hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
天然有機化合物を基盤とした新規低酸素誘導因子阻害剤の創製

低酸素誘導因子(HIF-1)活性化経路阻害剤ストロンギロフォリン類アナログの合成を行った。ストロンギロフォリン類の構造的特徴に着目し、容易に入手可能なステロイド化合物であるコレステロールを原料として用いて、ストロンギロフォリン類に特徴的なラクトン構造を有するアナログの合成を行うことを試みた。コレステロール誘導体に対し種々官能基化の検討を行ったところ、目的とするラクトン構造を有するアナログの合成に成功した。低酸素誘導因子(HIF-1)は低酸素応答を制御する転写因子である。多くのがん細胞ではHIF-1が活性化されており、HIF-1の阻害剤は新たなメカニズムによる新規抗がん剤として期待されている。天然有機化合物ストロンギロフォリン類は、HIF-1を標的とした新規抗がん剤のリード化合物として有望であると考えられているものの、現在まで、その合成は報告されておらず、詳細な活性発現機構についても不明である。そこで申請者は、天然有機化合物ストロンギロフォリン類のアナログ合成を効率的に行い、構造活性相関や未解明な活性発現機構の情報を得ることにより、HIF-1を標的とした新規抗がん剤創製の研究基盤を確立することを目的とした。本年度においては、ストロンギロフォリン類の構造的特徴に着目し、容易に入手可能なステロイド化合物を用いて、ストロンギロフォリンアナログの合成を行い、その合成経路の確立を試みた。また、各種アナログ合成に有用な官能基変換の手法についても検討した。まず構造の類似性に着目し、各種ステロイド化合物からの誘導について検討した。ステロイド骨格のA環部分における官能基化について、過去の事例を参考にハロゲン化、高原子価ヨウ素を用いるメチル基の酸化を行ったところ、反応は進行しA環部分にあるメチル基の酸素官能基化は成功した。しかし、反応の再現性が乏しく、収率も十分なものでは無かった。種々のステロイド化合物を検討したものの、現在までに良い結果は得られていない。また、ヒドロホウ素化を用いた官能基化についても検討したものの、やはり収率の点で問題が残った。今後、更なる検討を行い、効率的なステロイド骨格のA環部分における官能基化の手法を確立し、ストロンギロフォリンアナログの合成を行うものとする。そこで、天然有機化合物ストロンギロフォリン類のアナログ合成を効率的に行い、構造活性相関や未解明な活性発現機構の情報を得ることにより、HIF-1を標的とした新規抗がん剤創製の研究基盤を確立することを目的とした。本年度においては、ストロンギロフォリン類の構造的特徴に着目し、容易に入手可能なステロイド化合物であるコレステロールを原料として用いて、ストロンギロフォリン類に特徴的なラクトン構造を有するアナログの合成を行うことを試みた。まずステロイド骨格のA環部分における官能基化を行った。コレステロール誘導体に対し種々官能基化の検討を行ったところ、四酢酸鉛とヨウ素を用いた反応により、A環部分に存在するメチル基の酸素官能基化が収率良く進行した。その後、ヒドロホウ素化、メチル基の導入、ラクトン化などを経ることによって、目的とするラクトン構造の構築に成功した。このことによって、コレステロールを基とした、ストロンギロフォリン類に特徴的なラクトン構造を有する新規アナログ化合物の合成を行うことができた。
DNA二重鎖切断の認識・修復の分子機構に基づく放射線感受性予測・制御の新戦略体系

1.DNA-PKの真の基質とリン酸化の意義を明らかにするため、これまで検討を続けてきたXRCC4と2006年に新規に発見された分子XLF/Cernunnosについて重点的な検討を行った。XRCC4については、昨年度までの研究で明らかになった部位3カ所の他に、新たに1カ所が同定された。この部位については、文献情報等から他の修復酵素との相互作用に関わる可能性が考えられる。XLFについては2カ所のリン酸化部位が同定された。これら3カ所についてリン酸化状態特異的抗体を作製した。2.これまでに、XRCC4が放射線照射後にクロマチンに結合している状態を捉まえる方法を確立した。本年度は、siRNA、阻害剤などを用いてXRCC4の損傷クロマチン結合機構を解析した結果、DNA-PK及び類縁酵素のATMは結合に必要ではないことが分かった。このXRCCクロマチン結合カイネティクスは極めて早く、2Gy照射の場合、直後にピークとなり、30分後にはほとんどもとの状態に戻る。更に、定量的解析の結果、クロマチン結合XRCC4はDNA二重鎖あたり1個から数個と見積もられた。従って、この方法はin vivoでのDNA二重鎖切断修復反応を反映する迅速で微量の反応を捉えるのに優れていると考えられる。また、この方法を利用して、クロマチンごとXRCC4を精製した。この成分を明らかにすることにより、NHEJによるDNA二重鎖切断修復の全体像理解の進展が期待される。3.これまでの研究で、ヒト末梢血リンパ球のDNA-PK活性には大きな個人差があり、がん患者では健常人に比べて低い傾向が観察されていた。その機構について、DNA-PKcs、Ku86、Ku70に共通する転写調節機構の存在が示唆されていた。本年度、バイオインフォマティクスを加えた検討により、細胞周期節に関わるE2Fがこの制御に関わっていることが示唆されていた。本研究は、(1)放射線によって生じるDNA二重鎖切断の修復、シグナル伝達におけるDNA-PKの機能を理解すること、(2)次にその成果を放射線治療へ応用することを目的としている。DNA-PKはDNA二重鎖切断のセンサーとして、その修復や細胞応答の惹起に重要であると認められているが、リン酸化の標的分子とその意義が長らく明らかになっていない。松本は、最近数年、DNA-PKの真の標的分子の解明に取組んでおり、DNA ligase IVと常時結合し、その調節を司ると考えられている分子XRCC4をその有力候補として示していた。本研究の初年度にあたる17年度は、(a)DNA-PKによるXRCC4のリン酸化の解析を進めるとともに、(b)XRCC4のリン酸化を指標とした放射線感受性予測、また、(c)これを干渉することによる放射線増感の可能性について初期的検討を行った。主な成果として、まず、siRNAやリン酸化状態特異的抗体などを駆使した実験により、生細胞内でのDNA-PKによるXRCC4リン酸化とその修復における重要性を確証することができた(投稿中)。DNA-PKによって、(1)生細胞内でリン酸化され、(2)修復機能に影響するリン酸化部位を示したのは、世界的にも、またXRCC4に限らず、初めてのことである。また、DNA二重鎖切断を最終的に結合するDNA ligase IVの制御に関わると考えられることから、放射線治療への応用可能性が高いことが期待される。また、本研究では、上記目的の達成のため、XRCC4以外のDNA-PK基質の多数同定も目指している。放射線照射後に生じるXRCC4-クロマチンDNA複合体単離法が確立し、DNA修復反応における重要分子群を網羅的に同定するための有効手段となることが期待される。1)前年度までの研究結果から、DNA-PKの重要な制御標的である可能性が極めて濃厚と考えられるXRCC4について、更なる検討を進めた。リン酸化部位欠損変異体の性状および放射線応答解析などから、これらの細胞で実際にDNA二重鎖切断修復能が低下していることが強く示唆された(投稿準備中)。2)XRCC4およびDNA ligase IVに結合する分子として18年初頭に報告されたXLF(XRCC4-like factor、別名Cernunnos)について、DNA-PKの基質となる可能性を検討した。具体的には、XLF遺伝子全長をクローニング後、Hisタグ融合タンパク質を作製し、私がこれまでの研究過程で精製したDNA-PKを用いて、in vitroリン酸化実験を行った。その結果、XLFがDNA-PKによってリン酸化を受けることが明らかになった。また、in vivoでのリン酸化解析や局在、発現量解析のため、XLFに対するウサギポリクローナル抗体を作製した。3)前年度までに、XRCC4の損傷クロマチンへの結合を解析する方法を確立した。本年度は、DNA-PKの阻害剤、siRNAなどを用いた解析から、XRCC4の損傷部位への動員にはDNA-PKcsは必要ないことなどが分かった。しかしながら、クロマチン結合状態にあるXRCC4は、リン酸化フォーム(DNA-PKによるものと考えられる)に富んでいることから、リン酸化が損傷部位への動員と連動して(直後に)起こると考えられた(投稿中)。4)DNA-PK、XRCC4などと放射線感受性の関係について、臨床医(札幌医科大学放射線科、坂田耕一准教授、染谷正則助教ら)との共同研究を行った。リンパ球におけるDNA-PK活性の個人差と癌罹患性との関係を見出し、また、DNA-PKの3つのサブユニットの転写制御機構に関する新たな知見などを得た。

