hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
女性犯罪者の更生／立ち直りとジェンダーに関する社会学的研究

平成30年度は、日本におけるフェミニズムと非行・犯罪の関連をめぐる歴史的研究のための資料収集、女子刑務所の処遇プログラムとジェンダーに関する参与観察・インタビュー調査を実施した。本研究は、諸現象に対するナラティヴ・アプローチを採用するが、犯罪・非行研究におけるナラティヴ・アプローチの妥当性について検討するために、日本犯罪社会学会第45回でテーマ・セッション「犯罪社会学におけるナラティヴ・アプローチの可能性と課題」を実施した。犯罪学領域におけるナラティヴ・アプローチは、近年北欧を中心に「narrative criminology」としての領域化が進む。実践的・研究的にも「抑圧的・支配的構造の脱構築」を主眼とし、フェミニスト犯罪学との親和性も高いと指摘されている。物語的アイデンティティの変容は、場の変容、そして社会的変容につながる可能性があること、多様な価値をめぐるナラティヴを対置・調整することの社会的意義を確認した。また女子少年院在院者の社会復帰支援は、女性犯罪者・女性受刑者の社会への接合を検討する上でも重要であるので、平成30年度は女子少年院でのインタビュー調査と女子更生保護施設でのインタビュー調査の結果についても検討した。現行の社会復帰支援は、主に就労支援(特に建設業などの業種)に偏るなど、いわゆる「男子刑務所・男子少年院向け」であること、加害歴と同時に複雑な被害経験を有する女性受刑者・女子少年院在院者の場合には、福祉的・教育的・心理的支援が一層必要であり、退院後も引き続き社会的支援を必要としていること、女子少年の場合でも出産・育児歴があり、その社会復帰が相当困難なものであることなど、性別特有の課題が明らかになった。それらは、『犯罪社会学研究』(日本犯罪社会学会)と、実務家雑誌『刑政』(矯正協会)に論文としてまとめた。平成30年度は(1)日本におけるフェミニズムと非行・犯罪の関連をめぐる歴史的研究と、(2)女子刑務所の処遇プログラムとジェンダーに関する質的調査・研究を行なった。(1)では米国や国内のフェミニスト犯罪学に関する論文の収集、女子刑務所や女子少年院での実践に関する実務家の論考(主に『刑政』等)の収集を開始した。女性犯罪者および女子非行少年は、入所や入院以前に福祉的支援・心理的支援に接続することなく被害経験を重ねていること、家父長制の影響にある「女性差別」の中で、犯罪や非行に関与する仲間集団においても劣位に置かれていることなどがわかってきた。刑務所入所や少年院入院に至るケースは「困難事例」であり、社会復帰支援が十分に機能しにくいという傾向をつかむことができた。(2)については、女子刑務所での窃盗防止指導の参与観察および受講者(受刑者)への継続的なインタビュー調査、指導者(職員)へのインタビュー調査を開始した。2019年3月までに全10回の1クールのうち、4回のプログラム観察データ(ビデオ映像)と、受講者2名に対する4回の受講後インタビューの音声データを収集した。プログラムのテーマは「窃盗」であるが、窃盗に至る過程の振り返り、被害者理解、アサーション(自己表現)、ロールプレイなど、各回ごとに様々なテーマが設定され、包括的・多角的に自己の経験を見直す契機となっていることがうかがえた。さらに、各回では、結婚・子育て・家族・介護など、家庭内のケア労働の中で、社会的に孤立していく過程に関する語りが散見された。一方で、家計を支えるために共働きではあるものの、家計に占める収入格差という点から、父や夫などからは抑圧的に扱われている様子もうかがえた。家族が適切な繋がりや居場所とはならず、家族を一方的にケアする環境に縛られて社会的に孤立するプロセスが明らかになってきた。平成31年度は、引き続き、日本におけるフェミニズムと非行・犯罪の関連についての研究や実践報告の収集を行い、それらの歴史的な分析を取りまとめる。その中でも、マーガレット・アクション以後の「女性特有の問題性への着目」という政策的動向を踏まえ、それがいかにして問題化されたのか、いかなる問題として構築されたのかに関して、女性特有のニーズに対応したプログラムの策定に関わった職員へのインタビュー調査を実施する。また平成30年度に続き、平成31年度も10月までの計2クールの参与観察・受講者インタビューを実施する。複数のクールの観察によって、平成30年度の観察による知見が「特定のグループ特有」のものであるのか、普遍的なものであるのかを確認することができる。また、本研究が着目する「窃盗防止指導プログラム」の「窃盗」は広義に用いられており、いわゆる万引きから特殊詐欺・カード詐欺まで、様々な受刑者を包括するカテゴリーである。受刑するに至った経緯や背景の違いの影響を検討するには、より多くのグループを観察する必要がある。さらに、女子受刑者・女性犯罪者の場合、受刑をきっかけとして様々な教育・支援を受ける機会につながるものの、復帰する社会にはいまだにジェンダー格差が残っている。女性特有の困難に対する教育プログラムは、そうした社会復帰後の生活に対してどの程度役割を果たしているのかを検討する必要がある。そこで、平成31年度は、更生保護施設(女性寮)や成人女性に対する社会復帰に関する支援団体へのインタビュー調査等を実施する予定である。

犯罪学領域におけるナラティヴ・アプローチは、近年北欧を中心に「narrative criminology」としての領域化が進む。実践的・研究的にも「抑圧的・支配的構造の脱構築」を主眼とし、フェミニスト犯罪学との親和性も高いと指摘されている。物語的アイデンティティの変容は、場の変容、そして社会的変容につながる可能性があること、多様な価値をめぐるナラティヴを対置・調整することの社会的意義を確認した。また女子少年院在院者の社会復帰支援は、女性犯罪者・女性受刑者の社会への接合を検討する上でも重要であるので、平成30年度は女子少年院でのインタビュー調査と女子更生保護施設でのインタビュー調査の結果についても検討した。現行の社会復帰支援は、主に就労支援(特に建設業などの業種)に偏るなど、いわゆる「男子刑務所・男子少年院向け」であること、加害歴と同時に複雑な被害経験を有する女性受刑者・女子少年院在院者の場合には、福祉的・教育的・心理的支援が一層必要であり、退院後も引き続き社会的支援を必要としていること、女子少年の場合でも出産・育児歴があり、その社会復帰が相当困難なものであることなど、性別特有の課題が明らかになった。それらは、『犯罪社会学研究』(日本犯罪社会学会)と、実務家雑誌『刑政』(矯正協会)に論文としてまとめた。平成30年度は(1)日本におけるフェミニズムと非行・犯罪の関連をめぐる歴史的研究と、(2)女子刑務所の処遇プログラムとジェンダーに関する質的調査・研究を行なった。(1)では米国や国内のフェミニスト犯罪学に関する論文の収集、女子刑務所や女子少年院での実践に関する実務家の論考(主に『刑政』等)の収集を開始した。女性犯罪者および女子非行少年は、入所や入院以前に福祉的支援・心理的支援に接続することなく被害経験を重ねていること、家父長制の影響にある「女性差別」の中で、犯罪や非行に関与する仲間集団においても劣位に置かれていることなどがわかってきた。刑務所入所や少年院入院に至るケースは「困難事例」であり、社会復帰支援が十分に機能しにくいという傾向をつかむことができた。(2)については、女子刑務所での窃盗防止指導の参与観察および受講者(受刑者)への継続的なインタビュー調査、指導者(職員)へのインタビュー調査を開始した。2019年3月までに全10回の1クールのうち、4回のプログラム観察データ(ビデオ映像)と、受講者2名に対する4回の受講後インタビューの音声データを収集した。プログラムのテーマは「窃盗」であるが、窃盗に至る過程の振り返り、被害者理解、アサーション(自己表現)、ロールプレイなど、各回ごとに様々なテーマが設定され、包括的・多角的に自己の経験を見直す契機となっていることがうかがえた。さらに、各回では、結婚・子育て・家族・介護など、家庭内のケア労働の中で、社会的に孤立していく過程に関する語りが散見された。一方で、家計を支えるために共働きではあるものの、家計に占める収入格差という点から、父や夫などからは抑圧的に扱われている様子もうかがえた。
神経系の発達・老化と病態における神経特異的遺伝子ファミリーBRINPの役割の解明

