hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中国黒龍江省におけるモンゴル族コミュニティーの言語維持保存や継承復興への取り組み

本課題は、中国黒龍江省におけるモンゴル人コミュニティーの言語を記録・保存し、言語接触や言語変異の実態を明らかにした。また、泰来県の重点高校(泰来一中)に「モンゴル語」を学ぶクラスを設置し、モンゴル語を継続的に学ぶ環境が整備されたことにより、大学へ合格した者も多数いる。また、泰来モンゴル人連合協会(「蒙古族聯誼会」)が設置され、「言語文化」の継承に関する催しが毎年開催されるようになった。上記の様々な活動の結果、コミュニティーの言語維持や言語保護ができた。さらに言語維持や言語継承の理論的枠組の構築に貢献できた。本研究は、中国黒龍江省におけるモンゴル人コミュニティーを対象とし、その日常言語を記録し保存する。また当該地域のモンゴル人の言語継承・復興への取り組みを実施することが目的である。23年度の研究において、申請者は以下のような研究や取り組みを行った。(1)今まで取り組んできた研究成果を踏まえ、一ヶ月ほどの現地調査を行い、黒龍江省全地域におけるモンゴル人の言語実態、モンゴル語教育の実態を把握し、当地域のモンゴル人に関する新たな情報、資料の収集を行い、メタコミュニケーション情報も収集した。(2)黒龍江省教育学院モンゴル語研究部、黒龍江省モンゴル語教育責任者のUyundalai教授の協力を得て、Uyundalai教授と同学院のBurgud助教とともに大慶市ドルブットモンゴル族自治県のタラバ郷中心小学校、腰新小・中学校を訪問し、当地域のモンゴル語教育についてインタビュを行った。また授業に参加し、教師たちと座談会も開き、モンゴル語教育の現状やこれからのことについての話し合いを行った。その中で、様々な問題点が指摘され、今後、モンゴル語教育をどのように改善すべきかなどが議論の話題となった。(3)さらに肇源県モンゴル族中学校・高校についても調査を行い、モンゴル語教育の実態を把握した。そして、チチハル市民族高校にもモンゴル語教育の実態調査を行い、授業に参加した。(4)泰来県を訪れ、泰来県及び泰来県モンゴル族学校を「言語継承・復興への取り組みを行う」場所と選定する旨を伝え、当地域の学校関係者、民族宗教局責任者、地元の人々の理解を求め、今後、モンゴル語教育、コミュニティー言語の維持や復興へどのように取り組むべきかについての予備調査を行った。(5)2012年2月5日に中国言語戦略センター主任・南京大学教授徐大明を招聘し、東京大学東洋文化研究所にて「中国における言語政策と言語復興」特殊講演会を開いた。本人は、言語維持・継承・復興等への取り組み及び研究成果を発表した。25年度において、研究実績を以下のようにまとめることができる。12012年12月3日に科研によって東京で開催された第二回日中国際ワークショップの発表論文を整理・編集し、『現代中国における言語政策と言語継承』(第1巻)という科研の中間報告書を出版した。2現地調査で得られたデータの整理と分析を行い、国際学会などにて報告を行った。3肇源県浩徳モンゴル族郷のモンゴル族の言語実態調査を実施した。4黒龍江省泰来県を中心にし、コミュニティー言語使用者に対して聞き取り調査を実施し、学校教育の継続と改善にも力を入れた。5泰来県において、モンゴル語授業に参加し、児童のモンゴル語習得プロセスを観察することを通じて、学校教育によって習得したモンゴル語が日常言語の使用に少なくともある程度まで影響を与えていることがわかった。6メタコミュニケーション情報も含めた関連する知識や行動(モンゴル語教育に関連する会議、現場教師の動向など)の情報も収集した。72013年12月9日に東京にて、昨年に続き、第三回目の日中国際ワークショップ「現代中国における言語政策と言語継承ー少数言語について考える」を主催した。その際、モンゴル国科学院のプレザブ教授、中国内モンゴル大学のバヤルモンド教授、中国社会科学院の黄行教授、中国言語戦略センター・南京大学の徐大明教授、黒龍江大学のハスバートル教授、一橋大学の田中克彦名誉教授、本科研の連携研究者である原聖教授らが参加した。研究者たちとの意見交換ができた。1.調査研究黒龍江省泰来県におけるウンドル村などを中心に言語実態と言語維持状況の調査を実施した。その調査では、泰来県モンゴル族中学校の生徒たちを対象にモンゴル語習得のプロセスの観察、記録を行った。同時にメタコミュニケーションを含めた関連する知識や行動(モンゴル語教育に関連する会議、現場教師の動向など)の情報も収集した。さらに当該コミュニティーと連携を取り、今使用している言語を如何に継承していくかなどの、言語環境の育成について話し合いをした。現場で働いているモンゴル語教師に教科書の作成を提案し、「音標記」の注意点についても提言を行った。2.国際ワークショップの開催『現代中国における言語政策と言語継承ー少数言語について考える』をタイトルとし、2012年12月3日に本科研としての第二回目の国際ワークショップを主催した。本会議において、私は、「中国黒龍江省におけるモンゴル人の言語特徴と言語継承の動向」というテーマで報告を行った。その際、内モンゴルから「言語政策と言語継承関連」を研究している研究者2名を招聘した。中国の少数民族に対する言語政策とその言語継承に関して、中国社会科学院の黄教授が講演を行い、日本からも何人かの先生方が参加し、発表を行った。本ワークショップを通じて、研究者たちと意見交換ができる一方、中国で使われていない「継承言語」という概念を発信することもできた。

