hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サル局所脳虚血モデルにおける急性期脳虚血病態の解析―虚血性組織におけるcyclooxygenase-2の発現に関する研究―

1.サル血栓塞栓性モデルの確立。カニクイザルの左内頸動脈への自家血餅注入により、局所脳虚血モデルを作成した。血餅注入1時問後、左側頭葉、左基底核の脳血流量は、12-15ml 100g^<-1>min^<-1>以下(対側の40%未満)となった。24時間後、同部位の脳血流量、脳糖代謝率は低下し、TTC染色にて組織障害を確認した。左頭頂葉では、1時間後の脳血流量は、対側の40%、24時間後には60%となった。24時間後の左側頭葉には組織障害はなく、脳糖代謝率は対側と同様に保たれていた(脳血流量と脳糖代謝率のuncoupling)。本モデルでは、血餅注入側の側頭葉、基底核が虚血中心部、頭頂葉が梗塞周囲のペナンブラと考えられた。2.上記モデルを用いて、非虚血(3匹)、2時間(3匹)、24時間虚血(3匹)における脳組織でのcyclooxygenase-2(COX-2)の発現を、分子生物学的手法を用いて調べた。1)COX-2mRNAの発現:非虚血群、虚血群の非虚血側では、COX-2mRNAの発現の増強はなかった。2時間虚血群は、虚血側の側頭葉および頭頂葉皮質でCOX-2mRNAの発現は有意に増強し(発現比:側頭葉7.4、頭頂葉4.7)、24時間虚血群では、虚血側の頭頂葉皮質で増強(発現比:4.5)、虚血側の側頭葉皮質では増強はなかった。2)COX-2蛋白:虚血側の側頭葉および頭頂葉皮質でのCOX-2蛋白は、主に神経細胞に発現していた。3)2時間虚血群に対して組織障害、24時間虚血群に対して、脳血流代謝測定(PET)と組織障害の検討を行い、1と同様の結果を得た。3.結論:サル局所脳虚血モデルを用いて、虚血後の脳循環代謝とCOX-2発現との関連を明らかにした。COX-2は、虚血24時間までは主に神経細胞に発現し、虚血2時間後では、虚血中心部およびその周囲(ペナンブラ)、24時間後では、脳糖代謝率が保たれているペナンブラ領域での発現が増強していた。COX-2は、ヒト脳梗塞発症後の細胞障害および修復過程いずれの病態に対しても、修飾している可能性がある。左内頸動脈より自家血餅注入直後より、左側頭葉、左頭頂葉、左基底核の血流低下がみられた。血餅注入1時間後、左側頭葉、左基底核の脳血流量は、反体側に比し40%以上低下し、血餅注入24時間後も同部位の脳血流量、脳糖代謝率はともに低下していた。TTC染色により、同部位では明らかな組織障害がみられた。一方左頭頂葉では、血餅注入1時間後の脳血流低下は、反体側に比し40%未満であり、時間経過とともに、脳血流量低下は徐々に改善した。血餅注入24時間後の左頭頂葉での脳糖代謝率は、反体側とほぼ同様であった。左頭頂葉では明らかな組織障害はみられなかった。以上より、本モデルでは血餅注入側の基底核、側頭葉が虚血中心部、血餅注入側頭頂葉は梗塞巣周囲のペナンブラ領域と考えられた。2.サル血栓塞栓性脳梗塞モデル(上記)の24時間虚血(3匹)および、非虚血(3匹)サルにおける脳組織でのcyclooxygenase-2(COX-2)発現を分子生物学的手法にて分析した。1)脳の摘出:24時間虚血サル(n=3)のPET検査終了後および非虚血サル(n=3)を麻酔下にて冷却食塩水により潅流し、直ちに脳を摘出、両側側頭葉、基底核、頭頂葉を切り出し凍結保存した。1匹の非虚血サルより得られた後頭葉皮質のサンプルをコントロールサンプルとして凍結保存した。2)RNA blot analysis:各動物におけるCOX-2mRNAの発現は、コントロールサンプルに対する発現比として求めた。非虚血サルの側頭葉、基底核、頭頂葉のCOX-2mRNAの発現比は、各々0.66±0.19、0.43±0.37、0.55±0.14(平均±SD)であり、COX-2mRNA発現の上方制御はみられなかった。24時間虚血サルの虚血側側頭葉でのCOX-2mRNA,GAPDHはともに、全ての動物において低下していたが、非虚血側側頭葉でのCOX-2mRNAの発現比は0.64±0.28であった。虚血側基底核のCOX-2mRNAも3匹中1匹でCOX-2mRNA,GAPDHはともに低下しており、残る2匹のCOX-2mRNA発現比は2.98±1.28、非虚血側(3匹)では0.39±0.14であった。一方、虚血側頭頂葉のCOX-2mRNAの発現比は4.45±1.67、非虚血側では0.91±0.08であった。虚血側頭頂葉におけるCOX-2mRNAの発現は、非虚血サルの頭頂葉および、24時間虚血サルの非虚血側頭頂葉に比して有意に増加していた。

3)Immunoblot analysis:非虚血サルにおいてもCOX-2蛋白は発現しており、非虚血サルに対する24時間虚血サルの側頭葉、基底核、頭頂葉でのCOX-2蛋白の発現は、いずれも有意差はなかった。4)Immunohistochemistry:非虚血サルに比して24時間虚血サルでは、COX-2蛋白に対して強い免疫染色性を有する神経細胞が島状に分布していた。1.サル血栓塞栓性モデルの確立。カニクイザルの左内頸動脈への自家血餅注入により、局所脳虚血モデルを作成した。血餅注入1時問後、左側頭葉、左基底核の脳血流量は、12-15ml 100g^<-1>min^<-1>以下(対側の40%未満)となった。24時間後、同部位の脳血流量、脳糖代謝率は低下し、TTC染色にて組織障害を確認した。左頭頂葉では、1時間後の脳血流量は、対側の40%、24時間後には60%となった。24時間後の左側頭葉には組織障害はなく、脳糖代謝率は対側と同様に保たれていた(脳血流量と脳糖代謝率のuncoupling)。本モデルでは、血餅注入側の側頭葉、基底核が虚血中心部、頭頂葉が梗塞周囲のペナンブラと考えられた。2.上記モデルを用いて、非虚血(3匹)、2時間(3匹)、24時間虚血(3匹)における脳組織でのcyclooxygenase-2(COX-2)の発現を、分子生物学的手法を用いて調べた。1)COX-2mRNAの発現:非虚血群、虚血群の非虚血側では、COX-2mRNAの発現の増強はなかった。2時間虚血群は、虚血側の側頭葉および頭頂葉皮質でCOX-2mRNAの発現は有意に増強し(発現比:側頭葉7.4、頭頂葉4.7)、24時間虚血群では、虚血側の頭頂葉皮質で増強(発現比:4.5)、虚血側の側頭葉皮質では増強はなかった。2)COX-2蛋白:虚血側の側頭葉および頭頂葉皮質でのCOX-2蛋白は、主に神経細胞に発現していた。3)2時間虚血群に対して組織障害、24時間虚血群に対して、脳血流代謝測定(PET)と組織障害の検討を行い、1と同様の結果を得た。3.結論:サル局所脳虚血モデルを用いて、虚血後の脳循環代謝とCOX-2発現との関連を明らかにした。COX-2は、虚血24時間までは主に神経細胞に発現し、虚血2時間後では、虚血中心部およびその周囲(ペナンブラ)、24時間後では、脳糖代謝率が保たれているペナンブラ領域での発現が増強していた。COX-2は、ヒト脳梗塞発症後の細胞障害および修復過程いずれの病態に対しても、修飾している可能性がある。
大脳皮質による複合的な咀嚼運動制御に関わる皮質-皮質間連絡の解明

