連続進行するワンポット不斉合成法を応用して、ヒンバシンの不斉全合成を達成した。3.メソポーラスシリカの細孔内部に種々の金属触媒を固定化し、MPSの新機能創出を目指した。その過程でMPSの触媒活性にばらつきが生じ、原因解明を行ったが、現時点では明白な理由が見いだせなかった。一方で、多孔質シリカにオキソバナジウムを固定化することで、新たな機能を持つラセミ化触媒を見出すことができた。今後は、これをリパーゼ触媒DKRに適用し、本法の適用性の拡張を目指して研究を継続実施する。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、この知見を基に、多孔質無機担体の特性を活用する酵素触媒多段階ワンポット不斉合成法の開発を目的とした。1. MPSの狭隘空間がラセミ化に及ぼす機能解明:a) 24nmの異なる細孔径を有するMPSを用いてバナジウム担持触媒を調製し、これらを用いて、分子サイズの異なる基質アルコールのラセミ化速度を比較検討した。その結果、細孔径と基質サイズに正の相関があることが分かった。b) MPS内表面のシラノール基によって、細孔内部が高極性環境を形成していること、この極性環境がラセミ化を促進することが種々の実験で明らかになった。2. DKR/分子内環化ワンポット合成法の開発:適切な位置にジエン部位を有するラセミ体アルコールと、反応活性なジエノフィル部位を有するアシル化剤を用いることで、DKRと分子内環化反応が連続進行することを実証した。本法は、リパーゼ触媒光学分割、バナジウム触媒ラセミ化、分子内環化反応の全く異なる3つの反応がワンポットで進行する不斉合成法である。3. 4nmのMPSから調製したラセミ化触媒を加水分解酵素と併用することで、DKR法の基質適用性を拡張することが出来た。DKRと分子内環化反応が連続進行するワンポット反応の開発途上、実験結果にばらつきが見られた。その原因を解明すべく、多くの反応条件の下で詳細な実験を実施する必要が生じたために、スケジュールが少し遅れた。1.DKRと分子内環化反応が連続進行するワンポット不斉合成法を開発した。本法によって、複数の不斉炭素を有する多縮環化合物をエナンチオ・ジアステレオ選択的に不斉合成する方法を開発した。2.上記DKR法の基質適用性拡張を検討する過程で、本法がプロパルギルアルコールに適用できることが分かった。反応溶媒等に関する詳細な条件検討の結果、副反応を抑えて収率良くDKR生成物を得ることに成功した。本法を多様な置換様式のプロパルギルアルコールに適用し、有用性を実証した。3.メソポーラスシリカの細孔内部に種々の金属触媒を固定化し、MPSの新機能の創出を目指した。まず、金属固定化用リガンドを調製したが、その後の金属の固定化に問題が生じた。今後、この課題の解決を図る。本法がプロパルギルアルコールに適用できるという新しい発見があったので、その研究を新たに実施し、本法の基質適用性を大きく拡張することが出来た。

一方、メソポーラスシリカの細孔内部に種々の金属触媒を固定化し、MPSの新機能を創出する研究を行うことが余り出来なかった。各反応生成物を単離精製しない多段階ワンポット反応は、環境低負荷合成法として極めて重要である。最近我々は、この目的に適う、ラセミ化とリパーゼ触媒速度論的光学分割がワンポットで同時進行する動的光学分割法(DKR)を開発した。この際、ラセミ化を触媒するオキソバナジウム種を多孔質無機物質メソポーラスシリカ(MPS)の細孔内部に固定化したことで、リバーゼとの共存性を向上させることに成功し、前述の反応開発に至った。本研究では、この知見を基に、多孔質無機担体の特性を引き出し、それを活用する酵素触媒多段階ワンポット不斉合成法の開発を目的とした。本年度は以下の成果を得た。1.多様なプロパルギルアルコールについてリパーゼ触媒DKRを実施した結果、基質に応じて適した溶媒の使い分けが重要であることが判明した。この知見を活かし、本法の基質適用を拡張することができた。2.DKRと分子内環化反応が連続進行するワンポット不斉合成法を応用して、ヒンバシンの不斉全合成を達成した。3.メソポーラスシリカの細孔内部に種々の金属触媒を固定化し、MPSの新機能創出を目指した。その過程でMPSの触媒活性にばらつきが生じ、原因解明を行ったが、現時点では明白な理由が見いだせなかった。一方で、多孔質シリカにオキソバナジウムを固定化することで、新たな機能を持つラセミ化触媒を見出すことができた。今後は、これをリパーゼ触媒DKRに適用し、本法の適用性の拡張を目指して研究を継続実施する。DKRと分子内環化反応が連続進行するワンポット反応の開発期間を延長したことで、問題解決の糸口が見えた。今後、本研究の成果を纏める。また、その後は、予定通り、MPSの新機能創出と応用研究を実施する。多様なプロパルギルアルコールについて本動的光学分割を実施し、本法の更なる適用拡張を目指す。金属固定化用リガンドを利用してメソポーラスシリカの細孔内に金属を固定化することを検討する。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
計算論的関連性理論に基づく条件文理解過程の理論的・実証的研究

