hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
化学触媒としての展開を目指したリパーゼの基質認識機構の解明

本研究は、これまでブラックボックスとされてきた酵素反応を化学触媒と同程度に理解し、合成化学への利用の新たな展開を図ることが目的である。大きく分けて二つのテーマからなり、第一は昨年に引き続きCandida rugosa lipase(CRL)の活性部位の構造と反応性に関する研究を進めた。本年は特にCRLのトンネル部の三つのポケット(L,M,S)の大きさを明確にすることを目的に種々のカルボン酸のp-nitrophenyl ester体を用いて検討した。その結果、Lpocket〉phenyl,ethyl〉M pocket>methyl〉S pocket〉hydrogenであることが明らかになった。次に第二のテーマとして酵素を自在に操ることを目的に、基質により酵素のコンホメーション変化を引き起こし、それにより立体選択性を改変することを検討した。実際には嵩高い置換基を有するビニルエステルを用いた高立体選択的リパーゼ触媒トランスエステル化反応を検討することとし、これまで立体選択性良く光学分割されていない2-phenyl-1-propanolの光学分割を取り上げた。その結果、vinyl3-phenylpropanoate/Pseudomonas cepacia lipaseで立体選択性(E値)が10倍向上することが明らかになった。一方、嵩高い置換基を有するカルボン酸の2-phenyl-1-propanol esterの立体選択的加水分解も行った結果、Porcine pancreatic lipaseでE値が100を超えた。同様の現象は1-phenylethanol/vinyl3-phenylpropanate/CRL系でも起こり、その理由を反応速度から詳細に検討した結果、反応速度が極端に落ちるところで立体選択性が大きく変化することが明らかになった。
民間の単科精神科病院に勤務する新人看護師への離職予防支援

本研究の目的は、民間の精神科病院に新卒で入職した2年目の看護師に、新人看護師としての精神科看護の体験を調査し、支援する方法を検討することである。今回、関東圏にある民間精神科病院3施設で、新卒で入職した2年目の看護師8名に60分程度のインタビューを行った。本研究で多く語られたのは、患者との関わりの中で悩み、解決できずにいる経験であった。その内容としては、患者からの暴力・暴言への対応に苦慮していること、信頼関係が築けず徒労感を感じていること、先輩スタッフのように上手く患者と関われないことなどであった。また、一部の民間精神科病院では、看護師と看護助手の2名体制で夜間勤務を担っており、それへの負担感や身体症状や精神症状が悪化した際に対応できないという不安感が語られた。さらに新人看護師はそのような不安を抱きながら、夜間帯に誰に何を相談しても良いのか判断できない状況と向き合っていた。一方で、患者から感謝を伝えられてやりがいを感じたり、患者と信頼関係が深まったことで、患者から本心を聞かせてもらえた喜びも語られていた。このような経験が、精神科看護のやりがいとして新人看護師を支えている側面もあることがわかった。このように新人看護師たちは日々の患者との関わりを通じて様々な体験をしていたが、今後彼らが直面している不安や負担感を解消し、精神科看護への動機を失うことなく勤務し続けられるよう、支援する方法として以下のことが考えられた。1.新人看護師が安心して自分の日頃の看護経験を語ることが出来る機会を提供する。2.2年目の看護師の不安を軽減し、安心して夜間勤務にあたれるよう夜間帯の相談体制を整え、明確に新人看護師に提示する。3.判断に迷う場合には、夜間帯に限らず、普段から気兼ねなく声をかけられる病棟の雰囲気づくりとチーム内の関係を確立する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、日本の精神科病院の中で約9割を占める民間の精神科病院に入職した新卒看護師に対して、長期的に勤務を継続できるよう支援するための方法を検討することである。そのために、民間の精神科病院に勤務している2年目の看護師に入職後にどのような精神科看護の体験をしているのか、また離職を考えたことがあったのかについて聞き取り調査を行う。平成29年度は当初の計画通り、文献検討を行った。これまでに、精神科新人看護師の抱く困難感や葛藤などが述べられており、そうした文献と基盤となる前研究を参考にインタビューガイドの検討を行った。前研究では、1施設を対象とし同様の調査を行っているが、そこでは「職場に何でも相談できる」と語りながらも、実際には周囲の人には語ることをためらい、自分で対処しようと追い込まれている精神科新人看護師や、報告・連絡・相談といった業務上の伝達が得意であるが、自分の看護についての思いや感情を語ることに不慣れである新人看護師の傾向があった。その一方で、患者からエンパワーされる体験を対象者全員がしており、そうした精神科看護の体験も就労継続が出来る一因であると思われた。今後はこれらの結果を踏まえ、インタビュー調査を行っていく。また、平成29年度は当初の計画通り、北里大学看護学部研究倫理委員会の承認を得た(承認番号:29-11-3)。研究対象者となる方が所属する施設へ協力を依頼し、現在3施設の内諾を得ている。平成29年度は当初の計画通り、研究者所属機関の倫理委員会の承認(承認番号:29-11-3)を得て、研究協力施設との調整を行った。平成30年度は8-10名にインタビューを実施する予定である。今後の課題はデータ分析及び結果をまとめる時間を確保することである。

2.2年目の看護師の不安を軽減し、安心して夜間勤務にあたれるよう夜間帯の相談体制を整え、明確に新人看護師に提示する。3.判断に迷う場合には、夜間帯に限らず、普段から気兼ねなく声をかけられる病棟の雰囲気づくりとチーム内の関係を確立する。平成30年度に得られる結果をもとに、民間精神科病院に勤務する新卒看護師への支援体制をどのように構築することが出来るか検討する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
電子線レジスト材料としてのネットワークポリシランの合成