大脳皮質の一部の領域である大脳皮質咀嚼野からの神経連絡の役割を調べることで、咀嚼運動制御における大脳皮質の意義を知ることを目的とする。モルモットでは連続刺激によりリズミカルな臼磨様顎運動が誘発され、この領域は顎顔面に単収縮を誘発する領域よりも、尾外側に位置していた。組織学的・電気生理学的な検索により、臼磨様顎運動を誘発する領域から単収縮を誘発する領域への投射が認められ、さらに、臼磨様顎運動を誘発する領域への刺激効果にこの神経連絡が関与することがわかった。咀嚼運動中のリズミカルな顎運動は脳幹部に存在する神経ネットワークであるパターンジェネレータにより形成されることや、咀嚼は中脳より高次の脳を切断した除脳動物においても起こることから、高次中枢が咀嚼運動発現に不可欠な領域ではないと言われているが、ヒトにおける非侵襲的な脳活動の記録から、高次中枢である大脳皮質、大脳基底核や扁桃体などの広い領野が咀嚼中に活動していることが示され、高次中枢の役割が論じられているが、未だ不明である。本研究では高次中枢のうち、大脳皮質の一部の領域である大脳皮質咀嚼野からの神経連絡の役割を調べることで、咀嚼制御における大脳皮質の意義を知ることを目的とする。モルモットの大脳皮質への連続刺激(30Hz、duration:200μs)によりリズミカルな臼磨様顎運動が誘発され、short train刺激(500Hz、duration:200μs8発)により顎顔面に単収縮を誘発する領域よりも、尾外側に位置していた。そこで、この2領域の神経連絡を順行性トレーサーであるBDAあるいは逆行性トレーサーであるFluorogoldを用いて検索すると、臼磨様顎運動を誘発する領域から単収縮を誘発する領域への投射が存在し、この連絡は一方向性であることがわかった。さらに、単収縮を誘発する領域にMuscimolを注入して不活化すると、外側部の臼磨様顎運動を誘発する領域への刺激効果は弱められることがわかった。このように、臼磨運動の誘発に単収縮を誘発する領域も関与することが示唆された。咀嚼運動中のリズミカルな顎運動は脳幹部に存在する神経ネットワークであるパターンジェネレータにより形成されることや、咀嚼は中脳より高次の脳を切断した除脳動物においても起こることから、高次中枢が咀嚼運動発現に不可欠な領域ではないと言われている。しかし、ヒトにおける非侵襲的な脳活動の記録から、高次中枢である大脳皮質、大脳基底核や扁桃体などの広い領野が咀嚼中に活動していることが示され、高次中枢の役割が論じられているが、未だ不明である。本研究では高次中枢のうち、大脳皮質の一部の領域である大脳皮質咀嚼野からの神経連絡の役割を調べることで、咀嚼運動制御における大脳皮質の意義を知ることを目的とする。モルモットの大脳皮質への連続刺激(30Hz、duration:200μs)によりリズミカルな臼磨様顎運動が誘発され、Short train刺激(500Hz、duration:200μs8発)により顎顔面に単収縮を誘発する領域よりも、尾外側に位置していた。さらに、Long train刺激(100Hz、duration:200μs50発)にて下顎を一定の位置に誘導することが出来る領域が、単収縮を誘発する領域とオーバーラップして認められ、機能的に意味のある働きのあることが示唆された。

本研究では高次中枢のうち、大脳皮質の一部の領域である大脳皮質咀嚼野からの神経連絡の役割を調べることで、咀嚼運動制御における大脳皮質の意義を知ることを目的とする。モルモットの大脳皮質への連続刺激によりリズミカルな臼磨様顎運動が誘発され、Short train刺激により顎顔面に単収縮を誘発する領域よりも、尾外側に位置していた。そこで、この2領域の神経連絡を順行性トレーサーであるBDAあるいは逆行性トレーサーであるFluorogoldを用いて検索すると、臼磨様顎運動を誘発する領域から単収縮を誘発する領域への投射が存在し、この連絡は一方向性であることがわかった。この神経連絡は、臼磨様顎運動誘発部位への電気刺激に対する皮質内興奮伝播を、膜電位感受性色素を用いた光学的な計測によっても確認することができた。さらに、単収縮を誘発する領域にMuscimolを注入して不活化すると、外側部の臼磨様顎運動を誘発する領域への刺激効果は弱められることがわかった。このように、臼磨運動の誘発に単収縮を誘発する領域も関与することが示唆された。さらに、100Hz,、0.5秒のLong train刺激にて下顎を一定の位置に誘導することが出来る領域が、単収縮を誘発する領域とオーバーラップして認められ、機能的に意味のある働きのあることが示唆された。
高校生の自己分化度とコーピングスタイルとの関連についての検討

1研究目的高校生を対象として「なぜ自己分化度が低い者はネガティブライフイベントを経験すると不適応状態に陥りやすいのか」ということを検討するために「自己分化度が低い者はネガティブライフイベントに対して適切なコーピングを行っていない」という仮説を立て,これを検証することを本研究の目的とした。2研究方法首都圏の高校生(n=419)を対象として,自己分化度とコーピングスタイルに関する質問紙調査を実施した。質問紙は,自己分化度尺度として高校生用自己分化度尺度(工藤・藤生,2010)及びコーピング尺度としてCISS(Coping Inventory for Stressful Situations)日本語版(古川・鈴木・斎藤・濱中,1993)を利用した。分析は,両尺度の下位尺度間の相関係数の算出及び自己分化度尺度得点の高低によるコーピング尺度得点の差の検定(t検定)を行った。3研究成果分析の結果,自己分化度の低い者は,情緒優先コーピング及び回避優先コーピングを多用する傾向にあることが示された。特に,情緒優先コーピングについては,自己分化度尺度の全ての下位尺度との関連が示され,自己分化度の概念と全面的に関連があることが示唆された。情緒優先コーピング及び回避優先コーピングは,いずれも不適応的な健康変数との関連が報告されているものである(Endler & Parker, 1990)。よって,本研究の結果から,自己分化度の低い者は,ネガティブライフイベントを経験した際に,情緒優先コーピング及び回避優先コーピングを多用することによって不適応状態に陥りやすいのだろうと考えられた。
アコヤ貝の貝殻形成に関与する有機基質の構造および機能解析