1.DNA-PKの真の基質とリン酸化の意義を明らかにするため、これまで検討を続けてきたXRCC4と2006年に新規に発見された分子XLF/Cernunnosについて重点的な検討を行った。XRCC4については、昨年度までの研究で明らかになった部位3カ所の他に、新たに1カ所が同定された。この部位については、文献情報等から他の修復酵素との相互作用に関わる可能性が考えられる。XLFについては2カ所のリン酸化部位が同定された。これら3カ所についてリン酸化状態特異的抗体を作製した。2.これまでに、XRCC4が放射線照射後にクロマチンに結合している状態を捉まえる方法を確立した。本年度は、siRNA、阻害剤などを用いてXRCC4の損傷クロマチン結合機構を解析した結果、DNA-PK及び類縁酵素のATMは結合に必要ではないことが分かった。このXRCCクロマチン結合カイネティクスは極めて早く、2Gy照射の場合、直後にピークとなり、30分後にはほとんどもとの状態に戻る。更に、定量的解析の結果、クロマチン結合XRCC4はDNA二重鎖あたり1個から数個と見積もられた。従って、この方法はin vivoでのDNA二重鎖切断修復反応を反映する迅速で微量の反応を捉えるのに優れていると考えられる。また、この方法を利用して、クロマチンごとXRCC4を精製した。この成分を明らかにすることにより、NHEJによるDNA二重鎖切断修復の全体像理解の進展が期待される。3.これまでの研究で、ヒト末梢血リンパ球のDNA-PK活性には大きな個人差があり、がん患者では健常人に比べて低い傾向が観察されていた。その機構について、DNA-PKcs、Ku86、Ku70に共通する転写調節機構の存在が示唆されていた。本年度、バイオインフォマティクスを加えた検討により、細胞周期節に関わるE2Fがこの制御に関わっていることが示唆されていた。
古人骨を用いた先史日本列島諸集団の古人口学的研究

最初に、前年度に引き続き、骨格各部を用いた年齢推定の基準作りを行った。年齢の記載がある現代人骨格標本を用いて、歯の形成と萌出の程度、および頭蓋縫合の閉塞の程度を観察し、各々の形質による年齢推定式を求めた。その後、縄文時代の地域集団の人口構造を復元した。人口構造の指標として、年齢別生存率および平均出産数を取り上げた。まず、福島県にある縄文時代後・晩期の三貫地遺跡から出土した骨について、全ての骨の部位を同定し、可能な場合は、性別と年齢を推定した。性別判定は、骨盤の形態、頭蓋の形態、骨格筋付着部の発達の程度、骨の大きさをもとに行った。年齢推定は、歯の形成と萌出の程度、骨の成長の程度、頭蓋縫合の閉塞の程度、腸骨耳状面の形態、恥骨結合面の形態をもとに行った。さらに女性の寛骨について、妊娠痕の観察を行った。これらの観察結果から、三貫地遺跡集団の年齢別生存率および平均出産数を推定した。次に、三貫地遺跡集団についてのこの結果を、他の5カ所の縄文遺跡集団の人口構造と比較した。比較した集団は、北海道縄文(4つの遺跡をひとまとめにした集団)、岩手県の蝦島遺跡、愛知県の吉胡遺跡、愛知県の伊川津遺跡、岡山県の津雲遺跡である。いずれも縄文時代後・晩期の遺跡である。これらの遺跡の年齢別生存率および平均出産数は、以前求めてあったが、今回新たに修正を加えた。これら6カ所の縄文遺跡集団の人口構造を比較した結果以下のことがわかった。北海道では、どの年齢層の生存率も最低で、女性1人あたりの出産数は最も多かった。蝦島と三貫地では、生存率は北海道に次いで低く、女性1人あたりの出産数は北海道の次に多かった。伊川津と吉胡と津雲では、生存率が高く、女性1人あたりの出産数が少なかった。つまり縄文時代には、地域によって人口構造が異なり、日本列島の北に行けば行くほど多産多死型、南に行けば行くほど少産少死型であったことがわかった。今年度の主な成果は、人骨の年齢推定の方法を確立したことである。まず、腸骨耳状面の表面形態による年齢推定式を新たに作った。前年度に引き続き、正確な年齢の記録が残っている現代日本人骨格標本にて、左右の腸骨耳状面の肉眼観察を行った。今年度は、九州大学、長崎大学医学部、新潟大学医学部所蔵の標本を用い、主に女性の資料数を増やした。資料数が704個体(男性438女性266)に達した時点で、数量化I類を用い、腸骨耳状面表面の13形質を変量とする年齢推定式を算出した。次いで、恥骨結合の表面形態、歯の摩耗、頭蓋縫合の癒合の程度、骨端部の癒合の程度、それぞれを用いた年齢推定式を新たに作った。正確な年齢の記録が残っている現代日本人骨格標本(千葉大学医学部所蔵の標本200体)にて、各部位の観察を行い、各部位ごとに、数量化I類を用いた年齢推定式を算出した。これら5つの年齢推定式は、いずれも既存の推定式と同程度の精度を持つことがわかった。これらの部位による年齢推定式は今までにもいくつか作られているが、今回、全ての部位において、観察形質の分類基準を改良した。また恥骨結合以外に関しては、日本人骨格標本を用い、数式化する際に理論的に最適な方法である数量化I類を用いた式を作ったのは、今回が始めてである。恥骨結合に関しては、資料数を大幅に増やした点が、新しい点である。今後、古人骨(主に縄文、弥生人骨)の年齢推定に取りかかる予定である。その際には、上述の5種類の年齢推定式を用いて、それぞれの式による推定年齢を算出し、最終的には、全ての値を考慮したSummary ageを算出し、その個体の年齢の推定値を決定することになる。また、腸骨上の妊娠痕と妊娠、出産回数の対応関係を裏付けるデータを蓄積するために、今年度も、解剖遺体にて妊娠痕を観察し、その遺体の生前の妊娠、出産に関するデータを集めた。

