hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超伝導コヒーレントテラヘルツ光源の高出力化と応用

銅酸化物高温超伝導体の固有ジョセフソン接合を使ったコヒーレントな連続テラヘルツ光源の高出力化、および光源の実用化を視野に入れた応用研究を展開した。温度分布イメージング装置の構築によって光源表面の温度分布の可視化実験に成功し、局所的温度上昇(ホットスポット)がテラヘルツ波出力を抑制する機構を解明した。温度分布を動的に制御し最適化することで出力が向上することを示した。また実験から得られた知見を応用し、排熱を最適化したパッケージ部品の製作を行った。テラヘルツ帯の電磁波を用いたテラヘルツ技術は、医療診断、セキュリティー検査、タンパク質の構造解析、高速無線通信など、幅広い分野への応用が期待されている。このテラヘルツ波の連続光源の候補として、高温超伝導体のナノ構造を利用した超伝導テラヘルツ光源が最近注目されている。この光源は超伝導の特徴である巨視的コヒーレンスを活かした独創的な動作原理に基づいており、他の光源では真似できない優れた特性を示すことが期待されている。本研究の目的は、実用化に向けた超伝導テラヘルツ光源の高出力化である。本年度は、具体的に温度分布イメージング装置の構築、自己発熱特性の評価、および排熱構造を最適化した高出力テラヘルツ光源の開発に取り組んだ。研究代表者は極低温環境でも有効な温度イメージング装置を構築し、微小サイズの光源表面における特徴的な温度分布の可視化に成功した。そして温度分布とテラヘルツ発振強度の比較ができる特殊な構造を有した光源を用いて実験を行い、過剰な温度上昇を抑制することでテラヘルツ発振の高出力化を実証することができた。得られた実験結果を数値シミュレーション解析し、高出力テラヘルツ光源の実現につながる効率的な冷却方法を提案した。本研究ではビスマス系銅酸化物高温超伝導体の固有ジョセフソン接合を使ったコヒーレントな連続テラヘルツ光源の高出力化、および光源の応用をめざした研究を実施した。具体的には(1)温度分布イメージング装置を使った自己発熱特性の評価、(2)発熱を考慮したテラヘルツ波発生メカニズムの解明、および(3)排熱を最適化した高出力光源パッケージの実装に取り組んだ。当初の計画通り、蛍光イメージング法を応用した温度分布イメージング装置を構築し、光源の局所的な温度上昇(ホットスポット)とテラヘルツ波出力の関係を定量的に調べた。ホットスポットが出力を抑制する様子を実際に観察し、テラヘルツ波発生に与えるネガティブな影響をはじめて明らかにした。さらに注入電流分布に依存した温度分布を動的に制御することで、最大20パーセントの高出力化を達成した。この知見を生かして排熱を最適化したテラヘルツ光源パッケージ部品の製作を行った。本研究で得られた成果は、アメリカ物理学会のPhysical Review Applied誌において筆頭論文として掲載された。学術雑誌における解説1編に加え、国際学会の筆頭著者としてのプロシーディングス1編も公開されている。応用物理学会秋季学術講演会および超伝導に関する国際学会THz-Plasma2014では招待講演を行った。国際学会と国内学会ではそれぞれ5件(うち口頭2件)と8件(うち口頭6件)の発表を行った。研究成果は日刊工業新聞の記事として紹介され、京都大学ホームページではプレスリリースされた。パッケージ化技術に関する発明で1件の特許出願を行った。当初の予定より早く温度分布イメージング装置の構築が完了し、2014年内に実験結果をまとめた論文をアメリカ物理学会Physical Review Applied誌に掲載することができた。実験を進めながら国内学会で2件の口頭発表(うち1件は招待講演)と1件のポスター発表を行い、このうちポスター発表ではポスター最優秀賞を受賞することができた。成果の一部は日刊工業新聞の記事や京都大学ホームページで紹介され広く周知することができた。以上の理由で本年度の達成度は当初の計画以上であったと考えている。超伝導工学本研究課題解決に向けた今後の推進方策として以下の二つを提案したい。すなわち、1温度分布イメージング装置の改良と温度分布・出力の関係についての定量的解析、2光源の高出力化をめざした素子構造の最適化、である。これらを実施するために、まず初年度に得られた知見をもとに新しい素子を設計することが始め、数値シミュレーション解析などを使ったパラメータ制御に取り組みたいと考えている。実験で得られた結果を学会発表や学術雑誌における論文掲載を通じて公表し、国内外の研究者との議論と通じて研究課題解決につながる糸口がつかめるよう努力したい。研究課題を遂行する上で実際に使用した物品費、旅費、その他の合計は当該年度の支払請求額より少なくて十分であったため、発生した差額を次年度使用額として使用することにした。物品費あるいは旅費として翌年度分として請求した助成金と合わせて使用する。(1)高温超伝導体を用いた新しいテラヘルツ光源における温度分布の可視化と制御に成功ー小型コヒーレントテラヘルツ光源の実現につながる重要な手がかりー(京都大学ホームページ研究成果)
処理水再利用と汚泥中リンの有効利用のためのハイブリッド下水処理システム

(1)凝集・高速固液分離・生物酸化を組み合わせた高度下水処理システム固液分離プロセスの更なる効率化のために、JMSの多孔板の孔の形状が固液分離性に及ぼす影響について解析して、円孔よりも縦スリット孔が有効であることを明らかにした。凝集剤としても、凝集沈殿汚泥からのリンの回収も考慮して、多用されているアルミニウム系に代わる新しい鉄系のPoly-Silicato-Iron(PSI)の有効性を検討し、凝集pHを6.5とすればAlと同等の添加濃度で同等の凝集効果を持つことを実証した。(2)生物膜の構造・機能解析による硝化機能の向上下・廃水からの窒素除去を担う生物膜内の硝化細菌を対象として、16rRNAを標的とする蛍光遺伝子プローブを用いたFISH(Fluoresent In Situ Hybridization)法と共焦点レーザー走査型顕微鏡による画像解析を併用して、原水の有機物とアンモニア性窒素の濃度比(C/N)と生物膜形成時間が硝化細菌の種類と菌密度について研究した。アンモニア酸化細菌の優占種についての検討し、生物膜内には異なる生理特性を持つ様々なアンモニア酸化細菌が混在し、水質の変化に対応して菌相が入れ替わり、結果として生物膜のアンモニア酸化は安定して維持されることが明らかとなった。(3)フミン質による膜ファウリング機構フミン質と濁質が共存する高色度河川水で高度下水処理水に近い水質の千歳川をサンプルとして、回分膜ろ過実験によってUF膜のファウリング特性を明らかにした。高色度原水のUF膜ろ過では、フミン質が膜ファウリングの主原因物質である。膜ろ過で発現するファウリングに由来する抵抗を、(1)ケーキ層抵抗、(2)濃度分極層抵抗、(3)吸着抵抗、に分けてそれぞれを個別に定量化する方法を提案した。フミン質と濁質が共存すると高分子フミン質が大きな濁質粒子の間隙に入り込み、大きなケーキ層抵抗を発現する。膜細孔より大きい高分子フミン質によるケーキ層抵抗を、フミン質濃度の異なる濁質を含まない原水をろ過した場合の実験データを、Ruthのケーキろ過式を変形した式によって解析し、提案した膜ファウリング機構を検証した。(4)植物根分泌酸性ファスファターゼの遺伝子解析、機能評価P処理を施したルーピンの根のRNAから、APaseをコードする2種類のcDNA,LASAP1およびLASAP2を単離した。LASAP1は細胞膜・壁に存在して根の表面に到達する有機態リン酸化合物を分解し、LASAP2は根から分泌されて有機態リン酸化合物を分解する機能をもつことが示された。

