hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無水フッ化水素溶液系を用いたグラファイトインタ-カレ-ション反応の設計と制御

1.フッ素存在下のHF溶液におけるインタ-カレ-ション反応のメカニズムを解明した。フッ化物を溶解したHF溶液にグラファイトを浸漬し、この系にフッ素ガスをフロ-すると、まずgraphite bifluoride CxHF_2が生成する。HF溶液中で[MFy^ー]〉〉HF_<2ー>の条件が満足されるなら、CxHF_2のHF_<2ー>はMFyによって置換されフッ化物ーグラファイト層間化合物CxMFyが生成することが明らかにされた。この新規合成法を用いて、CxSnFy、CxPbFy、CxBF_4、CxCrFy、CxRhFy等の新しい層間化合物を合成した。CxBF_4の場合は、HF溶液中のBF_<4ー>の濃度を制御することにより、ステ-ジ数をコントロ-ルすることができることも明らかにされた。2.EXAFSを用いて第2ステ-ジC_<30>SnF_5の面内構造を決定した。また、^<119>Snのメスバウア-スペクトルはインタ-カレ-ト種の酸化状態が+IVであることを示した。さらに、室温と4.2Kにおけるスペクトルを比較すると、4.2Kでのスペクトルはブロ-ドで非対称となり、何らかの二次元相転移と四極子分裂を示唆している。3.CxSnFyについての詳細なX線構造解析を実験するとともに、^<119>Snのメスバウア-スペクトルの温度変化を測定した。その結果、ピ-クの半値幅が160140Kで不連続に変化することが明らかにされた。この現象は、グラファイト層間にあるSnFy層の二次元相転移を示唆している。4.無水フッ化水素溶液系を用いてステ-ジ2のCxCrFyとCxRhFyを合成することができた。その光反射スペクトルの測定から電荷移動度f、フェルミエネルギ-E_Fを評価した。C_<21>CrF_<4.5>、C_<28>RhF_<3.3>(HF_2)_<1.3>のf、E_Fはそれぞれ0.50と0.59、0.9eVと0.89eVであった。空気中でも比較的安定な非揮発性低次フッ化物、あるいは三元系フッ化物の濃度をコントロ-ルしたHF溶液に、F_2ガスを間欠的にフロ-することにより、ステ-ジ数と層間化学種が制御された層間化合物(GIC)を次のように合成した。LiBF_4のHFへの溶解度はかなり多角(飽和濃度4.2M)、HF中の[BF_4^-]をコントロ-ルできる。2M>[BF_4^-]>0.2Mの広い濃度範囲でステ-ジ2、これより高濃度でステ-ジ1、低濃度でステ-ジ3化合物が生成した。このように、HF中の[BF_4^-]を変化させることにより、ステ-ジ数を制御できることが明らかにされた。ステ-ジ1化合物ではC_<8 3>BF_4、ステ-ジ2化合物はC_<12 3>BF_4であった。

SnF_4のHFへの溶解度は非常に小さく、[SnF_6^<2->]の濃度を広い範囲にわたって制御することは困難であった。そこでSnF_4の濃度を一定(飽和溶解度)として、HF溶液中へのF_2のフロ-時間を変化させたところ、ステ-ジの異なる化合物C^×SnF_yが得られた。この系のインタ-カレ-ション反応は次に示すような弛緩反応であることはすでに明らかにした。C+1/2F_2+HF →C_×^+HF_2^-(グラファイトの酸化)(1) C_×HF_2 + SnF_6^<2-> →C_×SnF_6 +HF_2^-(置換的インタ-カレ-ション)(2)従ってC^×SnF_yのステ-ジ数は(1)式で示したようなグラファイトの酸化によって生成するC^×HF_2^-のステ-ジ数に依存する。すなわちF_2のフロ-時間に依存することから、C^×SnF_yのステ-ジ数はF_2のフロ-時間を制御することによって変化できることが明らかにされた。次年度においてはこのようにして得られた化合物の種々の物性を調べるとともに、電池活物質への応用等にも研究を発展させる所存である。非揮発性低次フッ化物、あるいは三元系フッ化物の濃度をコントロ-ルしたHF溶液に、F_2ガスを間欠的にフロ-することにより、ステ-ジ数と層間化学種が制御された各種のフッ化物ーグラファイト層間化合物(GIC)の合成法を確立した。この新規合成法により得られた層間化合物のうち、C_xSnF_yについての物性を系統的に調べた。その結果、以下に示すような極めて興味深い現象が観測された。1.C_xSnF_yの1 ^<19>FーNMRの線幅の温度依存性を測定した結果、173133Kの間でmotional narrowingの現象が観測された。2. ^<119>Snのメスバウア-スペクトルの温度依存性を測定した結果、ピ-クの半値幅が160140Kで不連続に変化することが明らかにされた。これらの現象は、グラファイト層間にある、SnF_y層の二次元相転移、秩序ー無秩序転を示唆している。3.Cー軸方向の周期の温度依存性を測定した結果、123143Kの間で、およそ0.1Aの不連続な収続な収縮が観測された。この結果は、1.、2.の結果ともよく対応している。すなわち、固相ではある程度隙間のある状態で構造が秩序づけられており、液相では乱雑になることで隙間が減少する、固体ー液体相転移と考えられることができる。4.第2ステ-ジのC_xSnF_yを正極とするリチウム電池、C_xSnF_y/1M LiClO_4ーPC/Li(PC:プロピレンカ-ボネ-ト)を試作し、その電池特性を調べた。電流起電力は4.1Vと非常に高く、この値から計算した理論エネルギ-密度は1250Wh/Kgにも達する。電池密度10μA/cm^2、50μA/cm^2における放電電位は、それぞれ2.0V、1.5Vであり利用率は51.8%であった。放電生成物を解析することによって、放電機構を明らかにし、放電電位の安定性と利用率の向上、過電圧の制御が今後の課題である。
ダイコンベと病菌の人工培養