二次元的にひろがった種々の側鎖基(アルキル基)をもつ溶媒可溶性のシリコンネットワークポリマーを合成し、電子線レジスト材料としての感受性について検討を行った。光分解の場合は、励起状態を経るが、イオンラジカルを経る放射線分解反応においては小員環ラジカルイオンの生成が予測され、一次元のポリシランとは異なった分解挙動が期待される。平成9年度では側鎖にn-プロピル基、n-ブチル基、n-ヘキシル基を有するネットワークポリシランの合成を行った。平成10年度では、得られたネットワークポリシランについて放射線感受性を検討した。電子線レジスト材料としての性能の検討を行うために必要となる基礎的データであるラジカルイオン種について注目し、放射線感受性を検討した。(このラジカルイオン種の測定の際、平成9年度で購入した分光光度計を用いて行った。)イオンラジカルを経る放射線分解反応においては小員環ラジカルイオンの生成が予測されていたので、吸収スペクトル、ESRの測定を行ったところ、ネットワークポリシラン中には、5員環、6員環が存在していることが明らかとなった。また、ネットワークポリシランのラジカルイオンの吸収スペクトルは紫外、可視、近赤外までと幅広く、いくつかの環状ポリシランの存在が示唆された。高分子主鎖がケイ素-ケイ素結合からなるポリシランは、炭素-炭素二重結合を持つポリエンと同じように近紫外領域に吸収をもち紫外光照射により容易に分解することから、UVフォトレジスト材料として期待されている。ポリシランの電子線レジスト材料としての可能性をさぐるため、すでに一次元のポリシランについて放射線分解過程の分光学的研究をすすめ、電子線レジスト材料としても有望であることを明らかにしてきた。本研究では二次元的にひろがった種々の側鎖基(アルキル基もしくはアリール基)をもつ溶媒可溶性のシリコンネットワークポリマーを合成し、電子線レジスト材料としての感受性について検討を行う。光分解の場合は、励起状態が架橋部にトラップされ光分解量子収率が減少する。イオンラジカルを経る放射線分解反応においては小員環ラジカルイオンの生成が予測され、一次元のポリシランとは異なった分解挙動が期待される。カラムによりネットワークのサイズの異なったポリマーを分取し、分子構造と分解収率、ネットワークサイズと分解収率の相関を測定し、電子線レジスト材料に適した分子構造、ネットワークサイズを明らかにする。さらに、ネットワーク構造と一次元構造の感受性の違いを検討する。これらのポリシランについて高速液クロ分取システムを用いて、ネットワークサイズの違いによる分離を試みた。平成10年度では得られたポリシランについて放射線感受性を明らかにする予定である。本研究では二次元的にひろがった種々の側鎖基(アルキル基)をもつ溶媒可溶性のシリコンネットワークポリマーを合成し、電子線レジスト材料としての感受性について検討を行うことである。平成10年度では、平成9年度で得られた側鎖にn-プロピル基、n-プチル基、n-ヘキシル基を有するネットワークポリシランについて放射線感受性を検討した。電子線レジスト材料としての性能の検討を行うために必要となる基礎的データであるラジカルイオン種について注目し、放射線照射により生成するラジカルイオン種を低温剛性溶媒法による吸収スペクトル、ESRなどを用いて放射線感受性を検討した。さらに、ネットワーク構造と一次元構造の感受性の違いを検討した。
ナノコンポジット転子を充填した傾斜機能誘電体の開発

本研究では、高電圧電気絶縁材料として近年注目されているナノコンポジットに着目し、ナノ粒子の分散性と絶縁特性向上の関係について調査することを目的としている。はじめに、エポキシ中にナノ粒子を分散させるために超音波を照射する方法を適用し、超音波照射の条件を種々変化させたときの粒子分散性について定量化を行った。その結果、充填率5%までの条件において、超音波照射の有無によって、粒子分散性に違いが見られることを明らかにし、超音波照射によるナノ粒子分散性の向上効果がみられることを実験的に明らかにした。次に、超音波の周波数、出力、および照射時間を変化させて、ナノ粒子の凝集がどの程度抑制されるかを、電子顕微鏡画像から求めた。その結果、超音波の周波数を高くした場合に粒子分散性が向上されること、また超音波の出力よりも照射時間を長くすることによって、より粒子分散性の向上に効果が大きいことを明らかにした。また、粒子分散性を定量化する方法として、電子顕微鏡の2次元画像から画像解析を用いて、3次元的に分布する粒子の粒子サイズ分布を定量化する計算を行い、ナノサイズの粒子がどの程度含まれるかを定量的に明らかにすることができた。さらに、粒子分散性と絶縁材料特性との関係として、粒子分散性と誘電率との関係について実験的に調査した。その結果、粒子分散性が向上するほど誘電率が低下する傾向が見られることを明らかにした。一方で、粒子界面面積と誘電率との関係について定量化を試みたが、界面面積は粒子分散性と粒子の充填率の両者に関わるパラメータであることから、様々なナノ粒子の充填率に対して、界面面積と誘電率との関係についての明確な傾向を得ることはできなかった。本研究では、電気機器用に使われる固体絶縁物として、ナノコンポジット粒子を充填した傾斜機能材料を堤案し、そのための作製技術の開発を目指している。ナノ粒子を充填したナノコンポジット材料は、耐劣化特性などが優れていることが知られており、一方電気的ストレスの緩和材料として、傾斜機能材料の適用が考えられている。ナノコンポジットの作成のためには、ナノ粒子が母材中で高度に分散することが必要となる。このような目的に対して、今年度、傾斜機能材料の傾斜分布の多様化、および、エポキシをベースとしたナノコンポジットの分散性向上に関する基礎実験を中心に行った。傾斜機能材料の傾斜分布については、ミクロンサイズの粒子をエポキシ中に混合攪拌し、これに遠心力を付加することで実現するが、遠心力を印加する前のエポキシ中の粒子分布を変化させることによって、様々な傾斜分布を実現できることが確かめられた。次に、ナノコンポジットの実験では、エポキシにナノサイズのアルミナ粒子を混合し、攪拌を行った後、超音波ホモジナイザーにより超音波照射を行った。照射後、熱硬化させ、エポキシナノコンポジットを作成した。実験の結果、特に、高周波の超音波を照射することによって、無照射時、および低周波時に比べてナノ粒子の分散性を著しく向上させることができた。また、ナノコンポジット材料の電気物性として、誘電率を測定した。特に周波数依存性については、高周波ほど誘電率が低下する傾向であることを確認した。また本ケースの場合、ナノコンポジットの誘電率はマイクロコンポジットよりも上昇する傾向が見られた。このように、傾斜機能誘電体の作製およびナノコンポジット材料作製の基礎的実験により、ナノコンポジット粒子充填の傾斜機能誘電体作製に有用な基礎的データを得ることができた。
老化関連遺伝子ｐ６６Ｓｈｃの腎障害進展への関与についての検討

