hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歪エネルギー駆動による超微細Cu配線の結晶粒粗大化プロセス開発

線幅30nm以下の超微細Cu配線の信頼性を向上させることは、ULSIの性能向上に必須の課題となっている。そのためにはCu配線の抵抗率を下げ、かつエレクトロマイグレーション耐性を上げることが必要であり、それはCu配線を構成するCu多結晶粒を一様に粗大化することで実現できる。ところが、LSI中の極微細配線という制限のために、そのプロセス開発は未だに成功していない。最近、茨城大の大貫らにより、Cu配線のめっきプロセスにおける電解液・アノード純度を上げ、かつ添加剤の量を極小化することにより、大幅な粒径向上が実現された。これは銅極細配線における粒成長を阻害する不純物のピン止め効果がきわめて重要であることを示している。本研究は、この不純物効果を再現するため、フェーズフィールド法による計算機実験を行った。さらに、同じ系に応力を付加した場合に、付加しない場合と比べて粒径粗大化の効果があるのかどうかについても計算した。初期配置として、平均粒径(アニール前の平均粒径)が実験値40 nmになるように、ボロノイ分割で粒子の区画を分け、区画ごとに粒子の方位を乱数で割り振る。「粒界」と決めた区画に対して、ある割合で「ピン止めする区画」を決める。この割合をimpurity xx%と表わす。「ピン止めする区画」については、フェーズフィールド(結晶度)φの時間変化がないものとする。Impurity 25 %と0 %の計算結果を比較すると、不純物のピン止め効果により粒成長の阻害が見られた。実際に作成した極細銅配線のTEM断面観察と比較すると、Impurity 25 %の結果は従来プロセスの断面観察結果、Impurity 0 %の結果は電解液を高純度化し、添加剤を通常の10分の1まで減らした試料の断面観察結果と符合した。また、系に応力を付加することによる粒径粗大化の効果が認められた。Kobayashi-Warrenらのフェーズフィールドφと結晶方位場θを用いた多結晶体に対するモデルを使用した。系は縦150 nm x横1200 nmの2次元とした。初期配置として、アニール前の平均粒径が実験値40 nmになるように、ボロノイ分割で粒子の区画を分け、区画ごとに粒子の方位θを乱数で割り振る。フェーズフィールのパラメーターφは、粒界0、粒内1とする。「粒界」と決めた区画に対して、乱数を振って、ある割合で「ピン止めする区画」を決める。計算の結果、不純物のピン止め効果により粒成長の阻害が見られた。実際に作成した極細銅配線のTEM断面観察と比較すると、Impurity 25 %の結果は従来プロセスの断面観察結果、Impurity 5 %の結果は電解液を高純度化し、添加剤を通常の10分の1まで減らした試料の断面観察結果と符合した。フェーズフィールド法によるシミュレーションを用いて、銅極細配線における粒成長を阻害する不純物のピン止め効果を再現できた。これは、Cu配線のめっきプロセスにおける電解液・アノード純度を上げ、かつ添加剤の量を極小化することにより、大幅な粒径向上が実現された茨城大の大貫らの実験結果を合理的に説明できるモデルを構築できたことを意味する。さらに、初期粒径の微細化のアニール後の最終粒径に及ぼす効果や、アニールプロセスの最適化などについて、詳細な計算機実験を遂行できるようになり、Cu粒径のさらなる粗大化に道を開いた。本研究グループでは、Cu配線のめっきプロセスにおける電解液・アノード純度を上げ、かつ添加剤の量を極小化することにより、大幅な粒径向上を実現した。昨年度の研究では、フェーズフィールド法による計算機実験を行い、この不純物効果を再現することに成功した。本年度は、これらの研究成果を国際会議において発表するとともに学術雑誌に掲載した。

さらに、昨年度の計算モデルを改良して一様に応力を加えた影響の解析を可能とし、外部から一様応力を印加することによって、さらなる粒径増大が実現できるのかをシミュレートして検討した。計算の結果、ピン止め不純物が粒界領域に占める割合が0, 1, 5, 25, 50, 75, 100%のすべての場合に対して、一様応力を印加したことによって、最終粒径が応力を印加しなかった場合よりも増大することを確認した。特に不純物濃度が50%以上と高い場合、増大の度合いは2030%に達した。以上の結果は、配線を電気めっきで作成後にアニールする際に一様応力を印加することで、さらなる粒径増大を可能とすることを示している。フェーズフィールド法によるシミュレーションを用いて、銅極細配線における粒成長を阻害する不純物のピン止め効果を再現できた昨年度の成果にさらに加えて、一様応力を印加したことによって、最終粒径が応力を印加しなかった場合よりも増大することを確認した。この成果は、Cu配線のめっきプロセスにおいて高純度電解液およびアノードを用い、かつ添加剤の量を最適化することにさらに加えて、配線を作成後にアニールする際に一様応力を印加することで、さらなる粒径増大を実現できることを示している。また、初期粒径の微細化のアニール後の最終粒径に及ぼす効果や、アニールプロセスの最適化などについて、詳細な計算機実験を遂行できるようになり、Cu粒径のさらなる粗大化に道を開いた。線幅30nm以下の超微細Cu配線の信頼性を向上させることは、ULSIの性能向上に必須の課題となっている。そのためにはCu配線の抵抗率を下げ、かつエレクトロマイグレーション耐性を上げることが必要であり、それはCu配線を構成するCu多結晶粒を一様に粗大化することで実現できる。ところが、LSI中の極微細配線という制限のために、そのプロセス開発は未だに成功していない。最近、茨城大の大貫らにより、Cu配線のめっきプロセスにおける電解液・アノード純度を上げ、かつ添加剤の量を極小化することにより、大幅な粒径向上が実現された。これは銅極細配線における粒成長を阻害する不純物のピン止め効果がきわめて重要であることを示している。本研究は、この不純物効果を再現するため、フェーズフィールド法による計算機実験を行った。さらに、同じ系に応力を付加した場合に、付加しない場合と比べて粒径粗大化の効果があるのかどうかについても計算した。初期配置として、平均粒径(アニール前の平均粒径)が実験値40 nmになるように、ボロノイ分割で粒子の区画を分け、区画ごとに粒子の方位を乱数で割り振る。「粒界」と決めた区画に対して、ある割合で「ピン止めする区画」を決める。この割合をimpurity xx%と表わす。「ピン止めする区画」については、フェーズフィールド(結晶度)φの時間変化がないものとする。Impurity 25 %と0 %の計算結果を比較すると、不純物のピン止め効果により粒成長の阻害が見られた。実際に作成した極細銅配線のTEM断面観察と比較すると、Impurity 25 %の結果は従来プロセスの断面観察結果、Impurity 0 %の結果は電解液を高純度化し、添加剤を通常の10分の1まで減らした試料の断面観察結果と符合した。また、系に応力を付加することによる粒径粗大化の効果が認められた。
子どもの予防接種に関する親への意思決定支援策の開発；夫婦の意思疎通に着目して