比較した集団は、北海道縄文(4つの遺跡をひとまとめにした集団)、岩手県の蝦島遺跡、愛知県の吉胡遺跡、愛知県の伊川津遺跡、岡山県の津雲遺跡である。いずれも縄文時代後・晩期の遺跡である。これらの遺跡の年齢別生存率および平均出産数は、以前求めてあったが、今回新たに修正を加えた。これら6カ所の縄文遺跡集団の人口構造を比較した結果以下のことがわかった。北海道では、どの年齢層の生存率も最低で、女性1人あたりの出産数は最も多かった。蝦島と三貫地では、生存率は北海道に次いで低く、女性1人あたりの出産数は北海道の次に多かった。伊川津と吉胡と津雲では、生存率が高く、女性1人あたりの出産数が少なかった。つまり縄文時代には、地域によって人口構造が異なり、日本列島の北に行けば行くほど多産多死型、南に行けば行くほど少産少死型であったことがわかった。
先進安全自動車構想を実現するワイヤレスネットワーク技術の研究

自動車事故防止を目的として,高信頼な車車間情報通信,高精度測位,危険の表示方法等の研究開発を行った.具体的にはMIMO+アダプティブ複号化,路側無線機中継,車の置かれた状況に応じたルーティング手法等の適用により,車車間通信の高信頼化を図ると共に,電波干渉の強い車車間通信に耐える低歪・高能率な無線回路を開発した.衝突防止に向けた車対人の相対測位ならびに歩行者の高精度電波測位では, 2. 4 GHzの周波数で推定誤差1m以下を達成した.ウェアラブル型の常時即時認識可能なドライバー用情報表示機器を実現した.近年、交通事故抑止のための衝突防止機器が進歩してきたが、個々の車の判断のみでは事故の回避に限界があるため、本研究では車に情報交換型通信機能を持たせて、車車協調により事故の回避を目指す。具体的には、見通し外車両位置をも含めて、自車位置情報を通信によって相手に与えることにより周辺の車の全位置を正確に捉え、危険な環境を相互に認識できるような安全運転支援に関する無線通信技術を研究する。そのための個別研究課題は、以下の通りである。(1)車車間通信電波伝搬モデルの確立と、確実な通信を可能とする高信頼車車間通信方式(2)一定エリア内の車がお互いの情報を確実に交換できる自律分散型ワイヤレスネットワーク(3)人身事故回避のための、歩行者位置の計測と車と通行人との情報交換自動車事故防止を目的として,高信頼な車車間情報通信,高精度測位,危険の表示方法等の研究開発を行った.具体的にはMIMO+アダプティブ複号化,路側無線機中継,車の置かれた状況に応じたルーティング手法等の適用により,車車間通信の高信頼化を図ると共に,電波干渉の強い車車間通信に耐える低歪・高能率な無線回路を開発した.衝突防止に向けた車対人の相対測位ならびに歩行者の高精度電波測位では, 2. 4 GHzの周波数で推定誤差1m以下を達成した.ウェアラブル型の常時即時認識可能なドライバー用情報表示機器を実現した.交差点の伝搬モデルの確立を目指しレイトレーシングを行い、計算時間の短縮を図った。衝突回避にはGPSによる高精度測位データが重要であるが、建物密集エリアでは精度が劣化するため、これを評価するためにトータルレコーディング方式受信システムを構築した。見通しの無い交差点でインフラと車の連携による高信頼通信システムを実現する方法として複数の中継局をネットワーク化し、複数の周波数帯を用いて再送信を行うシステムを提案し、5.8GHz帯と700MHz帯を用いた場合の基本性能をシミュレーションにより確認した。近傍車車間情報共有の一手法として、車両に設置したGPSによる位置情報を基準として時間・周波数を適応的に利用するTDMA/OFDMのフレーム割り当てを行い、周囲の端末との間での相互干渉を回避した上での情報交換を行う手法の検討を行った。本検討では位置情報をマッピングする際に相互干渉を想定し、必要とされるエリアの通信をお互いに干渉とならないようにフレーム割り当てを行うことで、高信頼に情報共有を行うことを可能とした。歩行者の安全性向上に向けて、GPSによる人の絶対座標高精度検出、車からの人の相対位置高精度検出を実験的に検討した。後者では車で歩行者からの電波の到来位相を3点で測定する方法で、1m程度の位置検出精度を得た。5.8GHz帯を中心としたマイクロ波帯でのモジュール部品の高精度設計のべースとなるFDTD法による電磁界・半導体同時シミュレーション技術を確立し、マイクロ波帯GaN-HEMT高効率増幅器、プリディストータ内蔵低ひずみGaN-HEMT増幅器、超広帯域低雑音InGaP/GaAs HBT MMIC増幅器,超小型広帯域アンテナを実現した。出会い頭事故の頻発する見通しの悪い交差点を対象とした車車間通信伝搬モデルを検討した。レイトレーシング手法の計算時間短縮法を編み出し、交差点付近の伝搬構造の詳細解析を行なった。交差点において、大型右折車両が前方を遮った場合の伝送劣化を定量的に評価可能な伝搬モデルの構築を行った。先進ITSでは、多数の車両が自車の情報を相互にブロードキャストして情報交換を行うが、交差点付近では直接通信できない車両間が存在する。解決策として交差点におかれた中継器がパケット信号を中継する車-路-車間中継ブロードキャストアドホックネットワークを検討した。ITSへの適用が検討されている700MHz帯と5.8GHz帯を車載局送信と中継局送信に割当てる方法を検討し、受信成功率で比較評価を行った。近傍車車間で情報を送受する際に、路車間通信と車車通信を連携させる方式を検討した。車両の動きに合わせて車車間での情報交換と路車間の情報交換を適応的に選択して利用することで、路車間通信の頻度を減らし確実な情報伝送を行えることを明らかにした。ソフトウェア無線機をベースとした端末模擬装置による予備実験を行った。5.8GHz帯を中心としたC帯で、超高効率超低ひずみ増幅が可能となる寄生性分補償型F級電力増幅器ならびに自動バイアス制御型ダイオードリニアライザ付F級電力増幅器基本技術を開発した。負性群遅延回路による超広帯域増幅器の群遅延補償法を提案し、HBTMMIC増幅器に適用し、有効性を実証した。高精度歩行者測位に関し、LPS(Local Positioning System)によるGPS測位補完を実験的に検討した。アンテナ指向性を利用した基準点測位で1mの位置推定精度を得た。自律航法を検討し、安価なMEMSジャイロでも良好な位置推定ができることを確認した。