老化関連遺伝子p66Shcは、ミトコンドリア内の活性酸素種生成を促進することが知られている。本研究では腎臓病進展におけるp66Shcの作用を検討した。まず、尿毒症物質の一つであるインドキシル硫酸で尿細管細胞を刺激したところ、p66Shcが活性化されることが分かった。また、p66Shcが細胞内酸化ストレスを増加させることも確認できた。細胞障害、アポトーシス、老化に関わるp21の活性もp66Shcにより調節されていることが分かった。以上から、インドキシル硫酸による尿細管障害にはp66Shcが関わっていることが示唆された。p66Shcはミトコンドリアでの活性酸素種の産生を促進することが知られているものの、腎臓におけるp66Shcの機能や病的意義はほとんどわかっていない。そこで、慢性腎臓病や急性腎障害における尿細管細胞の障害に、p66Shcを介したミトコンドリア酸化ストレスが関与しているとの仮説をたてて、研究をすすめた。ヒト近位尿細管細胞HK-2では、尿毒症物質であるインドキシル硫酸処理により、p66Shcのセリン36のリン酸化が著明に促進することが分かった。p66Shc-Ser36のリン酸化は、p66Shcのミトコンドリアへのトランスロケーションを引き起こし、ミトコンドリア内で過酸化水素の産生酵素として働くことが知られていることから、インソキシル硫酸処理によってミトコンドリア酸化ストレスが増加していることが示唆された。また、インドキシル硫酸処理した細胞では蛍光酸化ストレスマーカーであるDFC-DAのシグナルが増加していることが観察されたことからも、酸化ストレスが増加していることが確認された。p66ShcをsiRNAを用いてノックダウンした細胞では、p21の発現量が低下しており、p21を介した細胞障害、アポトーシス、老化をp66Shcが促進させていることを示唆している。以上からp66Shcは、近位尿細管の障害の過程において,ミトコンドリアからの活性酸素種の産生増加、p21の活性化を介して、細胞毒性を惹起しているものと考えられた。p66Shcはミトコンドリアにおける活性酸素種の合成を促進することが報告されているが、腎でのp66Shcの機能、病的意義はほとんど解明されていなかった。本申請では、p66Shcがミトコンドリア酸化ストレスを介してCKD, AKIの発症、進展に関わるという仮説のもとに研究を開始している。ヒト近位尿細管細胞HK-2を用い、尿毒症物質の一つと考えられているインドキシル硫酸を添加したところ、p66Shcのセリン36のリン酸化が促進されることが観察された。p66Shcはセリン36のリン酸化によりミトコンドリアにトランスロケートし、ミトコンドリア内で活性酸素種を生成することが知られており、近位尿細管細胞HK-2でもインドキシル硫酸により同様の機序が引き起こされることが予想された。siRNAを用いたp66Shcのノックダウンの系では、p66Shcの下流と考えられるAkt, p53, p21, MnSODの発現量、活性の変化を調べた。p66Shcのノックダウンした細胞ではp66Shcのセリン36のリン酸化が著明に低下した。Aktのリン酸化, p53の発現量、リン酸化, MnSODの発現量はp66Shc siRNAによって変化は明らかではなかったが、p21の発現量が有意に低下した。これはp21を介した細胞のアポトーシスや老化をp66Shcが促進させていることを示唆している。以上のように、インドキシル硫酸などの尿毒症物質は、近位尿細管においてp66Shcのセリンリン酸化, p21の活性化を介して細胞毒性をもたらすものと考えられた。腎臓近位尿細管細胞において、インドキシル硫酸がp66Shcのセリン36をリン酸化させることが発見できたことは本研究において大きな進展であったが、酸化ストレスの定量化、老化細胞の定量化に成功しておらず、次年度以降の課題として残ってしまったため。細胞における酸化ストレスを定量できるよう、条件設定を行う。DCF-DA、MitoTrackerを用いた実験を安定的に再現性が得られるように条件を決め、その後p66Shc siRNAで処理した細胞で、酸化ストレスの変化を調べる。また、細胞の老化を調べるために、SA-β-Gal stainingを行い、p66Shcによる老化の抑制を評価する。これらの実験により、p66Shcが近位尿細管における酸化ストレス調節の中心的役割を持つことを示すことができると思われ、この結果の報告を予定している。本年度はほぼ予算近くまで研究費を使用したが、6,515円が繰越金として生じた。

これは、試薬の購入に際し、当初予定していた納入額より安く納入されたものがあったためである。次年度では、繰越額と次年度の予算額を合わせ、細胞培養液、ウエスタンブロット試薬、抗体等の物品に使用する予定である。
フッ素系高分子集合体-イオン液体ナノコンポジットの創製とその応用

フッ素系高分子集合体の構造がナノレベルで制御されたフッ素系高分子ナノ粒子とイオン液体との相互作用による新しい機能の創出について詳細に検討を行ったところ、以下に示される研究成果がそれぞれ得られた。1.種々のゲスト分子がカプセル化された新しいタイプのフッ素系高分子集合体/イオン液体ナノコンポジットの調製とその応用展開。フルオロアルキル基含有オリゴマーはイオン液体中において、フルオロアルキル基同士の凝集作用によりナノレベルでその構造が制御されたフッ素系分子集合体を構築することを見いだした。このフッ素系高分子/イオン液体ナノコンポジットにおいて、特にカーボンブラックがカプセル化されたナノコンポジット類においては、フッ素系高分子/イオン液体/カーボンブラックナノコンポジットゲルの調製にも初めて成功した。2.熱重量減少を示さないフッ素系高分子/イオン液体/シリカナノコンポジットの調製とその応用。フッ素系高分子/リン系イオン液体/シリカナノコンポジットは、リン系イオン液体を20%程度含有させても800°Cにおいて熱重量減少を示さない知見が得られた。この結果は、リン系イオン液体がシリカナノコンポジットのマトリックス内へ強固に結合するため、耐酸化性が極めて高められたためと推定されている。さらに、これらナノコンポジットにおいては種々の溶媒中において極めて高い分散安定性を示し、汎用の有機ポリマーであるポリビニルアルコールの改質剤へ応用でき、改質された表面においてはフッ素に起因した高い界面活性な機能以外に、リン系イオン液体に起因した高いイオン伝導性をも示すことができた。これら研究成果は、今後フッ素の機能とイオン液体との機能が融合した新しい機能性材料としての展開が大いに期待できる。本研究の目的は、フッ素系分子集合体と種々のイオン液体との相互作用について詳細に検討を行うことにより、イオン液体のナノレベルでの構造制御およびイオン液体へのフッ素の優れた機能が融合したフッ素系イオン液体ナノコンポジットを開発させるとともに、そのユニークな機能を明確にさせることにある。そこで本年度の研究においては、フルオロアルキル基が末端のみに導入された高分子化合物のイオン液体中において構築される分子集合体の構造を詳細に検討するとともに、これら分子集合体とフラーレンを始め種々のゲスト分子とのホスト-ゲスト相互作用に及ぼすイオン液体の機能を明確なものとさせた。さらに本研究では、種々のイオン液体存在下におけるフルオロアルキル基含有オリゴマー類とテトラエトキシシランおよびシリカナノ粒子との反応により、ナノレベルで粒子サイズの揃った、さらには種々の溶媒への分散安定性の高いフッ素系高分子集合体/イオン液体/シリカゲルナノコンポジットの合成に成功した。これらナノコンポジット類を汎用の有機高分子材料への表面改質剤へ展開させることに成功し、改質された表面においてはフッ素に起因した高い防汚性を発現させることができた。特に興味深いことに、本研究によりはじめて開発されたこれらフッ素系高分子/イオン液体/シリカゲルナノコンポジットは800°Cに焼成させても重量減少をまったく示さないという極めて興味深い知見が得られ、この点について今後詳細に検討を行って行く予定である。
新規pH応答性蛍光核酸による高感度なDNA一塩基識別法の開発

