hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
主要型シグマ因子の生物機能と構造機能相関に関する研究

(1)大腸菌のrpoS^+およびrpoS欠損株(rpoS::Tn10)を用いることにより、rpoS依存性のkatEプロモーターは以前報告されていたものと異なる位置にあることを示し、更に転写開始点の7-8bp上流にσ^<70>およびσ^<38>依存性大腸菌プロモータと類似した配列が存在するが、明確な-35領域配列は確認できなかった。C末端領域(CTE)が高塩濃度に対応するためのσ^<38>特有の機能領域であることを突き止めた。(2)ラン藻Synechococcus PCC7942株のグループ2σ因子がin vitroでラン藻ならびに大腸菌の代表的プロモータの認識に関わることを明らかにした。また、既にゲノムの全塩基配列が決定されているSynechocystis sp.6803についてプロテオーム解析を行い、sigDおよびsigEの発現が窒素飢餓によって誘導されることを示した。(3)紅藻および高等植物(シロイヌナズナ、タバコ、イネ)について葉緑体(プラスチド)RNAポリメラーゼ・シグマ因子をコードする複数個の核遺伝子(sig)の存在を明らかにするとともに、それらの塩基配列(cDNA)を決定した。また、これらの遺伝子産物が大腸菌RNAポリメラーゼ・コア酵素に対してシグマ因子活性をもつことを示した。シロイヌナズナについてはsigAsigCの他、sigD,sigE,sigF遺伝子を新たに見い出した。それらの染色体上の位置を決定すると共にuid及びGFP融合遺伝子による形質転換体を用いることにより光誘導性、局在化、発生過程における発現制御について解析を行った。プラスチド(葉緑体)への局在化、発生過程における逐次的発現を確認した。(1)大腸菌のrpoS^+およびrpoS欠損株(rpoS::Tn10)の転写産物について、PNaseプロテクション法を用いて調べた結果、唯一のrpoS依存性katE転写産物が確認された。また、プライマー伸長法により、katE-orfの53または54nt(株によって異なる)上流に転写開始点を同定した。また、この領域を含む一連のDNA断片についてlacZ遺伝子との融合体を作成し、rpoS依存性プロモーターの位置を確認した。rpoS依存性のkatEプロモーターは、以前報告されていたものと異なる位置にあり、転写開始点の7-8bp上流にσ^<70>およびσ^<38>依存性大腸菌プロモーターと似た配列が-10領域として見い出されたが、σ^<70>依存性プロモーターに見られるような-35領域の配列は確認できなかった。(2)ラン藻Synechocystissp.6803についてシグマ因子群の機能解析を行った結果、sigDおよびsigEの発現が窒素飢餓によって誘導されることが示された。さらに、野生株並びにsigDあるいはsigE破壊株について、窒素飢餓条件で生育した細胞の抽出液を二次元電気泳動法により調べた結果、発現に影響を受ける蛋白質があることが分かった。(3)紅藻および高等植物(シロイヌナズナ、イネ)について葉緑体(プラスチド)RNAポリメラーゼ・シグマ因子をコードする複数個の核遺伝子(sig)の存在を明らかにするとともに、それらの塩基配列(cDNA)を決定した。また、これらが大腸菌のRNAポリメラーゼ・コア酵素に対してシグマ因子活性をもつことを示した。(1)ラン藻Synechococcus sp.7942のrpoD3とrpoD4について大腸菌における過剰発現系を構築し、それぞれの蛋白質の精製を行った。また、同菌より精製したRNAポリメラーゼコア酵素(E_<syn>)を用いることによってin vitroにおけるホロ酵素の再構成と転写特異性について調べた。

いずれのホロ酵素(E_<syn>σ^<D1>,E_<syn>σ^<D3>,E_<syn>σ^<D4>)もSynechococcus PCC7942のrrnA,cpcB1A1P1aおよびrpoD1プロモーターの他、大腸菌のtac,lacUV5,RNAIなどのプロモーターを認識することが分かった。また、プロモーターの中には3つのホロ酵素に対する相性が少し異なることが分かった。このことは、真正細菌のタイプIとタイプIIのσ因子によるプロモーター認識の特異性には重複(Specificity Cros stalk)があることを示している。(2)紅藻(Cyanidium caldarium RK-1)および高等植物(シロイヌナズナ、イネ、タバコ)について葉緑体(プラスチド)RNAポリメラーゼ・シグマ因子をコードする複数個の核遺伝子(sigA,sigB,sigC,sigD,sigE)の存在を明らかにするとともに、それらの塩基配列(cDNA)を決定した。また、これらが大腸菌のRNAポリメラーゼ・コア酵素に対してシグマ因子活性をもつことを示した。A. thalianaのsigについては、RFLPマッピングによりsigAとsigBは染色体Iに、sigCは染色体IIIに位置することを明らかにした。C.caldarium RK-1のsigB,sigCについては、転写レベルにおける光による誘導がかかることを示した。(1)σ^<38>(rpos遺伝子産物)は,大腸菌RNAポリメラーゼのシグマサブユニットであり,定常期(及び浸透圧応答)特異的プロモータから転写を行なう。σ^<38>の4.2領域からC-末端に原子16アミノ酸残基は、腸内細菌の間では保存性が高く,対応するσ^<70>の領域とは保存性が高くない。ことから,この領域かつσ^<38>特異的な材能を持つと推定した。実際この領域を欠失させるとin vivoでの活性が失われることから,この領域をCTE(=carboxy-terminal element)と命名した。CTEを欠失すると高塩濃度下でのin vitroにおけるEσ^<38>和酵素の転写活性かつ低下することが示された。(2)らん藻PCC7942のもつ3つのグループ2シグマ因子遺伝子(rpoD_2,rpoD_3,rpoD_4)について,in vitroにおける転写因子活性を調べた。これらの遺伝子産物をもつ和酵素はいづれもラン藻のプロモーター及び大腸菌の代表的なプロモーターを認識することが分かった。(3)シロイヌナズナより新規の核コードプラスチドシグマ因子の遺伝子:sigD,sigE,sigFの同定と解析を行なった。GFP融合遺伝子を用いた解析によって,葉緑体への局在化かつ示唆された。
「規範の伝搬」による当為的信念の形成についての研究