抵抗性を異にするダンコン品種の罹病組織での本菌の行動を比較検討したところ,両品種間では生育速度に差異があるが,光学顕微鏡下ではその形態に著しい差異を認めなかった.本菌を培養するため分生子と罹病組織を用いて種々の培地上での生育を調べた.ムギ類黒さび病菌用の培地に種々の物質を添加した培地では生育促進が認められなかったが,クノップ液では発芽管伸長促進が認められた.ダイコン根と葉の摩砕液は分生子発芽を著しく阻害したが摩砕液透析内液は発芽管伸長を促進した.透析内液をセファデックスG-100で分画した第5分画では発芽管伸長促進効果が著しかった.溶液中では付着器形成が悪いので各種の膜を使用した.膜上では発芽率が高く発芽管も長い場合が多く,ポリカーバメート膜では著しく長かった.一般に膜上では付着器形成がよく,付着器から侵入菌糸が伸長した.特にタマネギ鱗茎表皮では付着器形成率が高く,侵入菌糸が細胞間隙を生育した.しかしこれらの菌糸は培地上に生育しなかった.罹病組織からの培養を試み前述のクノップ液培地を用いたところ吸器様構造物の形成数が著しく増加した.この培地に酵母エキス,レバーエキス,カゼイン水解物,肝油,ミネラル及びレバーをそれぞれ添加した培地では吸器様構造物など器官の形成には特に促進効果が認められないが,肝油とミネラル添加培地で局部的に菌糸の生育促進が認められた.透析内液培地では切片当り菌糸数,菌糸長,吸器様構造物の形成率が増加し,分画5培地でもすべての点で促進された.根摩砕残渣煎汁液培地では吸器様構造物が多く,菌糸の生育が特に優れていた.根細胞間隙液培地も吸器様構造物が多かった.以上のように本菌は培地上にすべての器官を形成した.しかしその生育期間は短いのでこれを延長する方法を検討した.培地中に木綿糸を添加したり培地上に人工膜を使用したがこれにより生育が特に促進される結果を得ていない.抵抗性を異にするダンコン品種の罹病組織での本菌の行動を比較検討したところ,両品種間では生育速度に差異があるが,光学顕微鏡下ではその形態に著しい差異を認めなかった.本菌を培養するため分生子と罹病組織を用いて種々の培地上での生育を調べた.ムギ類黒さび病菌用の培地に種々の物質を添加した培地では生育促進が認められなかったが,クノップ液では発芽管伸長促進が認められた.ダイコン根と葉の摩砕液は分生子発芽を著しく阻害したが摩砕液透析内液は発芽管伸長を促進した.透析内液をセファデックスG-100で分画した第5分画では発芽管伸長促進効果が著しかった.溶液中では付着器形成が悪いので各種の膜を使用した.膜上では発芽率が高く発芽管も長い場合が多く,ポリカーバメート膜では著しく長かった.一般に膜上では付着器形成がよく,付着器から侵入菌糸が伸長した.特にタマネギ鱗茎表皮では付着器形成率が高く,侵入菌糸が細胞間隙を生育した.しかしこれらの菌糸は培地上に生育しなかった.罹病組織からの培養を試み前述のクノップ液培地を用いたところ吸器様構造物の形成数が著しく増加した.この培地に酵母エキス,レバーエキス,カゼイン水解物,肝油,ミネラル及びレバーをそれぞれ添加した培地では吸器様構造物など器官の形成には特に促進効果が認められないが,肝油とミネラル添加培地で局部的に菌糸の生育促進が認められた.透析内液培地では切片当り菌糸数,菌糸長,吸器様構造物の形成率が増加し,分画5培地でもすべての点で促進された.根摩砕残渣煎汁液培地では吸器様構造物が多く,菌糸の生育が特に優れていた.根細胞間隙液培地も吸器様構造物が多かった.以上のように本菌は培地上にすべての器官を形成した.しかしその生育期間は短いのでこれを延長する方法を検討した.培地中に木綿糸を添加したり培地上に人工膜を使用したがこれにより生育が特に促進される結果を得ていない.購入した【P^H】メーターは培地やダイコン摩砕液分画の【P^H】調整に、ネオクールアスピレーターはロータリーエバポレーターと接続して、種々の溶液の濃縮に、顕微鏡は分生子発芽や菌糸生育の観察に常時使用している。ダイコンベと病抵抗性品種の時無と罹病性品種の白首宮重の罹病組織中での本菌の行動を比較検討した。根切片に本菌分生子を接種して20°Cに保ち、経時的に本菌の存在する位置を調べたところ、時無では8日目に表面から15細胞層、白首宮重では65細胞層の深さまで生育した。しかし両組織中での本菌の吸器や細胞間菌糸の大きさ、太さや形状に著しい差異を認めなかった。本菌はダイコン葉や根に寄生するのでこれらの組織中には本菌の生育を可能にする養分がまれていると思われるが、これらの摩砕液は本菌分生子の発芽を著しく阻害した。

時無と白首宮重の根,本葉,子葉からの摩砕液の分生子発芽に及ぼす影響を調べると、根の場合には両者に著しい差異を認めなかったが、本葉と子葉では時無で阻害が著しかった。摩砕液を透析するとこの阻害効果は透析外液に移行し、透析内液には発芽促進物質が含まれることが明らかとなった。また本菌はダイコン柔組織の細胞間隙を生育するので、その生育が細胞壁と密接な関係にあるものと思われ、人工膜を用いてこれらが本菌の生育に及ぼす影響を調べた。人工膜として、ろ紙,キムワイプ,ポリカーバメイト膜,セルロース膜,細菌ろ過膜を、植物膜として、タマネギ鱗茎の表皮を用いた。1滴の根透析内液10倍希釈液上に供試膜を置き、その上に分生子懸濁液を1滴滴下して発芽実験をしたところ、分生子発芽率はタマネギ鱗茎の表皮上で少し高かった。発芽管長ではポリカーバメート膜上で明らかに促進された。タマネギ鱗茎の表皮上では、本菌分生子の発芽管は付着器を作り、しばしば侵入菌糸様の菌糸を形成し細胞縫合部を生育することが認められた。
移民統合法制の比較研究ー多文化共生法学の実証研究