さらに日本および中国の少数言語についての言語維持・言語継承の実態、研究動向をある程度まで把握することができた。研究実績を以下のようにまとめることができる。1平成25年度の調査によって得られたデータについて分析を行った。2国際会議やワークショップにて、モンゴル人コミュニティ言語の維持や保護・復興状況などについて発表を行った。モンゴル語の保護や復興について意見交換を行い、提言することができた。3泰来県のモンゴル語の語彙、文法や物語などについて録音をし、危機言語の保存に努めた。また現地コミュニティとともに言語維持の努力をし、成果が見られ始めた。4泰来県のモンゴル語の学校教育において力を入れた結果、危機であるモンゴル語の学習により、大学に進学する人が増えてきた。5学校におけるモンゴル語教育の拡大を目指し、地元の研究者や教育者と協力し、一定の成果が得られた。6さらにメタコミュニケーション情報も収集し、地元との連携を強化してきた。7第四回日中国際ワークショップ「現代中国における言語政策と言語継承ー少数言語を中心に考える」という会議を主催し、イギリスや中国からも研究者が参加し、研究についての国際交流ができた。1)黒龍江省泰来県モンゴル人の言語について、今まで調査が不十分であった部分に対して、補充調査を行った。2)2016年3月25日に泰来県モンゴル族学校を再度訪問し、モンゴル語の教育実態を調査し、モンゴル語の習得状況を確認した。また、当地域のコミュニティーの人、地元政府、地元の研究者などとコミュニティー言語の維持・継承について話し合いをし、長期目標を定め、言語継承活動が今後も継続できるようともに努力していくことを確認した。3)言語を継承していくには、コミュニティー、個人(個人活動家)のみではなく、政府機関、研究者(地元の研究者)などが連携する必要があることがわかった。そして、言語の習得(継承)には、一定の動機付けがあれば、効果をもたらすことがわかった。即ち、当言語によってある程度の経済的な見込みがあれば、言語の習得(継承)もその準備段階として認められ、さらに円滑に進むことが明らかになった。泰来モンゴル人のモンゴル語の習得はその一例になる。4)『現代中国における言語政策と言語継承』(第2巻)を出版することができた。5)『現代中国における言語政策と言語継承』(第3巻)を出版する予定である(2016年)。本課題は、中国黒龍江省におけるモンゴル人コミュニティーの言語を記録・保存し、言語接触や言語変異の実態を明らかにした。また、泰来県の重点高校(泰来一中)に「モンゴル語」を学ぶクラスを設置し、モンゴル語を継続的に学ぶ環境が整備されたことにより、大学へ合格した者も多数いる。また、泰来モンゴル人連合協会(「蒙古族聯誼会」)が設置され、「言語文化」の継承に関する催しが毎年開催されるようになった。上記の様々な活動の結果、コミュニティーの言語維持や言語保護ができた。さらに言語維持や言語継承の理論的枠組の構築に貢献できた。当初の研究計画通り研究を実施しており、概ね順調に進展していると言える。
電界中にある電極接合分子の電子状態観測

分子の多彩な性質を利用した電子デバイスが実現した場合、ある種の分子は、数十nmで数Vの電圧が印加されるという強電界下で動作することになると予想される。このとき、電極に接合した分子は、電極と電荷の授受を行い、電子状態を変化させつつ機能を発揮しているはずである。本研究の目的は、電極に接合した分子の電子状態が電界によってどのように変化するかを、直接的に観測できる新たな手法を立ち上げ、解明することにある。本研究課題で提案する測定手法は、電界放出顕微鏡と光電子分光を組み合わせた手法である。測定原理として高電圧を試料に印加する点で、電界を嫌う一般的な光電子分光と大きく異なり、電界中にある電極接合分子の電子状態変化を観測しうるものと期待している。本年度は、試料(tip)表面を様々に修飾できるよう装置の拡張を行った。基本となる試料材料は、電界放射顕微鏡の研究でよく用いられるタングステンtipで、これに金コートできるよう蒸着源を装備した。これによって、分子デバイス研究でしばしば用いられている金電極表面の研究が可能となった。そして、この金表面に対しチオレートなどの有機分子を吸着できるようにガス導入系と溶液セルを装備した。蒸気圧の高い小分子は真空中にあるtipに対しガスを吹きかける方法で分子被服表面が容易に作成できる。一方、大きな分子はtip先端を溶液に浸す処理により表面に固定することを可能とした。これにより、多彩な官能基を持った比較的大きな分子でも表面修飾することが出来るようになった。さらに、電気化学制御装置を購入し、電気化学的な表面修飾も行えるよう準備を進めた。これらによって、当初予定した装置の機能拡張はほぼ終えることが出来た。今後、系統立てて電極接合分子の電子状態を明らかにすることで、分子デバイス実現に向けた基礎の構築に貢献できるものと思われる。このとき、電極に接合した分子は、電極と電荷の授受を行い電子状態を変化させつつ、機能を発揮するものとなるはずである。本研究の目的は、電極に接合した分子の電子状態が、強電界によってどのように変化するかを、直接的に観測できる新たな手法を立ち上げ解明することにある。一般的な光電子分光では、上記のような強電界下で電子状態を観測することは困難である。このため、国内外を問わず、電界によって電子状態が変化する様子を直接観測した例は、きわめて少ない。実測定が期待される既存の手法としては、X線吸収分光や、その脱励起過程で起る発光を分光する手法が上げられるものの、大型放射光施設が必要となるため、普及は難しいと思われる。そこで本研究では、電界中にある電極接合分子の電子状態を直接観測できる新たな手法を立ち上げ、電界による電子状態変化を実験的に明らかにすることに挑戦している。測定原理として高電圧を試料に印加する点で、電界を嫌う一般的な光電子分光と大きく異なり、電界中にある電極接合分子の電子状態変化を容易に観測しうるものと期待する。本年度は、装置の改良に研究の多くを費やした。特に励起光源に関する吟味と高感度な検出系の構築を行い、光励起由来の放出電子検出を試みた。結果として、定量解析には程遠いながらも、光照射による若干の信号増加を観測することができた。今後も、まずは検出機構の最適化および条件出しを行い、定量解析ができるレベルまで装置の改良を施して、次のステップへ進む予定である。
アメリカ文学における銃の表象とアメリカの神話の関係に関する研究