本研究は、社会規範、特に命令的規範がいかにして生じるのかを明らかにすることが目的であった。経済学や進化生物学ではゲームや戦略の均衡点を規範と定義し、均衡の生じるメカニズムについて検討されてきた。しかし、ゲームの均衡点はあくまで斉一的な行動パターンであり、命令的規範ではない。本研究では、命令的規範が生じるには世代交代と教育の二つが必要であるという仮説を提案した。集団実験の結果、世代交代がある集団のほうが、世代交代がない集団よりも命令的規範が生じることが明らかとなった。これらの結果は、文化進化理論などに対して理論的貢献を持つことが考えれる。本年度は,研究計画を遂行する上で必要な文献収集及び,理論研究を行った。当為的信念の成立過程において,信念の概念的整理と,その数理的なアプローチのための理論的整備を行った。具体的には,信念を他者の行動への予期とし,そしてさらに当為的信念を「他者すべからくこのように行動するだろう」という当為性を含んだ予期であると定義した。そのうえで,予期を確率分布によって表現することで,数理的に信念を扱うための理論枠組みを考案した。ベイズ統計学のアプローチのアナロジーから,他者の行動に対する当為的信念が,他者の行動を予測するための統計モデルによって表現可能であると考察した。これは,他者がどのように行動するかを予測するときに,確率分布とそのパラメータの組を予測の枠組みとし,また事前知識と実際の行動(データ)を使って推論を更新するという学習が行われることを意味する。最終的に,確率分布のパラメータの分布が当為的信念として学習される。またさらに,当為的信念そのものの事前分布として,社会規範を位置づけることが可能であること,情報量規準によってどの予測枠組み(心の理論)が妥当であるかを判断者は選択可能であることなどが考察された。これらの理論研究の成果は関西社会心理学研究会において発表された。また,未発表ではあるが,信念や態度を確率分布として測定可能な方法論の開発を行っている。発表は来年度行う予定である。計画では,当為的信念を測定するためのツール開発を行う予定であったが,その前に概念的・理論的な整備が必要であると判断し,ツール開発は翌年に回すこととしたため。本研究では、当為的規範が生成するメカニズムを検討することが目的であった。仮説は、言語的伝達を伴う教育によって当為的規範が生成する、というものであった。集団のなかで当為的規範がいかにして成立するのかを明らかにするために、集団に世代交代がある条件とない条件で、当為的規範の生成にどのような違いが生じるかを検討するための実験を行った。世代交代がある条件では、言語的な教育が行われるという予測であった。世代交代あり条件では、8人の参加者のうち、最初の4人が1世代目、そして次の世代では1人が交代して、既存の3人と新規参入者1人の4人が集団を形成した。世代交代なし条件では、最初の4人がずっと同じメンバーで課題を行った。四色塗り分け課題を二つの条件で行ったところ、世代あり条件において当為的規範がやや高くなる傾向がみられた。まだサンプルが小さいため、平成29年度も同様の実験を行い、結果の妥当性を検討する。続いて、規範の生成において態度の収斂化が起きているかを検討するための調査を実施した。新しく開発した項目反応モデル(母集団分布の形状をデータから推測することができる、セミパラメトリックな項目反応モデル)によって、政治的態度が中点で収斂化していることが明らかとなった。また、政治的知識が少ない人でその結果が顕著であった。このことから、人々の相互作用によって、態度が収斂化するような「規範の作用」が生まれたことが示唆される。当初の計画通り、集団実験を実施することができた。まだ十分なサンプルを集められていないので、平成29年度も同様の実験を行い、より確かな結果を得ることを目指す。本研究課題のメインの検討事項である、記述的規範から命令的規範がなぜ生じるのかについて、検証を行った。命令的規範が生じるのは、理由を省略した当為的言明(すべき)が教育によって行われるという仮説をたてた。当為は本来「するならばすべき」という意味を持つが、教育においてはその理由が省略され、「すべき」「しなければならない」という命令的な内容のみが伝えられると考えた。そこで世代交代によって教育が生じ、それによって命令的規範が生じる可能性について研究を行った。集団に世代交代がある条件と世代交代がない条件において、命令的規範が成立する程度に違いがあるかどうかを集団実験によって検討した。それぞれの条件で7つの4人集団についてデータを収集した。課題は昨年度と同様、地図を塗り分けるもので、正解があるが複数の戦略が考えられる。そのような状況において特に教育の効果が大きくなるだろうと予想された。実験の結果、予想通り、世代交代がある条件において命令的規範が強く形成されることが明らかとなった。一方で、世代交代がない条件においても一定程度の命令的規範が形成されたことから、本実験の課題のみではとらえられない命令的規範の形成プロセスの存在も示唆された。これらの結果は、政治行動学研究会や日本社会心理学会などで成果を公表した。加えて、政治的態度などのように、日本社会全体で共有されうる規範の形成プロセスについても、統計モデリングを用いて検討を行った。

分布のエントロピーの小ささが収斂化を表す指標であることに注目し、マクロな特徴からミクロなメカニズムを推論する方法論についての可能性を示した。この成果は政治コミュニケーション研究会で発表した。本研究は、社会規範、特に命令的規範がいかにして生じるのかを明らかにすることが目的であった。経済学や進化生物学ではゲームや戦略の均衡点を規範と定義し、均衡の生じるメカニズムについて検討されてきた。しかし、ゲームの均衡点はあくまで斉一的な行動パターンであり、命令的規範ではない。本研究では、命令的規範が生じるには世代交代と教育の二つが必要であるという仮説を提案した。集団実験の結果、世代交代がある集団のほうが、世代交代がない集団よりも命令的規範が生じることが明らかとなった。これらの結果は、文化進化理論などに対して理論的貢献を持つことが考えれる。予定通り,当為的信念を測定するためのツール開発を行う。ただし,当初はIATなどによる測定を予定していたが,現状は確率分布として態度を測定することができる心理統計学的な方法論の開発を行っている。集団規範実験を終えたのち、実験状況を録画したビデオの内容を解析する。録画の解析によって、世代交代がある条件でより言葉を用いた教育が行われており、その結果、当為的規範が成立していることを確かめる。社会心理学当為的信念を測定するためのツール開発を本年度行わなかったため研究計画が順調に進んだため、少額の未使用額が生じた。次年度,その開発を行うための開発費に未使用額を充当する。論文投稿用の費用に充填する
アジア地域市場の形成と競争優位性の構築行動に関する研究