本研究の材料であるアコヤ貝貝殻は内側に炭酸カルシウムのアラゴナイト結晶から成る真珠層、外側に炭酸カルシウムのカルサイト結晶から成る稜柱層と、異なる2つの結晶多形から構成されているのが特徴である。このように同一の場に最安定であるカルサイト結晶と準安定であるアラゴナイト結晶を作り出す機構に、有機基質が関与していると考えられるが、未だそのメカニズムは不明である。そこで貝殻から有機基質を単離・精製し、構造機能解析を行うことで貝殻形成のメカニズムを明らかにすることを目的とした。真珠層から不溶性成分を抽出し、カルサイトとアラゴナイトの結晶にそれぞれ結合させたところ、分子質量約80kDaのバンドがアラゴナイト結晶に特異的に結合することが判明した。この80kDa付近のバンドのN末端アミノ酸配列および内部アミノ酸配列を解析し、その配列を基にRT-PCRを行い、5'-RACE、3'-RACEを行うことにより全長約3kbpの全塩基配列を決定した。相同性検索の結果、有意に相同性のあるものは存在せず、新規のタンパク質であったため、この分子をPifと命名した。Pifの配列解析を行ったところ、80kDaのバンド(Pif80)のN末端配列の上流にRXKR配列を挟んでさらに上流に配列が存在することが判明した。上流のタンパク質はPif80の高分子側に位置するバンドであることが判明し、これをPif97と命名した。Pif97はタンパク質間相互作用に働くVWAドメインとキチンとの結合に働くキチンもbindingドメインを有しており、またシステイン残基を23個持つことからジスルフィド結合による強固な立体構造を取ることが示唆された。Pif80はアスパラギン酸を28.5%も含む配列であり、他にもグルタミン酸4.1%、リジン18.7%、アルギニン10.9%と合計で解離性のアミノ酸を62.2%も含む親水性タンパク質であることが判明した。既知のドメインは存在せず、全体としてDDRKといった酸性アミノ酸と塩基性アミノ酸の繰り返しの配列が見られた。今後はこのPif分子について詳細な解析を行っていきたいと考えている。生物が生体の内外に鉱物を主成分とする硬組織を形成する現象(バイオミネラリゼーション)は甲殻類の外骨格、軟体動物の貝殻、人の歯・骨など幅広い生物に見られる普遍現象である。バイオミネラリゼーションは単なる無機化学反応ではなく、そこに含まれる少量の有機基質が鉱物結晶の形成、成長、多形、形態等の制御に関わっていると考えられている。アコヤガイ貝殻稜柱層に特異的タンパク質であるPrismalin-14の機能解析を行った。全長、N末端欠如、N末端・C末端欠如等の組み換え体Prismalin-14を作製し、それぞれの断片について炭酸カルシウム結晶形成阻害活性、キチン結合活性を行った。その結果、N末端およびC末端のアスパラギン酸に富む酸性領域が炭酸カルシウム結晶形成阻害活性に重要であり、この部分が炭酸カルシウム結晶と相互作用するということが判明した。またグリシンとチロシンに富む領域はキチンと非常に強い親和性を持ち、稜柱層内でキチンと結合する役割を持つことが示唆された。このようにPrimslain-14は稜柱層内でキチンと炭酸カルシウム結晶との仲介をする役割とすると考えられた。真珠層におけるアラゴナイト結晶誘導有機基質の探索は現在行っているところである。研究初年度にはアコヤガイ貝殻稜柱層から稜柱層特異的基質タンパク質Prismalin-14の単離・精製、構造・機能解析を行った。その結果、N末端およびC末端の酸性領域が炭酸カルシウム結晶と相互作用し、グリシンとチロシンに富む領域がキチンと結合した。またPrismalin-14が実際に稜柱層の有機基盤に局在したことから、Prismalin-14が有機基盤としてキチンと炭酸カルシウムの仲介作用を行っていることを明らかにした。また研究次年度には、これまで明らかにされていなかった稜柱層内のキチンについて、calcofluor染色、IR、NMRを用いてキチンの存在を証明した。

さらにこのキチンを合成するキチン合成酵素のクローニングを行った。アコヤガイキチン合成酵素(PfCHS1)はN末端にmyosin headdomainを有しており、アクチンなどの細胞骨格と連動して働くのではないかと考えられた。本研究の材料であるアコヤ貝貝殻は内側に炭酸カルシウムのアラゴナイト結晶から成る真珠層、外側に炭酸カルシウムのカルサイト結晶から成る稜柱層と、異なる2つの結晶多形から構成されているのが特徴である。このように同一の場に最安定であるカルサイト結晶と準安定であるアラゴナイト結晶を作り出す機構に、有機基質が関与していると考えられるが、未だそのメカニズムは不明である。そこで貝殻から有機基質を単離・精製し、構造機能解析を行うことで貝殻形成のメカニズムを明らかにすることを目的とした。真珠層から不溶性成分を抽出し、カルサイトとアラゴナイトの結晶にそれぞれ結合させたところ、分子質量約80kDaのバンドがアラゴナイト結晶に特異的に結合することが判明した。この80kDa付近のバンドのN末端アミノ酸配列および内部アミノ酸配列を解析し、その配列を基にRT-PCRを行い、5'-RACE、3'-RACEを行うことにより全長約3kbpの全塩基配列を決定した。相同性検索の結果、有意に相同性のあるものは存在せず、新規のタンパク質であったため、この分子をPifと命名した。Pifの配列解析を行ったところ、80kDaのバンド(Pif80)のN末端配列の上流にRXKR配列を挟んでさらに上流に配列が存在することが判明した。上流のタンパク質はPif80の高分子側に位置するバンドであることが判明し、これをPif97と命名した。Pif97はタンパク質間相互作用に働くVWAドメインとキチンとの結合に働くキチンもbindingドメインを有しており、またシステイン残基を23個持つことからジスルフィド結合による強固な立体構造を取ることが示唆された。Pif80はアスパラギン酸を28.5%も含む配列であり、他にもグルタミン酸4.1%、リジン18.7%、アルギニン10.9%と合計で解離性のアミノ酸を62.2%も含む親水性タンパク質であることが判明した。既知のドメインは存在せず、全体としてDDRKといった酸性アミノ酸と塩基性アミノ酸の繰り返しの配列が見られた。今後はこのPif分子について詳細な解析を行っていきたいと考えている。
感染細胞に閉じ込めたエイズウイルスによるアポトーシス誘導法の開発