車車間通信伝搬モデルとして、出会い頭事故の頻発する見通しの悪い交差点を対象とした。レイトレーシング手法の計算時間短縮法を編み出し、交差点付近の伝搬構造の詳細解析を行なった。交差点において大型右折車両が前方を遮った場合の伝送劣化を定量的に評価可能な伝搬モデルの構築を行った。多数の車両が自車の情報を相互にブロードキャストして情報交換を行う通信方式を検討した。CSMA/CAのようなパケットアクセス方式は、フェージング環境では隠れ端末の影響によってブロードキャストパケット受信成功率が低下する問題がある。そこでパケット受信成功率の理論解析を行い、車両台数、変調方式、キャリアセンスレベルなどのパラメータとの関係を明らかにした。信頼度の高いアクセスプロトコルを見出すため、実際の車両の動きをモデル化したシミュレーションにより、情報共有性能と車車間通信および路車間通信の連係動作について検証した。さらに、ソフトウェアプラットフォームを用いて簡単な情報交換プロトコルを実装し、その動作を確認した。密集した環境に強い、効率と干渉耐力に優れた無線回路を検討した。GaNHEMT素子の寄生素子を補償できる新しいF級増幅回路設計法を考案し、5.8GHz帯でドレーン効率79.9%という世界最高性能を達成した。また310GHz帯の周波数成分を有する広帯域パルスを無歪で伝送するために、負性群遅延回路を用いた低雑音群遅延補償InGaP/GaAsHBTMMIC増幅器ならびに波形整形MMICを開発し良好な特性を得た。高精度歩行者測位技術に関しては、到来波面を検出する方式を実験的に検討し、距離5m地点において0.7mの位置推定精度を得た。アンテナ指向性を利用した基準点測位では、送信アンテナを被検者の上側に配置することにより、人体効果による精度劣化を抑えることができた。これらの結果より、高精度なハイブリッド航法の歩行者への適用における主要な課題に関して解決の見通しを得た。ITS車車間通信高速化に向けたHIMO応用を想定し、IVC電波伝搬チャネルモデルの構築を行った.車車間通信では、前方にある車の遮蔽により、見通しパスと見通し遮蔽パスが混在するチャネルが形成される。その条件で伝送特性を評価可能なチャネルモデルを提案し、交差点での右折車両による遮蔽環境での実測データとの比較により、提案モデルが見通しの悪い交差点環境において、高精度に伝送特性が評価できることを明らかにした。5.8GHz帯用GaNHEMT電力増幅器において、4次までの高調波負荷をリアクタンス終端し、負の瞬時ドレーン電流を生成させることにより効率90.7%というこの周波数帯での世界最高値を実現し、ITS応用の5.8GHz帯の低消費電力化に道が開けた。自動バイアス制御機能を有するダイオードプリディストータ方式により低ひずみを同時に実現する目処をつけた。多数の車両が自車の情報を相互にブロードキャストする自律分散車車間通信方式において、CSMA/CA方式の解析法を確立し、見通しの悪い交差点環境での隠れ端末の影響によるパケット損失を定量的に求めることを可能にした。
対話に基づく意見収集・分析システムの構築に向けて

本研究課題では,計算機による意見収集,分析において,インタビューアと同様に,対話的な意見収集を実現することを目指す.意見回答者の回答した意見を元に,不足しており必要と感じられる情報を対話的に聞き出す(インタビュー的)意見収集システムの構築を目指す.本研究課題において構築を目指しているシステムは,インターネット上でのinteractiveアンケートシステムである.インターネット上でアンケートを実施する環境を構築するが,アンケートシステムは,単に回答者の意見を収集,分析するだけでなく,回答者の回答に即し,随時応答としての質問等を回答者に返し,回答者は必要に応じてさらに回答に答える形式となる.1.人間のインタビューアの対話戦略のモデル化,2.回答者の回答に対する応答生成システムの開発,3.回答者の複数の回答発話からの意見の抽出,集約システムの開発を実現し,対話的な意見収集を行えるプロトタイプシステムを実現した.また,今年度は実際に開発した意見収集システムを用いた実証実験も行った.本研究課題は,大きく次の3つの研究テーマを柱として進める.1.人間のインタビューアの対話戦略のモデル化インタビューの対話を分析することで,インタビューアの対話戦略の分析,体系化,規則化を行う.2.回答者の回答に対する応答生成システムの開発回答者の発話に対する応答として,インタビューア役のシステムが生成するべき発話を生成するシステムを開発する.3.回答者の複数の回答発話からの意見の抽出,集約システムの開発システムとの対話による回答者の複数の発話中には断片的な意見が含まれることになる.これらの断片的な意見を抽出,集約する手法を開発する.18年度では,1.のインタビューアの対話戦略の分析をまず行い,対話戦略を体系化し,システムに実装できるレベルでの規則化を進めた.そのため,インタビュー対話をデータとして収録し,その対話の書き起こしデータを作成した.また,18年度では,2.の応答生成システムを試作し,実際に試用する実験を行った.実際のインタビューアにヒアリングを行い,その対話戦略に対する知見を収集し,それを人手で規則として記述したものをシステムとして実装した.本研究課題では,計算機による意見収集,分析において,インタビューアと同様に,対話的な意見収集を実現することを目指す.意見回答者の回答した意見を元に,不足しており必要と感じられる情報を対話的に聞き出す(インタビュー的)意見収集システムの構築を目指す.本研究課題において構築を目指しているシステムは,インターネット上でのinteractiveアンケートシステムである.インターネット上でアンケートを実施する環境を構築するが,アンケートシステムは,単に回答者の意見を収集,分析するだけでなく,回答者の回答に即し,随時応答としての質問等を回答者に返し,回答者は必要に応じてさらに回答に答える形式となる.1.人間のインタビューアの対話戦略のモデル化,2.回答者の回答に対する応答生成システムの開発,3.回答者の複数の回答発話からの意見の抽出,集約システムの開発を実現し,対話的な意見収集を行えるプロトタイプシステムを実現した.また,今年度は実際に開発した意見収集システムを用いた実証実験も行った.
福祉サービスにおける第三者評価者の資質や専門性に関する研究

