hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物細胞における原形質流動のカルシウムによる制御

1)テッポウユリ花粉管からのミオシンの精製:植物細胞内において見られる原形質流動の力発にはアクトミオシン系が関与しており、カルシウムによる抑制性の制御を受けることが知られている。その制御機構は主として車軸藻を用いた生理学的な方法により研究が進められてきた。原形質流動のカルシウム制御機構をさらに詳しく調べるためにはアクチンやミオシンを精製して。分子のレベルにおける解析を行う必要がある。しかしながら、車軸藻は生化学的な研究には適していないので、本研究では材料としてテッポウユリ花粉管を用い、ミオシンの精製を試みた。その結果、重鎖として170kDのポリペプチドを持つ植物ミオシンを精製することに成功した。ミオシンのアクチンフィラメントとの滑り活性を指標として、植物からミオシンを精製したのはこれが初めてである。現在、このミオシンを用いてカルシウムによる制御機構を解析している。2)車軸藻における原形質流動のカルウシム制御の機構:車軸藻において、外液のカリウム濃度を上昇させた時の脱分極にともなう原形質流動の停止現象に関する解析を行った。外液カリウム濃度を0.1mMから50mMに上げると急激な脱分極とそれに伴う流動の停止が起こった。カリウム濃度を下げると膜の再分極に引き続く、流動の回復が起こった。二価カチオンを加えると、高濃度カリウム存在下においても流動の回復が起こった。二価カチオンの原形質膜への結合と情報伝達について論じた。3)車軸藻原形質流動の温度依存性の解析:低温顕微鏡を用いて原形質流動の温度依存性について解析した。正常細胞においては低温度部において阻害が著しいものが見られた。しかしながら、液胞膜除去細胞を作製し、カルシウムキレート剤やpHバッファーを導入すると、低温部での著しい阻害が解除された。このことは、低温における流動阻害にはカルシウムやプロトンのホメオスタシスが関係していることを示す。植物細胞内では活発な原形質流動が見られ,細胞内における物質輸送に重要な役割を演じている。その流動力は動物の筋肉で収縮力の発生を行っているのと同じアクトミオシン系が関与していることがわかっている。筋肉においてはアクトミオシン系はカルシウムによって制御されていることがわかっている。近年、植物細胞においても原形質流動がカルシウムによって制御されていることが分ってきた。その機構は特に車軸藻においてよく分っている。即ち、10^<ー6>M以上のカルシウムによって原形質流動は阻害される。一方、原形質流動の速度は温度に強く依存することが知られている。この流速の温度依存性はアクトミオシン系の温度依存性を反映していることが考えられる。しかし、低温下における流速の低下にはイオン輸送の低温阻害による原形質内遊離カルシウム増加も関与している可能性がある。これを検討するために、低温顕微鏡を用いて車軸藻における流速の温度低存性を詳しく解析した。温度と流速の関係を個々の細胞について調べた。その結果、温度と流速の関係は細胞によって2つの型がみられた。1つのグル-プでは、温度と流速の関係はほぼ直線であった。もう1つのグル-プでは25°Cから15°C位ではほぼ直線で,それ以下の温度ではその直線からそれて,低温部での流速阻害がより著るしかった。次にカルシウムのキレ-ト剤であるEGTAを含む液で車軸藻の液胞内を灌流し、液胞胞除去細胞を調製した。液胞膜除去細胞では全測定温度において温度と流速の関係は直線であった。

この結果から、細胞内にEGTAが導入されることにより,イオン輸送の低温阻害による原形質内遊離カルシウムの増加が抑えられたものと考えられる。このように正常細胞における流速の温度依存性は必ずしもアクトミオシン系の温度依存性を反映しているとは限らないことが明らかとなった。植物細胞内で一般的にみられる原形質流動にはアクトミオシン系が関与していることが明らかとなってきた。繊維状に配列されたアクチン分子に沿って細胞小器官に結合したミオシン分子がATPの加水分解エネルギ-を用いて滑ることにより流動力が発生する。さらに最近,原形質流動がカルシウムによって阻害されることが分ってきた。これは筋肉をはじめとする動物のアクトミオシンがカルシウムによって活性化されるのと対象的である。本研究は車軸藻と花粉管に関してカルシウムによる原形質流動の制御機構を解析するものである。車軸藻における原形質流動の低温阻害:原形質流動は一般的に低温に感受性が高いことが知られている。流速の温度依存性はアクトミオシンの温度依存性を反映しているものと思われる。しかしながら,原形質流動に関与するアクトミオシン系がカルシウム感受性を持ち,原形質流動に関与するアクトミオシン系がカルシウム感受性を持ち,原形質内の遊離カルシウム濃度の制御が能動輸送によってなされていることを考え合わせると,流速の温度依存性はアクトミオシン系の温度依存性のみならず,遊離カルシウム濃度をも反映している可能性がある。そこで高性能低温顕微鏡によって流速の温度依存性を正確に測定した。流速の依存性は特に低温部において細胞間に差がみられた。そこで液胞膜除去細胞を用いて同実験を行ったところ、ほとんどすべての細胞において温度と流速の関係が一定であった。この場合,細胞内に高濃度のEGTAが含まれており,低温下でも原形質内遊離カルシウムが一定に保たれることにより,安定した流速の温度依存性が得られたものと考えられる。花粉管ミオシンのカルシウムによる制御:テッポウユリ花粉管の粗抽出液を用い,invitvo motility assayによってミオシンのカルシウム感受性を調べたところ、カルシウム感受性はみられなかった。この結果は原形質流動のカルシウム制御には別の因子も関与していることを示す。植物細胞内において見られる原形質流動にはアクトミオシン系が関与しており、カルシウムにより抑制性の制御を受けることが知られている。原形質流動のカルシウム制御の機構は主として車軸藻を用いて行われてきた。しかしながら車軸藻は生理学的な研究には適しているが、生化学的な研究には適していない。このため、本研究では材料をテッポウユリの花粉管に変えて、ミオシンを単離し、原形質流動のカルシウム制御の機構を分子レベルで明らかにすることを目的としている。本年度の研究においては、テッポウユリの花粉管からミオシンを単離することに成功した。花粉管を低イオン強度の液中で破砕し、ニワトリ胸筋のアクチンとの共沈、ハイドロキシアパタイトカラムおよびゲルろ過によって段階的に純化を進めた。SDS-PAGEによって調べたところ、このミオシンは分化量7万の重鎖を含むことが分かった。さらに、この重鎖に対する抗体を作製することに成功した。
傷害網膜における組織再構築に関わる細胞間シグナルの解明とその制御機構の探索

