hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
特異点をもつ時空の曲面とワイエルストラス型表現公式

3次元ミンコフスキー空間の極大曲面(平均曲率が恒等的に0となる空間的曲面)のうち,折り目特異点をもつものは,その折り目を超えて実解析的に時間的な零平均曲率へ拡張できる.したがって,上にのべた因果特性が変化する例は零平均曲率曲面の場合はたくさん構成できる.さらに,このような現象をもつ曲面の大域的な幾何学的性質をしらべた:もっともシンプルと思われるクラスを設定し,分類を行い,この分類から,空間的平面全体で定義されたグラフで,平均曲率が恒等的に0となるものが大量に存在することを示した.これは零平均曲率方程式とよばれる非線形偏微分方程式の平面全体で定義された解がたくさん存在することを示している.このような例は,1983年に小林治によって得られた2つの例以来見つかっていないようである.一方,3次元ド・ジッター空間の平均曲率1の曲面については「カテノイド型」とよばれるエンドを2つもつ曲面のクラスの中に,ワイエルストラス表現公式でカバーされる曲面を超えて解析的延長をもつクラスが複数見つかった.現在,この現象の解明を目指して解析的延長の理論の枠組みを考察している.2014年度から2016年度にかけて代表者の大学運営に関わる業務等が予想以上に手間を要したことを含め,さまざまなスケジュール調整をする必要があったことから,2016年度中に行うべき研究打合せなどが一部未了になっており,補助事業期間の延長を申請した.本課題の成果の周知をする重要な機会として2016年に開催を考えていた「スペイン・日本ワークショップ」の開催日が,1年先送りとなり2017年9月に決定したので,それに向け成果の整理を行っている.研究成果は十分に上がっているが,申請時に掲げた「ド・ジッター空間の平均曲率1をもつ3ノイドの分類」は,3ノイドに至る以前の2ノイド(カテノイド)についてさまざまな興味深い現象が見つかってきたため,先送りとなっている.むしろカテノイドに現われる現象の解明が十分興味深い内容となるはずで,その方向で検討を始めた.ド・ジッター空間の曲面の解析的延長問題の基礎理論がほぼ満足いく形となった.とくにカテノイドの解析的延長の可能性については一定のめどがついたと考える.この対象の研究はまだ継続するので,論文としての発表は2018年度以降となる見通しである.なお,ここで対象としているド・ジッター空間の平均曲率1の曲面は,因果特性を空間的から時間的に変化させないことをすでに示している.一方,ミンコフスキー空間の極大曲面については,退化点を境に空間的から時間的に因果特性を変化させるような曲面の例を数多く構成した.とくにその中で代表者らが「小林曲面」と名付けたクラスの分類を行い,そのあるサブクラスは空間的な平面全体の上のグラフとなること,すなわちミンコフスキー空間の零平均曲率曲面方程式に関するベルンシュタイン型定理の反例(小林治が1986年に構成した2つの例以外に)大量に存在することを示した.さらに,Klyachinによる,ミンコフスキー空間の零平均曲率曲面の退化点における「直線定理」すなわち「3次元ミンコフスキー空間の零平均曲率曲面の誘導計量が退化する点において,誘導計量の行列式の微分が消えているならば.曲面の像は光的直線を含み,その直線上で誘導計量は退化する」ことに別証明を加え,さらに一般化を行った.これにより,とくに平均曲率ベクトルが退化点を越えてなめらかに拡張される場合に対しても直線定理が成立することがわかった.3次元ローレンツ・ミンコフスキー空間の折り目特異点をもつ極大面のクラスとして「小林曲面」を定義し,これが固有にはめこまれた零平均曲率曲面で因果特性を変化させるもの・空間的平面全体で定義された関数のグラフとなっているものを数多く含むことを示した.
氷期-間氷期変動に対する造礁サンゴ群集の時空分布変化

グローバルな氷期.間氷期の気候変動に対して,造礁サンゴの地理的分布がどの様に変化してきたのか?この問いに答えるために,現在のサンゴ礁分布北限近くの北緯28.2度に位置する琉球列島喜界島において浅層ボーリング掘削を実施し,氷期のサンゴ礁とそれらを構成する化石サンゴ種の調査を行った.その結果, 4-7万年前と約14万年前の低海水準期には喜界島にサンゴ礁が発達し,それらを構成するサンゴには日本列島沿岸の温帯域に特徴的に分布する種が含まれることが明らかになった.グローバルな氷期.間氷期の気候変動に対して,造礁サンゴの地理的分布がどの様に変化してきたのか?この問いに答えるために,現在のサンゴ礁分布北限近くの北緯28.2度に位置する琉球列島喜界島において浅層ボーリング掘削を実施し,氷期のサンゴ礁とそれらを構成する化石サンゴ種の調査を行った.その結果, 4-7万年前と約14万年前の低海水準期には喜界島にサンゴ礁が発達し,それらを構成するサンゴには日本列島沿岸の温帯域に特徴的に分布する種が含まれることが明らかになった.本研究は,サンゴ礁分布域の北限近くに位置する琉球列島を対象に『氷期-間氷期の気候変動に対応して造礁サンゴ群集の分布に変化があったのか否か?』を明らかにすることを目指している.現在,琉球列島には約400種のサンゴが分布するが,北に向かって低下する表層水温と相関するように,その数は減少する.またサンゴの種類も八重山奄美諸島の「熱帯サンゴ礁タイプ」と種子島紀伊半島の「温帯非サンゴ礁タイプ」,さらに北の「高緯度タイプ」と緯度ごとに異なるグループが分布する.そこで,より北に位置して気候変化の影響を受けやすいと思われる喜界島と,比較対照のために南の波照間島を調査地として,氷期(27万年前および1315万年前)と間氷期(812万年前)の化石サンゴ礁に注目して,サンゴ種の分布調査を行った.研究初年度は,主に喜界島に分布する氷期の化石サンゴ礁について,露頭(石灰岩の露出する崖)およびボーリング掘削試料を用いて基本的な石灰岩の記載と化石サンゴ種の調査を行った.その結果,現在の喜界島周辺に多く分布するミドリイシ属が少なく,キクメイシ科が主体を成すことが明らかになった.今後はデータを増やすと共に,その質や数量的な評価を行う.一方,波照間島では既報論文を参照しながら,間氷期サンゴ礁の分布状況の調査を行い,化石サンゴ種の調査地点を決定した.露頭の状況・数ともに十分で,概観したところハマサンゴ属が多い特徴がある.本研究で問題になるのが,調査地点(露頭)数や化石の保存状態(石灰岩の溶食とセメント作用で化石の観察・同定が難しい)である.本年度はボーリング掘削を行い,保存状態の良いサンゴ化石を含む柱状試料を得ることができて,掘削調査の有効性が確かめられた.現在,琉球列島には約400種の造礁サンゴが分布し,その数は北に向かって減少する.サンゴ群集も八重山奄美諸島の「熱帯サンゴ礁タイプ」と種子島紀伊半島の「温帯非サンゴ礁タイプ」,さらに北の「高緯度タイプ」と緯度ごとに異なる.しかし,この様な地理的分布がいつどの様にして成立したのか,そのプロセスは十分に解明されていない.そこで本研究は,サンゴ礁分布域の北限域近くに位置する喜界島を主な調査地として『氷期-間氷期の気候変動に対応して造礁サンゴ群集の分布に変化があったのか否か?』を明らかにすることを目指す.本来なら海面下に沈んでいるはずの化石サンゴ礁が活発な隆起運動によって地表に露出している喜界島において,氷期(47万年前および1315万年前)の化石サンゴ群集の調査を行った.平成22年度は,前年度に引き続き,露頭観察・スケッチとボーリング掘削(3地点で合計18.59mのコア試料を回収)によって石灰岩層序と化石サンゴ種について検討を行い,以下のような成果が得られた.・「温帯タイプ」のサンゴ群集が分布:現在の喜界島周辺には「熱帯タイプ」のサンゴが分布するが,56万年前の化石サンゴ礁には温帯の要素が混じる.特に5.4万年前の化石サンゴ礁は,温帯域に特徴的なサンゴ群集から構成されることが明らかになった.すなわち「氷期-間氷期の気候変動に対応して造礁サンゴ群集の分布に変化があった」といえる.・約14万年前の氷期サンゴ礁:これまで限られた数の年代値のみから指摘されていた約14万年前の氷期サンゴ礁の存在が,島最高位段丘を中心に,面的広がりをもって分布することが,岩相層序からも明確になった。これは,一つ前の氷期最盛期にも,北緯28度付近ではサンゴ礁が形成されていたことを意味する.現在,日本には琉球列島を中心に約400種の造礁サンゴが分布し,その数は北に向かって減少する.そして緯度ごとにその種類と構成も異なる.しかし,この地理的分布がどの様に成立したのか,そのプロセスは十分に解明されていない.

