hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鉄合金のダイカストに関する研究

本研究は鉄合金ダイカストの実用化を計るための基礎資料を得ることを目的として、新しく開発したアルミナ一炭素繊維複合材,窒化ケイ素焼結体,炭化ケイ素焼結体の型材およびスリーブ材への適応性を検討し、またこれらの材料が難加工材であることからその加工方法についても検討を加え、融点の高い鉄合金にまでダイカスト法の適用範囲を広めることにある。まず、新しく開発した材料の型材,スリーブ材としての適応性について検討した。従来これらの材料は気孔を有することが欠点とされているので、購入したNd,YAGレーザ装置によりレーザ光を材料表面に照射し、表面の気孔を消滅させ、かつ平滑化することを検討した。その結果、アルミナ-炭素繊維複合材料と炭化ケイ素でレーザ照射の効果が認められた。次いで、切削加工用単結晶ダイヤモンド工具の開発を行ない、ダイヤモンド粒をレーザ切断して試作した単結晶バイトでセラミック材料を切削したところ激しく摩耗した。これより単結晶ダイヤモンドはセラミックスの加工には不向きであることがわかった。そこで耐摩性の大きい工具を作製するために、多結晶ダイヤモンド上にダイヤモンドを気相合成法で被覆させた工具について検討し、高強度のダイヤモンドバイトが作製可能なことを見い出した。また研削砥石によるセラミック材料の仕上加工について検討するため、円錐ダイヤモンド工具で引掻くことでセラミックス材料の研剤抵抗を測定するとともに、ビトリファイドボンドダイヤモンド砥石を開発し、高剛性のスピンドルを備えた研削盤を使用して、研削実験を行なった結果、セラミックスの加工に十分な研削性能を有することを明らかにした。以上の結果を踏まえ、さらに検討を加えることにより、優れた性質を有する型、スリーブ材の性質を劣化させることなく仕上げることが可能となり、鉄合金のダイカスト法の適用範囲を広めることができると考えられる。ダイカスト法は生産性に優れ、かつ材料の分留まりが良いので省資源の加工法として適しているにもかかわらず、融点の高い鉄合金についてはいまだに実用化していない。この理由として、鉄合金の融点が高いので型およびスリーブの寿命に限界があることが考えられる。本研究は鉄合金ダイカストの実用化を計るための基礎資料を得るコとを目的として、新しく開発したアルミナー炭素繊維複合材,室化ケイ素焼結体,炭化ケイ素焼結体の型材およびスリーブ材への適応性を検討し、またこれらの材料が難加工材であることからその加工方法についても検討を加え、融点の高い鉄合金にまでダイカスト法の適用範囲を広めることにある。本年の研究では、新しく開発した材料の型材,スリーブ材としての適応性について検討した。従来これらの材料は気孔を有することが欠点とされているので、購入したNd,YAGレーザ装置によりレーザ光を材料表面に照射し、表面の気孔を消滅させかつ平滑化することを検討した。その結果、アルミナー炭素繊維複合材料と炭化ケイ素でレーザ照射の効果が認められた。ついで、これら材料が硬脆材料であるところから、型,スリーブ材としての加工方法について若干検討した。加工用工具としてダイヤモンドバイトが最も適していると考えられるが、その成形は極めて困難であることから、基材を成形した後、気相法によりダイヤモンドを付着させた工具を作製し、その性能について調べた。その結果、工具として優れた切削作用を示したが、その寿命などについて検討が必要である。以上の結果踏まえ、さらに検討を加えることにより鉄合金のダイカスト法の適用範囲を広めることができると考えられる。
mono-like Si結晶におけるシード境界からの転位発生メカニズムの解明

モノライク法は、複数の単結晶Siを種結晶に用いて、ルツボ内で低コストに擬似単結晶Siを製造する、太陽電池用Si結晶の新しい育成法である。本研究では、モノライクSiの転位密度低減に向けて、結晶成長中に種結晶境界(粒界)から転位が発生する機構の解明を目指した。(1)様々な種結晶境界でのモノライクSiの成長と評価、(2)PLイメージングによる転位・粒界特性の定量評価、(3)有限要素法による応力解析を行ない、粒界構造と転位に働く応力および転位発生との関係を明らかにした。本研究は、モノライクSiについて、シード境界から転位が発生するメカニズムを解明し、転位密度を低減した結晶を実現することを目的としている。モノライク法は、ルツボ底に敷いた複数の単結晶Siをシードに用いて擬似単結晶Siを低コストで製造する、太陽電池用の新しい結晶成長方法である。しかし、結晶育成中にシードの境界から発生する転位が重大な問題となっている。本研究ではこの目的達成のため、次の4つの研究項目を設定する。(1)シード境界の構造の組合せを網羅する回数の結晶成長実験。(2)PLイメージを用いた転位分布評価による、シード境界構造が転位発生へ与える影響の解明。(3)微視的な構造の影響分を特定するための、有限要素応力解析による応力集中の影響分の見積。(4)TEMを用いた転位発生箇所とその構造の特定による微視的な転位発生機構の解明平成25年度では、上記研究項目のうち、(1)(2)に集中的に取り組んだ。(1)シード境界の構造の組合せを網羅する結晶成長実験に向けて、それぞれのシード境界を形成するためのシード構造を系統的に設計し、種結晶を作製した。その種結晶を用いて、10cm角のインゴットを作製し、良好なモノライク結晶を得るための成長条件を取得した。(2) PLイメージを用いた転位分布評価による、シード境界構造が転位発生へ与える影響の解明においては、顕微PLイメージを用いた転位および電気的特性の定量評価を検討した。本研究ではPLイメージに顕微鏡を組み合わせることで、高い空間分解能での評価を行なうことを特徴としている。理論的な検討として、本研究では有限要素法によるキャリア分布の計算を取り入れ、顕微PLイメージによる電気的特性の定量評価を可能とした。モノライク法は、ルツボ底に敷きつめた複数の単結晶Siをシードに用いて擬似単結晶Siを低コストで製造する、太陽電池用の新しい結晶成長方法である。本研究は、シード境界から転位が発生するメカニズムを解明し、転位密度を低減した結晶を実現することを目的とする。この目的達成のため、次の研究項目を設定する。1.シード境界の構造の組合せを網羅した結晶成長。2.PLイメージングを用いた転位分布評価。3.有限要素応力解析による応力集中の影響見積。4.TEMを用いた転位発生箇所とその構造の特定による微視的な転位発生機構の解明。平成26年度では、当初計画の1.2.に取組むとともに、平成27年度以降予定の3.も開始し、次の成果を得た。1.では、境界の構造を系統的に設計した種結晶を用いて10cm角のインゴットを作製した。これらのインゴットは2.-4.の研究に用いる。ただし実験の一部は、平成27年度にて実施する。2.では、転位および粒界の電気的特性を顕微PLイメージングにより定量評価する方法を提案し、その有用性や応用性を示した。定量的な評価のため、有限要素法によるキャリア分布計算を導入し、計算および実験との対比手法を提示した。これらは、太陽電池動作環境に近い条件下での欠陥物性評価法の開発として、意義ある成果である。3.では、モノライクSiの結晶方位が転位に働く応力に与える影響を有限要素応力解析によって調査した。はじめに、応力解析に必要な、弾性スティフネス係数の計算、結晶モデルの構築、応力成分の抽出方法について検討し、実験結果を良く再現する一連の解析法を得た。次に、結晶方位の影響を調べ、結晶成長方向とそれに垂直な方向の方位では影響が異なることを見出した。この知見は、モノライクSiの転位密度低減に対して良い指針となる。(1)シード境界の構造の組合せを網羅した結晶成長。(2)PLイメージングを用いた転位分布評価。(3)有限要素応力解析による応力集中の影響見積。(4)TEMを用いた転位発生箇所とその構造の特定による微視的な転位発生機構の解明。平成27年度では、前年度までに終えた(1)(2)の結果をうけ、(3)の研究を推進し、以下の成果を得た。また当初の研究目的をほぼ達成したため、最終年度前年度応募した科研費が採択されたため、本研究は平成27年度で終了となる。前年度に構築した結晶モデルと計算条件、応力の抽出方法を用いて、結晶成長中に転位に働く応力を様々な結晶方位・結晶粒サイズのモノライクSiについて調べた。さらに、粒界近傍に応力が集中する機構を、歪み方向・粒界配置・結晶方位の影響に分け、生じる応力の成分を解析することで検討した。