子どもが予防接種を受けるかどうかは親の意思決定に委ねられており、親が任意接種についての情報を探す、医療機関に問い合わせるという行動を自ら起こさないと接種できないという特徴がある。日本は、先進国の中で未接種・接種のタイミングが遅れることにより、予防できる疾患に感染した子どもの後遺症・死亡例が多く、改善が喫緊の課題である。その背景には親への情報提供・意思決定への支援体制の不備がある。予防接種制度が複雑化する中、親の意思決定を支援する効果的なシステムの構築が急がれる。本研究の目的は、子どもの予防接種に関する親の意思決定支援策を構築することである。初年度は、国内外の文献レビューを行い、意思決定支援ツール(Decision Aid)の適応可能性を検討した。意思決定支援ツールには一人用と二人用の2種類があり、保護者一人で意思決定する場合にも配慮し、2種類を作成する。日本は、定期接種と自己負担のある任意接種が併存するという諸外国にはない制度がある。このような日本特有の制度および意思決定に影響を及ぼす文化的・心理社会的な背景を考慮した更なる検討が必要である。その他、Ottawa Decision Support Tutorialを受講し、昨年度に続きシェアード・デシジョン・メイキング(Shared Decision Making)を実践する医療者、実践者を教育する研究者向けのワークショップに参加した。臨床での場面を想定したロールプレイを行い、意思決定支援ツールの臨床場面での活用について、工夫・改善を要する点が明らかになったとともに、最新の知見を得たため今後の研究に活かしていく。育児との両立に加え、初年度は異動に伴う体制づくりに時間を要したため。国内外の文献検討はどうにか行い、シェアード・デシジョン・メイキング(Shared Decision Making)ワークショップにも参加し、今後の研究推進方策に活かす知見を得ることができた。文献レビューの他に専門家等との意見交換を行い、国内外の動向の把握に努める。日本の特性を考慮した意思決定支援ツール(Decision Aid)の検討を行った後、意思決定支援ツール(Decision Aid)のパイロット版の試案を作成し、ブラッシュ・アップしてゆく。年度を跨いでオープンアクセスジャーナルへの論文投稿中(査読中)であり、アクセプトされた後に今年度支出予定であった額を充てる。また、購入予定であった機器がメーカの部品調達の目途が立たず、年度内の購入ができなかったため、次年度に支出する。
沈み込み帯での脱水・加水作用と固体地球プロセスの解明

三波川帯に産するエクロジャイト岩からザクロ石・オンファス輝石・角閃石・フェンジャイト・ジルコンを分離し,複数の年代法(Rb-Sr,Sm-Nd,U-Pb,K-Ar,Lu-Hf同位体システムによる年代法)を適用し,沈み込み過程から地表への上昇過程において,その試料が被った現象を年代学的に明らかにすることを試みた三波川帯に産するエクロジャイト岩からザクロ石・オンファス輝石・角閃石・フェンジャイト・ジルコンを分離し,複数の年代法(Rb-Sr,Sm-Nd,U-Pb,K-Ar,Lu-Hf同位体システムによる年代法)を適用し,沈み込み過程から地表への上昇過程において,その試料が被った現象を年代学的に明らかにすることを試みた本研究の目的は前弧域の沈み込み帯-ウェッジマントル先端部での水あるいは流体が寄与した物質循環を解明することにある。この研究は、エクロジャイト相までの変成岩の全岩・鉱物に対して、詳細な地質学的・岩石学的記載を基礎に、主要・微量元素およびLi・B・Sr・Nd・Pb・Hf同位体分析による地球化学的解析を行い、これまでほとんど研究対象として扱われなかった降温過程での加水作用にも注目して、変成岩にこの加水作用に関わる流体の起源および経路を明らかにしようとするものである。さらにこの結果に基づいて、前弧域における流体がウェッジマントルの化学的進化や大陸地殻の形成・進化に果たす役割を明らかにし、地球浅所における固体地球プロセスを最終的には解明しようとするものである。本年度は、三波川変成帯の汗見川沿いに分布する緑色片岩相・角閃岩相の緑色岩および泥質岩の微量元素・LiおよびB同位体分析結果の解析を行った。これにより、緑色岩の化学組成は、泥質岩由来の流体の化学組成の影響を受け、その影響は境界から遠くなるにつれ小さくなることが観察された。ただし、境界部の直近域では、降温過程時に水に対する溶解度の高い元素が岩石から抜け出ていると考えられる結果が得られ、期待された加水作用における元素の付加とは逆の溶出の可能性が示唆されている。現在、最終結論が得られていないが、今後さらなる系統的分析を行い、降温過程時の沈み込み帯での元素の挙動および流体の振る舞いを明らかにする予定である。本研究の目的は前弧域の沈み込み帯-ウェッジマントル先端部での水あるいは流体が寄与した物質循環を解明することにある。三波川帯に産するエクロジャイト岩に対して.鉱物分離を行い.Rb-Sr年代法.Sm-Nd年代法.ジルコンを使ったU-Pb年代法.さらにはK-Ar年代法を適用し.沈み込み過程から地表への上昇過程において.その試料が被った現象を年代学的に明らかにすることを試みた.本研究で用意した二つの試料は岩石学的な特徴が大きく異なり.一つは石英に富むエクロジャイト.もうひとつは苦鉄質エクロジャイトである.全岩に対し.主要元素分析を蛍光X線分析装置を使って.また微量元素分析を四重極型誘導結合プラズマ質量分析計により行った.さらにSr同位体およびNd同位体分析分析と同位体希釈法によるRb・Smの濃度分析を表面電離型質量分析計により行った.またザクロ石・オンファス輝石・角閃石・フェンジャイト・石英・ジルコンの鉱物分離を行った.このうち.角閃石とフェンジャイトは初生的な組成のものと二次的過程で形成されたものとに分離することに成功した.二次イオン質量分析計を使ったジルコンのin-situ分析によるU-Pb年代とザクロ石-オンファス輝石-初生角閃石-全岩およびザク回石-オンファス輝石-全岩によるSm-Ndアイソクロン年代により研究に使ったエクロジャイトが最高変成度に達した年代が明らかとなった.また.フェンジャイト-全岩.角閃石-フェンジャイト-

