hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本人中高生の自己表現活動を支える日英パラレルコーパスの構築とその活用

中学、高校の英語の授業でALTとのインタビューテストやクラスメートとのチャットを実施し、活動後に、生徒に英語で表現したかったけれど英語で表現できなかったことを日本語で書いてもらった。次に、その日本語を、英語母語話者の協力を得て、英語に訳し、Excel上で日本語と英語を左右一対一対応に整理し、日英パラレルコーパスを構築した。最後に、日英パラレルコーパスを分析し、日本人中学生、高校生が、なぜ英語で表現したかったのにできなかったのか、その要因について分析した。1.生徒が英語で表現したかったけれどできなかった日本語データを29の「トピック」に分類本研究の日英パラレルコーパスは、Excelにより、「日本語表現」、「英語表現」、「トピック」の3項目から検索でき、生徒の苦手表現を把握可能できるようになった。「トピック」は29に分類され、以下の通り。1.学校-起床・登下校・遅刻・早退・さぼり/2.学校-授業・教科・宿題・勉強・テスト/3.学校-給食・昼休み・休み時間・清掃/4.学校-部活動・試合・放課後/5.学校-行事・運動会・修学旅行・遠足/6.学校-進路・夢/7.家庭での生活/8.休日-旅行・遊び・待ち合わせ・祭り・お正月/9.他-英検/10.他-塾/11.他-買い物・支払い/12.他-衣服・装飾品・髪型・容姿/13.他-携帯・メール・PC・インターネット/14.他-映画・DVD・ビデオ・音楽・歌手・CD・コンサート/15.他-ゲーム・ゲームセンター/16.他-マンガ・テレビ番組・アニメ/17.他-読書・本・作家/18.他-趣味・絵・習い事・スポーツ/19.他-家族・友達・先生・人間関係・喧嘩/20.他-誕生日・プレゼント・お中元/21.他-天気・天候・地震/22.他-体調・怪我・病気・事故・お見舞い/23.他-ペット・動物/24.他-食べ物・おやつ・料理・食事/25.他-地理・場所・公園・お店・建物・道案内・距離・時間/26.他-定期券・お守り・日曜雑貨・道具類/27.他-政治・戦争・平和・社会問題・冠婚葬祭/28.他-貸し借り・盗難/29.他-よく使われる表現2.平成20年度までの「日英パラレルコーパス」の既存データに新たなデータの追加作業を実施(1) ALTとのスピーキングテストで、生徒(中1中3)が英語で表現したかったけれども英語で表現できなかったことについて日本語で書いてもらい、その日本語表現をコンピュータに入力した。(2)コンピュータに入力した(1)の日本語表現を日本人英語教師が英訳した。今後、英語母語話者によるチェックと、トピック付与作業を行う。1.平成22年度は平成21年度までの「日英パラレルコーパス」の既存データに新たなデータの追加作業を実施した。平成21年までの総例文数は、1035例文であった。この例文は、主にALTとのスピーキングテストで、生徒(中1から中3)が英語で表現したかったけれども英語で表現できなかったことについて日本語で書いてもらい、その日本語表現をコンピュータに入力したものである。すでに、EasyKWICとしてWeb上で公開されている(13.備考を参照)。さらに、平成22年度は、2146例文(日本語)を追加し、3182例文(日本語)となった。追加した例文の一部には、高校生の例文も入っている。高校生の例文では、冬休みに何をしたか、二人一組となり英語で話してもらい、英語で表現したかったけれども英語で表現できなかったことについて日本語で書いてもらい、その日本語表現をコンピュータに入力したものである。2. 3182の日本語例文から見えてきたこと(1)英語で表現できないのはなぜか英語で表現できない5つの要因を特定した。以下の通りである。(1)教科書の語彙の提示に起因する場合。(2)語彙を知らないことに起因する場合(語彙力不足)。(3)文化の相違に起因する場合。(4)日本語、英語の文構造に起因する場合。(5)英語的な発想に慣れていないことに起因する場合。(2)英語で表現できない日本語語彙の特徴茶茎による日本語解析を実施し、形容詞、助詞、接続詞、接頭詞、動詞、副詞、名詞、連体詞の各品詞に出現する語彙とその頻度を調べた。助動詞として出現する語彙とその頻度については調査の対象外とした。1.平成23年度は平成22年度までに入力した「日英パラレルコーパス」の日本語の例文のチェックとその英語訳をおこなった。平成22年度までに全部で3181例文(日本語)の入力を終えた。

この例文はALTとのスピーキングテストや冬休みを話題にしたチャットで中学生、高校生が英語で表現したかったけれども英語で表現できなかったことについて日本語で書いてもらい、その日本語表現をコンピュータに入力したものである。この3181例文(日本語)のうち1035例文については英語訳も完成しており、EasyKWICという検索ソフトによってWeb上で公開されている(15.備考を参照)。平成23年度は、3181例文(日本語)のうちデータの確認作業中に重複してデータを入力した箇所が見つかったため、重複箇所の削除を行い、最終的には3054の日本語の例文入力が完成した。また、10362165までの1130の日本語の例文の英語訳も完成した。2.3054の日本語の例文とその英語訳からなる日英パラレルコーパスから見えてきたこと平成23年度は、なぜ学習者が英語で表現できないのか、下記項目に絞って、その解決策について具体的な提案をおこなった。(1)日本語の発想を英語の基本的な文型や語順の枠組みではどう表現したらよいか(例:主語、動詞、目的語などの並べ方の順序)(2)日本語の発想を英語のルールに近づけてどう表現したらよいか(例:接続詞・比較・受け身形・後置修飾(関係代名詞)・仮定法など)(3)日本語の独特な表現をどう説明したらよいか(例:食べ放題、立ち読み、家でごろごろしていたなど)(4)日本独特な文化についてどう説明したらよいか(例:ひな祭り・七五三など)これらの解決策は本研究で開発した日英パラレルコーパスを活用した研究のほんのスタートに過ぎない。今後、多くの切り口が見出され、中学、高校の英語指導に役立つものと確信している。
チューリップ球根に貯蔵されたデンプンとタンパク質の低温による分解促進機構

