hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カラタチゴケ属地衣類の種分化と化学変異

カラタチゴケ属地衣類のうち、日本及び南米産の資料を中心に各種類毎の化学的変異群の有無と変異型を調べ、化学的変異と種分化の関連について検討を行った。調査した種類は日本産30種類、外国産182種類である。地衣体の空洞となるFistularia亜属に属する12種類は、1-2種類の化学的変異株を含むものが大多数であり、本亜属で最も一般的な化学変異はデプシドのセッカ酸とジバリカート酸が置き変わるいわゆる置換型であった。デプシドのサラチン酸やノルスチクチン酸は種を特徴つける形質との関連は少なく、付随成分として存在することが多いが、これらを常成分とする種類もある。また、デプシド、デプシドーンを全く欠く種類は存在しなかった。一方、地衣体が充実するMyeolopoea亜属ではデプシド、デプシドン、脂肪酸系の成分を中心に同一種の中に3-5種類の化学的変異株を含むものが多数見つかった。また、地衣成分を含まない種類が15種類あることも確認された。Myeolopoea亜属の変異型は置換型、付加型、ケモシンドローム型など様々である。特にR.usneaでは11種類以上の化学変異株が確認され、デプシドデプシドンの存在様式はケモシンドローム型であったが、脂肪酸を単独で含むものも存在する。また、化学的変異株の内、脂肪酸を含むものは西インド諸島を中心に分布する。子器や地衣体の内部構造の特徴は本属の分類や系統を考える上で非常に重要であることが明らかになった。特に地衣体の皮層下部に発達する軟骨状組織は、菌糸束状に分裂するものと全く分裂しないものがあり、Fistularia亜属では全ての種類が非分裂型の軟骨状組織を、Myeolopoea亜属は分裂型と非分裂型の両者を持つ種類が存在するが、同一種類内ではこの組織の型は一定している。このように軟骨状組織の分化と配列様式は本属と近縁属との関連を考察する上で重要な形質と考えられる。カラタチゴケ属地衣類のうち、地衣体の充実するMyelopoea亜属について、化学的変異群の特定及び地衣体の形態と地衣成分の相互関係の検討を実施した。皮層に含まれるウスニン酸は全ての種類から検出されたが、髄層に含まれるデプサイド、デプシドン、脂肪酸に関しては検討した72種の大多数にchemosyndromeと呼ばれる現象が観察された。特に、Ramalina complanata、R.conduplicns、R.farinacea、R.usneaには5種類以上の化学的変異が存在し,中でもR.usneaには13種類もの化学的変異株が存在することが明らかになった。また、カラタチゴケ属に出現する化学成分のうち、セッカ酸、ジバリカ-ト酸等のデプサイドやデプシドンドのサラチン酸は種を特徴つける形質との関連は少なく、逆にオプツザ-ト酸(デプサイド),ノルスチクチン酸(デプシドン)、脂肪酸の存否と形態や地理的分布との強い関連があることがわかった。一方、髄層に地衣成分を含まない種類も15種類確認された。地衣成分を含まない種類には、もともとその合成能力のない種類と一旦獲得した合成能力を進化の過程で失ったと推定される種類が含まれている。さらに、これまでの研究結果から全く分類形質として考慮されていなかった子器や地衣体の内部構造の特徴が本属の分類や系統を考える上で非常に重要であることが明らかになった。特に地衣体の皮属下部に発達する軟骨状組織には、解剖学的に数種類に分類されることが確認された。この特徴は近緑のサルオガセ属との系統関係を類推する上で重要な形質と考えられる。

特に地衣体の皮層下部に発達する軟骨状組織は、菌糸束状に分裂するものと全く分裂しないものがあり、Fistularia亜属では全ての種類が非分裂型の軟骨状組織を、Myeolopoea亜属は分裂型と非分裂型の両者を持つ種類が存在するが、同一種類内ではこの組織の型は一定している。このように軟骨状組織の分化と配列様式は本属と近縁属との関連を考察する上で重要な形質と考えられる。カラタチゴケ属地衣類のうち,地衣体の空洞となるFistularia亜属について,化学的変異群の特定及び地衣体の形態と地衣成分の相互関係の検討を実施した.Fistularia亜属では,1ー2種類の化学的変異株を含むものが大多数で,多数の化学的変異が存在するMyeolopoea亜属とは際だった違いを示した.本亜属で最も一般的な化学変異はデプシドのセッカ酸とジバリカ-ト酸が置き変わるいわゆる置換型であった。一方,デプシドのサラチン酸やノルスチクチン酸は種を特徴つける形質との関連は少なく,付随成分として存在することが多いが,これらを常成分とする種類もある.また,デプシド,デプシド-ンを全く欠く種類も見つからなかったことは,地衣成分を含まない種類が15種類も確認されたMyeopoea亜属とは好対象をなしており,化学成分の種内分化に関しては明らかに異なっている.さらに,これまでの研究結果から全く分類形質として考慮されていなかった子器や地衣体の内部構造の特徴が本属の分類や系統を考える上で非常に重要であることが明らかになった.特に地衣体の皮層下部に発達する軟骨状組織は,Fistularia亜属では分裂することは全くなく,解剖学的にはMyeolopoea亜属とは全く異なることも明らかになった.Myeolopoea亜属とFistularia亜属は地衣体の構造や化学成分の分化の両面で異なった分化過程にあると考えらる.
触媒的 C-H 官能基化を基盤とする高効率的複素環構築法の開発研究