全岩によるRb-Srアイソクロン年代はそれより系統的に610Ma若い年代を示し.変成ピーク後の二次的過程のタイミングも明らかにできた.フェンジャイトと角閃石のK-Ar年代はRb-Sr年代法により得られた年代よりもさらに27Ma若い年代値が得られ.これまでの研究により得られたK-Ar年代値とほぼ一致し,さらに本研究に使った試料においてエクロジャイトの冷却史も明らかにすることができた.三波川帯に産するエクロジャイト岩からザクロ石・オンファス輝石・角閃石・フェンジャイト・ジルコンを分離し,複数の年代法(Rb-Sr, Sm-Md, U-Ph,K-Ar, Lu-Hf岡位体システムによる年代法)を適用し,沈み込み過程から地表への上昇過程において,その試料が被った現象を年代学的に明らかにすることを試みた,本研究で用意した二つの試料は岩石学的な特微が大きく異なり,一つは石英に富むエクロジャイト,もうひとつは苦鉄質エクロジャイトである.全岩に対し,主要元素分析を蛍光X線分析装置を使って,また微量元素分析を四重極型誘導結合プラズマ質量分析計により行った.さらにSr同位体およびMd同位体分析分析と同位体希釈法によるRb・Smの濃度分析を表面電離型質量分析計により行った.またザクロ石・オンファス輝石・角閃石・フェンジャイト・ジルコンの鉱物分離を行った.このうち,角閃石とフェンジャイトは初生的な組成のものと二次的過程で形成されたものとに分離することに成功した.二次イオン質量分析計を使ったジルコンのin-situ分析によるU-Pb年代とザクロ石-オンファス輝石-初生角閃石-全岩およびザクロ石-オンファス輝石-全岩によるSm-Mdアイソクロン年代により研究に使ったエクロジャイトが最高変成度に達した年代を明らかにすることができた.また,フェンジャイト-全岩,角閃石-フェンジャイト-全岩によるRb-Srアイソクロン年代はそれより系統的に610Ma若い年代値を示し,変域ピーク後の二次的過程のタイミングを明らかにすることができた.フェンジャイトと角閃石のK-Ar年代はRb-Sr年代法により得られた年代よりもさらに27Ma若い年代値を示し,それは,これまでの研究により得られたK-Ar年代値とほぼ一致するものであった.さらに本研究に使った試料においてエクロジャイトの冷却史も明らかにすることを含め,現在,Lu-Hf年代法を適用した分析が進行中である.
アドバンス核融合炉概念設計のための基礎的研究

D-Tを燃料とする核融合炉では、核融合出力の大部分は14MeVの中性子が担うため、炉工学的には極めて困難な問題を抱えている。一方D-D燃料サイクルを用いるアドバンス炉では、トリチウム増殖が不要である(Li資源を必要としない)、核融合出力のうち14MeV中性子の担う割合が軽減され、荷電粒子の担う割合が大きい(放射パラメータが大)、等の炉工学的特長を有し、プラズマ・エネルギ直接変換器(PDC)を設置デきると、中性子出力の少ない高効率の核融合炉が期待できる。本研究では、先ず各種D-Dサイクルの特徴を検討し、DD-【^3He】サイクルが最も望ましいと結論し、さらにDD-【^3He】炉核融合プラズマに要求される高ベータ、大きなn【L!^】、PDCの設置のし易さ等の観点から逆転磁場配位方式(FRC)が各種磁場閉じ込め方式の中で最も良くDD-【^3He】炉に適合すると判断した。以上によりFRC/DD-【^3He】炉の概念設定を本研究の中心課題とした。先ず、FRCプラズマの定常解の存在を証明し、その定常プラズマ分布に基づいて、自己点火FRC/DD-【^3He】炉プラズマの条件を求めた。ここでは熱出力/GWを想定し、放射パラメータは0.64である。この様な自己点火プラズマを得る方法を次に研究した。その方法は、実験的実績のあるシータ・ピンチでFRCを生成し、プラズマ移送と圧縮のくり返しにより10KeVD-T自己点火プラズマを得、その後は燃焼制御と、焼料比制御により、100KeVDD-【^3He】自己点火プラズマを得る詳細な数値計算により、このシナリオを完結させた。PDCの3次元的詳細設計を行なった結果、全プラント効率は70%近くになることがわかった。大量トリチウム貯蔵法や【^3He】同位体分離についても研究を行なった。
対称空間の種々の境界に対する境界値問題

対称空間の階数が1より大きいとき,フルステンベルグ境界より退化した境界成分の直線束上に実現される退化系列表現の空間と同型な対称空間上の表現空間を微分方程式系の解空間として特徴づけることを目的として研究を行った.チューブタイプのエルミート対称空間のシロフ境界の場合に,ポアソン変換の像は二階の微分方程式系(フア方程式)により特徴づけられることを示した.得られた結果の一部を原著論文として発表した.また対称空間の変換群が非コンパクトなユニタリ群の場合は,チューブタイプでなくても像は二階の微分方程式系で特徴づけられることを示した.またシロフ境界以外の退化した境界成分の場合も方程式系を複素一般線形群のリー環の包絡環の元として具体的に表すことができた.対称空間の退化した境界に対応する微分方程式の動径成分を考えると,それは球関数動径成分のみたす不変方程式系が退化した場合にあたっている.動径成分のみたす不変微分方程式系は対称空間に対応しない場合まで含む形で,パラメータを拡張できることが知られている.不変な場合のダンクル作用素による方程式系の構成を,退化した場合に拡張する考察を行った.これについては,神戸大学で行われた研究集会,超幾何ワークショップで研究発表を行った.対称空間の階数が1より大きいとき,フルステンベルグ境界より退化した境界成分の直線束上に実現される退化系列表現の空間と同型な対称空間上の表現空間を微分方程式系の解空間として特徴づけることを目的として研究を行った.チューブタイプのエルミート対称空間のシロフ境界の場合に,ポアソン変換の像は二階の微分方程式系(フア方程式)により特徴づけられることを示した.得られた結果の一部を原著論文として発表した.また対称空間の変換群が非コンパクトなユニタリ群の場合は,チューブタイプでなくても像は二階の微分方程式系で特徴づけられることを示した.またシロフ境界以外の退化した境界成分の場合も方程式系を複素一般線形群のリー環の包絡環の元として具体的に表すことができた.対称空間の退化した境界に対応する微分方程式の動径成分を考えると,それは球関数動径成分のみたす不変方程式系が退化した場合にあたっている.動径成分のみたす不変微分方程式系は対称空間に対応しない場合まで含む形で,パラメータを拡張できることが知られている.不変な場合のダンクル作用素による方程式系の構成を,退化した場合に拡張する考察を行った.これについては,神戸大学で行われた研究集会,超幾何ワークショップで研究発表を行った.
外国人介護士の教育研修プログラムの開発

