hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳血液関門破壊性サイトカイン誘導ベクターによる脳変性疾患の遺伝子治療開発の試み

本研究の目的は、脳血液関門破壊による脳変性疾患の遺伝子治療である。これに先立ち昨年度までに、ゴ-シェ病とニーマンピック病患者の神経型の遺伝子解析を行い、神経症状とlinkする遺伝子変異を明らかにした。本年度は、神経型ゴ-シェ病の不明遺伝子変異を明らかにするためのSSCP法を用いて更に遺伝子解析を行い臨床症状との相関を検討した。1)Genotype/Ethnicityについてユダヤ人の遺伝子変異分布に比較し、非ユダヤ人GDにおいてはL444P変異が多く、84GD変異が存在しないことが遺伝子変異分布の特徴であることが報告されている。非血縁日本人GD32例の遺伝子解析により日本人GDにおいてはこれら両者と異なる遺伝子変異分布を呈することが明らかにされたが、症例数を増加させてもN37OS変異と84GG変異は日本人GDには存在しなかった。この事実は日本人GDの遺伝子変異の由来は欧米人とは異なることを示唆しているものと考えられる。さらにL444PとF213I以外にはCommon mutationは存在せず遺伝子変異分布がheterogenousであったことは、日本人GDにおける遺伝子変異による本症のスクリーニングは困難であり、また日本人GDの遺伝子変異はsporadicに発生したか、multi originであることを示していると考えられた。また、日本人GD神経型の遺伝子変異分布は諸外国と異なることも報告されており、GDにおいては人種が遺伝子変異分布を考えるうえで重要な因子と考えられた。2)Genotype/Phenotypeについて非日本人GDタイプ1と日本人GDタイプ1の臨床症状の比較において、日本人のそれは非日本人に比べ重症であった。すなわち、発症年齢が年少で、脾摘率、骨合併症率が高率で、身体発育遅延が著明であった。N370S変異は軽微な臨床症状を呈するGDに多く認められる変異なので、この臨床的事実は日本人GDにN370S変異が全く同定されなかった結果に一致していると考えられた。このような遺伝子変異分布の差異による臨床症状の差異は酵素補充療法の投与量の決定などの治療法の差異にも影響を及ぼすと考えられ、日本人GDにおける適切な治療法についてのさらなる検討が必要である。3)phenotype/EthnicityについてL444P/L444Pの遺伝子型を持つ日本人GDとスウェーデンGDの臨床表現型が異なるという事実はGDの臨床表現型のみならず、人種差、すなわちGenetic backgroundもGDの臨床表現型を規定する因子の一つと考えられた。これを解明するにはハプロタイプの分析などが必要になってくると思われる。これに対しD409H/D409Hの遺伝子型を持つ患者においては、現在までのところ極めて類似した臨床表現型を呈し、しかもGDに非特異的な症状を示すことからこの変異蛋白質の酵素学的な解明が今後重要となってくるであろう。以上のようにGDの臨床表現型は種々の要因の影響を受けるため極めて異質性が強く、個々の症例における遺伝子治療、酵素補充療法、骨髄移植という適切な治療法の選択、確立には臨床表現型についての更なる臨床的、基礎的研究が必要と考えられた。

これに対しD409H/D409Hの遺伝子型を持つ患者においては、現在までのところ極めて類似した臨床表現型を呈し、しかもGDに非特異的な症状を示すことからこの変異蛋白質の酵素学的な解明が今後重要となってくるであろう。以上のようにGDの臨床表現型は種々の要因の影響を受けるため極めて異質性が強く、個々の症例における遺伝子治療、酵素補充療法、骨髄移植という適切な治療法の選択、確立には臨床表現型についての更なる臨床的、基礎的研究が必要と考えられた。本研究の目的は、脳血液関門破壊による脳変性疾患の遺伝子治療である。これに先立ち、本年は先天代謝異常症の中で、神経症状を呈するゴ-シェ病とニーマンピック病を対象とし日本人患者の遺伝子解析を行い、本治療が必要な患者の同定を遺伝子変異の面から検討した。ゴ-シェ病については、32例の患者について解析を加え、L444P,F2131変異が日本人に頻度が高いことを見出した。L444P変異は非ユダヤ人で頻度が高くそのHomozygoteは神経症状を呈すると報告されている。これに対し、日本人ではHomozygoteの殆どは非神経型であり神経症状発現には遺伝子型のみならず、人種差も関与していることが示唆された。F2131は現在までのところ英国で1例の報告があるだけで、本変異は日本人(アジア人)に特徴的な変異であることも明らかにした。もう1つの日本人ゴ-シェ病の遺伝子変異の特徴としては、N370S変異が全く存在しないことであった。本変異はユダヤ人ゴ-シェ病の遺伝子変異の約70%を占める変異で、非神経型にLinkすると報告されている。従って本変異が日本人で全く存在しないことは、日本人ゴ-シェにおいては神経症状の発症を遺伝子変異の面から同定することの困難性を示している。ニーマンピック病については、エクソン2と6に遺伝子変異が集中しており(10/13変異)、この部位が酵素活性発現に重要な役割を果たしていると考えられた。また神経型の患者においては、これらエクソンにナンセンス変異が存在するか、ミスセンス変異の両変異が存在すると神経症状を呈することが明らかとなり、本症における神経型の同定に遺伝子変異解析が有用であることが明らかとなった。これに先立ち昨年度までに、ゴ-シェ病とニーマンピック病患者の神経型の遺伝子解析を行い、神経症状とlinkする遺伝子変異を明らかにした。本年度は、神経型ゴ-シェ病の不明遺伝子変異を明らかにするためのSSCP法を用いて、更に遺伝子解析を行い臨床症状との相関を検討した。対象は、日本人神経型ゴ-シェ病25例(タイプ2:11例、タイプ3:14例)である。タイプ2の発症年齢、死亡年齢はそれぞれ新生児11ヶ月(平均4.7ヶ月)、新生児21ヶ月(平均12.7ヶ月)であった。酵素補充療法を行ったタイプ2型2例では、神経症状の改善は認められなかった。
GaAs/A1Asタイプ-II超格子における高密度励起状態に関する研究

