hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地域資源を活かした新たな地域振興と芸術表現のかたち

本研究における2年目(2018)の活動は、これまでの活動を基盤として地域資源である町工場を活用した地域振興の展開を図った。5月と7月にこれまで大田区のなかでもあまり取り上げられることの少ない大田区東糀谷のエリアを中心として、準工業地帯や羽田道などの埋もれている魅力を一般の参加者と共に見て歩き、町工場跡をギャラリーにした会場で道具の写し取りのワークショップを行った。さらに11月にも東糀谷、西糀谷と2つのまち歩きコースを巡りながら、道具の写し取りに参加してもらうワークショップを2日間行った。このイベントには、上述したギャラリーにこれまでの作品を一部展示公開しながら開催した。このエリアの特徴は、海苔業が盛んであったこと、また江戸前の物資を運ぶための羽田道や明治の行楽地森ケ崎海岸、さらに最近では映画「シン・ゴジラ」での上陸した最初の場所ということもあり、観光資源の掘り起こしとしても町工場と組み合わせて土地の成り立ちを理解してもらうことを意図として計画した。また11月に行ったイベントでは、最終年度での研究発表の展示方法の検証を行った。これまでと違い支持体を持たない方法として今回は、天井の梁にワイヤーで渡して強く張ったところに、作品同士を専用のクリップでつなぎ合わせた。そうすることで壁面に頼らずに空中に作品を展示することができ、なおかつ常時作品を増やしたり、減らしたり更新することができるのである。また10月には「アートと考古学国際交流研究会」にコミュニティと記憶をつなぐ実践事例としてプレゼンテーションを行い、町工場の道具も合わせて展示出品し、旧石器時代の道具と考古学研究でのつながりをもつことができた。このように、今年度の研究実績は比較的控えめな活動であったが、新たな地域資源の掘り起こしと異分野での研究領域との交流、また次年度での発表につながる試みを検証する機会となった。新たな地域資源の掘り起こしと次年度での発表につながる試みが本年度における研究実績であったが、本研究課題での当該年度の研究計画では、これまでの活動を補足するために町工場という土地に根ざした地域産業を資料として印刷物にまとめ、多くの人の理解を促していくことが当初の計画であった。またそれをもとに外部関係者を交えた発表会や講座、セミナー等を企画実施し、さらなる展開のきっかけづくりを行うこととしていた。しかし、大学業務に加え、外部委託における研究活動実施が重なり、多忙を極めたことなどにより、本研究の軌道修正を余儀なくされた。なぜなら印刷物としてまとめることは、これまでの活動資料に加え、新たな取材や編集作業といった計画と地道な積み重ねが必要なため、その時間を費やすことができないと判断したからである。このことにより本課題における研究は、これまで進めてきた活動を基盤として展開はできているものの研究目的である町工場での人の営みを文化資源としての理解や交流としての関わりを深めることについてはやや遅れていると言わざるを得ない。本研究課題の最終年度となる2019年度の研究は、計画の通りこれまでの活動の成果を発表する展示を行う。大田区の「町工場」を芸術表現によって再評価することや再定義することに加え、「美術」を「まちに開く」ことによって社会問題に対する美術の役割についても再考、再評価を与えるものとして企画する。そのためには、2018年度に取り組むことができなかった「町工場」についての独自の視点による取材と研究成果をまとめることを並行して進めていくことが目標である。しかし課題となるのは2018年度と同様に研究に対するエフォートが保てなくなることである。そのための方策としては学部学生及び大学院生をアルバイトとして雇うことを計画することや町工場への取材を身近にするために移動手段を検討している。それでも実施することが難しい状況であれば、印刷物としてまとめずに展示できる写真や映像として記録することを第一に進めることとする。また展示については、前半の7月中旬までに参加者募集型のワークショップを企画し、作品づくりに協力を呼びかけ美術作品として発表できる準備を進める。展示場所についても前半の8月までに決定し、イベントの企画等含めて確定させ、その広報も含めて準備をしていく。本研究は2014年度に採択された「アートをまちにひらくことによる新たな地域振興と芸術表現のかたち」での成果を基盤にして2017年度採択により、さらに地域資源を活かした地域振興と新たな芸術表現を展開していくものである。その初年度(2017)の活動は、改めて本活動のきっかけとなった大田区の地域資源である町工場とその町工場の職人が扱った道具そのものにしっかりと目を向け、地域による営みとモノづくりの魅力を探る二つのイベントを開催した。一つは、2013年より本活動の拠点として工場見学、道具の提供に協力していただいた町工場跡(大田区北糀谷,綱島製作所)が取り壊されることから、1日限りの一般公開(6月18日実施)を行い、周辺住民、都内各所から多くの来場者とともに貴重な資源を惜しむと同時に資源の価値を再確認した。公開にあたって研究代表者が会場で、解説を行い、開催時間中に来場者との交流を行った。また数百メートル離れた西糀谷のギャラリーにて、この町工場の道具に直接触れ、色鉛筆と紙で写し取るワークショップをデザイン学部学生の指導により実施し、資源の理解と普及に努めた。もう一つのイベントは、この工場の道具を紹介する展示会を開催。物資を運ぶ際に使用されるパレットを展示台にして、町工場跡のギャラリー内に道具が果たす加工・役割別に分類し、その道具によりつくられた完成品を同時に展示した。