本研究では、ピリジン骨格を含む種々の新規蛍光ヌクレオシドを合成し、それらがpHに鋭敏に応答して発光ー消光の切り替えを行うセンサー分子に成ることを示してきた。そしてさらに改良を加え、On-Offの切り替えが、より中性に近くなるような分子のスクリーニングも行ってきた。また、これらをODN鎖に導入して、一塩基変異識別プローブへの応用も検討した。最終年度にはピリジン部位に置換基を導入することで、pH変化に応じて蛍光発光波長(発光色)を切り替えることが可能であることを見出した。当初の予想よりも優れた光学特性を有する分子が得られたため、今後は細胞内イメイージング等への応用も検討する予定である。これまでに予備実験として、我々の独自のコンセプトに基づき、天然の核酸塩基に三重結合を経て置換芳香族化合物を連結した一群の蛍光核酸塩基を合成している。これらの化合物のうち、アニリン誘導体およびアントラセンを導入した核酸塩基誘導体が、pH環境に鋭敏に応答して発光-消光のスイッチングを行うことが分かっている。これらの化合物は、いずれも中性から塩基性環境においては、電子供与性基であるアニリン部位とアントラセン部位との間で光誘起電子移動(PET)が起こり蛍光消光されるのに対して、酸性環境下ではアニリン誘導体がプロトン化され蛍光発光するという性質を有している。すなわち、pH変化に伴うプロトン化-脱プロトン化により蛍光発光のOn-Offスイッチングが可能な蛍光核酸であるといえる。この化合物のpKaを分子設計に基づいて調整することで様々なpH領域での蛍光発光のスイッチングが可能になると考えられる。実際に同様の分子設計に基づき、ピリジン誘導体を含む蛍光核酸分子を合成することで、これまでの結果とは逆に、中性から塩基性領域で発光する分子も得られることもこれまでの予備実験の結果からわかっている。そこで当該年度である平成25年度は、このような予備実験データに基づき、目的とするpH領域で蛍光スイッチングを行い、さらに長波長側で強く発光するpH環境応答性の蛍光核酸塩基の開発を目指して種々の誘導体を合成した。本年度はピリジン誘導体を中心に4種類の化合物の合成を達成し、それらの光学特性の検討を行なった。まだ蛍光発光のOn-OffスイッチングのpH領域が酸性に寄り過ぎているものの、目的の中性塩基性領域で発光する分子を得ることに成功している。これまでに、我々の独自のコンセプトに基づき、天然の核酸塩基に三重結合を経て置換芳香族化合物を連結した一群の蛍光核酸塩基の合成を報告している。特に昨年度の研究では、ピリジン誘導体を含む蛍光核酸分子を合成することに成功しており、pH変化に鋭敏に応答して発光ー消光するセンサー分子の開発に成功している。しかしながら、これらの分子は蛍光発光と消光が切り替わるpH領域が酸性側に寄りすぎており、実際にセンサー分子として用いるためには、より中性に近い領域で切り替わる分子の開発が必要であった。そこで本年度は、昨年に引き続き、さらにいくつかのピリジン誘導体の合成、開発を行なった。いくつかの誘導体を合成した結果、若干ではあるが従来より中性に近いpH領域で蛍光発光ー消光が切り替わる分子を得ることに成功した。それらの分子に関して、現在より詳細な光学特性の検討を行っている。また、昨年示した研究計画に従って、これらのセンサー分子のオリゴヌクレオチド鎖への導入の検討も並行して行なった。得られたヌクレオシドの有機溶媒に対する溶解度が極めて低いことから、オリゴ鎖への導入は非常に困難であったが、導入時の条件検討を繰り返し行うことで、ごく最近オリゴヌクレオチド鎖への導入に成功している。現在、得られたオリゴヌクレオチドプローブの光学特性の検討を行なっている段階であり、今後一塩基識別能等の検討を行ってゆきたいと考えている。また、ヌクレオシドモノマーの状態での細胞内pHセンシングの実験も、本年度新たに取り組んでいる。現在、細胞に対する条件検討を行なっているが、平成27年度内には、細胞内のイメージングも可能にしたいと考えている。我々独自のコンセプトに基づき、天然の核酸塩基に三重結合を介して置換芳香族化合物を連結した一群の蛍光核酸塩基の合成を昨年までに報告している。特に昨年、一昨年の研究では、ピリジン誘導体を含む蛍光核酸分子を合成し、これらの分子がpHに鋭敏に応答して発光ー消光の切り替えを行うセンサー分子となることを示してきた。さらに、それらの分子に改良を加え、発光ー消光が切り替わるpH領域が中性に近くなるようにスクリーニングを続けてきた。また、研究計画に従って、これらのセンサー分子のオリゴヌクレオチド鎖への導入を行い、オリゴヌクレオチド鎖中での光学特性の評価も行った。さらに最終年度には、これらの研究の積み重ねから、新たにpH変化により発光波長を変化させる新規蛍光pHセンサーヌクレオシドを開発することに成功した。我々がこれまでに開発してきたピリジン骨格を含む蛍光pHセンサーヌクレオシドは、塩基性中性にかけて緑色で発光し、酸性領域で消光する性質を示していたが、新たに見出した蛍光pHセンサーヌクレオシドは塩基性中性にかけて緑色で発光し、酸性領域でより長波長の黄色で発光することがわかった。蛍光強度がon/offで切り替わる従来の化合物に比べて、蛍光発光波長が変化する本発明の化合物は検出感度(S(シグナル)/N(ノイズ)比)の向上が期待され、センサー分子としての応用の幅がより広がると考えられる。また、ヌクレオシド誘導体であることから、発色団のみの時よりも溶解性がよくなり、細胞膜透過性の向上も期待される。

