hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バキュロウイルス発現蛋白のELISA法を用いた抗デスモコリン自己抗体の研究

ヒトDsc1,Dsc2,Dsc3の全長cDNAをtemplateとして用いて、それぞれの蛋白の細胞外部位をコードするcDNAをPCRで単離し、昆虫細胞発現系であるバキュロウイルスのトフンスファーベクターにサブクローニングし、そのC末端にさらにE-tag、His-tagを挿入した。作製した各種のコンストラクトを直鎖状にした後、昆虫細胞であるSF9細胞にトランスフェクトし、相同組み換えにより、DscのcDNAをもったリコンビナントバキュロウイルスを作製し、さらに同様のサイクルを4ー5回繰り返してウイルスを増幅した。最終的に、High-Five細胞を用いてリコンビナントバキュロウイルス蛋白を多量に産生させた。このHis-tagに結合するTalon columnにより培養上清からリコンビナント蛋白を精製した。抗E-tag抗体を用いた免疫ブロット法でリコンビナントバキュロウイルス蛋白が正しく産生されていることを確認した。このヒトDscバキュロウイルス蛋白を用いたELISA法を開発した。すなわち、これらの精製リコンビナント蛋白をELISAプレートにコーティングし、さらに、一次抗体として希釈患者血清と反応後、二次抗体としてperoxidase標識抗ヒトIgGないしIgA抗体と反応させ、発色後、ELISA readerを用いて吸光度を測定した。ELISA法にて陽性所見が得られた血清について、IgA抗体に関しては、Dsc1-3のcDNAトランスフェクション法を用いて、その存在をさらに確認した。ELISA法にて陽性所見が得られた血清について、IgG抗体に関しては、Dsc1-3のバキュロウイルス蛋白を結合させたTalon resinを用いて、Dsc1-3に特異的なIgGをaffinity精製する。その精製IgGを蛍光抗体法で検索し、その特異的染色パターンの有無を検索した。
イネ種子中での高効率な人為的遺伝子制御系の確立とコメ成分改良への応用

これまでに我々が登熟期イネ種子より得られたbZIP型転写調節因子に属するREB cDNAをもとにしてゲノム遺伝子のクローン化を行った。REBと相同性のあるトウモロコシのQpaque-2とそのゲノム遺伝子構造も類似しており、タンパク質をコードしているN末端側約半分は1つの比較的大きなエキソンにコードされていた。また、数百塩基よりなる比較的小さいイントロンがタンパク質をコードしているC末端側に集中していた。さらに、REB遺伝子のプロモーター領域と思われる部分の塩基配列の決定を行い、REB自身が結合する配列が存在していることをつきとめ、REB遺伝子自身の発現がREBによって制御されている可能性が高く、REBが登熟期のイネ種子中での遺伝子発現の制御に重要な働きをしていることが推測される。また、我々はRT-PCR法およびイネ遺伝子ライブラリーのスクリーニングにより登熟期イネ種子に主に発現している新規のプロテインキナーゼ(REK)cDNA及びゲノム遺伝子を単離した。組織特異性の遺伝子発現をRT-PCR法により調べたところ、葉でも発現がみられた。遺伝子より類推されるタンパク質のアミノ酸配列よりカルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼに属するタンパク質をコードしていることが判明した。実際に組み換えタンパク質を調製してカルシウム依存性をin vitroキナーゼアッセイを行って検討したところ、キナーゼ活性がカルシウムの存在下の方が高いことを見出した。登熟期のイネ種子中でのシグナル伝達にREKが密接に関わっているものと思われる。(1)イネ種子の主要貯蔵蛋白質の一つである16kDaアルビミン(RA)の遺伝子プロモーターについてGUS遺伝子と融合し、電気穿孔法あるいはアグロバクテリウム法にて形質転換植物体(イネ)の作製を行った。レポーター遺伝子として利用したGUS活性を指標にしてプロモーターの組織・時間特異的発現を検討したところ、イネ種子中で特異的な発現が見られた。(2)α-グロブリン遺伝子プロモーターに特異的に結合する核タンパク質として我々が既に同定しているREB(rice endosperm bZIP protein)のα-グロブリン遺伝子における転写調節機能の解明の一貫としてREB遺伝子自体の発現制御機構の解明を行うために、そのcDNAをプローブとしてゲノム遺伝子の単離を試みた。イネゲノム遺伝子ライブラリーをスクリーニングしたところ、複数のポジティブクローンを得た。これら約20クローンについてREBのcDNAプローブとの結合の強さを検討し、強いものについてサブクローン化を行い、塩基配列の決定を行った。その結果、REBゲノム遺伝子を含むクローンが存在することが判明した。(3)REBのα-グロブリン遺伝子における転写調節機能を明らかにするために、α-グロブリン遺伝子プロモーターの上流に持つGUS融合遺伝遺伝子をアグロバクテリウム法によりタバコに導入し、さらにカリフラワーモザイクウィルスの35Sプロモーターの下流にREB遺伝子を融合させ同様の方法でタバコで発現させた。得られた形質転換タバコにおいてGUS活性がREBにより若干誘導される傾向にはあるが、有為な増加はみられなかった。(4)REB遺伝子の発現様式をゲルシフトアッセイにて詳細に検討したところ、登熟期の胚乳に組織特異的は発現がみられた。
ヒューマノイドの動的全身運動のためのＱｏＭ解析と動作生成制御機構の研究