研究成果の概要:フィリピン人介護・看護学生やインドネシア人介護福祉士候補者の調査から、外国人介護士はEPAにおける日本での就労に対して高いケア技術の習得を期待し、日本語や人間関係を心配していることが分かった。在日フィリピン人介護士の調査からは、日本語の記録や日本人介護士との関係が困難であることが判明した。上記から外国人介護士が日本人介護士と協働するための教育研修プログラムとして、介護現場における異文化コミュニケーションの教育が重要であることが分かった。1.2007年7月シンポジウム「フィリピン人介護士受け入れ戦略-アメリカ、シンガポールからの教訓」を開催。外国人受け入れに際し、国及び施設はどのような準備が必要かをすでに外国人介護士就労の実績があるアメリカ、シンガポールの現状から検討した。参加者は施設関係者、行政関係者、職能団体、研究者等で、関西始めての外国人介護士関連のシンポジウムとして有意義なものになった。現在報告書作成中。2.2007年8月、フィリピン(マニラ、セブ)の看護大学、TESDA認定の介護学校(合計6ケ所)の学生に日本で就労することに関する意識調査を実施し、630名の学生が回答した。外国人介護士候補生の生の声として貴重なデータであり、現在分析、考察を行っている。報告書を作成予定。3.2008年3月、フィリピン大学(マニラ、セブ)において、"Philippines-Japan Canference in Manila,Cebu"に参加し、昨年8月の調査結果一部と在日フィリピン人介護士の現状について発表。研究者、政府関係者、看護師職能団体等がEPAの受け入れ要件等について討議した。今後の研究1.前年度の研究の報告書を作成する。2.在日フィリピン人介護士、職場責任者の聞き取り調査を実施。また数量調査を、研究対象を同一にする高畑幸(広島国際学院大学)が代表をつとめる科研費助成研究(課題番号50382007)との共同研究で実施し、両調査から日本の施設で働く課題と協働の問題点、受け入れ施設の課題等を抽出する。3.上記研究結果や介護現場の新人、現任者研修プログラムを参考資料にして、外国人介護士教育プログラムの枠組みを検討する。1.前年度に実施したフィリピン人看護・介護学生の意識調査結果の報告書を日本語版、英語版で作成し、英語版はフィリピンの調査協力校に配布。調査結果により、フィリピン人看護・介護学生の意識と日本のEPAにおける受け入れ要件とのギャップが明確になり、今後の受け入れのあり様が示唆された。2.2008年6月10月末、在日フィリピン人介護士の実態と日本の施設で働く課題と協働の問題点を調べるため、高畑幸(広島国際学院大学)が代表をつとめる科研費助成研究(課題番号50382007)と共同研究を実施し、東京、名古屋、京都、大阪、兵庫、福岡在住のフィリピン人介護士190名の回答を得た.調査結果から利用者との関係では「日本の生活習慣や文化の理解」が、同僚との関係では「連絡・報告と情報の共有」が困難であることが分かった。これらの結果は、今後来日する外国人介護福祉士候補者の受け入れ施設の重要資料となると考える。3.2008年12月19日23日までシンガポールを訪問し、アジア諸国から外国人介護士を受け入れている老人介護施設で雇用管理や研修のあり方を調査した。また、シンガポール国立大学で現地の研究者を訪問し、シンガポールの外国人介護労働者の現状の説明を受けた。4.インドネシア人介護福祉士候補者と受け入れ施設にアンケート調査し、双方の認識について比較検討を行った。5.上記の調査結果から、外国人介護士との協働の問題点として「介護現場の異文化コミュニケーション」に焦点を当て、外国人介護士教育研修プログラムの一環として在日外国人介護士と日本人介護士を対象にワークショップを開催した。ワークショップにより、異文化のギャップは職場環境と双方への教育により解決可能なことが共通理解でき、報告書にまとめた。
持続可能性を基軸とした異生態系比較による「地域の知」モジュール化と公教育への応用

本研究では、カナダ先住民、中部アフリカ狩猟採集民、モンゴル遊牧民など異なる研究対象を持つ研究者が、調査地の相互訪問、参与観察、対話などを通じ、持続可能性概念を基軸としながら、人と自然の関係性について捉え直す。そしてそのような地域の多元性について、日本の都市生活者や児童による経験的理解をすすめるプロセス構築について探求する。今年度は、パフォーマンスをキー概念としたワークショップ形式の10回の実践的研究会を中心に研究をすすめた。日本の都市生活とはかけ離れた狩猟採集民や先住民らの環境観や動物観を学習者が経験的に捉えるために、ロールプレイや即興劇など演劇手法を用いたワークを採用した。地域の基本情報やイメージを喚起する写真や五感に働きかけるモノなどを配置し、人類学者、パフォーマー、学習者らが、ともにパフォーマンスを行う場を構築した。プログラムの内容としては、カナダ先住民カスカを扱う「動物と話す方法」では、メディスン・アニマルや、魂を森へ還す儀礼による動物の再生などを取り上げた。中部アフリカ狩猟採集民バカ・ピグミーについて知る「ゾウのいる森で遊ぶぞう!」では、詳細な生態知識、公平な分配、精霊などを扱った。モンゴル遊牧民を扱うプログラム「ボクは大草原の遊牧民」では、遊牧の方法や共有自然資源、動物利用などの文化などを扱った。このようなプログラムの内容と構成が、学習者にどのような体験をもたらしたのかについての分析は、学習者の当事者視点からの経験を記述することを目的とする会話分析を中心にすすめている。これは、社会的行為の意味は相互行為のなかで提案し構成されるという相互行為分析の視点に基づいている。「目的ー評価」のかたちに落とし込まれがちな近代の教育枠組みのなかで、地域や人間のリアリティが学び手の間に構築されるプロセスの記述をおこなっている。2018年度は、日本アフリカ学会と海外学術調査フォーラムにおいて、日本におけるワークショップ実践およびカメルーンでの国際ワークショップの成果について報告をおこない、多くのフィードバックを得ることができた。また、教育学研究者や小中学校教員らが組織する演劇的手法を用いた授業の可能性を追求する研究会である「学びの空間研究会」に定期的に参加し、本実践研究についてシミュレーションや議論を行った。京都府など行政との連携、京都大学東南アジア地域研究研究所共同研究共同拠点の枠組み、新たな若手研究者やパフォーマンスの専門家である俳優の協力も得て、コンゴ盆地周辺熱帯雨林の狩猟採集民、カナダ先住民カスカ、モンゴル遊牧民ら関する調査に基づいた実践的研究会を10回実施した。そして狩猟採集社会・遊牧社会などを、市民や児童が研究者とともに、自らの経験と重ね合わせて相互行為のなかで見出すプロセスを探求した。実践研究をすすめるなかで、観客と主催者を分離する劇場型のパフォーマンスではなく、地域の基本情報、モノ、動画、写真、音楽などを場に配置したイメージを喚起、人類学者、パフォーマー、学習者が入り混じって行為するロールプレイや即興劇などを総称した環境演劇・実験演劇に近いプログラムを本実践のパフォーマンスと位置づけるようになった。得られた結果について言語資料のみならず映像資料による会話分析を含めて検討会を行った。パフォーマンスをプロセスとしてとらえ多角的な視点から分析し、成果発信するとともにパフォーマンスの実践にふたたび生かすというループが生成されることが期待される。また一般読者向けのHPを開設し、実践的研究会への呼びかけや成果報告に活用する枠組みをつくった。カナダのユーコン準州カークロスとブリティッシュ・コロンビア州アトリンを訪れ、狩猟採集社会であるトリンギット社会におけるセレブレイションに参加する。ワタリガラスとオオカミというトーテムを現代社会生活のなかで機能させる彼らが、自らの踊りやアートをどのように位置づけ、世代や地域を超えたコミュニケーションを行うのか、彼らが自らを表象するパフォーマンスと日常の境界をどう捉えるかなどを中心的な問いとした調査を行う。またカメルーンにおける教育と知識伝達の関係について、引き続き現地研究者やNGOと連携して取り組む。モンゴル遊牧文化における人と動物の関係についても引き続き調査を行っていく。開発、環境、多文化共生、教育などグローバルな課題の最前線にあるのが今日の狩猟採集民である。開発や規制による地域文化の喪失・学校知へのアクセスと、生態知や伝統的経済活動の維持という異なるベクトルを架橋することが求められるなかで、パフォーマンスはなんらかの役割を果たすのか。またそのような調査により明らかとなる知見を含めた実践的研究会をさらに日本の教室内において展開し、市民や児童とともにパフォーマンスによる相互行為を軸に、共有していく。これまでの研究発表を文化人類学会、国際教育理解学会、環境教育学会などで行っていく予定であり、積極的な成果公開をおこなっていきたい。生態知や伝統知は地域社会で構築・継承されてきた。しかし今日それらのグローバルな再検討と価値共有が必要ではないか。本研究では、モンゴル遊牧民、カナダ先住民、中部アフリカ狩猟採集民など異なる研究対象を持つ研究者が調査地の相互訪問を行う。参与観察と対話を通じ、持続可能性概念を基軸としながら、生態知・伝統知を具体的だが普遍的な感覚価値や基本価値として捉え直す。さらにフィールドの知を近代教育に取り込む最善の方法論を実験的な場を設え探索する。本プロセスを通し、在来知と学校教育の架橋について考えてゆく。初年度である2017年度は、8月に飯塚、島村、山口が、カナダのユーコン州、カークロスとテズリンを訪れ、動物を表象するトーテムを組み込んだ自治政府運営や教育制度等について調査を行った。2月に飯塚と大石が、カメルーンのアボンバン周辺の狩猟採集民バカ・ピグミーの森や初等学校等で聴き取りを実施した。