平成29年度は、永住許可制度および国籍制度の比較について、国際人権規範の影響を受けた諸外国の人権規範に関する憲法学説・判例・法制度を検討した。とりわけ、永住許可制度における「統合」要件、複数国籍の問題について考察した。また、昨年度の差別禁止法制の問題についての積み残しの研究や、翌年度の政治参加や、翌々年度の家族呼び寄せ制度の研究も一部先取り的に行った。これらの成果は、論文「移民統合政策指数(MIPEX)における欧米韓日の比較」『法律時報』89巻4号、「ヘイトスピーチ規制の課題と展望」『移民政策研究』9号、「地方参政権と外国人」『都市問題』108号、「移民統合政策指数にみる日本の多文化共生政策の課題と展望」『名城大学総合研究所紀要』23号、「日本人の配偶者の活動要件と在留特別許可のガイドラインにみる比例原則」『判例評論』703号、「日本における多文化家族支援政策のあり方」(『国際結婚と多文化共生』明石書店所収)、「永住と国籍取得」(『移民政策のフロンティア』明石書店所収)などにより公表した。いわゆるヘイトスピーチ解消法や規制条例が制定されたり、世田谷区で男女共同参画と多文化共生を併せた条例が制定されるなど実務への研究の成果の反映がみられる。また、日本人との内縁関係にある外国人の退去強制と日本人への不法滞在の幇助に関する訴訟、チャーター便による難民申請者の退去強制に関する国賠訴訟などの裁判所への意見書を作成し、日本弁護士連合会や神奈川県弁護士会で講演を行った。さらに、安城市、可児市などの多文化共生推進プランの作成に協力するなど、学会活動だけにとどまらず、本研究成果の社会的還元を行っている。おおむね順調であるが、複数国籍についての研究が残っており、この点も引き続き行う必要がある。30年度は、教育制度および政治参加制度について、国際人権規範の影響を受けた諸外国の人権規範に関する憲法学説・判例・法制度を検討する予定である。ただし、複数国籍についての研究が残っており、この点も引き続き行う。初年度は、移民統合法制に必要な基本法、条例、指針、計画などのあり方を総合的に研究し、それらの法規範と憲法の人権規範および国際人権規範との関係について考察する。このため、4本の単著論文「移民政策の制約根拠としての人権と比例原則;『融合的保障』による憲法と人権条約の整合性」、「&#8203;外国人の人権に関する憲法と国際人権法からのアプローチ」、「比例原則の根拠と審査内容の比較研究ー収容・退去強制の司法審査にみる(国際人権)法の支配ー」および「民主国家における外国人のシティズンシップ」を発表した。また、2本の共著論文「東北・宮城,東海・愛知における多文化家族への支援」および「韓国の多文化家族に対する支援政策と実践の現況」も発表した。移民統合法制と憲法および国際人権法との関係についての研究は、順調に進んでいるが、基本法、条例、指針、計画の研究は、一部の比較対象国については、本年度以降の海外調査などに回した部分もある。平成28年度は、差別禁止法制および医療・保健制度について、国際人権規範の影響を受けた諸外国の人権規範に関する憲法学説・判例・法制度を検討した。とりわけ、ヘイトスピーチ規制について考察した。イギリス、ドイツ、スウェーデン、アメリカおよびカナダにおけるヘイトスピーチ規制を参考に日本の法規制の課題と展望を考察した移民政策学会での報告は、近日中に学会誌に掲載予定である。また、医療・保健制度については、「移民統合法制の比較研究ー医療・保健サービスの受給資格を中心に」の論文を名城大学総合研究所紀要に掲載した。そのほか、関連する研究として、「移民統合政策指数(MIPEX)における欧米韓日の比較」を法律時報に掲載した。あわせて、次年度の研究分野を先取りし、「Citizenship in Japan and the Influence of International Human Rights Law」の論文を寄稿したり、国際研究EUDO Citizenshipにおいて、日本の国籍法に関する論文を寄稿した。また、「複数国籍の現状と課題」の論文を法学セミナーに掲載した。さらに、次々年度の先取りとして、「教育をめぐる権利と義務の再解釈」の論文を名城法学に記載した。加えて、次々次年度の先取りとして「日本における多文化家族支援政策のあり方」の論文を多文化共生研究年報に掲載する予定である。最後に、『人権法』の単著を公刊し、国際人権規範の影響を受けた諸外国の人権規範に関する憲法学説・判例・法制度のあり方の現理論的な考察も行った。次年度以降の分までも研究を進展させている点は当初の計画以上であるが、本年度の研究分野でまだやり残している部分があるので、おおむね順調に進展していると評価した平成29年度は、永住許可制度および国籍制度の比較について、国際人権規範の影響を受けた諸外国の人権規範に関する憲法学説・判例・法制度を検討した。これらの成果は、論文「移民統合政策指数(MIPEX)における欧米韓日の比較」『法律時報』89巻4号、「ヘイトスピーチ規制の課題と展望」『移民政策研究』9号、「地方参政権と外国人」『都市問題』108号、「移民統合政策指数にみる日本の多文化共生政策の課題と展望」

『名城大学総合研究所紀要』23号、「日本人の配偶者の活動要件と在留特別許可のガイドラインにみる比例原則」『判例評論』703号、「日本における多文化家族支援政策のあり方」(『国際結婚と多文化共生』明石書店所収)、「永住と国籍取得」(『移民政策のフロンティア』明石書店所収)などにより公表した。いわゆるヘイトスピーチ解消法や規制条例が制定されたり、世田谷区で男女共同参画と多文化共生を併せた条例が制定されるなど実務への研究の成果の反映がみられる。また、日本人との内縁関係にある外国人の退去強制と日本人への不法滞在の幇助に関する訴訟、チャーター便による難民申請者の退去強制に関する国賠訴訟などの裁判所への意見書を作成し、日本弁護士連合会や神奈川県弁護士会で講演を行った。さらに、安城市、可児市などの多文化共生推進プランの作成に協力するなど、学会活動だけにとどまらず、本研究成果の社会的還元を行っている。おおむね順調であるが、複数国籍についての研究が残っており、この点も引き続き行う必要がある。本年度の研究は、差別禁止法制および医療・保健制度の体系的な比較を行い、国際人権規範と諸外国の人権規範との関係を考慮しながら、諸外国の人権規範に関する学説・判例・法制度を分析する。とりわけ、ヘイトスピーチ規制の問題も検討課題とする。ヘイトスピーチの問題については、移民政策学会でのシンポジウムでの発表が決まっており、ほぼ予定通りの研究が進むものと思われる。次年度以降の研究部分でも先行してやれるところは先取り的に行い、積み残したこれまでの研究課題も、同時に行うことで、全体の研究内容の水準を高めることを課題として研究を遂行することにする。30年度は、教育制度および政治参加制度について、国際人権規範の影響を受けた諸外国の人権規範に関する憲法学説・判例・法制度を検討する予定である。ただし、複数国籍についての研究が残っており、この点も引き続き行う。移民統合法制に必要な基本法、条例、指針、計画について、一部の国については、本年度の海外調査に回したため。学会報告や国際協力研究の依頼などもあり、次年度以降の研究の一部を先取り研究する必要があり、前倒し請求をしたところ、本年度の研究の一部が遅れている部分もあるため、これに必要な文献収集を一部、次年度以降に回すことになった。永住許可と国籍制度に関する研究の積み残しが発生したため。海外調査のときの文献収集の費用として使う予定である。差別禁止法と医療・保健制度の研究が本年度分であったが、家族呼び寄せ関連の学会報告の依頼と、国籍関連の国際協力研究の依頼があり、次年度以降の研究のための文献取集に前倒し請求の費用を充当したが、医療・保健制度のための文献収集の費用を一部、次年度以降に回すことにする。こうした微調整により、全体の研究成果の一層の充実をはかりたい。
異方性Fe-Pt永久磁石の結晶方位と磁気特性