チューリップ球根に貯蔵されたデンプンと貯蔵タンパク質の低温による分解促進機構を、促成栽培のための低温処理を施した球根と施さない対照区の球根を用いて比較検討した。貯蔵炭水化物の大部分をしめるデンプンの分解は、低温処理区球根では、低温貯蔵中および定植後の温室栽培中にも促進されたが、対照区ではデンプン分解は極めて緩慢であった。アミラーゼ活性を比べると、低温処理区の方がやや高いものの、対照区でも8月から10月にかけて、活性の上昇が見られた。リン片内のアミラーゼの局在性を、デンプン薄膜法とリン片分画後に酵素活性を測定した結果から、対照区では表皮部近傍にのみ強い活性があり、デンプンの集積しているリン片内部にはアミラーゼ活性がほとんどなかった。一方、デンプン分解の見られた低温処理区のリン片では表皮部とともにリン片内部にも活性が誘導されていた。この結果は、低温処理は、実際にデンプンの集積しているリン片内部細胞のアミラーゼを誘導するものと考えられた。リン片のα-アミラーゼを精製し、その性質を調べた。活性の最適温度75°C、最適pH5.0-5.6,で酵素の安定性のためにCa^<2+>を必要とした。また、Cu^<2+>、Hg^<2+>で阻害を受けた。これらの性質は、他の植物アミラーゼとほぼ共通した。アイソザイムは、2-5個見られた。チューリップ球根の貯蔵タンパク質は、33、21、22、32kDaの成分が主体であるが、低温処理期間に22、32kDaのペプチドが分解され、17kDaのペプチドが増加した。また、遊離のアミノ酸濃度も低温処理で上昇した。低温処理により、エンドペプチダーゼとアミノペプチダーゼ活性が上昇した。貯蔵タンパク質成分のうち、21kDaの成分を単離精製した。キャピラリー電気泳動装置で貯蔵タンパク質の分離条件を検討したところ、電解のpHにより分離パターンが大きく変化した。チューリップ球根を夏期に低温貯蔵することにより促成栽培が可能であり、実用化されている。低温処理の生理機構については不明な点が多いが、球根内貯蔵デンプンや貯蔵タンパク質の分解が促進され茎葉部や根の成長に利用しやすい糖やアミノ酸などに転換することが重要であると考えられている。本年度の研究では、球根をバイオフォトチャンバー内で低温貯蔵した球根と20°Cに保った対照球根の成分および分解酵素活性の変動を調べた。低温処理した球根のアミラーゼ活性は、低温貯蔵期間中に対照よりやや高まり、植え込み後さらに活性が上昇した。α-アミラーゼ活性の局在性を調べたところ、低温処理球根、対照球根ともにリン片外皮近傍に強い活性が見られた。一方、リン片内部のデンプン集積部位では、低温処理区で活性がみられたが、対照区の活性は低かった。このことが、低温処理区でのみデンプンのショ糖やフラクトオリゴ糖への変換が促進される理由であると判断された。等電点電気泳動後、活性染色することにより、α-アミラーゼのアイソザイムを調べたところ、三本のバンドが区別でき、低温処理区で植え込み後特に活性が高まった。球根リン片より、硫安塩析および各種クロマトグラフィーを用いてα-アミラーゼを精製したところ、SDS電気泳動で単一のバンドが得られ、分子量は約46kDaと推定された。タンパク質分解酵素活性の変化は温度処理で大きな差はなかった。

貯蔵タンパク質の量的変動を調べるために、キャピラリー電気泳動装置で球根のタンパク質抽出液を分析したところ、十数本の独立したピークが得られた。今後、貯蔵タンパク成分の時期別変動と温度処理による違いを調べる予定である。さらに、cDNAライブラリーを構築するため、球根リン片から全RNAを分離する条件を検討した。チューリップ球根において、低温処理を施した場合にはデンプンの分解が促進されるのに20°Cで保存するとほとんどデンプンの分解がおこらない理由について、低温処理した球根としていない対照区の球根リン片をリン片表皮近傍と内部にわけてアミラーゼ活性を測定した。その結果、対照区では表皮部近傍にのみ強い活性があり、デンプンの集積しているリン片内部にはアミラーゼ活性がほとんどなかった。一方、デンプン分解の見られた低温処理区のリン片では表皮部とともにリン片内部にも活性が誘導されていた。酵素活性の分布から、低温は、実際にデンプンの集積しているリン片内部細胞のアミラーゼ活性を誘導するものと考えられた。前年度精製に成功したリン片のα-アミラーゼの性質を調べた。活性の最適温度75°C、最適pH5.0-5.6,で酵素の安定性のためにCa^<2+>を必要とした。また、Cu^<2+>、Hg^<2+>で阻害を受けた。これらの性質は、他の植物アミラーゼとほぼ共通した。アイソザイムは、2-5個見られた。チューリップ球根の貯蔵タンパク質は、33、21、22、32kDaの成分が主体であるが、低温処理期間中のペプチドの量的変化を調べたところ22、32kDaのペプチドが分解され、17kDaのペプチドが増加した。また、遊離のアミノ酸濃度も低温処理で上昇した。低温処理により、エンドペプチダーゼとアミノペプチダーゼ活性が上昇した。貯蔵タンパク質成分のうち、21kDaの成分を単離精製した。キャピラリー電気泳動装置で貯蔵タンパク質の分離条件を検討したところ、電解のpHにより分離パターンが大きく変化した。
強誘電性液晶の界面配向制御に関する分子論的研究

固体表面及び界面における強誘電性液晶の配向機構を分子論的に解明する一つの手段として、フ-リエ変換赤外分光法による強誘電性液晶の表面誘起配向の解析評価を行った。本研究では実用的観点から、室温でカイラルスメクチック(SmG)相を示す多成分系強誘電性液晶Gsー1014の分子配向に及ぼす表面形状及び表面の化学構造の影響について検討した。1.ラビング処理した二枚のKBr結晶板に厚さ数ミクロンのCSー1014を挟んでラビング方向に平行及び垂直な偏光による赤外吸収スペクトルを測定した。SmC相における振動バンドの帰属及び二色比から液晶を構成する各分子の長軸が平均的に,ラビング方向に対して平行に配向することが示された。しかし、その配向度はネマチック液晶の場合と比較して劣っていた。2.CSー1014の薄膜(5nm)における分子配向の基板温度依存性を調べるために、表面増大電磁場分光法による赤外吸収測定を行った。この結果、重量膜厚約6nmの島状Ag蒸着膜上に展開した等方的液体の自然冷却過程で得られたCh,SmA,及びSmC相においては著しい配向が見られた。特にSmA、SmC相では分子長軸が微視的Ag表面に対して平行に配向していることが明かになった。3.二種類の化学構造の異なるポリイミド膜表面に夫寺した液晶薄膜(50nm)の高感度反射スペクトル測定により、液晶分子の配向がポリイミド膜表面に存在する極性の大きなカルボニル基やアミド基の配向によって著しく影響されることが分かった。現在、ポリイミド膜で被覆したITO伝導ガラスを用いて電界誘起配向の測定をATR法により行っている。今後は、ポリイミド膜の表面ラビング処理による表面及び内部の膜構造の変化を明らかにし、液晶分子の配向に及ぼすこれからの影響について考察したい。
X線自由電子レーザーを用いた光子・光子散乱の測定