現在のエイズ治療における最大の目標は、HIV潜伏感染細胞の感染者体内からの除去、すなわち根治である。これまで研究代表者らは、HIVのGagタンパク質のMAドメインに強く結合する非天然型イノシトールリン脂質誘導体L-HIPPOを開発した。HIVタンパク質を発現する細胞に、キャリアを用いてL-HIPPOを導入すると、ウイルス放出が抑制され細胞はアポトーシスにより死滅する。研究代表者らはこの現象にLock-in and apoptosisという名前をつけた。このLock-in andapoptosisは、HIV潜伏感染細胞の感染者体内からの除去に繋がると考えており、臨床試験に使用できるところまで発展させることが本研究の目的である。平成29年度には、それまでのデータを論文発表することができた(Tateishi et al., Scientific Reports, 2017)。その際に、問題点としてT細胞への導入効率が悪いことがわかった。また、MAタンパク質を大腸菌から大量に発現、精製することにも成功した。このタンパク質を用いたDSFアッセイから、MAとL-HIPPOの結合によりタンパク質が不安定化することが示唆された。平成30年度には、精製MAを用いた複合体X線結晶解析や物理学的解析を行った。MAとL-HIPPOとの共結晶を出すことを種々の条件により試みたところ、綺麗な結晶を得ることには成功した。しかし、まだ構造を解くには至っていない。その一方で、L-HIPPOの部分構造であるイノシトール6リン酸(IP6)とMAとの構造を解くことには成功した。また、T細胞への導入効率を明らかにするために、細胞内でのL-HIPPOの定量法の確立を試みた。さらに、L-HIPPOのプロドラッグ体の合成検討を行った。まだ最終目標には到達していないが、いくつかの知見が得られ、確実に研究は進んでいる。得られた成果を以下に述べる。(1)MAとL-HIPPOとの共結晶を出すことを、様々な条件により試みた。その結果、ある条件でかなり綺麗な結晶を得た。X線をあて、データを得ることはできた。しかしながら、解析までには至らなかった。この理由は今のところ不明である。(2)その一方で、MAとL-HIPPOの部分構造であるIP6との共結晶を得て構造を解くことには成功している。MAタンパク質内のIP6結合部位は、PIP2(細胞膜に存在し、GagのMAドメインと結合することでGagが細胞膜に移行し、ウイルスの出芽が起きることが知られる)結合部位とは少し異なった位置にあり、現在この構造を基にしてL-HIPPOがどのようにMAと結合するのか推測しようと試みている。なおMAの各種変異体とL-HIPPOとのDSFアッセイからは、MA N末端の塩基性領域がL-HIPPOとの結合に重要であることが示されている。これらの結果は、今後のL-HIPPO改変のためのデザインに繋がる。(3)細胞内でのL-HIPPOの定量法の確立を検討した。これまでに、細胞内でのIP6量を測定する実験系を立ち上げた。それは、細胞を破砕後に逆相弱アニオン交換樹脂により負電荷を帯びた化合物を集める、乾燥後にトリメチルシリルジアゾメタンによりリン酸基をメチル化後にLC/MSで測定するというものである。これと同じ方法で、L-HIPPOを定量しようとした。その結果、L-HIPPOがメチル化されるのみならず、メチル化IP6に分解することがわかった。そこで、このメチル化IP6量をL-HIPPOの量とすることにした。現在、T細胞内での導入効率を調べている。(4)L-HIPPOのプロドラッグ体の合成検討を行った。それに先立ち、IP6にブチリルオキシメチル基を導入することには成功している。そこでこれと同様のプロドラッグ化を検討しているところである。本研究の目的は変わらず、Lock-in and apoptosis法をHIV感染細胞の除去法として、臨床試験に使用できるところまで発展させることである。そのために、以下の実験を行う。(1)MAとL-HIPPOとのX線結晶解析を成功させる。そのために、結晶化の条件検討に戻りさらに様々な溶媒を検討する。これが実現しなければ、MA-IP6に基づいたMA-L-HIPPOの複合体構造モデルをつくる。(2)(1)の結果を基に、さらにMAと強く結合するようにL-HIPPOの構造を改変する。(3)L-HIPPOおよび誘導体のプロドラッグ体の合成を完成させる。(4)T細胞に(3)で合成したプロドラッグ体を加え、Lock-in and apoptosisがどのくらいの効率でおきるか調べる。その量が十分でなければ、T細胞内でのHIVタンパク質発現量が不十分であることに起因する可能性があるため、様々な転写因子増強剤との併用を検討する。最初は細胞株を用いて検討するが、最終的には潜伏感染細胞モデルを用いて評価する。(5)(4)で改善した条件を用いて、細胞でのアポトーシス誘導機序を調べる。すなわちどのHIVタンパク質が関わるのか、また宿主内でのアポトーシス誘導経路を調べる。特に、不安定化したタンパク質が蓄積するストレスにより細胞にアポトーシスが誘導される、という仮説が正しいかどうかも調べる。(6)(5)で得られた知見も用い、さらに潜伏感染モデルでのLock-in and apoptosisの効率を改善する。十分でなければL-HIPPOプロドラッグ体誘導体の設計に戻り、合成、評価を繰り返す。

最終的には臨床試験に使用できるところまで改良する。現在のエイズ治療における最大の目標は、HIV潜伏感染細胞の感染者体内からの除去である。これまでに研究代表者らは、非天然型のイノシトールリン脂質誘導体L-HIPPOを開発した。このL-HIPPOはHIVのGag蛋白質に強く結合してHeLa細胞からのHIV放出を抑制し、おそらく閉じ込められたウイルス蛋白質により細胞にアポトーシスが誘導される。この現象をLock-in and apoptosisと名付けた。これをHIV潜伏感染細胞の除去法として臨床試験に使用できるところまで発展させることが、本研究の目的である。そのために当初、平成29年度においてアポトーシス誘導機序の解明と、L-HIPPOのプロドラッグ化を行うことを計画した。その一方で、これまでの研究成果をまとめ論文投稿を行っていた。平成28年度末になって、実験の要求が来た。そのため平成29年度の初めは、T細胞内でLock-in and apoptosisを示すことに時間を費した。結局はT細胞株でもこの現象を示し、論文は受理された。しかし、アポトーシスに至る細胞の割合はHeLa細胞に比べて少ないことがわかった。そこでT細胞株でのアポトーシス誘導効率を改良してから、その機序の解明をT細胞株で行うことにした。これまで負電荷を多く持つL-HIPPOをキャリアにより細胞に導入してきたが、まずこの方法で導入効率が十分かどうかがわからない。そこで、細胞内のL-HIPPOの定量法の開発に取り組んでいる。一方、L-HIPPOのプロドラッグ体の合成は中間体の合成まで至っている。さらにL-HIPPOが結合するGag蛋白質のMAドメインおよび各種変異体の発現、精製に成功したため、MAまたはその変異体とL-HIPPOの相互作用をDSFアッセイにより調べた。特筆すべきこととして、MAとL-HIPPOが結合することにより、蛋白質の不安定化が示唆された。当初は、平成29年度においてアポトーシス誘導機序の解明と、L-HIPPOのプロドラッグ化を行うことを計画した。このうち、前者についてはT細胞で行う必要性が明らかとなったために、T細胞株でのアポトーシス誘導効率を改良後に行うことにした。後者については途中段階である。しかしいくつかの成果を得ることができた。重要であると考えられるものを以下に挙げる。(1)L-HIPPOが結合するMAドメインを大腸菌で発現させて精製し、純度の高いMA蛋白質を大量に調整することができた。これにより、様々な物理化学的手法による解析が可能となった。(2)精製蛋白質を用いたDSFアッセイにより、MA蛋白質そのもののTm値は58.2°Cであるが、L-HIPPOが結合すると50.8°Cに下がることが明らかになった。このことより、L-HIPPOがMA蛋白質を不安定化させることが示唆される。
サボニウス風車の回転数制御システムの開発