GaAs/AlAsタイプ-II超格子では、最低エネルギー状態の励起子は、AlAs層のX点電子とGaAs層のΓ点重い正孔によって構成されており、電子と正孔は実空間と運動量空間の両方において空間分離されている特異的なものである。本研究の目的は、(1)励起子分子形成と(2)さらなる高密度励起状態の存在を明らかにすることであり、多様な構造の(GaAs)_m/(AlAs)_nタイプ-II超格子[(m,n)=(10,10),(12,12),(13,13),(10,14),(10,20)原子層]を試料として、発光特性の励起強度依存性と過渡応答に関する測定を系統的に行い、以下の研究成果を得た。(1)励起子分子は、励起子寿命が長いことを反映し、10mW/cm^2程度の励起強度で形成されることが明らかとなった。励起子分子発光バンドの形状解析から励起子分子束縛エネルギーを見積もり(2.53.5meV)、(i)m=nの層厚の超格子では層厚が薄くなるに従って束縛エネルギーは増加し、(ii)(10,n)超格子ではAlAs層厚が厚くなるにしたがって束縛エネルギーは低下するという結果が得られた。上記(i)と(ii)は、それぞれ、束縛エネルギーに対する量子閉じ込め効果と電子・正孔空間分離効果を明確に示している。(2)励起子分子形成条件よりも3桁程度高い励起強度において(10W/cm^2程度)、全ての試料で、励起強度に対してしきい値特性を有する高密度励起状態特有の新たな発光バンドを観測した(測定温度10K)。その発光バンドは、タイプ-II励起子分子の低エネルギー側に位置し、500meV程度の幅を持つものであり、発光形状は励起強度に依存しない。また、高密度励起状態の発光バンドの寿命は、励起子・励起子分子の寿命(μsオーダー)よりも2桁程度短い数10ns程度である。以上の実験結果と発光形状解析の結果から、高密度励起状態特有の発光バンドの起源は、電子・正孔液滴であると考えられる。本研究の目的は、電子と正孔が空間分離されたGaAs/AlAsタイプ-II超格子における(1)励起子分子形成と、(2)さらなる高密度励起状態の存在を明らかにすることである。本年度は、励起子分子形成を中心に研究を行った。多様な構造の(GaAs)_m/(AlAs)_nタイプ-II超格子[(m,n)=(10,10),(12,12),(13,13),(10,14),(10,20)原子層]における励起子分子発光を観測し、その発光形状解析から励起子分子束縛エネルギーを求めた。その結果を以下に要約する。(1)GaAs層とAlAs層の層厚が等しい超格子では、層厚が薄くなるに従って束縛エネルギーは増加する[(13,13)超格子で3.1meV、(10,10)超格子で3.5meV]。このことは、励起子分子に対する量子閉じ込め効果を反映している。

(2)GaAs層厚が10原子層でAlAs層厚が10,14,20原子層の試料では、AlAs層厚が厚くなるにしたがって束縛エネルギーは低下する[(10,10)超格子で3.5meV,(10,20)超格子で2.5meV]。このことは、電子・正孔の空間分離の増大によって励起子分子が不安定化することを示している。さらに、時間分解発光スペクトルの測定から、励起子分子の生成・消滅過程の測定を行っており、励起子-励起子衝突による励起子分子形成の動的過程に関する結果が得られている。励起子分子からさらなる高密度励起状態への移行については、模索段階であるが、数種類のタイプ-II超格子おいて、励起強度に対してしきい値特性を有する発光バンドが出現することを確認している。このことは、何らかの高密度励起状態の相転移が生じていることを示唆している。本研究の目的は、電子と正孔がAlAs層とGaAs層に空間分離されたGaAs/AlAsタイプ-II超格子における(1)励起子分子形成と、(2)さらなる高密度励起状態の存在を明らかにすることである。昨年度の研究において、(1)の励起子分子形成に関する詳細が明らかとなったので、本年度は、(2)のテーマを中心に研究を行った。多様な構造の(GaAs)_m/(AlAs)_nタイプ-II超格子[(m,n)=(10,10),(12,12),(13,13),(10,14),(10,20)原子層]を試料として、発光特性の励起強度依存性と過渡応答に関する測定を系統的に行い、以下の研究成果を得た。(1)励起子分子形成条件よりも3桁程度高い励起強度において(10W/cm^2程度)、全ての試料で、励起強度に対してしきい値特性を有する高密度励起状態特有の新たな発光バンドを観測した(測定温度10K)。その発光バンドは、タイプ-II励起子分子の低エネルギー側に位置し、50meV程度の幅を持つものである。また、その発光形状は励起強度に依存しない。(2)時間分解発光スペクトルの測定から、高密度励起状態の発光バンドの寿命は、タイプ-II励起子・励起子分子の寿命(μsオーダー)よりも2桁程度短い数10ns程度である。(3)上記(1)、(2)の結果は、新たに観測された高密度励起状態特有の発光バンドの起源は、電子・正孔が空間分離された電子・正孔液滴であることを示している。この考察に基づいて発光形状の解析を行い、電子・正孔液滴における擬フェルミエネルギーとバンドギャップ再構成を見積もった。
有機金属溶液のミスト供給による多成分系酸化物薄膜のCVD成膜プロセス

本研究では,既往のCVD成膜プロセスにおいて指摘される原料供給面での問題点を改善し,種々の多成分系酸化物薄膜の作製に適用可能な新たなCVD成膜プロセスを確立することを最終的な目的とする.従来のCVD成膜プロセス(熱CVD)では有機金属化合物を加熱・気化させることで原料ガスを供給するが,多成分系薄膜においては各構成成分毎に気化器を設置する必要があるために原料供給量の比率を意図的に調整することが困難であり,組成の制御に多くの障害が生じる.ゆえに,これに代わる新たな手法として,本研究では混合組成比を任意で調整した有機金属化合物の溶液を微細な液滴(ミスト)として噴霧し,これを原料供給源として基板上に多成分系薄膜を成膜する方法を提案する.上記の手法によるCVD成膜を実現するため,まず昨年度[平成13年度]の研究においては有機金属溶液をミスト状態で供給する原料供給系を備えたCVD成膜装置を試作した.装置の原料供給系には超音波発振式噴霧器を設置し,これを用いてミスト化させた原料溶液[Ti(O・n-C_4H_9)_4/2-metoxyethanol溶液など]を成膜用基板[(100)Si等]へと吹き付けることにより,基板上にTiO_2薄膜を形成が可能であることを確認した.今年度[平成14年度]の研究では,原料溶液中での有機金属化合物の混合比率を調整することで多成分系薄膜の組成比を任意に制御することができるか,という点についての確認を行うため,上記の成膜装置を用いてPbO-ZrO_2-TiO_2系三成分薄膜[Pb(Zr, Ti)O_3]を作製した.すなわち,有機金属[(CH_3COO)_2Pb, Zr(O・i-C_3H_7)_4およびTi(O・n-C_4H_9)_4]を用いて成膜用の原料溶液を調製する際,溶液中への原料仕込み量を調整することによって,成膜される薄膜の化学組成を連続的に制御することに成功した.本研究では,既往のCVD成膜プロセスにおいて指摘される原料供給面での問題点を改善し,種々の多成分系酸化物薄膜の作製に適用可能な新たなCVD成膜プロセスを確立することを最終的な目的とする.従来のCVD成膜プロセス(熱CVD)では有機金属化合物を加熱・気化させることで原料ガスを供給するが,多成分系薄膜においては各構成成分毎に気化器を設置する必要があるために原料供給量の比率を意図的に調整することが困難であり,組成の制御に多くの障害が生じる.ゆえに,これに代わる新たな手法として,本研究では混合組成比を任意で調整した有機金属化合物の溶液を微細な液滴(ミスト)として噴霧し,これを原料供給源として基板上に多成分系薄膜を成膜する方法を提案する.上記の手法によるCVD成膜を実現するため,まず本年度[平成13年度]の研究においては有機金属溶液をミスト状態で供給する原料供給系を備えたCVD成膜装置を試作した.装置の原料供給系には超音波発振式噴霧器を設置し,そこへ原料溶液[Ti(O・n-C_4H_9)_4/2-metoxyethanol溶液など]を導入・超音波噴霧することで原料を反応器系へと安定的に供給することに成功した.上述の噴霧器を用いてミスト化させた原料を成膜用基板[(100)Si等]へと吹き付けることにより従来の熱CVD装置と同様に薄膜形成が可能であることが確認されている.今後の研究展開[平成14年度]においては,(1)十分な揮発性を有する有機金属原料が見出されていない元素系(Ba,Srなど)において安定的な原料供給を行うことができるか,および(2)原料溶液中での有機金属化合物の混合比率を調整することで多成分系薄膜の組成比を任意に制御することができるか,という点についての確認を行い,従来の熱CVDに対する本プロセス(ミスト供給CVD)の優位点を明確にする.本研究では,既往のCVD成膜プロセスにおいて指摘される原料供給面での問題点を改善し,種々の多成分系酸化物薄膜の作製に適用可能な新たなCVD成膜プロセスを確立することを最終的な目的とする.従来のCVD成膜プロセス(熱CVD)では有機金属化合物を加熱・気化させることで原料ガスを供給するが,多成分系薄膜においては各構成成分毎に気化器を設置する必要があるために原料供給量の比率を意図的に調整することが困難であり,組成の制御に多くの障害が生じる.ゆえに,これに代わる新たな手法として,本研究では混合組成比を任意で調整した有機金属化合物の溶液を微細な液滴(ミスト)として噴霧し,これを原料供給源として基板上に多成分系薄膜を成膜する方法を提案する.

