hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イラン南部における石器インダストリーから見たホモ・サピエンス拡散モデルの検証

研究代表者は、ホモ・サピエンスがアジアやヨーロッパに拡散する際の通過点となったと考えられる南イランにおいて人類拡散の時期にあたる中期旧石器時代以降の石器インダストリーを解明し、他の地域と比較することで、石器製作技術の系譜を明らかにするとともに、「南ルート」やホモ・サピエンスの拡散モデルを考古学的に検証することを研究の目的としていた。しかし調査の過程において研究者間で石器研究は年代ごとに分担することになり、申請者は人類拡散期以後の原新石器から新石器時代にかけての石器群を分析することで、アラビア半島から持ち込まれた石器製作技術の伝統があるかどうか検討し、また同地域内で独自に発展した技術、その他石器製作に関連する行動の復元を試みることになった。本年度は、昨年度までに得られた石器群の分析と、資料研究を中心に行った。研究代表者が担当する石器群はアルセンジャンA5-3洞窟の開口部のごく一部に当たる4m×4mの範囲から出土したものであるため、総数は約3万点に上るものの、そのほとんどは石器製作過程で生じた砕片である。従って同遺跡に居住した住人が有していたであろう正確な道具組成は明らかにすることができなかったが、同地域には中期旧石器時代から続く石器伝統が存在し、石器制作過程を通時的にみると石材選択が各時代の技術に合わせて変化していくこと、原新石器時代までは中期旧石器時代的な道具類が依然として使用、または転用されていたことが確かめられた。大型の石器製作も可能な良質の石材産地であるアルセンジャン地域においてアラビア半島に見られるような大型の道具類が見られず、半島の影響を直接受けているとは断定しえない。同地域には多様かつ豊富な石材を背景とした独自の技術発展があるものと考えられ、今後同地域の石器製作技術の全容を解明する上で意義のある示唆ができたと考える。(抄録なし)申請者は、ホモ・サピエンスがアジアやヨーロッパに拡散する際の通過点となったと考えられる南イランにおいて人類拡散の時期にあたる中期旧石器時代以降の石器インダストリーを解明し、他の地域と比較することで、石器製作技術の系譜を明らかにするとともに、「南ルート」やホモ・サピエンスの拡散モデルを考古学的に検証することを研究の目的としている。本年度は6月23日から9月7日にかけてイラン南部ファールス州のアルセンジャン地域で同地域最大のA5-3洞窟遺跡で発掘調査及び出土石器についての資料調査を行った。当該遺跡は平成23年度に筑波大学隊によって2度の発掘調査が行われており、本年度の調査によってさらに古い層が明らかにされた。この遺跡から出土する出土する石器は大量であり、一人で整理・分析を行うことは不可能である。遺物の洗浄や注記といった整理作業は現地の労働者と日本人の調査隊員に協力をしてもらって行ったが、石器分析は年代ごと、遺構ごとに分担することが決定し、申請者は本調査で明らかになった3つの遺構から出土した石器と、修上課程で専門的に学んでいた原新石器-新石器時代の石器の分析を、国士舘大学の大沼克彦教授が本遺跡の主要な遺物となる後期旧石器時代以前の石器分析を担当することになった。本調査では新石器時代の石器は出土しないため、遺構から出た石器についてその石材を整理、実測図製作、分析を行った。実測図と分析結果は短いレポート形式で、調査団の隊長である常木晃筑波大学教授がイラン文化庁に提出する発掘報告書に収録された。本調査では明らかに中期旧石器時代と認められるものは出土していないが、アルセンジャン地域における後期旧石器時代の石器の実態は大沼教授と申請者の分析によって確実に進展したと言える。申請者の担当した部分はわずかであるが、この分析結果は当該地域における石材選択の変遷を明らかにする足がかりとなる可能性が非常に高い。

同地域には多様かつ豊富な石材を背景とした独自の技術発展があるものと考えられ、今後同地域の石器製作技術の全容を解明する上で意義のある示唆ができたと考える。調査隊内で分析を分割して担当することになったため、研究目的を達成するために分析が必要な資料の実見、整理が時間的な制約等で難しくなった。当初予定していたよりも新しい時代の遺物、技術に焦点を当て、違った角度から人類拡散の証拠を探ることに努める。(抄録なし)
ハンチントン病の分子病態と神経細胞死の分子機構

本研究は、ハンチントン病(HD)遺伝子発現調節の分子機構の解析と遺伝子導入HDモデルミニブタによる疾患の分子病態解析を通して、選択的神経細胞の変性(死)を伴うHDの分子機構解明と予防・治療法開発の糸口を得ることを目的とした。主な結果は下記のように要約される。HD遺伝子発現調節機構の解析のために、我々はyeast One-hybrid screening systemを用いてHD遺伝子転写調節領域に結合する2つの新規DNA結合因子(HDBP1、HDBP2)の単離・同定に成功した。アミノ酸配列解析からHDBP1、HDBP2間で類似のドメイン構造が見出され、両因子が新規ファミリー蛋白質に属することが推定された。また、HDBP1、HDBP2の機能解析より、両因子が核外移行配列依存的な経路を介して核-細胞質間をシャトルする蛋白質であること、両因子間で高度に保存されたC末領域がDNA結合活性を有すること、そしてこの新規DNA結合ドメインがHD遺伝子プロモーター領域内の7bpの新規シス調節配列(GCCGGCG)を認識することを明らかにした。さらに、レポーター遺伝子解析より、7bpシスエレメントが神経細胞特異的なプロモーター活性に関与することも示した。これらの成果は、HD遺伝子の発現制御機構解明に向けての突破口になると判断できる。これまでに我々は変異型ミニブタHD遺伝子(75CAGリピート)を導入した5個体のトランスジェニックミニブタを作出した(FO;雌4個体、雄1個体)。そして、ミニブタ雌(FO)1個体から2系統(多コピー数導入個体と単一コピー導入個体HD遺伝子導入ミニブタ)のF1個体の系統樹立に成功した。一方、ミニブタ雄(FO)個体の精子DNAにおけるCAGリピート数の変動の解析から、導入遺伝子のもつリピート数は安定性を示すことが判明した。また、導入遺伝子によるinsertional mutationあるいはpositional effectの可能性は否定できないが、興味深い結果として、ミニブタ雄(FO)個体において生後6ヶ月時点より旋回運動症候が認められた。本研究は、変異型ミニブタハンチントン病(HD)遺伝子を用いて作出したHDモデルミニブタによる疾患の分子病態解析、およびHD遺伝子の発現調節の分子機構の解析の2つの研究を通して、選択的神経細胞の変性(死)を伴うHDの分子機構解明と予防・治療法開発の糸口を得ることを目標とする。ミニブタ部分的HD遺伝子(5'末端より約3Kb)に75個のCAG配列を導入し、ラットNSEプロモーター制御下で神経細胞特異的に発現する変異型ミニブタHD cDNAを構築した。マイクロインジェクション法により、変異型ミニブタHD遺伝子を持つトランスジェニックミニブタ(F0:雌4個体、雄1個体)を作出した。雄個体においては、4.5月齢より旋回運動が観察された。さらに2匹の雌F0個体に関しては、交配の結果これまで合計4頭のトランスジェニックF1個体(雌2個体、雄2個体)の作出に成功している。一方、HD遺伝子の発現調節分子機構に関しては、HD遺伝子の発現調節関連因子を同定するため、Yeast One-Hybrid法によりHD遺伝子5'上流領域へ結合する因子の遺伝子単離を試みた。その結果、3種類の新規遺伝子を同定した。その中の2種類の遺伝子はヒト組織においてubiquitousに発現しているが、1つの遺伝子は精巣と卵巣組織に特に強く発現していることが明らかとなった。さらに、cDNA塩基配列の決定およびデータベース検索の結果、各々の遺伝子産物は転写調節因子の特徴を有することが判明した。今後は、トランスジェニックミニブタの継代および分子遺伝学的・細胞組織学的解析を進めることにより、導入遺伝子の発現形態、異常行動と神経細胞死との関連等を明らかにする。また、HD遺伝子転写調節候補因子の細胞内での挙動およびHD遺伝子発現調節に対する分子作用機序を解明し、神経細胞におけるHD遺伝子発現調節の分子機構の解明を目指す。

