hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新反応系の合理的設計

「新反応系の合理的設計」という本研究の目的を達成するために5名の研究者の協力のもとに,反応動力学,構造論,反応理論,そして斬新な経験則などに基づく堅固な作業仮説を構築して反応系を設計し,その結果,以下のような成果を得た.(1)新反応系の合理的設計:本重点領域研究のひとつの座標軸,すなわち合理的反応設計の座標軸に添って新指導原理を探求した結果,有機銅化合物の反応の新規な反応機構を提唱した.(2)触媒機構の定量的考察:有機亜鉛化合物によるアルデヒド類の鏡像面選択的アルキル化反応において観測される不斉増幅現象を取り上げ研究した.速度論実験を中心に,分子スペクトルやX線回折をもとに反応系構成分子の静的・動的挙動を調査し,現象発現の分子機構の徹底解明を目指し,実測可能な変数設定により反応系を数式表現し、定量的考察への道を拓くことができた.(3)希原子価有機遷移金属活性種の化学:合成に用いられる遷移金属のなかでパラジウムの占める役割は極めて大きい.本研究では1価や4価の原子価を有するパラジウム活性種やヘテロ元素配位子を持つパラジウム活性種の新規変換反応を探索し,新型炭素一炭素結合生成法開発の糸口を見い出すことができた.(4)一次元π共役系伝導体の開発:遷移金属錯体のメタラサイクリング重合法によって高分子錯体、ポリメタラシクロペンタジエニレン類を合成した.完全なる位置選択性および強い金属核間電子相互作用を持つ系を達成し,新しい物性の一次元π共役系の構築を行った.(5)核酸認識を基盤とする新反応系の設計と展開:新規リボザイムの合理的設計によって開発したアロステリックリボザイムの新反応を展開すると共に,DNAの長い塩基対(2030塩基対)を認識できる新しい人工分子としての亜鉛フィンガーペプチドの新規設計と機能を追究し,人工制限酵素や人工リプレッサーとしての展開を行った.本研究で達成すべき具体的目標として,炭素原子を含む共有結合の切断,組み替えに関する新発見を行うことを掲げ研究を行った.本研究班では「新反応系の合理設計」の研究グループとして,現代化学で用いられている作業仮説を越えた新しい現象と原理を,理論,合成,反応,生物有機化学の諸分野において発見すべく今年度の研究を行った.有機銅/リチウムクラスターの反応は実験室的のみならず工業的にも極めて重要な反応である.典型的な反応としてアセチレンへの付加,共役オレフィンへの付加,アルキル化反応などがあげられる.本年度は密度汎関数法計算によってこれらの反応気候を解明した.また重要な環形成反応であるSimmons-Smith反応についても理論検討を行ったところ,これまで言われてきた反応機構とは大きく異なる機構で進行していることがわかった.すなわちこの反応でも多くの金属元素が協同的に働いていることが明かとなった.とくに重要なのは,キラルなルイス酸の関与した反応経路がこれまで言われてきたものと大きく異なることであり,本研究は今後の不斉反応設計に新指針をあたえた.以上の理論研究に基づく発想によって,オレフィンへの有機金属化合物の付加反応の新型式反応として,エノラートのエチレンへの付加という新反応を発見した.本研究ではパラジウムなどの遷移金属に関する反応機構,およびそれらの形作る多量体の物性などについても新知見が得た.生物有機化学的成果としては,リボ核酸の触媒作用を利用して新しい型式の有機反応を実現するための端緒が得られたと同時に,デオキシリボ核酸二重鎖の分子集合を引き起こす有機小分子の設計と合成に関して基礎的研究を開始した.以上の研究のために購入した分子構造解析システム,結晶構造解析装置,原子間力顕微鏡はそれぞれ,有機反応機構,遷移金属反応機構,生物有機化学の研究分野で十分に活用された.本研究で達成すべき具体的目標として,炭素原子を含む共有結合の切断,組み替えに関する新発見を行うことを目標として研究を行った.本研究班はこの特定研究の「新反応系の合理設計」の研究グループとして,現代化学で用いられている作業仮説を越えた新しい現象と原理を発見することを目的に研究を行った.平成10年度は,前年に引き続き新反応系設計に関する基礎的検討を行った.その成果を以下に示す.本研究の重要な座標軸,すなわち合理的反応設計の座標軸に添って,理論計算による有機金属の反応機構解明を行った結果,有機銅反応におけるクラスター効果,銅(III)中間体の重要性などを明らかにすることができた.さらに反応機構解明の基礎的手法を検討した結果,光学活性ルテニウム錯体による不斉水素化反応に関して,水素化による光学的に不安定なケトン類の動的速度論分割を数式表現し、反応評価システムを構築することができた.遷移金属触媒反応の基礎検討を行う過程で,希原子価有機遷移金属活性種の化学の重要性を解明した.すなわち,1価や4価の原子価を有するパラジウム活性種やヘテロ元素配位子を持つパラジウム活性種の新規変換反応を探索し、新型炭素-炭素結合生成法開発の糸口を見い出すことができた.また一次元π共役系の構築に適した完全な位置選択性および強い金属核間電子相互作用を持つ系を発見することができた.核酸認識を基盤とする新反応系の設計と展開を行い,アプタマー(特異的RNA認識配列)を組み込んだスイッチ型,光駆動型,酸化還元型リボザイムや核酸分子を認識するフラーレンを合成した.

「新反応系の合理的設計」という本研究の目的を達成するために5名の研究者の協力のもとに,反応動力学,構造論,反応理論,そして斬新な経験則などに基づく堅固な作業仮説を構築して反応系を設計し,その結果,以下のような成果を得た.(1)新反応系の合理的設計:本重点領域研究のひとつの座標軸,すなわち合理的反応設計の座標軸に添って新指導原理を探求した結果,有機銅化合物の反応の新規な反応機構を提唱した.(2)触媒機構の定量的考察:有機亜鉛化合物によるアルデヒド類の鏡像面選択的アルキル化反応において観測される不斉増幅現象を取り上げ研究した.速度論実験を中心に,分子スペクトルやX線回折をもとに反応系構成分子の静的・動的挙動を調査し,現象発現の分子機構の徹底解明を目指し,実測可能な変数設定により反応系を数式表現し、定量的考察への道を拓くことができた.(3)希原子価有機遷移金属活性種の化学:合成に用いられる遷移金属のなかでパラジウムの占める役割は極めて大きい.本研究では1価や4価の原子価を有するパラジウム活性種やヘテロ元素配位子を持つパラジウム活性種の新規変換反応を探索し,新型炭素一炭素結合生成法開発の糸口を見い出すことができた.(4)一次元π共役系伝導体の開発:遷移金属錯体のメタラサイクリング重合法によって高分子錯体、ポリメタラシクロペンタジエニレン類を合成した.完全なる位置選択性および強い金属核間電子相互作用を持つ系を達成し,新しい物性の一次元π共役系の構築を行った.(5)核酸認識を基盤とする新反応系の設計と展開:新規リボザイムの合理的設計によって開発したアロステリックリボザイムの新反応を展開すると共に,DNAの長い塩基対(2030塩基対)を認識できる新しい人工分子としての亜鉛フィンガーペプチドの新規設計と機能を追究し,人工制限酵素や人工リプレッサーとしての展開を行った.
免疫細胞学的、再生医学的アプローチによる急性肺損傷の病態解明

