hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光化学反応による低原子価ランタノイド錯体の発生およびその有機合成への応用

1.有機ランタノイド錯体の合成.1-1配位子の合成.ビス(2,3,4,5-テトラメチルシクロペンタジエニル)ジメチルシランの合成.標記配位子はランタノイドイオンの安定化,生成する錯体の有機溶媒への可溶化に対し有利であるので,ジエチルケトンとアセトアルデヒドを出発原料として6段階の反応により全収量約1%で合成した.1-2錯体の合成,a)無水塩化物の合成.ランタノイドのハロゲン化物は一般に結晶水をもっており,またその無水物も吸湿性が高いため,錯体合成の収量を上げるには系内で無水物を生成させて直ちに配位子と反応させる必要がある.本研究では従来脱水に用いられている塩化チオニルに代って,メチルシランを用いる方法を開発した.この方法により無水SmCl3,無水YbCl3を効率よく生成させることが可能となった.b)有機Sm, Yb錯体の合成, 1-1で合成した配位子と無水SmCl3または無水YbCl_3とから[(n^5-C_5Me_5)_2SiMe_2SmCl_2K(THF)_2](〓), [(η^5-C_5Me_5)_2SiMe_2YbCl_2K(THF)_2](〓)をそれぞれ合成した. Ybヒドリド錯体は〓のトルエン溶液にtBuLiを加えてアルキル錯体を合成したのち,系に水素を導入して合成した.1-3有機ランタニド錯体の反応性今回の研究では時間的に光化学反応を行なうまでに到らなかったため,熱的反応性のみについて報告する. 1-2で合成したヒドリド錯体〓を用いてシクロヘキセンの水素化反応を水素雰囲気下で試みたところ,シクロヘキサンは全く得られなかった.一方,シクロヘキサン添加の場合シクロヘキシルがσ-型に結合したと考えられるアルキル錯体が得られた.このことはシクロヘキサンのC-H結合が〓によって活性化されたことを示しており, Luのビス(シクロペンタジエニル)メチル錯体からメタンが生成する反応と関連して興味ある結果である.錯体〓〓〓の光化学的挙動, YbSmのジチオカルバメート錯体の合成とその反応性についても今後検討したい.1.有機ランタノイド錯体の合成. 1-1配位子の合成.ビス(2,3,4,5-テトラメチルシクロペンタジエニル)ジメチルシランの合成.標記配位子はランタノイドイオンの安定化,生成する錯体の有機溶媒への可溶化に対し有利であるので,ジエチルケトンとアセトアルデヒドを出発原料として6段階の反応により全収量約1%で合成した.1-2錯体の合成,a)無水塩化物の合成.ランタノイドのハロゲン化物は一般に結晶水をもっており,またその無水物も吸湿性が高いため,錯体合成の収量を上げるには系内で無水物を生成させて直ちに配位子と反応させる必要がある.本研究では従来脱水に用いられている塩化チオニルに代って,メチルシランを用いる方法を開発した.この方法により無水SmCl3,無水YbCl3を効率よく生成させることが可能となった.b)有機Sm, Yb錯体の合成, 1-1で合成した配位子と無水SmCl3または無水YbCl_3とから[(n^5-C_5Me_5)_2SiMe_2SmCl_2K(THF)_2](〓), [(η^5-C_5Me_5)_2SiMe_2YbCl_2K(THF)_2](〓)をそれぞれ合成した. Ybヒドリド錯体は〓のトルエン溶液にtBuLiを加えてアルキル錯体を合成したのち,系に水素を導入して合成した.1-3有機ランタニド錯体の反応性今回の研究では時間的に光化学反応を行なうまでに到らなかったため,熱的反応性のみについて報告する. 1-2で合成したヒドリド錯体〓を用いてシクロヘキセンの水素化反応を水素雰囲気下で試みたところ,シクロヘキサンは全く得られなかった.一方,シクロヘキサン添加の場合シクロヘキシルがσ-型に結合したと考えられるアルキル錯体が得られた.このことはシクロヘキサンのC-H結合が〓によって活性化されたことを示しており, Luのビス(シクロペンタジエニル)メチル錯体からメタンが生成する反応と関連して興味ある結果である.錯体〓〓〓の光化学的挙動, YbSmのジチオカルバメート錯体の合成とその反応性についても今後検討したい.
嚥下障害患者における嚥下動作時の舌の動態と口腔内圧の関連に関する研究

健康成人男女を対象として、口腔内圧測定用チューブの先端を口腔前庭部、口蓋前部(硬口蓋中央部付近)、口蓋後部(硬口蓋最後部付近)の3点に置いた場合の口腔内圧を測定し、口腔内圧測定に最も適した場所の検討を行った。その結果、1)同一被験者内でみた場合の測定値の変化が少ないこと、2)被験者にチューブ先端を置く位置を指示した場合、最も分かりやすくかつ固定しやすかったなどの理由から測定部位を硬口蓋後部中央とした。軟口蓋挙上不全を伴った嚥下障害患者に対して、(1)何もしない状態での空嚥下時、(2)鼻をつまんだ状態での空嚥下時、(3)補綴的軟口蓋挙上装置(PLP)を装着した状態、での空嚥下時の口腔内圧をそれぞれ測定した。(1)では、鼻咽腔閉鎖機能が低下しているため、陰圧の波形は発現しなかったが、(2)(3)ではそれぞれ陰圧から陽圧への波形が見られたが、一回の嚥下が終わるまでの時間は(3)の方が長かった。総義歯を新製した健常高齢者5名において(4)新義歯装着時、(5)旧義歯装着時、(5)未装着時の口腔内圧を測定した。ほとんどの症例において(6)の状態で得た波形が最もスムーズであり(4)と(5)における違いには個人差があった。これは、義歯の適合状態、使用期間等に左右されていると考えられた。しかし一回の嚥下に要する時間は、おおむね(6)が最も長かった。嚥下のパターンには個人個人固有のパターンがあり、今回の口腔内圧測定においても、健常成人でさえ、そのパターンにはかなりのばらつきがあった。また、今回の測定装置では直径約2.5mmのチューブを口唇で保持させて空嚥下をさせる方法であったため、健常成人・健常高齢者においても嚥下しづらいとの意見があった。その反面チェアサイドで簡単に測定でき、嚥下時の圧波形をモニター画面にリアルタイムに表示できるため、嚥下障害患者に対する嚥下のしやすさの客観的評価及びバイオフィードバックに有用な方法であると考えられた。口腔内圧測定には文献上大きくわけて2通りの方法がある。小型ひずみゲージを用いる方法と圧力トランスデューサーに接続したチューブを口腔内に挿入し気圧を測定する方法だが、今回は対象者に嚥下障害患者群がいるため印象採得の必要性が無く簡便な後者の方法を用いることにした。測定方法は被験者の口腔内にチューブを挿入し、口唇もしくは前歯にて軽く保持させてから空嚥下を行わせた。成人男性による予備測定を行ったところ、同一人物においてもかなりのばらつきが見られた。その理由として、1.口唇圧・咬合圧の強弱による誤差、2.複数回の空嚥下によるチューブ内の唾液の介在による誤差、3.舌圧による誤差等が考えられた。この対処法として、1.出来るだけ、堅いカテーテルもしくは同一幅径の硬質な材料の使用、2.一度測定に使用したチューブは、完全に乾燥するまで使用しない、等が考えられた。嚥下時の超音波断層撮影に関しては、舌背・舌根部の動きは明瞭に確認できた為、嚥下時口腔内圧と同時の測定・記録により、理由3における舌圧による誤差はある程度まではスクリーニングが可能であると思われる。また嚥下障害患者群においては、口唇や前歯でのチューブの保持が困難な症例が見受けられた。来年度の課題及び展開としては、1.測定用カテーテルチューブの挿入方法及び挿入部位の再検討、2.嚥下障害患者の選択基準の見直し、3.通常成人群・健常高齢者群・嚥下障害患者群における各データの測定、4.口蓋床を使用し口腔内容積を減少させた場合の各データの測定、5.それぞれの測定結果の統計学的検討を考えている。また、本測定装置を一部変更することで、嚥下時咽頭圧の測定も可能であるため、今後の課題として検討している。総義歯を新製した健常高齢者5名において(4)新義歯装着時、(5)旧義歯装着時、

