hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金属導電性を有する金属フタロシニン積層体を実用的燃料電池のカソード触媒とする研究

家庭用や車載用に期待されている固体高分子形燃料電池の広い普及には白金触媒のための高コストの問題を解決しなければならないが、触媒には高い耐酸性と電気導電性が要求される。そこで、本研究では高い耐酸性を持つ金属錯体触媒の高活性化と電気伝導性の改善を目的として、錯体分子の積層構造の制御を行った。耐酸性をもつ金属を活性中心に持つ平面錯体分子の種々の積層体を制御する手法を開発し、積層体の中で金属間距離が短い積層体が優れた触媒活性を示すことを明らかにした。さらに、第2組成として、アクセプターイオンを導入し金属導電性分離積層体とすることで、さらなる活性向上が見られることを報告した。本研究は、酸素還元触媒活性をもつ金属フタロシアニン分子が自己形成する積層構造を検討し触媒層の導電性を向上させ、高導電性の触媒のみで構築された電極を作製することを最終目的としている。特にドナーである金属フタロシアニンとアクセプター化学種が分離積層体を形成すると導電性が飛躍的に向上することに着目している。そこで平成26年度は積層構造体の作製法の検討を湿式法を中心に行った。金属フタロシアニンは疎水性で、また多くの有機溶媒にも難溶性である。そこで、有機強酸溶液中でプロトン化して単分子分散状態とした溶液を水溶液に接触させることでプロトン脱離を起こさせ積層構造体を界面で析出させ、それと同時に水溶液に分散させたヨウ素などのアクセプターイオンを積層構造体に組み込み、高導電性の分離積層体を形成することを試みた。その結果、中心金属がコバルトとニッケルのもので目的の構造が得られたことをX線回折分析によって確認した。これらの積層体は、真空蒸着法によって得られていたものであるが、本方法によって容易に合成できることが分かった。本方法で得られる積層体は、単分子分散状態から形成される積層体として熱力学的に安定なものが優先的に形成されると考えた。鉄フタロシアニンでは異なる積層構造体が得られており、積層体種の安定性は中心金属に依存していると考察した。一方、異種中心金属の金属フタロシアニン積層体の形成も試みたが、X線回折では構造決定が行えなかった。本研究は、CO被毒耐性が高い金属フタロシアニン錯体の触媒活性の向上と高導電性化によるカーボンフリーカソード電極を持つ燃料電池セルの作製を目的としている。平成27年度は26年度に得られたアクセプター分子との交互積層型触媒の電極触媒活性の回転リングディスク電極による酸素還元活性評価と機構解析を計画通りに行った。さらに、前年度、高い触媒活性が期待できる中心金属が鉄である鉄フタロシアニンのアクセプター分子との交互積層体が得られなかったが、鉄フタロシアニンを基準とした異種中心金属フタロシアニンを積層させた複合体が得られた。これについても触媒特性評価を行った。Niフタロシアニンでは、アクセプター分子との交互積層体が単体同様に低活性であったが、Coフタロシアニンではヨウ素をアクセプターとした交互積層触媒で高電流密度が得られ、ディスク電流の限界電流値から高い4電子反応率を、リング電流値から低い過酸化水素生成率が見られた。X線回折分析による中心金属間距離が約3Åと小さいために酸素のブリッジ吸着型形成速度が向上したことが原因と考察した。また、鉄フタロシアニンをベースとした中心金属複合化は耐久性向上に効果を示した。もともと鉄フタロシアニンは酸素一分子が2点吸着するサイドオン吸着型を形成し、4電子酸素還元反応が進行する系ではあるが、サイドオン吸着型特有のπ電子が逆供与による鉄から酸素分子への電荷移動が生じるために鉄がフタロシアニン骨格から脱離し失活することが課題である。これに種々の中心金属を持つフタロシアニンを本研究の湿式法を用いて複合化することで、電気化学特性を維持する結果が得られた。酸素の吸着型もしくは中心金属の化学状態の変化が原因と推察し、原因を究明中である。26年度は湿式法による触媒分子の積層体構築、27年度は回転リングディスク電極による触媒特性評価を予定していた。26年度に真空蒸着法でしか作製報告が無かったアクセプター分子との交互積層体が、本研究の新規な湿式法で得られた。中心金属複合化は27年度に再度検討することで、耐久性向上効果がある複合化体作製に成功した。27年度は予定通り回転リングディスク電極に着手し、交互積層体および、中心金属複合体触媒の酸性電解質条件下の酸素還元触媒機構について考察をすることができた。いずれも、本研究の湿式法での複合化が酸素還元特性を改善することに有効であることが示された。以上の結果をもとに電極およびセル特性の発電特性とインピーダンス解析を行うための準備も始めており、順調に進展していると考えている。室温付近の低温で作動する固体高分子形燃料電池は、家庭用や車載用に応用が始まっている。しかし、低温での電極反応促進のために高活性な触媒が必要であり、電極の高い酸性条件に耐性が必要なこともあって、貴金属の白金が触媒として使用されているために高価格となり、普及が進んでいない。そこで、低価格で耐久性が高い触媒開発を目的として、低価格材料である遷移金属を活性中心とした金属錯体触媒に着目し、化学的耐久性の点から金属フタロシアニンを取り上げ高活性化を検討した。