研究の結果から述べると、第1に、アジア地城・国を含めた地域的な対応としてのマルチ・リージョナル構造については、当初、考えていた以上に、アジア地域・国を対象としての地域的な対応が進展しているということである。またアジア地域・国としても、日本、アセアン、中国というように、地域的に核となる経済単位があり、その間にある経済的関係の変化を、日本企業の事業ネットワークの動向と関連づけなければならないということである。アジア地域・国で注目されているのは中国であった。第2に、地域的に競争優位性を構築するということについては、一般的には、グローバルな市場競争に対応する前の段階といわれるが、地域的に規模の経済や範囲の競争力を形成することが、グローバル競争と連結していることを強調しえる。特に、現地資源として、優秀な人的資源を雇用し、戦力化し得るか否かという企業能力や組織風土が注目されるのである。M.E.ポーターの価値連鎖を修正するとすれば、人的資源をより強調した地域戦略経営モデルとなろう。第3に、平成13年度に実施した日本企を対象としたアンケート調査結果から、アジア市場での競争力の向上については、第1位が販売力・マーケティング力、第2位に低コスト・低価格、そして第3位に現地市場に対する情報の収集となった。アジア地域・国との間に国境を超えて企業モデルないしビジネス・モデルを構築するには、リージョナリゼーションを進め、国際分業体制をこの地域で構築することである。地域的な経験の蓄積の差が今後の企業業績に影響してくるし、国内産業基盤をより高度化し、アジア地域・国と国境を超えた国際分業関係を構築することが必要である。国内資源の高度化と地域的特性とを有効に結び付けていくことが戦略的対応として重要である。平成12年4月からの研究計画に従って、2つの視点から研究を進めてきている。1つは、競争優位性を構築する理論的内容に関するものである。グローバル戦略論で地域的(北米、欧州、アジアなど)の発想を活かした見方が、これまでの多国籍企業論や国際経営論でどのように検討されてきたのかということである。他の1つは、日本企業の海外進出とアジア地域・国への投資は、今日のリージョナリゼーションの捉え方と同じなのか、異なるのか、ということである。これらを文献と資料から検討している。具体的には、今日のアジア地域(東アジア、東南アジア)を中心とした動向把握と資料収集のために、平成12年8月6日から8月9日までの4日間、香港を訪問し日本人商工会議所や日本貿易振興会、野村総研などで資料の収集とインタビュー調査を実施した。このような経過から、本年度の研究成果として、中間的であるが、論文名「アジア地域市場における競争優位性の構築行動に関する研究(I)」として、亜細亜大学経営論集第32巻第2号に執筆している(平成13年3月発行予定)。内容は、(1)本論の目的(2)競争優位と地域の位置づけ(3)アセアン自動車産業及び香港の動向(4)地域的競争優位性に関する論点、というものである。この内容をさらに理論的および実際的に充実させることが必要と考えている。理論的には、競争戦略が国の競争優位と関連づけられており、本研究から検討することである。実際的とは、日本企業がアジア地域・国での競争をどのように見ているのかをアンケート調査で明らかにすることである。以上平成13年4月よりこの1年間では、前年度の研究内容を更に発展させるため、計画どおり日本企業のアジア地域・国での事業状況,そして今後についてアンケート調査により把握しようと努めた。「アジア地域・国を中心とした企業活動調査」と題したもので,1000社以上の日本企業に平成13年10月に郵送した。

現在集計中であるが有効回答が189社となっている。産業では、機械・精密機器製造,電気機器製造,輸送用機器製造,ソフト開発・情報サービスなどを中心に検討しているが、アジア地域・国を含めたグローバルな事業展開に影響している理論的なものがあることである。アジア地域・国に関しては、成長市場という特性と共に競争も厳しくなっていることが判った。また本研究では、グローバルな単一市場という見解ではなく,三極ないし四極構造として,地域的に競争優位性を構築する企業行動に焦点を寄せてきた。前年は、理論的にその方向性や議論の内容を見たが、今回の調査データから推察すると、実際的には、産業の性質があるものの,地域的に浸透する経済力があるとみられる。予想したよりも、アジア地域・国も含めたマルチ・リージョナルな対応が有力と考えている。地域統括会社の役割も以前と比較して、重要性を増してきていることはこのような背景があるからであろう。また1997年7月に勃発したアジア金融・経済危機の影響が、輸送用機器,機械・精密機械産業に強く表わされていることである。事業収益の不満足の原因の第1位となっており,他に製造の競争力が欠けていること、需要予測の失敗が挙げられてくる。アジア地域市場という概念を用いてきたが、アジア地域・国と日本企業との関わりは、アジアNIEsから中国に至るまで多様であり、アジア地域で生産の移転が起きていること、優位性のためには、低コスト以外に何を見い出し、創り出すかであろう。平成14年度は、(1)前年度に実施したアンケート調査の分析、(2)平成14年8月5日から8日までの3日間、シンガポールを調査し、日本貿易振興会でのインタビューや日本商工会議所での資料収集、(3)本研究を振り返りながら、今日の時点で、これまで書いたものを取り纏め、研究冊子を発行することであった。先ず、アンケート調査分析では、日本企業1,100社を対象として189社の回答が寄せられたものを、回答会社からみる日本企業のアジア地域・国での事業状況、競争優位性を構築するための要因、今後の地域統括会社の役割、などに分けて書いている(亜細亜大学「経営論集」第38巻第2号平成15年3月発刊予定)。シンガポール調査は、アンケート結果を現地で確認することと、シンガポールを中心としながら、アセアンでの事業構造の変化に注目したものである。その背景には、アンケートにも現れたアジア国・地域の中で中国の重要性である。特に、生産基地として、人件費が上昇するアセアンでの生産の移転が中国に向かうのか、アセアンが新たな対応を図るのかについての関心からである。私見では、業種により中国シフトは当然に起こりうるとみている。生産基地としての条件や市場の成長性、そして本社の戦略が変数とみられる。研究冊子の発行を平成15年1月に行った。「アジア地域市場の形成と競争優位性の構築行動に関する研究」として、内容は、1.序・・本研究の目的と研究計画と実施、2.アジア地域・国における事業ネットの形成、3.地域的競争優位性とその要因、4.アジア地域・国を中心とした企業活動調査、5.結としている。総ページ数は39頁であるが、もう少し内容的に検討が必要と考えている。
シナプス伝達維持におけるアストロサイト・ニューロン間エネルギー共生機構の解明