また会場では大田区の工匠として認定されている職人にインタビューした映像を流し、道具と職人のモノづくりに迫った。また会期中には、この地域周辺の工場まちを巡るまち歩きと展示された道具を使用したワークショップを開催し、展示企画内容の理解を促した。4年目の継続的な研究活動ではあるが、昨年度の区切りを経て、新たな研究活動として、地域資源の理解と地域振興に対するきっかけづくり、さらには芸術表現のさらなる展開への布石を行うことができた。研究の目的は、すでに観光資源として認知されたものではない地域における人々の営みを資源としていかに魅力として捉え、それを地域住民が地域の誇りとして認め、協力するかにある。そういう意味では、すでに3年間の取り組みのなかで、資源活用のワークショップを通した手法によって一定の成果を得ている。したがって本研究の目的は、さらにその取り組みで得た成果を展開させ、さらに地域振興のひとつの手法として確立し、運営させていくことにある。研究の初年度(2017)は、ワークショップよりも地域資源それ自体をより多くの人に知ってもらう活動として旧町工場の公開と道具の展示会を企画し、実施できた。これにより、価値観を共有し、理解者を増やす取り組みとしての成果はあった。しかし、資源の魅力を伝える町工場が取り壊され、失われたことで今後直接的に見学できる町工場を見つけなければいけないこととなったことは、非常に大きな資源を失ったことが今後の研究活動においても惜しまれる。また、他地域の町工場の現状を調査することができなかったことが悔やまれる。当初計画にあった東大阪市と三条市への視察は、次年度に実施する。本研究における2年目(2018)の活動は、これまでの活動を基盤として地域資源である町工場を活用した地域振興の展開を図った。5月と7月にこれまで大田区のなかでもあまり取り上げられることの少ない大田区東糀谷のエリアを中心として、準工業地帯や羽田道などの埋もれている魅力を一般の参加者と共に見て歩き、町工場跡をギャラリーにした会場で道具の写し取りのワークショップを行った。さらに11月にも東糀谷、西糀谷と2つのまち歩きコースを巡りながら、道具の写し取りに参加してもらうワークショップを2日間行った。このイベントには、上述したギャラリーにこれまでの作品を一部展示公開しながら開催した。このエリアの特徴は、海苔業が盛んであったこと、また江戸前の物資を運ぶための羽田道や明治の行楽地森ケ崎海岸、さらに最近では映画「シン・ゴジラ」での上陸した最初の場所ということもあり、観光資源の掘り起こしとしても町工場と組み合わせて土地の成り立ちを理解してもらうことを意図として計画した。また11月に行ったイベントでは、最終年度での研究発表の展示方法の検証を行った。これまでと違い支持体を持たない方法として今回は、天井の梁にワイヤーで渡して強く張ったところに、作品同士を専用のクリップでつなぎ合わせた。そうすることで壁面に頼らずに空中に作品を展示することができ、なおかつ常時作品を増やしたり、減らしたり更新することができるのである。
ミクロネシア連邦の「伝統」と「近代」についての人類学的研究-ヤップ島を中心に-

1アメリカ信託統治政府の行政資料を収集すべく、ハワイ大学図書館太平洋資料室にて文献調査を行い、手元の資料を補った。2これらの資料に基づいて、ヤップの伝統に関する論文1本を『アジア経済』誌に、ヤップの土地と所有に関する論文2本を『オセアニア学会NEWSLETTER』誌と『ぽぷるす』誌に公表した。(1)『アジア経済』誌に発表した論文では、従来の伝統をめぐる議論が人々の日常的な語りを看過してきたことを批判しつつ、伝統概念の「もつれ合い」という観点から、政府による伝統の語りと人々による伝統の語りや実践との関係を明らかにした。すなわち、西洋的な伝統概念とヤップ語の伝統概念との差異を具体的に示すとともに、この差異を消去・隠蔽する政府の政治的な伝統の語りが、人々の日常的な伝統の語りや実践によって骨抜きになっていることを指摘した。(2)土地と所有に関する論文のうち、『オセアニア学会NEWSLETTER』誌に公表した論文では、信託統治時代に実施された所有権確定作業の事例分析を行った。西洋的土地所有制度の導入によるヤップの土地制度改革を目的とした所有権確定作業が、首長や家長らとの関わりを通じて、むしろヤップの土地制度の「伝統」的正当性を固定・強化する結果となったことを明らかにした。また『ぽぷるす』誌に発表した論文では、信託統治時代の土地裁判の分析を行った。西洋的所有概念に基づいて下された裁判所の判断が、人々の日常的関心のなかでヤップの土地概念に則して読み替えられていく過程や、裁判所が排除したヤップの土地概念が「法」に対抗する「伝統と慣習」として客体化されていく際の政治力学を実証的に解明した。3これらの研究を通じて、人々の日常的な語りを看過してきた従来の人類学的植民地研究を批判し、政府の語りと人々の語りや実践との「もつれ合い」という分析的視点に立った実証的研究のあり方を提示した。1これまでの現地調査で収集した資料を整理した後、不足データについての追調査をヤップ、グアム、サイパンにて実施した。2追調査実施後、ヤップ社会の「伝統」に関する二本の論文を執筆した。うち一本は近日公刊の予定(研究発表を参照)である。もう一本は現在審査中てあるが、その概要は本年3月の日本オセアニア学会研究大会にて発表予定である。また、ミクロネシア連邦歴史保護局に対する調査報告書を提出し、研究成果を現地にて還元した。3上記二論文および調査報告書において、以下の点を明らかにした。(1)ヤップ社会には三種類の「伝統」に相当する概念がある。それらの「伝統」概念はそれぞれ、他社会との比較に基づく自社会の文化的・社会的特徴、自社会の現在との比較に基づく過去像、社会関係を伴わない自文化の外見的特徴、として語られる。(2)このような「伝統」概念のあり方は、西洋近代的な伝統概念とはその性質を異にしている。(3)政府はヤップ人アイデンティティの基盤としてヤップの伝統を語るが、それは西洋近代的概念としての伝統である。ヤップの「伝統」概念においては、西洋近代的な伝統は社会関係を伴わない自文化の外見的特徴として位置づけられている。(4)近年の人類学における伝統研究は、西洋近代的な伝統概念と地域社会の「伝統」概念との差異を看過しがちであった。この問題を克服するためにも、今後の研究は、西洋近代的な伝統概念と地域社会の「伝統」概念の差異を常に意識しつつ、地域社会の「伝統」の概念構成を丹念に検討することから始める必要がある。