SACLAのX線自由電子レーザーをLaue型ビームスプリッターを用いて分岐・交差させることで光子・光子散乱実験を行った。光子・光子散乱は観測できなかったが、X線領域における光子・光子散乱断面積に対し世界で最も厳しい制限を与えた。この結果はPhys. Lett. B 763 (2016) 454-457に掲載された。光子・光子散乱を観測するため、X線自由電子レーザーと高強度近赤外レーザーを用いることでシグナル量を大幅に増加させる実験手法を考案した。本測定に向け、10μm程度に集光したレーザーどうしを空間的・時間的に衝突させる光学系を開発した。Laue型ビームスプリッターでのX線回折を用いて分割したX線ビームを交差させる手法は、交差が空間的・時間的に保証されるという利点があるものの、ビームスプリッターが受けられるビーム幅が100meV程度とX線ビームのバンド幅50eVに比べて小さく、また回折効率も低いため、光子光子散乱実験のルミノシティを制限していた。これを改善するため、Bragg型ビームスプリッターやX線自由電子レーザーSACLAの二色発振、モザイク結晶などの様々なアイディアを検討した。比較的広い回折バンド幅(1%程度)を持つモザイク結晶に関しては、SPring-8のビームラインを用いて回折効率などの特性評価を行った。これらの検討の結果、SACLAの二色発振と非対称ブラッグ反射を用いることで、Laue型ビームスプリッターを用いたセットアップに比べ6桁大きなルミノシティでの実験が可能であることがわかった。このセットアップでは光子・光子散乱が起きた際に生じるシグナル光子のエネルギーがX線ビームの光子エネルギーの1.6倍と大きいため、主要なバックグラウンド事象であるX線ビームのパイルアップの抑制が比較的容易である。また、SACLAの性能(パルスエネルギー、バンド幅、繰り返しレート)が向上したため、従来と同様にLaue型ビームスプリッターを用いたセットアップでの光子光子散乱実験を行った。X線領域における2013年の実験にくらべ、光子光子散乱の断面積に対して3桁厳しい制限を与える結果が得られた。本研究では、X線自由電子レーザーSACLAのビームをなるべく大きな角度で衝突させて実験を行う必要がある。X線を大きな角度で反射させるには結晶における回折現象を利用する必要があるが、単結晶によるBragg反射などにおいては100meV程度のエネルギー幅しか回折に寄与しない。したがってSACLAのビームの単色性が光子光子散乱のルミノシティを増加させる上で重要となる。現在のSACLAのバンド幅は50eVと広いため、これを1eV程度にまで改善するためにSASE発振ではなくself-seedingという手法による発振が計画されているが、やや予定が遅れている。そのためBragg単結晶を用いない、あるいはBragg単結晶による反射の数を減らすなどの手法の研究を進めている。また、X線自由電子レーザーを用いた光子・光子散乱実験について詳細に検討した結果、XFELと波長800nmの高強度レーザーを衝突させることで従来の手法に比べて大幅に光子・光子散乱シグナルを増加させることができるとわかった。しかし、このセットアップでは、Laue型ビームスプリッターを用いた手法とは異なり、ビーム同士の空間的・時間的な交差が保証されない。これを解決すべく、実際にXFELと高強度レーザーを用いて衝突手法に関する研究を行った。新たにXFELとレーザーとの衝突光学系を開発し、10μm程度の集光サイズでの衝突手法を確立した。このセットアップにおいては、光子・光子散乱シグナルはほぼXFELビームと同じ方向で数10μrad程度大きな角度発散を持って放出される。XFELビームがバックグラウンド事象となるため、X線スリットを複数枚用いてシグナルとXFELビームを分離するセットアップをデザインし、実際にSPring-8の高フラックスビームラインおよびSACLAのXFELを用いてテスト実験を行った。未だバックグラウンド抑制率はXFELビームの光子数の1/10000しかなく不十分であるが、バックグラウンド源に関する理解を深めた。SACLAのX線ビームの利用効率を増やし光子光子散乱実験のルミノシティを増大させるため、SACLAの二色発振を利用しての実験を計画中である。二色発振を用いることでSACLAの1つのビームラインから時間・空間・エネルギーが異なるX線パルス2本の発振が可能である。時間的に40fs程度まで分離させることが可能なので、片方のビームのみをSi単結晶でBragg回折させることでビームどうしを交差させることができる。これにより回折効率によるルミノシティの減少を抑え、従来の実験に比べ6桁高いルミノシティでの実験が可能となる。
カドミウムの毒性防御を担う小胞体ストレス応答系と活性イオウ分子産生系の協調的役割

環境汚染重金属であるカドミウムは親電子性を有しており、細胞内タンパク質のシステイン残基を修飾することでそれらの機能障害や細胞毒性を発揮する。本研究では、高い求核性を有するパースルフィドやポリスルフィドのような活性イオウ分子と、小胞体ストレス応答系のカドミウムに対する防御的役割を明らかにすることを目的とした。その結果、細胞はカドミウムに対して活性イオウ分子の産生に関わる酵素を誘導する応答性を有していること、活性イオウ分子はカドミウムのイオウ付加体の形成を介して毒性防御に働く機能性を有することを明らかにした。環境汚染重金属であるカドミウムは、長期曝露によりヒトの健康を障害する可能性が指摘されている。一方、生体はカドミウムを感知し、メタロチオネインの誘導を介してカドミウムを不活性化する防御システムを有している。しかしながら、カドミウムに対するメタロチオネイン以外の生体防御系の理解は乏しい。本研究では、カドミウムに対する新奇防御系としてのパースルフィドやポリスルフィドなどの活性イオウ分子の役割とその細胞応答機構を明らかにすることを目的としている。本年度は、カドミウムに対する活性イオウ分子産生酵素群の防御的役割とその細胞応答性について検討した。その結果、カドミウムに曝露したマウス初代肝細胞において、cystathionine γ-lyase (CSE)のmRNAレベルの誘導が観察された。また、カドミウムの曝露濃度依存的にcystathionine β-synthase (CBS)タンパク質の発現量が増加した。そこで、野生型マウスとCSE欠損マウスの初代肝細胞におけるカドミウムの細胞毒性を検討したところ、CSE欠損型の初代肝細胞はカドミウムに対して有意に高い感受性を示した。このとき、細胞内における活性イオウ分子の量は確かに低下していた。次に、ウシ大動脈血管内皮細胞(BAEC)において、CBSおよびCSEをノックダウンしたときの細胞内活性イオウ分子量を蛍光プローブSSP4で検討したところ、特にCSEのノックダウンにより活性イオウ分子の量が低下していた。これと一致して、CSEのノックダウンによりカドミウムの細胞毒性は増強した。以上より、活性イオウ分子はカドミウムの毒性に対して防御的に働いていること、また細胞はカドミウムに対して活性イオウ分子の産生に関わる酵素群の誘導に働く応答性を有していることが示唆された。本課題は、パースルフィドやポリスルフィドなどの活性イオウ分子が高い求核性を有することから、親電子性を有するカドミウムに対して防御的に機能するという仮説の基に成り立っている。本年度は、その大前提の仮説である活性イオウ分子のカドミウムに対する防御的役割を明らかにすることができたことから、本課題の研究の計画はおおむね順調に進展していると言える。更に、活性イオウ分子の産生に関わる酵素群がカドミウムに対して応答して誘導されることが示唆されたことから、その分子メカニズムについて今後詳細に検討する予定である。昨年度、パースルフィドやポリスルフィドなどの活性イオウ分子の産生酵素の1つであるcystathionine gamma-lyase(CSE)欠損マウスを用いた研究により、内在性の活性イオウ分子がカドミウムの毒性に対して防御的に働いていることを明らかにした。今年度は、活性イオウ分子を増加させるようなサプリメントの処理によりカドミウムの毒性を化学防御できる可能性について検討した。ポリスルフィドのモデル化合物であるNa2S4をマウス初代肝細胞に処理すると、確かに細胞内における活性イオウ分子の量は増加した。また、Na2S4の処理によりカドミウムの細胞毒性は軽減された。このとき、細胞内のカドミウム蓄積量は低下していたことから、Na2S4はカドミウムの不活性化および細胞内への取り込みの阻害を介して化学防御に働くことが分かった。MS解析により、Na2S4との反応により生成したカドミウムのイオウ付加体の一部は硫化カドミウム(CdS)であった。実際、CdSは塩化カドミウムと比較して低い毒性を示した。以上より、ポリスルフィドの処理によりカドミウムを不活性化して化学防御できることが示唆された。本課題は、パースルフィドやポリスルフィドなどの活性イオウ分子が高い求核性を有することに着目し、親電子性を有するカドミウムに対する活性イオウ分子の防御的な機能を解析することを目的としている。本年度は、サプリメントとして処理したポリスルフィドのモデル化合物であるNa2S4がカドミウムの毒性に対して防御的な機能を有することを明らかにすることができたことから、本年度の研究の計画はおおむね順調に進展していると言える。更にカドミウムのイオウ付加体についてもその一部がCdSであることが分かったが、次年度はその詳細についても検討を重ねる予定である。