(5)未装着時の口腔内圧を測定した。ほとんどの症例において(6)の状態で得た波形が最もスムーズであり(4)と(5)における違いには個人差があった。これは、義歯の適合状態、使用期間等に左右されていると考えられた。しかし一回の嚥下に要する時間は、おおむね(6)が最も長かった。嚥下のパターンには個人個人固有のパターンがあり、今回の口腔内圧測定においても、健常成人でさえ、そのパターンにはかなりのばらつきがあった。また、今回の測定装置では直径約2.5mmのチューブを口唇で保持させて空嚥下をさせる方法であったため、健常成人・健常高齢者においても嚥下しづらいとの意見があった。その反面チェアサイドで簡単に測定でき、嚥下時の圧波形をモニター画面にリアルタイムに表示できるため、嚥下障害患者に対する嚥下のしやすさの客観的評価及びバイオフィードバックに有用な方法であると考えられた。
有機金属-高分子触媒系による複合材界面の活性化

FRM,FRCなどの複合材料は耐熱,軽量構造材料として期待され、そのためのカーボンファイバー,セラミックウィスカーの開発も盛んである。しかし複合化の際、これら素材間の親和性,ぬれ特性が問題となっている。本研究ではカーボン材料を中心に、有機アルミニウム等の有機金属を用い、表面に金属被覆を行ない、複合加工時のぬれ特性の改善を目的とした。実験は下記の如く行なった。カーボン材料は、有機金属がその表面で分解をおこすようにあらかじめ【K_2】【Cr_2】【O_7】酸化,Sn【Cl_2】,Pd【Cl_2】による置換を行ない、活性化処理をほどこす。この素材をトリイソブチルアルミニウム-ジフェニルメタン溶液に浸漬し、加熱する。有機アルミニウムは220°C前後で激しく分解し、10分前後でカーボン表面への金属の析出状態は、電子顕微鏡,回折X線,EPMA等により確認した。本法では、従来のベーパーディポジション,スキャッタリング法のような気相法に比し、短時間に多量に金属を被覆でき、また繊維内部まで均一に浸入コーティンさせる長所がある。カーボン材料に対する金属被覆の際心配されるカーバイトの生成は本反応条件下では認められず、カーボンファイバーの強度劣化も認められなかった。このように処理したカーボンパウダーを単独またはアルミ粉とともに焼結させることにより、強固な複合材料を作ることができた。有機アルミニウムアルコキシドを用いて、同様な反応でアルミナ形成も試みたが、アルミナの形成は認められたが被覆としては不充分であった。Fe【(CO)_5】などの他種金属錯体を用いた場合も、Al同様にカーボン材料表面に金属コーティングが行ないうることが判明した。
表情および視線の認知機構に関する実証的研究

本研究では、顔に含まれる情報の中でもとくに表情と視線(顔向き)に焦点をあて、これらの情報の認知処理・情動処理の過程を、表情静止画、表情動画を用いて検討した。手法としては、検出、同定、分類の精度や反応時間、あるいは情動評定といった行動指標の分析を中心に、神経科学的手法も加えて,表情・視線認知過程をコミュニケーションにおける機能という観点から考察した。主な研究成果は以下の通りである.1,視線・顔向き方向に対する自動的な注意定位が、表情の違いによって影響を受けるか否かを検討した。顔向きによる自動的注意定位現象が確認された。さらに驚き、怒り、喜び表情の顔写真を手がかりとして提示する条件での反応時間を中性条件と比較したところ、顔向き手がかりによる注意の自動定位は情動表情による影響を受けることが明らかとなった。2表情画像の初期知覚におよぼす視線方向の影響を検討するために,周辺視野に瞬間呈示される表情静止画の同定精度が顔向きの違いによる影響を受けるか否かを検した。実験の結果、表情画像の正答率は怒り>喜び>中性の順となった。顔が自分の方を向く条件は、怒り表情でとくに精度が高く,他者から向けられた威嚇信号を正確に知覚する認知機構の存在を示唆した。3中性表情から情動表情まで徐々に変化する動画クリップを作成し,変化速度の異なる表情動画から読み取られる情動に関して,表象モーメント知覚課題,自由記述,自然さ評定により検討した.その結果,表情動画の知覚で表象モーメントが生じ,動画クリップの最終画像はより情動強度の強い表情として知覚されること,変化速度の違いにより,読み取られる情動には質的な違いがみられること,表情変化の自然さ評定では,悲しみを除く5情動では提示速度が早いほど自然だと評価されるが悲しみでは遅い提示速度でより自然だと評価され,各情動表情の表象には動的特性も含まれていることが示された.本研究では、顔に含まれる情報の中でもとくに表情と視線(顔向き)に焦点をあて、これらの情報の認知処理・情動処理の過程を、表情静止画、表情動画を用いて検討した。3中性表情から情動表情まで徐々に変化する動画クリップを作成し,変化速度の異なる表情動画から読み取られる情動に関して,表象モーメント知覚課題,自由記述,自然さ評定により検討した.その結果,表情動画の知覚で表象モーメントが生じ,動画クリップの最終画像はより情動強度の強い表情として知覚されること,変化速度の違いにより,読み取られる情動には質的な違いがみられること,表情変化の自然さ評定では,悲しみを除く5情動では提示速度が早いほど自然だと評価されるが悲しみでは遅い提示速度でより自然だと評価され,各情動表情の表象には動的特性も含まれていることが示された.表情および視線(顔向き)方向の初期知覚における相互関係を、線画および表情静止画を用いた認知実験によって明らかにすることを目的に研究を行った。実験パラダイムとしては、見本照合課題、視線・顔向きプライミング課題を用いた。(1)見本照合課題:周辺視野に瞬間呈示される表情静止画の同定精度が顔向きの違いによる影響を受けるか否かを検した。とくに顔が自分の方を向く・向かないという他者との関係性の相違が、表情の知覚精度に影響するかどうかを調べた。課題は、左右いずれかの視野に顔写真を100ms提示し、短時間の後に提示される反応パネル(9枚の顔写真から成る)から、合致する顔を選択する、というものだった。実験の結果、表情の主効果が有意となり、正答率は怒り>喜び>中性の順となった。顔が自分の方を向く条件は、怒り表情でとくに精度が高いかった。しかし、喜び、中性ではこうした差異はみられなかった。この結果は、他者から向けられた威嚇信号を正確に知覚する認知機構の存在を示唆する。(2)視線・顔向き方向に対する自動的な注意定位が、表情の違いによって影響を受けるか否かを検討した。用いた課題はFriesen and Kingston(1998)の手がかり課題であった。ターゲット(○印)提示の100ms前に、画面中央に顔写真を提示した。顔向きがターゲットの位置と一致する条件と不一致の条件で、ターゲットの位置弁別反応時間を比較したところ、一致条件での反応時間が有意に速く、顔向きによる自動的注意定位現象が確認された。

