hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胃癌における炎症・免疫関連分子PD-L1及びNLRP3の機能解析

胃癌と炎症・免疫関連分子についての臨床病理組織学的な検討に引き続いて、その機序を解明するために以下2つの研究を行っている。1免疫チェックポイント分子のPD-L1がEBV関連胃癌で高率に発現しており、その約1/3がPD-L1遺伝子の増幅によるものと判明したが、約2/3は機序が解明されていない。遺伝子増幅以外のPD-L1発現経路を探索することを目的に各種実験を行った。まず微小環境との相互作用に着目し、胃癌培養細胞株を用いた実験を行った。EBV関連胃癌培養細胞株2種と非EBV関連胃癌培養細胞株3種を培養し、サイトカイン5種を添加後に回収したタンパクを用いてWestern blottingを行いPD-L1発現の変化を調べた。その結果INFγを添加するとすべての細胞株でPD-L1発現が増強するものの、その他のサイトカインによるはっきりした変化は認められなかった。またATLでPD-L1の3'UTR欠失がPD-L1の過剰発現を引き起こしており、同様のゲノム構造の変化がEBV胃癌にもみられたとの既報(Kataoka K et al. Nature. 2016;534(7607):402-406)を参考に、PD-L1発現が確認されている症例の3'UTRの発現を調べるための準備を行っている。2インフラマソームの構成分子のひとつのNLRP3がびまん型胃癌で予後不良と相関しており、NLRP3発現が細胞遊走と正の相関関係にあることを解明したが、その機序は明らかになっていない。NLRP3が胃癌細胞の遊走能を亢進させる機序を解明することを目的に実験を行った。まず胃癌培養細胞株とNLRP3のインフラマソーム形成阻害薬(MCC950)を導入して遊走能の変化を調べた。胃癌培養細胞株を用いた実験を繰り返し行っているが、当初の予定よりも時間を要してしまったため。また結果の解釈が難しいものが多く、研究室内での検討を細かく行っているため。胃癌と炎症・免疫関連分子についての機序を解明する2つの研究に関して、それぞれ以下のように研究を進めていく予定である。1微小環境との相互作用に伴うPD-L1発現に関しては胃癌培養細胞株を用いた実験を継続して行い、IFNγがPD-L1発現を増強する際に共に変化している分子を同定し、そのinhibitorの導入などによってその機序を解明していきたいと考えている。またPD-L1の3'UTRに関してはPD-L1発現が確認されている症例のFFPE標本からRNAを抽出してRT-PCRを行って3'UTRの発現を調べ、3'UTRの欠失(相対的減少)の有無を調べていく予定である。2胃癌培養細胞株にNLRP3のインフラマソーム形成阻害薬(MCC950)を導入して遊走能の変化を調べたところ、NLRP3による胃癌細胞の遊走能亢進はインフラマソームに依存していないことが判明した。しかしながらMCC950の細胞毒性について検討が不十分であるため、今後MCC950を導入した際の増殖の変化を調べ、NLRP3による遊走能亢進がインフラマソーム非依存性であることを確定する。その後NLRP3による胃癌細胞の遊走能亢進に関わる分子を見出すため、胃癌培養細胞株とNLRP3のsiRNAを用いてマイクロアレイによるmRNA発現解析を行う予定である。

また結果の解釈が難しいものが多く、研究室内での検討を細かく行っているため。胃癌と炎症・免疫関連分子についての機序を解明する2つの研究に関して、それぞれ以下のように研究を進めていく予定である。1微小環境との相互作用に伴うPD-L1発現に関しては胃癌培養細胞株を用いた実験を継続して行い、IFNγがPD-L1発現を増強する際に共に変化している分子を同定し、そのinhibitorの導入などによってその機序を解明していきたいと考えている。またPD-L1の3'UTRに関してはPD-L1発現が確認されている症例のFFPE標本からRNAを抽出してRT-PCRを行って3'UTRの発現を調べ、3'UTRの欠失(相対的減少)の有無を調べていく予定である。2胃癌培養細胞株にNLRP3のインフラマソーム形成阻害薬(MCC950)を導入して遊走能の変化を調べたところ、NLRP3による胃癌細胞の遊走能亢進はインフラマソームに依存していないことが判明した。しかしながらMCC950の細胞毒性について検討が不十分であるため、今後MCC950を導入した際の増殖の変化を調べ、NLRP3による遊走能亢進がインフラマソーム非依存性であることを確定する。その後NLRP3による胃癌細胞の遊走能亢進に関わる分子を見出すため、胃癌培養細胞株とNLRP3のsiRNAを用いてマイクロアレイによるmRNA発現解析を行う予定である。培養細胞株を用いた実験が遅れていることに影響し、費用のかかる実験を次年度に繰り越したため。
急性期における認知症患者の尊厳への配慮の実態と患者の思いとの一致度について

本研究の目的は、急性期病院において看護師が認知症をもつ患者に看護援助を提供する際に、尊厳に配慮しているかどうかに着目し、尊厳への配慮の実態と、家族と看護師の代理回答から推測した患者の尊厳に対する思いとの一致度を確認することと、これを通して急性期病院における認知症看護の課題を明らかにするものである。先行研究となる家族と看護師の他者評価から認知症患者の尊厳を推測する「認知症患者尊厳測定評価表」の開発において、患者の回答と、患者の家族および看護師が患者の思いを推測して答えた回答の相関分析を行ったところ、相関が認められた項目は「尊厳への期待」30項目中、家族は18項目、看護師は1項目であり、「尊厳への満足度」は23項目中、家族は21項目、看護師は相関のある項目が認められなかった。この結果から患者の尊厳への思いを看護師が推測することが困難であることが明らかとなった。そのため、看護師が認知症患者の尊厳を推測することを困難にしている理由と、その課題を明らかにする必要が示唆された。特に急性期疾患の多い病棟で勤務する看護師は、急性期疾患と認知症を併せ持つ患者の対応においてジレンマを感じることが多い。そのため、急性期病院の看護師が認知症患者に尊厳ある看護の提供について、どのような困難感と課題を持っているかをインタビューで明確にしていく。今年度は先行研究の結果の一部を国際学会で発表し、本研究に繋がる有用な意見を得ることができた。しかし本来予定していたインタビュー調査の開始が遅れているため、次年度にインタビュー調査が実施できるように準備を進めているところである。平成30年度は、認知症患者尊厳測定評価表の開発に関して、国際学会での発表と論文作成に重点を置いて取り組んだため、本研究の進捗状況が遅れることになった。平成30年にまとめた認知症患者尊厳評価表の結果をもとに、インタビュー項目を抽出・検討し、次年度にインタビュー調査を実施できるように準備を進める。また併せて認知症患者尊厳評価表の開発について、国際研究雑誌に投稿する準備を行う予定である。平成30年度はインタビュー調査の準備が遅れており、調査を実施していないため、次年度使用額が生じた。看護師を対象としたインタビュー調査の準備が遅れたため、本年度に計上していた物品費、旅費、謝金などの予算を次年度に使用することを予定している。
マラヤ-ラム語記術文法の作成

