hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大腸菌への独立栄養的生育能付与

従属栄養細菌である大腸菌を独立栄養生物に変換しようという考えのもと、大腸菌にリブロース1,5ー二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ、ホスホリブロキナーゼ、さらにはRalstonia eutropha由来のNAD還元型ヒドロゲナーゼを発現させることを試みた。NAD還元型ヒドロゲナーゼは、嫌気的な条件で機能的に発現させることができた。リブロース1,5ー二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼとホスホリブロキナーゼに関しては、数種の生物由来の酵素を組み合わせ発現させており、こちらも機能的に発現していることが確認されている。独立栄養化に向けて、現在も研究を続けている。大腸菌内で還元的ペントースリン酸サイクルを機能させることで炭酸固定を起こさせ、さらにNAD還元型ヒドロゲナーゼを機能させることで、エネルギー(NADH)供給を可能とし、独立栄養的な炭酸固定能を実証しようということが本研究の主たる目的である。本年度は、還元的ペントースリン酸サイクルの鍵酵素であるルビスコとホスホリブロキナーゼについて、起源ならびにルビスコの型を変えた4種類のプラスミドを調製した。調製したプラスミドで大腸菌を形質転換し、さらに得られた菌体破砕液を用いて、2種類の酵素活性測定を試みた。ルビスコについては、充分な活性が測定されたものの、ホスホリブロキナーゼに関しては、明確な活性が得られたとは言い難く、鋭意検討を続けている状況である。また、得られた形質転換株に実際に炭酸固定能力が付与されているか否かに関しても、炭素源をグルコース、あるいは酢酸とし、13Cの重曹を用いることなどで、検討を続行している。加えて、ヒドロゲナーゼが機能的に発現していることは既に示されてはいるが、それが菌体への還元力供給を担っているか否かは不明であった。そこで、ヒドロゲナーゼ発現株に対して13Cの重曹を与え、13Cがどの程度取り込まれるかを精査した。確定的な実験結果ではないものの、総合的に判断すると、大腸菌に炭酸固定能が付与されていることが示唆されている。バイオ版「低炭素化」達成の王道が、独立栄養的生育能の生物工学的開発研究にあることは間違いない。しかしながら、そのような研究は独立栄養生物に限定されるべきものではなく、卓越した物質生産能を有する従属栄養生物(大腸菌)に、独立栄養的生育能を付与することを端緒としたものも、極めて重要であろうと考えられる。そこで大腸菌中にカルビン-ベンソンサイクルを構成する数種類の酵素遺伝子を発現させ、同サイクルを機能させることを端緒として大腸菌に独立栄養性を付与するということで本研究ははじめられた。本年はまず、リブロースビスリン酸カルボキシラーゼとホスホリブロキナーゼの酵素活性評価系を構築し、簡便に両酵素を測定できる系を立ち上げた。引き続き、大腸菌にリブロースビスリン酸カルボキシラーゼを機能的に発現させることに成功した。引き続いて、上記酵素と同時にホスホリブロキナーゼを発現させることにも着手したが、おそらく遺伝子間の距離の問題のため、後者を機能的に発現させるには至っていない。大腸菌にリブロースビスリン酸カルボキシラーゼを機能的に発現させることに成功したことは、重要な一歩であると考えている。一方では、上記酵素と同時にホスホリブロキナーゼを発現させることにも着手した。おそらく遺伝子間の距離の問題のため、後者を機能的に発現させるには至っていないことは少し問題ではあるが、発現できなかった理由がかなり明白であるため、短期間で問題は解決できるものと考えており、総合的には順調に進展しているものと自負している。リブロースビスリン酸カルボキシラーゼとホスホリブロキナーゼの遺伝子発現を一番に考えていく。酵素活性評価系を立ち上げることができているため、「発現」に集中できるのは強みでもある。遺伝子実験に関わる試薬類がかなり必要となってくるため、そうした使途で研究費を有効に使用して行く。
言語転移の双方向的検討-日本語の連体修飾構造の習得を中心に-

言語転移のメカニズムについて、日本語の名詞句を対象として対照研究、誤用分析を行った後、各言語母語話者に調査を実施し、言語双方向的に検討した。被調査者はL1日L2中とL1中L2日、L1日L2韓とL1韓L2日であった。その結果、誤用の傾向は必ずしも表裏一体ではなく、言語間で「一致」が易しく、「不一致」が難しいという従来の予測とも異なり、従来の研究方法では予測できなかった事実が明らかになった。言語双方向的アプローチは言語転移のメカニズムを明らかにする手法としてその有効性を指摘した。まず、日本語学習者の「の」の脱落の傾向を把握するために、KYコーパスから英語・韓国語・中国語を母語とする学習者の産出傾向を探り、どのような修飾部のときに脱落がおきやすいのかを質的に分析し、把握した。その結果、脱落にはある語彙のときにおきやすく、それは学習者の「置き換えのストラテジー」による可能性が高いことが明らかとなった。またもうひとつの原因としてやはり母語の影響による言語転移の可能性があることがわかった。21年度はもともと中国語を母語とする学習者を調査するはずであったが、調査校の都合で、韓国での調査を先に行うことになり、特に21年度は韓国語と日本語の言語学的相違に考慮して、より詳しい対照研究を行い、調査項目を選定した。調査項目は、韓国語と日本語の「の」に相当するものの有無を考慮して以下のカテゴリーで作成した。1.韓国語「の」有日本語「の」有2.韓国語「の」無日本語「の」有3.韓国語「の」随意日本語「の」有4.「置き換えのストラテジー」による脱落さらに、韓国語で修飾部とヘッドの関係が固有語と漢語の組み合わせによって、脱落の生じやすさに違いがでるかを知るために各カテゴリーに以下の4つの組み合わせによる問題文を作成、選定した。1.固有語+漢語2.固有語+固有語3.漢語+固有語4.漢語+漢語そして、レベルを測るためのSPOTテストと、即時的な文法性判断テスト、及び知識をみる誤用訂正テストの3種を、韓国で学習する韓国人日本語学習者に対して実施した。対照研究、誤用分析、習得研究の三位一体となるこれらの研究成果は今後の研究モデルとして重要であり、意義のあることである。22年度は、まず21年度に実施した韓国語を母語とする学習者のデータを分析した。その結果、韓国語で修飾部とヘッドの関係が固有語と漢語の組み合わせよりも漢語+漢語の組み合わせによって、脱落が生じやすい傾向であることと、韓国語では「の」に相当するものが任意であり、日本語では「の」が必要な際に正答率が高いことが明らかとなり、韓国語学習者は、漢語による結束性と共に、韓国語では「の」に相当するものが任意の場合には「の」を入れた方が正答率が高いとする学習者特有の認知的な判断が働いていることが明らかとなった。また、中国の華東師範大学にて中国語を母語とする日本語学習者に対して調査を行った。その結果、中国語母語話者は「の」に相当するもの有無が日本語と一致しているものほど、正答率が高く、中国語母語話者は「の」に相当するものの一致度によって判断していることが明らかとなった。これら韓国語と中国語母語話者と比較した結果、同じ漢字圏であっても母語と日本語との対応関係により判断基準に違いがあることが明らかとなった。このように第二言語習得過程における言語転移以外の要因にも留意しつつ、言語転移のどのような要素が作用しているのかという言語転移のメカニズムを実証的に明らかにしたことは意義がある。また、東京外国語大学にて、韓国語を母語とする日本語学習者に対して調査を行い、集計、分析を行った。今後、双方向的観点から比較を行い、言語転移の様相を更に追究する予定である。(1)韓国人日本語学習者(L1韓L2日)と日本人韓国語学習者(L1日L2韓)の双方向的検討を行った。22年度の実施した調査をもとに双方向的に検討した結果、日本人韓国語学習者の場合では予測と異なり,言語構造(「の」や「〓」の有無)、が一致している場合の成績の方が低かった。また、韓国人日本語学習者には「の」の脱落が起きやすいが、その裏返しとして予測し得る、日本人韓国語学習者における「〓」の付加傾向は明確に認められなかった。対照言語分析時代の難易度階層仮説より、言語間で「一致」しているものは「不一致」より「易」しいという予測がこれまで当然だとされてきたが、そうではなく、日本人韓国語学習者は、韓国語では名詞句において「〓」がないものがデフォルトであると認識し、韓国語学習者は日本語では名詞句において「の」があるのがデフォルトであると認識するという学習者独自の目標言語規則をもとに判断している可能性が高いことが明らかとなった。