本研究では従来の人型ロボット研究で実現されてきた動作だけでなくダンスのようにQoM(Quality of Motion)が高く表現力のある動作を実現することを目標とした.自らの脚で身体を支持する人型ロボットにおいて動的バランスの維持が最重要課題であり,表現力のある動作を行うためには様々な種類のダイナミックな動作を行える必要がある.本研究では人型ロボットの動作の多様性拡大のために摺足動作と跳躍動作に着目し,H28年度までに摺足動作を達成した.跳躍動作を行うためには着地時の衝撃に耐えるハードウェアと制御機構の開発が必要なため,H28年度には衝撃に強いワイヤ駆動減速機を開発した.H29年度はワイヤ駆動減速機を搭載した人型ロボットとフィードフォワードトルク制御を開発することで跳躍の様な大きな衝撃を伴う動作を実現した.関節の衝撃緩和制御に関して,従来研究では力覚センサを用いて計測した力をフィードバックしながら関節を制御する手法や空気圧アクチュエータのように駆動機構に粘弾性をもたせて衝撃を吸収する手法が提案されてきたが,センサの性能による衝撃応答性の限界や粘弾性素材に起因する関節追従性の低さが問題であった.ワイヤ駆動減速機は歯車減速機よりも内部摩擦力が小さいため,関節の出力軸側(ロボットの骨格)から外力を加えることで入力軸(モータ軸)を逆駆動することができる(バックドライバビリティが高い).本研究ではワイヤ駆動減速機の高いバックドライバビリティを活用し,力覚センサによるフィードバックを必要としない電流規範フィードフォワードトルク制御を行うことで高い衝撃応答性や関節制御性を実現した.今後,本研究の成果を活用し動作の表現力を考慮した制御機構を構成することで高いQoMを有する動作も実現できると期待される.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。ヒューマノイドによって歩行や走行といった動作だけでなくダンスのように「感性価値」として表現力のある動作を実現するために,ハードウェアと制御の双方からのアプローチにより多様な環境接触の実現と,動力学制御メカニズムと動作表現理論の統合を行っている.まず,制御面ではヒューマノイドの摺足動作制御を実現したことにより,歩行や走行といった足裏と地面が静止接触を保つ動作だけでなく,ロボットと環境が複雑且つ多様に接触する状態も制御できるようになった.従来の制御ではロボットが環境と静的な接触を保つことを仮定したモデルで制御が行われていたが,環境との動的な接触を考慮できるようなモデルを用いることで摺足動作などの滑り接触を実現できるようになった.これによりヒューマノイドが幅広い動作パターンを行えるようになり,表現力のある動作のみならず様々な全身動作を実現できるようになると考えられる.また,ハードウェアではダンスの様なダイナミックな全身動作を行える等身大ヒューマノイドのプロトタイプを設計・製作した.当研究室でこれまで開発されてきた大出力モータ駆動システムを用いることで,これまでのヒューマノイドロボットと比較しても高速且つ大出力に全身を動かすことができる.既に歩行や走行,マニピュレーション,物体搬送など一般的な動作が行えることを実験により検証しており,これからダンスの様なよりダイナミックで複雑な全身動作を行う予定である.ヒューマノイドロボットの分野はハードウェア・制御ともにまだまだ未発達な部分があり未だ実現できていない様なダイナミックな全身動作を行うためにはハードウェアと制御の双方から開発を進めていくことが重要であり本研究の研究成果はそのような観点で非常に有用であると考えられる.当初の研究計画では,平成27年度に全身動作制御のヒューマノイドのプロトタイプのうち脚部と体幹部を製作する予定だったが,腕部と外装も完成することができた.また,製作したプロトタイプのロボットが一般的なタスクをこなせることも基本的な実験を通して確認しており高い動作性能も保証されている.その成果は査読付き国際学会Humanoids2015にて発表し2つの賞のFinalistに選ばれた.また,様々な動作実験の結果,小型・軽量化と関節の剛性・バックドライバビリティ(減速機の出力軸からトルクを負荷した場合の入力軸の回転しやすさ)が必要であるという次なる課題も把握されている.無論,それらの課題に対する解決案も考案されている.小型・軽量化については新たなモータ駆動回路の設計を終え試験運用によりその性能を検証している段階である.関節の剛性とバックドライバビリティについては従来の減速機とは異なる減速機構を考案し,現在はその試験機の製作中である.一方,制御面での進捗は残念ながら当初の計画よりは若干遅れている.計画では現段階で,様々な全身動作を実現できている予定であり,今年度からダンス動作等の表現特徴量を扱うヒューマノイド全身動作生成器の構築を始める予定であった.しかし,全身動作の表現力の考慮を問わずヒューマノイドのダイナミックな全身動作制御が未だ完全とは言えず,跳躍動作などの制御は今後取り組む予定である.また,これらの制御課題は小型化・軽量化と関節の剛性・バックドライバビリティの向上というハードウェアの課題とも関連するものである.よって研究計画としては当初とずれているが,研究段階としては制御とハードウェアのフェーズが揃っていると考えている.このようにハードウェアと制御の両局面から総合的に判断すると概ね順調に進んでいると判断している.ヒューマノイドによって歩行や走行といった一般的な動作だけでなくダンスの様に「感性価値」として表現力のある動作を実現する為にハードウェアと制御の双方向からのアプローチにより研究を進めている.ダンスの様な動的全身動作をヒューマノイドが行なう為には,(1)人と同程度の高速大出力性能や(2)高剛性な骨格,(3)人と類似した身体構造,(4)広い可動域,(5)軽量なボディを有する必要がある.

また,環境と多様な接触状態を実現する為に(6)関節を柔軟に制御可能でなければならない.平成28年度は(1)(6)を実現できるようなワイヤ駆動型減速機の開発と(6)に対応する為の回転滑り接触時の全身動作制御法を構築した.ダンスのようなダイナミックで美しい動作を実現するには(1)(6)の全ての設計仕様を同時に満たすことが重要である.なぜなら例えば見た目の美しいロボット(3)でも関節可動域が広く(4)なければ人に習って様々な美しいポーズをとることはできず,出力の大きなロボット(1)でも全身が軽量(5)でなければダイナミックで高速な動作を行なうことはできないからである.しかし,(1)(6)の設計仕様は高速大出力性能(1)と軽量なボディ(5)の様に相反するものもあり全てを同時に実現するのは困難である.本研究ではこれらの課題を解決する為にワイヤ駆動型減速機を開発しヒューマノイドの関節駆動部分に適用する.平成28年度はその減速機の単軸試験機を開発した.制御面では平成27年度に構築した並進滑り接触時の制御法を拡張することで回転滑り接触時の全身制御手法を確立した.これによりターンの様に接触面が環境に対して回転しながら滑る動作を実現できる.滑りターン動作はダンスに不可欠であるのは当然ながら,足の踏み変えによるターンよりも高速かつ滑らかに安定して方向転換を行えるため,ヒューマノイドの移動性能の面でも重要である.まず,ハードウェア開発について説明する.本研究では表現力のある全身動作のためのヒューマノイドのプロトタイプとしてJAXONを開発した.この成果は査読付き論文誌にて掲載され(日本ロボット学会誌2016),同内容の発表が評価されロボット分野を代表する権威有る学会にて研究奨励賞に選ばれた(日本ロボット学会研究奨励賞2016).この旧型JAXONは設計仕様(1)(2)を満たしていたものの,(3)(6)の設計仕様を満たせてはいなかった為,平成28年度は(1)(6)の設計仕様を全て満たせる様なヒューマノイドの関節機構としてワイヤ駆動型減速機の開発を行った.単軸試験機を製作し強度や目標軌道追従性,外乱応答性などを試験し(1)(6)を満たすことを確認している.また,ワイヤ駆動型減速機とモノコック構造を組み合わせることで関節駆動機構と骨格構造を統合した新たな身体構造を開発中である.この構造により高剛性(2)でありながら軽量な身体構造(5)を実現できると期待される.旧型JAXONでは2.3kgだった大腿部の骨格を約3分の1の0.8kgにまで軽量化可能であることを強度解析シミュレーションにて検証済みである.次に制御について説明する.本研究では平成27年度にロボットが環境に対して平行に滑る際の制御法を確立したが,この理論ではターンの様な回転滑り動作軌道を生成することはできなかった.なぜなら,並進滑り接触では環境と接触面の滑り速度と滑り摩擦力が接触面内で一様であったが,回転滑り接触では接触面内の位置に依存して摩擦力が異なるため接触制約条件の立式が困難だからである.
東欧文学の多言語的トポスをめぐる研究