平成9年3月1日現在の時点において、なされた研究は下記のとおりである。本邦で最初の当該言語の「記述文法」の作成を目指すという性質から、新たに知見が得られたというよりも、現段階における進捗状況を述べ、今後の展望を併記することとする。記述をほぼ終えた項目は、以下のとおりである。(1)マラヤ-ラム文字、(2)音韻構造、(3)性組織、(4)数、(5)人称体系、(6)名詞分類、(7)動詞組織、(8)不定動詞、(9)定動詞(10)法体系、(11)時制体系、(12)アスペクト体系、(13)格組織、(14)後置要素、(15)動詞的分詞、(16)複合動詞構造、(17)否定構造、(18)非人称動詞構造、(19)受動構文、(20)使役構造、(21)分詞名詞、(22)分詞動詞今後は、(1)条件法、(2)可能法、(3)人称名詞、(4)談話構造、等についても記述を進めて行き、記述文法の完成を目指したい。また、本研究中、ロシアのDr.M.S.Andronovによって当該言語の記述文法が公刊されるという情報を得た。この研究成果をも批判的に受け入れ、適宜、修正して行きたい。更に、これは従来の文法書には見られない記述形態であるが、言語文化的事象をも文法の扱う範囲の見做し、記述を行いたい。語彙に関しては、フィールドワークが時間的な制約によって行えず、今後の課題としたい。
層状オキシハライド導入による希土類系高温超伝導体薄膜の組織制御と機能改善

本研究では、工業化に適したフッ素フリーMOD法と呼ばれる溶液プロセスを用いて、希土類系高温超伝導体(RE123)薄膜の組織制御と高特性化を追究した。ハロゲン元素として塩素(Cl)もしくは臭素(Br)を添加することでRE123と格子整合性の極めて高い酸化ハロゲン化物(Ba2342)が薄膜中に生成し、RE123の結晶性および配向性が大いに改善することを見出した。単結晶基板を用いた基礎的な研究においては、ClもしくはBrとともにZr,Sn,Hfといった金属を微量に共添加することによって大幅に臨界電流特性を改善することに成功した。特にBrとの共添加が有効であり、従来の無添加のフッ素フリーMOD法RE123薄膜の特性に比べて、磁場中臨界電流特性の指標であるピンニング力密度として最大で3倍以上の改善を達成した。さらに、実用化を視野に入れた長尺化可能な金属基板を用いた研究にも取り組んだ。フッ素フリーMOD法において1μm以上の厚さの薄膜は報告例がないが、本研究で明らかにしたハロゲン添加を行うとともに成膜条件を詳細に検討することによって最大3μmまでの厚膜化に成功した。液体窒素温度における臨界電流値(Ic)は、フッ素フリーMOD法ではこれまで100A程度が最大であったが、本研究において当初の目標を超える210Aを達成した。プロセスを最適化することで、今後さらなる厚膜化ならびに高Ic化を見通せる段階に達しており、フッ素フリーMOD法を用いて低コスト実用線材が開発可能であると示すことができたと考えている。以上の成果に関して、学会発表、論文発表を行った。希土類系高温超伝導体(RE123)は90 K級の臨界温度を有することから液体ヘリウムフリーでの高磁場発生コイル応用などに向けて世界的に研究開発が進められている。しかし、他の超伝導体と比較して高特性であるが、とりわけ高コストであるために広範な材料応用には至っていない。これまでの研究から、原料への微量のハロゲン元素添加によって薄膜の均質性や配向度が劇的に改善することを見出している。本研究課題では、超伝導膜内に生成する層状オキシハライドがどのように超伝導相の配向を補助しているかを解明し、それを制御することで高速・低コスト・高特性な薄膜の作製指針を確立することを目的とした。本年度はまず、ClもしくはBr添加したRE123薄膜を作製し、超伝導特性におよぼす影響を調べた。これらのハロゲン添加により層状オキシハライドが膜中に生成し、超伝導相の結晶成長を促進するために大幅に臨界電流特性が改善されることを明らかにした。特に、ペロブスカイト型酸化物(BaMO3)を形成するZr,Sn,Hfといった金属とハロゲン元素を共添加することにより、フッ素フリーMOD法と呼ばれる高速・低コストプロセスを用いても、当初の目標値である液体窒素温度における臨界電流密度3 MA/cm2を超える特性を示す薄膜の作製に成功した。また、層状オキシハライド薄膜の作製にも並行して取り組んでおり、成膜条件の系統的な探索やTEMを用いた断面観察を通じて結晶成長機構の解明にも取り組んでいる。以上の薄膜は単結晶基板上への成膜であるが、実用化を視野に入れた複合金属基板上への展開にも既に着手している。金属基板上においてもClやBrといったハロゲン添加が高速短時間成膜に極めて有効であることを見出しており、引き続きさらなる高特性化に取り組む予定である。研究業績の概要に示すように高速・低コストなフッ素フリーMOD法と呼ばれる手法を用いて、ハロゲン元素と金属元素を共添加した希土類系高温超伝導体薄膜を作製し、当初の目標値を超える臨界電流密度を既に達成した。また、次年度の研究課題であった長尺化可能な複合金属基板上への薄膜作製の展開に既に着手しており、ハロゲン添加が高速・短時間といった成膜の工業プロセス化に極めて有効であることを見出している。

以上の成果に関して、学会発表、論文発表を行った。系統的な条件探索や熱処理条件の最適化を行うことで、長尺化可能な金属基板上への高特性な薄膜作製の展開を引き続き推進する。本研究を進める中で明らかにした層状オキシハライドBa2Cu3O4X2(X = Cl, Br)の結晶成長促進機構の解明に取り組むとともに、このオキシハライドやその類縁物質をテンプレートとした新たな超伝導薄膜線材構造の開発にも注力したい。国際学会参加旅費・登録費を若手研究者向けの学内補助金から充当することができたため、旅費の支出を当初の予定よりも抑えることができたため。研究遂行に不可欠な単結晶基板の価格が当初よりも高騰しており、次年度は物品費が想定よりも必要になると考えられる。繰越分は主に基板等の物品費に充当する。
水溶性多糖類による緑茶カテキンの渋味抑制機構の解明