(2)日本語学習者と中国語学習者の双方向的検討中国語によるHSK動的作文コーパスにおいて、中国語学習者に「的」の過剰使用が多くみられたヘッドと修飾部の意味関係による3つのケースと、日本語によるKYコーパスにおいて日本語学習者に「の」の脱落が多くみられた3つのケースに関して、双方向的検討を行った。その結果、日本語学習者と韓国語学習者の言語構造の双方向的検討と同様、意味的な関係による双方向的検討においても、必ずしも誤用の傾向は表裏一体ではないことが明らかとなった。また、同じケースであっても名詞句によって、異なる傾向があることが明らかとなり、使用頻度の高い語彙や、四字熟語と認識しやすい語種なども関連していることが伺われた。これらの成果からこれまで対照言語研究だけでも、習得研究だけでも明らかにされてこなかった言語転移の新たな実態や様相が伺え、言語間の双方向からのアプローチは、言語転移の原理を検討する新しい方法の一つとして、その有効性を指摘し得た。
原癌遺伝子Aktによる微小管安定化を介した細胞極性制御メカニズムの解明

繊維芽細胞が正しい方向に遊走するためには、細胞前方における微小管の選択的な安定化が重要な役割を果たすと考えられているが、いかなるメカニズムで前方の微小管が安定化されるのかはほとんど明らかになっていない。本研究では、PI3K-Akt1経路が微小管の安定化を介して細胞の前後極性の維持に貢献する可能性について検討を行った。研究代表者は前年度までに、PI3K-Akt1経路が微小管を安定化することを示唆する結果を得ており、最終年度はAkt1による微小管安定化メカニズムの詳細について検討を行った。まず、Akt1が微小管動態を制御する際の基質分子について検討を行い、基質候補分子としてEBファミリーに属する分子EB2/RP1がAkt1により制御される可能性を見出した。EB2/RP1はその機能がほとんど分かっていない分子であったが、EB2ノックダウン細胞の微小管は安定化されていることから、EB2/RP1は微小管を不安定化する分子であることが示唆された。同じEBファミリーに属するEB1が微小管を安定化するのに対し、EB2/RP1は逆の機能を持つという、非常に興味深い結果であった。さらに、微小管可視化プローブとしてEMTB-GFPおよびtubulin-GFPを、また微小管のプラス端に結合するEB1の可視化プローブEB1-GFPを用いて、これらのプローブの発現細胞のライブイメージングを行うことで、微小管動態の観察および計測を行った。その結果、EB2ノックダウン細胞の微小管では微小管の崩壊が阻害されている、という予備的な結果が得られた。これらの結果をもとに、今後はAkt1とEB2/RP1の関係についてその詳細を明らかにし、Akt1が微小管動態を制御する分子メカニズムについても検討を行って行きたいと考えている。繊維芽細胞が正しい方向に遊走するためには、細胞外の走化性因子の濃度勾配に応じた前後の極性形成とそれに引き続く細胞極性の維持が重要である。繊維芽細胞の極性維持には細胞前方における微小管の選択的な安定化が重要な役割を果たすと考えられているが、いかなるメカニズムで前方の微小管が安定化されるのかはほとんど明らかになっていない。本研究では、PI3K-Akt1経路が微小管の安定化を介して細胞の前後極性の維持に貢献する可能性について検証を行うことを目的としている。我々はこれまでに、Akt1が微小管を安定化することにより細胞極性の維持に貢献することを明らかにしており、現在はAkt1による微小管安定化メカニズムの詳細について検討を行っている。Akt1ノックダウン細胞において微小管沈降アッセイ、あるいは安定化微小管の指標である脱チロシン化チューブリンの量を調べたところ、Akt1をノックダウンしてもバルクの微小管安定性には顕著な差は見られない、という予備的な結果を得ており、Akt1による微小管安定化は細胞運動方向先端部で局所的に起きている可能性が高いと考えている。そこで、Akt1をノックダウした細胞において、細胞前方、後方の微小管動態がどのように変化するのか検討したいと考えている。現在、微小管の動的不安定性の4つのパラメーター(growth rate、shrinkage rate、catastrophe frequency、rescue frequency)を計測するため、微小管可視化プローブ(EMTB-GFP)発現細胞を超解像レベルでライブイメージングする系を立ち上げているところである。今後は、微小管の安定化促進におけるAkt1の作用点について明らかにするとともに、微小管の安定化におけるAkt1の十分性について検討するため、Akt1を人為的に活性化するシステムを立ち上げる予定である。Akt1による微小管安定化メカニズムの解析については、おおむね順調に進んでいる。しかし、微小管の安定化におけるAkt1の十分性の検討については以下の理由で当初の予定より遅れている。本研究では、微小管の安定化におけるAkt1の十分性について検討するため、Akt1を人為的に活性化するシステムを用いて検討を行う計画であった。当初、薬剤(rapamycin)依存的なFKBPとFRBの二量体化を利用してある分子を膜移行させるシステムを応用して、Akt1を強制的に膜移行させることでその活性化を人為的に操作することを考えていた。実際にこのシステムを導入し、我々の系で動くことも確かめられた。しかし、この系をさらに応用し、細胞の局所でAkt1を強制的に活性化するシステムを立ち上げようとしたが、このシステムでは層流チャンバーを用いるため、薬剤刺激を入れる場所を任意で選択することが難しく、また刺激のON/OFFの制御を速やかに行うことができない、という問題があることが判明した。そこで当初の戦略を変更し、CRY2とCIB1の二量体化を青色光の照射依存的に引き起こす手法を用いて、Aktを局所的に活性化することを目指すこととした。前者のシステムの立ち上げに時間を費やした分、当初の計画より遅れてしまったが、現在は後者のシステムが我々の系で動くことが確かめられたため、今後はこの系を用いて微小管安定化におけるAkt1の十分性についての検討を進める予定である。

