hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
国民負担率(潜在的国民負担率)の政策指標としての信頼性・有効性の再検討

(1)政策指標としての国民負担率概念の信頼性・有効性は主として間接税の扱いに帰着することが検証された。(1)現行負担率概念での間接税の扱いには、分子の国民負担には算入、分母の要素費用表示国民所得では控除という整合性の欠如がみられる。(2)現行負担率概念では、分母に市場価格表示国民所得を用いた場合より、純間接税(間接税-補助金)控除分だけ単純に負担水準が高目に表示される。(3)間接税の分類が租税制度と国民経済計算で異なるにもかかわらず、現行負担率概念では、分子の間接税は前者、分母の間接税は後者というように整合性が欠如している。(4)租税負担率が不変でも、間接税の価格転嫁の度合によっては、税制の直間比率の変化だけで負担水準が不安定化する恐れがある。したがって、時系列・横断面分析の分母には純間接税控除前の市場価格表示国民所得を用いるべきである。(2)財政規模ないし国民負担現在価値の代理指標である潜在的国民負担の概念構成で国民負担に加算される財政赤字のうち、制度的には建設公債と地方債、経済的には一般政府資本勘定の投資超過に相当する赤字部分は、見合資産という担保が存在するめで、財政赤字からは除外されるべきである。(3)課税と社会保障の関係が(潜在的)国民負担率に及ぼす影響は、社会保障給付・負担への所得税、付加価値税等の三つの課税方式、負担減税・給付非課税・給付課税方式により大きく異なることが国際比較分析から検証された。すなわち、課税後の実質給付水準が同じでも、国民負担率水準への影響では、北欧諸国の給付課税方式がもっとも強い増加要因に、逆にアメリカの負担減税方式がもっとも強い抑制要因となる。したがって、今後、わが国で財源対策や再分配政策の観点から社会保障給付への所得税や消費税の課税強化が図られる場合、政府の消費税負担分の増大と相まって、国民負担率の大幅上昇は不可避と予測され、現行測定方式における(潜在的)国民負担率50%以下への抑制は困難と考えられる。(4)少子高齢化の進展や社会保障給付課税の強化を考慮すれば、今後の経済運営における抑制政策の対象は、経済生産活動を直接担う労働・資本への公的負担(仮称「現役負担」)、っまり、国民負担から社会保障給付負担(社会保障給付の所得税・消費税・社会保険料負担)を控除したものとすべきである。そして、現役負担率の抑制に数値目標を設ける場合には、今後の間接税比率の上昇を考慮すれば、測定分母により信頼性・有効性の高い市場価格表示国民所得を用いるべきである。(1)(潜在的)国民負担率という政策指標の信頼性・有効性は測定分母となる国民経済規模の概念の信頼性に帰着する。本年度はまず、本研究の基礎的な研究課題である、国内総生産・市場価格表示国民所得・要素費用表示国民所得の相互乖離度を最新2002年暦年の国民経済計算統計を用いて、OECD加盟23力国の国際比較分析として行った。

その結果、国民経済計算では固定資産税や法人事業税が間接税分類にもかかわらず、日本の間接税のGDP比は8.3%、市場価格表示国民所得比は10.4%で、アメリカとスイスに次いで低く、デンマークやスウェーデンのほぼ2分の1、西欧主要国(英・仏・独・伊)のほぼ3分の2であった。そこで、資本減耗をコントロールし、要素費用表示国民の対市場価格表示国民所得比を比較すると、日本のに0.91対し、アメリカは0.96、上記北欧諸国は約0.82、上記西欧主要国は約0.85であった。したがって、要素費用表示国民所得を分母とする場合は、この間接税負担率の格差だけで、(潜在的)国民負担率の水準は撹乱的な影響を受けることから、国際比較や時系列比較に耐えうる信頼性の高い政策指標を得るには、市場価格表示国民所得を分母とする必要性が確認された。(2)課税と社会保障の依存関係については、OECD諸国の個人所得税と付加価値税の負担水準をまず調査し、これと社会保障給付、特に年金等現金給付水準との相関関係を考察した。国際比較によれば、国民負担率特に所得税・付加価値税負担率が高い国ほど、社会保障現金給付の水準が高い傾向が明瞭に読み取れた。この大きな理由は付加価値税の逆進負担の是正にあると考えられる。この推察は「今後日本で消費税率が二桁に引き上げられる場合に逆進対策を消費税の仕組みではなく、社会保障現金給付の充実で行うとすれば、国民負担率の上昇は避けられない」という予測につながる点で極めて重要である。(1)間接税の扱い方が(潜在的)国民負担率の信頼性・有効性を大きく左右することが検証された。(イ)間接税は分子の国民負担には当然算入されるが、分母が要素費用表示国民所得の場合は、市場価格表示国民所得の場合より、純間接税(間接税-補助金)の控除分だけ負担水準が高く表示される。(ロ)間接税の定義・分類が租税制度と国民経済計算とで相違するにもかかわらず、現行算定方法では、分子の間接税は前者の分類、分母の間接税は後者の分類という整合性の欠如がみられる。(ハ)租税負担率が一定でも、間接税の価格転嫁の度合によっては、税制の直間比率の変化だけで負担率水準が不安定化する恐れがある。(2)潜在的国民負担の概念構成で国民負担に加算される財政赤字のうち、制度的には財政法4条但書国債(建設国債)と地方債に、経済的には政府資本勘定の投資超過に相当する赤字部分は見合資産の裏づけがあるはずなので、本来除外されるべきである。ただ近年、その赤字部分は公共事業等の抑制から縮小している。むしろ、近年の公共政策で重要なのは、社会保障・教育分野での受益者負担(国民負担から除外される義務的自己負担)の引き上げによる負担率水準の抑制効果である。(3)社会保障負担・給付に対する所得税、消費税等の課税方式には大きく負担減税、給付非課税、給付課税の三方式がある。このうち国民負担率への影響では、北欧諸国の給付課税方式がもっとも強い増加要因に、逆に、アメリカの負担減税方式がもっとも強い抑制要因になることが実証された。したがって、日本が国民皆保険制度の下で世代間・世代内公平の観点から社会保障給付の税負担増を図る場合は、国民負担率の大幅上昇は不可避と予測される。その場合の重要な経済運営課題は、「現役負担率(仮称)」(経済生産活動を担う労働・資本の負担率)に焦点を絞った抑制政策であることを提言したい。
神経上皮細胞層の変形に必要な平面内極性分子の機能解析