1)IL-17欠損マウスでブレオマイシン誘発急性肺損傷が増悪する機序を検討し、IL-12発現樹状細胞の関与が推測された。2)高濃度酸素曝露による内皮細胞反応性亢進に伴い、パターン認識受容体TLR family、NOD family遺伝子発現の変動を認めた。3)ヒトES細胞の空気接触環境下における肺胞上皮細胞への分化を、SPC、aquaporin-5(AP5)をマーカーとして検討し、SPC発現は培養20日後に増加、40日後には減少、AP5発現は時間とともに増加した。4)ヒトのARDS、IPF剖検肺で、肺組織幹細胞・前駆細胞を探索するも確認できなかった。1.SIRS、ALI/ARDS、炎症性肺疾患における免疫炎症・代謝および組織幹細胞の動態解明:以前我々は、IL-17欠損マウスにおいて、ブレオマイシン投与後のALIが増悪する知見を得ており、本年度はその病態を明らかにするための検討を行った。野生型およびIL-17欠損マウス(医科学研究所より供与)にブレオマイシンを経気管投与した後、7日後の肺組織を採取し、樹状細胞の動態とTh1サイトカインであるIL-12の発現を免疫染色にて検討した。IL-17欠損マウスにおいて、肺の樹状細胞が増加傾向にあることを認めたが、自家蛍光が強く現状では検出困難なため、現在同細胞の固定及び染色法を、種々の条件で検討している。2.ヒトES細胞からのヒト肺組織細胞の効率的産生誘導法の確立:本年度は、腎臓内科学教室と共同で、ヒトのES細胞から肺胞上皮細胞へ効率よく分化する条件の探索を続けたが、Air-liquid interfaceに優るものは今のところ見いだせていない。1.マウスのSIRS、炎症性肺疾患モデルを用いた、侵襲後の免疫炎症・代謝変動の総合的解析:我々はこれまで、IL-17欠損マウスにおいて、ブレオマイシン投与後のALIが増悪するとともに、IL-12の発現が増強するとの知見を得ており、IL-12発現増強の機序を明らかにするための検討を継続して行った。野生型およびIL-17欠損マウス(医科学研究所より供与)にブレオマイシンを経気管投与した後、7日後の肺組織を採取し、IL-12の発現を免疫染色にて検討した。IL-17欠損マウスにおいて、肺の樹状細胞が増加傾向にあり、さらに同細胞にIL-12発現を認めたことから、IL-12の由来として樹状細胞が推測された。2.細胞培養系を用いた、肺細胞、免疫細胞の機能変動補正因子の解明:内皮細胞における高濃度酸素下の刺激反応性亢進機序を解明するため、同細胞におけるpattern recognition receptor (PRRs)の発現変動を見たところ、NOD family遺伝子発現の変動を認めた。3.ヒトES細胞からのヒト肺組織細胞の効率的産生誘導法の確立:腎臓内科学教室と共同で、ヒトのES細胞から肺胞上皮細胞へ効率よく分化する因子の探索を継続したが、効果的な分化誘導因子は見いだせなかった。4. SIRS、ALI/ARDS、炎症性肺疾患患者における免疫炎症・代謝および組織幹細胞の動態解明: ALI/ARDS患者の剖検肺では、好中球を中心とする炎症細胞の集積を認め、発症1週間以降には化生上皮を認めた。しかし、今回用いた幹細胞マーカーによる探索では、陽性細胞をほとんど認めなかった。1.ヒトES細胞からのヒト肺組織細胞の効率的産生誘導法の確立。本年度は、当大学腎臓内科学教室との共同研究として、ヒトのES細胞を空気に接触する環境下(Air-liquid interface)で36週間培養し、気道肺胞上皮特異的マーカーであるsurfactant protein C (SPC)、aquaporin-5(AP5)の遺伝子発現をFACS解析により検討した。興味深いことにSPCの発現は培養後20日に増加したが、40日後にはむしろ減少した。一方、AP5の発現は培養日数に応じて、発現量が増加した。今後は、発生・形態学的に肺上皮との類似点を認め、研究が進んでいる腎上皮細胞の発現誘導条件を参考に、気道肺胞上皮細胞の発現誘導を促進する因子を検索する。2.SIRS、ALI/ARDS、炎症性肺疾患患者における免疫炎症・代謝および組織幹細胞の動態解明。本年度は、ALI/ARDS、IPF/UIP患者の剖検組織を用いて、Musashi-1、SPC、Clara cell specific protein(CCSP)をマーカーとして肺組織幹細胞・前駆細胞を探索した。ALI/ARDS剖検肺においてSPCとMusashi-1共発現の細胞を、IPF/UIP患者の剖検肺においてCCSPとMusashi-1を共発現する細胞をそれぞれ観察した。