アメリカをめぐる様々な「神話」をスパイラルに巻き込みつつ、銃は、政治的、社会的、文化的に幾重にも屈折した表象を担ってきた。銃は、近年メディアと共犯関係を結ぶことにより、「撃つ/写すシューティング」の射程は、個体間から国家間、さらには時空を超え、歴史性にまで及ぶようになった。このように重層的な象徴性を帯び、アメリカ的想像力を駆動してきた銃は、ジェンダー、エスニシティを横断し、屈折と変容を繰り返してきた合衆国そのものと怪しく重なり合うアメリカをめぐる様々な「神話」をスパイラルに巻き込みつつ、銃は、政治的、社会的、文化的に幾重にも屈折した表象を担ってきた。このように重層的な象徴性を帯び、アメリカ的想像力を駆動してきた銃は、ジェンダー、エスニシティを横断し、屈折と変容を繰り返してきた合衆国そのものと怪しく重なり合う渡邉は、合衆国における銃の表象を、時代区分ごとに、文学テクストのみならず広範なメディアを視野に入れつつ抽出し、通時的に俯瞰する作業を統括した。また、Michaels著The Shape of the Signifier (2004)の書評を『英文学研究』に掲載し、銃のメディア性を映像メディアと絡め、テクストの物質性との関係において考察した。貴志は、第43回日本アメリカ文学会全国大会シンポジアでの研究を発展させ、銃の記号性を他者の人種的歴史(再)表象メディアとしての身体論と連動して論考を再構築し、2006年8月シカゴで開催のATHSの20周年記念大会での研究発表に応募。同大会での発表が決定した。また、現代アメリカ演劇の歴史表象演劇戦略論を9月に刊行予定。花岡は、銃と南部神話の絡みをアメリカ南部文学に探るにあたって、銃と不可分の関係にある酒の密造・密売に着目し、大衆文化と文学の関わりを検証した。銃とともに小説やカントリー・ソングなどでしばしば取り上げられ、南部大衆文化の一角を賑わしてきたこのような素材が、Faulknerの作品にどのように取り込まれ、描かれているのかを考察した。辻本は、銃が作品の要となっている女性作家Cather、Glasgowの作品考察をすすめた。さらに女性が銃をもつことが引き起こす文化的ディスコースを検分する作業にも着手し、映画Monster、Chicagoに関連する資料を集めた。現実の殺人事件が舞台、映画へと媒体変容し、その中でどのような銃神話を構築しているのかを考察中。中は、人種間の緊張関係を映し出す銃の表象性を解明する手がかりとして、公民権運動の時代に注目し、Baldwinに焦点をあてた。The Fire Next Timeなどのエッセイを通して、彼の人種問題についての見解を明らかにし、その思想が、Blues for Mister Charlieにおける銃表象にいかに反映されているかを分析した。花岡は、アメリカ南部文学に描かれた銃の様々な表象を、南部にまつわる神話との関わりから考察した。具体的にはFaulknerの小説を対象にして、南部スモールタウンという枠組の中で、銃が南部神話の創造と崩壊にどのように関わったのかを明らかにしようとした。辻本は、本研究を共同出版する為の仕上げの作業を行った。ニキド・サン・ファルの展覧会を鑑賞するとともに、アニー・オークレイの裁判記録もアメリカのオークレイ記念館から取り寄せた。その他に、女性と銃に関する映画を多数、鑑賞しつつ、最終的に今回の論文は3本の小説を中心にすることに決定し、執筆を行った。中は、公民権運動時代の銃表象と南部神話の関わりについて、Emmett Till殺害事件とMedgar Evers暗殺事件に注目し、事件に関するドキュメンタリー、事件を題材に書かれたBaldwinとWeltyの文学作品、そして南部における銃と暴力の伝統を論じる60年代の南部論において探ることで、南部神話の変容を物語る銃表象を分析・考察した。貴志は、銃の記号性を他者の人種的歴史(再)表象から照射した研究"Semiotics of Empire Domination : Guns and the Other on the American Stage"をシカゴでの国際学会で発表。さらに同研究を「帝国支配の記号学-舞台の上の銃と他者」として中間報告書にまとめた。また、「現代演劇の冒険-テーマ・パークのリンカーン」を、共著『二〇世紀アメリカ文学を学ぶ人のために』に発表した。渡邉は、同著においてEricksonの『黒い時計の旅』に関するメタフィクショナルな亡霊論を論じ、銃とペンの共犯・背反関係を論じるともに、本科研の中間報告書の第五章「蘇る標的-デリーロ文学の弾道」を執筆し、銃とメディアの共振性を解明した。渡邉は、第46回日本アメリカ文学会全国大会シンポジアム「共振する/交錯するメディアとアメリカ文学」において、「メディアの亡霊-9.11と「灰」のエクリチュール」と題する発表を行うとともに、アメリカの時空の征服を表象する格好の隠喩でもあった銃が、それ自身のうちにいかに神話を突き崩すさまざまな矛盾や揺らぎを孕み、アメリカ人の欲望や不安や恐怖が、いかに銃の表象にパリンプセスト的に多重に擦り込まれているかを引き続き検証した。貴志は、同性愛者のヴェトナム従軍時の身体損傷に表象される銃の記号性を照射しつつ、冷戦からポスト冷戦に至る歴史表象と演劇的政治学を論じた研究「20世紀アメリカ演劇の政治学-冷戦・クイア・ポスト冷戦」を第51回日本アメリカ文学会関西支部大会フォーラム「20世紀アメリカ文学の政治学」で発表した。

また、「原作者ベラスコの人と作品」を『プッチーニ西部の娘』(共著)で発表。花岡は、アメリカ南部小説に描かれた銃の多様な表象を考察する際にきわめて重要な関わりを持つ、禁酒法下の南部におけるアルコール(密造酒)の密造・密売の実態を探り、そこから生み出されたアルコールに関する神話と銃を巡る神話との関わりを考察する基礎作業を行った。辻本は、これまでの枠をもう少し広げ、アメリカ日系文学、カナダ文学における銃の表象のありかたも考察した。さらに3月にはアメリカでシンポに参加。サンフランシスコにおける日系学者と懇談し、アメリカ西海岸における移民の歴史的変遷と銃に関する情報を集めた。中は、昨年度に引き続き、アメリカ南部における、銃を含めた暴力と人種、帝国の問題と南部神話との関わりを研究テーマとし、ユードラ・ウェルティの作品において検証した。現在、『デルタの結婚式』を取り上げて考察し、南部プランテーション神話を再考する論文を執筆中である。本研究の最終年度に当たる本年度渡邉は、9.11を描いたドン・デリーロの『フォーリングマン』をケーススタディーとし、本研究の射程をいかに延ばすことができるか、その可能性を最大限に探ってみた。具体的な手続としては、四半世紀に渡って地平線に君臨し続けた「標的」としての至高の空間メディアWTCと、テロリストが自爆的に放つ「銃弾」としての速度メディア(航空機)の合体が反復的に引き起こすアメリカ的「未来」の内破が、いかにポスト9.11的想像力をかきたてたか、デリダの幽霊論を援用しつつ分析を試みた。その結果、アメリカの時空の征服を表象する格好の隠喩でもあった「銃」がテロリストの手に渡ったことにより、銃の神話学に大きなパラダイム転換が起こっていることが判明した。その成果を「9.11と「灰」のエクリチュール-Falling Manにおける“nots"の亡霊」(『関西英文学研究』第2巻)として発表。貴志は、銃に表象されるアメリカの代表的戦争と国家生成に関わる歴史的事件の組織的・反復的言及により、アメリカニズム肯定とアメリカン・アイデンティティ強化を図る大衆誘導演劇メディアとしてThornton WilderのOur Townを論じた「Grover's Cornersの地政学--Our Townが持つサブリミナル・メッセージ」を全国アメリカ演劇研究者会議第25回大会シンポジウムで発表。第2に、同性愛者のヴェトナム戦争での両足喪失とトラウマに表象される銃の記号性を焦点化し、ヴェトナムからポスト・ヴェトナム時代を背景に資本主義・戦争・クイア・アイデンティティ問題を論じた論考「クイアのポスト・ヴェトナム--ランフォード・ウィルソンの『七月五日』をめぐって」(『アメリカ演劇』第20号)を発表。また、赤狩りと同性愛者弾圧のパラレルを中心に、Tennessee Williamsのクイア演劇戦略を分析した「クイア・カップルの亡霊と遺産--テネシー・ウィリアムズのCat on a Hot Tin Roof」(『立命館国際研究』第21巻3号)で発表した。
マルチスケール構造解析によるドメイン構造評価と物性解明