シナプスにおける細胞外グルコース、アストロサイトのグリコーゲン、およびラクテート輸送が、シナプス伝達維持において担う役割とその貢献度を評価することを目的として、急性脳スライス標本をラットおよびマウスから作製し、延髄孤束核2次ニューロン、小脳プルキンエ・ニューロン、舌下神経核運動ニューロン、海馬CA1錐体ニューロン、扁桃体外側核ニューロンから記録される興奮性ならびに抑制性シナプス伝達に及ぼすモノカルボン酸トランスポーター(MCT)阻害の影響を検討し、以下の5つの新事実を明らかにした。(1)これらのニューロンにおいて、MCT阻害薬alpha-cyano-4-hydroxycinnamic acid, (CHCA)、phloretinならびにD-lactateは興奮性シナプス後電流振幅を50%以上抑制する、(2)ATP依存性Kチャネルを発現するニューロンでは、MCTの阻害はATP依存性Kチャネルの活性化によって過分極を起こす。(3)孤束核ニューロンにおいて、細胞外グルコース除去によるシナプス伝達抑制が外因性ラクテート補給によって減弱し、その効果はCHCAによって消失する。(4)興奮性シナプス伝達に及ぼすCHCAの減弱効果は、低細胞内ATP濃度下に増大し、この増大は細胞内へのATP補給もしくはラクテートの細胞内補給によって消失する。(5)小Kd値グルタミン酸受容体競合的遮断薬gamma-DGGの抑制率をCHCAは有意に増大させたことから、放出グルタミン酸量の減少が生じている。以上の結果は、脳の広範な部位におけるシナプス伝達制御とニューロン興奮性制御にMCTを介したアストロサイトからのエネルギー供給が重要な役割を演じている事実を示すものである。25年度が最終年度であるため、記入しない。シナプスにおける細胞外グルコース、アストロサイトのグリコーゲン、およびラクテート輸送が、シナプス伝達維持において担う役割とその貢献度を評価することを目的として、急性脳スライス標本をラットおよびマウスから作製し、延髄孤束核2次ニューロン、小脳プルキンエ・ニューロン、舌下神経核運動ニューロン、海馬CA1錐体ニューロン、扁桃体外側核ニューロンから記録される興奮性ならびに抑制性シナプス伝達に及ぼすモノカルボン酸トランスポーター(MCT)阻害の影響を検討し部位間で比較した。その結果、(1)これらのニューロンにおいて、MCT阻害薬alpha-cyano-4-hydroxycinnamic acid, (CHCA)、phloretinならびにD-lactateは興奮性シナプス後電流振幅を50%以上抑制する、ならびに、(2)膜電流に対する影響は神経核ごとに異なり、小脳プルキンエ・ニューロンではATP依存性Kチャネルの活性化を介した強い内向き電流を示す、という事実を明らかにした。また、孤束核ニューロンにおいて、細胞外グルコース除去によるシナプス伝達抑制が外因性lactate補給によって減弱すること、そして、その効果がCHCAによって消失することを示した。一方、興奮性シナプス伝達に及ぼすCHCAの減弱効果は、細胞内ATP濃度を減少させることによって増大し、この増大は、細胞内へのATP補給もしくはlactateの細胞内補給によって消失することが明らかとなった。また、Kd値の小さいグルタミン酸受容体競合的遮断薬であるgamma-DGGを用い、CHCAが放出確率を変化させずにグルタミン酸放出量を減少させることを明らかにした。以上の結果は、シナプス近傍におけるMCTが、脳の広範な部位において興奮性シナプス伝達の維持に貢献している事実を示している。主な研究計画はほぼ達成され、シナプス伝達制御におけるMCTの重要性が、実験計画に挙げていたいずれの脳構造においても示された。さらに、CHCAのみならず、phloretinならびにD-lactateなどのMCT阻害作用を示すとされる他の薬物でもほぼ同様のシナプス伝達抑制を確認できた。また、細胞外グルコース濃度の低下の影響、および、細胞内ATP供給の低下の影響、そしてそれらに及ぼすlactate補給の保護効果を実証することができた。

以上、順調に計画が進み、重要な成果が得られた。一方、アストロサイトにおいてグリコーゲンからlactateを生成する過程を酵素阻害薬によって阻害しシナプス伝達に及ぼすその影響を評価する実験は酵素阻害薬の選定と購入に手間取り年度末までには結論を出せなかったが現在進行中である。実験的高血糖症および低酸素症モデル動物からの摘出脳標本を用いた実験は、モデルの作製から脳スライス作製まで連続した実験計画の推進が必要であり、次年度に集中的に行うこととしたため本年度は成果が得られていない。一方、班会議において、CHCAという阻害薬だけではなく分子発現制御を行ってその関与を解析する必要性を指摘され、RNA干渉法等を用いたこれらの脳領域におけるMCTの発現制御実験を進めるべく、準備を開始した。本実験は平成25年度に着手する。平成24年度の研究成果を踏まえ、以下の3つの方向を目指した研究を推進する。1.脳内環境におけるエネルギー供給不全に起因する下記の病態モデルにおけるシナプス伝達のMCT依存性の可塑的変化を評価する。(1)ストレプトゾシン実験的糖尿病ラット、(2)慢性低酸素負荷ラット。2.グリコーゲンからのlactate産生が、低エネルギー状態時におけるアストロサイトからニューロンへのlactate供給によるシナプス伝達維持に必須のプロセスである可能性をグリコーゲン分解酵素ならびにlactate産生酵素の阻害によって検証する。3.阻害薬を用いて証明してきたMCTのシナプス伝達維持における役割を、siRNA導入などの方法を用いた遺伝子発現の制御によりさらに限局的かつ選択的にその機能を抑制し、精密な検証を試みる。以上より、シナプス伝達維持におけるアストロサイトからのlactate供給の意義を明らかにする。25年度が最終年度であるため、記入しない。
植物防御反応における情報伝達系酵素の作用機構

ジャガイモとその疫病菌の系において、宿主の誘導抵抗反応発現に至る情報伝達系に関与すると考えられる諸酵素のうちホスホリパーゼA_2とホスホリパーゼCに着目し、防御反応における役割の解析を試みて次の成果を得た。1.ジャガイモ魂茎の可溶性画分に存在するホスホリパーゼA_2の精製を行い、精製標品の活性について検討した。(1)ジャガイモ魂茎を磨砕・遠心して得た可溶性画分を硫安分画後、DEAE-Sephadex,Butyl Toyopearl、Econo Pac-Qの各カラムクロマトグラフィーにより精製酵素標本品を得た。本酵素の分子量は40kDa、pI値は約4.75と推定され、N末端アミノ酸配列分析の結果と合わせ、本酵素標品はジャガイモの貯蔵タンパク質として知られるパタチンであることが示された。(2)本酵素標品は、ホスホリパーゼA_1活性に比べはるかに高いホスホリパーゼA_2活性を示した。(3)4種のホスファチジルコリンを用いホスホリパーゼA_2活性について基質特異性を調べた結果、2位がリノール酸であるものに対する活性が最も高く、細胞膜からのリノール酸の遊離に本酵素が働く可能性が示唆された。2.ジャガイモ懸濁培養細胞の膜画分に認められるイノシトールリン脂質特異的ホスホリパーゼC活性について検討した。(1)Ca^<2+>存在下で本酵素活性は認められ、pH6.0とpH8.0において高い活性を示した。(2)GTP結合蛋白質の調節因子として知られるmastoparanは本酵素活性を増大させ、本活性はGTP結合蛋白質の制御を受けている可能性が示唆された。(3)疫病菌菌体壁エリシターで処理した培養細胞から膜画分を調製し、ホスホリパーゼC活性を経時的に測定した結果、処理後一時的な活性の増大が認められ、誘導抵抗反応の情報伝達系にイノシトールリン脂質特異的ホスホリパーゼCが関与することが示された。
Ｗａｒｂｕｒｇ効果を標的とした腫瘍血管新生因子ＣＣＮ２遺伝子発現制御の試み