その結果、粒界近傍の応力集中は、1)弾性定数の非対角成分によって生じるせん断応力の方向が粒界を挟んで急峻に変わる、2)坩堝によって結晶外形が束縛される、ことで発生することを見出した。さらに粒界の存在による応力上昇は、結晶方位変化による単結晶中の応力上昇と同期し、ほぼ同程度の大きさであることがわかった。これらはモノライクSi中の応力制御に対して明確な指針を与え、転位密度低減に対して大きく寄与できると考える。モノライク法は、複数の単結晶Siを種結晶に用いて、ルツボ内で低コストに擬似単結晶Siを製造する、太陽電池用Si結晶の新しい育成法である。本研究では、モノライクSiの転位密度低減に向けて、結晶成長中に種結晶境界(粒界)から転位が発生する機構の解明を目指した。(1)様々な種結晶境界でのモノライクSiの成長と評価、(2)PLイメージングによる転位・粒界特性の定量評価、(3)有限要素法による応力解析を行ない、粒界構造と転位に働く応力および転位発生との関係を明らかにした。研究実績の概要の記述のように、平成26年度では当初計画の研究項目1.シード境界の構造の組合せを網羅した結晶成長。2.PLイメージングを用いた転位分布評価。および、平成27年度の研究項目であった3.有限要素応力解析による応力集中の影響見積。を実施した。1.では、結晶成長条件の取得および、その条件を利用した結晶成長実験を複数回実施した。しかし、予定した成長実験は一部未消化であった。この理由は、研究協力者の所有する結晶成長炉の不具合などである。そこで本研究目的達成のため、研究計画とは別の研究協力者のもとにおいても結晶成長実験を行える環境を整え、予備的な実験を行なった。その結果、良好な結果を得ており、平成27年度では未消化の結晶成長実験を順次行なう予定である。またこれまでに成長した結晶の解析結果においては、転位発生メカニズムの解明につながる知見を得ており、順調に進んでいると考える。2.では、顕微PLイメージング装置に高性能カメラを導入した。その結果、従来に比べて100倍程度高い感度でPLを検出することが可能となった。また顕微PLイメージングによる転位および粒界の電気的特性の評価について、有限要素法によるキャリア密度分布計算を取り入れ、定量的な評価方法を確立した。さらにこの方法の誤差や適用範囲なども明らかにした。これらは当初の研究計画を超えた成果と考えている。3.では、モノライクSiの結晶方位や粒界配置が応力の分布と大きさに与える影響を明らかにするため、有限応力計算を行なう。これまでに、応力計算に必要な、弾性スティフネス係数の計算、結晶モデルの構築、応力要素の抽出方法の検討を終えており、初期結果を得ている。これらは平成27度予定の内容であり、当初計画に先行した成果を得た。27年度が最終年度であるため、記入しない。結晶工学本研究では目的達成のため、次の4つの研究項目を設定する。1.シード境界の構造の組合せを網羅した結晶成長。3.有限要素応力解析による応力集中の影響見積。4.TEMを用いた転位発生箇所とその構造の特定による微視的な転位発生機構の解明。平成25,26年度では、1.2.3.を実施した。
(イミノアシル)ランタニドの生成と反応

本研究では各種希土類金属の(イミノアシル)錯体の合成法を開発し、さらにその反応性を系統的に研究し、希土類錯体としての特徴を探ることを目的として研究を行なった。まず、各種の無水ランタニド塩と2,6-キシリルイソシアニドのテトラヒドロフラン白色懸濁液に-78°Cでブチルリチウムを加え、30分間撹拌後加水分解処理をして対応するアミドイミンを得た。その結果、CeCl_3を用いた場合にイソシアニドの挿入反応が定量的に進行し、アルドイミンが99%の収率で生成することがわかった。LaCl_3やSmX_3等の場合、多重挿入反応生成物が相当量生成した。CeCl_3のない条件でのブチルリチウムとイソシアニドの反応では、イソシアニドの三量化が進行することから、上記の結果は、まずCeCl_3とブチルリチウムとの金属交換反応によりブチルセリウムが発生し、次に炭素-セリウム結合間にイソシアニドが挿入して(イミノアシル)セリウムが生成していることを示唆していると考えられる。次に上記の方法でアルキルリチウム、イソシアニド、CeCl_3から調製した(イミノアシル)セリウムに、カルボニル化合物を作用させてα-ヒドロキシイミンを合成した。アルキルハライドとSmI_2を用いる方法では導入が困難であったフェニル基やビニル基も効率よくカップリングさせることができた。また、アルキルリチウムにかえてジアルキルマグネシウムを用いた場合も同様に金属交換がすみやかに起こり、(イミノアシル)セリウムが生成した。興味深いことに、マグネシウム上の両方のアルキル基が(イミノアシル)セリウムに導入された。こうして調製した(イミノアシル)セリウムは、カルボニル化合物に付加し、対応するα-ヒドロキシイミンを収率よく与えた。
半導体超微結晶の特殊反応サイトの設計制御

