hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規モノクローナル抗体を用いた変異ＳＯＤ１の構造解析とＡＬＳ免疫療法の開発

筋萎縮性側索硬化症(ALS)を引き起こす変異SOD1は、不安定で凝集しやすく野性型SOD1とは構造やモノクローナル抗体(mAb)との反応性が異なる。変異SOD1に特異的な構造を認識する抗体はALS免疫療法に役立つと考えられるが、どのような抗体が効果的で安全かは不明である。そこでSOD1の変異による構造変化の検出と効果的なALS免疫療法の開発を進めるために、10種類のmAbを作製した。抗体によって変異体に対する反応性が異なっていること、ALSモデルマウスの病変部位を免疫組織染色できることを見いだしている。これらの抗体は変異SOD1の微小構造の解析やALS免疫療法の開発に利用できると期待される。筋萎縮性側索硬化症(ALS)を引き起こす変異SOD1は立体構造が不安定で凝集体を形成しやすいことから、変異SOD1が野性型SOD1とは異なる構造を有していることが示唆されている。微小な構造の違いを検出するために新たにマウスモノクローナル抗体を作製し、本年度までに5種類の抗体を得た。これらの抗体の特性を調べるために、精製したリコンビナントタンパク質の野性型(WT)および各変異SOD1 (A4V, G37R, H46R, G93A)に対する反応性の違いを検討した。その結果、18B25、2A2、8H11は、A4Vに強く反応し、H46Rに弱く反応するという特徴が見られた。一方、19G6は他の変異体よりもH46Rに、9D3はG93Aに比較的強く反応した。エピトープマッピングより、9D3は90-110残基部分に、19G6は60-90残基部分にエピトープがあることを明らかにした。18B25、2A2、8H11はどのペプチド部分にも反応せずGST- SOD1(全長)にのみ反応したことから、SOD1の立体構造を認識していると考えられる。これらのモノクローナル抗体は変異SOD1の微小構造の解析および抗体療法の開発に利用できると期待される。一方、ヒトSOD1の結晶構造解析から、ヒトSOD1のホモダイマーにおいてループVI(102-115残基)の一部が、非対称になっていることを見出した。さらに、ヒトSOD1を酸素17同位体で酸化させ、溶液酸素NMRを行ったところ、165 ppm付近にシャープなシグナルを得ることができた。SOD1の構造解析結果は、ALSの抗体療法やワクチン療法にとって有用な情報だと考えている。特にタンパク質の溶液酸素NMRは世界でも例が少なく、新たな機能解析法として期待される。これまでの研究から、SOD1は変異によって構造が変化しやすく、抗体の反応性に違いが出やすいと考えている。また、ALS免疫療法の開発は緒についたばかりで、どのエピトープ部位を用いれば効果が出るのかは未だ不明である。これまでの研究でヒトSOD1のループVI(102-115 aa)を認識するモノクロナール抗体の反応性が野性型SOD1と変異型SOD1で異なることを報告してきた。そこで、ループVIをターゲットにしたワクチン療法および抗体療法(mAb-N6:エピトープが102-115)をALSモデルマウスで検討した。しかし、ループVI-KLHはKLHのみの投与に比べてALSの進行を早める結果となった。またmAb-N6を脊髄に持続投与してもALSの進行を抑制できないことがわかった。ALS免疫療法の開発には安全で効果の出るエピトープ部位と抗体のスクリーニングをすることが重要であることを再認識した。そこで、SOD1の変異による構造変化の検出と抗体療法の開発を進めるために、新たにマウスモノクローナル抗体とラットモノクローナル抗体を作製し、本研究課題の最終年度までに5種類ずつの抗体を得ている。これらの抗体を用いて免疫組織染色を行ったところ、いくつかの抗体はALSモデルマウス脊髄切片の病変部位を染色することができた。現在これらのモノクローナル抗体について変異SOD1との反応性やエピトープマッピングについて検討中である。今後はこれらの新規モノクローナル抗体を用いて変異SOD1の微小構造の解析および抗体療法の開発を進めていきたい。筋萎縮性側索硬化症(ALS)は運動ニューロンが選択的に障害される致死性の神経変性疾患である。生体にとって有害なスーパーオキシドを消去するCu/Zn-スーパーオキシドジスムターゼ(以下SOD1)の遺伝子変異が家族性ALSの原因になることが明らかになっているが、その発症機構は未だ解明されておらず、有効な治療法も見つかっていない。

ALSを引き起こす変異SOD1は立体構造が不安定で凝集体を形成しやすいことが数多く報告されている。すなわち、変異SOD1が野性型SOD1とは異なる構造を有していることが示唆される。本研究では微小な構造の違いを検出するために新たにモノクローナル抗体を作製し、精製したリコンビナントタンパク質の野性型(WT)および各変異SOD1(A4V, G37R, H46R, G93A)に対する反応性の違いをELISA法にて検討した。その結果、mAb18B25は変異SOD1によって反応性に違いが認められた。一方、mAb9D3はすべての変異SOD1およびWTにほぼ同程度に反応したが、ELISAプレートへのSOD1のコーティング濃度を低くするとG93Aにのみ強く反応した。エピトープ部分を推定するために、アミノ酸残基を30個ずつ短くしたGST-delSOD1 (1-30, 1-60, 1-90, 1-120,全長)を大腸菌で発現させて精製し、これらのタンパク質に対するELISAを行った。mAb9D3はGST-SOD1(1-120)とGST-SOD1(全長)に反応し、mAb18B25はGST- SOD1(全長)にのみ反応した。mAb18B25はSOD1の立体構造を認識していると考えられ、変異SOD1の微小構造の解析に利用できると期待される。変異SOD1に対する反応性が異なる5つのモノクローナル抗体を作製することができた。ただ、もう少し反応性の違いが大きく出る抗体がほしかったと考えている。モノクローナル抗体自体はFBSフリーの培地で培養した細胞からIgGを大量に精製することができたため、結合性や抗体療法の実験に用いることができると期待している。変異SOD1に対する反応性が異なる2つのモノクローナル抗体を作製することができた。さらに、1つのモノクローナル抗体についてはエピトープ部分を推定することができた。もう一つはSOD1の立体構造を認識する可能性が高く、エピトープ部分の推定が難しいかもしれないが、SOD1の立体構造を認識していると考えられ、変異SOD1の微小構造の解析に利用できると期待される。2種類のモノクロナール抗体自体はFBSフリーの培地で培養した細胞からIgGを大量に精製することができたため、結合性や抗体療法の実験に用いることができると期待している。各モノクローナル抗体のエピトープマッピングを詳細に行う。作製した新規モノクローナル抗体の各変異SOD1に対する結合性の違いをもっと詳細に定量する。さらに、種々の温度やpH、薬剤添加などの条件下で変性させたのちにELISAを行い、変異SOD1と野性型SOD1との微視的な構造変化の違いを解析する。新規モノクローナル抗体がSOD1の凝集体形成を抑制できるかどうか検討する。変異SOD1および野性型SOD1を凝集体ができる条件にし、少量のモノクローナル抗体の添加によって、その凝集化が抑制できるかどうかを検討する。ALSモデルマウスに各モノクローナル抗体のIgGやエピトープ部分のペプチドを投与し、ALSの発症や進行への影響を検討する。各ハイブリドーマからmAbの抗原認識部分であるVHとVLの遺伝子をクローニングし、アミノ酸配列を決定する。VHとVLのアミノ酸配列は結晶解析やNMR解析にも必要である。
都市大気環境評価へのメソスケール数値気象モデル適用に関する研究