ｍＴＯＲとオートファジーを制御することによる新しい結節性硬化症治療の確立

本研究では、結節性硬化症(TSC)におけるmTORシグナル伝達とオートファジーの関連を明らかにし、オートファジーの制御による新しいTSCの根本治療の確立を目指した。TSCおよび正常対照の線維芽細胞を用いて飢餓負荷を行い、ウエスタンブロットでオートファジー関連蛋白を評価した。正常対照ではオートファジーが誘導されたが、TSCでは誘導されなかった。p62はオートファジーの誘導に伴い減少する蛋白であるが、p62は正常対照とTSCの両方で減少傾向を示した。オートファジーは飢餓などのストレス条件下に誘導される、不要になった細胞内小器官や蛋白を消化する細胞内リサイクル機構である。細胞の恒常性を維持するために必須の機能として注目され、腫瘍、神経変性疾患、老化など様々な分野で盛んに研究されており、最近ではmTORシグナル伝達がオートファジーを抑制的に制御していることが証明されつつある。一方、結節性硬化症は知能低下、てんかん、顔面血管線維腫を三主徴とし、臓器多発性過誤腫をきたす遺伝性疾患である。原因遺伝子としてTSC1とTSC2が同定され、それぞれの遺伝子産物であるTuberinとHamartinがmTORを抑制的に制御していることがわかっている。臨床的には皮質結節や上衣下巨細胞性星状細胞腫などの中枢神経過誤腫の増多・増大が難治性てんかんを誘導し、腎血管筋脂肪腫や心臓横紋筋腫の増大が死因の主要因となっている。我々は先行研究にて結節性硬化症ではオートファジー機能不全が存在することを示唆した。本研究では、結節性硬化症の顔面血管線維腫から得られた線維芽細胞を用いて、オートファジー誘導過程をリアルタイムに観察したり、mTORやオートファジーに関連する蛋白や遺伝子を解析することにより、結節性硬化症ーmTORーオートファジーの相互関係を究明し、オートファジーの制御によって中枢神経過誤腫、腎血管筋脂肪腫、心臓横紋筋腫の増多・増大を抑制することを目的とする。初年度は本研究に必要な機材の準備と結節性硬化症患者の顔面血管線維腫からの初代培養を行った。当該年度は得られた培養細胞を無栄養培地で培養し飢餓的オートファジーを強制的に誘導し、その経時的変化をウェスタンブロットで検討した。具体的な研究項目は、1緑色蛍光蛋白を用いたリアルタイムのオートファジー観察、2オートファジー関連蛋白・遺伝子の解析、3オートファジー制御による結節性硬化症病変の治療効果の検討、の3つである。該当年度は研究に必要な器材の準備や患者病変から採取した線維芽細胞の初代培養に充て、次年度からの本格的な研究の下準備を行った。申請者は結節性硬化症の中枢神経病変で細胞内リサイクル機構であるオートファジーの機能が低下していることを見出した。本研究では、結節性硬化症におけるmTORシグナル伝達とオートファジーの関連を明らかにし、オートファジーの制御による新しい結節性硬化症の根本治療の確立を目指した。具体的な研究項目は、1緑色蛍光蛋白を用いたリアルタイムのオートファジー観察、2オートファジー関連蛋白・遺伝子の解析、3オートファジー制御による結節性硬化症病変の治療効果の検討、の3つとした。結節性硬化症患者および正常対照の皮膚より確立した線維芽細胞を用いてEBSS培地による飢餓負荷を行い、オートファジーの誘導を試みた。正常対照の線維芽細胞では1-2時間でオートファジー活性化を示唆するLC3-IIのバンドが出現したが、結節性硬化症の線維芽細胞ではオートファジーが誘導されなかった。p62はオートファジーの誘導に伴い減少する蛋白であるが、p62は正常対照と結節性硬化症の両方で減少傾向を示した。

その理由としてp62蛋白にオートファジー以外の役割があること示唆された。研究対象としてオートファジーを扱う上で、線維芽細胞の取り扱い、適切な飢餓負荷、蛋白の抽出方法に創意工夫を必要とし、その確立に多くの時間を要した。そのため緑色傾向蛋白を用いたオートファジー観察と治療実験は期間内に十分な成果を得ることができなかった。結節性硬化症におけるmTOR阻害剤の有効性は認知されつつあるが、病態機序の解明とより理論的な治療の開発に向け、今後も当研究を継続していく予定である。小児神経病理学ウェスタンブロットではオートファジー活性の指標となるLC3蛋白に対する一次抗体を用いるが、本検討に適合する抗体が見つからず難渋した。文書による同意のもと結節性硬化症患児の血管線維腫生検組織を採取。洗浄、細かくミンスしたのちDMEM培地にて初代培養し、多核巨細胞の形態を呈する結節性硬化症病変の線維芽細胞の樹立に成功した。健常皮膚組織から得た正常な線維芽細胞を正常対照として準備。それらの培養細胞をセルバンカーに懸濁し-70°Cでディープフリーズ下に保存した。ウェスタンブロットの一次抗体が決定すれば、以後の蛋白電気泳動系の実験は円滑に遂行できると予想される。加えて当該年度では緑色蛍光LC3蛋白を細胞質内に導入し、オートファジーのリアルタイム観察の実現を目指す。今後は結節性硬化症病変と正常対照の繊維芽細胞にオートファゴゾーム形成に必須であるLC3蛋白をトランスフェクションし、培養環境を維持できる蛍光位相差顕微鏡を用いて、飢餓状態下で8-24時間、オートファゴゾームの形成過程を継時的に観察する予定。これまでの研究結果や論文報告から、正常対象では飢餓応答としてオートファゴゾームが形成されるのに対し、結節性硬化症では飢餓状態を継続してもオートファジー発生せず、細胞に形態学的な変化を生じることが予想される。実験系の確立に難渋したため。次年度の予算に加え試薬購入に充てる予定。該当なし
アエロモナスのプロテアーゼの毒素活性と産生過程の解析