本研究では、PI3K-Akt1経路が微小管の安定化を介して細胞の前後極性の維持に貢献する可能性について検証を行うことを目的としている。我々はこれまでに、Akt1が微小管を安定化することにより細胞極性の維持に貢献することを示唆する結果を得ており、現在はAkt1による微小管安定化メカニズムの詳細について検討を行っている。Akt1ノックダウン細胞において、微小管動態がどのように変化するのかを検討するため、微小管可視化プローブの1つであるEMTB-GFP発現細胞のライブイメージングを行っている。EMTB-GFP発現細胞を超解像顕微鏡で観察することにより微小管1本1本の観察が可能となってきており、微小管の動的不安定性の4つのパラメーター(growth rate、shrinkage rate、catastrophe frequency、rescue frequency)を計測することを目指している。今後は、微小管動態制御におけるAkt1の作用点について詳細に解析する予定である。また、Akt1を局所的に活性化する系を用いて、Akt1の活性を人為的に操作した時に、微小管動態および細胞極性がどのように変化するのか、ということを検討する予定である。さらに、Akt1が微小管動態を制御するメカニズムについても解析したいと考えている。本課題においては、Akt1による微小管動態制御メカニズムを明らかにするため、微小管可視化プローブの1つであるEMTB-GFPを用いてライブイメージングを行っていた。当初は共焦点顕微鏡を用いた観察を行っていたが、微小管1本1本の動態を詳細に観察することは難しかったため、予定を変更し、超解像顕微鏡を用いることにした。共焦点顕微鏡を用いた観察に時間を費やしてしまった分、当初の計画より遅れてしまったが、現在は超解像顕微鏡を用いることにより、非常に高い解像度で微小管1本1本の動態を観察出来るようになった。今後は、超解像顕微鏡を用いて、Akt1ノックダウン細胞の微小管動態について詳細に観察する予定である。繊維芽細胞が正しい方向に遊走するためには、細胞外の走化性因子の濃度勾配に応じた前後の極性形成とそれに引き続く細胞極性の維持が重要である。繊維芽細胞の極性維持には細胞前方における微小管の選択的な安定化が重要な役割を果たすと考えられているが、いかなるメカニズムで前方の微小管が安定化されるのかはほとんど明らかになっていない。
糖尿病マウスにおける涙液分泌減少のメカニズム解明

ヒトのドライアイのリスクの一つとして、肥満や糖尿病などの生活習慣病が挙げられる。実際に、糖尿病がドライアイの原因であるか否かを検討するため、自然発症糖尿病モデルマウスを用いて、糖尿病もしくは肥満がドライアイに与える影響について検討を開始した。糖尿病モデルマウスおよびコントロールである野生型マウスの涙液量を、通常飼育環境下にて経時的に測定した。涙液量は基礎分泌量にて評価し、その測定方法は綿糸法(綿糸を下眼瞼に挿入し、30秒後に抜き取り、濡れた部分の長さを計測する)にて実施した。6週齢の糖尿病モデルマウスの涙液量は、同週齢の野生型の涙液量と同程度であった。開始1か月後まで、糖尿病モデルマウスの涙液量は野生型の涙液量と比較して、有意な差は認めなかったが、開始2か月後から4か月後まで、糖尿病モデルマウスの涙液は野生型の涙液量と比較して、有意に低値を示した。次に、糖尿病モデルマウスで生じる涙液低下の原因を検討するため、涙腺組織での変化に注目した。開始4か月後の動物を屠殺し、涙腺組織を採取した。その重量を測定した結果、糖尿病モデルマウスの涙腺重量は、野生型の涙腺重量と比較して、有意な差は認めなかった。より詳細に組織の変化を検討するため、組織学的な検討を実施した。涙腺組織をHE染色し、観察したところ、糖尿モデルマウスの涙腺組織は野生型の涙腺と比較して、涙腺組織の構造に顕著な変化は認められなかったが、糖尿病モデルマウスの涙腺では炎症性細胞の浸潤を認めた。以上より、糖尿病モデルマウスはドライアイを示し、その原因の一つが涙腺組織での炎症によるものである可能性が示唆された。
新規プロテインホスファターゼによる選択的スプライシング制御機構とストレス応答