本研究では、時間変化を伴う3次元的を都市大気環境(大気・熱・汚染)の動態を、関東地域を具体的な対象地域とした既存の大規模な野外観測結果とメソスケール数値気象モデル・光化学大気拡散反応モデル等を利用し明らかにすることを目的として、以下の研究を実施した。まず、既存の数値気象モデルの基礎的な応用とその問題点の整理とその妥当性の検討を行った。数値モデルはブジネスク近似・静力学平衡の局地気象モデルである。3次元的な都市大気環境の数値モデルの運用に際して人工排熱を適切に評価することが極めて重要であるため、関東地域の排出熱量のデータベースの収集・整理をおこなった。現在のところ関東地域での十分に確立された排出熱量のデータベースはないため、本研究ではメッシュベースの排熱量マップを作成した。これらの研究と平行して、都市大気環境の評価のための大気拡散反応モデルの評価と応用を進めた。特に、局地気象数値モデルと光化学反応を含む3次元大気拡散反応モデルのリンクを確立した。これにより、任意の気象条件の再現と、その条件下における大気拡散反応モデルの運用が可能となった。これらのモデルを用いて、現在都市大気汚染として大きな問題となっている、冬期の窒素酸化物汚染の数値シミュレーションを行った。その結果、局地気象条件(混合層発達や海陸風交替)と汚染質の発生源変動のみなく、冬期でも大気反応の効果が重要であることが判明した。以上の数値モデルはすべてワークステーションベースで実行可能であり、様々な気象条件での都市大気環境・汚染の予測が可能となった。
適応的な向社会的行動の実行につながる理解の発達的変化

本研究では,子どもたちが適応的な形で向社会的行動を実行できるようになる上で有益な実証的知見を提出することを目的とする。向社会的行動は,様々な対象に対して,短期的・長期的に多様な形で影響を及ぼし得る。適応的に向社会的行動を実行するためには,相手の短期的な利益のみを考えるのではなく,様々な対象への長期的な影響を考慮する多面的な視点を持って,向社会的行動がもたらす影響について理解できることが重要になる。そこで本研究では,向社会的行動の性質に関する理解の特徴について,発達的観点から検討する。
極端に強い安定成層下での乱流の極限現象に関する研究

極端に強い安定成層状態の乱流中では、フローパターンや拡散・混合機構大きく変化する。これらの現象では、いずれも乱流運動が粘性消散することなく波状運動へ変化していく機構が本質的な役割を担っていると考えられる。このような視点に立って、本研究では、強安定成層中に存在する乱流運動と波状運動の特性、乱流から内部波への遷移過程を調べて,強安定成層時の極限現象を統一的に説明することを目的とした。極限現象としては、アクティブスカラーの逆勾配(鉛直方向)拡散と、このときの水平方向拡散、また、逆勾配拡散場でのアクティブスカラーとパッシブスカラーの拡散機構の相違に着目し、逆勾配拡散場の波動、乱流の特性量とその時間的発展に注目した研究を行った。剪断のない場合、強い安定成層場での逆勾配拡散は線形理論でかなりよく説明できることを示した。さらに、成層と剪断とが共存できる場合について、この線形理論、弱非線形理論を発展させて、上記の極限現象を説明することができた。このことから、強安定成層時の極限現象のかなりの部分は線形過程として説明できること、その時間発展に初期条件が大きな影響を与えることがわかった。以上の結果に基づいて、乱流を平均流成分と波動、乱流変動の3つの成分の和と考える乱流クロージャーモデルの発展を試みた。波動成分と乱流変動成分の非線形項のモデリングを試み、それぞれの成分の特性についての室内実験結果をもとにモデル定数の決定を行い、安定成層流のクロージャーのモデリングを行った。極端に強い密度成層状態の物体まわりの流れでは浮力の直接的な効果によって内部重力波が生じ、物体との相互作用によって、三次元後流渦の消滅、二次元水平渦の発現など、通常とは全く違ったフローパターンが現れる。また、乱流渦運動の変化を通しての間接的効果によって、運動量とスカラー量の拡散能が減少し、極限状態では逆勾配拡散が発生する。一方、一種の安定成層である気液界面でも、液測乱流は界面近傍で波状運動に変化する。このように、極端に強い密度成層状態では、乱流運動が粘性消散することなく波状運動へ変化していく機構が本質的な役割を担っていると考えられる。本研究では、このような視点に立って、強安定成層中に存在する乱流運動と波状運動の特性と乱流から内部波への遷移過程を実験的・理論的に調べて、これらの極限現象を統一的に説明することを目的とした。将来的には安定成層流中の乱流と波の統一的な理論の構築を目指す。格子乱流と気液界面乱流の実験密度勾配一定の静止塩水流体層中で、水平に設置した乱流発生格子を鉛直下方に移動させたときの、等方性乱流が減衰しながら波状運動に変化する過程を追跡した。速度変動、密度変動場の詳細な情報を得るために、面的測定(各瞬間の断面内分布の測定)を行った。速度変動場の測定にPIV(Particle Image Veloci-meter)を用い、密度変動場の測定にはレーザー蛍光法を用いた。極限現象としてはアクティブスカラーの逆勾配(鉛直方向)拡散と、このときの水平方向拡散を対象とし、時間的、空間的に変動する濃度、速度場の面的な測定により、変動場に含まれる乱流と波動の分離と個々の特性の詳細を調べた。また、この面的測定法を用いて、自由表面近傍で乱流が波状運動に遷移していく過程の詳細な情報を得た。線形理論および弱非線形理論まず、剪断のない場合、強い安定成層場での逆勾配拡散は線形理論でかなりよく説明できることを示した。このことから、極端に強い安定成層下では非線形性は弱いと考えられる。さらに、線形理論の限界を探りながら、成層と剪断とが共存する場合についての弱非線形理論の展開を試みた。極端に強い密度成層状態では,浮力による乱流渦運動の変化を通して,乱流拡散や混合機構が大きく変化する。