さらに驚き、怒り、喜び表情の顔写真を手がかりとして提示する条件での反応時間を中性条件と比較したところ、驚き、怒りで交互作用がみられ、顔向き手がかりによる注意の自動定位は情動表情による影響を受け、驚き表情では一致条件で反応が有意に速くなり、怒り条件では不一致条件で反応が有意に遅くなることが明らかとなった。本年度は、モーフィングによって作成した表情動画を用いて、動く表情、変化する表情の認知および表情に対して生じる応答的(模倣的)表情表出に関して検討した。(1)変化速度の異なる表情動画に対する自然さ評定Ekman and Friesenの表情画像を用いて、中性表情から情動表情まで徐々に変化する51枚のモーフィング画像を連続提示することにより動画クリップを作成した。提示速度5,10,20,40ms/frameの4種であった。被験者は各動画の知覚後に、特定の情動を表す表情として「まったく自然でない」から「非常に自然である」の7段階で評定した。その結果、悲しみを除く5情動では提示速度が早いほど自然だと評価されたが悲しみでは遅い提示速度でも自然だと評価されることが分かった。各情動を表す表情の表象に時間成分が含まれていることが示唆された。(2)静止画および動画で提示される表情知覚時の無意図的表情表出に関する検討静止画および動画で提示される、幸福と怒りの表情を注視しているときの、知覚者の無意図的な表情表出の特徴を検討した。幸福および怒りの情動を明瞭に表している日本人男女の各4名の顔写真を用いて、モーフィングにより、中性表情から情動表情まで変化する表情動画を作成した。表情の静止画および動画を注視している被験者の表情をプロンプターを使用して撮影した。被験者の表情変化をFACSのアクションユニットAU4(眉を寄せる)とAU12(口角を上げる)に着目して生起頻度を分析した。その結果、全体の表出反応の生起頻度はAU4で数%、AU12で約10%であった。幸福・動画の知覚時には、怒り・動画、怒り・静止画や幸福・静止画よりも、AU12の動きが頻繁に生じた。怒り表情では幸福表情に対してよりも、また怒り・動画では怒り・静止画に対してよりも、AU4が動く頻度が高かった。表情動画の知覚時に、視認可能な応答的表情表出がみられることが確認された。本年度は、視線方向が表情認知におよぼす影響に関する検討、および未知顔の再認記憶におよぼす表情の影響に関する検討を行った。1視線方向が表情認知におよぼす影響:他者情動・自己情動判断課題による検討表情から読みとられる他者情動および他者の表情によって喚起される自己の情動が、視線向きによりどのような影響を受けるのかを情動評定課題により検討した。被験者は大学生・院生36名で、刺激は日本人男子3名がカメラに向かって0度、15度、30度の位置に視線を向け、基本6情動および中性表情を表出した写真を用いた。被験者は、刺激人物がどのような情動状態であるかを推測して評定する課題(他者情動)と刺激人物の表情を見たときの自己の情動を評定する課題を行った。その結果、視線向きの違いは表情が伝える情動および自己情動に影響を及ぼすことが分かった。直視視線と回避視線が他者、自己情動評定におよぼす影響は一様ではなく、表情カテゴリーによって多様であった。2未知顔の再認記憶におよぼす表情の影響
知られざるジャンボファージの世界：農業へのインパクト