本研究では、福祉サービス評価者における専門性の構造モデルを示し、その妥当性や信頼性について検討した。また、因子分析を行い、因子を抽出することにより、第三者評価者における専門性の構造について検討した。その結果、抽出された因子を基に、4つの専門性の下位尺度「技術」「基本姿勢・態度」「基本能力」「キャリア・実績」を構成し、統計的に有意な推定値が得られた。さらに、各評価者の専門的な取り組みや状況を検討し、その特徴を明らかにした。本研究の目的は、福祉サービス第三者評価における活動を踏まえ、評価者の資質や能力に関わる要因を調べ、その役割や意義を明らかにすることである。具体的には、第三者評価を実施した際に、事業者が評価の体験を振り返り、多面的な角度から捉え直し、考え、どのように解釈しているのかを検討し、評価者との対話の中で気づきの発揚に影響を与えている要因を帰納的研究方法による質的分析により、明らかにすることである。その結果、第三者評価の過程でサービス事業所は自己評価表の内容や評価者、職員の発言の様子を交えて会話がなされていた。その「語り」の内容や関係は終始一貫したものではなく、相互に経験と言語化の中で変化が現れた。このプロセスから、<気づきの発揚>コア・カテゴリーと、それを構成する2つのカテゴリー<自己の評価と向き合い><他者の評価と向き合い>が生成され、各カテゴリーについて、それらを構成する概念が明らかになった。さらに、それぞれの第三者評価者とサービス事業者が評価内容を語ることにより、双方が互いに触発しながらカテゴリー間を循環し、気づきの発揚へのリードが進められていた。さらに、本研究では第三者評価者同士が訪問調査の実施後、評価に関する合議形成を展開する過程に注目し、双方の対話(ダイアローグ)がどのようになされているのか、評価項目に照らし、意見や根拠がどのように解釈されるのかを検討した。その結果、第三者評価に特徴的な「合意に向けた関係づくり」「ギャップの確認」「意見集約・方向性の統一」が大きな要因となっていることがわかった。その場合、第三者評価者双方が意見の差を埋めるために新たに加えるべき視点や気づきを得ていた。以上のことから「第三者評価者」と「サービス事業者」の双方が意見交換や再確認を実施していくなかで、専門性が図られていることが明らかになった。具体的には本研究では、福祉サービス評価者の質の向上とある一定の評価の水準をどのように担保していけばよいのかを検討するために専門性の構造モデルを示し、その妥当性や信頼性について検討した。調査項目:第三者評価者の専門性について(基本能力6項目)(基本姿勢・態度11項目)(知識2項目)(技術12項目)(業務内容20項目)の計51項目を設定し、「できているできていない」と「重要である重要でない」「満足である不満足である」の4段階のリッカードスケールを用いた。また、第三者評価者の業務不満に関する自由記述を設け、その内容について検討した。第三者評価者における専門性の構造を示すために、31個の項目に対して因子分析を行った。因子分析は、主因法・Promax回転により、固有値1以上、因子の解釈可能性という点から4因子が妥当と考えられる。そこで、再度4因子を仮定して分析を行った。その結果、十分な因子負荷量を示さなかった2項目「時間管理」「根拠の明確化」を分析から除外し、残りの29項目に対し、再度、主因子法・Promx回転に因子分析を行った。最終的な因子結果を表1に示した。因子の解釈と命名は以下のように行った。第1因子は、評価業務や作業に活かす「技術」、第2因子は、傾聴や秘密保持など評価者が守るべき「基本姿勢・態度」、第3因子は、共感性・判断力など評価者が身に付ける「基本能力」、第4因子は、今までの専門的な知識や経験から裏づけられた「キャリア・実績」などがある。また、各因子に高い因子負荷量を示した項目から尺度を構成し、各々Cronbachのα係数を算出し「技術」:α=.95、「基本姿勢・態度」:α=.923、「基本能力」:α=.882、「キャリア・実績」:α=.438をおおむね許容できる値であることを確認したうえで、単純加算した数値を各下位尺度得点とした。本研究では、因子分析を行い、因子を抽出することにより第三者評価者における専門性の構造について検討した。また、各評価者の専門的な取り組み、状況を把握することができた。

今後の課題として、これらの項目の属性と関連性の検討を行うことが必要である。さらに、絶対値の数値が低く、概念から漏れた項目や項目によっては内的一貫性が低いものがあったことから、一定の構成概念の妥当性および信頼性を高めることが求められる。
量子スピン系のボース・アインシュタイン凝縮とスーパーカレント