現在のところ、Musashi-1の発現が少なく、検出が難しい状況のため、今後より感度の良い観察系を確立する予定である。当大学病院における救急診療体制の24時間化により、十分な時間を研究に当てることができず、研究費も一部未使用となってしまった。平成23年度は、東日本大震災による被災地での医療支援活動など、研究計画作成時には想定できなかった臨床業務が発生し、かつ実験補助者が退職したため、十分な時間を研究に当てることができず、研究費も一部未使用となった。研究代表者は、本年度より救急科から総合診療教育センター(仮称)に移籍したことから、本研究に従事する時間を十分確保でき、最終年度内に研究計画通りに実験を遂行し、完了できる予定である。当大学生理学教室、腎臓内科教室との共同研究も継続予定である。なお、期限内の研究計画完了に向け、動物実験と培養細胞の種類を絞り込み、重点的に行うこととする。東日本大震災に伴う臨時医療支援活動も終了し、新たな研究補助者・協力者も見いだしたため、本年度以降は研究計画通りに実験を遂行ができると考えている。また、期限内の研究計画完了に向け、動物実験と培養細胞の種類を絞り込み、重点的に行うこととする。1.マウスのSIRS、炎症性肺疾患モデルを用いた、侵襲後の免疫炎症・代謝変動の総合的解析:最終年度は、マウスの炎症性肺疾患モデルのうち、ブレオマイシン誘発ALIモデルを用いて、IL-17欠損によるALI増悪の機序解明のため、蛋白質と遺伝子発現を解析する。2.細胞培養系を用いた、肺細胞、免疫細胞の機能変動補正因子の解明:最終年度は、ヒト単球、樹状細胞、及び同細胞株を、IL-18、IL-17A、IL-17Fなどを様々の生理的・非生理的濃度加えた環境下で培養した後、侵襲負荷として細菌内毒素、TNFα、IL-1等を加え、細胞形態やサイトカイン産生能の変化を検討し、侵襲負荷に対する反応性、抵抗性変化の機序を明らかにする。3.ヒトES細胞からのヒト肺組織細胞の効率的産生誘導法の確立:当大学生理学教室、腎臓内科学教室と共同で、ヒトのES細胞から肺胞上皮細胞への効率的な誘導手法の探索を継続する。4.ALI/ARDS、炎症性肺疾患患者における免疫炎症・代謝および組織幹細胞の動態解明: ALI/ARDS、炎症性肺疾患患者の剖検を用いて、Musashi-1、SPC、CCSPにより肺組織幹細胞・前駆細胞の探索を継続して行う。昨年度は、東日本大震災による被災地での医療支援活動、実験補助者の退職により、予定通り研究を進められず、研究費も一部未使用となった。本年度は、医療支援活動も終了し、新たな研究補助者・協力者を得て、研究計画通りに実験を遂行できる体制をとった。期限内の研究計画完了に向け、動物実験と培養細胞の種類を絞り込み、重点的に行う。1.マウスのSIRS、炎症性肺疾患モデルを用いた、侵襲後の免疫炎症・代謝変動の総合的解析:マウス敗血症モデル、炎症性肺疾患モデルの実験で、実験動物の購入費と飼育費の支出、および免疫定量・遺伝子定量用試薬などの購入を予定している。一部外部機関への委託も予定している。2.細胞培養系を用いた、肺細胞、免疫細胞の機能変動補正因子の解明:ヒト肺実質細胞、免疫細胞の培養実験で、細胞、培地、サイトカイン・成長因子、免疫定量・遺伝子解析試薬などを購入予定である。。
筋シナジー仮説からみた投球動作習得のメカニズム

子どもの投能力低下は重大な問題となっているにも関わらず、科学的知見に基づいた効果的なトレーニング法は確立されていない。その理由は、習得過程における投動作の特徴は捉えられているが、投動作変化を引き起こす原因である基礎スキルが明らかになっていないためである。ここで、各筋の活動パターンを一つのグループとしてまとめたもの(筋シナジー)が様々な運動の中に共通して存在しているという筋シナジー仮説の観点からすると、基礎スキルを筋シナジーとして捉えることが出来る可能性がある。さらに、オーバーヘッド動作に共通するスキルを筋シナジーとして捉えることで、「運動学習の転移」と呼ばれる現象を明らかにすることが出来るかもしれない。よって、本研究の目的は、投能力向上に必要な基礎スキル、様々なオーバーヘッド競技間で共通するスキルを筋シナジーとして捉え、筋活動パターンとして抜き出すことである。四年目である平成30年度では、様々なオーバーヘッド競技間で共通するスキルを筋活動パターンとして抜き出すことを目的とした実験を行った.健常な男子大学生に,野球の投球,バドミントンのスマッシュ,卓球のロビングスマッシュ,バーレーのサーブ,サッカーのスローイング動作を行わせ,その際の筋活動を測定した.12カ所の筋から得られた筋活動を基に,各競技動作での筋活動パターンを抽出し,各競技動作で抽出されたパターンが他競技動作での筋活動をどの程度再現できるのかについても解析を行った.各競技動作での筋活動は,どの競技動作においても3個以内の筋活動パターンで表せられた.一方,ある競技動作で抽出された筋活動パターンが他競技動作中の筋活動をどの程度再現できるのかについては,競技間で違いが見られた.これらの結果は,「運動学習の転移」がある動作で獲得した筋活動パターンを他競技に活用できるかどうかで説明できる可能性を示唆している.子どもの投能力低下は重大な問題となっているにも関わらず、科学的知見に基づいた効果的なトレーニング法は確立されていない。その理由は、習得過程における投動作の変化は捉えられているが、投動作変化を引き起こす原因である基礎スキルが明らかになっていないためである。ここで、各筋の活動パターンを一つのグループとしてまとめたもの(筋シナジー)が様々な運動の中に共通して存在しているという筋シナジー仮説の観点からすると、基礎スキルを筋シナジーとして捉えることができる可能性がある。さらにオーバーヘッド動作に共通するスキルを共通する筋シナジーとして捉えることで、「運動学習の転移」と呼ばれる現象を明らかにすることが出来るかもしれない。初年度である平成27年度では、非熟練投球者の習得過程における投動作の運動学・運動力学的な変化と筋活動パターンの関係を明らかにすることを目的とし、光学式モーションキャプチャ・無線筋電及び床反力計を用いて縦断的な調査を実施した。被験者には、投球経験の少ない非熟練投球者を選出し、タスクとしてフォースプレート上で立位している状態から前方にあるネットに向かって最大努力による投球を行うように指示した。被験者の投球中、身体・ボールに貼付した反射マーカの座標データ、無線筋電計から筋活動をそれぞれ測定した。被験者は、指示されたタスクを1日あたり60試行、週4日、6週間行った。保持効果を検討するため、6週間の非トレーニング期間を設けた後、同様のタスクを20試行行った。実験を実施した被験者は既に全ての実験条件を完了しており、測定した全試行において投球スピード、運動学・運動力学的データ、表面筋電図を導出している。計画通り実験の実施を行うことができているため、おおむね順調であると言えるが、解析に関してやや遅れが出ている。研究実施計画の段階では、週3日の実験日において、2日をトレーニング実施日、1日を測定日と設けていたが、上達・変化していく過程を詳細に捉えるために、全試行においてデータを記録する必要があると判断した。それにより、一人あたりの解析試行が実施計画段階では65試行(5試行×13日)であったのに対し、1440試行(60試行×24日)となり、解析量が当初に計画していたよりも大幅に増加したことが遅れている理由として挙げられる。その理由は、習得過程における投動作の段階的な変化は捉えられているが、投動作変化を引き起こす原因である基礎スキルが明らかになっていないためである。平成27年度では、非熟練投球者に6週間にわたって全力投球を1440試行行わせ、投球中のマーカ座標、筋活動データを全試行で記録した。平成28年度では、得られたマーカ座標、筋活動データから、ボールスピード、各セグメント・関節角速度の貢献度、各筋活動パターンの使用度を算出した。さらに、算出したボールスピードから全試行を15フェーズに分類した後、各フェーズにおける試行回数と各測定項目との相関関係を調査した。