脳・脊髄の前駆体である神経管の形成過程において、神経上皮細胞層の細胞間接着で平面内極性分子Celsr1を背腹軸方向に極性分布させる上流シグナル系、およびアクチン骨格の制御を行う下流シグナル系を明らかにすることを目標として研究を行った。まず、Celsr1の下流シグナル分子のひとつDAAM1に関しては、これまでに、DAAM1のノックダウンにより接着側面部のF-アクチンが減少すると共に、側面部の動きが活性化すること、この現象にRac-WAVE2複合体およびlamellipodinが関与することを見出している。今年度はさらに、DAAM1がE-カドヘリン複合体と相互作用して細胞間接着に分布すること、また細胞を3次元培養した際のスフェロイドの安定形成にDAAM1が関与すること、さらにDAAM1ノックダウン時の接着側面部の活発な動きにWAVE2複合体下流のArp2/3複合体も関与することを見出した。以上の結果から、DAAM1は接着側面部に分布してF-アクチン重合を行い、Rac-WAVE2複合体-Arp2/3およびlamellipodin経路を介した側面部の活発な動きを抑制することにより、接着部の細胞膜を安定化することが明らかとなった。一方、Celsr1の上流シグナル系については、内的因子の濃度勾配あるいは外的な機械刺激によりCelsr1が極性分布する可能性について探るため、in vitroの再構成系を検討した。この検討に用いるため、まずWnt5aを誘導性に発現する上皮細胞株を樹立した。また、Celsr1-EGFPと共に他の主要PCP分子FrizzledおよびVanglを発現する上皮細胞株を現在樹立中である。また、外的な機械的刺激の関与を調べる実験にも着手した。Celsr1の上流シグナル系については、今後も継続して検討する予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。脊椎動物の発生で神経管が形成される際に、神経上皮細胞層の細胞間接着(AJ)において平面内極性(PCP)分子Celsr1を背腹軸方向に極性分布させるための上流シグナル系の探索、および下流シグナル系による神経上皮細胞層AJのF-アクチン骨格の制御機構の解析を行うことで、神経管形成におけるPCPシグナル伝達系の全体像について明らかにすることを目指して研究を行っている。まず、Celsr1の上流シグナル系については、Celsr1と相互作用して直接作用する上流分子を、神経管形成期のマウス胚の破砕物から探索中である。また、神経管にWnt分子を過剰発現することで、Celsr1の極性分布が乱されることも分かった。一方、下流シグナル系については、Celsr1の下流分子のひとつDAAM1を神経管でノックダウンすると、神経管形成が阻害されると同時に、神経管頂端部におけるアクチン骨格および細胞間接着分子N-カドヘリンの分布が減少することを見出した。DAAM1は培養上皮細胞において細胞間接着の側面に分布しており、DAAM1をノックダウンすると、細胞間接着の側面におけるアクチン分布が減少するとともに、E-カドヘリンの細胞間接着側面における分布が基底面方向に拡散した。従ってDAAM1は、形成中の神経管において、平面内極性シグナルを伝達することに加え、細胞間接着におけるアクチン骨格を制御し、カドヘリン接着を安定化する作用を有することが示唆された。脳・脊髄の前駆体である神経管の形成過程において、神経上皮細胞層の細胞間接着で平面内極性分子Celsr1を背腹軸方向に極性分布させる上流シグナル系の探索、およびアクチン骨格の制御を行う下流シグナル系の機能解析を行うことで、神経管形成における平面内極性シグナル系の全体像を明らかにすることを目標として研究を行っている。まずCelsr1の上流シグナル系については、Celsr1の分布に影響を与える分子の探索を引き続き行った。現在、種々の阻害剤の影響を検討中である。また、Celsr1-EGFPを発現する培養細胞株を作製した。マウスの内在性Celsr1を認識する抗体も作製中である。一方、下流シグナル系については、Celsr1下流分子のひとつであるDAAM1が、上皮細胞間接着の側面部に及ぼす影響について、引き続き検討を行った。そして、DAAM1ノックダウン細胞を長期間培養すると細胞層の形成が異常となること、またコラーゲンゲル上で培養すると接着側面部から隣接細胞に向けて活発に突起を出すことを見出した。さらに、これらの現象は、接着側面部におけるRac1-WAVE2複合体-lamellipodinの作用により引き起こされることも明らかとなった。従ってDAAM1は、接着側面部におけるアクチン形成を促進し、WAVE2複合体を介した接着側面部の活発な動きを抑制することにより、細胞間接着を安定化していると推測された。交付申請書に記載した実施計画をほぼ予定通り行い、おおむね期待通りの成果を得ることができた。今年度はさらに、DAAM1がE-

カドヘリン複合体と相互作用して細胞間接着に分布すること、また細胞を3次元培養した際のスフェロイドの安定形成にDAAM1が関与すること、さらにDAAM1ノックダウン時の接着側面部の活発な動きにWAVE2複合体下流のArp2/3複合体も関与することを見出した。以上の結果から、DAAM1は接着側面部に分布してF-アクチン重合を行い、Rac-WAVE2複合体-Arp2/3およびlamellipodin経路を介した側面部の活発な動きを抑制することにより、接着部の細胞膜を安定化することが明らかとなった。一方、Celsr1の上流シグナル系については、内的因子の濃度勾配あるいは外的な機械刺激によりCelsr1が極性分布する可能性について探るため、in vitroの再構成系を検討した。この検討に用いるため、まずWnt5aを誘導性に発現する上皮細胞株を樹立した。また、Celsr1-EGFPと共に他の主要PCP分子FrizzledおよびVanglを発現する上皮細胞株を現在樹立中である。また、外的な機械的刺激の関与を調べる実験にも着手した。Celsr1の上流シグナル系については、今後も継続して検討する予定である。交付申請書に記載した実施計画をほぼ予定通り行い、おおむね期待通りの成果を得ることができた。これまでの研究成果に基づき、その発展を図る。具体的には、Celsr1の上流シグナル系に焦点を当て、Celsr1の平面内分布を直接的または間接的に制御する分子を探索すると共に、その作用機序について詳細な検討を行う予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度の研究成果に基づき、その発展を図る。例えば、神経上皮細胞層でCelsr1の上流において、直接または間接的にCelsr1の極性分布を制御する分子の探索を継続し、その分子が明らかになれば、そのシグナル伝達経路を明らかにする。
えびら多様体とカッツ・ムーディ・リー環の研究