また、導入遺伝子によるinsertional mutationあるいはpositional effectの可能性は否定できないが、興味深い結果として、ミニブタ雄(FO)個体において生後6ヶ月時点より旋回運動症候が認められた。本研究は、HDモデルミニブタによる疾患の分子病態解析並びにHD遺伝子の発現調節の分子機構の解析を通して、選択的な神経細胞死を伴うHDの分子機構解明を目的としている。作出した変異型ハンチントン病(HD)遺伝子導入ミニブタにおいては、系統樹立を行っている。2頭の遺伝子導入ミニブタ雌(F0)個体については各個体3度の自然交配を行い、合計38頭のF1個体が出産された。導入遺伝子を特異的に増幅・検出するPCR法により、そのうちの12頭が遺伝子導入F1個体(3頭は死産)であることが確認された。サザンブロット解析により、1頭のF0個体から多コピー数導入個体及び単一コピー導入個体の2系統のF1個体の取得が確認された。もう一方のF0個体から得られたF1個体は死産個体であったため、この個体由来の系統樹立は成功していない。導入遺伝子及びタンパク質の発現解析に必要とされる個体数の確保のため、F2個体作出の準備を行っている。また、遺伝子導入ミニブタ雄(F0)個体に関しては、旋回運動ならびに精子形成異常が観察された。この個体は自然交配が困難であったために人工授精の手法導入を検討している。導入遺伝子内(75CAGリピート)のCAGリピート領域を特異的に増幅・検出するPCR法を用いて、F0雄個体の精子DNA中のCAGリピート配列の変動を解析した。この個体の精子DNA中の導入遺伝子のもつCAGリピート数には大きな変動は認められず、安定性を示した。様々な臓器及び脳内の各領域におけるCAGリピート数の体細胞モザイクが認められるかどうかの検討を計画している。HD遺伝子の発現調節機構の解析においては、HD遺伝子転写調節領域に結合する転写調節関連因子を単離した。これら因子の結合活性、DNA結合配列及び活性測定などの生化学的な解析を行っている。本研究は、1)HD遺伝子発現調節の分子機構解明、及び2)変異型porcineハンチントン病(HD)遺伝子を用いて作出したHDモデルミニブタによる疾患の分子病態解析の2つの研究を通して、選択的神経細胞の変性(死)を伴うHDの分子機構解明と予防・治療法開発の糸口を得ることを目標とする。HD遺伝子転写調節領域結合タンパク質の機能解析では、yeast One-hybridscreening systemを用いて得られた2つの新規HD遺伝子転写調節領域結合タンパク質のアミノ酸配列解析により、これら因子が類似のドメイン構造を有していることが判明し、同じファミリーに属するタンパク質であることが示唆された。ドメイン領域変異体を用いた細胞内局在の解析から、これらの因子が核-細胞質間を移動するシャトルタンパク質としての特徴を有していることが明らかとなった。
熱産生器官・褐色脂肪組織の生理と病態に関する総合的研究

熱産生器官・褐色脂肪組織(BAT)の意義を明らかにするべく、この3年間に次のような基本課題に沿って研究を行った。1.BATの細胞組織学的特性2.BATの中枢性及び末梢性調節機構3.BATの病態生理4.BATの生態.その結果下記に述べるような多くの新しい知見が得られた。松果体によるBATの促進的調節機構のの存在が示された。細胞内カルシウムの流入とノルアドレナリンの関係が明らかにされた。BATの神経支配の伝達物質にノルアドレナリン以外にニューロペプチドY,P物質のあることが確認された。BATミトコンドリア内膜のCl,Kチャンネルの存在が示唆された。コラーゲン・ゲル三次元培養により褐色細胞の分化・増殖をin vitroで再現した。脳にBATの脂肪合成を促進する新しい因子が見い出された。サイトカインのIL-1,TNFが視床下部ニューロンに働きBAT熱産生を促進的に調節していることが示された。IL-1の作用はCRFを介することが示された。寒冷馴化はBATのインスリン受容体を減少させるが、BATインスリン含量は増加させる。またガングリオシドGM3が増加するなどBAT機能調節の多様性が示された。BATの血流量と熱産生に一酸化窒素が情報伝達因子として関与していることが明らかにされた。ヒトの肥満にBATの熱産生の障害の関係していることが示唆された。野生動物のBATは食性、環境温度、圧環境によって異なった化学組成の変化を示すことが示された。以上各分担課題はいずれもおおむね目標は達成されたと考えられる。またBATは体温調節性熱産生のみならず、エネルギー代謝、ストレス反応など生体の重要な適応の機能にかかわっていることが認識され、BAT研究の重要性が認識された。そして今後これらの成果と知見をいかに発展させるか、また共同研究への発現の可能性などについて討議がなされたことによりBATに関する本総合研究の意義は充分に果たされたものといえる。熱産生器官・褐色脂肪組織の病態と生理に関して次の点が明らかにされた。1.褐色脂肪組織の中枢性調節機構:褐色脂肪組織の熱産生、脂質代謝の調節に視床下部腹内側核の活動の必要なことが確認された。寒冷あるいは暑熱にたいする予測的体温調節に褐色脂肪組織の関与が示唆された。2.褐色脂肪組織の末梢性調節機構:褐色脂肪組織の熱産生機構としてグルコ-スとグルコ-スー6ーリン酸の間のATP浪費サイクルの関与していることが酵素組織学的に示された。また褐色脂肪組織の培養実験の結果、インスリン、ノルエピネフリンが細胞の脂質代謝に与っていることが示された。褐色肪肪組織のインスリン含有量、インスリンリセプタ-の解析が行われ、寒冷馴化による褐色脂肪組織の機能亢進にインスリンリセプタ-の減少、しかし組織インスリン量が増大することが示された。低温によって平滑筋のカルシウムの収縮作用にたいする感受性が高まることから、褐色脂肪組織の機能亢進にカルシウム関与の可能性が示唆された。