その結果、試行回数と各測定項目において負の相関関係が複数のフェーズで示されため、投運動は局所的に向上-衰退の過程を繰り返しながら成長することが示唆された。また、平成28年度には、これらの結果を基に、国内外の学会において研究発表を行った。平成27年度に実施した実験について、研究実施計画の段階では、週3日の実験日の中で、トレーニング実施日を2日、測定日を1日設けていたが、投運動の上達・変化の過程を詳細に捉えるために、全試行においてデータを記録する必要があると判断した。それにより、一人あたりの解析試行が実施計画段階では65試行(5日×13日)であったのに対し、実験実施時では1440試行(60試行×24日)となり、解析量が当初計画していたよりも大幅に増加した。平成28年度には、解析を実施する人員を増やしたものの解析が完遂するには至らなかった。平成27年度に行った実験では,右利きの非熟練投球者に最大努力による投球を6週間にわたって計1440試行行わせ,身体に貼付したマーカの位置座標,筋活動データを全試行で記録した.得られたマーカ座標,筋活動データから,ボールスピード,胴体セグメント,肩・肘・手首関節運動のボールスピードに対するリリース時の貢献度,及び,各筋活動パターンの使用度を算出した.初日と最終日のデータを比較した結果,ボールスピードは6週間の投球経験によって増加していた.また,ボールスピードに対する各運動の貢献度のうち,先行研究の熟練投球者において高い値を示していた胴体左回旋,肩内旋,肘伸展,手首屈曲運動の貢献度も増加した.ボールスピードの時系列データから全期間を15フェーズに分類し,各フェーズにおける試行回数と各測定項目との相関関係を調べた.その結果,分類した複数のフェーズにおいて,試行回数と各測定項目との間に負の相関関係が観察された.さらに,セグメント・関節運動の各貢献度は,一様に増加・減少するわけではなく,それぞれが異なった傾向を持って増減しているようなふるまいをしていた.これらから,6週間の投球経験によって非熟練投球の投能力は向上するが,局所的には向上-衰退を繰り返しながら成長することが明らかとなった.また,非熟練投球者は各セグメント・関節運動の貢献度の組み合わせを色々と試しながらより良い動きを探している可能性があることが示唆された.平成27年度に実施した実験の解析が遅れている.研究計画段階では,練習試行と測定試行を分けて,特定の試行のみを測定する予定であったが,上達・変化の過程を詳細に捉えるためには,全試行のデータを記録・解析する必要があると判断した.その結果、一人当たりの解析試行が65試行(5試行×13日)から1440試行(60試行×24日)へと大幅に増加した.解析の人員を増加して対処したものの,計画した人員数を集められず,解析の完遂に至らなかった.子どもの投能力低下は重大な問題となっているにも関わらず、科学的知見に基づいた効果的なトレーニング法は確立されていない。その理由は、習得過程における投動作の特徴は捉えられているが、投動作変化を引き起こす原因である基礎スキルが明らかになっていないためである。
羊水の胎児肺発達に与える生化学的作用についての基礎的研究

ラット胎仔肺培養系にてHGFの器官形成に対する作用を検討した。胎生15-20日目のラット胎仔肺細胞塊をマトリゲル内で3次元培養すると、培養24時間後には肺胞様構造が形成され、さらに肺胞内にサーファクタント様物質を分泌することが、透過型電子顕微鏡にて確認された。一方、HGFアンチセンスオリゴヌクレオチドはエレクトロポレーション法によって細胞内に導入されると、HGF蛋白の発現を抑制することが、ウエスタン・プロッティング法によって確認された。この方法でHGFの発現を抑制すると、ラット胎仔肺細胞塊による肺胞様構造の形成は阻害された。さらにこの状態に、リコンビナントHGFを添加すると、再度肺胞様構造が形成された。RT-PCR法によって胎生15-20日目のラット胎仔肺には、HGF mRNAの発現が確認されたが、胎生13,14日目では認められなかった。以上よりHGFはラット胎仔肺形成に不可欠な物質であることが判明した。【目的】肝細胞増殖因子(HGF)は上皮細胞の増殖作用のみならず、器官形態形成誘導作用を有する、胎児の発育・発達に不可欠なサイトカインである。これまでに気管支、肺胞上皮細胞にHGFのレセプターであるc-metが存在することが報告されているが、肺の形態形成に対するHGFの作用は明らかとなっていない。そこでHGFの肺形成に対する影響を検討するために以下の実験を行った。【方法】(1)胎生13-20日のWister系ラット胎仔肺を消化酵素処理し、得られた細胞塊(organoid)をコラーゲンゲル内で3次元培養して、その形態を観察した。(2)抗HGFアンチセンスオリゴヌクレオチド(AS)をorganoidにエレクトロポレーション法によって導入し、HGF蛋白発現の変化をウエスタンブロット法にて確認した上で、AS導入によるorganoidの形態変化を経時的に評価した。導入後さらにリコンビナントHGF(rHGF)を添加したorganoid培養も検討に加えた。(3)胎生期別に肺のHGFmRNAの発現をRT-PCR法によって検討した。【成績】(1)胎生14日以降のorganoidはコラーゲンゲル内で嚢胞状に変化し、電子顕微鏡では肺胞様と気管支様の2種類の構造が認められた。(2)AS導入によってHGF蛋白は、24時間後にその発現が抑制されることが確認された。嚢胞状に変化するorganoid数は、72時問後には未導入の4%にまで抑制され、さらにrHGF添加によって80%まで回復した。(3)嚢胞状に変化する胎生14日以降の肺には、HGFmRNAの発現が認められた。【結論】胎仔肺の肺胞・気管支の形態形成には内因性のHGF深く関与しており、HGFが胎仔肺の形態形成誘導因子として作用していることが示唆された。
モレキュラーイプリンティングポリマーによる不斉反応制御に関する研究