風車を実機として利用する場合には、台風等の強風時に対する保安装置を含めて回転数を制御する装置が必要であるが、サボニウス風車の回転数制御装置に関する研究は極めて少ない。そこで本研究ではサボニウス風車に適する回転数制御システムの開発を行った。回転数制御には回転軸に取り付けたブレーキだけに頼るのでは不確実であり、ロータに作用する流体力学的な力を制御する必要がある。そのために1枚の平板からなる偏流板を用いることとし、まず偏流板の寸法、位置が風車性能に及ぼす影響を詳細に調査した。その結果、偏流板の幅はロータ半径程度が良く、その位置はバケット凸面側で風向に対して30°で、ロータ回転軸中心からロータ直径の0.7倍の距離が良く、その場合には偏流板の無い場合より約27%出力が増大し、つぎに偏流板をロータの正面に移動させた場合には回転トルクが極端に低下することが明らかとなった。すなわち偏流板の位置を変化させることにより回転数を制御できることを明らかにし、つぎに風向および風速の変化に追隨して偏流板が移動するシステムを開発した。まず機械的制御機構として、偏流板に尾翼2枚を接続した機構を考案した。これは偏流板と2枚の尾翼に当る風圧をバランスさせることにより、設計風速以下のときには最適の位置に偏流板がくるようにして出力の増大を図り、強風時には尾翼に取り付けたスプリングが尾翼に当る風圧のために伸び、その結果尾翼取り付け角が変化し、偏流板がロータ正面に移動して、ロータに作用する流体力を弱め停止に導くような装置である。つぎには回転数等を入力信号とし、A/D変換器、パソコンおよびステッピングモータを利用した電子制御機構を製作した。2種類のシステムを用いて回転数制御実験を行った結果、第2の方法は回転数を精度良く制御できる可能性があるが、第1の方法と比べて突風時等の速い変化に対する応答に問題があることが明らかとなった。
発現変動情報を元にしたショウジョウバエ変異体解析による嗅覚記憶制御分子機構の解明

ショウジョウバエ嗅覚学習記憶を支える微小脳領域に対する発現解析の結果をもとに新規記憶遺伝子としてrgk1を同定し、変異体解析、免疫抗体染色解析等によりrgk1が成虫キノコ体領域で働きintermediate memoryの維持に必要であることを明らかにした。Rgk1はカルシウムチャネルを介して神経活動を制御する因子で、欠損体において中期記憶の障害が見られた。また過剰発現により、記憶のenhancement、rac依存的に起こる忘却の抑制が見られた。キノコ体神経内での分布は出力側に偏っており、ドメイン欠損により局在を変化させると麻酔耐性記憶に特異的に障害が出ることを明らかにした。当研究室で行ったRNA-seqの結果に基づき、嗅覚記憶センターであるmushroom body (MB)で特異的に発現するRgk1の機能解析を昨年度に引き続き行った。主に下記3方向の研究によりrgk1が成虫期MB神経細胞で働き、正常な嗅覚記憶形成に必須であることを明らかにした。1Rgk1タンパクに対する特異的な抗体を用いた組織染色実験により、Rgk1がMBの一部の細胞群で非常に特異的に発現していることがわかった。2rgk1遺伝子に対するmiRNAを用いた時期組織特異的遺伝子阻害実験により、rgk1遺伝子が記憶形成時にMB神経細胞で必要であることがわかった。3外来性Rgk1を時期組織特異的に強制発現させる実験により、MBでのRgk1強制発現で変異体の記憶異常を回復できることがわかった。また変異体解析により、Rgk1がanesthesia resistant memory(ARM)に特異的に働くことを明らかにした。ARMはanesthesia-sensitive memory ASMとの対概念であり、時間持続性と耐性が比較的高い記憶成分である。ARM特異的な遺伝子Rgk1の同定は、ある一つの連合記憶に対してdurationの異なる複数の記憶が形成されるという概念の強力な裏付けであり、そのような機構を分子レベルで解明する中心的な手段になると期待できる。キノコ体における発現解析を元に変異体の作製と解析を進めた結果、複数の遺伝子(pde1c, rgk1など)について記憶形成との関連を見いだした。Rgk1に対する抗体を作成し、成虫脳におけるRgk1の発現パターンを調べたところ、キノコ体で特異的に発現していることを確認した。さらに詳しく調べたところ、3つ存在するキノコ体subsetのうち2つのsubsetでRgk1が排他的に発現していることを確認した。キノコ体subsetは嗅覚記憶形成においてそれぞれ異なる働きをもつと報告されており、Rgk1が嗅覚形成の特定の過程に働くことを予想させる。トランスポゾンの転移誘導に伴って低確率で近傍配列が欠損する現象を利用しrgk1欠損変異体を作成した。この欠損体は2時間記憶のスコアが野生型に比べて顕著に低いことがわかった。嗅覚記憶を経時的に計測した忘却線を野生型と比較した結果欠損体は獲得した記憶を失いやすい(忘れやすい)ことがわかった。このことからrgk1は記憶の維持に必要と考えられる。rgk1を特異的にターゲットするmiRNAを作成し、Gal4/Gal80tsシステムを用いて成虫特異的にrgk1機能を阻害したところ、欠損体と同様の記憶阻害が見られた。したがってrgk1は成虫キノコ体で働き、嗅覚記憶の維持に重要な働きを持つことが示唆される。キノコ体における発現解析で同定したpde1c遺伝子についても変異体解析を行ったところ、pde1cの発現が低下した変異体が短期・中期記憶の異常を示すことがわかった。pde1cはcAMPなどの制御に関わるphosphodiesterase(PDE)の一つをコードする。cAMP経路は記憶形成において中心的な役割を持つと考えられていることから、pde1cの解析により、記憶形成過程でのcAMP制御機構について新たな知見が得られると期待される。新規の記憶遺伝子として同定したrgk1の解析を行った。Rgk1のsmall-GTPaseの必要性を調べるため、このドメインを欠いたコンストラクトと、このドメインにsingle mutationを持たせたコンストラクトを作成し変異体レスキュー実験を行ったところ、どちらとも表現系の回復能を示さなかった。したがって記憶形成において、Rgk1は、RasやRacなどのようにsmallGTPase活性により細胞内シグナル因子として働いていると考えられる。Rgk1-GFP融合タンパクを作成し神経細胞内での局在を観察した。野生型Rgk1はシナプスに局在し樹状突起には見られなかった。一方で、Rgk1のN末側に存在する機能未知のドメイン(N1 domain)を欠損させたコンストラクト(delta-N-Rgk1-GFP)は、シナプスではなく樹状突起に局在が見られた。Rgk1がvoltage-gated-calcium-