1.表面修飾CdS超微結晶の調製とキャラクタリゼーションペンタフルオロフェニル基、2,3,5,6-テトラフルオロフェニル基、4-フルオロフェニル基およびフェニル基で表面修飾したCdS超微結晶で表面修飾したCdS超微結晶を調製した。調製した表面修飾CdS超微結晶の表面に種々のチオール分子が修飾していることは、FT-IR(KBr法)および1H、19FNMR測定により確認した。表面修飾CdS超微結晶は、TEM観察により、いずれも立法晶系CdS超微結晶であることが確認された。TEM写真より求めた微径分布より、修飾分子内のフッ素原子数の増大に従い、粒径が2.5nmから3.5nmへ系統的に増大しており、表面修飾分子の選択によりCdS超微結晶の粒径を制御できることが明らかとなった。表面修飾チオラートアニオンのCdイオンに対する求核性の低下が、表面Cd原子への結合による粒子成長停止反応を抑制し、粒径増大をもたらしたものと考えられる。2.表面修飾CdS超微結晶の溶解性表面修飾CdS超微結晶は、種々の有機溶媒に再溶解し、見かけ状均一なコロイド溶液を与える。いずれの面修飾CdS超微結晶もDMFやDMSOといった極性の高い溶媒に対し高い溶解性を示すこと、またその他の極性溶媒に対する溶解度は、修飾分子内のフッ素原子数に依存することを見いだした。特筆すべき結果として、表面修飾フェニル基にフッ素原子を導入することにより、全く溶解性を示さなかったアルコール溶媒に対し非常に高い溶解性を示す。このアルコール溶媒に対する表面修飾CdS超微結晶の高い溶解性は、表面修飾基のフッ素原子とアルコール分子間の水素結合と共に、含フッ素ベンゼン環の中心とアルコール分子の酸素原子間との特異的相互作用も重要な役割を果たしていることが、分子軌道計算により示唆された。3.表面修飾CdS超微結晶の光触媒特性本研究で調製、単離した面修飾CdS超微結晶粉末のメタノールに再溶解させた系の光触媒活性を検討したところ、粉末として単離したのにも関わらず、高活性、高選択的量子箱光触媒として機能することが明らかとなった。
上皮細胞が産生する抗菌ペプチドと歯周病原性細菌の相互作用に関する研究

上皮細胞は、細菌感染防御の最前線を担っている。また歯周炎は口腔内の歯肉上皮細胞と歯周病原性細菌の相互作用の結果、歯周組織の破壊をきたす感染症である。本研究の目的は、上皮細胞において、細菌の侵入によって惹起される生体防御反応の成立に、抗菌ペプチドがどのような役割を担っているのかを明らかにすること、そしてこれらの抗菌ペプチドを歯周炎を含めた感染症治療薬として臨床応用に向けての基礎的な研究を行うことである。本年度はin vivoでの抗菌ペプチドの機能について検討するための動物モデルの作製に重点を置き、以下の知見を得た。1.マウス歯周炎モデルのターゲットPpOmpAのクローニング2.LL37のELISAシステムの構築マウスの口腔内に抗菌ペプチドを投与し、口腔内でのこのペプチドの有効性を確認するために、唾棄中の抗菌ペプチドを定量する必要があり、抗菌ペプチドLL37に対するモノクローナル抗体を作製し、ELISAシステムを確立した。このようなELISAシステムは販売されておらず、実際に歯周炎患者の唾液中のLL37を定量することも出来るので、将来歯周炎リスクファクターの検査としても有用であると考えられる。これらの結果から実際に抗菌薬としての応用の可能性が示唆され、治療だけでなく検査等様々な目的で抗菌ペプチドが利用できると考えられる。本年度は細菌側をターゲットとした抗菌ペプチドの機能解析を行い、以下の知見を得た。1.A.actinomycetemcomitans外膜タンパクOmpを精製し、ヒト歯肉上皮細胞(HGEC)に接触させたところ抗菌ペプチドhBD2の誘導が認められた。また大腸菌の菌体表層にこれらのOmpを発現させ、HGECと大腸菌を接触させたところ、hBD2の誘導が認められた。よってOmpが抗菌ペプチドhBD2の誘導因子であることが明らかになった。またOmpが歯周炎の進行過程で産生されるサイトカインも誘導することを明らかとした。2.抗菌ペプチドに対する感受性に関与する細菌の因子を解明するために、A.actinomycetemcomitansのトランスポゾン挿入遺伝子変異株のライブラリーを作製した。3.抗菌ペプチドと細菌の相互作用を検討するためにHeLa細胞に抗菌ペプチド遺伝子を導入した、強発現細胞株を作製し、その培養上清からhBD2の精製に成功した。以上の結果をふまえ、来年度は今年度に引き続き、A.actinomycetemcomitansのトランスポゾン挿入遺伝子変異株のライブラリーを用いて、抗菌ペプチド誘導因子となる細菌表層構築成分の解明、および抗菌ペプチドに対する細菌の感受性に影響を与える因子についての解析を行い、さらに抗菌ペプチドの誘導に関与する細胞表層のレセプターと細胞内シグナル伝達経路を明らかにしていく予定である。1.A.actinomycetemcomitans(Aa)外膜タンパクOmp100について、このタンパク質が生体側の細胞への付着侵入因子であることが分かっている。昨年度このOmp100が抗菌ペプチドhuman β-defensin-2(hBD2)を誘導することを明らかにしたが、Omp100は細胞外基質fibronectinに特異的に結合し、その裏打ちタンパク質群integrin-FAK, tyrosinリン酸化経路からMAP kinaseを介してhBD2を誘導することを明らかにした。2.抗菌ペプチドに対する感受性に関与する細菌の因子を解明するために、Aaのトランスポゾン挿入遺伝子変異株のライブラリーから、抗菌ペプチドに対する感受性の低下した株を分離した。3.hBD2強発現細胞株を用いて、hBD2がAaの細胞への侵入に対して防御的に機能しているのか検討するために付着実験をい、生体の産生するhBD2が生体内で細菌の侵入に対して防御的に機能していることが示唆された。4.ラットのAa特異的感染歯周炎モデルを作製した。以上の結果をふまえ、抗菌ペプチド誘導因子となる細菌表層構築成分の解明、および抗菌ペプチドに対する細菌の感受性に影響を与える因子についての解析を行う。またラット歯周炎モデルを用いて、hBD2の生体内での役割や治療薬としての応用の可能性について検討する。