金属フタロシアニンの中でも、鉄フタロシアニンは白金に匹敵する活性を示すが耐久性に乏しく、コバルトフタロシアニンは耐久性が高いが活性の改善が必要である。そのため種々の遷移金属を中心金属とする金属フタロシアニンの複合化および第2成分分子との複合化を行い、反応機構を変化させて、触媒特性の改善を行った。触媒の複合化の手法としては、独自に開発した親疎水二液界面析出法を用いた。本手法は通常真空系を用いて得られる金属フタロシアニン分子の積層体を単分子分散した疎水性溶液から得られることを見出していたが、本研究の成果として、条件を制御することで親水性溶液中のイオンや成分との複合積層体が得られることを見出した。2成分フタロシアニン複合系触媒、及びドナーであるフタロシアニンとアクセプター分子の分離積層体を触媒粉末として得られたので、強酸条件ちゅうでの酸素還元触媒特性を評価した。鉄とコバルトの複合化触媒は、コバルトより高い反応電子数を示し、鉄で見られていた失活が見られなくなった。他にも複合化の効果は触媒が微粉体として得られる効果もあった。また、コバルトのヨウ素イオンとの分離積層体で、高い活性の向上が見られた。電荷移動速度の向上と酸素吸着状態の変化が関与しているとインピーダンス分析、分光分析の結果から考察した。家庭用や車載用に期待されている固体高分子形燃料電池の広い普及には白金触媒のための高コストの問題を解決しなければならないが、触媒には高い耐酸性と電気導電性が要求される。そこで、本研究では高い耐酸性を持つ金属錯体触媒の高活性化と電気伝導性の改善を目的として、錯体分子の積層構造の制御を行った。耐酸性をもつ金属を活性中心に持つ平面錯体分子の種々の積層体を制御する手法を開発し、積層体の中で金属間距離が短い積層体が優れた触媒活性を示すことを明らかにした。さらに、第2組成として、アクセプターイオンを導入し金属導電性分離積層体とすることで、さらなる活性向上が見られることを報告した。平成26年度は触媒合成法を検討する計画であった。湿式法による分離積層構造体の作製が複数の金属フタロシアニン種で確立できたために、順調だと考えている。有機/無機界面で得られる積層体種に中心金属種が影響することが分かり、中心金属種に依存した積層体の安定性を理解する情報が得られた。計画に挙げていた異種金属フタロシアニンの積層体制御は成功しなかった。金属フタロシアニン種の選択が検討課題であると考えている。インピーダンス測定法を用いて、まず交互積層体触媒や金属複合化触媒の粉末としての導電率を評価したのちにカソード電極形成を行い、発電時のインピーダンス解析による反応機構解析を行う。と同時に28年度は最終年度であるので、最終目的の高導電性触媒をプロトン導電膜へ設置し、発電特性を評価する。プロトン導電体と電子伝導性の触媒層を組み合わせた条件での電極では三相界面を拡大させるために、特にガス拡散向上のための微細構造制御が必要であると考えている。そこで、親疎水性制御や細孔特性の適正化が必要と考えている。これまで、研究代表者はガス拡散電極の微細構造と親疎水性制御によるカソード電極の高電流密度化を研究した実績があるので、それから得られた結果を基に種々の条件を選択し、検討していく予定である。電気化学平成26年度で得られた分離積層構造を持つ金属フタロシアニン系触媒の酸素還元特性を回転電極を用いて行い、反応機構解析を行う。また、触媒層の電導性の評価、電極担持法の検討を平成27年度に行う。
超高圧有機合成装置の実用化に関する研究

1.高圧下での芳香族求核置換反応:一般に芳香族求核置換反応は困難であることが知られている。しかし、トリフルオロメチル基を有するハロゲノピリジン、たとえば、3,5ージクロロー2,6ービス(トリフルオロメチル)ピリジンでは、高圧条件を用いると好収率でビスアミノ化合物が得られることが分った。この事に基づき、いくつかのアザクラウン化合物の芳香族求核置換反応による構造修飾に始めて成功した。さらに、同様の原理を用いて、生理活性の期待される連鎖複素環化合物の簡便合成法も開発中である。2.安定な7ーホスファノルボルナジエン系の合成:ホスホールと三重結合性親ジエンとの反応では、Pーオキシドを失なってベンゼン環を生成してしまうのが常識である。しかし、ベンゼン環での立体的なこみあいを大きくするような三重結合性親ジエンと多置換ホスホールとの超高圧Diels-Alder反応によって始めて安定(100°Cまで)は7ーホスファノルボルナジエン系の合成に成功した。3.高圧下でのC=0への求核置換反応:具体的な例としては、エステルやラクトンのアミノ化であって、アルキルアルミニウムアミドや三臭化ホウ素を試剤もしくは触媒として用いる常圧法との比較検討を行い、それぞれの長所・短所を明らかにした。たとえば、高圧法では、シアノ基やニトロ基はおかされないが、共役二重結合にはMichael付加がおこってしまうことが分った。また、高圧法は、加水分解処理を必要としないのでラクトンへの再閉環がないことも長所のひとつである。4.高圧不斉Michael反応:キニジンなどの不斉触媒と高圧との組合せによって不斉Michael付加がどの程度可能であるかを追究し、今後の分子設計への指針を示した。1.高圧下での芳香族化合物のDiels-Alder反応-芳香族化合物の付加環化反応は、その芳香族安定性や生成物の不安定性のため一般に困難である。この制約を超高圧によってどの程度のりこえることができるかを調査するのが本研究の目的のひとつである。まずフランなどのπ-過剰ヘテロ環化合物と主としてマレイン酸無水物誘導体との反応を高圧下で検討した。9kbar程度では、残念ながら満足すべき収率は達成されなかったものの、カンタリジン類似体の合成には、超高圧が有用であることが判明した。次に、興味ある芳香族化合物として近年とみに注目されているシクロファンのDiels-Alder反応を高圧下で行った。常圧下では全く不活性なマレイミド類でも9kbar,約70°Cで1:2付加体を与える。X線結晶解析の結果、反応はクロスブリッジ様におこっており極めて高歪み化合物であることが分った。尚、金属がとりこまれた型の化合物も目下合成を試みている。2.高圧下での求核置換反応-求核置換反応が合成上重要であることは論をまたない。アミンによるエステルの直接アミド化は、有用な手法であるが一般に困難である。この反応をアセトントリル中約8kbarの高圧化で行うと種々のアミンとエステルの組合せにおいて多くの場合定量的に反応が進行しアミドの合成法として有力であることが分った。また、シアノ基が分子中に存在しても支障がないことも判明した。同様に、アミンによるラクトン類の求核的開環も高圧下で首尾よく進行し、好収率でヒドロキシアミドを与えることを明らかにした。求核置換反応と関連して、menschutkin反応を用いたイリド、例えばピリジニウムビスメトキシカルボニルメチリド類の合成にも高圧は有用であり、これらのイリドの窒素-核磁気共鳴スペクトルに関する研究に大いに役立ったと言える。尚、芳香族求核置換反応の合成的応用に関しても鋭意開発中である。
Smad及びMeninを中心とした骨芽細胞の分化・石灰化シグナルの解明