上記の手法によるCVD成膜を実現するため,まず昨年度[平成13年度]の研究においては有機金属溶液をミスト状態で供給する原料供給系を備えたCVD成膜装置を試作した.装置の原料供給系には超音波発振式噴霧器を設置し,これを用いてミスト化させた原料溶液[Ti(O・n-C_4H_9)_4/2-metoxyethanol溶液など]を成膜用基板[(100)Si等]へと吹き付けることにより,基板上にTiO_2薄膜を形成が可能であることを確認した.今年度[平成14年度]の研究では,原料溶液中での有機金属化合物の混合比率を調整することで多成分系薄膜の組成比を任意に制御することができるか,という点についての確認を行うため,上記の成膜装置を用いてPbO-ZrO_2-TiO_2系三成分薄膜[Pb(Zr, Ti)O_3]を作製した.すなわち,有機金属[(CH_3COO)_2Pb, Zr(O・i-C_3H_7)_4およびTi(O・n-C_4H_9)_4]を用いて成膜用の原料溶液を調製する際,溶液中への原料仕込み量を調整することによって,成膜される薄膜の化学組成を連続的に制御することに成功した.
放射影響評価のための多成分粒子系エアロゾルモデルの構築

大気エアロゾルの地球温暖化抑制効果を定量的に評価するためには、地球上の様々な地域におけるエアロゾルの放射特性(粒径分布と複素屈折率、あるいは散乱係数と呼吸係数)の把握が不可欠である。本研究ではこれまで、エアロゾルを多成分粒子の集合体とみなし、ミー散乱理論計算によりエアロゾルの散乱・呼吸係数を算出する手法の開発を行なってきた。しかし本方法はあくまでも計算による方法であるので、本研究班では平成11年度に、札幌の北大工学部屋上において、4時間程度の短時間での大気エアロゾルのフィルター捕集と、積分型ネフェロメーターと吸収光度計を用いた散乱係数および呼吸係数の同時観測を行い、それらの測定値と、化学組成分析結果から算出された値との比較検討を行なった。その結果、まず、各成分粒子系の粒系分布についてはこれまで本研究班によりカスケートインパクターなどを用いて測定してきた各成分粒子の粒径分布を与え、各成分粒子が各々独立に存在すると仮定した場合(外部混合状態)、および混合粒子(煤を核とし、その上に硫酸イオンあるいは有機物の殻をもった粒子)の存在割合が50%の場合(50%内部混合状態)について算出された体積散乱係数は、積分型ネフェーメータによる実測値の1.52倍以内であることがわかった。一方、同様にして算出された体積呼吸係数は、粒径分布と混合粒子の存在割合によって^^+__-50%の違いを生じることがわかった。今後やはり特に混合粒子の実測が重要である。
脳組織培養細胞を使用したCell Voluwe Regulationの解明

継代培養中のC-6glioma細胞を使用して、培養倒立顕微鏡下に当教室にて自作された組織培養液自動環流装置を使用して培養液中の浸透圧を変化させ細胞容積を顕微鏡に接続したimage analizerにより算出、細胞容積変化率を算出した。細胞は浸透圧を急激に変化させた場合340mOsm-270mOsmの環流液に耐え、徐々に浸透圧変化を加えた場合最大380mOsmの浸透圧負荷に耐えることが観察された。その範囲を超える浸透圧負荷においては、細胞は破裂あるいは、可逆的な変化を示さなくなることが観察された。細胞容積は低浸透圧負荷で最大35%の容積の増大を認め、高浸透圧負荷によって最小21%の容積縮小を認めた。現在ホルモン(ADH ANP)の濃度を変化させながら観察中であるが浸透圧負荷時の時間変化量により反応が大きく異なり、時間浸透圧変化と各種ホルモンの濃度関係につき至適値を検索中である。
ストロンチウム-銅一酸素からなる高温超伝導体の合成と酸素原子整列によるTcの向上