我々が同定したBRINPファミリー(BRINP1,2,3の3種類の新規タンパク質)は,神経分化過程で特異的に誘導され,神経系発達・脳高次機能や神経疾患における役割が推定される.本研究ではノックアウトマウスやタンパク質機能解析を通じてBRINPファミリーの生理機能と病態における役割を解明することを目的とした.H17本年度は,BRINPファミリーの遺伝子欠損マウスの作成を継続すると共に,各ファミリータンパク質の機能・発現解析に関して,以下の成果を得た.1)各BRINP遺伝子Exon8欠損ES細胞を樹立してキメラマウスを得た.さらにBRINP1遺伝子に関してはヘテロ欠損マウスを得て交配した結果,生まれてくる子マウスの数が極めて少ないので,BRINP1ホモ欠損マウスは胎生致死であると推定している.今後BRINP1ホモマウスの胎生期の神経系発達の解析を行う.またBRINP2遺伝子については,現在ヘテロマウス作成中である.2)正常非神経細胞に各BRINPを発現させると,細胞周期が抑制された(G1/S移行抑制).BRINP変異体を用いた解析により,細胞周期抑制能は各BRINPのC末側の複数の部位に存在した.一方,神経選択的転写抑制因子(NRSF)とBRINP1の発現異常(発現昂進および消失)によって生じる中枢神経系腫瘍細胞(Daoy細胞)を見いだした.Daoy細胞に各BRINP遺伝子を再導入すると,細胞周期の進行(S→G2/M)に伴ってアポトーシスが引き起こされた.すなわち,BRINPは新規ガン抑制遺伝子であると考えられる(論文作成中).3)成体ラット脳内神経活動お昂進(カイニン酸投与)により,海馬歯状回におけるBRINP1遺伝子の発現が特異的に増大した.また同様な結果が,初代培養下お海馬神経細胞においても見られた.すなわちBRINP1は神経可塑性の形成にも関与すると考えられる(論文作成中).我々が同定したBRINPファミリー(BRINP1,2,3の3種類の新規タンパク質)は,神経分化過程で特異的に誘導され,神経系発達・脳高次機能や神経疾患における役割が推定される.本研究ではノックアウトマウスやタンパク質機能解析を通じてBRINPファミリーの生理機能と病態における役割を解明することを目的とした.H17本年度は,BRINPファミリーの遺伝子欠損マウスの作成を継続すると共に,各ファミリータンパク質の機能・発現解析に関して,以下の成果を得た.1)各BRINP遺伝子Exon8欠損ES細胞を樹立してキメラマウスを得た.さらにBRINP1遺伝子に関してはヘテロ欠損マウスを得て交配した結果,生まれてくる子マウスの数が極めて少ないので,BRINP1ホモ欠損マウスは胎生致死であると推定している.今後BRINP1ホモマウスの胎生期の神経系発達の解析を行う.またBRINP2遺伝子については,現在ヘテロマウス作成中である.2)正常非神経細胞に各BRINPを発現させると,細胞周期が抑制された(G1/S移行抑制).BRINP変異体を用いた解析により,細胞周期抑制能は各BRINPのC末側の複数の部位に存在した.一方,神経選択的転写抑制因子(NRSF)とBRINP1の発現異常(発現昂進および消失)によって生じる中枢神経系腫瘍細胞(Daoy細胞)を見いだした.Daoy細胞に各BRINP遺伝子を再導入すると,細胞周期の進行(S→G2/M)に伴ってアポトーシスが引き起こされた.すなわち,BRINPは新規ガン抑制遺伝子であると考えられる(論文作成中).3)成体ラット脳内神経活動お昂進(カイニン酸投与)により,海馬歯状回におけるBRINP1遺伝子の発現が特異的に増大した.また同様な結果が,初代培養下お海馬神経細胞においても見られた.すなわちBRINP1は神経可塑性の形成にも関与すると考えられる(論文作成中).我々が発見した神経特異的新規遺伝子BRINPファミリーは,交感神経細胞の分化過程でTrkCと共に誘導されるBRINP1とこれに類似する2種類のタンパク質からなり,神経回路形成や脳高次機能における生理的役割が推定される.本研究ではノックアウトマウスや発現系の構築を通じてBRINPファミリーの生理機能を解明することと種々の病態における役割を解明することを目的とする.本年度は,BRINPファミリーの発現系を構築して細胞機能を解析すると共に発現調節機構を解析し,以下の成果を得た:1)BRINPタンパク質を種々の細胞株に発現させて細胞内局在を観察した.その結果,各BRINPタンパク質は,小胞体,ゴルジなど既知のオルガネラとは異なる核周辺の網目状構造に局在した.またこのような細胞内局在は,シグナルペプチドが認識されて小胞体での糖鎖修飾を通じて起こることが示唆された.2)BRINPタンパク質を3T3細胞に発現させてフローサイトメトリーにより解析すると,S期およびG2/M期の細胞の割合が顕著に減少し,いずれのBRINPも細胞周期移行抑制能を有することが明らかになった.すなわち終末分化した神経細胞に特異的に発現するBRINPタンパク質は,分化に伴う細胞分裂の停止や成体の神経細胞にとって不必要な増殖シグナルによる細胞周期移行の抑制に機能している可能性が明らかになった.3)BRINP1遺伝子のプロモーター解析により,NRSF(Neuron restrictive silencing factor)が結合して非神経細胞特異的に発現を抑制する配列NRSE(Neuron restrictive silencing element)が,BRINP