本研究は、関連性理論における認知的関連性の原理を形式化すると共に、関連性に基づく日常論理の構造を明らかにするために行われたものである。核となる成果として、認知的関連性の強さの指標として条件付き確率に基づく定式化を行ったこと、その形式化が多値の命題論理の計算と接続可能であること、真理値の点で問題を含む反事実条件文のやWason選択課題をはじめとする演繹推論の理解過程に一定の説明を与えたことが挙げられる。本研究は、(i)推論・思考の言語的表現である「条件文」の理解過程を、心理実験により検証し、得られた性質を言語学の面から理論化する。(ii)日常的な推論がどのような形で行われているのか、論理と日常推論の関係はどのようなものかを探求する。ことを最終的な研究目標に置いたものである。現在、研究の作業仮説として、日常的な推論は論理とは異なった、情報間の「関連性」から計算されるものであること、しかし「一定の手続き」を知っていれば、関連性の計算から数学的な論理と等価な結果を導出できること、の2点を考えている。本年度は、このうち、後者の点について重点的に研究を行った。その結果、以下の暫定的な結論を得た。1.我々の日常的な思考・推論過程は、命題論理では区別されない多様性が存在する。これはWason選択課題などの実験からも見て取れると同時に、その実験結果は「かもしれない」「にちがいない」という言語表現の様相性を組み入れることで、全体的な傾向を説明できる。2.こうした様相性を組み込んだ思考過程の数学的な表現手段として、確率論に基づく「計算論的関連性理論」の枠組みを構築した。これは条件付き確率に基づく明示的な数式によって表され、パラメータをある一定の値に固定した場合には、統計学でいう回帰直線や相関係数と関係を持つ数式である。3.さらに、この数式のパラメータをコンテクストに依存しない数値に固定した場合、数学的な論理でいう含意や同値と同一の結果を導き出せる。ただし、これは計算の結果が同一になるというに過ぎず、その「計算過程」は異なったものである。換言するならば、日常的な思考推論では、数学的な論理は直接用いられておらず、関連性の計算の特殊な一パターンとして、結果的に数学的論理と同一の行動が可能になるということを示唆するものである。次年度は、本年度で得られた上記の結果をさらに深め、かつ言語表現との関係をより深く追求する計画である。本研究は、推論の言語的表現である「条件文」の理解過程を、心理実験により検証し、得られた性質を言語学の面から理論化することで、日常的な推論がどのような形で行われているのか、論理と日常推論の関係はどのようなものかを探求することを目的としている。研究の初年度である昨年度は、柱となる関連性理論の計算論的形式化を行った。研究2年目となる本年度の研究は、この理論が人間の推論モデルとして妥当であるか否かを検討することに主眼を置いた。まず、論理学における含意・同値計算が、計算論的関連性理論からも導けることを数学的に検証した。具体的には、含意計算は前提のみを考慮した解釈と等価であり、同値計算は前提の否定フレームを含んだ解釈と等しいことを示した。さらに重要なことは、含意計算は、前提の否定フレームを含んだ場合でも、モダリティを含んだ状態(「XならばYかもしれない」)において等価になることが示された。以上の結果は、関連性に基づく推論においても、状況さえ整えば、論理と同一の判断に到達することを示している。さらに、推論過程に関するいくつかの心理実験を行い、その特性を計算論的関連性理論で説明できるかを検討した。その結果、人間の推論過程は、特に「対偶条件」が絡む時に、論理からの逸脱が観察されること、またその原因が、フレームの完全解釈にあることを確かめ、計算論的関連性理論の妥当性を証明した。また、推論における各種バイアスやスキーマも関連性の計算から自然に発生することも分かった。以上の研究に基づき、平成19年度は、言語表現におけるモダリテイ「である/にちがいない/だろう/かもしれない」と条件文形式(「すれば/すると/したなら」)が推論スキーマに与える影響を調査し、日常的推論と言語との関係を明確化することを目指す。平成19年度は以下の研究を行った。○モダリティと真理値の関係○文理解における関連性の影響○認識論と関連性理論の関係

モダリティについては、認識的必然性と義務的必然性、論理的必然性の違いを、日本語の言語表現と計算論的関連性理論の観点から分析し、その共通点と相違点を明らかにすることができた。文理解に関しては、袋小路文を用い、関連性の高い単語が続く文においては、文解析の失敗が関連性の程度に応じて減少することを確かめた。また、関連性理論と認識論との関係に関しては、静的な心的状態においては、「未知」と「無知」「偶然」を区別することはできないが、情報を獲得するという動的過程において、いわゆる「無知」といわれるものと、何か知識を持っているが、その知識が不確かであるという状態とを明確に区別できることを示した。本分析の特徴は、今まで哲学的には考察されてきたことを、数学的・形式的にも証明できることを示した点にある。このアプローチをさらに発展させれば、認識論における「ゲティア問題」やドレツキの提議した矛盾に関しても、一定の回答を与えることができる。平成20年度は、17-19年度までの研究成果(1.確率論に基づく認知的関連性の計算論的定義、2.この定義式に基づくWason選択課題をはじめとした人間の演繹推論の分析、3.日本語の条件文理解の特徴分析)を踏まえ、日常推論の一般的特徴について議論を行った。特に重要な成果は、これまで提案されてきた因果推論のモデル(例えばDHモデルや研究代表者自身が平成17年度に提案したモデル)よりも高速に計算可能な認知的関連性の計算論的定義を与えたことである。従来の計算式と異なり、今回提案した定義式は部分情報のみからも計算可能であり、また特定の条件下(そもそも推論を行う必要のない完全解が与えられる状況)以外では十分な妥当性を持つ。また、この定義式はいくつかの心理実験で確認されてきた演繹推論の性質をよく表現できていると共に、心理学や言語学以外の分野にも応用可能であり、本年度は「改革派認識論」の妥当性を本モデルを用いて主張した。以上の研究成果は、日本心理学会、日本認知科学会等で発表するとともに、研究論文の形で公表した。また、モデルの紹介および今後必要となる研究課題について日本心理学会のシンポジウムで解説を行ない、活発な議論を行うことができた。最後に、本年度は神戸松蔭女子大学において研究会合を開催して研究全体の総括を行ない、今後の研究成果発表についての検討会を行った。この4ヶ年の研究によって、当初の目的である(a)日常推論が数学的な論理とは異なった関連性に基づく計算過程であること、(b)数学的な論理は日常推論の特殊な形式として理解できること、の2点を十分に解明できた。しかし、当初の目的に掲げた帰納推論・仮説推論の特性を含んだ日常推論の特徴はいくつかの点で依然不明のままとなってしまった。本年度提案した関連性に基づく日常推論の定義式はこの問題にも答えうる可能性を持つため、今後も本研究を継続していく予定である。