本研究は,サンゴ礁分布の北限域近くに位置する喜界島を調査地として『氷期-間氷期の気候変動に対応して,造礁サンゴの地理的分布に変化があったのか否か?』を明らかにすることを目指す.本来なら海面下に沈んでいるはずの氷期(47万年前および1315万年前)の化石サンゴ礁が活発な隆起運動によって地表に露出している喜界島において,氷期のサンゴ群集調査を行った.研究最終年である平成23年度は,これまで得られた成果を補強するために,引き続き露頭観察・スケッチとボーリング掘削(3地点で合計12.17mのコア試料を回収)を行った.その結果,本研究全体を通して以下のような成果が得られた.・約14万年前(一つ前の氷期最盛期)にも喜界島にはサンゴ礁が形成されていた.これまで氷期最盛期には北緯28度付近でサンゴ礁が形成されなかった可能性が指摘されていたが,その仮説を覆す成果である.・喜界島に分布する氷期の造礁サンゴには,現在の温帯域に特徴的にみられる種類(温帯タイプ)が含まれている.これは「氷期-間氷期の気候変動に対応して,造礁サンゴの地理的分布に変化があった」ことを示す成果といえる.・氷期のサンゴ礁のうち,5万年,5.4万年,6万年前の化石サンゴ群集を比較すると,温帯タイプの割合が異なることが明らかになった.これは,数千年オーダーの気候変動に対応してサンゴ群集が変化した可能性を示唆する.この様な変化をさらに詳細に検討するために,今後,より高精度の年代測定を実施する予定である.
脳内光受容器を用いた微小脳の遺伝的に予定された可塑的神経構造変化の解析

環境情報のひとつである光は、色や形や動きなどと云った短期的な現象を認識するものと日長の変化に対応した休眠・変態などの制御といった長期的な現象を認識するものとに分けることができる。その長期変化を受容する器官は複眼の他に、別の器官の存在が示唆されてきたが、私は甲虫の脳内に新たな光受容器の存在を明らかにした。脳内光受容器は、脳の背側後部に一対存在し色素細胞に囲まれている。光受容器は多くの微絨毛をもちその配行は複雑であり、複眼などで見られる規則性は観察されなかった。この形態学的に光受容器であると推定されていた脳内光受容器の単一細胞に微小電極を刺入して、電気生理学的に光受容スペクトル感度を測定した。すると530nmにスペクトル応答極大があり、複眼の380nmと560nm(ホタルの発光スペクトルに一致している)とは大きくずれていることが分かった。詳細に脳内光受容器の細胞数を、電子顕微鏡を用いて調べると少なくとも8個の細胞からなり、電気生理学的にこれらすべての細胞は530nmに応答極大をもつことを明らかにした。この脳内光受容器はこれまでに調べた甲虫のほとんどの脳内に存在しているだけでなく、他の完全変態昆虫の脳にも存在していることを見出した。それだけでなくフナムシやザリガニといった甲殻類の脳にも相似器官があることを発見した。ホタルの脳内における光受容細胞の神経の配行を明らかにするために、微小電極内に荷電している蛍光物質を注入しておき、刺入した細胞に電気泳動的にこの蛍光物質を入れ神経を染め出した。背側後部に位置している脳内光受容器から伸びている神経は背側を通り前方に伸びていることが分かった。その方向にはリズムに関係しているPer抗体で染色される細胞群が存在しており、脳内光受容器が生体のなんらかのリズム現象と関係していることが強く示唆された。動物は、環境変化に適応することによって生命の維持活動を実行できる。高次の神経系では、神経の可塑性によって環境適応が可能になっているが、刺激と可塑性の関係を直接観察することは難しい。本研究では、節足動物の頭部神経系の内、複眼と脳内光受容器を中心に微小な脳の神経発生を追跡した。時系列にのった神経の発生過程を観察することにより、遺伝的に予定されている神経の可塑的変化を利用し、それぞれの動物が各ステージで世界をどのように理解しているかを解明することを最終目標としている。その研究のために、完全変態昆虫のホタルと、不完全変態をする甲殻類フナムシを材料とし、それぞれの光受容器の変化を追跡した。(1)完全変態昆虫ホタルの脳内光受容器の起源;微小脳の形態観察により、脳内に光受容器の存在している事を明らかにした。発生学的起源を探るために、脳内光受容器・複眼・幼虫脳・幼虫側単眼の微細構造を比較検討した結果、幼虫側単眼の構造が成虫脳内光受容器のそれに非常に似ており、その起源ではないかという仮説に至った。仮説を検討するために、幼虫側単眼切除個体の発生を成虫まで飼育し、切除個体では脳内に光受容器が消失することを明らかにした。また、トレーサーを幼虫側単眼に加えると、蛹脳の光受容器にトレーサーが移動していることが確認され、脳内光受容器の起源は幼虫側単眼であることを明らかにした。(2)不完全変態フナムシの視細胞脳内投射の解析;不完全変態をするフナムシでは、体長の増大に従って、複眼を形成する個眼の数が線形に上昇することを発見した。この個眼の増加は、複眼の周縁部で個眼が追加されていることを確認し、各ステージの複眼周縁部には、不完全な形の角膜が見られた。個眼内視細胞という一次感覚細胞の増大につれ、二次神経の変化がどのように生じるかは現在追跡中である。個眼の増加にしたがって、各個眼がもつレンズ系の空間弁別能は普遍である。