研究代表者等はc軸配向したFe-Pt系合金薄膜において、35MG・Oe以上の薄膜として最高の最大エネルギー積を得ており、バルクFe-Pt系合金においても結晶方位の制御によってその磁気特性が大きく改善される事が期待される。そこで、本系合金の単結晶を作製して磁気特性の結晶方位依存性を追究し、磁石形態の多様化に対応し、磁石特性を有効に引き出せる条件を探る事とした。なお、CuAu型規則合金のひとつであるFe-Pt系合金は双晶が発生しやすいため良質な単結晶を作製する事は難しく、報告例も少ない。本研究の最終年度ではFe-37at%Pt組成に加えて、バルクFe-Pt磁石として最も良好な特性の得られているFe-39.5at%Pt-0.75at%Nb合金を熱伝導率の低い鋳型材を用いた精密鋳造法によって作製し、熱処理を加えた結晶粒の粗大化、単結晶化を図った結果、約2mmに達する結晶粒が得られた。また、比較的低い温度で単結晶が作製できるとされる溶液成長法も試みた。この時溶媒としてFe-Pt-Bの擬2元系合金を用い、大きな温度勾配を有する成長炉中での晶出を図った。Fe-37at%Pt組成の単結晶において640°Cでの時効処理後の磁気特性の方位依存性を調べた結果、保磁力最大となる時効時間45時間の場合には磁化容易軸[001]および困難軸[100]方向で差が確認できなかったが、時効時間を280時間程度まで延長した場合に磁化困難軸方向の2倍の保磁力が、磁化容易軸である[001]方向で得られた。Fe-Pt系合金の最大エネルギー積は,バルクでは1520MGOeだが,スパッター法によって得られたc軸配向薄膜は35MGOeに及ぶ大きな値を示す。そこで,本系合金の単結晶を作製し,磁気特性の結晶方位依存性を明らかにする目的で研究を進めている。しかし,双晶欠陥や歪みを含まない本系合金の単結晶を得る事は非常に難しく,報告例も極端に少ないため,学術的に重要な意味がある。本年度は,Fe-37at%Pt合金母材をアーク炉で作製し,これから精密鋳造法によって円柱あるいは円錐状の試料を作製した。鋳造には熱伝導率の低い鋳型材を用い,鋳造材は1300°Cの高温加熱と650°C近辺における熱処理を組み合わせて結晶粒を粗大化させ,単結晶化を図った。その結果,最大径約4mmの単結晶化した試料が得られた。結晶構造はX線バックラウエ斑点法で同定し,磁気特性は振動試料型磁力計で測定したところ,<111>方向の磁化が高くなる傾向が観察され,方向依存性の存在が示唆された。しかしながら,適切な寸法および形状の試料でなく,また,組成が,高特性を示す領域から外れている等の問題があり,明確な結果が得られなかった。平成12年度は,より大型の単結晶作製を試み,且つ,平成11年度購入の2.1T仕様のマグネットを活用して実験を継続する。最終的に,結晶方位の制御によってバルク材の磁気特性を向上し,応用上重要である,形態の多様化に対応し得る合金磁石の実現をめざす。本年度は、中心組成であるFe-39.5at%Pt-0.75at%Nb合金を用いて単結晶作製を試みた。鋳型材は従来使用しているマグネシア系の、比較的熱伝導率が低いものを用い,円柱または円錐状に鋳造して母材とした。本系合金は、正方晶化に伴う歪みを緩和するため、双晶が非常に形成され易く、タンマン・ブリッジマン法等は有効でない。

そこで、母材鋳造時、チル床を用いて鋳型に温度勾配を設け、さらに多段熱処理を組合わせる等の方法によって、結晶粒の粗大化を図り、単結晶の成長を促進した。その結果、最大で約3mm角の結晶粒が得られたが、結晶方位との相関から、特性測定用試料は約1.5mm角程度の小さなものとなった。この試料を用い、VSMによって磁気特性を測定したところ、前に得られたと同様、結晶方位依存性が示唆され〈111〉方向の磁化が高くなる傾向が観察された。なお、これとは別に、比較的低い温度で単結晶が得られると考えられる「溶液成長法」による単結晶作製も試みた。溶媒物質としてFeおよびPtと合金化すると融点が非常に低下するBとの3元合金を作製し、温度勾配を設けた成長炉中でFe-Pt結晶の析出を目指したが、現段階では単結晶の成長に至らなかった。温度分布が適切でなかったためと考えられる。最終年度はこれらの結果を参考に、より大きな単結晶作製を目指し、その結晶構造、格子定数、規則度等を求める。また、結晶組織、微細構造をTEMによって観察し、磁気特性の結晶方位依存性を明らかにしていきたい。研究代表者等はc軸配向したFe-Pt系合金薄膜において、35MG・Oe以上の薄膜として最高の最大エネルギー積を得ており、バルクFe-Pt系合金においても結晶方位の制御によってその磁気特性が大きく改善される事が期待される。そこで、本系合金の単結晶を作製して磁気特性の結晶方位依存性を追究し、磁石形態の多様化に対応し、磁石特性を有効に引き出せる条件を探る事とした。なお、CuAu型規則合金のひとつであるFe-Pt系合金は双晶が発生しやすいため良質な単結晶を作製する事は難しく、報告例も少ない。本研究の最終年度ではFe-37at%Pt組成に加えて、バルクFe-Pt磁石として最も良好な特性の得られているFe-39.5at%Pt-0.75at%Nb合金を熱伝導率の低い鋳型材を用いた精密鋳造法によって作製し、熱処理を加えた結晶粒の粗大化、単結晶化を図った結果、約2mmに達する結晶粒が得られた。また、比較的低い温度で単結晶が作製できるとされる溶液成長法も試みた。この時溶媒としてFe-Pt-Bの擬2元系合金を用い、大きな温度勾配を有する成長炉中での晶出を図った。Fe-37at%Pt組成の単結晶において640°Cでの時効処理後の磁気特性の方位依存性を調べた結果、保磁力最大となる時効時間45時間の場合には磁化容易軸[001]および困難軸[100]方向で差が確認できなかったが、時効時間を280時間程度まで延長した場合に磁化困難軸方向の2倍の保磁力が、磁化容易軸である[001]方向で得られた。
GATA転写因子群による造血細胞の細胞周期制御に関する解析

1.GATA-2による細胞周期制御(1)4-hydroxy tamoxifen(4-HT)によって活性が誘導されるGATA-2とエストロゲン受容体とのキメラ分子GATA-2/ERTを、IL-3依存性細胞株Ba/F3や正常造血幹/前駆細胞に導入したところ、いずれの細胞のサイトカイン依存性増殖も4-HTにより完全に抑制された。(3)p21^<WAF1>、p27^<KIP1>蛋白の増加の原因として、これらの蛋白のユビキチン/プロテアソーム系を介する分解に関わるc-mycの標的分子Cul1の発現低下が認められた。(4)造血幹細胞を各種サイトカイン存在下で培養し、細胞周期に導入するとGATA-2の発現が低下した。以上の結果から、造血幹細胞に発現するGATA-2は、c-mycの発現を抑制し、造血幹細胞の休止期の維持に寄与すると考えられた。2.GATA-1による細胞内シグナル伝達の制御これらの結果から、GATA-1はSTAT3やRas/MAPKの経路を抑制し、造血細胞のサイトカイン依存性の増殖・生存を抑制すると考えられた。GATA転写因子群のうちGATA-2は、造血幹細胞の発生に必須であることがノックアウトマウスを用いた解析から明らかにされている。一方、GATA-2が造血細胞の増殖を抑制することも報告されている。本研究では、GATA-2が造血幹細胞において細胞周期制御分子の発現や活性に及ぼす影響について検討し、以下の結果を明らかにした(Blood 100:3512-3520,2002)。4)造血幹細胞を各種サイトカイン存在下で培養し、細胞周期に導入するとGATA-2の発現が低下した。これらの結果から、造血幹細胞に発現するGATA-2は、c-mycの発現を抑制し、p21^<WAF1>、p27^<Kip1>蛋白を蓄積させ、造血幹細胞の休止期の維持に寄与すると考えられた。現在、GATA-2によるc-mycの発現抑制機構について検討中である。(2)GATA-2による増殖抑制の際には、Ba/F3、正常造血細胞のいずれにおいてもc-myc、CDK4のmRNAの発現が早期より抑制され、p21^<WAF1>、p27^<KIP1>蛋白の増加が認められた。2.GATA-1による細胞内シグナル伝達の制御(3)GATA-1はBa/F3細胞において活性型H-RasG12VのよるMEKK1の活性化を抑制し、活性型H-RasG12V依存性の細胞増殖・生存を阻害した。これらの結果から、GATA-1はSTAT3やRas/MAPKの経路を抑制し、造血細胞のサイトカイン依存性の増殖・生存を抑制すると考えられた。
生態系管理を可能にする法制度及び社会的枠組み構築に関する国際比較研究