私共はこれまで多発性内分泌腫瘍症I型の原因MEN-I遺伝子産物Meninが骨芽細胞の初期分化に必要で、後期分化に関してはむしろ抑制することを明らかにしてきた。さらにTGF-beta特異的なシグナル分子のSmad3が骨芽細胞において骨形成に重要な分子であることを提唱してきた。また副甲状腺ホルモン(PTH)は最も骨形成促進の強い薬剤であるが、その作用機序は未だ不明である。今回私共は骨芽細胞におけるPTHのSmad3に及ぼす影響及びその生理的意義について検討し、PTHの骨芽細胞アポトーシス抑制作用にSmad3が関与することを示した。さらに骨芽細胞株で糖質コレチコイドのデキサメサゾンがSmad3による転写活性やアルカリフォスファターゼ活性促進を阻害し、Smad3には影響を及ぼさないことを証明し、ステロイド骨粗鬆症の骨形成抑制の機序の一つとして提唱した。一方、これまでMeninとBone morphogenetic proteinのシグナルが骨芽細胞への初期分化に関連することを検討してきたが、今回細胞株を用いて間葉系幹細胞から骨芽細胞への分化段階においてMeninはSmad1やSmad5、さらにはその下流で骨芽細胞分化に必須の転写因子であるRunx2と機能的にも物理的にも相互作用をしていることを示した。さらにこの相互作用は骨芽細胞に分化してしまうと減弱し、その機序として一部MeninとSmad3の相互作用が抑制的な作用を及ぼしていることが示唆された。また分化した骨芽細胞においては骨芽細胞の機能に重要なAP-1因子の一つJunDが分化、石灰化を促進する作用を有し、MeninはJunDと結合することによりJunDの発現、転写活性及び骨形成作用を阻害することにより骨芽細胞の分化を抑制することを明らかにした。TGFβは骨に豊富に含まれ、in vivoで骨形成促進作用を有する。TGFβ特異的SmadのSmad3は、その遺伝子欠損マウスで骨形成抑制による骨量減少を生じ、私共の検討ではSmad3が骨形成促進に関わる重要な分子であることをこれまで示してきた。今回私共は骨芽細胞におけるPTHのSmad3に及ぼす影響及びその生理的意義について検討した。PTHはマウス骨芽細胞様MC3T3-E1細胞及びラット骨肉腫細胞株UMR106細胞においてSmad3発現を短時間で促進し、その機序にPKA及びPKCの両者が関与した。PTH及びSmad3の過剰発現はグルココルチコイドなどが誘導する骨芽細胞のアポトーシスを減少させ、dominant negativeに作用するコンストラクトを使用してSmad3を不活化するとPTHの抗アポトーシス作用は阻害された。このことからSmad3はPTHの抗アポトーシス作用に関与することが明らかとなった。またPTHはTGFβの転写活性促進及びI型コラーゲン発現促進作用を増強した。これらの実験結果よりSmad3はPTHの骨形成促進作用においても重要な骨形成シグナルであることが示唆された。さらに多発性内分泌腫瘍症の原因因子MeninとSmad1/3/5及び骨形成に重要な転写因子Runx2が相互作用することにより骨形成に関わっていることを明らかとし、検討を進めている。そして、骨代謝調節ホルモンとして代表的な副甲状腺ホルモンの骨芽細胞アポトーシス抑制作用にSmad3が関与することを示した。

今回はさらに骨芽細胞株で糖質コルチコイドのデキサメサゾンがSmad3による転写活性やアルカリフォスファターゼ活性促進を阻害し、Smad3には影響を及ぼさないことを証明し、ステロイド骨粗鬆症の骨形成抑制の機序の一つとして提唱した。一方、これまでMeninとBone morphogenetic proteinのシグナルが骨芽細胞への初期分化に関連することを検討してきたが、今回細胞株を用いて間葉系幹細胞から骨芽細胞への分化段階においてMeninはSmad1やSmad5、さらにはその下流で骨芽細胞分化に必須の転写因子であるRunx2と機能的にも物理的にも相互作用をしていることを示した。さらにこの相互作用は骨芽細胞に分化してしまうと減弱し、その機序として一部MeninとSmad3の相互作用が抑制的な作用を及ぼしていることが示唆された。また分化した骨芽細胞においては骨芽細胞の機能に重要なAP-1因子の一つJunDが分化、石灰化を促進する作用を有し、MeninはJunDと結合することによりJunDの発現、転写活性及び骨形成作用を阻害することにより骨芽細胞の分化を抑制することを明らかにした。
離散力学と非線形最適化の融合による非線形システムの高速・高精度制御

平成30年度は本研究課題の4年目となり,13年目に得られた結果を基礎とし,さらなる展開や応用技術を目標として研究を進めた.本年度において実施した具体的な研究テーマとしては以下が挙げられる.(1)システムに対する外乱やモデル化誤差に対応するために,最適制御問題を逐次繰り返し解くようなモデル予測型の制御手法を提案した.さらにリアルタイム制御の実現のために,計算量の低減に対する計算アルゴリズムの改良を行った.その結果,片端固定の弦・梁に対して,外乱が加わってもシステム全体を安定化するような制御が行えることが確認できた.(2)これまでの研究においては,制御対象の目標状態は変位がすべて0という安定化のみがあつ化されてきた.しかし,様々な応用を考えると,任意の目標軌道に対する追従制御も非常に重要となってくる.そこで,離散力学と非線形最適化を融合させたシステムの軌道追従制御の手法を提案した.具体的には最適制御問題における評価関数として,目標軌道と実際の軌道の誤差を評価する項を設定することによって軌道追従制御が行えるようにした.(3)具体的な物理例として弦・梁・膜を制御対象とし,提案手法の適用を行った.特に1次元弦に対しては目標の周期的運動を実現するような制御が実現できることがわかった.また,2次元膜に対しては,膜面に文字を生成するような制御問題を考え,提案手法によって文字生成が実現できることが確認できた.(4)線形近似されていない非線形モデルの弦・膜に対して離散力学と非線形最適化を融合させた制御手法を開発し,非線形モデルに対しても安定化制御が行えることを確認した.平成27年度は本応募研究課題の1年目になるので,研究の基盤を築くことを目標とし,主に基礎理論展開ならびにコンピュータによるシミュレーションをメインとして進めていった.本年度において実施した具体的な研究テーマとしては以下が挙げられる.(1)集中定数システム・分布定数システムに対する離散力学の検証.本研究課題では,集中定数系・分布定数系に対する離散化手法である「離散力学」を主に扱う為,離散力学における概念や数理モデルについて再度検証を行った.特に重要な事項としては「離散ラグランジアン」「離散Hamiltonの原理」「離散Euler-Lagrange方程式」「離散Lagrange-d'Alembertの原理」が挙げられ,これらのもつ特徴や理論解析などを行った.(2)離散力学モデルに対する非線形最適制御問題の定式化・理論解析.離散力学を用いて得られたモデル(離散力学モデル)に対して,ある離散評価関数を設定し,その評価数を最小化するような離散制御入力を求めるような,非線形最適制御問題の定式化を行った.特に評価関数の設定方法,システムに課される等式型・不等式型の拘束条件の取り扱い方法などに焦点を当てて定式化を行った.(3)離散力学モデルに対する非線形最適制御問題に対する数値解法.離散力学モデルに対する非線形最適制御問題は,有限次元の非線形最適化問題として定式化されるが,これを解いて最適制御入力を得るためには,効率的な数値解法が必要不可欠である.そこで,ニュートン法や逐次2次計画法などの既存の数値解法を基礎として,離散力学と親和性の高い数値解法を構築した.さらに物理例に対して,様々な条件のもとで数値シミュレーションを行い,制御目標が達成されていることを確認した.平成27年度は本研究課題の1年目であり,本研究課題の基礎的な理論を構築することが目的であったが,当初の計画通りにおおむね順調に進展している.その理由としてはいかがあげられる.(1)制御入力項をもつ1次元離散力学モデルに対する安定化制御問題を扱う代わりに,変位と制御入力のそれぞれ評価する項をもつ評価関数を設定し,初期条件・境界条件を制約とした有限次元非線形最適化問題を解くことによって最適な制御入力を得る手法を開発した.(2)分布定数システムの物理例として,弦やEuler-Bernoulli梁を取り上げ,これらのシステムの振動抑制制御問題に取り組んだ.提案手法を適用することによって,システムの振動が抑制され,システム全体が安定化されることが数値シミュレーションによって確認できた.さらに,安定化開始の時間ステップも設定することが可能となり,これは提案手法の大きな利点であるといえる.平成28年度は本研究課題の2年目となり,1年目に得られた結果に基いてさらなる発展を行うことを目標として研究を進めた.本年度において実施した具体的な研究テーマとしては以下が挙げられる.(1)自由境界条件下における離散力学の理論展開を行った.特に,自由境界条件下での離散変分の計算と「離散Hamiltonの原理」を用いることによって,「離散Euler-Lagrange方程式」と「離散境界方程式」を導出することができた.(2)(1)で導出された自由境界条件下における離散力学のモデルに対して,評価関数を設定することによって,最適制御問題を有限次元非線形最適化問題へと帰着することができた.それは逐次2次計画法によって比較的大規模な問題でも効率的に解くことが可能である.この手法を片端固定弦への振動抑制制御問題へと適用し,数値シミュレーションによって振動が抑制され,弦全体が安定化されていることが確認できた.(3)これまでに提案した制御手法はフィードフォワード型であったが,パラメータ誤差や外乱などにも対応できるために,モデル予測制御型のフィードバック型の制御手法を開発した.