1の発現調節に寄与していることを明らかにした.さらに髄芽種より得られたDaoy細胞において,この細胞の腫瘍化の重要な因子であるNRSFの異常な活性がBRINP1の発現を抑制していることを明らかにした.これらの結果より,神経系由来の腫瘍におけるNRSFの異常な活性がBRINP1の発現抑制を引き起こし,細胞周期抑制が解除されて腫瘍化が起こる可能性が明らかになった.4)各BRINP遺伝子Exon8欠損ES細胞を樹立し,現在キメラマウスの作成を行っている.我々が同定した神経特異的遺伝子BRINPファミリーは,神経細胞の分化過程でTrkCと共に誘導されるBRINP1とこれに類似する2種類のタンパク質からなり,神経回路形成や脳高次機能における生理的役割が推定される.本研究ではノックアウトマウスや発現系の構築を通じてBRINPファミリーの生理機能を解明することと種々の病態における役割を解明することを目的とする.本年度は,BRINPファミリー遺伝子の遺伝子欠損マウスの作成を継続すると共に,BRINPファミリーと相互作用するタンパク質を検索して,以下の成果を得た.1)BRINP遺伝子欠損マウス作成用ターゲテイングベクターを構築した.欠損部位としては,各BRINPタンパク質コード領域の中で最大のエクソンである第8エクソンを用いた.各BRINP遺伝子Exon8欠損ES細胞を樹立し,キメラマウスの作成を行っている.2)Two-Hybrid法により,BRINP1タンパク質と相互作用するタンパク質として,低分子量Gタンパク質,分化関連タンパク質リン酸化酵素,神経疾病関連ファミリータンパク質等を同定した.このうち,疾病関連ファミリータンパク質については,各ファミリータンパク質が全てのBRINPタンパク質と特異的な相互作用を行うことを再構成実験により確認した.さらに共発現系を用いた共焦点蛍光顕微鏡による観察により,BRINPファミリー遺伝子とこの疾患関連遺伝子ファミリータンパク質は細胞内で共局在することが示された.今後タンパク質分子内における相互作用領域を明らかにする.3)BRINP2遺伝子のプロモーター解析を行い,組織特異的な発現に関与する領域を絞り込んだ.しかしこの領域には,TrkCやBRINP1の神経特異的発現を制御する配列NRSEは含まれなかった.今後各BRINPファミリー遺伝子の間の神経組織における相補的な発現制御に関わる領域を同定する.我々が同定した神経特異的遺伝子BRINPファミリーは,全く新規のタンパク質であるBRINP1とこれに類似する2種類のタンパク質からなり,いずれも神経分化過程で誘導され(公表済),神経回路形成や脳高次機能における生理的役割が推定される.本研究ではノックアウトマウスや発現系の構築を通じてBRINPファミリーの生理機能と病態における役割を解明することを目的とする.本年度は,BRINPファミリー遺伝子の遺伝子欠損マウスの作成を継続すると共に,BRINPファミリータンパク質の機能解析に関して,以下の成果を得た.1)各BRINP
ゲルゾリン遺伝子の変異と腫瘍抑制

1)概要ヒト活性化H-ras癌遺伝子により腫瘍化したマウス細胞(EJ-NIH/3T3)に変異原を与えてフラット・リバータントR1細胞を樹立した。R1細胞では、抗ゲルゾリン抗体と反応する特異蛋白質p92-5.7が産立されていた。ヒトゲルゾリンcDNAをプローブとするクローニング法により、in vitro translation法でp92-5.7を産生させうる三つのcDNAクローンを得た。このうちの一つのクローンλ2cDNAの塩基配列を解析して、ゲルゾリンのアクチンおよびリン脂質PIP_2の結合領域であるセグメント3のコドン321にC→A転換の点突然変異を検出した。λ2cDNAを発現ベクターに組み込み、EJ-NIH/3T3細胞に移入したところ、五つの細胞クローン全例において同系マウスでの腫瘍原性の喪失ないし減弱が観察された。2)考察・展望この成績はアクチン調節蛋白質ゲルゾリンがras癌遺伝子の関与する細胞増殖機構あるいは細胞内情報伝達機構に関わっている可能性を示唆する。今後は、クローン化した変異および正常ゲルゾリン遺伝子を大腸菌の発現ベクターに組み込み発現させて、大量に遺伝子産物を得る。次に、これらの精製標品を用いて、アクチン重合に対する調節活性、ホスファチジル・イノシトールリン酸との結合、さらにホスフォリパーゼC活性に対する阻害作用に差が認められるかどうかを検索する。以上の結果を踏まえ、変異ゲルゾリンとras腫瘍の腫瘍原性喪失とその関連性をさらに検討していく。
光合成膜タンパク質集合体機能解明のための超分子アレイの創成

【諸言】光合成細菌の光合成膜中では、光合成反応の初期過程を担う膜タンパク質・色素複合体であるLH2とLH1-RCが高密度に組織化され、LH2とLH1が収穫した光エネルギーをRCが電気エネルギーへ変換するという協同機能が明らかになっている。しかし、LH2,LH1-RCの集合形態と協同機能の相関は不明であり、本研究の目標はこれらの集合形態一機能相関の分子レベルでの理解である。【研究内容】精製したLH2,LH1-RCを界面活性剤存在下で諸種のリン脂質と混合し、透析により界面活性剤を除去することで再構成リボソームを調製した。これをマイカ基板もしくは金蒸着マイカ基板上で平面膜化させてAFM観察に用いた。(1)PG,PC,PE/PG/CL(光合成膜の模倣組成)膜にLH2およびLH1-RCを再構成しAFMによる膜中集合構造の評価を行った結果、膜中でのLH2,LH1-RCの集合化度はPE/PG/CL>PC>PGの順に大きく変化することが明らかになった。また定常蛍光スペクトルと蛍光寿命測定により、分子間エネルギー移動の起こりやすさがPE/PG/CL>PC>PGと集合化度と同じ序列で変化した。これは脂質種によってLH2,LH1-RCの集合構造と協同機能が調節されることを発見し、また脂質依存的な集合構造の構築に成功した生物学的にも工学的にも意義深い成果となった。(2)LH2,LHI-RC集合構造-機能相関の分子レベルでの理解へ向け、AFMによる再構成膜中LH1-RCの局所電流測定を試みた。金蒸着マイカ基板上にLH1-RC再構成膜を物理吸着させ、基板にバイアス電圧を印加し、RCを通って導電性カンチレバーへと流れる電流を記録した。形状像から測定点を選択し、LH1-RC上と金表面上で電流-電圧曲線を得た結果、LHI-RC上でのみ明確な負の整流特性が得られた。これはRCの一方向の電子移動の向きと一致しており、LH1-RCの電流特性をAFMによって局所計測することに成功した。今後、AFMによる局所電流計測と光電流計測系を組み合わせることにより、LH2,LH1-RC再構成膜中での集合構造と協同機能を分子レベルで計測・機能評価できるようになることが期待される。【諸言】光合成細菌の光合成膜中では、光合成反応の初期過程を担う膜タンパク質・色素複合体であるLH2およびLH1-RCが高密度に組織化され、LH2とLH1が収穫した光エネルギーをRCが電気エネルギーへ変換するという協同的な機能が明らかになっている。しかし、これらの光合成膜タンパク質の集合形態と協同的機能の相関は全く不明であり、本研究の目標はこれらの集合形態-機能相関の分子レベルでの理解である。【研究内容】精製したLH2,LH1-RCを界面活性剤存在下でリン脂質と混合し、透析により界面活性剤を除去することで再構成リポソームを調製した。これをマイカ基板もしくはITO電極基板上で平面膜化させることにより固定化脂質二分子膜を形成させた。平面膜中に組織化したLH2,LH1-RCをAFM観察したところ、直径約6nmのリング構造、直径約1115nmの楕円構造とその中に埋め込まれた膿外高さ約3nmの構造が集合体を形成している様子が視測された。これらの構造体はそれぞれ、過去に報告されたLH2,LH1-RCの結晶構造と一致していることより、再構成膜中のLH2,LH1-RCの集合構造を分子レベルで観察することに成功した。次に、再構成リポソーム中のLH2からLH1-RCへのエネルギー移動を観測した。LH2が吸収する800nmで各溶液を励起すると、LH2単独の場合、867nmに強い発光が観測された(実線)。またLH2とLH1-RCを共存させた場合、LH1-RC由来の895nmの蛍光発光が大幅に増強された。この結果は再構成膜中においてLH2からLH1-RCへのエネルギー移動を明確に示しており、再構成膜中でのLH2とLH1-RCの集合体形成を示唆している。最後に、再構成膜中のLH1-RCの光電変換機能計測を行った。ITO電極上にLH1-RC含有平面膜を調製、電子メディエーター(UQ-10)を膜中へ添加し、光照射して光電流を検出した。LH1が吸収する880nmの光を照射すると、光のON/OFFに対応する電流発生が確認されたことより、再構成膜中LH1-RCの光電変換機能を検出可能であることが示された。以上より、光合成膜タンパク質の集合形態-機能相関への要素技術を確立した。(1)PG,PC,PE/PG/CL(光合成膜の模倣組成)