ビシクロ環系2-アミノアルコールを鋳型として、インプリンティングポリマー合成した。鋳型とした2-アミノアルコールと、構造の異なる2-アミノアルコール類の吸着性の違いを、溶液状態でポリマーと混合した上澄みのHPLC分析で調べたところ、鋳型分子の選択的吸着が認められた。さらに、ラセミ体の鋳型2-アミノアルコールを用いて、エナンチオマー間の吸着度の違いを確認し、ラセミ体からある程度の光学純度を持つもの(溶液)へ変換できる可能性を見いだした。さらに、エナンチオマーの選択的吸着現象とリンクさせる触媒反応の検討として、ビシクロ環骨格によりコンホメーションを固定され、かつ異方的立体障害を持つジアミンおよびアミノチオールを原料として、モノスルホニル体、チアゾリン体、チオエーテル・イミド体を合成し、それぞれに対して、不斉反応の検討を行った。ジアミンモノスルホニル体によるルテニウム錯体を用いての、ケトン類の水素移動型還元、チアゾリン体を配位子として用いての不斉Diels-Alder反応、チオエーテル・イミド体を不斉配位子としたπアリル位置換反応を試み、いずれも高い不斉選択性を確認した。特に、水素移動型還元反応においては、0.5mol%という少量の触媒で、高収率・高選択性が実現できるだけでなく、従来の触媒と比較して、基質の立体障害の影響を受けにくいという特性も明らかに出来た。これら3種の化合物は、すべて含窒素塩基性化合物であり、メタクリル酸などの重合性モノマーとの相互作用が強く、さらには、コンホメーションの自由度が低いため、モレキュラーインプリンティングにおける鋳型として極めて適していると考えられる。さまざまな、重合条件による機能性ポリマーの作成に関しても検討し、選択的吸着に関する調査を行い、触媒反応の制御の可能性を探った。様々な不斉反応に利用可能であることをすでに明らかにしてきている、ビシクロ環系2-アミノアルコール類をモレキュラーインプリンティングの鋳型に利用するにあたり、相互作用のある重合性モノマー、架橋剤、重合条件について基礎的な検討を行なった。アミノ基と静電的相互作用、水酸基とは水素結合をすることが期待できるカルボキシル基を有するメタクリル酸を重合性モノマー、架橋剤としてエチレングリコールジメタクリルエーテルを用いて、ラジカル条件下での重合を検討したところ、AIBNなどのラジカル開始剤存在下での加熱条件によるよりも、高圧水銀ランプによる紫外線照射のほうが穏やかに重合が進行し、再現性よく均質なポリマーが得られることがわかった。また、反応溶媒として、メタノール、テトラヒドロフラン、クロロホルムを用いて、生成ポリマーの形態などを比較したところ、クロロホルムを用いたときが均質なポリマーが得やすく、これはモノマーと鋳型分子の相互作用に対する影響を考えても好ましいものであるため、今後クロロホルムを溶媒として用いることとした。鋳型分子取り除いたインプリンティングポリマーの吸着性能を調べるための基礎検討として、鋳型分子の両エナンチオマーのHPLC分離条件を検討した。光学活性カラムにより容易に分離するもの、しないものがあり、分離困難なものに関しては誘導化を検討している。アキラルな試薬による誘導で、エナンチオマー比率を変化させないことや、反応性が高いことを考慮しながら現在検討中である。ビシクロ環系2-アミノアルコールを鋳型として、メタクリル酸をアミノ基の認識剤、エチレングリコールジメタクリル酸エステルを架橋剤として重合させることにより合成したインプリンティングポリマーを粉砕後洗浄することにより鋳型分子を取り除き、インプリンティングポリマーとした。溶媒による吸着の相違に関しても知見が得られた。さらに、ラセミ体の鋳型

2-アミノアルコールの溶液とポリマーの混合物の上澄み液を分析したところ、エナンチオマー間の吸着度の違いが見られ、ラセミ体からある程度の光学純度を持つもの(溶液)へ変換できる可能性を見いだせた。重合時の条件による吸着性の変化に関しても検討した。重合性モノマー(メタクリル酸)と架橋剤(エチレングリコールジメタクリル酸エステル)の比率に関しては、架橋剤が多すぎても少なすぎても吸着性能が落ちることがわかったが、まだ最適条件の確定には至っていない。鋳型分子の量に関しては、多いほうが吸着性能は高いが、ポリマー骨格の問題(モノマー:架橋剤の比率に依存)も大きく影響するので、今後の検討が必要である。インプリンテイングポリマー共存下での不斉反応に関しては、影響はあるものの個体存在下のためか結果のばらつきが多少見られる。現在、ばらつきの軽減に関する検討を行うとともに、触媒溶液とインプリンティングポリマーの混合物の上清の利用も検討中である。モレキュラーインプリンティングポリマーによるエナンチオマーの選択的吸着現象とリンクさせる触媒反応の検討を行った。ビシクロ環骨格によりコンホメーションを固定され、かつ異方的立体障害を持つ、ジアミンおよびアミノチオールを原料とし、モノスルホニル体、チアゾリン体、チオエーテル・イミド体を合成し、それぞれに対して、不斉反応の検討を行い、不斉触媒として高い活性を持っていることを明らかにした。すなわち、ジアミンモノスルホニル体によるルテニウム錯体を用いての、ギ酸-トリエチルアミン系によるケトン類の水素移動型還元、チアゾリン体を配位子として用いての銅イオン触媒による不斉Diels-Alder反応、チオエーテル・イミド体とPdを触媒としたπアリル位置換反応を試み、いずれも高い不斉選択性を確認した。特に、水素移動型還元反応においては、0.5mol%という少量の触媒で、高収率・高選択性が実現できるだけでなく、従来の触媒と比較して、基質の立体障害の影響を受けにくいという特性があり、有用性が極めて高い。これら3種の化合物は、すべて含窒素塩基性化合物であり、メタクリル酸などの重合性モノマーとの相互作用が強く、さらには、コンホメーションの自由度が低いため、モレキュラーインプリンティングにおける鋳型として極めて適していると考えられる。さまざまな、重合条件による機能性ポリマーの作成に関しても検討し、選択的吸着に関する調査を行い、触媒反応の制御の可能性を探った。
昭和期における農家生活の構造的変化とその特質に関する研究