昨年度までの培養細胞系を用いた研究により、1)環境汚染重金属であるカドミウムに対して活性イオウ分子は毒性防御に働いていること、2)細胞はカドミウムに対して活性イオウ分子の産生に関わる酵素群の誘導に働く応答性を有していること、3)外因性のポリスルフィドの処理によりカドミウムをイオウ付加体に不活性化して化学防御できることを明らかにした。最終年度は、カドミウムに対する活性イオウ分子の産生に関わる酵素の誘導における小胞体ストレス応答系の関与を解析した。加えて、カドミウムの毒性に対する活性イオウ分子の防御的な役割を個体レベルでも検証した。カドミウムに曝露したマウス初代肝細胞において、活性イオウ分子の産生酵素の1つであるcystathionine γ-lyase (CSE)の遺伝子発現の誘導が観察されたが、小胞体ストレス応答性の転写因子ATF4の活性化は観察されなかった。また、野生型マウスとCSE欠損マウスを用いて急性肝毒性を指標にカドミウムに対する感受性を比較したところ、CSE欠損マウスは野生型マウスと比較して高い感受性を示した。更に、ポリスルフィドのモデル化合物であるNa2S4の処理により、カドミウムの急性肝毒性は軽減された。MS解析により、Na2S4との反応により生成されたカドミウムのイオウ付加体として、硫化カドミウム(CdS)とチオ硫酸カドミウム(CdS2O3)を同定したが、前者は安定な付加体であるのに対して後者は不安定な付加体であるために、CdSが少なくともCdの不活性化・解毒に寄与することが示唆された。以上より、細胞レベルおよび個体レベルにおいて活性イオウ分子はカドミウムの毒性防御に重要な役割を果たしていることを明らかにした。環境汚染重金属であるカドミウムは親電子性を有しており、細胞内タンパク質のシステイン残基を修飾することでそれらの機能障害や細胞毒性を発揮する。本研究では、高い求核性を有するパースルフィドやポリスルフィドのような活性イオウ分子と、小胞体ストレス応答系のカドミウムに対する防御的役割を明らかにすることを目的とした。その結果、細胞はカドミウムに対して活性イオウ分子の産生に関わる酵素を誘導する応答性を有していること、活性イオウ分子はカドミウムのイオウ付加体の形成を介して毒性防御に働く機能性を有することを明らかにした。今後は、活性イオウ分子産生に関わる酵素群がカドミウムに対してどのような経路を介して応答しているのかを、小胞体ストレス応答系の関与も含めて詳細に解析する。また、細胞内活性イオウ分子の量をサプリメントなどで調節することにより、カドミウムの毒性を化学防御できる可能性についても検討を進める予定である。次年度は、カドミウムの毒性に対する活性イオウ分子の防御的な役割を個体レベルでも検証する。また、活性イオウ分子の産生に関わる酵素群がカドミウムに対してどのような経路を介して応答しているのかを、小胞体ストレス応答系の関与も含めて解析する。分子毒性学
Belle実験におけるタウレプトンを用いた新しい物理の探索

荷電レプトンの崩壊において、レプトンフレーバーは素粒子の標準模型では保存するが、多くの新しい物理では、大きなレプトンフレーバーを破る崩壊が予言されている。今回、Belle実験で得られた大量のタウレプトン対を用いて、様々なレプトンフレーバーを破る崩壊の探索を行った。残念ながら、まだ信号は観測されていないが、崩壊分岐比の上限値として、10^<-8>を得る事に成功した。素粒子の標準模型において、レプトンフレーバーは保存するようにできている。しかし、ニュートリノ振動の発見により、実際にはレプトンフレーバーは破れていることが分かっている。しかし、荷電レプトンの崩壊におけるレプトンフレーバーの破れまだ観測されていない。もし、荷電レプトンのレプトンフレーバーを破る崩壊がニュートリノ振動の寄与だけとすると、その分岐比は10^<-50>以下であり、その観測は今の実験では不可能である。しかし、標準模型を超える新しい物理が存在すれば、その分岐比は現在の実験においても探索可能な大きさであると予言されている。よって、荷電レプトンにおけるレプトンフレーバーを破る事象の探索を行うことは、新しい物理の探索において重要である。特に、荷電レプトンの中でもタウレプトンは、他のレプトンに比べて質量が大きいため、分岐比は大きくなり、標準模型を超える新しい物理に感度が高いと考えられている。茨城県つくば市にある高エネルギー加速器研究機構で行われているBelle実験で得られた世界一の高統計のタウレプトン対のデータを用いて、レプトンフレーバーを破るτレプトンの崩壊の探索として、終状態に(1)レプトン(1=eもしくはμ)と一つ、もしく二つのK^0_sメソン,(2)3つのレプトン,(3)一つのレプトンと二つの荷電擬スカラーメソン(h,h'=π^±or K^±)となる崩壊について探索を行った。それぞれモード毎に背景事象が異なるため、モード毎に事象選択を最適化し、効率的に背景事象の抑制を行った。その結果、信号の検出効率を保ちながら、信号領域における背景事象を1事象以下と十分に抑制する事に成功した。残念ながら、すべてのモードにおいて、信号事象は観測さなかったため、90%の信頼度でそれぞれのモードの分岐比の上限値:(1) Br(τ→1K^0_s)<(2.3-2.6)×10^<-8>, Br(τ→1K^0_sK^0_s)<(7.1-8.0)×10^<-8> (2) Br(τ→31)<(1.5-2.7)×10^<-8> (3) Br(τ→1hh')<(3.3-16)×10^<-8>という結果を得る事ができた。荷電レプトンにおけるレプトンフレーバーを破る事象の探索を行うことは、新しい物理の探索において重要である。特に、荷電レプトンの中でもタウレプトンは、他のレプトンに比べて質量が大きいため、分岐比は大きくなり、超対称性理論など標準模型を超える新しい物理に感度が高いと考えられている。茨城県つくば市にある高エネルギー加速器研究機構で行われているKEKB加速器を用いた国際協力実験Belle実験で得られた世界一の高統計のタウレプトン対のデータを用いて、レプトンフレーバーを破るτレプトンの崩壊の探索として、終状態に(1)レプトン(1=eもしくはμ)と一つのベクターメソン(V^0)(2)一つのレプトンと二つの荷電擬スカラーメソン(h,h'=π^±or K^±)(3)一つのレプトンと一つ、もしく二つのK^0sメソンとなる崩壊について解析を行った。モード毎に背景事象が異なるため、モード毎に事象選択を最適化し、効率的に背景事象の抑制を行った。残念ながら、すべてのモードにおいて、信号事象は観測さなかったため、90%の信頼度でそれぞれのモードの分岐比の上限値を以下のように設定した。(1)Br(τ→1V^0)<(1.2-8.4)×10^<-8>(2)Br(τ→lhh')<(2.0-8.4)×10^<-8>(3)Br(τ→lK^0_s)<(2.3-2.6)×10^<-8>,Br(τ→lK^0_sK^0_s)<(7.1-8.0)×10^<-8>;これらの結果は解析の工夫や背景事象の詳細な理解により、ルミノシティーの増加以上の上限値の向上に成功した事ができた。(1),(3)は論文は掲載済みもしくは決定しており、(2)は現在、論文作成中である。
芸術の生態学へむけて－－障害のある人びとの芸術実践をめぐる人類学的探究