強誘電体をはじめとするフェロイック物質は、応力や電界といった外的起因によりドメイン構造を変化させる。ドメイン構造の制御により圧電特性が改善するという報告など、局所構造のもつ機能を明らかにすることが材料開発において重要な課題である。本国際共同研究では強誘電体試料に対して温度、応力、電界を組み合わせた物性評価を行い、各特性の起因を結晶構造の観点から調査する。評価スケールの異なる手法を横断的に駆使したマルチスケール構造解析を実施することで、マクロな物性とミクロな結晶構造をつなぎ合わせ、フェロイック物質のもつ物性と構造の相関を明らかにする。
教養教育における学生の日本語運用能力向上の研究

本研究は、学生の日本語運用能力を高め、また論理的思考力を育成することを目的としている。学内外の取組み事例を調査し、思考支援ツール等我々が開発した手法との効果的な組み合わせを検討した。成果の波及効果を考慮して、ノートテイキングを定式化する教授・価方法を開発した。オムニバス形式の中規模人数の授業に適用して、学生の所属学部や学年に依存しないという評価結果から、本手法が様々な講義に適用可能であると考えられた。本研究では、学生の日本語運用能力を高め、また論理的思考力を育成する方法および能力の評価方法を開発することによって、グローバル化社会に対応できる教養教育の構築を目的とする。平成20年度は、次の6項目を実施した。1.教養教育における日本語運用能力関連情報の予備調査:各大学の教養教育担当部局発行の教育資料・報告書および文献を使って、授業における能力開発方法や評価手法についての予備調査を実施した。留学生を対象とした日本語の授業、及び文法上の論理構造が明確な点に着目して外国語の授業についても部分的な事例調査を行った。共通する有為な要素として「構造化の概念を認識させる手法」を抽出した。2.シラバスを使った本調査:該当する大学のシラバス等の入手を図り、成績評価手法等について調査を行った。3.大学への訪問調査:文献調査および次項4で行った学会等での情報交換において、平成20年度の研究の検討材料を得ることができた。4.研究会・学会での情報交換:研究会において発表を行い、また情報収集のために関連する学会に参加した。5.一次調査報告まとめ:日本語運用能力についての成績評価手法が構築されている等の有為な事例をまとめた。6.教授方法・評価方法の具体化検討:調査結果を踏まえて日本語運用能力を高める方法論を検討し、授業において概念地図法を改良したノートテイキングおよび能力評価方法の導入を試みた。授業への適用性検討に資するためのデータ収集を行った。平成21年度は、次の5項目を実施した。1.教養教育における日本語運用能力関連情報のシラバス等を使った調査:昨年度の調査において抽出した有為な要素である「構造化の概念を認識させる手法」について、諸大学発行の教養教育年報やGood Practice事業報告書等を用いて補足的な追加調査を行った.2.大学への訪問調査:学会年次大会等においてシラバス調査の補足的な調査を行った。3.研究会・学会での情報の発信・交換:大学教育学会、日本工学教育協会年次大会、ならびにAsian Conference on Enineering Educationにおいて成果発表を行った。4.教授方法・評価方法の構築:昨年度開発した学習者のノートテイキング手法について、常に講義内容の文脈を階層化して捉えさせるノートテイキングの利点を維持しながら、学習者の習熟度向上の観点から、フォーマットを簡易化する方向で改良を行った。それに併せて、評価方法についても評価フォーマットの改良を実施し、また、レポート試験への適用拡大を試行した。5.授業への適用による部分検証:大人数講義において、開発した学習方法と成績評価方法を適用し、授業設計に関する有為なデータを得ることができた。本研究では、中教審大学分科会小委員会において「学士力」提案の内容として挙げられた日本語運用能力と論理的思考力について、学生の日本語運用能力を高め、また論理的思考力を育成する方法および能力の評価方法を開発することによって、グローバル化社会に対応できる教養教育の構築を目的とする。研究の総括である本年度は、以下に示す通り、日本語運用能力に重きを置いたモデルカリキュラムの設計とモデル授業の開講を行なった。(ア)モデルカリキュラムの設計:学生に論理的なノートテイキングを行わせるテンプレートを開発し、既存の授業の中に組み込むことを計画した。(イ)モデルカリキュラムの実施:後期開講の受講生数50人規模のオムニバス授業において計画を実行した。(ウ)教授方法・評価方法の検証・確立:学習者のノートテイキングについて、講義内容の文脈を階層化して捉えさせるテンプレートを完成させ、テンプレートに従って執筆されたレポートの構造を分析して、複数の評価指標を用いて、執筆者の論理的思考力を定量的に評価することが可能となった。オムニバス授業の成績評価を一元化して、且つ本研究で開発したレポートライティング指導方法と評価手法を適用することによって、既存の授業において本研究成果を組み込んで波及効果を得られる見通しがついた。平成23年度にはさらに、教養科目に属する2つのオムニバス授業に対して本研究成果を適用することになっており、所期の目的を達成することができた。
遮蔽転位群による亀裂先端局所応力場の電顕像解析