本研究の目的は、上皮細胞において、細菌の侵入によって惹起される生体防御反応の成立に、抗菌ペプチドがどのような役割を担っているのかを明らかにすること、そしてこれらの抗菌ペプチドを歯周炎を含めた感染症治療薬として臨床応用に向けての基礎的な研究を行うことである。本年度はin vivoでの抗菌ペプチドの機能について検討するための動物モデルの作製に重点を置き、以下の知見を得た。1.マウス歯周炎モデルのターゲットPpOmpAのクローニング2.LL37のELISAシステムの構築マウスの口腔内に抗菌ペプチドを投与し、口腔内でのこのペプチドの有効性を確認するために、唾棄中の抗菌ペプチドを定量する必要があり、抗菌ペプチドLL37に対するモノクローナル抗体を作製し、ELISAシステムを確立した。このようなELISAシステムは販売されておらず、実際に歯周炎患者の唾液中のLL37を定量することも出来るので、将来歯周炎リスクファクターの検査としても有用であると考えられる。これらの結果から実際に抗菌薬としての応用の可能性が示唆され、治療だけでなく検査等様々な目的で抗菌ペプチドが利用できると考えられる。
並列2量子ドット系のコヒーレント伝導

量子ドットとAharonov-Bohm(AB)を組み合わせた系において、量子ドットが近藤状態になると近藤共鳴状態の存在のために位相シフトが非近藤状態のものとは大幅に変化し、Fano-近藤状態と呼ばれる伝導状態が現われることが期待されている。このような伝導はこれまで理論的にしか考察されていないが、この新しい伝導現象の観測によって更に近藤状態にある量子ドットの位相シフトに関する情報が得られることも期待されている。また、これは2量子ドット系で近藤状態を扱う際の基礎となるものである。Fano干渉を観測するためには系全体にわたる高いコヒーレンスが必要であるが、そのために試料サイズができるだけ小さいものを利用した。これによって比較的明瞭なFano効果を観測し、さらに量子ドットを近藤状態にすることでFano-近藤状態を実現した。AB干渉成分を抜き出すことでコヒーレントな成分だけに着目したところ、近藤状態に期待されるπ/2の位相ロックと近藤領域全体でπ変化する位相シフトが確認された。この結果は、これまで未解決だった近藤状態の位相シフトに関して貴重な情報を与える。次に量子ドットの数を2つに増やして、ABリングの各経路に量子ドットが埋め込まれた並列2量子ドット系での実験を行なった。ABリング構造を用いているのは本研究の特長であり、これによって現象がコヒーレントな干渉によるものかどうかを判断できる。実験では2つの量子ドットを通過した伝導成分によるAB干渉が観測できた。だだし、全伝導成分中に占めるコヒーレント成分の割合は最大でも10%程度と小さく、伝導度形状に大きな変化を生じさせるには十分ではなかった。これに関しては、2つの量子ドット間の距離を小さくすることや、ABリングを構成している細線の幅をより細くするという改良を施した試料を用意することが有効ではないかと考えている。
食品の保存性に及ぼす包装の影響

包装による食品の劣化防止法は、近年の工業技術の進展による多機能を有する包装資材の開発により利点が多い重要なものとなった。反面、これらプラスチック類のごみ問題も放置できないものとなった。そこで、食品に求められる包装材の機能を食品学の立場から見直し、食品の品質低下を抑制できる最小限の機能を持ち再生しやすい包装資材を検討する基礎的データを得る事を目的とした。包装により遮断可能な劣化要因のうち透明プラスチックフィルムが遮断しにくい光に着目し、劣化作用が大きい紫外線が食品の品質に及ぼす影響を検討した。脂質モデルとしてリノール酸メチルを用い、3種の波長の紫外線を照射し生成した過酸化物を高速液体クロマトグラフィーで分離、定量した。その結果、波長が短い程、過酸化物の生成も分解も速いことが分かった。次に、β-カロチン、ヘモグロビン、クルクミン、インジゴカ-ミンに対し脂質と同様の紫外線照射実験を行い退色度を測定したところ、カレ-粉の色素クルクミンは365nmの紫外線でも退色がみられ、波長が短い程退色が激しかった。そこで、クルクミンの退色に対し、365nmの紫外線をカットする機能があるフィルムの防止効果を検討した。その結果、365nmの紫外線に対する退色防止効果が明かとなったが、蛍光灯のもとでは、効果が見られなかった。更に、実際の食品として匂いが大切なすりごまを取り上げ、4種のフィルムで包装して1カ月間保存し、ガスクロマトグラフィーにより香気成分を分析し、含有脂質を超音波をかけて抽出後その過酸化物価を測定した。アルミラミネートフィルムでは品質保持効果が最も高く、365nmの紫外線カットフィルムでは異臭成分の生成防止効果が見られ、酸素遮断フィルムでは脂質酸化防止効果が見られた。
消化ガスの酸素富化燃焼：排熱再循環利用のマイクロ火炎と国際安全規格による安全制御