所属研究室の解析により、新規セリン/スレオニン特異的プロテインホスフアターゼであることを明らかにしたPGAM5が、選択的スプライシングの活性化補助因子(co-activator)として知られるSRm160のリン酸化状態を調節することで選択的スプライシングを制御する活性を持つことを見いだし、その後の解析により、ミトコンドリアに局在することを示した。一方、ミトコンドリアが、炎症性サイトカインであるIL-1βやIL-18の産生に重要な役割を担うシグナル伝達タンパク質複合体であるNALP3インフラマソームの活性化に寄与していることが他のいくつかの研究グループから報告された。そこで、NALP3インフラマソームの活性化におけるPGAM5の役割を検討するため、PGAM5ノックアウトマウスよりマクロファージおよび樹状細胞を調製し、Nigericinという薬剤によるインフラマソームの活性化がPGAM5ノックアウトマウス由来の細胞において減弱していることを明らかにした。また、THP-1細胞株を用い、Nigericinによるインフラマソーム活性化に対する脱共役剤CCCPの作用を調べたところ、CCCPの前投与によってミトコンドリアの膜電位を消失させておくと、Nigericinによるインフラマソームの活性化が部分的に低下することが分かった。よって、Nigericinによるインフラマソームの活性化にはミトコンドリアを介する経路と介さない経路が存在し、ミトコンドリアを介した経路にPGAM5が関わっているζとが示唆された。加えて、PGAM5がミトコンドリアのストレス応答により、N末端での切断をうけることを明らかにし、この切断がミトコンドリアの品質管理に関わるタンパク質であるPARLに制御されていることを見いだした。このことは、PGAM5がミトコンドリアの品質管理で重要な役割を果たしている事を示唆している。また、切断型PGAM5は、アポトーシス誘導時に細胞質へと放出され、XIAPの抑制を介し、アポトーシの促進に働く事を明らかにした。ミトコンドリアの品質管理に関わるPARLによりPGAM5のN末端の切断が制御されている事を見いだした。加えて、切断型PGAM5が、アポトーシス誘導時に細胞質に放出され、XIAPを介してアポトーシスを制御している事を明らかとした。当初の方向性とは異なるが、新規プロテインホスファターゼの機能を明らかにしたという成果は大きく、おおむね順調に進展していると評価できる。今後も、PGAM5の炎症制御における役割や、ミトコンドリアの品質管理における役割に加え,アホトーシス制御を中心に機能解析を進めて行くことで、新規プロテインホスファターゼの機能を明らかにする。所属研究室の解析により、新規セリン/スレオニン特異的プロテインホスファターゼであることを明らかにしたPGAM5が、選択的スプライシングの活性化補助因子(co-activator)として知られるSRm160のリン酸化状態を調節することで選択的スプライシングを制御する活性を持つことを見いだした。さらにその後の解析により、PGAM5はおもにミトコンドリアに局在することが示された。そこで、NALP3インフラマソームの活性化におけるPGAM5の役割を検討するため、PGAM5ノックアウトマウスよりマクロファージおよび樹状細胞を調製し、各種インフラマソーム活性化刺激を加え、Caspase-1の活性化およびIL-1βの産生を検討した。その結果、Nigericinという薬剤によるインフラマソームの活性化がPGAM5ノックアウトマウス由来の細胞において減弱していることが明らかとなった。さらに、NigericinがPGAM5依存的にインフラマソームを活性化する機構を探るため、Nigericinに対するミトコンドリアの応答を調べた。その結果、野生型マウス由来の細胞のNigericin処理によってミトコンドリアの膜電位が上昇する傾向が認められた。NALP3インフラマソーム活性化の解析モデルとして汎用されるTHP-1細胞株を用い、Nigericinによるインフラマソーム活性化に対する脱共役剤CCCPの作用を調べたところ、CCCPの前投与によってミトコンドリアの膜電位を消失させておくと、Nigericinによるインフラマソームの活性化が部分的に低下することが分かった。よって、少なくともNigericinによるインフラマソームの活性化にはミトコンドリアを介する経路と介さない経路が存在し、ミトコンドリアを介した経路にPGAM5が関わっていることが示唆された。所属研究室の解析により、新規セリン/スレオニン特異的プロテインボスファターゼであることを明らかにしたPGAM5が、選択的スプライシングの活性化補助因子(co-activator)として知られるSRm160のリン酸化状態を調節することで選択的スプライシングを制御する活性を持つことを見いだした。一方、ミトコンドリアが、炎症性サイトカインであるIL-1BやIL-18の産生に重要な役割を担うシグナル伝達タンパク質複合体であるNALP3インフラマソームの活性化に寄与していることが他のいくつかの研究グループから報告された。

さらに、NigericinがPGAM5依存的にインフラマソームを活性化する機構を探った結果、野生型マウス由来の細胞のNigericin処理によってミトコンドリアの膜電位が上昇する傾向が認められた。NALP3インフラマソーム活性化の解析モデルとして汎用されるTHP-1細胞株を用い、Nigericinによるインフラマソーム活性化に対する脱共役剤CCCPの作用を調べたところ、CCCPの前投与によってミトコンドリアの膜電位を消失させておくと、Nigericinによるインフラマソームの活性化が部分的に低下することが分かった。よって、少なくともNigericinによるインフラマソームの活性化にはミトコンドリアを介する経路と介さない経路が存在し、ミトコンドリアを介した経路にPGAM5が関わっていることが示唆された。加えて、PGAM5がミトコンドリアのストレス応答により、N末端での切断をうけることを明らかにし、この切断がミトコンドリアの品質管理に関わるタンパク質であるPARLに制御されていることを見いだした。このことは、PGAM5がミトコンドリアの品質管理で重要な役割を果たしている事を示唆している。所属研究室の解析により、新規セリン/スレオニン特異的プロテインホスフアターゼであることを明らかにしたPGAM5が、選択的スプライシングの活性化補助因子(co-activator)として知られるSRm160のリン酸化状態を調節することで選択的スプライシングを制御する活性を持つことを見いだし、その後の解析により、ミトコンドリアに局在することを示した。一方、ミトコンドリアが、炎症性サイトカインであるIL-1βやIL-18の産生に重要な役割を担うシグナル伝達タンパク質複合体であるNALP3インフラマソームの活性化に寄与していることが他のいくつかの研究グループから報告された。そこで、NALP3インフラマソームの活性化におけるPGAM5の役割を検討するため、PGAM5ノックアウトマウスよりマクロファージおよび樹状細胞を調製し、Nigericinという薬剤によるインフラマソームの活性化がPGAM5ノックアウトマウス由来の細胞において減弱していることを明らかにした。また、THP-1細胞株を用い、Nigericinによるインフラマソーム活性化に対する脱共役剤CCCPの作用を調べたところ、CCCPの前投与によってミトコンドリアの膜電位を消失させておくと、Nigericinによるインフラマソームの活性化が部分的に低下することが分かった。よって、Nigericinによるインフラマソームの活性化にはミトコンドリアを介する経路と介さない経路が存在し、ミトコンドリアを介した経路にPGAM5が関わっているζとが示唆された。
アンチセンス療法による移植肝再灌流障害の治療

