hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
蛋白質チロシン残基の燐酸化とその細胞生物学的意義

癌遺伝子産物や細胞増殖因子受容体において見いだされた蛋白質チロシン残基燐酸化酵素(チロシンキナーゼ)はほとんどすべての細胞において存在しその種類も50種以上ほど報告されている。我々はこのチロシンキナーゼについて、発癌、細胞増殖・分化、細胞情報伝達など様々な角度から研究し、相互に研究情報を交換しつつ、チロシン残基の燐酸化反応の生理的な意義の全貌について明らかにすることを試みた。非受容体型チロシンキナーゼに関してはpp60^<c-src>を燐酸化するc-src kinase(CSK)の発見及びそのs r c familyにおける作用の解明、さらにはCSK欠損個体の作製に成功し、CSKの神経系発生過程における重要性を明かにした。pp60^<c-yes>、pp59fynの自己燐酸化による活性化機構が分子間反応によることも明かにした。さらに他のsrc familyチロシンキナーゼに関してfynやlynの標的蛋白質について検討した結果、lynの下流にはp75^<HS1>が存在すること、fynの下流にはVavやPLC-γ、MAPキナーゼ等の存在を示唆することが出来た。新しく見いだされた非受容体型チロシンキナーゼであるp72sykは血小板においてpp60^<c-src>の約半量存在し、生理的なリガンドであるスロンビンによって活性化されるがその活性化解除においてはCa^<2+>の存在が必要である。このCa^<2+>の作用は阻害剤の実験からミオシン軽鎖キナーゼが関与している可能性が強い。増殖因子受容体チロシンキナーゼにおいてはインスリンで細胞を刺激するとインスリン受容体キナーゼ依存性にイノシトール燐脂質3キナーゼの85Kサブユニットのチロシン残基が燐酸化さるれこと及びその部位を明かにした。またインスリン受容体キナーゼはIRS(Insulin-receptor substrate-1)を燐酸化しその燐酸化部位をイノシトール燐脂質3キナーゼの85KのSH2領域が認識する可能性を示唆した。さらに上皮成長因子受容体チロシンキナーゼの下流にG蛋白質に関係するGAP(GTPase activating protein)が存在し、この系が細胞の増殖分化において何らかの重要な役割を演じていることを示唆した。チロシンホスファターゼに関して肝蔵において4種類(L1-4)分離同定することが出来た。そのうちL1は2つのSH2領域をもつ全く新しいホスファターゼであることを明かにした。蛋白質チロシン残基の燐酸化の細胞生物学的意義に関して今年度は以下の点について明らかにした。発癌遺伝子産物に関して1)p60cーsrcの負の活性調節部位であるTyrー527を特異的に燐酸化する極めてユニ-クなチロシンキナ-ゼ(cーsrc kinase)のcDNAクロ-ニングに成功した。2)ラット肝形質膜よりp60cーyesの部分精製に成功し自己燐酸化によって活性が著しく上昇することを明らかにした。

3)神経成長円錐、形質転換あるいは癌化細胞の基質接着部などの動的接着部に於けるsrc遺伝子産物の集積を見いだした。4)cーraf蛋白がインスリン受容体、PDGF受容体によって直接チロシン残基が燐酸化されれないことを明らかにした。5)インスリン受容体が新しいタイプのPIキナ-ゼであるPIー3キナ-ゼの85Kサブユニットを燐酸化することを明らかにした。6)インスリン受容体異常症タイプA(山梨)においてインスリン受容体遺伝子のエクソン14の欠失を明かとした。7)ヒト上皮癌由来のA431細胞において、細胞内cAMPは少なくともCキナ-ゼの活性化因子であるジアシルグリセロ-ルの産生を阻害することによってEGF受容体シグナル変換系の出力を抑制することを示した。8)Tリンパ球においてFyn蛋白質がTCRーCD3複合体とまたBリンパ球においては、Lyn蛋白質がmIgMやmIgDと物理的に会合していることを示した。9)ブタ脾臓の細胞質チロシンキナ-ゼの活性制御には酵素活性に影響を与える因子の基質側の修飾も重要であることを明らかにし、生理的基質を検討し細胞質、ミクロゾ-ム、核画分に多数存在することを明かにした。10)ラット肝臓可溶画分より2種類の蛋白質チロシンホスファタ-ゼ、PTPー1,PTPー2を精製した。このうちPTPー1はこれまでに報告のない新しいタイプの蛋白質チロシンホスファタ-ゼであることを明らかにした。蛋白質チロシン残基の燐酸化の細胞生物学的意義に関して今年度は以下の点について明らかにした。発癌遺伝子産物に関して1)p60c-srcの負の活性調節部位(Tyu-527)を特異的に燐酸化するチロシンキナ-ゼ(csk)のcDNAクロ-ニングに成功し、cskがsrc-familyチロシンキナ-ゼ以外の活性制御にもかかわる可能性を示した。2)ラット脳顆粒画分より癌原遺伝子c-yes,c-src,fynの産物であるsrc-familyチロシンキナ-ゼを分離精製した。p59fynは電気泳動的に単一バンドにまで精製した。精製したp59fynにチロシン残基の自己燐酸化がみられた。3)p60srcの基質となるアネキシン2と6の細胞局在について検討を行なった結果、src感染細胞の動的接着部と正常細胞の基質接着部にアネキシン6が局在し、動的接着部のみにアネキシン2が分布することを見いだした。4)TypeCインスリン受容体異常症(千葉)のEBウイルスでトランスフォ-ムしたリンパ球を用い、異常インスリン受容体mRNA及び蛋白質を同定した。5)Site-directed mutagenesisの手法を用いて各種のインスリン受容体mutantを作製してインスリン受容体の構造と機能の関係を明らかにした。6)In vitroにおいてPI-3キナ-ゼ自身またはそれにassociateする蛋白質がインスリン受容体チロシンキナ-ゼにより燐酸化されPI-3キナ-ゼの活性が高まる可能性を示唆した。7)EGF受容体チロシンキナ-ゼの標的蛋白質の1つGTPase activating Protein(GAP)の比活性が細胞増殖の静止期では対数増殖期の場合に比べて約2倍上昇していることを明らかにした。
高度交通情報システムの整備効果の測定のためのシミュレーション手法の開発