意味処理における情報統合過程の解明

意味処理に関する従来の研究は,言語処理に閉じた系で進められてきた.しかし,意味処理は,言語表現には馴染まない感情や運動・行為からの影響をも受け,言語に特有な閉鎖系処理ではない.意味処理は,言語と非言語情報間にわたる協調的処理であり,さらに身体行為を通しての環境への働きかけと,それに伴う環境からの働きかけを反映した開放系で生じる統合的処理である.意味処理が,複数の情報チャンネルにわたる統合処理であると見なし,次の4点について検討を加えた.(1)システムとしての漢字表記の特性(2)「自己に関連する情報喚起の自動性(自発性)」.(3)ジェスチャーなどの非言語情報処理と言語情報処理との相互作用.(4)実践的な行為についての説明を理解につなぐ知識処理と,理解を行為の遂行につなぐ知識処理.本研究を通して,時間軸上で連続すると見なされる情報をいかに結合し,統合するのか,その「つなぐ知識処理」の重要性がクローズアップされた.この「つなぐ知識処理」は,言語情報処理,あるいは視覚情報処理という,いわば一つの情報処理チャンネル内に閉じた処理ではなく,異種情報チャンネル間にわたる開かれた処理であると考えられる.例えば,ある運動を特定の行為であると見なす「つなぐ知識処理」は,視覚的に捉えられるかたちに対して結合と分離処理を施し,それによって生じる変化を運動の基本部品として時間軸上に表現することに関わっている.同時に,「つなぐ知識処理」は,それらの視覚的な結合と分離処理に対する記号処理の介入,つまり言葉による状況の連結と文節化とを受け付けることにも関与している.意味処理における統合的処理過程は,理解や行為を行う主体側の要因と,その処理活動を促す環境側の要因からの影響を受けると考えられる.今後,両側面からのダイナミックな検討を必要とする.意味処理に関する従来の研究は,言語処理に閉じた系で進められてきた.しかし,意味処理は,言語表現には馴染まない感情や運動・行為からの影響をも受け,言語に特有な閉鎖系処理ではない.意味処理は,言語と非言語情報間にわたる協調的処理であり,さらに身体行為を通しての環境への働きかけと,それに伴う環境からの働きかけを反映した開放系で生じる統合的処理である.意味処理が,複数の情報チャンネルにわたる統合処理であると見なし,次の4点について検討を加えた.(1)システムとしての漢字表記の特性(2)「自己に関連する情報喚起の自動性(自発性)」.(3)ジェスチャーなどの非言語情報処理と言語情報処理との相互作用.(4)実践的な行為についての説明を理解につなぐ知識処理と,理解を行為の遂行につなぐ知識処理.本研究を通して,時間軸上で連続すると見なされる情報をいかに結合し,統合するのか,その「つなぐ知識処理」の重要性がクローズアップされた.この「つなぐ知識処理」は,言語情報処理,あるいは視覚情報処理という,いわば一つの情報処理チャンネル内に閉じた処理ではなく,異種情報チャンネル間にわたる開かれた処理であると考えられる.例えば,ある運動を特定の行為であると見なす「つなぐ知識処理」は,視覚的に捉えられるかたちに対して結合と分離処理を施し,それによって生じる変化を運動の基本部品として時間軸上に表現することに関わっている.同時に,「つなぐ知識処理」は,それらの視覚的な結合と分離処理に対する記号処理の介入,つまり言葉による状況の連結と文節化とを受け付けることにも関与している.意味処理における統合的処理過程は,理解や行為を行う主体側の要因と,その処理活動を促す環境側の要因からの影響を受けると考えられる.今後,両側面からのダイナミックな検討を必要とする.<本研究の目的>意味処理における情報統合過程の解明:1.語の意味処理のおける情報統合過程の検討.2.行為と発話:行為と発話が伴う具体的状況として看護場面をとりあげ,いかなる知識が,行為を伴う状況の理解とその行為の再現に影響を及ぼすかを検討する.3.感情と理解:感情(特性)形容詞による自己関連情報の活性化過程を事象間電位を指標用いて検討し,自己参照系内で駆動する照合モデルを構築する.4.行為とイメージ:多様な水準を含む空間記述課題を用いて,空間情報の言語化過程とジェスチャーの生成過程の関係を検討する.<本年度の研究実施概要>1.語を構成する形態・音韻情報を含む要素が語の意味処理に影響することを確認.2.(1)平成12年度内に,市販されている看護場面のビデオの中から,発話と行為を含み,実験調査に耐えうる内容のフィルムを選択した.(2)選択されたビデオ内容に対する加工(デジタル編集)を行い,観察用のビデオテープを作成し,これに呼応する質問紙の作成を行った.(3)約150名の被験者群を対象とするビデオ観察調査を実した.(観察・集団実験)(4)質問紙による再生・再認検査よって看護知識が,視覚情報として提供される看護行為の抽出に影響することを確認した.(5)看護行為の模倣実験においては,無意味運動情報の記憶能力が有意味看護行為の再演成績に影響することを確認した.(行為模倣・個人実験)3.(1)特性形容詞が,どの程度一般的に安定した感情反応を喚起するかについ,集団実験によって調査した.現在データの分析中である.(特性形容詞・集団調査)(2)集団調査の結果に基づき,事象間連電位実験にふさわしい課題,及び刺激呈示条件を検討し個人実験を実施した(事象間連電位実験).現在データの解析中である.4.空間情報の言語化を行う過程で出現するジェスチャーの生起タイプと生起頻度の分析を行うために,この種の言語化とそれに随伴する行為の質的分析に適合する課題の探索的調査を行いつつある.(ジェスチャー課題実験).