ホタルの脳内における光受容細胞の神経の配行を明らかにするために、微小電極内に荷電している蛍光物質を注入しておき、刺入した細胞に電気泳動的にこの蛍光物質を入れ神経を染め出した。背側後部に位置している脳内光受容器から伸びている神経は背側を通り前方に伸びていることが分かった。その方向にはリズムに関係しているPer抗体で染色される細胞群が存在しており、脳内光受容器が生体のなんらかのリズム現象と関係していることが強く示唆された。
脳オルガノイドを用いたCHARGE症候群における神経発達遅滞の病態解明

CHARGE症候群は複数の臓器において発達異常や発生異常が見出される疾患である。その原因遺伝子CHD7はエンハンサー制御を司る遺伝子であり、中枢神経系においては神経系特異的エンハンサー領域においてその活性を制御する因子である。本研究課題においては脳オルガノイドを用い、CHARGE症候群の中枢神経系症状を詳細に解析し、エピゲノム制御による治療法開発への基礎的基盤を構築する。
形状モデルの承認のためのハップティックインタフェースに関する基礎的研究

本年度は,自由曲面上の欠陥の検出能力や,形状自体の検出特性について,基礎的な測定を行った[発表研究1].本研究では,欠陥として2枚面が接合する際の位置や接線の不連続とうねりを取り扱った.位置と接線の不連続に対しては,単純化のために2枚の平面によりモデル化を行い2平面間の高さと2平面の水面らの傾斜角,相対的な角度を変化させて測定を行った.また,うねりについては,連続的なうねりと単発的なうねりに分け,これらを正弦波を用いてモデル化し,うねりの波長,波高を変化させ測定を行った.また,形状については,平面を左右方向に傾けた場合の角度の知覚について測定を行った.被験者は20代青年男子5名であり,各試行は,ランダム順に3回ずつ測定を行った.その結果,75%の確率で知覚可能な欠陥は次の通りである.位置の不連続に関しては,5μm,接線の不連続に関しては,約2degである.また,うねりに関しては,連続的なうねりでは,波長が10mmの時には,40μmであった.また,平面の角度の知覚に関しては,傾斜角が0【plus-minus】10degの場合には約【plus-minus】1degで知覚し,それ以上の角度では,【.+-】10deg程度であり,傾斜角が45degの場合に40deg程度の最も大きな誤差を生じることがわかった.また,疲労による力覚による知覚特性の変化を測定した[研究発表2].この測定は,2名の被験者に対して,疲労測定,視覚による知覚実験,力覚による知覚実験,そして,負荷作業の一連の作業(40分)を240分間繰り返し,それぞれの知覚特性の疲労による影響を調べた.疲労の測定には,自覚的疲労調査書,フリッカ値測定を用いた.また,視覚による知覚実験は,CRT上に表示された2枚の面の灰色の濃淡の識別を行った.力覚による知覚実験には,接線の不連続の検出実験を行った.この結果,力覚は視覚と比較して,疲労の影響を受けにくいことがわかった.本年度は,自由曲面上の欠陥の検出能力や,形状自体の検出特性について,基礎的な測定を行った[発表研究1].本研究では,欠陥として2枚面が接合する際の位置や接線の不連続とうねりを取り扱った.位置と接線の不連続に対しては,単純化のために2枚の平面によりモデル化を行い2平面間の高さと2平面の水面らの傾斜角,相対的な角度を変化させて測定を行った.また,うねりについては,連続的なうねりと単発的なうねりに分け,これらを正弦波を用いてモデル化し,うねりの波長,波高を変化させ測定を行った.また,形状については,平面を左右方向に傾けた場合の角度の知覚について測定を行った.被験者は20代青年男子5名であり,各試行は,ランダム順に3回ずつ測定を行った.その結果,75%の確率で知覚可能な欠陥は次の通りである.位置の不連続に関しては,5μm,接線の不連続に関しては,約2degである.また,うねりに関しては,連続的なうねりでは,波長が10mmの時には,40μmであった.また,平面の角度の知覚に関しては,傾斜角が0【plus-minus】10degの場合には約【plus-minus】1degで知覚し,それ以上の角度では,【.+-】10deg程度であり,傾斜角が45degの場合に40deg程度の最も大きな誤差を生じることがわかった.また,疲労による力覚による知覚特性の変化を測定した[研究発表2].この測定は,2名の被験者に対して,疲労測定,視覚による知覚実験,力覚による知覚実験,そして,負荷作業の一連の作業(40分)を240分間繰り返し,それぞれの知覚特性の疲労による影響を調べた.疲労の測定には,自覚的疲労調査書,フリッカ値測定を用いた.また,視覚による知覚実験は,CRT上に表示された2枚の面の灰色の濃淡の識別を行った.力覚による知覚実験には,接線の不連続の検出実験を行った.この結果,力覚は視覚と比較して,疲労の影響を受けにくいことがわかった.
原生動物のファウナから見た東南アジア動物区系の再検討