銅酸化物高温超伝導体の一つSr2CuO3+〓(Sr2CuO4-yは、最初に発見されたLa系と同じK2NiF4構造をもち、単位胞にCuO2面を1枚含む。Cuを囲む酸素八面体の頂点に位置する酸素原子そのものがドーパントであり、この酸素を規則整列させることで超伝導転移温度TcはLa系の倍以上、一層系としては最高の液体窒素温度77Kを20Kも上回わる98.5Kにも達することを本研究代表者を含むグループが実証した。この物質は、超伝導材料として、他の銅酸化物高温超伝導体にない優位性をもつ;(1)Sr,Cu,Oの3種類の元素だけで成り立つ、(2)これら3種類の元素には毒性がなく、また希土類や希少金属元素を必要としない、(3)ドーパント原子を整列させることが容易なため、格子乱れの無い超伝導体となる。しかしながら、純粋な単一相の試料作製が難しく、その物性研究が殆ど進んでいない。本研究は、この超伝導体の多結晶試料を高温・高圧下で合成し、さらに、1)塩素を含まない酸化剤の使用、2)ドーパント酸素の整列を促す低温アニール、3)Srの一部をBaに置換することによるTcの向上と最高Tcをもつ相の体積分率の増大を目標に実験を行った。その結果、Tcは100Kに迫るまで向上した。Tcが90Kを超える超伝導相の分率も向上したものの、単相試料の合成までには至らなかった。そこで、分率が確実に100%で同時に様々な物性測定が可能になるSr2CuO3+〓の単結晶成長の試みを開始した。CuO一次元鎖の物質Sr2CuO3の単結晶をフローティングゾーンで合成し、それを高圧・高温・高酸化雰囲気下でK2NiF4構造に変換することに成功した。Tcは未だ40Kで、更に改良の余地があるものの、電気抵抗率等物性測定が初めて可能になった。銅酸化物高温超伝導体の一つSr_2CuO_<3+δ>は、最初に発見されたLa系と同じK_2NiF_4構造をもち、単位胞にCuO_2面を1枚含む。酸素原子そのものがドーパントであり、この酸素を規則整列させることで超伝導転移温度T_cはLa系の倍以上、1層系としては最高の液体窒素温度77Kを20Kも上回わる98Kにも達することを本研究代表者を含むグループが実証した。この物質は、次の点で、他の銅酸化物高温超伝導体にない優位性をもつ;(1)Sr,Cu,Oの3種類の元素だけで成り立つ、(2)これら3種類の元素には毒性がなく、また希土類や希少金属元素を必要としない。本研究は、この物質の単相試料の合成と、それにより物質の基本パラメーター、ドーパント酸素原子の分布とドーピング量δの決定を行うことを目的としている。Sr_2CuO_<3+δ>は高圧下でのみ合成可能である。更に、酸素過剰の酸化物であるため十分な酸素量の供給が必要で、合成条件に様々な制約がつく。現在の最適合成条件は、6GPa、1100°Cである。従来、酸化剤としてKClO_4が用いられていたが、SrO_2を酸化剤にすることで、不純物相や酸化剤の汚染を除去することに成功した。

合成された試料は、ほぼ100%K_2NiF_4構造からなる。しかし、超伝導体積分率は20から30%に向上したものの、未だ非超伝導部分が大半であり、「単相」試料とは言い難い。H22年度の研究から、ドーパント酸素の整列によると考えられる特定の超構造を示す部分が超伝導相であることがわかった。熱処理条件や過剰酸素の調整により超伝導相を増やせる可能性がある。また、Srの一部をBaに置換すると、熱処理を経なくても超伝導相が生成され、短時間の熱処理で超伝導体積分率が向上することがわかったので、このBa置換法を発展させ、超伝導体積分率の増大を図っている。銅酸化物高温超伝導体の一つSr_2CuO_<3+δ>は、最初に発見されたLa系と同じK_2NiF_4構造をもち、単位胞にCuO_2面を1枚含む。酸素原子そのものがドーパントであり、この酸素を規則整列させることで超伝導転移温度TcはLa系の倍以上、1層系としては最高の液体窒素温度77Kを20Kも上回わる98Kにも達することを本研究代表者を含むグループが実証した。この物質は、次の点で、他の銅酸化物高温超伝導体にない優位性をもつ;(1)Sr,Cu,0の3種類の元素だけで成り立つ、(2)これら3種類の元素には毒性がなく、また希土類や希少金属元素を必要としない。しかしながら、純粋な単一相の試料作製が難しく、その物性研究が殆ど進んでいない。本研究は、この物質の単相試料の合成と、それにより物質の基本パラメーター、ドーパント酸素原子の分布とドーピング量δの決定を行うことを目的としている。H23年度は、高圧・高温下での合成を継続し、最適合成条件を探求したが超伝導体積分率の大きな向上は実現しなかった。同時にSr_2CuO_<3+δ>の単結晶成長の試みを開始した。CuO一次元鎖の物質Sr_2CuO_3の単結晶をフローティングゾーンで合成し、それを高圧・高温・高酸化雰囲気下でK_2NiF_4構造に変換することに成功した。この変換のために様々な酸化剤を試し、KClO_4が最も適していることを見出した。この酸化剤はClを含むためのSr_2CuO_2Cl_2が合成された可能性があるが、成長した結晶の格子定数から、Clを含まない所期の物質であることを確認した。Tcは未だ40Kで、更に改良の余地があるものの、電気抵抗率等物性測定が初めて可能になった。銅酸化物高温超伝導体の一つSr2CuO3+δは、最初に発見されたLa系と同じK2NiF4構造をもち、単位胞にCuO2面を1枚含む。酸素原子そのものがドーパントであり、この酸素を規則整列させることで超伝導転移温度TcはLa系の倍以上、1層系としては最高の液体窒素温度77Kを20Kも上回る98Kにも達することを本研究代表者を含むグループが実証した。この物質は、次の点で、他の銅酸化物高温超電導体にない優位性をもつ;(1) Sr,Cu, Oの3種類の元素だけで成り立つ、(2)これら3種類の元素には、毒性がなく、また、希土類や希少金属元素を必要としない。しかしながら、純粋な単一相の試料作成が難しく、その物性研究が殆ど進んでいない。本研究は、この物質の単相試料の合成と、それにより物質の基本パラメーター、ドーパント酸素原子の分布とドーピング量のδの決定を行うことを目的としている。H24年度は、1次元銅酸化物Sr2CuO3単結晶を高温・高圧・高酸素雰囲気下で2次元K2NiF4構造のSr2CuO3+δに変換する試みを継続した。酸化剤や温度・圧力を最適化することにより、100マイクロメートルサイズの結晶育成に成功し、Tcも40Kから90Kへ向上させた。育成した単結晶電気抵抗率測定から、ややドーピング不足であることがわかり、Tcを更に国情させる余地があることがわかった。Sr_2CuO_<3+δ>の
APC/サイクロソームとその活性化因子による増殖から分化への切替え制御機構

APC/サイクロソームは、細胞周期調節因子の分解を制御するユビキチンリガーゼである。Fizzy/Cdc20ファミリーに属する分裂酵母のSte9蛋白質はG1期で機能するAPC/Cの活性化因子で、Ste9が機能しない変異株では細胞周期をG1期で停止せず、細胞分化(接合、減数分裂、胞子形成)が全く起こらない。分化不能形質の抑圧変異をスクリーニングしたところ、接合をバイパスし、一倍体細胞であるにもかかわちず異常な減数分裂を行う興味深いものが得られた。この異常は、減数分裂開始を制御するAPC/C^<Ste9>の基質の分解異常が原因と考えられるため、基質の同定を試みた。基質候補の一つであるMei2は、増殖から減数分裂への移行に必須の蛋白質で、活性化されると一倍体細胞でも強制的に増殖停止と細胞分化を誘導する。検討の結果、Mei2はAPC/C^<Ste9>の基質では無かったが、Mei2がユビキチン化されプロテアソームにより分解されている事が判明した。分解に必要なユビキチン化酵素を検索したところ、意外にもN-ent rule蛋白質分解経路で機能するE2/Ubc2とE3/Ubr1であったが、実際にN-end ruleに従って分解されているかは今後の課題である。Mei2は常に発現しており、特に増殖中はその働きが抑圧されねば細胞が致死となる。増殖細胞ではPat1キナーゼがMei2をリン酸化しているが、ユビキチン化はこのリン酸化に依存して起こっており、Mei2の分解は細胞の生理状態で制御されていた。また、Pat1キナーゼはMei2の転写因子であるStellもリン酸化するが、このリン酸化部位に14-3-3蛋白質がリン酸化依存的に結合して転写活性を抑制していた。本研究により分裂酵母の細胞分化はAPC/Cに加え、N-end rule蛋白質分解経路によっても多重に制御されている事が明らかになった。
多様体上の解析学の研究