本研究の目的は、高度交通情報の提供が移動者の出発時刻選択、交通機関選択、目的地選択、経路選択に及ぼす影響を把握するための調査・分析手法を開発し、高度交通情報システム(ITS)の整備効果を測定するためのシミュレーション手法を開発することである。シミュレーションシステムの構築に先駆けて、2つのタイプの自宅出発時刻選択モデルを構築した。1つは出発時刻を離散化した選択肢ではなく連続変量として扱うDurationモデルと交通機関選択モデルを統合した同時推定モデルである。もう1つは選択肢の効用関数の誤差相関を考慮することによってIIA特性の制約を取り除くことのできるPCLモデルである。続いて情報参照・獲得行動モデルを構築し、複数情報ソースに対するドライバーの反応と心理的要因、時間帯別交通条件、交通情報の精度からなる誘因との間の関連性を明らかにした。そして情報参照・獲得行動を説明することのできる経路選択モデルを提案した。モデルの妥当性は4種類の交通情報が提供されている首都高速道路で収集した実データを用いて検証した。最後にこれらの交通行動モデルを基礎として、信号制御システムと交通情報提供システムの整備効果を同時に評価することができるミクロシミュレーションシステムを開発し、実道路ネットワークにおいてケーススタディを行ってシミュレータの有用性を検討した。本研究の目的は,トリップ前交通情報の提供が移動者の出発時刻選択,交通機関選択,目的地選択,経路選択に及ぼす影響を把握するための調査・分析手法を開発し,高度交通情報システムの整備に伴う交通混雑の変化の予測方法を開発することである.平成8年度は,第1にSP調査プログラムの開発を行った.高度交通情報システムの整備後に提供が考えられる出発時刻情報,交通機関情報,目的地情報,経路情報を被験者の交通条件に合わせて仮想的に設定し,コンピュータ上でカラーグラフッィックス表示し,被験者が会話形式で情報を検索し回答する調査手法である.現在,プログラムバグの解消を行っているところである.第2に,調査票を用いた従来の調査手法で収集したSPデータを用いて,通勤者を対象とした出発時刻と交通手段の連続一離散選択モデルを構築した.出発時刻の選択にはDuration modelを,交通機関選択にはMultimomial logit modelを適用し,両者を合成変数で結び付ける段階型同時選択モデルを構築した.トリップ前情報を受けた後トラベラ-は出発時刻,交通機関,目的地,経路の各選択行動を同時に行うことが予想されるため,現在,さらに目的地及び経路選択行動を組み込んだモデルへと拡張を試みている.平成9年度は,まず開発した調査プログラムを用いて大規模なSP調査を実施し,得られたデータに基づいて連続一離散選択モデルを再推定する.次に,このモデルにより予測される個人の交通行動を市販の道路交通シミュレーションプログラムに取り込むようプログラムを改良する.最後にトリップ前情報の精度,種類,提示方法を変えながらシミュレーションを実施し,交通混雑の緩和に効果的な交通情報提供システムについて検討する.本研究の目的は、高度交通情報の提供が移動者の出発時刻選択、交通機関選択、目的地選択、経路選択に及ぼす影響を把握するための調査・分析手法を開発し、高度交通情報システムの整備に伴う交通混雑の変化の予測方法を開発することである。本年度は、まず、トリップ前交通情報が自宅内で提供された場合の、通勤者の交通手段、出発時間選択モデルを構築した。出発時間選択モデルの構築にあたっては、選択肢となる時間帯は相互に独立ではなく相関が高いため、従来の離散選択モデルの前提条件であるIIA特性を緩和したPCLモデルを新たに構築し、その有効性を示した。また、高度交通情報システムのためのインフラ整備が進むと、多種多様な交通情報が混在し、情報の獲得・参照の段階で移動者に選択行動が現れる。そこで、複数の情報リソースが存在する道路交通情報提供システムを対称に,ドライバーの情報利用プロセスを考慮した経路選択モデルを提案し,このモデルの妥当性を実際のドライバーの行動データを使って検証するとともに,複数の交通情報リソースに対するドライバーの情報獲得・参照行動と経路選択行動について得られた実証的な知見を紹介した。最後に道路交通シミュレータを構築し、情報提供後のドライバーの挙動を再現する手法について検討した。
修復酵素AlkAの損傷塩基を含むDNA認識様式の解析

損傷塩基除去反応の遷移状態を不安定化するヌクレオシドアナログとして、フラノース環2'β位にフッ素原子を導入した7-メチル-2'-デオキシグアノシン(1)を含むDNAを合成した。D-ribofuranose 1,3,5-tribenzoateを出発原料とし、(diethylamino)sulfur trifluoride(DAST)で処理し、2β位にフッ素原子を導入した。つづいて、HBr酢酸で処理して1-bromo誘導体へと導いた。このものをNaH存在下、2-amino-6-chloropurineと反応させβ-D-arabinofuranosylpurine誘導体を合成した。このものをsodium benzoxideで処理して6-benzyloxy-β-D-arabinofuranosylpurine誘導体へと導いた。アミノ基をphenoxyacetyl基で保護した後に、ベンジル基を除去した。続いて、CH_3Iで処理して、7-メチル誘導体とした。ジメトキシトリチル化、亜リン酸化を行ってアミダイトユニットを合成した。DNA自動合成機により5'-d(GCTTCGAGTAAXTTGGACACTATCC)-3'および3'-d(CGAAGCTCATTYAACCTGTGATAGG)-5'を合成した。ここでXは1、YはCあるいはTを示す。合成したDNAの構造は、DNAをヌクレアーゼおよびフォスファターゼでヌクレオシドへと加水分解し、このものと別途合成した1のC18逆相HPLCでの保持時間を比較することにより確認した。修復酵素AlkA(E.coli 3-methyladenine DNA glycosylase II)は、3-methyl-2'-deoxyadenosine、7-methyl-2'-deoxyguanosine、5-formyl-2'-deoxyuridine(fdU)、N6-etheno-2'-deoxyadenosineなどの損傷ヌクレオシドを含むオリゴヌクレオチドを基質にすることが知られている。本年度はfdUをDickerson配列中に含むオリゴヌクレオチド(5'-CGCGAATfdUCGCG-3')の合成およびそのX-線結晶構造解析、5-formyl-2'-deoxycytidine(fdC)を含むオリゴヌクレオチドの合成と、その性質について検討した。fdUおよびfdCを含むオリゴヌクレオチドの合成は5-(1,2-dihydroxy)-2'-deoxyuridineおよび5-(1,2-dihydroxy)-2'-deoxycytidineを含むオリゴヌクレオチドを合成した後に、これらを過ヨウ素酸ナトリウムで酸化することで合成した。その結果、Dickerson型DNA二本鎖(5'-CGCGAATfdUCGCG-3'/3'-GCGCfdUTAAGCGC-5')中でfdUはAdenine塩基とWatson-Crick型の水素結合を形成していることを明らかにした。fdCがアデニン、チミン、シトシン塩基と対を形成した場合、二本鎖DNAの熱的安定性は大きく低下することを明らかにした。また、fdCを含むオリゴヌクレオチドをテンプレートとして、大腸菌DNAポリメラーゼIのKlenow fragmentによる鎖伸長反応について検討したところ、fdCに対してdGMPが取り込まれにくくなっていること、TMPの取り込み頻度が上昇すること、配列によってはdAMPの取り込み頻度が上昇することを明らかにした。
高温超伝導体における量子磁束格子の電磁物性定数の評価