阿部は、北大「スラブ・ユーラシア地域研究」共同研究「シレジアの文学史記述に関する横断的研究」と連動させて、研究会、報告を行ない、多言語文化圏の文学史の記述を中心に検討を行ったほか、東大にてチェコの研究者コジーネク氏による講演会「社会主義体制下のコミックス」を開催し、同体制下のサブカルチャーの様相に関する知見を深めた。井上は、ポーランド語圏の多言語性をめぐる研究動向についてまとめ、報告したほか、ポーランド語文学における上シレジアの精霊の表象について研究した。小椋は、ロシア人亡命作家アレクセイ・レーミゾフの翻訳作品の流通についてまとめ、ポーランドの亡命ロシアについて、6月、8月にポーランドのアーカイブで資料収集を行った。また、10月の国際学会(ユゼフ・チャプスキ記念学会、クラクフ)に参加し、現地研究者と意見交換を行った。加藤は、ポーランド語とイディッシュ語のバイリンガル作家・詩人のデボラ・フォーゲルについて調査、ウーチ美術館で開かれたフォーゲルとリヴィウ前衛の展覧会カタログに寄稿した。ポーランド未来派ブルーノ・ヤシェンスキの作品論と日本における受容を調査し、論文にまとめた。越野は、ベラルーシにおける独ソ戦争の記憶表象をアレシ・アダモヴィチ、スヴェトラーナ・アレクシエーヴィチなどの文学作品を題材にして分析した。帝政ロシア時代のベラルーシ出身の作家をとりあげ、ロシア語・ポーランド語・ベラルーシ語使用の位相の変遷と特徴を比較分析した。野町は、ポーランド北部で話される少数話者言語であるカシュブ語による文学作品の収集と分析にあたった。方言の多様性がカシュブ語の標準化を妨げているが、それはとりもなおさず文学作品の実現形式と密接に関わっている。この点に関し、特に方言的特徴が際立つ北部方言で執筆する作家と面会し、標準語による文学の可能性と方言文学のあり方について、インタビュー調査をおこなった。10月、北大「スラブ・ユーラシア地域研究」共同研究「シレジアの文学史記述に関する横断的研究」(代表者:阿部)との合同で研究会を開催し、井上と阿部がそれぞれ「ポーランド語圏における多言語性をめぐる研究動向について」、「リージョナリズムと文学記述:シレジア文学(チェコ語)の事例」という題目で報告した。また3月、上記のプロジェクトの研究報告会に本科研プロジェクトから4名が参加し、議論した(報告:阿部、井上、コメンテーター:越野、参加者:野町)。多言語多文化的な東欧の文学の位置づけや表象のあり方を、チェコ語やポーランド語等の文学史記述に注目して検討した上記のプロジェクトは、本科研プロジェクトにも大きな成果をもたらしてくれた。さらに、阿部が本科研を使ってパヴェウ・コジーネク(チェコ科学アカデミー・チェコ文学研究所研究員)を招き、「社会主義体制下のコミックス」(日時:2017年10月16日、会場:東大本郷)を開催した。本年度は、本科研プロジェクトの研究成果を10月初旬のシンポジウムで報告するほか、論集のかたちで公表する。阿部は、20世紀初頭のウィーンとプラハの美術交流について研究を進め、論文を執筆したほか、モラヴィア・シレジアの多言語空間が生んだ文学作品についての予備研究を進めた。井上は、ポーランド系ドイツ語作家の文学について、対象を移民第一世代から第三世代の作家に広げて研究を進め、報告を行った。失われた多言語空間やその記憶の描かれ方という観点から、彼らの紀行文学を論じる研究に着手した。小椋は、ポーランドのドキュメンタリー映画や文学作品を題材に、現代ポーランド文化における「移動」のテーマについて学会報告を行い、論文としてまとめた。パリの亡命ロシアと亡命ポーランド間の交流について学会報告を行い、海外の研究者と意見交換した。加藤は、ガリツィアの文化遺産や多言語的記憶の保存の現状について調査、報告を行った。同地を中心に活躍した作家の活動について、一般向けの東欧文学のガイドブックに寄稿したほか、論文としてまとめた。さらに、20世紀初頭のポーランドの前衛文学・美術を他の国・言語圏の文学・美術との関連性で再考する研究に着手した。越野は、イディッシュ、ロシア語、ベラルーシ語の3言語を使用した詩人レレスを中心にして、多言語的トポスであるベラルーシにおける文学史の叙述の問題を考察した。またチェルノブイリ原発事故の記憶とベラルーシ文学との関係についても研究を行った。野町はカシュブ文学および東スラヴ系マイノリティの文学作品の収集を行った。加えて、インターネットを通じ、作家にインタビューを行った。本科研では、東欧文学の多言語性を地域の固有性、文学作品に見出しうる言語的背景、国際的流通によって開かれる現代文学のあり方といった様々なレベルで捉え、それらの相互関係を検証する。「地域の多言語性」については、言語の混成化が進んだ東欧の諸地域における様々な創作のあり様が個別に調査されている。亡命者、移民、言語的マイノリティ、複数言語で創作する作家と文学史叙述との関係も検討されている。「流通するテクストと〈東欧〉イメージの生成・変容」については、文学、映画、美術を通した文化の国際的受容と流通に着目した研究が進められている。「中間的アイデンティティ」については、文化遺産、多言語的記憶の保存についての調査が進んでおり、西欧中心の「ヨーロッパ・イメージ」を相対化する動きにも目が向けられている。また、チェルノブイリ原発事故や追放を題材とした文学を通して、記憶と文学の関係についても論じられている。作家インタビューの公表の準備も着実に進んでいる。