亀裂先端の局所応力状態は,その近傍に存在する転位等の弾性的特異点によって,著しく変化する.申請者は,この理論予測に基づき,亀裂先端から生成された転位群が,その近傍の応力集中を抑制するいわゆる“転位遮蔽効果"について,九州大学超高圧電子顕微鏡室の超高圧電顕JEM1000を用い,観測を行った.用いた試片はMgO単結晶微小試片で,これにビッカース圧子により,微小クラックを導入し,その先端近傍の静的な観察,並びに引張りホルダによる動的その場観察を行った.また,クラック先端の局所応力場について,歪コントラストの動力学的取扱いに基づく像シミュレーション(九大超高圧電顕室の友清らの方法に基づく)を,九州大学大型計算機センタにおいて行った.まず,超高圧電顕の静的観察における傾斜実験によって,クラックならびにその先端近傍の転位分布に2つの特徴的タイプの存在することが明らかとなった.その第1は,クラック面が{110}面で,その先端より前方45度方向に,{110}面上に沿って転位列が生成されていた.それらの転位のバーガーズベクトルは膜面に立った<110>方向で,ほぼラセン転位であった.第2のタイプは,クラック面が{100}面で,その先端よりそのまま前方に,{110}上に沿って転位列が生成されていた.特にこの場合,交差する2つの{110}面に分布するジグザグ状の転位分布が観察された.傾斜実験によりこれらの転位のバーガーズベクトルも<110>方向でラセン的性格の強い転位が低エネルギ転位構造とったものであることが明らかとなった.これら転位分布観察結果をもとに期待される遮蔽効果を考察中である.また,動的観察によって,室温のMgO中転位が集団で運動していく様相をビデオ録画できた.さらに,動力学的解析による像シミュレーションによっては,クラック先端の応力集中に対応した電子顕微鏡歪コントラストのパターンを明らかにできた.現在,上記の観察結果との対応を計りつつあるところである.以上,本研究では,MgO単結晶クラック先端近傍の透過電顕観察を中心として,クラック先端から生成された転位の分布ならびにその性格を決定し,その遮蔽効果への寄与を明らかにした.亀裂先端の局所応力状態は,その近傍に存在する転位等の弾性的特異点によって,著しく変化する.申請者は,この理論予測に基づき,亀裂先端から生成された転位群が,その近傍の応力集中を抑制するいわゆる“転位遮蔽効果"について,九州大学超高圧電子顕微鏡室の超高圧電顕JEM1000を用い,観測を行った.用いた試片はMgO単結晶微小試片で,これにビッカース圧子により,微小クラックを導入し,その先端近傍の静的な観察,並びに引張りホルダによる動的その場観察を行った.また,クラック先端の局所応力場について,歪コントラストの動力学的取扱いに基づく像シミュレーション(九大超高圧電顕室の友清らの方法に基づく)を,九州大学大型計算機センタにおいて行った.まず,超高圧電顕の静的観察における傾斜実験によって,クラックならびにその先端近傍の転位分布に2つの特徴的タイプの存在することが明らかとなった.その第1は,クラック面が{110}面で,その先端より前方45度方向に,{110}面上に沿って転位列が生成されていた.それらの転位のバーガーズベクトルは膜面に立った<110>方向で,ほぼラセン転位であった.第2のタイプは,クラック面が{100}面で,その先端よりそのまま前方に,{110}上に沿って転位列が生成されていた.特にこの場合,交差する2つの{110}面に分布するジグザグ状の転位分布が観察された.傾斜実験によりこれらの転位のバーガーズベクトルも<110>方向でラセン的性格の強い転位が低エネルギ転位構造とったものであることが明らかとなった.これら転位分布観察結果をもとに期待される遮蔽効果を考察中である.また,動的観察によって,室温のMgO中転位が集団で運動していく様相をビデオ録画できた.さらに,動力学的解析による像シミュレーションによっては,クラック先端の応力集中に対応した電子顕微鏡歪コントラストのパターンを明らかにできた.現在,上記の観察結果との対応を計りつつあるところである.以上,本研究では,MgO単結晶クラック先端近傍の透過電顕観察を中心として,クラック先端から生成された転位の分布ならびにその性格を決定し,その遮蔽効果への寄与を明らかにした.
時空間秩序の生成とその生命現象への展開

本年度は、全体の研究計画の中でも、特に、光による遠隔操作での運動系の構築の課題に集中的に取り組んだ。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。非平衡開放系の特質である時空間秩序の自発的生成について、生命現象の本質的理解に重点を置きながら、本新学術研究の支援のもと研究を推進させて来ている。1)混雑環境下にあるゲノムDNAの高次構造・機能の解明:混雑した環境下での、ゲノムDNAの振る舞いを簡単なモデル系を構築して追究した。本年の主要な成果として、負に帯電したnanoparticleによる混雑環境下で、DNAに折り畳み転移が生じていることを見出したことがあげられる。更に重要なこととして、nanoparticleによるDNAの凝縮体は、helix-coil転移の転移温度が低くなることも見出している。一般に、DNA凝縮体は、helix-coil転移の転移温度は高温側に移行するが、これとは逆の傾向であり、混雑環境がDNAの特質にこれまで知られていなかったような影響を与えていることが今回の研究により明らかとなった。2)細胞サイズ液滴の示す特異な動的挙動:定常的な直流電場のもとでの、液滴の規則的な運動についての研究を展開した。対向針電極の間に油中水滴を置き、電極に直流電圧を掛けると、液滴球が電極によって帯電し、静電反発する事で対面の電極に飛ばされ、対面の電極で逆荷電を受けとり再び反発する事で、それを繰り返す。低次の対称性を考慮した水滴の運動方程式を立て、安定状態から振動状態への分岐を線形安定性解析すると、ホップ分岐の線がVに対してLの1.5乗という、非自明なスケーリング則を取る事が導かれた(V電圧、L電極間距離)。3)組織・個体レベルでの形態ゆらぎと病態:定量的Morphometryによる細胞の自動形態定量プログラムにより、形態ゆらぎの定量的な評価を診断に応用した。成果として肺癌形態と遺伝子変異の関係、間質性肺炎の定量評価、超急性心筋梗塞の診断マーカーSORBS2の発見、皮膚自己免疫疾患の乾癬の病態を血液細胞(リンパ球)の分布、活性化による形態の変化、遺伝子発現と相関を明らかにした。生命現象の階層に対応して、1)分子レベル(ゲノムDNA)、2)細胞レベル、3)組織や個体レベル、各々に分けて今年度の研究成果の概略を説明したい。1)DNAに代表されるようなhelicalな高分子は、巻つき形の構造変化をするとき、一方向のchiral selectionを一般的に行うことを、理論的に示した。核内に存在するDNAの高次構造と機能発現の解明に向けて着実に前進している。また、シリカのナノ粒子とDNAの混合溶液を固体基盤上で蒸発乾固することで、ナノ粒子とDNAが特徴的なミクロ相分離を引き起こし、これまでにないような空間パターンが発生することなども明らかにしてきている。2)細胞レベルでは、実空間上にモデル小胞系を構築する。これまでに、細胞内の混雑状態を実空間上で再現することのできるモデル系の確立に向けて着実な成果をあげてきている。閉鎖空間内で、大小の粒子が混在する系に、揺らぎを与えると、空間内の内部と境界とで、粒子の相分離が生じることを理論計算により明らかにしてきている。3)多細胞系では、組織形成における時空間秩序形成のモデル実験に取り組む。すでに、液滴系で一次元のpearlingから始まり、hexagonal packing至る動的現象を確立することに成功し、その理論的な解析を進めた。さらに、等温下での「化学→運動エネルギー変換」のメカニズムを解明することを目指した研究も進展させた。当初の研究計画は各課題とも順調に進展してきている。さらに、予想外の重要な発見や、理論の構築も行われており、当初の計画を上回る成果が得られてきている。例えば、細胞内にあり、遺伝情報を担っているゲノムDNAは、ヒストン蛋白やポリアミンなどの陽イオン性の化学種と相互作用して、凝縮状態をとっているとすることが、これまでの生命科学分野での常識であった。それに対して、負に帯電したnanoparticleによる混雑環境下で、DNAに折り畳み転移が生じていることを発見し、理論的な解析にも成功している。研究費の繰り越しの課題である、水性二層分配系の細胞モデルの研究も大きく前進してきており、DNAのみならずActinなどのたんぱく質も特徴的な局在化をすることを明らかにすることなどができてきている。非平衡条件下、生物および非生物には時間空間に関する構造が現れる。この様な秩序を切り口とした生命現象の理解を試みた。重要な成果を中心に実績を報告したい。フッ素系の油は、普通の油とは相分離するなど、化学的に特異な性質を示す物質として注目されている。弱揮発性のperfluorooctyl bromide (PFOB)を水面に滴下すると、水面上で薄膜を形成し、水面に対してPFOBが濡れた(wet)状態になる。徐々にPFOBが蒸発すると、突然薄膜上に空孔(hole)が現れ、その周りに液滴が自発的に配列する(pearling)する。空孔の成長に伴い、次の段階では、放射状に小滴群が1次元配列パターンを形成する。その後、この小滴群は全体として膨張・収縮を繰り返し、2次元のハチの巣構造(hexagonal)を形成するといった、時間発展が起こる。