channelを介して神経活性を制御しているという報告(Puhl III, et al, 2014)と、樹状突起におけるカルシウムシグナルのコンパートメント化が記憶形成に重要であるとの最近の報告(Cichon et al., 2015)と合わせて考えると、記憶形成過程においてRgk1が神経細胞内におけるシグナルのコンパートメント化(あるいは限局化)に働いている可能性が示唆される。N1 domainが無くsmall-GTPaseドメインのみを持つコンストラクトによって変異体の記憶障害を回復させることができたが、条件付け後にcold shockを行うプロトコールでは記憶能の回復が見られなかった。したがって、よりdemandingな条件における記憶維持には、N-domainを介したRgk1のシナプスへの局在が重要であると考えられる。神経生物rgk1はキノコ体で働き嗅覚記憶形成過程に必要であるという点の遺伝学的な証明をほぼ完了できた。さらにARM成分特異的であるという結果から、Rgk1は、記憶形成に関わる因子の中でも記憶を保持する時間(記憶のduration)を決める過程に関わる特徴的な因子であることを明らかにすることができた。常に変化する環境へ適応する上では、新たな行動パターンの獲得とともに、獲得した記憶をどの程度保持するのかということも同様に重要である。機能の特異性と発現パターンの特異性という点でrgk1はこれまでの"記憶遺伝子"の中でも際立っており、脳内でdurationの異なる記憶が形成される機構、さらにその生物学的意義を探求(なぜ忘れやすい記憶・忘れにくい記憶が生成されるのか、など)する上で重要な因子であると考えられる。本研究では、脳領域を絞って発現解析をすることでこれまでに同定されていない新規遺伝子の発見を目標とした。RNA-seqの実験データを元に定量PCRやin situ hybridizationによる発現の詳しい解析を行い、変異体解析を行った。その結果、キノコ体で特異的に発現するrgk1の変異体において、記憶形成過程の特定のステップに異常が見られることを見いだした。嗅覚中期記憶(2時間記憶)については、キノコ体を中心とした神経ネットワークが良く研究されている。一方で基盤となる分子メカニズムについては知見が限られており、rgk1と相同性の高いほ乳類ホモログが神経活動をmodulateするという報告があることから、獲得した記憶を数時間の単位で保持する神経活動調節機構を明らかにする上で、rgk1は重要な足がかりとなる。いくつかの詳細な解析を進め、miRNAによる阻害実験によりrgk1は神経の発生過程ではなく神経機能に必要であることを明らかにした。また抗体を作成しRgk1の発現パターン、細胞内局在を明らかにした。これらの結果を踏まえ、rgk1と相互作用する因子の特定作業を始めており、記憶形成・維持を担う未知の機構について解明が進むと期待される。rgk1の刺激依存的な発現変動については使用可能な抗体が出来たため、次年度に詳しい解析を行う。
パラレル機構を用いたナノ構造マニピュレータの開発

近年,機械的なナノ加工の加工現象を観察・評価するために,原子間力顕微鏡をナノメートルオーダの加工装置として利用する研究が盛んになされている.本研究では,試料に任意のパターンを形成するための6自由度を持つ高精度な微動機構として,スチュワートプラットフォーム型パラレル機構を微動機構に用いた原子間力顕微鏡を開発し,それをナノ加工機として用いることを目的とする.実施事項は以下の通りである.1.構造の検討と試作改良機でも基本的な構造はスチュワート・プラットフォーム型パラレル機構とした.全ての方向に対して対称性が良くなるように設計した結果,移動ステージの固有振動数は各方向とも80Hzであった.2.運動の校正姿勢により支点が変化するためさまざまな姿勢でステージの変位を実測し,そのときの指令値と比較した.実測結果より作成した4次の校正曲線を用いて制御した結果,センサの分解能以下の位置決め精度となった.変位のばらつきは,校正なしでも非常に小さかった.試作したステージを用いて原子間力顕微鏡を構成し,水分子とプローブ間に働く力の履歴であるフォースカーブの再現性を測定することで運動精度を評価した.3.ナノ加工実験プローブ支持部形状を変え,大気中でアクリル上にナノ加工実験を行った.短冊形と三角形のカンチレバーでは,三角形のほうがスキャンの影響が現れにくかった.短冊形では,スキャン方向により,カンチレバーのねじれや座屈が生じ,加工誤差となった.4.粗微動移動機構一軸の実験装置を製作し,外部負荷および走行面の傾き角の影響などを実験的に解析した.垂直方向でも安定して移動できる条件を明らかにした.また,微動機構のステージ上で移動できるような小型の3自由度粗動機構を製作した.同じ構造を持つインチワーム機構より制御されるアクチュエータの数が少ないが,同様の移動特性を持つという利点がある.近年,機械的なナノ加工の加工現象を観察・評価するために,原子間力顕微鏡をナノメートルオーダの加工装置として利用する研究が盛んになされている.本研究では,試料に任意のパターンを形成するための6自由度を持つ高精度な微動機構として,スチュワートプラットフォーム型パラレル機構を微動機構に用いた原子間力顕微鏡を開発し,それをナノ加工機として用いることを目的とする.実施事項は以下の通りである.1.構造の検討と試作改良機でも基本的な構造はスチュワート・プラットフォーム型パラレル機構とした.全ての方向に対して対称性が良くなるように設計した結果,移動ステージの固有振動数は各方向とも80Hzであった.2.運動の校正姿勢により支点が変化するためさまざまな姿勢でステージの変位を実測し,そのときの指令値と比較した.実測結果より作成した4次の校正曲線を用いて制御した結果,センサの分解能以下の位置決め精度となった.変位のばらつきは,校正なしでも非常に小さかった.試作したステージを用いて原子間力顕微鏡を構成し,水分子とプローブ間に働く力の履歴であるフォースカーブの再現性を測定することで運動精度を評価した.3.ナノ加工実験プローブ支持部形状を変え,大気中でアクリル上にナノ加工実験を行った.短冊形と三角形のカンチレバーでは,三角形のほうがスキャンの影響が現れにくかった.短冊形では,スキャン方向により,カンチレバーのねじれや座屈が生じ,加工誤差となった.4.粗微動移動機構一軸の実験装置を製作し,外部負荷および走行面の傾き角の影響などを実験的に解析した.垂直方向でも安定して移動できる条件を明らかにした.また,微動機構のステージ上で移動できるような小型の3自由度粗動機構を製作した.同じ構造を持つインチワーム機構より制御されるアクチュエータの数が少ないが,同様の移動特性を持つという利点がある.近年、機械的なナノ加工の加工現象を観察・評価するために、原子間力顕微鏡をナノメートルオーダの加工装置として利用する研究が盛んになされている。ナノ加工においては切込量をnmオーダとしながら任意の走査を制御する必要があるため、このz方向の変位は無視できない。したがって、試料に任意のパターンを形成するためには6自由度を持つ高精度な微動機構が必要となる。そこで本研究では、平成15年3月までに6自由度を持つスチュワートプラットフォーム型パラレル機構を微動機構に用いた原子間力顕微鏡を開発し、それをナノ加工機として用いることを目的とする。本年度は、以下のことを行った。(1)構造の再検討と試作改良機でも基本的な構造はスチュワート・プラットフォーム型パラレル機構とした。。全ての方向に対して対称性が良くなるようにリンクの仰角は32度とした。圧電素子の変位を拡大機構で約10倍に拡大した。移動ステージの固有振動数は各方向とも80Hzであった。(2)運動の校正姿勢により支点が変化するためさまざまな姿勢でステージの変位を実測し、そのときの指令値と比較した。変位拡大機構の開き角の影響が大きいことが明らかになった。実測結果より作成した、4次の校正曲線を用いて制御した結果、センサの分解能以下の位置決め精度となった。変位のばらつきは、校正なしでも非常に小さかった。(3)粗微動移動機構微動機構のステージ上で移動できるような小型の粗動機構を製作した。一定の摩擦力を与える電磁石で位置を保持しながら、他のオンオフ駆動される電磁石を変位させることで、機構全体が変位する。制御されるアクチュエータの数が少ないという利点がある。本年度は機構の形状を検討するとともに、粗動による位置決めを行った。