<本研究の目的>意味処理における情報統合過程の解明:1.語の意味処理のおける情報統合過程の検討.2.行為と発話:行為と発話が伴う実践的説明状況として看護場面(身体移動)をとりあげ,いかなる知識が,行為を伴う状況の理解と,そこでの行為の再演に影響を及ぼすかを検討.3.感情と理解:人物(特性)形容詞による自己関連情報の活性化過程を事象間電位を指標とし,自己参照系内で駆動する自己照合モデルを構築する.4.身体動作検査の作成:身体運動を特定の行為に結びつける能力を測定するための検査の試作.<本年度の研究実施概要>1.語を構成する形態・音韻情報を含む部分要素が語の全体の形態の復元に影響することを確認.2.(1)市販の看護教材(ビデオ・テープ)の中から,発話と行為を含み,実験調査に耐え得る内容を選択.(2)選択されたビデオ内容に対するデジタル編集を行い,実験用ビデオテープを作成.(3)実験用ビデオテープに呼応する質問紙を作成し,約150名の被験者群に対してビデオ観察実験を実施.(4)質問紙(再生・再認)検査によって,看護知識が,看護行為(視覚情報)の抽出に影響することを確認.(5)無意味運動情報の模倣能力が有意味看護行為の再演成績に影響することを確認3.(1)特性形容詞による感情反応の喚起を事象間連電位実験で確認.抑鬱傾向を有する被験者の自己関連情報の取り込み処理と,取り込んだ情報に対する処理判断について,現在データを解析中.4.(1)身体動作能力検査の作成に向けて,40種類の無意味身体動作を選定し,9種類と11種類の動作系列を作成し,動作の再配列課題を実施.(2)無意味動作配列課題の成績と有意味看護動作の再演成績の比較のために,データ整理を実施中.(3)検査項目として無意味身体ポーズの組み合わせ可能性を拡張するために,身体ポーズの作成規則の確立と,その規則に基づくポーズの簡易作成ツールの整備を検討中.意味処理に関する従来の研究は,言語処理に閉じた系で進められてきた.しかし,意味処理は,言語表現には馴染まない感情や運動・行為からの影響をも受け,言語に特有な閉鎖系処理ではない.意味処理は言語と非言語情報間にわたる協調的処理であり,さらに身体行為を通しての環境への働きかけと,それに伴う環境からの働きかけを反映した開放系で生じる統合的処理である.意味処理が,複数の情報チャンネルにわたる統合処理であると見なし,次の4点について検討を加えた.(1)システムとしての漢字表記の特性(2)「自己に関連する情報喚起の自動性(自発性)」.(3)ジェスチャーなどの非言語情報処理と言語情報処理との相互作用.(4)実践的な行為についての説明を理解につなぐ知識処理と,理解を行為の遂行につなぐ知識処理.本研究を通して,時間軸上で連続すると見なされる情報をいかに結合し,統合するのか,その「つなぐ知識処理」の重要性がクローズアップされた.
磁界・振動・音場併用解析を用いたインバータ用リアクトルの低騒音化に関する研究

インバータ用リアクトルの低騒音化を検討するため,電磁力と磁気歪の両方を考慮できる三次元磁界・振動併用解析法を開発し,リアクトルの騒音発生のメカニズムを明らかにするとともに,実測で検証した.さらに,電磁力による鉄芯全体の縮みと磁気歪による伸びをキャンセルする絶縁物の最適硬さの算出法を明らかにするとともに,ヨークにもギャップを設ける低騒音型三相リアクトルを提案し,解析により鉄芯の振動が1/ 25に低減できることを示した.インバータ用リアクトルの低騒音化を検討するため,電磁力と磁気歪の両方を考慮できる三次元磁界・振動併用解析法を開発し,リアクトルの騒音発生のメカニズムを明らかにするとともに,実測で検証した.さらに,電磁力による鉄芯全体の縮みと磁気歪による伸びをキャンセルする絶縁物の最適硬さの算出法を明らかにするとともに,ヨークにもギャップを設ける低騒音型三相リアクトルを提案し,解析により鉄芯の振動が1/ 25に低減できることを示した.本研究の目的は,磁気歪と電磁力を考慮した磁界・振動・音場併用解析法を開発するとともに,インバータ用リアクトルに適用し,騒音の発生メカニズムを明らかにするとともに,低騒音化を図ることである.本年度得られた成果を要約すると以下のようになる.1.磁気歪と電磁力の両方を考慮した磁界・振動併用解析法の開発鉄芯の磁気歪を等価的な三次元場の節点力でモデル化する方法を開発した.また,時間領域おける振動解析のソフトウェアの作成も行った.これらを,開発済みであった時間領域の磁界解析法と電磁力の節点力を求める節点力法と組み合わせることにより,電磁力と磁気歪の両方を同時に考慮できる三次元磁界・振動併用解析法を開発した.2.インバータ電源に接続されたリアクトルの磁界・振動併用解析上記で開発した解析法を用いてインバータ電源に接続された単相リアクトルの磁界・振動併用解析を行い,脚に比べてヨークの振動が大きいことを明らかにした.また,電磁力により,ヨークは脚の方向に変位し,その大きさは鉄芯間に挿入された絶縁物が柔らかい大きくなる.一方,磁気歪により,ヨークは脚と反対の方向に変位し,その大きさは絶縁物が硬いほど大きくなる.このように電磁力と磁気歪によるヨークの変位の方向は反対で,かつ絶縁物の硬さが変位の大きさに及ぼす影響も逆になるため,電磁力と磁気歪を両方考慮した場合のヨーク全体の振動は,鉄芯間に挿入する絶縁物の硬さにより大幅に変化し,この硬さを最適化することによりヨークの振動を抑制できる可能性があることを明らかにした.3.単相リアクトルの試作および騒音の測定エポキシ含浸の有無により二種類の硬さの異なる鉄芯を用いた単相リアクトルを試作し,騒音レベルの測定を行った結果,騒音レベルが変化し,上記解析結果の傾向が実測でも確認できた.本研究の目的は,磁気歪と電磁力を考慮した磁界・振動・音場併用解析法を開発するとともに,インバータ用リアクトルに適用し,騒音の発生メカニズムを明らかにするとともに,低騒音化を図ることである.