3.褐色脂肪組織の病態:褐色脂肪組織の機能低下が肥満をもたらすことが示され、褐色脂肪組織の熱産生を特異的に刺激するβ_3ーリセプタ-アゴニストが肥満の治療に有効であることが示された。また肥満による胃機能(胃酸分泌、胃排出能、胃粘膜抵抗性)の変化が指摘され、褐色脂肪組織の機能低下と共に肥満の発生に関与していることが示唆された。ストレス性高体温の発現に褐色脂肪組織の熱産生の寄与していることが示唆された。4.褐色脂肪組織の生態:照明の変化、高地生息が褐色脂肪組織の機能を変化させることが示された。これらの研究結果から、褐色脂肪組織の発生、機能調節の生理、生化学的機構、生態学的意義、さらに病態との関係についての多くの知見が得られ、今後の研究を推進する上での問題点が明らかにされ、また有益な示唆が与えられた。褐色脂肪組織の分化・発生、機能調節の生理・生化学的機構、病態特に肥満との関係について、又褐色脂肪組織と関連する幾つかの問題について平成3年度に引き続き、今後の研究を推進する上で有益な示唆を与える多くの知見が得られた。1.褐色脂肪組織の中枢性調節:視床下部腹内側核刺激は交感神経を介して褐色脂肪組織を刺激するが、また中脳、橋、延髄などの関与も示唆された(堀)。褐色脂肪組織の脂肪合成に関与する中枢性因子の存在が示唆された(嶋津)。ストレス性熱産生には褐色脂肪組織の関与が示されているが、その際Interleukinl-CRF-ACTH系の関与が示唆された(村上)。暑熱馴化により非ふるえ熱産生発現の環境温度は高くなり、抑制がみられ、褐色脂肪組織の熱産生抑制が推測される(永坂、小坂)。2.褐色脂肪組織の病態機能:高β_3特異性アドレナリン受容体作動物質の抗肥満、抗糖尿病作用は褐色脂肪組織機能の亢進による(吉田)。褐色脂肪組織機能の低下を介する肥満の発現にInterleukinlの関与する胃機能の変化が示唆された(高杉)。3.褐色脂肪組織の構造:褐色脂肪細胞の分化・増殖の機能を知るための新しい三次元培養法の有効なことが明らかにされた(杉原)。褐色脂肪細胞は明暗を環境温度の変化によって影響を受け、松果体機能との関係が示唆された(松嶋)。褐色脂肪組織にはアドレナリン作動性線維以外に、NP-Y、S-P線維が血管、実質細胞に分布していることが示された(金村)。4.褐色脂肪組織の末梢性調節:褐色脂肪細胞のCa^<2+>の動態の解析が行われ、細胞内Ca^<2+>結合タンパク質の存在が示唆された(入來)。低圧、低酸素下の高地に生息するげっし類の褐色脂肪組織の特性の検討が行われた(柳平)。G_<M3>が褐色脂肪組織の主要ガングリオシドであり、組織増殖、機能亢進の調節要素の一つであることが示唆された(黒島)。平成5年度は本総合研究(A)の最終年度であり、褐色脂肪組織(BAT)の細胞組織学的特性、中枢性および末梢性生理的調節機構、病態について平成3、4年度に引き続き検討が行われ、今後の班員の研究を推進する上で有益な多くの成果が挙げられた。短日照明環境はBATの増殖を越こし、これが上頚神経節切除による阻止されることから松果体こメラトニンの関与が示唆された(松嶋)。ノルアドレナリンはBATへのカルシウム取り込みをα-アドレナリン受容体を介して促進することが示された(入來)。寒冷暴露は血漿タンパク質に新しい分画を発現させ、寒冷ショックタンパク質がBATにも存在する可能性が示された(小坂)。BATにノルアドレナリン神経線維以外にニューロペプチドY,P物質線維の存在が確認された(金村)。BATミトコンドリア内膜のCl,Kチャンネルの存在が示唆された(堀清記)。
リコンビナント・シスタチン類による骨粗鬆症とIgE関与アレルギ-の治療薬の開発