これは,有限区間に対する最適化問題を時間ステップをずらして何回も解くという方法であり,フィードバック型の制御手法であるために,ロバスト性が期待できる.本手法を弦や梁の振動抑制制御問題に適用し,数値シミュレーションによってロバスト性を確認することができた.平成28年度は本研究課題の2年目であり,さらなる理論の発展を目標として研究を進めたが,当初の計画通りにおおむね順調に進展しているといえる.その理由としては以下が挙げられる.(1)1年目である平成27年度においては,固定境界条件の場合のみの離散力学のみを扱ってきたが,分布定数システムの実例を考えると,例えば柔軟ビームの振動抑制制御などのように,自由境界条件を考慮する方が応用可能性が広いといえる.したがって,本年度においては自由境界条件の場合に対する理論展開ができたということは非常に意義があるといえる.(2)さらに現状を鑑みると,システムのパラメータには測定誤差が存在することが一般的であり,また外乱の存在も無視することはできない.そのような場合に対応するために,モデル予測制御の手法に基づいたフィードバック型の制御法を開発したが,この手法も応用を考慮する上で重要であり,意義のある研究結果であると考える.平成29年度は本研究課題の3年目となり,1,2年目に得られた結果をベースとした新たな展開や応用技術を目標として研究を進めた.本年度において実施した具体的な研究テーマとしては以下が挙げられる.(1)2階偏導関数を含む連続ラグランジアンの場合に対し,自由境界条件下における離散力学の理論展開を行い,自由境界条件下での離散変分の計算と「離散Hamiltonの原理」を適用することにより,「離散Euler-Lagrange方程式」と「離散境界方程式」を導出することができた.(2)自由境界条件下における離散力学のモデルに対し,振幅と制御入力に関する評価関数を導入することによって,離散力学モデルの最適制御問題を有限次元非線形最適化問題へと帰着することができた.この問題は逐次2次計画法を用いることによって比較的大規模な場合でも効率的に解くことが可能である.提案手法を片端固定Euler-Bernoulli梁の振動抑制制御問題に適用し,制御入力によって振動が抑制され,最終的に梁全体が静止状態に安定化されていることが数値シミュレーションによって確認できた.(3)システムのパラメータ誤差や外乱等にも対応できるように,これまでのフィードフォワード型の手法を応用して,モデル予測制御型のフィードバック制御手法を開発した.本制御手法を片端固定の弦やEuler-Bernoulli梁の振動抑制制御問題に適用し,数値シミュレーションにて検証した結果,システムにパラメータ誤差がある場合やシステムに外乱が印加される場合でも,システムが安定化されることが確認された.平成29年度は本研究課題の3年目であり,これまでに築いてきた理論のさらなる発展を目標として研究を進めたが,当初の計画通りにおおむね順調に進展しているといえる.その理由としては以下が挙げられる.(1)2年目に引き続き理論の展開を行った結果,制御手法の応用範囲の拡大が実現でき,実際のシステムにおける適用可能性が広がったといえる.(2)パラメータ誤差や外乱に強いモデル予測制御型の制御手法を開発したことにより,実世界でより利用可能な手法が実現できたといえる.
「公害」を伝えるメディアとしての「語り部」の役割と今後