本研究は、高温超伝導体における量子化磁束の動的諸物性定数の信頼性の高い測定結果を提供すると共に、理論的考察を加えて量子化磁束のダイナミクスに起因する電磁特性の機構を解明することを目的とする。本年度得られた主な研究成果は以下の通りである。1.Y_1Ba_2Cu_3O_<7-delta>(YBaCuO)薄膜のカイネティックインダクタンスL_K薄膜内の電流分布をGL理論を用いた数値シュミレーションによって求め、カイネティックインダクタンスL_Kに及ぼす薄膜の形状効果を調べた。その結果、薄膜の等価的磁場侵入長は膜厚に反比例して増加する事を示した。また、L_Kの電流依存性を共振法によって測定し、実験結果がGL理論によって定量的に説明できることを示した。磁場侵入長lambdaの磁場依存性は高温超伝導体の機構解明の鍵として近年注目されているが、インダクタンス測定からlambdaを評価する際に本実験で得られた電流分布の影響を考慮することが重要となる。2.単結晶における臨界電流密度のc軸方向印加磁界に対する依存性量子化磁束格子を連続体近似したLabush方程式を基に、ランダムに分布する弱いピン止め力と、曲げに対する量子化磁束格子のsofteningを考慮して巨視的ピン止め力を求め、単結晶体において見られるようなc軸方向印加磁界に対する臨界電流密度の指数関数的依存性の機構を理論的に明かとした。3.ピン止め特性交流インダクタンス法を用いてYBaCuO溶融体における磁束格子のLabuschパラメータalpha_L及び磁束相互作用長〓_〓の評価を行った。alpha_L、〓_〓の温度、磁場依存性を明かにすると共に、これらのパラメータとピンポテンシャルとの関係を示した。
細胞内環境を想定した反応拡散系モデリング

細胞の活動は主として化学反応により維持されている。ところが、細胞内は、タンパク等の高分子で非常に混雑し、膜・細胞骨格などの構造や、酵素をはじめ動き(構造変化)を通じて機能する分子機械が存在するなど、特異な環境にある。このような、これまでの研究で捨象されがちであった細胞内環境の特徴が、反応過程にどのような影響を及ぼしうるかを考察した。反応が活発に起こる領域と不活性な領域との分離など、分子混雑と分子機械の動きの双方が関与した時空間パターンが観察され、細胞内における分子の「動き」の重要性が示唆された。生体に見られる諸現象を反応拡散系としてモデル化した研究は数多い。ところが、細胞内環境を反応拡散系としてとらえた場合、・存在量・速度の大きく異なる多種多様な成分・反応が関与しており、時に少数個の分子しか存在しない成分も含まれる。・生体高分子は構造の異なる複数の状態を取りえ、反応が状態に左右される場合がある。・膜や細胞骨格・能動輸送の存在や、分子が混み合った(充填率の高い)環境のために、分子の移動が必ずしも通常の拡散に従わない。といった特徴がある。それゆえ、細胞内の過程には、一般的な反応拡散方程式(偏微分方程式)を用いたモデリングが有効とは限らない。これまでの手法で表現されない重要な現象が存在する可能性がある。本研究では、反応拡散系に上のような特徴が加わった場合に、通常の反応拡散系とはどのような違いが生ずるか、反応速度の異常や特異な時空間パターンが見られないか、明らかにすることを目的とする。これにより、細胞内での情報伝達やパターン形成過程をモデル化しそのメカニズムを解明することに寄与すると期待される。本研究の目的は、生物細胞内における反応拡散過程の特徴が、系の振舞い(時空間パターン)に、通常の(偏微分方程式で表現される)反応拡散系とどのような違いをもたらすかを明らかにするごとである。今年度はまず、細胞内部や膜面上にタンパク等の巨大分子が高い密度で存在(混雑)していることの影響に注目した。分子の混雑の影響として、拡散過程の変化は従来より研究されてきた。本研究では、酵素をはじめとする分子機械の、構造変化を伴う動作(反応)の過程に、周辺の分子が直接、力学的に及ぼす効果に主眼を置いている。以上の問題意識に沿って、下記2項目の研究を実施した。1.分子機械を大きさの変化する粉体粒子として表現することにより、分子間の力学的な相互作用が反応に及ぼす影響を表現する簡単なモデルを構成した。このモデルでは、各粒子は1個の状態変数(位相)を持ち、粒径は状態変数の関数で決定される。2次元での(生体膜を意識した)計算機シミュレーションの結果、粒径の変化による分子の再配置を伴う、特徴的な進行波パターンが観察された。この結果は、日本物理学会第64回年次大会において公表された。細胞内には分子機械の埋め込まれた様々な膜構造があることから、それらの関与する反応過程を理解する上で、モデルで見られる現象が示唆を与えるごとが期待される。現在、より現実に近い反応モデルと組み合わせた新たなモデルの構成を進めている段階であり、次年度に解析を進める予定である。2.あわせて、反応容器の形態(例えば細胞の形状)と内部の反応の様相とが相互に関係する系を、情報の流れと処理の観点からモデル化する試みを開始した。現時点で、試験的なシミュレーションを開始した段階である。生物の細胞内は、分子機械を含む多種多様な分子で混雑した、不均一な環境である。本研究の目的は、このような環境での反応拡散過程が、通常の反応拡散系(偏微分方程式系)の振舞いとどう異なるかを明らかにすることである。前年度には、分子機械を大きさの変化する粒子として表現することにより、分子間の力学的な相互作用が反応に及ぼす影響を表現する簡単なモデルを構成した。各粒子は1個の状態変数(位相)を持ち、粒径が状態変数に依存する。本年度は、これを基にモデルを拡張した。細胞内部や膜面上での分子の混雑の影響に加え、酵素反応など分子機械の機能と分子運動との関連にも注目し、下記4項目の研究を行った。項目1・2の成果については学会等で発表した。1.粒子の混雑の影響に関して、引き続き様々な条件でシミュレーションと解析を行った。系の密度、粒子の移動度、状態変数のゆらぎの大きさを変化させた場合に、状態変数の時空間パターンや反応速度が相転移的に変化することを、簡単な例で示した。2.粒子間の反応を陽に導入してモデルを拡張した。酵素反応を想定し、状態変数に依存した基質結合と生成物解離、並びに、制御物質の結合による反応確率の変化を導入した。以前の研究では排除体積を考慮していなかったが、本研究で、分子を粒子として扱うことで、隣接分子による障壁の効果が現れた。