膜にLH2およびLH1-RCを再構成しAFMによる膜中集合構造の評価を行った結果、膜中でのLH2,LH1-RCの集合化度はPE/PG/CL>PC>PGの順に大きく変化することが明らかになった。また定常蛍光スペクトルと蛍光寿命測定により、分子間エネルギー移動の起こりやすさがPE/PG/CL>PC>PGと集合化度と同じ序列で変化した。これは脂質種によってLH2,LH1-RCの集合構造と協同機能が調節されることを発見し、また脂質依存的な集合構造の構築に成功した生物学的にも工学的にも意義深い成果となった。(2)LH2,LHI-RC集合構造-機能相関の分子レベルでの理解へ向け、AFMによる再構成膜中LH1-RCの局所電流測定を試みた。金蒸着マイカ基板上にLH1-RC再構成膜を物理吸着させ、基板にバイアス電圧を印加し、RCを通って導電性カンチレバーへと流れる電流を記録した。形状像から測定点を選択し、LH1-RC上と金表面上で電流-電圧曲線を得た結果、LHI-RC上でのみ明確な負の整流特性が得られた。これはRCの一方向の電子移動の向きと一致しており、LH1-RCの電流特性をAFMによって局所計測することに成功した。今後、AFMによる局所電流計測と光電流計測系を組み合わせることにより、LH2,LH1-RC再構成膜中での集合構造と協同機能を分子レベルで計測・機能評価できるようになることが期待される。膜タンパク質の集合構造と機能の相関を評価するためにはそれぞれを評価するための手法が必要である。このための要素技術が確立できたため。おおむね順調に進展していると考えられる。集合構造と機能がそれぞれ評価可能になったので、集合構造の制御を試みる。まずは再構成に用いる脂質分子を変化させることにより集合構造を試みる。また作成した集合構造がエネルギー移動等の機能に及ぼす影響について検討する。
繊毛虫における有性生殖開始の分子メカニズムの解明

繊毛虫ブレファリズマの有性生殖(接合)開始の分子機構を解明するため、以下の研究を行った。1、ガモン1遺伝子の転写調節領域の単離とその解析、ガモン1遺伝子の転写調節因子の単離を目的としてインバースPCRによって接合誘導物質ガモン1遺伝子の5'上流1470塩基と3'下流393塩基の配列を決定した。配列の解析を行い、ガモン1遺伝子のコアプロモータと転写制御因子結合部位を推定した。ガモン1の転写は接合型特異的に起こるため、両接合型細胞(I、II)におけるガモン1遺伝子の上流・下流配列を決定し、それらを比較した結果、完全に一致していることがわかった。接合型特異的な遺伝子発現を制御している因子や機構を探るため、ガモン1同様に接合型特異的に発現する遺伝子を探索した結果、cdc2、Cks、4-HPPDの各相同遺伝子がII型細胞特異的に発現することが明らかとなった。またhsp90は両接合型細胞において接合時に発現が増加した。さらにガモン1とこれらの遺伝子は接合過程の前半に多く転写されることを示した。2、ガモン受容体の単離、同定を目的としてガモン1受容体の局在を探るため、ガモン1抗体を用いて蛍光抗体法、免疫電顕を行った。その結果、II型細胞の細胞表面(繊毛列)にシグナルがみられる傾向が示された。次に、His標識ガモン1、GST融合ガモン1を作製した。現在、ガモン1受容体の単離のため免疫沈降法を検討している。ガモン2受容体の局在を探るため、大阪市立大学飯尾教授より提供していただいたピレン標識ガモン2の活性測定を行い蛍光顕微鏡観察を行った。その結果、ピレン標識ガモン2は強い接合阻害活性をもつことが明らかとなった。現在、蛍光顕微鏡観察の条件を検討中である。本年度の研究成果の一部は、第12回国際原生動物学会議(中国)、第11回国際繊毛虫分子生物学会議(イタリア)と2つの国内学会で発表を行った。
ポスト植民地における女性の身体―東南アジアとアフリカの「女性器切除」―

本研究の目的は東南アジアとアフリカにおける「女性器切除(FGM)」実践の現状と人々の意識を調査することで、「FGM」をポスト植民地における女性の身体の支配に関する現代的な問題としてとらえなおすことである。近年「FGM」論は、女性の人権を擁護する「普遍主義」と現地の伝統を重視する「文化相対主義」の対立から抜け出られなくなっている。これに対して本研究は「FGM」をめぐる論争が「女性の身体への管理の増大」という共通の前提によって成り立っているのではないかと考え、この共通性を「FGM」におけるマイナー地域とみなされる東南アジアに焦点を当てつつ、アフリカにおける最新の研究との比較を通して明らかにする。
分子生物学に基づくサイロトロピンレセプター自己抗体の解析及び産生機序の研究