自分にとっての水俣病とは何かを考え抜いたうえで語りかける「語り部」の存在は、狭義の当事者ではない者が「当事者性」を獲得していくための示唆を与えてくれる。自分と水俣病との関わりに真摯に向き合うことにより、水俣病を語り継いでいく道が開かれ得ることを示しているといえる。また、語り部補助員との対話形式で語る語り部の講話を通して、その場がもつ規範の力の具体的な姿が明らかになった。「公害」を伝える「語り部」をメディアとしてとらえたときに何が見えてくるのかを本研究では明らかにしようと試みている。特に、多大な公害被害をもたらした熊本と新潟の水俣病の「語り部」の講話の場がどういう力学を持つのかを中心にフィールドワークを行い、暫定的ではあるが、以下の2点がわかってきた。1、自らの体験を伝える「語り部」は、忘れ去られようとする過去を我々の前に提示するが、それは単なる「過去」ではない。「過去」に起こった出来事の現在の話である。語られる話は過去の「事実」に対する現在の解釈だし、その「事実」が単に過去のものだとは言い切れない。我々はそうした過去を含めた現在、そして未来を、「語り部」が語ってくれることにより共有することができる。語られる言葉は単なる「事実」ではなく、「語り部」の「思い」であり、〈語る/語られる場〉を共有することによって、その「思い」が伝わる。また、物理的な場を共有しなくても、ドキュメンタリー映画のようなメディアによって、「語り部」のメッセージを共有することもできる。時空を超えて、「語り部」やドキュメンタリー映画を作った人びとの「思い」が伝えられるのである。2、高齢化する「語り部」の問題を考えると、誰が「水俣病」を伝えるのか、誰が「語り部」になり得るのか、という課題に向き合わざるを得ない。狭義の「当事者」にこだわるのではなく、「当事者性」という観点から、今後どのように「水俣病」が「記憶」され「記録」されうるのかを考える必要がある。本研究は、「公害」を伝える「語り部」をメディアとしてとらえ、語ることによって彼(女)らがどのような場をオーディエンスとともに作り出しているのかを明らかにしようと試みるものである。多大な被害をもたらした熊本と新潟の水俣病の「語り部」の講話の場がどういう力学を持つのかを中心に、フィールドワークを行なってきたが、今年度は、その理解をより深めるために、他の公害発生地域との比較や、「戦争」の「語り部」との比較も行なった。前年度からの課題であった、狭義の「当事者」にこだわるのではなく、「当事者性」という観点から、今後どのように「水俣病」が「記憶」され「記録」されうるのかを考えていくうえで、四日市および沖縄でのフィールドワークが特に参考になった。四日市では、民間グループである「公害市民塾」のメンバーが、定期的な勉強会や、市との協力のもとに「語り部養成講座」などを開催している。そうした地道な努力の中から新たにメンバーに加わった若者が、「患者」への聞き取り調査を実施し、それを継続することの重要性を説いている。これは、狭義の「当事者」ではなくとも、「患者」とともに学びなおすことで、「記憶」を紡ぎだすことができること、それによって「当事者性」を獲得する可能性が開かれることを示唆している。また、沖縄の「ひめゆり平和祈念資料館」と「佐喜眞美術館」での語りの実践は、誰がどのように戦争や公害の記憶をつないでいけるのかについて考えさせられる。「ひめゆり平和祈念資料館」での「証言者」と「説明員」という語り手の違いがもたらす語りの差や、「佐喜眞美術館」館長である佐喜眞道夫の『沖縄戦の図』を前にしての力強い語りなど、次世代が語り継いでいくことの可能性を考えさせる。今後もこうした比較という方法も射程に入れながら、「当事者性」の問題を考えていく。前年度からの継続的課題であった「当事者性」の問題を具体的に検証していくために、患者家族の立場で話す語り部に焦点を当て、彼/彼女らが講話の場でどういった語りをするのか、またオーディエンスとどのような関係を結んでいるのかを記録・分析することを中心に研究を進めていった。インタビュー調査を通して、彼/彼女らが講話の場をどのように考えているのかも明らかになった。そうしたなかで見えてきたのは、自分にとっての水俣病とは何かを考え抜いたうえで語りかける姿であり、それは狭義の当事者ではない者が「当事者性」を獲得していくための示唆を与えてくれるものであった。自分と水俣病とのかかわりに真摯に向き合うことにより、水俣病を語り継いでいく道が開かれ得ることを示しているものといえる。当初それほど注意を払ってこなかった語り部補助員との対話形式による語り部の講話から、新たな視点を得ることができたのも今年の成果である。こうした形式をとるのは、胎児性および小児性水俣病患者が語り部のときであり、あらかじめ作成されたシナリオにそって一問一答式で講話が進められる。

それは、彼/彼女らを典型的な水俣病患者として表象させようとするものであり、彼/彼女らを規制された枠組みの中で語らせているように思える。ただし、対話形式をとっているため、語り部補助を担当する者によって、表象される患者像が異なり、ある語り部補助員との対話では規範に収まりきれない講話の場が生まれている。そのように語り語られる関係性のなかに、ステレオタイプな水俣病ではない、多様な水俣病が、様々な語り手によって語られ得る可能性を見出せた。最終年度にあたり、これまでの研究成果を発表することにも力を入れた。口頭発表や、論文や本の執筆などを継続して行う一方で、シンポジウム「時代を聞く-戦争、公害、原発」を所属研究機関で開催した。それぞれの現場で「負の遺産」を語り伝えることを長年行っている人たちとの意見交換は刺激的で、その成果は、本という形ですでに出版の準備がなされている。
X線輝線の精密分光撮像に基づく天の川銀河中心・銀河面の拡散X線放射の起源解明