アエロモナスのプロテアーゼを解析し、以下の成果をあげた。1,アエロモナスの種々の菌種のプロテアーゼ活性を、カゼイン分解とエラスチン分解とで測定した。エラスチン分解活性ば患者由来のA.hydrophilaから多く検出された。2,A. hydrophilaのメタロプロテアーゼをクローニングし、発現系を構築した。解析の結果、メタロプロテアーゼは50kDaのサイズで菌体外に現れるが、その後34kDaに切断される。切断はカルボキシ末端で100アミノ酸残基程度、アミノ末端で40残基程度が切断される。3,メタロプロテアーゼの34kDa,50kDaともにカゼインを分解するが、エラスチンを分解するのは50kDaのメタロプロテアーゼである。4,エラスチン活性陽性、陰性のA.hydrophilaの20株ほどのメタロプロテアーゼ遺伝子の配列を決定した。エラスチン分解を示す菌のメタロプロテアーゼは系統的に異なる事がわかった。5,メタロプロテアーゼは培養の初期から産生される。そして2で記載した50kDaから34kDaへの移行は、菌から違れて産生されたセリンプロテアーゼの切断により促進される。6,3%食塩の存在下ではメタロプロテアーゼを産生しない。メッセンジャーRNAを解析した結果、食塩存在下ではメタロプロテアーゼ遺伝子の転写が抑制されていることが判明した。7,自然界でのアエロモナスの生存を調べた。アエロモナスが最も多く検出されたのは汽水領域であった。また淡水においても塩濃度が上昇すると、アエロモナスよりもビブリオ科細菌が増える傾向にあった。
良好なワンド環境創出のための水制設置法に関する水理学的研究

本研究は代表的な河川構造物である水制の有するワンド形成機能に着目し,良好なワンド環境を創出するための効果的かつ経済的な水制設計方法について,水理学的観点から検討を行ったものである.水制周辺の流れ構造は渦や非定常水面振動を伴い,特に越流型水制では三次元性の強い複雑な乱流場が形成される.このような乱流場の詳細な検討には信頼できる数値解析モデルによる方法が適している.前年度までに水制周辺の非定常乱流場を再現するための数値解析モデルについて詳細な検討を行い,独自の改良を加えた非線形k-εモデルを乱流モデルとして用いた移動一般曲線座標系における三次元数値解析手法を提案した.このモデルについては実験結果と数値解析結果の詳細な比較を通じてモデルの妥当性を示した.今年度はこれを基礎モデルとし,主に次の2点に関する検討を実施した.1.水制設計上重要となる各種水理パラメータが水刎ね効果,水質交換速度,流砂輸送等に及ぼす影響を整理2.河床変動モデルと流れの数値解析モデルのカップリングによるワンド形成予測モデルの構築(1)については,水制設置角度,水制設置間隔,相対的水制高さ,アスペクト比,水制設置数等を種々変化させた場合の影響について検討した.特に,水制角度は水制周辺の水質交換速度,水制間の土砂堆積等に支配的な影響を及ぼすことが示された.また,水制間隔については流れの非定常特性に深い関わりがあることが示された.(2)については現在も継続して検討中であるが,単純な移動床場に対して非平衡モデルを用いた場合,ほぼ妥当な結果を得ており,ワンド形成予測モデルの基礎をある程度構築することができた.本研究は,河川における水制のワンド形成機能に着目し,良好なワンド環境の創出という観点から効果的かつ経済的な水制の設置方法を水理学的に検討するものである.検討のための手法としては,主に数値解析モデルを用いる.水制周辺のワンド形成を予測するためには,水制周辺の土砂輸送を検討する必要があることはいうまでもないが,その前段階として,水制周辺の三次元流れ特性について,十分な知見を得ることが重要といえる.特に,越流型水制では三次元性が卓越し,複雑な流況を呈する.本年度は,水制周辺の三次元流れ特性について,次のような検討を実施した.1.水制周辺の流れ場を再現しうる数値解析モデルの構築水制周辺の流れ場を再現する数値解析モデルとして,地形の複雑さと水面変動を考慮するため移動一般曲線座標系とし,乱流モデルとしては非線形k-eモデルを用いた数値解析モデルを構築した.既往の実験結果と比較しながら,モデル係数の同定を実施し,時間平均流れ,非定常流れの双方に適用できるモデルとした.2.種々の水制設置法における流れ場の変化に関する検討水制設置法として,特に,水制設置角度,水制本数,水制設置間隔等を変えて数値解析を行った.水制角度については,底面付近の時間平均流について,下流向き水制では水制間の土砂が排出する方向の流れが卓越し,上流向き水制では逆の流れが卓越すること,水制間の流体振動の規模は下流向き水制の場合が大きいことなどを指摘した.また,水制間の大規模渦は水制個数に依存し,水制が一つの場合,多くの水制が連続的に存在する区間では生じにくく,連続水制の最上流側の水制で大規模な渦が形成されることなどが示された.3.水制間の大規模渦の周期について本研究は代表的な河川構造物である水制の有するワンド形成機能に着目し,良好なワンド環境を創出するための効果的かつ経済的な水制設計方法について,水理学的観点から検討を行ったものである.水制周辺の流れ構造は渦や非定常水面振動を伴い,特に越流型水制では三次元性の強い複雑な乱流場が形成される.このような乱流場の詳細な検討には信頼できる数値解析モデルによる方法が適している.前年度までに水制周辺の非定常乱流場を再現するための数値解析モデルについて詳細な検討を行い,独自の改良を加えた非線形k-εモデルを乱流モデルとして用いた移動一般曲線座標系における三次元数値解析手法を提案した.このモデルについては実験結果と数値解析結果の詳細な比較を通じてモデルの妥当性を示した.今年度はこれを基礎モデルとし,主に次の2点に関する検討を実施した.1.水制設計上重要となる各種水理パラメータが水刎ね効果,水質交換速度,流砂輸送等に及ぼす影響を整理2.河床変動モデルと流れの数値解析モデルのカップリングによるワンド形成予測モデルの構築(1)については,水制設置角度,水制設置間隔,相対的水制高さ,アスペクト比,水制設置数等を種々変化させた場合の影響について検討した.特に,水制角度は水制周辺の水質交換速度,水制間の土砂堆積等に支配的な影響を及ぼすことが示された.また,水制間隔については流れの非定常特性に深い関わりがあることが示された.(2)については現在も継続して検討中であるが,単純な移動床場に対して非平衡モデルを用いた場合,ほぼ妥当な結果を得ており,ワンド形成予測モデルの基礎をある程度構築することができた.