本研究では,未利用バイオマスの有効利用とエネルギーの高効率利用を目的として,バイオメタンガスなどの消化ガス(またはバイオガス)を燃料とする酸素富化燃焼(または酸素燃焼)を取り扱っている.消化ガスを酸素富化燃焼させるために,マイクロ対向流バーナーを用いている.燃焼装置の設計・製作および実験の遂行は,安全確認型の考えをベースとする国際安全規格に基づいて行っている.本実験では,消化ガス・酸素マイクロ対向流拡散火炎の厚みやその径に及ぼすバーナー内径やバーナー間距離,並びにガス流量の影響を調べている.そして,火炎厚みに与える火炎伸長の効果を精査している.本年度は,燃料としてメタンおよび消化ガスを採用し,縦型の対向流バーナーを用いている.そして,対向流拡散火炎の基本特性を実験的に調べ,可燃領域や火炎スケール(火炎厚みと火炎径)に及ぼす種々のパラメーターを調べている.実験で得られた主な知見は次の通りである.・ガス流量と消化ガス中のメタン混合比率は可燃領域に影響を与えており,それらの減少と共に可燃領域は単調に狭くなる.また,ガス流量とメタン混合比率が小さくなると共に,火炎スケールは小さくなる.加えて,火炎厚みと火炎径は,バーナー間隔が小さくなると共に減少する.・火炎伸長率は火炎厚みに大きな影響を及ぼしており,それが増大すると共に火炎は薄くなる.さらに,火炎厚みをバーナー内径と酸素の流速で標準化した値は,火炎伸長率の平方根に反比例する.得られた知見は,英文学術雑誌で公表している.・燃料が上方から(酸素が下方から)供給されるとき,メタン混合比率が十分大きい場合,火炎が形成される最小のバーナー間隔は,燃料が下方から供給されるときと比較すると狭くなる.また,火炎スケールは大きくなる.これは,バーナー壁面の温度の違いによるものである.本実験で得られた知見は,国際会議で発表する予定である.本研究では,未利用バイオマスの有効利用とエネルギーの高効率利用を目的として,バイオメタンガスなどの消化ガス(またはバイオガス)を燃料とする酸素富化燃焼(または酸素燃焼)を取り扱っている.消化ガスを酸素富化燃焼するために,マイクロ対向流バーナーを用いている.燃焼装置の設計・製作および実験の遂行は,安全確認型の考えをベースとする国際安全規格(ISO12100:2010, EN1127-1:2011)に基づいて行っている.本実験では,消化ガス・酸素マイクロ対向流拡散火炎の厚みやその径に及ぼすバーナー内径やバーナー間距離,並びにガス流量の影響を調べている.そして,火炎厚みに与える火炎伸長率の効果を精査している.消化ガス・酸素マイクロ対向流拡散火炎を取り扱った本研究では,対向流拡散火炎の基本特性を実験的に調べている.実験で得られた主な知見は以下の通りである.1バーナー内径が大きい場合,狭いバーナー間隔においても,マイクロ対向流拡散火炎は形成される.火炎厚みと火炎径は,バーナー間隔が小さくなると共に減少する.また,ガス流量が増大すると共に,それらは単調に大きくなる.2火炎伸長率は火炎厚みに強く影響を及ぼしており,それが大きくなると共に火炎は薄くなる.そして,火炎厚みと火炎伸長率の関係は,バーナー内径やガス流量に強く依存する.本研究では,消化ガス・酸素マイクロ対向流拡散火炎を取り扱い,対向流拡散火炎の基本特性を実験的に調べている.そして,以下の知見を得ている.1バーナー内径が大きい場合,狭いバーナー間隔においても,マイクロ対向流拡散火炎は形成される.火炎厚みと火炎径は,バーナー間隔が小さくなると共に減少する.また,ガス流量が増大すると共に,それらは単調に大きくなる.2火炎伸長率は火炎厚みに強く影響を及ぼしており,それが大きくなると共に火炎は薄くなる.そして,火炎厚みと火炎伸長率の関係は,バーナー内径やガス流量に強く依存する.研究成果は有用なものであり,それを国際会議で発表していることから,本研究はおおむね順調に進展していると考えられる.本研究では,未利用バイオマスの有効利用とエネルギーの高効率利用を目的として,バイオメタンガスなどの消化ガス(またはバイオガス)を燃料とする酸素富化燃焼(または酸素燃焼)を取り扱っている.消化ガスを酸素富化燃焼させるために,マイクロ対向流バーナーを用いている.燃焼装置の設計・製作および実験の遂行は,安全確認型の考えをベースとする国際安全規格(ISO12100:2010, EN1127-1:2011)に基づいて行っている.本実験では,消化ガス・酸素マイクロ対向流拡散火炎の厚みやその径に及ぼすバーナー内径やバーナー間距離,並びにガス流量の影響を調べている.そして,火炎厚みに与える火炎伸長の効果を精査している.本年度は,燃料としてメタンを採用し,対向流拡散火炎の基本特性を実験的に調べ,消化ガス・酸素マイクロ対向流拡散火炎を取り扱った昨年度の研究結果と比較している.実験で得られた主な知見は次の通りである.1バーナー内径が大きい場合,狭いバーナー間隔においても,マイクロ対向流拡散火炎は形成される.火炎厚みと火炎径は,バーナー間隔が小さくなると共に減少する.また,ガス流量が増大すると共に,それらは単調に大きくなる.燃料として消化ガスを採用した昨年度の結果と比較すると,より狭いバーナー間隔においても,マイクロ対向流拡散火炎は形成されている.2火炎伸長率は火炎厚みに強く影響を及ぼしており,それが大きくなると共に火炎は薄くなる.そして,火炎厚みと火炎伸長率の関係は,バーナー内径やガス流量に強く依存する.また,火炎厚みをバーナー内径と燃料流速で標準化すると,火炎伸長率との関係を一律的に示すことが出来ることを確認している.

本研究では,マイクロ対向流拡散火炎を取り扱い,その基本特性を実験的に調べている.そして,消化ガス・酸素マイクロ対向流拡散火炎とメタン・酸素マイクロ対向流拡散火炎を比較し,後者では,より狭いバーナー間隔においてもマイクロ対向流拡散火炎が形成されることを示している.さらに,火炎厚みをバーナー内径と燃料流速で標準化すると,火炎伸長率との関係を一律的に示すことが出来ることを確認している.本研究で得られた成果は有用なものであり,その成果を英文学術雑誌に公表していることから,本研究はおおむね順調に進展していると考えられる.本研究では,未利用バイオマスの有効利用とエネルギーの高効率利用を目的として,バイオメタンガスなどの消化ガス(またはバイオガス)を燃料とする酸素富化燃焼(または酸素燃焼)を取り扱っている.消化ガスを酸素富化燃焼させるために,マイクロ対向流バーナーを用いている.燃焼装置の設計・製作および実験の遂行は,安全確認型の考えをベースとする国際安全規格(ISO12100:2010, EN1127-1:2011)に基づいて行っている.本実験では,消化ガス・酸素マイクロ対向流拡散火炎の厚みやその径に及ぼすバーナー内径やバーナー間距離,並びにガス流量の影響を調べている.そして,火炎厚みに与える火炎伸長の効果を精査している.本年度は,燃料としてメタンおよび消化ガスを採用し,縦型と横型の対向流バーナーを用いている.そして,対向流拡散火炎の基本特性を実験的に調べ,メタン・酸素マイクロ対向流拡散火炎を取り扱った昨年度の研究結果と比較している.実験で得られた主な知見は次の通りである.1縦型の対向流バーナーを用いた場合:メタンが上方から(酸素が下方から)供給されるとき,火炎が形成される最小のバーナー間隔は狭くなる.また,火炎径と火炎厚みは,メタンが下方から供給されるときと比較すると大きくなる.さらに,火炎厚みと火炎径は,バーナー間隔が小さくなると共に減少し,ガス流量が増大すると共に大きくなることを確認している.得られた知見は国際会議で発表している.2横型の対向流バーナーを用いた場合:消化ガス中のメタン混合比率が小さくなると共に,火炎径と火炎厚みは小さくなる.火炎伸長率は火炎厚みに大きな影響を及ぼしており,それが増大すると共に火炎は薄くなる.さらに,消化ガス中のメタン混合比率は可燃領域に影響を与えており,それの減少と共に可燃領域は単調に狭くなる.得られた知見は学会で発表している.本研究では,縦型と横型の対向流バーナーを用いて,マイクロ対向流拡散火炎を取り扱い,その基本特性を実験的に調べている.そして,メタン・酸素マイクロ対向流拡散火炎と消化ガス・酸素マイクロ対向流拡散火炎とを比較し,前者では,より広い可燃領域をもつことを示している.さらに,火炎厚みをバーナー内径と酸素流速で標準化することにより,標準化した火炎厚みと火炎伸長率の関係が一律的になることを確認している.本研究で得られた成果は有用なものであり,その成果を国内外の学会で発表していることから,本研究はおおむね順調に進展していると考えられる.本研究では,未利用バイオマスの有効利用とエネルギーの高効率利用を目的として,バイオメタンガスなどの消化ガス(またはバイオガス)を燃料とする酸素富化燃焼(または酸素燃焼)を取り扱っている.
フィブロネクチン由来ペプチドを用いた急性骨髄性白血病の新しい分子標的療法の開発