化学的に不活性な炭素ー水素結合(C-H)を遷移金属を用いて触媒的に活性化(切断)し,官能基化する手法,いわゆる「C-H官能基化」は,高効率的・低環境負荷型の有機合成を提供できるなど,様々な観点から有用であり,近年非常に注目を集めている研究分野である.申請者はこれまで,C-H官能基化を鍵反応として,特にこれを分子内プロセスに適用することで,多様な複素環化合物が構築可能であることを示してきた.本研究の過程で,ウラシル骨格を有するベンズアミジン誘導体に対して触媒的分子内C-Hアミノ化反応をおこなうことで,キサンチン誘導体の構築が可能であることを見出した.触媒としては,他の遷移金属に比べてより安価,低毒性である「銅」が適していることが判明し,これと再酸化剤であるヨードベンゼンジアセテートの組み合わせを触媒系に用いることで,所望のキサンチン類が効率的に得られた.収率よく所望の生成物を得るためには,20 mol %の銅という比較的高い触媒ローディングが必要ではあったものの,様々な置換パターンを有するキサンチン誘導体の,これまでにない新規な合成ルートを提供できた.引き続き種々の条件スクリーニングをおこない,触媒ローディングの低減化とともに,さらなる基質適用範囲の拡大を進めていく予定である.また上記研究の過程で,イソシアネート類存在下,オルトアルキニルフェニルスルフィドに対してロジウム触媒を作用させることで,閉環と続く3位でのカルボキシアミド化が進行する,という興味深い知見も得られた.3位にアミド部分をもつベンゾチオフェン骨格の新規構築法として,意義深い発見といえる.さらに詳細な反応条件スクリーニングを予定している.遷移金属を触媒として用いる炭素ー水素結合官能基化(CーH官能基化)は,効率性および環境調和性を指向した有機合成を可能とする手法として,近年非常に注目を集めている.申請者はこれまで,パラジウムやルテニウムを触媒としたCーH官能基化を経由する分子内炭素ーヘテロ原子結合形成プロセス(CーH閉環反応)により,種々の複素環化合物の新規かつ効率的構築法の開発を行ってきた.今回申請者は,ウラシルを部分骨格として有するベンズアミジン化合物に対して分子内CーHアミノ化反応を行うことで,様々な置換パターンを有するキサンチン化合物が効率的に得られる反応系を見出した.触媒としては「銅」が最も適しており,これと再酸化剤であるヨードベンゼンジアセテートを組み合わせた触媒系を用いることで,所望のキサンチン類が収率よく得られることが分かった.塩基の添加は必須であり,様々な塩基性化合物のスクリーニングの結果,炭酸カリウムが有効であった.また溶媒の選択も重要であり,広範な条件検討を行った結果, DMSO/pyridine (1/1)という溶媒系を用いた際に,最もよい結果を与えることが判明した.キサンチン類は,テオフィリンやカフェインをはじめとする広範な生理活性化合物の母核として存在する,極めて重要な複素環の1つであるが,これまで基質一般的な合成法はほとんど報告されていない.本手法により,1, 3, 7, 8位に様々な官能基を有する多置換キサンチン類が効率的に得られる.極めて実用的な,新規キサンチン構築法を提供できたと考えている.当初設定していた「CーH官能基化を利用した複素環構築における基質適用範囲の拡大」という研究目的に関しては,「研究実績の概要」の項で記述したように,新たにキサンチン類が合成できることを見出しており,研究は順調に進展していると考えている.自然界に遍在する,化学的に不活性な炭素ー水素結合(CーH)を遷移金属を触媒として用いることにより活性化し官能基化する手法,いわゆるCーH官能基化は,高効率的かつ低環境負荷型の有機合成を提供できるとして,近年大きな注目を集めている.申請者はこれまで,パラジウムやルテニウムなどを触媒として用いたCーH官能基化を経由する炭素ーヘテロ原子結合形成反応に関する研究に注力してきた.特にこれを分子内プロセスへ適用することにより,様々な複素環化合物が効率的に構築できることを見出し,発表している.ごく最近,ウラシル骨格を有するベンズアミジン誘導体に対して銅触媒を適用することによる,分子内CーHアミノ化反応を経由したキサンチン化合物の新規合成ルートを見出していた.しかしながら,基質適用範囲が狭い点や用いる触媒量が20 mol%と比較的多いなど,改善の余地を残していた.そこで今回,さらなる検討を行った結果,キサンチン骨格の1位と3位の窒素原子上の置換基としてフェニル基をもつ化合物合成においても,円滑に所望の閉環プロセスが進行することを明らかとした.これにより,これまで合成が困難であった種々の置換パターンを有するキサンチン類をより容易に調製することが可能となった.一方,触媒量の低減化に関する検討も広範に行った.用いる酸化剤の種類および当量数を中心として,様々なパラメーターのスクリーニングを再検討したが,現在までのところ,本目的の達成には至っていない.

一方で本検討の最中に,銅触媒以外の遷移金属も,本閉環反応を促進することが分かった.いまだ予備的な実験結果しか得られていないものの,基質適用範囲あるいは触媒量といった観点から,より高活性な触媒系の確立につながる可能性がある.これについても,今後引き続き検討を行っていく予定である.当初目的のひとつであった「CーH官能基化を利用した複素環構築における基質適用範囲の拡大」に関しては,「研究実績の概要」の項で記述したように進展がみられており,研究はおおむね順調に進展しているものと考えている.化学的に不活性な炭素ー水素結合(C-H)を遷移金属を用いて触媒的に活性化(切断)し,官能基化する手法,いわゆる「C-H官能基化」は,高効率的・低環境負荷型の有機合成を提供できるなど,様々な観点から有用であり,近年非常に注目を集めている研究分野である.申請者はこれまで,C-H官能基化を鍵反応として,特にこれを分子内プロセスに適用することで,多様な複素環化合物が構築可能であることを示してきた.本研究の過程で,ウラシル骨格を有するベンズアミジン誘導体に対して触媒的分子内C-Hアミノ化反応をおこなうことで,キサンチン誘導体の構築が可能であることを見出した.触媒としては,他の遷移金属に比べてより安価,低毒性である「銅」が適していることが判明し,これと再酸化剤であるヨードベンゼンジアセテートの組み合わせを触媒系に用いることで,所望のキサンチン類が効率的に得られた.収率よく所望の生成物を得るためには,20 mol %の銅という比較的高い触媒ローディングが必要ではあったものの,様々な置換パターンを有するキサンチン誘導体の,これまでにない新規な合成ルートを提供できた.引き続き種々の条件スクリーニングをおこない,触媒ローディングの低減化とともに,さらなる基質適用範囲の拡大を進めていく予定である.また上記研究の過程で,イソシアネート類存在下,オルトアルキニルフェニルスルフィドに対してロジウム触媒を作用させることで,閉環と続く3位でのカルボキシアミド化が進行する,という興味深い知見も得られた.3位にアミド部分をもつベンゾチオフェン骨格の新規構築法として,意義深い発見といえる.さらに詳細な反応条件スクリーニングを予定している.さらに広範な基質を用いたCーH閉環反応を行うことで,本手法の適用範囲の拡大をはかるとともに,天然物合成やエナンチオ選択的プロセス,タンデム型触媒プロセスへの展開といった,様々な応用的研究課題も推し進め,多様な新規分子変換反応の開発を行う.分子内CーH官能基化を利用する複素環構築におけるさらなる適用範囲の拡大をはかるとともに,エナンチオ選択的プロセスやタンデム型触媒プロセスへの展開といった応用的研究課題も同時に推し進め,新規分子変換プロセスの開発を広範に展開する.
DNA修復,発癌及び化学療法剤効果促進におけるポリADP-リボースの関与