またローカルNGOや現地大学と連携しバカ・ピグミーと環境教育をテーマとする国際ワークショップを開催し、バカの児童が裨益する学校教育モデルの課題と成功点、伝統知継承と学校教育の調和、日本でバカ文化に学ぶ意味等を、現地参加者約75名と議論した。10月から1月にかけて、初等教育課程児童と市民参加者を公募し、京都府等行政組織と連携し、上記海外3地域にアンデス、イスラーム、ブータンを加えフィールドの知を学ぶ連続ワークショップを実施した。この場では言語化されない領域をどう伝えるかが大きな課題であり、パフォーマンス・エスノグラフィーが重要概念として浮かび上がった。8月には日本の地域との連続性を考えるため伝統文化と自然環境の交錯点としての北山杉を育む中川北山町を訪れた。カメルーンでの国際ワークショップの成果は2018年度アフリカ学会において報告予定、交換フィールド調査の成果を共同掲載する雑誌の企画もすすめている。共同調査では、他地域に於ける状況との比較から、カナダ先住民やバカ・ピグミーの置かれている状況が決して特殊なものではないことが明らかになり、日本も含めて自然に関する知識が急速に変化する中で、どのように土着の知識を扱うのかという問題が明確になった。一方、民族ごとに異なる状況もあり、どういった場面でどういった知識が必要なのかと言った点についての現場感覚のようなものが重要である点も確認できた。こうした視点の重要性は、日本におけるワークショップとも連続するものであることが共有された。また、持続可能性の問題を考えるとき、自然との持続のみならず、人間の中の他者との持続可能性も考察すべきというテーマが見いだされた。カメルーンでの国際ワークショップ「バカ・ピグミーにおける環境教育の可能性」を現地NGOや共同研究者との協力で実現することができたことも大きな成果であった。バカ・ピグミーの自然誌を学ぶ、日本の子どもへの環境教育の意味について考え直すことができただけではなく、著しい社会変容の中にある現地社会にとっての環境教育の可能性を議論することができた。一般社会人や児童に向け研究成果を還元しながら実践研究を行う組織「マナラボ」を立ち上げ、他組織や一般社会との関わりや連携を容易にすることが出来た。本研究では、カナダ先住民、中部アフリカ狩猟採集民、モンゴル遊牧民など異なる研究対象を持つ研究者が、調査地の相互訪問、参与観察、対話などを通じ、持続可能性概念を基軸としながら、人と自然の関係性について捉え直す。そしてそのような地域の多元性について、日本の都市生活者や児童による経験的理解をすすめるプロセス構築について探求する。今年度は、パフォーマンスをキー概念としたワークショップ形式の10回の実践的研究会を中心に研究をすすめた。日本の都市生活とはかけ離れた狩猟採集民や先住民らの環境観や動物観を学習者が経験的に捉えるために、ロールプレイや即興劇など演劇手法を用いたワークを採用した。
植生遷移に伴う種子散布者と散布種子の変移：東南アジア熱帯地域の鳥類に関する事例

本研究では、遷移段階の異なる森称において種子散布者と散布種子を明らかにし、その変化のメカニズムと植生遷移への影響について検討することを目的としている。東南アジアの湿潤熱帯地域であるマレーシア・ボルネオ島にあるランビルヒルズ国立公園とその周辺の焼畑休閑林において、0.1haの調査プロットを設置し、毎木調査を行い、開空度(%)を求めた。カスミ網を用いて、鳥の捕獲調査を行い、鳥の種類、体重、嘴の大きさ、糞の内容物、排泄された種子の種類、個数、乾重等を記録した。また、森林内にある結実している植物を採集し、その果実の重さ、寸法、種子の重さ、寸法、個数を記録し、種子と植物を乾燥させ、標本として保存し、鳥によって排泄された種子の種同定に利用した。結果、363個体(12科44種)の鳥が捕獲され、そのうち、種子を排泄した鳥はタイヨウチョウ科5種、ヒヨドリ科8種、チメドリ科2種、キヌバネドリ科1種で合計4科16種だった。その16種263個体のうち、種子を実際に排泄した個体は68個体で、全捕獲数の18%だった。また、捕獲された鳥から未同定種子を含む40種類の種子が排泄された。排泄された種子の個数または乾重をプロットごとに積算して解析を行ったが、累積種子個数または累積種子乾重と開空度の間にはどちらにも有意な相関は見られなかった。種子1個あたりの乾重によって分類し解析した結果、小型種子の累積種子個数は開空度とともに増加すること、中型種子の累積種子個数は中程度の開空度で最大で、開空度が小さくなるにつれて減少すること、種子のサイズによって排泄する鳥グループが異なることがわかった。このことから、森林の遷移段階によって重要な種子散布者が異なることが示唆された。
層間包接光触媒の合成と光化学的二酸化炭素固定