骨吸収に破骨細胞のプロテア-ゼが関与していることが推定されているが、この研究では、低カルシウム食餌性の実験的骨粗鬆症ラットを使用し、カルシウム遊離の原因となる骨支持蛋白質の分解に関与するプロテア-ゼを特定し、そのプロテア-ゼの特異的阻害剤による治療法の開発を試みつつある。低カルシウム食餌による実験的骨粗鬆症ラットでは大腿骨重量は減少し、血清ハイドロキシプロリン(Hyp)量が増加する。これにシステインプロテア-ゼの特異的阻害剤であるEー64aを48mg/100gbody weight膜腔内投与すると、血清カルシウム及び血清Hypレベルも低下した。この場合、大腿骨抽出物のカテプシンB,H,Lは著明に抑制されているが、コラゲナ-ゼ活性は抑制されていない。この結果はシステインプロテア-ゼ(カテプシンB,H,L)が骨吸収に関与していることを示唆している。この関与していると思われるプロテア-ゼを特定するために、カテプシンカテプシンB,H,Lの分別が可能な新しいEー64誘導体の開発を試み、カテプシンBの阻害に特異的な誘導体の開発に成功した。この新しいEー64誘導体(CAー074)は8mg/100gbody weighy腹腔内投与によって、大腿骨抽出物液及び肝中カテプシンB活性を十分に抑制するがH,L活性には全く影響を与えない。この条件下での血中カルシウムレベルを調べたところ、全く低下は見られなかった。それ故、骨吸収にはカテプシンB以外のシステインプロテア-ゼ、特にコラ-ゲン分解活性の強いカテプシンLの関与が考えられ、その作用機構の解明と特異的な阻害剤の開発を進めている。本研究はシステインプロテア-ゼ・インヒビタ-であるシスタチン群により、リソゾ-ム・カテプシン群が病像を作るのに関与している病気、特に骨粗鬆症とIgE関与アレルギ-病の治療薬を開発することを目的としている。我々の基礎実験では、担癌性の高カルシウム血症ラットの血中カルシウムレベルがシステインプロテア-ゼの特異的阻害剤、Eー64(エポキシ・コハク酸誘導体)の腹空内投与、又経口投与によって著明に低下していることを見出しているが、さらに低カルシウム食を約47週間投与して骨粗鬆症を起したラットについても実験をおこなった。これらのモデル動物の大腿骨抽出物質中のカテプシンB、H、Lのうち対照に比ベて、特にカテプシンBの上昇のあることを活性の測定とエライザ法により明らかにした。さらにこのカテプシンB活性は体重100g当り、7.5mgのEー64腹空内投与後約6時間で著明に抑制され、血中カルシウムレベルも軽度ではあるが低下していることを明らかにした。なお大腿骨抽出物質中のカテプシンBは全て成熟型であることも確認している。以上の結果は骨粗鬆症の発症にカテプシンBの関与を示唆するものである。又Eー64がモデル疾患動物の血中カルシウムレベルとカテプシンBレベルの低下に有効なことから、カテプシンBに特異的なEー64誘導体の開発が待たれるが、新たに合成した約50種のEー64誘導体の阻害効果をin vitroの系でB、H、Lに対して調べたところ、ID_<50>がカテプシンBに対してEー64cと同程度の低値を示すが、H、Lに対して10^4倍以上の高値を示すカテプシンBに特異的なものを2種見出したので、in vivoの系で使用可か否か検討中である。リコンビナント・シスタチンについては大量にかつ簡単な精製法を確立し、現在細胞への投与法について検討中である。

平成元年度の研究で、骨吸収に破骨細胞のシステインプロテア-ゼ(カテプシンB,H,L)が関与していることを、低カルシウム食餌性の実験的骨粗鬆症ラットを使った実験で推定した。そこでこのカルシウム遊離の原因となる、骨支持蛋白質の分解に関与するシステインプロテア-ゼが、カテプシンB,H,Lのいずれであるか特定すべく、カテプシンB,H,Lの分解が可能な、新しい特異的阻害剤(Eー64誘導体)の開発を試み、カテプシンBの阻害に特意的な誘導体の開発に成功した。この新しいEー64誘導体(CAー074)は8mg/100gbody weight腹腔内投与によって、低カルシウム食餌性の実験的骨粗鬆症ラットの大腿骨抽出物体及び肝中カテプシンB活性を充分に抑制するが、H,L活性には全く影響を与えない。又この条件下での血中カルシウムレベルは、全く低下がみられなかった。対照群として、カテプシンB,H,Lをよく阻害するEー64aを48mg/100gbody weight腹腔内投与した場合、大腿骨抽出物及び肝中B,H,L活性の著明な抑制、血中カルシウムレベルの低下が認められた。これらの結果は、骨吸収にはカテプシンB以外のシステインプロテア-ゼ、特にコラ-ゲン分解活性の強いカテプシンLの関与が考えられ、その作用機構の解明と、特異的な阻害剤の開発を進めている。
英日機械翻訳のための会話文の文意構造記述に関する研究

本研究では英語-日本語間の会話文の意味処理を個々の会話文の意図やその文の背景を表す「意味構造記述式」を通して文脈を扱った.1.意味構造記述のモデル会話文における文意構造を記述するために,「意味構造記述式(Semantic-Structure Descrjption Formula, SD式)」を導入した. SD式は会話文に限らず,広く自然言語における一般の文の意味や知識の内容なども表現することを目的にしている. SD式は,機能項目,概念ラベル,修飾子,結合子,及び,句切り記号を要素記号とし,英語の基本的文型に模した構文をとる要素記号の一次元的な配列である.本年度はこのSD式をPROLOGを用いて記述し,意味検索や推論を行うシステムを作成した.2.SD式と自然語のインターフェイスの試作SD式を基に英語文を生成する実験システムをPROLOGにより作成した.対象としたのは中学一年生の英語教科書の文である.これにより,規則を追加すれば更に一般的な会話的英語文の生成が可能であるとの見通しが得られた.3.会話文データの収集と整理NHKラジオ英語会話テキスト(昭和5661年度分)の会話分について, (1)全ての英語文,及び(2)それらに対応する日本語文を収集した文の総数は約13,000である,このうち特に英語文について,会話文中における「省略」,「前方照応」,「話題の焦点」などについて解析した.本研究では英語-日本語間の会話文の意味処理を個々の会話文の意図やその文の背景を表す「意味構造記述式」を通して文脈を扱った.1.意味構造記述のモデル会話文における文意構造を記述するために,「意味構造記述式(Semantic-Structure Descrjption Formula, SD式)」を導入した. SD式は会話文に限らず,広く自然言語における一般の文の意味や知識の内容なども表現することを目的にしている. SD式は,機能項目,概念ラベル,修飾子,結合子,及び,句切り記号を要素記号とし,英語の基本的文型に模した構文をとる要素記号の一次元的な配列である.本年度はこのSD式をPROLOGを用いて記述し,意味検索や推論を行うシステムを作成した.2.SD式と自然語のインターフェイスの試作SD式を基に英語文を生成する実験システムをPROLOGにより作成した.対象としたのは中学一年生の英語教科書の文である.これにより,規則を追加すれば更に一般的な会話的英語文の生成が可能であるとの見通しが得られた.3.会話文データの収集と整理NHKラジオ英語会話テキスト(昭和5661年度分)の会話分について, (1)全ての英語文,及び(2)それらに対応する日本語文を収集した文の総数は約13,000である,このうち特に英語文について,会話文中における「省略」,「前方照応」,「話題の焦点」などについて解析した.
リニアコライダー実験用バーテックス験出器のための全空乏型CCDの開発研究