本研究は先進諸国における自然資源管理の転換の現状を法制度と農林業の現場から明らかにしようとするものである。自然資源管理概念に関わってまず重要なことは、単に自然や生物多様性だけではなく、伝統的な景観を含めて、人間の生活の歴史と現状との関係を総合的に扱う仕組みづくりが形成されつつあることである。第2に新しい資源管理を行うために多様なシステムが試みられていることである。きめ細かな生態系管理を効率的に、かつ実効性をもってシステム化しようとしており、例えばフィンランドでは行政・所有者・林産企業の連携の下で森林認証の仕組みを構築し、環境保全型林政の確立と森林認証取得を共通のスキームで実行しようとしている。また分権化が重要視されているが、森林政策や自然保護政策を国家の役割とし、その枠組みのなかで分権化するものと、まるごと自治体に権限委譲する国と二つのタイプがあり、専門行政の確保という観点から前者の道をとるものが一般的となっている。専門性を確保することも重視されており、行政組織において必要な専門性をもった職員を雇用し・育成していくことは共通に見られるし、またスウェーデンのように政策決定過程において専門知識を有している組織に意見提供を求めるといった手法も用いられている。さらに国際的な共通プログラムのもとで広域での生態系保全を行う仕組みも動き始めている。例えばEUでは加盟国に対して国土の一定比率の面積を保護域とすることを求めているが、これに対してフランスは規制的措置とともに、契約や協定など誘導的手法を用いて保護域を広げようとしている。以上のような各国の多様な取り組みから政策的教訓を引き出し、日本においてもエコシステムマネジメントを進めていくことが求められている。本年度は、EU、アメリカ、ニュージーランドへの調査を実施するとともに、国内の環境法研究者との研究交流・意見交換を勢力的に行った。まず、EU研究班は、イギリスとドイツにおける生態系管理および土地利用計画にかかわる制度の運用実態について、主として政府機関と地方自治体への聞き取り調査を行った。また、ヨーロッパ評議会の事務局を訪問し、ヨーロッパ全体を対象とした生態系保存の取り組みについても資料収集した。アメリカ班は、流域管理の実態を調査するため、まず東部マサチューセッツ州における広域的流域管理の実際を、住民団体、州行政機関、大学研究者との面談を通して調査した。東部にあっては、とくに小規模の自治体や小規模土地所有者が多く、日常的な住民参加や接触を通して協議型の流域管理が模索されている。つぎにワシントン州を中心に、現在進行中の大規模流域管理計画の作成過程を調査した。現在、州全体にわたり、流域管理計画を作成中であるが、郡・住民団体からの立ち上がりを支援するのが基本的施策となっており、具体的な事業化にまで至ったものは少ない。また、連邦農務省森林局において、生態系管理原則による国有林管理の実施状況をつぶさに観察し、意見交換した。森林伐採の規制が強化され、連邦野生生物局・州行政機関・住民団体との調整に多大の労力が費やされている事実が把握できた。最後に、ニュージーランド班は、1991年に制定された資源管理法の運用実態を調査した。とくに今回は、北部地区のカイコー地区を選び、地域計画が住民の反対で完全撤回された後の新たな計画策定のプロセスを詳細に調査し、関係者への聞き取りを実施した。本年度においては、フィンランド・スウェーデン・フランスを対象とした調査を行なった。スウェーデンにおいては自治体を中心とした土地利用計画が環境保全上重要な役割を果たしていることを明らかにした。このほか、自治体によって設立された財団が専門的な調査を行ないながら生態系に関するデータベースを構築し、保全行政の基礎を構築していることを明らかにした。また、保護区の管理を各地域の特性に基づいて行なうために、規則づくりを地域ごとに行なうなど、保護区制度が分権的な性格をもっていることを明らかにした。

フィンランドについては90年代に森林政策の環境保全への転換が大きく進んだが、これは政策決定の分権化を進めながら、重要な生息地などの指定・施業規制など生態系保全を行おうとするものであった。また、国と森林組合が協調的な政策体系を構築していることから、地域を基礎とした認証システムを導入することができた。フィンランドの改革は省庁ごとに縦割りに行なわれたため、各分野ごとの専門性が発揮され、また認証制度の全国統一的導入などのメリットもっていたが、総合性という点で問題を残していることが明らかとなった。自治体においても新しい総合的な土地利用計画システムがスタートしたが、多くの自治体は小規模であるため、計画策定に関わる十分な資源をもっておらず、自治体レベルでの総合化は今のことろ機能していない。フランスについては引き続き、自然保護制度の資料収集を行なった。EU全域にわたる生物多様性とエコシステムの保護を目的として、2004年めどに現在加盟各国で進められているNATURA2000のための登録地選定作業の実態を、フランスを例に調査した。国立公園・自然保護区・ビオトープ等の国内法に基づく既存の区域指定による規制に加えて、新たに広範な区域選定を必要としており、そうした区域については、契約や協定等の合意手法による保護措置が必要とされていることが明らかとなった。また登録地選定の中心を担うのは各地方のNATURA2000協議会であり、EU規模の自然保護にとって加盟各国の地方レベルでの合意形成が重要であることが明らかとなった。スウェーデンにおける生物多様性保全にむけての活動を、私有林における普及事業・森林組合事業を通じた政策的な働きかけと、NGOによる独自の活動について調査した。その結果、私有林においては、生物多様性に配慮した森林経営計画を策定すると、ほぼそのままPEFCの森林認証が獲得できるシステムが作られつつあり、これまで普及事業による啓蒙に頼っていた私有林における多様性保全に経済的インセインテイブが生まれつつあることが確認できた。また、NGOの活動に関しては、「財団」というスウェーデンに特有の公共団体が、様々な形で、それぞれの地域の生物多様性保全に取り組んでおり、今後、本格的な調査研究が必要なことがわかった。アメリカ合衆国についてはマサチューセッツ州の流域管理について調査を行ったが、タウンシップにおける自治の伝統と、ランドトラストの活発な活動が流域管理を実質化するために大きな役割を果たしていることが明らかとなった。
舶用ディーゼル機関マネージメントシステムの開発