(1)ハイブリッド下水処理システムに処理機能前処理としての凝集沈殿処理により下水中の有機物とリンの除去を促進し、後処理の生物膜処理により残存有機物とアンモニア性窒素を酸化するハイブリッド下水処理システムの処理機能を、凝集沈殿装置として噴流攪拌固液分離装置(JMS),生物膜処理装置として回転生物接触装置(RBC)を用いた処理能力100m^3/日程度のパイロットプランによって検討した。水理学滞留時間を45分、凝集剤としてAlを5ppm添加したJMSにおいて、有機物の70-80%が除去され、リンも90%近く除去された。RBCでは水量負荷が100L/m^2/日の条件で、処理水のBODとSSは10ppm以下となった。前段の凝集沈殿処理で生物処理への有機物負荷を削減し、さらに省エネ型のRBCを用いることにより、単位処理水量当たりの生物処理の所要電力を0.07kwh/m^3と極めて低くできた。(2)植物根が分泌する酵素による汚泥中のリンの可溶化ル-ピンの根から分泌される酸性フォスファターゼと有機酸は、根表面から2.5mmの範囲内に分布しており、根に近い部位ほど存在量が多かった。分泌された酸性フォスファターゼは都市汚泥及び土壌に含有される有機態リンを効率よく無機リンに分解して無機リンを溶出し、有機酸は難溶性の無機態リン酸化合物からリン酸を溶出した。分泌された有機酸種としては、クエン酸が最も多く、リンゴ酸がそれに次ぎ、シュウ酸も微量に分泌された。ハイブリッド下水処理システムの凝集沈殿処理プロセスから排出された汚泥中のリンの形態を分析した結果、汚泥中のリンは4形態(acid-soluble,phospholipid,nucleic acid,phosphoprotein)に分類できた。凝集沈殿汚泥中のリンの約60%を占めたacid-solublepは有機酸によって可溶化された。(1)噴流攪拌固液分離槽(JMS)の最適化:流体は非圧縮性として、連続の式、運動量の式、体率輸送式を基礎式として、JMSの多孔板の孔形状とJMSの流況の関係をシミュレーションにより定量化した。JMSの固液分離機能は、水平方向の乱れが大きい程フロック形成が促進され、垂直方向の乱れが小さい程フロックの沈殿に有利であるとして、垂直方向に軸を持つ過度の総和が大きく、水平方向に軸を持つ渦度の総和が小さいほど、JMSの固液分離性能は高いとした。孔形状として、(1)従来型の丸孔、(2)縦スリット孔、(3)横スリット、を設定した。シミューションの結果から、縦スリット形状を横に並べた配置が最適であると判定した。来年度にこの結果を実証する。(2)鉄とシリカを重合した新凝集剤の効果と凝集汚泥からのリンの回収:S社が開発中の新凝集剤を下水の凝集沈殿処理に適用して、多用されているポリ塩化アルミニウム(PAC)、塩化鉄、硫酸鉄、との凝集効果を比較した。鉄・シリカ重合凝集剤SIFと称す)は鉄含有量を一定にしてシリカ含有率を変えて生成した。シリカ含有率が鉄の1、3倍とした場合(SIF-1,SIF-3)における下水の凝集沈殿処理実験をJMSの水理学的滞留時間を90分で行った。SIF-3の場合、鉄として5mg/Lの添加でpH無調整(中性付近)の条件でも濁度、TOC、全リンの除去率はそれぞれ約90%、80%、90%であった。これはPACと同等の効果で塩化鉄と硫酸鉄よりはるかに効果的である。SIF凝集汚泥、PAC凝集汚泥、塩化鉄凝集汚泥中のリンを植物が分泌するフォスファターゼで抽出した結果、SIF凝集汚泥から約5mg/g dry sludgeの全リンが抽出できた。
果物・野菜による食物アレルギーと唾液中の生理活性物質との関連性の研究

食生活において果物や野菜を避けなければならなくなる口腔アレルギー症候群(OAS)は、食物アレルギーの中でも増加傾向にあり、その対策が求められている。本研究では唾液中の成分で、アレルギーの化学伝達物質であるヒスタミンを質量分析機で定量する方法を確立した。OAS発症時に唾液中ヒスタミン量が変動しうることを確認した。OASの原因物質(抗原)は熱変性、消化による分解で不活性化することがあり、一般の食物アレルギーの抗原と性質が異なる。加熱によってこれらのタンパク質の性質がどのように変化するか真空CD測定で調べたところ、60°C以上で抗体と結合するとされる部分の構造が変化する可能性を見出した。唾液中のヒスタミンを定量する方法について、LCMSMSを用いて定量する方法を確立した。そこで、口腔アレルギー症候群の被験者(A)と健常者の被験者(B)に同じ環境の下、唾液を採取し、そのヒスタミン量を測定した。普段の生活の中では、両者間で唾液中のヒスタミン濃度に違いが見られなかった。口腔アレルギーを発症する果物を違和感が生じる程度の量だけ食べてもらい、その後の唾液中ヒスタミン量を測定したところ、被験者(A)では口腔内に違和感があるときの唾液中ヒスタミン量が増加したが、被験者(B)では増加しなかった。複数回同じ実験を行ったところ、ほぼ同様の結果が得られた。このことから、口腔内に違和感が生じるような環境で口腔アレルギーを有する群と、有さない群とでの唾液中ヒスタミン量を調べることで、両者の違いが現れる可能性が示唆された。今後は被験者を増やして上記の内容を調べる必要がある。口腔アレルギーの原因物質の性質を調べる目的で、イチゴのアレルゲンであるFra a 1タンパク質について、組み換え体タンパク質の立体構造を調べた。タンパク質の精製は購入した低圧クロマトグラフィーを用いて行い、精製した試料を真空CDで調べた。真空CDから予測された二次構造の数や位置は、NMRですでに決定された構造とほぼ一致していた。さらにその試料を加熱し、60°C以上にしてから冷却すると、不可逆的な構造変化が見られた。その構造変化が、エピトープ付近であったことから、加熱によってアレルゲンのIgE結合能が変化する可能性が示唆された。本研究では唾液中の成分で、アレルギーの化学伝達物質であるヒスタミンが、OASのバイオマーカーになりうるか検討した。口腔アレルギー症候群の被験者(A)と健常者の被験者(B)に同じ環境の下、唾液を採取し、そのヒスタミン量を測定した。口腔アレルギーを発症する果物を食べてもらったところ、被験者(A)では口腔内に違和感があるときの唾液中ヒスタミン量が増加したが、被験者(B)では増加しなかった。このことから、口腔内に違和感が生じるような環境で唾液中ヒスタミン量を調べると、(A)と(B)とで違いが現れる可能性が示唆された。今後は被験者を増やして上記の内容を確認する必要がある。口腔アレルギーの原因物質の性質を調べる目的で、イチゴのアレルゲンであるFra a 1タンパク質について、組み換え体タンパク質の立体構造を真空CDで調べた。試料を60°C以上にしてから冷却すると、不可逆的な構造変化が見られた。イチゴのOASは、シラカバ花粉のアレルゲンと交差性を有することから、シラカバ花粉症の人の血清を抗体として、Fra a 1との結合をウェスタンブロットで検討した。結合の度合いがFra a 1の加熱処理によって変更するかどうかを調べることが目的であったが、ウェスタンブロットに適した条件を見つけることができなかった。今後はウェスタンブロットに適した血清もしくは血清から抗体の精製などを検討する必要があると思われる。口腔アレルギー症候群(OAS)について、唾液中のヒスタミンで評価できるかどうかを調べるために、唾液中のヒスタミンを定量する方法を確立した。はじめは、イオン交換カラムを用いて唾液中の成分を分離し、o-フタルアルデヒドで誘導体化して蛍光検出する方法を試したが、用いた機器では感度が低く、生体中の成分を分析するのに不向きであること、また用いたカラムではドーパミンなど他のアミンがヒスタミンと同じ時間で溶出するため、ヒスタミンを分離できていなかったことから、別の方法を試すことにした。所属機関に設置されている、四重極型の質量分析機を用いてヒスタミンの検出を試みた。