1)平成9年度はタイのバンコック、インドネシアのジョクジャカルタ、スラバヤ、デンパサール、マタラム、10年度はバンジャルバルン,マロス,ジャヤプラ,オーストラリアのブリスベン平成11年度フィリピンのマニラ、ロスバンノス、レガシピ、タイのチェンマイを中心に昆虫とそれに寄生する原生動物の調査を行った。熱帯雨林内の昆虫相は予想したより貧弱であったので開けた原野及び森林の周辺で採集をした。環形動物貧毛類は多く採集できなかった。直翅目とトンボ目及び鞘翅目昆虫を中心に採集した。トンボ目のCrocothemis servilia servilia(Drury),Ischnura senegalensis(Rambur),Pantala flavescens(Fabricius),Diplacodes trivialis(Rambur),Orthetrun sabina sabina(Drury),直翅目Oxya sp.Atractomoropha sp.Acridaturrita,Trilophidia sp.は広い範囲に分布していた。これら昆虫の中に寄生していた寄生性原生動物のグレガリナ類はAncyrophora属、Hoplorynchus属、Odonaticola属、Gregarina属、Leidyana属、Coronoepimeritus属に属するもので多数の未記載種を含んでいた。2)境界があるとすればウォレスラインより東によった部分にあると思われる。東南アジアに分布する直翅類及びトンボ目昆虫のファウナに関しては類似性が高いが、イリアンジャヤ、オーストラリアのファウナは相違する部分が大きい。昆虫及び原生動物のファウナに関しては日本との共通性もある。一部昆虫に関しては日本との共通性もある。一部昆虫に関しては農作物等の伝搬に伴って領域を広げたのではないかと考えられる部分もあった。3)藤島等は東南アジア、オーストラリアでゾウリムシParamecium caudatumの採集を行い標準株と混合し交配反応性の有無を調べsyngenの同定よりこの地域のファウナノ特徴を調べた。その結果、オーストラリアで採集された相補的接合型株がどの標準株とも反応しない新たなsyngenであることがわかった。星出、Haldarはタイ及びインドネシア各地で主に昆虫を中心とした節足動物と環形動物に寄生する寄生性原生動物の調査をした。その調査結果を宿主動物の属する目ごとに分け簡単に報告する。まずトンボ目昆虫ではタイで観察した12種の宿主の中で5種、ジョクジャカルタで8種の中5種、スラバヤで8種の中3種、バリ島では6種の中4種、ロンボック島で4種のトンボ目昆虫全てにグレガリナ類の寄生を確認した。次に直翅類昆虫ではタイで7種の中5種、ジョクジャカルタで18種の中7種、スラバヤで15種の中7種、バリ島で18種の中4種、ロンボック島で15種の中7種、甲虫目昆虫ではタイで6種の中2種、ジョクジャカルタで10種の中3種、スラバヤで9種の中4種、バリ島で5種の中2種、ロンボック島で1種の中2種からグレガリナ類が発見された。その他タイでは倍足類からStenophora属に属するグレガリナが見つかっている。これらのグレガリナの多くはAncyrohora属、Hoplorynchus属、Odonaticola属、Gregarina属、Leidyanana属、Coronoepimeritus属に属するものと思われるが、全く属の確定できないものもある。

タイ、インドネシアにおけるグレガリナ類の報告はほとんどなく今回発見された種類全てが両地域における初めての記載種になるとともに多くの新種が含まれているものと思われる。現在宿主とグレガリナ類の同定を急いでいる。藤島はオーストラリア南部シドニー郊外、タスマニア島、タイ国バンコック、ラ-チャブリー、インドネシアバリ島、ロンボック島で自由生活性繊毛虫類の調査を行った。シドニー及びタスマニア島においてはParamecium caudatum、Paramecium bursariaを中心に多数のゾウリムシ類を採集した。インドネシアではバリ島でParamecium aureliaが採集されたがロンボック島及びタイ国においてはソウリムシ類の採集は出来なかった。星出、阿部,Haldar,Kurinashih.はインドネシア各地で主に昆虫を中心とした節足動物と環形動物に寄生する寄生性原生動物の調査をした。その調査結果を宿主動物の属する目ごとに分け簡単に報告する。まずトンボ目昆虫ではカリマンタン島パンジャルバルンで16種中7種、セラウイシュ島マロスでは11種中7種、イリアンジャヤ島エントロプで20種中7種にグレガリナ類の寄生を確認した。次に直翅類昆虫ではバンジャルバルンで21種中10種、マロスはで19種中11種、エントロプで16種中8種、甲虫目昆虫ではバンジャルバルンで6種中1種、マロスでは11種中3種、エントロプで7種中2種の寄生虫を発見した。その他バンジャルバルンでは倍足類からStenophora属に属するグレガリナが見つかっている。トンボ目昆虫に寄生するグレガリナは主としてOdonaticola属に属するものが多かったが,Ancyrohora属やHoplorynchus属に属するものも見られた。直翅類昆虫に寄生するグレガリナではGregarina属、Leidyanana属、Coronoepimeritus属に属する原虫が見られたが,しばしばGregarina属とCoronoepimeritus属の原虫が同時に寄生しているのが観察された。甲虫目昆虫に寄生するグレガリナは全てGregarina属に属していると考えられる。インドネシアにおけるグレガリナ類の報告はほとんどなく今回発見された種類全てがこの地域における初めての記載種になるとともに多くの新種が含まれているものと思われる。今回の調査では主としてウヲレスラインの東側を主として調査した。セラウィシュ島では阿部によりトラジャのサンプルを手に入れ調査したがグレガリナ類の寄生率が非常に高かった。今回の調査では比較的大型の直翅類が採集されたその中のグレガリナの寄生率が極めて高かったのが注目される。藤島はフィリピンでゾウリムシを採集し,現在種名を明らかにするため培養中である。平成11年度星出、阿部等はフィリピン及びタイ北部を中心に宿主昆虫と寄生性原生動物のファウナ調査を行った。
計算機シュミレーションによる核酸結合タンパク質の塩基配列特異的認識機構の解明