(1)一階楕円型自己共役作用素の一経数族のSpectral flowについて、その多様体を超局面で分割したときの自然な和公式の一般形を、無限次元マスロフ指数の統一的理論の再構築とともに証明した。このためにまた、2つの無限次元Polarized symplectic Hilbert空間のあいだのある条件を満たす非有界な正準変換が引き起こすFredholm Lagrangian Grassmannian間の写像がマスロフ指数を不変にしていることを証明した。ここで展開した理論の中で一番重要なことは、無限次元でも一般のPathに対してもマスロフ指数がマスロフサイクルとの交点数として関数解析的方法により定義できることを見出したことである。(2)四元数射影空間の余接束から零セクションを除いた空間上に複素化されたホップファイバーバンドルの構造を見出し、測地流の量子化作用素を2種頬の方法で構成した(3)Cayley射影平面に対して、その余接束から零セクションを除いた空間上にそのKahler形式が自然なsymplectic形式と一致するようなKahler構造を8×8複素行列の空間への埋め込みを具体的に表示することにより構成した。(4)3次元及び5次元ハイゼンベルグ多様体上のLaplacianのzeta-reguralized determinantの積分表示式を得た。さらに一般の直積多様体のzeta-reguralized determinantの公式を得、高次元のトーラスのzeta-reguralized determinantに対する表示式を得た。研究目的及び研究実施計画に基づき、以下の研究を行なった。1.閉多様体上に一階自己共役楕円型微分作用素の一係数族があればホモトピー不変量として「スペクトル流」と呼ばれる整数値が定義できる。一方、多様体を二つに分割すればそれぞれに微分作用素の族を考えることが出来るが、ここにそれぞれうまく自己共役楕円型境界条件を考えればそれらをやはり自己共役な一係数族に出来てそのスペクトル流が考えられ、それらの和がもとの「スペクトル流」に一致することのメカニズムの一般的な枠組を構築し、所謂「和公式」の一つを証明した。このために先ず無限次元マスロフ指数の理論とそれによるスペクトル流公式の取扱についての理論を展開発展させた。特に局所スペクトル流公式の役割を明確にし、更に一般公式として、無限次元間でのマスロフ指数の還元定理を証明した。またここでの最終段階では、多様体を分割する超曲面の近傍で微分作用素が積構造をしていることを仮定する必要があるが、更に一般化する見通しを得た。今後の問題の一つとして、自己共役楕円型境界条件を役割に応じてうまく分類することを研究する予定である。特にAtiyah-Patodi-Singer境界条件とここで出てきた境界条件との関係の解明が必要であることが明らかになった。2.Cayley射影平面の測地流の第一積分のうちmetric関数以外の4つについて具体な関数形を決定した。但し現在のところ他にいくつあるかは不明である。3.スペクトル逆散乱問題について以下の結果を得た。球対称ポテンシャル散乱の位相差の定義を位相変化法を使って不定性なく与えた。さらにこれが原点に強い特異性をもつ斥力ポテンシャルにも適用できることを示し、二次元S波の散乱振幅の低エネルギー極限がその応用例となっていることを見た。(1)Fredholm-Lagrangian-Grassmannianの位相構造及び無限次元でのMaslov cycleとそれに関するpathとの交点数に関しての理論を、関連するunitary群の部分空間(群ではないことが有限次元とは異なるが)やK-群の分類空間等の枠組のなかで展開した。またMaslov指数の言葉でその普遍被覆空間の特徴付けを得た。ここでの研究は位相不変量であるMaslov指数がスペクトル不変量として特徴付けられることを基礎にしている。更にこのことはもう一方の重要なスペクトルであるSpectral flowとの関係を自然なものと理解できる枠組をも提供していることを、一つの場合について証明した。すなわち多様体分割によって生じるSpectral flowの和公式を関数解析的手法で厳密に証明した。(2)zeta-regularized determinantについてHeisenberg多様体上のLaplacianの場合の研究を主として行なった。

このためにまずHeisenberg群上の熱核及びHeisenberg type Lie群及びもう少し一般的な2-stepべき零Lie群上の熱核の具体的な積分表示に関する結果を得、それを用いてスペクトル構造を解析し、トーラスから決まる量とFiberに関係すると思われる量との積になることを見た。3次元の場合はかなり具体的な形が求まり、ベルヌイ多項式の母関数が公式を書き上げるときに重要な役割を果たすが、また難しい部分でもあることが導かれた。しかし高次元になると式が複雑過ぎて最終的な形を探している所である。更に中心の次元が大きな2-stepべき零Lie場合についてもHeisenberg群の場合との類似性を見つけた。(1)Heisenberg多様体上のLaplacianのzeta-regularized determinantを3次元及び5次元の場合について、その値を積分表示することに成功した。その過程で、熱核漸近展開のすべての係数についても具体的に求めることが出来た。ここで目指していることは、一般論では存在が分かっているが、具体的な場合にはそれぞれの多様体に応じた何らかの特殊関数が果たす役割を明かにすることであり、上記多様体に対しては、一つのfactorとして双曲線関数が支配している様子を少し明かに出来た。また他のfactorとして、その低空間としてのtorusのzeta-regularized determinantはEpsteinzeta関数の関数等式を用いて無限積表示ができるが、3次元以上になるとmodified Bessel関数が現れ、次元が上るとより複雑になって行く様子を見ることが出来た。これらの表示から、離散部分群にどのようにその値が関連するのかについても明かになった。Torusの場合をより一般に扱うために、直積多様体の場合についてのzeta-regularized determinantの公式も研究した。ここで得た公式は、各直積成分のどのような量で表せるかが分かる意味での公式であり、熱核漸近展開係数の多様体の次元に応じた有限個と一方のzeta-regularized determinant等を用いたものである。これは必ずしも最終形でなくて、直積の一つの成分が円周のときはより具体的な形に表せた。このより簡約された表示に行き着くためにはPoisson和公式が重要な役割を果たしていることが明かになった。
太陽大気での活動現象のエネルギー源を示す磁気ヘリシティの生成・消失過程について