このような自発的な秩序と液滴の集団運動に関して、理論的な考察を行い、濡れ転移の非線形性を考慮することにより、このような規則構造の現れる機構を説明した。ここで、濡れ転移が、基本的には双安定性を示す現象であり、その速度過程は薄膜の厚みdの3次の非線形項で表されることが、理論モデルの骨格となっている。今回見出された現象は、生物の集団運動など、自然界にみられる非平衡開放条件に起因する時空間の自己秩序形成のメカニズムを理解するためのよいモデル系になると期待される。さらに、ethanolなどの基質を室温で酸化することによる自己推進運動系の構築に成功している。生物の形態形成の力学モデル、spiralなどの秩序パターンの自己生成, DNAの非平衡構造転移,大域的な遺伝子発現の臨界状態,などの研究が進展した。当初の研究計画は、いずれの課題も順調に進展してきている。それに加えて、予想外の需要な発見や、理論モデルの構築など、計画を大きく上回る成果が得られてきている。積的が自発的に形成する時空間の秩序構造や、生物の形態形成の力学モデル、spiralなどの秩序パターンの自己生成, DNAの非平衡構造転移,大域的な遺伝子発現の臨界状態,などの研究の進展は著しいものがある。非平衡条件下、生物および非生物には時間空間に関する構造が現れる。この様な秩序を切り口とした生命現象の理解を試みた。重要な成果を中心に実績を報告したい。水溶性の高分子の混雑条件下、生細胞を任意の形状に組み立てて安定な形状の細胞集団を形成できることを報告した。ここでは、個々の細胞の操作に赤外レーザを活用している。細胞内での酵素反応系の非線形特性を理論的に解析し、酵素分子の数が1000のオーダーになると、熱揺らぎの環境下、on/off的応答が可能になることを報告した。定常的な直流電場のもとで、ミクロなプラスチック粒子が、2ロールの安定な公転運動をひきおこすことを実験的に見出し、理論的な解析を行った。正と負の走化性を示す液滴の実験系を構築することが可能となった。DNAの特異な高次構造転移について実験理論両面から研究が進展した。さらに貴重な研究として、混雑環境での特異性を簡単な実空間モデルと援用して調べた。振動盤を用いて、外部からゆらぎを与えたときの、閉鎖系での大球と小球の局在化現状を実験的に調べた。小球の数が少ないときは、大球はゆらぎながら、専ら容器の壁側に局在していることがわかる。それに対して、小球の数が増えて混雑環境になると、大球は円形の容器の内部に滞在する傾向を示すことを見出した。すなわち、混雑度が大きくなると、大球の存在位置が転移することが明らかとなった。なお、混雑効果は、朝倉大澤のdepletion theoryで説明されることが多いが、この理論によると大球は壁側に局在することになり、振動盤上での実験結果には反することを見出し理論的な解析も行っている。振動盤を用いた実空間のモデル系での実験により、これまでの高分子混雑効果(depletion effect)の理論とは背反する効果が見出され、その一般性についても理論的な解析に成功している。本年度は、全体の研究計画の中でも、特に、光による遠隔操作での運動系の構築の課題に集中的に取り組んだ。
有限密度格子ＱＣＤ　ー　符号問題への挑戦と高密度系の第一原理計算