昨年に引き続き、分子認識のメカニズムを明らかにするために研究を遂行した。非極性残基が関係するタンパク質-RNA相互作用に注目した。計算機モデリングを用いてRNA塩基を異させた構造を用意した。天然構造ならびに変異体構造に対して分子動力学計算を行い、分子運動トラジェクトリーを元に結合自由エネルギーを算出した。自由エネルギーを要素に分けて解析したところ、溶媒効果やエントロピーといった効果が塩基の特異的認識に重要であることが分かった。さらに、局所的な相互作用に分解したところ、結合界而での相互作用の寄与自体は小さく、むしろ局所的な相互作用によるタンパク質全体の運動の変化が複合体の安定性に関与していることが分かった。以上の結果から非極性相互作用によるタンパク質のRNA認識メカニズムの一端を明らかにした。複合体の安定性は勿論、単独状態の構造も細胞内で正常に機能するために必要である。分子動力学分子動力学計算を用いて、複合体状態の構造から単独構造へ緩和する際の構造変化についても検証した。計算結果から、実験ではまだ確認されていない構造変化を確認した。また、複合体形成時における構造とも比較することで、単独構造では特異的相互作用部位が他の部位に比べて相対的に露出する傾向があることが分かった。これは、RNA結合タンパク質の分子認識において新しく得られた知見である。さらに、構造バイオインフォマティクスの手法を用いることで、RNA結合タンパク質が他のタンパク質と潜在的に相互作用する部分を予測した。単独構造ではβストランドが相互作用になる傾向が減少することが分かった。従来の計算機シミュレーションでは困難な、細胞内状態における分子の安定性について言及した。Pumilio-RNA複合体の分子動力学(MD)計算をもとに、結合界面での水素結合形成による局所的安定構造の維持と各アミノ酸、塩基の結合自由エネルギーのエンタルピー項への寄与を計算した。定量的比較から両者は相関しないことが示された。また結合配列中の塩基の複合体の安定化への寄与は一律ではないこと、RNA結合界面付近のアミノ酸残基が特に安定化に関与していることを明らかにした。NOVA2-RNA複合体系のフラグメント分子軌道(FMO)法量子化学計算を行なった。分子間相互作用の解析から立体構造で結合界面として特定されているアミノ酸-塩基相互作用の中にはエネルギー的な安定化に寄与しない箇所があることが分かった。ただし、この際には塩基との相互作用は不安定だが、糖燐酸骨格がNOVA2と相互作用することでそれを十分補償できる大きな安定化エネルギーを得るということが分かった。電荷の再分配は結合界面だけでなくNOVA2全体で見られその影響は二次構造を単位としたフラグメント間相互作用の協同的な変化として観察された。RNAから離れている部分でも変化が見られたことから、NOVA2が複合体形成により電子状態にうける影響は長距離に及ぶことが分かった。これはFMO法で生体高分子をまるごと扱った事により得られた知見である。一方、NOVA2-RNA複合体からRNAを引き剥がし、MD計算で構造緩和させたところ、C末端の十数残基が構造変化した。分子内での相互作用が生じ、特異的認識配列部分以外での相互作用を阻害するような変形をした。実験で分かっているNOVA2の構造は、問題のC末端を含んでいないことから、今回の計算で得られた構造は、計算機シミュレーションから予測された結果であり、NOVA2の構造変化が複合体形成の調節に関与することを示唆している。
土地と人間の安全保障-南アフリカの社会経済史から

昨年度までのフィールドワークから、南アフリカ(以下南ア)の土地改革とその影響は、以下3点にまとめられるとした。1)土地再分配プロジェクトのもとの農家のほとんど全てが金銭的な問題を抱えていること、2)土地再分配プロジェクトの受益者である新興農家にとって、生産物を売るための安定した市場の確保が非常に困難であること、3)受益者の社会背景によって農業パフォーマンスがかなり異なることである。しかし今年度は、「様々なリスクや障害をかかえながらも、南ア新興農家はどのように経営をして、その経営方法は既存の白人農家とどのように異なるか」といった問題意識を抱えて、2011年1月に約1か月の現地調査をした。調査地は昨年度までの場所と同じ、リンポポ州ザニーンである。ザニーンの新興農家たちにインタビュー調査をした結果明らかになったことは、アフリカ人新興農家はすでに大規模白人農家によって占められている市場に参入するよりは、白人農家とは別の市場圏でマーケティングを行って農産物を卸す方を好むことがわかった。南ア政府は土地改革によってアフリカ人が大規模白人農家と同等の広さの農地をもち、白人農家と同等の農業資本家になることを期待している。しかし土地改革によって創出された農業分野での「アフリカ人資本家」は、白人資本家とは性格が異なることとなった。アフリカ人独立農家は「インフォーマル」なローカル市場に農産物を出荷している。「インフォーマル」なローカル市場とは、国道や県道の脇に簡素な出店を設置して農産物を売る人々である。また街の中心部に市の許可をとってテントを設置して出店を開いている人たちもいるし、あるいは車が信号待ちをしているときに、ドライバーに売りにきたりする人々もいて、彼らの商品の売り方は様々な形態をとっている。今年度の調査研究では、農地改革の受益者となったアフリカ人農家は、白人の経済市場圏に参入して白人農家と同じような経済活動を行うのではなく、彼ら独自の市場圏を開拓しており、南ア市場が大型企業による寡占状態にあるのに対し、アフリカ人独立農家は地域市場活性化に貢献できることがわかった。ボツワナの土地問題及び社会・経済について研究してきた。20年度6月から7月にかけてボツワナと南アフリカの各大学を訪れて資料収集を行って研究を進めた結果、ボツワナの民主主義は歴史的にボツワナ人エリート達による独裁的な側面がある新家産主義(Neo-patrimonialism)的な状態であり、現在の土地政策に関してもエリートの利権が絡まっていることが明らかになった。独自の文化と歴史を尊重して安定した民主政治体制を保っているボツワナであるが、経済体制・土地政策に関しては、富裕層に特権的な、極めて排他的な政策をとっている。1975年に発表された「原住民牧草地政策(Tribal Grazing Land Policy)は土地の所有権なしに共有地として村人が使っていた牧草地のなかで、富裕な者は「商業地」として区画された土地を購入し、独占して所有することができるようになり、1991年に公布され、ボツワナで現在施行されている土地政策である「国家農業開発政策(National Policy on Agricultural Development)」は、商業地以外の共有地内でも、購買力のある者は土地を囲い込んで所有することが認められた。こうして一般的な、購買力のないツワナ人の使用できる土地(共有地)は狭まって行き、牧畜で生計をたてることが困難な状態に追い込まれている。ボツワナのエリート層以外の一般的なツワナ人の生活を保障するような土地政策としては、エリート層(私有地を所有している者)を除いたグループのための土地を確保し、安定した牧畜ができる環境をつくることが考えられる。土地によって弱者を含む人々の生活を守ることを目指すような、土地問題の枠組みにおいて「人間の安全保障」を検討することも必要であろう。またボツワナの土地政策は新古典派経済学の影響を受けており、この特徴を持つ土地政策が、現在世界各国で主流となっているが、各国の新古典派経済学的土地政策とセキュリティーの関係に関する研究と照らし合わせて研究していく必要がある。本年度は6月から2月にかけて、南アフリカ(南ア)北部、リンポポ州ザニーン県にて土地改革プログラムと当プログラムに該当する農家で、インタビューを中心にフィールドワークを行った。ザニーン県は温暖な気候で降雨量も多く、リンポポ州で最も農業生産量が高い県である。現南ア政府が行う土地改革のひとつ、土地再分配プロジェクトは、白人が剥奪した土地を一度政府が買い取り、その土地を黒人に分配して白人農家と競争できるような黒人農家を育てることを目的としている。フィールドワークの結果明らかになったことは主に以下3点である。金銭的な問題に関しては、アパルトヘイト時代の白人政府に比べて、現政府の農家への補助金が大変に少ないことである。土地再分配の受益者は、政府からほぼ無償で土地を獲得することができるが、農機具や労働力の不足により、農業生産性はかなり低いところが多い。二つめの市場の確保の問題に関しては、たとえ農産物を生産することができても、市場が既存の白人農家に独占されていることが多く、黒人農家は継続して安定的な市場を確保することが困難であった。