本年度は、太陽活動現象の解明に重要な役割を果たす、磁気ヘリシティ(磁場のねじれ)、磁場の自由エネルギーについて、下記の4項目について研究を行った。太陽表面(光球面)における、磁気ヘリシティ入射量についての研究を進めた結果、磁気ヘリシティ入射量の平均値は緯度依存性を見せ、分散は磁束量依存性を見せることが分かった。この結果は、太陽内部の磁気ヘリシティの生成機構について、依存性の異なる2種類の生成機構の存在を示唆していると考えられる。これまであまり定量的に行われてこなかった、光球面での磁場パラメータ(視線方向磁場など)と太陽フレアの規模(最大X線光度)の関係についての研究も行った。この研究において、フレアの最大X線光度と磁場パラメータの相関が示された。また、磁場の自由エネルギーとフレアによって解放されるエネルギーの相関関係が示唆された。上記の結果を受け、フレアの最大X線光度を予測するための統計的な手法についても研究を行い、各活動領域の磁場パラメータを使って、ファクター3程度の誤差でフレアの最大X線光度を予測できることが明らかになった。太陽が地球に与える影響を予測するための、宇宙天気予報への応用が可能だと考えられる。太陽活動現象の理解を一層深めるため、光球面よりコロナに近い、彩層での磁場データを取得についても研究を進めている。国立天文台乗鞍コロナ観測所において、彩層の偏光分光観測を行った。また、これら偏光データから磁場への導出を目指し、NonLocalThermalEquilibrium条件の下で偏光の放射輸送方程式を解くための理論的な研究を進めている。今年度は、太陽大気(以下、コロナ)での活動現象の鍵となる、磁気ヘリシティと呼ばれる物理量について、以下の研究を進めた。1、太陽大気下層部(以下、彩層)での偏光分光観測。2、太陽表面(以下、光球面)の磁場データを用いての、光球面からコロナへの磁気ヘリシティ入射量の統計的な解析。3、磁気ヘリシティ入射量の統計的傾向を説明する、太陽内部の磁気ヘリシティ生成機構についての、数値計算的手法による研究。これまでの磁気ヘリシティ入射量の研究は、光球面の磁気データを使って行われていた。光球面よりコロナに近い、彩層での磁気データを取得し、磁気ヘリシティ入射量を測定する事は、今後の研究の一つの方法であり、研究1の最終的な目的である。今年度、国立天文台乗鞍コロナ観測所において、彩層の偏光分光観測を行った。現在は、これらの偏光分光データを磁気データに変換する為のプログラムを作成中である。研究2について、これまでの研究では、磁気ヘリシティ入射量の統計的な傾向について調べられていない。今回の研究ではヘリシティ入射量の緯度依存性、磁束量依存性を調べた。この結果、各活動領域の磁束量が磁気ヘリシディ入射量の最大値に比例している、という興味深い傾向が得られた。この傾向は、太陽内部における磁気ヘリシティの生成機構について制限を課すものと思われる。研究3では、研究2で得られた統計的な傾向を数値計算により再現することを試みた。これまでに提唱されている磁気ヘリシティの理論的な生成機構を用いて、磁気ヘリシティ入射量の再現を試みたが、残念ながら観測値を満足する結果は得られなかった。この結果については、磁気ヘリシティ生成機構の理論と太陽内部の物理量に議論の余地があると考えられる。来年度はこれらについても研究を進める予定である。
比較・否定に関わる英語類義表現の意味分析―コーパスを用いた実証的研究

2011年度は前年度に引き続き、肯定と否定の中間領域としての法副詞に着目し、(i)no doubtless, undoubtedly;(ii)certainly, surely, definitelyの2つの類義語のgroupを分析対象とした。法副詞は文における生起位置が自由であることから、その多義性や文法化、さらには話者の心的態度や談話といった幅広い領域に関わり、英語における言語使用を捉える上で重要な現象であると言える。年度前半には、(i,ii)の表現についての共時的分析を通時的考察へと視野を広げ、定量的な分析に基づく記述を行った。具体的には、The Penn-Helsinki Parsed Corpora of Hlstorical Englishという歴史コーパスやLOB,FLOBという1960,1990年代のコーパスに基づく大量のデータを用いることで現代に至る幅広い時代を調査し、それらの発達を記述した。特にno doubtとsurelyについては語用論的な機能の拡大が見られ、同じ法副詞の中でも文法化の発達の度合いが異なり、現代英語における多義性・多様性に繋がっているという点を主張した。これらの成果は中英語・近代英語の国際学会であるMMECL2や現代言語学における談話関係の国際学会であるConConで研究発表を行い、それぞれ論文にまとめた。年度後半には、現代英語のnodoubtを中心に様々なアプローチや手法に基づいた分析を行い、理論的考察へと深化させた。まず、SFLの過程構成の観点から、法副詞が生起する節の過程に着目することで、生起文脈の相違を客観的・視覚的に示し、同時に法副詞と命題部分との関係性を指摘した。この内容は日本機能言語学会で発表し、そのProceedingsにも寄稿し公刊される予定である。次に、実験的手法により談話的情報を引き出すことで、no doubtの談話機能の実証を試みた。(i)生起位置と(ii)節の主語(代名詞)という各要因の影響を調査し、(i)の要因の影響力の大きさや、(i)と(ii)の要因の組み合わせによる効果が得られた。この成果は日本語用論学会で発表を行い、そのProceedingsにも掲載される予定である。2010年度は比較や否定に関わる表現について通時・共時の両面から多角的な視座に基づく言語研究を目指した。年度前半には、昨年度の比較構文についての共時的分析を通時的考察へと視野を広げ、定量的な分析に基づく記述をおこなった。具体的には、no sooner...than構文について、OED引用文の大量データを用いることで現代に至る幅広い時代を調査し、その発達を記述した。この表現は接続詞が表す「時」の意味を有するという点で、他の「no+比較級(...)than」構文と異なっており、独自に発達した可能性が考えられる。結果としてbutからthanへの独特の発達を記述し、さらに文法化の観点からno soonerの副詞から接続詞への変化の可能性も指摘した。この成果はハンガリーで開催された英語史の最大規模の国際学会であるICEHL-16で研究発表を行った。年度後半には、肯定と否定の中間領域としての法副詞の共時的分析に対象を広げた。具体的には、(i) nodoubt, doubtless, undoubtedly (ii)certainly, surely, definitelyの2つの類義語のgroupに着目し、意味の領域では同様とされているが、談話・語用論の領域で機能(使用)が異なる点を示した。(i)について、no doubt特有の談話機能を主張した内容を英語コーパス学会で発表し、学会誌である『英語コーパス研究』にも採用された。さらに、3表現それぞれと深く関係している談話・語用論的な性質について論じた内容を、モダリティの国際学会であるModE4で発表し、そのVolumeにも論文が採択され出版予定である。(ii)については、最初に、3表現の中で特にsurelyの振る舞いが異なっており、その使用域や機能について一本の論文にまとめた。次に、モダリティと談話という従来の節を超えた観点から3表現を分析した内容の一部をCambridgeでの国際学会において発表し、そのProceedingsにも寄稿し公刊される予定である。