リニアコライダーにおける実験に用いる測定器の一部である、バーテックス検出器用のセンサーとしての全空乏型高精細画素CCDの開発を目指し、その基礎的研究として、標準的なピクセルサイズの全空乏型CCDの開発と、その有感領域での電荷の拡がりおよび空乏層を移動する電荷の磁場中でのローレンツ角の研究を行うのが本研究の目的である。ローレンツ角は空乏層の電界強度に依存し、電場が強いと電荷の移動度が減少しローレンツ角も減少すると予想される。全空乏型CCDのローレンツ角を予想するため、有限要素法による計算によって、CCD内部の電場計算を簡単なモデルに基づいて行った。その結果、空乏層の厚みが15ミクロンの場合、空乏層内の電場はローレンツ角を抑制するのに十分な1x10^4V/m程度の強度をもつことがわかった。この結果から、3テスラの磁場中において、ローレンツ角は約12度になると予想された。この程度の大きさであればバーテックス検出器として用いるのになんら問題は生じない。このローレンツ角および電荷の拡がりを実験的に確認するため、緑色のYAGレーザーを用いた測定システムを構築した。ピクセルサイズ(24ミクロン)よりも幅の狭いレーザー光の帯をCCDの裏面に照射し、その信号が表面の電極に到達するまでの拡がりを測定する。また磁場中に置いた場合の到達する位置のずれからローレンツ角を測定する。裏面照射型の全空乏型CCDの開発は当初の予定よりも遅れ、3月に納品された。本報告書執筆時には間に合わなかったが、近日中にこれらの測定は行われる予定である。
孤立特異点の境界幾何構造のモジュライの研究

複素解析空間の正規孤立特異点のモジュライの境界構造による記述に関して,以下の成果を得た.(1)準斉次特異点の典型であるA_<n,q>型有理曲面特異点に関して,その1次変形の不変球面調和形式による具体的記述を得た.(2)正規孤立特異点の特異点解消空間について,その完備変形族の複素解析的構成を行った.(3)複素3次元以上の正規孤立特異点の完備変形族構成に関して,固定した実接触構造上でのハミルトン流による境界CR構造の同一視という観点での枠組みを構成した.複素解析空間の正規孤立特異点のモジュライの境界構造による記述に関して,以下の成果を得た.(1)準斉次特異点の典型であるA_<n,q>型有理曲面特異点に関して,その1次変形の不変球面調和形式による具体的記述を得た.(2)正規孤立特異点の特異点解消空間について,その完備変形族の複素解析的構成を行った.(3)複素3次元以上の正規孤立特異点の完備変形族構成に関して,固定した実接触構造上でのハミルトン流による境界CR構造の同一視という観点での枠組みを構成した.本研究は,孤立特異点のモジュライの観点の下に,その境界上の多様な構造のモジュライを研究するものである.平成20年度は,次のような考察を行った.横断的対称性を持つ強擬凸CR多様体上では,CR構造の任意の微小変位は標準実接触構造下のCR構造と同型であることが知られている.従って,固定された実接触構造に同調するCR構造の変形空間を考察すれば,一般性を失わず,より幾何構造に沿った変形理論が構築できる.これは,固定した実シンプレクティック構造下での複素構造のモジュライ空間が偏極ケーラー構造のモジュライ空間を与えたケーラー多様体論の境界版と位置づけられる.この観点から,横断的対称性を持つ強擬凸CR多様体上で,固定された実接触構造に同調するCR構造のモジュライ空間の考察を行い,moment写像構成へ向けてのWebsterスカラー曲率の変分公式を導いた.また,特異点解消の変形空間の解析的構成を完成させ,CR構造を中心とする境界幾何構造のモジュライと特異点解消のモジュライとの関連をつける道を開いた.一方,赤堀隆夫(分担者)は,CR構造のモジュライの詳細な研究を進め,CR構造の全ての変形族は,標準的な方法で構成した倉西完備族からハミルトン流に沿った同型写像によって引き起こされることを示している.小櫃邦夫(分担者)は,開リーマン面のモジュライ空間のTakhtajan-Zograf計量の詳細な解析を進め,その漸近境界挙動を明らかにした.さらに,本研究と関連して,特異多様体の不変量,複素フィンスラー空間の接続,表現論に於ける不変包絡環の中心元,等に関する成果が研究分担者によって得られている.平成21年度は、具体例を踏まえての、孤立特異点の境界構造の変形の解析を行った。先行する研究を進展させる形で、有理曲面特異点の変形を境界構造の変形の観点から再構成した。特に、3次元球面の商空間として得られる有理曲面特異点の境界に対し、3次元球面上の不変球調和関数の観点から境界CR構造の変形空間の構成を行った。特に、錐特異点構造を持つA(n,1)型特異点に対しては、4以下のnに対する変形空間のCR的記述、5以上のnに対する変形空間のArtin成分のCR的記述を行った。また、他のA(n,q)型、Dn型、例外型(E6,E7,E8)特異点の1次変形空間のCR的記述を行った。(A(n,n-1),Dn,E6,E7,E8型特異点の変形には障害が現れないので、これらについてはモジュライの主要部が記述されたことになる。)また、A(n,1)型特異点に対しては、その特異点解消空間上の複素構造の変形との関連をつける形での境界構造の変形が構成されており、本研究の視点下での構成の進展を見ている。その他に、(本研究の基盤をなしている)特異複素解析空間論の基礎固めとして翻訳書「シュタイン空間論」を出版した。また、実接触構造を固定した上でのCR構造変形空間の構成に関して、赤堀隆夫(分担者)は(倉西正武氏によるコンパクト複素多様体の変形空間構成法の整備をも含んだ形での)構成法を展開中であり、その一部を日本数学会2010年年会函数論分科会特別講演として発表した。更に、本研究と関連した以下の研究が研究分担者によって行われた。特異解析空間の不変量の構成、フィンスラー多様体に関する研究、開リーマン面のモジュライ空間のコンパクト化に係るEisenstein級数の退化に関する研究、テンソル代数の拡張に関する研究。強擬凸CR構造のモジュライに関して,本研究の中心課題である擬エルミート構造のモジュライの観点からの考察と特異点解消空間のモジュライの境界CR構造のモジュライへの反映についての研究を進めた前者に関しては,横断的対称性を持つCR構造のモジュライを擬エルミート構造のモジュライの観点から捉え直すことを中心に研究を進めた.Websterスカラー曲率に関する平成20年度の研究に基づいて,固定した実接触形式に同調するCR構造のモジュライ空間の形式レベルでのモーメント構成を行った.