さらにオリゴヌクレオチド鎖への導入も容易であることから蛍光DNAプローブへの応用も期待されるという結果が得られている。最終年度に当初期待していた光学特性を上回る性質を有するセンサーヌクレオシドを得ることができた。今後はこれらの分子を用いて細胞内イメージング等にも取り組んで行きたいと考えている。本研究では、ピリジン骨格を含む種々の新規蛍光ヌクレオシドを合成し、それらがpHに鋭敏に応答して発光ー消光の切り替えを行うセンサー分子に成ることを示してきた。そしてさらに改良を加え、On-Offの切り替えが、より中性に近くなるような分子のスクリーニングも行ってきた。また、これらをODN鎖に導入して、一塩基変異識別プローブへの応用も検討した。最終年度にはピリジン部位に置換基を導入することで、pH変化に応じて蛍光発光波長(発光色)を切り替えることが可能であることを見出した。当初の予想よりも優れた光学特性を有する分子が得られたため、今後は細胞内イメイージング等への応用も検討する予定である。現段階での研究の進捗状況は、おおむね順調であると考えている。平成25年度終了時では4種類のヌクレオシドの合成に成功していたが、平成26年度終了時には、更に2種類の新規ヌクレオシドの開発に成功している。それらの化合物の様々なpH環境下における光学特性(蛍光スペクトルおよび吸収スペクトルなど)の評価も既に完了している。平成25年度に得られた分子と比較して、平成26年度に得られた分子は、若干ではあるが中性に近いpH領域で蛍光発光ー消光が切り替わることがわかり、光学特性の向上が認められた。最終年度となる平成27年度は、更なる性質の向上を目指して、新しい化合物の開発も継続して行ないたいと考えている。また、本年度は、昨年示した研究計画に従って、これらのセンサー分子のオリゴヌクレオチド鎖への導入も検討しており、実際にこれらのセンサー分子が導入されたオリゴヌクレオチド鎖を得ることにも成功している。さらに当初の予想を上回るような、蛍光発光波長が長い優れたヌクレオシド分子が得られたため、細胞を使用した実験などにも新たに取り組み始めている。これらのことから平成26年度の研究は、おおむね順調に進展していると言うことが出来、最終年度である平成27年度は、研究計画書の計画に細胞を使った実験を追加するような形で研究をすすめたいと考えている。実用化により近いと考えられる細胞に対するセンシング実験を積極的に行いたいと考えている。生物有機化学DNA二重鎖中に多数存在しているリン酸アニオンの影響により、DNA中のpH環境は局所的に非常に大きく異なっていることが知られている。特に最近の研究では、single-stranded DNA中に導入された化合物のpKaが、duplexになることで1以上も変化することが報告されている。本研究では、この性質に着目しており、DNA中の一塩基ミスマッチやバルジ構造、一塩基欠損のようなわずかな微細構造の変化をpH環境変化として捉えるような、pH環境に鋭敏に応答するインテリジェントな蛍光核酸塩基の開発を目指している。
ユーイング肉腫に対する新規チロシンキナーゼ阻害薬の有効性評価

再度、免疫不全NOJマウスの背部にユーイング肉腫細胞を皮下接種し、1週間後よりTAE226投与群と非投与群(メチルセルロース投与群)に分けて連日経口投与を継続し、継時的に腫瘍サイズを計測した。4週間後に腫瘍を摘出し重量を測定し、TAE226群において有意に増殖抑制効果を認めた。摘出腫瘍の顕微鏡学的検討においても、前年同様TAE226群に死細胞増加を認めた。この際も、皮下投与においては転移を認めることができなかったため、今年度はユーイング肉腫細胞を静脈投与することにより転移モデルとした。ユーイング肉腫細胞の静注からの1週間後から、TAE226投与群と非投与群(メチルセルロース投与群)に分けて連日経口投与を継続した。ユーイング肉腫細胞の静注から4週後に腸骨から骨髄を採取し評価を行った。TAE226投与群において、非投与群と比較しマウスの骨髄で、抗ヒトCD99陽性の細胞集団およびEWS-FLI-1の発現が有意に減少しているを確認した。さらに、ユーイング肉腫治療に用いられることが多い既存の抗がん剤との併用効果についても評価を行った。ユーイング肉腫の治療として多く用いられるビンクリスチン、ドキソルビシン、エトポシドとTAE226との組み合わせ評価を行った。ユーイング肉腫の3細胞株(TC71, RD-ES, SK-ES1)について、TAE226と各抗がん剤を投与し、48時間後にMTT assayにより細胞生存率を評価し、3細胞共にTAE226併用により、死細胞の増加を認め、相乗効果を認めた。これまでに、ユーイング肉腫細胞株において二重チロシンキナーゼインヒビターによる増殖抑制効果についてTAE226とPF562271を用いた比較検討を行った。TAE226がより強い増殖抑制効果を示した。現在、TAE226のユーイング肉腫に対する腫瘍抑制・転移に対する効果、メカニズムについて解析を行っている。In vitroの解析はおおむね予定通りに行い、マイクロアレイ解析まで行えた。様々な解析を通して明らかになった点が多いため、おおむね順調に進展していると判断した。3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazoliumbromid (MTT)アッセイを用いて、ユーイング肉腫細胞株TC71、RD-ES、SK-ES-1に対するFocaladhesion kinase (FAK)阻害薬の増殖抑制効果を確認した。試薬としてはPyk2との二重チロシンキナーゼ阻害薬であるPF-562,271とIGF-IRとの二重チロシンキナーゼ阻害薬であるTAE226の2剤を用いたが、いずれの細胞株もhalf-maximal inhibitory concentration (IC50)濃度はTAE226が有意に低濃度を示した。以降の実験系にはTAE226を用いてユーイング肉腫に対する抗腫瘍効果を解析した。in vitro解析の結果、その機序としてアポトーシス誘導、細胞周期抑制、AKT脱リン酸化などが確認できた。またinvasion assayでも浸潤抑制効果を認め、転移抑制効果も有する可能性が示唆された。これらの良好な結果を受け、臨床応用を視野に入れる前段階実験としてin vivo解析を進めた。具体的には、免疫不全NOJマウスの背部にユーイング肉腫細胞を皮下接種し、1週間後よりTAE226投与群と非投与群(メチルセルロース投与群)に分けて連日経口投与を継続し、継時的に腫瘍サイズを計測した。45週間後に腫瘍を摘出し重量を測定した。TAE226群において有意に増殖抑制効果を認めた。摘出腫瘍の顕微鏡学的検討も行ったが、HE染色に加えてCD99やKi67などの免疫染色などの検討をとおして明らかにTAE226群に死細胞増加を認めた。in vitro解析の結果を受け、in vivo解析に進んだが期待通りの結果を得ることができており、おおむね順調に進捗していると判断した。

ユーイング肉腫の3細胞株(TC71, RD-ES, SK-ES1)について、TAE226と各抗がん剤を投与し、48時間後にMTT assayにより細胞生存率を評価し、3細胞共にTAE226併用により、死細胞の増加を認め、相乗効果を認めた。今後、免疫不全マウスを用いてヒトユーイング肉腫の局所投与モデル、転移モデルマウスを確立する。確立後には、TAE226投与による抗腫瘍効果の評価を行いたい。効果が確認できた場合には、遺伝子および蛋白レベルでのメカニズムを評価していく予定である。経静脈的に投与することにより転移モデル成立を試みて、TAE226の抑制効果を確認したい。また、ユーイング肉腫に用いられる既存の抗がん剤との相乗効果について評価する予定である。腫瘍細胞の皮下投与による、局所発症モデル、転移モデル作成する予定であったが、皮下投与では転移モデルを作成出来なかった。そのため、計画を変更し、局所発症モデルのみで研究を進めたため、未使用額が発生した。次年度は、再度転移モデルを作成し研究を進めることとしたため未使用額はその経費に充てることとしたい。
インドモンスーンと古カトマンズ湖の第四紀古気候・古環境変動の研究