浮カ効果によって現れる極限現象としては,運動量とスカラー量の拡散能の減少,極限状態での逆勾配拡散の発生,気液界面での乱流拡散の消滅がある。これらの現象では,いずれも乱流運動が波状運動へ変化していく機構が本質的な役割を担っていると考えられる。本研究では,安定成層流中の乱流と波の統一的な理論の構築を目指し,強安定成層中に存在する乱流運動と波状運動の特性と乱流がら内部波への遷移過程を実験的・理論的に調べて,これらの極限現象を統一的に説明することを目的とした。実験本年度は,密度勾配一定の静止塩水流体層中で,水平に設置した乱流発生格子を鉛直上方(下方)に移動させたとき,等方性乱流が減衰しながら波状運動に変化する過程を追跡した。速度変動,密度変動場の詳細な情報を得るために,PIV(Particle Image Velocimeter),レーザー蛍光法を用いて,面的測定(各瞬間の断面内分布の測定)を行った。測定データから変動場に含まれる乱流と波動を分離し,乱流,波動成分の個々の特性の詳細を調べた。線形理論および弱非線形理論剪断のない場合,強い安定成層場での逆勾配拡散は線形理論でかなりよく説明できる(Hanazaki & Hunt 1996: J.Fluid Mech.Vol.318,303-337)。本年度は,この線形理論を剪断のある場合に展開して,まず解析解を得ることに成功し,さらにこの解を用いて種々の極限現象の説明を試みた。極端に強い安定成層状態の乱流中では、フローパターンや拡散・混合機構大きく変化する。これらの現象では、いずれも乱流運動が粘性消散することなく波状運動へ変化していく機構が本質的な役割を担っていると考えられる。このような視点に立って、本研究では、強安定成層中に存在する乱流運動と波状運動の特性、乱流から内部波への遷移過程を調べて、強安定成層時の極限現象を統一的に説明することを目的とした。極限現象としては、アクティブスカラーの逆勾配(鉛直方向)拡散と、このときの水平方向拡散、また、逆勾配拡散場でのアクティブスカラーとパッシブスカラーの拡散機構の相違に着目し、逆勾配拡散場の波動、乱流の特性量とその時間的発展に注目した研究を行った。剪断のない場合、強い安定成層場での逆勾配拡散は線形理論でかなりよく説明できることを示した。さらに、成層と剪断とが共存できる場合について、この線形理論、弱非線形理論を発展させて、上記の極限現象を説明することができた。このことから、強安定成層時の極限現象のかなりの部分は線形過程として説明できること、その時間発展に初期条件が大きな影響を与えることがわかった。以上の結果に基づいて、乱流を平均流成分と波動、乱流変動の3つの成分の和と考える乱流クロージャーモデルの発展を試みた。波動成分と乱流変動成分の非線形項のモデリングを試み、それぞれの成分の特性についての室内実験結果をもとにモデル定数の決定を行い、安定成層流のクロージャーのモデリングを行った。
実時間2波長励起フォトルミネッセンス法による非発光再結合準位の動的挙動計測

1.2波長励起PL測定系の構築ヘッドオン型XeClエキシマーランプ(222nm)および自作の反射型自然放出光除去光学系、高感度・高S/N比で微弱光の実時間計測が可能なElectron Multipher(EM)-CCDカメラ、4K付近まで測定可能なクライオスタットを新たに導入し、また面内分布測定用の視野絞りを有する顕微光学系2波長励起PL測定装置を構築した。2.半導体量子井戸試料の結晶成長と2波長PL測定短波長発光材料として開発が望まれているGaN系組成で量子井戸構造を設計し、MOCVD成長を継続した。InGaN、GaN/AlGaN量子井戸構造、InAs/GaAs量子ドット構造等で禁制帯内の非発光再結合準位を検出し、BGE強度増加に伴うPL強度変化の飽和傾向(トラップフィリング効果)を確認した。深紫外域用AINバッファー層の高品質化を通して、室温CW動作で1桁以上の発光効率改善を達成した。3.面内分布と動的挙動計測測定中不可逆的変化を示した試料の検討を進め、励起Nd:YAGレーザー光による表面欠陥準位の生成によることを示した。EM-CCDカメラを用いた面内発光強度分布測定を進め、バンド端PL強度分布が非発光再結合準位の面内不均一性に依存することを実証した。これらの成果は非発光再結合準位の面内分布やその形成状況を把握する上で重要であり、非接触、電極不要という本手法の有効性をさらに活用した技術基盤が得られた。[1]2波長励起PL測定系の光源整備今年度新たに導入したヘッドオン型XeClエキシマーランプには、放電励起に伴う近紫外可視領域の自然放出光が混入している。このため石英ガラスを基板とする反射型紫外域帯域フィルター4枚からなる放電迷光除去回路を自作し、エキシマーランプと組み合わせることによって、波長222nmの紫外域単色Above-Gap Excitation(AGE)光源を整備した。これにより今後重要度の高まる波長300nm以下の短波長発光組成までの結晶評価が可能となった。合わせて光学系の整備を行った。[2]GaN系半導体試料の結晶成長と基礎測定短波長発光材料として開発が望まれているGaN系組成で量子井戸構造を設計し、MOCVD成長をに開始した。結晶成長時の問題点のリストアップとその改良を進めている。結晶のPL波長、強度を確認し、InAlGaN四元組成での2波長励起PLの予備測定を始めた。合わせて測定系のS/N比の改善を図った。[3]量子ドット試料のPL及び2波長PL測定近赤外域光電子増倍管を用いて、InAs/GaAs3層量子ドット試料のPL、2波長励起PL測定を行った。BGE強度を増すにつれPL強度変化(BGE効果)の飽和する傾向が観測され、量子ドットにおいても光学的定量評価の可能性が示された。層間距離が10nmの構造では、歪場により積層方向にもドット位置が揃いサイズも均一化傾向となることが示された。またBGE効果の温度依存性は従来の量子井戸とは異なり、100K付近で極大となる。この現象を3準位モデルで検討した。研究の目的高感度で高S/N比のため、微弱光の実時間計測に有望であるElectron Multiplier (EM)-CCDカメラを、仕様比較、機種選定の上、これまでの2波長励起PL測定系に導入した。CCD後段に加速電界をかけて電子増倍転送させる基本動作、蓄積撮像動作が可能であることから、微弱なフォトルミネッセンス観測に有効であることを確認した。(2)試料準備と2波長励起フォトルミネッセンスの測定(以下8-9行)引き続き青色、紫外域GaN系結晶の成長を進め、試料の2波長励起フォトルミネッセンス測定を継続した。NH_3交互供給法によるAINバッファー層の高品質化を始め、積層構造、成長条件の工夫により結晶性の改善される傾向が示された。