本研究はWarburg効果を標的とした癌治療戦略を考える上で腫瘍血管新生因子CCN2の低酸素下遺伝子発現機構における解糖系酵素GAPDHの分子背景(発現パターン,活性化機構)および病理学的意義の解明を目的とした。本研究により、GAPDHは低酸素下でccn2 mRNAの3'側非翻訳領域に結合してRNAの安定性を制御していることが判明した。このレドックス制御は低酸素下ccn2遺伝子発現制御に重要な役割を果たしている。本研究はWarburg効果を標的とした癌治療戦略を考える上で腫瘍血管新生因子CCN2の低酸素下遺伝子発現機構における解糖系酵素GAPDHの分子背景(発現パターン,活性化機構)および病理学的意義の解明を目的としている。研究実施計画としては平成24年度は癌腫(腺癌、軟骨肉腫)および血管内皮細胞株における各GAPDH発現の確認と低酸素下での細胞内局在,および動態の確認を目指しており、具体的には1)各種癌腫におけるGAPDHの細胞内局在と低酸素下発現変動の確認2)ヒト軟骨肉腫細胞株におけるGAPDH細胞内局在および動態変動によるCCN2発現変化の確認3)ヒト軟骨肉腫細胞株におけるGAPDH分子のknockdownを計画していた。現在、ヒト軟骨肉腫細胞株と腺癌でCCN2発現変化に伴うGAPDHの発現を確認中であり、同時にGAPDH分子のknockdownを実施中である。また、平成25年度以降の研究実施計画では各種癌腫におけるGAPDH分子のknockdownによる機能解析および当該分子を標的としたCCN2発現調節の可否と癌腫におけるGAPDH阻害剤の抗癌剤としての可能性を挙げていた。4) GAPDH分子のknockdown細胞株のにおけるccn2 mRNA安定性検証した後、5)癌腫におけるGAPDH阻害剤あるいはsiRNAの抗癌剤としての可能性を探索する。以上のGAPDH単独阻害による抗癌作用の検討と同時に,既存の癌腫治療(例えば白金系抗癌剤,放射線照射など)による抗癌作用との比較や併用療法による効果増強,薬剤もしくは照射量減量の可能性などを探る。研究実施計画としては平成24年度は癌腫(腺癌、軟骨肉腫)および血管内皮細胞株における各GAPDH発現の確認と低酸素下での細胞内局在,および動態の確認を目指した。具体的には1)各種癌腫におけるGAPDHの細胞内局在と低酸素下発現変動の確認2)ヒト軟骨肉腫細胞株におけるGAPDH細胞内局在および動態変動によるCCN2発現変化の確認3)ヒト軟骨肉腫細胞株におけるGAPDH分子のknockdownを計画した。ヒト軟骨肉腫細胞株と腺癌でCCN2発現変化に伴うGAPDHの発現を確認し、同時にGAPDH分子のknockdownも併せて行なった。また、平成25年度以降では、各種癌腫におけるGAPDH分子のknockdownによる機能解析および当該分子を標的としたCCN2発現調節の可否と癌腫におけるGAPDH阻害剤の抗癌剤としての可能性を挙げていた。4) GAPDH分子のknockdown細胞株のにおけるccn2 mRNA安定性検証した後、5)癌腫におけるGAPDH阻害剤あるいはsiRNAの抗癌剤としての可能性を探索した。以上のGAPDH単独阻害による抗癌作用の検討と同時に,既存の癌腫治療(例えば白金系抗癌剤,放射線照射など)による抗癌作用との比較や併用療法による効果増強,薬剤もしくは照射量減量の可能性などを探索した。

口腔外科ヒト軟骨肉腫細胞株でCCN2発現変化に伴うGAPDHの発現を確認中であったが、軟骨肉腫細胞の脱分化などにより、CCN2発現が一定でなく、またGAPDH分子のknockdownを実施したところ、細胞死などにより資料回収に難渋した。このためCCN2高発現の腺癌細胞MDA231に変更してGAPDH分子のknockdownを行い、CCN2発現の確認を行う方向で修正している。平成24年度は癌腫(腺癌、軟骨肉腫)および血管内皮細胞株における各GAPDH発現の確認と低酸素下での細胞内局在,および動態の確認を目指しており、具体的には1)各種癌腫におけるGAPDHの細胞内局在と低酸素下発現変動の確認2)ヒト軟骨肉腫細胞株におけるGAPDH細胞内局在および動態変動によるCCN2発現変化の確認3)ヒト軟骨肉腫細胞株におけるGAPDH分子のknockdownを計画していた。現在、ヒト軟骨肉腫細胞株と腺癌でCCN2発現変化に伴うGAPDHの発現を確認中であったが、ヒト軟骨肉腫細胞株の継代数が増大しており、リクローニングを行っていた。安定した培養が得られなかったため腺癌の細胞株MDA231を使用し、実験に供してる。その後の実験であるGAPDH分子のknockdownもこのMDA231を使用して実験している。CCN2高発現の腺癌細胞に変更してGAPDH分子のknockdownを行い、CCN2発現の確認を行う方向で修正している。GAPDH阻害剤によるCCN2発現変化も確認した後、既存の癌腫治療(例えば白金系抗癌剤,放射線照射など)による抗癌作用との比較や併用療法による効果増強,薬剤もしくは照射量減量の可能性などを探っていく予定である。平成25年度以降の研究実施計画では各種癌腫におけるGAPDH分子のknockdownによる機能解析および当該分子を標的としたCCN2発現調節の可否と癌腫におけるGAPDH阻害剤の抗癌剤としての可能性を挙げている。具体的には1)GAPDH分子のknockdown細胞株のにおけるccn2 mRNA安定性検証した後、2)癌腫におけるGAPDH阻害剤あるいはsiRNAの抗癌剤としての可能性を探索する。以上のGAPDH単独阻害による抗癌作用の検討と同時に,既存の癌腫治療(例えば白金系抗癌剤,放射線照射など)による抗癌作用との比較や併用療法による効果増強,薬剤もしくは照射量減量の可能性などを探る。研究計画に遅れが生じ、次段階で必要な物品確定が困難であった。現在、研究計画にもあるように、細胞種を変更して実験推進しており、遅れを取り戻せると思われる。それに伴い必要物品の項目も明らかにある予定である。細胞種変更により、今後の実験計画は従来細胞で行う予定であった実験をそのまま変更細胞に当てはめる予定である。実験自体の変更はないので、実験計画通りで大きな変更はしない。
マイクロレンズ追尾観測網による太陽系外地球型惑星の探索