QCDの相構造の解明のためには、第一原理計算である格子QCDシミュレーションがもっとも信頼度が高いが、有限密度格子QCDは符号問題という大きな困難がある。これまで、テーラー展開法、虚数化学ポテンシャル法、多パラメータ再規格化法により低密度高温での振舞いが少しずつ明らかになってきたが、低温高密度領域を調べることは難しい。この状況を克服するために有限密度格子QCDのフガシティ展開から、カノニカル分配関数を求める定式化を構成した。さらにカノニカル分配関数を、粒子・反粒子対称性のみを要請して、実験の多重度分布から求める解析法を構築して、格子QCDと実験データの関連付けに成功した。本研究は、数値的研究により量子色力学(QCD)の有限密度状態での振舞いを明らかにすることである。QCDの数値シミュレーションには格子QCDが使用されるが、モンテカルロ計算で使用される確率が有限密度では正定値にならず大きな困難となっている(符号問題)。この困難を回避するために使われる多パラメータ再規格法、純虚数化学ポテンシャル法、テーラー展開法について調査を行った。この際に、我々の開発したフガシティ展開法により、これまで近似的に行われてきた計算部分を正確に評価し、またこれらの手法を同じ条件で比較した。その結果、密度の低いところでは一致した結果が得られるが、(1)多パラメータ再規格化法は、適用できるパラメータ領域が制限される、(2)テーラー展開法は低温・高密度へ拡張するのは非常に困難、(3)純虚数化学ポテンシャル法は、現在の実数への解析接続では不定性が非常に大きい、(4)いずれの場合も、単純な符号の振動による誤差ばかりでなく、生成したグルーオン配位が高密度状態配位の主要部との重なりが非常に小さい(オーバーラップ問題)が深刻であることが明らかになった。これらの問題に対処するために、以下のような研究を進め成果を得た。(i)低温領域の計算を行う際には、温度、密度、体積の関係を調整しながら低温を調査すれば、有意な結果が得られる。(ii)純虚数化学ポテンシャル法では、物理量の期待値をフガシティの有理関数でフィットして解析接続することがもっとも確実である。(iii)オーバーラップ問題を解決して信頼できる結果を得るためには、状態密度法がもっとも有望である。温度と密度パラメータ空間でのQCDの相構造は現代物理の重要な課題となっている。高い非線形性を持ち、強く相互作用するグルーオンを媒介とするクォーク多体系の振舞いは、純理論的な興味のみならず、宇宙初期、中性子星内部、原子核内部での理解に欠くことができない。超高温ではQCDの特異な性質「閉じ込め」が破れることが明らかになり、有効モデルの解析からは超高密度ではカラー超電導相の存在などが予言されている。第一原理計算である格子QCDシミュレーションにより、有限温度系は大きな進歩があったが、有限密度格子QCDは符号問題のために定量的研究に至っていない。これまで、テーラー展開法、虚数化学ポテンシャル法、多パラメータ再規格化法により低密度高温での振舞いが少しずつ明らかになってきたが、低温高密度領域を調べることは難しいことが明らかになってきた。本研究では、この状況を克服するために有限密度格子QCDのフガシティ展開から、カノニカル分配関数を求める定式化を構成した。これらの解析から、低温、高密度系の問題は、オーバーラップ問題にあることが明らかになってきた。すなわち、符号問題を避けるためにゼロ化学ポテンシャルで生成した格子QCDのグルーオン場は、大きなバリオン密度の情報をほとんど含まない(オーバーラップが無い)ために、精度が非常に悪くなってしまう。このことは閉込め領域で特に顕著になる。さらに、上記の得られたカノニカル分配関数を使い、複素フガシティの領域でのグランドカノニカル分布を求め、その零点の分布(リーヤン分布)を求める定式化を構築した。この方法は非常に高い精度の計算を必要とするため、多倍長計算のコードを開発した。またロベルゲワイゼ転移が見出された。有限密度QCDの非摂動的振る舞いを第一原理計算によって求める格子QCDは、これまで「符号問題」のために密度の小さい領域においてしか計算ができなかった。我々は、カノニカル法という手法を再検討することでこの適用限界を大きく拡張できる可能性があることを見出した。通常の有限密度格子QCDでは大分配関数を計算するが、このとき実化学ポテンシャルでは、モンテカルロ法に現れる確率が複素数になってしまい、意味を持たなくなる(無理に計算を進めると激しい正負の振動による誤差が巨大になってしまう)。一方、カノニカル法で使われる分配関数は、純虚数化学ポテンシャル領域での大分配関数から構成することができる。純虚数化学ポテンシャルでは符号問題は生じない。しかし、大分配関数から分配関数へ変換するときのフーリエ級数には正負の振動があり、これが符号問題の形を変えたものと考えられている。このために、カノニカル法でも高密度での計算はこれまで実現できなかった。我々は、通常の倍精度の桁数(10進で16桁程度)をはるかにこえる数百桁の制度の計算のためのコードを制作し、テスト計算を行ったところ、これまでの限界を大きく超えることができた。

現在は、テストのために、実際のクォーク質量よりはるかに重い領域で計算を行っているが、通常のクォーク・グルーオンプラズマの圧力、数密度、感受率に加えて、カイラス凝縮パラメータ、中間子の伝搬関数の計算を行い、有限密度の第一原理計算で初めて、相転移の兆候を捉えることができた。QCDの相構造の解明のためには、第一原理計算である格子QCDシミュレーションがもっとも信頼度が高いが、有限密度格子QCDは符号問題という大きな困難がある。これまで、テーラー展開法、虚数化学ポテンシャル法、多パラメータ再規格化法により低密度高温での振舞いが少しずつ明らかになってきたが、低温高密度領域を調べることは難しい。この状況を克服するために有限密度格子QCDのフガシティ展開から、カノニカル分配関数を求める定式化を構成した。さらにカノニカル分配関数を、粒子・反粒子対称性のみを要請して、実験の多重度分布から求める解析法を構築して、格子QCDと実験データの関連付けに成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。原子核理論26年度が最終年度であるため、記入しない。多パラメータ再規格化法の有効範囲と、虚数化学ポテンシャルからの解析接続の方策が明らかになり、また符号問題の真の困難の解決にはオーバーラップ問題を正面から取り扱う必要があることが分かってきた。新しい手法であるフガシティ展開法を開発し、実験データと密接に関係を付けながらQCDの相構造を調べる定式化の構築に成功した。またこれまでは符号問題のみが問題とされていたが、それと関係して起こるオーバーラップ問題が重要であることが明らかになり、今度、この解決を大きな課題として研究を遂行していく。新しい定式化の完成、克服するべき問題点が明らかになってきたことから、「おおむね順調に進展している」と評価した。「オーバーラップ問題」を解決するために、状態密度法の開発を行うとともに、実験データの解析を行い、数値シミュレーション結果と比較を行う。オーバーラップ問題を回避する方法を探るために、ランダム行列模型でどのような時にオーバーラップ問題が発生し、どのような変数の振舞いにそれが反映しているかを調査する。また、「ピン留め法」を格子QCD計算に対して適用し、これまで生成できなかったようなグルーオンの配位を得るための定式化と数値実験を行う。2012年11月に米国ブルックヘブン国立研究所グループより新しい実験データの提供を受け解析を行ったところ、極限状態QCDの相転移についての重要なデータであることが明らかになった。しかし、実験と比較する高精度のシミュレーションのためにはオーバーラップ問題の解決が必要である。このため、研究者間での連絡をより密接に行い、より多くの計算資源の投入が必要となった。本研究では、大規模数値シミュレーションが有効な手法となる。特に、近年マルチコアー型のCPUが非常に高い性能を出すようになってきた。科学技術計算に適用可能なマルチコア型のとしては、これまでのGPU搭載型が利用されてきたが、Intel Xeon Phiというプロセッサーが市場に現れた。まず実験的にこのプロセッサーを入れてQCDシミュレーションへの有効性を調査が必要となったために、次年度に繰り越しを行った。
ミルフィーユ構造における硬質・軟質層の原子結合状態を反映した弾性不均質性の解明

研究対象であるミルフィーユ構造は、強い原子間結合からなる硬質層と弱い結合からなる軟質層で構成された層状構造である。ここで、材料の弾性率は、原子間ポテンシャルの2階微分に相当することから、ミルフィーユ構造を有する材料には、硬質・軟質層間の原子間結合の不均質性に起因した弾性不均質性が発現すると考えられる。本研究では、ミルフィーユ構造における層状構造および原子結合状態の不均質性を特徴づける硬質・軟質層の弾性特性、すなわち弾性不均質性を解析可能な手法を構築する。さらに、構築した手法によりミルフィーユ構造を有する材料に対して硬質・軟質層間の弾性率比、すなわち弾性不均質性を明らかにする。
リゾチームおよびα-ラクトアルブミンの抗菌戦略