バセドウ病はサイロトロピンレセプター(以下TSH・R)自己抗体により惹起される疾患であり、この抗体の解析並びに産生機序の解明は本疾患の診断・治療に極めて重要な課題である。我々はバセドウ病患者におけるTSH・R抗体の認識部位が特定領域に限定されているか、又は複数存在するかを以下の2つの方法により検討した。その第一の方法として、TSH・R自己抗体のリコンビナントTSH・Rに対する反応性を従来の豚甲状腺細胞とのそれと比較した。その結果、TSH・R自己抗体には、ヒト・リコンビナントTSH・Rを特異的に刺激するもの、両者をほぼ同程度刺激するもの、豚甲状腺細胞をより強力に刺激するものに分類可能であることが判明した。これは、TSH・R自己抗体のエピトープが決して単一でない事を示すものであるが、これら各型の自己抗体とバセドウ病の病態・経過との間には明確な関連は見いだせなかった。第二の方法として、ヒトTSH・Rの種々の部位に対する合成ペプチドに対する自己抗体の反応をELISA法により検討した。バセドウ病におけるTSH・R自己抗体は、細胞外領域N端部位ペプチド(Nペプチド)、中央部位ペプチド(Cペプチド)、膜貫通近傍ペプチド(Pペプチド)のいづれにも反応し、症例間によりその認識の程度に差が認められた。以上の結果より、TSH・R自己抗体のエピトープは複数存在する事が明らかとなった。従って今後自己抗体の解析には個々の症例につき詳細に検討することが必要である事を示唆するものである。また、TSH・R自己抗体の解析にはヒトTSH・Rを使用することが極めて重要であると考えられた。
計算科学手法による水素製造及び貯蔵用メソポーラスシリカの開発に関する研究

本研究の目的は第一原理計算と古典的分子動力学を駆使して、水素製造や貯蔵技術に必要なメソーナノ多孔質酸化物構造の合理的な設計とキャラクタリゼーションを行うことである。初年度にかなりの進歩がみられた。まず、密度汎関数法の範囲内でSiO2表面とアンモニア硼化物BH3NH3分子吸着構造に注目した。共同研究者である合衆国太平洋北西国立研究所の実験グループが本系に関して画期的な研究成果を挙げた。我々もまた、モンテカルロ法を駆使して、非晶質SiO2マトリックス中のメソ構造多孔質体の原子モデルと、さらにその表面機能性を計算することができた。また、TiO2やGeO2の分子間ポテンシャルを計算し、A1203の分子間ポテンシャルを、現在、計算展開中である。これらの成果について、国際学術誌に投稿中である。
行動抑止に関連する発達期要因の生理薬理学的研究

生後40日までLD12:12(通常の環境)およびLD1:1(1時間ごとに明暗を繰り返す環境)で飼育すると成熟後、新奇場面で多動性を示した。この多動性は脳内のドーパミンの増加に関連し、かつメチルフェニデート投与により改善される。また、ドーパミンD5受容体のmRNA発現が基底核で正常に比べ減少していた。さらにドーパミン輸送因子のmRNA発現を調べたところ正常環境下で生育したラットでは見られない3週齢の前頭葉において発現していることがわかった。発育過程における環境、特にホルモン分泌、成長因子放出等に深く関わる生体リズムに強い影響力を持つ光環境に着目(光環境は近年子供の夜更かしとそれに伴う夜間高照度への被爆が問題提起されている)、ラットとマーモセットを用いて出生後から光被爆環境を変えることで、成長後の行動への影響を調べている。1)ラットを用いた実験(1)新生児期からのドーパミン長期被爆と多動性の検討生後40日までLD12:12(通常の環境)およびLD1:1(1時間ごとに明暗を繰り返す)の環境で飼育し光環境の違いが多動をもたらす事を確認した。さらに妊娠ラットからリタリン経口摂取で飼育し、出生後も長期にリタリンを投与し続けたラットの行動量および体重、食餌量等を経時的に観測した。両群で体重、食餌量等に変化はなく,リタリンへの嗜好性も見られなかった。オープンフィールドにおける検討結果として、6週齢までリタリンを飲み続けても多動性は見られなかったが、12週齢まで続けると立ち上がり回数、ライン越え回数など多動性の指標に増加が見られた。(2)生理活性物質の測定成熟後(12週齢)にオープンフィールドによる新奇場面での脳内ドーパミン量の変化を検討した結果、オープンフィールド中の多動が見られた時期でもドーパミンの変化は有意に増加していなかった。さらに例数を増やし検討中である。また、脳組織中では12週齢でドーパミンとともにセロトニンの増加がみられ、メカニズムの検討中である。2)マーモセットの実験当研究所動物実験施設、基盤研究部門、徳野研究員との共同でマーモセットの安定供給を進めた。本年度は15頭を供給、ラットの研究を霊長類に発展させるため光環境の違いによる生育後の学習過程の実験を開始した。光被爆実験の開始と行動観察一腹から得られた新生児(通常3頭)を正常な光環境およびラットの実験で得られた行動異常を起こしやすい人工的環境(条件1:恒常明、条件2:恒常暗(ディムライト下)、条件3:通常環境(LD12:12)とで飼育し経過を観察中である。(1)恒常明で飼育されたマーモセットは週齢とともに周期を短くするフリーランを示した。パイロット実験の結果では成長後の学習に障害が起こる傾向がある。本年実験飼育したマーモセット群が来年度以降1年齢に達してくるので,順次実験に供され,学習への影響を検討する予定である。(2)社会性の検討:農工大(中村俊教授ら)とともに、上記の3つの光環境で飼育・生育したマーモセットの社会性への検討を開始した。例数が少ないが他の個体への反応が恒常明環境下で飼育されると変化する事がわかってきている。発育過程における環境、特にホルモン分泌、成長因子放出等に深く関わる生体リズムに強い影響力を持つ光環境に着目(光環境は近年子供の夜更かしとそれに伴う夜間高照度への被爆が問題提起されている)、ラットとよりヒトに近い霊長類であるマーモセットを用いて出生後から光被爆環境を変えることで、成長後の行動への影響を調べている。1)ラットを用いた実験新生児期からの光環境による多動性の検討生後40日までLD 12:12(通常の環境)およびLD 1:1(1時間ごとに明暗を繰り返す)の環境で飼育すると成熟後も恒常明でのリズムが維持され外界変化に対して柔軟に対応できないことがわかった。そこで行動解析により詳細に調べたところ、新規場面での多動傾向を示すことが、組織化学的・薬理学的手法によりこの多動性は脳内のドーパミンの増加に関連しかつメチルフェニデート投与により改善されることがわかった。さらに、ドーパミン受容体の発現を調べたところ正常環境で生育したラットと脳部位により発現量に違いが見られている。2)マーモセットの実験光被爆実験の開始と行動観察一腹から得られた新生児を正常な光環境およびラットの実験で得られた行動異常を起こしやすい人工的環境(条件1:恒常明、条件2:恒常暗(ディムライト下)、条件3:通常環境(LD 12:12)とで飼育し経過をしている。恒常明で飼育されたマーモセットは成長後の学習に障害を示した。睡眠覚醒リズム、日内リズムの形成との関係を探るため脳波記録による睡眠判定を進めている。