本研究の目的は,舶用ディーゼル機関の故障診断やエンジン制御に適用可能なマネージメントシステムを開発することである.このシステムの特徴の一つは,筒内圧センサに変えて,燃焼室の外側周辺に取り付けられた力,歪み,加速度センサなどからの信号を使う点にある.それは,筒内圧センサでは,使用環境が高温・高圧になるなど過酷なため,耐久性に問題が残されているからである.研究成果をまとめると以下のようになる.(1)単気筒高速ディーゼル機関ではヘッドボルト締め付け力,3気筒中速ディーゼル機関ではヘッドボルト歪み信号を,導出された新たな図示平均圧演算式を適用して処理することにより、IMEPモニタが可能であることが確認された.(2)排気弁のシール面に溝を切って人為的に排気弁シール特性を悪化させた単気筒高速ディーゼル機関の故障診断は,排気温度,IMEP,熱発生率,質量燃焼割合,シリンダヘッド上の加速度により可能であることが分かった.(3)以上の結果に基づいて,1気筒用のマネージメントシステムを試作した.このシステムは,(1)センサ出力信号,TDC信号,CRANK角信号の絶縁部,(2)フィルタ部,(3)IMEP等の燃焼モニタリング部,(4)ゲート制御部,(5)インターロック制御部から構成される.(4)シリンダヘッドとヘッドボルト・ナット間に取り付けたロードワッシャにより検出した力信号を試作マネージメントシステムに入力することにより,排気弁の故障診断が可能となり,試作マネージメントシステムの妥当性が確認された.本研究の目的は,舶用ディーゼル機関の故障診断やエンジン制御に適用可能なマネージメントシステムを開発することである.このシステムの特徴の一つは,筒内圧センサに変えて,燃焼室の外側周辺に取り付けられた力,歪み,加速度センサなどからの信号を使う点にある.それは,筒内圧センサでは,使用環境が高温・高圧になるなど過酷なため,耐久性に問題が残されているからである.研究成果をまとめると以下のようになる.(1)単気筒高速ディーゼル機関ではヘッドボルト締め付け力,3気筒中速ディーゼル機関ではヘッドボルト歪み信号を,導出された新たな図示平均圧演算式を適用して処理することにより、IMEPモニタが可能であることが確認された.(2)排気弁のシール面に溝を切って人為的に排気弁シール特性を悪化させた単気筒高速ディーゼル機関の故障診断は,排気温度,IMEP,熱発生率,質量燃焼割合,シリンダヘッド上の加速度により可能であることが分かった.(3)以上の結果に基づいて,1気筒用のマネージメントシステムを試作した.このシステムは,(1)センサ出力信号,TDC信号,CRANK角信号の絶縁部,(2)フィルタ部,(3)IMEP等の燃焼モニタリング部,(4)ゲート制御部,(5)インターロック制御部から構成される.(4)シリンダヘッドとヘッドボルト・ナット間に取り付けたロードワッシャにより検出した力信号を試作マネージメントシステムに入力することにより,排気弁の故障診断が可能となり,試作マネージメントシステムの妥当性が確認された.本年度は,AVL製単気筒IDS1ユニットベースエンジン(行程容積1083cm^3,最大出力16.3PS/2600rpm)をアイドリング,軽負荷,中負荷の3条件で運転して行った.力センサは,指圧センサ近傍のヘッドボルトに,また加速度センサは指圧センサ近傍のシリンダベッドとシリンダブロック上の2箇所に,上下方向の加速度が検出できるように取り付けてある.計測に際しては指圧センサを基準として,これに力センサ,加速度センサを適宜細合せ,最大4チャンネル,同時計測した.力センサ出力は筒内圧の二つのピークにも良く追従し,また加速度センサ出力と同様,吸気弁の開および閉時期,排気弁の閉時期にほぼ一致するクランク角において,周波数の高い振動が力信号に重畳していることが分かった.弁着座状態等に異常があるときの振動波形との比較を待たねばならないが,力センサ出力を周波数帯域とクランク角で弁別処理するすることにより,動弁系の状態モニタの可能性が確認できた.次に連続4445サイクルについて,最大筒内圧Pmaxとそのクランク角θpmaxを求め,力センサ出力から求めた同様な値fmax,θfmaxとの関係について検討を加えた.Pmaxとfmaxとの相関係数ρ=0.9041,θpmax=362367(deg)とθfmax=361367(deg)の相関係数ρ=0.9314が得られた.これから,力センサを用いてヘッドボルト締め付け力変化を計測することにより,燃焼室外部から最大筒内圧Pmaxとそのクランク角θpmaxのモニタが可能となることが分かった.図示平均有効圧(Indicated Mean Effective Pressure,以降IMEP)について,筒内圧を数値積分する従来方式によるIMEP(以降,(IMEP)_0)と研究代表者が提案する新たなIMEP演算式により力センサ出力の低周波数成分から等価的なIMEP(以降,(IMEP)_<force>)を求め,両者の比較を行った結果,(IMEP)_0と(IMEP)_<force>との相関係数はρ=0.9896となり,力センサによりIMEPモニタは充分に可能であることが確認できた.

さらに力センサ出力に対し筒内圧の位相が遅れる分の補正を施すことにより,相関係数ρ=0.9995,直線性も改善されることが確かめられた.本マネージメントシステムの機能の一つである,機関外部からの燃焼モニタリングの可能性について,肌製単気筒高速4サイクル機関(最大出力12kW/2600rpm,シリンダ径112mm,ストローク110mm,無過給)および松井鉄工製3気筒中速4サイクル機関(最大出力257.4kW/420rpm,シリンダ径230mm,ストローク380mm,過給機・空気冷却器付)を用いて実験を行った.単気筒高速機関ではロードワッシャ(9031A, Kistler製)をシリンダヘッドボルトとナット間に,一方,3気筒中速機関では歪みゲージ(KFG,共和電業製)をシリンダヘッドボルトに貼り付け,それらの増幅出力と指圧センサによる筒内圧を同時計測した.筒内圧を使って求めた熱発生率(dQ/dθ)と熱発生量(Q)に対し,ロードワッシャや歪みゲージ出力により算出した等価的なdQ'/dθとQ'がどのような関係にあるのか比較を試みた.単気筒高速機関で燃料噴射時期をBTDC11°とBTDC8°に変えた実験では,ロードワッシャ出力から算出した等価熱発生率および熱発生量は,dQ/dθおよびQと同様な変化を示し,等価熱発生率の立ち上がりから判定した着火時期は,dQ/dθによる値と0.5°以内の差で一致することが確認された.また,3気筒中速機関をアイドリング,25%,50%,75%,100%負荷(舶用特性)で運転した場合についても同様な比較を行った.歪みゲージ出力から算出した等価熱発生率および熱発生量は,dQ/dθおよびQと同様な変化を示し,等価熱発生率の立ち上がりから判定した着火時期は,dQ/dθによる値と1°以内の差で一致することが確認された.多気筒機関では,隣の気筒の燃焼に伴う圧力上昇が注目している気筒の歪みゲージ出力に重畳する,いわゆる気筒間干渉のT影響も確認を要する事現であったが,本実験の範囲内では,その影響は小さいことが分かった.、またアイドリングから100%負荷までの全データについて,筒内圧から求めたIMEPと歪みゲージ出力から算出した等価IMEPとの関係を調べてみると,両者の相関係数は0.97,比例関係にあることが分かった.一方,燃焼最高圧を歪みゲージ出力からモニタした場合の相関の程度は,使用するローパスフィルタのカットオフ周波数により変化する.それは,歪みゲージ出力のSN比が良好でないからである.カットオフ周波数を1kHzとすることで相関係数は0.98に改善されることが分かった.なお,動弁系の振動の検出について,加速度センサ(2220E, Endevco製)を吸排気弁箱固定ボルトに上下方向の加速度が検出できるように取り付け,その出力と歪みゲージ出力との比較を試みたが,歪みゲージ出力には動弁系の振動が重畳しておらず,この検出場所では動弁系の振動を検出できないことが判明した.この点については,歪みゲージの貼り付ヘッドボルトを弁箱側に変更して再実験をする計画である.また,マネージメントシステム異常振動演算部の積分回路について,エンジン回転速度に応じた修正を施す必要性があり,この点についても継続して検討する計画である.
細菌べん毛モーター 回転スイッチ制御機構の解明