〔研究目的〕ポリADP-リボース合成酵素は種々の蛋白質をポリADP-リボシル化しその機能を調節すると考えられているが、in vitro,in vivoの系でポリADP-リボースの発癌、DNA修復、化学療法剤の効果促進等における役割について明らかにする。〔研究成果〕1)ニワトリ肝臓核由来のモノADP-リボシル化酵素が合成ヒトc-Ha-ras蛋白質をADP-リボシル化することを見出した。又この酵素は合成ペプチドのアルギニン残基をADP-リボシル化し隣接セリン残基のリン酸化を阻害する。2)ポリADP-リボシル化はDNAポリメラーゼαとprimaseの活性を阻害するが、primase活性促進因子の活性を阻害しなかった。3)精製ヒト胎盤ポリADP-リボシル化酵素を限定分解し、部分一次構造を決定したところ、proline含む独特の構造を持つことが分った。ウシ胸腺由来のポリADP・リボース合成酵素に対するポリクローナル抗体を用い[【^3H】]leucine標識HeLa細胞での酵素分解速度を調べたところ半減期は18時間であった。又酵素のN末端はblockされていた。4)仔牛胸腺よりポリADP-リボースグリコヒドラーゼを精製しポリADP-リボースの分解がprocessiveな反応であることを明らかにした。5)マウスの細胞でのメチルメタンスルフォネイト処理後のDNA切断の増加には【Ca^(2+)】,【Mg^(2+)】依存性エンドヌクレアーゼのポリADP-リボシル化阻害が関与していると示唆された。ヌジェチルニトロサミンと3-AB併用投与によるラット肝発癌の初期酵素偏位小細胞巣が肝癌に進展するものであると長期動物実験により確認した。さらに、ストレプトゾトシンとニコチン酸アミドの併用投与で誘発したラット膵B細胞腫に特異的に発現される遺伝子に単離し分子量9193の塩基性蛋白質をコードしていることを明らかにした。
B細胞抗原受容体を介したアポトーシスに於けるSHP-1/CD72の機能解析

CD72は45kDaのタイプII膜貫通型タンパク質で、細胞外ドメインにCタイプレクチンドメインを持ち、ホモダイマーを形成する。その発現は形質細胞を除くB細胞に広く分布し、B細胞の増殖に関わっている。CD72の細胞内ドメインには2つのITIMが存在し、ITIM1にはチロシンフォスファターゼSHP-1が結合し、ITIM2にはGrb2が結合する。さらにCD72はSHP-1の基質となっている(昨年度報告)。CD72はWEHI231やprimaryの未熟B細胞において、抗原受容体(BCR)を架橋し細胞死を誘導する条件下でチロシンリン酸化され、逆に予めCD72を架橋することで細胞死を回避する条件下では脱リン酸化される。このことは、細胞死とCD72のチロシンリン酸化が密接に関連していることを示唆している(Wu,Fusakiら,Curr.Biol,1998)。しかしながら、CD72が細胞死を制御している詳細な機構については未だ不明であり、CD72に結合するシグナル伝達物質の検索はこの機構を解明するために必須である。今年度研究代表者らは、アダプター分子であるBLNKがBCR刺激後にCD72と結合することを見いだした。またCD72の2つのITIM変異体(YF)とGrb2のSH2,SH3変異体の解析から、CD72のITIM2とGRb2のSH2が会合し、Grb2のSH3ドメインとBLNKが会合することによってCD72/Grb2/BLNK複合体が形成されることを明らかにした。BLNKとCD72の会合は、BCR刺激後のアポトーシスを誘導する条件下でのみ起きることから、BLNKが従来言われていた活性化シグナルだけでなく、アポトーシスにも関与することが示唆された(Fusaki,N.ら,Eur.J.Immunol,in press)。CD72はB細胞に広く発現し、細胞外にC型レクチン様のドメインと、細胞内に2つのITIMを持つ。今回発表した論文では、CD72のITIMにチロシンフォスファターゼSHP-1が結合し、CD72がSHP-1の基質であることを報告した。またCD72とアポトーシスの関係について更に検討した。未熟B細胞株であるWEHI231にIgDを発現したWd細胞に於いては、IgMを架橋すると細胞死が誘導されるが、IgD刺激では細胞死は起こらない。前者の場合CD72はチロシンリン酸化されるが、後者の場合CD72はリン酸化されない。またSHP-1欠損マウス(me/me)ではB-1細胞は増加しているものの、B細胞前駆体は減少し、B細胞死が誘導され易くなっているが、この細胞ではCD72のリン酸化が亢進している。一方未熟B細胞でCD72を予め架橋しておくことによりCD72のリン酸化は減少し、細胞死は回避される。すなわち、CD72のリン酸化と細胞死に相関関係がある。この現象はcell lineだけでなく、マウス脾臓胞などPrimary-cellを用いた場合に於いても同様であり、BCRを介したアポトーシスを、CD72がSHP-1を集めることにより回避しているモデルが考えられる。このことは、CD22がSHP-1をリクルートすることにより細胞死を誘導していることと対照的である。現在そのメカニズムや下流のシグナルについて細胞内ITIMの変異体を作製したので、それを用いて解析を続けている(平成11年報告予定)。
大屋士由著「伊多加考」の総合的研究