平成28年度の予定は、「A.地域の多言語性」「B.流通するテクストと〈東欧〉イメージの生成・変容」「C.中間的アイデンティティ」という三つの研究テーマを、東欧圏の地域社会や文化に即して深めることであった。井上は、欧州ヴィアドリナ大学のワークショップで報告を行い、ポーランド・チェコの国境地帯をめぐる国際移動セミナー(東京外国語大学とポーランド・クラクフの国際文化研究所共催、8/25-9/3)に参加した。また、「〈島〉文学をめぐる新たなアプローチー地域・移動・多言語性」(於:熊本大学)を組織し、シレジア文学について報告を行った。阿部は、フランス(レンヌ)でチェコの前衛芸術における「東」のイメージの流通に関する報告を行ったほか、プラハ国立図書館、オパヴァ・シレジア大学にて「シレジア文学史」の叙述に関する資料収集を実施した。小椋は、国際移動セミナーに参加し〔同上〕、モスクワの文学博物館アーカイヴにて資料収集を行った。また、両大戦間期のパリにおける亡命ロシア人と亡命ポーランド人の交流について、新資料に基づき報告した。加藤は、国際ポロニスト会議で、ポーランド未来派詩人からソ連作家になったブルーノ・ヤシェンスキの小説『パリを焼く』の各国語版の比較および、これまで未発見のヴァージョンの報告を行った。パリ在住のポーランド語作家・アーティストのエヴァ・クリールクにインタビューを行った。越野は、ロシアとウクライナのアヴァンギャルド芸術をテーマとする国際学会Intermediation Poetics and Practics of Intermediation Analysis: Creation of Avant-gardeLiterature, Theatre,Cinema, Music and the Formative Arts(於:上智大学)を、本科研と共催で組織したほか、国内外の学会で報告を行った。野町は、ポーランド北部カシュブ地方を訪問し、その言語使用の実態、ポーランド語との併用使用について、主要な作家3名にインタビューを行った。平成28年度は、前年度に引き続き、現地での調査および研究活動に重点が置かれた。とくに、チェコ・ポーランド国境地帯をめぐる国際移動セミナーへの参加、現地の作家やアーティストへのインタビューが、研究分担者複数名によって行われたことで、内容的な厚みが増した。また、平成29年度「スラブ・ユーラシア地域(旧ソ連・東欧)を中心とした総合的研究に関わる共同研究「プロジェクト型」に応募し、採用された(研究課題名:「〈シレジア〉の文学史記述に関する研究」;代表者:阿部賢一、以下「シレジア文学史記述プロジェクト」と記載)。さらに、本科研と関連するシンポジウムが二つ開催された。ひとつは、ロシアとウクライナのアヴァンギャルド芸術をテーマとしたもの(本科研と共催)、もうひとつは、「多言語」と移動、流通、地域的アイデンティティの関係性を〈島〉文学という切り口で検証するものである。本年度の研究成果は、新たな展開を含んだ充実した内容であった。年度末には中間発表ではなく、簡単な打ち合わせとメール会議で今後の課題について議論し、次年度につなげた。
マウスペプチド性フェロモンＥＳＰ１―ＧＰＣＲクラスＣ受容体の特異的認識機構の解明

多くの生物は,種を保存するため,異性を正確に認識する情報手段として「フェロモン」を用いる。共同研究者である東京大学の東原らは,オスマウスの涙に分泌され,メスマウスの性行動を誘発するペプチド性フェロモンESP1を同定した(Nature, 2005)。また,鼻腔下部の鋤鼻器官にあるGPCRクラスC受容体のV2Rp5を介して機能することを明らかにした(Nature, 2010)。本研究代表者らは,ESP1の立体構造を決定し,その情報をもとに受容体との結合様式を明らかにした(JBC, 2013)。本研究により,哺乳類のペプチド性フェロモンと受容体の構造的知見を初めて得た。【研究目的】多くの生物は,種を保存するため,異性を正確に認識する情報手段として「フェロモン」を用いる。フェロモンが受容体によって正確に認識される仕組みを知ることは,生殖活動を理解し,生態系の乱れを制御する方法の開発につながる。代表者は,哺乳類において唯一,リガンド受容体性行動という一連のシグナルの流れが明らかな,ペプチド性フェロモンESP1の立体構造決定に世界で初めて成功した。本研究は,ESP1が,受容体であるV2Rp5に正確に認識される仕組みを,立体構造に基づいて理解することを目的とする。本研究の成果は,実験用マウスの作製の促進や野生マウスの繁殖抑制に有効な,アゴニスト・アンタゴニストの開発に有力な構造情報を提供する。【研究実績】1ESP1ーV2Rp5間の結合強度を定量化する実験系の確立大腸菌の発現系を用いてESP1の調製を行った。コムギ胚芽無細胞タンパク質合成系を用いてV2Rp5の細胞外領域の調製を行った。アミンカップリングにて樹脂に固定化したESP1に対するV2Rp5の結合量を、ウェスタンブロット法で定量化することに成功した。2立体構造に基づくESP1ーV2Rp5結合面の同定代表者が構造決定したESP1の立体構造、および、既知の代謝型グルタミン酸受容体の立体構造に基づくV2Rp5の構造モデルを用いて、ESP1ーV2Rp5複合体モデルを構築した。モデル構造に基づいて作製したESP1変異体の神経活性化能を調べることで、ESP1のV2Rp5結合面を明らかにした。また、1の調製法と結合量の定量法を用いてV2Rp5変異体を調製し、ESP1結合面を評価することで結合面を同定した。3ESP1ーV2Rp5複合体モデルの構築と検証:明らかにしたESP1ーV2Rp5結合面の情報をもとに、複合体モデルを最適化した。申請者は,哺乳類において唯一,リガンド受容体性行動という一連のシグナルの流れが明らかな,ペプチド性フェロモンESP1の立体構造決定に世界で初めて成功した。2立体構造に基づくESP1ーV2Rp5結合面の同定申請者が構造決定したESP1の立体構造、および、既知の代謝型グルタミン酸受容体の立体構造に基づくV2Rp5の構造モデルを用いて、ESP1ーV2Rp5複合体モデルを構築した。現在、V2Rp5変異体の調製を進めている。24年度の研究実施計画通りに、研究を進めることができた。加えて、神経活性化能が減弱したESP

1変異体の一部について、本年度に構築したESP1ーV2Rp5間の結合強度を定量化する実験系を用いて、V2Rp5結合能が減弱していることを明らかにした。1ESP1ーV2Rp5間の結合強度を定量化する実験系の確立: NMR等の、より定量性の高い実験系の確立を目指す。2立体構造に基づくESP1ーV2Rp5結合面の同定:構築したESP1ーV2Rp5複合体モデルに基づき、V2Rp5変異体の調製を進める。調製したESP1変異体、および、V2Rp5変異体について、結合能を評価し、ESP1ーV2Rp5結合面を明らかにする。3ESP1ーV2Rp5複合体モデルの構築と検証:明らかにしたESP1ーV2Rp5結合面の情報をもとに、複合体モデルを最適化し、細胞および個体レベルにおいて変異体の活性を測定することで,複合体モデルの検証を行う。以上の結果に基づいて、ESP1が正確に受容体に認識される要因を明らかにする。今年度の研究費の使用が予定より少なかった理由として、"1ESP1ーV2Rp5間の結合強度を定量化する実験系の確立"において、NMRを用いた検討という観点では十分に進めることはできず、比較的高額な消耗品の使用が抑えられたことが、主に挙げられる。今年度分に予定していた研究費は、次年度、本検討へ、主に使用する予定である。1.設備備品費・本申請で購入の予定はない。研究遂行に必要な施設・設備は,研究代表者と研究協力者の所属する熊本大学と東京大学内に備わっている。2.消耗品費・タンパク質調製用試薬:大腸菌培養の培地,コムギ胚芽無細胞タンパク質合成の試薬,安定同位体標識のための試薬などを計上する。・生化学試薬:界面活性剤,電気泳動試薬などを計上する。・生化学器具:プラスチックチューブ,表面プラズモン共鳴用のチップなどを計上する。3.国内旅費・国内学会にて,成果発表を行う。4.謝金・英語論文の校閲費を計上する。5.その他・論文投稿費を計上する。各費目において,90%を超えるものはない。
高配位典型元素間結合の構築に基づく配位アシンメトリー機能分子の創成