水溶性多糖類による緑茶カテキン類の渋味抑制機構を解明するために、カテキン濃度が同程度かつ味覚センサーによって渋味強度の違いが推定される緑茶浸出液試料群の高分子含有量を比較した。その結果、渋味強度が小さい試料に必ずしも多くの水溶性高分子(多糖類)が含まれているわけではないことが示された。さらに、エピガロカテキンガレート(EGCg)の渋味に対する、様々な水溶性多糖類の渋味抑制効果を調べた。味覚センサー実験から、ペクチン、ガラクトマンナンには刺激的な渋味を、アラビノガラクタンには渋味後味を抑制する効果があることが示唆された。【成果の具体的内容】顕著な渋抑制効果を示す多糖類をスクリーニングするために、茶葉100種類に対して浸出液のカテキン含有量の分析(HPLC)と味覚センサーを用いた渋味強度測定を行い、緑茶の主要4カテキン濃度(EGCg、ECg、EGC、EC)が同程度かつ味覚センサー出力に基づく渋味推定値が一目盛以上異なる試料群を6グループ見出した(味推定値とは、味覚センサー測定の標準物質であるEGCgの20%濃度差に対応するセンサー出力を一目盛としたスケールで表される値であり、その値が1以上異なるとヒトはその味強度の違いを認識出来ると仮定されている)。それらの内、2グループに対して、分子量解析システムを用いて分子量分布と高分子含有比を調べたところ、渋味推定値が小さい試料(渋味強度が小さい試料)が必ずしも水溶性高分子を多く含む傾向にあるわけでは無いことが明らかになった。したがって、目的とする多糖類を絞り込むためには、先ず多糖類を単離し、渋味物質の水溶液へ添加実験を味覚センサーを用いて評価する必要があると考えられらた。これまで食品の呈味成分と味強度の関係は呈味成分の含有量のみから議論される事が多かったが、食品固有の味は成分間の相互作用の影響を受けて形成されると推測される。上記の結果は、茶の原葉の品質という観点からは、水溶性高分子の含量がカテキン類の渋味抑制に対して、必ずしも支配的な因子として働いていないということを示しており、非常に興味深い事実である。幾つかの水溶性多糖類に関し、渋味抑制効果を調べ、その分子構造と抑制効果の関係を明らかにすることを試みた。渋味物質(エピガロカテキンガレート=EGCg)の水溶液、及びその中に水溶性多糖類を添加した水溶液を調製後、それらの渋味(先味)と渋味(後味)の強度を味覚センサーで測定し、多糖類添加による渋味抑制効果を評価した。先味とは食品を口内に入れた直後に感じる味、後味とは食品が口内を通過した後に残る味のことである。多糖類として、ペクチン、グアーガム、アラビノガラクタン、種々の分子量のデキストラン、プルラン、比較のためにカテキン類に対して優れた包接能力を有する環状オリゴ糖β-シクロデキストリンを用いた。β-シクロデキストリンのみが、渋味(先味)と渋味(後味)の両方で明確な渋味抑制効果を示した。一方で、シクロデキストリンの結果と比較するとその渋味抑制効果は小さいものの、その他の多糖類に関してもある程度の抑制作用が観測された。ペクチンとグアーガムは渋味(先味)を抑制する効果を示した。デキストランを添加した系で比較すると、分子量が大きいほど味(先味)の抑制効果があり、アラビノガラクタンは興味深いことに渋味(先味)を増強させるが、渋味(後味)を抑制する複雑な効果を示した。次に、EGCgと多糖類との間の複合体形成現象を^1H-NMRスペクトル上の化学シフト変化を用いて調べた。シクロデキストリンを添加した場合に比べ、他の多糖類を添加した場合のEGCgの各プロトンの化学シフト変化はかなり小さく、鎖状の多糖類は複雑な三次元構造を有すると予想される場合であっても、EGCgに対する包接能力はあまり高くないことが示唆された。水溶性多糖類が緑茶カテキン類と複合体を形成し、その渋味を抑制する機構を解明するために、前年度までにペクチンが(-)-エピガロカテキンガレートの先味を抑制することを明らかにした。これらの複合体形成に対して、ペクチンの主要な構成糖であるガラクツロン酸がもつ、6位炭素のカルボキシル基の役割を解明することを試みた。鎖状多糖類の包接部位のモデルとして、β-シクロデキストリンの6位炭素上の一級水酸基をカルボキシル基に変換した化合物を選択した。β-シクロデキストリンの一級水酸基の選択的酸化反応は、Robytらによる報告(Carbohydr.Lett.1998,3,31-38)を基に、TEMPO酸化を行った。生成物の^<13>C

NMRスペクトルはカルボキシル基の生成を示していたが、複数の生成物の混合物と推測された。種々、条件検討を行ったが、文献記載のように反応は進行しなかった。そこで、段階的に目的物を得ることにした。まず、一級水酸基をt-ブチルジメチルシリル(TBDMS)基で保護した後、残りの二級水酸基をアセチル基で保護した。ジクロロメタン/アセトニトリル中、フッ化水素水にてTBDMS基の脱保護を行った。しかし、反応後、粗生成物を分離するために、分液処理を行うと目的生成物は水層に分配され、回収することはできなかった。次に、分液処理を行わず、反応溶液を直接濃縮、生成物をカラムクロマトグラフィーにて精製するために、テトラヒドロフラン中、テトラブチルアンモニウムフルオリドで処理したが、反応が進行しなかった。そこで、二級水酸基の保護基をベンゾイル基に変えた後、フッ化水素で処理することで、一級水酸基のみが脱保護されたβ-シクロデキストリンが得られた。この遊離の水酸基をカルボン酸に酸化するため、ジメチルホルムアミド中ピリジニウムジクロロクロメートで処理したところ、生成物は複雑な混合物を与えた。
高速電力線通信を利用した教室内および教室間ネットワークの教育での活用

研究目的:保健室登校や保健室で休憩する必要のある生徒に対する学習機会を確保していく方法として,授業の中継を高速電力線通信(PLC)を用いておこない,運用にあたっての効果と注意点を明確にする。研究方法:授業を保健室へ中継し,その授業を受講した生徒から,生徒にとっての利便性や望ましい付随した環境の整備に関する意見を聴取する。研究成果:授業を中継することについて,映像の面では問題がなく,カメラのズームとパンの機能はパソコンのwebブラウザから操作できるため,板書をメモすることなどが容易にできるとともに,保健室での視聴であるため,授業に安心して集中していた。また,ノートパソコンを利用することで,生徒のいる場所で視聴することも可能であり,学習環境の提供という面では有効であった。ただ,音声の中継では,PLCではエコーが生じるため話の内容が聞き取りにくいことがわかった。この点は無線LANでは生じないため,通信速度などの問題であるようだが年度内に解決出来なかった。なお,機器の設置には特別な知識を必要とせず,運用もビデオカメラを使用する感覚で出来る。しかし,配電盤で区切られた場所の間の接続には特別な機器を配電盤に設置するか,無線での接続が必要となる。本年度の後半は無線LANによる接続もおこなってみた。このような実践の結果,音声通信の問題と配電盤への機器の設置ががなされれば,授業の機会保障という面で,PLC通信はきわめて有効な手段となり得ることが確認できた。
可視・近赤外画像分光装置の開発と、野外地質調査及び月・惑星探査への利用研究