(1)フィブロネクチン由来ペプチド(FNIII14)が、Mgイオンの存在下における白血病細胞株(U937,HL60)のフィブロネクチンへの接着を、dose-dependentに抑制することを明らかにした。(2)FNIII14は、MgイオンによるU937およびHL60のVLA-4の活性化を抑制することを明らかにした。(3)U937およびHL60はMgイオン存在下において、フィブロネクチンと接着することで抗癌剤であるシトシンアラビノシド(AraC(1.0μM))に対する感受性が低下することを確認した。(4)FNIII14を上記(3)の培養系に添加すると、U937およびHL60のAraCへの感受性が回復することを明らかにした。(5)上記(3)のAraCに対する感受性低下の原因が、VLA4/フィブロネクチン相互作用によるAkt-Bcl-2/Bcl-xL signalingpathwayの活性化であることを明らかにした。(7)4Gyの全身放射線照射を施行したSCIDマウスに、5x10^6個のU937を静脈内投与して作製したヒトAMLモデルマウスにAraCとFNIII14を併用投与すると、AraC単独では得られない治癒が達成されることを明らかにした。
選択溶出による非平衡ナノ合金粒子の創製とその触媒特性

3元Al合金の主元素であるAlの選択溶出により、残りの2元素の間に非平衡相が形成されることを発見した。状態図では、互いに合金にならないCuとIrは本方法で固溶体が形成される。従来の液体急冷法で達成できない非平衡状態を強制的に形成させる方法として注目される。この方法をいくつかの合金に適用したところ、この方法の有用性を確認した。また、Al-Pd-Ni合金においてAlの選択溶出によって得られたPd-Ni合金ナノ粒子は、CO酸化反応においてPtに匹敵する触媒活性を示すことを見いだした。本研究で考案した手法は新しい非平衡合金を作製する有効な方法であることを確認した。本年度において、溶出(リーチング)処理による非平衡相の形成の普遍性を検証するために、種々のAl合金系について調べた。1)Cu-Ir系:複雑な構造をもつAl_<70>Cu_<20>Ir_<10>金属間化合物(近似結晶)を前駆物質として、アルカリ溶液によるリーチングで、CuとIrが互いに固溶した単一なfcc相が形成された。状態図上、Cu-Ir系は液相では溶け合うが固態では非固溶系であるので、Cu-Irを溶解して液体急冷を施してもfcc-Cuとfcc-Irのからなる2相組織になっている。一方、予めAl-Cu-Irの3元化合物を作製してから、リーチングに際しでAlの選択溶出に伴うCuとIr原子の最配列が生じ、結果的に非平衡状態のCu-Ir固溶体が形成された。リーチングというプロセスを経由することで、液体急冷が到達できない非平衡状態を作り出せることが分かった。2)Pd-Ni,Pd-Co系:Al-Pd-Ni,Al-Pd-Co合金に於いて種々の組成において、液体急冷状態では2次元準結晶が形成されたが、アルカリ水溶液によるリーチングで、極めてブロードな粉末X線回折ピークに特徴づけられるPd-NiとPd-Coナノ合金粒子の形成が確認されている。現在、リーチング後の組成をICP分析することで、組成を調べるとともに、液体急冷によるこのようなナノ合金粒子の形成の有無を確認している。来年度において、今年度作製された非平衡相とナノ合金粒子の触媒および水素特性を調べることにしている。一方では、このような非平衡相の形成メカニズムについてエントロピーの変化から検討する。本年度において、昨年度で作製されたナノ合金粒子の安定性、触媒特性および水素特性について調べた。1)リーチングによって形成されたCu-Ir固溶体相を水素雰囲気下での600°Cの熱処理をすることより、リーチングしたAl_<70>Cu_<20>Ir_<10>の固溶体の結晶構造はfcc-Cuとfcc-Irの2相に分離した。一方、リーチングしたAl_<70>Cu_<10>Ir_<20>のにはfcc-Irのみ観測された。これはリーチング処理による固溶限の拡張で説明できた。また、リーチングで調製した試料の表面ではポーラスが形成されず、Raney Cuに比べてBET表面積が小さい。メタノール水蒸気改質反応において、表面積あたりの活性はRaneyCuに比べて高くなっており、CO2選択率はIr量に応じて減少した。これらの結果からリーチングすることで、Cu-Irに強制固溶体が形成され、Cuと異なる触媒機能を示すことから、合金化の証拠として捉えられる。2)Al-Pd-Ni系においてAl_<75>Pd_<25>からAl_<75>Ni_<25>5%ずつPd/Ni置換した合金にリーチングを施し、それぞれの水素特性とCO酸化特性を調べた。Al_<75>Pd_<25>では明瞭な水素吸蔵示すが、Niで置換したすべて試料において水素吸蔵が確認されなかった。一方、CO酸化反応において、Al_<75>Pd_<25>に比べてNiを添加した試料の触媒活性が高くなっており、特にAl_<75>Pd_<20>Ni_5をリーチングした試料では際立った高い活性を示した。これらの結果はリーチングしたAl-Pd-Ni試料には、PdNi合金ないし新しい非平衡が形成される傍証である。また、Ptにも水素吸蔵することなく、高いCO酸化活性を示すことから、リーチングしたAl-Pd-NiはPtに近い性質を示し、Pt代替の可能性を示している。
近代日本における地方教育行政の成立と府県聯合学事会