最適のアンチセンスプローベを選択するため次のoligonucl eotideが検討された。RAW264細胞からのLPS刺激によるTNFα産生に及ぼす上記oligonucleotideの影響をしらべた。しかしながら、どのアンチセンスプローベにおいても有効な抑制は見られなかった。一方、センスプローベによる抑制も見られた。上記の中では17mer、triplex forming oligonucleotidesが抑制を示したが繰り返し実験を行ったところその有効性は疑問視された。またリポゾームへのoligonucleoti deの取り込みも必ずしも十分でなかった。以上の理由によりin vivo投与にたえるアンチセンスを得ることができなかった。しかしながら本研究の過程でTNFαのin situ hybridizationに成功した。これによりTNFαmRNAの局在が判明し、本治療の可能性が示唆された。今回のプロジェクトでTNFα産生を抑制する有効なプローベを開発するに至らなかったがアンチセンス療法は色々な意味で魅力的な治療法である。一層の研究が期待される。1.アンチセンスの決定初年度の研究計画の最大目標であるプローベの決定がなされた。これは17merのRNAプローベである。これによりラットLPS障害肝、肝移植後拒絶肝のTNFmRNA発現についてのIn Situ Hybridizationが可能となった。しかし、このオリゴマーをアンチセンスとしてTNF産生培養細胞に投与したところ、当初はTNF産生を抑制するかに見えたが実験を繰り返すうちにその抑制効果は十分でないことが判明した。また、リポゾームに封入されたアンチセンスにおいても、十分なTNF産生抑制効果は認められなかった。転写酵素であるNF-カッパーBがTNF産生に重要な役割を果していることが認識されており、本酵素のmRNA発現を抑制することが、より効率の良い再潅流障害抑制をもたらすことが考えられる。現在NF-カッパーBの抑制をアンチセンス療法を使って行うことも検討中である。2.リポ-ゾームの作製アンチセンス効果を高めるため、最適のリポゾームを得るためにいろいろな検討がなされた。アンチセンスは比較的良好にリポゾームに会合、封入されその効果は+chargeリポゾームで大であった。リポゾームの細胞毒性は+chargeでは大きかったが、100マイクロモル程度の濃度では毒性は低かった。また、リポゾームの安定期間は製作後約10日であることが判明した。RAW264細胞からのLPS刺激によるTNFα産生に及ぼす上記oligonuc leotideの影響をしらべた。上記の中では17mer.triplex forming oligonucleotidesが抑制を示したが繰り返し実験を行ったところその有効性は疑問視された。またリポゾームへのoligon ucleoti deの取り込みも必ずしも十分でなかった。これによりTFNαmRNAの局在が判明し、本治療の可能性が示唆された。
三次元球殻熱対流物理の理解および地球内部ダイナミクスの解明

本研究の目的は、高レイリー数を持つ三次元球殻熱対流の数値実験を実行することにより、地球内部ダイナミクスを解明することである。昨年度は、三次元球殻熱対流数値実験用のプログラムを改良し、地球シミュレータでの最適化を行った。その結果、世界最高の下部加熱レイリー数を持つ三次元球殻での熱対流数値実験に成功した。さらに、臨界レイリー数から10の8乗レイリー数までの系統的な数値シミュレーションを行い、ヌッセルト数はレイリー数の1/3乗に比例し、対流構造はレイリー数の増加に伴い均質から不均質へ変化し、そしてその特徴的構造は熱境界層のスケールを持つことがわかった。本年度は、昨年度示した、三次元球殻熱対流の特徴的構造が熱境界層スケールを持ち、この構造はレイリー数10の8乗以下では崩されないことから、熱境界層付近の不均質が高レイリー数を持つ熱対流に与える影響を調査した。その理由として、レイリー数が10の8乗以下では、地震波が示す地球マントル対流が持つ大規模構造が発生しなかったこと、そして近年、マントルの最下層の熱境界層付近にポストペロブスカイトと呼ばれる新しい相が発見されたことがあげられる。すなわち、この新しく発見されたポストペロブスカイト層を考慮した三次元球殻熱対流の数値実験を行った。その結果、ポストペロブスカイト層が、マントル対流の熱境界層内部に存在する場合、マントルの熱的構造が変化する可能性を示唆した。しかし高圧実験から示されるポストペロブスカイトとペロブスカイトの相境界の温度圧力勾配では、単純な相変化効果のみではマントルの構造は大きく変化しないことがわかった。よって、地震波が示すマントル対流の大規模構造を作りだすためには、本ポストペロブスカイト層が単純な相境界のみならず物質境界であること、かっマントル上部の熱境界層に存在する大陸などの不均質を同時に考慮する必要があることなどが示唆される。本研究の目的は、地球シミュレータ上で数値実験を行うことにより高レイリー数を持つ三次元球殻熱対流の物理を解明することである。本年は、従来から地球シミュレータ上での最適化を進めてきた三次元球殻熱対流計算用コードをさらに改良し、地球表面での解像度がおよそ15kmという高分解能計算の実行を可能とした。その結果、世界最高の下部加熱レイリー数10の8乗を持つ三次元球殻熱対流の数値実験に成功した。そして臨界レイリー数から10の8乗レイリー数までの系統的な数値シミュレーションを行うことにより、得られた結果から統計量を求め、球殻熱対流の様々な物理を明らかにした。まず熱流量(ヌッセルト数)のレイリー数依存性を調べた。従来の研究では、計算を行ったレイリー数範囲が狭いことと、計算時間を省略するために、初期状態として大きな構造を仮定していたため、ヌッセルト数のレイリー数依存性ははっきりとはわかっていなかった。しかし本研究から、ヌッセルト数はレイリー数の1/3乗に比例することが示され、地球熱進化のモデル化において重要な指針を得ることが出来た。次に温度場のスペクトル解析を行い、対流の構造を調査した。結果、対流パターンは、レイリー数の増加に伴い均質から不均質へと変化し、さらにその特徴的構造は熱境界層のスケールを持つことがわかった。また、この特徴的構造スケールのレイリー数依存性が、レイリー数10の8乗近辺から変化することを示し、さらに高いレイリー数では、対流の物理が大きく変化する可能性を示唆した。
神経軸索におけるタンパク分解機構とその破綻