また、恒常明光環境で飼育、生育したマーモセットは不安行動を示し社会への適合不全を示す事が明らかになり、その臨界期を調べる研究に着手している。発育過程における環境、特にホルモン分泌、成長因子放出等に深く関わる生体リズムに強い影響力を持つ光環境に着目(光環境は近年子供の夜更かしとそれに伴う夜間高照度への被爆が問題提起されている)、ラットとよりヒトに近い霊長類であるマーモセットを用いて出生後から光被爆環境を変えることで、成長後の行動への影響を調べている。1)ラットを用いた実験新生児期からの光環境による多動性の検討生後40日までLD12:12(通常の環境)およびLD1:1(1時間ごとに明暗を繰り返す)の環境で飼育すると成熟後も恒常明でのリズムが維持され外界変化に対して柔軟に対応できないことがわかった。そこで行動解析により詳細に調べたところ、新規場面での多動傾向を示すことが、組織化学的・薬理学的手法によりこの多動性は脳内のドーパミンの増加に関連しかつメチルフェニデート投与により改善されることが昨年までの研究でわかっている。さらに、本年はドーパミン受容体のmRNA発現を調べたところ前頭葉と基底核の両方でD1/D5の発現量が正常と異なっていた。また、ドーパミンおよびノルエピネフリン輸送因子のmRNA発現に関しても検討し正常環境下のラットと発現してくる時期が変化していた。シンポジウムで報告しているが現在学術誌に発表準備中である2)マーモセットの実験高度な認知機能との関連はよりヒトに近い霊長類を用いるのが好ましいという指摘がある。そこで、比較的生育期間の短い霊長類であるコモンマーモセットを用いて一腹から得られた新生児を正常な光環境およびラットの実験で得られた行動異常を起こしやすい人工的環境(条件1:恒常明、条件2:恒常暗(ディムライト下)、条件3:通常環境(LD12:12)とで飼育し経過をしている。行動量日内変化、メラトニン量、ビデオ解析による社会性行動などを指標にしてラットに見られた行動変化が観察されるかを調べた結果から、不安傾向による社会性行動の変容があることがわかり、霊長類においても発達期の光環境が重要であることが示唆されている。引き続き臨界期を調べる研究を継続している。
IR組織における大学への貢献度の規定要因に関する調査研究

【研究目的】2016年度、岩崎保道氏(高知大学)と共同で、IR組織の活動状況や成果等を問うアンケート調査を実施し、「どのような要素が、教育・研究・社会貢献・経営それぞれに対する貢献度向上に寄与し得るのか」を、私立大学の調査結果(79/116大学、回答率68.1%)から分析したところ、一部の業務や実態が複合的に影響を与えていることが明らかとなった。ただし、同調査では、「IR」の名称を冠する組織のみを対象にしていたため、IRを取り巻く環境の全容解明にまで至らなかったことが課題として残された。そこで、本研究では、(1)IR組織の貢献に繋がる規定要因を明らかにすること、(2)各大学のIR組織の整備に寄与すること、(3)大学職員の立場から実践的研究を行うこと、以上3つの目的を掲げ、IR名称の有無に関わらず、調査対象を全国の国公私立大学に拡大したアンケート調査の実施、及び分析を行った。【研究方法】全国の国公私立779大学のIR組織・部門等を対象に文書で依頼を行い、Web(Googleフォーム)回答方式によるアンケート調査を実施した。【研究成果】今回の調査では、257大学(回答率33.0%)から回答を得ることができた。その結果、1規模や地域によって、IR活動の実施状況に差がある点、2設置形態(国公私立)によって、貢献領域(教育・研究・社会貢献・経営)のみならず、IRの名称を関する組織の設置状況や、業務の取り組み状況が異なる傾向を示す点、などが明らかになった。さらに、本研究の柱となる貢献度の規定要因に目を向けると、IR活動としての“執行部への情報提供"“教員の研究状況に係る分析"“自己点検・評価におけるデータ活用"などの取り組みが、複数の貢献領域に渡って寄与し得る傾向が認められた。他方、IR組織が貢献するためには活動状況のみならず、本調査の項目に含まない、担当者個人のスキル向上なども重要であることから、他の研究者と連携しながら本研究をさらに掘り下げていきたい。
ReverseSAGEを用いた新規胃癌特異的遺伝子の同定とその機能解析

胃癌特異的に発現している遺伝子を同定することを目的し、早期胃癌1例、進行胃癌3例、胃癌のリンパ節転移1例をSAGE法を用いて遺伝子発現を網羅的に解析した。SAGEライブラリー合計約1万クローンを解析し、約14万tagが得られた。これらのデータは公的な遺伝子発現データベースであるGEOに登録している(GSE545,SAGE Hiroshimagastric cancer tissue)。さらに、GEOに登録されている種々の全身正常組織のSAGEライブラリーとの比較により、われわれは胃癌にほぼ特異的に発現している遺伝子としてREGIVを同定し、報告した(Cancer Res,2004)。REGIVの特異性をさらに解析することを目的とし、リコンビナントREGIVを作成し、ウサギ抗REGIV抗体を作成した。本抗体はWestern blot法にて約17kDaの蛋白を認識し、REGIV蛋白を用いた吸収試験でバンドが消失したことから、REGIVを認識しているものと考えられた。パラフィン切片を材料とし、胃癌を含む様々な組織で免疫染色を行った結果、正常組織では、小腸、大腸の内分泌細胞の一部、膵臓のβ細胞にREGIVが発現していることが明らかとなった。さらに胃の腸上皮化生のゴブレット、内分泌細胞の一部にも染色された。143例の胃癌では42例、36例の大腸癌では13例、15例の大腸カルチノイドでは14例にREGIVの染色が認められたが、30例の肺癌、30例の乳癌、子宮頚部の小細胞癌、胆管の小細胞癌ではREGIVの発現はまったく認められなかった。以上の結果は、REGIVは胃癌に特異的に発現している分子ではないものの、腺癌、カルチノイドを含む消化管癌に特異的に発現していることを示すものである。本REGIV抗体は消化管癌の鑑別診断に有用である可能性が示唆された。これらのSAGEライブラリーのデータより、われわれはCDH17、APOE等の浸潤、転移に関わる多数のマーカーを同定した。その他では、スキルス胃癌特異的に発現している遺伝子に対してSpecifically Expressed in Scattered-typegastriccarcinoma (SES)と仮名をつけ、reverse SAGE法にてクローニングを行っている。SES1については、pyruvate dehydrogenase kinase, isoenzyme 4として最近報告された。本遺伝子については胃癌特異性は報告されておらず、現在胃癌特異性をリアルタイムRT-PCRにて検討中である。SES3についてはcytokine receptor-like factor 2として同定され、全身臓器にて発現を確認したところ、多くの正常臓器で発現しており、明らかな胃癌特異性については確認できなかった。SES2についてはreverse SAGE法によるクローニングを現在行っている。いくつかの遺伝子断片を得ているが、全長のクローニングにはいたっておらず、現在も全長をクローニング中である。
蛋白質の機能向上をめざしたリゾチ-ムの分子設計