2015年度に実施した主な研究内容を、以下、(1)現地調査、(2)理論的探究、(3)成果発表、に分けて記述する。(1)フィールドとする障害者美術学校で2週間ほどの現地調査を行なった。具体的には、美術学校の設立20周年記念展の展示から開催までを参与観察し、あわせて来場者への聞き取り調査を行なった。これにより、当該市の障害者福祉分野における当美術学校の特異性とその重要性があらためて浮き彫りになるとともに、展示の具体的な手順、作品購入者と購入の動機、作品鑑賞の経験などに関する貴重な資料を得た。(2)文化人類学の最新理論と哲学の諸著作を読み込み、芸術を人類学的に考えるための原理探究に努めた。とりわけ「存在論的転回」、「思弁的転回」と呼ばれる人類学と哲学における近年の潮流について批判的な視野のもとで吟味した。またフランスの画家で自閉症児の教育にも携わってきたFernand Delignyの思想と実践に注目し、論文、映像、展覧会カタログなどの資料を収集した。Delignyの実践は(3)で述べる「線を描く」というテーマとも密接に関わっており、今後の研究においても重要な視座を与えてくれると思われる。(3)昨年度からこだわってきた「線を描く」という主題に関して文化人類学会で発表するとともに、その内容をもとにした論文を『文化人類学』誌に投稿した(現在査読中)。この論文は、上記障害者美術学校に在籍していた一人の男性生徒(故人)のドローイング(線描画制作)の実践を、デンマークの障害者福祉分野でますます興隆しつつある監査の実践と比較しながら論じたものである。本論文が出版されれば、障害者の「生」をめぐる今日の政治的状況のなかで芸術がもつ可能性を民族誌的に明らかにするという、本研究課題が当初想定していた中でもっとも困難な課題をひとまずクリアしたということができる。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、デンマークの障害者美術学校における芸術実践を「生態学的」な視角から考察することで、内的表象の外化として理解されてきた従来の芸術観を根本から問いなおすことにある。以下、2013年度に実施した研究状況を(1)成果発表(2)フィールドワーク(3)理論的探究にわけて記述する。(1)本研究でいう「生態学的」視角とは、人間の行動をつねにそれが住まう環境とのかかわりのなかで理解しようとする態度をさす。この立場に立脚し、上記美術学校における絵画制作実践を「技能」「動機づけ」「自己」という三つの側面から分析する学術論文を出版した。その内容の一部は日本文化人類学会第47回研究大会でも口頭発表され、そこでの討論を通じて議論をさらに深めることができた。またこの成果をより広い理論的文脈に置きなおすため、宗教人類学、医療人類学を専門とする他の研究者とともに「アニマと〈あいだ〉の人類学」と題したミニ・シンポジウムを京都人類学研究会の協力のもと企画し実施した。(2)デンマークの二つの障害者美術学校で合計3週間のフィールド調査を行ない、おもに生徒の生活史と学校設立の経緯に関する資料を収集した。また同学校が属する自治体で、行政が進める障害者福祉政策の指針に関する最新の資料を収集した。(3)人類学、哲学、芸術思想にまたがる関連する諸文献を幅広く読み込み、芸術を真に「生成(Genesis)」において捉えるための理論構築につとめた。本年度はとくに「ドローイング(線を引く・描くこと)」という概念/事象を鍵にして(1)理論と(2)フィールドワークの両面で研究を深化させることができた。(1)Tim Ingoldの「線(lines)」の人類学に示唆を受けつつ、その背景にある哲学と芸術思想についての文献を渉猟し理解を深めた。これにより、現実を外延的な形式のもとで模倣(表象)しようとする「複写」としてのそれではなく、その進展プロセス自体が現実を内在的に構成していく「地図作成法」としてのドローイングという重要な視点を得た。さらにこの両者のあいだの緊張関係ー重なり合い、反転、移行ーそのものを「政治」の焦点と位置づけることで、障害者の「生」に関わる今日の政治を批判的観点から分析する途が開かれた。(2)デンマークの二つの障害者美術学校で計2週間のフィールド調査を行ない、ドローイング制作と制作者の生活史に関する資料収集と分析を行なった。その結果、「線描に描く」という行為が単に頭の中のイメージを紙上に再現するものではなく、さまざまなモノや他者とともに行なわれる「道探索(wayfinding)」の実践、さらには描かれる当のなにかを「所有する」やり方として成立しているという洞察が得られた。さらにそのような意味でのドローイング行為を通して描かれる制作者のいわば「線の一生」が、歴史的・制度的にはこれまで当分野で進められてきた「脱施設化」の動向を背景に成立しつつも、そこで支配的な「主体」や「自己」の論理を漏出していく美学的=政治的=倫理学的なポテンシャルを秘めていることも明らかになった。