1)軸索/シナプス前領域におけるオートファゴソーム形成因子の同定カテプシンD欠損(CD-/-)マウス小脳のプルキンエ細胞について、オートファゴソーム形成に必須なLC3とAtg9Aの局在を免疫組織化学的に検討した。通常、LC3はびまん性の陽性反応として細胞体と樹状突起に、Atg9Aは細胞体と軸索/シナプス終末に見られるが、CD-/-マウスでは、粗大顆粒状の陽性反応として認められた。特に、両者とも、軸索では、Spheroidと呼ばれる腫大した部位に一致して顆粒状の陽性反応が集積していた。一方、リソソーム膜に局在するlamp1とトコンドリアATP合成酵素のサブユニットcの陽性反応は軸索には全く認められなかった。電顕的には、CD-/-マウスの軸索のspheroidには二重膜構造をもつオートファゴソーム様の構造物が蓄積し、終末部にも同様の構造が認められた。さらに、CDをプルキンエ細胞特異的に欠損させたマウスを解析しても同様の所見を認めた。これらの結果は、CD-/-マウスのプルキンエ細胞の軸索/終末では細胞体に戻る途中のオートファゴソームが蓄積していることを強く示唆している。2)得られたそれぞれのTGマウスのラインの選択Atg9AのTGマウスは最適なものを選定し、CD欠損マウスやParkin欠損マウスとの掛け合わせを開始している。また、Tom20やDFCP1については、高発現マウスの選定を進めている。3)初代培養神経細胞でのオートファゴソームの解析大脳皮質神経細胞の初代培養を行い、軸索の発達と共にAtg9Aやlamp1の局在を検討した。完全にTau1陽性になるとAtg9Aはsynaptophysinと共存するが、lamp1は軸索の発達と共に発現が消失することが分かってきた。現在、マウス脳からシナプス前分画を採取し、Atg因子の解析を進めている。軸索/シナプス前領域におけるAtg因子の解析をカテプシンD欠損マウス脳で始め、軸索にはlamp1やカテプシンB陽性の顆粒がないことを、正常と異常、および初代培養神経細胞で確認した。トランスジェニックマウスは予定通り作成が進み、Atg9Aについては、カテプシンDやParkinを欠損するマウスと交配を開始している。本研究の推進は、新学術領域研究(脳内環境)の計画研究班の一員として、"神経軸索におけるタンパク分解機構とその破綻"についての研究を通して実施する。既に、計画班員同士での共同研究も進めている。
音声インタフェースの高機能化に即した視覚障害者向けプログラミング教育基盤の再構築

近年の情報技術の急速な発達により、社会環境は大きく変わり、テクノロジーやデータサイエンスを活用して問題解決する力・コミュニケーション力・連携力が強く求められる時代となった。人口減少による国力低下を補うために各自がテクノロジーをうまく活用し、強みを生かす教育システムの構築が急務である。本研究では、最新のインタフェース技術動向およびこれまでの教育・研究成果を踏まえ、音声インタフェースの高機能化を主軸として、視覚障害者の音声コミュニケーションに関する強みを生かし、視覚障害者の問題解決力を育成するための教育基盤の強化を実現する。
ヨーロッパ統合下の西欧諸国の移民と移民政策の調査研究

多くの西欧諸国では,外国人労働者の新規受け入れは停止され,その一方,既滞在の定住の度を強めている移民とその家族の社会的統合をいっそう進めることが課題となっている。このため,社会保障,住宅,教育,職業訓練などが重視され,昨年のドイツの例にみられるように帰化の容易化,国籍法における出生地主義原則の導入等の新機軸もみられるようになった。しかし,これらの政策は国によって相当に異なり,その背景には歴史伝統や国民観念の違いも伏在している。EUは移民政策に関しては,入国管理の方法,難民の受け入れの規制,においては共通の政策(シェンゲン条約,ダブリン条約)を採用しているが,移民の社会的統合についてはほとんど共通政策をもっていない。しかし,今回の調査を通じてわれわれは,少なくともEUが,「欧州市民権」によって域内移民の市民的権利の向上を図っていること,域内移民と域外移民の権利上の差別を低減するため後者の受け入れの改善を志向していること,人種差別や外国人敵視を防止するための教育,啓蒙を重視していること,アムステルダム条約(1997年)によって共通政策化の分野を拡大しようとしていることを確認できた。以上の動向を今後も追究していきたい。平成10年度は、イギリス、フランス、ドイツの三国で、移民の社会的統合政策の現状について9月および3月に聞き取りを行った。イギリスでは新政権成立後の過渡期であったが、人種・民族の平等問題について関係者に聞き取りを行い、移民の子どもたちの教育現場の問題についてブラッドフォード市等で教員の面接を行った。フランスでは、移民の国籍、住宅、医療、女性の社会参加などの具体的、日常的問題で支援を行っている諸団体とインタビューを行った。「サン・パピエ」(滞在許可証なし)と呼ばれる不正規状態の移民たちの処遇が大きな問題であること、住宅・医療などは単に移民だけではなく、フランス市民と共通する問題となりつつあることが確認された。ドイツでは、政府関係者、ブレーメン等の市当局と面接する機会をもち、移民の統合のための二重国籍の承認がそれぞれに重要な課題として認識されていることを、確認することができた。現在これら聞き取り資料の整理中であり、その整理の上でEU当局への調査などの来年度の作業につなげたい。なおオランダの地方自治体(ユトレヒト市)およびEU本部とは、来年度の調査のための予備的な折衝をおこない、その目処を立てた。平成11年度は,前年同様,フランス、ドイツ、オランダ、イギリスに赴き,さらに初めてイタリアにも赴き,現地調査を行った。また、EU本部事務局で移民政策担当者から聞き取り調査を行うことができた。現地調査では,主に移民の支援活動を行っている団体,移民のなかの活動家,政府の政策担当者に聞き取りを行った。その結果,次のことを明らかにすることができた。1.ヨーロッパ統合がアムステルダム条約という新たな段階に入ることで,ビザ政策,滞在許可政策について検討が進んでおり,今後5年以内の結論が注目される。2.EUの域外出身の外国人移民にとって困難であった域内自由移動を、限定つぎでながら認めようという動きが具体化し,欧州委員会は,長期滞在者についてこれを認めるという方向を明確にしている。3.移民の統合政策の進展として注目されるのは,1999年のドイツの国籍法の改正であり,一部出生地主義の導入は画期的である。4.フランスを中心に女性移民の社会的適応を促す「媒介者」(同じく女性)の役割が重要となっており,今後の女性移民の社会統合の可能性を左右するものと思われる。
ヒト肺癌における細胞周期関連遺伝子の増幅とその臨床的意義