本研究は、南奥州に存在する被差別民「イタカ」を考証した大屋士由著「伊多加考」を対象としたもので、近世奥羽被差別民研究の一環として行った。主として(1)「伊多加考」成立の文化的・社会的基盤として、俳諧等を媒介とした地方知識人・文人たちのネットワークと蔵書の存在が大きいことを明らかにした。(2)士由が考証を通じて得たイタカ認識は、神職がイタカ(西宮社人)に対して持っていた賤視と対照的であることを確認した。本研究は近世奥羽の被差別民研究として、大屋士由著「伊多加考」について分析を行うものである。今年度は下記の3点について作業を進めることを計画した。(1)田中文庫史料の未整理書簡・史料の撮影・整理・解読:昨年度あまり進めることができなかった田中文庫の未整理書簡・史料の整理作業を行った。今年度は所蔵者のご厚意により、史料を借用することができ、所属機関での撮影及び目録作成作業が可能となった。また今年度は調査協力者を得ることができ、撮影及び目録作成作業を完了することができた。その結果、田中家を基点とした士由をはじめとする地方俳人・知識人の交流状況が明かとなり、俳人達のダイナミックな交流状況を知ることができた。翻刻作業については大屋士由からの書簡を中心に行っており、個人史料を残さず、謎の多い士由の行動を浮き彫りにしつつある。(2)大屋士由著「伊多加考」引用文献に関する調査・収集:現地調査を行った結果、会津・仙道地域に存在していたイタカについての史料を入手することができたが、士由に情報提供した在村知識人や「伊多加考」に所収されている西宮社人(イタカ)と吉田家神職との争論史料までは十分追うことができなかった。摂津国西宮本社の江戸役用日記については東京大学史料編纂所に所蔵されている紙焼きによる調査を行い、陸奥国の西宮社人の動向を把握しつつある。(3)分析作業:大屋士由の年譜を作成された氣多恵子氏にお会いし、士由の出身地についての現地情報を教えて頂き、また把握していなかった史料についてもご提供頂いた。今年度の課題とした士由の交友関係については(1)の作業とあわせ、士由の活動を判明しつつある。本年度は下記の3点について作業を進めることを計画した。(1)田中文庫の未整理書簡の解読・分析、及び目録・史料集の刊行:前年度に引き続き未整理書簡の解読を行ったが、内容が文学、医術、武術、風聞など多岐にわたっており、人物・文物・地名等を確定するのに予想以上に時間がかかり、そのため主たる分析対象である大屋士由の交流状況及び思想背景の分析までには至らなかった。また今年度は未整理書簡の目録・史料集を含めた研究報告書を予定し、そのための準備を進めていたが、先に述べたとおり、人物・文物の確定に予想以上に時間がかかったため、補助事業期間を延長し、刊行は次年度に行うことにした。(2)大屋士由著「伊多加考」引用文献に関する調査・収集:現地調査を行った結果、会津・仙道地域の俳人らについての文献、「伊多加考」に所収されている西宮社人と吉田家神職との争論史料、イタカの許状受領を取り締まることを命じた吉田家家老鈴鹿家の書簡等を入手することができた。摂津国西宮本社の江戸役用日記は引き続き東京大学史料編纂所所蔵の紙焼きによる調査を行ったが、西宮神社文化研究所で原本を閲覧させていただき、更に諸国願人のデータ等をご提供いただいた。(3)分析作業:(1)の書簡の解読に時間がかかり、当初の予定ほど進むことができなかった。今年度は下記2点について作業を進めることを計画した。(1)田中文庫史料の現地調査今年度は大屋士由著「伊多加考」を所蔵している田中文庫の未整理書簡・史料の概要調査および整理作業を行った。書簡の点数845点、その他史料は79点だが、枝番を含むと1100点前後に及ぶことを確認した。整理作業を通じて、士由をはじめとする地方知識人同士の交流状況をおおまかに把握することができたが、目録作成・撮影作業は、史料点数が予想以上に多く整理作業に時間がかかったこと、また調査協力者を得ることができなかったことから、当初予定していた通りには進めることができなかった。(2)「伊多加考」のテキスト分析

会津・仙道地域に存在していたイタカの情報を士由に提供した在村知識人や、「伊多加考」に書き写されている享保ー元文年間の仙道地域における西宮社人(イタカ)と吉田家神職の争論について、福島県内の図書館・資料館等での調査を予定していたが、東日本大震災の影響で調査を次年度に延期することにし、かわりに活字史料を中心とする調査を重点的に行うことにした。今年度は全国の西宮社人を支配していた摂津国西宮本社の社用日記と『近世諸国えびす御神影札頒布関係史料集』が刊行され、これに伴い西宮本社の支配に関する研究が発表され、大きな成果に接することができた。特に先行研究では地域研究にとどまっていた関東甲信越・奥羽の西宮支配の概要が示されたことにより、享保ー元文年間の争論の重要性を再確認することができ、当研究での課題がより明確となった。また、計画段階では把握できていなかった在地史料を知ることができたが、同時に福島県内の史料についてはほとんど把握されてないことがわかり、延期した史料調査を早急に進めたいと考える。2014年度は下記3点についての作業を行った。(1)福島県大沼郡会津美里町田中文庫所蔵の未整理書簡類の目録刊行:大屋士由と会津・仙道地域の知識人たちの交流関係を明らかにするため、これまで未整理であった、士由と親交が深い田中東昌(別号、月歩)とその息子である重好宛書簡等の目録作成を行ってきた。2014年度は、目録データの再点検と原本校正を行い、『福島県大沼郡会津美里町田中文庫文書目録ー田中東昌・重好宛大屋士由書簡等を中心にー』としてまとめた。東昌・重好宛の書簡は士由をはじめとする会津、二本松、三春、白石、江戸、越後、遠江等にいる俳人、文人、武士等からのもので、その内容は俳諧・兵学・医薬・物産・石印彫刻等に関すること、贈答品への御礼、近況報告等であった。また重好宛東昌書簡、東昌・重好宛以外の書簡も確認した。書簡以外では発句や和歌、漢詩の書付、摺物、書画、金子受領書、質地証文等も確認した。(2)田中東昌・重好宛大屋士由書簡類の解読:田中文庫所蔵の田中東昌・重好宛大屋士由書簡類の解読を引き続き行った。東昌・重好宛士由書簡は、主として士由が会津領滞在中のものと、二本松領滞在中のものと推定した。会津領滞在中の書簡からは、士由が東昌・重好をはじめとする会津俳諧・文化的ネットワークに入り込んだことが推測でき、また二本松滞在中の書簡からは、士由の門人や懇意の人々が増え、士由の交流関係が広がっていること等を確認した。書簡には士由の著作に関する記載もあったが、「伊多加考」に関する直接的な情報は何故か確認できなかった。(3)兵庫県西宮市西宮神社所蔵文書の調査・撮影:「伊多加考」に記載されている享保・元文期の吉田家神職・西宮社人の争論等についての関連史料の蒐集を行い、西宮神社所蔵文書の原本確認と撮影を行った。日本近世史今年度は(1)田中文庫史料の未整理書簡・史料の撮影・整理・解読は史料の借用及び調査協力者を得たことにより当初の目標を達成することができた。しかしながら、(1)を重点的に行った結果、(2)大屋士由著「伊多加考」引用文献に関する調査・収集及び(3)分析作業については、時間を十分にとることができず、特に(2)は当初の予定ほど進めることができなかった。本年度は、(1)田中文庫の未整理書簡の解読、及び研究報告書の刊行を目指したが、解読に時間がかかり、当初の目標を達成することができなかった。(2)大屋士由著「伊多加考」引用文献に関する調査・収集は、現地調査の結果、西宮社人と吉田家神職との争論史料など、これまで確認されたことがなかった史料を入手することができ、また会津・仙道地域の俳人らについても文献が入手することができた。(1)(2)をふまえての(3)分析
成長型教授設計プロセスのためのクラウド型教育環境の構築