世界的なマイクロレンズ観測網により、マイクロレンズ事象の追尾観測を実施した。MOA-2007-BLG-192Lb,MOA-2008-BLG-310Lb、MOA-2009-BLG-319Lbなど新たな惑星を発見した。一方、これまで発見された惑星事象の分布解析から、海王星に似た低温の低質量惑星が多数存在することを突き止めた。副産物として、B&C望遠鏡の空き時間を活用した新しいTransit Timing Variations(TTV)法による太陽系外惑星の探索を実施し、WASP-5の第2の惑星の存在に制限を付けたことがあげられる。平成20年度も引き続き、マウントジョン天文台の61cm望遠鏡、南アフリカの1.4m望遠鏡(IRSF)、その他の世界的な観測網と連携して銀河中心のマイクロレンズ事象の追尾観測を実施した。今シーズンの銀河中心のマイクロレンズ事象からは、惑星発見の確率が高い高増光率の事象や変位の観測された事象が20以上あった。現在2007年以前のデータも含めて、鋭意解析を行いつつある。これらのうち、OGLE 2005-BLG-71とMOA 2007-BLG-400からは、低質量のM型矮星に付随する木星質量以上の巨大惑星が発見された。今後こうした惑星の発見が続けば、惑星形成モデルに重要な制限を与えることが期待される。2008年のデータからも、すでに複数の惑星候補が見つかっており、解析・論文発表の準備が進んでいる。また、モンテカルロシミュレーションを実施し、2006年の高増光率事象の観測から惑星の検出効率を求め、惑星の存在確率に制限を課することに成功した。まだ、事象の数が少なく、モデルとの比較は難しいが、今後統計が増えるに従い、よりきつい制限をつけることが可能となることが期待される。これらの成果は、論文のほか1月にパリで行われたマイクロレンズ国際会議、天文学会・物理学会などで発表している。また、データ解析のための計算機を強化する一方、観測者の負担を軽減してするため、遠隔モニター可能な気象観測機器などを導入して、今後遠隔操作による観測を可能にするための準備を開始した。平成21年度は、マイクロレンズサーベイを行っているグループのうち、OGLEグループが新カメラへの移行作業のためほとんど観測が無く、MOA 1.8m望遠鏡によるアラート(マイクロレンズ事象)563イベントの中から、惑星の発見される可能性の高いイベント(高増光率、アノーマリなど)を選んで世界的な観測網による追尾観測を実施した。このうち、4個の事象で惑星と思われる変位が観測され、解析が進んでいる。このうち、MOA 2009-BLG-266は、地球質量の20倍程度のスーパーアースと考えられ、リアルタイム解析によって変位が発見されて有効な追尾観測に成功した点でも特筆されるイベントである。また、過去のイベントの解析も精力的に実施され、OGLE 2005-BLG-071で発見されたM型矮星に付随する木星質量の3倍もの巨大惑星、OGLE 2007-BLG-368に発見されたスーパーアースなどが特筆される。さらに、惑星の発券数の増大につれて、それらの統計解析にもとづいて惑星形成理論と比較しようという試みも始まっている。これまでのところ、我々が主として観測しているM型矮星の周りには、予想以上に海王星質量程度の氷惑星ないしスーパーアースが多い様である。これらの研究成果は、日本天文学会、ニュージーランド・オークランドで行われたマイクロレンズ国際会議、国立天文台で行われた系外惑星大研究会(招待講演)の他、査読付き学術雑誌に発表している。さらに、今後地球型惑星発見に向けて、世界のマイクロレンズ関係者を集めた研究会などを実施した。引き続き、ニュージーランド・マウントジョン天文台の61cm望遠鏡(B&C)、南アフリカ天文台の1.3m赤外望遠鏡(IRSF)を使ったマイクロレンズ追尾観測を実施した。特に、MOA II 1.8m望遠鏡によるマイクロレンズサーベイとリアルタイム解析と密接に連携し、惑星発見の可能性の高い高増光率事象や惑星によると思われる変位(アノーマリー)が検出された事象を集中的に観測した。特に、IRSFは赤外線観測の特性を生かして、大口径望遠鏡の補償光学系などによる追尾観測との橋渡しとして活躍した。これらの望遠鏡による観測と、他の追尾観測グループによる観測を合わせて、今シーズンは4個の惑星候補事象が発見され、詳細な解析を実施中である。また、昨年度までの観測で得られたデータの解析も進み、MOA-2009-BLG-319事象に土星よりやや小さな質量の惑星が発見された。これらの追尾観測の合間に、副産物としてトランジット惑星WASP-5bの観測を実施した。

TTV (Transit Timing Variation)の解析を行い、もう一つの惑星の存在に制限を付けることに成功した。また、こうした観測と平行して、将来の遠隔観測に備えた全天カメラなどの環境モニターを整備し、ネットワークを通じて日本から状況をモニターできる様にした。こうした研究成果は、マイクロレンズ国際会議や学会などの他、まとまったものから順次学術雑誌に投稿している。
酸性雨の岩石鉱物に与える影響に関する実験的研究-炭酸,硫酸,硝酸,塩酸を用いて-

酸性雨の岩石鉱物への影響について検討するために、石材として利用されている岡山県笠岡市北木島産花崗岩、高知県室戸市室戸岬産ハンレイ岩、および溶脱元素の移動、濃集を詳細に検討するために、これら岩石中の主な造岩鉱物である、カンラン石、単斜輝石、黒雲母を対象に人工風化実験を行った。装置は一部改良したソックスレー抽出器を用い、人工酸性雨として、蒸留水、pH=3あるいは4の硫酸、硝酸、塩酸、そして弱酸性溶液によっても影響されるという検討結果から、大気中の二酸化炭素と平衡にある炭酸水を考慮した飽和炭酸水を用い、55°Cで、研究期間中実験によっては850日近く行っている。対象とした花崗岩の主な構成鉱物は、石英、斜長石、アルカリ長石、黒雲母で、ハンレイ岩のそれは、カンラン石、斜長石、単斜輝石であった。定期的に採取した試料溶液は、主成分と微量成分についてICP、ICP-MS、イオンクロマトグラフによって分析した。また岩石鉱物試料の表面の形態や化学組成を、SEM、EPMA、顕微鏡によって検討した。変質生成物については、岩石鉱物表面からハンドピッキングにより採取し、XRD、微小部X線回折装置で検討した。岩石を対象とした研究では、試料溶液中の種々元素のモル数と、はじめにソックスレー抽出器の抽出部に入れた岩石試料中に存在していた種々元素のモル数との比は、実験時間の増加に伴って変化した。このモル比から、花崗岩では、斜長石と黒雲母が、ハンレイ岩では、カンラン石と斜長石が酸性溶液によって風化変質を受けやすいことがわかった。岩石試料表面に見られる鉱物は、酸溶液によって変質し、黒雲母の表面の一部には雲母粘土鉱物やバーミキュライトが、斜長石ではスメクタイトやギブサイトが、カンラン石ではスメクタイト、イライト、緑泥石が二次生成物として認められた。本年度は、特に炭酸水での風化実験を行うための純水とCO_2を混合する装置の開発、ソックスレー抽出器の改良、そしてハンレイ岩質の岩石を対象にした酸性雨の影響についての実験的検討を行った。ここでは、主にハンレイ岩の人工風化実験により得られた知見を報告する。1.天然での環境に近い開放系での研究を行うために、ソックスレー抽出器を一部改良した装置を用い、55°Cに保ったこの抽出部に、片側を研磨した、約50個の室戸岬産ハンレイ岩の岩石片(10x9x5mm大)を入れ、pH=4の硝酸、塩酸、硫酸および蒸留水の4種溶液を抽出器上部より滴下し実験を行った。なお、炭酸水を使用した実験は現在準備中である。2.ソックスレー抽出器中に入れた岩石片、およびこれと反応した溶液は定期的にサンプリングし検討した。カンラン石、単斜輝石、斜長石などからなるハンレイ岩表面は、酸溶液により溶解し、その程度は酸溶液種によって異なり、硝酸溶液はカンラン石を、硫酸溶液は斜長石をそれぞれ選択的に溶解した。3.Feを濃集したスメクタイトと何らかの混合層鉱物、およびAlに富むアモルファスな二次生成物を特にカンラン石表面上で認めた。4.採取したサンプル溶液には、上述した研究結果と調和的に、カンラン石あるいは斜長石に由来するとされる、Fe,Mg,Ca,NaおよびZn,Ni,Scなどの溶脱が顕著に認められた。以上の結果は、今後予想される地球環境の変化に対応する際の基礎的なデータとなるものと期待される。