高親水性化合物の分離分析に優れている、親水性相互作用クロマトグラフィー用カラムを用意し、アセトニトリル-ギ酸アンモニウム水溶液の系で、唾液中のヒスタミンをグラジエントモードで分析した。定量のための内部標準としてヒスタミン同位体を用いた。その結果複数の被験者の唾液中ヒスタミンを検出し定量できることを確認した。添加回収試験においては定量の正確性が確認できた。今後は被験者の数を増やして、個人間のヒスタミン量の差を確認する予定である。また、各被験者からのサンプル数を増やし、ヒスタミン量の個人内変動についても調べる予定である。OASを有する被験者からは、OAS発症時のだ液サンプルについても調べ、だ液中ヒスタミンとOASの関係についてこの定量法を用いて調べる予定である。唾液ヒスタミン定量法を確立し、被験者を募り、唾液中のヒスタミンを測定することができたため。口腔アレルギー症候群の原因物質(抗原)の性質について新たな知見が得られたため。一方唾液ヒスタミン量の季節変動は被験者の束縛の程度が高いことや、日々の変動が大きいため、季節による変動をみるのは困難と考え、実施しなかった。23年度中に唾液中のヒスタミンを定量する方法を確立することを目標としており、それが達成できたため。次年度より研究代表者が異動となり、LCMSMSの使用が困難となったため、口腔アレルギー症候群の原因物質(抗原)の性質を調べることを中心に行う。ひきつづき唾液中ヒスタミンを定量する予定である。また、今後は花粉症の主要抗原と相同性の高いタンパク質、例えばリンゴのMal d1、イチゴのFra a1と呼ばれるタンパク質などがOASの抗原と考えられていることから、これらのタンパク質の性質について調べる予定である。OASの抗原タンパク質は加熱により失活することが多い。そこで、抗原タンパク質を組換え体タンパク質として大量に精製し、溶液中の立体構造をCD測定にて解析する。さらに加熱処理後のタンパク質の立体構造をCD測定にて調べ、加熱による構造の変化と、抗原としての機能の消失との関係を明らかにすることを目指す。口腔アレルギー症候群の原因物質(抗原)として、イチゴのFra a 1タンパク質を用いて実験を行う。真空CD測定により、60°C以上に加熱することによりFra a 1タンパク質の不可逆的変化がみられたので、その変化と抗原としての能力との関係について調べる。加熱処理後のFra a 1タンパク質のIgEとの結合能や、イチゴそのものを60°C以上に加熱した場合の様子についても調べる。今年度ヒスタミン定量法を検討した結果、所属機関に設置されている質量分析機での定量が可能であることが判明し、当初の計画より少ない額で定量法を確立した。一方、次年度の計画であった抗原の性質解明に向けた研究をすすめるにあたり、当初計画の予算よりも多くの研究費が必要であることが判明したため、残りの予算は次年度に繰り越すことにした。次年度の研究費はOASの原因となるタンパク質の組換え体タンパク質を精製するために必要な機器の購入にあてる。精製したタンパク質は広島大学放射光科学研究センターに依頼し、紫外領域からのCD測定を行う。
自己組織化する高分子を用いた金属-高分子ナノグラニュラ薄膜ウェットプロセス形成