本研究では、我々がこれまで提案してきた成長型教授設計プロセスモデルであるダブルループ教授設計プロセスモデルに基づき、オンライン上での授業計画や教材データの管理、授業実施結果の蓄積・確認、ならびに実施結果の再利用による授業の改善・高度化を可能とするための手法を開発した。また、提案手法に基づくシステムを利用した実験結果から、その有効性および実現可能性を確認した。さらに本研究では、より、高度な対話性の要求される語学教育にも対象を広げ、その学習プロセスモデルと教材設計手法について議論し、提案教授設計プロセスモデルの適用可能性を確認した。本研究では、我々が提案する成長型教授設計プロセスモデルであるダブルループ教授設計プロセスモデルに基づき、授業計画と教材データをオンライン上に保存、蓄積、提供し、これによる対話的授業の実施を可能とするとともに、実施した授業内容もオンライン上に記録、保存し、教師と学生の双方が自由に閲覧、利用可能とすることで、授業計画と教材データの効果的な再利用を促進し、授業内容の更なる改善、高度化を可能とするクラウド型教育環境の実現を目指している。そのためにH24年度は、先ず、初年度の研究成果である、授業計画と授業実施結果との比較による授業リフレクション手法、ならびに対話型教授システムIMPRESSIONのための授業計画立案・管理方法とこれによる授業の実施・記録方法の基本設計に基づき、IMPRESSIONによる授業計画と授業実施結果の再利用を可能とする授業計画立案手法に関する検討を行い、クラウド上に蓄積された授業計画と実施結果の部分再利用が可能な授業計画立案システムのプロトタイプシステムを設計、実装した。また、授業そのもののクラウウド環境上での実施に対応するために、ネットワーク上の任意の複数の受講者が任意の複数のグループに分かれて協調しながら学習を進め、これを教員が指導可能とする手法の検討を行い、これに基づき、複数グループによる共有ホワイトボードを介して相互にコミュニケーションと、教員による観察、介入が可能な教授システムのプロトタイプシステムを設計、実装した。本研究では、我々が提案する成長型教授設計プロセスモデルであるダブルループ教授設計プロセスモデルに基づき、授業計画と教材データをオンライン上に保存、蓄積、提供し、これによる対話的授業の実施を可能とするとともに、実施した授業内容もオンライン上に記録、保存し、利用可能とすることで、授業計画と教材データの効果的な再利用を促進し、授業内容の更なる改善、高度化を可能とするクラウド型教育環境の実現を目指している。そのためにH25年度は、昨年度開発を進めてきたシステムの1つとして、ネットワーク上の任意の複数の受講者が任意の複数のグループに分かれ、教員の指導のもと、ネットワークを介して対話的に学習を進めることを可能としたオンライン協調学習システムによる試行実験を行い、複数地点を接続したオンライン学習環境下で双方向対話型の授業の実施を可能とできることを確認した。また、実教育現場における授業改善、高度化の取り組みに関して、各教員の教授設計プロセスの実際と、その遂行のための要求を明らかにするために、東北大学の全教員を対象とし、教授設計への取り組み、および、教授設計時に希望する支援等に関するアンケート調査を実施し、分野や職階により取り組みや支援に対する要求に大きな違いがあることを確認した。さらに、本年度は、これまで観察を進めてきた理工系授業科目に加え、授業中の教師と学生との積極的な対話を要する授業科目である語学教育の例として中国語の授業を例にとり、授業中の学習と、これに付随するオンライン学習の実施方法、および授業の実施に必要な教材を開発し、実証実験を行うことで、その教授設計プロセスを確認するとともに、この実証実験の観察結果に基づき、具体的な教授設計に必要となる授業中の教材データの活用方法の指針を他教師が参照可能な形で形式化を行った。本研究では、成長型教授設計プロセスモデルであるダブルループ教授設計プロセスモデルに基づき、授業計画と教材データをオンライン上に保存、蓄積、提供し、これによる対話的授業の実施を可能とするとともに、実施した授業内容もオンライン上に記録、保存し、教師と学生の双方が自由に閲覧、利用可能とすることで、授業計画と教材データの効果的な再利用を促進し、授業内容の更なる改善、高度化を可能とするクラウド型教育環境の実現を目指している。そこで初年度であるH23年度は、本研究で提案するクラウド型教育環境の基盤としての情報システムの実現に向け、その要求仕様を明らかにすべく、先ず、黒板を利用した通常の対面授業、ならびに我々がこれまで開発を行ってきた対話型教授システムIMPRESSIONを利用した授業の実施内容を記録、観察し、授業改善、高度化のために着目すべきポイントを確認可能なポイントの定義、ならびにこれらを確認可能なクライアントシステムの試作を行った。これにより本研究で目指すクラウ型教育環境における成長型教授設計の実現に向け、授業リフレクションの実施とこれによる授業計画の改変に必要な情報を得るための基本的な手法の基礎を明らかにした。またその上で、具体的な授業実施結果に基づく授業改善、高度化に必要となる授業計画、教材データ、および実施結果それぞれの再利用のために、教材データと授業計画の管理方式、ならびに実施した授業の教示内容を伝達、記録するための通信方式の検討を行った。これにより本研究で実現しようとする情報システムの構築に向けた基本方針の基礎的事項を明らかにした。

本研究では、我々が提案する成長型教授設計プロセスであるダブルループ教授設計プロセスモデルに基づき、授業計画と教材データをオンライン上に保存、蓄積、提供し、これによる対話的授業の実施を可能とするとともに、実施した授業内容もオンライン上に記録、保存し、利用可能とすることで、授業計画と教材データの効果的な再利用を促進し、授業内容の更なる改善、高度化を可能とするクラウド型教育環境の実現を目指している。当研究の最終年度である本年度は、提案モデルに基づくシステムの1つとしてこれまで開発を進めてきた、ネットワーク上の複数の受講者が複数のグループに分かれて協調学習を行うオンライン型の協調学習システムの評価を行い、その有効性を確認するとともに、同じく本研究で開発を進めてきた対話型教授システムについて、これを利用した実証実験の中で確認された、授業の展開に応じて任意の教材データを提示できるよう多数の教材データを用意した場合に、提示すべきデータの選択が困難となる課題に対し、授業展開に基づき提示すべきデータの候補を推定することで教材選択の支援を行うための基礎的手法を提案した。また、昨年度に引き続き、授業内容の改善、高度化に向け教師が必要とする支援内容の分析を進め、個別の教員による違いだけでなく、教員が所属する学問分野により授業の設計方法が異なり、必要とされる支援内容にも違いがあることを具体的に確認するとともに、積極的な対話を要する授業の1つとして語学教育を例とした授業の観察、分析についても継続し、学習者の継続的な学習の促進に必要な教材の設計手法を確認するとともに、授業中の形成的評価だけでなく、授業後の復習状況についても確認し、授業を展開できることの必要性を確認し、今後のシステム設計に向けた新たな課題であることを確認した。教育工学昨年度、東日本大震災の影響で研究開始に大幅な遅れが生じ、最終的にもシステムの基本設計に至らず、やや遅れてしまっていた部分があったが、本年度は、本研究で実現しようとするシステムの基本設計を明らかにし、また、学生アルバイトなどにも協力してもらい、そのプロトタイプシステムを実装するなど、大きく進展させることができ、当初の計画に近い段階まで進めることができたと考えられる。特に、クラウド環境上への授業計画や実施結果の蓄積と利用だけでなく、分散環境上で受講生の参加に対応できるよう、複数ユーザおよび複数グループ間での相互コミュニケーションを可能とする通信方式の検討とこれによるプロトタイプシステムの実装を行えたことは大きな進展であったといえる。ただし、今回開発したシステムはいずれもプロトタイプシステムであり、あくまで、その動作確認を主たる目的としたものであり、提案システムによる実験の実施には、更なるシステム開発を要するものと考えている。また、システムの開発だけでなく、提案システムを利用した授業計画の改善・高度化手法についても引き続き検討を要する。
異常気象が死亡率に及ぼす影響と人々の回避行動に関する計量経済学的分析