難治網膜疾患に対する網膜再生治療のより有効かつ安全な移植技術開発のための基盤研究として、傷害組織における神経・グリアー血管相互作用、グリア瘢痕化形成、色素上皮細胞の分化誘導能、上皮間葉転換に関わる分子メカニズムについて解析を行った。生体イメージングモデルを作成し炎症反応を可視化、量的質的解析を可能とした。(1)網膜ミクログリア細胞の単離と発現の解析:前年度より継続して傷害網膜内のミクログリアの機能を明らかにするため性質の異なるサブタイプに特異的なマーカーを用いて各種傷害網膜におけるミクログリアの発現を解析した。またミクログリアを単離し、機能解析を行った。血管内皮、神経幹細胞の相互作用を解析するため共培養法に着手した。(2)色素上皮細胞の分化誘導能、上皮間葉転換に関わる分子メカニズムの探索:色素上皮細胞を単離しサイトカイン刺激による上皮間葉転換を行い、細胞内シグナルの解析を行った。(3)線維芽細胞の分化を制御する分子メカニズムの解析:組織再生に影響する炎症制御の破綻状態である線維化の分子機構を線維芽細胞の培養系を用い炎症の慢性化を誘導、維持する分子の相互作用を明らかにした。(4)生体イメージングモデルの導入:炎症反応の抑制に関わる分子の探索に生体イメージングモデルを導入した。今後遺伝子改変マウスを用いることで分子メカニズムについての解析が可能となった。(1)視神経傷害モデルにおいてミクログリアのサブタイプ解析、機能解析を行い、傷害時におけるミクログリアの機能を明らかにした。(2)組織再生に影響する炎症制御に関しては、ヒト線維芽細胞を用い筋繊維芽細胞への分化転換に関わるTGF-βの発現と炎症性サイトカインの相互作用を明らかにした。(3)2光子励起顕微鏡を用いた生体イメージングモデルを作成し細胞の活動性を質的量的に解析することが可能となった。組織再生に影響する炎症制御の破綻機構を明らかにするため、遺伝子変異マウスでの解析を準備している。当初予定していた網膜幹細胞を用いた共培養の実験は網膜幹細胞の増殖能が低く遂行が困難であることから引き続き胎仔脳由来神経幹細胞、ミクログリアを用いて解析を進める予定である。難治網膜疾患に対する網膜再生治療のより有効かつ安全な移植技術開発のための基盤研究として、傷害組織における神経・グリアー血管相互作用、グリア瘢痕化形成、さらに神経軸索再生に関わる分子メカニズムについて解析を行った。(1)網膜ミクログリア細胞の単離と発現の解析:前年度より継続して傷害網膜内のミクログリアの機能を明らかにするため性質の異なるサブタイプに特異的なマーカーを用いて傷害網膜におけるミクログリアの発現を解析している。またミクログリアを単離し、血管内皮、神経幹細胞の相互作用を解析するため共培養法に着手した。(2)線維芽細胞の分化を制御する分子メカニズムの解析:組織再生に影響する炎症制御の破綻状態である線維化の分子機構を線維芽細胞の培養系を用い炎症の慢性化を誘導、維持する分子の相互作用を明らかにした。(3)神経軸索再生の評価法の確立と神経再生に関わる分子の探索:神経組織における機能発現に関わる神経軸索再生の評価系を確立した。(3)神経軸索再生の評価系が確立されアデノシンレセプターの軸索伸長作用が明らかとなった。

組織再生に影響する炎症制御の破綻機構を明らかにするため、遺伝子変異マウスでの解析を準備している。当初予定していた網膜幹細胞を用いた共培養の実験は網膜幹細胞の増殖能が低く遂行が困難であることから引き続き胎仔脳由来神経幹細胞、ミクログリアを用いて解析を進める予定である。
ラプラス作用素の幾何学とbubblingの研究

リーマン多様体上にはラプラス作用素を通して熱核が定義される。加須栄篤氏(大阪市大)との共同研究において、コンパクト・リーマン多様体達の間にその熱核を使って、新たに距離を導入し,それをスペクトル距離と名付けた。そして、その研究の目的は、多様体の列がスペクトル距離に関し収束するとき、その極限空間の持つ性質を調べることである。今では、多様体の列が熱核の一様な上限を持つ場合すなわち一様なソボレフ不等式が成り立つ場合を考えている。このとき、熱核の一様連続性の欠如により、極限空間の熱核による幾何構造と、グロモフ・ハウスドルフ距離による収束極限としての幾何構造とは一般に季離してしまう。交付申請書において次の問題(a)(b)を提示した。(a)コンパクト・リーマン面からの共形的branched曲面の族がバブルするとき、いわゆる`ネック'をスペクトル幾何の立場から解析する。バブルのネックは等周不等式により、一点につぶれることが知られている。しかし,スペクトル距離で見ると、ネックは決して一点ではないある空間に収束することが分かる。そしてこれは共形変換すると、無限に伸びるチューブの上での解析の問題となり、既存の解析学の研究結果や技術は役にたたず、まだ解決に到っていない。(b)その他の幾何とスペクトル距離(的な考え方)との接点を模索する。この問題に関しては、ベクトル束の幾何とスペクトル幾何との一つの接点として、半群の優越と加藤の不等式、ボホナー技巧などのトピックスが挙げられる。このトピックスに関して現在、詳細に研究中である。何らかの成果が得られることを期待している。リーマン多様体の上にはラプラシアンと呼ばれる微分作用素が定義され、それが生成する半群の積分核である熱核が存在する。ラプラシアンあるいは熱核などの解析的な性質と曲率などの幾何的な性質との間には密接な関係があり、現在に至るまで多くの研究がなされてきた。私は加須栄篤氏(大阪大学理学部)との共同研究において、コンパクト・リーマン多様体の間に、熱核を使って、新たに距離(スペクトル距離と名付けた)を定義し、その基本的な性質を調べてきた。リッチ曲率が下から一様に押さえられ、直径が上から一様に押さえられたη次元リーマン多様体の族においては、スペクトル距離による位相は、深谷氏が定義した測度付きハウスドルフ位相と同値になるが、リッチ曲率が下から押さえられるという仮定をはずした場合、両者の関係は不明である。そこで、リッチ曲率の下限の仮定をはずして、多様体収束の例をこのところ考察しているわけである。特に、固定したコンパクト・リーマン多様体の上のS^1主束上に接続計量の列を考えて、そのスペクトル距離に関する極限を現在考察している。今のところ、次のような例が得られている:(1)底空間の有限個の点の上のファイバーが一点につぶれて行く例(2)底空間の有限個の点の上のファイバーが何重かにつぶれる例これらはフーリエ級数展開を2重に使って調べているため、方程式の解の評価が難しく、他の考察中の例については、まだ、解答を得ていない。今後この考察を進めたい。
環太平洋地域の白亜紀中期アンモナイト類の分類・古生態学的研究