(3)実時間計測のための光学系改善と予備測定実時間計測のため、検出光学系のS/N比改善、画像の保存、処理方法の改良を進めた。また面内分布を把握するための光学系を整備し、手始めとして無機蛍光体試料を用いて、導入したEM-CCDカメラを用いた予備測定を実施し、明瞭なPL画像を撮像した。これらの予備測定を通して、フォトルミネッセンス強度の実時間計測システムが構築可能であることがわかった。(1)測定温度域の拡大と測定系の整備4K付近まで測定可能なクライオスタットを導入し,2波長励起PL測定の温度域を拡大した。また面内分布を容易に測定するため光学系,測定系を整備し,PL強度の実時間計測システムを構築した。(2)GaN系結晶成長と結晶品質改善評価と呼応しながら引き続きGaN系結晶の成長を進めた。特に深紫外域組成用AINバッファ層の高品質化を実証し,このAINバッファ層上に量子井戸構造を成長したLEDを作製した。その結果深紫外域,室温CW動作で1桁以上の大幅な発光効率改善を達成し,出願手続きを取った。(3)意図的に導入した準位の2波長励起PL計測と研究総括測定中不可逆的変化を示した試料につき集中的に検討を加えた。PL強度の低下とバリア発光の消失,規格化PL強度の増加をレート方程式モデルで解明し,この原因は励起レーザー光による表面欠陥準位の生成にあることを示した。EM-CCDカメラを用いた面内発光強度分布測定を進め,GaN系試料でバンド端発光とDeep発光の強度分布に相違のあることを実証した。これらの成果はリアルタイムで非発光再結合準位の面内分布やその形成状況を把握する上で重要であり,非接触,電極不要という本手法の有効性をさらに活用した技術基盤が得られた。
密度成層化した2液層間の熱・物質移動に関する研究

温度および濃度を異にする2つの液体が、容器内で安定に密度成層を形成している状態に対して、容器壁面を通しての入熱があると、2液層内で自然対流が発生し、2液層境界面を通して熱・物質移動が生じ、最終的には両液層の密度差が低減することによって両層が急激に混合するにいたる。本研究は、このような現象、いわゆるロールオーバー(反転)現象を引き起こす基本的メカニズムとして重要と考えられる、2液層界面での熱・物質移動の解明を目的とする。具体的には、密度成層化した2液層の入った容器の壁面を加熱した場合に生ずる流動および熱・物質移動について、とくに2液層間の界面付近で生ずる現象の観察・解明に重点をおいて、数値解析および可視化実験を行った。その結果、数値計算では、加熱開始直後から2液層内にそれぞれ別個の自然対流(ロールセル状)が発生するが、下層壁面に沿って上昇する境界層流れが、しだいに上層に侵入し、時間とともにその度合いが強まり、やがて上層表面(自由液面)に到達するようになると、急激に両層液が混合し始めることがわかった。一方、エチルアルコール水溶液あるいは食塩水を用いた可視化実験においても、上述のものと同様の現象が観測され、密度成層化した2液層の混合に当たって、下層液の壁面に沿う流れの上層への侵入が重要なメカニズムの一つであることが確認された。また、これとは別に、レーザーホログラフィ干渉法を用いて2液層界面付近の屈折率分布を可視化することによって、界面を通しての熱および物質移動量を求めた。その結果、熱流束および物質流束と両液層間の温度差・濃度差の関係が求められた。
心理量・生理量・物理量の相互関係による感性計測システムの開発と商品企画への応用

本研究によって得られた新たな知見等の成果は以下の通りである。1.人間の感性情報処理特性を心理量・生理量・物理量の相互関係により解明するため、注目情報を用いたマーケティング調査の基礎的研究として「アイカメラ」の提示画像及びデータ処理方法を確立した。さらに、その応用研究として、消費者のブランドバッグに対する視線と行動の比較を行った。2.心理量の計測手法として重要な統計的官能評価手法について、代表的手法である「シェッフェの一対比較法」で一対比較が不完全な場合にも適用できるように改良した。さらに、一対比較の回数が最少(試料の個数と同数回)で適用できる「サイクリック一対比較法」を提案した。また、マーケティングや「商品企画七つ道具」で用いられるコンジョイント分析に応用することを提案した。3.消費者に心理的・生理的に訴える「経験価値」の概念について、マーケティング、ブランド、心理学、感性品質といった関連領域の中で整理し、多面的な考察により「経験価値」のフレームワークを明らかにした。さらに「INAX」「日産自動車」「一澤帆布」「アルビレックス新潟」「末富」「松栄堂」「エルメス」「バーバリー」「バンダイ」「コクヨ」「ルイ・ヴィトン」「ポロ・ラルフローレン」「一力」「コーセー」の事例を通して顧客価値を高める商品開発の方法論としての有用性を明らかにした。4.人間にとって「使いやすい」、「心地よい」機械や製品の企画・設計のためのマーケティング情報システムのフレームを構築するため、商品企画・設計のための感性情報処理システムの雛型としての「商品企画七つ道具」について、男性用化粧品、ウェブサイト、電気自動車、ノンフロン冷蔵庫、台所用洗剤、ランチジャー、空気清浄機、業務用空調機、食生活に関わる機審を対象に事例研究を行った。5.複雑化・多様化する市場環境における新商品・新事業開発のマネジメントのあり方について、偶然や運任せではなく必然的にヒットする新商品や成功する新規事業を科学的に開発するための法則や方法論、マネジメントのあり方について、キリンビバレッジ「ファイア」「生茶」「聞茶」「アミノサプリ」、明治製菓「フラン」といったメガヒット商品の商品戦略、NTTドコモ「iモード」の開発、自動車企業の製品開発、ルイ・ヴィトンやクリスチャン・ディオールなど高級ブランドのデザイン・マネジメント、環境対応商品や廃棄物ビジネスを含む環境ビジネス等を取り上げて検討した。6.最近注目されている感性工学および技術経営について、新商品開発との関わりを総括した。平成15年度に行った研究によって得られた新たな知見等の成果は以下の通りである。1.人間の感性情報処理特性を心理量・生理量・物理量の相互関係により解明するため、視線の動きを取り上げて研究室実験を行った結果を解析し、これから興味度を推定することが妥当であるか検討した。また、生理量である視線の働きとそれに影響する対象の物理量、心理量である興味度とそれをもたらす対象の物理量との対応関係から視線の動きや興味をもたらす対象の物理特性をある程度明らかにした。2.心理量の計測手法(人の感性による計量・評価データの計測・解析手法)として重要な統計的官能評価手法について、「シェッフェの一対比較法」で一対比較が不完全な場合にも適用できるように改良した。