ALE空間と呼ばれる4次元のノンコンパクトな超ケーラー多様体の上の反自己双対接続のモジュライ空間の研究を通じて,筆者は箙多様体と呼ばれる新しい超ケーラー多様体の族を導入した.この多様体は,例えば旗多様体の余接束などを例として含み,モ-ス理論を用いてホモロジー群を計算することができるような非常にきれいな多様体であることが分かった.さらにRingel, Lusztingによる量子展開環の下三角部分環U^-_qの箙の表現のモジュライ空間を用いた構成に刺激されて,Kac-Moody Lie環の普遍展開環を箙多様体を用いて記述した.そのためにまず,箙多様体の積の中にあるラグランジアン部分多様体を定義し,そのホモロジー群に合成積によって積構造を導入した.そして,これがKac-Moody Lie環の普遍展開環と同型であることを証明した.また,一方で元々の4次元のリーマン多様体の上の反自己双対接続のモジュライ空間を調べるという発想に立ち返り,ALE空間だけでなくより一般の4次元多様体について,モジュライ空間のホモロジー群を研究した.これについては,研究は始めたばかりであり,理解したというには程遠いが,まずハイゼンベルグ代数の対称性が隠されていたことを指摘することができた.ハイゼンベルグ代数は,アファインLie環のCartan部分環とも言えるもので,これが理解の第一歩であると考えている.ALE空間と呼ばれる4次元のノンコンパクトな超ケーラー多様体の上の反自己双対接続のモジュライ空間の研究を通じて,筆者は箙多様体と呼ばれる新しい超ケーラー多様体の族を導入した.この多様体は,例えば旗多様体の余接束などを例として含み,モ-ス理論を用いてホモロジー群を計算することができるような非常にきれいな多様体であることが分かった.さらにRingel, Lusztingによる量子展開環の下三角部分環U^-_qの箙の表現のモジュライ空間を用いた構成に刺激されて,Kac-Moody Lie環の普遍展開環を箙多様体を用いて記述した.そのためにまず,箙多様体の積の中にあるラグランジアン部分多様体を定義し,そのホモロジー群に合成積によって積構造を導入した.そして,これがKac-Moody Lie環の普遍展開環と同型であることを証明した.また,一方で元々の4次元のリーマン多様体の上の反自己双対接続のモジュライ空間を調べるという発想に立ち返り,ALE空間だけでなくより一般の4次元多様体について,モジュライ空間のホモロジー群を研究した.これについては,研究は始めたばかりであり,理解したというには程遠いが,まずハイゼンベルグ代数の対称性が隠されていたことを指摘することができた.ハイゼンベルグ代数は,アファインLie環のCartan部分環とも言えるもので,これが理解の第一歩であると考えている.
力学系の数理解析的研究

定理与えられたラグランジアンL(x^^・、x、t)又は特にe^<-9t>F(x^^・、x)、ρ=定数、に対して、偏微分方程式又は特にこの定理を最適成長モデルに用いの動学的対称性よりそれぞれの総生産関数C型を決定しそれに対応する保存則を導出した。この手法は、積分の対称性に関するネーターの定理より得られるすべての保存則で含む更に一般的なものである。今後、この定理を更に一般的な形に改良し、物理学や工学における偏微分方程式から保存則を導出するための有効な道具としてゆきたい。
微動・長周期地震・空振の統合的理解による火道内部状態の解明

本研究は,比較的単純な噴火形態を繰り返す火道システムの確立した火山を対象に振動現象の観測データから,火道浅部の内部状態を推定する方法を確立し,一連の噴火活動中での噴火様式変化の推定に結びつけることを目的とした.本研究期間中に,2011年霧島新燃岳の噴火が発生し,準プリニー式噴火,マグマ湧出,ブルカの式噴火という異なる噴火に対する火口近傍で地震,地殻変動,空振という多項目の観測データを得ることに成功した.これらのデータを解析することで,ブルカノ式噴火に先行する傾斜変動の時間的変化と傾斜変動継続時間の関係から,火道内部でブルカノ式噴火の直前に進行するプロセスを解明した.また,微動と空振が同じ励起源から発生するメカニズムを,粘性の異なるアナログ物質を用いた実験により再現した.さらに,微弱な火口活動のシグナルを検出する手段を確立し,火山活動のモニターリングのレベル向上を図った.本研究は,比較的単純な噴火形態を繰り返す火道システムの確立した火山を対象に振動現象の観測データから,火道浅部の内部状態を推定する方法を確立し,一連の噴火活動中での噴火様式変化の推定に結びつけることを目的とした.本研究期間中に,2011年霧島新燃岳の噴火が発生し,準プリニー式噴火,マグマ湧出,ブルカの式噴火という異なる噴火に対する火口近傍で地震,地殻変動,空振という多項目の観測データを得ることに成功した.これらのデータを解析することで,ブルカノ式噴火に先行する傾斜変動の時間的変化と傾斜変動継続時間の関係から,火道内部でブルカノ式噴火の直前に進行するプロセスを解明した.また,微動と空振が同じ励起源から発生するメカニズムを,粘性の異なるアナログ物質を用いた実験により再現した.さらに,微弱な火口活動のシグナルを検出する手段を確立し,火山活動のモニターリングのレベル向上を図った.本研究の目的は,比較的単純な噴火形態を繰り返す火道システムの確立した火山を対象に振動現象の観測データから,火道浅部の内部状態を推定する方法を確立し,一連の噴火活動中での噴火様式変化の推定に結びつけることである.この研究目的を達成するため,1)数理モデルをベースに,火道が閉塞状態及び開放状態であったときの微動・長周期地震を見直し,火道浅部での流体の噴出率と微動・長周期地震活動との関係を明らかにする,2)確立した火道システムを持つより広範な火山への適用を視野に入れ,火道長,流体噴出率,火道への流体圧に注目した室内実験を行い,より一般的に火道内部の状態と期待される振動現象との関係を明らかにする,という2つのアプローチからこの研究課題の達成を目指す.当該年度に,第1のアプローチでは,浅間山で観測された非線形微動データを用いて,その励起に関わる非線形微分方程式の形式に関する情報を直接推定する新たな解析手法の開発に着手した.浅間山の火口近傍の観測点で記録された微動は,その波長と震源までの距離を考えると,ほとんど地震波伝播の影響がなく,励起源でのパラメータを直接表していると見られるため,観測されたデータが非線形微分方程式系の解の一つを表していると考えて,位相的なアプローチで方程式系の特徴を把握しようとする試みである.第2のアプローチでは,リコーダやストロー笛を用いた実験により基本モードに高次モードが重畳したハーモニックな波動が流入圧の変化により,不連続に変化する結果を見いだした,これは,微動のスペクトルの不連続な変化が必ずしも,励起源における不連続な変化を必要とするものではないことを示しており,観測された微動を解釈する上で重要な知見と言える本研究の目的は,比較的単純な噴火形態を繰り返す火道システムの確立した火山を対象に振動現象の観測データから,火道浅部の内部状態を推定する方法を確立し,一連の噴火活動中での噴火様式変化の推定に結びつけることである.この研究目的を達成するため,1)数理モデルをベースに,火道が閉塞状態及び開放状態であったときの微動・長周期堆震を見直し,火道浅部での流体の噴出率と微動・長周期地震活動との関係を明らかにする,2)確立した火道システムを持つより広範な火山への適用を視野に入れ,火道長,流体噴出率,火道への流体圧に注目した室内実験を行い,より一般的に火道内部の状態と期待される振動現象との関係を明らかにする,という2つのアプローチからこの研究課題の達成を目指す.第1段階については,初年度から進めてきた観測データを用いて励起に関わる非線形微分方程式の形式に関する情報を直接推定する解析手法の開発を継続し,2011年11月に浅間山で集中的に発生した継続時間の長いN型地震の解析に適用して解析を進めた.第2段階については,2011年霧島新燃岳噴火において,火口近傍の観測点で準プリニー式噴火から火口内マグマ蓄積,ブルカノ式噴火と種々の噴火現象に伴う地殻変動・微動・空振の観測に成功した.そこで,当該年度はこれらのデータ解析に重点を置いて研究を進めた.その結果,種々の噴火現象に先行する傾斜変動の検出や,微動と空振が同様の励起源から発生するメカニズムを,粘性の異なるアナログ物質を用いた実験により再現に成功した.また,空振データを地震動データの相互相関を取る事で,微弱な火口活動のシグナルを検出する手法を確立し,浅間山や霧島新燃岳の噴火活動に適用してその有効性を検証した-