また,赤堀隆夫(分担者)は,ハミルトン流に沿った変形を法とするモジュライ空間の複素解析的構成のモデルケースとして,複素構造の変形空間の倉西構成に現れる複素解析性の鍵となる項をある種の接続形式として定式化した後者に関しては,特異点解消空間の情報はその境界構造へは現れない.しかし,孤立特異点の持つ代数構造の変形に注目することにより,特異点解消空間の変形を境界構造の変形で捉えることが可能になる.典型例として,A(n,q)型曲面特異点のモジュライ空間とA(n,n-q)型曲面特異点のモジュライ空間の間にあるM.Hamm-O.Riemenschneider双対性の境界CR構造のモジュライ空間への反映について研究を進めた.この双対性には、A(n,q)型特異点の持つトーリック構造から導きだすM.Hammの方法と、A(n,q)とA(n,n-q)を含む代数曲面のモジュライの考察から導きだすO.Riemenschneiderの方法とがある。双方のアプローチを睨みながら,この双対性の境界CR構造の一次変形への反映の記述を行った。
精密Ｘ線分光による銀河団ガスの速度構造の研究

本研究の目的は、(1)超高分解能X線マイクロカロリメータを用いて銀河団内部のガスの速度構造を精密に測定し、銀河団ガスの運動状態と形態の相関を明らかにすることである。さらに、(2)ガス運動や超高温ガスの存在などに起因する銀河団質量の系統誤差を評価することで、将来の精密宇宙論に備えて高精度の銀河団質量推定法を確立することを目指している。昨年度に引き続き(2)に向けて、すばる望遠鏡Hyper Suprime-Cam戦略枠観測プログラムのサーベイ領域内で見つかった可視銀河団の系統的なX線解析を行い、銀河団スケール則や力学的進化の調査を行った。可視光リッチネスが20以上の計37個の低赤方偏移銀河団を対象としたXMM-Newton衛星のアーカイブデータの解析結果について、論文を投稿した。これと平行して、過去に観測例がない高赤方偏移かつ大質量をもつ可視銀河団4つをXMM-Newton衛星で新たに観測し、これまでに取得したデータと合わせて11天体全てから銀河団由来のX線放射を検出することに成功した。前述の低赤方偏移銀河団サンプルと合わせて光度温度関係を調査したところ、自己相似モデルが予言するような顕著な赤方偏移進化は見られないことがわかった。同時に高赤方偏移銀河団は光度温度関係において大きな分散を示すことも確かめられ、今後サンプル数を増やしてこの原因を解明する必要がある。以上の成果について国際会議および学会で口頭発表した。また、過去にX線分光観測から超高温ガスの存在を確認したA2163銀河団について、さらにガスの空間構造についての詳細な解析を進めたところ、衝突合体の痕跡と考えられる大規模なショック構造を検出した。この結果について査読付き論文を出版した。本研究の目的は、超高分解能X線マイクロカロリメータを用いて銀河団内部のガスの速度構造を精密に測定し、銀河団ガスの運動状態と形態の相関を明らかにすることである。さらに、ガス運動や超高温ガスの存在などに起因する銀河団質量の系統誤差を評価することで、将来の精密宇宙論に備えて高精度の銀河団質量推定法を確立することを目指している。本年度は、「ひとみ」衛星に搭載されたX線マイクロカロリメータで取得したペルセウス座銀河団のX線分光データの解析を進めた。銀河団中心領域におけるガス乱流測定の初期成果はNature誌に掲載済みである(Hitomi Collaboration 2017)。さらに広域の速度構造の決定を目指して、複数の観測領域の詳細な輝線分光から、ガス乱流やバルク運動を計測した。同時に、複数のプラズマコードの比較から輝線分光において原子核データベースの不定性の影響が無視できないことがわかったため、主要な元素のイオン化平衡の計算値の比較などを行い、今後の課題を明らかにした。以上の科学成果をまとめた論文を準備中である。平行して、すざく衛星のデータを利用して、複雑な衝突過程にあるA2744銀河団周辺のフィラメント構造に注目した研究も行った。銀河間中高温物質(WHIM)が生成される典型的な半径と予言される降着半径におけるX線スペクトル測定を初めて実現し、WHIMの存在を支持する観測結果を得た。またこれに基づいて将来のAthena衛星による観測シミュレーションも実施し、学会および投稿論文を通じて結果を公表した(Hattori, Ota, et al. 2017)。今年度計画していた「ひとみ」衛星搭載X線マイクロカロリメータによる銀河団のガス速度分布の詳細な測定や、それに影響を与えるプラズマコードの不定性の検討を行い、それぞれ論文執筆の段階にある。また、複雑な衝突合体の過程にある銀河団の周辺領域の中高温物質についても新しい観測的制限を得た。以上から、本研究はおおむね順調に進展している。今年度は(2)に向けて、すばる望遠鏡Hyper Suprime-Cam戦略枠観測プログラム(HSC-SSP)のサーベイ領域内にある可視銀河団の系統的なX線解析を行い、銀河団スケール則や力学的進化の調査を進めた。可視銀河団カタログに含まれる約2000個の天体のうち、既存のX線カタログには約500個のX線対応天体がある。そのうち、今回は可視光リッチネスが20以上の約20個の明るい銀河団を対象として、XMM-Newton衛星のアーカイブデータの解析を行った。その結果、電波やX線観測から構築された銀河団サンプルに比べて、本可視光サンプルはX線重心シフトが大きい傾向を持つ一方、光度温度関係のべきは自己相似モデルの予言に近いことがわかった。これと平行して、過去にほとんど観測が行われていない高赤方偏移かつ大質量をもつ可視銀河団7つをXMM-Newton衛星で新たに観測し、全ての天体から空間的に広がったX線放射を検出することに成功した。これらの研究成果について学会で発表した。加えて(1)に対して、ひとみ衛星代替機による銀河団ガス乱流マッピングの観測シミュレーションと銀河団質量測定法の検討を行った。この研究結果について国際会議で口頭発表を行い、また査読付き論文が受理された。