研究成果の概要:有害な電磁波の吸収を行う新素材などとして注目される金属-高分子ナノグラニュラ薄膜を水の中のメッキ反応に類似した方法を使って作製することを試みた.本方法は,従来法に比べ,コストが安い,低温での作製が可能であるなどの特長がある.今回の研究で,金属と絶縁性高分子を含む薄膜の作製に初めて成功し,また,2種類の高分子を混合することによって,その混合割合で膜の構造が変化することを見出すことができた.研究成果の概要:有害な電磁波の吸収を行う新素材などとして注目される金属-高分子ナノグラニュラ薄膜を水の中のメッキ反応に類似した方法を使って作製することを試みた.本方法は,従来法に比べ,コストが安い,低温での作製が可能であるなどの特長がある.今回の研究で,金属と絶縁性高分子を含む薄膜の作製に初めて成功し,また,2種類の高分子を混合することによって,その混合割合で膜の構造が変化することを見出すことができた.本研究では,絶縁マトリックスに有機物を使用した新規なグラニュラ薄膜である金属-高分子グラニュラ薄膜を作製するために,電気化学的な手法である"金属-有機物同時電析法"を開発した.有機物の析出には水溶性樹脂を使用し,金属の析出にはCoを使用して実験を行った.その結果,以下の結果が得られた.(1)EQCMを使用して水溶性樹脂とCoSO_4の電気化学反応の測定を行った.その結果,水溶性樹脂の析出反応は,-0.3Vから-0.9Vの問では硝酸-亜硝酸還元反応による析出が始まり,-0.9Vより卑な電位で硝酸-亜硝酸還元反応と水の分解反応によって析出することが分かった,CoSO_4の析出反応は,-0.7Vから還元反応によってCoが析出することが分かった.このことより,定電位での電析によって水溶性樹脂とCoを同時に析出させるためには,-0.7Vより卑な電位で電析を行えば良いことが分かった.(2)ハルセル試験によって,溶液組成や電流密度が電析に及ぼす影響を詳細に調べた.その結果,1)硝酸-亜硝酸還元反応を利用して樹脂を析出させる,2)pH調整にDMAEを使用する,3)金属塩には酢酸コバルト(Co(CH_3COO)_2)を使用する,4)Co濃度は30mM程度とする,5)電流密度は1.29mA/cm^2付近とする場合に強磁性のヒステリシスと高抵抗を示す膜が作製できることが分かった.(3)金属と有機物が混在する薄膜を,水溶液中の電析により作製できたことが,FTIRの結果と磁気特性の測定結果より,確認できた.以上のように,金属-高分子同時電析法によって,Coと水溶性樹脂が共存した膜を作製することに初めて成功した.以下のような研究成果が得られた.1.高分子合成を行い高分子薄膜を電析グラニュラ薄膜の作製に先立ち,エポキシ樹脂薄膜とポリプロピレン樹脂薄膜のそれぞれを水溶液からの電析により作製することに成功した.エポキシ樹脂の水溶性化は、市販のエポキシ樹脂を用いた.ポリプロピレンは、アミノ基が導入済みの市販のジエチレントリアミンプロピレンオキサイド付加物を使った.これらの樹脂を作製後,電析を行った結果、エポキシ樹脂,プロピレン樹脂の最適な析出条件を見出すことができた.また、赤外反射スペクトルの測定より、高分子膜が析出していることが確認できた。2.2種類のポリマーをブレンドした高分子薄膜の作製次に、2種類の樹脂を混合し、混合比率を変化させて電析実験を行い、電気抵抗や膜形態に及ぼす影響を調べた。この場合、混合樹脂の全体濃度を2ml/100mlとして、ポリプロピレンの比率を0100%と変化させ、電流密度7.5mA/cm^2の定電流、浴温度60°Cで電析を行った。得られた薄膜の電気抵抗をテスターで測定したところ、ポリプロピレン濃度が高くなると電気抵抗は比較的抵抗が低くなることが見出せ、場所によっては30MΩのテスターのレンジをオーバーする高電気抵抗の膜が作製できていた。次に、膜の表面形態を調べるために、AFMによる像観察を行った。その結果、エポキシ濃度が高いところでは、比較的大きな粒が集合して薄膜が形成されており表面粗さも大きいことが分がった。3.2種類のポリマーと軟磁性金属の同時電析次に,2種類の樹脂とNi-Fe合金を同時に電析することを,試みた.pHを3程度にし,Ni-Fe合金の析出条件に合わせて,樹脂の析出を試みたところ,樹脂と金属が同時に析出する条件を見出すことができた.金属イオンと水溶性樹脂を含む反応溶液を使って、金属-高分子同時電析によって金属-高分子ナノグラニュラ薄膜の作製を行った。その結果、以下のような研究成果が得られた。(1)成膜中に反応溶液を撹拌することが重要であることが分かっているが、従来、ガラス棒を使って手動で撹拌していたものを改良し、自動で溶液を撹拌する装置を作製した。市販のマグネットスターラーなどを使うとビーカーの底部と上部で流速が異なり、薄膜が不均一に成膜されることが分かっていたため、モーターによって板状の撹拌板が基板の前後を移動して溶液を攪拌する自動攪拌装置を開発し、これにより基板面内で流速が均一になるように工夫した。(2)撹拌方法が膜の析出速度や厚さ方向の組成の分布、磁気特性、結晶構造など大きく影響を与えることが分かった。

これは、基板と溶液の界面におけるpHの上昇が撹拌方法に依存していることや、水溶性高分子の基板への供給が撹拌方法に依存しているためであると考えられる。(3)金属としては、Co単体またはNi-Fe合金が析出するための実験条件を検討した。また、高分子としては、エポキシとポリプロピレンオキサイドを析出させた。その結果、Co-エポキシ薄膜、Ni-Fe-ポリプロピレンオキサイド薄膜の析出に成功した。電流密度やpH、温度が成膜状況に大きく影響を与えことを見出し、特にCo-エポキシ薄膜は中性領域、Ni-Fe-ポリプロピレンオキサイド薄膜は酸性領域で析出することを見出すことができた。
植物が有する特異な糖ヌクレオチド代謝経路の解明

植物細胞壁を構成する多糖類は、UDP-糖やGDP-糖を基質として、糖転移酵素の働きにより合成される。糖ヌクレオチドの代謝は直接的に細胞壁多糖類の合成を制御している。植物の糖ヌクレオチド合成経路のうち、遊離単糖をUDP-糖やGDP-糖に変換するsalvage経路には未解明な反応が多い。本研究では、シロイヌナズナとイネのゲノムを利用して、salvage経路で働く植物特有の糖ヌクレオチド合成酵素、UDP-糖ピロホスホリラーゼ(USP)及び二機能性L-フコキナーゼ/GDP-L-Fucピロホスホリラーゼ(FKGP)を同定し、これらの特性や生理機能を明らかにした。USPは、各種糖1-リン酸をUTPの存在下で各種UDP-糖に変換する活性を有し、salvage経路で、UDP-グルコース、UDP-ガラクトース、UDP-L-アラビノース、UDP-グルクロン酸の合成を触媒することが示された。シロイヌナズナではUSP遺伝子を欠損すると花粉が正常に発達せず、優性不稔となった。FKGPは、L-フコキナーゼ活性とGDP-L-Fucピロホスホリラーゼ活性を有し、L-Fucのsalvage経路における連続する2つの反応(L-Fucのリン酸化とGDP-L-Fucへの変換)を触媒する。FKGPはL-Fuc 1-リン酸への親和性が高く、連続する2つの反応を効率的に触媒すると考えられる。糖ヌクレオチド合成のデノボ経路で働く酵素の多くは動物で同定された酵素の相同タンパク質であるが、salvage経路で働くUSP、FKGPは植物特有のタンパク質であった。このことは、植物が活発な細胞壁多糖類の合成・分解に合わせて、単糖のsalvage経路を発達させたことを示唆する。シロイヌナズナとイネのゲノムから配列相同性やモチーフ検索によって糖ヌクレオチドピロホスホリラーゼ様遺伝子を網羅的に抽出し、それらを配列系統樹によりサブファミリーに分類した上で組換え酵素を作成して生化学的に解析した。シロイヌナズナとイネのゲノムから合計で33のピロホスホリラーゼ様遺伝子が抽出され、これらは11のサブファミリーに分類された。7つのサブファミリーは動物や酵母、バクテリアには存在しない機能未知のピロホスホリラーゼ遺伝子群と推定された。そのうち4つのサブファミリーはシロイヌナズナとイネで種間を越えて高度に保存されており、重要な生理機能を有することが示唆された。2つのサブファミリーについて大腸菌で組換え酵素を作成して生化学的に解析したところ、片方はUDP-糖ピロホスホリラーゼ、もう一方はGDP-フコースピロホスホリラーゼをコードしていることが明らかとなった。前者のUDP-糖ピロホスホリラーゼは様々な糖1-リン酸から各種UDP-糖を合成する活性を示し、細胞壁多糖類の代謝などで生じる様々な単糖類のリサイクルに関わっている可能性が高い。後者のGDP-フコースピロホスホリラーゼはフコース1-リン酸をGDP-フコースに変換する活性を有するが、既存のピロホスホリラーゼと配列相同性が低いことから、植物特有の性質・機能を有したピロホスホリラーゼであることが推測された。現在これら組み換え酵素をさらに生化学的に解析するとともに、プロモーターGUSによる発現部位の特定とシロイヌナズナのT-DNA挿入株を用いた生理的な解析を進めている。
葉緑体の細胞内運動をつかさどる新規運動メカニズムの解析