1.農村の昭和史について、農家自身が振り返り、評価するのに可能な期間として戦後に限定し、全国各地(20都県27地域)の農家、男女約2000名を対象に「戦後農家生活の変化についての意識調査」(質問項目47、内基本項目18)を実施し、有効回答1834(93.3.1現在)を得た。質問は食生活、衣生活、住生活、子育て、家庭経営等の家庭生活面と農業生産面と多岐にわたるが、その概括的結果としては、第1に生活場面での変化について、物的側面(衣食住に関する生活諸手段や家事対象)よりも人的側面(家族関係や近隣関係、人情など)で、はるかに上回る変化を感じている人が圧倒的であることが判明した。端的には物質的豊かさ(生活水準向上)が実現したことを裏書きする結果が示されているが、同時にこうした豊かさが必ずしも人間的に直接的な豊かさを伴っていないという問題もとらえられた。第2には各地域の多様な農業経営改善努力の中で、農業生産面では地域差が見られる一方、生活改善面では地域差が鮮明でない。むしろ総じて、年齢差による意識の多様性が現れており、戦後史のライフコース別の分析の必要性が明かになった。2.昭和40年代前半に日本女子大学農家生活研究所が行った調査と比較分析する視点から、岡山市興除地区と宮城県古川市新田で「生活実態調査」を実施した。食糧摂取状況や住まい方、耐久消費財の普及状況その他、さまざまな場面でこの間25年余の変化が具体的に明かになった。本調査際しては、現地での聞き取り調査を補充した。3.以上の調査地域を中心に農業センサスその他の統計上の変化概要の分析を行った。4.13に依拠して「報告書」を「昭和期の農家における生活構造の変化」という観点からとりまとめる。1.日本女子大学農家生活研究所が、昭和30年代から40年代前半にかけて実施した調査結果との比較をねらいとして、当時と同一の地区(宮城県古川市新田および岡山市中畦南)を対象に農家の生活実態調査を進めてきた。この間30余年の隔たりがあるが、大半の農家が存続しており、また調査手法としてなるべく比較的研究に耐える調査項目の設定に努めたことにより、同一農家における変化の諸局面が明らかになりつつある。食生活、衣生活、住生活、児童、家庭経営等の専門領域の区分し、現在それぞれの分担者が独自に分析を行っている。これらを討論の場で総合化し、戦後昭和史における一定の農家生活構造論としてまとめていくのが今後の課題である。さらにこれと並行して、農家自体が戦後40余年の生活の変化をどう評価しているのかを明らかにするため、主として農家生活意識に主眼をおいた調査も実施している。これは上記2地域に限らず、全国各地を対象としているが、現在は調査票配布段階にある。むろん今後、併せてまとめていく計画である。2.長期的統計的研究については、農家生計費や農民栄養摂取状態にする統計資料を中心に、主として数量的変化の把握と農家生活を構成してきた多様な品目の変遷(出現や消滅を含めて)の整理を進めている。これに基づき、昭和史における農家生活水準向上についての客観的評価も、1.の調査と連関させ行っていく。3.昭和戦後前期については、文献研究を中心に、昭和恐慌期と戦時下を2つの焦点として、階層間格差と地域的差異の実態をふまえたいくつかの具体的な農家生活像を描くべく資料収集・整理の段階にある。この成果をさらに、各専門領域別にどのような論点整理を通じ、また戦後の実態をあわせどのように総括するかは、今後の課題である。

1.農村の昭和史について、農家自身が振り返り、評価するのに可能な期間として「戦後」に限定し、全国各地(20都県27地域)の農家、男女約2000名を対象に「戦後農家生活の変化についての意識調査」(質問項目47、内基本項目18)を実施し、有効回答1834(93.3.1現在)を得た。質問は食生活、衣生活、住生活、子育て、家庭経営等の家庭生活面と農業生活面と多岐にわたるが、その概括的結果としては、第1に生活場面での変化について、物的側面(衣食住に関する生活諸手段や家事対象)よりも人的側面(家族関係や近隣関係、人情など)で、はるかに上回る変化を感じている人が圧倒的であることが判明した。端的には物質的豊かさ(生活水準以上)が実現したことを裏書きする結果が示されているが、同時にこうした豊かさを必ずしも人間的に直接的な豊かさを伴っていないことも浮かび上がってくる。第2には各地域の多様な農業経営改善努力の中で、生産面に結びついた地域差が見られる一方、生活改善面では地域差が鮮明でない。むしろ総じて、年齢差による意識の多様性が現れており、戦後史のライフコース別の分析の必要性が明かになった。2.昭和40年代前半に日本女子大学農家生活研究所が行った調査と比較分析する視点から、岡山市興除地区と宮城県古川市新田で「生活実態調査」を実施した。食糧摂取状況や住まい方、耐久消費財の普及状況その他、さまざまな場面でこの間25年余の間の変化が具体的に明かになった。本調査に際しては、現地での聞き取り調査を補充した。3.以上の調査地域を中心に、農業センサスその他の統計上の変化概要の分析を行った。4.13に依拠して「報告書」を「昭和期の農家における生活構造の変化」という観点からとりまとめる。
宇宙構造の形成・進化における非線型効果の研究

本年度はまず、銀河の二体特異速度分布に関して昨年度に得られた研究成果を論文に刊行した。すなわち、観測及び数値シミュレーションから得られている指数関数的分布を、ラグランジ的摂動論で説明可能であることが公刊された。しかしこの理論には、得られる分布のピークの位置が数値シミュレーションと強非線形領域においてずれるという問題があった。そこでこの問題に取り組むため、ラグランジ摂動論と運動方程式から素直に得られる高次オイラー摂動論を比較検討し、その結果、重力ポテンシァルの進化と密接に関係した量の進化を追うには、前者は不向きであることを明らかにした。近年特異速度場の分散の歪度や尖度といった高次モーメントによって宇宙の密度パラメタ等の決定を試みる提案がなされている。本年度は前年度に行った特異速度場の領域毎の揺らぎ、つまりサンプルバリアンスの研究の経験を生かして、こうした高次モーメントのサンプルバリアンスを計算した。その結果、こうした高次モーメントの期待値自体は高次摂動論によって初めてゼロでない値が得られるが、その揺らぎは既に線形摂動論において現れることを示し、従って、こうした統計量には大きなサンプルバリアンスがあることを明らかにした。このほか、非線形ボイドが宇宙背景輻射の揺らぎに与える影響を定量的に解析し、その成果を公表した。また、初期宇宙における強非線形現象として大きな密度揺らぎによって原始ブラックホールの形成を予言するインフレーションモデルの構築に成功した。さらに、インフレーション、密度揺らぎの形成を実現する素粒子模型の構築を行うなど、極めて大きな研究成果をあげた一年であった。本年度はまず、銀河ペアの特異相対速度場の統計分布の研究を行った。標準的なコールドダ-クマタ-モデルの揺らぎのスペクトルを仮定し、ガウス分布から出発してラグランジ的摂動論で統計分布を解析したところ、密度揺らぎの成長とともに観測や数値シミュレーションの結果と一致する、指数関数的分布が得られることを見いだした。これまでこの指数関数分布については、銀河ペアの間隔がごく小さい場合には、強非線型効果による現象論的な説明が与えられていたが、間隔が大きい準非線型領域においてなぜこのような非ガウス的な分布が実現するかは謎のままであった。本研究はその問題を解決したという大きな意義を持つ。次に、特異速度の分散に関するサンプルバリアンスの研究を行った。N体シミュレーションも実際の観測も有限の領域の中で行われるが、特異速度はより大きなスケールに構造にも大きく左右されるため、十分大きな領域で観測または数値実験を行わないと宇宙全体での平均値を再現することができない。本研究では、一定の奥行きを持つ観測領域をとったときに、その領域から得られる特異速度の観測値が理論的に期待される宇宙全体での平均値からどの程度ずれるかを、線型理論を用いて定量的に評価した。その結果、現在得られている程度の特異速度の観測データでは宇宙論的パラメタの正確な値は得られないことを示した。このほか、宇宙初期の相転移で生成したボイドが宇宙背景輻射の揺らぎに与える影響を、エネルギーのズレ、重力レンズ効果の双方を勘案して計算した。また有限温度の場の理論を用いてスカラー場の統計分布を計算した。
音韻獲得における「普遍性」と「変異性」に関する研究