本邦から多産する白亜紀アンモナイトDamesitesについて,集団標本を用いて個体発生と個体変異を解析した.その結果,かねてより分類学的な意見の不一致があったDamesites damesiとD.semicostatusは,それらの殻体表面装飾と個体発生パターンに基づき明瞭に区別されることが明らかとなった.前者の殻体は幅広な細肋で特徴づけられる.ただし,細肋の高まり(強さ)や配列パターンには個体発生的変異と種内変異が著しい.一方,後者の殻体には幅の狭いシャープな細肋が発達する.これらの細肋は,個体発生を通じて整然と配列されており,常に鋭い高まりを保っている.また,前者の殻表面には必ずちりめん皺状の微細構造があるが,後者にはそれが全くない.これら2種は北西太平洋地域の固有種でともにコニアシアンからカンパニアンのレンジを持つが,両者が同一露頭から産出することはない.さらに,北海道からロシア・サハリンにかけての各地域でD.semicostatusの産出層準は異なり,かつ,それぞれの地域で極めて限定された層序区間にある.よって,同種は白亜紀後期の約1800万年間,北西太平洋の中・高緯度域で主要な生息海域を変化させながら生存し続けたと推察される.本成果の一部は学術雑誌に投稿中である.本年度は以下の成果発表を行った.1.北海道蝦夷層群の岩相層序の総括と北太平洋地域の白亜紀古項境学ついての成果を国際学術誌に出版した.2.蝦夷層群におけるアンモナイトと浮遊性有孔虫を用いた国際標準の化石年代論を議論し,環太平洋地域における下部・上部白亜系推移部の年代層序学のスタンダードを築いた.この成果を万国地質学会議(イタリア)でポスター発表した.3.内側陸棚相,外側陸棚相,大陸斜面相のアンモナイト群集を比較検討しアンモナイト殻体の表面装飾と生息域の関係を考察した.HCSやリップッルマークが卓越する陸棚砂相では細長い螺環を持つZelandites inflatusが多産し,すべての堆積相で多産するDesmocerasの螺環幅は沖合の静穏な環境を示す泥岩相ほど太くなる.この事実は機能形態学的に細い螺環ほど流速が早い環境に,太い螺環は流速が遅い環境に適応するという見解を支持する.この成果を国際頭足類シンポジウム(米国)でポスター発表した.北海道産,徳島県勝浦産のDesmoceras属アンモナイトについて,殻外部形態,内部構造,初期発生,成長様式を解析した結果,日本のアルビアン期DesmocerasはD. (D.)latidorsatumとD. (Pseudouhligella) poronaicumの2種のみからなることが明らかとなった.これまで,後者に同定される標本はカナダBC州を原産とするD. (P.) dawsoniと誤認されていた.北西太平洋と北東太平洋のDesmoceras属の種構成と各種の生存期間を比較したところ,Pseudouhligella亜属は北東太平洋地域で出現し,その後北西太平洋地域まで分布を拡大したと推測される(Kawabe & Haggart,2003 Journal of Paleontology).アンモナイト化石相と堆積相の関係を考察し,ごく一部の種を除いて,あらゆる堆積相から産出するアンモナイトが多いことが判明し,アンモナイトの群集組成は堆積場に従属性があるとする定説を再検討する必要性を提示した.また,殻表面の装飾と堆積相には従属性が認められない,一方,螺環幅とは明瞭な関係が見出された(Kawabe, in submitted to Cretaceous Research).蝦夷層群分布地域のうち岩相の側方変化が最も顕著な石狩炭田地域(幾春別,芦別,夕張)の上部アルビアン階からセノマニアン階を対象に,内側陸棚相,外側陸棚相,大陸斜面相のアンモナイト群集を比較検討した結果,アンモナイト類の殻形態と生息域の関係について新知見を得た.前弧海盆においては,従来言われていたような殻体の表面装飾と堆積相との相関はないことが判明した.一方,螺環幅は堆積相に従属していることが見出される.HCSやリップッルマークが卓越する陸棚砂相では細長い螺環を持つZelandites inflatusが多産し,すべての堆積相で多産するDesmocerasの螺環幅は沖合の静穏な環境を示す泥岩相ほど太くなる.この事実は機能形態学的に細い螺環ほど流速が早い環境に,太い螺環は流速が遅い環境に適応するという見解を支持する.白亜紀海洋無酸素事変を生じたC/T境界(93.5Ma)で軟体動物化石群が,どのように変化したのかを蝦夷層群の試料を用いて検討した.最初に大夕張地域白金沢ルートにおける年代層位学の総括を行ない,C/T境界前後の地質年代に関して詳細に議論した.特に,白金沢ルートで報告された陸源有機物の炭素同位体比曲線と米国西部内陸地域で測定された海成有機物の炭素同位体比曲線との詳細な対比を試みた.さらに,その結果を基にして,白金沢ルートと米国西部のプエブロ地域でみられる軟体動物化石の生物事件の時期やその継続時間を比較した.その結果,両国での軟体動物の絶滅回復に至るタイミングと群集組成の変化に相違があることが明らかとなった.

これは"開かれた海域"(北海道)と"閉鎖的な海域"(米国)での無・貧酸素水塊の拡大様式の違いを反映していると考えられる.本邦から多産する白亜紀アンモナイトDamesitesについて,集団標本を用いて個体発生と個体変異を解析した.その結果,かねてより分類学的な意見の不一致があったDamesites damesiとD.semicostatusは,それらの殻体表面装飾と個体発生パターンに基づき明瞭に区別されることが明らかとなった.前者の殻体は幅広な細肋で特徴づけられる.ただし,細肋の高まり(強さ)や配列パターンには個体発生的変異と種内変異が著しい.一方,後者の殻体には幅の狭いシャープな細肋が発達する.これらの細肋は,個体発生を通じて整然と配列されており,常に鋭い高まりを保っている.また,前者の殻表面には必ずちりめん皺状の微細構造があるが,後者にはそれが全くない.これら2種は北西太平洋地域の固有種でともにコニアシアンからカンパニアンのレンジを持つが,両者が同一露頭から産出することはない.さらに,北海道からロシア・サハリンにかけての各地域でD.semicostatusの産出層準は異なり,かつ,それぞれの地域で極めて限定された層序区間にある.よって,同種は白亜紀後期の約1800万年間,北西太平洋の中・高緯度域で主要な生息海域を変化させながら生存し続けたと推察される.本成果の一部は学術雑誌に投稿中である.本年度は以下の成果発表を行った.1.北海道蝦夷層群の岩相層序の総括と北太平洋地域の白亜紀古項境学ついての成果を国際学術誌に出版した.2.蝦夷層群におけるアンモナイトと浮遊性有孔虫を用いた国際標準の化石年代論を議論し,環太平洋地域における下部・上部白亜系推移部の年代層序学のスタンダードを築いた.この成果を万国地質学会議(イタリア)でポスター発表した.3.内側陸棚相,外側陸棚相,大陸斜面相のアンモナイト群集を比較検討しアンモナイト殻体の表面装飾と生息域の関係を考察した.HCSやリップッルマークが卓越する陸棚砂相では細長い螺環を持つZelandites inflatusが多産し,すべての堆積相で多産するDesmocerasの螺環幅は沖合の静穏な環境を示す泥岩相ほど太くなる.この事実は機能形態学的に細い螺環ほど流速が早い環境に,太い螺環は流速が遅い環境に適応するという見解を支持する.この成果を国際頭足類シンポジウム(米国)でポスター発表した.
障がい者家族支援に向けた当事者によるピアカウンセリングのありかたの検討