青枯病菌ジャンボファージ4種(RSL2RSL5)についてゲノム解読、粒子プロテオミクス、遺伝子系統解析、感染特性解析、トマトを用いた感染予防効果実験を行なった。ファージ界において、RSL2・RSF1とRSL3・RSL4のクラスターはともに緑膿菌ファージphiKZと同一クレードを形成することがわかった。RSL1(RSL5)は最大のファージGに近く、まったく独立した位置づけとなった。4種のファージに共通した特徴は長い感染サイクル(4-6h)であり、宿主菌集団と持続的共存することで病原菌のバイオコントロールにおいて有利となる。実際植物実験で、ファージ処理は何れも長期にわたり高い予防効果を発揮した。当初の計画に従い、4種のジャンボファージ(RSL2, RSL3, RSL4, RSL5)について初年度8項目の解析を行なった。次世代シークエンサーにより全ゲノムが確定できたRSL2, RSL3については、遺伝子アノテーション後、プロテオミクス、Cryo-EM、One-step増殖解析、感染予防防除試験等において期待通りの成果を得た。次年度以降の追加項目(9)DNAP配列による系統解析、(10)MCP配列による系統解析についても実行し、これらファージが緑膿菌ファージphiKZと系統的に近いことが判明した。極めて重要な発見として2種類のマルチサブユニット型RNAポリメラーゼ(RNAP)をコードし、内1種がファージ粒子に組み込まれることが分かった。感染後宿主内で初期遺伝子発現に働く可能性がある。この目的でRT-PCRを用いた初期遺伝子解析を行なう必要がある。DNAマイクロアレイはファージ感染系では問題が多いことが判明した。これらデータを論文にまとめ投稿し掲載可となった(Virology, 2016)。一方、次世代シークエンサーで同時解読したRSL4, RSL5では全く塩基配列データが得られなかった。これらファージは制限酵素切断にも耐性を示し,ゲノム塩基の特殊修飾が予想された。一部PCRクローニング法で解読した配列がRSL1と部分類似性を示し、極めて興味深い。異なるシステムでのゲノム解読を行なう。これらファージは優れた感染特性を示し、トマトの防除効果も非常に安定している。塩基の特殊修飾による耐性菌の出現抑制の効果が大きいと予想される。塩基修飾構造を是非解析したい。他のジャンボファージとの系統比較において,新規発見したカンキツかいよう病菌ファージXacN1との関係が興味深い。4種のファージ(RSL2,RSL3, RSL4,RSL5)について計画8項目中DNAマイクロアレイ実験以外を実行し成果を得た。全ゲノムが確定したRSL2, RSL3については次年度計画2項目(9)DNAP配列による系統解析、(10)MCP配列による系統解析を追加実行し、論文作成、掲載可となった(Virology, 2016)。RSL4, RSL5についてはDNA塩基の特殊修飾のため,次世代シークエンサーでデータが得られなかった。部分クローニング法で一部解析中である。DNAマイクロアレイ法はファージ感染系で必ずしも有効でないことが判明し、RT-PCR法への転換を検討している。当初の計画に従い、4種のファージについて各々の特徴づけを進め、系統学的相互関係解明に大きな進展があった。(1)ゲノム解読については、すでにRSL2(AP014693)とRSL3( AP017925)において完了した。RSL4とRSL5のゲノムは特殊塩基修飾のため、ロシュ、イルミナ、PacBioのいずれの次世代シークエンシングシステムにおいてもまったく解読できなかった。そこで、RT-PCR解析も兼ねて、ファージ感染菌体(MAFF730138株)から感染後10min, 30min, 90minの総RNAを抽出し、ランダムプライマーを用いて逆転写後イルミナシークエンサー解析を行った。その結果、50kb, 21kb, 17kb, 10kb, 10kbの5個のcontig(計117kb)が得られた。この配列を用いてTks Gflex DNAPで増幅を行い、修飾の外れたゲノムDNA取得が可能となった。(2)プロテオミクス:RSL2とRSL3については粒子プロテオミクスを完了した(2報論文作成)。(3)感染特性(単ステップ増殖解析):4種のファージに共通した特徴は長い感染サイクル(4-6h)と比較的小さいバーストサイズ(30-60pfu/cell)である。このサイクルは宿主菌集団とファージの持続的共存を意味し、病原菌のバイオコントロールにおいては有利な特性となる。(4)トマトを用いた青枯病菌防除効果:トマト苗を用いた感染実験において、ファージ処理は何れも長期にわたり高い予防効果を発揮した。特にRSL4とRSL5の効果は安定していた。(5)系統解析:ゲノム配列情報からデータベース登録60種の大型ファージについて系統解析を行った。RSL2とRSL3は緑膿菌ファージphiKZと同一クレードを形成した。RSL1はまったく独立した位置づけとなった。4種のファージのうち2種(RSL2,RSL3)についてはほぼ解析を終了し、系統学的位置づけも緑膿菌ファージphiKZと同一クレードと確定した。塩基の高度な修飾により残り2種(RSL4,RSL5)についてはすべての次世代シークエンサーが無効であったが、感染菌からのRNA抽出と逆転写法によって部分的解読に成功した。

さらにTks Gflex DNAPが有効であることを見出したので、今後一気にゲノム解読、プロテオミクスが進展できる。バイオコントロール効果については期待通り、いずれのジャンボファージも高い有効性を示した。特にRSL4とRSL5の持続性が高く実用化が期待できる。持続性の理由として以下の2点があげられる:(1)ゲノム修飾による耐性菌の出現頻度が低いこと、(2)耐性菌が出現しても、多くの場合細胞表層リポ多糖質の変化を伴い、これにより病原性を消失すること。当初の計画に従い、4種のファージについて各々の特徴づけを進め、系統学的相互関係がほぼ明らかになった。(1)ゲノム解読については、RSL2(AP014693),RSL3( AP017925), RSL4(AP017924)を完了し、RSL5について、ランダムプライマーを用いて逆転写後イルミナシークエンサー解析を行った。117kb断片の塩基配列決定により、RSL5がRSL1(AB366653)に非常に近いことが判明した(配列相同性>95%)。ゲノム修飾に起因し最終解読は困難であるが実際のサイズは250kbp前後と予想される。PFGEによる約400kbpもの巨大ゲノムサイズは、未知のゲノム修飾に起因すると思われる。(2)プロテオミクス:RSL2、RSL3、RSL4については粒子プロテオミクスを完了し、データベース登録をした(2報論文発表)。(3)感染特性:4種のファージに共通した特徴は長い感染サイクル(4-6h)と比較的小さいバーストサイズ(30-60pfu/cell)である。このサイクルは宿主菌集団とファージの持続的共存を意味し、病原菌のバイオコントロールにおいては有利な特性となる。(4)トマトを用いた青枯病菌防除効果:ファージ処理は何れも長期にわたり高い予防効果を発揮した。特にRSL4とRSL5の効果は安定していた。(5)系統解析: RSL2とRSF1のクラスターはRSL3とRSL4のクラスターとともに緑膿菌ファージphiKZと同一クレードを形成した。RSL1(RSL5)は最大のゲノムを有するファージGに近く、まったく独立した位置づけとなった。さらにXanthomonasファージXacN1(385kbp)のゲノム解読を行い、最新のデータベースを用いた系統解析を行なった。その結果、新たな350kbp以上のゲノムを有する超大型ファージの系統が明らかとなった。青枯病菌ジャンボファージ4種(RSL2RSL5)についてゲノム解読、粒子プロテオミクス、遺伝子系統解析、感染特性解析、トマトを用いた感染予防効果実験を行なった。ファージ界において、RSL2・RSF1とRSL3・RSL4のクラスターはともに緑膿菌ファージphiKZと同一クレードを形成することがわかった。RSL1(RSL5)は最大のファージGに近く、まったく独立した位置づけとなった。4種のファージに共通した特徴は長い感染サイクル(4-6h)であり、宿主菌集団と持続的共存することで病原菌のバイオコントロールにおいて有利となる。実際植物実験で、ファージ処理は何れも長期にわたり高い予防効果を発揮した。
朝鮮戦争と戦後日本の政治経済-55年体制の形成-