これにより、当該市の障害者福祉分野における当美術学校の特異性とその重要性があらためて浮き彫りになるとともに、展示の具体的な手順、作品購入者と購入の動機、作品鑑賞の経験などに関する貴重な資料を得た。(2)文化人類学の最新理論と哲学の諸著作を読み込み、芸術を人類学的に考えるための原理探究に努めた。とりわけ「存在論的転回」、「思弁的転回」と呼ばれる人類学と哲学における近年の潮流について批判的な視野のもとで吟味した。またフランスの画家で自閉症児の教育にも携わってきたFernand Delignyの思想と実践に注目し、論文、映像、展覧会カタログなどの資料を収集した。Delignyの実践は(3)で述べる「線を描く」というテーマとも密接に関わっており、今後の研究においても重要な視座を与えてくれると思われる。(3)昨年度からこだわってきた「線を描く」という主題に関して文化人類学会で発表するとともに、その内容をもとにした論文を『文化人類学』誌に投稿した(現在査読中)。この論文は、上記障害者美術学校に在籍していた一人の男性生徒(故人)のドローイング(線描画制作)の実践を、デンマークの障害者福祉分野でますます興隆しつつある監査の実践と比較しながら論じたものである。本論文が出版されれば、障害者の「生」をめぐる今日の政治的状況のなかで芸術がもつ可能性を民族誌的に明らかにするという、本研究課題が当初想定していた中でもっとも困難な課題をひとまずクリアしたということができる。早期の論文出版により本研究テーマを展開していくための端緒が築かれるとともに、学会発表やシンポジウムの開催を通じて多様な研究者との交流機会が生じた。フィールド調査では集中的なインタビューを敢行することで新たな議論のための素材を見出した。「ドローイング」というあらたな視点を導入することで、本研究テーマをより広く生政治学的な議論へと拡張することが可能になった。またその成果を国内の先端的な研究会で発表することを通じてさらに綿密化することができ、論文執筆のための準備ができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度に築かれた上記の端緒にもとづき、今後は理論的・方法論的領域に対してもさらに踏み込んだ探究を行なう。とくに人類学者Tim Ingoldの「線(lines)」をめぐる思索を軸にして、美術学校におけるドローイング(線描画)制作の実践を焦点化する。ここでいう「ドローイング」ないし「地図作成法」という視点は、現地の芸術実践について説明する単なる分析概念ではなく、われわれの世界認識そのものの基盤として位置づけられうる。この視点を人類学的方法としてさらに鍛え上げることにより、従来の「芸術についての人類学(Anthropology of art)」をこえて、芸術と人類学のより相互構成的な関係ーIngoldのいう「芸術とともに歩む人類学(Anthropology with art)」ーの構築をめざす。
シイタケ子実体の形成とトレハロース代謝関連酵素系

トレハロースは主要転流炭水化物として,また低分子の貯蔵糖としてきのこの子実体形成に重要な役割を持っている.また,本糖は低温や乾燥ストレスに対する保護物質として作用することが報告されている.しかし,これらの詳細については今なお不明である.そこで,これらの点の解明を目的として検討し,以下の知見を得た.先ず,シイタケを対象にトレハロースの分解酵素活性を調べ,トレハラーゼおよびトレハロースホスホリラーゼ活性が子実体の形成およびその生育時に上昇することを明らかにした.この内,菌体外および菌体内トレハラーゼを電気泳動的に均一な酵素標品にまで精製し,その詳細な諸性質を調べた.いずれの酵素も酸性トレハラーゼで二量体の形態を取り,菌体外トレハラーゼの分子量は158kDa,菌体内トレハラ-ゼのそれは130kDaを示した.さらにトレハロースのみに特異的に作用し,グルコース2分子を遊離する酵素であった.また,ヒラタケを用いた検討から,トレハロースの合成に機能するホスホグルコムターゼの活性をトレハロースが非拮抗的に且害し,グリコーゲンからトレハロースへの分解を代謝調節していることを明らかにした.一方,シイタケを初めとする数種の食用きのこ菌をトレハロース添加培地で培養すると菌体内にトレハロースが取り込まれ冷蔵や冷凍ストレスに対する抵抗性を高めるようになることを認めた.そこで,菌株保存への本糖の応用についても検討し,実用化が河能なことを示した.トレハロースは主要転流炭水化物として,また低分子の貯蔵糖としてきのこの子実体形成に重要な役割を持っている.また,本糖は低温や乾燥ストレスに対する保護物質として作用することが報告されている.しかし,これらの詳細については今なお不明である.そこで,これらの点の解明を目的として検討し,以下の知見を得た.先ず,シイタケを対象にトレハロースの分解酵素活性を調べ,トレハラーゼおよびトレハロースホスホリラーゼ活性が子実体の形成およびその生育時に上昇することを明らかにした.この内,菌体外および菌体内トレハラーゼを電気泳動的に均一な酵素標品にまで精製し,その詳細な諸性質を調べた.いずれの酵素も酸性トレハラーゼで二量体の形態を取り,菌体外トレハラーゼの分子量は158kDa,菌体内トレハラ-ゼのそれは130kDaを示した.さらにトレハロースのみに特異的に作用し,グルコース2分子を遊離する酵素であった.また,ヒラタケを用いた検討から,トレハロースの合成に機能するホスホグルコムターゼの活性をトレハロースが非拮抗的に且害し,グリコーゲンからトレハロースへの分解を代謝調節していることを明らかにした.一方,シイタケを初めとする数種の食用きのこ菌をトレハロース添加培地で培養すると菌体内にトレハロースが取り込まれ冷蔵や冷凍ストレスに対する抵抗性を高めるようになることを認めた.そこで,菌株保存への本糖の応用についても検討し,実用化が河能なことを示した.きのこ類においては、トレハロースは主要な転流炭水化物として、また、低分子の貯蔵糖として、きのこの成長に最も重要な成分である。本糖はトレハラーゼ(Thase)やトレハロースホスホリラーゼ(Tpsae)によって分解と合成が行われていると考えられているが、その詳細は今なお不明である。そこで、食用きのことして最も重要なシイタケを用い、これらの点の解明を目的に検討を行った。実験には液体培養で子実体を形成するシイタケ菌を選択し、まず、シイタケにおけるこれら酵素の存在と子実体の形成に伴うThaseおよびTpaseの分解活性の変動について調べた。Thase活性は培養液、栄養菌糸および子実体に、Tpase活性は栄養菌糸と子実体のみに存在した。培養液のThase活性は栄養菌糸の生育に伴って上昇し子実体の原基形成期にピークを迎え、栄養菌糸では培養液の場合と同様に菌糸生育に伴って上昇し、未熟子実体の形成時期まで一定の高さを保ち、成熟子実体形成期にピークに達した。一方、Tpaseは栄養菌糸生育時に活性のピークを示した後、一旦下降し、子実体形成時に再び上昇した。これらの結果とコロニー各部位のトレハロースとグルコースの量的変動から、Thaseは主に子実体の成長にTpaseは栄養菌糸の生育に強く関わっていると推察された。この内、培養液と栄養菌糸中のThaseの精製を試みた結果、培養液のThaseは精製倍率1,510倍、収率5.3%、栄養菌糸のそれは精製倍率6,070倍、収率1.1%で電気泳動的に均一な酵素標品にまで精製できた。きのこ類からのThaseの精製例は今まで報告が無く今回が最初であるが、両酵素は糖蛋白質でいずれも酸性トレハラーゼであった。これらの酵素の詳細な性質は現在検討中である。きのこ類におけるトレハロースは主要転流炭水化物として,また低分子の貯蔵糖として子実体形成に重要な役割を持つ.さらに低温や乾燥に対するストレスの保護物質として作用することも報告されているが,その詳細は今なお不明である.そこで,生産量の最も多いシイタケを中心にこれらの点の解明を試みた.液体の合成培地でシイタケの子実体を形成させ,生育に伴うトレハラーゼ(Thase)およびトレハロースホスホリラーゼ(Tpase)活性を調べた.