さらに、一対比較の回数が最少(試料の個数と同数回)で適用できる「サイクリックー対比較法」を提案した。3.人間にとって「使いやすい」、「心地よい」機械や製品の企画・設計のためのマーケティング情報システムのフレームを構築するため、商品企画・設計のための感性情報処理システムの雛型としての「商品企画七つ道具」について、男性用化粧品、ウェブサイト、電気自動車、ノンフロン冷蔵庫、ランチジャー、空気清浄機等さまざまな商品を対象に事例研究を行った。4.複雑化・多様化する市場環境における新商品・新事業開発のマネジメントのあり方について、偶然や運任せではなく必然的にヒットする新商品や成功する新規事業を科学的に開発するための法則や方法論を研究するとともに、マネジメントのあり方について、キリン「生茶」・明治製菓「フラン」といったメガヒット商品の商品戦略、自動車企業の製品開発、ルイ・ヴィトンやクリスチャン・ディオールなど高級ブランドのデザイン・マネジメント、環境対応商品や廃棄物ビジネスを含む環境ビジネス等を取り上げて検討した。1.人間の感性情報処理特性を心理量・生理量・物理量の相互関係により解明するため、注目情報を用いたマーケティング調査の基礎的研究として「アイカメラ」の提示画像及びデータ処理方法を検討した。さらに、その応用研究として、消費者のブランドバッグに対する視線と行動の比較を行った。2.消費者に心理的・生理的に訴える「経験価値」の概念について、マーケティング、ブランド、心理学、感性品質といった関連領域の中で整理し、多面的な考察により「経験価値」のフレームワークを明らかにした。さらに事例として「一澤帆布」「エルメス」「コーセー」「INAX」「日産自動車」「一力」「アルビレックス新潟」を取り上げ、これらを通して顧客価値を高める商品開発の方法論としての「経験価値」の有用性を明らかにした。3.人間にとって「使いやすい」、「心地よい」機械や製品の企画・設計のためのマーケティング情報システムのフレームを構築するため、商品企画・設計のための感性情報処理システムの雛型としての「商品企画七つ道具」について、台所用洗剤、ランチジャー、空気清浄機等さまざまな商品を対象に事例研究を行った。4.複雑化・多様化する市場環境における新商品・新事業開発のマネジメントのあり方について、偶然や運任せではなく必然的にヒットする新商品や成功する新規事業を科学的に開発するための法則や方法論、マネジメントのあり方について、NTTドコモ「iモード生茶」・明治製菓「フラン」といったメガヒット商品の商品戦略、自動車企業の製品開発、ルイ・ヴィトンやクリスチャン・ディオールなど高級ブランドのデザイン・マネジメント、環境対応商品や廃棄物ビジネスを含む環境ビジネス等を取り上げて検討した。5.最近注目されている感性工学および技術経営について、新商品開発との関わりについて総括した。本研究によって得られた新たな知見等の成果は以下の通りである。1.人間の感性
東アジアにおける近世の気候変動の機構及びその影響

今年度は東アジアにおける歴史時代の中で特に温暖であった89世紀と寒冷であった1819世紀の気候特性を明らかにし、その機構を明らかにした。そしてそれぞれの時代における気候が人間活動に及ぼすインパクトについて考察した。(1)中国東北部に810世紀前半に栄えた渤海国をとりあげ、日本との間の渤海使・遺渤海史について考察した。その結果、季節性が極めて明瞭で、冬の季節風の利用、最も強い危険性をもつ期間をさけたことなどが考えられた。また、多少高湿であったため、牧草の生育には好条件で牧蓄業を背景とする国家経済の安定が国家成立を支えたと思われる。(2)華南の人口は上述の寒冷な小氷期には急激な上昇を示めす。また、反対に古代の暖った期間には華北や、現在のモンゴル地域には人口増加が明らかであった。(3)中国の清代の長江流域の洪水記録によると1736年1911年に多く、例えば長江の洪水流域には、1700年代中期、18201850年、18801990年の3つのピークがある。多雨であったばかりでなく、地方経済の弱体化にともなう堤防管理の悪化も原因の一つであったと考えられる。(4)古日記を利用して江戸時代の日本の天候を復元してその経年変化をみると、天保期の変動は近畿地方が東日本より顕著である。そしてその変動傾向は逆である。また、飢饉年でも日本全体がひと夏中同じ傾向を示す場合は少なく、季節の前半と後半で差がある年が多かった。(5)東ヒマラヤ・東南チベット・雲南省などでも5,0004,000年前は高温多湿であった。その後、1200700年前にも温暖な時代があったがチベット文化圏の拡大によって人間活動が活発化し、森林が破壊された。
新規な立体保護基を用いた含14族元素活性化学種の安定化とその構造・性質の解明

まず第一段階として、本研究で立体保護基として用いる2,4,6ートリス[ビス(トリメチルシリル)メチル]フェニル基(以下Ar基)の基本的な性質を把握し、含14族元素官能基を導入するため、ArBrからtーBuLiの作用により発生させたArLiについてその熱的安定性並びに求電子試薬との反応性を詳細に検討した。その結果、ArLiはTHF中ー78Cでは十分安定であり、求電子試薬との反応により芳香環上に種々の官能基の導入が可能であるが、ー30C以上では1,3ーケイ素転位反応により側鎖のシリル基が芳香環上に転位し、ベンジルアニオンを生成することが判った。この反応は、アニオンを経由する1,3ーケイ素転位反応としては初めての例であり非常に興味深い反応である。これらの知見をもとに含14族元素活性化学種の安定化を目指し、種々の官能基変換を行った。ArLiとSiF_4及びGeCl_4との反応によりArSiF_3とArGeCl_3を安定に合成すると共に、得られたトリハライドに対しさらに有機金属試薬を用いた求核置換反応によるメシチル基の導入を行いAr(Mes)SiF_2及びAr(Mes)GeCl_2とした。次いで得られたジハライドのLAH還元により合成したAr(Mes)MH_2(M=Si,Ge)の単体硫黄との熱反応を試みたところ、これまで単離例のない新規な環状ポリスルフィドである1,2,3,4ーテトラチアメタロラン類、Ar(Mes)MS_4(M=Si,Ge)を安定な淡黄色結晶として単離することに成功した。さらに得られたメタロラン類のX線結晶解析を行いその分子構造を確定し、これまで未知であった1,2,3,4ーテトラチオラン骨格に関して数多くの新規な知見を得ることができた。現在、同様の手法を用いた環状ポリセレニドの合成を行うと共に、今回得られたかさ高い置換基を有するテトラチアメタロランからの脱カルコゲン化により、立体的に保護されたシランチオンやゲルマンチオン等の14族元素ーカルコゲン元素二重結合化合物が生成可能と考えその合成単離について検討中である。また、先に合成したArMX_3及びAr(Mes)MX_2(M=Si,Ge;X=F,Cl)については、各種金属試剤を用いた還元的多量化反応による14族元素間の多重結合の生成を検討中である。
保護者・保育者にとってのわかりやすさを重視した幼児用自尊感情尺度の開発と普及