年度後半には、現代英語のnodoubtを中心に様々なアプローチや手法に基づいた分析を行い、理論的考察へと深化させた。まず、SFLの過程構成の観点から、法副詞が生起する節の過程に着目することで、生起文脈の相違を客観的・視覚的に示し、同時に法副詞と命題部分との関係性を指摘した。この内容は日本機能言語学会で発表し、そのProceedingsにも寄稿し公刊される予定である。次に、実験的手法により談話的情報を引き出すことで、no doubtの談話機能の実証を試みた。(i)生起位置と(ii)節の主語(代名詞)という各要因の影響を調査し、(i)の要因の影響力の大きさや、(i)と(ii)の要因の組み合わせによる効果が得られた。この成果は日本語用論学会で発表を行い、そのProceedingsにも掲載される予定である。
多国籍企業子会社の研究開発拠点の役割の変遷と成果の活用に関する研究

本研究は国際経営研究の中でも、多国籍企業の海外研究開発拠点の活動に焦点を当て、ヨーロッパの研究開発拠点を研究の対象とする。研究開発拠点の役割の変遷の要因を解明するために、現地子会社に対する丁寧、正確かつ充実したデータを収集して分析する。そのために、これまで取り組んできた在アジア日系多国籍企業の研究開発拠点に関する研究で得られた成果と既存研究に新たな概念を加えて本研究の分析フレームワークを構築し、質問票を作成し、研究開発拠点の役割の変遷について聞き取り調査を行う。データベースのデータを用いた定量的な研究と聞き取り調査の情報を用いた定性的な研究の双方からアプローチをすることにより、多国籍企業グループの国際研究開発戦略と研究開発拠点を誘致する立場にあるホスト国の双方にとって意義のある研究開発拠点となる要因を理論的、かつ実証的に解明をしていくことを目的としている。その上で、研究期間の初年度である平成30年度には、ヨーロッパ特有の理論的な概念の存在の有無を明らかにするために、先行研究調査を行い、様々な情報を入手し、対象の国をオランダ、ドイツ、イギリスとすることを決めた。当該年度は理論構築を目標とした概念に関する論文を執筆し、既存研究との融合を目指していたが、概念に関する研究報告等を行った。次年度以降は、現地調査を行い、在ヨーロッパの研究開発拠点の役割の変遷を多国籍企業側の要因とホスト国側の要因の双方向から詳細に検討し、日系企業のヨーロッパへの研究開発進出プロセスの要因に関する最新研究を提示することを目的とする。ヨーロッパの産業クラスターにおいて、多国籍企業を受け入れる投資受け入れ国の政府の産業政策の一つとして研究開発拠点を誘致し、研究開発クラスターを構築する取り組みを明らかにすることにより、ホストヨーロッパ諸国およびホストアジア諸国の産業政策への意義を提示することもしていきたい。平成30年度には、先行研究調査、定量分析を行い、ヨーロッパ特有の理論的な概念の存在の有無を明らかにした上で、初期の研究設問に照らした開拓的な現地調査をする予定であったが、現地調査訪問先の都合等で、現地調査が平成31年度4月以降の実施となっており予定より半年ほどずれている状況である。当該年度の論文は理論構築を目標とし、概念(フレームワーク)に関する論文を執筆し、既存研究との融合を目指していたが、概念に関する研究報告等は予定通り実施できた。平成31年度には、前半で現地調査を進め、開拓的な現地調査を行う。既存研究に新たな概念を加えて本研究の分析フレームワークを構築し、質問票を作成し、引き続き、在ヨーロッパ多国籍企業子会社を対象に聞き取り調査を行う。平成32年度には、前年度に構築したフレームワークをより本研究に適合したものにするために既存研究に新たな概念を加えて本研究の分析フレームワークを構築し聞き取り調査を続け、定量分析と定性分析の成果を論文として発表する。

平成30年度に実施予定であった現地調査が訪問先との日程調整が合わず、平成31年度の前半に予定を変更したため。次年度使用分は、平成31年度の現地調査に使用する。
ホメオボックス遺伝子に対するアンチセンス核酸による血液腫瘍細胞分化の制御

〔研究目的〕本研究では、ホメオボックス遺伝子(HOX)と造血細胞の分化、白血病化の機序を明らかにし、アンチセンス核酸による白血病治療の可能性を探るため、人の骨髄系細胞株および白血病症例の臨床検体を用いて以下の検討を行った。1)急性骨髄性白血病(AML)細胞にHOXB遺伝子の発現があるか否か。2) HOXB遺伝子が分化誘導物質により変化を受けるか否か。3)顆粒球系分化と単球系分化HOXB遺伝子発現が異なるか否か。4) HOXB遺伝子はAMLの増殖分化に関係するか否か。5) HOXB遺伝子に対するアンチセンス核酸は、白血病の増殖抑制あるいは分化誘導を生じ得るか否か。〔考察と展望〕HOXB群遺伝子は、主として赤芽球系細胞に発現し、骨髄球系細胞での役割は明らかではなかった。今回の検討により、HOXB6, HOXB9遺伝子は骨髄球系細胞株、骨髄性白血病芽球にも発現しており、顆粒球系分化でその発現が亢進し、単球系分化で抑制され、HOXB6に対するアンチセンス核酸によりこれらの細胞株の増殖が抑制されることが明らかになつた。白血病の成因に関しては、分化の障害が重大な因子と推定されており、分化障害の解除は白血病の治療戦略として注目されている。細胞の分化の方向づけは単一よりむしろ複数の転写因子の組み合わせにより制御されると推定されており、この中でホメオボックス遺伝子のような分化に関与する遺伝子に対するアンチセンス核酸の増殖抑制効果は白血病治療に対する臨床応用の一歩と考えられる。平成7年度は、ホメオボックス(HOX)遺伝子と造血細胞の分化、白血化の機序を明かにし、アンチセンス核酸による白血病治療の可能性を探るために実験を行い以下の結果を得た。2.HOX B6 mRNAの発現は骨髄性白血病細胞株(NKM-1,NB4,HL60)において、レチノイン酸による骨髄球系の分化で増加し、TPAによる単球系の分化で減少する事が明かにされた。3.HOX B9 mRNAの発現についても各分化過程においてHOX B6と同様の変化をする事が明らかになりHOX遺伝子発現が3'-5'方向のカスケードモデルに従うことが示された。4.HOX B6に対するアンチセンス核酸はNB4,NKM-1に対し増殖の抑制を行ったが、形態的な変化は認められず分化誘導は認められなかった。現在では分化を制御する遺伝子は単一よりむしろいくつかの細胞系列にわたって存在する複数の転写因子が協調的に作用することにより、細胞系列に特異的な、そして各分化段階に特異的な遺伝子発現が規定されているととする仮説が有力である。以上よりHOX B6は骨髄球系の分化に密接に関与する転写因子の一つであると考えられる。平成7年度は多数あるHOX遺伝子群のうちHOX B6が骨髄球系細胞の分化増殖に関与していることが明らかにできた。さらにHOX B6に対するアンチセンス核酸がその増殖を抑制することが明かになり臨床応用への道が開けた。2)HOXB遺伝子が分化誘導物質により変化を受けるか否か。4)HOXB遺伝子はAMLの増殖分化に関係するか否か。5)HOXB遺伝子に対するアンチセンス核酸は、白血病の増殖抑制あるいは分化誘導を生じ得るか否か。〔考察と展望〕HOXB