GFP-talinを発現するシロイヌナズナのアクチンフィラメント可視化株を材料に、フォトトロピン依存の葉緑体光定位運動の運動メカニズムを解析した。蛍光顕微鏡下の観察から、葉緑体表面に特異的な細かいアクチンフィラメントが見出された。青色微光束照射により葉緑体運動を誘導すると、集合反応・逃避反応いずれの場合も葉緑体の運動方向前端にアクチンフィラメントが偏り、この程度が葉緑体の運動速度と強い相関を示した。ミオシン阻害剤の処理によってもこのアクチン局在化は阻害されないが、運動そのものは著しく阻害される。従って、シロイヌナズナの葉緑体光定位運動は細胞質中ではなく葉緑体表面に存在するアクチンの光依存的な局在化およびこれとミオシンとの相互作用によって引き起こされることがわかった。葉緑体光定位運動の光受容体であるフォトトロピン1、2の変異体を用いて、青色微光束照射下での葉緑体特異的アクチンの変化を調べた。フォトトロピン1、2はそれぞれ、集合反応のみ、集合反応と逃避反応の双方を介在することがわかっているが、これらの一重変異体では青色光の光強度にかかわらず、また、誘導される反応が集合反応であるか逃避反応であるかにかかわらず、運動する葉緑体の前端部にアクチンの局在化が生じることがわかった。また、光定位運動がまったく誘導されないフォトトロピン1、2二重変異体では葉緑体上のアクチンは存在するものの、青色光刺激による局在化は起こらないことから、フォトトロピン1、2がともに葉緑体上のアクチン局在化を制御していることが明らかとなった。以上の結果は葉緑体特異的アクチンがフォトトロピン1、2の制御のもとに葉緑体上で局在化することで光定位運動が生じることを示している。ミオシン阻害剤処理によりこのアクチン構造の変化は阻害されなかったが、葉緑体の運動は著しく阻害された。これらのことから、シロイヌナズナの葉緑体光定位運動は細胞質中ではなく葉緑体表面に存在するアクチンフィラメントの光依存的な局在化およびこれとミオシンとの相互作用によって引き起こされることが強く示唆された。現在、葉緑体の分布や光定位運動に異常を持つ変異体を用いて解析を行っている。また、葉緑体光定位運動に関連することが期待される遺伝子群のT-DNA挿入変異体を、逆遺伝学的にシロイヌナズナの突然変異体リソースから単離し、その葉緑体光定位運動を解析している。一方、従来のGFP-talinによるアクチンフィラメント可視化株では、青色光反応における構造変化を見る場合、GFPを励起する青色光が刺激光と同一であるため、詳細な観察が難しい。そこで、緑色光励起である新規のRFP、tdTomatoにtalinを融合し、ヒメツリガネゴケに形質転換して安定な形質転換体を得た。また、GFP-tubulinとtdTomato-talinの両方を発現させた、微小管・アクチンフィラメント可視化株も得た。

これらのラインを用いて、励起光の影響なしに青色光による葉緑体光定位運動のアクチン構造変化が解析できるか、微小管構造に構造変化が見られるか、検討している。昨年度に引き続き、GFP-talinを発現するシロイヌナズナのアクチンフィラメント可視化株を材料に、葉緑体光定位運動の運動メカニズムを解析し、この新規運動機構の特徴を明らかにした。これまで蛍光顕微鏡下の観察から、葉緑体表面には特異的な短いアクチンフィラメントが存在し、青色光による葉緑体の集合運動・逃避運動、いずれでも葉緑体の運動方向前端にこのアクチンが局在化し、葉緑体の運きが生じることがわかっている。そこで、葉緑体光定位運動に関連することが期待されるいくつかのアクチン結合タンパク質遺伝子T-DNA挿入変異体をシロイヌナズナの突然変異体リソースから単離し、その葉緑体光定位運動の変化を調べたが、明らかな変化は認められなかった。葉緑体光定位運動の光受容体であるフォトトロピン1、2の変異体を用いて、青色微光束照射下での葉緑体特異的アクチンの変化を調べた。フォトトロピン1、2はそれぞれ、集合反応のみ、集合反応と逃避反応の双方、を介在することがわかっているが、これらの一重変異体では青色光の光強度にかかわらず、また、誘導される反応が集合反応であるか逃避反応であるかにかかわらず、運動する葉緑体の前端部にアクチンの局在化が生じることがわかった。さらに、青色光による光定位運動がまったく誘導されないフォトトロピン1、2の二重変異体でも葉緑体上のアクチンは存在するものの、青色光刺激による局在化が起こらないことから、フォトトロピン1、2両者ともに葉緑体上のアクチン局在化を制御していることが明らかとなった。以上の結果はフォトトロピン1、2の制御のもとに葉緑体上で局在化することで光定位運動が生じることを示している。しかし、ミオシンとの相互作用のもと、アクチンの局在化がどのようにして力を発生し、葉緑体の運動を誘導するかについては、今後の課題である。
脳の代謝調節因子を制御する化合物の探索