さらに,この成果を欧文誌に公表した.本研究の目的は,比較的単純な噴火形態を繰り返す火道システムの確立した火山を対象に振動現象の観測データから,火道浅部の内部状態を推定する方法を確立し,一連の噴火活動中での噴火様式変化の推定に結びつけることである.この研究目的を達成するため,1)数理モデルをベースに,火道浅部での流体の噴出率と微動・長周期地震活動との関係を明らかにする,2)広範な火山への適用を視野に入れた室内実験を行い,より一般的に火道内部の状態と期待される振動現象との関係を明らかにする,というアプローチからこの研究を進めた.第1段階については,初年度から進めてきた観測データを用いて励起に関わる非線形微分方程式の形式に関する情報を直接推定する解析手法の開発を継続し,2011年11月に浅間山で集中的に発生した継続時間の長いN型地震の解析に適用して解析を進めた.第2段階については,2011年霧島新燃岳噴火において火口近傍の観測点で多くの観測データが得られたため,室内実験のみではなく,これらのデータ解析に重点を移して火道内部状態の推定を進めた.その結果,空振データと地震動データの相互相関を取る事で,微弱な火口活動のシグナルを検出する手法を確立し,浅間山や霧島新燃岳の噴火活動に適用してその有効性を検証した.また,種々の噴火現象に先行する傾斜変動の検出に成功し,ブルカノ式噴火に先行する傾斜変動の時系列が噴火の推移と共に複雑化する観測事実と先行する傾斜継続時間に見られる規則性の関係から,ブルカノ式噴火に先行して火道内部で進行するプロセスを解明した.また,微動と空振データに同様のシグナルが記録されるメカニズムを粘性の異なるアナログ物質を用いた実験により推定した.さらに,準プリニー式噴火時に観測された地震動と空振を解析し,準プリニー式噴火には外因的及び内因的な要因による噴火トリガーの機構があることを明らかにした.当初予定していた桜島やストロンボリ火山などの微動,長周期地震データの取得は遅れているが,2011年霧島新燃岳噴火により各種の噴火現象に伴う地殻変動,微動,空振データを得る事が出来,当初の研究目的を達成するに十分な観測データは取得できている、さらに,解析手法の開発,実験による検証等も順調に進んでいる.24年度が最終年度であるため、記入しない。当初予定した研究課題の他に,2011年霧島新燃岳噴火の際に,火口内マグマ蓄積過程において,周期約1時間の傾斜変動が観測され,それと同期した微動発生も確認された.これは,本研究計画をスタートする時点では想定されていなかった観測データであるが,火道内のマグマ上昇,蓄積過程を理解する上で貴重なデータである.そこで,今年度は,これらの観測データの解析も含めて,当該研究目的に達成を目指す.24年度が最終年度であるため、記入しない。
アレル不均等発現に基づくCYP3A4活性の個人差ならびに臨床的意義の全容解明