英語及び日本語の初期音韻獲得のデータについての比較研究を通し、通言語的な「有標性」及び個別言語的な「有標性」について調査し、最終的には言語の「普遍性」と「変異性」についての理解を深めることが研究の目的である。正常発達児の初期音韻データの分析から、子供たちの韻律構造の変遷は1モーラ期を経るのではなく、初期段階から2モーラ韻律構造が音韻知識として備わっている可能性が大きいこと、さらには、2モーラフット構造のみならず、phonological wordのレベルでは初期段階において重音節+軽音節が無標形として何らかの普遍的な役割を果たしている可能性もあることが昨年度までの成果結果から示唆された。今年度は初期音韻段階で好まれる語形とはどういったものか、ということを詳細に知るために、日本語の各方言における1モーラ語の幼児形を調べた。その結果、予想に反して2モーラで出力されるものは意外と少なく(22.1%)、もっとも多い出力形は重音節+軽音節という組み合わせであることが明らかとなった(42.9%)。このことから、語形レベルでの無標薄造が独立して存在する可能性は極めて高いことが示された。今年度はまず正常発達児5名から収集した初語期から60語期までのデータに基づいて韻律構造の変遷について分析をした。さまざまな音韻過程の分析から、2モーラがフットとしての無標構造であることがこれまで日本語に限らず他言語においても報告されている。音韻獲得においても「2モーラ最小語期」の存在は多くの研究で指摘されてきているが(e.g. Ota 2002)、子供が果たして2モーラ構造を初期段階から備え持っているのか、または1モーラ期を経て2モーラ期に至るのか、については実はまだ明らかになっていない(cf. Salidis & Johnson 1997)。5名のデータにはたしかに1モーラ語も含まれてはいるため、一見発達段階には1モーラ期が存在しているようにみえるが、実際エラーとしての出力形という観点から分析してみると、2モーラ形が圧倒的に多く観察された。このことから、子供たちは1モーラ期を経るのではなく、初期段階から2モーラの韻律構造が音韻知識として備わっている可能性が大きいという興味深い結果が得られた。この研究成果はドイツ・ベルリンで開催された"10^<th> International Congress for the Study of Child Language"及びオランダ・ユトレヒトにおける"Workshop on Models of L1and L2 Phonetics/ Phonology"という2つの国際学会において発表した。正常発達児の初期音韻データの分析から、子供たちの韻律構造の変遷は1モーラ期を経るのではなく、初期段階から2モーラ韻律構造が音韻知識として備わっている可能性が大きいことが昨年度までの成果結果から示唆された。今年度も韻律構造に着目し、データをさらに詳細に調べてみたところ、単に2モーラという構造だけでは初期音韻獲得のデータをうまく捉えることができないことが明らかとなった。たしかに2モーラが無標音韻構造として重要な役割を果たしていることは事実である。しかし、収集したデータ内の子供たちのスピーチエラーを調べてみたところ、1モーラ+1モーラの構造を持つ語彙項目が2モーラ+1モーラとして発話される例(baka>kaata`ばか')なども観察されていることから、重音節+軽音節の組み合わせが無標語形として何らかの普遍的な役割を果たしている可能性もある。スペイン語でも同様に重音節+軽音節(heavy+light)が好まれる傾向にあるという報告もされており(Lleo & Arias 2005)、今後普遍的な観点からさらに追究していく必要がある。

この研究成果はクロアチア及びドイツで開催された2つの国際学会において発表し、さらには日本コミュニケーション障害学会(大阪市立大学)及び上智大学言語聴覚研究センター主催のシンポジウム(上智大学)に講演講師として招かれた際にも一部発表した。
森林伐採に伴う熱・水蒸気交換量の変化についての衛星デ-タによる計測

森林が伐採されて畑地・水田・牧草地などに変化した場合,熱・水蒸気交換量が変化する.東南アジアの熱帯雨林の伐採に伴う熱・水蒸気交換量の変化の測定の一部に,衛星デ-タを使用する目的で研究を行っている.また,グロ-バルなEcoーclimate図作成のための研究も行った.タイとインドネシアについてGMSデ-タで気温や蒸発散量を推定するためデ-タの取得を行った.タイについては1990年2月14日の00Z18Zまでの間の2時間おきの8デ-タである.また,インドネシアについては,1990年の2月22日の00Z18Zまでの間の2時間おきの8デ-タである.これらによるとタイとラオスの国境地帯の伐採地と森林地が1990年2月14の01:31Z03:31Z(現地時間午前8:3110:31)に良く表れている.また,インドネシアのボルネオ島では1990年2月22日の05:31Z07:31Z(現地時間午前11:3112:31)に地表面温度の高低が良く表現されている.さらに,昨年の研究に続いて,GMSデ-タによる地表面温度の推定誤差について検討した.まず,LOWTRAN 6によって5種類の地表面温度,6種類の標準大気モデル,5種類の天頂角を用いてT'_<BB>を求めて,補正値△T'(地表面温度ーT'_<BB>)を計算し,さらに同じ条件でGMSの補正式より計算したT_<BB>と地表面温度の差(△T)とを比較した.その結果,両者の間にはほとんど相関が認められなかった.衛星デ-タによる蒸発散量の推定は,昨年と同様に比較的簡単な平衡蒸発散モデル(PriestleyーTaylor法)を利用した.実測デ-タをもとに,α=1として得られた値(平衡蒸発散量)と熱収支法から求めた実測蒸発散量とから森林と畑地についてαを決定し,このαについて考察した.森林が伐採されて畑地・水田・牧草地などに変化した場合,熱・水蒸気交換量が変化する.東南アジアの熱帯雨林の伐採に伴う熱・水蒸気交換量の変化の測定の一部に,衛星デ-タを使用する目的で研究を行っている.また,グロ-バルなEcoーclimate図作成のための研究も行った.タイとインドネシアについてGMSデ-タで気温や蒸発散量を推定するためデ-タの取得を行った.タイについては1990年2月14日の00Z18Zまでの間の2時間おきの8デ-タである.また,インドネシアについては,1990年の2月22日の00Z18Zまでの間の2時間おきの8デ-タである.これらによるとタイとラオスの国境地帯の伐採地と森林地が1990年2月14の01:31Z03:31Z(現地時間午前8:3110:31)に良く表れている.また,インドネシアのボルネオ島では1990年2月22日の05:31Z07:31Z(現地時間午前11:3112:31)に地表面温度の高低が良く表現されている.さらに,昨年の研究に続いて,GMSデ-タによる地表面温度の推定誤差について検討した.まず,LOWTRAN 6によって5種類の地表面温度,6種類の標準大気モデル,5種類の天頂角を用いてT'_<BB>を求めて,補正値△T'(地表面温度ーT'_<BB>)を計算し,さらに同じ条件でGMSの補正式より計算したT_<BB>と地表面温度の差(△T)とを比較した.その結果,両者の間にはほとんど相関が認められなかった.衛星デ-タによる蒸発散量の推定は,昨年と同様に比較的簡単な平衡蒸発散モデル(PriestleyーTaylor法)を利用した.実測デ-タをもとに,α=1として得られた値(平衡蒸発散量)と熱収支法から求めた実測蒸発散量とから森林と畑地についてαを決定し,このαについて考察した.
コレステロールアシル化酵素(ACAT)アイソザイム特異的阻害剤の開拓