金微粒子触媒における微細構造と触媒機能に関する研究

貴金属微粒子触媒における触媒の構造と活性の関係を明らかにすることを目的に、モデル粉末触媒試料を作製して活性評価を行い、電子顕微鏡観察を行った。酸化物基板を用いたモデル触媒を作製して金微粒子と酸化物担体との界面構造を観察し、収差補正電子顕微鏡による観察からAu-NiO界面で酸素を確認することができた。また、ガス導入による電子顕微鏡観察においてPt粒子の可逆的な変化を観察し、温度による影響などを調べた。金微粒子触媒について透過型電子顕微鏡内でガスを導入し、触媒活性の評価と微細構造のその場観察ができることを目的に新たな試料ホルダーの設計、試作を行った。既存の透過型電子顕微鏡(Hitachi H-9000NAR)に対応できるような仕様とし、触媒粉末試料の取り付け方法を検討し、バリアブルリークバルブを用いたガスの導入機構などを試作した。現状の仕様では目的の性能を十分に達成できていないので、試料取り付け部分や導入時のガスパージ方法などの機能について今後改良を加えていく。原子レベルでの表面、界面構造のTEM、HAADF-STEM観察を目的に、低比表面積粉末でのモデル触媒を作製した。Co304やNi0などの様々な金属酸化物担体に析出沈殿法で金微粒子を担持した。Au/Zr02モデル触媒ではナノサイズの金微粒子を担持することができ、高分解能TEM像、HAADF-STEM像を得ることができた。金微粒子と酸化ジルコニウム担体結晶の界面では特に、優先方位関係は見られなかった。HAADF-STEMの観察から、金と酸化ジルコニウムの界面ではアモルファス層などの変質層が見られず直接界面を形成していることがわかった。Au-Co304試料、Au-Ni0試料では金微粒子が扁平な形状になることが見出され、金微粒子と担体との比較的強い相互作用が示唆さた。Co304担体では5nm以上の金粒子でも平坦な界面を形成している様子が観察され、特に特定指数の表面に強く担持される傾向が示唆されており、今後、面方位との関係を高分解能TEMにより詳細に検討していく。触媒の構造と活性に関係を明らかにすることを目的に、固定床流通式触媒活性測定装置を立ち上げ、析出沈殿法で作製した電子顕微鏡観察用のモデル触媒試料の一酸化炭素の酸化反応における触媒活性の評価を行った。これにより、電子顕微鏡観察のためのモデル触媒構造においても、活性評価を行うことが可能となった。また、界面構造の検討としてp型半導性を示すNiOを担体に用いて、金-酸化ニッケルモデル触媒を作製した。多結晶酸化ニッケル基板を用いたモデル構造を作製し界面構造を詳細に観察した。高分解能TEM観察から金微粒子と酸化ニッケル基板結晶の方位関係を調べ、Au(111)[1-10]//NiO(111)[1-10]の優先方位関係があることがわかった。特に高分解能TEM観察像の統計的な評価を行い、40%の金微粒子が上記の方位関係を持つことがわかり、Au(111)[1-10]//NiO(111)[-110]の方位を持つものを合わせると、60%以上となることがわかった。またAu(111)-Ni(111)界面の原子配列についてHAADF-STEM観察を行い、Profile-View HAADF-STEM観察を行うことができた。その結果、Au-Ni原子層間の距離は0.32nmとAu-CeO_2(0.28nm)などの場合と比較して大きな値を持つことがわかった。このことから原子層間には酸素が存在することが示唆された。さらに、金アセチルナート錯体を用いた固相混合法でモデル触媒試料作製を試みた。これにより活性測定に用いるモデル触媒と、結晶基板を用いたモデル試料を同一の方法で作製することが可能になり、構造を触媒活性との関係をより詳細に議論できる。結晶基板にも錯体を担持できることを確認し、今後、粒子径、粒子密度制御のための錯体吸着温度、焼成温度の検討を行っていく。触媒の構造と活性に関係を明らかにすることを目的に、固相混合法と析出沈殿法で電子顕微鏡観察用のモデル触媒試料を作製し、固定床流通式触媒活性測定装置を用いて一酸化炭素の酸化反応における触媒活性の評価を行った。低比表面積の担体を用いた電子顕微鏡観察のためのモデル触媒構造においても、通常の触媒には及ぼないものの、低温での触媒活性を確認することができた。また、今年度は従来、共沈法で作製されてきた金-酸化鉄触媒について析出沈殿法による作製を試み、触媒活性の確認を行うことができた。またCeO2多結晶基板にPt粒子を真空蒸着法で担持したモデル構造を作製し、ガス導入時の構造変化についてその場観察を行った。COガスと酸素ガスの導入によってPt微粒子の酸化、還元に伴う可逆的な構造変化を動的に観察することができた。

試料温度を変えて観察を行った結果、150°C以上の温度ではガス導入による構造変化が観察されないことがわかった。また、構造変化には粒子径による違いがあることもわかった。一方で電子線で観察することによる照射の影響も見られることがわかり、今後の検討課題である。また、Au-TiO2,Au-CeO2、Au-NiOの系に対して、単結晶、多結晶酸化物基板を用いてモデル構造を作製し、収差補正TEM及び、収差補正HAADF-STEMにより金微粒子と酸化物担体界面構造の高分解能観察を行った。金微粒子と担体との界面について原子分解能のHAADF-STEM像を従来より高い分解能、高いSN比で得ることができ、界面での原子間距離などを評価することができた。また高分解能TEM像からは、Au-NiO界面で酸素に起因するコントラストが確認でき、界面に酸素が存在していることを示唆するTEM像を得ることができた。
試験管内合成系を用いたタバコモザイクウイルスの複製機構の解析