三つめの受益者の社会背景に関する問題においては、アパルトヘイト時代に白人農家の労働者として働いていた受益者の農業生産性は高いが、貯蓄額が少ないために資金不足から農業に頓挫し、貧困状態に陥る傾向にあった。現在南アの農民の間では、土地改革の受益者になることができる農民とそうでない農民、また土地改革受益者の間でも経済的格差が広がっている。今後詳しく南アの土地問題とフィールドワークの結果の論理的分析をしていく。昨年度までのフィールドワークから、南アフリカ(以下南ア)の土地改革とその影響は、以下3点にまとめられるとした。1)土地再分配プロジェクトのもとの農家のほとんど全てが金銭的な問題を抱えていること、2)土地再分配プロジェクトの受益者である新興農家にとって、生産物を売るための安定した市場の確保が非常に困難であること、3)受益者の社会背景によって農業パフォーマンスがかなり異なることである。しかし今年度は、「様々なリスクや障害をかかえながらも、南ア新興農家はどのように経営をして、その経営方法は既存の白人農家とどのように異なるか」といった問題意識を抱えて、2011年1月に約1か月の現地調査をした。調査地は昨年度までの場所と同じ、リンポポ州ザニーンである。ザニーンの新興農家たちにインタビュー調査をした結果明らかになったことは、アフリカ人新興農家はすでに大規模白人農家によって占められている市場に参入するよりは、白人農家とは別の市場圏でマーケティングを行って農産物を卸す方を好むことがわかった。南ア政府は土地改革によってアフリカ人が大規模白人農家と同等の広さの農地をもち、白人農家と同等の農業資本家になることを期待している。しかし土地改革によって創出された農業分野での「アフリカ人資本家」は、白人資本家とは性格が異なることとなった。アフリカ人独立農家は「インフォーマル」なローカル市場に農産物を出荷している。「インフォーマル」なローカル市場とは、国道や県道の脇に簡素な出店を設置して農産物を売る人々である。また街の中心部に市の許可をとってテントを設置して出店を開いている人たちもいるし、あるいは車が信号待ちをしているときに、ドライバーに売りにきたりする人々もいて、彼らの商品の売り方は様々な形態をとっている。今年度の調査研究では、農地改革の受益者となったアフリカ人農家は、白人の経済市場圏に参入して白人農家と同じような経済活動を行うのではなく、彼ら独自の市場圏を開拓しており、南ア市場が大型企業による寡占状態にあるのに対し、アフリカ人独立農家は地域市場活性化に貢献できることがわかった。
退院時期の決定と患者家族の退院準備状況との関連

神奈川県下H病院在宅医療支援室が訪問看護活動を行っている6家族の自宅にファクシミリ電話機(以下FAX)を設置し、在宅医療支援室との交信内容を収集・整理・分析を行った。その内、5名の自宅にはFAXがなかったため、FAXを貸与した。設置期間は最短で3日、最長で1年3か月であった。6名の内2名は死亡し、1名は再入院となり在宅療養への移行は困難となった。2名は研究終了時(1999年2月末)在宅療養中である。残りの1名はFAX使用上の問題により、家族の希望で使用を中止した。研究期間中再入院となった患者は死亡例も含めると4名であった。病名は癌が2名で、4名は脳血管障害であり、機能障害として摂食、排泄、移動、意思伝達、気道確保ガス交換障害を複数持っている人であった。そのため、気管切開、酸素療法、持続導尿、胃瘻からの経管栄養、移動訓練を実施していた。FAX設置時と設置後3から6か月経過後、研究終了時の3回に渡って、療養中に生じた問題と対処方法について面接調査を実施した。FAXの内容としては、訪問日の患者の状態や家族の状況を事前に伝える内容やカテーテルの閉塞、痰の吸引が困難な状況での対策を求めるものが多かった。これらの内容と面接調査によって、(1)訪問看護の回数が患者と家族の希望に沿っており、(2)外来受診による検査と医療処置が保障され、(3)家族が対処できない状況では入院が可能で、(4)必要時ホームヘルパーの支援を受けながら、(5)訪問看護婦との連絡が保たれていれば在宅療養を継続することは可能であることが示唆された。これらの結果についてレビューを受けるため、カナダ、ハミルトン市マックマスター大学とデンマーク、オーフス市訪問看護センターを訪問した。退院した患者がどのような生活上、健康上の問題を抱えているか。また、問題を解決するためにどのような取り組みがなされているかを知るために、在宅ケアを受けている患者・家族と医療従事者から情報収集を行った。対象:平成9年度は神奈川県下のH病院在宅医療支援室を利用している6家族を対象とした。内訳は男性4名、女性2名で、癌の終末期と脳卒中後遺症の患者である。介護に当たっている家族は実娘が3名、妻2名、夫1名であった。方法:FAX電話機を在宅医療支援室と患者宅に設置し、患者と家族から療養上の困難や疑問を在宅医療支援室にFAXで送るようにした。支援室では問題や疑問の緊急性と重要性に応じて、定期訪問以外にも対応を行うようにした。この過程で得られた情報をもとに、退院時期の決定と退院後の社会資源、サポートシステムとの関連について検討している。また、地域特性を見るために、岩手県立E病院での在宅診療とK町訪問看護ステーションでの活動について、意見交換と在宅ケアへの同行調査を実施した。結果:FAX電話機を設置した6家族のうち、1家族は電話回線上の問題で研究を中断した。また1名は癌のターミナル期であったため、死亡により訪問看護活動を終了した。患者宅からの連絡内容は、処置内容や処方された薬剤の内容確認などが見られている。在宅診療と訪問看護活動については、農村部で在宅療養を続ける上での諸問題について文献検討をふまえながら考察を進めている。
粗粒ハイドロキシアパタイトブロックの歯周炎骨欠損に対する移植材料としての応用

Hydroxyapatite(HAP)を中心とした骨移植材は、その優れた組織親和性と骨伝導能のために歯周骨欠損への応用が行われている。しかし、その大半は顆粒状HAPを用いて3壁性歯周骨欠損に応用したものであり、骨移植の真の適応症である1ないし2壁性の歯周骨欠損に応用した報告は少ない。本研究は1ないし2壁性歯周骨欠損への人工移植材として、移動や排出の少ない、またチエァサイドで容易に整形可能なブロック状HAPを独自の方法で作製した。サルを用いた実験的歯周骨欠損に本剤を適用した結果、対照に比較して骨修復状態は病理組織学的に明らかに改善がみられた。また歯根膜様構造の再生はみられたが、新生セメント質は殆んどみられなかった。硬度に問題があるためか、ブロック状であるにもかかわらず1カ月以内に部分破折して排出する例もみられた。臨床的パラメーター、すなわちgingival Index,probing depth,attachment levelは、対照に比して良好な臨床的経過をたどったが、統計的に有意の差は認められなかった。歯周炎患者を対象として、1ないし2壁性歯周骨欠損へ本剤を適用した結果、probing depth,attachment level,X線的評価において良好な成績が得られた。しかし13例中2例においては予後不良のため本剤を摘出した。これらの不良例はプラークコントロール不能のため術後炎症を起こしたものと思われ、本剤適用が原因ではなくプラークコントロールの失敗と考えられる。サルならびにヒトの歯周炎における本剤適用実験の結果、深部の骨欠損へは、粒状HAPを、また上部においてはブロック状HAPの両者併用が望ましいものと考えられる。
「素話」と造形表現活動を組み合わせた保育活動に関する実証的研究