本研究の目的は、猛暑や寒波などの異常気象が死亡率におよぼす影響を定量的に評価することである。その際、異常気象に対する人々の回避行動(冷暖房器具等の使用)に着目し、エネルギー価格の変化が回避行動を介して異常気象と死亡率の関係にもたらす影響を従来の生気象学的モデルに組み込む。定量分析では、2011年以降に起きた原子力発電所の稼働停止イベントに着目し、それに伴う電力価格の外生的変化を用いた自然実験的枠組みを活用する。これにより、エネルギー価格が気象事象と死亡率の関係におよぼす因果効果に関する最初のエビデンスを提供することが可能となる。
海洋産抗腫瘍活性化合物オクタラクチン類の全合成と構造薬理活性相関の研究

1991年に海洋バクテリアより単離されたオクタラクチン類は8貝環ラクトン部を含む特異な構造を持つポリオキシ化合物である。筆者らは不斉アルドール反応を用いて立体選択的に鎖状化合物を合成し、このラクトン化により8貝環部を構築することで種々のオクタラクチン類縁体を効率的に供給できるものと考え、それらの合成研究を行った。まず、2-トリイソプロピルシロキシアセトアルデヒドあるいは3-トリイソプロピルシロキシプロピオンアルデヒドに対し、アルキルチオ基を含む四置換ケアンシリルアセタールを不斉付加させることにより高い光学純度でアルドール体を得た。さらにここで得られた二つの部分構造をp-メトキシベンジリデンアセタールおよびベンジリデンアセタールへ変換し、引き続く脱官能基化反応により光学活性なアンチヒドロキシメチルユニットをそれぞれ合成した。次いでこれらから導かれるアルデヒド及びホスホニウム塩のWittig反応を経由して閉環前駆体であるヒドロキシカルボン酸を調製した。このヒドロキシカルボン酸の環化に際しては当研究室で開発された2-メチル-6-ニトロ安息香酸無水物(MNBA)を脱水縮合剤として用いることにより、室温という温和な条件下、目的の中員環状ラクトンを良好な収率で得た。引き続き、筆者らは不斉アルドール反応を再度用いて光学活性な側鎖部を合成し、これを先に得た環化体と接合させることによりカップリング体を入手した。最後に、得られた中間体を常法に従って誘導し、オクタラクチン類の不斉全合成を達成した。さらに筆者らは、立体配置を変換したオクタラクチン類縁体の調製を行い、これらの構造と薬理活性の相関の研究を通じて非天然型抗腫瘍活性化合物の創製を目指して検討を行った。1991年に海洋バクテリアより単離されたオクタラクチンAはがん細胞に対して強い活性を示すことが見いだされ、抗がん剤としての利用が期待される微量天然有機化合物である。また、オクタラクチンAは8員環ラクトン骨格を中心とする特異な構造を持ち、また数多くの酸素官能基および不斉炭素を有するので全合成の標的化合物としても強い注目を集めている。筆者らは化学合成法の特徴を活かしてオクタラクチン類およびその人工類縁体を大量に供給し、抗がん剤として用いることのできる新薬の開発を目指して研究を行っており、本年度はこの分子を効率良く構築する上で鍵となる反応の検討を行った。すなわち、光学活性なアンチ-1-ヒドロキシ-2-メチルユニットがオクタラクチンAの基本骨格内に含まれており、これを不斉アルドール反応を用いて簡便に構築することが必要不可欠な研究課題である。種々の検討を行った結果、光学活性なジアミンの配位した二価スズのトリフラートを活性化剤として用い、2-アルキルチオプロピオン酸エステルから調製されるケテンシリルアセタールとアルデヒドとの不斉アルドール反応を行うと対応する付加体が良好な化学収率かつ高い不斉収率で得られることを見い出し、引き続きこれらの付加体の脱硫反応を行うことで種々の光学活性なアンチ-1-ヒドロキシ-2-メチルユニットが効率的に得られることを明らかにした。これによりオクタラクチンAの基本骨格を構築することが可能になったので、現在は次の鍵反応となる中員環ラクトン形成反応の検討を行っている。筆者らは新しい中員環ラクトン構築法を活用することにより、8員環状天然ラクトンであるセファロスポロリドDの全合成をすでに達成しているので、今回もオクタラクチンAの前駆体となるポリオキシ鎖状化合物の8員環化反応により全合成が達成できるものと考えられる。オクタラクチンAは抗がん剤としての利用が期待される微量天然有機化食物である。