二酸化炭素を光化学的に固定する人工光合成システムの開発を目的として、可視光で励起可能な小さなバンドギャップを有する半導体を層間化合物の層間に包接し、半導体の光触媒活性の向上および化学的安定性の改善を計った。陰イオン交換能を有する層状複水酸化物の一種である[Zno.7Al_<o.3>(OH)_2](CO_3)_<0.15>を熱分解しNaCl型亜鉛-アルミニウム酸化物とした後、Cd(edta)^<2->水溶液と反応させ、Na_2水溶液と反応させることにより、CdSを包接した層状複水酸化物(LDH-CdS)を合成した。また陽イオン交換能を有する層状ニオブ酸カリウムK_4Nb_6O_<17>の層間のK^+をCd^<2+>とイオン交換した後、H_2Sガスと反応させ、CdSを包接したH_4Nb_6O_<17>(H_4Nb_6O_<17>-CdS)を合成した。また同様の方法により各々の層状化合物層間にCdSとZnSの混合物の包接も行なった。層間にCdS/ZnS混合物を包接したものが可視光照射下で優れた光触媒特性を示した。層間包接CdSは、厚み0.3nm以下の超微粒子であり、バルクのCdS(2.46eV)より大きなバンドギャップ2.6eVを有し、量子効果が認められた。層状複水酸化物に包接されたCdS/ZnS(LDH-CdS/ZnS)、H_4Nb_6O_<17>に包接されたCdS/ZnS(H_4Nb_6O_<17>-CdS/ZnS)および包接されていないバルクのCdS/ZnS(Unsupported CdS/ZnS)の光触媒能を可視光照射下における水からの水素生成速度で比較すると、ホ-ルスカベンジャ-としてNa_2Sを用いた時は、LDH-CdS/ZnS〉Unsupported CdS/ZnS〉K_4Nb_6O_<17>-CdS/ZnSの順であり、NH_2CH_2CH_2OHを用いた時は、K_4Nb_6O_<17>-CdS/ZnS〉Unsupported CdS/ZnS〉LDH-Cds/ZnSの順であり、ホスト層と反応基質との静電引力を増大させることにより光触媒能の向上が可能であることがわかった。
疼痛認知機構と麻薬・麻酔薬脳内作読部位に関する機能的磁気共鳴画像法による研究

我々は、麻酔薬が痛みや意識を減弱・消失させる過程を、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いてヒトモデルで解明しようと試みた。その第一段階として、電気刺激による痛み感覚が脳に発現する様子をとらえ、それが実際の痛み感覚とどのように関連するかを調べた。2000、250、または5Hzの正弦波電気刺激により末梢神経のAβ、Aδ、またはC線維を選択的に刺激する装置(Neurometer)を用いて13人の健康被験者の左前腕腹側に痛み刺激を与えた。その結果、250Hzおよび5Hz刺激は、2000Hz刺激に比べ1/4以下の電流で、より鋭く不快な痛み感覚を引き起こした。次に、痛みスコア(VAS)が5または7を示す強さの電流を用いて痛み刺激を同様に与えながら、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)により疼痛関連脳活動を観察した。電流による画像artifactを最小限に抑えるため、最小電流値で痛みを起こす5Hz波を選択した。3人の被験者でブロックパラダイムによる全脳fMRI実験を、もう1人の被験者でさらに静脈麻酔薬propofolを鎮静および催眠濃度で与えて同じ実験を行った。Propofolは、Graseby社製TCI機能付きシリンジポンプにて投与した。MRIスキャナーはSiemens社製Vision(1.5テスラ)を用いた。ソフトウェアBrain voyager Qxを用いてgeneral linear modelによる画像解析を行った。その結果、VAS=3の痛みにより右第二次感覚野、右前頭皮質、右下頭頂小葉が活性化し、さらにVAS=5の痛みにより両側前頭皮質、両側下頭頂小葉、両側補足運動野が活性化した。一方、propofolを投与した実験では、多重比較を含む厳密な検定を行ったところ、background noiseが極めて高く、ノイズ振幅が信号強度の2.8%を占めた。輸液路・シリンジポンプなどいくつかの原因が考えられるが、ノイズ源を除去し、今後更に実験精度を高める予定である。我々は,2000,250,または5Hzの正弦波電気刺激により末梢神経のAβ,Aδ,またはC線維を選択的に刺激する装置(Neurometer【○!R】,東洋メディック,東京)を用いて13人の健康ボランティアに体性疼痛刺激を与え,その精神物理学的特徴を分析した。その結果,250Hzまたは5Hz刺激で中等度疼痛を与えるのに必要な電流は,2000Hzの場合に比べ1/4倍または1/6倍であり,これらの電流が侵害受容を特異的に活性化することが示唆された。250Hzおよび5Hz刺激は,2000Hz刺激より鋭く,より不快な疼痛を起こした。また,疼痛閾値程度の弱い刺激を与ると,各周波数で疼痛の馴化(habituation)が観察されたが,中等度疼痛刺激では有意な馴化が見られなかった。次に,上と同じ刺激を用いて,機能的磁気共鳴画像法(fMRI)による全脳イメージングを行った(n=3)。1.5テスラMRIスキャナー中で,右前腕腹側に各周波数の電気刺激をblock paradigm(30秒ごとに刺激off/onを4回繰り返し)で与えながら,高速エコープラナー法で全脳撮影を行った。撮像パラメーターは次のようであった:TR=3000ms; TE=50ms;flip angle=90; matrix=64x64; field of view=192x1