我々の太陽系が含まれている天の川銀河の中心領域(以後、銀河中心領域)は多数の天体群が密集する高エネルギー現象の宝庫である。近年のX線観測から銀河中心領域の分子雲から強い中性鉄輝線(中性状態の鉄からの特性X線)が放射されていることが分かってきた。分子雲は高々100ケルビン程度の低温なので、自らX線を放射することはなく、その背後に高エネルギー現象が存在することを示唆する。これまでに私を含め、様々な観測結果から中性鉄輝線を放射するためには、外部からの強いX線によって分子雲が照射され、内部の鉄原子を電離していると考えられている。しかし、これまでに照射天体を決定的に示す観測的証拠は得られていなかった。そこで、私はX線天文衛星「すざく」を用いて、銀河中心の射手座B2領域の観測を行った。2005年の観測データと比較し、2つの分子雲からの中性鉄輝線と連続X線の強度が4年間で相関して減少していることを明らかにした。この観測結果から分子雲を照らすX線照射天体候補は太陽程度の質量の天体では不可能な光度を持っている必要があることを解明し、唯一の候補が太陽の400万倍の質量を持つ銀河中心ブラックホールであることを明らかにした。銀河中心ブラックホールは数100年前に少なくとも100万倍以上の活動性であったことが分かったのである。さらに、私が前年度までにも明らかにしたように銀河中心領域にはこの他にもX線を放射する分子雲が多数存在している。これらのX線放射の起源も巨大ブラックホールの過去のX線フレアである可能性を初めて示した。我々の銀河中心(2000光年×1000光年)は様々な天体や星間ガスが密集する領域である。太陽系から銀河中心領域の間に存在する星間物質のために可視光での観測は困難である。一方でX線は透過力が高いだけでなく、高温ガスや高エネルギー加速粒子からの信号を直接観測できる電磁波である。銀河中心は天体が混在する領域であるが、天体に特徴的なエネルギーのX線を分離する手法でその困難を克服し、新しい天体を発見、その正体を解明することが可能である。そのためにはエネルギー分解能と感度に優れた「すざく」衛星を用いることが最適である。私はX線天文衛星「すざく」による銀河中心領域の観測データの解析研究を行った。まず、X線天体SAX J1748.2-2808の高精度スペクトルから3種類の鉄輝線を分離し、593秒のスピン周期を発見した。SAX J1748.2-2808はこれまで大質量星と中性子星あるいはブラックホールからなる大質量X線連星系ではないかと言われていたが、これらの特徴はむしろ白色矮星の連星系であることを示唆する。この結果を論文にまとめ、投稿し受理された。また、超新星残骸Sgr D SNRから約2000万度の熱的放射が存在することを世界で初めて証明した。新しいX線超新星残骸の発見である。この結果を論文にまとめ投稿し、受理された。さらに、銀河中心のX線スペクトルから硫黄、アルゴン、カルシウムの蛍光輝線を世界で初めて検出した。これらの輝線は銀河中心領域以外からもこれまで発見されておらず、非常に重要な物理的情報を引き出せるだろう。我々の銀河の中心領域からは広がったX線放射が存在している。そのX線放射の特徴はエネルギー6.4keV、6.7keV、6.9keVの3本の鉄輝線である。6.7keV、6.9keVの輝線は我々の研究によって広がった高温のプラズマからのものであることが分かってきたが、6.4keVの正体や起源については未だ謎が多く残っている。そこで、私はこのような広がった放射に対する高感度とスペクトル分光力に優れる「すざく衛星」を用いた研究を行った。その結果、これまでに発見されている鉄とニッケルからの輝線に加えて、それよりも原子番号の小さなアルゴン、カルシウム、クロム、マンガンからの輝線を初めて発見することに成功した。その起源として、外部X線による光電離説と宇宙線電子による内核電離説が考えられている。私はその両者で生成されるX線スペクトルの中で大きな違いが、連続成分の光子指数と輝線の等価幅であることを見出し、観測結果と比較を行った。その結果、X線起源であるとすると、外部X線の光子指数はおよそ1.9であり、分子雲の重元素組成量は太陽のものに比べて約1.6倍と求められる。電子起源であるとすると、10-100keVのエネルギー帯の電子のスペクトル指数はおよそ3であり、分子雲の重元素は太陽に比べて約4倍となる。一方で、銀河中心に広がっているプラズマから求められる重元素組成量は2倍程度であり、同一環境下に存在しているプラズマと分子雲が同程度であると考えられるので、中性輝線の起源は外部X線によくる光電離であることが有力となった。本研究成果の重要な点は、鉄だけでなく多種元素によって強い制限が加えられたことである。

分子雲は高々100ケルビン程度の低温なので、自らX線を放射することはなく、その背後に高エネルギー現象が存在することを示唆する。これまでに私を含め、様々な観測結果から中性鉄輝線を放射するためには、外部からの強いX線によって分子雲が照射され、内部の鉄原子を電離していると考えられている。しかし、これまでに照射天体を決定的に示す観測的証拠は得られていなかった。そこで、私はX線天文衛星「すざく」を用いて、銀河中心の射手座B2領域の観測を行った。2005年の観測データと比較し、2つの分子雲からの中性鉄輝線と連続X線の強度が4年間で相関して減少していることを明らかにした。この観測結果から分子雲を照らすX線照射天体候補は太陽程度の質量の天体では不可能な光度を持っている必要があることを解明し、唯一の候補が太陽の400万倍の質量を持つ銀河中心ブラックホールであることを明らかにした。銀河中心ブラックホールは数100年前に少なくとも100万倍以上の活動性であったことが分かったのである。さらに、私が前年度までにも明らかにしたように銀河中心領域にはこの他にもX線を放射する分子雲が多数存在している。これらのX線放射の起源も巨大ブラックホールの過去のX線フレアである可能性を初めて示した。
無機硫黄化合物の酵素化学の確立とその応用

本研究は、硫黄酸化細菌に存在する無機硫黄化合物を基質とした酵素について詳細な解析を行い、この様な細菌の硫黄代謝に対する理解を深めるとともに、「無機硫黄の酵素化学」という新たな学問領域への知見の蓄積を目的とする。鉄硫黄酸化細菌Acidithiobacillusferrooxidansを研究の対象とし、硫黄化合物を代謝する酵素であるテトラチオン酸ハイドロラーゼ(4THase)について詳細な研究を行った。本研究課題において、4THaseをコードした遺伝子(Af-tth)が同定され、大腸菌による組換え発現と封入体による回収、新規な酸性条件下でのrefolding法を開発し、これによる活性型酵素を獲得した。さらにこの活性型酵素を高度に精製し、4THaseの結晶化に成功した。本酵素結晶へのX-線照射により2.15Aの回折像を得た。またMAD/SAD法による位相決定のため、セレノメチオニン(Se-Met)置換した本酵素の結晶の作製を行い、2.8 Aの回折像を得た。これらのデータを基に本酵素の立体構造を決定する作業を行っている。本研究は、硫黄酸化細菌に存在する無機硫黄化合物を基質とした酵素、すなわち「硫黄化合物を消化する酵素」について詳細な解析を行い、この様な細菌の硫黄代謝に対する理解を深めるとともに、「無機硫黄の酵素化学」という新たな学問領域への知見の蓄積を目的として行われている。平成22年度は、鉄硫黄酸化細菌の一種Acidithiobacillus ferrooxidansを研究の対象とし、硫黄化合物を代謝する酵素であるテトラチオン酸ハイドロラーゼについて詳細な研究を行った。本酵素はAcidithiobacillus属細菌に特徴的で、他の生物には類を見ない新規な一次構造を有している。また本酵素は、無機硫黄化合物のテトラチオン酸を酸性条件下で、補酵素などを必要とせず加水分解する反応を触媒する。この様な反応が、酵素内のどの様なアミノ酸残基が関わって行われるのかは学術的に極めて興味深く、基質のテトラチオン酸分子内のジスルフィド結合を加水分解によって切断するメカニズムの解明は、疎水的な硫黄分子の水和という化学工学・材料工学的な応用面からも、その重要性が期待される。本研究代表者によって、本酵素をコードした遺伝子が同定され、大腸菌による組み換え発現が既になされたが、発現した組み換えタンパク質は、活性を示さない封入体を形成した。これを基にして、本研究課題によりrefolding法による活性型酵素の獲得に成功した。このrefolding条件を検討したところ、通常報告されている中性条件でなく、本酵素は酸性条件下でrefoldingさせることで活性型酵素になることを解明した。この現象は、好酸性細菌に由来する本酵素の生理的特性を反映した興味深い結果であり、他の好酸性菌由来の酵素(タンパク質)のrefoldingにも応用可能な、極めて重要な知見を提供した。さらにこの様にして得られた活性型の本酵素を、カラムクロマトグラフィーなどを用いて高度に精製し、結晶化を試みた。この結果、微小な本酵素の結晶を獲得することに成功した。今後は結晶化条件の最適化を行い、X-線結晶構造解析を行うことで、本研究の目的達成のための大きな知見を得られることが期待できる。平成23年度は、引き続き鉄硫黄酸化細菌の一種Acidithiobacillus ferrooxidansを研究の対象とし、硫黄化合物を代謝する酵素であるテトラチオン酸ハイドロラーゼ(4THase)について詳細な研究を行った。この4THaseは、無機硫黄化合物の加水分解反応を触媒し一部の好酸性微生物にのみ確認されている、一次構造・反応機構においても極めてユニークな酵素である。本酵素のX-線結晶構造解析は、これらを解明する最も有効な手段である。昨年度、本研究代表者によって、4THaseをコードした遺伝子(Af-tth)が同定され、大腸菌による組換え発現と封入体による回収、refolding法による活性型酵素の獲得に成功した。このrefolding条件を検討したところ、通常報告されている中性条件でなく、本酵素は酸性条件下でrefoldingさせることで活性型酵素になることを初めて解明した。