昨年度、中年期の生理的2型糖尿病モデルマウスが認知機能の低下を呈する際と、この障害が糖尿病治療薬メトフォルミンの慢性投与により改善される時、海馬Insulin Receptor Substrate 1(IRS1)の特定Serine(Ser)残基のリン酸化の増加が伴う事を見出したが(Tanokashira et al. 2018)、これらの特定Ser残基の活性化は、老化に伴う生理的な認知機能低下にも連動する事を見出した。さらに、6ヶ月齢で認知機能の低下を示すことが報告されている次世代型アルツハイマー(AD)モデル(APPKINLGF)マウスの認知機能障害とIRS1の変化について解析を行った結果、アミロイドβ(Aβ)の蓄積が確認されるが、正常な認知機能を有する若齢(12週齢)APPKINLGFマウスの海馬で、IRS1の4つの特定Serのリン酸化の顕著な増加が起こっている事を突き止めた。一方、認知機能の低下を示す中年期以降のAPPKINLGFマウスの海馬でも、特定Serの活性化の一部は低く保持されるが、一部の活性化はキャンセルされていた。これらの結果から、海馬IRS1の特定Serのリン酸化は、アルツハイマー病とは関係の無い糖尿病や加齢に伴う認知機能低下に連動するマーカー候補である一方、アルツハイマー病においては、認知機能低下に先じて起こるAD病理像のマーカー候補であることが示唆された(Tanokashira and Fukui et al. Under review)。当初、脳のIRS1以外の同メンバーに関与する化合物の探索を行う予定であったが、昨年度の研究成果を基盤に、その詳細を深く理解する事を目的として、更に研究を発展させた結果、新たな知見を先んじて得る事ができた。本研究成果は、現在、論文投稿中である事から、遠からず論文発表を行う事が期待できる。これらの経過から、当初の計画通りでは無いが、本課題の内容に関する研究としては、おおむね順調に進展していると考える。外部研究機関との共同研究により、タンパク質の構造・機能、相互作用解析、データーベース解析を含むバイオインフォマティクスおよび計算生物学研究を用いて、IRS1を含む同ファミリーメンバーをターゲットとしたヒット化合物の探索研究を行う。さらに、探索研究に続き、候補化合物が脳IRSsシグナルおよび認知機能へ与える影響について、多種の認知機能障害モデルを用いて、申請者が構築したマウスの解析系および追加解析によって精査する。1.中年期の生理的2型糖尿病モデルマウスが認知機能の低下を呈する際に、海馬の神経細胞新生の減少と共に海馬Insulin Receptor Substrate 1(IRS1)の特定Serine残基のリン酸化の増加が伴う事を見出した。2.有機化合物ビグアナイド系薬剤に分類される糖尿病治療薬の1つメトフォルミンの慢性投与は、中年期の生理的2型糖尿病モデルマウスの認知機能および海馬の神経細胞新生の衰退を有意に回復させる事を明らかにした。3.その際、海馬IRS1の前述のSerine残基のさらなるリン酸化の増加に加え、メトフォルミン刺激特異的な2箇所のSerine残基のリン酸化の上昇とメトフォルミンの標的分子として知られるAMPKとaPKCλのThreonine残基の有意なリン酸化増加が連動する事を突き止めた。4.しかしながら、この時、血糖値の増加の改善は見られなかったことから、メトフォルミンによる海馬機能の改善は、血糖値作用効果とは独立して誘導されている事が示唆された。脳のIRS1以外の同メンバーに関与する化合物の探索を行う予定であったが、研究の流れから、これより先に、糖尿病に伴う認知機能および神経細胞新生の低下に脳IRS1の特定Serine残基のリン酸化が関与することを見出し、さらに、本研究課題内容と重複し同時に進めていたドラッグリポジショニングの実験から、有機化合物ビグアナイド系糖尿病薬メトフォルミンによる脳IRS1の3つのSerine残基のリン酸化の活性が同薬剤による認知機能の改善に連動することを突き止め、論文も発表できたことから、当初の計画通りでは無いが、本課題の内容に関する研究としては、おおむね順調に進展していると考える。

当初、脳のIRS1以外の同メンバーに関与する化合物の探索を行う予定であったが、昨年度の研究成果を基盤に、その詳細を深く理解する事を目的として、更に研究を発展させた結果、新たな知見を先んじて得る事ができた。本研究成果は、現在、論文投稿中である事から、遠からず論文発表を行う事が期待できる。これらの経過から、当初の計画通りでは無いが、本課題の内容に関する研究としては、おおむね順調に進展していると考える。1.当初の計画通り、外部研究機関との共同研究により、タンパク質の構造・機能、相互作用解析、データーベース解析を含むバイオインフォマティクスおよび計算生物学研究を用いて、IRS1以外の同メンバーをターゲットとしたヒット化合物の探索研究を行う。2.探索研究に続き、候補化合物が脳IRSsシグナルおよび認知機能へ与える影響について、糖尿病付随あるいは単独の認知機能障害モデルを用いて、申請者が構築したマウスの解析系および追加解析によって精査する。外部研究機関との共同研究により、タンパク質の構造・機能、相互作用解析、データーベース解析を含むバイオインフォマティクスおよび計算生物学研究を用いて、IRS1を含む同ファミリーメンバーをターゲットとしたヒット化合物の探索研究を行う。さらに、探索研究に続き、候補化合物が脳IRSsシグナルおよび認知機能へ与える影響について、多種の認知機能障害モデルを用いて、申請者が構築したマウスの解析系および追加解析によって精査する。次年度使用額が生じた理由:本研究課題に関連した研究の流れから、IRS1以外の同メンバーでは無く、IRS1について研究の進展があり、本年度はこちらの研究を優先させたため、当初の計画だった外部研究機関との共同研究によるIRS1以外の同メンバーに関連する化合物の探索を実施できなかったため。使用計画:当初の計画通り、外部研究機関との共同研究により、IRS1以外の同メンバーをターゲットとしたヒット化合物の探索研究の費用に当てる予定である。昨年度論文報告をした認知機能障害および有機化合物ビグアナイド系糖尿病治療薬による認知機能改善に関与する脳IRS1のセリン残基に対応し、認知機能の変化に関与する脳IRS2の新規リン酸化領域を見出したため、外部機関との共同研究により、具体的なリン酸化部位の同定を行っている。解析結果は、ヒット化合物探索後の精査研究の重要な指標となるため、本課題の目的をより精緻に達成する追加研究として実施するため。
重層型情報時代に対応する国文学高機能情報形成手法の開発とその実用化に関する研究