なお、2年以上続けて行った岡山県北木島産花崗岩に対する同様な人工風化実験についての報告は、現在印刷中なので省略した。本年度は、1.昨年度からの継続で、ハンレイ岩の酸性雨の影響に関する検討、2.大気中の二酸化炭素と平衡にある炭酸水による岩石鉱物に与える影響を検討するために、花崗岩およびハンレイ岩を対象に、炭酸水を用いた人工風化実験を行った。1および2の実験はいずれも天然での環境に近い開放系で行うため、ソックスレー抽出器を一部改良した装置を用いた。55°Cに保った抽出部に、1では、片側を研磨した約50個のハンレイ岩の岩石片(10x9x5mm大)を入れ、pH=4の硝酸、塩酸、硫酸および蒸留水の4種溶液を上部から滴下し行っている。2では同様に花崗岩とハンレイ岩をそれぞれ抽出器の抽出部に入れ、二酸化炭素を飽和した炭酸水で風化実験を開始した。これまで行った実験で得られた知見はそれぞれ以下の通りである。1.今年度は特にソックスレー抽出器中に入れた780日間処理した岩石片について、SEM像による表面観察と、主構成鉱物の表面に生成した変質生成物についてXRDで検討した。SEM像による観察では、単斜輝石についてはどの酸溶液でもほとんど変化は認められなかったが、斜長石表面では、クラックや劈開に沿っていくらかの溶解が認められた。カンラン石表面では溶解が他の鉱物に比べ顕著であった。また、カンラン石および斜長石表面には、鉄あるいはAIに富む不定形の変質生成物が認められた。これは、昨年度報告したFeを濃集したスメクタイトと何らかの混合層鉱物、およびAIに富むアモルファスな二次生成物の成長を示唆するものであった。3種酸溶液で処理したカンラン石、斜長石の表面に認められた変質生成物のXRDパターンは、イライト、スメクタイト、緑泥石の存在を示した。2.炭酸水を用いた実験は開始して間もないため、この詳細な結果、および塩酸、硫酸、硝酸で処理したデータとの比較検討結果を次回に報告する予定である。昨年度に引き続いて、ソックスレー抽出器を一部改良した装置を用い、主に、1.pH4の酸溶液による個々の鉱物に与える影響に関する研究、2.飽和炭酸水による岩石に与える影響に関する研究を行った。得られた知見をそれぞれ以下に示す。1.溶脱元素の挙動、変質生成物の検討を詳細に行うために、これまで行っている花崗岩、ハンレイ岩を対象とした実験に加えて、これら岩石を構成する個々の鉱物、カンラン石、単斜輝石、黒雲母を対象に、pH4の硫酸、硝酸、塩酸による人工風化実験をこれまで560日間行っている。実験の条件はこれまでの研究と同様である。これまでのところ、これら3種鉱物のうちカンラン石の変質が最も大きく、黒雲母の変質はほとんど認められなかった。どの鉱物に対しても、硫酸溶液の影響が最も大きいことがわかった。2.昨年度末からこれまで368日間、二酸化炭素を飽和した炭酸水が、ハンレイ岩、花崗岩質岩石に与える影響について、継続的に検討を行っている。温度および人工酸性雨の流速などの実験条件はこれまでの研究と同様である。このうちハンレイ岩について若干の検討を行った。鉱物表面および溶脱元素の研究結果は、炭酸水による影響の方が、蒸留水に比べ大きいことを示していた。ハンレイ岩中の鉱物のうち、炭酸水によって斜長石、カンラン石が影響を受けやすく、斜長石表面の(Na+Ca+K)/(Si+Al)比、カンラン石表面の(Mg+Fe)/Si比は、実験時間の増加に伴って減少した。抽出液中に溶脱した元素の多くは、蒸留水に比べ溶脱が顕著であるが、Ca, Mg, Mn, Sr, Feは少なくなっている。これらの元素は、溶脱後すぐに炭酸塩あるいは褐鉄鉱として鉱物表面などに沈殿したためと推定した。
名詞句「NPのNP」における意味構造の推定

日本語文では、二つの名詞句を「の」で結合した「太郎の本」や「住民の反対」のような名詞句が頻繁に現れる.この名詞句「NP_1のNP_2」の意味構造を推定することは、自然言語理解にとって重要なテーマであり,また,機械翻訳においても「NP_1のNP_2」をどのような名詞句に翻訳するかを決定する際に重要となる。本研究では,以下のことを行なった。1.名詞句「NP_1のNP_2」の統語構造から一意に意味構造を得ることができるように,名詞句の統語的・意味的特徴を考察し,名詞句の統語範疇を5つに細分し,細分された統語範疇に基づいた統語規則と,それに対応する型論理式への翻訳規則を与えた.2.上記の統語規則と翻訳規則に基づいて,名詞句「NP_1のNP_2」を解析することにより,この名詞句の意味構造の候補が得られる.これを論理的な原理に基づいた意味処理で絞り込むために,どのような知識が有効であり,これらをどのようにして収集するか(国語辞典からの自動抽出などの可能性)を考察した.3.上記統語規則および翻訳規則の妥当性を検証するための基礎データとして,現有の機械可読のデータから名詞句「NP_1のNP_2」を抽出するとともに,統語規則の確率文法化のための標本集合作成の準備を行なった.日本語文では、二つの名詞句を「の」で結合した「太郎の本」や「住民の反対」のような名詞句が頻繁に現れる.この名詞句「NP_1のNP_2」の意味構造を推定することは、自然言語理解にとって重要なテーマであり,また,機械翻訳においても「NP_1のNP_2」をどのような名詞句に翻訳するかを決定する際に重要となる。1.名詞句「NP_1のNP_2」の統語構造から一意に意味構造を得ることができるように,名詞句の統語的・意味的特徴を考察し,名詞句の統語範疇を5つに細分し,細分された統語範疇に基づいた統語規則と,それに対応する型論理式への翻訳規則を与えた.2.上記の統語規則と翻訳規則に基づいて,名詞句「NP_1のNP_2」を解析することにより,この名詞句の意味構造の候補が得られる.これを論理的な原理に基づいた意味処理で絞り込むために,どのような知識が有効であり,これらをどのようにして収集するか(国語辞典からの自動抽出などの可能性)を考察した.3.上記統語規則および翻訳規則の妥当性を検証するための基礎データとして,現有の機械可読のデータから名詞句「NP_1のNP_2」を抽出するとともに,統語規則の確率文法化のための標本集合作成の準備を行なった.
中空球状ナノカーボンのプラズマ合成技術の開発と分子吸蔵効果の実験的検証