92mm; slice thickness=6mm, no gap; 18 axial slices.得られた機能画像を,Linux PCシステム・ソフトウェアMatlabおよびMEDxを用いて統計解析した。多重比較後にp<0.05の有意さを以てfMRI信号変化を呈したvoxelを,疼痛刺激による脳賦活化部位とした。その結果,2000/250/5Hzの各周波数刺激に対して,前帯状皮質,前頭皮質,島皮質,第二次感覚皮質,小脳に疼痛関連脳活動を観察した。我々は、2000、250、または5Hzの正弦波電気刺激により末梢神経のAβ、Aδ、またはC線維を選択的に刺激する装置(Neurometer【○!R】、東洋メディック、東京)を用いて、1人の健康ボランティアの左前腕腹側に5Hz正弦波電気刺激により体性疼痛刺激を与え、痛みスコア(visual analogue scale : VAS ; 0-10cm)が5または7を示す電流の強さを求めた。その結果、疼痛刺激に対応して、前帯状皮質、前頭皮質、島皮質、第二次感覚皮質、小脳に疼痛関連脳活動を観察した。これらの脳活動は、鎮静・催眠状態になるに従って減衰した。現在、ソフトウェアBrain Voyager QX(BrainInnovation、Netherland)を用いて、プロポフォールによる疼痛関連脳活動変化、特にconnectivityの変化について、さらに詳細に解析中である。我々は、2000、250、または5Hzの正弦波電気刺激により末梢神経のAβ、Aδ、またはC線維を選択的に刺激する装置(Neurometer【○!R】、東洋メディック、東京)を用いて、健康ボランティアの左前腕腹側に5Hz正弦波電気刺激により体性疼痛刺激を与え、痛みスコア(visual analogue scale : VAS;0-10cm)が5または7を示す電流の強さを求めた。電流による画像artifactを最小限に抑えるため、最小電流値で痛みを起こす5Hz波を選択した。これを用い、数人の被験者で痛みのブロックパラダイムによる全脳fMRI実験を、もう1人の被験者でさらに静脈麻酔薬propofolを与えて同じ実験を行い、疼痛関連脳活動を観察した。Propofo1は、Grasby社製TCI機能付きシリンジポンプにて投与した。MRIスキャナーはSiemens社製Vision(1.5テスラ)を用いた。撮像パラメーターと画像解析法の詳細は昨年度に報告した。本年度は、BrainVoyagerQX(Brainlnnovation、Netherland)を用いて多重比較法(false discovery rate)を用いた厳しい統計学的解析を行った。VAS=3の痛みにより右第二次感覚野、右前頭皮質、右下頭頂小葉が活性化し、さらにVAS=5の痛みにより両側前頭皮質、両側下頭頂小葉、両側補足運動野が活性化した。両側下頭頂小葉の活性化は過去に報告を見ないものであり、その意義を今後の実験で検証する必要がある。一方、propofolを投与した実験では、多重比較を含む厳密な検定を行ったところ、background noiseが極めて高く、ノイズ振幅が信号強度の2.8%を占めた。輸液路・シリンジポンプなどいくつかの原因が考えられるが、現在その特定を急いでいる。
気道粘膜における気道分泌蛋白mRNAの発現について

1.鼻副鼻腔粘膜で発現しているムチンmRNAを決定するために、手術時に得られた鼻副鼻腔粘膜からRNAを抽出し、ノーザンブロットし、ムチン遺伝子のcDNAであるMUC2,4,5B,5Cのプローブにてハイブリダイゼーションを行なった。その結果、MUC2,4,5B,5Cは全て鼻副鼻腔粘膜に発現しているが、その発現量には、差があり、MUC5Bが最も強く、MUC2が最も弱く発現していた。更に各ムチン遺伝子の発現の関係を調べた結果、MUC4とMUC5Cとの間に正相関がみられた。2.ムチンmRNAの発現が何により制御されているかを調べる目的で、1.で使用したノーザンブロットをインターロイキン8(IL-8)のcDNAプローブにてハイブリダイゼーションした。IL-8の発現はムチン遺伝子の発現に比べると弱いものであったが、半数以上にIL-8の発現がみられた。IL-8の発現はMUC4及びMUC5Cの発現との間に正の相関があった。このことは、好中球走化性因子であるIL-8がある種のムチンの発現を調節している可能性を示唆する。基礎実験としてIL-8mRNAが中耳腔と鼻副鼻腔において発現していることは、RT-PCRを用いて検討し確かめた。3.微量の組織中のムチン遺伝子の発現を簡便に調べるためにRT-PCRにてMUC2とMUC5の発現を調べた。その結果、MUC5は全例で発現していたがMUC2は一部の組織でしか発現していなかった。これより鼻副鼻腔においてはMUC2よりMUC5の方が発現が多く、このRT-PCR法はムチン遺伝子の発現を知るよい方法と思われた。1.鼻副鼻腔粘膜で発現しているムチンmRNAを決定するために,手術時に得られた鼻副鼻腔粘膜からRNAを抽出し,ノーザンブロットし,ムチン遺伝子のcDNAであるMUC2,4,5B,5Cのプローブにてハイブリダイゼーションを行なった。その結果,MUC2,4,5B,5Cは全て鼻副鼻腔粘膜に発現しているが,その発現量には差があり,MUC5Bが最も強く,MUC2が最も弱く発現していた。更に各ムチン遺伝子の発現の関係を調べた結果,MUC4とMUC5Cとの間に正相関がみられた。2.ムチンmRNAの発現が何により制御されているかを調べる目的で,1.で使用したノーザンブロットをインターロイキン8(IL-8)のcDNAプローブにてハイブリダイゼーションした。IL-8の発現はムチン遺伝子の発現に比べると弱いものであったが,半数以上にIL-8の発現がみられた。このことは,好中球走化性因子であるIL-8がある種のムチンの発現を調節している可能性を示唆する。3.ムチン遺伝子の発現を簡便に調べる方法としてRT-PCRにてムチン遺伝子のひとつのMUC2のSMUC41の下流域を増幅した。その結果1ラウンドのPCRでは明らかなバンドがみられなかったが,更に内部プライマーを用いて2ラウンド目を行なうことにより明らかにSMUC41のmRNAが増幅できた。正常人の上気道においてムチン遺伝子の発現がどの程度みられるかを検討する目的で、RT-PCR法により,MUC2とMUC5のmRNAの発現を検討した。対象は8名の鼻疾患のない健康成人と6名の通年性鼻アレルギーをもつ成人男子であり,下甲介粘膜を鋭匙で軽く擦過して組織を得た。この組織片よりRNAを抽出し,MUC2,MUC4,βActinに特異的なプライマーペアを用いてRT-PCRを行なった。

代表例を選び,5サイクル毎にPCR産物を取り出し,サイクル数とバンドの濃さとの関係を検討したところ,35サイクル付近ではPCR産物は指数関数的に増加していたので,35サイクルでPCR反応を行ない,βアクチンとの比をとって半定量化し,比較検討した。MUC2は正常人8名中2名に明らかなバンドがみられ,アレルギー患者では6名中3名にバンドがみられた。MUC5とβActinに関しては検討した14名全例で明らかなバンドがみられた。MUC2/βActin比とMUC5/βActin比は正常人とアレルギー性鼻炎患者で差がみられなかった。以上より正常人とアレルギー性鼻炎患者ではMUC2とMUC5の発現に明らかな差は見られなかったが,MUC5はMUC2に比べて発現量が多く,前年度の結果と一致し,鼻粘膜中に発現する重要なムチンと思われた。またこのRT-PCR法はムチンの発現を知るのに簡便な方法であり,今後他の病態間の比較や同一個体での時間の経過による変化をとらえるのに有用と考えられた。
ホスホリパーゼA2の生理機能の解析