タバコモザイクウイルス(TMV)は,約6400ヌクレオチドの一本鎖RNAをゲノムとする植物ウイルスである.TMVRNAは4種のタンパクをコードし,それらはゲノムの5′末端側からコードされる順に, 18OK, 13OK, 30Kおよび外被タンパクと呼ばれる. 130Kと180Kの両タンパクは同一の開始ユドンから読み取りが始まる. 180Kタンパクは, 130Kタンパク遺伝子のアンバー終止ユドンがある頻度で読み通されることにより合成される.本研究では,ウイルス学の中心課題の一つである複製に焦点をあて, TMVのコードするタンパクの中で複製に関与するものが何であるのか,またどのように関与するのか等の問題を解くことを目的とした.まず, TMVRNAをcDNAクローン化し,試験管内転写系を用いて,そこから再び感染性のあるTMVRNAを合成できることを示した.主としてこの系を用いて, cDNA配列上で操作を行い,その結果として種々の変異TMVRNAを調製し,その性質を詳細に調べた.その結果, 130K及び180K両タンパクが複製に関与すること,また,効率は悪いが180Kタンパクだけでも複製が可能であることがわかった. 30K及び外被タンパクは複製には不要であった. 130Kと180Kタンパクの細胞内での局在性を,金コロイド染色法により解析したところ,両タンパクとも細胞質内に特徴的な感染特異的に観察される構造体に局在することがわかった.研究の過程で,試験管内で合成可能な少量のRNAにより効率よく感染を成立させるプロトプラスト系も開発した.さらに,複製においてシスに働く要素,すなわち,ゲノムRNA上で必須の領域が外被および30Kタンパク遺伝子内にはないこと,ゲノムRNAの3′非翻訳領域と複製酵素の関係はさほど厳密ではないことも明らかとなった.これらの知見は,今後のTMVの研究において大きな基盤となると思われる.タバコモザイクウイルス(TMV)は,約6400ヌクレオチドの一本鎖RNAをゲノムとする植物ウイルスである.TMVRNAは4種のタンパクをコードし,それらはゲノムの5′末端側からコードされる順に, 18OK, 13OK, 30Kおよび外被タンパクと呼ばれる. 130Kと180Kの両タンパクは同一の開始ユドンから読み取りが始まる. 180Kタンパクは, 130Kタンパク遺伝子のアンバー終止ユドンがある頻度で読み通されることにより合成される.本研究では,ウイルス学の中心課題の一つである複製に焦点をあて, TMVのコードするタンパクの中で複製に関与するものが何であるのか,またどのように関与するのか等の問題を解くことを目的とした.まず, TMVRNAをcDNAクローン化し,試験管内転写系を用いて,そこから再び感染性のあるTMVRNAを合成できることを示した.主としてこの系を用いて, cDNA配列上で操作を行い,その結果として種々の変異TMVRNAを調製し,その性質を詳細に調べた.その結果, 130K及び180K両タンパクが複製に関与すること,また,効率は悪いが180Kタンパクだけでも複製が可能であることがわかった. 30K及び外被タンパクは複製には不要であった. 130Kと180Kタンパクの細胞内での局在性を,金コロイド染色法により解析したところ,両タンパクとも細胞質内に特徴的な感染特異的に観察される構造体に局在することがわかった.研究の過程で,試験管内で合成可能な少量のRNAにより効率よく感染を成立させるプロトプラスト系も開発した.さらに,複製においてシスに働く要素,すなわち,ゲノムRNA上で必須の領域が外被および30Kタンパク遺伝子内にはないこと,ゲノムRNAの3′非翻訳領域と複製酵素の関係はさほど厳密ではないことも明らかとなった.これらの知見は,今後のTMVの研究において大きな基盤となると思われる.タバコモザイクウイルス(TMV)の複製酵素と考えられている130K及び180Kタンパクの合成は、前者の終止コドンであるアンバーコドンを読み通すか否かにより調節されている。そこで、このアンバーコドン及びその近傍に変異をもつ完全長TMV-cDNAを多数作製した。それらは、両タンパク質のうちの一方のみが合成されるもの、180Kタンパクに特異的な領域にアミノ酸の小さな変化をもつもの等である。変異をもつcDNAから、対応する変異TMV-RNAを試験管内で合成し、タバコ植物体を用いて、それらの複製能を解析した結果、180KタンパクがTMVの増殖に必須であることが判明した。また、130Kタンパクのアンバーコドンをオカーコドンに変えても増殖能を失わぬことから、タバコ植物体におけるオカーサプレッサーの存在が予見された。アンバーコドンをチロシンコドンに変えた変異株は、増殖能が弱いながらも感染性を有し、この変異株を用いて複製過程を詳細に解析することにより、130K及び180Kタンパクの機能分担に関する直接的な証拠が得られると思われる。また、180Kタンパクに特異的な領域に1アミノ酸の挿入をもつ変異株で増殖可能なものもいくつか得られた。作製した変異株の複製過程の詳細な解析にはプロトプラスト感染系が有用である。しかし、従来の方法では、少量しか得られない試験管内転写産物を効率よくプロトプラストに感染させることができない。そこで、新たに電気刺激法を導入したところ、微量のRNAで感染可能な実験系を確立できた。この系を用いた予備的な実験から、すでに、180Kタンパクがマイナス鎖合成に重要であることが示唆されている。

今後、さらに作製した変異株のゲノムRNA,サブゲノムRNA,マイナス鎖RNAの合成をより定量的に、S1マッピング法,RNaseマッピング法等を用いて調べていく予定である。
規制の決定要因と規制とパフォーマンスの関係に関する実証研究