3.ヒストンH3のアセチル化解析:CYP3A4遺伝子5'上流、3'下流、転写開始部位および、CYP3A4遺伝子発現との関与が報告されている転写因子の結合部位をターゲット部位とした。大部分のターゲット部位においてAnti-Ac-H3結合量に個人差が認められた。DNAのメチル化と同様、ヒストンのアセチル化状態においてもCYP3A4mRNA発現量との相関を検討した結果、Anti-Ac-H3結合量とCYP3A4mRNA発現量との間には、5'上流域を中心に有意な強い相関が認められた(p<0.001)。このことから、ヒストンアセチル化もCYPA4遺伝子発現に寄与すると言える。4.DNAのメチル化とピストンH3のアセチル化の関連性:個人差が見られたICR内における4箇所のCG sitesにおけるメチル化頻度とCYP3A4遺伝子約2000bp上流におけるAnti-Ac-H3結合量との間に有意な強い相関が認められた(P=0.004)。このことから、ICRでのDNAのメチル化がCYPA4遺伝子5'上流のピストンH3アセチル化を介し、cis-actinなメカニズムによりCYP3A4遺伝子発現を制御している可能性が推測される。1.gDNAを試料とした発現比率(AER,allelic expression ratio)算出を目的に、ヒト第7番染色体のSGCE遺伝子とPEG10遺伝子に挟まれたimprinting gene発現調節部位(imprinting center)のメチル化状態をbisulfate法により定量化した。その結果、本領域を4分割した2分割目の領域にある3つのシトシンのメチル化(%)とmRNAから算出したAERとの間に極めて有意な負の相関を認めた。メチル化によりAERが低下する、すなわち、母親父親どちらかのアレルの発現量が低下することを示唆し、cis-actingの関与が考えられる。本領域は、CYP3A4遺伝子自身とはかなり離れた距離にあるが、imprinting center領域に属し、同遺伝子の発現に関与する重要な因子を含む可能性が示唆される。さらにコブラ法などの簡便なメチル化診断法の開発が望まれる。2.AERを簡便に診断する試薬の開発を定量PCR装置で試みた。数種類のprimer, probe setを作成した。その結果、いくつかのsetで定量の可能性が示唆されたが、いずれも再現性の面から十分ではなく、invader法などの異なった遺伝子診断法の開発への転換が必要と思われる。3.ミダゾラム(筋肉内投与)を基質とした健常成人での臨床試験を開始した。臨床試験は、臨床試験専門の施設、スタッフが中心となり、既に数人のボランティアを対象として実施している。対象は、血液サンプルより抽出したCYP3A4RNAからAERを算出したボランティアで、AERが極めて低いケースと1に近い均等に発現するケースを選択した。ボランティア数が目的数になり次第、体内動態解析とともに、遺伝子情報との関連評価を行う予定である。2.解析領域の拡大のため、昨年に引き続き、imprinting center、CYP3A4 5'非翻訳領域の400kbの領域、計6部位において、メチル化の状況を検討した。18年度より、メチル化をより精度良く定量的に評価できる方法であるパイロシーケンスを導入して検討を加えた。その結果、imprinting center前後でのメチル化には検体間で差が認められなかった。3.CYP3A4基質であるミダゾラム、イトラコナゾールを被検薬とした健常成人男子による臨床試験を実施した。ミダゾラムおよび1,2-位水酸化体の血中濃度測定の結果、AUCで10倍程度の個人差が見られ、CYP3A4代謝能にばらつきを認めた。さらに、イトラコナゾールにおいても、水酸化体血中濃度測定の結果、同程度の代謝能の個人差を認めた。1.アリル不均等発現:88742位のマーカーSNPに対してT allele、T-deletion alleleを一定の割合で混合したサンプルを用いたTaqMan-PCR法より、alleleの混合比(Tallele/T-deletion allele)と蛍光強度比(VIC/FAM)から検量線を作成した。TaqMan-PCR法による簡便で迅速な新規アリル不均等発現(AER)の診断法を確立した。2.臨床試験:ITZ投与群、MDZ投与群共にAERとの間に有意な相関は認められなかった。

十分な検体数が確保出来なかった事が最大の理由であり、Nを増やした再試験が必要である。3.DNAのメチル化解析:CYP3A4遺伝子の上流に存在するimprinting control center(ICR)のCpG is land 82363-82893内14、15、16、17番目のCGsitesに注目した。14、16番目のCG siteにおけるDNAのメチル化頻度とCYP3A4mRNA発現量は有意な逆相関関係にあった。CYP3A4遺伝子発現制御には、ICRにおけるCpG island 82363-82893の14番目、16番目のCG siteのメチル化が重要であることが示唆された。4.ヒストンH3のアセチル化解析:CYP3A4遺伝子5'上流、3'下流、転写開始部位および、CYP3A4遺伝子発現との関与が報告されている転写因子の結合部位をターゲット部位とした。大部分のターゲット部位においてAnti-Ac-H3結合量に個人差が認められた。DNAのメチル化と同様、ヒストンのアセチル化状態においてもCYP3A4mRNA発現量との相関を検討した結果、Anti-Ac-H3結合量とCYP3A4mA発現量との間には、5'上流域を中心に有意な強い相関が認められた(p<0.001)。このことから、ヒストンアセチル化もCYP3A4遺伝子発現に寄与すると言える。5.DNAのメチル化とピストンH3のアセチル化の関連性:個人差が見られたICR内における4箇所のCG sitesにおけるメチル化頻度とCYP3A4遺伝子約2000 bp上流におけるAnti-Ac-H3結合量との間に有意な強い相関が認められた(p=0.004)。このことから、ICRでのDNAのメチル化がCYP3A4遺伝子5'上流のヒストンH3アセチル化を介し、cis-actingなメカニズムによりCYP3A4遺伝子発現を制御している可能性が推測される。
マルチヘムタンパク質の部位特異的変異による光機能化

マルチヘムタンパク質である硫酸還元菌由来のシトクロムc3の部位特異的変位導入により特定のヘム近傍の環境を変化させる。これにより、元来有している電子伝達機能に加え新機能を付与することができた。特に、本申請研究ではシトクロムc3に触媒機能を付与し、電子移動反応に加え触媒機能をタンパク質一分子内で実現した。さらに、髙機能化したシトクロムc3の作成をめざし、反応機構の基づいた複数の部位特異的変異導入により髙活性化を実現した。本研究ではマルチヘムタンパク質である硫酸還元菌Desulfovibrio vulgaris(Miyazaki)由来のシトクロムc3の部位特異的変位導入により特定のヘム近傍の環境を変化させ、元来有している電子伝達機能に加え新機能を付与することを目的としてる。特に、本申請研究ではシトクロムc3に光増感機能を付与し、光励起電子移動反応をタンパク質一分子内で実現し、さらに、光機能化したシトクロムc3とヒドロゲナーゼを組み合わせることで、高効率光水素発生径の構築を目指している。これまでに引き続き、光機能化シトクロムc3の調製をShewanella oneidensisを用いた異種発現系を用いて行っている。特にHemeI以外の4個のヘムそれぞれに変異を導入し、特定のヘムの欠損したシトクロムc3を調製した。また、調製したヘム欠損シトクロムc3それぞれのヘムポケットに、Zn Protoporphyrin IXを導入することで光機能化を検討した。しかし、光機能化の効率が低かったため、ヘムポケットにさらに遺伝子工学的な変異を加え、光機能化効率の向上を目指した。また、シトクロムc3とヒドロゲナーゼを組み合わせた光水素発生径の構築のため、新たにベシクルを反応場として用いた測定システムを検討し、高効率な光水素発生系の構築を達成した。今後、光水素発生系の分光学的測定を行い、光誘起電子移動反応の詳細を検討する予定である。本研究ではマルチヘムタンパク質である硫酸還元菌由来のシトクロムc3の部位特異的変位導入により特定のヘム近傍の環境を変化させ、元来有している電子伝達機能に加え新機能を付与することを目的としてる。特に、本申請研究ではシトクロムc3に光増感機能を付与し、光励起電子移動反応をタンパク質一分子内で実現し、さらに、光機能化したシトクロムc3とヒドロゲナーゼを組み合わせることにより高効率な光水素発生系の構築を試みる。光エネルギーの化学エネルギー変換のためには光励起、電荷電荷分離、電子伝達、触媒反応のすべての段階が効率よく進行する必要がある。本申請研究では、光機能化シトクロムc3を用い、一分子内で光励起と電荷分離を達成する光機能化電子伝達タンパク質を調製する。初年度に光機能化の条件検討を行い、様々な遺伝子工学的な変異体の作成を行っている。それらの光機能化を行い、非常に低い収率ではあるものの、光機能化シトクロムc3を得ることができた。今年度は収率の向上を目指し、金属置換シトクロムを調製し、光機能化シトクロムc3を得ることができた。光機能化シトクロムc3の機能解明を目指し、光機能化シトクロムc3とビオローゲンとを組み合わせた光還元系を構築した。この系に光照射を行うと、ビオローゲンが還元されたことから、シトクロムc3の光機能化が達成できたことがわかった。申請者らは、すでにシトクロムc3とヒドロゲナーゼの間で非常に効率良くかつ選択的に分子間電子移動反応が進行し、さらに、ヒドロゲナーゼが白金触媒に比べ高い水素発生能を有していることから、本申請研究で調製した光機能化シトクロムc3とヒドロゲナーゼを組み合わせた光水素発生系は高効率光水素発生系となりうると考えている。これにより、元来有している電子伝達機能に加え新機能を付与することができるといえる。これまでに、Shewanella oneidennsisを用いた異種発現系を構築し、シトクロムc3の部位特的変異導入により、ヘム近傍のアミノ酸置換を行い、特定のヘム欠損シトクロムc3の調製を行った。また、ヘム周辺のアミノ酸置換により新規機能として、ペルオキシダーゼ活性を付与したシトクロムc3の調製に成功した。さらに、これらの変異シトクロムc3は元来有している電子伝達能を有していることが明らかとなった。これらのことから、マルチヘムタンパク質を用いれば、従来有している機能に加え新規な機能を付与できることがわかった。さらに、高効率光水素発生系の構築のため、ベシクルを反応場として用いた反応系を構築し、均一系の光水素発生に比べ効率よく遂行することを明らかにした。特にベシクルの表面