我々はスピンダイマー磁性体Ba2CoSi2O6Cl2を合成し,その結晶構造を決定した。また,強磁場磁化測定によりマグノンの結晶化現象を観測した。これはマグノンのボース凝縮(BEC)と対極をなす現象で,貴重な実験例である。また,類似の結晶構造を持つBa2CuSi2O6Cl2を合成し,その2次元的量子磁性を明らかにした。更に擬2次元強磁性体K2CuF4における磁場中相転移を調べ,擬2次元マグノンBECの普遍性を検証した。続いて磁場中での磁気トルクを抑制する工夫を行い,基底一重項磁性体CsFeBr3の磁場誘起磁気秩序を極低温まで測定することによって,3次元マグノンBECの普遍性を検証した。H26年度はボース・アインシュタイン凝縮(BEC)を起こす2次元的物質K2CuF4とRb2CuF4の純良単結晶育成に成功した。続いて,スーパーカレント観測用のリング状試料を作成するためのPt容器の工夫を行った。また,3次元的BECを起こすTlCuCl3のリング状試料の作成を行い,不完全ながらもリング状試料を得た。26年度はBECを起こす新物質開拓も鋭意行った。その結果,化学式Ba2CoSi2O6Cl2で表されるダイマー化合物を発見した。これはこれ迄に報告がない新物質である。まず,Ba2CoSi2O6Cl2の結晶構造を決定し,磁化率,比熱,及び強磁場磁化測定を行った。そして,磁化曲線は磁場の方向によらずスロープがなく階段的で,飽和磁化の1/2の位置にプラトーがあることを見出した。全てのスピンダイマーが結晶学的に等価であることから,この1/2プラトーはダーマー間相互作用の完全なフラストレーションのために,スピンダイマーのトリプレット状態(トリプロン)が完全に局在し,互いに及ぼし合う斥力のために周期的に配置する結晶状態を形成するために生ずるものであることを示した。これはBECと対極をなす現象で,理論的には考えられていたが,実験で観測されるのは,直交ダーマー系とよばれる別のフラストレート系SrCu2(BO3)2を除けば初めてであり,貴重な実験例である。更に,蜂の巣格子をもつスピン1/2のRuCl3について,顕著な量子効果が期待できることを予想し,単結晶育成と各種測定を行った。得られた実験結果とその解析を論文として発表した。この物質は基底状態がスピン液体状態になることが厳密に示されているキタエフ模型との関連で大変注目されていて,学外からの共同研究の申し入れが多数寄せられている。BECに伴うスピンスーパーカレントの観測実験は予定より少し遅れているが,BECの対極をなすトリプレットの結晶化を示すフラストレーションが完全な物質を発見したことは大きな成果であった。また,近年注目を集めているキタエフ模型に関係する物質RuCl3の磁性に関する研究を行い,論文として発表し,注目を集めたことも大きな成果である。新物質開拓を鋭意行い,昨年度発見したスピンダイマー物質Ba2CoSi2O6Cl2と類似の結晶構造を持つ新規物質Ba2CuSi2O6Cl2とBa2NiSi2O6Cl2の純良単結晶を合成し,その結晶構造をX線回折で決定した。また,磁化率,比熱,強磁場磁化測定を行った。Ba2CuSi2O6Cl2では,Ba2CoSi2O6Cl2の場合とは異なり,ダイマー間相互作用のフラストレーションが小さく,臨界磁場以上でトリプレットがボース・アインシュタイン凝縮(BEC)を起こすことが分かった。また,理論家の協力を得て,この磁化過程を厳密対角化による計算で解析し,相互作用パラメーターを決定した。その結果,Ba2CuSi2O6Cl2は2次元性が大変良い結合スピンダイマー系であることが分かった。また,密度汎関数法による第一原理計算を行い,2次元性を確認した。3次元的な結合スピンダイマー系は数多く見出されているが,2次元的な系は殆ど知られていない。2次元的ボース粒子系には渦対の生成解離による相転移などの新奇な物性が予言されているので,今後の新たな研究の展開が期待される。一方,Ba2NiSi2O6Cl2の磁場が量子化軸(c軸)に平行な場合の磁化過程はBa2CoSi2O6Cl2の磁化過程と同じく階段的であることが分かった。構造解析から全てのダイマーは等価であることから,飽和磁化の1/4に見られたプラトーはトリプレット状態の量子結晶化によって生ずる可能性が非常に高いことが分かった。トリプレットの磁場中での結晶化はBECと対極をなす現象であるが,それを実現する物質は殆どないので,Ba2CoSi2O6Cl2と合わせて貴重なな実験例が得られたと言える。Ba2CoSi2O6Cl2の中性子非弾性散乱実験を行い,ダイマー間相互作用のフラストレーションが完全であるためにトリプレットが局在することを確認した。スピンスーパーカレントを観測する実験は予定より遅れているが,2次元的なトリプレットのBECを示す新規物質Ba2CuSi2O6Cl2やBECと対極をなすトリプレットの結晶化を示す新規物質Ba2NiSi2O6Cl2を発見したことは大きなな成果であると言える。

中性子非弾性散乱で昨年度発見した新規物質Ba2CoSi2O6Cl2の磁気励起を調べ,磁気励起に分散が全くないことを観測し,ダイマー間相互作用のフラストレーションが完全であることを確認した。更に,隣のダイマーっと強い相関をもつ為に生ずると解釈される新奇な励起現象を発見したことも大きなな成果であると言える。トリプレットのBEC状態ではダイマー内の2つのスピンが有限の角度をもつので,BEC状態では強誘電性が発現する可能性もある。そのような観点に立ち東北大学のグループとの共同研究で磁場中での誘電測定を行い,BEC状態で強誘電性が発現することを発見した。これも大きな成果と言える。Bose-Einstein凝縮(BEC)は巨視的量子効果であり,スピンギャップ磁性体の磁場誘起磁気秩序が磁気準粒子マグノンのBECで記述できることが分かっている。しかし,その臨海現象の普遍性の実験的検証は不十分であった。我々は磁場中でU(1)対称性が保たれるCsFeBr3の磁場誘起磁気秩序を50 mKまでの極低温比熱測定で詳細に調べた。これより低温での相転移温度と磁場の関係を決定し,臨界指数が理論の予言する3/2となることを検証した。CsFeBr3のように,磁化率の異方性が非常に大きな物質の磁場中比熱を通常の緩和法で測定すると,磁場中で発生した大きな磁気トルクによって試料ホルダーが回転し,結晶軸が磁場方向から傾いてしまう。我々は磁気的な基底状態がシングレット状態で,大きさが大きく,かつ異方性の大きいVan Vleck常磁性を持つ物質を用いることで大きな磁気トルクを打ち消す方法を開発した。BECと対極をなすマグノンの結晶化を示すスピンダイマー磁性体Ba2CoSi2O6Cl2の中性子非弾性散乱実験を行い分散のない磁気励起を複数観測した。その強度の波数依存性を詳細に測定して,励起モードの起源を特定した。これより,Ba2CoSi2O6Cl2では,ダイマー間交換相互作用のフラストレーションが完全であるためにマグノンの結晶化が起こることを実証した。また,少量の磁性欠陥が磁気励起に及ぼす効果を明らかにした。我々が初めて合成し,結晶構造を決定したスピンダイマー磁性体TlCuCl3はマグノンBEC研究の端緒となった物質である。東北大学と静岡大学のグループと共同研究を行い,TlCuCl3の磁場誘起BEC相での強誘電性を観測し,電気分極がダイマーを形成する2つのスピンの外積の期待値に比例することを見出した。そして,電気分極の大きさに量子揺らぎの効果が大きく現れることを示した。我々はスピンダイマー磁性体Ba2CoSi2O6Cl2を合成し,その結晶構造を決定した。また,強磁場磁化測定によりマグノンの結晶化現象を観測した。これはマグノンのボース凝縮(BEC)と対極をなす現象で,貴重な実験例である。また,類似の結晶構造を持つBa2CuSi2O6Cl2を合成し,その2次元的量子磁性を明らかにした。更に擬2次元強磁性体K2CuF4における磁場中相転移を調べ,擬2次元マグノンBECの普遍性を検証した。続いて磁場中での磁気トルクを抑制する工夫を行い,基底一重項磁性体CsFeBr3の磁場誘起磁気秩序を極低温まで測定することによって,3次元マグノンBECの普遍性を検証した。スピンスーパーカレントを観測するためにリング状試料を作ることも必要であるが,平板状結晶に金蒸着で実効的にリングを作ることがより効率的であることが予想されるので,その方法を今後試みる。
大脳基底核におけるCa^<2+>の役割に関する基礎的研究