詳細な解析は次年度以降の課題である。3.前項に関連して、以前の研究の成果である、酵素反応を含む反応拡散系におけるゆらぎの影響について再考し、新たな解析を加えて明確化を図った。4.演算の高速化のため、GPU計算に適したアルゴリズムの検討と実装を行った。現時点では、系が単純でデータ当たりの計算量が小さいため効果が得られていないが、より複雑な反応ネットワークでは研究の効率化が期待できる。生物の細胞内は、酵素など分子機械を含む多種多様な分子で混雑した、不均一な環境である。本研究の目的は、このような環境での反応拡散過程が、通常の反応拡散系(偏微分方程式系)の振舞いとどう異なるかを明らかにすることである。前年度までに、分子機械を大きさの変化する粒子として表現することにより、分子間の力学的な相互作用が反応に及ぼす影響を表現する簡単なモデルを構成し、シミュレーションにより、時空間パターンや反応速度の相転移的変化、隣接分子による障壁の効果を確認した。今年度は、この障壁の効果に特に注目した。反応生成物が分子機械(酵素)を活性化する場合に、一定の条件の下で、分子機械の動作(構造変化)が、分子間に隙間を生じさせ基質・生成物の流れを引き起こす現象が見られた。これにより、不活性な分子機械のクラスタと、活性化された分子機械を含む流路との分離が起こるのが観察された。現在、発生条件やパターンの時空間スケールなど詳細を検討中である。また、前年度までの研究は、同種の分子機械が密集したクラスタを想定していた。実際の細胞内には多様な分子が存在することから、低分子を含め複数種の分子が混在する場合にモデルを拡張した。これまでに展開した議論が、分子機械の密度が低く、間に溶媒・脂質等の低分子が存在する、より現実的な状況においても概ね成立することを示した。以上の成果は、混雑環境下において、分子機械の構造変化と機能との相関が、系の時空間パターンに顕著な効果を及ぼす可能性を示している。本研究の範疇を超えるが、今後、分子機械の動力学的なモデリングと組み合わせることで、化学・力学的相互作用が複合したシステムである生物の理解につながると期待される。前年度までに、反応に伴う分子機械の構造変化が周囲に及ぼす影響、また、分子間の力学的な相互作用が反応過程に及ぼす影響を表現できる簡単なモデルを構成した。シミュレーションにより、時空間パターンや反応速度の相転移的変化、隣接分子による障壁の効果などが確認された。特に、反応生成物が分子機械(酵素)を活性化する場合に、一定の条件の下で、分子機械の動作(構造変化)が基質・生成物の流れを促進すること、これにより、不活性な分子機械のクラスタと、活性化された分子機械を含む流路との分離が起こることが観察された。本年度は、この現象に注目し、パターンの発生条件や時空間スケールなどの詳細を検討するとともに、実際の細胞内環境における現象の可能性を考察した。また、分子機械と低分子とが分離したパターンも観察されたため、同時に検討を行った。
人口減少地域における異文化接触の実態と地域活性型教育プログラムに関する研究

国内での異文化接触を扱ったこれまでの研究は、大都市圏における異文化接触の研究が主流であった。挑戦的萌芽研究では、人口減少が著しい新潟県を調査対象とし、日本人組織の中で働く外国人と日本人との異文化接触に関する調査を行った。本研究は、日本人組織の外にいる外国人と日本人との継続的な接触を調査し、急速な人口減少問題に直面している地方で行われる異文化コミュニケーションが、接触相手との関係性の違いによりどのような特徴を持つのかを体系的に捉える。そして、萌芽研究で作成した教育プログラム案を、より地域の実情に合わせた産学官協働教育プログラムに発展させる。
任意形状地表に適用可能な地中レーダー信号処理法に関する研究

本研究は、平坦でない地表を不等間隔に走査した地下探査レーダーデータを処理し埋設物体像を再構成する信号処理法の開発と実証を目的とする。このため実際に平坦でない地面を実験場に作り、その下に埋設した標的を観測してそのデータを上の方法で解析することにより、この手法の精度や適用範囲を実験的に検証し、実用に耐える性能と処理速度を持つアルゴリズムを開発することを目指す。本年度は、前年度に作成した実験土槽とデータ取得装置を用いて実験場を構成し、この地下に円筒状金属パイプなど単純な形状の物体を埋設して測定実験を行なった。土槽は前面からパイプを自由に抜き差しできる構造となっているので、地質を変えずに標的の構成のみを変化させることができる。この特徴を用いてさまざまな標的に対する処理を行ない再現物体像の分解能や精度を定量的に検討した。特に太さの異る円筒状パイプに関しては、取得されたデータに従来の開口合成処理を行なった場合にはほとんど識別が不可能であるのに対して、本研究のアルゴリズムによれば形状および寸法をほぼ正確に再現できることが明らかとなった。さらに、推定される媒質の誘電率や減衰率に誤差を与えて推定を行ない、これらのパラメータの推定誤差が形状推定に及ぼす影響を定量的に評価した。
活性型葉酸誘導体による黄疸改善作用のメカニズム解明について

【目的】葉酸の活性型誘導体であるロイコボリンは消化器癌化学療法の新手法であるBiochemical Modulation療法において5FUのModulatorとして世界的に広く用いられており,われわれはこの5-FU/ロイコボリン治療の過程で本治療法が肝機能改善作用,黄疸軽減作用を有することを発見しロイコボリン自身に新たな薬理作用があるのではないかと考え、ロイコボリンの肝機能,減黄作用のメカニズム解明の実験的検討を行った.【方法と結果】(1)胆汁生成量,胆汁中胆汁酸濃度に与える影響手術的にラット総胆管にポリエチレンチューブを挿入し総胆管外瘻を作成しBollman Cageにて飼育,12時間ごとに胆汁量および胆汁酸濃度を測定した.手術後24時間目に腹腔内へロイコボリンを投与したロイコボリン投与群と腹腔内生理食塩水投与の対照群を比較すると,対照群では胆汁生成量は経時的にほぼ直線的に減少していくのに対してロイコボリン投与群では投与後12時間目,36時間目で胆汁量の増加が認められ胆汁中総胆汁酸量は投与後36時間目でロイコボリン投与群で有意に増加した(p=0.019).(2)肝7α-hydroxylaseのmRNA発現に与える影響7α-hydroxylaseは肝臓におけるコレステロールから胆汁酸生成の律速酵素である.ラット腹腔内にロイコボリンを投与し2日後に肝臓を摘出しAGPC法によりRNAを抽出し7α-hydroxylaseのcDNAプローブを用いてノーザンブロッティングを行ったところmRNAはロイコボリン投与群において発現が増加していた.【結語】ロイコボリンは投与後早期から肝臓の7α-hydroxylaseを介して胆汁酸の生成、分泌を促進し,利胆作用を有する可能性が示された.この新しい薬理作用がロイコボリンの肝機能改善,黄疸改善作用のメカニズムの一つである可能性が示唆された.【目的】葉酸の活性型誘導体であるロイコボリンは消化器癌化学療法の新手法であるBiochemical Modulation療法において5FUのModulatorとして世界的に広く用いられており,われわれはこの5-FU/ロイコボリン治療の過程で本治療法が肝機能改善作用,黄疸軽減作用を有することを発見しロイコボリン自身に新たな薬理作用があるのではないかと考え、ロイコボリンの肝機能,減黄作用のメカニズム解明の実験的検討を行った.【方法と結果】(1)胆汁生成量,胆汁中胆汁酸濃度に与える影響手術的にラット総胆管にポリエチレンチューブを挿入し総胆管外瘻を作成しBollman Cageにて飼育,12時間ごとに胆汁量および胆汁酸濃度を測定した.手術後24時間目に腹腔内へロイコボリンを投与したロイコボリン投与群と腹腔内生理食塩水投与の対照群を比較すると,対照群では胆汁生成量は経時的にほぼ直線的に減少していくのに対してロイコボリン投与群では投与後12時間目,36時間目で胆汁量の増加が認められ胆汁中総胆汁酸量は投与後36時間目でロイコボリン投与群で有意に増加した(p=0.019).(2)肝7α-hydroxylaseのmRNA発現に与える影響7α-hydroxylaseは肝臓におけるコレステロールから胆汁酸生成の律速酵素である.ラット腹腔内にロイコボリンを投与し2日後に肝臓を摘出しAGPC法によりRNAを抽出し7α-hydroxylaseのcDNAプローブを用いてノーザンブロッティングを行ったところmRNAはロイコボリン投与群において発現が増加していた.【結語】ロイコボリンは投与後早期から肝臓の7α-hydroxylaseを介して胆汁酸の生成、分泌を促進し,利胆作用を有する可能性が示された.この新しい薬理作用がロイコボリンの肝機能改善,黄疸改善作用のメカニズムの一つである可能性が示唆された.
タイにおける1999年国家教育法による「教育の質の向上」に関する実証的研究