【背景と目的】肺癌において、近年、分子標的治療が試みられ、thyrosine kinase阻害剤である、gefitinibやerlotinibが登場したが、その効果は一部のEGFR変異(あるいは増幅)のある症例に限られている。この結果よりも、今後非小細胞肺癌の遺伝子発現形式によって、治療の選択が行われる可能性がある。また、EGFRの他にも、細胞周期関連の遺伝子である、P27、SKP2、ERBB2、MYCといったものは、その発現が肺癌の予後と相関することが示されており、肺癌治療の標的となりうる。そこで、組織型、喫煙歴、性別などの臨床的背景による遺伝子背景の差異に関する調査や、他の分子標的治療剤の開発が求められている。今回、我々は、非小細胞肺癌における、MYC、SKP2、EGFR、ERBB2、MIFのコピー数をABI PRISM7700を用い、real-time quantitative PCRにより解析し、臨床的背景、特に喫煙歴との関連について解析する。【昨年度の実績】コントロールとなる遺伝子の探索:real-time quantitative PCRにおいては、その内因性コントロールの設定が重要であり、その基礎実験として肺癌細胞株の染色体検査、EGFRのFISHを行った。肺癌細胞株においては、常にeuploid染色体を認めなかった。更に、肺癌切除標本のprimary cultureにより、metaphaseの染色体解析を行ったが、ここでもeuploidyな遺伝子座の候補は得られなかった。RnasePとTERTの2遺伝子をコントロールとして置くこととした。【今後の検討】肺癌患者の切除標本より調整した正常肺、腫瘍組織のDNAを、2重に匿名化した腫瘍バンクで保存している。そのDNAについて、ABI PRISM7700を用い、real-time quantitative PCRを行う。EGFR、MYC、SKP2の他に、KRAS、TTF1、ALK、METについて、そのコピー数を測定する。各遺伝子コピー数と、性別、組織型、喫煙歴といった背景因子の関連を検討する。肺癌は本邦において現在最も多い癌死の原因疾患であり,今後もその比率は上昇し,10年後には約2倍(10万人/年)になると考えられている。しかし現段階における治療法としては手術以外に有効な手段が無いのが現状であり,肺癌患者の約30%を占める完全切除症例においても5年生存率は50%程度である。多くの肺癌患者は化学療法や放射線療法などの非手術療法で治療され,平均生存期間は約7-11ヶ月と不良である。以上のことより新しい治療法の開発や予防法の開発が急務であるが,外科手術の安定化とシスプラチンの登場以降,この20年間治療成績を向上させる方法は開発されていないのが現状である。近年,分子標的治療が試みられ,thyrosine kinase阻害剤である,gefitinibやerlotinibが登場したが,その効果は一部のEGFRの変異あるいは増幅のある症例に限られている。この結果より,今後,非小細胞肺癌の遺伝子発現形式によって,治療の選択が行われる可能性がある。また,EGFRの他にも,細胞周期関連の遺伝子である,P27,SKP2,ERBB2,MYCといったものは,その発現が肺癌の予後と相関することが示されており,肺癌治療の標的となりうる。そこで,組織型,喫煙歴,性別など臨床的背景による遺伝子背景の差異に関する調査や,他の分子標的治療剤の開発が求められている。今回我々は,非小細胞肺癌における,MYC,SKP2,EGFR,ERBB2,MIFの遺伝子増幅の状態を観察し,臨床的背景,特に喫煙歴との関連について解析する。更に喫煙関連化学物質が遺伝子増幅に及ぼす影響について検討する。また,これら遺伝子増幅の,非小細胞肺癌術後予後に与える影響について解析し,予後因子の検討や,新たな細胞増殖関連の分子標的治療を探索する。【今後の方針】肺癌切除標本のprimary cultureにより、metaphaseの染色体解析を行い、euploidyな遺伝子座の候補を得る。PIK3RI、β-actinと合わせて3通りのコントロールを置くことにより、より正確な標的遺伝子のコピー数を計測することが可能と考えられる。肺癌患者の切除標本より調整した正常肺、腫瘍組織のDNAを、2重に匿名化した腫瘍バンクで保存している。

そのDNAについて、下記のプライマーでABI PRISM7700を用い、real-time quantitative PCRを行う。EGFR、MYC、SKP2の他に、KRAS、TTF1、ALK、METについて、そのコピー数を測定する。各遺伝子コピー数と、性別、組織型、喫煙歴といった背景因子の関連を検討する。【背景と目的】肺癌において、近年、分子標的治療が試みられ、thyrosine kinase阻害剤である、gefitinibやerlotinibが登場したが、その効果は一部のEGFR変異(あるいは増幅)のある症例に限られている。この結果よりも、今後非小細胞肺癌の遺伝子発現形式によって、治療の選択が行われる可能性がある。また、EGFRの他にも、細胞周期関連の遺伝子である、P27、SKP2、ERBB2、MYCといったものは、その発現が肺癌の予後と相関することが示されており、肺癌治療の標的となりうる。そこで、組織型、喫煙歴、性別などの臨床的背景による遺伝子背景の差異に関する調査や、他の分子標的治療剤の開発が求められている。今回、我々は、非小細胞肺癌における、MYC、SKP2、EGFR、ERBB2、MIFのコピー数をABI PRISM7700を用い、real-time quantitative PCRにより解析し、臨床的背景、特に喫煙歴との関連について解析する。【昨年度の実績】コントロールとなる遺伝子の探索:real-time quantitative PCRにおいては、その内因性コントロールの設定が重要であり、その基礎実験として肺癌細胞株の染色体検査、EGFRのFISHを行った。肺癌細胞株においては、常にeuploid染色体を認めなかった。更に、肺癌切除標本のprimary cultureにより、metaphaseの染色体解析を行ったが、ここでもeuploidyな遺伝子座の候補は得られなかった。RnasePとTERTの2遺伝子をコントロールとして置くこととした。【今後の検討】肺癌患者の切除標本より調整した正常肺、腫瘍組織のDNAを、2重に匿名化した腫瘍バンクで保存している。そのDNAについて、ABI PRISM7700を用い、real-time quantitative PCRを行う。
利益団体と保守政党の戦後史-日本遺族会の実証研究-