蛋白質工学によりニワトリリゾチ-ムの機能向上を目的に以下の研究を行った。1.開発済みの大腸菌によるニワトリリゾチ-ムの生産系を用いて、N末端にMetが付加し、さらに種々のアミノ酸残基の置換を施した変異リゾチ-ムを生産し、これらを活性構造に巻き戻した。2.この系で生産したリゾチ-ムのN末端は天然型と異なるため、これを天然型にするために、N末端にMet-Tyrが付加したリゾチ-ムから出発して試験管内でこれを切り落とす方法を確立した。3.酵母の発現分泌系の最適培養条件を確立し、それにより種々の変異リゾチ-ムを生産した。4.大腸菌、及び酵母の系を用いて生産した種々の変異リゾチ-ムの性質を検討した結果、以下の事がわかった。(1)触媒基であるGlu35とAsp52の置換体は、いずれもリゾチ-ム活性がほぼ消失した。(2)Asp52の置換体は、基質結合能が低下した。(3)35位に導入した解離性残基のpkはすべて異常となり、この部位に電荷をおくことは不都合であることがわかった。(4)Trp108をGlnで置換すると、活性は消失し、安定性も極めて低下した。(5)β-シ-ト上のAsn46をAspで置換すると、活性が約1/4に低下した。(6)37位および101位をGlyで置換すると、溶菌活性が上昇した。(7)14位と15位を共に欠失させた変異リゾチ-ムの熱安定性は低下したが、活性は向上した。(8)α-ラクトアルフミン様のカルシウム結合部位を構築したリゾチ-ムの還元状態からの巻戻しはカルシウム濃度で制御できた。5.一方、安定性及び活性の向上したリリゾチ-ムを生産するためには、どの様な変異を導入すればよいかを天然の変異に学ぶために、猪、豚、スナメリ(小型鯨)、犬及び、シロカン(鳥類)のリゾチ-ムを単離し、それらの一次構造と活性及び安定性を調べた。機能の向上に寄与していると考えられるアミノ酸置換を検索中である。蛋白質工学によりニワトリリゾチームの機能を向上させることを目的に今年度は以下の研究を行った。1.開発済みの大腸菌によるニワトリリゾチームの生産系を用いて、N末端にMetが付加し、さらに種々のアミノ酸残基の置換、挿入、欠失を施した変異リゾチームを生産した。すべてインクルージョンボディーとして得られたので、SS-SH交換反応により巻戻しを行ったが、巻戻り収率が低く、巻戻しの系の改良を行っている。2.N末端にMetが付加していることが、巻戻しを困難にしていることがわかったので、N末端を天然型と同一にするために、変性リゾチームの可逆的可溶化試薬を合成し、N末端にMet-Tyrが付加したリゾチームを可溶化後、カテプシンCによりMet-Tyrを切り落とす方法を開発した。今後、この方法で各種変異リゾチームを大腸菌に生産させる予定である。3.酵母の系では、N末端が正しくプロセスされた活性型リゾチームが得られるので、系の改良を行った。

その結果、1Lの培養液当たり5mgのリゾチームを生産させることに成功した。現在、この系で種々の変異リゾチームを生産中である。4.pH4100°Cでリゾチームに起こる高温不可逆反応を解析した。その結果、アミド側鎖の脱アミド化、Asp-X結合の解裂に加えて、Asp-Gly結合のβ反転を見いだした。従って、リゾチームを高温不可逆変性に対して安定化するためにはリゾチームに存在する3個のAsp-Gly配列を消去する必要があると結論した。5.安定性及び活性の向上したリゾチームを生産するためには、どの様な変異を導入すればよいかを天然の変異に学ぶために、菟、人、ラット、孔雀、七面鳥、あひる等のリゾチームを単離し、活性及び安定性をニワトリリゾチームからの変異の観点から比較した。得られた結果を基に、機能の向上に寄与していると考えられるアミノ酸置換を導入したリゾチームを作製中である。蛋白質工学によりニワトリリゾチ-ムの機能向上を目的に以下の研究を行った。1.大腸菌によるニワトリリゾチ-ムの生産系を用いて、N末端にMetが付加し、さらに種々のアミノ酸残基の置換を施した変異リゾチ-ムを生産し、これらを活性構造に巻き戻した。2.この系で生産したリゾチ-ムのN末端は天然型と異なるため、これを天然型にするために、N末端にMetーTyrが付加したリゾチ-ムから出発して試験管内でこれを切り落とす方法を確立した。3.昨年度に改良した酵母の発現分泌系を用いて、種々の変異リゾチ-ムを生産した。4.種々の変異リゾチ-ムの性質の検討から以下の事がわかった。(1)触媒基であるGlu35とAsp52の置換体は、いずれもリゾチ-ム活性がほぼ消失した。(2)Asp52の置換体は、基質結合能が低下した。(3)35位に導入した解離性残基のpKはすべて異常となり、この部位に電荷をおくことは不都合であることがわかった。(4)Trp108をGlnで置換すると、活性は消失し、安定性も極めて低下した。(5)βーシ-ト上のAsn46をAspで置換すると、活性が約1/4に低下し、活性の極大pHも、約0.5酸性側にシフトした。(6)37位及び101位をGlyで置換すると、溶菌活性が上昇した。(7)14位と15位を共に欠失させた変異リゾチ-ムの熱安定性は低下したが、活性は向上した。(8)αーラクトアルブミン様のカルシウム結合部位を構築したリゾチ-ムの還元状態からの巻戻しはカルシウム濃度で制御できた。5.昨年度に引続き安定性及び活性の向上したリゾチ-ムを生産するためには、どの様な変異を導入すればよいかを天然の変異に学ぶために、猪、豚、スナメリ(小型鯨)、犬及び、シロカン(鳥類)のリゾチ-ムを単離し、それらの一次構造と活性及び安定性を調べた。機能の向上に寄与していると考えられるアミノ酸置換を検索中である。
スピン偏極STMによる高分解能磁気イメージング法の開発

高分解能で磁気情報を得ることができるスピン偏極走査トンネル顕微鏡(スピン偏極STM)を開発した。スピン偏極STMを使用するための超高真空システムは、分析チャンバと準備チャンバから成り、スピン偏極STMは分析チャンバの中に設置されている。分析チャンバではSTM測定や試料加熱などの他に、非線形光学効果の測定、低速電子回折/オージェ電子分光測定などができるようになっている。STMはチャンバ内にある分析ロッドに取り付けられ、測定時に床の振動が伝わらないようにコイルバネによって除振されている。また、分析チャンバには、最大8KOeの磁界を発生できる電磁石が取り付けられており、試料の磁化の向きを変えることができる。分析ロッドに設置されているSTMは、チューブ型圧電素子、粗動用のピエゾモータ,コイルバネによる除振機構、試料ホルダ、プリアンプから成る。また、STMの制御装置の開発を行った。試料-探針間に流れるトンネル電流をプリアンプで電圧に変換し、16bitのA/Dコンバータでデジタル値として読み取り,試料-探針間の距離を一定に保つようにデジタル制御が行なわれる.試料表面の走査は、探針が取り付けられている圧電素子に三角形の走査電圧を加えることによって行う。スピン偏極STMとして磁気情報を得るため、ロックインアンプを使ってバイアス電圧を変調し、電流の変化を測定する機能を開発した。これによってスピン情報を含む状態密度の計測ができるようになる。さらに原子間力顕微鏡(AFM)による陽極酸化法を用いて、磁性体のパーマロイNi_<80>Fe_<20>薄膜の微細加工について研究を行なった。パーマロイ薄膜に微細構造を作製し、微細な磁気構造をスピン偏極STMを用いて調べるためである。本研究では、装置の開発を中心におこなったが、今後、スピン偏極STMによる高分解能磁気測定を行う。本研究は,高分解能で磁気情報を得ることができるスピン偏極走査トンネル顕微鏡(スピン偏極STM)を開発することを目的とする.ここでは,スピン偏極STMを使用するための超高真空チャンバシステムを作製した.超高真空チャンバシステムは,分析チャンバと準備チャンバから成り,スピン偏極STMは,分析チャンバの中に設置される.この分析チャンバではSTM測定や試料加熱などの他に,レーザ照射によって生じる非線形光学効果の測定,低速電子線回折/オージェ電子分光測定などができるようになっている.STMは,チャンバ内にあるアナリシス・ロッドに取り付けられており,STM測定時には床の振動が伝わらないようにコイルバネによって除振される.また,分析チャンバには,最大8KOeの磁界を発生できる電磁石が取り付けられており,試料の磁化の向きを変えることができる。また,STMユニット自体に磁界発生用小型コイルがあり,探針を磁化させることも可能である.アナリシス・ロッドに設置されているSTMは、チューブ型圧電素子,粗動用の慣性スライダ,コイルバネによる除振機構,試料ホルダ,プリアンプから成る.STMの制御回路は,我々が開発した簡易型表面解析装置のものを使用した.試料-探針間に流れるトンネル電流をプリアンプで電圧に変換し,16bitのA/Dコンバータでデジタル値として読み取り,試料-探針間の距離を一定に保つようにデジタル制御される.試料表面の走査は,探針が取り付けられている圧電素子に三角形の走査電圧を加えることによって行う.スピン偏極STMとして磁気情報を得るため,ロックインアンプを使ってバイアス電圧を変調し,電流の変化を測定する機能を開発した.