2018年9月までに、前年度の調査で保護者、保育者の自由記述から得られた文言によって作成された他者評価式幼児用自尊感情尺度試作版(38項目)を用いて、保護者129人(有効回答数124)、保育者26人(保育者1人につき幼児25人について回答:有効回答数123)を対象とした予備調査を実施し、その結果をもとにして仮尺度の作成を行った。試作版を作成する過程で「自尊感情が高い子どもイメージ」は保護者と保育者の視点で共通する部分と異なる部分がみられることが示唆されたことに配慮し、分析は、保護者、保育者別に行い、探索的因子分析(主因子法、プロマックス回転)の結果、他者評価式幼児用自尊感情尺度仮尺度:保護者版18項目(第1因子9項目、第2因子9項目)と保育者版21項目(第1因子14項目、第2因子7項目)が得られた。(この結果については、2019年3月に日本保育者養成教育学会第3回研究大会でポスター発表を行った。)2018年10月12月には、これらの仮尺度項目を用いて、保護者564人(有効回答数537)、保育者45人(保育者1人につき幼児930人について回答:有効回答数505)を対象に尺度項目決定を目的とした調査を行った。因子の構成は予備調査で得られた2因子構成とし、予備調査と同様に因子分析を行った。男女差も考慮しながら分析を行った結果、保護者、保育者の実用可能性を重視し、保護者版、保育者版ともに同一の10項目を採択した。2018年12月からは、保育者版の再現性調査、保育者評定調査を実施し、現在分析中である。当初の計画通り、2018年度には、他者評価式幼児用自尊感情尺度保護者版、保育者版の項目を作成することができた。また、保育者版では再現性調査、保育者評定調査を終え、分析中であることから、おおむね順調に進展していると考える。2019年度は、他者評価式幼児用自尊感情尺度保育者版を用いて、保育実践への応用について検討するとともに、他者評価式幼児用自尊感情尺度のリーフレットを作成し、保護者や保育者に広く周知する予定である。本研究は保護者、保育者にとって分かりやすい幼児用自尊感情尺度の開発と普及を目指しているため、尺度項目を保護者、保育者の生の声から得られた文言を用いて作成することとしている。文言収集に関しては、平成28年度に、4、5歳児を養育または保育している保護者、保育者131人(保護者72人、保育者59人)に自尊感情が高いと思われる幼児の姿についてアンケート調査を行っており、平成29年度は、そのアンケート調査から得られた回答を全てカードにし、客観性を確保するため、研究者、共同研究者、心理系研究者各1人(計3人)で断片的情報の構造化を行い、大、中、小のグループに分けて整理した。他研究者の意見を広く集めるため、5月に日本保育学会第70回大会でポスター発表を行った。その後、12月に「保護者と保育者がもつ自尊感情が高い子どもイメージ幼児期の終わりまでに育ってほしい姿との比較を通して」として、日本応用教育心理学会に論文を提出した(現在、審査中)。その中で、自尊感情が高い子どもイメージは保護者と保育者の視点で共通する部分と異なる部分がみられることが示唆された。また、整理したカテゴリーごとにテキストマイニングを用いて、保護者、保育者ともによく使用されている文言を抽出し、38の尺度項目を作成した。12月1月には、38の尺度項目を研究協力園の4、5歳児担任(7人)と、保護者に実際に使用してもらい、分かりにくい文言について、自由記述で意見を聞いた(4、5歳児各学年1クラスずつに配布、34人が回答)。その結果、保護者からいくつか修正案が出され、より具体的な姿が思い浮かべられるようになった。平成29年度は【自尊感情尺度の項目の検討】を行うことが研究の主要な目的であった。1保護者、保育者から得られた文言を用いて幼児用自尊感情尺度の項目(38)を作成した。2保護者、保育者の自尊感情が高い子どもイメージの回答の比較を行った。3項目文言の分かりやすさについてのアンケートを行い、文言修正についての意見を募り、項目の検討を行った。以上のことから、おおむね順調に進展しているといえる。(この結果については、2019年3月に日本保育者養成教育学会

第3回研究大会でポスター発表を行った。)2018年10月12月には、これらの仮尺度項目を用いて、保護者564人(有効回答数537)、保育者45人(保育者1人につき幼児930人について回答:有効回答数505)を対象に尺度項目決定を目的とした調査を行った。因子の構成は予備調査で得られた2因子構成とし、予備調査と同様に因子分析を行った。男女差も考慮しながら分析を行った結果、保護者、保育者の実用可能性を重視し、保護者版、保育者版ともに同一の10項目を採択した。2018年12月からは、保育者版の再現性調査、保育者評定調査を実施し、現在分析中である。当初の計画通り、2018年度には、他者評価式幼児用自尊感情尺度保護者版、保育者版の項目を作成することができた。また、保育者版では再現性調査、保育者評定調査を終え、分析中であることから、おおむね順調に進展していると考える。1項目の文言の分かりにくさに関するアンケート調査時に得られたデータをもとに項目の評定分布や相関、因子分析等を行い、本調査(平成30年7月8月調査予定)に向けた予備調査を行う。2保護者、保育者約300人500人を対象に尺度項目決定に向けた本調査を行う。3開発した幼児用自尊感情尺度の妥当性、信頼性の検討を行う。4保育現場で実際に幼児用自尊感情尺度を用いて事例研究を行い、幼児の主体性と自尊感情の育ちの関係を明らかにするとともに、保育現場への応用性について検討する。5幼児用自尊感情尺度と幼児の自尊感情の育ちに配慮した保育方法に関するパンフレットを作成し、配布する。2019年度は、他者評価式幼児用自尊感情尺度保育者版を用いて、保育実践への応用について検討するとともに、他者評価式幼児用自尊感情尺度のリーフレットを作成し、保護者や保育者に広く周知する予定である。データ入力等について、アルバイト雇用を予定していたが、全て自分で行ったことで人件費が発生しなかった。翌年度の調査では、多忙を極める保育者へのアンケート調査、およびインターネット調査等を予定しているため、残金をこれらの調査を行う際の費用の一部として充当したい。また、科研費の交付時期の関係で、前期に行われた学会の旅費として使用できなかった。翌年度は、旅費の計画的な使用を行う。データの内容を把握するために、殆どのデータ入力を自分で行った。そのため、データ入力費用として準備していたアルバイト料を使用しなかった。次年度はこの残金を活用し、リーフレット作成枚数を増やすなどして、研究成果を協力者(保護者、保育者)等に還元できるようにしたいと考えている。
PDGF投与により血糖値が下がるマウスを作れるか?