1.文献資料の収集・整理・分析前年度末に翻訳した「2001年基礎教育カリキュラム」の実施状況、教育の質の評価・保証制度の実施状況、および教育イノベーション政策の実施状況に関連する資料を収集・整理・分析した。2.現地調査(タイ)8月22日から9月4日にかけて、現地調査を行った。首都バンコクでは、文部省の各部局、教育の水準・質の保証・評価事務局、チュラロンコン大学を訪問して、上記1の実施状況についてインタビューおよび資料収集を行った。ピサヌローク県では、ナレスエン大学、第2教育地区事務局などを訪問して上記1の地方における実施状況を調査した。また、バンコクおよびピサヌローク県では11校の基礎教育段階学校(初等学校・中等学校)において、合計171人の教員に対する「教育の質の向上」に関する質問紙調査を行うとともに、各学校の校長・教員にインタビューした。同時に、外部評価を受けた学校からは外部評価報告書を入手するなど、資料収集を行った。帰国後、質問紙の回答の電子化作業(タイ語)を、研究補助者を雇いあげて行い、整理した。3.成果発表「2001年基礎教育カリキュラム」に関連して1999年国家教育法による基礎教育改革の理念とその展開について論文を他の研究者と共同で執筆し、日本比較教育学会紀要に掲載された。また、6月開催の同学会大会において、1999年国家教育法による教育改革に関連した研究発表を行った。さらに、11月開催の九州教育学会において、現地調査で実施した質問紙調査の分析結果を発表した。この研究発表の内容は、2月末に同学会研究紀要に論文として投稿した。採択されると平成17年8月頃に公刊される見込みである。その要点は、1999年国家教育法による教育改革は多方面にわたり、教員に対する圧力が強く、そのため学校の置かれた諸条件や教員の能力・意欲によって格差が拡大しつつあるという問題があり、この問題解決が課題である、ということである。1.タイの教育政策に関する基礎資料の収集・整理・分析タイにおける「教育の質の向上」に関連する基礎資料を国内調査・現地調査・インターネットにより収集し、前年度までに収集したものと合わせて、整理・分析した。特に重要な『仏暦2544(2001)年基礎教育カリキュラム』および『仏暦2542(1999)年国家教育法改正版(2002年12月)』を日本語訳した。2.研究打ち合わせ会議(タイ人教育学研究者の招聘)12月にナレスエン大学教育学部チャンタナー助教授を日本に招聘し、本研究に関する意見交換のための討議を行った。また、現地調査計画の立案を行った。3.現地調査(タイ)2月に現地調査を行った。上記新カリキュラムの実施状況の視察・教員へのインタビュー、教育行政担当者へのインタビュー、地方分権政策の進捗状況の把握、学校の自己評価・外部評価の実施状況の把握を現地の大学、文部省、国家教育委員会事務局、教育水準・質の保証評価事務局、基礎教育段階の学校において調査した。4.研究成果以上のうち、1・2の成果を11月九州教育学会第54回大会で、「タイにおける教育の質の評価・保証制度の導入-『教育水準・質の評価保証事務局』の意義・役割-」と題して研究発表し、さらに同学会研究紀要に3の成果を含めた論文を投稿中である。その要点は、「教育の質の向上のために、カリキュラム編成権を委譲された学校は、内部評価・外部評価および保証のプロセスを通じて、改善に取り組む意識が醸成されている。この点に日本の教育が学ぶべき点がある」というものである。1.タイにおける文献資料の収集・整理・分析「2001年基礎教育カリキュラム」および教育の質の評価・保証制度に関連する資料を前年度に引き続き現地調査およびインターネットを通じて収集した。また、研究補助者を雇いあげ、分析に備えて整理した。さらに、成果発表のために分析を行った。2.現地調査(タイ)7月30日-8月15日に現地調査を行った。訪問先は、チュラロンコン大学教育学部、スコータイタマティラート大学教育学部、教育の質の評価・保証事務局、文部省(副大臣事務局、教育審議会事務局、高等教育委員会事務局、基礎教育委員会事務局)、バンコク都内基礎教育学校、ナレスエン大学教育学部、ピサヌローク県内基礎教育学校である。教育政策担当者および現地の教育学研究者に対するインタビュー調査および資料収集を行うとともに、学校レベルにおける実態を都市・地方都市・農村の典型的な学校をサンプリングして訪問調査した。当初、教員に対する質問紙調査を行う予定であったが、現地で慎重に検討した結果、大規模な教育改革が進行中であることから質問紙調査法は見合わせ、インタビュー調査を柱にすることとし、現地の状況によっては翌年度に実施することとした。3.成果発表教育の質の評価・保証制度の導入について、基礎教育段階に関して『九州教育学会研究紀要』第30巻に、高等教育段階に関して『東京商船大学研究報告』に論文を発表した。教員養成制度改革については『教職課程』に発表した。また、基礎教育カリキュラム改革に関連して「第4回アジア比較教育学会」(於:インドネシア教育大学)で研究発表を行った。文部省による教育イノベーションを通しての質の向上政策に関して九州教育学会第55回大会で研究発表をおこなった。さらに、「2001年基礎教育カリキュラム」の日本語訳を冊子にまとめて印刷した。