当該年度では、昨年度に引き続き、これまでの研究実践の発信に重点を置きつつ、博士論文としてこれまでの研究成果をまとめることができた。研究成果の発信については、4件の学会発表を行なった。学会発表では、精神障がい者のきょうだいにみられた、発症前後における関係性の変化と連続性に着目した検討、障がい者のきょうだいにとって「障害受容」とはどのようなものなのかを語り合いから検討した研究、障がい者のきょうだいが実施した対話的な自己エスノグラフィについての試みの提示といったことを中心に行なった。特に精神障がい者のきょうだいが抱えてきた思いや経験にせまった研究知見は特に今後蓄積が必要とされており、その一助として研究をスタートさせることができた。また、査読あり雑誌論文にも1件掲載された。近年注目されつつある自己エスノグラフィの手法を発展させ,対話的に実践した試みを紹介し,その有用性と意義を検討することを目的としたものである。自己エスノグラフィとは,自分自身の経験を探求し,自身の意識のありようや文化について明らかにしていく質的研究のひとつの方法である。従来は研究者本人による想起的な記述がその手法として広く知れ渡っていたが,筆者は対話者を設定して,障がいを抱える妹との関係を中心としたライフストーリーを語り,それに対して継続して共同的に分析・解釈を行なうことを試みた。この対話的な自己エスノグラフィは他者の介在により新たな視点が生まれ,研究の拡がりが増す等の有用性があると考えられた。新たな試みが評価され、『質的心理学研究』に掲載された。本課題研究には、これまで筆者が遂行してきた、過去から現在にかけての障がい者のきょうだいの生きる様、ありようを語り合いにより描きだしてきたものが土台としてある。それを踏まえ、将来に対してどう生きていくのか、そしてそのように生きるにはどのようなものが社会的・心理的なサポートとして必要なのかを把握した上で障がい者のきょうだい同士によるピアカウンセリングのありかたを模索していくことが大きな目的である。当該年度では、昨年度の修士論文の成果を発信することを重点的に行なった。3件の学会発表と、1件の紀要論文を執筆した。そこでは、障がい者のきょうだいと実施した語り合いから、当事者性とはそもそもどういうことなのかをもう一度問い直しを提起したものや、語ることと語り合うことのズレを考察したもの、そして研究者自身の感情や語りの揺らぎというものを詳細に検討して発表した。また、学会誌にも障がい者のきょうだいを生きるということはどういうことなのか、という点についてまとめた論文を投稿し、現在修正再審査中である。また、障がい者のきょうだいへのインタビューも遂行した。2人に対し、ひとり2時間程度の時間を要した。ここでは、特に将来のパートナーとなる男性に対して自分のきょうだいが障がい者であるということをいかに伝えたか、またそこで何が起こったかということを中心に語り合った。これは、将来の結婚を念頭においた語り合いであり、障がい者のきょうだいにとってどのように原家族とつきあいながら新たな家族を築いていくかにかかわる重要な意義が見いだせると考えられた。さらに、臨床心理士の資格を取得したことにより、専門家としての援助の方向性も当事者からの知見に加味していくことができるようになったことも当該年度の成果である。当該年度では、昨年度に引き続き、これまでの研究実践の発信に重点を置きつつ、新たな研究にも着手することができた。まず、5件の学会発表を行なった。そのうち1件についてはイギリス・オックスフォード大学における国際学会で行なったことで、日本のみならず海外の学会の動向を学ぶとともに自身の研究評価を受けることができた。その他の学会発表では、障がい者のきょうだいが社会とどのように関わり、周囲をどのようにみてきたのかの変遷を検討したものや、障がい者のきょうだい同士における語り合いの中で、聴き手が語り手に共感を示すことはどのような意味があるのかを詳細に検討したものなどを発表した。いずれも、障がい者のきょうだい同士による語り合いを題材にして検討された研究が過少であることから、いくばくかの障がい者のきょうだいの特質を提示できたところの意義はあると考えられる。また、雑誌論文へ掲載された論文が1件ある。これは、障がい者のきょうだいは、自分の人生と障がいを持つ兄弟姉妹の人生それぞれを抱えながら生きているということを意味する二重のライフストーリーを生きているということを新たな知見として出し、評価され、『質的心理学研究』に掲載されたものである。(712字)当該年度では、昨年度に引き続き、これまでの研究実践の発信に重点を置きつつ、博士論文としてこれまでの研究成果をまとめることができた。

特に精神障がい者のきょうだいが抱えてきた思いや経験にせまった研究知見は特に今後蓄積が必要とされており、その一助として研究をスタートさせることができた。また、査読あり雑誌論文にも1件掲載された。近年注目されつつある自己エスノグラフィの手法を発展させ,対話的に実践した試みを紹介し,その有用性と意義を検討することを目的としたものである。自己エスノグラフィとは,自分自身の経験を探求し,自身の意識のありようや文化について明らかにしていく質的研究のひとつの方法である。従来は研究者本人による想起的な記述がその手法として広く知れ渡っていたが,筆者は対話者を設定して,障がいを抱える妹との関係を中心としたライフストーリーを語り,それに対して継続して共同的に分析・解釈を行なうことを試みた。この対話的な自己エスノグラフィは他者の介在により新たな視点が生まれ,研究の拡がりが増す等の有用性があると考えられた。新たな試みが評価され、『質的心理学研究』に掲載された。学会発表も数多く行なったこと、そして雑誌論文への掲載が決まったことが理由として大きく挙げられる。また、新たな研究として、精神障がい(統合失調症)者の弟がいる方を協力者として、新たに語り合いをスタートした。これにより、現在までは知的障がい、あるいは身体障がい者のきょうだいを対象として行なってきた研究に精神障がいという新たな要因が入ったことにより、研究に厚みをよりもたせることが期待できる。今後も、これまで行なってきた障がい者のきょうだいとの語り合いを複数回続けることにより、より生の声を集め、障がい者のきょうだいを生きるとはどういうことなのかを検討していく。それと同時に、人々が語り合うとはどういうことなのかも積極的に語り合いの中でテーマにしていくことで、障がい者のきょうだいが行なうピアカウンセリングにはどのようなことが重要なのか、その項目を検討していく。さらには、それらの研究の途中経過を学会等で発信していく。
廃セメントのリサイクル技術