本年度得られた成果を要約すると以下のようになる1.均質化手法を用いた積層鉄芯の磁界・構造併用解析法の開発鉄芯の積層構造を考慮して磁界・構造併用解析を行うため,均質化手法を用いた積層鉄芯の磁界解析法を構造解析法にも適用し,積層鉄芯を鋼板間の絶縁物の影響を考慮した塊状鉄芯でモデル化する構造解析法を開発した.さらに,開発した併用解析法を簡易積層鉄芯モデルに適用し,積層構造をそのままモデル化する方法と積層構造を無視して塊状モデルに近似する従来法との比較を行い,鉄芯の変位分布を精度良く算出するためには,磁界解析と構造解析ともに,積層構造を考慮する必要があることを示した.さらに,均質化手法により積層構造を考慮した提案法により得られた結果は積層構造をそのままモデル化する方法と良く一致し,開発した併用解析法の妥当性も示した2.三相リアクトルにおける低騒音化の検討騒音低減のため,リアクトルの鉄芯間に挿入する絶縁物の最適な硬さを,鉄芯間に働く吸引力による鉄芯全体の縮みと磁歪による鉄芯全体の伸びをキャンセルするように,鉄芯長とギャップ長のみを用いて決定する方法を提案した.さらに,この低減法をヨーク部にも適用するため,ヨーク部に,三相リアクトルの各相のリラクタンスを変化させずにギャップを挿入する方法を提案した.これら提案法を実際の三相リアクトルに適用し,各相のリラクタンスを変えずに鉄芯の変位が約1/25に低減できることを,積層鉄芯の磁界・構造併用解析法により確認した本研究の目的は,磁気歪と電磁力を考慮した磁界・振動・音場併用解析法を開発するとともに,インバータ用リアクトルに適用し,騒音の発生メカニズムを明らかにするとともに,低騒音化を図ることである.本年度得られた成果を要約すると以下のようになる.1.時間領域における磁界・振動併用解析法の開発昨年度までに開発した磁界・振動併用解析法では,磁界解析は時間領域で離散化し,振動解析は通常の周波数領域で離散化した解析法を用いていた.これらの併用解析では,鉄芯の変形を無視した磁界解析で得られた時間領域の力の結果を周波数領域に変換した後,振動解析を行うため,磁界解析では鉄芯の変形が考慮できない.そのため本年度,鉄芯の変形も磁界解析で考慮するため,時間領域の振動解析法を開発し,時間領域で磁界解析と振動解析を交互に行う併用法を開発した.

さらに,簡易な線形モデルを用いて,開発した時間領域の併用解析法と従来法の比較を行った.その結果,周波数領域の振動解析で見られる鉄芯の共振現象が時間領域の振動解析では再現できなかった.これに関しては,今後の検討課題である.2.騒音低減法の検証実験昨年度に騒音低減法として提案した,鉄芯間に挿入する絶縁物の最適な硬さの決定法とギャップの配置法の有用性を単相リアクトルを用いて検証実験した.その結果,絶縁物の硬さの最適化により,騒音の最大値が約10dB低減できた.しかしながら,提案したギャップの配置法であるヨークにもギャップを設ける方法に関しては,実験では効果が確認できなかった.これに関しては,製作上の問題と予想されるが,今後の検討課題である.
寒冷・精神性ストレスによる二重の生体負荷が認知機能と運動能に及ぼす影響とその対策

本年度は、寒冷ストレスと精神ストレスの二重の生体負荷が過度な交感神経活動の亢進によって認知機能および持久的運動パフォーマンスに影響を及ぼすかについて検証するため、8名を対象に本実験を実施した。実験は3試行からなり、はじめに持久的運動パフォーマンスを評価するための運動負荷を設定するため、多段階負荷による疲労困憊に至るまでの自転車漕ぎ運動を実施した。その後、寒冷ストレス有+精神ストレス有、および寒冷ストレス有+精神ストレス無の2試行をランダムに実施した。寒冷ストレス有では、ふるえを惹起しないように水循環スーツを用いて、循環水温10°Cにて10分間、続けて15°Cで50分間対象の皮膚表面を冷却した。精神ストレス有では、ストループカラーワードテスト500回×2セットを実施した。一方、精神ストレス無では、ドキュメンタリー映像を視聴させた。認知機能は、ストレス負荷の前後にフランカー課題およびトレイルメイキングテストによって反応時間および正確性を評価した。持久的運動パフォーマンスは、ストレス負荷後に80%VO2peak相対強度で疲労困憊に至るまでの運動継続時間として評価した。この間、寒冷および精神ストレスの負荷程度を、また交換神経活動の賦活度を定量化するため、唾液および血液を採取し、カテコラミン、コルチゾール等のストレスホルモンを分析した。また、全身の温度感覚と疲労感をビジュアルアナログスケールで、疲労度、気分、意欲については、複数の問いからなるアンケート形式によって評価した。本研究の結果から、寒冷ストレスと精神ストレスによる二重の生体負荷が認知機能および持久的運動パフォーマンスへ及ぼす影響について明かにされ、これらの機序解明に資する考察を得た。本研究の目的は、「寒冷ストレスおよび精神性ストレスによる二重の生体負荷が与える認知機能・運動パフォーマンスの低下」を検証することであり、具体的には、「寒冷ストレスと精神性ストレスの二重の生体負荷が与える交感神経賦活度への影響」、「過度な交感神経活動の亢進が与える認知機能、瞬発的・持久的運動パフォーマンスへの影響」、そして「アロマ精油の吸入が及ぼす二重生体ストレス抵抗性」といった3つの仮説を検証することである。本年度は、先行研究にて確立した寒冷・精神性ストレス負荷を組み合わせ、その影響を数値化すること、また、本研究で確立した二重のストレス負荷方法を用いて、認知機能・運動パフォーマンスを解析することであった。精神性ストレスの負荷方法として、当初の計画どおりストループカラーワードテスト、暗算課題、International Affective Picture Systemを組み合わせて予備実験を実施した。