本研究は、音響光学素子フィルター(AOTF)という、透過する光の波長を注入する高周波によって任意に設定できるフィルターを用いて、野外調査用の画像分光装置を開発するとともに、月・惑星探査のための運用方法を研究する事を目的としている。AOTFと、レンズ系、および冷却CCDカメラを組み合わせる事によって、画像分光装置をつくった。当初より予想されていた画像のシフトや歪み等は、ソフトウェアで取り去る事が可能となり、予定の技術開発は成功した。しかし、透過周波数を変化させると、光学系の焦点位置も大きく変化する事がわかった。周波数にあわせて焦点位置を自動で変更する事ができなければ、高速に周波数を切り替えて撮像できない。自動焦点調整装置はさらなる予算が必要となるので、高速撮像については今後の課題とした。野外における運用実験として、口径80mm天体望遠鏡こよる月面分光撮像と、伊豆大島の溶岩流の分光撮像を行った。月面分光撮像では、米国の月探査衛星の画像処理で実績のある演算方法を用いて処理する事で、月の表側の鉄とチタンの含有量を推定する地図をつくる事に成功した。この際、様々な補正や較正を簡単に行う事ができるソフトウェアツール群を開発し、アマチュア天文家にも月地質学ができるというシステムを構築した。この件に関する論文がまもなく日本惑星科学会誌に掲載される。今後も、天文の新しい観測分野として研究者や一般への普及活動を続ける。伊豆大島の溶岩露頭の分光撮像では様々な問題が明らかになった。まず、太陽の位置や地面の角度による輝度変化を吸収する換算が大変困難である事がわかった。また、同じ化学組成を持つ岩でも、表面の粗さによって分光スペクトルが大きく変化する事もわかった。月面の粉体土壌ではうまくいく組成分析が、岩肌では格段に困難になる要因を考察し、自動観測車における月面探査計画のための基礎研究項目が明らかとなった。本研究は、音響光学素子フィルターという、透過する光の波長を注入する高周波によって任意に設定できるフィルターを用いて、野外調査用の画像分光装置を開発するとともに、月・惑星探査のための運用方法を研究する事を目的としている。本年度は、可視・近赤外領域の音響光学素子、およびコンピューター制御の可変高周波発生制御装置を購入し、光学レンズ系を配置して、画像分光装置の試作を行った。画像取得には研究室既存の可視光用のCCDカメラを仮に用い、デジタイズ装置を用いて、コンピュータにデジタルイメージとして取り込めるようにした。音響光学素子は周波数の設定毎に分光画像の位置がシフトするため、プリズムを用いた光軸の修正を試みた。しかし、その方法ではシフトの抑制効果が不十分である事がわかったので、主として自作の画像変形ソフトによって各周波数の画像を対応させる事にし、ソフトを作成中である。現在の光学系は色収差や結像の不鮮明さなどの問題があるので、来年度は光学系の質の向上とともに、CCDを近赤外対応のものに置き換え、野外に持ち出す予定である。本年度の試作で光学設計上の留意すべき点、例えば光路の調整や迷光処理の困難さ等や、月・惑星探査で使用する際の強度、電力、ノイズ対策等設計上の問題点が整理された。宇宙開発事業団、宇宙科学研究所、国立天文台が共同で企画中のセレーネII計画という2006年打ち上げ目標の月探査計画がある。この探査計画で月に投入される可能性のある無人観測車(ローバー)に、本研究の音響光学フィルターが採用される可能性があり、本年度の研究で得られた知見をもとに、3月に国立天文台で行われる「次期月探査シンポジウム」において東京大、宇宙科学研、宇宙開発事業団、JSF、明大のスタッフと共著で分光カメラの有効性と課題を発表する予定である。

月面の粉体土壌ではうまくいく組成分析が、岩肌では格段に困難になる要因を考察し、自動観測車における月面探査計画のための基礎研究項目が明らかとなった。
紙ゴミ類の可溶化による都市ゴミ有機成分と下水汚泥の一括バイオガス化システムの開発

バイオマス活用推進基本計画が平成28年9月に変更され,廃棄系バイオマスである食品廃棄物は現在の利用率24%から2025年の目標値として利用率40%が掲げられた。上記から食品廃棄物の再利用が求められている。食品廃棄物の多くは一般家庭から排出される厨芥類が占めるが、収集コストの面より厨芥類の分別収集は進んでおらず、多くが可燃ごみとして混合収集された後、直接焼却されている。また、厨芥類は含水率が高いためごみの燃焼効率を低下させる要因となる。このような背景より機械的処理と生物的処理を組み合わせて既存の収集システムを変えず廃棄物のエネルギー化・減用化を行う技術であるMBT(メカニカル・バイオロジカル・トリートメント)技術が注目を集めている。本研究では、発酵適物のメタン発酵により、焼却量の削減、バイオガス発電によるエネルギー回収が可能と考え、メタン発酵実験とシステム評価を実施した。本研究では、発酵適物の減容化、エネルギー回収の観点から嫌気性消化法に着目しており、発酵適物の前処理方法、混合比、消化特性の把握を主な目的とした。また、発酵適物単独消化に関しては負荷の影響及び微量金属の添加量の把握とシステム評価を目的とした。その結果、発酵適物単独系(以下、単独系)は微量金属無添加では発酵適物に酸敗が発生した。発酵適物単独系の運転を行うためには微量金属(Ni、Co)の添加が必要であることが確認できた。さらに、単独系におけるNi、Co添加量は365mg/kg-TSでは安定した運転が確認され、TS10%の条件ではVSあたりのガス発生量は636NmL/g-VS以上と良好な結果が得られた。また、Feを同時に添加することでNi、Co添加量を16.3mg/kg-TSと大幅に減らしても2滞留の間安定した運転が確認された。以上より、計画通りの実験と結果が得られた。消化後の消化汚泥の有効利用用途として、建材や肥料が挙げられる。肥料への利用には肥料取締法の基準を満たす必要があり、対象物質にNiが含まれている。Niの添加量によっては基準を超過する恐れがあるため、発酵適物の微量金属含有量を調査する必要がある。また、都市の都市ごみの収集形態によって異なる実験結果が得られる可能性があるため、複数の都市の収集都市ごみで実験を行う必要がある。さらに、本システムを実装するためには、得られた実験データを基に、実規模に適用した場合のシステム評価を行う。
超好熱菌を用いた人工モデル細胞の創製