本年度はまず、前年度に引き続き史料の収集に努めた。山口県田布施町立郷土館(岸信介文書)、法政大学大原社会問題研究所(農民組合関係資料)、国立国会図書館憲政資料室(有馬頼寧文書ほか)などの機関を訪れ、多数の資料を収集した。同時に、活字化された史料および研究文献の収集も進め、全体として、基礎的な史料についてはほぼ収集することができた。その上で、著書・論文の執筆の執筆を行い、(1)著書『経済復興と戦後政治』(東京大学出版会、1998年)、(2)論文「戦前無産運動の再検討(上・下)」(『UP』1999年5・6月掲載予定)を公表した。(1)は、1997年2月に博士号を授与された論文を基礎とするものであるが、本研究で得られた知見を多く盛り込んでいる。とりわけ、戦後日本の政治経済に対して朝鮮戦争が与えたインパクトを体系的に分析したことがあげられるであろう。(2)は、戦前以来の農民組合運動指導者で1955年から衆議院副議長をつとめた杉山元治郎を手がかりに、無産運動を分析したものである。特に、1950年代前半に農業セクターにおける杉山と有馬頼寧・石黒忠篤の人的関係が政治的に切断されたことが、55年体制成立の前提になったことを解明した。さらに現在、朝鮮戦争の休戦という情勢の下、自由党・改進党・右派社会党・左派社会党・経済団体・労働組合・官僚といった諸政治アクターが様々な戦後構想を提案し、そのなかで55年体制が形成される過程を分析した論文を執筆している。本年度は、史料の収集に重点をおいて、本研究を進めた。第一に、各文書所蔵機関の史料を閲覧・収集した。信州大学経済学部、法政大学大原社会問題研究所、国立国会図書館憲政資料室、日本労働研究機構、日本生活協同組合連合会、総評会館資料室、大阪社会運動協会、東京大学各部局図書館などにおいて、多数の史料を収集することができた。第二に、関係者にインタビューを行い、資料を収集した。故清水慎三、竹内猛、広沢賢一、三戸信人の各氏を対象としたが、さらに来年度は範囲を広げる予定である。第三に、活字化された史料および研究文献の収集にも努めた。全体として、基礎的な史料については、ほぼ収集することができたと思われる。それに比べて、収集した史料の分析は不十分であり、成果の公刊には至らず、来年度の課題として残った。しかし、それでも、基本的な骨組みの構築に関しては展望を見出すことができた。特に、朝鮮戦争の休戦という情勢の下、自由党、民主党(改進党)、右派社会党、左派社会党、経済団体、労働組合、官僚といった諸政治アクターの関係が様々に展開していく過程で、55年体制が形成されたという着想が資料的に裏付けられるという見通しを得ることができたことは、大きな成果であり、私的な勉強会ではあるが報告を行った。さらに、上記の史料収集作業は、占領期の日本政治に関する筆者の研究成果の公刊(予定)にあたっても活用することができた。占領期の分析は本研究の前提をなすものであり、広い意味で本研究の成果ということができる。
次世代ＬＳＩの実現へ向けた高性能ゲルマニウム・スズ・トランジスタの創製

ゲルマニウム・スズ(GeSn)という材料は他のIV族半導体に比べ非常に高いキャリア移動度と、直接遷移型バンド構造を示すという非常に興味深い特性を有しており、次世代エレクトロニクスや光通信デバイスとして有望視されている。本提案では、GeSn材料技術と、次世代電子デバイス技術を重畳した高性能トランジスタを実現することを目標に据えている。しかし、GeSnの熱的な不安定性はかねてより指摘されており、デバイスプロセス中の熱処理等においてGeSn中のSn析出が発生しやすく、デバイス特性を悪化させる主要因となる。また次世代構造デバイスとして注目されているトンネル電界効果トランジスタ(TFET)のプロセスを確立するため、急峻なソース-チャネル間のジャンクション形成技術の研究を開始した。基板中へ低加速なBF2+イオン注入を行った後、Niを堆積、熱処理することでNiとGeの反応を誘起し、ドーパントの再分布現象(雪掻き効果)を引き起こした。その結果、従来のイオン注入法では不可能であった非常に急峻なジャンクション形成を実現し、試作したGe-TFETの特性も大幅に向上することを確認した。GeSn-TFET実現へ向けた大きな弾みとなる結果である。本結果は応用物理学会春季大会で発表したとともに、論文投稿へ向けて準備をしている。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
超薄膜超微細構造デバイスに関する研究

1.超伝導超薄膜微細構造デバイス東京工業大学の小田とケンブリッジ大学のム-アは共同で超伝導デバイスの研究を行った.(1)原子層制御MOCVD法による超伝導超薄膜結晶成長と超伝導特性評価βジケトン金属錯体原料をコンピュータの指令によりパルス状にプログラム供給する原子層制御MOCDV法を用いてYBCO超薄膜を作製した。原子間力顕微鏡の観察により、YBCO薄膜の表面は原子レベルで平坦なテラス長が、STO基板で330nm、NGO基板で660nmと大きく、世界最高水準の超平滑表面の薄膜であることが分かった。膜厚が12nmという超薄膜も高い臨界電流を得ることができた。(2)電子ビーム照射によるジョセフソン接合の作製と特性評価収束電子ビーム照射により作製したYBCO薄膜ジョセフソン接合の臨界電流の磁場依存性の測定から、接合が均一にできていることが分かった。400Kにおけるアニールにより接合の劣化は改善できることが分かった。収束イオンビームを組合せて微細加工を行った。さらに、走査プローブ顕微鏡による接合作製についても検討した。2.シリコン超薄膜超微細構造デバイス東京工業大学の松村と杉浦は、原子層エピタキシ-法によりシリコン、ゲルマニウム、および絶縁物の超薄膜結晶成長を行った。ケンブリッジ大学のミルンは、ダイアモンド超薄膜の研究を行った。松村とミルンはシリコン薄膜トランジスタを研究した。小田は、シリコン量子細線、量子箱を作製し物性評価を行った。ム-アは電子ビーム微細加工により、シリコンマイクロメカニカルデバイスを作製した。(1)シリコン、ゲルマニウムの原子層エピタキシ-ガス閉じ込め法により原料圧力を高くしてパルス供給を行い、シリコンおよびゲルマニウム超薄膜結晶成長を行い、1サイクル当り1分子層という理想的な原子層エピタキシ-条件を確立した。(2)シリコントレンチ酸化膜量子細線の作製と特性評価スーパーコンピュータを用いて、シリコン1次元量子構造の電子状態を数値計算した。電子ビーム露光技術とECR反応性イオンエッチングによりデバイスを試作し、極低温における容量電圧特性の測定により量子効果を実験的に検証した。(3)時間変調プラズマプロセスによるシリコン量子箱の作製と物性評価シランガスと水素ガスをプラズマセル中で分解して、直径10nm以下のシリコン超微粒子を作製した。周囲を酸化処理することにより室温で可視光の発光を観察した。また、原子間力顕微鏡の微細探針を利用して、1個のシリコン量子箱の電気特性を測定し、室温で単一電子トンネル現象を観測した。(4)シリコン薄膜トランジスタアモルファスおよび多結晶シリコンを用いた高性能薄膜トランジスタの研究を行い、信頼性の改善、高集積回路への応用、神経網回路への応用を検討した。さらに、プラズマアーク法を用いて、4配位ダイアモンド薄膜の堆積を行いp型n型の不純物ド-ピングに成功した。(5)超高分解能電子ビーム露光によるシリコンマイクロメカニカルデバイス電子ビーム露光と収束イオンビーム技術を組合せてシリコン微細加工を行い、微細トンネル効果デバイスを作製した。