本研究の目的は、日本の公益事業の規制政策と改革の整理、そしてそれを踏まえ、規制の決定要因の分析と、規制の程度とパフォーマンスの関係を明らかにすることが目的である。一連の研究成果で、明らかになった点は、以下の通りである。1日本の公益事業全体では、規制の程度が大きく異なっており、それに応じて成果が異なる。2公益事業と製造業を含めた企業データの分析では、規制の程度は費用構造に必ずしも影響するものではない。3公益事業における規制の決定要因については、「public interest」の要因が25%、「private interest」に関係する要因が約75%であることがわかった。本研究は3年計画で進める予定であり、2年目は規制政策の変化のまとめや整備されたデータをもとに、公益事業における規制政策分析や規制の決定要因や規制が費用に及ぼす影響に関する分析を行うものである。24年度に行った具体的な研究活動は次の4つである。まず第一は、初年度までに行った日本の公益事業の規制改革の政策変遷のまとめを著書としてまとめたことである。第二は先行研究の整理の中で、特に重要となる電力事業の構造分離に焦点を絞り、発送電分離が費用やパフォーマンスに与える影響を取りまとめた。第三は、日経NEEDSデータを中心として1988年から2002年にかけて収集した公益企業及び非公益企業のデータベースを用いて、規制の影響分析を行った。ここでの初期分析では、先行研究の整理を行う中で、「規制」の他に、「ガバナンス」、「競争」、「多角化戦略」という要因も含めた分析を行った。第四は、ヨーロッパ及び日本の鉄道産業のデータベースを構築し、広義の規制政策の中で、上下分離政策が列車密度に大小に応じて費用にどのような影響を及ぼすのかを分析した。本研究の目的は、規制の決定要因の分析と、規制の程度とパフォーマンスの関係を明らかにすることが目的である。規制が企業や産業に与える影響を実証的に研究されたものは多いが、規制の強さが何によって規定されているかの実証的研究はほとんどない。そして更に、「規制の程度」とパフォーマンスについての内生的関係について分析したものも少ない。これら大きな2つの課題について、日本の公益事業のデータを用いて分析することが、主な目的である。そして、これらの一連の分析から得られた成果は、規制の経済学における貢献のみならず、規制政策策定のための基礎情報となる。本年度の研究活動実績としては、以下のようなものを行った。第一は、日経NEEDSデータを用いて分析を行い、「規制」、「ガバナンス」、「競争」、「多角化戦略」が費用にどの程度の影響を与えるのかを公益事業と製造業をあわせた標本で費用関数を推定した。第二は、規制の決定要因がPublic InterestとPrivate Interestのそれぞれに対してどの程度説明可能なのかを分析した。第三は、「組織スラック」「パフォーマンス」「経営インセンティブ」の同時関係の中で、規制や競争がどの程度影響を与えるのかを論文としてまとめたことである。本研究は3年計画で進める予定であり、初年度は公益事業における規制政策の変化のまとめ、先行研究の整理、データの整備が主要な内容である。公益事業の規制政策に関してどのような改革がなされたのかを、1990年から2010年の20年にわたって整理を行った。公益事業の中で特に、(1)電力事業、(2)ガス事業、(3)水道事業、(4)鉄道事業、(5)バス事業、(6)郵便事業、(7)通信事業、(8)放送事業、に関して料金規制や参入規制などの主要な規制政策の変化に関しての整理を行った。また、このような産業別分類とは異なって、産業横断的な規制項目についても整理を行った。その項目としては、(1)ヤードスティック規制、(2)民営化と構造分離、(3)ユニバーサルサービス、(4)包括的民間活用政策、などについてである。先行研究の文献整理に関しては、規制の決定要因に関する研究、規制と費用の関係に関する研究、規制と効率性に関する研究を主に国内外の文献を整理した。対象とする産業、理論研究・実証研究別、分析方法、得られた結論、などを切り口にして整理を行った。最後に、分析データに関しては、主として日経NEEDSデータと経済産業研究所の規制ウェイトのデータに関して、1988年から2002年にかけてデータ入力を行った。分析対象サンプルとしては、公益企業と非公益企業のどちらか一方に偏りなく選定し、分析データベースとする。本研究の計画は、年度ごとにやるべき内容を記載している。この計画での進捗状況を比較し、評価すると上記の結果となった。この計画での進捗状況と実際の進捗状況を比較し、評価すると上記の結果となった。本年度の初期分析をもとに、実証モデルとして完成させる。まず、第一は、公益企業と非公益企業のデータのモデル分析として費用関数を推定する。

そして、費用に影響を与える要因として「規制」が、「競争」、「ガバナンス」、「多角化戦略」と比べてどの程度影響があるのかを把握する。初期分析では、公益企業と非公益企業のサンプルバランスの違いが結果に影響を与えることがわかったので、その点を考慮して分析を行う。第二は、前年度実施したヨーロッパ及び日本の鉄道産業のデータを用いておこなった分析、すなわち、上下分離政策が列車密度に大小に応じて費用にどのような影響を及ぼすのかを論文としてとりまとめる。第三は、公益事業における規制の決定要因として何が重要であるかを先行研究結果をもとに論文としてまとめる。本年度に整理した結果やデータをもとに、次年度では実証分析を行う。具体的な内容としては、公益企業と非公益企業をサンプルとして、「規制の程度」がどの程度費用に影響を与えるのかを把握するため、費用関数を推定する。ここで推定されたモデルにおける「規制の程度」を示す変数の係数を評価することにより、その影響が把握されることになる。一般に企業の算出物は必ずしも単一の産業のみに属するものではない。異なる産業にわたって複数の算出物を有することが多いのが一般的である。したがって分析モデルとしては、この点も考慮した費用関数モデルの構築を行う。また、分析対象サンプルも、公益企業と非公益企業の一方に偏りがないように選定する。23年度に規制政策の変化状況をとりまとめたが、その整理した内容も海外の研究者にとって貴重な情報であるので、英文著書として出版に向けて進める。次年度の繰越研究費は総額14万円を予定している。分析結果の補助に大学院生のRA費として7万円を想定している。また、分析結果に関してその妥当性を事前にチェックする必要がある。そのため、国内の専門家から、分析結果に対して適切なコメントをもらうということが重要である。専門家からアドバイスをもらうための国内旅費として7万円を予定している。次年度の研究費は総額110万円を使用することを予定している。