我々が開発を行っている超好熱始原菌Thermococcus kodakaraensisの無細胞翻訳系において、既に耐熱性キチナーゼ(ChiAΔ4)をコードするmRNAを用いたin vitro翻訳が可能となっている。本年度はまず本系を利用したタンパク生産量の向上を進めた。具体的には翻訳反応を長時間行うとS30画分が熱失活している様子が観察されたことから、熱ショックタンパクの転写抑制因子の遺伝子破壊株を用いて無細胞抽出液(S30画分)の調製を試みた。その結果、タンパク合成量が約13%増加し、さらに反応至適温度もこれまでの60°Cから65°Cへと上昇が見られた。タンパク合成反応のタイムコースを調べた結果、タンパク合成量は反応開始後わずか15分で100μg/mLを突破し、合成量の最大値は115.4μg/mLに達した。続いて本系を転写・翻訳反応系へと展開させることを目的として、mRNAの代わりにDNA、T.kodakaraensisのRNA polymerase、TATA-binding protein、Transcription factor Bを添加してタンパク合成反応を試みたが、これまでに合成タンパクの検出はできていない。この原因には様々なことが考えられるが、主に添加するRNA polymeraseの量が少ないことに加え、S30画分中には多量のゲノムDNA断片が混入しているために、目的タンパク遺伝子以外の転写反応が行われていることが原因であると考えている。RNA polymeraseの精製には労力が必要であることから、特定のサブユニットにタグを付けた株を作製し、そこから多量のRNA polymeraseの精製を行うことを考えている。さらに(期間内には達成することができなかったが)本研究のゴールをとして、オペロンなど複数の遺伝子の転写・翻訳反応を細胞モデルとしてのリポソーム内で行い、これを細胞内で実際に行われている旨「ナノ空間での生命活動」のモデル系としてとらえ、そこから生命現象を形作る基本原理の追求を続けていきたいと考えている。本年度は、これまでの研究で確立されている超好熱菌Thermococcus kodakaraensisを用いた無細胞翻訳反応システムについて、その反応生成物の生成量を大幅に上昇させることを目的として、反応諸条件の最適化を行った。具体的には、1)無細胞抽出液(S30画分)の作成法、および2)反応溶液の構成成分の最適濃度、について検討を行った。1)については、菌体破砕に用いるフレンチプレスの圧力および回数の検討を行った結果、7,500psi x 1回でこれまでよりも良いS30画分を得ることができた。また、大腸菌のS30画分作製で行われているプレインキュベーション操作は、本菌の場合では行わない方が良い結果が得られることを見出した。2)については、マグネシウムイオンの最適濃度が7mM、アンモニウムイオンの最適濃度が75mM、カリウムイオンの最適濃度が250mM、アミノ酸混合液の最適濃度が3mM(各々)、ホスホエノールピルビン酸(PEP)の最適濃度が10mM、PEG8000の最適濃度が2%、であることを見出した。以上の最適条件で反応のタイムコースを取ったところ、反応最適温度である65°Cにおけるタンパクの合成量は、反応開始後約30分で既に飽和に達していることが判明し、その時点での合成量は約80μg/mLに達した。この値は大腸菌を用いた系における最大値の約半分であり、またコムギ胚芽系の最大値の約2倍である。これらのことから、系の最適化により、T.kodakaraensisを用いた無細胞翻訳系において、十分量のタンパクを得ることができた。また無細胞翻訳を行う「場」としての、リポソームの製作を試みた結果、静置水和法により、水溶液中でマイクロメートルサイズのリポソームを多数、作製することに成功した。さらに(期間内には達成することができなかったが)

本研究のゴールをとして、オペロンなど複数の遺伝子の転写・翻訳反応を細胞モデルとしてのリポソーム内で行い、これを細胞内で実際に行われている旨「ナノ空間での生命活動」のモデル系としてとらえ、そこから生命現象を形作る基本原理の追求を続けていきたいと考えている。
孤立気相状態における水素結合クラスターのエキシトンダイナミクス

Forster型ののエキシトン相互作用にはstrong coupling caseとweak coupling caseが知られている。分子間水素結合によって平面構造を形成する2量体のエキシトン相互作用については殆ど知られていない。本研究は、二重の水素結合をもつ芳香族分子クラスターにおけるエキシトン相互作用と励起状態プロトン移動ダイナミクスについて調査することを目的として実施した。7-アザインドール2量体(7AI_2)のエキシトン相互作用がweak coupling caseであることを示し、ゼロ点準位のエキシトン分裂を2cm-1と見積もった。weak coupling caseにおいて、エキシトン分裂が決定された初めての例である。さらに、1-アザカルバゾール2量体(1AC_2)のエキシトン相互作用について調査し、7-アザインドール2量体(7AI_2)の場合と比較検討した。1AC_2-hhの同位体1AC_2-hd、1AC_2-ddの蛍光励起スペクトルの測定から、1AC_2hd(I)と1AC_2-hd(II)の二つのオリジンを同定した。1AC_2-hdのオリジンバンドは、低波数側1AC_2-hdに比べて、高波数側1AC_2-hdの方が強く観測されている.このことは、7AI_2の場合とは異なり、1AC2のヘテロ置換体では、モノマー部位に電子励起が局在化した2つのゼロ次状態におけるゼロ点エネルギーの値が近いために、局所励起状態1AC_2h^*dと1AC_2hd^*の間にエキシトン相互作用が生じており,またE(Ψ_+)<E(Ψ_-)であることを示している。これは、量子化学計算から得られたパラメーターを用いて算出したエキシトン相互作用の結果(V_<AB><0)と一致する。したがって、1AC_2は電子励起状態においてweak coupling caseのエキシトン状態を形成しており、E(Ψ_+)<E(Ψ_-)であることがわかった。分子間励起移動(エキシトン相互作用)は、基礎物理化学や生物学において重要な現象である。近年行われた時間解分光によって得られた励起エネルギー移動速度(フェムトピコ秒程度)が,励起エネルギー移動の標準理論であったフェルスター理論によって全く説明出来ないことが課題となっている。フェルスター理論の破綻は,従来,フェルスター理論に基づいて理解されてきた多くの現象が、新理論によって再検討を要することを意味している。そこで本研究では,孤立気相中において生成した7-アザインドール2量体のエキシトン相互作用および1-アザカルバゾール2量体の電子スペクトルを精密に測定することによって,エキシトンダイナミクスについて検討し。その結果、7-アザインドール2量体については、S_1状態のゼロ点準位のエキシトン分裂を2cm-1と決定した。さらに、1-アザカルバゾール2量体については、凝縮相での分光計測では得ることが困難な分子間伸縮振動モードのエキシトン相互作用を見積もることに成功した。また、電子励起エネルギー移動が分子間伸縮振動モードに著しく依存することを見出した。分子間の電子励起エネルギー移動の振動モード依存性が、分子間振動モードのような低振動数領域に見出されたことは,凝縮相で進行する光合成系のような電子励起エネルギー移動のダイナミクスにおける熱エネルギーの重要性を示唆している。以上の研究から、これまであまり重要視されていなかった電子励起エネルギー移動と低振動モードとのカップリングを詳細に調査するための手がかりが得られた。