また、原子間力顕微鏡の微細探針を利用して、1個のシリコン量子箱の電気特性を測定し、室温で単一電子トンネル現象を観測した。(4)シリコン薄膜トランジスタアモルファスおよび多結晶シリコンを用いた高性能薄膜トランジスタの研究を行い、信頼性の改善、高集積回路への応用、神経網回路への応用を検討した。さらに、プラズマアーク法を用いて、4配位ダイアモンド薄膜の堆積を行いp型n型の不純物ド-ピングに成功した。(5)超高分解能電子ビーム露光によるシリコンマイクロメカニカルデバイス電子ビーム露光と収束イオンビーム技術を組合せてシリコン微細加工を行い、微細トンネル効果デバイスを作製した。1.トレンチ酸化膜シリコン量子細線構造のシミュレーションと容量測定スーパーコンピュータを用いて、シリコン1次元量子構造の電子状態を数値計算した。電子ビーム露光技術とECR反応性イオンエッチングによりデバイスを作製し、低温における容量電圧特性の測定により量子効果を実験的に検証した。2.電子ビーム照射による高温超伝導ジョセフソン接合の作製と特性評価収束電子ビーム照射により作製したYBaCuO薄膜ジョセフソン接合の臨界電流の磁場依存性の測定から、接合は均一に作製できていることが明らかになった。400Kにおけるアニールにより接合の劣化特性を改善できることを明らかにした。3.原子層エピタキシ-による超薄膜成長有機金属原料を用いて、Si、Ge、SiCおよびYBaCuO薄膜の原子層エピタキシ-を行い、原子層レベルで制御された超薄膜の作製に成功した。さらに、新原料TICSを用いて、SiO_2膜の低温原子層堆積に成功した。真空アーク放電による4配位アモルファスダイアモンドの堆積を行った。4.プラズマプロセスによるナノ結晶S量子ドット構造の作製と評価シランガスを原料としてプラズマセルを用いてナノ結晶Siを作製し、原子間力顕微鏡、透過型電子顕微鏡により構造評価を行った。粒径46nmのナノ結晶Siを作製できた。基板上の微小段差に選択的に核形成をさせることができた。酸化処理により、室温で可視光の発光を観測した。
Wntシグナル関連分子の単離および発生・発癌における機能解析

我々が独自に見いだした新規frizzled結合分子、fzip-1、は、培養細胞内ではゴルジ体に存在し、またfrizzledとの共発現などの一連の実験から、ゴルジ体からの物質輸送に関与している可能性が示唆された。そこで生体内でのfzip-1の機能を解析するため、fzip-1ノックアウトマウスを作成・解析した結果、fzip-1欠損マウスの雄が不妊であることが明らかとなった。電子顕微鏡による詳細な解析により、fzip-1欠損マウスでは、ゴルジ体から先体への物質輸送阻害が原因であると思われる先体の形成不全が観察された。このことは、fzip-1がfrizzledの輸送に係わるのみでなく、他の分子の輸送にも関与していることを示している。一方、frizzledの細胞膜における局在は、frizzledが細胞極性を制御する上で重要であると考えられることから、fzip-1欠損細胞におけるfrizzledの細胞内局在に興味が持たれる。一方、frizzledのさらなる機能解析のために、他のファミリーメンバーに結合する分子の同定を行った。その結果、新たに2つの分子を同定し、fzip-2およびfzip-3とした。fzip-2は、frizzled4、7に結合し、fzip-3はfrizzled3、7に結合した。fzip-2は複数のPDZ domainを有しており、HAタグを導入したfzip-2の細胞内への導入の結果、主に細胞膜に局在することが明らかとなった。またfzip-3はcoiled-coil motifと特徴的な24アミノ酸からなる7つの繰り返し配列を有し、細胞質に局在していた。これらの結果は、我々が同定した3つのfrizzled結合分子が、それぞれ異なった機能を担っていることを示しており、その解析に興味が持たれる。
正常及び加齢・認知症におけるω-3系不飽和脂肪酸の生体内分子イメージングの検討

成年相当ラット及び必須脂肪酸であるω-3系脂肪酸欠乏ラットにおけるdocosahexaenoic acid (DHA)の生体内分布を検討した。8週齢Winsterラット及びω-3系脂肪酸非含有の特殊食にて飼育した8週齢Winsterラットに対し、放射性同位元素C-14標識DHA(1-[14C]-DHA)を投与し、その生体内分布を検討した。ω-3系脂肪酸欠乏群は、対照群と比較して肝への取り込みはやや増加した一方、脳への取り込みはわずかに遅延することが判明した。25年度における最初の検討課題として、成年相当ラットにおけるDHAの血中半減期の測定を行った。14C-DHAを使用した有効半減期から推定される生物学的半減期は120日以上と推定された。また、全身の生態分布を詳細に検討したところ、経静脈投与された14C-DHAはほぼ全量(95%以上)が肝に取り込まれ、脳への以降は極めて低いことが判明した。すなわち、当初考えていた14C-DHAを直接的に用いた脳イメージングは通常の食餌状態のラットにおいては脳内のカウントが極めて低く、非常に困難であると考えられた。これらの結果を加味し、現在、DHAを含む不飽和脂肪酸をカットした特別制限食を長期にわたって実験動物に投与し、体内の不飽和脂肪酸蓄積量を低下させたラットモデルを作成中であり、この実験モデルを用いてのイメージングの可能性について模索中である。また、当初平成26年度中に当大学アイソトープ実験施設に導入予定であった動物用ポジトロン断層撮影装置、単光子断層撮影の納入及び整備は、アイソトープ施設の耐震補強工事等により大幅に遅延することとなっており、現在近隣の類似装置の導入施設(先端医学薬学研究センター)における研究の継続を検討している。25年度における最初の研究課題として、成年相当ラットにおけるDocosahexaenoic acid(DHA)の血中半減期の測定を行った。AIN-93G純化食を投与下の8週齢WinstarラットにC-14標識1-[14C]-DHAを1回経口投与し、1時間後、3時間後、6時間後、24時間後、48時間後、72時間後に血中カウントを測定した。その結果、血中濃度は1時間後の56.77±4.58%(各時間においてn=5)をピークに漸減し、有効半減期(≒生物学的半減期)は18.03[hr]であった。さらに、各時間において屠殺し、脳(小脳を含む全脳)、肝におけるカウントを測定した。その結果、脳の最大取り込み率は0.029±0.004%、肝の最大取り込み率は3.80±0.24%であった。脳における半減期は139.7[hr]と非常に遅かった。26年度においてはAIN-93G純化食を改良し、ω-3系脂肪酸を除去した特殊飼料を用い、同様の検討を行った。その結果、血中カウント、脳(全脳)カウント、肝カウントはいずれもコントロール群(通常飼料)と比較して有意に上昇した。本年度においては、同様の処置を行った特殊飼料群と通常飼料群においてオートラジオグラフィを行い、その脳における分布の比較を施行し、C-11標識1-[11C]-DHAを用いたPositron Emision Tomography(PET)によりin vivoイメージングを施行する予定であったが、当大学アイソトープ実験施設の耐震改修工事に加え、代替で実験を行っていた先端医薬薬学研究センター(石川県羽咋市)の実験施設の閉院が決定されたため、当初の目的を達成することが不可能となった。分子イメージング概要に示した如く、当初考えられていた生体内薬物動態とは異なる動態でのイメージングを検討する必要が生じたため。概要に示した如く、実験動物モデルの再検討を行っている。また、施設についても近隣施設においての継続研究のための手続きを遂行中である。概要に示した如く、基礎的研究の推進に難渋しており、当初予定より実験計画が遅延しているため。実験計画の進行に伴い、当初予定通りの使用となると考えられる。すなわち、食餌制限下における生体内イメージング用C-11標識DHA作成のための使用が中心となる。
不斉〔3+2〕付加環化反応の開発