大脳基底核疾患の病因、病態についてはまだ不明の点が多い。この部位に存在するドーパミンの生合成はカテコールアミンの律速段階酵素であるチロシン水酸化酵素によって調節されている。チロシン水酸化酵素の活性調節には、從来から、cAMP依存性プロテインキナーゼによる反応が知られている。最近、脳内に新しい【Ca^(2+)】、カルモデユリン依存性プロテインキナーゼの存在することを見出し、均質な状態にまで精製した。本酵素はチロシン水酸化酵素の活性化にも関与することが明らかにされた。本研究では、脳【Ca^(2+)】、カルモデユリン依存性プロテインキナーゼのモノクローン抗体を作製し、その性質について検討した。さらに、酵素の脳内分布を検索した。1)BALB/Cマウスの腹腔内に、精製酵素と百日咳死菌体の混合溶液を2週間毎に1回、3ヶ月間注射した。血清中の抗体価を確認後、常法に從い、細胞融合、クローニングして抗体を得た。得られた抗体は抗Ig【G_1】,Ig【G_2】a,Ig【G_2】bとは反応せず、抗IgMと反応した。從って、作製したモノクローン抗体はIgGではなくIgMと結論された。2)作製したモノクローン抗体は脳【Ca^(2+)】,カルモデユリン依存性プロテインキナーゼの49Kサブユニットとのみ反応し、60Kサブユニットとは反応しなかった。3)精製酵素をあらかじめ自動リン酸化した後、酵素の免疫沈殿反応を行なった。49K蛋白質のほかに、60K蛋白質が沈殿した。作製したモノクローン抗体は49K蛋白質とのみ交又反応したが、60K蛋白質も酵素のサブユニットと考えられた。4)ラット脳を6個所の部位に分け、ホモジェネイトの上清分画をDEAE-セルロース,カルモデュリン親和性力ラムを用いて調製し、イムノブロッティング法を用いて検索した。調べたいずれの部位においても、49K蛋白質は主たる蛋白質バンドの1つとして存在した。海馬、線条体に高く、ついで、大脳,小脳,視床下部,中脳十延髄の順であった。
多様な炭素資源からの水素製造を指向した次世代触媒の開発

エタノールからの水素製造を目的としたペロブスカイト型酸化物触媒の開発を実施した。本研究では、液相法と還元析出法を組み合わせる事で、これまで低表面積・担持する金属触媒成分の低い分散性が課題とされてきたペロブスカイト型酸化物触媒の改良を実施し、非常に高いエタノール添加率及び水素収率を得る事に成功した。上述した目的を達成するため、金属触媒成分としてCo及びNiを、ペロブスカイト型酸化物にLaAlO3を選択し、金属触媒成分をLaAlO3のBサイトに固溶した触媒ナノ粒子を液相法により作製した。その後、適切な条件で還元析出法により金属触媒成分を表面に析出させる事で課題を解決し、水素収率80%を達成した。本申請研究では、還元析出法をペロブスカイト型酸化物に適用する事で、ペロブスカイト触媒表面への金属触媒成分の高分散化を検討した。本申請研究では金属触媒成分をNiとCo、ペロブスカイト型酸化物をLaAlO3として研究を実施した。本年度の研究成果として、液相合成により目的のペロブスカイト型酸化物の合成に成功し、還元析出による金属触媒成分の触媒表面への析出を確認した。またTEM観察より、本研究で作製した触媒は、従来の含侵担持法により作製した触媒と比べて高い金属成分の分散性である事を確認した。すなわち申請書に記載した、初年度における研究目標である、目的とする触媒材料を液相合成するための前駆体溶液の分子設計は完全に達成された。また得られた触媒の還元処理による還元率について真空装置及び断面TEM観察により評価したところ、還元析出により触媒表面のみが還元され金属成分が析出するものの、主相はペロブスカイト型構造を維持する事を確認し、目的とした材料が得られた事が確認出来た。さらに平成28年度の研究目標である、得られた触媒材料のエタノール水蒸気改質プロセスにおける触媒特性の評価についても、前倒しで実施した所、還元析出を用いた触媒において、従来の含侵担持法により作製した触媒よりも高い触媒特性が得られた。平成27年度ではNiをドープした触媒について評価しているため、今後Coをドープした触媒についても同様の評価を実施する。また初年度の研究目標として設定した、次年度以降に使用予定のテンプレート粒子となる有機粒子の合成についても、本申請研究予算で購入した超音波ホモジナイザーを使用する事で粒径100nm以下の有機粒子の合成及び粒径制御に成功しており、こちらの研究目標についても達成した。申請書に記載した平成27年度の研究目標である『金属触媒成分を結晶格子中にドープしたペロブスカイト型酸化物材料の液相合成』『テンプレート粒子となる有機粒子の粒径制御』のいずれも達成された。また平成28年度の研究目標として記載した『作製した触媒材料の触媒特性の評価』についても一部前倒しで実施しており、当初の研究計画以上に進展していると考えられる。またここで得られた触媒特性は、申請書に記載した最終目標となる触媒特性には達していないものの、従来の触媒で得られる特性を上回る事を確認した。また液相合成に関わる項目においては、金属触媒成分の種類により最適な合成条件が異なる事について確認しており、本申請研究で設計した前駆体溶液開発は、これ以外の材料合成にも有益な知見となる事を示唆する結果が得られた。本申請研究では、還元析出法をペロブスカイト型酸化物に適用する事で、ペロブスカイト型酸化物触媒粒子表面への金属触媒成分の分散性の改善について調査し、エタノール水蒸気改質プロセスに作製した触媒を適用することで触媒材料としての有効性を検討した。昨年度の研究成果では、金属触媒成分としてNiを選択しLaAlO3粒子を担持元材料とした系において還元析出を実施し、金属触媒成分の分散性を改善させることが可能である成果を得た。しかしNiは非常に還元し易い為、低温での水素還元プロセスにおいても容易にNi金属が析出してしまい、還元温度を上昇させることで析出したNi成分が再び凝集してしまい、結果的に分散性の改善に繋がらないケースも確認出来た。そこで本年度は昨年度に得られた成果を基に、金属触媒成分としてNiよりも還元し難いCoを選択し、初年度と同様にLaAlO3のBサイトにCoを置換したナノ粒子を液相法により作製し、還元析出を実施することで目的とする触媒粒子を作製し、エタノール水蒸気改質プロセスに適用することで触媒としての有効性について検討を行った。その結果、還元条件を最適化することで当初目標と設定していた非常に高い触媒特性の発現を確認し、触媒材料作製の手段として液相法と還元析出法を組み合わせる事の有効性を実証した。また粒子の構造化に関する研究計画についても、CoをLaAlO3にドープした触媒粒子のナノ粒子化を目的とした低温合成について検討し、これまでLaAlO3の結晶化温度と報告されている温度よりも低い焼成温度において結晶化させることが可能であることを示した。申請書に記載した最終目的となる触媒特性とほぼ同程度の特性発現に成功し、液相法と還元析出法の組み合わせが触媒材料開発に有効であることを実証する事が出来た。特に還元析出を行う際の還元温度を最適化することで、これまで他研究グループで報告されている触媒特性と比較し、同じプロセス条件下において平衡転化率が達成されるなど、非常に高い触媒特性を確認している。さらにプロセス中の金属触媒表面に析出する炭素成分の析出の抑制にも成功しており、長寿命触媒の開発という点についても、概ね研究目標を達成した。