PC12細胞において神経成長因子NGFはMAPKを活性化させ細胞を分化誘導するが、それはリゾホスファチジルコリン(LPC)によって顕著に亢進される。リゾリン脂質の中ではLPCのみがこうした作用を有しており、また他の増殖因子によるMAPKリン酸化はLPCによる作用を受けなかった。NGFによるその受容体TrkAの自己リン酸化もLPCで亢進していたことから、LPCの効果がNGF-TrkA経路に特異的であることがわかった。麹菌AoPlaAはN末端にミトコンドリア局在化シグナルを持つ。分画実験を行い、AoPlaAがミトコンドリア内膜と外膜の間の膜間スペースに局在することを明らかにした。AoplaA高発現株・破壊株を用いた実験から、高発現株ではホスファチジルエタノールアミンが減少、一方破壊株においてはカルジオリピンが増加していることが確認された。PC12細胞において神経成長因子(NGF)はMAPキナーゼ(MAPK)を活性化させるが、それがリゾホスファチジルコリン(LPC)によって顕著に亢進されることがわかった。種々のリゾリン脂質についても調べたところ、Gタンパク質共役型受容体を介した生理作用が知られているリゾホスファチジン酸では効果が見られず、LPCが最も強い作用を有していた。MAPKは上皮増殖因子によっても活性化するが、興味深いことにLPCによる亢進作用は認められず、LPCの効果がNGFに特異的であることがわかった。併行して、麹菌の持つ唯一の細胞質型ホスホリパーゼA_2遺伝子であるAoplaAに関する解析も行った。前年度までにAoPlaAがミトコンドリアに局在化することが明らかになったことから、より詳細な検討を行った。N末端アミノ酸配列分析からAoPlaAがN末端にミトコンドリア局在化シグナルを持つことが示唆された。そこでAoPlaAのN末端65アミノ酸をEGFPに連結させその局在を調べたところ、ミトコンドリアへの局在が認められた。続いてAoPlaA-EGFPを発現する出芽酵母からミトコンドリアを精製してその分画実験を行った。その結果、AoPlaA-EGFPがミトコンドリアの内膜と外膜の間の膜間領域に局在することを明らかにした。前年度までに麹菌の持つ唯一の細胞質型ホスホリパーゼA_2であるAoPplaAがミトコンドリアに局在化することを明らかにした。本年度はAoPlaAのミトコンドリア内部への局在およびsublocalizationをより詳細に調べた。麹菌ではミトコンドリア精製の実験系が確立されていないため、ミトコンドリア分画法が確立されている出芽酵母を用いることとした。ミトコンドリア染色試薬Mito Trackerとの共染色実験から、酵母においてもAoPlaA-EGFPがミトコンドリアに局在することを確認した。続いてその酵母株からショ糖密度勾配遠心により精製ミトコンドリア画分を取得した。この精製ミトコンドリア画分を用いて、(1)インタクトなミトコンドリア、(2)低浸透圧ショックによって外膜を破裂させ、内膜とマトリクスで構成されるマイトプラストと呼ばれる構造体が露出した状態のミトコンドリア、および(3)Triton X-100処理によって全ての膜が可溶化されたミトコンドリア、の3つのサンプルを調製し、それらをプロテアーゼ処理実験に供した。ミトコンドリアの各コンパートメントに局在するマーカータンパク質の挙動は予想と一致し、この実験系が妥当なものであることが確認された。AoPlaA-EGFPについては、(1)のプロテアーゼ処理では分解されず、(2)と(3)のプロテアーゼ処理では分解された。この結果から、AoPlaAがミトコンドリア内膜と外膜の間の膜間スペースに局在することが示唆された。続いて麹菌ミトコンドリア膜のリン脂質組成を質量分析を用いて調べる実験系の構築に着手した。この目的のため、AoplaA破壊株と高発現株、およびそれらに対応したコントロール株を取得した。次いでそれらの株から粗ミトコンドリア画分を取得するための遠心条件の検討を行い、小胞体や液胞の混入の少ない、ミトコンドリアが濃縮された画分を得ることに成功した。本年度は麹菌の持つ唯一の細胞質型ホスホリパーゼA_2様遺伝子であるAoplaAの生理機能にアプローチするための実験を行った。

前年度までにAoPlaAタンパク質がミトコンドリアに局在化することを明らかにした。そこで、麹菌ミトコンドリア膜のリン脂質組成を質量分析により調べた。この実験のため、まず麹菌からミトコンドリアを粗精製するための実験系の構築を行った。ERマーカーであるカルネキシンにEGFPを融合させたタンパク質、液胞マーカーであるCPYにEGFPを融合させたタンパク質、AoPlaAにEGFPを融合させたタンパク質をそれぞれ発現する株を破砕し、遠心分画を行った。各画分について抗EGFP抗体およびミトコンドリアマーカーであるHsp60の抗体を用いたウェスタンブロットを行ったところ、P1と命名した画分にはカルネキシンやCPYのシグナルは認められず、一方でAoPlaAとHsp60のシグナルが検出されたことから、P1がミトコンドリアリッチなフラクションであることが分かった。次にコントロール株、AoplaA高発現株、およびAoplaA破壊株について同様の遠心分画を行い、得られたP1画分に対してMS/MS解析およびLC/MS解析を行い、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン(PE)、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、およびカルジオリピン(CL)の分析を行った。その結果、コントロール株に比べ、AoplaA高発現株ではPEが減少していることがわかった。一方、AoplaA破壊株においてはCLの増加が確認された。これらの結果から、AoplaAがPEやCLの代謝に関与する可能性が示唆された。
金属内包シリコンクラスターの磁気共鳴

本研究の目的は、金属内包シリコンクラスター化合物の電子状態を磁気共鳴法により研究することである.得られた結果を以下に記す。1)NaSiを出発物質として高温、高真空下で脱ナトリウム反応を行なうことにより、ナトリウム金属内包シリコンクラスレートを合成した.2)X線構造解析により、Na_XSi_<46>およびNa_XSi_<136>構造(1.5<x<24)をもつ2種類のシリコンクラスレートの生成を確認できた。3)Na_3Si_<136>化合物の4KESRでは、Na原子による4本線の超微細分裂(HFS)が明瞭に観測できた。4)4K-300Kの温度域でNe原子のHFS強度の温度依存性を観測した。その結果、40K以下の低温域では常磁性キューリ則に従うが、温度上昇に従いキューリ則からのずれが大きくなることが解った。5)HFS強度の温度依存性の解析より、キューリ則からのずれは温度上昇に伴うナトリウム3_S電子の伝導帯への熱励起に帰属でき、Na原子と伝導体のエネルギー差として0.001eVが評価できた。さらに、Na原子のHFS値より、42%の電子はナトリウム3_S軌道に、残り58%の電子はシリコン骨格に分布していることも解った。