1.文献資料の収集・整理・分析前年度末に翻訳した「2001年基礎教育カリキュラム」の実施状況、教育の質の評価・保証制度の実施状況、および教育イノベーション政策の実施状況に関連する資料を収集・整理・分析した。2.現地調査(タイ)8月22日から9月4日にかけて、現地調査を行った。首都バンコクでは、文部省の各部局、教育の水準・質の保証・評価事務局、チュラロンコン大学を訪問して、上記1の実施状況についてインタビューおよび資料収集を行った。ピサヌローク県では、ナレスエン大学、第2教育地区事務局などを訪問して上記1の地方における実施状況を調査した。また、バンコクおよびピサヌローク県では11校の基礎教育段階学校(初等学校・中等学校)において、合計171人の教員に対する「教育の質の向上」に関する質問紙調査を行うとともに、各学校の校長・教員にインタビューした。同時に、外部評価を受けた学校からは外部評価報告書を入手するなど、資料収集を行った。帰国後、質問紙の回答の電子化作業(タイ語)を、研究補助者を雇いあげて行い、整理した。3.成果発表「2001年基礎教育カリキュラム」に関連して1999年国家教育法による基礎教育改革の理念とその展開について論文を他の研究者と共同で執筆し、日本比較教育学会紀要に掲載された。また、6月開催の同学会大会において、1999年国家教育法による教育改革に関連した研究発表を行った。さらに、11月開催の九州教育学会において、現地調査で実施した質問紙調査の分析結果を発表した。この研究発表の内容は、2月末に同学会研究紀要に論文として投稿した。採択されると平成17年8月頃に公刊される見込みである。その要点は、1999年国家教育法による教育改革は多方面にわたり、教員に対する圧力が強く、そのため学校の置かれた諸条件や教員の能力・意欲によって格差が拡大しつつあるという問題があり、この問題解決が課題である、ということである。
創造的研究開発活動に資する人的資源に関する体系的研究

当該研究では、大別すると2つの研究成果を得ることが出来た。ひとつは、知識ベース視角に基づいた、研究開発活動の測定を実施したことである。知識ベース視角は、これまでの資源ベース視角の戦略論とは異なり、知識の創造に主眼を置いた研究であり、我々の主たる研究領域である研究開発活動に対するインプリケーションに富んでいるが、定量的な研究はいまだ少ないのが実情である。本研究は、そのうちのひとつである点に意義があると思われる。本研究では、先行研究のレビューを通じて、多様性のマネジメント、意図に基づく革新的試行、当事者を取り込んだ内的革新、外部の情報源の活用、技術的機会の活用、という5つの測定次元を設定し、それぞれ複数の測定項目を作成した。この調査票を用いた調査はすでに実施され、現在分析を進めているところであり、近日中に論文として発表する予定である。研究成果の2つ目は、研究開発活動に従事する研究開発従事者の評価に関する知見が得られたことである。研究開発活動という、不確実性のきわめて高い活動において、評価活動が如何に困難かつ重要であるのかは、これまでの先行研究でしばしば指摘されてきた。本研究では、人的資源への評価が、被評価者に対してどのようなプロセスで影響を与えるのか、業績向上へ結びつくような影響を与える条件とは何かを明らかにすることが出来た。具体的には、モチベーション理論をもとに前者を明らかにし、公平性に関する研究をもとに後者を明らかにしている。これらをもとにした調査もすでに実施し、現在論文を作成中である。当該研究の第1の目的は,村田製作所,ペイント業界,シマノの各社の研究開発従事者を対象にして、インタビュー調査を行い比較分析することである.これらの調査対象はそれぞれの分野で研究開発志向の企業として知られており,興味深い調査対象である.ここでは,第1にロイヤリティが研究開発従事者の行動特性に与える影響,第2にそれらの産業比較,という問題を解明することに主眼をおいて分析を進めた.ここで得られた知見の一部は,本年度に実施された国際シンポジウムにおいて,以下のように発表した."Loyalty,Behavior,and Achievement of R&D Workers in Japan's Paint Industry"International Symposium,Human Resources and Work Life in the Twenty-first Century,International Conference Center Kobe,July20-23,2000.研究発表は,(1)研究開発従事者のロイヤリティが業績に影響を与えていること,(2)職種によってロイヤリティの影響は異なること,(3)ロイヤリティが創造的活動に寄与するとされている行動に与える影響を統計的に示すこと,(4)研究開発従事者のロイヤリティがどのような変数によって決定されるのか,ということを中心に行ったが,ペイント産業と電機産業(村田製作所)との若干の比較も同時に行った.当該研究の第2の目的は,上場企業を対象にこれまでに得られた知見をもとに質問紙を用いた調査を行うことである.主に、配置や評価など人的資源施策を中心に問い,これまでの研究結果がどの程度普遍性を持っているのかを検証することに主眼がおかれている.調査は四季報に記載されている上場企業で製造業に分類される約1700社を対象に実施された.ただし,アンケート調査は年度末に実施された経緯もあり,集計および分析は来年度に残された課題となる.当該研究では、大別すると2つの研究成果を得ることが出来た。
児童虐待への法的介入

1平成12年の児童虐待防止法及び児童福祉法一部改正後も、深刻な児童虐待事件が数多く発生した。それを受けて、平成16年、児童虐待防止法、児童福祉法は改正された。この法改正によって、児童虐待となる行為の範囲の拡大、学校等による早期発見、通告義務の範囲の拡大等が新たに規定されるに至った。しかし、それによって児童虐待をどれだけ予防し、それを発見し、それに十分に対応すること可能になるかについては、当時から多くの関係者から危惧が示されていた。このような現状を踏まえて、本研究では、児童虐待に対してより一層効果的な対応を可能にする法制度を構築するために必要なことを明らかにすることを目的とした。2研究方法としては、実際に児童保護に携わっている児童相談所、児童養護施設等関係者、医療関係者、弁護士、NPO関係者から協力を得て、現状を把握し、また、問題点を明らかにした。さらに、カリフォルニア州、韓国、フランスなどにおける児童虐待への対応を調査し、わが国のそれと比較することによって、よりよい児童虐待への法的介入のあり方を探った。3以上のような研究の結果得られた結論はおおむね以下のとおりである。(1)医療・教育関係者等の通告義務違反の処罰については、虐待親が医療機関等へ子どもを連れて行くことを避けることになるのではないかなどの問題を考慮すると、子どもの保護を阻害する側面があり、導入すべきではない(むしろ、関係機関の連携の強化、重大危険ケースへの緊急対応を可能にする方が有効である)。(2)家族の再統合は重要である。しかし、子どもの安全が最優先であることはいうまでもない。「再統合」のため子どもの安全がおろそかにされることがあってはならない。したがって、子どもを親元に帰す際の「リスク評価」が可能な限り適切になされることが不可欠である。子どもを(一時的にせよ)親元に戻した場合においては、必要に応じて継続的に安全を確認するなど、十分な配慮が必要である。そのためには、職員の増員、専門職の雇用が考慮されるべきである。(3)子どもの福祉を考慮し、家族の再統合のため、刑事司法の介入を控えるべきケースも存在するであろう。しかし、その可能性ない場合において、虐待者の処罰を控える理由はない。平成17年度は、わが国における児童虐待についての具体的な問題点を総合的に抽出し、毎月1回、刑事司法(裁判所・警察・都道府県等)関係者、医療施設関係者、法学者等が集まる研究会を開催した。それぞれの立場から意見が聴取され、様々な角度から議論が展開された。各報告者は、プライバシー等について十分に留意しながら、事例等の情報を収集、分析し、それぞれの局面にどのような問題があったのかを検討した。具体的には、厚生労働省の方による「児童虐待対策の概要及び今後の取組方針と課題について」の報告、警察庁少年課の方による「警察における児童虐待対策特に児童相談所との連携、刑事事件としての捜査等に関して」の報告、児童相談所の方による「児童相談所の現状と課題-虐待対応を中心に-」の報告等である。また、国内外の児童虐待への対応について現地調査を行った。