本研究では、近代日本における地方教育行政の成立と展開に、府県の範囲を超えた広域の教育会議(学事会)が果たした役割を明らかにするため、188090年代に開設された府県聯合学事会、地方部学事会の実証的な検討を行った。そして、府県聯合学事会、地方部学事会は府県が横の連携を図りながら、合意によって教育方針を確定する合議機構としての役割を果たしたこと、また、文部省に対しては各地域の要求・意見を一括して提示する中間機構として機能し、文部省の学制改革を推進する動力となったことを明らかにした。平成25年度の研究計画にしたがって、18801890年代の府県聯合学事会に関する史料調査・収集を行うとともに、これまでに収集した史料をもとに研究を実施し、成果の発表を行った。研究成果を示せば、以下の通りである。第一に、府県聯合学事会に関する史料調査を北海道、秋田県、宮城県、福島県、栃木県、奈良県、島根県、徳島県、佐賀県の公文書館等で実施した。なかでも北海道、秋田県、福島県においては東北各県聯合学事会に関する新史料を発掘することができ、収集した史料の分析に取り組んだ。第二に、昨年度に学会発表を行った「学制布告書の再検討」を論文にまとめ、日本教育史研究会編『日本教育史研究』第32号(2013.8)に掲載した。これにより「学制」研究に新知見を加えることができた。また、第一大学区教育会議の史料をもとに、「明治初期における幼稚遊嬉場・幼稚院の構想と展開」と題する論文をまとめ、第一大学区において幼稚院(幼稚園)や無謝学校(子守学校)、村落訓蒙場の設置が検討され、貧民層に対する幼児教育の普及が構想されていたことを明らかにした。第三に、1882(明治15)年に開催された「学事諮問会」の研究を進め、教育史学会において「1882年の学事諮問会における府県答議ー第二次教育令下の地方教育施策の実態ー」と題する研究発表を行った。従来の研究では、第二次教育令は反動化・統制化の起点として評価されることが多いが、実際には「干渉」に必要となる地方の人材や財源に大きな問題を抱えていた。本発表では学事諮問会における府県答議の検討を通じて、同会がこの時期の文部省・府県にとって重要な意味を持ち、以後の文部省の対応、府県聯合学事会における継続的協議へとつながっていったことを明らかにした。平成24年度の研究計画にしたがって、学制期から学校令期の関係史料の調査・収集を行うとともに、収集した史料の分析に取り組んだ。研究の成果を示せば、以下の通りである。第一に、大学区教育会議、府県聯合学事会に関する史料調査を秋田県、埼玉県、福井県、滋賀県、奈良県、和歌山県、山口県、長崎県の文書館等において実施し、史料収集・整理を行った。第二に、上記の史料収集において「学制」に関する新史料を発見し、それをもとに「学制布告書の再検討」と題する発表を教育史学会において行った。「学制布告書」は、従来より「学事奨励に関する被仰出書」「被仰出」「学制序文」などと呼称されて、学制研究はもとより、近代日本教育史分野の研究において検討が重ねられてきたが、史料批判の欠如等により、事実の確定が困難な状況にあった。本発表では新史料をもとに、学制布告書の再検討を行い、制定経緯や公布方式、正本について明らかにした。また、学制布告書に込められた文部省の意図についても、文部卿大木喬任の文書の検討を行い、その解明を図った。第三に、教育令期に開催された九州各県聯合教育会について、関係史料の分析を行い、開催経緯および協議内容について検討した。その結果、九州各県聯合教育会は九州各県が連携を取りながら問題意識の共有化を図り、合意を形成する合議機関として機能していたことや、九州地方としての共通の教育課題に取り組むために、決議事項の各県での施行を求めるなど、各県聯合による広域的な教育行政機関の必要性が認められていたことなどが明らかになった。平成26年度の研究計画にしたがって、18801890年代の府県聯合学事会に関する史料調査・収集を引き続き行うとともに、収集した史料をもとに研究を実施し、成果の発表を行った。第一に、府県聯合学事会に関する史料調査を三重県、京都府、福岡県、大分県、鹿児島県の公文書館等および奈良女子大学附属図書館で実施し、関係史料の収集を行った。第二に、昨年度の『日本教育史研究』第32号掲載の拙稿の論評に対する批判論文(「竹中暉雄氏による拙稿「学制布告書の再検討」の論評に反論するー一次史料による史実の検証からー」)をまとめ、第33号(2014.8)に掲載した。同論文では、論評への反論だけでなく、学制の制定・公布過程の分析を行うためには、明治5年当時の法令制定経緯や法令公布・記録編纂のあり方、府県庁文書の性格についての理解が必要であることなど、従来の「学制」研究で見過ごされてきた諸点について一次史料を提示しながら論じ、学制研究における史実の検証の必要性を指摘した。第三に、1884(明治17)年の文部省の学制改革案について、新たに発掘した府県聯合衛生会や府県聯合学事会における聯合学校構想、参事院の聯合

府県会開設に関する調査報告、学制改革案に対する府県の意見などの史料分析を行い、府県の側から文部省学制改革案の教育史的意義を明らかにした(「1884年文部省学制改革案の教育史的意義ー府県の動向に着目してー」『上智大学教育学論集』第49号、2015.3)。平成27年度の研究計画にしたがって、1890年代の府県聯合学事会(地方部学事会)の史料調査・収集を行うとともに、収集した史料に基づいて研究を実施し、成果の発表を行った。研究成果を示せば、以下の通りである。第一に、1880年代の東北各県聯合学事会について、新たに発掘した史料をもとに、1884年の開設から1889年の第4回会議までを対象に協議内容の検討を行い、それが第二次教育令期から森文政期における東北・北海道地域の教育施策の展開に果たした役割と意義を明らかにした(「1880年代における東北各県聯合学事会の開催とその意義」『上智大学教育学論集』第50号、2016.3)。第二に、1890年代に各地で開催された地方部学事会、地方部尋常師範学校長会議について、それが第二次小学校令下の初等教育政策の展開にいかなる役割を果たしたのか、文部省主催の学事会議との関連に着目しながら検討を行った。1890年代に入ると、地方部学事会は第二次小学校令の実施という課題を受けて、地方部内府県の協議による教育方針の一定化に重要な役割を担うようになるが、文部省でも地方部担任視学官を介して各地方部の意見を聴取し、政策実施に活用しており、第二次小学校令期の初等教育政策の展開に地方部学事会が果たした役割には大きいものがあったことが明らかになった(「1890年代における初等教育政策の展開と地方部学事会」教育史学会第59回大会発表、2015.9)。研究期間全体を通じて、1870年代の大学区教育会議、188090年代の府県聯合学事会、地方部学事会、地方部尋常師範学校長会議の全容を把握することができた。そして、これらの府県の範囲を超えた広域ブロックの教育会議・学事会が地方教育行政に果たした役割および文部省施策に及ぼした影響を明らかにし、府県聯合学事会、地方部学事会の教育史的意義を解明した。本研究では、近代日本における地方教育行政の成立と展開に、府県の範囲を超えた広域の教育会議(学事会)が果たした役割を明らかにするため、188090年代に開設された府県聯合学事会、地方部学事会の実証的な検討を行った。そして、府県聯合学事会、地方部学事会は府県が横の連携を図りながら、合意によって教育方針を確定する合議機構としての役割を果たしたこと、また、文部省に対しては各地域の要求・意見を一括して提示する中間機構として機能し、文部省の学制改革を推進する動力となったことを明らかにした。史料調査・収集は計画通りに進展している。発掘した史料をもとに1884年の文部省学制改革案とそれに対する府県聯合学事会の動向に関する研究を行い、その成果を教育史学会において発表した。また、大学紀要に研究論文をまとめ、公表した。教育学史料収集が終了した東北各県聯合学事会について、それが地方教育行政に果たした役割と機能を分析し、論文にまとめる。また、1890年代の地方部学事会については、すでに西日本を中心に史料収集を進めており、その史料分析をもとに中央・地方の地方教育行政の展開に果たした地方部学事会の意義と限界について明らかにする。同時に、本研究において収集した史料を整理し、史料集の作成にあたる。昨年調査ができなかった北海道、宮城県での調査も実施し、新史料を発掘した。
GCおよびAT選択的な新規リガンドを基本とするDNA配列認識分子の創製