本研究の概要は、5配位リンと4配位アルミニウム間の結合および5配位リンと3配位アルミニウム間の結合という二つの新種の結合を創り出すものである。リン原子を中心とするアニオンをアルミニウムに付加させることでリン原子とアルミニウム原子間の結合を形成する。新しい結合をもつ化合物の特性を分光学的測定、X線結晶構造解析、理論計算、化学反応によって解明する。結合を形成する二つの原子をキラル中心とすることで、多様な光学異性体を選択的に合成する。基礎的な化学結合の研究に基づき、新たなキラル中心をもつ機能性化合物の合成を行う研究である。
マイクロ燃焼における化学的消炎機構に関する研究

携帯型発電システムなどで注目されるマイクロ燃焼器では,火炎の消炎距離よりも狭い流路幅が用いられることが多い.本研究では,壁への熱損失により燃焼反応が失活する熱的消炎と,ラジカルが壁面で消滅する化学的消炎について,壁面材料,壁温の影響を定量的に評価した.石英製マイクロ燃焼器,位相ロックPLIF計測システムの開発を行い,定常・振動火炎の消炎限界に関する系統的実験から,壁面が火炎に与える影響を明らかにした.携帯型発電システムなどで注目されるマイクロ燃焼器では,火炎の消炎距離よりも狭い流路幅が用いられることが多い.本研究では,壁への熱損失により燃焼反応が失活する熱的消炎と,ラジカルが壁面で消滅する化学的消炎について,壁面材料,壁温の影響を定量的に評価した.石英製マイクロ燃焼器,位相ロックPLIF計測システムの開発を行い,定常・振動火炎の消炎限界に関する系統的実験から,壁面が火炎に与える影響を明らかにした.本研究では,マイクロ流路内における気相燃焼に対する壁面材料,壁温の影響を定量的に評価し,マイクロ燃焼器の設計に極めて重要な消炎限界について系統的な知識を得ることを目標としている.本年度は,マイクロ燃焼テストベンチの構築,壁面の化学種が消炎距離に与える影響の評価,マイクロ流路内における条件付きOH2ライン法を用いた温度計測法の確立を行った.(1)マイクロ燃焼テストベンチの構築種々のパラメータが消炎距離へ与える影響を調査するため,マイクロ燃焼テストベンチを構築した.すなわち,壁面材質として不活性で光学計測が可能な石英(SiO2)を選び,燃焼流路の幅を系統的に変えたマイクロ燃焼器を試作した.燃焼器の両側から赤外線加熱器で加熱することにより,燃焼中の壁内側の温度を300°C程度から1000°C程度まで変化させることができることを確認した.高繰り返し周波数の冷却ICCDカメラにより,OH,CHの自発光から火炎の非定常挙動を観察した.さらに,色素レーザーからの紫外パルス光を光学系により0.1mmオーダーの厚さまで絞った後に,シート光として流路内に照射し,OHラジカルからの蛍光を冷却ICCDカメラで取得する光学系を構築した.(2)壁面の化学種が消炎距離に与える影響の評価構築した実験装置を用いて,まず,石英製の燃焼器について壁温,燃焼流路間隔を変化させ,メタンを燃料とした場合の燃料流量,当量比が火炎に与える状況を系統的に調べ,マップ化した.また,OHラジカルの自発光計測から,燃料過濃側では火炎の振動が生じることを明らかにした.(3)マイクロ流路内における条件付2ラインOH法を用いた温度計測法の確立燃焼状態の評価には火炎温度の計測が重要であるが,熱電対では非定常火炎の温度を測定することは困難である.そこで,本研究では,条件付OH2ライン法を用い,これをマイクロ流路内の燃焼場に適用し,温度分布の計測を行った.その結果,熱電対による測定値と符合する結果が得られ,マイクロ流路内でも温度計測が可能であることを示した.本研究では,マイクロ流路内における気相燃焼に対する壁面材料,壁温の影響を定量的に評価し,マイクロ燃焼器の設計に極めて重要な消炎限界について系統的な知識を得ることを目標としている.本年度は,引き続き壁面の化学種が消炎距離に与える影響の評価,マイクロ流路内における条件付きOH2ライン法を用いた温度計測,マイクロ燃焼のモデル化を行った.(1)壁面の化学種が消炎距離に与える影響の評価石英表面にクロム、ルテニウムなどの薄膜を形成し、活性を人為的に高くしたプレートを作成した.そして,このプレートの間隔を変化させながら間に火炎を導入して消炎距離について検討を行い,化学的消炎効果について検討を行った.その結果,クロムでは消炎距離が増大することが判った.(2)マイクロ流路内の振動火炎のモデル化前年度構築した実験装置を用いて,石英製の燃焼器について等量比,壁温,燃焼流路間隔を変化させ,振動火炎が生じる条件を詳細に調べた.また,自発光のICCD高速度カメラによる計測から,火炎の速度を算出した.そして,壁面への熱損失を考慮したマイクロ燃焼のモデル化を行った.(3)マイクロ流路内における条件付2ラインOH法を用いた温度計測PMTの信号を用いて振動火炎に位相ロックさせる条件付OH2ライン法を構築した.そして,これをマイクロ流路内の燃焼場での火炎温度計測に適用し,基礎データを得た.本研究では,マイクロ流路内における気相燃焼に対する壁面材料,壁温の影響を定量的に評価し,マイクロ燃焼器の設計に極めて重要な消炎限界について系統的な知識を得ることを目標としている.特に,光学的アクセスを可能とするマイクロ燃焼器の壁面材質として,石英(SiO2)を用い,壁面の活性度,壁温,圧力を変化させながら消炎距離を評価し,種々のパラメータの影響を定量化する.そして,LIFを用いたレーザー計測により,燃焼器内部のOH分布,火炎温度を測定し,数値解析によるモデル計算も援用しながら,マイクロ流路内の気相燃焼における,消炎のメカニズムを明らかにすることを目的とする.さらに,得られた知識をもとに,安定かつ高燃焼密度を実現するマイクロ燃焼器の設計に具体的な指針を与えることを目指す.本年度は,引き続きマイクロ流路内における位相ロックOH2ライン法を用いた温度計測を行うとともに,エバネセント波励起による壁面近傍のLIF計測を試みた.