また本申請研究では、エタノール水蒸気改質プロセスに対して有効な触媒材料開発を目的としていたが、本触媒が空気電池の空気極に担持する酸素発生反応(OER)及び酸素還元反応(ORR)に対する二元機能触媒としても期待できる事を見出し、より広範囲な触媒材料に応用可能である事が確認出来た。本研究では、還元析出法をペロブスカイト型酸化物に適用する事で、炭化水素の水蒸気改質プロセスに適用可能な、金属触媒成分を酸化物粒子表面に析出させた触媒粒子の合成を実施した。この際、金属成分の還元性に着目し、母剤となるペロブスカイト型酸化物にLaAlO3を、金属触媒成分にNiもしくはCoを選択し、エタノール水蒸気改質プロセスに触媒として適用する事で、本研究で提案する手法の有効性について検討した。本研究を実施した結果、Niを金属触媒成分として選択した場合は、還元析出によりNi成分が最表面に大量に析出してしまったため、析出したNi成分がプロセス中にシンタリングを起こした事で、目的とした金属触媒成分の高い分散性は実現出来なかった。しかし、より還元し難いCoを金属触媒成分として選択したところ、当初の目的どおりペロブスカイト型酸化物粒子表面に高い分散性を維持したCo成分の析出に成功した。そしてその結果、エタノール水蒸気改質プロセスにおいて非常に高いエタノール添加率及び水素収率を得ることに成功した。さらに、エタノール水蒸気改質プロセス中における副生成物の収率について検討を行なった結果、十分に金属触媒成分が析出していない状態では、脱水素反応が支配的に起こっており、一定量の金属触媒成分が表面に析出すると、急激に水蒸気改質プロセスが進行する事が確認出来た。これらの結果から、材料選択及び還元条件を適切に設定する事で、液相法と還元析出法を組み合わせて作製した触媒材料は、水蒸気改質プロセスに対して非常に有効な触媒となりえる事を結論づけた。エタノールからの水素製造を目的としたペロブスカイト型酸化物触媒の開発を実施した。本研究では、液相法と還元析出法を組み合わせる事で、これまで低表面積・担持する金属触媒成分の低い分散性が課題とされてきたペロブスカイト型酸化物触媒の改良を実施し、非常に高いエタノール添加率及び水素収率を得る事に成功した。上述した目的を達成するため、金属触媒成分としてCo及びNiを、ペロブスカイト型酸化物にLaAlO3を選択し、金属触媒成分をLaAlO3のBサイトに固溶した触媒ナノ粒子を液相法により作製した。その後、適切な条件で還元析出法により金属触媒成分を表面に析出させる事で課題を解決し、水素収率80%を達成した。申請書では作製した触媒材料をテンプレート法を用いて二次粒子の設計を行い、これにより高表面積化を実現する事を記載している。平成27年度においてテンプレート粒子となる有機粒子の粒径制御について一定の成果が得られている事から、申請書に記載した通りに二次粒子の設計を行っていくが、本申請研究で作製した触媒材料は液相合成を用いているため、前駆体は液体状態である。すなわち、細孔を有するメソポーラスシリカなどとの組み合わせも可能である事から、申請書に記載した研究計画とは別に、これらメソポーラスシリカなどとの組み合わせについても検討し、触媒材料の高表面積化を実施する。当初研究計画では、ナノ粒子の構造化を経て高性能触媒の開発を実施する予定だったが、液相法と還元析出法の組み合わせのみで、非常に高性能な触媒粒子の開発に成功している。
棘皮動物ウニ類の分子系統学的研究

1.沖縄産ナガウニには、棘の色や習性等の違いにより4つの異なるタイプ(AーDタイプ)が存在している。これら4タイプの系統進化学的関係を蛋白質電気泳動法により調査した。その結果、検出された15酵素28遺伝子座の内、7遺伝子座において、4タイプで異なる対立遺伝子が固定されていた。これは、4タイプが互いに生殖的に隔離された別種であることを示している。また4タイプ間の遺伝的距離は、D=0.115ー0.224であり、他動物の近縁種間で観察される値であった。また遺伝距離から作成した分子系統樹から、AタイプとCタイプ、BタイプとDタイプが近縁であることが判明した。そして、これら4タイプの祖先型は現在のC・Dタイプのようなナガウニであると推定された。2.棘皮動物門4綱:ウニ、ヒトデ、ナマコ、クモヒトデ類の系統類縁関係については諸説が提案されており、極めて不明な点が多い。申請者はこれら4綱の系統類縁関係を解明するため従来にない新たな分子的手法を試みた。即ち、4群からグルコ-ス6リン酸脱水素酵素(G6PD)を精製し、それらの酵素学的性質を比較し、その類似性を定量化した。その結果得られた分子系統樹から以下のことが示唆された。(1)最も近縁関係にあるのはヒトデとナマコである。(2)次にこのグル-プに近縁なのは、クモヒトデである。(3)ウニは4群の中で最も遠い関係にある。(4)ヒトデとナマコは進化的に新しい棘皮動物群である。(5)一方、ウニは4綱の中では最も古い起源を持つ原始的な棘皮動物である。(6)分子系統樹から棘皮動物の進化の方向性を推定すると、堅い骨格(殻)を持つ防御を主体とするもの(ウニ)から、徐々に骨格を無くし、筋肉系を発達させたもの(ヒトデ、ナマコ)が進化してきたと推測された。1.沖縄産のナガウニには、棘の色や習性などの違いにより4つの異なるタイプ(A,B,C,Dタイプ)が存在している。しかし、これら4タイプが単なる同一種内の個体変異に過ぎないのか、それとも互いに遺伝的組成が異なる別種なのか、またその系統関係は?といった問題は不明のままである。そこでナガウニ4タイプの進化的関係を蛋白電気泳動法を用いて分子レベルから調査した。その結果、検出された15酵素28遺伝子座の内、7遺伝子座において4タイプで互いに異なる対立遺伝子が固定されていた。これは4タイプが互いに生殖的に隔離された別種であることを明らかに示している。また4タイプ間の遺伝距離は、D=0.115ー0.224であり、他動物の近縁種間で観察される値であった。また遺伝距離から作成した分子系統樹から、AタイプはCタイプと近縁であり、BタイプはDタイプと近縁であることが判明した。2.ウニ類のなかで、最も大きなグル-プであり、近年に種分化を遂げたホンウニ目は、形態学的観点からアスナロウニ目から進化してきたのではないかと考えられている。