2005年9月6日10日に韓国・ソウルを訪れ、家庭裁判所、ソウル家庭委託支援センター等を見学した。特に、中央児童虐待予防センターでは、「韓日児童虐待予防セミナー」が開催された。韓国でも児童福祉法が2002年に改正され、議論がなお活発になされていた。2006年2月26日3月4日には、アメリカ・サンフランシスコを訪れた。Child Protection Center, Child Abuse Sexual Abuse Resource Cr, Child Abuse Council, Man Alive Class等を見学し、その法システムやTeamを作って虐待に対応している点等を紹介してもらった。国内では、全国に2箇所しかない私立の児童自立支援施設である北海道家庭学校の他、大阪の中央子ども家庭センター、大阪府立修徳学院を訪問した。平成18年度は、前年度にある程度明らかにされた、児童虐待についての具体的な問題点をふまえて、さらに研究・議論を深めるべく、毎月1回、刑事司法(裁判所・警察・都道府県等)関係者、医療施設関係者、法学者等が集まる研究会を開催した。前年度同様、それぞれの立場から意見が聴取され、様々な角度から議論が展開された。各報告者は、プライバシー等について十分に留意しながら、事例等の情報を収集、分析し、それぞれの局面にどのような問題があったのかを検討した。具体的には、研究者による「要保護児童の適切な処罰をめぐる日英制度の比較」の報告、弁護士による「尼崎事件、岸和田事件に学ぶもの」の報告、裁判官による「児童虐待と刑事裁判」の報告等である。加えて、18年度の終わりの時期には、児童虐待防止法の改正議論が国会等でなされていた(平成19年度に成立)ため、その議論内容を検討した。また、国外の児童虐待への対応について現地調査を行った。2006年9月4日9日にフランスを訪れ、パリ大学、ASE、少年裁判所、AFIREM、SEAT、児童司法保護機関、児童保護官等においてインタビューし、フランスにおける親権剥奪・委譲、虐待児童保護のための介入のあり方、親子再統合のあり方などを調査した。
開口放出で働く繋留因子Exocyst複合体の立体構造解析

生体試料から調製したExocyst複合体やサブ複合体はサブユニット構成が不明であり、現段階では単粒子解析による立体像の決定は難しい。しかし、組み換えタンパク質を用いて再構成した複合体の像との比較によって、生体試料から得られた像の解釈が可能になると考えられる。バキュロウイルスの発現系を用いて複合体の再構成を行うべく、組み換えベクターの構築を進めた。今年度は、ラットの4つのサブユニット、ショウジョウバエの7つのサブユニットをバクミド組換え用のベクターに組込み終えた。Exocystの構造解析を進めると共に、研究分担者の京大医・堀内久徳講師との共同研究によりExocyst複合体とRalとの相互作用が血小板の顆粒放出を制御していることを新たに示した。また、Ralの新規結合タンパク質の同定・解析も進めた。出芽酵母のExocyst複合体は、Sec15pサブユニットを介して、酵母のRab GTPase Sec4pとその活性化タンパク質であるグアニンヌクレオチド交換因子(GEF)Sec2pと相互作用する。我々は、まず、Sec2pのGEFドメインの結晶構造を3.0Å分解能で決定し、GEF反応が180Åの長さの単純なコイルドコイル構造によって行われることを明らかにした。さらに、欠失変異体や点変異体を使った結合アッセイおよびGEFアッセイにより、Sec4p結合サイトと結合に必要なアミノ酸残基を特定した。GEFドメイン単独の結晶構造と生化学的解析の結果に基づいて発現系を設計し、Sec2pのGEFドメインとSec4pの複合体の結晶構造を2.7Å分解能で決定し、ヌクレオチドの解離を促進させるSec4pのスイッチ領域の大きな構造変化が複合体形成によって引き起こされる仕組みを原子分解能レベルで明らかにした。開口放出は,生理活性物質の放出,受容体や輸送体などの細胞表面への呈示,さらには細胞の形態変化に伴う膜の供給に関わる重要な生命現象であり,積荷を載せた小胞が細胞膜と融合することにより起きる.膜融合反応は,Rabを初めとする特定の低分子量GTPaseとエフェクターとの相互作用によってGTP依存的に制御されている.本研究では,開口放出で働く繋留因子Exocyst複合体と,そこに相互作用する低分子量GTPaseとの複合体の立体構造解析を行ない,繋留の物理的機構およびその制御機構の構造基盤を確立することを目的とした.我々は,これまで電子顕微鏡およびX線結晶構造解析に向けて,Exocyst複合体をブタ脳から精製する方法を検討してきた.複合体が規則的なクラスターを形成する傾向は溶液中のMg^<2+>濃度を高めることにより改善があったが,粒子の大きさのばらつきを完全に無くすことはできなかった.また,Sec8サブユニットのC末端ペプチドに対する抗体が結合した状態の観察では,結合像を観察できたものの,粒子の均一性の悪さのため粒子の配向を決定するには至らなかった.このような現状ではあるが,酢酸ウラニルによる負染色の影響を受けている可能性も考えられるため,極低温電子顕微鏡による氷包埋像の観察あるいは結晶化も視野に入れて,より大量に精製する方法を検討したい.一方,ブタ脳からの精製と並行して,昆虫細胞Sf9とバキュロウイルスをつかった発現系によるExocyst複合体(あるいはサブ複合体)の再構成の試みを続けてきた.全てのサブユニットの発現系を構築するには至っていないが,Sec5,Sec6,Sec8についてはウイルスの調製を終えており,Exo70,Exo84についてはpFastBacへの組み込みを終えている.生体試料から調製したExocyst複合体やサブ複合体はサブユニット構成が不明であり、現段階では単粒子解析による立体像の決定は難しい。
強磁場による化学反応制御