Frenke1型のエキシトン相互作用にはstrong coupling caseとweak coupling caseが知られている。分子間水素結合によって平面構造を形成する2量体のエキシトン相互作用については殆ど知られていない。本研究は、二重の水素結合をもつ芳香族分子クラスターにおけるエキシトン相互作用と励起状態プロトン移動ダイナミクスについて調査することを目的としている。平成19年度は1-アザカルバゾール2量体(1AC_2)のエキシトン相互作用について調査し、7-アザインドール2量体(7AI_2)の場合と比較検討した。1AC_2-hhの同位体1AC_2-hd、1AC_2-ddの蛍光励起スペクトルの測定から、1AC_2-hd(I)と1AC_2-hd(II)の二つのオリジンを同定した。1AC_2-hdのオリジンバンドは,低波数側1AC_2-hdに比べ,高波数側1AC_2-hdの方が強く観測されている。これは、7AI_2-hdのオリジンバンドにおいて、低波数側7AI_2h^*dと高波数側7AI_2-hd^*の強度比が等しく観測されていることとは異なる結果である。このことは、7AI_2に比べ,1AC_2のヘテロ置換体では、モノマー部位に電子励起が局在化した2つのゼロ次状態におけるゼロ点エネルギーの値が近いために,局所励起状態1AC_2-h^*dと1AC_2-hd^*の間にエキシトン相互作用が生じており、またE(Ψ_+)<E(Ψ_-)であることを示している。これは,量子化学計算から得られたパラメーターを用いて算出したエキシトン相互作用の結果(V_(AB)く0)と一致する。したがって、1AC_2は電子励起状態においてweak coupling caseのエキシトン状態を形成しており、E(Ψ_+)<E(Ψ_-)であることがわかった。
ユビキチンプロテアソームシステムにおける新たな基質選択性についての解析

本研究の目的は、Rpn10c-Scythe/BAG6依存的分解機構の生体内における機能を解析し、ユビキチン-プロテアソームシステム(以下UPS)における新たな基質選択性、即ちプロテアソーム自体、またリクルート分子の基質選別性を明らかにすることである。これまでにRpn10cは発生段階特異的に発現していることを見出していたが、生理的な機能は不明であった。そこでまず、Rpn10c結合タンパク質として同定したScythe/BAG6の機能を解析することによりRpn10cの存在意義、UPSの基質選択性に迫ることとした。まず哺乳類培養細胞を用いてScythe/BAG6のUPSにおける分子メカニズムの解析を行った結果、Scythe/BAG6がユビキチン化タンパク質をプロテアソームヘ運ぶリクルート分子であることが示唆された。次にScythe/BAG6がリクルートするUPSの基質を、各種データベース、MALDI TOF/TOF MSを用いたPMF等を駆使して探索したところ、その候補の一つがnascent polypeptides(翻訳段階で生成する不完全なポリペプチド)であることを明らかにした。またin vitro翻訳系を用いてより詳細な解析を行った結果、Scythe/BAG6の機能阻害により、nascent polypeptidesのユビキチン化が阻害されることを見出した。さらに、nascent polypeptidesはMHC class Iに提示されるペプチドの供給源であることが明らかになっており、Scythe/BAG6ノックダウンにより細胞表面に発現するMHC class I量が減少した。これらの結果よりScythe/BAG6は、nascent polypeptidesをプロテアソームヘリクルートし、その分解とMHC class Iによる抗原提示に関与することが示唆される。またScythe/BAG6は「リクルート」という機能において、従来のリクルート分子のように「ユビキチン化した基質」をプロテアソームヘ運ぶのではなく、「ユビキチン化を促す」プラットフォーム様の役割を果たしつつ基質をプロテアソームヘ運ぶことが示唆される。現在これらScythe/BAG6の機能にRpn10cが関与するかどうか解析を行っている。本研究の目的は、Rpn10c-Scythe/BAG6依存的分解機構の生体内における機能を解析し、ユビキチン-プロテアソームシステム(UPS)における新たな基質選択性、すなわちプロテアソーム自体、またリクルート分子の基質選別性を明らかにすることである。これまでにRpn10cは発生段階特異的に発現していることをRT-PCRにより見出していたが、生理的な機能は不明であった。なお今回は発生段階の解析が容易なアフリカツメガエルXenopusをモデル生物として使用した。Scythe/BAG6はN末端436アミノ酸にてRpn10cと相互作用するため、N末端436アミノ酸を欠失させた変異体をXenopus胚ヘインジェクションし変化を観察したところ、アポトーシスによる細胞死が顕著に誘導された。このことは、Rpn10c-Scythe/BAG6依存的なタンパク質分解が阻害され、その結果蓄積したタンパク質がアポトーシスを誘導したのではと考え、MALDI-TOF MSを用いて候補タンパク質の探索を行ったところ、翻訳関連因子XEF1AOを同定した。そしてXEF1AOがUPS、さらにはScythe/BAG6依存的に分解されること、XEF1AOの過剰発現によりXenopus胚においてアポトーシスが誘導され死に至ること、XEF1AO過剰発現による細胞死がScythe/BAG6過剰発現によりレスキューされることを見出した。これらの結果は、XEF1AOは通常Rpn10c-Scythe/BAG6経路により分解されるが、Rpn10cとScythe/BAG6が相互作用できない、即ちこの経路が阻害されると蓄積し、アポトーシスによる細胞死を誘導ずることを示唆している。本研究により、プロテアソームのサブユニットの多様性の意義、基質選択性のメカニズムの一端が明らかになった。今後は更なる基質の探索と、Rpn10cタンパク質の検出、哺乳類培養細胞・マウスを用いた哺乳類におけるRpn10c-Scythe/BAG6経路の存在と重要性の解析を行う。またin vitro