過去60万年間のインドモンスーン変動や古カトマンズ湖の環境変遷,またそれらと珪藻群集の推移の関係を明らかにするため,中央ヒマラヤ・カトマンズ盆地のRabibhawan地点で掘削された全長218mの湖成堆積物のコア試料に含まれる化石珪藻を50cm間隔で分析し,その成果をまとめた.1.Rabibhawanコアの44属115種(浮遊性23種;底生92種)の化石珪藻のデータベースを完成させた.また新種のThalassiosira inlandicaとその近縁種を,形態形質の詳細な分析結果に基づいて比較検討し,記載論文を公表した.2.共同研究者の花粉分析によるRabibhawanコアの乾湿変動記録を,地球規模の気候変動の標準記録であるSPECMAPδ^<18>O stackにチューニングし,過去60万年間のコア深度-年代モデルを構築した.3.上記の年代モデルに基づき,古カトマンズ湖の珪藻化石群集の推移記録を日射量やインドモンスーンの変動記録と比較検討した.その結果,約6030万年前には,氷期-間氷期間の日射量の較差が小さかったことが原因で,夏のインドモンスーンによる降水量は比較的多く,古カトマンズ湖の水位は高く維持され,固有の珪藻であるPuncticulataversiformisとCyclotella kathmanduensisが大繁茂していたことが分かった.一方,約301.2万年前には,地球軌道要素の歳差運動に起因する日射量の約2万年周期の変動に同調してモンスーン降水量が変動し,湖水位も上昇下降を繰り返したため,浮遊性珪藻の生産量や群集組成,さらに多様性(種数や均衡性)が約2万年毎に大きく変化していたことが分かった.但しこの期間には,底生珪藻群集の多様性はほとんど変化しておらず,環境変化(特に水位変化)に対する適応戦略が浮遊性群集とは異なっていたことが分かった.南アジアのスタンダードとなる第四紀の環境変動史を復元し,インドモンスーンや地球規模の気候変動との関係を明らかにすることを目的として,中央ヒマラヤのカトマンズ盆地のRabibhawan地点で掘削された全長218mのコア試料に含まれる珪藻群集の分析を行った.2.50cm間隔で採取した約400試料について,倍率5000倍下で平均500被殻を計数して群集解析を行った.その結果,間氷期には夏のインドモンスーンの強化に伴い降水量が増加し,大量の栄養塩類が湖へ供給されたため珪藻の生産量が増加していたことが分かった.また珪藻の群集組成と多様性は湖水位変動に伴って変化していたことが分かった.(1)69.0-58.4万年前には水位が上昇し湖が拡大することに伴い,優勢な浮遊性種が出現し,群集全体の多様性は低下していた.(2)58.4-31.0万年前には水位が非常に高く維持されたため,優占的な浮遊性種が出現し,群集の多様性は著しく低くなった.また約45万年前と39万年前の一時的な水位低下イベントに伴い優占種が入れ替わった.(3)31.0-1.3万年前には水位は周期的に上昇・下降を繰り返しながら低下し,そのため群集組成も頻繁に変化した.以上の結果・考察を博士論文としてまとめた.3.カトマンズ盆地中央部と南縁部で行ったボーリングコアの分析と地質調査の結果を検討し,盆地の構造と堆積環境史を3つの時代に区分して議論し,古カトマンズ湖はヒマラヤ前縁山脈の上昇に伴って約100万年前に誕生したことを明らかにした(公表論文の1).過去60万年間のインドモンスーン変動や古カトマンズ湖の環境変遷,またそれらと珪藻群集の推移の関係を明らかにするため,中央ヒマラヤ・カトマンズ盆地のRabibhawan地点で掘削された全長218mの湖成堆積物のコア試料に含まれる化石珪藻を50cm間隔で分析し,その成果をまとめた.1.Rabibhawanコアの44属115種(浮遊性23種;底生92種)の化石珪藻のデータベースを完成させた.また新種のThalassiosira inlandicaとその近縁種を,形態形質の詳細な分析結果に基づいて比較検討し,記載論文を公表した.2.共同研究者の花粉分析によるRabibhawanコアの乾湿変動記録を,地球規模の気候変動の標準記録であるSPECMAPδ^<18>O stackにチューニングし,過去60万年間のコア深度-年代モデルを構築した.3.上記の年代モデルに基づき,古カトマンズ湖の珪藻化石群集の推移記録を日射量やインドモンスーンの変動記録と比較検討した.その結果,約6030万年前には,氷期-間氷期間の日射量の較差が小さかったことが原因で,夏のインドモンスーンによる降水量は比較的多く,古カトマンズ湖の水位は高く維持され,固有の珪藻であるPuncticulataversiformisとCyclotella kathmanduensisが大繁茂していたことが分かった.

一方,約301.2万年前には,地球軌道要素の歳差運動に起因する日射量の約2万年周期の変動に同調してモンスーン降水量が変動し,湖水位も上昇下降を繰り返したため,浮遊性珪藻の生産量や群集組成,さらに多様性(種数や均衡性)が約2万年毎に大きく変化していたことが分かった.但しこの期間には,底生珪藻群集の多様性はほとんど変化しておらず,環境変化(特に水位変化)に対する適応戦略が浮遊性群集とは異なっていたことが分かった.
高齢期夫婦の人生マネイジメント方略と精神的健康についての縦断研究