しかし、これらのストレス負荷方法では急性の精神性ストレス負荷によって交感神経活動の亢進を惹起するまでにいたらなかった。そこで、再度、精神的ストレスを負荷する方法について検討した。その結果、心理学の分野でゴールドスタンダードであるストループカラーワードテスト、スタンバーグパラダイムテスト、急速画像情報処理テストを採用することに至った。現在これらのテストを準備して、再度、予備試験を遂行しているところである。方法上の問題点について改善し、方法を一部変更して研究を進めたため。新たに選定した精神性ストレス負荷方法では専用のソフトウェアを用いたプログラムを作成するために特別の知識が必要であり、準備にかなりの時間を要したため。確立した寒冷および精神性ストレスによる二重の生体負荷方法を用いて、認知機能、瞬発的運動能としてハイパワーエルゴによるパワー解析、持久的運動能としてアップライトエルゴメータによるステップ負荷運動時のパフォーマンスについて評価する。さらに、交感神経活動を抑制する作用のあるアロマ精油の吸入が二重のストレス負荷時の認知機能・運動能低下を抑制するか検討する。当初予定していた実験計画に一部変更が生じ、それに伴って本年度に予定していた研究の一部が実施できなかったため。今年度に実施予定であった認知機能、瞬発的運動能持久的運動能の評価について、次年度早々に実施することとし、それにかかる費用として次年度使用額を計上する。
男性正規雇用労働者の意識や行動の変遷及び職場の多様性に与える影響に関する調査

研究期間の3年間で達成すべき目標は3つある。1つ目は現在行っている調査の規模を拡大することと、インタヴューを半構造化し、質的とはいえデータとして比較・検討しやすい形にすることである。2つ目は、先進諸国(特に米国)における男性正規雇用労働者の意識の変遷をたどることと、彼らへのインタビューを実現することである。3つ目は、日本とアメリカ両国から得られた知見をもとに、職場において上述の図1にある1、2、3に属する労働者が共存できる環境を、企業の人事政策として提案し、職場でのパイロットスタディを実行することである。これら3つを2019年度、2020年度、2021年度それぞれの目標とする。
血管内造血発生に関わる新規血液幹細胞因子の同定

造血幹細胞の自己複製を誘導する幹細胞因子を同定する目的で、発生初期のマウス胎仔において造血幹細胞が発生、増殖する領域を探索し、その限局した領域から造血幹細胞の発生・維持・自己複製に関与する分子の単離を試みた。マウス胎生9日目の臍腸間動脈内において、血管内皮細胞を支持細胞として造血幹細胞の自己複製、増殖が営まれることが明らかとなり、本血管内皮細胞より幹細胞因子の単離を開始した。臍腸間膜動脈の内皮細胞からcDNAライブラリーを作製し、酵母発現ベクターを用い、cDNAの中で細胞外に分泌される可能性のある遺伝子をsignal sequence trap法により選択した。現在までに新規及び既知の遺伝子が25クローン同定された。そこでこれら遺伝子に関してはin situ hybridizationにて臍腸間膜動脈、背側大動脈、胎仔肝に特異的に発現する遺伝子に絞り込み、未知のものに関しては全長の遺伝子クローニングを行った。その結果CD34と類似した新しいsialomucin分子、kunitz inhibitor domainを有するproteinaseinhibitor様分子などが同定された。これら遺伝子に関しては造血幹細胞の発生や自己複製に必須のものかをこれら遺伝子のノックアウトマウスを作成することにより確認中である。さらに最近既知の遺伝子であるがpodoplaninという糖蛋白が本血管内造血の現場の内皮細胞から同定された。本分子は骨髄では骨芽細胞に発現していることが知られており、また最近リンパ管内皮細胞に特異的に発現することも報告された。本分子は造血において骨形成あるいは骨髄形成そして血管形成の共通分子基盤として機能する可能性があり、今後詳細に解析を行なう予定である。造血幹細胞は多分化能および自己複製能を有することより骨髄移植や遺伝子治療におけるターゲット細胞になっている。そこで臨床応用にむけて、造血幹細胞の試験管内での増幅が期待されている。しかし現在、造血幹細胞の分化を抑制し、自己複製のみを誘導する成長因子は同定されておらず、新規幹細胞因子の単離が切望されている。本因子の同定を試みるため、造血幹細胞がマウスの生体内で最も増殖する領域を探索したところ、それは造血幹細胞の発生が最も早期に観察される、胎生9日の臍腸間膜動脈であることが判明した。本動脈内では造血幹細胞が血管内皮細胞に接着、増殖することから、幹細胞因子が豊富に分泌されている可能性を示唆する。そこで本動脈から抽出したmRNAをもちいcDNAライブラリーを作成し、シグナルトラップ法を用いて、分泌型の蛋白に焦点を絞り、新規遺伝子のクローニングを行なう。得られた新規遺伝子については発現ベクターに組み換え、COS細胞へ遺伝子導入し、可溶性蛋白を精製する。これら分子を血管内皮細胞、造血細胞の発生が両者とも支持できる培養系であるP-Sp(傍大動脈臓側板中胚葉)領域の組織片を用いた器官培養に添加し、造血幹細胞の発生、増殖にいかに関与するかを検討する。現在までに、解析した酵母クローン200万個中、新規の遺伝子を25クローン同定した。in situ hybridizationにて臍腸間膜動脈、背側大動脈、胎仔肝に特異的に発現する遺伝子に絞り込み、全長の遺伝子クローニングを行った。それらの中でもCD34と類似した新しいsialomucin分子、kunitz inhibitor domainを有するproteinaseinhibitor-like分子などが同定された。これらはすでに可溶性の蛋白として精製を終え、現在機能解析中であり、さらにクローニングを継続して行なう。