得られた結果とコロニー各部位のトレハロースとグルコースの量的変動からThaseは主に子実体の成長に,Tpaseは栄養菌糸の生育に強く関わっていることが推察された.培養液と栄養菌糸のThaseは電気泳動的に均一な蛋白バンドとして分取した.きのこ起源のThaseの精製は今回が最初であるが,これらの酵素は酸性Thaseで二量体,糖蛋白質であった.Tpaseについては未精製であるが,エノキタケを用いた検討ではトレハロースはグリコーゲンから作られ,本菌の場合Tpaseの作用は活発で,Thaseは殆ど機能していないことが明らかになった.また,ヒラタケではトレハロースやグリコーゲンの代謝に重要なホスホグルコムターゼの活性がトレハロースによって調節されている事実をつきとめ,本糖が子実体成長のキー物質であることが推察される結果を得た.一方,シイタケを初めとする数種のきのこをトレハロース添加培地で培養すると菌糸中のトレハロースが顕著に増加し,低温や乾燥などのストレスに対して耐性を示す結果を得た.現在,担子菌の菌株保存への応用を検討中である.さらに,シイタケの菌床栽培時にトレハロースを培地に加えて培養すると子実体収量が著しく増加し,収穫し,保存してもひだ部が褐変しないことを認めた.応用に興味が持たれるためこの点の検討を精力的に進めている.
ビスフェノールAの化学修飾が引き起こす核内受容体結合力増強機構の解明

本年度においては、研究計画に従い以下の研究を実施した。ビスフェノールAのハロゲン化がHeLa細胞に対して細胞増殖活性、細胞毒性を変化させることを昨年までに見いだした。従来、ビスフェノールAは核内受容体を介した内分泌攪乱作用に注目がなされてきたが、今回、ハロゲン化ビスフェノールの細胞毒性を評価し、その細胞死の形態観察、ハロゲンに特有な細胞毒性への影響を精査した。MTTアッセイにおいて、ハロゲン化ビスフェノールは、未修飾のビスフェノールに比べ強い細胞毒性を示すことが判明した。また、ハロゲンの種類や個数により異なる細胞毒性を示した。臭素2置換体が最も強い細胞毒性を示したが、細胞死の形態判別を行ったところ、ヨウ素2置換体にアポトーシスではなく、ネクローシスによる細胞死を誘導することが見いだされた。さらに、ドッキング計算による核内受容体を介した内分泌攪乱物質のリスク評価を行うため、その基礎となる鋳型構造に関する検討を実施した。この研究では、ドッキング計算において複数の異なる受容体構造を統計的に使うことの重要性を明らかとし、受容体の転写活性の推定が可能となることを示した。一方で、核内受容体ぺルオキシソーム増殖剤応答性受容体γ型(PPARγ)について、ハロゲン化ビスフェノールの結合性を調査したところ、ハロゲン化ビスフェノールはハロゲンの導入数が多いアナログほど、また、その原子サイズが大きいアナログほど結合性上昇への寄与が大きいことが明らかとなった。それらの転写活性強度は、既知のアゴニストであるロシグリタゾンの30-40%程度であった。さらに、ハロゲン化ビスフェノールと核内受容体の結合構造を明らかとするため、ハロゲン化ビスフェノールと核内受容体ERRγの複合体構造をX線結晶構造解析により明らかとしハロゲンの受容体結合構造を示すなど、ハロゲン化ビスフェノールのリスク評価に資する知見を得た。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、本研究課題の初年度として、主に次年度以降に使用するハロゲン化ビスフェノールの調製と同誘導体の電子状態解析、HPLCカラムからの溶出試験、並びに、ドッキング計算を実施した。1)ビスフェノール誘導体の合成本実験で実施した主な合成反応は、ビスフェノールAのフェノール性水酸基に対して、各種ハロゲン化剤を用いてのハロゲン化を行った。トリクロロシアヌル酸を用いた塩素化では、1置換体と2置換体の作り分けを行うことに成功し、これらのリガンドを用いることでビスフェノールに新たに導入したハロゲン原子が核内受容体のどのアミノ酸残基と相互作用することで結合力が強化されるかを検討するための有力な分子ツールを手にすることができた。2)ビスフェノール誘導体の分子軌道計算を用いた電子状態解析次年度以降の計算科学的手法によりビスフェノール誘導体の核内受容体結合性予測に用いる基礎的データとして、MP2レベルの分子軌道計算を用いての電子状態解析、電荷、分子体積、および、分子力学計算により再安定構造解析を実施した。3)HPLCカラム溶出試験によるビスフェノール誘導体の分子間相互作用解析ビスフェノール誘導体の分子間相互作用の実態を探るべく、様々な官能基を持つHPLCカラムに対する溶出実験を計画通りに開始した。本実験は、翌年まで掛けて実施するものであるが、本年までに、ODS、フェニルカラムに対する測定を行った。今後、ペンタフルオロフェニル基、および、アダマンチル基を持つカラムに対する試験を行い、合わせて解析を実施する。4)ハロゲン化ビスフェノールの核内受容体に対する結合性を調べるためのドッキング計算を開始した。本課題の初年度としては、概ね研究計画書の提案通りの実験を展開し、成果を得ることができた。また、ハロゲン化ビスフェノールの合成実験においては、当初合成の困難さからビスフェノール分子に対象的にハロゲン元素を導入することを計画していたが、偶然にも一方のフェノール基のみにハロゲンが導入されたアナログを合成することができたため、この分子は今後、ハロゲン分子が核内受容体のどのような構造要因と結合するのかを探索する分子ツールとなることが期待された。本年度は、本研究課題の2年目として、主に結合競争試験、HPLCカラムからの溶出試験、ドッキング計算、並びに、レポーター遺伝子試験の準備を実施した。1)これまでに合成を完了した、モノ、ジーハロゲン化ビスフェノールA(BPA)を用いて、核内受容体ERα、ERβ、ERRγ、PPARγに対する結合競争試験をそれぞれの放射標識リガンドを用いて実施した。2)上記の結合競争試験の結果を、in silicoの手法により評価するため、ドッキング計算をAuto DockおよびAuto Dock vinaを用いて行った。1)2)の実験から、ハロゲン化がBPAの結合性に影響する要因を検討したところ、ハロゲン化は結合ポケットの小さいERRγに対しては立体障害のため結合性を低下させるように寄与し、一方、ERα、ERβ、PPARγに対しては新たな相互作用の形成や相互作用面積の増大により結合を強めるように寄与することが示された。3)HPLCカラムを用いたカラム単体との相互作用によりハロゲン化の効果を評価したところ、各ハロゲンBPA誘導体の計算により得られたlogP値とリテンションタイムには直線性の関係が得られた。すべてのBPAアナログにおいて、疎水性の高いADMEカラムで溶出が最も遅く、C18・C8カラムの順に溶出時間が早くなった。また、芳香族置換基を有するPhカラムやF5カラムではより早く溶出した。このことから、BPAアナログとカラムの相互作用においては主にカラムのアルキル基を介した疎水性相互作用が重要であることが示された。ハロゲン化