電荷を調製することで、電子伝達体の所在を調節すること示し、電子伝達体の局在が光水素発生反応へ与える影響について検討した。その結果、ベシクルへ電子伝達体を局在させると、逆電子移動反応の進行が速くなり、光還元速度は低下するものの、水素発生効率が向上するという結果がえられた。これは、光水素発生反応に必要なすべての成分がベシクル中に共存することにより、順方向の電子伝達効率が向上し、最終的な水素発生効率の向上につながったことを示している。生物無機化学本申請研究ではヒドロゲナーゼの生体内での電子伝達タンパク質であるシトクロムc3に着目し、高効率光水素発生系の構築を目指す。この目的のために光機能化シトクロムc3の光機能化シトクロムc3のためのヘム欠損シトクロムc3を4種類作成し、その光機能化を検討した。また、高収率で光機能化シトクロムc3を得るため、ヘムポケット周辺の遺伝子工学的な改変を行い、変異タンパク質を取得している。また、新たに、ベシクルを用いた光水素発生系を構築し、その評価を行っていることから、研究は順調に進行していると言える。本申請研究ではヒドロゲナーゼの生体内での電子伝達タンパク質であるシトクロムc3に着目し、高効率光水素発生系の構築を目指す。この目的のために光機能化シトクロムc3を調製し、その性質を明らかにすることが本年度の目的である。すでに低い収量ながら光機能化シトクロムc3を昨年度調製しており、今年度は高収率で光機能化シトクロムc3を得た。また、得られた光機能化シトクロムc3を用いた光還元系を構築しその評価を行ったことから、研究は順調に進行していると言える。すでに光機能化のための変異シトクロムc3を12種類調製しており、これらに対する光機能化を行う。光機能化にはZnあるいはメタルフリーProtoporphyrin IXを用いる。また、本年度新たに構築したベシクルを反応場として用いた光水素発生系の分光学的な測定により速度論的解析を行う。これら研究により得られた情報を元にさらなる光水素発生効率の向上を目指す。すでに、光機能化シトクロムc3の調製および、その機能解明の一部が達成されており、H25年度はさらなる機能解明と、光機能化シトクロムc3を用いた高効率光水素発生系の構築を目的とする。得られた結果を踏まえ、さらなる機能改変が必要であれば、新たに遺伝子工学的手法を用いて、新規シトクロムc3を調製する。当該研究の成果が、順調に進行しており、かつ、当初目的より先んじた研究が遂行できる可能性が出てきており、次年度の物品費を上積みすることにより効率よく研究を進行することができる可能性があったため。次年度使用額は物品費として使用予定。早期の執行を計画している。該当なし
水質汚染物質の吸着・分解除去のための高性能活性炭の設計