励起状態制御を基盤とした光機能性π造形システム

本研究では多環芳香族炭化水素誘導体及びその集合体の励起ダイナミクス(Intrinsic-π機能)について構造的な歪みや運動性(Dynamic-π機能)を絡めて主に合成化学的に制御し、特異な光機能を創出する。特に、項間交差の制御に必須なスピン軌道相互作用及び励起一重項状態と三重項のエネルギーの差などを念頭におき、A.ペリレン誘導体の励起ダイナミクス制御とB.ヘリセン誘導体の異方性の向上と円偏光発光特性評価の2つを取り組んだ。前者では、まず含窒素数の異なるアザテリレン誘導体を合成し、その励起ダイナミクス(蛍光放射、項間交差および無輻射失活の各過程)の制御を速度論的に明らかにした。また、窒素を2つ導入したジアザテリレンにおいて、同じく窒素を2つ導入したジアザペリレンと比べて顕著な溶媒効果を観測した。これは、ペリレンよりも共役長の長いテリレンにおいては、極性溶媒中で、窒素原子を骨格内に有することによる励起状態の構造変化およびそれに伴う分子内電荷移動(ICT)の形成を示唆している。含窒素部位とのプロトン化および脱プロトン化の過程についても錯形成定数を算出し、量論的な議論を行った。後者のヘリセン誘導体についても近赤外領域における円偏光発光の高い異方性因子を得ることができ一定の成果を得ることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では多環芳香族炭化水素誘導体及びその集合体の励起ダイナミクス(Intrinsic-π機能)について構造的な歪みや運動性(Dynamic-π機能)を絡めて主に合成化学的に制御し、特異な光機能を創出することを目的とする。代表的な多環芳香族炭化水素の一つであるコロネンは一般に電子ドナー性を有するが、電子求引性の置換基の導入により電子アクセプター性を示す。また、コロネンは導入する電子求引性のイミド基の数・位置を変えることで還元電位を制御できることが報告されている。本研究では、コロネン骨格に5員環あるいは6員環のイミド基を導入したコロネンイミド誘導体(Cor(5Im)2およびCor(6Im)2)の電子移動還元特性の評価を行った。まず、種々の電子ドナーを用いて、コロネンイミドの光励起状態への分子間光誘起電子移動の速度定数をレーザー過渡吸収分光法により決定した。得られた速度定数と酸化還元電位の差から得られる自由エネルギー変化の依存性について比較検討を行った。その結果、Cor(5Im)2の方がCor(6Im)2に比べ小さい再配列エネルギーを有していることが分かった。最後に、Cor(5Im)2にペリレン分子を共有結合で連結したCor(5Im)2-Peryの分子内の電子移動過程を明らかにするためにフェムト秒過渡吸収スペクトル測定を行った。Cor(5Im)2-Peryはベンゾニトリルの拡散による律速を大幅に超えるで超高速電子移動の進行が確認された。一方、発光性のキラル多環芳香族炭化水素の合成にも成功し、次年度にその一連の物性評価を行う目処が立った。多環方族炭水素の合成やその物性評価には既に成功した。また、円偏光発光評価に向けた材料合成の準備も整ったため。本年度はおもに、昨年度合成したキラル多環芳香族炭化水素の分光特性評価やデバイス化など行い、当初の研究目標を達成する予定である。
microRNAとそのターゲット遺伝子間に生じる補償的進化の検証

microRNA(miRNA)分子内の相補配列は構造上重要であるだけでなく、ターゲット遺伝子に直接作用する配列でもあり、miRNA分子内、miRNAとターゲット遺伝子の相補配列は共進化していると考えられる。本研究ではmiRNAの作用機序に基づいた分子進化モデルを構築し、シミュレーションによる解析を行うとともに、データ解析による観察値との比較を行い、miRNA遺伝子に働く進化要因について検証する。
縮環大環状テルペノイドの合成研究

本研究はこれまであまり合成研究が行われていなかった5,6員環と縮環した大環状テルペノイドの合成を目的としたもので,主としてシロアリが防御のために噴射する粘液の成分であるトリネルビタン型ジテルペンの合成を検討した結果,平成10、11年度に以下に述べる成果が得られた.1.(±)-2,6-ジメチルビシクロ[4.3.0]ノナ-1-エン-3,7-ジオン(4-メチル-Hajos-Parrishケトン)にパン酵母還元を用いる速度論的光学分割を行い,トリネルビタン骨格の母体となる(R)-体を光学的にほぼ純粋に合成する方法を確立した.また,反応時間を調節することにより,高純度の(S)-体を得ることにも成功した.2.上記のジケトンから出発し,トリシクロ[7.5.2.0^<4,16>]ヘキサデカン骨格を有するトリネルビタン型ジテルペンの合成研究を検討した.必要な炭素数および酸素官能基を有する合成中間体を多数合成して,オレフィンメタセシスを含む多くの方法で第三の11員環形成を試みたが,ほとんどの場合不成功に終わった.唯一α-スルフェニルカルバニオンの分子内アルキル化で11員環化合物を得ることができたが,収率が非常に低いため更に検討を続けることとした.3.ミカン科植物Spathelia glabrescensから単離されたグラブレスコールは,五つのテトラヒドロフラン環が連続して結合した,メソ型の対称構造をもつスクワレン型トリテルペンである.パン酵母還元,不斉エポキシ化,不斉ジヒドロキシ化等を用いて,提出されていた構造をもつ物質を合成したが,天然物とは一致しなかった.NMRスペクトルを検討した結果に基づいて,中央のテトラヒドロフラン環部分の立体構造だけが異なるメソ構造をもつジアステレオマーの一つを合成したが,これも天然物とは一致しなかった.天然物に提出されていた構造が間違いであることは指摘できたが,真の構造を決定するには至らなかった.