廃セメントからのカルシウムイオン抽出反応器、炭酸カルシウム析出反応器を作成・改良して各種条件における実験を行った。また、得られた結果をもとにプロセス設計を行い、リサイクル技術、あるいは二酸化炭素固定技術としての実現可能性の評価を行った。カルシウム抽出実験においては、内容積500mLの耐圧反応器に水350mLを投入し、廃セメント微粉末1.010gを分散させた。また、二酸化炭素の供給圧力を0.903.0MPaの範囲で変化させた。この他に、抽出温度、攪拌速度に関する検討も行った。高圧状態のまま濾過して取り出した抽出液をICPで定量し、水を蒸発させて得られる結晶をXRDにより定性分析した。これらの結果から、炭酸水のカルシウムの溶解度に対して廃セメントが過剰な条件では、抽出水溶液中のカルシウム濃度は、炭酸カルシウムに対して数倍過飽和な濃度レベルまで、5分程度の速やかな時間範囲内で到達することが分かった。一方、廃セメントの少ない実験条件では、廃セメント中のカルシウムの80%程度を抽出可能であることが分かっており、高いリサイクル率が期待できる。両方の実験結果から、廃セメント/水比を大きくし、かつ水を入れ替えることで、反応器体積当りのカルシウム抽出速度を増大させ、かつ廃セメントのリサイクル率を向上させることが可能であると考えられる。現時点までの実験結果から推定される廃セメントのリサイクル技術のエネルギー・コスト消費は、火力発電所から放出される二酸化炭素処理を前提とした場合、17MW/100MW-火力発電であり、得られる炭酸カルシウムの販売も考慮した二酸化炭素の固定費用は5600yen/t-Cと見積もられた。今後は、炭酸カルシウム析出条件の検討、SO_×処理の可能性の検討を行う予定である。
幼児の描画検査におけるコンピュータ自動診断・自動採点システムの構築

本研究では,行動計測機器デジタルペンを用いて日本の幼児・児童の描画検査(グッドイナフ人物画検査,ベンダーゲシュタルトテスト,レイの複雑図形等)のデータを定量的に収集し,従来経験と時間を要するとされてきた描画検査の採点作業を簡便化するベンダーゲシュタルトテスト採点補助システムを構築した。また,本研究ではデジタルペンと描線解析ソフトElianを用いることで,従来の描画検査では困難な筆圧・筆速の変化や描き順などのプロセスを効率良く分析することを可能にした。そのため従来の採点方法とは異なった指標を抽出することが可能になり,発達障害や「気になる子ども」の早期発見,早期支援につなげる可能性を示した。本研究では,フランスにおいて開発が進められている描画検査のコンピュータ自動診断システムおよび自動採点システムを我が国でも適用すべく,日本の幼児の描画発達検査(グッドイナフ人物画検査,ベンダーゲシュタルトテスト)のデータを定量的に収集し,従来行われてきた評価方法(ベンダーゲシュタルトテストにおけるコピッツ法など)だけでなく,行動計測機器(デジタルペン)と描線解析ソフト(Elian)による描線データの読み込みとそれによる描画プロセス(描画スピード,描き順,筆圧など)の分析を行った。それによって,従来経験と時間を要するとされてきた描画検査の採点作業を簡便化できるコンピュータプログラムを構築し,研究・臨床場面での活用,ひいては発達障害やいわゆる「気になる子ども」の早期発見,早期支援につなげることを目指した。本年度は,3-9歳の子供を対象にデジタルペン(AnotoDP201)と専用紙を用いて1「グッドナイフ人物画検査」(人物を1人描く)2「ベンダーゲシュタルトテスト」(9つの幾何学図形の視写をする。)を実施し,そのマニュアル採点およびElianによる描線データの取り込み,筆順・筆圧・筆速などの解析作業を行った。ベンダーゲシュタルトテストに関して,コピッツ法による採点結果とElianによって解析された描画プロセスとの間には興味深い関連が見いだされ,その結果はPerceptual and Motor Skillsに投稿された(審査中)。また,フランスのSeldage社に技術協力を受け,Elian上で使用できるベンダーゲシュタルトテストの自動採点システム(コピッツ法,ハット法等)の完成度が高まりつつある段階にある。本研究は,フランスにおいて開発が進められている描画検査のコンピュータ自動診断システムおよび自動採点システムを我が国でも適用すべく,日本の幼児の描画検査(グッドイナフ人物画検査,ベンダーゲシュタルトテスト,レイの複雑図形)データを定量的に収集し,標準化および妥当性の検証を行うことを目的としてなされた。本研究では,筆記用具として行動計測機器(デジタルペン),および描線解析ソフト`Elian'を用いることで,従来の描画検査では困難な筆圧・筆速の変化や描き順などの描画プロセスを効率良く分析することを可能にした。本研究から得られる知見によって,従来経験と時間を要するとされてきた描画検査の採点作業を簡便化できるほか,発達障害やいわゆる「気になる子ども」の早期発見,早期支援につなげることが可能となる。本年度は,ベンダーゲシュタルトテストにおけるコピッツ法による採点の自動化システムを完成させ,Elianの機能として追加した。また,ハット法による採点にも必要な図形同士の位置関係,用紙の使用順序,余白等を数値化するべくElianがバージョンアップされた。本研究の成果は,日本心理学会第78回シンポジウム(9月),立命館大学人間科学研究所共催によるワークショップ(9月),発達心理学会第26回大会でのチュートリアルセミナー(3月)等で公表した。また,本研究の成果と自動解析システムを紹介するためのホームページを作成中である(6月開設予定)。本研究では,以下の2つの点をおもな目的とした。1フランスにおいて開発が進められている描画検査のコンピュータ自動診断システムおよび自動採点システムの構築,日本での適用2日本の幼児・児童の描画検査に行動計測機器(デジタルペン)を用いることで,描き終わった描画だけでなく描画プロセスのデータを定量的に収集し,標準化および妥当性の検証を行う。描画検査としては,国際的に使用されているグッドイナフ人物画検査,ベンダーゲシュタルトテスト,Draw-A-Line slowly test,レイの複雑図形等を用いた。デジタルペンを使うことで,これまで指標化することが困難であった筆圧・筆速の変化や描き順などの描画プロセスを効率良く分析することを可能にした。本年度は,京都府舞鶴市にある幼稚園・小学校に在籍する5-12歳児244名(男児127名,女児117名)に協力を依頼し,デジタルペンによる描画検査データを収集した。また,対象児の日常的な場面での注意・多動/衝動性など行動制御に関する傾向を調べるため,担任教師への質問紙調査(ADHD-RS-IV)を実施し,関連を調べた。本研究の成果として,おもに次の2点が挙げられる。1従来経験と時間を要するとされてきた描画検査の採点作業を,描画解析ソフトElianによる自動採点システムによって簡便化できるようにした。2デジタルペンによる描画検査が発達障害やいわゆる「気になる子ども」の早期発見,早期支援につなげる可能性を示した。