翻訳系を用いてより詳細な解析を行った結果、Scythe/BAG6の機能阻害により、nascent polypeptidesのユビキチン化が阻害されることを見出した。さらに、nascent polypeptidesはMHC class Iに提示されるペプチドの供給源であることが明らかになっており、Scythe/BAG6ノックダウンにより細胞表面に発現するMHC class I量が減少した。これらの結果よりScythe/BAG6は、nascent polypeptidesをプロテアソームヘリクルートし、その分解とMHC class Iによる抗原提示に関与することが示唆される。またScythe/BAG6は「リクルート」という機能において、従来のリクルート分子のように「ユビキチン化した基質」をプロテアソームヘ運ぶのではなく、「ユビキチン化を促す」プラットフォーム様の役割を果たしつつ基質をプロテアソームヘ運ぶことが示唆される。現在これらScythe/BAG6の機能にRpn10cが関与するかどうか解析を行っている。
室町後期・江戸初期に於ける地方成立古記録・古文書の記録語・記録語法の記述的研究

地方成立古記録としては、江戸初期の出羽秋田藩の奉行職・家老職を歴任した『梅津政景日記』(記録16121633年)を調査し、室町後期の島津家武将の『上井覚兼日記』(記録15741586年)と比較して、東北秋田と九州鹿児島の武士階級の古記録の共通点や差異を記述する。地方成立古文書としては、1617世紀の室町後期・江戸初期の九州地方の『島津家文書』『阿蘇文書』『相良家文書』『大友史料』、中国地方『毛利家文書』、東北『伊達家文書』、越後『越佐史料』、越後・米沢『上杉家文書』、戦国遺文から関東『後北条氏編』、甲斐信濃『武田氏編』、東海『今川氏編』等の記録語・記録語法を記述し、比較検討する。
CEFR-Jに準拠した入学から卒業までの英語スピーキング能力の指導・評価システム

1個別試験のためのスピーキングテストの開発:テストの目的、測定する能力、タスク形式、採点基準、実施・採点手順等を含むテストスペックを策定し、スペックに基づくトライアルテストを作成した。オンラインシステムに実装したトライアルテストを大学生90名と高校生30名に実施し、タスクが引き出すべき言語機能を引き出しているか、難易度は予測と一致するか等を検証した。2英語学習支援センター(ELC)におけるスピーキングタスクの開発:ELCの学習支援プログラムの一つであるスピーキング・セッションにおいて利用可能なタスクを開発した。トライアルテストの結果および文献調査を踏まえて、ディスカッションに適したタスクタイプを洗い出し、タイプごとに学習者の興味に応じたトピックを基にタスクを考案した。考案したタスクを、スピーキング・セッションで活用できる形へと落とし込み、秋学期からその利用を開始した(全11週)。実施後は、新形式のタスクに関し、学生や英語アドバイザーからフィードハックを得た。加えて、CEFR-J x 27プロジェクトと連携して、e-learningプログラムの試作版を作成、(1)単語学習ソフト(Android or iOS)、(2) CAN-DO別フレーズ学習サイト、(3)音声・作文コーパス収集サイトを構築し、このプラットフォームを利用したタスク開発などへの基盤を作った。3学習支援における形成的評価の開発:ELCのスピーキング・セッションをCEFRレベルを参照して位置づけ直し、レベルに応じたトピック開発及び必要とされる発話機能についてのCan-Doリストの開発を行った。また、セッション参加者に毎回Can-Doリストをもとに目標設定と自己評価を促し、形成的評価を促進する体制を整えた。さらに前科研で作成したウェブ上のスピーキング方略タスクについても活用に向けて再度の検討を行った。スピーキング・テスト開発、学習者支援におけるスピーキング・タスクおよび形成的評価システムの開発は、いずれもほぼ予定通り、基礎調査・データ収集・分析・開発を進めている。スピーキング・タスクの形成的評価システム開発については、若干研究日程の遅れが見られるものの、スピーキング・テスト開発は計画以上に進行しており、複数のトライアルテストセットの開発・実施を行なうことができた。したがって、総じて概ね順調に進展していると言える。1個別試験のためのスピーキングテストの開発においては、新たに作成したトライアルテストおよびアンケートを50名に実施し、(a)採点者間信頼性、(b)発話の言語特徴が採点基準の記述と一致するか、(c)受験者のテストに対する意見を調査する。調査結果を基にスペックを改善し、テストスコアとCEFR-Jレベルとの関連付けを行う。2学習支援におけるスピーキングタスクの開発においては、タスク開発を継続し、タスクをCEFR-Jレベルに紐づける。まず、世界各国でのCEFRの応用例の関連文献を参考とし、ドメイン・トピック・言語機能・言語特徴について、CEFRのレベルの基準特性を洗い出し、それらを基にタスクのCEFRレベルを判定する。次に、CEFR-Jの記述と照らし合わせて、タスクをさらにCEFR-Jの下位レベルと紐付する。スピーキングセッションをこれらの6レベルに再編成する。3学習支援における形成的評価の開発については、形成的評価の原型を構築する。(a)タスク型のルーブリックの開発にあたっては、CEFR-Jの「話すこと」に関する記述を基に評価基準を決めた後、その評価基準との整合性を図りながら、セッションのタスク特定型ルーブリックを作成する。開発されたルーブリックの記述が評価者と学習者にとって容易に理解できるかをインタビュー調査で検証し、その結果を基に記述を精緻化しながらルーブリックを改善する。(b)タスク遂行に有効な方略を特定するために、個別試験のスピーキングテストのプレテスト受験者を対象にセッションのタスクを実施し、アンケートと内省活動を通して、使用する方略を洗い出す。それぞれの方略がCEFR-Jのどのレベルと関連するかを特定し、学習者へのフィードバックに取り入れる。4Moodleとの連携しやすいMaharaを用いてeポートフォリオシステムの開発を進める。

さらに前科研で作成したウェブ上のスピーキング方略タスクについても活用に向けて再度の検討を行った。スピーキング・テスト開発、学習者支援におけるスピーキング・タスクおよび形成的評価システムの開発は、いずれもほぼ予定通り、基礎調査・データ収集・分析・開発を進めている。スピーキング・タスクの形成的評価システム開発については、若干研究日程の遅れが見られるものの、スピーキング・テスト開発は計画以上に進行しており、複数のトライアルテストセットの開発・実施を行なうことができた。したがって、総じて概ね順調に進展していると言える。1個別試験のためのスピーキングテストの開発においては、新たに作成したトライアルテストおよびアンケートを50名に実施し、(a)採点者間信頼性、(b)発話の言語特徴が採点基準の記述と一致するか、(c)受験者のテストに対する意見を調査する。調査結果を基にスペックを改善し、テストスコアとCEFR-Jレベルとの関連付けを行う。2学習支援におけるスピーキングタスクの開発においては、タスク開発を継続し、タスクをCEFR-Jレベルに紐づける。まず、世界各国でのCEFRの応用例の関連文献を参考とし、ドメイン・トピック・言語機能・言語特徴について、CEFRのレベルの基準特性を洗い出し、それらを基にタスクのCEFRレベルを判定する。次に、CEFR-Jの記述と照らし合わせて、タスクをさらにCEFR-Jの下位レベルと紐付する。スピーキングセッションをこれらの6レベルに再編成する。3学習支援における形成的評価の開発については、形成的評価の原型を構築する。(a)タスク型のルーブリックの開発にあたっては、CEFR-Jの「話すこと」に関する記述を基に評価基準を決めた後、その評価基準との整合性を図りながら、セッションのタスク特定型ルーブリックを作成する。開発されたルーブリックの記述が評価者と学習者にとって容易に理解できるかをインタビュー調査で検証し、その結果を基に記述を精緻化しながらルーブリックを改善する。(b)タスク遂行に有効な方略を特定するために、個別試験のスピーキングテストのプレテスト受験者を対象にセッションのタスクを実施し、アンケートと内省活動を通して、使用する方略を洗い出す。それぞれの方略がCEFR-Jのどのレベルと関連するかを特定し、学習者へのフィードバックに取り入れる。4Moodleとの連携しやすいMaharaを用いてeポートフォリオシステムの開発を進める。
量子電子光学実験による多体電子相関の解明