今年度計画していた銀河団の系統的X線解析については、すばる望遠鏡HSC-SSP領域にある天体のX線アーカイブデータや新しい高赤方偏移銀河団のX線観測に基づいて研究を進めることができた。その成果は学会で発表し、また論文執筆を進めた。また将来の詳細X線分光によるガス速度構造測定と銀河団質量推定について結果を公表することができた。一方、今年度予定していたニュースター衛星による衝突銀河団の観測実施が年度末となり、データ解析の進度にやや遅れが生じた。本研究の目的は、(1)超高分解能X線マイクロカロリメータを用いて銀河団内部のガスの速度構造を精密に測定し、銀河団ガスの運動状態と形態の相関を明らかにすることである。さらに、(2)ガス運動や超高温ガスの存在などに起因する銀河団質量の系統誤差を評価することで、将来の精密宇宙論に備えて高精度の銀河団質量推定法を確立することを目指している。昨年度に引き続き(2)に向けて、すばる望遠鏡Hyper Suprime-Cam戦略枠観測プログラムのサーベイ領域内で見つかった可視銀河団の系統的なX線解析を行い、銀河団スケール則や力学的進化の調査を行った。可視光リッチネスが20以上の計37個の低赤方偏移銀河団を対象としたXMM-Newton衛星のアーカイブデータの解析結果について、論文を投稿した。これと平行して、過去に観測例がない高赤方偏移かつ大質量をもつ可視銀河団4つをXMM-Newton衛星で新たに観測し、これまでに取得したデータと合わせて11天体全てから銀河団由来のX線放射を検出することに成功した。前述の低赤方偏移銀河団サンプルと合わせて光度温度関係を調査したところ、自己相似モデルが予言するような顕著な赤方偏移進化は見られないことがわかった。同時に高赤方偏移銀河団は光度温度関係において大きな分散を示すことも確かめられ、今後サンプル数を増やしてこの原因を解明する必要がある。以上の成果について国際会議および学会で口頭発表した。また、過去にX線分光観測から超高温ガスの存在を確認したA2163銀河団について、さらにガスの空間構造についての詳細な解析を進めたところ、衝突合体の痕跡と考えられる大規模なショック構造を検出した。この結果について査読付き論文を出版した。新たに広帯域X線データを用いて、銀河団の質量構造に大きな影響を与える衝突合体現象とそれに伴う高エネルギー現象を調査する計画である。この目的に対して、NuSTAR衛星による観測提案が採択されており、その硬X線撮像分光によって遠方銀河団中の超高温ガス・非熱的ガスの性質や磁場強度を従来よりも高い精度で決定する。また、最先端の宇宙論的シミュレーションを利用して、銀河団の質量構造や銀河間物質の探査を目指した将来X線ミッションの観測計画の検討も進める予定である。ニュースター衛星で取得した硬X線データを解析し、銀河団の質量構造に大きな影響を与える衝突合体現象とそれに伴う高エネルギー現象を調査する計画である。特に、遠方銀河団中の超高温ガス・非熱的ガスの性質や磁場強度を従来よりも高い精度で決定する。そのため、ニュースター衛星データの硬X線スペクトルやバックグラウンドの詳細な分析に加えて、高温ガスの空間分布の情報を補うためにチャンドラ衛星の軟X線イメージ解析も行う予定である。
近世京都における火災と都市形成に関する研究

近年京都における火災に関係する史料・絵図を収集し、以下の点を明らかにした。1.巨大都市火災の固有性について京都を中心に江戸・大坂などの近世巨大都市に頻発した大火の性状は、(1)大規模性、(2)連鎖性、(3)突発性、(4)頻発性、(5)人為性、(6)罹災後の復興の迅速性、の6点から整理することができ、これらは他の近世都市とは異なる近世巨大都市固有の性格を有していた。2.大火の実態について京都に未曾有の被害をもたらした天明8年(1787)の大火の実態を『天明炎上記』『京都大火』『京都大火記録』などの記録、大火後に木版刷で刊行された「極本」などから明らかにした。3.近世の火災対策近世に頻発する火災に対して、どのような対策がとられていたかを検討し、以下の項目に整理してソフト・ハード両面で確立していた火災対策の実態を明らかにした。(1)火の用心、(2)初期消火、(3)隣保組識と消火システム、(4)延焼防止、(5)建築の不燃化。4.罹災後の処理火災が発生し、消火した後の対策を以下の項目ごとに明らかにした。(1)罹災民の救恤、(2)治安の維持、(3)家屋再建の督促と仮覆いの禁止、(4)一定期間の建築資材・手間賃等の物価統制、(5)地業・町並みの整序、(6)火災の実態調査と周知、(7)新たな都市計画の実行。5.火災と都市形成以上の検討をふまえて、(1)浄化作用としての火災と都市形成、(2)町共同体と火災の相補的関係、の2つの視角から、火災と都市に関わる若干の視点を提示した。
混合潤滑状態下における境界摩擦の定量的評価-分子力学を用いた吸着膜の被覆率計算-

混合潤滑を解析する上で、流体潤滑寄与分と境界潤滑寄与分の両者は同等の精度で取り扱わなければならないが、従来の解析においては、流体潤滑部分と比較して境界潤滑部分の評価が不十分であるため,本研究では境界潤滑膜のせん断特性のうち、境界膜の被覆率と膜自身のせん強さに着目し、境界潤滑を含む一般的な混合潤滑モデルの構築、および数値シミュレーションを行ない、混合潤滑下での境界潤滑膜の吸着特性、とくに吸着膜の被覆率とせん強さを定量的に評価し,二円筒式摩擦試験機および今回改造によって製作されたボールオンディスク式摩擦試験機によって測定される摩擦特性と比較,検討した.まず,油性添加剤の吸着膜について,被覆率をLangmuir吸着式から,せん断強さをEyring粘性モデルから導かれるBriscoeのLangmuir膜のモデルを用いて定量化した。また,その吸着膜モデルを,申請者らの提案している混合潤滑解析モデルに組込み,計算した結果,油膜温度,すべり速度,および荷重の影響を定性的に説明することが出来た。実験においては,二円筒試験機による実験結果が上記モデルと定性的に一致し,定量的にも近い値が得られた。また,さらに既存の実験装置の改造によりボールオンディスク型の実験装置を製作したが,本年度は実験装置の動作確認と,特性評価に終わった。分子力学を用いた吸着膜の被覆率およびせん断強さの計算は,解析モデルおよび実験結果と比較して満足される結果は得られず,ボールオンディスク摩擦試験機による実験とともに今後の課題である。
学校現場における特別な支援を要する子どものインクルージョンに関する実証的研究

本研究は「包摂(インクルージョン)」を、実際の活動の場面を超えたところに存在する研究者による専門的な判断を下すための枠組みとしてとらえるのではなく、活動をする人びとがその場面の内側から見ることができ、言及することができ、当てにできるひとつの秩序としてとらえる。「包摂」は人びとの実践や語りのなかにすでにあり、彼らの日常世界の一部を構成していると考えるのが本研究の立場である。上記の関心から出発し、教員や親、子どもなどのさまざまなアクターによる活動や語りを分析することで、「共に学ぶ」教育現場の人びとにとっての「包摂」、また同様に実践を秩序だてている論理の内実を明らかにすることが、本研究の目的である。
クロスグリッド三次元構造による大規模高密度光集積回路