細菌は運動器官としてべん毛を持ち、べん毛の根元にあるモーターを反時計回り(CCW)または時計回り(CW)に回すことで細菌を好ましい環境へ移動させる。この可逆的に回転方向の切り替えられるモーターの回転方向の変換はべん毛モーター(基部体)の細胞質側に存在すCリング(スイッチ複合体)で行われる。申請者はべん毛の回転方向切り替え時の分子レベルでの詳細な回転制御機構の明らかにするために、野生型(ほぼCCW型回転を示す)とスイッチタンパク質FliGの三残基欠失変異体(CW型回転を示す)の基部体のクライオ電子顕微鏡法による構造解析を行なった。これまでのCリングの構造解析ではCCW型のCリングの構造でようやくスイッチタンパク質の一部の結晶構造を当てはめるのが可能な構造が得られて来たが、CW型ではデータ量が圧倒的に足りなかったためにCCW型に比べて明らかに低分解能の構造しか得られていなかった。このためH30年度はCW型のCリングのデータ収集に集中し、CCWとほぼ同程度のデータ収集が完了した。さらにCCW、CW両者のデータで解析方法を再度検討した結果、両者のCリングの構造は結晶構造の当てはめが可能となるおおよそ7オングストローム程度まで改善できた。Cリングを構成するスイッチタンパク質はこれまでにドメイン構造ならびに全長構造、一部複合体での結晶構造解析まで多くの構造解析がなされている。そこで今回我々が解いたCリングの構造にこれらスイッチタンパク質の結晶構造を当てはめ二状態のCリング構造の擬似原子モデルの構築を行なっている。どちらの構造もCリングの細胞質側の領域の構造は分解能が高く、スイッチタンパク質FliM、FliNのドメイン構造を非常によく当てはめることが出来た。得られた擬似モデルとこれまでに得られている生化学的、遺伝学的情報を照らし合わせながら現在二状態のCリングの構造を構築中である。これまでのCリングの構造解析では、CCW型では約20万粒子からの構造解析で最終約4万の粒子像から一部原子構造の当てはめが可能な構造が得られました。しかしCW型のCリングの構造解析ではデータ量が足りなかったためにCCW型に比べて明らかに低分解能の構造しか得られていなかった。このため昨年度はCW型のCリングのデータ収集に集中し、さらにCCW型でも追加でデータの収集を行なった。Cリングの粒子像の抽出は自動での抽出が難しく、正しい画像位置を認識できないため)これまでは手動で抽出を行なって来たが、新たに開発された人工知能と自動学習を応用した粒子抽出プログラムを使用し、自動で粒子抽出を行った。これにより粒子像の抽出が短時間で正確に行われ、取り残しを最低限に抑え、両者の初期データは約40万粒子にまで増加できた。さらに新たに開発された単粒子解析のオプション等を解析に組み込むことで分解能の高い構造を得られると期待して、解析方法を再度検討し直した。この結果両者のCリングの構造は最終的に約10万粒子像から結晶構造の当てはめが可能となる約7オングストローム程度まで改善できた。とりわけ両者の構造の中でもCリングの外筒の中間から下部領域(細胞質側)の構造はスイッチ蛋白質FliM、FliNのドメイン構造を問題なく当てはめることができた。しかし、Cリングの細胞膜に近い側の構造(内側のローブと外筒の上部分)は外筒中間から下部構造に比べると構造的に不安定なようで確実に当てはめが行えるほどの分解能の構造には到達していない。このため残るスイッチタンパク質FliGに関してはMドメインの構造は大まかな配置を決めることができたが、特にN末端とC末端のドメインの配向に一部曖昧さを残している状態である。しかし二方向の回転状態のCリングの大まかな原子モデルは構築が可能となり、両者の構造の違いをはっきりと捉えることができた。昨年度は二状態のCリングのデータのさらなる収集を続け、構造解析を再検討した結果、どちらの構造も一部の領域を除きスイッチタンパク質の原子構造を当てはめることが可能になり、両者の擬似原子モデルの構築ならびに比較をすることが可能になった。しかしそれでも現時点の構造は領域ごとに分解能の違いが大きく、とりわけスイッチタンパク質FliGの構造を当てはめるには不十分であった。このため、今後はさらなる分解能の向上を目指して、さらなるデータ収集を行う。また分解能の悪い領域に注目したクラス分けなどの解析手法の利用を検討し、分解能の向上に努め、Cリング中でのFliG分子の正確な配向を決定したい。スイッチタンパク質FliMのMドメインとC末端ドメインとFliNのC末端ドメインは既存の構造もあり、また現在の電顕構造でも当てはめが完了している。しかしFliM、FliNのN末端領域の構造は他の手法でも解かれておらず、また我々の電顕構造中でもその領域に相当する密度が確認できていない。今後はこれらの領域の構造が確認できるような構造解析を引き続き進めるために、これらの領域のホモロジーモデリングなどを行い、構造決定を進めていきたい。またFliMのN末端ドメインは反転シグナルであるリン酸化CheYとの結合により構造を取る可能性が示唆されており、現在の2つの状態のCリングの構造解析では可視化が難しいと思われる。そこで今後はリン酸化型CheY結合Cリングの構造解析を同時に進めていく方針である。ただし、CheYは分子量が小さく、氷包埋像の中での検出が難しいと考え、リン酸化型CheYの擬似変異体のC末端側に蛍光タンパク質YFPを融合した分子を用い、Cリングとの複合体を再構成し、構造解析を行う。