本研究では化学合成法の特徴を活かしてオクタラクチンAおよびその人工類縁体を大量に供給し、抗がん剤として用いることのできる新薬の開発を目指して研究を行っている。すでに、オクタラクチンAの基本骨格内に含まれるアンチ-1-ヒドロキシ-2-メチルユニットを効率的に得る手法、すなわち不斉触媒を用いる立体選択的アルドール反応と脱硫反応を組み合わせる新規合成法により目的物が効率的に得られることをこれまでの研究で明らかにしているので、本年度は実際にオクタラクチン前駆体となる鎖状ポリオキシ化合物の立体選択的な合成を行った。2位にシロキシ基を有する二炭素アルデヒドに対し、光学活性なジアミンの配位した二価スズのトリフラートを活性化剤として用い、2-アルキルチオプロピオン酸エステルから調製されるケテンシリルアセタールを作用させたところ対応する光学活性なシン-アルドール体が良好なジアステレオおよびエナンチオ選択性で得られた。環状アセタールを経由して脱硫を行い目的であるアンチの立体化学を有する鎖状4炭素アルデヒドを効率的に得た。また、3位にシロキシ基を有する三炭素アルデヒドに対し同様の手法を適用したところ、ここでも目的の反応が進行し、鎖状5炭素骨格を持つアンチ-1-ヒドロキシ-2-メチルユニットを立体選択的に合成することができた。さらに、上記のように調製した二つのユニットのカップリングの検討を行ったところ、後者の化合物を適切な構造のホスホニウム塩に変換した後に前者の化合物に作用させた場合に、目的の鎖状9炭素ユニットを含むポリオキシ化合物が良好な収率で得られることが分かった。これによりオクタラクチンの基本骨格を立体選択的に得る手法を確立することができたので、引き続き全合成の達成と類縁体の合成を行う予定である。オクタラクチンAは抗がん剤としての利用が期待される微量天然有機化合物である。(8員環ラクトン部の鎖状前駆体の不斉合成)昨年度までに開発した不斉アルドール反応を活用し、オクタラクチンAの鎖状前駆体に含まれる二つのアンチ-1-ヒドロキシ-2-メチルユニットを不斉合成した。さらにこれらをWittig反応によりカップリングさせ、オクタラクチンAに含まれる8員環ラクトン部の鎖状前駆体を不斉合成した。(8員環ラクトン部の合成)筆者らの開発した新規縮合試剤である2-メチル-6-ニトロ安息香酸無水物(MNBA)を活用することにより、室温という温和な条件でオクタラクチンAに含まれる8員環ラクトン部を鎖状前駆体より効率的に合成することに成功した。一方で、MNBAを用いる脱水縮合反応は様々なω-ヒドロキシカルボン酸のラクトン化において極めて有効に活用できることを明らかとした。(オクタラクチンAの形式的全合成)オクタラクチンAのラクトン部に附随する側鎖を短工程で得るために、酢酸ケイ素エノラートとイソプロピルアルデヒドとの不斉アルドール反応を行った。この部位の構築の達成により、先の結果と併せてオクタラクチンAの形式的な全合成を完了した。(オクタラクチン類縁体の合成研究)上述したように、我々の開発した効率的なラクトン化および3回の不斉アルドール反応によってオクタラクチンAの新規合成法を明らかとすることに成功した。
超平面配置の研究

6.吉永正彦によるEdelman-Reiner予想の証明は、自由配置の理論とfactorization定理(H.Terao 1981)の見事な応用であったが、論説"Edelman-Reiner予想の解決について"では、その証明を俯瞰的に概観し、今後の研究方向を論じた。3.上記の吉永正彦によるEdelman-Reiner予想の証明は、自由配置の理論とfactorization定理(H.Terao 1981)の見事な応用であったが、論説"Edelman-Reiner予想の解決について"では、その証明を俯瞰的に概観し、今後の研究方向を論じた。4.超平面配置はさまざまな応用をもつが、近年、統計学における応用が注目を浴びている。具体的には、Social Choice TheoryにおけるKenneth ArrowのImpossibility Theoremを回避するためのrankingの理論において、可能なrankingの数に関する重要な問題を超平面配置の部屋数の数え上げによって解くことができることを論説"超平面配置とranking数学と社会科学とのひとつの接点"(H-Terao)で論じた。2.論文"The Hodge filtration and the contact-order filtration of derivations of Coxeter arrangements"(H.Terao)では、古典コクセター群の鏡映面全体からなる有限コクセター配置に多重に接するベクトル場全体のなす加群に、その接触度によって自然に定まるフィルター付けが、コクセター群の軌道空間にそのflat structureを用いて導入されるフィルター付けと等しいことを示した。これは、代数幾何的objectと微分幾何的objectとの深い照応を示していると思われる。
マウスP450(CYP4V3)の脂質代謝調節機構に関する研究

シトクロームP450(CYP)は多様な分子種の存在が示されており、それぞれの分子種は、生体内物質の生合成と代謝、外来性異物の代謝など多岐にわたる反応に関与している。中でも、4ファミリーに属する分子種は主にロイコトリエン、プロスタグランジン、脂肪酸などの内在性基質の代謝を行なうことが知られ、近年その代謝産物が生体に様々な影響を及ぼすことが明らかとなっている。前年度は、ESTデータベースの情報をもとに4ファミリーに属するマウス新規CYP分子種1種(CYP4V3)のクローニングを行い、その構造ならびにその発現場所について明らかにした。CYP4V3は既知の分子種と比較した場合、その相同性は30%前後と比較的低く、この分子種の代謝基質ならびにその産物に興味がもたれた。そこで、酵母用発現ベクターのpAAH5にCyp4v3の翻訳領域を組み込み、酵母内での発現を試みたが、その産生量は比含量26.2pmol/mg poteinと低く、活性測定のためにはより高効率に発現する実験系が必要であると考えられた。そこで、本年度ではより大量の組み換え蛋白質が得られることを期待して大腸菌内での発現を試みた。大腸菌発現用ベクターとしてpTrc99Aを用い、発現効率ならびに発現蛋白質の検出のために翻訳領域の両アミノ酸末端を改変させた。すなわち、N末端側の8個のアミノ酸をウシCYP17の配列と置換し、またC末端側には4個のヒスチジンタグを付加を行った。宿主としてXL1-Blueを用いて発現を行ったが、SDS-PAGEおよび抗ヒスチジン抗体を用いたウエスタンブロットの結果から、期待した大きさの蛋白質の産生を認めることができなかった。発現ベクターを導入した大腸菌に発現誘導剤を処理すると、その増殖が著しく低下することが観察され、この分子種を大腸菌内で発現させるには不適であるように思われた。CYP4V3の代謝基質ならびにその産物については依然として不明であり、動物細胞系を用いるなど、より大量に組み換え蛋白質の産生を行なえる実験系を開発する必要がある。シトクロームP450(CYP)のうち、4ファミリーに属する分子種は主にロイコトリエン、プロスタグランジン、脂肪酸などの内在性基質の代謝を行なうが、近年その代謝産物が生体に様々な影響を及ぼすことが明らかになっている。ESTデータベースの情報をもとに同定したマウス新規P450(Cyp4v3)は従来報告されていた哺乳類のCYP4分子種と比較すると30%前後の低い相同性であるが、4ファミリー間において高度に保存された領域を有しており、この分子種も脂肪酸などの内在性基質の代謝に関わることが考えられた。本年度はこの分子種の機能を解析するために、まず手始めに各臓器での発現分布をノーザンブロット法により調べた。また、この分子種が代謝する基質およびどのような産物を産生するかについて検討するため、酵母内での発現を試みることにした。ノーザンブロットでは雌雄共に2.9kbの位置にシグナルが認められ、肝臓において最も強い発現が認められた。また、腎、肺、脳など、その他の臓器においても僅かながら発現が認められた。酵母内の発現のため、酵母用発現ベクターpAAH5にCyp4v3の翻訳領域を組み込んだ発現ベクターを作成し、これをAH22株に形質転換した。一定時間培養後、ミクロソーム画分を調製し、CO差スペクトルを計測することにより発現タンパク質の有無を検討した。その結果、比含量26.2 pmol/mg poteinの発現たんぱく質が得られたことを確認したので、このミクロソームをもちいてその代謝活性について検討することにした。哺乳類CYP4分子種の多くがラウリン酸の12位および11位の水酸化活性をもつことから、まずラウリン酸の代謝能について検討した。ミクロソームと基質を室温で一時間反応後、反応生成物を酢酸エチルにより抽出を行い、HPLCにより解析した。しかしながら、代謝産物と思われる産物は検出できず、この分子種はラウリン酸の代謝能をもたないことが考えられた。次年度ではアラキドン酸を含む種々の基質について検討を行う予定である。