近年、機械的なナノ加工の加工現象を観察・評価するために、原子間力顕微鏡をナノメートルオーダの加工装置として利用する研究が盛んになされている。ナノ加工においては切込量をnmオーダとしながら任意の走査を制御する必要があるため、このz方向の変位は無視できない。したがって、試料に任意のパターンを形成するためには6自由度を持つ高精度な微動機構が必要となる。そこで本研究では、平成15年3月までに6自由度を持つスチュワートプラットフォーム型パラレル機構を微動機構に用いた原子間力顕微鏡を開発し、それをナノ加工機として用いることを目的とする。本年度は、以下のことを行った。(1)試料傾きの補正試作したステージを用いて原子間力顕微鏡を構成し、水分子とプローブ間に働く力の履歴であるフォースカーブの再現性を測定することで運動精度を評価した。6自由度を持つ特徴を生かし、試料の角度を補正し、高い倍率で観察した。(2)粗微動移動機構一軸の実験装置を製作し、外部負荷および走行面の傾き角の影響などを実験的に解析した。垂直方向でも安定して移動できる条件が明らかになったので、今後のナノマニピュレーションの多自由度かに有効であると考えられる。(3)ナノ加工実験プローブ支持部(カンチレバー)形状を変え、大気中でアクリル上にナノ加工実験を行った。短冊形と三角形のカンチレバーでは、三角形のほうがスキャンの影響が現れにくかった。短冊形では、スキャン方向により、カンチレバーのねじれや座屈が生じ、加工誤差となった。
日本語音声における韻律的特徴の実態とその教育に関する総合的研究ー外国人を対象とする日本語教育における音声教育の方策に関する研究

初年度は目的達成のため、外国人の日本語発声について、実例を収録するところから始めた。そのための準備及び実験のため6回会合を開いて調査すべき項目、被調査者選定方法、収録方法などを決定した。この決定に従って、本報告書作成段階において、合計85人から収録をすませた。被調査者の母語別内訳は次のとおりである。すべて留学生及びその家族である。(1)タイ語8人、(2)トルコ語1人、(3)インドネシア語10人、(4)ヘブライ語1人、(5)アラビア語1人、(6)スペイン語7人、(7)オランダ語1人、(8)ギリシャ語1人、(9)マラヤテム語(インド) 1人、(10)ロシア語1人、(11)英語25人、(12)韓国語3人、(13)中国語10人、(14)ポルトガル語(ブラジル) 3人、(15)テグル語(インド)1人、(16)バングラ語2人、(17)フランス語1人、(18)タミル語(インド) 1人、(19)ドイツ語2人、(20)イタリア語1人、(21)ポ-ランド語1人。合計で21の母語により85人である。現在はこのうちのいくつかについて実際に音声の分析を始めている。そのうちの一部は平成2年1月の研究発表会において、水谷修:韓国語・英語話者の日本語発話における韻律的特徴とその分析手続き、及び前川喜久雄:朗読イントネ-ションのプロミネンス、の二つの題目の下に発表した。前者は耳で聞いたときの文・句における高さの推移について考察したものであり、後者は機会を使って、応答文、「対比」のプロミネンス、疑問詞のプロミネンスを分析したものである。
東北地方沿岸部津波被災地域の再生に向けた都市史研究