コレステロールアシル化酵素(ACAT)は動脈硬化症に関連し、機能の異なる2種のアイソザイムACAT1とACAT2が存在する。真菌由来ボーベリオライドはACAT1を選択的に阻害するがその誘導体からACAT1選択的、ACAT2選択的あるいは両アイソザイムを非選択的に阻害するものをつくり分けることができた。真菌由来ピリピロペンは高度にACAT2選択的阻害を示すが、さらに優れたACAT2選択性を有する誘導体の創製に成功した。これら選択性の異なる誘導体から、動脈硬化症の治療薬への発展が期待される。コレステリルエステルを生成する酵素のアシルCoA:コレステロールアシル転移酵素(ACAT)は動脈硬化治療薬の標的として注目されてきたが、その阻害剤は医薬品としてはまだ開発されていない。最近、本酵素には2種のアイソザイムが存在することが報告された。今までの医薬品候補化合物の多くが両アイソザイムに対する選択性が明確に報告されておらず、アイソザイム選択性を明確にした阻害剤が動脈硬化の新しい予防治療薬として発展する可能性が期待できる。本研究では微生物資源からの新たな阻害剤の探索を行なうとともに、微生物由来ACAT阻害剤のpyripyropene(現在報告されている唯一のACAT2選択的阻害剤)とbeauveriolide(ACAT1に比較的選択的)をリードとして誘導体を合成し、ACAT1とACAT2に対する阻害の選択性を測定する。そして、その中から特色のある誘導体について動脈硬化発症モデルマウスを用いて有効性を検討することを目指している。Pyripyropene Aから半合成の手法で合成した200種の誘導体についてACAT1とACAT2に対する阻害活性を評価した。その結果、pyripyropene Aより強力にACAT2を阻害する誘導体を見いだし、これはすでに報告していたラット肝ミクロソームを酵素源としたACAT阻害活性の知見とよく一致することが明らかとなった。しかし、これらの誘導体はACAT1に対する阻害活性も認められるようになり、その結果、pyripyropene Aが一番ACAT2に選択性の高い(差が1000倍以上)阻害剤であることが明らかとなった。さらに優れたpyripyropene誘導体合成を継続する。コンビケムの手法で合成したbeauveriolide誘導体のACATアイソザイムに対する選択性の評価を終了した。ACAT1に選択的(差が10倍以上)、ACAT1とACAT2に同程度、また、ACAT2に選択的(差が10倍以上)に阻害するなど、多様な誘導体を得た。さらに、微生物資源を対象にACAT阻害剤を探索し、既知化合物verticilideとその新規類縁体3成分、既知化合物aurasperone類を発見した。これらの化合物は、ACAT2を比較的選択的に(8.010.8倍の差)阻害した。微生物資源、食品や生薬成分などの天然物資源を対象にacyl-CoA:cholesterol acyltransferase(ACAT)阻害剤を探索したところ、黒胡椒に含まれる成分として有名なpiperineや漢方薬として使用されている五味子に含まれるschizandrin類などに本活性を見出した。いずれの化合物ともACAT1とACAT2のいずれのアイソザイムを同程度阻害した(50%阻害濃度は10μM前後)。これらは動脈硬化予防作用のある機能性食品としての活用が期待できる。さらに、真菌の培養液中からsterigmatocystin及びaverufaninを発見した。これらの化合物はいずれもACAT2に対してACAT1よりも強い阻害活性を示した(約10倍の差)。興味深いことに、いずれの化合物も環がangular型に結合していた。ACAT2に選択的に阻害活性を示す化合物は現在のところPyripyropene A以外は報告されていないことから、本発見は非常に興味深いものである。微生物由来ACAT2選択的阻害剤のpyripyropene Aに関して、誘導体の構造活性相関の情報も加えてファーマコフォアを考慮し、構造の簡略化を行った。モデリングから演繹された85種の化合物についてACAT阻害活性の有無を調べたところ、40種に弱いながらACAT阻害活性を認めた(50%阻害濃度は10μM前後)。残念ながら、ACAT1やACAT2選択的阻害作用を示すものはなく、ACAT1とACAT2を同程度阻害した。今後、これらをベースに誘導体を展開することでアイソザイムに選択的に働く誘導体の創製を目指したい。コレステロールアシル化酵素(ACAT)は、2種のアイソザイムACAT1と2が存在し生体内で機能が異なることが明らかとなってきた。1)真菌由来beauveriolideは本来ACAT1を選択的に阻害したが、その誘導体149種についてアイソザイム選択性を調べたところ、ACAT1の選択的阻害は15種、ACAT2の選択的阻害は11種、非選択的(両アイソザイムを同程度)阻害は60種であり、基本的骨格を変化させずに様々な選択性を持たせた誘導体を調製することができた。

一方、唯一のACAT2選択的阻害剤pyripyropene(PP)Aの誘導体96種は、活性を示した全ての誘導体がACAT2を選択的に阻害した。選択性という点ではPPAが最も優れ、そのIC_<50>値の差は1000倍であった。ACAT2選択的阻害剤の抗動脈硬化作用が注目されていることから、今後、PPAについて動物レベルでの有効性を明らかにする。2)PPAがACAT2タンパク質のどの部位と親和性を示すかを解析した。ACAT2のドメインをACAT1のそれと入れ替えたキメラACAT2を作成し、PPAによる阻害活性が保持されているかどうかを調べた。その結果、PPAはACAT2の5番目の膜貫通領域である492Q493V494Sの領域と結合していると考えられ、この3アミノ酸をACAT1のそれ(LLC)と入れ替えるとその阻害活性は大きく弱められた。3)ACAT活性を阻害する新規化合物として、pentacecilideとquinadolin Bを真菌の代謝産物中より発見した。これらのアイソザイム選択性について調べる。また、既知化合物と同定した真菌由来flavasperoneとsterigmatocystinと植物由来rubimaillinは、10倍程度ACAT2に対し選択的阻害活性を示した。これらの構造から、多環性のangular型の化合物はACAT2に対して選択性を示すことが示唆された。