背景・目的:DNA配列を認識する分子は、新しい医薬品の素材となるものと期待されている。低分子のDNA結合分子は、認識は限定された領域に限られるものの、生体内での利用効率が良く、医薬品への展開の可能性が高いため、有効な結合分子の開発が行われている。我々はすでにDNA結合分子として水溶性のモデル化合物を新たに分子設計し、ビステトラヒドロフラン化合物によるGC豊富配列の選択的認識、およびビスフラン化合物によるAT豊富配列の選択的な認識を実現した。本研究は、これらの研究結果を基に、新しいDNA配列認識分子の創製を目的として計画した。成果:昨年度までアルキル基の長さがC_8でありアミノ基の立体化学がRRであるビステトラヒドロフラン化合物が、12merDNAと2本鎖:リガンド=1:1の化学量論で起こり、結合定数はおよそK_s=1x10^8M^<-1>と非常に強い結合であることを見いだした。このDNAの配列認識をDNase Iによるフットプリンティングにより詳細に調べたところ、GCGC配列に特異的であることが示され、DNA結合分子として特徴的な性質が明らかになった。ビスフラン骨格中の酸素原子を窒素に変換したビスピロール化合物の合成について検討し、ジアミジノビスピロール化合物を合成することができた。この新しいリガンドは、ビステトラヒドロフランおよびビスフラン化合物よりも結合能は落ちるものの、AT配列選択性を持つことが明らかになった。さらに、ジチオアミドビスピロール化合物はカチオン性置換基は有していないものの、比較的強い親和性を持つことが明らかになった。結論:新しいDNA結合分子としての骨格として、ビステトラヒドロフラン、ビスフラン、ビスピロールを開発し、今後の低分子によるDNA配列の可能性を広げることができた。背景:DNA配列を認識する分子は、新しい医薬品の素材となるものと期待されている。我々はすでにDNA結合分子として水溶性のモデル化合物(2および3)を新たに分子設計し、ビステトラヒドロフラン化合物によるGC豊富配列の選択的認識、およびビスフラン化合物によるAT豊富配列の選択的な認識を実現した。目的:本研究は、これらの研究結果を基に、新しいDNA配列認識分子の創製を目的として計画した。平成11年度は合成化学的に種々の構造の化合物を合成し、研究分担者の協力を得て、計算化学的手法および物理化学的手法によりDNA結合の詳細について評価し、新しいDNA配列認識分子の創製を目指す。本年度の成果:ビステトラヒドロフラン化合物のアルキル基の長さの異なるものを合成し、2本鎖DNAとの結合を測定した。その結果、アルキル鎖長と結合定数は比例関係があることが明らかになり、DNAとリガンドとの相互作用に疎水結合が重要であることが示唆された。また、アルキル鎖の末端に水酸基あるいはアミノ基を導入したものでは、DNA親和性が大きく減じたことから、アルキル鎖は末端部分までDNAとの相互作用に重要であることが示された。ITC(isothermal titration calorimetry,定温滴定カロリメトリー)による測定では、錯体形成は12merDNA2本鎖:リガンド=1:1の化学量論で起こっており、その時に結合定数はおよそKs=1x108 M-1であり、非常に強い結合であることが示された。現在、ビスフラン骨格中の酸素原子を窒素に変換したビスピロール化合物の合成について検討中である。

低分子のDNA結合分子は、認識は限定された領域に限られるものの、生体内での利用効率が良く、医薬品への展開の可能性が高いため、有効な結合分子の開発が行われている。我々はすでにDNA結合分子として水溶性のモデル化合物を新たに分子設計し、ビステトラヒドロフラン化合物によるGC豊富配列の選択的認識、およびビスフラン化合物によるAT豊富配列の選択的な認識を実現した。本研究は、これらの研究結果を基に、新しいDNA配列認識分子の創製を目的として計画した。成果:昨年度までアルキル基の長さがC_8でありアミノ基の立体化学がRRであるビステトラヒドロフラン化合物が、12merDNAと2本鎖:リガンド=1:1の化学量論で起こり、結合定数はおよそK_s=1x10^8M^<-1>と非常に強い結合であることを見いだした。このDNAの配列認識をDNase Iによるフットプリンティングにより詳細に調べたところ、GCGC配列に特異的であることが示され、DNA結合分子として特徴的な性質が明らかになった。ビスフラン骨格中の酸素原子を窒素に変換したビスピロール化合物の合成について検討し、ジアミジノビスピロール化合物を合成することができた。この新しいリガンドは、ビステトラヒドロフランおよびビスフラン化合物よりも結合能は落ちるものの、AT配列選択性を持つことが明らかになった。さらに、ジチオアミドビスピロール化合物はカチオン性置換基は有していないものの、比較的強い親和性を持つことが明らかになった。結論:新しいDNA結合分子としての骨格として、ビステトラヒドロフラン、ビスフラン、ビスピロールを開発し、今後の低分子によるDNA配列の可能性を広げることができた。