本研究では,波長多重通信における高符号効率化に適した積層マイクロリング共振器型Add/Dropフィルタの開発を目的とした.このためにはフィルタスペクトルの形状を評価する必要があり,フィルタスペクトルの評価を符号効率への影響に着目して解析を行った.この解析手法は一昨年度から継続しており,これまでに信号パルスおよび波長フィルタのパラメータに対して,クロストーク値と符号効率の関係を解析的に導出し,符号効率を高めるための最適フィルタスペクトル形状を検討してきた.しかしながら従来は孤立入力パルスを用いて解析を行なってきたため,コヒーレントクロストークの影響および隣接チャネルとのビット位相についてそれぞれ最悪の場合を仮定していた.そこで今年度は入力信号としてランダムパルス列を仮定し,フィルタを通過した際の符号効率とQ値との関係を解析して,極限符号効率を得るためのフィルタの設計手法を考察した.これにより,コヒーレントクロストークを決定するチャネル間の位相差およびビット位相をランダムに設定することができる.まず,与えられた符号効率に対してシステムのQ値を最大にする最適パラメータの設計方法を明らかにし,その解析手法を様々なフィルタスペクトル形状に対して適用した.その結果,フィルタスペクトルを箱型に近づけるほど符号効率を高められることを確認し,またフィルタに要求される阻止帯域におけるクロストークフロアレベルを明らかにした.箱型スペクトルを可能にする直列結合積層マイクロリング共振器型Add/Dropフィルタは従来から研究されているが,本研究において提案しているフィルタはバスラインが立体的に交差するため交差部における散乱を抑えることができる.昨年度は2重直列結合リング共振器型フィルタを実現したが,本年度は直列結合する共振器の数を4つに増やし,更なるスペクトルの箱形化を実証した.本研究では,波長多重通信における高符号効率化に適した積層マイクロリング共振器型Add/Dropフィルタの開発を目的とした.このためにはフィルタスペクトルの形状を評価する必要があり,フィルタスペクトルの評価を符号効率への影響に着目して解析を行った.この解析手法の基礎理論は昨年度の研究において確立したものである.まず一般に高密度波長多重化に適するとされる箱型スペクトルをもつフィルタについて解析した結果,極限符号効率は増大するものの,符号効率の曲線に不連続点が生じ,大きく符号効率を悪化させることを明らかにした.この問題を解決するため,2種類のフィルタを縦続接続する方法を提案し,高符号効率を保ちつつ符合効率曲線が常に連続となるようなスペクトル特性を得ることを可能にした.さらに波長フィルタの阻止帯域における阻止減衰量のフロアについても考察を行い,符号効率の低下を防ぐために要求されるフロアレベルを明らかにした.そしてリング共振器型フィルタについて,直列結合させる共振器数が異なる2種類のフィルタを縦続接続することで,ガウス関数型フィルタ以上の符号効率を得ることが可能であることを示した.以上の解析結果より,箱型スペクトルを可能にする直列結合積層マイクロリング共振器型Add/Dropフィルタを製作,評価した.提案したフィルタはバスラインが立体的に交差するので散乱を抑えることができる.このフィルタについて,リング導波路の放射損失を低減できる構造および導波路断面のアスペクト比の制御によって偏光無依存となる構造を設計した.次に製作においては,下部導波路を完全に平坦化する技術を開発した.以上の設計およびプロセス技術を用いて2重直列結合リング共振器型フィルタの製作を行い,明確なドロップおよびスルー特性を得た.本研究では,波長多重通信における高符号効率化に適した積層マイクロリング共振器型Add/Dropフィルタの開発を目的とした.このためにはフィルタスペクトルの形状を評価する必要があり,フィルタスペクトルの評価を符号効率への影響に着目して解析を行った.この解析手法は一昨年度から継続しており,これまでに信号パルスおよび波長フィルタのパラメータに対して,クロストーク値と符号効率の関係を解析的に導出し,符号効率を高めるための最適フィルタスペクトル形状を検討してきた.しかしながら従来は孤立入力パルスを用いて解析を行なってきたため,コヒーレントクロストークの影響および隣接チャネルとのビット位相についてそれぞれ最悪の場合を仮定していた.そこで今年度は入力信号としてランダムパルス列を仮定し,フィルタを通過した際の符号効率とQ値との関係を解析して,極限符号効率を得るためのフィルタの設計手法を考察した.これにより,コヒーレントクロストークを決定するチャネル間の位相差およびビット位相をランダムに設定することができる.まず,与えられた符号効率に対してシステムのQ値を最大にする最適パラメータの設計方法を明らかにし,その解析手法を様々なフィルタスペクトル形状に対して適用した.その結果,フィルタスペクトルを箱型に近づけるほど符号効率を高められることを確認し,またフィルタに要求される阻止帯域におけるクロストークフロアレベルを明らかにした.箱型スペクトルを可能にする直列結合積層マイクロリング共振器型Add/Dropフィルタは従来から研究されているが,本研究において提案しているフィルタはバスラインが立体的に交差するため交差部における散乱を抑えることができる.昨年度は2重直列結合リング共振器型フィルタを実現したが,本年度は直列結合する共振器の数を4つに増やし,更なるスペクトルの箱形化を実証した.
配位環境を精密制御した生命金属錯体の自己組織化

生体は多種多様な化学反応を極めて精密に、かつ確実な制御のもとに遂行しており、これらは全て水素結合・静電的相互作用等の非共有性結合が多重的に働くことによって実現されている。本研究では生体系に見られる優れた反応系がこれらの弱い多重相互作用系と密接に関わっていることから、このような高度に組織化された反応系の示す構造を規範とし、高選択性(分子認識)・高活性・高機能な反応場を有する生命金属錯体構造素を合成的に設計・構築し、その生物活性能を発言させることを目的としている。また更に、非共有性相互作用を利用して、自己会合的に集合組織化した多核多重構造体へと発展させ、その生物活性・新機能を発現させることを目的としている。本年度は、酵素等における分子の認識機能を有する水素結合・静電的相互作用などの非共有性結合を多重的に組み合わせた生体反応系の特殊構造を規範とし、人工的生物活性発現を目指して、モデル金属錯体の構築を行った。具体的には、下記(1)、(2)のような種々の相互作用基に配した特異な配位子を設計・合成し、その超構造化した生命金属錯体の構築を行った。(1)配位環境を制御した生体系金属錯体素構造の構築:幾つかの合成した新規配位子について種々の酸化状態の遷移金属イオン(銅、鉄)を配位した単核金属錯体を合成し、生物活性能の可能性を研究した。次に、これらの金属錯体素構造と種々の小分子との相互作用・構造・反応性等を分光学的・構造化学的・理論化学的に検討した。その結果、図1のような酸素分子を捕捉・活性化した銅錯体の生成、単離に世界で初めて成功し、確認した。(2)金属錯体素構造の組織化による生物活性・新機能の検討:また、これらの錯体分子を素構造として、図2のような組織化した多核多重構造体へと発展させた。そして、特に銅の複核錯体について酸素分子の可逆的結合性を検討した結果、その可能性を示唆する結果を得ている。現在その詳細を検討中である。