本研究では,反応試剤同士の軌道の相互作用等により高度の反応制御が期待される熱的な周辺付加環化反応に注目し,炭素原子のみよりなる1,3-双極子分子であるトリメチレンメタン(TMM)と電子不足オレフィン類の不斉〔3+2〕付加環化反応による光学活性な五員環化合物の合成法の開発について検討を行なった.特に,酸素官能基を持つメチレンシクロプロパンより熱的に生成する分極したTMM活性種に注目し,これとキラルなアルコールやアミンを不斉補助基として持つα,β-不飽和エステルやアミドに対するジアステレオ面選択的なTMMの付加反応による不斉五員環合成について検討した.その結果,単純な熱反応では選択性が発現しなかったのに対し,適当なルイス酸を反応系に添加することで,ジアステレオ選択性が格段に向上することを明らかにした.特に,この反応においては,高反応活性種であるTMMとルイス酸との反応が懸念されたしかし,ルイス酸を種々スクリーニングした結果,ランタノイド系のルイス酸を用いることでこの問題が克服できることがわかった.すなわち,チタンや亜鉛などの通常よく用いられるルイス酸はTMMと反応してしまったのに対し,Yb(OTf)_3等のランタノイド系ルイス酸ではTMMとルイス酸との反応が押さえられると共に反応のジアステレオ選択性も格段と向上することを明らかにした.また,不斉補助基についても種々検討したところ,ロイシン由来のアミノアルコールを持つオキサゾリジノンが最もよい結果を与えることを明らかにした.本研究では,反応試剤同士の軌道の相互作用等により高度の反応制御が期待される熱的な周辺付加環化反応に注目し,炭素原子のみよりなる1,3-双極子分子であるトリメチレンメタン(TMM)と電子不足オレフィン類の不斉〔3+2〕付加環化反応による光学活性な五員環化合物の合成法の開発について検討を行なった.特に,酸素官能基を持つメチレンシクロプロパンより熱的に生成する分極したTMM活性種に注目し,これとキラルなアルコールやアミンを不斉補助基として持つα,β-不飽和エステルやアミドに対するジアステレオ面選択的なTMMの付加反応による不斉五員環合成について検討した.その結果,単純な熱反応では選択性が発現しなかったのに対し,適当なルイス酸を反応系に添加することで,ジアステレオ選択性が格段に向上することを明らかにした.特に,この反応においては,高反応活性種であるTMMとルイス酸との反応が懸念されたしかし,ルイス酸を種々スクリーニングした結果,ランタノイド系のルイス酸を用いることでこの問題が克服できることがわかった.すなわち,チタンや亜鉛などの通常よく用いられるルイス酸はTMMと反応してしまったのに対し,Yb(OTf)_3等のランタノイド系ルイス酸ではTMMとルイス酸との反応が押さえられると共に反応のジアステレオ選択性も格段と向上することを明らかにした.また,不斉補助基についても種々検討したところ,ロイシン由来のアミノアルコールを持つオキサゾリジノンが最もよい結果を与えることを明らかにした.
実行トレース共有リポジトリを用いたソフトウェア変更の影響レビュー技術の研究

本年度は、実行トレースをリポジトリに蓄積する環境を実現するために、実行トレース収集の枠組みの構築と、リポジトリに蓄積された情報を効果的に開発者に提供する方法の研究に取り組んだ。実行トレース収集の枠組みとして、まず、Javaプログラムを対象として、あらかじめ設定されたデータ記録量上限の範囲で実行トレースを収集する技術の試作を行った。プログラムの中で何度も繰り返し実行される処理は1回あたりの重要度が相対的に低いとみなし、その処理に関するデータを優先的に破棄するようにすると、実行トレースのデータ量を抑えながらも既存の解析技術の正確さを高く保つことができることを確認した。また、プログラムの実行中に、トレース情報を直接保存するのではなく、特定の性質を持つか、持たないかだけを判定し保存するのであれば、実用的な速度、データ量を達成できることを示した。また、上記技術の研究を進めていくにつれて、実行環境がプログラムに与える影響も非常に大きく、プログラムや実行環境を含めた全体がどのような部品から構成されているのかを適切に管理する必要があることが明らかになった。この実行環境の管理という課題に対しては、ソフトウェアを作る際に実行されたコンパイラ等のソフトウェア自体の実行を解析し、ソフトウェアを構成するファイル情報を取り出し、ブロックチェーン上に記録する方法を試作した。リポジトリに蓄積された情報を効果的に開発者に提供する方法に関しては、プログラムの編集履歴として蓄積された対するデータを題材として、頻出するプログラム修正のマイニングを実行し、その結果だけをチャットボットなどを通じて開発者に対話的に提示する技術を開発した。開発者が実行トレースを共有できるようにするという研究課題に対して、データ量を制限しても有用な実行トレースが存在することを示せた点で、目標達成に向けた有望な結果が得られている。ソフトウェアの構成部品の記録は、元々は想定していなかった課題であるが、産業界で課題となっているオープンソースソフトウェアの効果的な活用に有用な技術として今後の発展が期待できる。リポジトリに蓄積された情報の提示については、実行トレースの活用方法までには踏み込んでいないが、研究グループとして開発に必要な技術を身に着けた段階となっている。実行トレースの収集に関しては、適切なサンプリング戦略があれば、実行トレースのデータ量を減らした状態でも有用な情報を保存できることを示した状況であり、今後、価値の高い実行トレースを収集可能とするような戦略の探求が課題となる。研究目的となるバグ予防への活用という観点で、企業のコードレビュー担当者などとの意見交換を行っていく予定である。また、ソフトウェアの実行を監視するための要素技術としては、ソフトウェア工学だけでなく、プログラミング言語やオペレーティングシステムに関する先端的な技術も活用する必要があると考えられることから、ソフトウェア工学にとどまらず、これらの分野の研究者との議論を通じて、研究を遂行する予定である。
生体電子移動の局所環境による制御とシステム最適化の分子機構-人工化を目指して-