従来まではインスリンが生体内で血糖値を下げることのできる唯一の生理活性物質であったが、トランスジェニックマウスの手法でPDGFレセプターを骨格筋に発現させ、PDGFで血糖値を下げることができると予想されるマウス個体を作り、その作用を解析する。血糖値降下というインスリン独特の作用は、本質的には細胞増殖因子が潜在的に共通に持つ作用であることを実証し、インスリン作用の本質的な解明を行いたい。またPDGFで血糖値が下がらない場合、生体では培養細胞とは異なり、インスリン独特のシグナル伝達系が存在することになり、それを明らかになることは重要である。骨格筋に特異的に発現するmuscle creatinine kinase(MCK)の遺伝子プロモーター下流にPDGFレセプターcDNAを結合し、トランスジェニックの手法で骨格筋でPDGFレセプターを大量に発現しているトランスジェニックマウスを確立した。なおMCKのプロモーターはcDNAを骨格筋で特異的に発現する研究に既に使用されており、PDGFレセプターが骨格筋で特異的に発現できることが確認されている。PDGFレセプターを骨格筋で発現しているマウスと、発現していないマウスを用い、インスリンおよびPDGFによる血糖値の低下の経時変化、dose response curveなどを検討し、骨格筋での各種シグナル伝達因子酵素の活性化などを検討している。
mRNA注入により卵母細胞膜に誘導したグルタミン酸受容体チャネルの性状

正常人脳並びにハンチントン舞踏病患者の死後脳を提供していただくことが出来なかったので、ラット脳及びウシ脳を用い、グルタミン酸作動系ニューロンを多く含む大脳皮質、線条体、海馬よりmRNAを分離抽出し、アフリカツメガエルの卵母細胞に注入し、グルタミン酸レセプターチャネルを卵母細胞膜上に誘導し、通常の微小電極法でレセプターチャネルの性質を電気生理学的に検索し下記の結果をえた。グルタミン酸及びそのアナローグであるN-メチル-D-アスパラギン酸、キスカリン酸、及びカイニン酸は10^<-6>Mの濃度で膜電位変化を起す。多くは静止膜電位(-50-60mV)を脱分極の方向に変化させるが、時には過分極性の変化を示すものもある。この差が何に起因するのか不明である。(2)mRNAは大脳皮質、線条体、海馬より抽出したがレセプターチャネルの誘導に関し脳の部位による差は認められなかった。またラット脳及びウシ脳による種の差も認められなかった。(3)10^<-6>M10^<-8>Mのカイニン酸に対する反応はすべて脱分極性で、(i)投与後急速に脱分極し、そのまま数十分にわたり再分極しないもの(ii)スパイク状の脱分極及びそれに続くゆっくりしたプラトー状の脱分極よりなる反応(iii)スパイク状の電位変化のみの三種類の反応が認められた。(4)上記三種の反応は興奮性アミノ酸の拮抗薬であるD-α-アジピン酸の、2-アミノ-4-フオスフオノブチル酸、グルタミン酸ジエチルエステル、γ-D-グルタミールグリシンの10^<-3>Mの濃度で抑制する事が出来なかった。(5)カイニン酸に対する反応は繰返し同一の反応がおこり、感作されることはなかった。1.ラット脳より抽出したmRNAをアフリカツメガエル卵母細胞に注入し誘導したイオンチャネルに関しては:(1)興奮性アミノ酸であるグルタミン酸及びその類似体であるN-メチル-D-アスパラギン酸・キスクワレン酸及びカイニン酸は【10^(-6)】M程度で膜電位変化を起す。多くは静止膜電位(-50-60mV)を脱分極の方向に変化させるが時には過分極性の変化を示すものもある。この差が何に起因するのか今の所不明である。(2)mRNAは大脳皮質・線條体・海馬及び全脳より抽出したがレセプターチャネルの誘導能に関し脳の部位による差は認められなかった。(3)【10^(-6)】【10^(-3)】Mカイニン酸に対する反応はすべて脱分極性であったが(【I】)投与後急速に脱分極しそのまま数十分にわたりほとんど再分極しないもの(【II】)スパイク状の脱分極及びそれに続くゆっくりしたプラトー状の脱分極よりなる反応、(【III】)スパイク状の電位変化のみの三種類の変化が認められた。(4)上記三種の反応は興奮性アミノ酸のアゴニストD-α-アジピン酸・2-アミノ-4-フォスフォノブチル酸及びグルタミン酸ディエチルエステル【10^(-3)】Mでは抑制されなかった。(5)カイニン酸に対する反応は感作されなかった。2.当初本研究に於ては人脳(死後脳)よりmRNAを抽出し誘導したレセプターチャネルの性状についても研究する予定であったが、あらゆる努力にもかかわらず現在までの所人脳の提供を承諾してくれる人がなくこの面での研究は進んでいない。そこで比較
粉末X線解析を用いた有機結晶中の動的分子挙動解明

結晶転移や結晶内での分子反応といった動的な結晶挙動を理解する上で、結晶構造は必要不可欠な情報である。しかし、動的な挙動に際して、単結晶状態が保てないものも多く、そのような場合には、近年発展した粉末X線結晶解析の手法が非常に有効である。本年度は、これまでの研究では明らかにできなかった有機物結晶の転移現象(医薬品原薬の脱水・水和転移現象解明や溶媒蒸気に誘発される転移現象)に注目し、粉末X線結晶構造解析からそれぞれの転移現象における動的分子挙動を明らかにすることに成功した。特に医薬品原薬の脱水・水和転移は、広く使われている医薬品リシノプリルやアクリノールについて、その転移の様子を具体的な水和分子の挙動として明らかにすることができた。リシノプリルでは、二水和物結晶に含まれている二種類の結晶水が段階的に抜けていく様子を観察することに成功し、さらにその段階的な脱水が水素結合環境の違いから生じていることを具体的な水素結合のエネルギーから解明した。さらに結晶構造から水和の過程も予測し、そのモデルが妥当であることを種々の分析法から明らかにし、脱水と異なり水和は一段階で進行する単純な逆過程ではないことを見出した。アクリノールについては、一水和物が脱水し、さらに多形転移を起こす様子を観察し、そのメカニズムを分子レベルで解明した。これらの結果は、産業界でも注目されている医薬品の転移現象を系統的に理解するうえで欠かせない結果である。
神経-免疫系のクロストーク機構解明に関する研究-毛細血管拡張性失調症(ataxia telangiectasia)をモデルとして-