これによってスピン情報を含む状態密度の計測ができるようになる.今年度は装置の開発が中心となったが,今後,超高真空中でのSTM測定,スピン偏極STMによる高分解能磁気測定を行う.本研究では、高分解能で磁気情報を得ることができるスピン偏極走査トンネル顕微鏡(スピン偏極STM)を開発した。始めにスピン偏極STMを使用するための超高真空チャンバシステムを作製した。この超高真空チャンバシステムは、分析チャンバと準備チャンバから成り、スピン偏極STMは分析チャンバの中に設置されている。この分析チャンバではSTM測定や試料加熱などの他に、非線形光学効果の測定、低速電子線回折/オージェ電子分光測定などができるようになっている。STMはチャンバ内にあるアナリシス・ロッドに取り付けられ、測定時には床の振動が伝わらないようにコイルバネによって除振されている。また、分析チャンバには、最大8KOeの磁界を発生できる電磁石が取り付けられており、試料の磁化の向きを変えることができる。STMユニット自体にも磁界発生用小型コイルがあり、探針を磁化させることも可能である。アナリシス・ロッドに設置されているSTMは、チューブ型圧電素子、粗動用のピエゾモータ,コイルバネによる除振機構、試料ホルダ、プリアンプから成る。STMの制御回路を開発した。試料-探針間に流れるトンネル電流をプリアンプで電圧に変換し、16bitのA/Dコンバータでデジタル値として読み取り,試料-探針間の距離を一定に保つようにデジタル制御が行なわれる。試料表面の走査は、探針が取り付けられている圧電素子に三角形の走査電圧を加えることによって行う。スピン偏極STMとして磁気情報を得るため、ロックインアンプを使ってバイアス電圧を変調し、電流の変化を測定する機能を開発した。これによってスピン情報を含む状態密度の計測ができるようになる。さらに原子間力顕微鏡(AFM)による陽極酸化法を用いて、磁性体のパーマロイNi_<80>Fe_<20>薄膜の微細加工法について研究を行なった。パーマロイの微細構造をスピン偏極STMによって調査するためである。本研究では、装置の開発を中心におこなったが、今後スピン偏極STMによる高分解能磁気測定を行う予定である。
光学活性ビニルスルホキシドへの新規立体特異的求核付加反応

ビニルスルホキシドのβ位置換基がどのようなアルキル基(トリメチルシリル基を含む)であっても、酢酸エステルから誘導したリチウムエノレ-トは立体特異的に求核付加しβ位に不斉炭素原子が形成される。また。置換酢酸エステルリチウムエノレ-トの反応ではE体ビニルスルホキシドに対してはβ位に対する特異性のみならずγ位炭素原子にも95%以上の不斉誘導がみられた。さらに、αβー不飽和エステルにリチウムトリメチルシリルペンジルアミドを求核付加させて生成するエステルエノレ-トのE体ビニルスルホキシドへの求核付加反応では3連続不斉炭素鎖の構築が可能であることも明かになった。この性質を活用することによって、ββー2置換ビニルスルホキシドを用いて高純度4級不斉炭素が収率良く構築できることも明らかになった。スルフィニルのα炭素はアニオン調製した後、あるいはカルボニル基に変換した後、炭素延長可能でありββージ置換ビニルスルホキシドへの求核付加生成物は4級不斉炭素を有する合成ブロックとして活用できる。また、光学活性スルホキシドを用いる不斉誘導反応について、一部を論文として発表した。ここでは本報告者が見出した反応を基にした光学活性スルフィニル酢酸エステルとアルデヒドとの反応によって一挙にγーヒドロキシーαβー不飽和エステルを合成する方法を用いて、光学活性アルコ-ルを収率よく合成した。その結果、S体スルホキシドからはS体アルコ-ルが優位に生成することが証明された。この反応を用いて高い生物活性を有するブレフェルジンAの光学活性体の簡便合成を実現した。また。本研究はキラルなスルフィニル基によって作られる特徴的な反応場を明らかにする事を目的としている。その一つの手段として光学活性ビニルスルホキシドに対する求核付加反応について検討している。ビニルスルホキシドのβ位置換基がどのようなアルキル基(トリメチルシリル基を含む)であっても、酢酸エステルから誘導したリチウムエノレ-トは立体特異的に求核付加し不斉炭素原子を形成する。また、置換酢酸エステルリチウムエノレ-トの反応ではE体ビニルスルホキシドに対してはβ位に対する特異性のみならずγ位炭素原子にも95%以上の不斉誘導がみられた。しかしこの時、トリメチルシリル基、トリフルオロメチル基などのビニルスルホキシドの置換基はγ位の不斉収率を著しく低下させることが明かになった。さらに、αβー不飽和エステルにリチウムトリメチルシリルベンジルアミドを求核付加させて生成するエステルエノレ-トのE体ビニルスルホキシドへの求核付加反応では3連続不斉炭素鎖の構築が可能であることも明かになった。現在この一連の実験結果をまとめ公表する準備を進めている。光学活性スルホキシドを用いる不斉誘導反応について、一部を論文として発表した。本研究はキラルなスルフィニル基によって作られる特異な反応場を明らかにし、この特徴的な官能基による不斉反応の幅広い活用に向けての基礎的なデ-タを収集することを主たる目的として行った。スルフィニルの特徴を明かにする手段として、ビニルスルホキシドに対するエステルエノレ-トの求核付加反応を取り上げ種々検討した。その結果、ビニルスルホキシドのβ位の置換基にかかわらずスルフィニル基のβ位のジアステレオ反応場はスルフィニル基によって完全に規制されβに不斉炭素が構築される事が明らかになった。