そのため従来の採点方法とは異なった指標を抽出することが可能になり,発達障害や「気になる子ども」の早期発見,早期支援につなげる可能性を示した。研究実施計画として掲げていた描画検査の自動採点システムの構築がほぼ完成し,日本人の標準化データの収集,解析,成果発表が順調に進展しているため。発達心理学これまで得られてきた研究成果について論文化し,ジャーナルへの投稿を進める(一部については投稿済,現在審査中)。国内外での学会での発表,ホームページによる成果の公表を行う。収集したデータの一部について,エラーのため使用できないものが見つかったため,補完するためのデータ収集を追加する。研究協力者のトレーニング,実験の実施,データ収集およびデータのスコア化作業はおおむね交付申請書に記載したとおり進んでいる。投稿論文の英文校閲料としての使用を予定していたが,当該年度内に論文が完成しなかったため。当面はベンダーゲシュタルトテストについて,コンピュータ自動診断システムおよび自動採点システムを完成させ,一般公開を目指す。続いて,グッドイナフ人物画検査も同様に自動採点システムを構築できるよう尽力する。同時に,国内・国際学会による発表,国際ジャーナルへの投稿を行う。26年度は,フランスの共同研究者らとともに,本研究にかかわるシンポジウムを日本で開催する予定である。投稿論文の英文校閲料のほか,学会発表(APS,5月21-26日)のための旅費,データ収集・解析にかかわる人件費,ホームページ開設費用等に用いる。物品を購入するには少額であったため次年度使用とした。おもに物品費,人件費(データ収集,処理,解析),旅費(国際学会発表(Association for Psychological Science,アメリカ),国内学会発表(発達心理学会,東京))に使用する。
微隕石の高速度衝突による小惑星表層物質進化過程の解明

高速度衝突による小惑星レゴリスのクレーター形成並びに物理化学進化過程を調べるため,宇宙科学研究所の横型並びに縦型二段式軽ガス銃を用いた金属及び珪酸塩弾丸の普通隕石を含む珪酸塩鉱物粉体への高速度衝突実験を行った.樹脂を用いてクレーターを固化する真空含浸システムを新規制作した.衝突生成物はクレーター表層下に弾丸直径の2倍の深さまで分布する.メルトはサブミクロンの珪酸塩粒子と粒間を埋める金属球にて構成され,その微量元素濃度は全岩組成に類似することが明らかになった.本年度は,高速度衝突による普通コンドライト模擬物質のクレーター形成過程と衝突生成物の物理化学進化の同時解明を目的として,治具の設計・開発,宇宙科学研究所の横型二段式軽ガス銃を用いた衝突実験,クレーター形状の測定と衝突生成物の解析を行った.標的にはかんらん岩,かんらん石粉体,普通コンドライト模擬物質粉体(かんらん石,輝石,斜長石,硫化鉄の混合物)を用い,鉄およびかんらん石弾丸を2-5km/sで衝突させた.かんらん岩のクレーター体積について強度支配域のパイスケーリング則を適用した結果,ベキ指数は-1.3となり,玄武岩の結果と調和的となることがわかった.クレーターの衝突点直下ではかんらん石の波動消光とPDFが観察されたが,溶融組織および高圧相は見られなかった.複数の放出破片表面には付着したかんらん石溶融物が観察され,そのMg含有量は溶融前と同程度であった.かんらん石粉体のクレーター内部では,破砕領域の空隙率が0.4から0.5に増加し,積算サイズ分布のベキ指数は(-2.6+/-0.3)となることがわかった.衝突速度の増加とともに破砕領域は増大し,かんらん石の圧密集合体の割合が増加した.圧密集合体は,その粒間を微細なかんらん石粒子とかんらん石および鉄弾丸の混合溶融物が充填することで固着していることが明らかになった.本研究は小天体の小惑星レゴリスへの高速度衝突による衝突生成物の物理化学進化の解明を目的としている.本年度は,細粒粉体への樹脂含浸に用いる真空含浸システムの設計と制作を行い,宇宙科学研究所の横型二段式軽ガス銃を用いた衝突実験と衝突生成物の解析を行った.細粒粉体は衝突生成物の初期粒径依存性を調べる上で重要であるが,従来の手法では粒間への樹脂含浸が困難であるという問題があった.これを克服するため,細粒粉体への樹脂含浸に必要な低粘性エポキシ樹脂と恒温槽を導入し,真空引き可能な標的ホルダーを設計,制作した.これを用いて衝突実験を行った.弾丸はかんらん石円柱とし,サボを用いて3-7 km/sに加速した.標的はかんらん石,輝石,斜長石,もしくは普通コンドライト模擬物質(かんらん石,輝石,斜長石の混合物)の粉体とした.初期粒径は0.3-0.7 mmとし,空隙率は40%とした.実験後に衝突生成物を樹脂で硬化し,薄片を作成した.破砕体積として,初期粒径より小さい粒子が存在する体積を薄片から推定した.その結果,破砕体積は出発物質に依らず衝突エネルギーの0.8乗に比例することがわかった.空隙及び破砕生成粒子径の深度依存性を調べた結果,空隙率は表面で最も高くなり,サイズ分布の傾きは破砕体積内部で最も急になることがわかった.かんらん石弾丸と斜長石粉体の衝突における衝突生成物はシリケイト粒子(メルト),かんらん石,斜長石から構成され,メルトの化学組成はTiを除き出発物質を端成分とする混合曲線と調和的であることが明らかになった.本年度は宇宙科学研究所の縦型二段式軽ガス銃を用いた衝突実験を行い,レゴリスのクレーター形状と衝突生成物の分析を行う予定であった.しかし,岩石弾丸を飛翔させるために必要な縦型銃用のサボの利用が困難であったため,横型銃を用いた衝突実験を行い,出発物質の違いによる衝突生成物の物理化学混合過程の解析に重点を置いた.また,真空含浸システムの制作に時間を要したため,当初の予定に比べて解析に遅れが生じた.以上のことから,「やや遅れている」という判断をした.本研究は小天体の小惑星レゴリスへの高速度衝突による衝突生成物の物理化学進化の解明を目的としている.最終年度は標的コンテナー並びに標的粉体への樹脂含浸システムの設計と制作を行い,宇宙科学研究所の縦型二段式軽ガス銃を用いた普通コンドライト粉体への垂直衝突実験と衝突生成物の解析を行った.弾丸は直径2 mmの鉄球,アルミ球,並びにガラス球を用い,5.5 km/sに加速した.標的はレゴリスを模した粉体で,普通コンドライト(L6, LL6)並びに長石を用いた.標的は直径×高さが160×60 mmの円筒容器の中心に直径×高さ36×60 mmで充填し,周囲を珪砂で充填した.実験後,レーザー変位計を用いてクレーターの直径並びに深さを測定し,硬化樹脂を用いて標的粉体を固化して衝突点を含む厚片を作成した.これらの試料を電界放出型走査電子顕微鏡を用いて観察し,エネルギー分散型X線分析装置と電子プローブ微小分析器により定量した.クレーターの直径並びに深さは弾丸密度の増加とともに増加し,クレーター体積はπスケーリング則で期待される体積の0.6倍以下だった.