ataxia telangiectasia(AT)は小脳失調、皮膚・球結膜の毛細血管拡張、易感染傾向を主徴とする常染色体劣性遺伝性疾患である。近年、その責任遺伝子(ATM)の一部がクローニングされたが、正常細胞におけるATMの機能は不明である。本研究ではATMがPI-3キナーゼとアミノ酸配列において相同性を有すること。さらにATにおいては小脳プルキンエ細胞の変性・脱落が認められることから、ATはNGF/NGFRカスケードの障害を基盤とした神経・免疫系細胞のクロストークの障害とそれに引き続く細胞のアポトーシスによるとの仮説を立て、これを実験的に証明することを目的とした。研究成果:1.AT遺伝子アンチセンスRNA発現ベクターの作成:AT遺伝子のアンチセンスRNAを神経細胞、特にプルキンエ細胞特異的に発現する発現ベクター作成を試みた。これにはATM遺伝子のPI-3キナーゼドメインを含むミニジーンを逆方向で、neuron-specific enolaseあるいは小脳プルキンエ細胞に特異的遺伝子L7/PCP2のプロモーターの下流に接続した。尚、発現ベクターには核移行シグナルとそれに続くβ-Gal遺伝子(lac Z)を同時に組み込んだ。2.AT発現抑制に伴う、in vitroでの神経細胞のNGF応答性の変化:アンチセンス発現ベクターをNGF受容体発現神経細胞あるいはPC12細胞内へ導入するにあたり、神経細胞内でのNGFに伴うNGF/NGF受容体シグナル伝達系を検討した。用いた神経細胞はNGF投与に伴って、immediate-early response遺伝子の活性化ならびにPI-3キナーゼの活性化を引き起こした。この細胞に前述のベクターを導入し、ATMの抑制がNGFの作用機序、特にPI-3キナーゼの活性抑制から、神経細胞のアポトーシスを誘導するか否かを検討中である。3.ATの培養線維芽細胞における、各種神経栄養因子の応答性を検討することから、ATにおけるPI-3キナーゼの機能異常の有無を検討することも必要と考えられた。近年、その責任遺伝子(ATM)の一部がクローニングされたが、正常細胞においてATMが如何なる機能を果たしているかは不明である。本研究ではATMがNGF/NGFRカスケードに関与するPI-3キナーゼとアミノ酸配列において相同性を有すること。研究成果:1.AT遺伝子アンチセンスRNA発現ベクターの作成;AT遺伝子のアンチセンスRNAを神経細胞あるいはプルキンエ細胞特異的に発現する発現ベクターを作成を試みた。このためATM遺伝子のPI-3キナーゼドメインを含むミニジーンを逆方向にneuron-specific enolaseあるいは小脳プルキンエ細胞に特異的遺伝子L7/PCP2のプロモーターの下流に接続した。尚、発現ベクターには核移行シグナルとそれに続くβ-Gal遺伝子(lacZ)を同時に組み込む。本年度、ベクターを作成し、現在、べクターのシークエンシングを行っている.2.AT発現抑制に伴う、in vitroでの神経細胞のNGF応答性の変化;アンチセンス発現ベクターをNGF受容体発現神経細胞あるいはPC12細胞内へ導入するにあたり、神経細胞内でのNGFに伴うNGF/NGF受容体シグナル伝田系を検討した。来年度、この細胞に前述のベクターを導入し、ATMの抑制がNGFの作用機序、特にPI-3キナーゼの活性抑制から、神経細胞のアポトーシスを誘導するか否かを検討する。

この細胞に前述のベクターを導入し、ATMの抑制がNGFの作用機序、特にPI-3キナーゼの活性抑制から、神経細胞のアポトーシスを誘導するか否かを検討中である。3.ATの培養線維芽細胞における、各種神経栄養因子の応答性を検討することから、ATにおけるPI-3キナーゼの機能異常の有無を検討することも必要と考えられた。
セルロースの高度配向化と絶対構造の決定に関する研究

(1)木材とバクテリアならびに藻類のセルロースミクロフィブリル(CMF)の違いを明らかにした。すなわち、木材の粉末試料を脱リグニン・脱ヘミセルロース処理し、処理前後の格子面間隔を詳細に検討した結果、精製前のCMFはその一部が藻類・バクテリア型を示していたのに対し、精製後はすべてがコットン・ラミー型に変わった。ところがコットン・ラミー型の中でも、針葉樹材と広葉樹材との間で、依然として面間隔に違いがあり、両者のセルロースには何らかの違いがある。(2)細胞壁が木化しているか否かでCMFの力学的性質が異なることを見いだした。すなわち、ラミー繊維(非木化)とスギ(木化)を選び、引張試験を行うと共に高次構造を比較した。引張試験では繊維歪を測定すると共に、(004)面回折点の変位量からCMFの分子鎖方向の結晶歪を算出した。結晶歪に対する繊維歪の割合は木材では略1であったが、ラミーでは1/31/2でしかなく、木化がCMFの表面性状に深く関わっていることが分かった。セルロースII、IIIラミー繊維は、結晶化度は影響ないが、結晶弾性率が低下し、内部表面積が変化することが分かった。(3)αキチンの結晶空間群がP2_12_12_1であることを明らかにした。すなわち、セルロースと同じ分子鎖骨格を持つキチンにはαキチンとβキチンの2変態があり、酸処理でβキチンは平行鎖構造(P2_1)から逆平行鎖構造(P2_12_12_1)のαキチンに不可逆的に変態する。ところが、αキチンの電子回析では空間群P2_12_12_1の禁制反射が観測されるので、空間群の是非が問題であった。ヤムシの捕獲牙のαキチンをX線回折、電子回折によって詳細に検討した結果、禁制反射は多重回折によるもので、αキチンの空間群はP2_12_12_1である。したがって、変態の不可逆性は分子鎖の極性の変化に基づく可能性が大きく、キチン微結晶の生合成システムで逆平行鎖構造の生合成があることが判明した。1.木材セルロースとバクテリヤならびに藻類セルロースとの違いを明らかにするために、針葉樹材8種、広葉樹材15種を選んで、その粉末試料を脱リグニン・脱ヘミセルロース処理して精製し、X線回折法によって結晶格子面間隔を測定した。その結果、結晶格子面間隔は精製前の板状試料で得た値とは異なった。その変化を詳細に検討すると、精製前のセルロースがコットン・ラミー型が支配的で、一部アルガル・バクテリアヤ型を示していたのに、精製後は全てコットン・ラミー型である。精製前の試料は判別分析によって針葉樹と広葉樹のグループに分けられた。精製後の試料も2つのグループに分けられるようである。したがって、セルロース結晶はリグニンやヘミセルロース、あるいは非結晶セルロースによってその結晶格子定数が何らかの影響をうける。針葉樹材セルロースと広葉樹材セルロースとは何らかの違いがある。2.典型的な木材セルロースとして、リグニンを含まないG層を持つドロノキあて材の格子定数を測定した。