古典本文の情報というのは、いわゆる作品本文だけで完結するものではない。表記や内容は、本質的に同じものが多様になっていたり、一様なものと多様なものとの関係づけをするために、テキストの一つ上に別の情報を持たせなければならない場合が出てきたりする。古典作品の本文は、単に翻刻してプレーンなテキストとしてデータ形成することで、とりあえず最低限の情報は構築できる。しかし、プレーンテキストは常に個別的一回的であり、原則としてその文脈に限って有効な表現や表記をもって記されている。データベースは、情報の統合であり、多様な一回性を保証しながら、関連性、合理性を意識しつつ、情報間を渡り歩くことができなければならない。その方法としては、シソ-ラスによるものやシステムに依拠した様々な方法もあり得るが、多数の研究者が実用的に共有しうる方法は、情報の重層化という方法であると思われる。原本に書かれている本文のみの情報を、どう多層構造にもっていくか、それは、トータルにはいまだかつてだれも挑戦したことのない創意・工夫を必要とするものであり、コンピュータ上の形式(構造と記述ルール)だけを意識して成功するものではない。本研究では、具体的に二十一代集という作品について、重層化を実現し、方法をマニュアル化して広く提言することにした。手法の綱目は次の2つである。1.原本という単体の情報を、広く流通し、高く評価されている他の本文と関連づけをデータ的に行うこと。2.多様にわたる表現・表記を標準化の理念に沿って整えて多重的な情報として持たせること。重層型データベースを構築するために、まず、二十一代集の基礎データを形成することとした。その二十一代集の基礎データを形成するために、1.正保四年版本を翻刻入力してプレーンテキストを形成し、2.テキストの内容に従って階層化し、タグ付けを行った。そして、テキストを階層化するに当たって、情報を重層構造とし、1.原本表記情報2.すべてを仮名(古典本文なので歴史的仮名遣い)に開いた情報3.諸本の異文を集成した情報の三層を基本として、そのすべてを階層別にも統合的にも検索できる和歌データベースシステムを、ウィンドウズ3.1対応で開発した。データ形成には、各集に1名ずつの研究者を監修員として配し、研究上重要な本文情報を残らず搭載するようにした。データの形成にあたり、仕上がりがばらつかないように打ち合わせの会議を開催したが、書籍体の印刷物を作成しなれている手は、データベースのルール性に離反する性向もあり、そこを克服しきれないで作業が進められる場合も起こったりした。これをさらに高次に乗り越えるためには、個別のデータが監修されて集積される段階で、しかるべき目を持った研究分担者が総監修者として当たることが必須である。基礎作業が着実に進んで、以上のように、データ形成とデータベースシステムの問題点の全体がほぼ見えたところまで平成七年度の研究は進んだ。1.研究分担者と研究協力者の会議において、具体的に情報形成につて意見を交換し、新しい時代の国文学研究に高度に役立つデータベース形成のための第二次作業を見積もり、作業分担等を行った。2.本研究は、重層的情報をデータベースに組み込むことを実現する必要があり、その情報を原本文である基本的情報群と歌題や校異などの研究情報群とに大別して、それぞれの情報の特質に合う各情報別入力形式を開発した。3.2.の具体的な方法として、業者入力によるデータ形成の部分と、研究者が考証しながら付加する部分とに分けたことで、業者・研究分担者・研究協力者それぞれの担当部分で能率良く進行した。4.更に、画像及び印刷物等の周辺データ群を整理し、データベース本体との関連づけを行うための会議を開催した。5.各研究分担者・研究協力者の手元で拡張された第二次データについて、混乱・遺漏等の問題がないか調整・検討した。各テーマごとと全体との両方の綿密な打ち合わせによる調整を行った。

6.各研究分担者・研究協力者の手元で拡張された第二次データを基盤部分にマージした。7.画像のデータをデータベース本体にリンクさせるためのシステム追加開発は、全体の予算の関係で実施しなかった。古典作品の本文は、単に翻刻してプレーンなテキストとしてデータ形成することで、とりあえず最低限の情報は構築できる。しかし、プレーンテキストは常に個別的一回的であり、原則としてその文脈に限って有効な表現や表記をもって記されている。データベースは、情報の統合であり、多様な一回性を保証しながら、関連性、合理性を意識しつつ、情報間を渡り歩くことができなければならない。その方法としては、シソ-ラスによるものやシステムに依拠した様々な方法もあり得るが、多数の研究者が実用的に共有しうる方法としては、情報の重層化という方法であると思われる。原本に書かれている本文のみの情報を、そう多層構造にもっていくか、それは、トータルにはいまだかつてだれも挑戦したことのない創意・工夫を必要とするものであり、コンピュータ上の形式(構造と記述ルール)だけを意識して成功するものではない。本研究では、具体的に二十一代集という作品について、重層化を実現し、方法をマニュアル化して広く提言することにした。手法の網目は次の2つである。1.原本という単体の情報を、広く流通し、高く評価されている他の本文と関連づけをデータ的に行うこと。2.多様にわたる表現・表記を標準化の理念に沿って整えて多重的な情報として持たせること。本研究は、本年度をもって、ほぼ所期の目的を果たした。
中国碑帖拓本の文献学的研究-図書館と美術館をつなぐ-

本研究の目的は、国内外の図書館および博物館に収蔵される中国の碑帖拓本について、書誌の標準化、目録化を図り、拓本資料を広く活用するための基盤を整理することにある。三か年の研究の結果、拓本の書誌の標準化には「日本目録規則」およびNACSIS-CATに極力準拠し、それらとの整合を図りつつ「中文拓片編目規則」の成果を導入するのが、現在最も有効であることを導いた。また、法帖のデータベースを構築するに際し、偽刻・翻刻の鑑別についても、具体例によって一定の方法論が明示できた。今後、この成果を踏まえ、拓本の目録化に向けて更に検討を重ねたい。本研究の目的は、国内外の図書館および美術館・博物館に収蔵される中国の碑帖拓本について、書誌テータの線準化を図り、拓本資料を広く活用するための基盤を整備することにある。研究代表者・菅野智明は、まず国内の拓本所蔵機関が独自に編んだ拓本目録16件を収集のうえ、それらの書誌的記述項目の整理を通して、拓本目録の標準化をめぐる基本問題の洗い出しから着手した。加えて台北故宮博物院・書画処における拓本の整理状況について実地に調査し、同院書画処長・何伝馨氏より、拓本の目録化について御教示を賜った。これらの予備的調査を踏まえ、中国で制定された拓本独自の標準目録規則「中文拓片編目規則」に着目し、この先進的事例が、わが国において如何に導入可能か、上記の諸機関拓本目録に加え、「日本目録規則」等との比較から検討を加えた。一方、研究分担者・増田知之は、まず各機関における法帖の所蔵状況の調査を行った。法帖は美術品として博物館や美術館に収蔵される一方で、「漢籍」として図書館・文庫等の諸機関に収蔵されるケースが多い。そこで、各大学図書館・文庫等の漢籍目録ならびに京都大学人文科学研究所HP上にある「全国漢籍データベース」を利用し、各法帖について帖名(および登録名)、巻・冊数、所蔵機関名、請求記号、周辺情報(帖の内容・撰者・刻者・刊行年など)等のデータをまとめ、国内における横断的データベースの構築に取りかかった。次年度はデータの更なる増加を目指す。また、法帖のデータ化を進めるにあたり最大の問題となるのは、翻刻本や偽刻本の扱いである。そこで、今年度は実地調査として国立国会図書館所蔵の二種の『絳帖』の調査を行った(いずれもマイクロフィルム)。その結果、国会図書館所蔵本は、宇野雪村『法帖事典』等に『偽絳帖』として著録される偽刻本であることが判明した。本調査に関しては次年度に然るべき形で公表する予定である。本研究の目的は、国内外の図書館および美術館・博物館に収蔵される中国の碑帖拓本について、書誌データの標準化、目録化を図り、拓本資料を広く活用するための基盤を整備することにある。研究代表者・菅野は、各機関の所蔵拓本およびその目録化状況の調査を前年度から継続し、今年度は中央美術学院図書館を訪ねた。その成果を踏まえ、継続課題であった「中文拓片編目規則」の日本における導入可能性という問題について、その方向性を論文として公表するとともに、次なる課題として、「日本目録規則」に準じた形での拓本タイトルのあり方を設定し、現在検討を継続している。研究分担者・増田知之は、前年度に引き続いて日本の諸機関に所蔵される法帖のデータベース化を目指し、国内の収蔵状況の調査を行った。前年度より継続中のデータの増強をはかるとともに、今年度はデータ標準化作業の進捗を妨げる翻刻本・偽刻本の問題について、『絳帖』の偽刻本である『偽絳帖』全12巻を取り上げて重点的に検討を加えた。まず、現在の収蔵状況を確認すべく、調査済みの国立国会図書館のほか、東洋文庫・大阪大学・立命館大学の所蔵本について実見調査を行った。また一方で、歴代の文献史料を整理し『偽絳帖』についての事実の確定を試みた。その概要を述べれば、(1)日本の諸機関において『絳帖』12巻として所蔵される法帖はほぼ例外なく『偽絳帖』である。(2)『偽絳帖』という呼称は清代中期の翁方綱によるもので、彼の残した記述が後の諸議論の中核をなした。(3)『偽絳帖』の成立時期は清代康煕年間(1662-1722)前半と推断し得る。本成果はすでに論文としてまとめ現在印刷中である。本研究の目的は、国内外の図書館および美術館・博物館に収蔵される中国の碑帖拓本について、書誌データの標準化・目録化を図り、拓本資料を広く活用するための基盤を整備することにある。