本研究の目的は、(1)先に見いだした有機光化学反応に対する10Tクラスの強磁場効果の機構の解明、(2)さらに強磁場による新しい化学反応制御の可能性を模索することにある。(1)では、フェナントレン(Phen)とジメチルアニリン(DMA)をメチレン鎖で連結した連結化合物(Phen-(CH_2)_<10>-DMA)のエキサイプレックスケイ光の強磁場効果をナノ秒レーザー分光法により研究し、2T以上の磁場ではΔg機構による磁場効果が起こることが解明された。またアントラキノン(AQ)にメチレン側鎖をもつ誘導体(AQ-CO_2-(CH_2)_<n-1>-CH_3)のミセル中の光半により生成するラジカル対の強磁場降下のメチレン鎖長依存性、ミセルの種類の依存性をレーザー閃光法により検討したところ、δg機構による磁場効果が強磁場中で起こることが解明された。(2)では、金属銅と硝酸銀水溶液などの金属と水溶液系の酸化還元反応により生成する金属樹に対する強磁場効果を検討した。銅棒(5ΦX 250mm)と硝酸銀水溶液からの銀樹の生成反応(Cu+2Ag^+→Cu^<2+>+2Ag↓)では、金属樹の生成が磁場勾配により顕著な影響を受ける。すなわち強磁場中では銀樹がほとんど生成せず磁場の弱い箇所で主に生成することが明らかになった。この新しい磁場効果は、常磁性イオンである銅のイオンが勾配磁場効果により磁場に引き寄せられるためであることが解明された。また、反磁性結晶の成長が磁場配向するという新しい現象を見いだした。以上の研究から、「強磁場反応化学」というべき新分野の開拓の端緒を得ることができた。
電子線多波屈折を利用した単一超微粒子の結晶内ポテンシャル解析法の研究

電子線多波屈折を利用して単一超微粒子の結晶構造を解析する方法について実験的・理論的検討を行なった。ここでは、{ 211}面で対称的に囲まれたA15型Cr微粒子について(1)微粒子作製装置の作製(2)電子線を使った単一超微粒子の多波屈折実験(3)プリズム型結晶における多波動力学理論の定式化(4)多波屈折シミレーションプログラムの試作(5)実験とシミレーションの比較検討を行なった。電子線多波屈折を利用した単一超微粒子の新しい精密構造解析法について研究を行った。平成22年度においては、(1)超微粒子作製装置の整備、(2)Cr超微粒子試料の作製と電子線多波屈折の観察、および(3)電子線回折動力学理論に基づく多波屈折のシミレーションプログラムの試作を行った。(1)既存のターボ分子ポンプと石英ガラス製ベルジャーを活用した真空排気系を整備した。予算の都合上、全体的に超高真空規格にすることはできなかったが、到達真空度2×10^<-7> Tbrrを確認した。(2)ガス中蒸発法を用いてA15型構造をもつ超微粒子を作製した。電子顕微鏡JEOL200CXを用いて、{211}面で囲まれた直径12003000Aの微粒子から[100]入射電子線回折像を得た。そのなかに多数の多波屈折点を観察し、位置・強度のデータを得た。(3)通常使われている電子回折動力学理論のシミレーションは、全て平行平板結晶を仮定しており、プリズム型結晶は扱えない。そこで、動力学理論(Bethe法)を見直して、「入射波数ベクトルに対して入射面と出射面が傾斜している境界条件」を扱えるように定式化を検討した。それを用いてA15型Cr[100]入射の多波屈折をシミレーションするプログラムを試作した。ここでは、電子の弾性散乱のみを仮定し、吸収を考慮しなかった。このプログラムの計算結果と(2)で述べた実験結果を比較した結果、直径2500Aの微粒子において、屈折波の位置を定量的に再現できることが判った。この過程で、9反射について暫定的な電位フーリエ係数を求めることができた。以上の結果から、多波屈折の情報を含む1枚の電子回折図形から結晶内投影ポテンシャルを解析できることが判明した。直径1000A以下のいわゆる超微粒子は、光特性、磁気特性、機械的特性、熱特性などに優れ、幅広い分野での応用が期待されている。超微粒子の結晶構造解析は従来、粉末X線回折法によって行なわれてきた。しかし、この方法では多数の微粒子の平均構造に関する情報が得られるだけである。また、個々の微粒子を電子顕微鏡で観察しても結晶構造解析はできない。要するところ、現在の構造解析手法では、単一超微粒子の結晶構造を解析する方法は存在しない。本課題のテーマは、対称的な晶壁面で囲まれた形状をもつ超微粒子を対象として、電子線多波屈折を観察し、そこに含まれる構造情報を引き出す方法について検討することである。研究対象として安定な形状を持つA15型Cr微粒子を選び、以下の実験研究と検討を行なった。(1)超微粒子作製装置の整備(2)電子線を使った単一超微粒子の多波屈折観察(3)プリズム型結晶における電子線回折多波動力学理論の定式化(4)多波屈折シミレーションプログラムの試作(5)単一微粒子の精密構造解析可能性の検討。以下では、その詳細について述べる。30TorrのAr中で純度99.999%のCrを蒸発して、直径約3000A以下の微粒子試料を作製した。A15型微粒子は24個の{211}面で囲まれた形状を持っていた。200keVの電子を[001]方向から入射して観察された回折図形では、各反射が屈折の影響をうけて複雑に分裂していた。特に、210などの8方向には、それぞれ分裂した多数の屈折点が、さらに110など4方向にも屈折点が観察された。また、屈折点の強度や分裂の幅は、本体のBragg反射ごとに異なっていた。これらの観察結果を解釈するために、プリズム型結晶に対する電子回折動力学理論を定式化した。これは、基本的にはよく知られているBethe法の延長であるが、通常の平行平板結晶とは異なって、傾いた入射面と出射面を境界条件とした取り扱いを行なった。この結果、結晶内の周期電位の影響で分裂した多数のBloch波がBragg反射ごとにまとまらずに出射することになる(本報告で多波屈折と呼ぶ現象はこれである。)弾性散乱を仮定し、結晶構造因子(結晶内電位のフーリエ係数)の計算に孤立原子の原子散乱因子を用いた185波動力学シミレーションでは、観察結果の屈折点配置を定量的にも良く説明する計算結果が得られた。しかし、屈折点の強度分布は定性的には似ているものの、定量的には大きく食い違っていた。

Debye-Waller因子を考慮し、さらに電位フーリエ係数の虚数部を加えて非弾性散乱を取り入れたシミレーションプログラムを試作したが、強度分布を説明する結果には至らなかった