生体エネルギー変換の主役である電子移動反応は、極めて効率よく行われていると同時に高度に発達した自己調節機能を有している。本研究では、1)生体エネルギー変換電子伝達系が有するこの優れた特性が個々の複合体で発現される機構と、2)システム全体としての最適化の機構を解明するとともに、3)それを人工化する上での諸問題を検討し、さらにその合成、構築を試みることを目標としている。本年度は、研究代表者を中心として各班員間で協議を行い、各班員の担当し得る範囲を相互に認識した上で実質的な協力体制を組み、1)、2)のテーマに焦点を合わせた研究を行った。1.分子内及び単一複合体内での電子移動最適化機構の解明電子移動速度を決定する最も直接的な因子である酸化還元対のエネルギーギャップと相対空間配置について、遺伝子操作や再構成法などのそれらを一部改変する手法、有機合成化学的手法、および高分子、超分子構造体、LB膜などの分子の配向性制御技術を用いて検討し、これらの因子の最適化の基本原理を追求した。2.複合体間及び、複合体と外界間の電子授受最適化機構の解明分子あるいは分子集合体内で起こる電荷分離を有効に外界へ取り出す方法の開発を目指す研究を、生体系で行われている機構を解明し、それを指針とすることで行った。これらの成果は平成5年12月に開かれた班会議で報告され、班員以外の研究者も交えて3日間に亘って検討された。その結果、それぞれの分担項目について一定の成果が得られていることが確認され、今後はさらに、人工光合成の構築とシステム化を目指したテーマ3にも取り組んでいくことを確認した。なお、班員の研究発表状況は、主たる論文2報づつとし11.に記した。
アミロイドβの毒性オリゴマー特異抗体による超早期のアルツハイマー病診断

アルツハイマー病(AD)の発症において重要な役割を果たしているアミロイドβタンパク質(Aβ)は、凝集により神経細胞毒性を示す。本研究代表者らは、Aβ42が中央部分で折れ曲がることにより毒性オリゴマーを形成するという「毒性配座理論」を提唱している。本研究ではAβ42の中央部分のターン構造を安定化させるべく、様々な位置で分子内ジスルフィド(S-S)架橋する。最適化した毒性配座モデルを2あるいは3価性リンカーで結合させ、これらに対するモノクローナル抗体を作製し、得られた抗体をシモア装置(1分子ELISA技術を用いた新規イムノアッセイプラットフォーム)に適用することにより超早期AD診断を目指す。研究代表者の先駆的な研究により明らかになった、アルツハイマー病(AD)発症の原因となるアミロイドβタンパク質(Aβ)の毒性オリゴマーの検出を可能とする、特異性の高いモノクローナル抗体の作成とその作用機序の解明を行い、さらに高感度免疫アッセイ法の導入などにより、新規なADの早期診断薬や治療薬の開発を目指す独創的な研究である。アルツハイマー病の診断、治療において、Aβのオリゴマー検出とその除去法の開発は,世界的に注目されている重要な課題である。本研究において、毒性の高い42残基のAβ42が中央部分で折れ曲がることで毒性オリゴマーを形成するという「毒性配座理論」の提唱とその毒性オリゴマーを認識する機能性抗体の開発と応用は、学術的意義とその波及効果が極めて高く、社会的インパクトの高い成果が期待される。
高エネルギー宇宙線観測による近傍加速源・暗黒物質の探索

本研究の目的は、国際宇宙ステーション(ISS)にて宇宙線加速源の直接観測や暗黒物質の正体解明を目指す、高エネルギー宇宙線検出器CALET(CALorimetric Electron Telescope)の性能評価を行ない、高精度長期観測の実現に向けて装置運用およびデータ解析の手法を開発することである。最終年度である平成26年度には、主にシミュレーションデータ解析による、軌道上装置較正手法の開発を行なった。宇宙空間における長期観測では、環境変化や経年による出力値の変動を補正するため、定期的な装置較正が必要とされる。この手法確立と精度検証のため、まずシミュレーションにより、較正に使用する宇宙線陽子・ヘリウムの軌道上フラックスを再現し、CALET検出器との相互作用を計算した。さらに入射粒子の到来方向と相互作用位置を推定するアルゴリズムを開発し、較正に使用可能なイベントの選別を行なった。その結果、検出器を構成する各シンチレータについて、90分(ISS軌道1周期)で1回のキャリブレーションに必要な統計量が取得・選別できることが示された。これらの成果は国内学会(日本物理学会)、国際会議(Committee on Space Research)で発表した他、Advances in Space Researchに論文の形で発表した。また気球実験・加速器実験による装置性能の実証から軌道上装置較正手法の開発、観測予測までの一連の流れを学位論文としてまとめた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、国際宇宙ステーション(ISS)において宇宙線加速源の探索や暗黒物質の正体解明を目指す、高エネルギー宇宙線検出器CALET(CALorimetric Electron Telescope)の性能評価と初期解析を行うことである。平成24年度はその一環として、9-10月と1-2月の2期にわたってスイスのCERN-SPS加速器施設でビーム照射試験を行ない、CALET熱構造モデルに対して様々なエネルギーの電子、陽子、重粒子ビーム等を照射した。これによって、実際のISS搭載装置とほぼ同等の機能をもつ検出器でエネルギー分解能、角度分解能、電荷分解能等の基礎性能を導出し、シミュレーション計算の妥当性を検証したことは、CALET観測計画において欠かすことのできないステップであり最重要の成果である。またこれらの実験に向け、装置状態をリアルタイムに確認できるイベントビューア、短時間で初期解析の結果を導出できるプログラムを開発したことは、本実験に向けた準備として大きな意義があった。また上記の実験と並行して、ISS軌道上における宇宙線のエネルギースペクトルや到来方向を考慮したシミュレーション計算を行い、検出効率や粒子識別性能等の評価を行なった。これによって実際の観測対象粒子に対する実効的な観測能力を示したことは、加速器実験による検証と並ぶ重要な成果である。これらの結果については、日本物理学会2012年秋季大会、第68回年次大会、及び第13回宇宙科学シンポジウムにて発表した。本研究は、国際宇宙ステーション(ISS)にて宇宙線加速源の直接観測や暗黒物質の正体解明を目指す、高エネルギー宇宙線検出器CALET (CALorimetric Electron Telescope)の性能評価を行うものである。平成25年度はその一環として、主にシミュレーションデータ解析による、軌道上装置較正手法の開発を行なった。この手法確立と精度検証のため、まずシミュレーションにより、較正に使用する宇宙線陽子の軌道上フラックスを再現し、CALET検出器との相互作用を計算した。その結果、検出器を構成する各シンチレータについて、90分(ISS軌道1周期)で1回のキャリブレーションに必要な統計量が選別・取得できることが確認された。この研究成果については、日本物理学会2013年秋期大会、第14回宇宙科学シンポジウム、及び第33回宇宙線国際会議(International Cosmic Ray Conference)にて発表している。また、シミュレーションデータ解析により、原子核に対する解析手法の開発を行なった。CALETで観測する数10GeV-1000TeVの陽子・原子核成分には、宇宙線の加速・伝播機構の解明につながる多数の興味深い事象が予測されている。これに対するCALETの観測性能を検証するため、エネルギー推定、飛跡再構成、粒子識別、スペクトル再構成までの一連の解析手法を構築し、観測予測を示した。これについては、日本物理学会第69回年次大会で発表している。