研究代表者・菅野智明は、拓本の目録化に際し、最も重要となる書誌データの一つ、タイトルに着目し、先導的な事例を勘案しつつ、その標準化案を提起した。また、主として書芸術の方面で用いられる「碑帖(碑・帖)」の語義を、資料学・メディア論的な視点から再検討を試みた。研究分担者・増田知之は、法帖に関する書誌データの標準化作業を妨げている「偽刻法帖」の問題について、前年度に引き続き更なる検討を進め、以下の成果を得た。(1)日本の諸機関が所蔵する『偽絳帖』全12巻について、その存在を明確に示す最も早い記述は孔尚任『享金簿』所収の康熙37年(1698)の姜宸英による跋文である。(2)本年度公開の論考内で指摘した諸事実と照合すると、『偽絳帖』の成立時期は順治17年(1660)から康熙37年の間とほぼ確定し得る。(3)明清時代に濫造された「偽刻法帖」について、銭泳『履園叢話』等の文献史料と『偽絳帖』や『(偽)星鳳楼帖』、『(偽)戯魚堂帖』等の現物資料との比較分析を通して、その刊行実態の解明と歴史的意義の検討を行った。各機関所蔵の碑帖拓本の調査、およびデータの収集が計画どおり遂行でき、成果の一端が公表できたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。各機関所蔵拓本の調査を継続し、データの収集に努める。拓本書誌の標準化案については、これまでの総論的な検討を踏まえ、各論的な検討に重点を置き、多角的に進める。また法帖についても、各機関の調査を継続しデータの増強を試みる。更に、種々の偽刻本の比較検討を通じて、偽刻本刊行の実態に迫るとともにその流通状況の解明にも努めたい。
有機スズ化合物の反応開発を目指す基礎的研究

有機スズ化合物はパラジウム触媒存在下種々のハロゲン化合物とカップリングする。この反応をオレフィン存在下で行うと、オレフィンを組み込んだ新しいタイプのカップリング反応が期待できる。これまでにオレフィンとしてノルボルネンを用いると期待した型の反応が進行することが解った。他のオレフィンを用いても期待した反応生成物を見いだすには至っていない。そこでノルボルネン骨格を積極的に利用することを考え、ノルボルナジエンの一方のオレフィンだけを用い、得られた生成物を加熱し、レトロディ-ルス・アルダ-反応を行うと得られる生成物はアセチレンを組み込んだカップリング反応を行ったと見なせる。適応可能なハロゲン化合物、有機スズ化合物に制限はあるものの幾つかの成功例を得ることが出来た。オレフィンを組み込むことに制御があるので、アセチレン類を組み込むための基礎的知見を得るための研究を行った。有機スズ化合物、ハロゲン化合物、アセチレン類の三成分系反応は末端アセチレン類が利用できないことが解った。2ーヘキシン、3ーヘキシンを用い、ヨ-ドベンゼン、ビニルスズの反応をパラジウム触媒存在下で行った結果、期待した生成物が低収率ながら得られた。収率を改善するための努力が残された課題である。パラジウム触媒存在下ハロゲン化アリルは末端アセチレン類に付加する。得られた生成物はビニル型生成物であるので有機スズ化合物とパラジウム触媒存在下カップリング反応を行う可能性がある。反応はハロゲン化アリルと有機スズ化合物のクロスカップリングに末端アセチレン類を組み込んだと見なせる。幾つかの成功例を得ることが出来た。
花成ホルモン・Florigenの探索と花芽形成の機構解明

シロイヌナズナの花芽形成に関わる候補物質として単離した新規糖脂質、Arabidopside A, B, CおよびDは、その構造に、ジャスモン酸(JA)関連化合物の生合成中間体であるOPDA、dn-OPDAを含んでいる。そのため、これまでのジャスモン酸(JA)関連物質の生合成経路のほかに、MGDGなどの糖脂質から脂肪酸が遊離することなく修飾され、OPDAなどに変化した後に遊離、もしくは生合成されたOPDAなどがmonogalactosyl glycerolに結合した状態で一時蓄えられ、必要に応じて放出されるという、新たなJA関連物質の生合成経路の存在が推定された。これについて明らかにするため、シロイヌナズナの培養細胞を用いて実験を行うことを計画した。まず、理化学研究所より提供を受けた、シロイヌナズナT87細胞を培養し、その中にArabidopside類が含まれているか否かを検討した。しかしながら、幾つかの抽出方法を試したが、培養細胞中からArabidopside類を検出することはできなかった。また、培養細胞を暗黒下に放置するなどしてストレスを与えたが、この方法によっても、Arabidopside類を検出することはできなかった。今後、培地に添加する植物ホルモンの種類や割合を変更することにより、培養細胞がArabidopside類を生成する条件検討を続行する。また、Arabidopside類の他の生理活性を検討したところ、Arabidopside Aはオートムギのクロロフィルの分解を促進した。Arabidopside類のような糖脂質が葉緑体膜に存在していると推定されていることから、Arabidopside Aが葉の老化に大きく関与している可能性が示唆された。花芽形成に関わる候補物質として単離した新規糖脂質、Arabidopside A(1)およびB(2)の関連化合物の探索を行った結果、新たに二つの新規糖脂質を単離し、Arabidopside C(3)およびD(4)と名付け、その構造を決定した。花芽を形成するまで24時間連続光照射の条件下で栽培したシロイヌナズナ地上部をメタノールで抽出し、Arabidopside A(1)、B(2)とともに、二つの新規糖脂質を単離し、Arabidopside C(3)およびD(4)と命名した。Arabidopside C(3)についても4と同様の手法を用いて構造解析を行った結果、3は4に結合している2つのOPDAのうちのひとつが、dn-OPDAに置き換わった化合物であることが分かった。Arabidopside C(3)およびD(4)は、ジャスモン酸の前駆体であるOPDAおよびdn-OPDAがdigalactosylglycerolに結合している、糖脂質としては初めての構造である。今後、これらの生物活性についても検討を行う。