これらの構造情報を合わせ、べん毛の回転変換機構を明らかにする。細菌は運動器官としてべん毛を持ち、べん毛の根元にあるモーターを反時計回り(CCW)または時計回り(CW)に回すことで細菌を好ましい環境へ移動させる。この可逆的に回転方向の切り替えられるモーターの回転方向の変換はべん毛モーター(基部体)の細胞質側に存在すCリング(スイッチ複合体)で行われる。申請者はべん毛の回転方向切り替え時の分子レベルでの詳細な回転制御機構の明らかにするために、野生型(ほぼCCW型回転を示す)とスイッチタンパク質FliGの三残基欠失変異体(CW型回転を示す)の基部体のクライオ電子顕微鏡法による構造解析を行なった。これまでのCリングの構造解析ではCCW型のCリングの構造でようやくスイッチタンパク質の一部の結晶構造を当てはめるのが可能な構造が得られて来たが、CW型ではデータ量が圧倒的に足りなかったためにCCW型に比べて明らかに低分解能の構造しか得られていなかった。このためH30年度はCW型のCリングのデータ収集に集中し、CCWとほぼ同程度のデータ収集が完了した。さらにCCW、CW両者のデータで解析方法を再度検討した結果、両者のCリングの構造は結晶構造の当てはめが可能となるおおよそ7オングストローム程度まで改善できた。Cリングを構成するスイッチタンパク質はこれまでにドメイン構造ならびに全長構造、一部複合体での結晶構造解析まで多くの構造解析がなされている。そこで今回我々が解いたCリングの構造にこれらスイッチタンパク質の結晶構造を当てはめ二状態のCリング構造の擬似原子モデルの構築を行なっている。どちらの構造もCリングの細胞質側の領域の構造は分解能が高く、スイッチタンパク質FliM、FliNのドメイン構造を非常によく当てはめることが出来た。得られた擬似モデルとこれまでに得られている生化学的、遺伝学的情報を照らし合わせながら現在二状態のCリングの構造を構築中である。これまでのCリングの構造解析では、CCW型では約20万粒子からの構造解析で最終約4万の粒子像から一部原子構造の当てはめが可能な構造が得られました。しかしCW型のCリングの構造解析ではデータ量が足りなかったためにCCW型に比べて明らかに低分解能の構造しか得られていなかった。このため昨年度はCW型のCリングのデータ収集に集中し、さらにCCW型でも追加でデータの収集を行なった。Cリングの粒子像の抽出は自動での抽出が難しく、正しい画像位置を認識できないため)これまでは手動で抽出を行なって来たが、新たに開発された人工知能と自動学習を応用した粒子抽出プログラムを使用し、自動で粒子抽出を行った。これにより粒子像の抽出が短時間で正確に行われ、取り残しを最低限に抑え、両者の初期データは約40万粒子にまで増加できた。さらに新たに開発された単粒子解析のオプション等を解析に組み込むことで分解能の高い構造を得られると期待して、解析方法を再度検討し直した。この結果両者のCリングの構造は最終的に約10万粒子像から結晶構造の当てはめが可能となる約7オングストローム程度まで改善できた。とりわけ両者の構造の中でもCリングの外筒の中間から下部領域(細胞質側)の構造はスイッチ蛋白質FliM、FliNのドメイン構造を問題なく当てはめることができた。
がん細胞の表現形質発現におけるアクチン関連蛋白質の役割

がん細胞の表現形質発現におけるアクチン関連蛋白質の役割について検討し,次の如き研究結果を得た.1.細胞膜裏打ち蛋白質でるあるリポコルチン関連蛋白質として,ヒト胎盤膜から, 32K-1, 32K-11, 36K-1, 36K-11, 36K-C, 36K-1および68K-11の蛋白質を抽出,精製し,それぞれについて,物理化学的性状,アクチン結合性,リン脂質結合性,ホスホリバーゼ阻害活性,種々のプロテインキナーゼによるリン酸化の基質性等を決定した.2.コンピューターを用いた画像解析により,細胞の運動量を定量する方法を確立した.この方法によって煩雑であった細胞運動の定量が非常に迅速で容易なものとなり,また細胞の複雑な動き,および細胞の一部分のみの運動を測定することも可能となった.この方法を用いて,増殖刺激によって誘導される形態および運動性の変化,および,がん細胞の運動亢進を明確に定量的に測定した.その結果,細胞の増殖誘導に密接に関連する運動が細胞辺縁部に起こること,そして,この運動はアクチンフィラメントとフォドリン蛋白質の高次構造の変化を伴うことが判明した.3.細胞運動に関する細胞変異株としてA31-1-13およびTR4を分離した.A31-1-13は細胞辺縁部運動の, TR-4はTPAによる円形化の変異細胞であった.4.ヒトβ-アクチン遺伝子第一イントロン内のエンハンサー19塩基対が血清による転写誘導に必要十分な配列であることが判明した.5.がん遺伝子の検索細胞系として世界中で使用されているN1H3T3細胞に代わる細胞をハムスター胎児細胞から分離した.この新しい細胞系を用いることによって,ヒト甲状腺がん細胞,ヒト大腸がん細胞,およびがん化したヒト線維芽細胞からがん遺伝子を分離した.これらのがん遺伝子は従来知られていなかった新しいものである.がん細胞の表現形質発現におけるアクチン関連蛋白質の役割について検討し,次の如き研究結果を得た.1.細胞膜裏打ち蛋白質でるあるリポコルチン関連蛋白質として,ヒト胎盤膜から, 32K-1, 32K-11, 36K-1, 36K-11, 36K-C, 36K-1および68K-11の蛋白質を抽出,精製し,それぞれについて,物理化学的性状,アクチン結合性,リン脂質結合性,ホスホリバーゼ阻害活性,種々のプロテインキナーゼによるリン酸化の基質性等を決定した.2.コンピューターを用いた画像解析により,細胞の運動量を定量する方法を確立した.この方法によって煩雑であった細胞運動の定量が非常に迅速で容易なものとなり,また細胞の複雑な動き,および細胞の一部分のみの運動を測定することも可能となった.この方法を用いて,増殖刺激によって誘導される形態および運動性の変化,および,がん細胞の運動亢進を明確に定量的に測定した.その結果,細胞の増殖誘導に密接に関連する運動が細胞辺縁部に起こること,そして,この運動はアクチンフィラメントとフォドリン蛋白質の高次構造の変化を伴うことが判明した.3.細胞運動に関する細胞変異株としてA31-1-13およびTR4を分離した.A31-1-13は細胞辺縁部運動の, TR-4はTPAによる円形化の変異細胞であった.4.ヒトβ-アクチン遺伝子第一イントロン内のエンハンサー19塩基対が血清による転写誘導に必要十分な配列であることが判明した.5.がん遺伝子の検索細胞系として世界中で使用されているN1H3T3細胞に代わる細胞をハムスター胎児細胞から分離した.この新しい細胞系を用いることによって,ヒト甲状腺がん細胞,ヒト大腸がん細胞,およびがん化したヒト線維芽細胞からがん遺伝子を分離した.これらのがん遺伝子は従来知られていなかった新しいものである.