1)位相ロックOH2ライン法を用いた温度計測振動火炎に対して位相ロックOH2ライン法を用いた温度計測を行い,火炎面の進行に応じて火炎の温度がどのように変化していくかについて詳細な検討を行い,火炎面の構造を明らかにするとともに,熱的効果が卓越することを示した.2)エバネセント波励起による壁面近傍のLIF計測レーザー加工用鏡筒を用いたエバネセント波励起によるLIF計測系を構築し,アセトン蒸気,放電により生成したOHラジカルの蛍光を観察した.蛍光が得られたが,現状では反射の影響が強く,エバネセント波による励起かどうかの同定ができなかった.今後,フィルタセットを変更するなどして,よりノイズの少ない画像を得る必要があると考えられる.3)総括これまでの成果をまとめて,マイクロ燃焼における消炎のメカニズムを明らかにし,安定かつ高燃焼密度を実現しうるマイクロ燃焼器の設計指針を得た.
放射光X線回折による電解質溶液中の金属および半導体電極表面の構造決定

I.固液界面X線回折実験装置の作製試料を取りつけるセル本体は、テフロンで作製し、側面から電解質溶媒を自由に注入・排出できるように設計した。試料表面は不活性高分子フィルムで覆い、表面とフィルムの間は数μm程度の溶液層のみが存在するように配置した。全体をゴニオメーター上に取りつけ、X線照射および検出角度が自由に設定できることとした。II.金属電極表面の構造解析金属試料としてAu(111)およびヨウ素で被覆したPt(111)電極表面を用いた。どちらの試料共に(1×1)構造に起因するピークが観察された。特にPt(111)電極についてはヨウ素に起因する(3×3)構造も観察された。ヨウ素被覆したPt(111)電極を電気化学的に酸化したところ、酸化につれて(1×1)に起因するピーク強度は単調に減少した。水溶液中、水素で終端されたSi(111)表面のX線回折実験を行い。表面の(1×1)回折ピークが初めて測定された。酸化につれこのピーク強度は減少したが、しばらくするといったん増加し、再び減少した。これは、Si/SiO_2界面の構造変化に対応すると考察された。
１７－１９世紀通信使・燕行使の交流と日中韓の知のネットワーク

本研究17-19世紀の日中韓の儒学思想の展開を中心に、東アジア知識人の対外観および交流史を明らかにした研究である。殊に17-19世紀の日本・中国・韓国の知識人・民衆の交流および、書籍の移動に伴う知の連鎖・知のネットワークを通じて東アジア思想空間を総合的に研究するきわめて重要な位置を占めている。そして、本研究で試みた17-19世紀の中国の思想展開と朝鮮王朝・徳川思想の比較研究は、近代以降のそれぞれの歴史展開の分岐をより明確に理解する上でも重要な課題であろう。本年度は、研究代表者のこれまでの科学研究費補助金による研究を総括するために「『天学考』紹介」と「16世紀朝鮮知識人の『中国』認識-許〓の『朝天記』を中心に」の2本の論文を2010年10月、2011年3月に公刊した。また、研究代表者や研究協力者が定期的に意見交換を行なう東アジア思想文化研究会を合計19回開催し、研究代表者を含めた日本在住、および海外の研究者から以下の報告が行われ、東アジアにおける知のネットワークに関する多様な論点について理解が深められた。4月23日「慶基殿『太祖御真奉安』の歴史的考察」、5月14日「勧善倫理の構築と近世日本仏教-善書思想の位置づけを考える」、5月21日「イデオロギーと希望-天理教の三教会同」、6月4日「殉教したくないキリシタン-宣教師との意見の不一致」、6月11日「日本キリスト教の朝鮮伝道」、7月9日「韓国における最近の『実学』研究動向」、7月16日「歴史学の傲慢とフェティシズム-中村栄孝の『金忠善』研究をめぐって」、7月24日「宣長の老荘思想批判について」、11月5日「通翻訳の歴史的考察-朝鮮総督府の通訳管制をめぐって」、11月15「近世日本における『六諭』の運用」、11月19日「晩年親鸞の思想的特徴について-和讃を中心とする考察」、11月22日「崔南善における普通の欲望と破綻-『ミミクリ』と『マルドゥギ』」、11月29日「朝鮮後期における通信使行の三使選抜」、12月3日「西川如見における自他認識の一考察-17世紀在野知識人から見る『世界-日本』・『社会-町人』」、12月10日「19世紀後期日本知識人の中国観-岡鹿門の『観光紀遊』を中心に」、12月17日「李宗棠の初回対日教育視察をめぐって」、1月14日「明末清初の善書運動について」、1月21日「1632年における非人の国外追放について」、1月27日「日本における壬辰倭乱(文禄の役)」。また、5月19日には、立命館大学コリア研究センター月例研究会で報告し、近世東アジアにおける知のネットワークについて研鑽を深め、相互の議論を行った。さらに3月26日に開催された日本史研究会例会で、トランスナショナル・ヒストリーに関する報告を行った。これらと並行して、通信使・燕行使関係の史料の収集、及び最近の対外関係についての研究書等、史料・書籍の蒐集を行った。また、これまでに蒐集された史料、研究書の整理と分析を進め、それをほぼ完了した。今後は、16世紀日中韓の思想空間と日本朱子学の黎明の研究が課題となるだろう。本年度は、研究代表者の科学研究費補助金による研究成果として「『天学問答』紹介」と「韓国における日本思想史研究」の2本の論文を2011年10月、2012年3月に公刊した。また、研究代表者や研究協力者が定期的に意見交換を行なう日本思想史研究会に合計16回、東アジア思想文化研究会に合計12回、立命館大学コリア研究センター月例研究会に合計8回参加し、研究代表者を含めた日本在住、および海外の研究者からの報告が行われ、東アジアにおける知のネットワークに関する多様な論点について理解が深められた。また、8月2日8月4日に立命館大学で「東アジアの中の日本と朝鮮半島」を共通テーマとして開催された立命館大学コリア研究センター次世代研究者フォーラム及び、8月22日23日に韓国東亜大学校で「東アジアの安定的な発展のため」を共通テーマとして開催された日韓次世代学術フォーラム第8回国際学術大会に参加し、東アジアから集まった研究者・院生と意見交換を行った。さらに、5月14日には、韓国東義大学校で開催された韓国近代学会第23回国際学術大会で「16世紀東アジアの思想空間と藤原惺窩」と題する研究報告を行い、近世東アジアにおける知のネットワークについて研鑽を深め、相互の議論を行った。これらと並行して、東京・福岡・ソウル・釜山で対外関係・交流史跡フィールドワーク、及び最近の対外関係についての研究書等、史料・書籍の蒐集を行った。