本研究の目的は,高齢期における人生マネイジメント方略が高齢者夫婦の精神的健康にどのような影響をもたらしているのかを明らかにすることである。2011年に地域に居住する高齢者夫婦1500組に初回調査,2013年に3年後の追跡調査を行った。初回調査に回答した498組の夫婦のデータを解析した結果,「否定的なイベントを受容できる柔軟な態度」が夫と妻それぞれの幸福感にとって重要であることが明らかになった。また,夫の「否定的なイベントを受容したり,老化に伴う喪失を補償しようとする柔軟な態度」が妻の幸福感にとって重要であることが明らかになったが,妻のそのような態度は夫の幸福感に影響を及ぼさなかった。平成21年度は、BaltesのSOC尺度の日本語版を作成することが目的であった。英語版のSOC尺度からトランスレーション-バックトランスレーションの手続きを経て作成した日本語版SOC尺度(4下位尺度×12項目=48項目)を527名の高齢者に対する郵送調査で10月に実施し、342名の回答が得られた。さらに、300名を対象にその1ヵ月後に再調査も行った。これらの調査の回答を用いて、日本語版SOC尺度の4つの下位尺度の信頼性(内的一貫性および再検査信頼性)と、人生満足度、抑うつ、統制の位置、パーソナリティの5因子、社会的望ましさとの関連が検討された。信頼性に関しては、「選択的選択」尺度の内的一貫性が低かった(α係数:.467)が、これ以外の3つの下位尺度は、適度な(α係数:.65以上)を示していた。また、再検査信頼性に関しては、4つの下位尺度すべてにおいて.63以上の適度な信頼性係数が示されていた。SOCのすべての尺度は、人生満足度、統制の位置とは正の相関、抑うつとは負の相関を示していた。SOCとパーソナリティとの関連としては、神経質傾向と「最適化」に負の相関、開放性と「喪失に基づいた選択」「最適化」「補償」に正の関連、誠実性と「選択的選択」「喪失に基づいた選択」「最適化」に正の相関がみられた。また、SOCのすべての下位尺度が「社会的望ましさ」と有意な関連がなかった。このことは、尺度としては望ましいことであり、原版の尺度構成において、「社会的望ましさ」との関連を弱めるために強制選択法が用いられた工夫が、日本語版においても反映されたため、と考えちれる。これらの結果より、日本語版SOC尺度において、ある程度の妥当性・信頼性が認められた、と考えられる。平成22年度の本調査においては、尺度の信頼性と実用性の観点から、精選した短縮版(4下位尺度×6項目=24項目)を用いることが望ましいことが示唆され、現在、精選作業に入っている。本研究の目的は、高齢期における人生マネイジメント方略が高齢者の精神的健康にどのような影響をもたらしているのか、そして、配偶者どうしの心理状態はどのように相互関連しているのか、を明らかにすることである。5年間の研究計画における全体的構想は、地域に居住する高齢者夫婦に郵送調査を行い、人生マネイジメント方略や精神的健康の夫婦間における相互関係を検討し、さらに3年後の追跡調査で、初回調査から追跡調査までの縦断的変化、および、その変化をもたらした要因を明らかにする、というものである。2009年度に予備調査を終え、人生マネイジメント尺度の日本語版を作成することができた。2010年度は、その尺度を組み込んだ調査票を作成し、社会調査の専門家や委託先の調査会社と相談の上、調査対象を定め、地域に居住する高齢者夫婦に1500組に初回調査を行った。具体的には以下の手順で進めた。(1)調査対象者の抽出調査対象者は2段無作為抽出法で抽出した。1段目は、日野市の国勢調査区から調査地点を選び、2段目で住民基本台帳から対象者を抽出した。最終的に、70歳から79歳の男性とその妻1500組(3000名)が抽出された。(2)初回調査の実施上記の調査対象者3000名に、2011年3月に郵送調査を実施し、1190票が回収された。(3)データの点検・入力上記の回収票を点検の上、データ入力を行った。なお、上記に関連する学会発表として、2010年6月に日本老年社会科学会(愛知県)において「生涯発達と適応」に関する教育公演を行い、2010年8月にアメリカ心理学会(サンディエゴ、カリフォルニア州、米国)において「人生マネイジメント尺度日本語版の開発」についてのポスター発表を行った。

本研究の目的は、高齢期における人生マネイジメント方略が高齢者の精神的健康にどのような影響をもたらしているのか、そして、配偶者どうしの心理状態はどのように相互関連しているのか、を明らかにすることである。5年間の全体的な構想は、600組程度の高齢者夫婦に郵送調査を行い、人生マネイジメント方略や精神的健康の夫婦間における相互関係を検討し、さらに3年後の追跡調査で、初回調査から追跡調査までの縦断的変化、および、その変化をもたらした要因を明らかにするというものである。2009年度に予備調査を終え、人生マネイジメント尺度の日本語版を作成することができた。2010年度には、その尺度を用いて、日野市に在住の70歳から79歳の男性とその妻1500組に対する初回調査が完了した。2011年度は,その初回調査のデータ解析をもとに,調査協力者へのフィードバックや学会発表の準備が行われた。具体的には,日野市在住の70歳から79歳の男性とその妻1500組に実施した郵送調査の回答データをもとに,葛藤場面における夫婦関係のタイプが,夫と妻それぞれの夫婦関係満足度にどのような影響を及ぼすのかを検討した結果,(a)夫婦の意見が合わない時には「お互いに意見が合うまで話し合う」ことが夫婦関係満足度を最も高めていた。(b)夫婦の片方または両方が「お互いに相手の意見を聞かない」と思っていることが,夫婦双方の夫婦関係満足度を低下させていた。(c)特に,夫婦のどちらか一方が「自分が相手に合わせており,自分たちの夫婦関係満足度はうまくいっている」と思っていても,もう一方が「自分たちはお互いに相手の意見を聞かない関係であり,自分たちの夫婦関係はよくない」と認識している可能性があることが明らかになった。このことから,自分の思い込みだけではなく,夫婦双方が相手と意思疎通をはかろうと努力することが,より良い夫婦関係を維持していく上で大変重要であることが明らかになった。研究における倫理的配慮として,調査協力者に対して,これらの調査結果を記載したパンフレットを作成し,郵送でフィードバックした。2014年度は,2011年3月に行った初回調査のデータを基に,アメリカ老年学会において「日本の高齢者夫婦における自己調節方略と主観的幸福感」についてポスター発表を行った。具体的には,階層線形モデルを用いて498組の夫婦のデータを解析したところ,柔軟な目標調節(Flexible goal adjustment: FGA)は自らの主観的幸福感を高めていること,それとともに,夫の柔軟な目標調節(FGA)は妻の人生満足度を高め,夫の補償的態度(Compensation)は妻の抑うつを低下させることが明らかになった。本報告において,高齢期夫婦においては,夫の柔軟な態度が妻の幸福感を高めるが,妻の態度は夫の幸福感に影響しなかったことが興味深く,その原因について今後検討していく必要性が示唆された。これに加えて,2014年度は,高齢者夫婦に2011年度に実施した初回調査の3年後の追跡調査を行った。具体的には,2011年度3月に行った調査に夫婦ともに回答した498組のうち住所の判明していた432組に対して2014年2月に調査票を郵送し,回答を求めた。その結果,夫342票(有効票327,死亡8,病気7),妻343票(有効票337,死亡1,病気4,拒否1)の計685票が回収された。今後,これらのデータを集計・解析することによって,3年間の主観的幸福感の変化に自己調節方略がどのように影響するかを明らかにする予定である。
相対論的APW法によるウラン化合物の電子エネルギーバンド構造の計算