高い質を担保した保育・幼児教育を実践するうえで、保育現場で活躍する保育者が十分に力を発揮できるように本研究では言語表現活動と造形表現活動を組み合わせた保育活動を提案した。1年目から2年目にかけ、造形表現活動で使用する粘土材を油粘土から土粘土に変更し、粘土の材質の違いにおける子ども達の協働活動の相違について注目した。また、言語表現活動においては、絵本の読み聞かせと「素話」の実践を比較検討することや、物語の内容について4歳児での実践と5歳児での実践に適したものを検討するために様々な昔話による実践をおこなってきた。そして、最終年度ではこれまでの研究の総まとめとして、特に言語表現活動や造形表現活動をおこなっている最中の子ども達の様子を詳細に観察し、言語表現活動から造形表現活動に繋ぐ保育活動の効果について検証をおこなった。その結果、言語表現活動において絵本の読み聞かせを設定した場合では、造形表現活動において、粘土による作品の造形が素早くおこなわれることがわかった。一方、言語表現活動において「素話」の実践を設定した場合では、造形表現活動において粘土による作品の造形に時間がかかるものの、子ども達の想像力や創造力が生かされた作品を生み出されることが明らかになった。さらに、「素話」から造形表現活動に繋ぐ保育活動では、子ども同士がそれぞれの粘土作品の模倣を通して、物語内容の理解を深化させることや造形表現に対する刺激を与えあうことが見て取れた。加えて、日々の生活のなかで得た知識と、物語内容を結びつけようとする子ども達の姿も確認することができた。保育現場において、絵本などを活用せずに保育者の語りだけで成立する「素話」は、子ども達の豊かな想像力を養うことができる非常に重要な言語表現活動である。また、粘土を活用した造形表現活動は、特に子ども達の指先を中心とした触覚を強く刺激することができ、創造力を養うことができる大切な活動である。ところが、この2つの活動は、保育者に高度な指導力が求められ、さらに活動のための準備にも多大な時間が必要になるという特徴を持っている。そのために、単独の保育活動としては保育者から敬遠される傾向にある。そこで本研究では、保育者に掛かる過度な負担の軽減を図るために、「素話」と粘土を活用した造形表現活動を組み合わせた保育活動案を新しく提案し、その保育活動案の有効性の検証を研究目的としている。保育活動案の骨子は、「素話」を聴いた後に、その内容に関連するものを粘土で造形するというものである。1年目の研究実績として最も大きいものは、実際の保育現場において5歳児を対象に、「素話」と粘土の造形表現活動を組み合わせた保育活動案を実践でき、その効果について分析がおこなえたことである。実践の結果、子ども達は約10分間の「素話」を集中して聴くことができただけでなく、その後の粘土の造形表現活動にも集中することができ、全体で約40分間の活動時間全体を積極的に過ごせることが明らかになった。その理由には、子ども達の想像力と創造力の高まりがあると考えられる。つまり、単に「「素話」を聴く」や「粘土を造形する」といった単独の活動ではなく、「「素話」で聴いた内容を粘土によって表現する」という一連の活動であるため、非常に高い集中力が必要とされた結果、子ども達の物語を理解するための想像力と、粘土を使用して表現する創造性が著しく向上し、長い活動時間を有意義に過ごすことができたのだと指摘できる。本研究課題の進捗状況については、おおむね順調に進展している。その理由は、研究実績の概要にも記した通り、1年目の研究実績として、実際の保育現場において、「素話」と粘土の造形表現活動を組み合わせた保育活動案を実践でき、その効果について分析をおこなえたことである。調査実験において、小学校への就学直前の5歳児クラスで実践した結果、「素話」を聴く子ども達の集中力も、粘土を使った造形表現活動時の子ども達の集中力も非常に高い状態で維持されることが明らかになった。つまり、提案した保育活動案を年長の子ども達が楽しめることが実証されたといえる。また、「素話」の準備に掛かった時間や、粘土の造形表現活動の準備に掛かった手間などを総合して勘案すると、保育者に掛かる負担に見合った保育活動であることがわかった点も研究が順調に進展していると判断した理由である。次年度以降も、交付申請書に記載した研究実施計画に沿って研究をおこなう予定である。2年目に実施した研究では、粘土の造形表現活動に使用する粘土材を油粘土から土粘土へと変更し、子ども達の協働活動に注目した。特筆できる2年目の研究実績としては、「素話」から土粘土を使用した造形表現活動に繋ぐ保育活動では、子ども達同士の協働活動を誘発できることが明らかになった点である。1年目の研究で使用した油粘土では、どちらかといえば子ども達が個々で造形表現活動を楽しむ姿が確認できた。その理由として、油粘土の特性として、大量に使用すると硬さが際立つことから、少量で楽しむ個人的な造形表現活動により適している保育材だと指摘することができる。一方で、土粘土を使用した場合は子ども達同士の協働活動が誘発され、ペアやグループで「素話」の内容を想像した粘土作品を造形しようとすることが分かった。それは、土粘土の柔らかさから子ども一人当たり2kg程度の使用が十分にできることと、子ども達にとって満足できる粘土量が使えるため、ダイナミックな造形をしたいと思わせることが背景にあると考えられる。