BPAアナログでは、ハロゲンの疎水性と、芳香環の電荷密度の偏りに起因する分散力が溶出時間に影響すると考えられた。以上に加え、次年度に実施するレポーター遺伝子試験の準備を開始した。本課題の2年目として、概ね実験計画書に提案通りの実験を展開し成果を得ることが出来た。結合競争試験では、さらに試験回数を増やす必要があるものの、次年度実施予定のレポーター遺伝子試験の準備を既に開始するなど、早い進展が見られるものもある。また、X線結晶構造解析ための作業も開始しており、是非、本課題の期間内に成果を上げたいと努めている。これは当初の計画には含まれてはいないが、BPAアナログが核内受容体と結合した構造が解明されると本課題の目的達成に大きく寄与することが期待されるからである。近年使用量が増大しているビスフェノールAの誘導体、新世代ビスフェノールがいくつもの核内受容体に強く結合するという事実が明らかとなり、ビスフェノールAをハロゲン化やアルキル化すると、どうして強い受容体結合性を生じるのだろうか、という疑問を招来した。この受容体結合性を解明するためには、ビスフェノールA誘導体がどのような分子メカニズムで、そして、どれ程強く受容体と結合するかを明らかとすることが必須であり、また、これは化学物質の安全利用や内分泌かく乱リスクの予測のためにも重要な取り組みである。そこで本研究では、ビスフェノールAの化学修飾が引き起こす新奇な核内受容体結合性を、化学的、生化学的、さらには計算科学的な試験により詳細に解析し、ビスフェノールA誘導体の核内受容体結合機構やビスフェノールA誘導体の受容体結合力の本質を明らかとすることとした。これにより、ビスフェノールAを化学修飾することに潜む危険性、特に、核内受容体の撹乱リスクの本質を明らかとすることを目的としている。これまでの研究により、ハロゲン化ビスフェノールの化学合成を行い、女性ホルモン受容体、女性ホルモン関連受容体γ、レチノイド関連オーファン受容体γ、ペルオキシソーム増殖応答性受容体γに対するハロゲン化ビスフェノールの結合性評価を実施した。試験系としては、放射標識リガンドを用いた結合競争試験、レポーター遺伝子試験、ドッキング計算を主に実施した。これらの試験において、新たにハロゲン化ビスフェノールの細胞毒性を見出し、その作用機序がハロゲン原子のサイズが大きいアナログは、アポトーシスに加えてネクローシスによる細胞死を誘導していることを新規に見出した。ハロゲン化ビスフェノールを化学合成し、発現受容体、レポーター遺伝子試験、ドッキング計算、細胞毒性試験等の多様な手法でその悪影響を計画的に調査している。なかでも、細胞毒性に関する知見は、レポーター遺伝子試験を実施している中で見出した、大変興味深い知見である。構造解析の実験も進めているが、一部、結晶が得られないものがあり完結していない。これらを総合すると、おおむね順調に進展していると判断された。本年度においては、研究計画に従い以下の研究を実施した。
配線損傷の高精度予測に立脚した電子デバイス長寿命化のための回路設計指針の新規策定

得られた成果を以下にまとめて示す。1.折れ曲がり/テーパ付き形状の配線を想定し,損傷予測を行った。形状の異なる配線の各々でEM損傷のしきい電流密度を予測した。折れ曲がった配線のしきい電流密度の方が直線形状のそれよりも大きいことがわかった。2.上記1の形状の試験片を用いて通電実験を行い,予測結果から得た配線構造・形状によるEM損傷への依存性を確認するとともに,予測法の妥当性を示した。3.配線長が一定の下で折れ曲がり位置やテーパ方向を変化させることにより,配線構造・形状と損傷予測パラメータとの関連性を抽出した。配線内のマクロな電流密度分布が配線の許容電流に影響を及ぼすことがわかった。これより,配線構造・形状に関する長寿命化の設計指針を獲得した。4.Al積層配線に対しTEOSあるいはポリイミドの保護膜材料を組み合わせた配線を想定し,EM損傷予測を行った。同じ保護膜厚さに対してポリイミド保護膜配線の方が長寿命となる結果を得た。5.上記4の試験片を作製し加速通電実験を実施した。予測結果の十分な検証に至らなかったが,意図したとおりの損傷が発生し予測結果の傾向を確認した。6.Al配線に対しTEOS,ポリイミド,SiNを保護膜とした組み合わせ配線を作製し,ナノ押し込み試験を実施した。弾性率はSiN,TEOS,かなり離れてポリイミドの順に小さくなった。またこの順に付着強度が大きいことが示唆された。7.ナノ押し込み試験より得た機械的特性を損傷予測パラメータであるEM特性定数と比較検討した。配線の長寿命化には,弾性率が小さく配線との付着強度が大きい保護膜との組み合わせが有効であることが示唆され,これらの関連性から保護膜の材料・厚さに関する長寿命化の設計指針を獲得した。今後,保護膜機械的特性と予測パラメータ「有効体積弾性率」との関連性も考慮して,より総合的に長寿命化への検討を行う予定である。初年度は次に示す3項目の研究を実施し,配線の構造・形状の観点から指針の策定を図った。1.代表的配線構造・形状を対象とした損傷予測実用の配線形状を考慮して,折れ曲がり/テーパ付き形状の各々で両端がビア端子接続構造の配線を想定し,損傷予測を行った。損傷予測には研究代表者らが既に開発に成功している,しきい電流密度評価法を用いた。本法はエレクトロマイグレーション(EM)損傷の支配パラメータを用いて,配線内の金属原子濃度の分布形成過程を数値的にシミュレートすることに基づいている。本法により,配線形状の異なる配線の各々でEM損傷のしきい電流密度を予測した。2.実験による予測結果の検証研究項目1で想定した代表的構造・形状である,ビア接続構造で折れ曲がり/テーパ付き形状の配線を用いて通電実験を行い,予測結果から得た配線構造・形状によるEM損傷への依存性を確認するとともに,予測の妥当性を示した。また予測結果の検証から,本評価におけるEM損傷支配パラメータの妥当性も示した。3.損傷予測パラメータと構造・形状との関連抽出EM損傷支配パラメータ式に含まれる電流,温度,原子濃度の状態量が,配線の構造・形状に応じてどのように変化するのかを,項目1で実行したシミュレーション結果を基に検討した。このとき,配線全長を一定の状態で,折れ曲がり位置やテーパ方向を変化させることにより,ある程度規格化した配線形状を考慮して配線構造・形状と損傷予測パラメータとの関連性を抽出した。配線内のマクロな電流密度分布が原子濃度分布を変化させ,これによりEM損傷のしきい電流密度,すなわち配線の許容電流に影響を及ぼすことがわかった。