すなわち、N末端側の8個のアミノ酸をウシCYP17の配列と置換し、またC末端側には4個のヒスチジンタグを付加を行った。宿主としてXL1-Blueを用いて発現を行ったが、SDS-PAGEおよび抗ヒスチジン抗体を用いたウエスタンブロットの結果から、期待した大きさの蛋白質の産生を認めることができなかった。発現ベクターを導入した大腸菌に発現誘導剤を処理すると、その増殖が著しく低下することが観察され、この分子種を大腸菌内で発現させるには不適であるように思われた。CYP4V3の代謝基質ならびにその産物については依然として不明であり、動物細胞系を用いるなど、より大量に組み換え蛋白質の産生を行なえる実験系を開発する必要がある。
超二次元ナノ結晶を用いた発光素子の開発

ナノシートとは二次元平面の単結晶子であり、その厚さは約1ナノメートルである。ナノシートの厚さは単分子レベルであるため、量子閉じ込め効果に代表されるバルクには見られない様々な物性を示す。ナノシート研究はまだ新しく、そのため、新しい物性が期待される新しい材料である。本研究では光機能性ナノシートの発光素子などへの新規応用を目指して、ナノシートpn接合、窒素ドープナノシートの作製、p型ナノシートの作製、濃度消光を示さない蛍光ナノシートの作製及び、ナノシートの基礎電子物性の測定を目的とした。本研究では光機能性ナノシートの発光素子などへの新規応用を目指して、新しい発光ナノシートの開発やナノシートの電子物性の測定を目的としている。課題としては、発光ナノシートのライブラリが少ないこと、ナノシートのキャリアタイプ、キャリア濃度、キャリア移動度などの電子物性がほとんど明らかになっていないことなどがある。本年度は、新しい発光ナノシートとして、酸窒化物系の蛍光ナノシートを、電子物性を測定するためのナノシートとして四方の大きさが数十マイクロメートル程度ある蛍光ナノシートの作製を目指した。酸窒化物系の蛍光ナノシートとしては、テルビウムがドープされたカルシウムニオブ酸窒化物ナノシートを合成した。このナノシートは赤橙色をしており、紫外線を照射すると黄緑色に見える。このような蛍光体は偽造防止や暗号用のインクとして期待されており、今後このような応用に展開できるか研究を進めていく予定である。四方の大きさが数十マイクロメートル程度あるナノシートとしては、カルシウムニオブ酸化物ナノシート、青色に発光するビスマス・ストロンチウム・タンタル酸化物ナノシートや赤色に蛍光を示すユーロピウムがドープされたカルシウムタンタル酸化物ナノシートを作製した。作製したナノシート1枚とナノシート2枚の伝導性を評価したところ、1枚と2枚では数桁も表面伝導性が異なる可能性がある結果が得られた。また、このナノシートのバンドギャップ以上の光を照射すると抵抗値が12桁減少することがわかった。来年度は、これらのナノシートに4端子電極を作製してキャリアタイプ、キャリア濃度、キャリア移動度などの電子物性を明らかにする予定である。ナノシートとは、ホスト層とゲスト種からなる層状化合物を水溶液中で剥離することによって得られる二次元平面の単結晶子であり、その厚さはホスト層1層の厚さ(約1nm)とほぼ一致する。れまでの研究で、赤、緑、青の光の3原色に発光するペロブスカイト型酸化物の発光ナノシートや、ナノシートと層間希土類イオンの発光を電圧印可により制御できることが分かっている。そこで、本研究では発光ナノシートの特徴を活かした新しい発光デバイスの開発に取り組んだ。開発の課題として蛍光ナノシートの物性は主にフォトルミネッセンス特性程度しか明らかになっておらず、光電子デバイスを作製するためには、ナノシートのキャリアタイプ、キャリア濃度、キャリア移動度などの物理特性がよく分かっていないという課題がある。このような背景のもと、以下の研究をを実施した。1)ナノシート1枚のキャリア濃度の測定:ホール効果測定装置やモットショットキープロットにより、作製したn型半導体やp型半導体ナノシートのキャリア濃度の測定やキャリアタイプの測定を行った。測定によって得られたキャリア濃度は10+410+9と非常に小さい結果となった。信頼できるデータであるかの検証が今後必要である。2)異種ナノシートpn接合構造を持つ超極薄エレクトロルミネセンス素子の作製:厚さ1.5nmのn型のナノシートと厚さ0.3nmのナノシートを接合して、厚さ2nmの非常に薄いpn接合を作成した。当初、pn領域が空乏層形成に必要な厚みよりも非常に薄い場合、電子密度は離散的になり量子井戸型構造をとると予想されたが、表面電位測定によりナノシート間でキャリアが移動していることが明らかとなった。3)発光中心の直接観察:発光中心がナノシートのどのサイトに位置するかこれまで直接観察に成功した例はなかったが、本研究により1原子発光中心と2原子発光中心を明瞭に観察することができた。24年度の目標であった酸窒化物系の蛍光ナノシートの作製と四方の大きさが数十マイクロメートルの酸化物ナノシートの合成に成功しているため、本研究はおおむね順調に進展していると判断する。25年度が最終年度であるため、記入しない。今後は24年度に作製したナノシートを用いて、発光ナノシートのキャリアタイプ、キャリア濃度、キャリア移動度などの電子物性を明らかにするとともに、それを用いた発光素子の開発を目指す。当該助成金は25年度に購入予定のホール効果測定装置の購入に使用する予定である。