本研究は、わが国の有力な利益団体の一つである日本遺族会の組織とその動態を分析した事例研究である。研究期間中、関係者へのインタビューを精力的に行うとともに、地方の公文書館、昭和館を利用した徹底的な資料収集を行った。これにより、同会の組織拡大の要因、ならびに同会が参議院全国区選挙において勝ち残ることができた要因を解明することできた。この成果を踏まえ、今後は日本遺族会をめぐる政官関係を分析していきたい。平成20年度は資料収集が主たる作業となったが、その概要は以下の通りである。第一に、日本遺族会の機関誌である『日本遺族通信』の昭和24年から55年までの記事を通読し、重要な情報をカードに記載していった。一見、地味な作業であるが、この作業が、遺族会の構造と動態ならびにその変化を理解する上で最も役立った。第二に、遺族会のメンバーに対するインタビューを行った。今年度インタビューを行ったのは、藤田美栄氏(日本遺族会元婦人部長)、板垣正氏(日本遺族会元事務局長、元参議院議員)他4名の方々である。第三に、遺族会にまつわる様々な統計的データの収集を行った。遺族会の場合、公務扶助料(旧軍人遺族に支払われる年金)の受給者のデータが重要となってくるので、特にこれを精力的に収集した。今後、このデータを全国区選挙の遺族会候補者の獲得票と照合させながら、分析を進める予定である。第四に、遺族会各県都道府県支部が発行した文献の網羅的調査を行った。これにより遺族会の多様な姿が明らかになり、また遺族会員の寄稿文を通覧することにより、会員の認識枠組みや遺族会発展をもたらした様々な要因を発見できた。今後、地方の実情と中央の動向を関連させながら、遺族会の実像を立体的に分析していく予定である。第五に、遺族会に関連する重要人物(会長、常務理事、遺族会と関連の深い国会議員で、ほどんどは物故者)の旧蔵資料の現状を調べるため、これらの人物の遺族調査、ならびに問い合わせを行った。新史料が発掘できれば、研究の水準は飛躍的に高まるが、現在のところ新たな個人資料は発掘できていない。平成21年度は学会発表、論文公刊という形で研究成果を具体化することに力を注いだ。その成果は以下の通りである。(1)学会発表平成21年5月に行なわれた日本選挙学会において「参議院全国区選挙と利益団体」を発表した。この報告では、昭和30年代から50年代の参議院全国区選挙において、日本遺族会が勝ち残ることができた要因を考察した。日本遺族会にとっての「利益」、同会の組織構造・集票構造の変遷を、関係者のインタビューや数量的なデータを用いて分析した本報告は、同学会において高く評価され、平成21年度の日本選挙学会賞(優秀報告)受賞が決定している。(2)論文公刊学会発表の内容を一部修正したものを『選挙研究』25巻2号に発表した(「参議院全国区選挙と利益団体-日本遺族会の実証分析」)。近年の日本の利益団体研究はサーベイ中心の傾向にあり、個別の利益団体の事例研究は1950年代からほとんど進展していない。本研究はこうした現状を打破し、日本遺族会の組織の実態に初めて実証的に切り込んだ研究として位置づけられる。現段階で公表した業績は以上の通りであるが、それ以外にも資料収集は進んでいる。21年度特に力を入れたのは、地方の公文書館における資料収集である。具体的には市町村レベルの遺族会の文書、あるいは援護行政に関する資料を多数収集し、現在分析を進めているところである。また日本遺族会関係者や元官僚に対するインタビューも精力的に行ない、これらの資料を用いた論文は平成22年度中に発表する予定である。
Si-Ge-C-N系原子層積層による共鳴トンネルダイオードの製作

本研究では、Si中に任意の周期でGe, C, Nの各原子層を配列し、共鳴トンネルダイオードに適用することにより、通常の不規則混晶材料では見られない新規物性の発現を制御・観測することを目指して研究を行なった。原子層周期ヘテロ構造を形成する研究を進めた結果、Ge(100)表面にSiH_3CH_3を導入すると一原子層のSiとCが自己制限的に形成されることを見いだした。また、500°CでのSiH_4反応により、C原子層形成Ge(100)表面ならびにN原子層形成Si(100)表面において、Siエピタキシャル成長が可能な条件を見いだした。それにより一層当りのN面密度が3×10^<14>cm^<-2>(約1/2原子層)に達するN原子層ドープSi単結晶を成長させることに世界で初めて成功し、厚さ1nmの中に原子密度10%を超える超高濃度Nドーピングが実現されていることを明らかにした。さらに、Si原子がN原子層を被覆してSi_3N_4構造形成を抑制することが高N原子密度化のために重要であるという指針を得た。また、Si/SiGe/Si(100)ヘテロ構造における熱処理時のSiとGeの相互拡散はGe比率が高いほど進行が早く、ヘテロ界面への面密度7×10^<13>cm^<-2>のC原子層ドーピングによりSi/Ge(100)ヘテロ界面での相互拡散は大きく抑制されることを明らかにし、原子オーダで急峻なヘテロ界面形成への指針を得た。さらに、Si-Ge系二重Si障壁共鳴トンネルダイオードの試作において、Si障壁への多層N原子層ドーピングを行なうことによりトンネル電流密度が著しく抑制される現象を見いだし、Si障壁の電子帯構造変調の可能性を示唆する結果を得た。以上のように、Si-N系及びSi-Ge-C系原子層積層による共鳴トンネルダイオード実現とその電子物性制御のための基盤技術の確立に必要不可欠となる大きな成果を得た。本基盤研究では、SiH_4,GeH_4,CH_3SiH_3を原料ガスに用いたSi-Ge-C系原子層CVD法と原子層窒化法を組み合わせ、Si中に任意の任意の周期でGe,C,Nの各原子層を配列して共鳴トンネルダイオードに適用することにより、通常の不規則混晶材料では見られない新規物性の発現を制御・観測することを目的とする。本年度はその初年度として、Si-N系、Si-Ge-C系の原子層周期へテロ構造を形成する研究を進めた。具体的には、Si,Ge,C,Nの各原子層を形成するためのSiH_4,GeH_4,CH_3SiH_3,NH_3等の原料ガス分圧・フラッシュランプ光強度・前処理条件を調べるとともに、原子層形成条件と表面のSi,Ge,C,N原子層及びH原子の吸着状態との関連性を調べた。その結果、Ge(100)表面にSiH_4やCH_3SiH_3を導入すると一原子層のSiが自己制限的に形成される現象を見い出し、特にCH_3SiH_3を用いた場合には、一原子層のCが同時に表面に吸着し、600°Cまでの熱処理をおこなってもSi原子層とGe基板との相互拡散は抑制されることを明らかにした。