特に今年度は東アジアの知のネットワークの究明おいて欠かせない国であるベトナムの国子監・孔子廟・宗廟・社稷壇・南郊壇など儒教儀礼関係史跡においてのフィールドワークおよび資料収集を12月に行った。また、これまでに蒐集された史料、研究書の整理と分析を進め、それをほぼ完了した。今後は、16世紀東アジアにおける心学思想の展開と朝鮮・日本儒学への影響が課題となるだろう。本年度は、研究代表者の科学研究費補助金による研究成果として「雨森芳洲と誠心外交」と題する論文(2013年3月公刊)と杉田敦著『権力(思考のフロンティア)』(岩波書店、2000)を韓国語翻訳し、韓国幹林大学校日本学研究叢書として出した(2013年8月公刊予定)。また、研究代表者や研究協力者が定期的に意見交換を行なう日本思想史研究会に合計15回、東アジア思想文化研究会に合計13回、立命館大学コリア研究センター月例研究会に合計8回参加し、研究代表者を含めた日本在住、および海外の研究者からの報告が行われ、東アジアにおける知のネットワークに関する多様な論点について理解が深められた。そして、10月6日10月7日に福岡大学で開催された第63回朝鮮学会大会および、11月10日11月11日に朝鮮大学校で開催された朝鮮大学校朝鮮問題研究センター設立1周年記念シンポジウムに参加し、研究者・院生と意見交換を行った。さらに、5月11日5月13日には韓国高麗大学校で開催された東アジア文化交渉学会第4回国際学術大会に参加し「16世紀心学思想の展開と藤原惺窩」と題する研究報告を行い、近世東アジアにおける知のネットワークについて研鑽を深め、相互の議論を行った。これらと並行して、東京・福岡・釜山において対外関係・交流史跡フィールドワーク、および最近の対外関係についての研究書等、史料・書籍の蒐集を行った。特に今年度は日本朱子学の二大学派の一つである海南学派の発祥地であり、日本思想史・東アジア交流史において欠かせない地域である高知へののフィールドワークおよび資料収集を行った。日中韓でこれまで「一国思想史」として個別的に蓄積された膨大な研究成果もあり、こうした研究成果をふまえ、近世東アジアにおける共時的思想空間及び、知のネットワークという観点で分析する際、従来解明できなかった問題に対し新しく解釈ができる課題が多数見つかり、順調にその分析作業を行っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。立命館大学図書館、立命館大学人文系文献資料室等を中心とした文献目録の作成、その文献目録に基づく国会図書館、東京大学図書館、韓国国立中央図書館、中国国家図書館等での文献・史料の収集及び、日・中・韓におけるフィールドワークに基づく文献・史料の収集・分析を行い、研究成果としてまとめて行きたい。
SMESと流通ベルトラインの組み合せによる電気エネルギー発生・輸送の高効率化

日本の連系系列は,その地勢的な特徴から細長い串型に構成されている.このような連系系統では, SMESに代表される貯蔵設備と連系線を含めた流通ベルトラインを組み合せて,負荷需要と電源構成に関連する性質を利用することにより,電気エネルギー発生・輸送の高効率化を促進することができる.貯蔵装置は時間帯間の電気エネルギーの移動を行い,ベルトラインは地域間の電気エネルギーの移動を行う装置と考え,どのようにSMESとベルトラインを計画し,どのように運用すれば電気エネルギーの発生・輸送の高効率化を実現できるか検討することが本研究のねらいとなる.本研究では,日本を対象に,近未来(2000年)と遠未来(2030年)のシナリオを設定して,モデルによる試算を行い〔SMES-ベルトライン〕システムの運用と計画に関する総合評価を行う予定である.日本を四地域に分け, 1985年を基準年として過去の実績から負荷パターンと最大負荷の長期予測を行った.電源は経済性重視の原子力とサイクル負荷吸収の火力とし,水力と貯蔵設備でピーク負荷とランダム負荷を吸収するものとしている. SMESは経済的な大型と機能性に優れた小型を在来機種との対比で考えている.ベルトラインについては,連系系統共同運用性向の場合は大容量を,個別系統単独運用性向の場合は小容量を設定している.負荷分布は中央集中化傾向と地方分散化傾向を想定し,季節変動も配慮している.〔SMES-ベルトライン〕システムの運用方式として中央管理型,地方分散型,スポツトプライス型を考えている.本年度は評価に関連する因子:電源,流通設備,貯蔵設備などの技術予測と需要想定を終了しており,今後の多面的な総合評価に備えた.評価は,経済性,安定度を配慮した信頼性,緊急対応性,予測因子の不確定性に対するフレキシビリティなど多様な評価指標を検討している.日本の連系系列は,その地勢的な特徴から細長い串型に構成されている.このような連系系統では, SMESに代表される貯蔵設備と連系線を含めた流通ベルトラインを組み合せて,負荷需要と電源構成に関連する性質を利用することにより,電気エネルギー発生・輸送の高効率化を促進することができる.貯蔵装置は時間帯間の電気エネルギーの移動を行い,ベルトラインは地域間の電気エネルギーの移動を行う装置と考え,どのようにSMESとベルトラインを計画し,どのように運用すれば電気エネルギーの発生・輸送の高効率化を実現できるか検討することが本研究のねらいとなる.本研究では,日本を対象に,近未来(2000年)と遠未来(2030年)のシナリオを設定して,モデルによる試算を行い〔SMES-ベルトライン〕システムの運用と計画に関する総合評価を行う予定である.日本を四地域に分け, 1985年を基準年として過去の実績から負荷パターンと最大負荷の長期予測を行った.電源は経済性重視の原子力とサイクル負荷吸収の火力とし,水力と貯蔵設備でピーク負荷とランダム負荷を吸収するものとしている. SMESは経済的な大型と機能性に優れた小型を在来機種との対比で考えている.ベルトラインについては,連系系統共同運用性向の場合は大容量を,個別系統単独運用性向の場合は小容量を設定している.負荷分布は中央集中化傾向と地方分散化傾向を想定し,季節変動も配慮している.〔SMES-ベルトライン〕システムの運用方式として中央管理型,地方分散型,スポツトプライス型を考えている.本年度は評価に関連する因子:電源,流通設備,貯蔵設備などの技術予測と需要想定を終了しており,今後の多面的な総合評価に備えた.評価は,経済性,安定度を配慮した信頼性,緊急対応性,予測因子の不確定性に対するフレキシビリティなど多様な評価指標を検討している.
培養および凍結精細胞を用いた顕微授精および産子の作出に関する発生工学的研究

本研究は、顕微授精技術の医生物学へのより幅広い応用(遺伝子導入動物作成など)を可能にするために、精細胞の培養および凍結保存技術を確立することを目的とした。以下の2つの実験を並行して進めた。動物はいずれもマウスを用いた。(1)精細胞培養技術の確立:精細胞の培養は、減数分裂依然の細胞を顕微授精可能な精子細胞まで減数分裂を終了させることを目指した。すべて株化あるいは初代セルトリ細胞との共培養を行った。精子細胞をもたない生後10日令の雄マウスより精細胞を取り出し、1-2週間培養した場合、精祖細胞の増殖は観察されたが、分化しなかった。一方、成熟雄マウスを用いた場合は、約10日後も精子細胞が観察された。精巣内の発生スケジュールを考慮するとこの細胞は精母細胞から分裂した可能性が高いが、現在確認中である。また、いづれの方法でも、FSH(卵胞刺激ホルモン)の添加が効果があった。(2)精細胞の凍結融解技術の確立:精巣から分離した精細胞の凍結法を、グリセロール、DMSO、エチレングリコールなどを用いて検討した。その結果、7.5%グリセロール+7.5%FSCをPBSに加え-1°C/分で凍結することが良いことが明らかになった。融解後の生存率は、70-80%であった(トリパンブルーによる試験)。その正常性を明らかにするために、融解後に円形精子細胞を顕微授精に用いた。150個の2細胞期胚を6匹の偽妊娠マウスに移植した結果、すべて妊娠し、17匹(11%)の正常仔が生まれた。以上の結果から、精細胞の凍結保存が可能となり、貴重な遺伝資源の保存や顕微授精実験の省力化などに役立つであろうと思われる。
不安定核のためのイオンサーフィングガスセルの開発研究