さらにこの様にして得られた活性型の本酵素を、カラムクロマトグラフィーなどを用いて高度に精製し、結晶化を試みた結果、微小な4THase結晶を獲得することに成功した。今年度は、この結晶化条件をさらに詳細に検討した。沈殿剤の種類と濃度、添加する塩の種類と濃度、pHなどにおいて細かな条件の組み合わせを試行することで、構造解析に値する0.1mm程度の六画柱の結晶を獲得することができた。これを兵庫県佐用町の大型放射光施設SPring-8にて解析を行った結果、2.5Åの回折像を得た。しかしながら新規な一次構造を持つ本酵素の立体構造の解明には、分子置換法が適用できないことから、より高い解像度の回折像を得る必要があることが分かった。本研究は、硫黄酸化細菌に存在する無機硫黄化合物を基質とした酵素について詳細な解析を行い、この様な細菌の硫黄代謝に対する理解を深めるとともに、「無機硫黄の酵素化学」という新たな学問領域への知見の蓄積を目的とする。本年度は鉄硫黄酸化細菌の一種Acidithiobacillus ferrooxidansをモデル微生物とし、硫黄化合物を代謝する酵素テトラチオン酸ハイドロラーゼ(4THase)について詳細な研究を行った。4THaseは、無機硫黄化合物の加水分解反応を触媒し一部の好酸性微生物にのみ確認されている、一次構造・反応機構においても極めてユニークな酵素である。本酵素のX-線結晶構造解析は、これらを解明する最も有効な手段である。本研究課題において、4THaseをコードした遺伝子(Af-tth)が同定され、大腸菌による組換え発現と封入体による回収、新規な酸性条件下でのrefolding法による活性型酵素の獲得に成功した。さらにこの様にして得られた活性型の本酵素を、カラムクロマトグラフィーなどを用いて高度に精製し、4THaseの結晶化に成功した。そしてこの結晶化条件を最適化し、構造解析に値する0.1 mm程度の六画柱の結晶を獲得することができた。これを兵庫県佐用町の大型放射光施設SPring-8にて解析を行った結果、2.15Aの回折像を得た。しかしながら、新規な一次構造を持つ本酵素の立体構造の解明には、分子置換法が適用できないことが判明し、MAD/SAD法による解析が必要となった。このため、セレノメチオニン(Se-Met)置換した本酵素の結晶の作製を行い、SPring-8にて2.8Aの回折像を得た。これらのデータを基に位相の決定、および最適化を進め本酵素の立体構造を決定する作業を行っている。さらに反応機構の解明のため、基質であるテトラチオン酸存在下での結晶形成に取りかかった。組換え発現により獲得の困難であった4THaseをrefdding処理することで活性型酵素として回収できたことは、大きな進歩であった。また、これの結晶化に成功したことからも現時点では順調であると言える。ただし、最終目標はこれの構造解析であるため、今回獲得できた結晶が、X線により解析可能な結晶であるかどうかは、現時点では判断できず、その成否にかかっている.また近縁種のA. thiooxidans SH株からも4THaseを精製し、遺伝子を同定できたことは新たな収穫であった。24年度が最終年度であるため、記入しない。
受刑者の社会復帰教育における動物介在介入の効果