本研究では、中空球状など様々な形状を有するナノカーボン材料の直流アーク放電プラズマ合成技術の開発とその生成メカニズムの解明を行うとともに、それらの原子・分子吸着特性を明らかにすることを目的として研究を行った。主な研究成果としては、中空構造を有するナノカーボン材料の生成メカニズムを明らかにし、ワンステップ直流アーク放電によるアミノ基修飾ナノ微粒子の合成およびコア/シェル構造制御が可能であることを示すとともに、アミノ基修飾金属ナノ微粒子を用いた液中銅イオンの高選択・高感度検出および有機色素の高速脱色プロセスに関する研究を実施した。研究成果は学術論文8編および国内・国際会議24件に発表を行った。本研究では、直流アーク放電による中空球状ナノカーボン微粒子のプラズマ合成技術の開発とその生成メカニズムの物理的解明を行うとともに、ナノカーボン微粒子の分子ガス吸蔵効果およびセシウム等の金属イオン等の吸着効果を実験的に明らかにすることを目的としている。平成28年度では、グラファイト層で被覆された各種形状のナノ微粒子の生成及び構造制御、さらにセシウムや銅イオンなどの特定金属イオンの吸着技術に関する研究を実施した。平成28年度の主な研究成果は以下の通りである。1.直流アーク放電による中空球状ナノカーボン微粒子の作製と生成メカニズムの解明:電極金属材料として銅や銀を用いた場合にのみ、中空状カーボンナノカプセルが作製できることを実験的に示し、それらの生成メカニズムの解明を行った。金属原子の熱膨張係数が大きいため、冷却時にコア微粒子が収縮し、被覆したグラファイト層が内向きの圧力によって破断し、その結果コア原子が放出されるモデルを提唱した。2.ナノカーボン微粒子の分子吸蔵効果の検証:ガス吸蔵特性を有するマグネシウムなどを炭素電極に混入してグラファイト被覆ナノ微粒子の合成を試みたが、マグネシウムの融点が低いため、中空球状ナノカーボン微粒子の形成には至っておらず、29年度も継続して行う。3.カーボンナノ微粒子を用いた金属イオンの吸着特性の評価:電解溶液中のセシウムあるいは種々の重金属イオンのナノ微粒子による吸着除去実験を行った。セシウムイオンの除去では、プルシアンブルー粉末を磁気ナノ微粒子表面に化学的に固定化することにより極めて良好なセシウム除去特性を有することを報告した。またワンステップDCアーク放電によるアミノ基表面修飾したナノ微粒子の作製技術を開発し、研究成果を報告した。上記の研究で得られた成果は、国際的に評価の高い学術論文に5編、国際会議、国内学会に12件発表を行った。当初の研究計画に示した実験項目のうち、1.直流アーク放電による中空球状ナノカーボン微粒子の作製と生成メカニズムの解明については、種々の金属をコア材料とした実験を行うことにより、それらの構造制御や生成メカニズムを明らかにし、当初の目標をほぼ達成している。それらの研究成果はNanotechnology(IF=3.57)に発表した。また、2.ナノカーボン微粒子の分子吸蔵効果の検証については、当初計画したガス分子吸着材を炭素電極に混入して中空球状ナノ微粒子の合成を試みたが、金属材料の融点が低いため、中空状ナノ微粒子の形成には至っていない。しかしながら、様々な融点を有する金属材料を用いたナノ微粒子作製実験の結果より、銅や銀を用いた場合には中空状ナノ微粒子、鉄やニッケルなどの磁性体や金を用いた場合にはグラファイト被覆ナノ微粒子構造となることを実験的に検証し、Nanotechnologyに報告した。なお、分子ガスの吸蔵実験については、29年度も継続して行う計画である。3.カーボンナノ微粒子を用いた金属イオンの吸着特性の評価については、電解溶液中のセシウムイオン除去実験においてプルシアン・ブルー粉末を磁気ナノ微粒子表面に固定化することにより極めて良好なセシウム除去特性を確認した。また、銅イオン検出実験では、金ナノ微粒子の表面プラズモン特性を利用した検出法を採用することにより、これまで報告された結果よりも低濃度の銅イオンの検出に成功しており、現在論文投稿中である。またワンステップでナノ微粒子の表面修飾を行うアーク放電法を開発し、各種ナノ微粒子の作製に成功した。これらの成果は、CarbonおよびAppl. Surf. Sci.に報告している。以上のように、当初の研究目標をほぼ達成することができ、学術論文に5件、国内外の学会に12件発表を行うなど、概ね順調に進展していると判断している。本研究では、様々な形状を有するカーボン被覆ナノ微粒子の直流アーク放電プラズマ合成技術の開発とその生成メカニズムの物理的解明を行うとともに、ナノカーボン微粒子の分子吸着特性およびセシウム等の金属イオン等の吸着効果を実験的に明らかにすることを目的として実験を行った。初年度では、主に中空ナノ構造を有するナノカーボン材料の作製および合成メカニズムを明らかにするとともに、セシウムイオンの吸着除去に関する研究を行った。最終年度では、それらの研究成果を発展させ、グラファイト層で被覆された各種形状の金属ナノ微粒子の合成及び構造制御、液中銅イオンの吸着技術および有機色素分子の脱色反応などに関する研究を実施した。主な成果は以下の通りである。1.ワンステップ直流アーク放電法によるアミノ基修飾ナノ微粒子の作製と生成メカニズムの解明:背景ガスとしてヘリウムガスにアンモニアガスを微量添加することで、NHあるいはNH2分子を修飾したカーボン被覆金属ナノ微粒子のワンステップ合成に成功し、その合成メカニズムを明らかにした。2.アミノ基修飾金ナノ微粒子を用いた液中銅イオンの高感度検出:金をコア金属として用いたアミノ基修飾カーボン被覆金ナノ微粒子の作製を行い、表面プラズモン効果を利用した液中銅イオンの選択的高感度検出に関する成果を報告した。