安定核イオン源によるオフラインと不安定核イオンによるオンラインの両方において、イオンサーフィン型RFカーペットの性能テスト行った。K+、Cs+によるオフライン実験では、一般的なガス圧100mbarより高圧下においてもなお100%近い効率を達成した。これを元に開発されるガスセルは低エネルギー不安定核実験の根幹となり、より高圧で動作することでより高効率を得ることにつながる。これらの結果は昨年誌上発表した。またこれを基に核融合反応による高エネルギー不安定核を用いたオンライン実験においても実装され、205Frを用いた測定で約30%の停止・引出し効率を得た。オンライン実験の結果は近々誌上発表予定である。イオンサーフィン式RFカーペットの輸送試験を2種類の直径10cmのカーペットを製作して行った。タイプIは、0.08mm幅の導線を0.08mm間隔で引いたもので、0.05mm厚のポリイミドをベースにしたプリント基板上にエッチングで製造し、中心には直径0.32mmの引き出し穴がある。タイプIIは、線幅、間隔、引き出し穴ともに倍の大きさのものである。イオンサーフィン式RFカーペットは、この電極に、順に交互に位相が180度異なるイオンバリア用の高周波(8MHz程度)を印加すると同時に、4本周期で位相が90度ずつずれた搬送波の可聴周波数(10 kHz程度)の信号を冗重させ、イオンを引き出し穴へ導く仕組みである。カーペットの上方にカリウム、ルジジウム、セシウムのイオン源を置き、そこから発せられた総イオン数に対する、引き出し穴の下流に設けたファラデーカップに到達したイオン数によって輸送効率を求めた。タイプIのカーペットでは、ヘリウムバッファガス圧を50-300 mbarまでの広範囲で容易に100%近い効率が得られ、大型ガスセルに適用して高エネルギーRIビームを高効率で低速RIに変換する装置に大変有効であることがわかった。一方、1-5 mbarの低圧下では、10%以下の効率しか得られなかった。数値計算の結果では、低圧下ではむしろ粗い間隔のカーペットが有効であることが示されたので、タイプIIの製作に至ったが、それを用いた測定は平成26年に持ち越された。粗いカーペットは30keVイオンビームの冷却バンチ化のための窓なしガスセル装置に使用する毛一家腕有り、今後の最適化試験に期待したい。初年度は、各電極幅0.15mm、ピッチ0.3mmの同心円環電極、引出し穴0.8mm^2を持つRFカーペットを用いて、"イオンサーフィング"法と呼ばれるガスセル中での新しいイオンの輸送方式をテストした。結果、カリウムイオンに対してほぼ100%の輸送、引出し効率が得られた。これにより、先行研究で行われた直線平行電極による輸送と同様、円環電極でもほぼ100%の輸送効率が得られる事を実証した。これを踏まえ、実際の実験で用いる予定の各電極幅80um、ピッチ160umの同心円環電極、引出し穴0.15mm^2の新しいRFカーペットを作成した。設計に当たって行ったシミュレーションでは効率の減少は見られなかった。引出し穴をより小さくできた事で、ガスセルから引出した後の作動排気系の大幅な簡略化が期待される。一方で、さらに細かいピッチ故にほぼ1nFの静電容量を持つため、4MHz以上の高い周波数でのsin波よる駆動は容易ではない事が予想される。そのためsin波の代わりに矩形波を用いた駆動を考えている。矩形波駆動のための電気回路系を作成し、安定に動作する事も確認した。数物系科学上述した実績に関して、当初の計画通り順調に進展していると判断する。"イオンサーフィング"法は共同研究者によってすでに実証されているが、それは直線平行電極によるもので引出しも行われていなかった。より実践的には小さい引出し穴からのイオンの引出しは不可欠であり、本研究でそれが100%近い効率で実証できたことは大きな意義がある。次年度用いる新しいRFカーペットの設計も完了しておりすでに発注済みであるため、それらを用いた実験が次年度の早い段階から行える準備は既に整っていると言える。総じて、次年度は当初の予定通り実践的なセットアップで、不安定核によるテストが行えることが十分期待できるため。今後は、矩形波で駆動した"イオンサーフィング"法を新しいRFカーペットに適用し、テストを行う予定である。そのための新しい真空チェンバー、および周辺機器も平行して作成を行い、実際に排気系の簡略化の評価を行う。同様の矩形波回路を用いて、RFカーペットから引出した後の高真空領域でへのイオンの輸送もテストする予定である。これまでのテストに用いたカリウムイオンの他に、より重い質量のバリウムイオンでのテストも行い、その質量依存性もテストする。

これら安定核を用いたテストを経た後、核分裂生成物に含まれる高エネルギーの不安定核を用いて、ガスセル中での停止及び輸送をもテストする。これにより実際の加速器を用いた実験により近い条件での評価が可能になる。広い間隔(0.5mm程度)のカーペット電極を用いれば、2 mbarの低圧下でも高性能が得られることが判明したので、次年度では、新しいカーペット電極を製作して研究を完遂させたい。この新方式では、既存の真空排気装置が使えることも判明しており、繰り越した予算は、新しいカーペット電極の製作および、それを高性能なバンチ化装置として運用するための複数の進行波発生装置の製作に当てる計画である。平成25年度では、その部分の装置惡製作まで完了することができなかったので、繰り越すことにした。低圧下では、より粗い間隔のRFカーペットが良いことが示されたので、0.32, 0.64 mm間隔のカーペットを試験チャンバーに装着して効率の測定を行う。進行波型のRFカーペットでは、既にイオンはその進行波の周波数の周期でバンチ化されていることが数値計算で判明している。より長い蓄積時間(≈10ms)のバンチを得る為に、カーペットの外側から内側に向かう進行波に加え、逆向きの進行波を加え、その境界にイオンを任意の時間貯めることを提案している。一定時間の蓄積の後、内側に向かう進行波に切り替えることによって大きなバンチとして取り出せる。この機構を試験する装置を製作し、実際のバンチの性能(効率、幅、蓄積イオン数)を確かめる。当初真空排気装置の購入にあてる予定だった繰越資金は、さらに異なる間隔のRFカーペットの試作および、あたらしいバンチ化機構の試験のための電源装置、検出電子回路の製作にあてる。該当なし
地域の豊かな自然や農資源を持続的に利用するデザインイン型牛肉生産システムへの革新

日本の約7割は山や森林が占め、地方は、過疎化が進む。耕作放棄地や所有者不明地は増加の一途をたどる。これらを持続的に活用する策が必要であるが、現状の地方創生に関して国土活用による新産業創出は困難を極める。しかし、そこには豊かな植物資源がある。本来ウシは、ルーメンと微生物を基盤とした消化吸収機構で植物から牛肉やミルク等のタンパク質を生産する物資循環機能を担う草食動物である。本研究はウシの産肉性ポテンシャルを最大限に引き出すウシ代謝プログラミング効果を証明し、放牧肥育を管理する放牧牛の衛星&ICT管理システムを構築し、革新的国土活用型でデザインイン型の牛肉生産システムを創出する。