本実験ではクレーター直径が容器直径と同程度だったため,クレーター形成時の掘削流が容器壁面によって制限された結果と考える.衝突によって細粒化した粒子(破砕粒子)は,主としてクレーター中心の幅6-8 mm,深さ3-4 mmの領域に分布するほか,クレーター表面に分布することがわかった.溶融組織を示す珪酸塩と金属弾丸の機械的混合物(メルト)は放出破片並びにクレーター表面に観察されることがわかった.メルトは主としてかんらん石と輝石の混合物から構成され,微細な金属球を含むことが明らかになった.高速度衝突による小惑星レゴリスのクレーター形成並びに物理化学進化過程を調べるため,宇宙科学研究所の横型並びに縦型二段式軽ガス銃を用いた金属及び珪酸塩弾丸の普通隕石を含む珪酸塩鉱物粉体への高速度衝突実験を行った.樹脂を用いてクレーターを固化する真空含浸システムを新規制作した.衝突生成物はクレーター表層下に弾丸直径の2倍の深さまで分布する.メルトはサブミクロンの珪酸塩粒子と粒間を埋める金属球にて構成され,その微量元素濃度は全岩組成に類似することが明らかになった.当初の計画通り,治具の設計・開発と前後期に1回ずつの衝突実験を行い,クレーター形状の測定とクレーター内部の衝突生成物の空間分布および化学組成変化の解析を行った.また,岩石弾丸および効率的な薄片の作成手法を開発し,分析ルーチンを確立した.後期のマシンタイムが年度末となったことから解析にやや遅れが生じているが,おおむね計画通りに進展していると言える.本年度に得られた衝突生成物の解析を継続する.電界放出型走査電子顕微鏡と電界放出型X線プローブ微小領域分析装置を用いて,衝突生成物の構造観察とメルトの主要元素定量を行う.顕微ラマン分光装置を用いて,メルトの結晶構造解析を行う.二次イオン質量分析計を用いて,メルトの微量元素定量とリチウム同位体分析を行う.以上に加えて,微細なメルトの相同定を行うため,透過型電子顕微鏡による微小構造解析を行う予定である.また,次年度から宇宙科学研究所の縦型二段式軽ガス銃用サボの利用が可能となるため,縦型銃を用いた岩石弾丸の普通コンドライト模擬物質粉体への高速度衝突実験を行い,レゴリスのクレーター形状と衝突生成物の分析を行う予定である.同研究所への共同利用申請を行い,既に採択されている.数物系科学本年度に得られた衝突生成物の解析を継続する.二次イオン質量分析計による溶融物の微量元素の局所定量分析を行うと同時に,微細な溶融物を同定するため,当初の計画に加えて透過型電子顕微鏡による微小構造解析を行う予定である.普通コンドライト模擬物質粉体については薄片を作成し,表面観察,空隙率分布および積算サイズ分布の測定,高圧相の同定,溶融組織の化学組成変化の解析を行う.また当初の計画通り,粉体におけるクレーター形成過程と衝撃変成構造の空間分布を調べるため,宇宙科学研究所の横型および縦型二段式軽ガス銃を用いた普通コンドライト模擬物質粉体層への高速度衝突実験を計画している.共同利用申請を行い,既に採択されているが,サボを用いた縦型銃の共同利用は確定的ではない.これが実現できない場合には,横型二段式軽ガス銃を用いて(Fe,Ni)を含む普通コンドライト模擬物質粉体への衝突実験を行う予定である.クレーター内部の衝突生成物の空間分布と化学組成変化の解析を行い,その結果を学術会議で報告する計画であった.しかし研究を進める中で,より多くの情報を発掘するため慎重かつ十分な解析が必要となったため,参加を断念したことが主な原因である.学術会議での発表は次年度に行うこととし,未使用額はその経費に充てる予定である.
トロイダルプラズマにおける運動論的輸送シミュレーション

1.軸対称系における運動論的輸送方程式の定式化:トカマクにおける新古典輸送現象を記述するために,ジャイロ運動論方程式から出発して,クーロン衝突項の軌道平均を行うことにより位相空間における拡散係数を求め,新古典輸送係数を評価した.2.3次元フォッカープランクコードの拡張:各磁気面毎の速度分布関数に対するフォッカープランク解析において,電子やイオンなど多成分の速度分布関数を取扱うことができるように拡張するとともに,非線形クーロン衝突項についても,相対論効果を取り入れ,エネルギーを保存するクーロン衝突項を実装した.さらた空間拡散項を含めた3次元フォッカープランク解析の並列化を行い,運動論的輸送シミュレーションに着手した.3.トカマク輸送解析コードTASKとの結合:拡張された3次元フォッカープランクコードTASK/FPを,統合コードシステTASKに組み込むとともに,TASKコードを用いて拡散型輸送方程式によるトカマク輸送モデルの検証ならびに流体型輸送方程式によるトカマク輸送現象の解析を行った.4.非軸対称系における運動論的輸送方程式の定式化:非軸対称系であるヘリオトロン配位について,新古典輸送現象を記述するために位相空間における実空間拡散項の評価を行った.5.周辺プラズマ輸送の運動論的解析:プラズマ周辺部におけるプラズマー壁相互作用の定量的な解析をおこなうため,磁化プラズマ中の壁前面におけるシース形成をジャイロ運動を用いて解析し,壁に入射する粒子の角度分布およびエネルギー分布を求めて,通常の粒子シミュレーションの結果と比較し,ジャイロ運動論を用いたシース形成解析の結果が妥当であることを示した.1.軸対称系における運動論的輸送方程式の定式化:トカマクにおける新古典輸送現象を記述するために,ジャイロ運動論方程式から出発して,クーロン衝突項の軌道平均を行うことにより位相空間における拡散係数を求め,新古典輸送係数を評価した.2.3次元フォッカープランクコードの拡張:各磁気面毎の速度分布関数に対するフォッカープランク解析において,電子やイオンなど多成分の速度分布関数を取扱うことができるように拡張するとともに,非線形クーロン衝突項についても,相対論効果を取り入れ,エネルギーを保存するクーロン衝突項を実装した.さらた空間拡散項を含めた3次元フォッカープランク解析の並列化を行い,運動論的輸送シミュレーションに着手した.3.トカマク輸送解析コードTASKとの結合:拡張された3次元フォッカープランクコードTASK/FPを,統合コードシステTASKに組み込むとともに,TASKコードを用いて拡散型輸送方程式によるトカマク輸送モデルの検証ならびに流体型輸送方程式によるトカマク輸送現象の解析を行った.4.非軸対称系における運動論的輸送方程式の定式化:非軸対称系であるヘリオトロン配位について,新古典輸送現象を記述するために位相空間における実空間拡散項の評価を行った.5.周辺プラズマ輸送の運動論的解析:プラズマ周辺部におけるプラズマー壁相互作用の定量的な解析をおこなうため,磁化プラズマ中の壁前面におけるシース形成をジャイロ運動を用いて解析し,壁に入射する粒子の角度分布およびエネルギー分布を求めて,通常の粒子シミュレーションの結果と比較し,ジャイロ運動論を用いたシース形成解析の結果が妥当であることを示した.1.軸対称系における運動論的輸送方程式の定式化・まずトカマクにおける新古典輸送現象を記述するために,ジャイロ運動論方程式から出発して,クーロン衝突項の軌道平均を行うことによって位相空間における拡散係数を求め,速度分布関数依存性を含めた形で新古典輸送係数を評価した.・一方.代表的な乱流輸送モデルについて,乱流電磁揺動との相互作用に起因する空間輸送項を導入し,その速度依存性を仮定して軌道平均を行い,輸送係数を評価した.2.3次元フォッカープランクコードの拡張・各磁気面毎の速度分布関数を独立して取り扱う2次元フォッカープランク解析の並列化を発展させ,空間拡散項を含めた3次元フォッカープランク解析の並列化を行った.そして,新古典輸送拡散項および乱流輸送拡散項を導入し,運動論的輸送シミュレーションに着手した.3.トカマク輸送解析コードTASKとの結合・拡張された3次元フォッカープランクコードTASK/FPを,統合コードシステムTASKに組み込むためにコード整備を行った.統合データインターフェースの開発ならびに実行制御方式の検討を行い,予備的な統合シミュレーションを行った.4.非軸対称系における運動論的輸送方程式の定式化・非軸対称系であるヘリオトロン配位について,新古典輸送現象を記述するために位相空間における実空間拡散項の評価を行った.トロイダル捕捉粒子およびリカル捕捉粒子に対する軌道平均を取り入れたフォッカープランク方程式の定式化を行った.1.3次元フォッカープランクコードの拡張・径方向拡散を含むフォッカープランクコードを陰解法を用いた並列化ができるように拡張し,陽解法のコードと計算速度および解の精度を比較した.そして,径方向輸送を含めた3次元フォッカープランク解析モジュールTASK/FPの最適な並列化法を評価した.2.トカマク輸送解析コードTASKとの結合・TASKコードシステムにフォッカープランク速度分布解析を組み入れ,中性粒子ビーム加熱・電流駆動およぴ電子サイクロトロン波加熱・電流駆動の運動論的輸送シミュレーションを行った.そして加熱・電流駆動に伴う速度分布関数の変形に対する空間拡散の影響を解析した.3.非軸対称系への拡張・非軸対称系における運動論的輸送解析を三次元平衡と組み合わせることにより,非軸対称系における運動論的輸送シミュレーションを行った.特に電子サイクロトロン加熱に伴う内部輸送障壁の形成やイオンサイクロトロン波加熱による高速イオン生成の解析を行い,GNETコードとの比較を行った.