刑務所における社会復帰のための更生教育での動物との触れ合いが、受刑者のストレスマネジメントやコミュニケーション能力の向上に与える効果を検証するため、2種の実践研究を行なうことが、本研究の目的であった。1つ目は、犯罪傾向が進んでいない軽度の知的障害・精神疾患を持つ受刑者を対象とした日本初の市民訪問型イヌ介在教育プログラムを発展させ、プログラムの構造解明にも踏み込む。これに関しては、新たに開発した改良版のプログラムが、効果検証の完了した従来のプログラムと遜色ない効果が見込めることが分かった。また特徴的な事例を精査することにより、効果が生じる時期や契機、効果を定着させるための条件等について、見通しを立てることができた。2つ目の実践は、犯罪傾向が進み、対人コミュニケーションに大きな課題を抱える受刑者を対象とした施設飼育型ヤギ介在介入プログラムを開発し、その心理社会的効果を検証する予定であった。これは、プログラムの開発、実践試行を経て、少数例ながらも顕著な効果が見込める見通しが得られたものの、データ収集開始直前に、施設の事情により、動物飼育の続行が不可能になった。そのため、同様の効果が見込める動物の施設訪問型別プログラムを開発し、実践が可能であることを確かめた。さらに、動物介在介入の実践において、人と動物のコミュニケーションを円滑に行なうため、ウマとヤギの人に対する社会的認知能力についての実験を大学の飼育施設内で実施し、ウマについては論文を公刊した。1カ所の施設において進めていた動物介在教育プログラムが、施設の事情により続行不可能になったことは、当プロジェクトにとって大きな痛手となったことは否めないことから、研究がやや遅れていると判断する。しかし、施設の協力と理解により、別プログラムを開発し実施できたこと、そのために、動物の社会的認知能力に関する基礎的な知見が必要と分かり、独自に実験を行なった点は、評価できよう。動物の認知に関する実験は、動物介在介入への応用を見据えたものであり、実践現場を知る者が基礎研究と応用研究の橋渡しをすることが期待できるものである。前年度に引き続き、動物介在教育プログラムを実施し、データを収集する。データ収集前には、対象者に対してインフォームド・コンセントの手続きを経る。施設の職員や実施チームとも、綿密な連絡と相互理解、協力関係の維持を心がける。データが蓄積されてきていることから、これまでのようにデータの基本的な集計および少数事例において、探索的分析を行なうだけでなく、プログラムの全体像を明らかにする分析を進め、論文作成を行なう。また、施設における動物飼育についての実態調査結果についても、論文作成を行なう。同時に、当該分野における情報収集や関係者とのディスカッションを精力的に行なう。これに関しては、新たに開発した改良版のプログラムが、従来の効果検証の完了したプログラムと遜色ない効果が見込めることが分かった。これは、プログラムの開発、実践試行を経て、少数例ながらも顕著な効果が見込める見通しが得られたものの、データ収集開始直前に、施設の事情により、動物飼育の続行が不可能になり、研究計画の見直しをせざるを得なくなった。大きな成果が見込める実践であったため、大変残念な結果になってしまったが、生き物を扱う実践で、しかも、特別な支援が必要な対象者に対するプログラムであれば、実施にリスクは付きものであり、致し方のないことでもある。この事例を踏まえ、同様の効果が見込める別のプログラムの開発に取りかかった。また、施設における動物飼育についての実態調査を行ない、現在はそのまとめに入っている。1カ所の施設では、プログラムの開発、実践の試行、研究計画の協議を経て、施設と大学で研究協定の締結まで事が進んだが、その直後に、施設の事情により、動物飼育の続行が不可能になり、当初の研究計画が実行できなくなった。当該年度は、施設との協議や研究計画の見直し等に多大な時間とエネルギーを費やさざるを得なかった。さらに、研究代表者の私生活においても、これまでの研究生活を揺るがす出来事があり、研究体制の見直しをせざるを得なくなった。現在は、事態は収束しつつあり、従来の研究ペースまでは回復できていないももの、研究活動自体は可能になっている。大きな阻害を経験してしまったが、長期的に見れば、新たな研究展開の契機となったと言えるように努力を重ねたい。

また特徴的な事例を精査することにより、効果が生じる時期や契機、効果を定着させるための条件等について、見通しを立てることができた。2つ目の実践は、犯罪傾向が進み、対人コミュニケーションに大きな課題を抱える受刑者を対象とした施設飼育型ヤギ介在介入プログラムを開発し、その心理社会的効果を検証する予定であった。これは、プログラムの開発、実践試行を経て、少数例ながらも顕著な効果が見込める見通しが得られたものの、データ収集開始直前に、施設の事情により、動物飼育の続行が不可能になった。そのため、同様の効果が見込める動物の施設訪問型別プログラムを開発し、実践が可能であることを確かめた。さらに、動物介在介入の実践において、人と動物のコミュニケーションを円滑に行なうため、ウマとヤギの人に対する社会的認知能力についての実験を大学の飼育施設内で実施し、ウマについては論文を公刊した。1カ所の施設において進めていた動物介在教育プログラムが、施設の事情により続行不可能になったことは、当プロジェクトにとって大きな痛手となったことは否めないことから、研究がやや遅れていると判断する。しかし、施設の協力と理解により、別プログラムを開発し実施できたこと、そのために、動物の社会的認知能力に関する基礎的な知見が必要と分かり、独自に実験を行なった点は、評価できよう。動物の認知に関する実験は、動物介在介入への応用を見据えたものであり、実践現場を知る者が基礎研究と応用研究の橋渡しをすることが期待できるものである。実践プログラムを作成、実施し、データを収集する。データ収集前には、対象者に対してインフォームド・コンセントの手続きを経る。施設の職員や実施チームとも、綿密な連絡と相互理解、協力関係の維持を心がける。データの基本的な集計および少数事例において、探索的分析を行なう。その結果は、パイロットスタディとして施設の報告会や学会にて中間報告を行なう。当該分野における情報収集や関係者とのディスカッションを行なう。前年度に引き続き、動物介在教育プログラムを実施し、データを収集する。データが蓄積されてきていることから、これまでのようにデータの基本的な集計および少数事例において、探索的分析を行なうだけでなく、プログラムの全体像を明らかにする分析を進め、論文作成を行なう。また、施設における動物飼育についての実態調査結果についても、論文作成を行なう。同時に、当該分野における情報収集や関係者とのディスカッションを精力的に行なう。研究実施を予定していた1カ所の施設の事情により、やむを得ずデータ収集ができなくなり、当該年度は、その対応に労力を費やしていたために、当初予定していたデータ収集や分析にかかる研究費の支出が行なわれなかった。現在は、研究体制を整えつつあり、次年度以降に順次、研究活動をキャッチアップして行きたいと考えている。
アポトーシス制御因子Bcl-xβと相互作用をする因子の同定

bcl-xはアポトーシスを抑制する遺伝子bcl-2類似遺伝子として分離された。選択的スプライシングにより3つの型を形成し、bcl-xα(bcl-xL)はアポトーシスを抑制し、bcl-xγ(bcl-xS)とbcl-xβはアポトーシスを促進した。(1)Bcl-xβはスプライトされないmRNAより生成され、小脳のプルキンエ細胞や心筋で発現している。プロミエロイド細胞FDC-P1はIL-3非存在下では典型的なアポトーシスが誘導される。Bcl-xβを発現させるとIL-3存在下でもDNAの断片化が見られ、アポトーシスが促進されていることがわかった。同時にIL-3非存在下でも細胞増殖が停止せずにS期の細胞が増えていた。そのため、培養の条件によってはIL-3非存在下で細胞数が増加し見かけ上アポトーシスを抑制しているように見える時もあった。(2)Bcl-xαとBcl-2の機能的違いFDC-P1細胞は細胞周期停止剤であるaphidicoline(S期で停止させる)やTN-1(M期で停止させる)で処理するとアポトーシスが誘導されることを見いだした。このアポトーシスはbcl-xαでは顕著に抑制されたがbcl-2では抑制されず、アポトーシスの誘導法によって、bcl-xαとbcl-2の抑制に関し明らかな差がみられた。(3)PC12のアポトーシスの制御PC12はラット副腎細胞由来細胞株でNGFの作用で交感神経様に変化する。また、NGF非存在下、血清非存在下ではアポトーシスによって細胞は死ぬ。Bcl-xβとBcl-xγを発現させたPC12ではいずれもNGF存在下でもアポトーシスが誘導された。