炭素の構造と表面化学の観点から水質汚染物質の除去に適した活性炭の設計を試みた。種々の炭素化前駆体と賦活条件を試し,竹を水酸化ナトリウムで前処理してリグニン分を除いた後,リン酸を用いて活性炭を調製することによって,比表面積が2000 m2/g,メソ孔容量が0.9 m3/gの活性炭が調製できることを見出した。また,活性炭の表面を出発物質の原料を変えたり,表面酸化,高温アンモニア処理などさまざまな方法で表面改質したりして親水性をもたせたところ,従来の有機汚染物質の吸着量は減少したものの,重金属イオンなどの汚染物質の吸着性能を大幅に向上させることができた。活性炭(活性炭素)に発達している細孔構造と表面の化学特性を変化させることにより,有機汚染物質や重金属イオンをはじめとした水質汚染物質の吸着除去性能を向上させることを目標に検討を進めている。H24年度は先ず,活性炭の官能基の影響を調べた。炭素上グラファイト辺縁部に生成する官能基として酸素,窒素および硫黄官能基などのヘテロ元素から成るものがある。これらの官能基にはいくつかの種類がある。特に窒素および硫黄官能基については,現時点では活性炭にアミノ基,ピロール基など特定の官能基を選択的に導入することが困難である。そこで官能基の影響のみを追跡することを目的として,活性炭と同様の比表面積(1000 m2/g前後)を有するメソポーラスシリカに各種アミノ基,チオール基を導入して重金属イオン(カドミウムと鉛)の吸着特性について,酸性酸素官能基を導入した活性炭を比較対照として調べた。その結果,チオール基はカドミウムを選択的に吸着除去する能力があり,カルボキシル基は重金属イオンに対して酸性領域を含めた広いpH範囲で吸着能力を発揮することが確かめられた。重金属イオンの除去には実用的観点からはカルボキシル基に代表される酸性酸素官能基が最も有効であると考え,現在酸性酸素官能基の導入量の増加の検討を様々な酸化剤,酸化条件を用いて検討を進めており,カルボキシル基を選択的に増やす方法を見出しつつある。また,硝酸イオン(陰イオン)の吸着では,酸性酸素官能基を導入した後,不活性ガス中で900°C以上の高温で処理することにより吸着容量が増大した。これは塩基性酸素官能基が生成し吸着能力が向上したためと考えられる。活性炭の構造制御についても,メソ細孔を増大させるべく様々な検討を進めており,炭素化する前の炭素原料の段階でマイクロ孔の前駆体になる成分を除去することで,メソ孔を大幅に増大させる方法を見出しつつある。活性炭(活性炭素)に発達している細孔構造と炭素表面の化学的特性を変化させることにより,有機汚染物質や重金属イオンをはじめとした水質汚染物質の吸着除去性能を向上させることを目標に実験的に検討をした。H24年度までの細孔径の制御,炭素表面への窒素・酸素・硫黄などのヘテロ元素の導入実験の結果をもとに活性炭のさらなる性能向上のための研究を進めた。嵩高い分子の吸着量の向上および重金属イオンなどの吸着速度を向上させるためのメソ孔活性炭は種々の調製条件を検討した結果,生竹を原料として水酸化ナトリウムによる前処理をした後,塩化亜鉛やリン酸による賦活操作をすることにより,表面積が2000 m2/g,メソ孔容積が0.9 cm3/gといったこれまでに報告されていない性能のメソ孔活性炭の調製に成功した。嵩高い染料分子もこのメソ孔活性炭に吸着できることが確かめられた。表面の改質については硝酸やペルオキソ二硫酸アンモニウムにより過酷な条件で活性炭を酸化することにより酸素含有量を酸化前の5%から40%に増加させ,導入した酸性官能基によりカドミウム,鉛,ニッケルなど陽イオンの吸着容量を大幅に向上させることに成功した。しかし反面,活性炭の表面積が大きく減少し,活性炭を構成するグラファイト構造の崩壊がみられた。この方法を活性炭素繊維に適用した場合にも,繊維が粉化してしまうなど同様の現象が観察された。今後の課題として,活性炭の構造を維持しつつ効率的にカルボキシルキなどの重金属イオン吸着に有効な官能基を導入していくための酸化剤や酸化条件の探索が必要であることが明らかとなった。硝酸イオンなどの陰イオンの吸着については,塩基性酸素官能基,アミノ基など塩基点が吸着に有効であることが予測されるので,水素還元処理,アンモニア処理などの還元法,あるいは酸化と還元の組み合わせなどを試み,陰イオン吸着点などを増加させる方法を探索中である。活性炭(活性炭素)に発達している細孔構造と表面の化学特性を変化させることにより,有機化合物や重金属イオンをはじめとした水質汚染物質の吸着除去性能を向上させることを目標に検討を進めている。今年度は,先ず活性炭の細孔の大きさと水質汚染物質の吸着除去性能を実験的に調べた。

活性炭は孟宗竹を原料に塩化亜鉛による化学賦活法を用いて調製し,乾燥竹と塩化亜鉛の比を変えることにより制御することができた。表面状態が一定の状態で細孔径のみの影響を検討した結果,細孔径を大きくするに従い有機化合物と重金属イオンの吸着速度は大きくなること,また,分子量300以上の嵩高い有機化合物の吸着容量が増大することが確かめられた。大きな細孔は湿度調整にも有効で,特に相対湿度60%以上の高湿度域で性能を発揮できることが確かめられた。この検討の中で400°C以下の低温酸化により塩化亜鉛などの賦活剤を用いることなく比表面積500m2/g以上の活性炭を製造できることも確かめられた。さらに地下水汚染で問題となっている硝酸イオン(NO3-)の吸着を検討した結果,活性炭表面ばかりでなく特定のマイクロ孔が硝酸イオンの吸着に寄与している可能性が実験的に示され,今後の活性炭の設計指針が得られた。活性炭の表面化学が吸着に及ぼす影響については,窒素,硫黄などの炭素表面のヘテロ元素が重金属イオンの吸着除去効果を酸性酸素官能基と比較しながら調べた。特に窒素含有量の高いポリアクリトニトリル樹脂および尿素などの含窒素化合物を用いて活性炭の調製,修飾をした結果,表面にピリジンタイプの窒素官能基を増大させることができ,活性炭で特に除去困難な重金属の代表であるカドミウムイオンの吸着が増大することが確かめられた。また,尿素処理を併用すると重金属イオンの吸着に不利なグラファイト層の4級窒素の生成が抑制できることも確かめられた。H24年度は本研究の2年目であるが,研究実績の項でも述べたように活性炭の表面化学が汚染物質に及ぼす影響について様々な知見が得られた。特に重金属イオン(陽イオン)については酸性酸素官能基が他の官能基と比べても有効であることが確かめられた。また硝酸イオン(陰イオン)についても塩基性酸素官能基および特定の窒素官能基が有効であることが推定された。活性炭の構造についてもメソ細孔の増大・制御が炭素化の出発原料の処理と化学的賦活処理の2通りでできることが明らかとなった。これらの研究結果は,一つひとつの要素研究をまとめることにより学術論文や学会での発表をすることもできた。大学院生を技術習得のために2ヶ月ローレンシャン大学(カナダ)の研究室に派遣することにより研究内容の拡大と深化が図れた。実験結果の中には未だ投稿準備中(論文執筆中)のものもあるが,既発表分だけでも研究成果の発信は十分にできたと考えている。既に海外の研究者から引用されているケースもあるので発信内容についても一定のレベルに達していると思われる。H23年度は本研究の初年度であるが,活性炭の細孔径の影響と表面化学が汚染物質に及ぼす影響について,さまざまな観点から研究を進めることができ,H24年度以降の研究指針が明確になったと考える。また,検討途中であるが,一つ一つの検討項目をまとめることにより学術論文や学会での発表もでき,研究成果の発信もできたと判断できる。前年に引き続き,有機汚染物質については細孔径と吸着特性を詳細に調べる。重金属イオンや硝酸イオンのように活性炭による除去が相対的に難しいと考えられる物質の吸着除去については活性炭の構造と表面との関係について文献調査を継続すると共に,さらに広範な実験的検討を進めていく計画である。本課題の最終年度であるので,これまでの2年間に得られた結果をもとに研究のまとめを行う。
グラフェンの格子－磁気相互作用解明のための極低温高効率ラマン散乱分光測定