その後,他のグループにより,グラブレスコールはC_2対称をもつことが明らかにされた.1.トリネルビタン型ジテルペンを合成するため,まず2,6-ジメチルビシクロ[4.3.0]ノナ-1-エン-3,7-ジオン(1)のパン酵母還元による速度論的光学分割を詳しく検討し,光学純度98%ee以上の(R)-(1)を大量に合成する方法を確立した.続いてパラジウム触媒を用いるカップリング反応により,1の3位に炭素数6の側鎖,7位に炭素数3の側鎖を導入した.現在,閉環メタセシスを含む種々の方法により11員環の構築を試みている.2.原腸形成を特異的に阻害するヒッポスポンジン酸Aの類縁体の合成を行い,疎水性の側鎖部を炭素数20から炭素数10に短くすると,原腸形成阻害活性が約100倍向上することを見出した.3.C_2対称軸を有するトリテルペンエーテルのテスツジナリオールAの合成研究を行った.ヒッポスポンジン酸の合成中間体であるヒドロピラニルプロペノール誘導体にヒドロホウ素化,プレニル基の付加,エン反応を行って,分子の半分に相当するセグメントをエナンチオ選択的に合成した.続いてNi(COD)_2を用いてホモカップリングを行って,テスツジナリオールAとその二重結合に関する幾何異性体の混合物を得た.4.五つのテトラヒドロフラン環が連続して結合したメソ型トリテルペンのグラブレスコールの不斉合成を行った.ファルネソールからパン酵母還元,立体選択的エポキシ化,不斉ジヒドロキシ化などにより,二つのC15セグメントを合成し,これらをカップリングさせて提出されていた構造をもつ化合物を合成したが,天然物と一致しなかった.NMRを比較したところ,中央部付近に違いが見られたので,中央部の相対配置だけが異なるメソ化合物を合成したが,これも一致しなかった.この結果,天然物について構造を再検討する必要があることが確実となった.本研究はこれまであまり合成研究が行われていなかった5,6員環と縮環した大環状テルペノイドの合成を目的としたもので,主としてシロアリが防御のために噴射する粘液の成分であるトリネルビタン型ジテルペンの合成を検討した結果,平成10、11年度に以下に述べる成果が得られた.1.(±)-2,6-ジメチルビシクロ[4.3.0]ノナ-1-エン-3,7-ジオン(4-メチル-Hajos-Parrishケトン)にパン酵母還元を用いる速度論的光学分割を行い,トリネルビタン骨格の母体となる(R)-体を光学的にほぼ純粋に合成する方法を確立した.また,反応時間を調節することにより,高純度の(S)-体を得ることにも成功した.2.上記のジケトンから出発し,トリシクロ[7.5.2.0^<4,16>]ヘキサデカン骨格を有するトリネルビタン型ジテルペンの合成研究を検討した.必要な炭素数および酸素官能基を有する合成中間体を多数合成して,オレフィンメタセシスを含む多くの方法で第三の11員環形成を試みたが,ほとんどの場合不成功に終わった.唯一α-スルフェニルカルバニオンの分子内アルキル化で11員環化合物を得ることができたが,収率が非常に低いため更に検討を続けることとした.3.ミカン科植物

Spathelia glabrescensから単離されたグラブレスコールは,五つのテトラヒドロフラン環が連続して結合した,メソ型の対称構造をもつスクワレン型トリテルペンである.パン酵母還元,不斉エポキシ化,不斉ジヒドロキシ化等を用いて,提出されていた構造をもつ物質を合成したが,天然物とは一致しなかった.NMRスペクトルを検討した結果に基づいて,中央のテトラヒドロフラン環部分の立体構造だけが異なるメソ構造をもつジアステレオマーの一つを合成したが,これも天然物とは一致しなかった.天然物に提出されていた構造が間違いであることは指摘できたが,真の構造を決定するには至らなかった.その後,他のグループにより,グラブレスコールはC_2対称をもつことが明らかにされた.本研究はこれまであまり合成研究が行われていなかった5、6員環と縮環した大環状テルペノイドの合成を目的としたもので、主としてシロアリが防御のために噴射する粘液の成分であるトリネルビタン型ジテルペンの合成を検討した結果、平成10、11年度に以下に述べる成果が得られた。1.(±)-2,6-ジメチルビシクロ[4.3.0]ノナ-1-エン-3,7-ジオン(4-メチル-Hajos-Parrishケトン)にパン酵母還元を用いる速度論的光学分割を行い、トリネルビタン骨格の母体となる(R)-体を光学的にほぼ純粋に合成する方法を確立した。また、反応時間を調節することにより、高純度の(S)-体を得ることにも成功した。2.上記のジケトンから出発し、トリシクロ[7.5.2.0^<4,16>]ヘキサデカン骨格を有するトリネルビタン型ジテルペンの合成研究を検討した。必要な炭素数および酸素官能基を有する合成中間体を多数合成して、オレフィンメタセシスを含む多くの方法で第三の11員環形成を試みたが,ほとんどの場合不成功に終わった。唯一α-スルフェニルカルバニオンの分子内アルキル化で11員環化合物を得ることができたが、収率が非常に低いため更に検討を続けることとした。3.ミカン科植物Spathelia glabrescensから単離されたグラブレスコールは,五つのテトラヒドロフラン環が連続して結合した、メソ型の対称構造をもつスクワレン型トリテルペンである。パン酵母還元、不斉エポキシ化、不斉ジヒドロキシ化等を用いて、提出されていた構造をもつ物質を合成したが、天然物とは一致しなかった。NMRスペクトルを検討した結果に基づいて、中央のテトラヒドロフラン環部分の立体構造だけが異なるメソ構造をもつジアステレオマーの一つを合成したが、これも天然物とは一致しなかった。天然物に提出されていた構造が間違いであることは指摘できたが、真の構造を決定するには至らなかった。その後、他のグループにより、グラブレスコールはC_2対称をもつことが明らかにされた。