群遺伝子は、主として赤芽球系細胞に発現し、骨髄球系細胞での役割は明らかではなかった。今回の検討により、HOXB6,HOXB9遺伝子は骨髄球系細胞株、骨髄性白血病芽球にも発現しており、顆粒球系分化でその発現が亢進し、単球系分化で抑制され、HOXB6に対するアンチセンス核酸によりこれらの細胞株の増加が抑制されることが明らかになった。白血病の成因に関しては、分化の障害が重大な因子と推定されており、分化障害の解除は白血病の治療戦略として注目されている。細胞の分化の方向づけは単一よりむしろ複数の転写因子の組み合わせにより制御されると推定されており、この中でホメオボックス遺伝子のような分化に関与する遺伝子に対するアンチセンス核酸の増殖抑制効果は白血病治療に対する臨床応用の一歩と考えられる。
逆相ミセル液膜によるタンパク質の分離

界面活性剤エ-ロゾルーOT(AOT)を含むイオオクタン溶液によるタンパク質の液ー液抽出を検討した。この逆ミセル(RM)相へのリゾチ-ム(L),リボヌレア-ゼーA(R)及びαーキモトリプシンの分配平衡は二つの効果,すなわち荷電したタンパク質とAOT分子間の静電気的相互作用とRMのサイズ効果により説明できた。AOT溶液に可溶化される水の量としての含水率は塩濃度とAOT濃度で相関され,タンパク質を可溶化する限界濃度は有機相の含水率のみで決ることを見出した。水相とRM間のタンパク質の移動速度を平界面をもつ移動セルにより検討した。pH49.2の水溶液からRM相へのLの正抽出速度は,水相境膜を通しての拡散を律速になる。一方,逆抽出はpH11以上で起こるが,その速度はRMからタンパク質を放出する界面過程に支配されることを見出した。これらの知見に基づき,逆ミセルを生理活性物質のキャリアとするバルク型液膜を用いてLとRの分離を試みた結果,Rに対するLの分離度として954が得られ,RM液膜によるタンパク質の選択的分離が可能なことを示唆した。またRMを用いる生理活性物質の分離例として,豚膵臓からの抽出液中の酵素トリプシンの精製も検討した。トリプシンは抽出時に失活する傾向が強く,きょう雑物をRMにより分離して抽残液中に残す方法が適している。さらに,RM抽出時の酵素活性の変化をLについて調べ,逆抽出後も抽出前の活性を維持していることを認めた。また酵素反応場あるいは輸送媒体としてのRMの性質を内核水と有機相本体相間のヨウ素の分配に基づき検討し,内核水の性質がバルク水と大きく異なっていることを示した。イソオクタンのAOT溶液中に形成される逆相ミセルを用いるタンパク質の抽出に関して、以下の成果を得た。〔1〕三種のタンパク質(リゾチ-ム・リボヌクレア-ゼA・α-キモトリプシン)について検討し、水相イオン強度(I)が高いときタンパク質と逆ミセルを構成するAOTとの静電気的引力が低下するため、抽出率は減少する。また油相中の水分濃度と逆ミセルサイズを検討し、Iの増大がミセル径を小さくし、そのサイズ効果による抽出率の低下も確認された。水相pHがタンパク質の等電点より高い領域では静電気的な反撥力により抽出されない。このことは水溶液のIとpHを調整することにより、タンパク質の相互分離が可能なことを示唆する。さらに抽出平衡時の油相中のタンパク質濃度はある飽和点を示し、その限界濃度は油相水分濃度により一義的に決まることを見い出した。〔2〕抽出速度:平界面接触撹拌セルにより水相から油相及び逆ミセル相から水相へのタンパク質の移動量をUV計によるオンライン測定法で決定した。得られた正抽出速度は水相側のIとpHの影響を受けるが、AOT濃度には依存しない。また油相に予めタンパク質を負荷させた逆相ミセル溶液による抽出速度は、その負荷率によって変化しない。この原因は不明であり、可溶化にるタンパク質の抽出機構の解明が特に重要なことを示唆する。一方、逆抽出速度は水相pHが等電点を越えると急激に増大する。〔3〕液膜によるタンパク質の分離:バルク型液膜を通してのリゾチ-ムとリボヌクレア-ゼAの輸送及び相互分離を試み、抽出平衡と速度デ-タに基づき解析した。抽出側及び逆抽出側の水相条件を適当に設定することによりリゾチ-ムは選択的に分離できた。12時間の移動実験により、リゾチ-ムは85%以上が回収側に濃縮されるのに対して、リボヌクレア-ゼAは5%以下の移動にとどまり、速度差分離が可能なことを見い出した。

1)界面活性剤エ-ロゾルーOT(AOT)を含むイオオクタン溶液によるタンパク質の液ー液抽出を検討した。この逆ミセル(RM)相へのリゾチ-ム(L),リボヌレア-ゼーA(R)及びαーキモトリプシンの分配平衡は二つの効果,すなわち荷電したタンパク質とAOT分子間の静電気的相互作用とRMのサイズ効果により説明できた。AOT溶液に可溶化される水の量としての含水率は塩濃度とAOT濃度で相関され,タンパク質を可溶化する限界濃度は有機相の含水率のみで決ることを見出した。2)水相とRM間のタンパク質の移動速度を平界面をもつ移動セルにより検討した。pH49.2の水溶液からRM相へのLの正抽出速度は,水相境膜を通しての拡散が律速になる。一方,逆抽出はpH11以上で起こるが,その速度はRMからタンパク質を放出する界面過程に支配されることを見出した。これらの知見に基づき,逆ミセルを生理活性物質のキャリアとするズルク型液膜を用いてLとRの分離を試みた結果,Rに対するLの分離度として954が得られ,RM液膜によるタンパク質の選択的分離が可能なことを示唆した。3)RMを用いる生理活性物質の分離例として,豚膵臓からの抽出液中の酵素トリプシンの精製も検討した。トリプシンは抽出時に失活する傾向が強く,きょう雑物をRMにより分離して抽残液中に残す方法が適している。さらに,RM抽出時の酵素活性の変化をLについて調べ,逆抽出後も抽出前の活性を維持していることを認めた。また酵素反応場あるいは輸送媒体としてのRMの性質を内核水と有機相本体相間のヨウ素の分配に基づき検討し,内核水の性質がバルク水と大きく異なっていることを示した。