強磁場マグネット内部に設置する極低温クライオスタットの試料室に収まる高効率集光装置を開発した。高効率測定のために、焦点調節機構及び光軸傾斜機構を有し、さらにピエゾ試料走査ステージを組み込んだ非常にコンパクト共焦点光学系を設計・製作した。さらに大型強磁場マグネットが発生する振動や漏れ磁場の影響を避けるため、10メートルの長尺光ファイバ光学系を採用し、光ファイバの自発蛍光を最小化する機構を開発した。この装置を用いて、石英ガラス上の単層グラフェンのラマン散乱測定を行った。光ファイバを用いた強磁場マグネット挿入用プローブの光学系では、単層グラフェンからのラマン散乱スペクトルの測定は世界初である。本研究の目的は、グラフェンやカーボンナノチューブ等の新炭素系材料、シリコンに代表される半導体エピタキシャル膜等の2次元電子系材料の電子状態や光学特性を、強磁場・極低温の多重極限状態において精密に測定することである。具体的には、当機構が所有する大型強磁場マグネット内部で、30 T、4.2 Kの環境下で動作する高効率集光装置を開発し、グラフェン材料の格子ー電子相互作用や欠陥、シリコン等の2次元電子系に格子の歪が与える影響などを系統的に研究することである。平成25年度は、強磁場マグネット用の高効率顕微ラマン散乱測定装置の製作及び開発を行った。本研究課題開始段階の平成25年3月に試作品が完成していたが、熱膨張係数の違いから発生する応力による部品類の破損を防ぐ機構や、強磁場の影響を防ぐ設計について、最適化が行われていなかった。そこで、本年度、ダイクロイックミラー等の光学部品を特別に設計、加工する等の開発を行い、測定装置を完成させた。また、レーザーからの光を専用挿入用プローブへ入射させる部分、および専用挿入用プローブからバンドルファイバを用いて引き出した光を対物レンズで並行光にした上でノッチフィルターを介して分光器に入射させる部分、等の「外部光学系」の製作も行った。その後、本装置でHOPGグラファイト試料、単層グラフェン試料のラマン散乱測定を行い、この光学系(30Tマグネット用10m光ファイバ光学系)で、室温環境ではあるが、高いS/N比を持つラマンスペクトルの測定に成功した(2013年8月)。この光学系での測定は世界初である。この結果は平成25年9月に同志社大学京田辺キャンパスで行われた応用物理学会で発表した。さらに平成26年度は、この高効率顕微ラマン散乱測定装置を、グラフェン以外の材料、具体的には半導体エピタキシャル膜等の2次元電子系半導体材料の研究に用いるために装置の改良を行った。単層グラフェン試料からのラマン散乱スペクトルの測定に成功したカギは、装置先端部に超小型のレーザーラインフィルタを組み込んだことにある。しかしながら、平成25年度に成功した時は、測定装置のわずかな隙間に、手作業で組み込んだものであり、レーザー波長変更時のフィルタの交換を研究者の技術に頼る構造のままであった。半導体材料の中には、標準で使用している波長532nmの励起光では蛍光が発生してしまい、ラマン散乱光の測定の妨げになる場合がある。そこで本年度、組み込みレーザーラインフィルタを容易に交換することができるように、装置の本体ブロックを新たに製作した。研究開始の時点で、このようなことが起こることを想定して、装置全体をブロック構造としてあったため、他の部品はそのまま使用することができた。平成26年11月に、強磁場マグネット用プローブによる単層グラフェン試料のラマン散乱測定の結果についての論文が出版された(Review of Scientific Instruments, Vol.85, art.113111 (2014))。装置開発としての目標は、研究開始時の計画よりも前倒しで達成されたといえる。

平成26年度は当初、2014年11月に米国ボストンで行われた国際材料学会(Materials Research Society)での成果発表と、海外研究者との情報交換も行う予定であったが、論文の査読と修正に時間がかかったため、2014年6月の申し込みの締め切りに間に合わず、学会発表には至らなかった。2015年11月の国際材料学会は、参加する予定である。近接場光学平成27年度は、本研究で開発した装置を用いて、シリコンや砒化ガリウム等の半導体エピタキシャル膜(2次元)、量子ドット(0次元)等の、グラフェン以外の材料の研究に挑戦する。これまで標準で用いていたNd:YAG-SHGレーザーの波長532nmの励起光では、試料から蛍光が発生し、ラマン散乱光の測定の妨げになる場合があるので、より長波長のHe-Neレーザー(波長633nm)や半導体レーザー(波長780nm)を用いて実験を行う予定である。レーザーは既に保有しているので、組み込みレーザーラインフィルタを、各種部品として予算に計上する。外国旅費の用途としては、2015年11月に米国ボストンで行われる国際材料学会(Materials Research Society)での成果発表と、海外研究者との情報交換を計画している。同時に、Proceedingsが出版される場合は、その出版費用(投稿料、別刷代)として使用する。平成25年11月3日に、研究分担者である高増正(表界面構造・物性ユニットナノ物性グループグループリーダー(52才))が、薬石の効なく、死亡した。(平成25年11月20日、研究分担者変更承認申請書)。ただし、本研究における研究分担者の研究役割が「試料作製・実験観察」であったため、上述のラマンスペクトルの測定と応用物理学会での発表以前に、完了していた。そのため、研究の進捗と目的達成には支障はなく、おおむね順調に進展している。研究分担者の研究役割について代替手段は本質的に必要なく、次年度以降の研究計画についても変更の必要はないと考えられる。現在、論文の執筆と、国内および海外での学会発表を準備している。次年度使用額が生じた理由は、2014年11月の国際材料学会への出席を取りやめたためである。本年度行う予定だった実験装置の開発をさらに前倒しして、新規本体ブロック製作費用に充当したが、使い切るほどではなかった。平成26年度は、平成25年度に得られる成果を基に、グラフェン以外の材料についても、その格子ー磁気相互作用の解明を目指す。具体的には、シリコンや砒化ガリウムに代表される半導体エピタキシャル膜等の2次元電子系半導体材料や、スピントロニクス材料の、磁気的光学的特性を系統的に測定する。物質・材料研究機構の強磁場マグネット群は、専用挿入用プローブの規格が統一されているため、本研究で開発する装置も大型強磁場マグネットで使用可能である。そこで、平成26年度は当機構が保有するハイブリッド方式の大型強磁場マグネットを用いてより強い磁場(30T)での実験を行うため、装置のの改良を行う。ただし、当該、大型強磁場マグネットは非常に多くの電力を消費するため、昨今の節電要請を鑑み、平成26年4月6月に行う。今年度は各種部品や消耗品、特に、寒材(液体ヘリウム)等のために予算を計上する。