哺乳類の母乳中には、複雑な宿主防衛システムが備わっており、乳児の消化管と呼吸器官から侵入してくる病原体のコロニー形成やその増殖を防ぐ働きがある。しかし、防衛システムに関わる抗菌物質の明確な役割や、その成分がどのように相互作用し、宿主を外敵から守っているかは知られていない。その中で、ヒト母乳中のリゾチーム(LZ)の含量が牛乳中の含量に比べ、顕著に高いことは注目に値する点である。又、LZと立体構造的に相同性が高いことで知られているホエータンパク質中のα-ラクトアルブミン(LA)は、哺乳類の乳中の主要成分であり、ヒト母乳中においてのみ大量のLZと同時に存在していることは大変興味深い。しかし、現在まで、LZとLAの乳中での生理機能と相互作用は解明されていない。本研究では、抗菌システムにおけるLZとLAの相互作用と生理機能の解明を目的とし、まず、鶏LZと牛LAを用いて、両タンパク質の相互作用と抗菌活性への影響を調べた。その結果、LZとLAが相互作用していることとLZ-LAの複合体はヘテロダイマーとして存在していることが明らかにした。また、複合体にしたLZ-LAは、グラム陽性菌とグラム陰性菌のどちらに対しても、強い抗菌活性があることも分かった。そして、ヒト母乳中に共存しているLZとLAの生理機能の解明するのために、一人の女性の母乳中の乳腺細胞からLZとLAの遺伝子をクローニングし、ピキアによるタンパク質の大量発現システムの構築を図た。ヒトhLZとhLAおよびこれらのヘテロダイマーのcDNAの合成し。ピキアでの発現量は、培養時間24時間で共に約30mg/Lであった。上記のように本研究により、LZはLAと相互作用することにより、その抗菌活性を向上させることが明らかにされた。さらに新しく構築されたhLZとhLAおよびこれらのヘテロダイマーのピキアによる画期的な大量発現システムは、今まで明らかにされていない、ヒト母乳中でのLZとLAの機能特性の解明に貢献できる。人乳にはリゾチームとα-ラクトアルブミンが存在し、その立体構造はよく似ているおり、両者は協力して生体防御に関っている可能性が考えられる。しかし、リゾチームとα-ラクトアルブミンのホモおよびヘテロダイマー化が病原菌の消化管上皮細胞への接着に及ぼす影響はまだ行われていない。また、α-ラクトアルブミンの2価陽イオン結合が病原性細菌に対する防御に貢献しているのかは明らかでない。そこで、本研究ではこれらの問題解決のため遺伝子工学的手法で、Ca^<2+>結合部位を欠損させたα-ラクトアルブミン変異体、酵素活性を持たないリゾチーム変異体、およびこれらの2量体を酵母pYES2やプロバイオティック効果のある乳酸菌で発現させて調製し、それらの抗菌性を調べる。本年度は、まず牛乳および人乳の上皮細胞の培養系を確立し、α-ラクトアルブミンのmRNAを分離し、RT-PCRによりcDNAを作成し、バクテリオファージM13MP19プラスミドとpT7Blueベクターヘクローニングした。また、リゾチームのcDNAの部位指定突然変異により、融合部位を作成した。今後、リゾチームおよびα-ラクトアルブミンのcDNAから、リゾチーム-リゾチームおよびα-ラクトアルブミン-α-ラクトアルブミンのホモダイマー、リゾチーム-α-ラクトアルブミンのヘテロダイマーのcDNAクローニングする。

人乳にはリゾチーム(Lz)とα-ラクトアルブミン(α-LA)が存在し、その立体構造はよく似ており、両者は協力して生体防御に関ってる可能性が考えられる。しかし、Lzとα-LAのホモおよびヘテロダイマー化が病原菌の消化管上皮細胞への接着に及ぼす影響はまだ明らかにされていない。そこで、本研究では遺伝子工学的手法で、変異タンパク質を調製しこれらの問題解決を試みた。本年度は、乳腺の癌細胞(HMEC : Human Mammalian Epithelial Cell)を培養し、細胞が増殖したところに、プロラクチンを様々な方法で与えた。しかし、何れの状況においても、人α-LAの発現は確認できなかった。次に、人乳から直接Totol mRNAを採取する方法を試み、この方法より、人α-LAと人Lzの発現を確認した。乳タンパクの発現を確認後、同じTotal mRNAより人α-LAと人LzのcDNAをRT-PCR法により合成することに成功した。そして、抽出された人α-LAと人リゾチームのcDNAをpT-7Blue vectorにクローンし、大腸菌による遺伝子スクリー=ングにかけたところ、人α-LAと人リゾチームが組み込まれているベクターはあった。そこで、今回、クローニングが成功したと思われる二つの人cDNA両方を電気泳動およびBig Dye Terminater法によるDNA Sequencingを行ったところ、人α-LAと人LzのcDNAが正常に遺伝子を組み込まれていることを確認した。そして、人α-LAの塩基配列中に、SacIサイトをmutagenesisによって取り除いた。今後は、人Lzと人α-LA、およびこれらのホモおよびヘテロダイマーを酵母の発現ベクターpMETaBベクターを使って酵母のPichia methanolica PMAD16で発現させて調製し、それらの抗菌活性、Ca^<2+>、Zn^<2+>結合性、GalTose活性、酵素活性、細菌細胞壁成分LPSとの相互作用を調べる予定である。哺乳類の母乳中には、複雑な宿主防衛システムが備わっており、乳児の消化管と呼吸器官から侵入してくる病原体のコロニー形成やその増殖を防ぐ働きがある。しかし、防衛システムに関わる抗菌物質の明確な役割や、その成分がどのように相互作用し、宿主を外敵から守っているかは知られていない。その中で、ヒト母乳中のリゾチーム(LZ)の含量が牛乳中の含量に比べ、顕著に高いことは注目に値する点である。又、LZと立体構造的に相同性が高いことで知られているホエータンパク質中のα-ラクトアルブミン(LA)は、哺乳類の乳中の主要成分であり、ヒト母乳中においてのみ大量のLZと同時に存在していることは大変興味深い。しかし、現在まで、LZとLAの乳中での生理機能と相互作用は解明されていない。本研究では、抗菌システムにおけるLZとLAの相互作用と生理機能の解明を目的とし、まず、鶏LZと牛LAを用いて、両タンパク質の相互作用と抗菌活性への影響を調べた。その結果、LZとLAが相互作用していることとLZ-LAの複合体はヘテロダイマーとして存在していることが明らかにした。また、複合体にしたLZ-LAは、グラム陽性菌とグラム陰性菌のどちらに対しても、強い抗菌活性があることも分かった。