本研究では,遍歴電子モデルの立場に立ち,いくつかの代表的なウラン化合物の電子エネルギー・バンド構造を計算し,その計算結果に基いていろいろな実験結果を解釈することを試みた.また,比較のために,いろいろなセリウム化合物における4fバンドを計算した.一電子ポテンシャルは,密度汎関数法に基ずき,局所密度近似の範囲内で交換・相関相互作用を考慮に入れて構成し,バンド計算は,スピンー軌道相互作用を含めた相対論的APW法を用いて行った.ウランの5f電子はいろいろな化合物において,他原子の電子状態と混合し,その混合の性質に応じて,通常金属から重い電子系にいたるまで多様な系を形成する.比較的軽い元素とウランから成る, AuCu_3型結晶構造の化合物USi_3やUGe_3に対しては, UIr_3やURh_3の場合と同じように,バンド計算によるフェルミ準位における状態密度は低温電子比熱係数から導かれる実験値と定量的に良く一致し,またフェルミ面は観測されたド・ハース・ヴァン・アルフェン効果を良く説明する.理論と実験の一致は, 3d遷移金属に対して得られたものと同程度に良い.しかし, USn_3やUPb_3に対しては,定量的に良い一致は得られなかった.典型的な価数揺動系と考えられているCeSn_3においては, USn_3の5f電子と同じように, 4f電子はSnのp状態とよく混合し,フェルミ準位はpバンドの中にあるので,フェルミ準位における状態密度は非常に大きくなることはできない.従って, 4f電子による異常が大きくないことが定性的に理解される.しかし, CePd_3のフェルミ準位は4fバンドの中の底付近にあり,フェルミ面上の電子状態は殆ど純粋なf成分から成るので, 4fバンドの性質は電気伝導などの物性に直接,大きい異常として現れる.本研究では,遍歴電子モデルの立場に立ち,いくつかの代表的なウラン化合物の電子エネルギー・バンド構造を計算し,その計算結果に基いていろいろな実験結果を解釈することを試みた.また,比較のために,いろいろなセリウム化合物における4fバンドを計算した.一電子ポテンシャルは,密度汎関数法に基ずき,局所密度近似の範囲内で交換・相関相互作用を考慮に入れて構成し,バンド計算は,スピンー軌道相互作用を含めた相対論的APW法を用いて行った.ウランの5f電子はいろいろな化合物において,他原子の電子状態と混合し,その混合の性質に応じて,通常金属から重い電子系にいたるまで多様な系を形成する.比較的軽い元素とウランから成る, AuCu_3型結晶構造の化合物USi_3やUGe_3に対しては, UIr_3やURh_3の場合と同じように,バンド計算によるフェルミ準位における状態密度は低温電子比熱係数から導かれる実験値と定量的に良く一致し,またフェルミ面は観測されたド・ハース・ヴァン・アルフェン効果を良く説明する.理論と実験の一致は, 3d遷移金属に対して得られたものと同程度に良い.しかし, USn_3やUPb_3に対しては,定量的に良い一致は得られなかった.典型的な価数揺動系と考えられているCeSn_3においては, USn_3の5f電子と同じように, 4f電子はSnのp状態とよく混合し,フェルミ準位はpバンドの中にあるので,フェルミ準位における状態密度は非常に大きくなることはできない.従って, 4f電子による異常が大きくないことが定性的に理解される.しかし, CePd_3のフェルミ準位は4fバンドの中の底付近にあり,フェルミ面上の電子状態は殆ど純粋なf成分から成るので, 4fバンドの性質は電気伝導などの物性に直接,大きい異常として現れる.ウラン金属の低温相の結晶構造は底心斜方格子である。低温の電子比熱は小さく(10mJ/mol【K^2】)、室温の電気抵抗も大きくない(28μΩcm)。また、自由電子質量の約2倍のサイクロトロン質量をもつドハース・ヴアンアルフェン効果が観測されている。中性子回折の実験によって、(0.5,0,0)の波動ベクトルをもつ電荷密度波の存在が観測されている。これらの性質に、5f電子がどのように関与しているか調べるために、電子エネルギーバンド構造を相対論的APW法を用いて計算した。5f電子は主として6d電子と強く相互作用して5eV程度の広いバンドを作る。フェルミ準位は、f-d混合によって生じた大きい分散をもつバンドを横切る。これらの計算結果は電子比熱や電気抵抗を定性的に良く説明する。電子比熱の温度係数の計算結果は実験値の約半分である。また、フェルミ面には非常に平らな、広い部分があり、波動ベクトル(0.5,0,0)の並進によって互いに重なる性質をもつことが知れた。このフェルミ面の性質は、この単純なバンド構造が、電荷密度波の形成に対して不安定であることを示唆する。しかし、観測されたドハース・ヴァンアルフェン効果は、この計算結果によって説明することはできなかった。多分、計算で無視された非マフインテン形ポテンシアルの効果が大きいのかも知れない。この効果のフェルミ面に及ぼす影響の研究は今後の課題である。ウラン化合物と比較研究するために、次の3つの希土類化合物のバンド計算を行った。Ce【Pd_3】:4fバンドとフェルミ面を計算し、その結果を用いて、この化合物の電気抵抗の異常を半定量的に説明した。La【In_3】:フェルミ面を計算して、高磁場磁気抵抗の実験結果を説明した。
日本語と英語の述語の概念構造の適切な表示と項構造との関係づけ

今年度は、日本語の複合動詞形成に焦点を当て、語彙概念構造(LCS)と項構造の関係について考えた。日本語では、「動詞+動詞」の複合が非常に生産的であるが、どのような動詞の組み合せでも自由なわけではない。国語学の先行研究においては、2つの動詞の意味関係にどのような型が認められるかという分類が示されるか(cf.長嶋1976他)、もしくは、2つの動詞のうちどちらが複合動詞の格を支配しているかについての分類を示す(cf.山本1984)に留まっており、どのような組み合せが許されるのかが予測できるような、複合動詞形成を支配する原則の探求には至っていない。これに対し、Kageyama (1989)では、日本語の複合動詞には統語部門で形成されるものと語彙部門で形成されるものとがあるとし、さらに影山(1993)では、後者にも項構造の合成によるものとLCSの合成によるものという区別を認めた上で、各々がその形成されるレベル・部門に適用される原則に支配されていることが示されている。本研究では、このうち特に語彙部門で形成されると考えられているものに焦点をあて、小説・新聞・逆引き辞典などから収集した複合動詞を調査し、可能な動詞の組み合せは、(1)複合動詞のLCSにおいて、それを構成する2つの下位事態が全体として単一の事態と認識され得るような関係づけをなされていること(2)2つの動詞の主語が同定されること(3)複合動詞の項構造と格素性がBurzioの一般化に従っていることという3つの制約によって予測可能であることを示した。(1)については5つのパターンを認めたが、これはLi(1990,1993)の中国語の複合動詞の観察とほぼ一致しており、おそらく普遍的に限定されるであろう。-方(2)は中国語にはない制約であり、また、前項が非能格動詞、後項が非対格動詞の場合にも成立することから、影山の主張に反し、語彙部門での複合動詞がすべてLCSの合成によることを示唆する。(3)は、複合動詞の格素性が主要部優先を原則とする浸透の原理により導かれることと、項構造がLCSから結び付けの規則により派生すると仮定した場合、(1)(2)では説明できない動詞複合の制約を説明するものである。結論として、日本語の語彙部門における複合動詞形成に関してはLCSのレベルですべてが説明でき、項構造のレベルはLCSから派生するものとして促えた方が良いと思われる。また、複合動詞について得られた知見から、動詞のLCSはPustejovsky(1991)らが主張するように、event structureを含むものであるべきことが明らかとなった。