伝搬する電子の量子状態を制御する量子電子光学実験を用いて単一電子単位での電子相関の検証・制御を行った。まず、干渉計に埋め込んだ量子ドットに局在スピンを閉じ込め、単一スピンの近藤効果(周囲の電子がスピンを遮蔽する効果)の微視的な性質と空間的な広がりを明らかにした。また、空乏化した経路中でスピンを保存したまま伝搬する電子を制御する技術に加え、経路中で量子力学に相関した電子対を空間的に分離する技術(非局所量子もつれの生成技術)を開発した。1.単一電子スピン不純物を単位とする近藤雲の空間スケールの検出と近藤格子問題の解明近藤雲を検出ために、新しく架橋ゲート構造を用いた2経路干渉計を開発し、その中に量子ドットを埋め込んだ試料を作製した。また、同干渉計を用いて近藤相関のある量子ドットを伝搬する電子波が得る位相を詳細に調べた。その結果、GaAs系の量子ドットでは、近藤効果が生じる(と一般的に言われている)状況であっても量子ドットの中の局在電子数に多少の揺らぎがある場合が多いことがわかった。一方で、その場合でも電子スピンの遮蔽によるフェルミ面付近の状態密度が伝導において支配的であり、近藤温度に相当するエネルギーを位相の変化から精密に評価できることがわかった。2.電荷量子ビットを用いた観測問題と量子もつれ伝導の解明表面弾性波によって空乏化した干渉計で電子を制御する新しい実験に取り掛かった。実験により、干渉信号に特徴的な可視度の高い電流の振動が観測された。ただし、電子が表面弾性波によって動く量子ドットから漏れてホットエレクトロンとして伝送している可能性があったので、試料の再設計を行った。3.量子もつれスピン対の分離と非局所量子もつれ状態の検出・制御表面弾性波によって運ばれる動く量子ドット中の2電子を分岐経路において別々の動く量子ドットへと空間的に分離することに成功した(分離効率:87%)。また、この技術を基にして、非局所量子もつれの検証方法(ベル測定)を提案した。近藤雲の検出については、試料作製に予定以上に手間取ったものの、位相測定を通して近藤効果の詳細を得ることができた。また、近藤温度を精密に評価できることが確認できたので、近藤雲の長さが近藤温度にどのようにスケールするかを検証する実験の指針が得られた。電荷量子ビットの実験に関しては、高い可視度の干渉が得られたので順調である。また、量子もつれ電子対の分離に関しては、高い効率での電子対分離に加えて、ベル測定を提案できたので、当初の予定以上に進んだ。1.単一電子スピン不純物を単位とする近藤雲の空間スケールの検出と近藤格子問題の解明2経路干渉計に量子ドットを埋め込んだ構造において、近藤温度が量子ドットから遠く離れたゲート電極に印加する電圧によって変調されることを見出した。これは、近藤雲が、少なくとも離れたゲート電極の近傍にまで広がっていることを示していると考えられる。そこで、この現象を更に解明すべく、距離が異なる複数のゲート電極によって近藤温度を変調できるデバイスを作製、評価した。2.電荷量子ビットを用いた観測問題と量子もつれ伝導の解明表面弾性波によって動く量子ドット中に単一電子を閉じ込めたまま干渉させることを目指した実験を行った。まず、静的な量子ドットから動く量子ドットへと単一電子を断熱的に伝送できることを確認した。これによって、電子を基底状態に保ったまま干渉計へと注入できることが確認できた。また、単一電子を動く量子ドットに閉じ込めたまま結合量子細線(干渉計)へと導入することに成功した。ただし、結合量子細線における伝導が予想通りにならなかったため、数値計算などによってこれを検討する必要が生じた。3.量子もつれ電子対の分離と非局所量子もつれ状態の検出・制御表面弾性波によって動く量子ドット中の2電子の分離実験において、分離効率を正確に見積もりつつ、これを高くするための手段として、電流雑音測定を検討した。また、離れた量子ドット間で単一電子を表面弾性波を用いて伝送する際に、スピンが保存することを実験的に確認した。近藤雲の検出については、近藤雲が空間的に広がっていることを示唆する実験結果が得られ始めている。これを2経路干渉計の位相測定による近藤温度の精密測定と組み合わせることにより、近藤雲の広がりと近藤温度との関係を近いうちに明らかにできると考えられる。近藤雲の空間的な広がりは、長年にわたって世界中で検証が待たれていたものであり、高い精度で検証実験に成功すれば非常に大きなインパクトがある。電荷量子ビットに関しては、予想と異なる実験結果が得られてしまい、目的に対してはやや遅れを取っている。量子もつれ電子対の分離に関しては、伝送する単一電子のスピンが保たれることを示した成果が、量子もつれの証明に向けた重要なステップであるだけでなく、単一電子スピンの量子操作とスピン伝導を組み合わせた"単一スピントロニクス"への新しい道を拓くものとして注目されている。全体としては、ひとつでも成功すれば物性物理学の金字塔となるような3つの研究テーマのうち、電荷量子ビットの研究はやや遅れているが、近藤雲の検出は明らかに出口が見えてきており、電子分離の実験に関しては、単一電子スピンの分離と伝送という目的の手法をほぼ達成できている。これらを総合すると、概ね順調であると評価できる。1.単一電子スピン不純物を単位とする近藤雲の空間スケールの検出と近藤格子問題の解明一次元細線に両側から接続された量子ドットに電子スピンを閉じ込め、近藤温度が遠く離れたゲート電極に印加する電圧によって変調される様子を詳細に調べた。その結果、近藤温度が、量子ドットに接続された電極の状態密度とともにゲート電圧によって変調される様子が確認できた。