本年度の研究においては、まず昭和三陸津波後の復興事業が、昭和恐慌の対策として農林省および内務省において構想されていた農山漁村経済更生運動の流れに沿ったものであることを明らかにし、また新漁村建設にあたっての模範集落として選定された大槌町吉里吉里集落においてモデル事業として高所移転事業や産業振興事業を含む各種復興事業が実施されたことを確認した。さらにそうした復興事業の実施主体としての産業組合の人事や地籍図に基づく高所移転地の土地所有の変遷に関する分析により、被災集落における地域コミュニティの変容を具体的に明らかにした。こうした昭和三陸津波後の国家官僚が主導する災害復興スキームは、それ以前には見られなかったものであり、また現在の災害復興スキームにもつながる重要な転換点であり、その実態解明は災害史研究においても意義深いものであるといえる。また、その後のチリ地震津波および東日本大震災後の復興過程の分析および災害復興関連の法制度の変遷に関する分析により、戦後の災害復興と昭和三陸津波後の官僚主導の事業メニュー型の復興スキームとの類似点及び相違点を具体的に明らかにした。さらにその上で、人口減少や少子高齢化が進む成熟社会を迎えた21世紀の日本社会においては成長を前提とした20世紀型復興スキームがなじまないことを指摘し、それを乗り越え新たな21世紀型の復興スキームとして、明治三陸津波や昭和三陸津波後における自助や共助をベースとした災害復興のあり方をモデル的に提示した。このように本年度の研究においては昭和三陸津波後の復興の実態を明らかにするという歴史研究としての目的と、そこから現在進行形の東日本大震災後の復興および将来の災害復興に役立てるための現代的意義を抽出するという目的の双方を達成したものと考える。(抄録なし)大槌町における地籍図および土地台帳の分析により、明治三陸津波および昭和三陸津波前後において、自らの所有地内での高所移転(自助)、地主の宅地開発による高所移転(共助)、公的機関による高所移転(公助)がそれぞれの集落でどのように実施され復興を果たしたのかを具体例に基づき明らかにした。特に昭和三陸津波後の復興過程については、内務省や農林省をはじめとする国の省庁などの公的機関と、被災地の漁業組合等の団体や地主等の有力者等が協同することで速やかな復興を果たしていることを明らかにした。こうした官民協同や中長期的視点にたった土地利用の考え方などに基づく昭和三陸津波後の速やかな復興は、状況が異なるとはいえど震災後二年が立った今も復興の兆しが見えない被災地の現況に対し示唆するところも大きいと考える。また、東日本大震災直後の被災地にて、津波を逃れ高台に避難した住民の道路が瓦礫で埋め尽くされ通行不能となったために孤立した。しかし、隣接する集落を山越えで結ぶ山道を利用して緊急支援物資や急病人等の輸送を行っていた実態を明らかにした。また、過去の地図の分析により、山道が戦後に港湾沿いの道路が建設される前には集落どうしを結ぶ主要な道で、現在でもそれらが林道や獣道のような形で残されている道と既に消滅しているものがあることが明らかになった。それら山道は自治体の防災計画等には記載されていないような道も多く含まれており、過度に公的機関に依存しない住民自らによる今後の防災対策やまちづくりのあり方を検討する際に有効であると考える。主な研究対象地である大槌町については、カウンターパートである役場職員や地元住民とも良好な関係を築いており、現地でのインタビュー調査等の現地調査は順調に遂行している。資料調査については、地籍図および土地台帳資料が大量に存在したために、その入手および分析に若干時間がかかっているが概ね想定の範囲内である。また、大槌町以外のフィールドについては、被災地であることを考慮しカウンターパートの探索および信頼構築に慎重にならざるを得ない側面が有るため、当初予定よりは若干遅れているが、後述のとおり規模を縮小して今年度実施予定である。

前述のとおり、大槌町に関しては地籍図および土地台帳関係資料が大量に存在しそれらを入手できたため、当初想定よりも大槌町に関する調査に重きを置くこととし、その他地域については大槌町と比較する形で取り扱うこととする。また昭和三陸津波後の復興において「産業組合」が重要な役割を果たしたことが分かったため、そちらについては当初想定にはなかったが、国・県の資料収集を行うとともに現地でのインタビュー調査等を追加する。(抄録なし)
新規マグネシウムイオン伝導性固体電解質の探索

メカノケミカル法を用いて、MgS-P2S5-MgI2系やMgS-MgBr2系硫化物固体電解質を作製した。どちらの系においても熱処理後において導電率が増加し、特に50MgS・50MgBr2 (mol%)電解質は、200°Cで9×10-6 S cm-1の導電率を示した。マグネシウム塩としてMg(TFSA)2を添加したP12TFSA柔粘性結晶やポリエチレンカーボネート(PEC)電解質を作製し、特性評価を行った。どちらの電解質もイオン伝導性を示し、Mg(TFSA)2を50 wt%添加したPEC電解質は、60oCにおいて2.9×10-6 S cm-1の導電率を示した。本研究では硫化物ガラスを中心に、高いマグネシウムイオン伝導性を示す固体電解質を開発することを目的としている。遊星型ボールミル装置を用いたメカノケミカル法の合成条件や組成を検討して、MgSを主成分として含むマグネシウムイオン伝導性硫化物ガラスを作製した。また導電率を増加させるために、多成分化や超イオン伝導相析出を目的とした結晶化についても検討した。遊星型ボールミル装置を用いて、MgS-P2S5系ガラスの作製を行ったところ、MgSが60mol%までガラスの得られることがわかった。このガラスを母相としてMgI2を添加した(100-x)(0.6MgS・0.4P2S5)・xMgI2(mol%, 2 ≦x ≦30)ガラスを作製した。これを結晶化させて得られたガラスセラミックスについては、全ての組成においてMg2P2S6に帰属できる回折パターンが観測された。得られたガラスおよびガラスセラミックスの粉末成型体の200°Cにおける導電率は、ガラスの場合、MgI2を添加することで導電率が約2桁向上し、組成x=20で最も高い導電率3.3×10-8 S cm-1を示した。ガラスセラミックスにおいても組成x=20において最も高い導電率2.1×10-7 S cm-1を示した。また今回作製したガラスセラミックスのサイクリックボルタンメトリーの結果から、マグネシウムの溶解・析出に起因する還元・酸化電流が繰り返し観測されることがわかった。またMg2+イオン伝導性を示す柔粘性結晶の作製についても検討した。イオン性柔粘性結晶であるN,N-エチルメチルピロリジニウムビストリフルオロメタンスルホニルアミド(以下、P12TFSA)に、マグネシウム塩としてMg(TFSA)2を添加した電解質を作製した。交流インピーダンス測定の結果、イオン伝導体の挙動を示し、85P12TFSA・15Mg(TFSA)2 (mol%)は50 oCで7.7x10-7 Scm-1の導電率を示した。昨年までの検討結果から、MgS-P2S5系にMgI2を添加した固体電解質を作製し、MgI2の添加に伴って導電率が増加することがわかった。また様々な組成について検討した結果、P2S5を含まないMgS-MgBr2系において、さらに高い導電率を示すことを見出した。遊星型ボールミル装置を用いたメカノケミカル法によって得られた50MgS・50MgBr2 (mol%)組成の試料のXRDパターンからは、出発物質であるMgSとMgBr2に帰属される回折ピークが観測されたが、全体的にブロード化していた。このものを400°Cまで加熱した後、室温まで冷却したところ、MgSとMgBr2のピークに加えて、MgSの硫黄の一部が臭素に置換された化合物と考えられる新たなピークが確認された。熱処理後の試料は200°Cで9×10-6 S cm-1の導電率を示し、これまでに報告しているMgS-P2S5-MgI2系ガラスセラミックスの導電率に比べて約2桁高いことがわかった。硫化物系以外の電解質として、マグネシウム塩としてマグネシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(Mg(TFSA)2)を添加したP12TFSA柔粘性結晶やポリエチレンカーボネート(PEC)電解質についても検討した。PECにMg(TFSA)2を添加していくと、80 wt%までは、室温で固体状態の電解質を得ることができた。またMg(TFSA)2を添加した電解質のラマン分光分析を行ったところ、743 cm-1に新たなバンドが観測された。これはMg2+が電解質中でキャリアイオンとして存在していることを示唆している。得られた電解質の導電率を交流インピーダンス法により測定した。固体状態の電解質で最も導電率の高い組成はPECにMg(TFSA)2を50 wt%添加したものであり、60oCで2.9×10-6 S cm-1の導電率を示した。マグネシウム塩としてMg(TFSA)2を添加したP12TFSA柔粘性