したがって、土粘土を使用した我々の提案した保育活動は、子ども達同士の協働活動を誘発でき、造形活動を通してコミュニケーションの深化が期待できる保育活動であることが明らかになった。本研究課題の進捗状況において、「おおむね順調に進展している」とした理由は、研究実績の概要にも記した通り、2年目の研究実績として、土粘土を使用した「素話」と粘土の造形表現活動を組み合わせた保育活動案を実際の保育現場で実践し、その効果について分析をすることができたからである。また、その分析結果において、油粘土を使用した保育活動とは異なる子ども達の様子が確認でき、特に子ども達の協働活動が誘発される保育活動案として機能することが明らかになったことも大きな研究の成果であるといえる。3年目は本研究課題の最終年度となるため、交付申請書に記載した研究実施計画に沿って、これまでの研究の総括をおこなう予定である。高い質を担保した保育・幼児教育を実践するうえで、保育現場で活躍する保育者が十分に力を発揮できるように本研究では言語表現活動と造形表現活動を組み合わせた保育活動を提案した。1年目から2年目にかけ、造形表現活動で使用する粘土材を油粘土から土粘土に変更し、粘土の材質の違いにおける子ども達の協働活動の相違について注目した。また、言語表現活動においては、絵本の読み聞かせと「素話」の実践を比較検討することや、物語の内容について4歳児での実践と5歳児での実践に適したものを検討するために様々な昔話による実践をおこなってきた。そして、最終年度ではこれまでの研究の総まとめとして、特に言語表現活動や造形表現活動をおこなっている最中の子ども達の様子を詳細に観察し、言語表現活動から造形表現活動に繋ぐ保育活動の効果について検証をおこなった。その結果、言語表現活動において絵本の読み聞かせを設定した場合では、造形表現活動において、粘土による作品の造形が素早くおこなわれることがわかった。一方、言語表現活動において「素話」の実践を設定した場合では、造形表現活動において粘土による作品の造形に時間がかかるものの、子ども達の想像力や創造力が生かされた作品を生み出されることが明らかになった。さらに、「素話」から造形表現活動に繋ぐ保育活動では、子ども同士がそれぞれの粘土作品の模倣を通して、物語内容の理解を深化させることや造形表現に対する刺激を与えあうことが見て取れた。加えて、日々の生活のなかで得た知識と、物語内容を結びつけようとする子ども達の姿も確認することができた。今後の研究の進捗方策としては、交付申請書に記載した研究実施計画に記載した通りの実証実験と分析を行うことである。現時点で予定通り研究が進捗しているため、研究計画の変更などは考えていない。1年目の研究体制で継続して研究活動を行う予定である。特に2年目の研究は、実施計画にも記載した通り、粘土の造形表現活動で使用する粘土を「土粘土」に替えて実証実験をおこなうことを重視している。1年目に実施した実証実験では「油粘土」を利用した。これは、保育現場で提案した保育活動案がスムーズに実践できることを念頭に置き、保育者と子どもが慣れ親しんでいる「油粘土」での実証実験が適切であると考えたからである。しかし、粘土の造形表現活動の視点から考えれば、子ども達の手の触覚を豊かに刺激するためには、やはり「土粘土」の利用を考えたい。
小分子活性化能をもつ高反応性金属錯体の合成と機能解明

本研究課題では、かさ高い置換基を導入したフェノキシド配位子を用い、配位不飽和な低原子価種の前駆体となる前周期遷移金属錯体を合成した。例えば、フェノキシド配位子を2つもつジルコニウム錯体を還元することにより、トルエン分子に2つのジルコニウム金属がπ配位子した逆サンドイッチ型構造をもつ二核錯体が得られた。この錯体はトルエン分子が脱離することにより、配位不飽和なジルコニウム(II)錯体としての反応性を示すことを、有機アジドなどとの反応により明らかにした。低原子価の前周期遷移金属配位不飽和種は高い反応性のため、合成・単離が極めて困難である。例えば、分子内でC-H結合活性化反応が容易に進行し、安定なシクロメタル化合物が生成する。だが、ヒドリド配位子とシクロメタル構造が共存する金属錯体は興味深い反応性をもつと考えられる。ヒドリド配位子がシクロメタル部位へ転移することで、低原子価配位不飽和種を再生することが可能である。今年度は、シクロメタル化ヒドリド錯体[{(OCOO)Ta}_2(H)_3][K(DME)_2](1)とイソシアニドの反応を調べた。錯体1に^tBuNCを低温で作用させると、ヒドリド配位子の1つが[OCOO]配位子のC-H結合活性化された部位へ転位し、Ta(IV)の2核錯体K(OCOO)Ta}{(OOO)Ta}(H)_2(^tBuNC)]^-(2)を与える。錯体2の溶液を低温から室温へと昇温すると、イソシアニド配位子のTa-H結合への挿入が進行し、イミノホルミル錯体[{(OCOO)Ta}{(OOO)Ta}(H)(^tBuNCH)]^-(3)が生成する。錯体3は熱的に不安定てあるが、過剰のイソシアニドが存在するとさらに2倍等量のイソシアニドを取り込み、[{(OCOO)Ta}{(OOO)Ta}(^tBuNCH)(tBuNCHCNtBu)]^-(4)が生成する。錯体4では、イソシアニド1分子はイミノホルミル配位子に、残りの2分子はイミン-イミノアシル配位子に変換されている。一方、過剰のイソシアニドが存在しない場合、H_2ガスの発生と伴にアミドカルビン錯体[{(OCOO)Ta}{(OOO)Ta}(CN^tBu)]^-(5)の生成が観測された。これらの結果は、錯体1がヒドリド錯体の反応性を示すとともに、2電子および4電子還元剤として作用できることを示している。低原子価状態の配位不飽和錯体は高い反応性をもち、窒素分子などの小分子に対し特異な反応性を示すと期待される。しかし、このような高反応活性種の合成・単離は難しい場合が多い。例えば、分子内でのC-H結合活性化反応による安定なシクロメタル化錯体の生成を経て、活性種が失活することが多い。だが、ヒドリド配位子とシクロメタル構造が共存する金属錯体では、興味深い反応性の発現が期待できる。ヒドリド配位子とシクロメタル化された配位子が再結合することで、配位不飽和な低原子価種の再生が可能である。本年度は、シクロメタル化された配位子とヒドリド配位子が共存するタンタル錯体とジアゾアルカンおよびアジド化合物との反応を精査した。シクロメタル化-ヒドリド-タンタル錯体とMe_3SiCHN_2を反応させるとニトリド-イミド錯体が得られた。本反応は、ジアゾアルカンをニトリドおよびイミドに変換した初めての例である。ジアゾアルカンは金属-ヒドリドおよびアルキル結合に容易に挿入することが知られている。しかし、本反応では挿入反応は進行せず、4電子還元剤としての反応が優先して進行している。一方、Me_3SiN_3との反応では、ヒドリド錯体が2電子還元剤として段階的に作用し、モノおよびビス-イミド錯体が順次生成するのが観測された。NaN_3との反応ではモノ-ニトリド錯体が生成する。しかし、Me_3SiN_3の場合とは異なり,2倍等量目のNaN_3とは反応しない。しかし、モノ-ニトリド錯体は熱的に不安定であり、分子内のC-O結合切断に2段階目の2電子還元能が用いられ、オキソ-ニトリド錯体が生成する。以上、ジアゾアルカンおとびアジド化合物との反応を通して、シクロメタル化ヒドリド錯体が2電子および4電子還元剤として作用することを明らかにした。