4.ジャイロ運動論の拡張・輸送現象解析の基礎となるジャイロ運動論の定式化を発展させ,径方向電界が強く,ポロイダル回転速度シアが大きなプラズマに適用できるよう拡張した.そして周辺プラズマにおけるシース領域の解析に適用した.
ガス分子により駆動される金属錯体薄膜の革新的磁気特性変換

本課題では、外部刺激により色調と磁気特性を同時に変化させる金属錯体を開発するとともに、これを薄膜化することで迅速・高感度でガスや蒸気を検出するセンサー材料を開発することを目標としている。本年度は、目的とする物性の発現を目指し、同種金属および異種金属からなる配位高分子群の合成に成功した。これらの錯体は狙い通り蒸気分子への曝露によって色調を変化させることを見出した。また、これらについて放射光を用いたX線回折実験により蒸気曝露にともなう構造変化を追跡するとともに、磁化率測定により磁気特性の変化を追跡した。その結果、いずれの錯体についても蒸気分子の吸脱着にともなう顕著な構造変化がみられたが、一方で磁気特性の変化がみられた錯体は一部にとどまった。このように、系統的に類似した骨格を有しながらも磁気特性に大きな違いを見せる錯体群が得られたことから、目標とする刺激応答材料を自在に合成するための構造ー物性相関が得られたといえるため、次年度以降は下記のようにより詳細な測定を用いて解析を行っていく予定である。なお、本年度は予備的な検討として蒸気応答性の銅錯体を薄膜化することにも成功している。以上のように、2018年度は蒸気に応答して色調を変化させる新規金属錯体群を創製するとともに、これらの磁気特性を測定することで構造ー物性相関を議論するための興味深い知見を得た。2018年度までに、異種金属・同種金属からなる蒸気応答性金属錯体群の系統的な合成に成功している。これを詳細に解析していくことにより、色調と磁気物性を自在に制御するための分子設計指針が得られると期待される。以上のように、本研究は目的とする新奇な外部刺激応答性の機能材料の開拓に向けて順調に進展しているといえる。前項までに述べたように、これまでの研究で蒸気応答性の金属錯体群を系統的に合成することに成功し、これらが配位子の分子構造によって磁気物性への応答性を大きく変化させることを見出している。そこで2019年度は、これらの錯体群の詳細な解析に取り組む。まずは放射光を用い、X線吸収微細構造(XAFS)測定により蒸気応答前後の電子状態や配位構造の変化をより詳細に解明する。また、in-situ粉末X線回折とRietveld解析を用いて蒸気圧と分子構造との相関についても検討したい。これらの放射光を用いた測定については共同研究者との打ち合わせも進めている。また、前年度に得られた予備的な知見をもとに、これらの錯体群の薄膜化についても取り組んでいきたい。これらを磁気測定結果とともに詳細に比較検討することで、年度内には構造ー物性相関を得るための指針が得られると見込んでいる。目的とする金属錯体群の合成が当初予定していたよりもスムーズに進めることができた。

そのため、実験条件検討等のための合成用消耗品の費用を節約できた。2019年度以降の使用計画としては、前項までに記載しているように2019年度は物性解析に注力する予定のため、高純度溶媒や高純度ガス、液体ヘリウム等の測定用消耗品・物品等を購入するために使用する予定である。
酵素の立体構造に基づく阻害剤の論理的設計法

本研究では、当研究者らがこれまでに開発してきた計算化学的手法による酵素-薬物間相互作用の解析方法(ドッキングスタディー法)の有効性を確認し、方法をさらに改良することを目的として、同方法によるサイクリックAMP依存性プロテインキナーゼと阻害剤との相互作用の解析を行なった。計算の対象とした酵素はマウスのサイクリックAMP依存性プロテインキナーゼで、ATPとペプチド性阻害剤との複合体の結晶構造解析による立体構造を用いた。ドッキングスタディーの対象とする阻害剤としては、天然由来のstaurosporin、合成阻害剤のH7,H8,H89などを用いた。計算には当研究者らが開発したプログラムGREEN、ADAMを用い、阻害剤の可能な結合様式を網羅的に探索し、得られた複数の酵素-阻害剤複合体構造モデルについて、分子力場計算による最適化を行なったのちに、相互作用エネルギーに基づいて最安定の複合体構造モデルを決定した。計算の結果、対象とした阻害剤はキナーゼの酵素触媒部位中のATP結合サイトに、部分的に重なり合うような様式で結合するものと推定された。Staurosporinが結合サイトの入り口付近に結合するのに対して、H7,H8は結合サイトの奥に結合することが可能であると推定され、staurosporinとH7,H8の阻害が互いに非拮抗的であるという実験事実を説明できる結果が得られた。本研究で推定された阻害剤の結合様式は、新たな阻害剤の開発や改良にも役立つことが期待できる。