データの入力は終了しているが、分析結果に応じて補完データが必要になってくることが予想される。そのためデータ及び統計資料の購入費として2万円を計上している。また、そのデータの入力作業や分析結果の補助に大学院生のRA費として20万円を想定している。モデル推定の補助として期待していた博士課程大学院生が、博士課程を無事修了し別の職につくことになった。そのため他大学勤務の若手教員の協力を仰ぎ、実証分析を進める。そのための研究支援費として33万円を計上した。分析結果に関してその妥当性を事前にチェックする必要がある。国内外の専門家に分析結果を報告し、それらに対して適切なコメントをもらうということが重要である。そのための、国内旅費として15万円、海外旅費として35万円を計上している。また、この旅費には公益事業の規制政策の情報を入手するための費用を含まれている。そして、年度末をめどに研究会を開催して広くコメントを受けるという機会を設ける。そのための会議費を5万円計上した。
既存の社会復帰モデルに適合しないアルコール依存症者の地域生活支援システムの開発

本研究の目的は、重度の慢性疾患・精神障害・他の嗜癖との合併、高齢化などのハンディを同時にもっているゆえ、従来の「入院→通院・抗酒剤・セルフヘルプグループ参加」の医療を中心とした社会復帰モデルでは解決しえない多様な生活問題・課題を抱えているアルコール依存症の地域生活支援システムを開発し、未整備地域にシステムを導入するための方策を検討することである。そこで、入所・通所施設のリハビリテーションプログラムを利用している利用者の援助事例の質的分析手法によって地域生活ニーズを特定するとともに援助過程の可視化を試みた。その結果、入所施設・通所施設と形態の違いや個々の利用者の特性の違いはあるものの、利用者のニーズ・介入には以下の共通項が見いだされた。本人は、飲酒問題の解決、対人関係・健康・生活上の問題、意味ある環境との絆・関係の再構築・創造、地域への移行、就労など多様なニーズを抱えていた。援助者は、利用者を生活者とらえ、地域の一員として暮らしていくために本人の問題・課題への介入を行っていた。とくに本人との関係性が適合的なものになるようニーズに応じて家族、セルフヘルプ・グループ、地域、就労のための資源など地域の諸資源への働きかけによって、病気や問題を抱えつつも地域の中に受け入れられる関係性の創造が示された。また、地域社会・学校への働きかけ、フォーマル・インフォーマルなネットワークキングによって利用者のニーズを充足するとともに、地域のアルコール問題・生活課題へのニーズ充足に貢献していることが示唆された。さらに、断酒が継続し日常生活も安定しているものの、年齢・社会経験・身体状態などにより本人の力を社会に還元できるシステムの不備が浮き彫りになったが、障害程度区分認定に対象に相当しないという新たな問題も発生し、いかにシステムを作っていくかは今後の課題とする。近年、アルコール依存症の早期段階で回復する者が増える一方、重度の慢性疾患・精神障害・嗜癖の合併、高齢などハンディを重複しているために回復困難な者が増加している。加えて就職難の状況下、再就職においても不利益を被っている。依存症者の多様化、社会的文脈の変化などを鑑みても、既存の「3ヶ月入院→通院・抗酒剤・セルフヘルプグループ参加」の社会復帰モデルを押しつけても適合しえない。この10年間で社会復帰施設が急増し、実践報告は散見されるるものの、その効果について客観的な評価はなされていない。断酒の動機づけを維持・向上し、生活構造を再構築し・重複するハンディをゆえに一層傷ついた自尊心の回復も含めたリハビリテーションのあり方を模索するためにも評価を試みる必要がある。そこで、アルコール依存症に関する資料・文献収集、日本の飲酒文化および人間関係に関する資料・文献を収集し、これらを中心に文献研究を行った。また、利用者のニーズ・実践に関する情報を収集するとともに今後の協働関係を形成することを目的に、社会復帰施設への訪問および利用者との継続的な関わりを持つなどフィールドへの接触を試みた。訪問した施設では、個別のニーズに応じたプログラムを提供していた。ミーティング以外にも、文章や絵画など作品の制作・発表を媒介にした自己表現を取り入れていたり、内観を通して自分を見つめ、親との心の絆を回復するなど、自尊心の回復に働きかけていた。また、就労プログラムや地域住民との交流を取り入れるなど、断酒継続を基盤としながらも利用者の生活拡大に大きな比重が置かれている様子が見受けられた。さらに、家族が抱えている悩みやニーズを見出すために、断酒会や家族のためのサポートグループで参与観察を行った。これらはいずれも継続中である。16年度は、フィールドワークを通して得たデータに基づく質的研究を中心に行った。アルコール依存症者本人に関しては、ソーシャルワーカーに対する事例の聞き取り調査を行った。高齢アルコール依存症者の事例であったが、本人が抱えている問題、実際に行った援助、援助・社会復帰の困難性、課題等について聞き取り調査を行った。また、アルコール依存症者を対象にした社会復帰施設(生活訓練施設、小規模授産施設)のソーシャルカーを対象にインタビューを行い、日常の業務、利用者に対する援助内容、援助の困難性などについて聞き取った。これらの聞き取り調査から逐語録を作成し、KJ法を用いてデータ分析し、概念図の作成を行った(分析作業は継続中である)。アルコール依存症の家族に関しては、家族のためのサポートグループへの参与観察を継続的に行っている。アルコール依存症からの回復過程において、関係を再建する経験は、重要な他者との傷ついた関係を修復し、よりよい関係を育てていくだけでなく、ソーシャルスキルを身につけ他の人間関係においても、豊かな関係を作っていくことへと波及する。だからこそ、回復過程において関係の再建には重要な意味がある。そこで16年度は、本人と家族の関係を再建し、応答性の高い関係性を実現する条件とは何かを見出すことを目的に、本人と家族の関係性が大きく変容した事例を取り上げ、その家族の発言記録をデータとして事例研究を行った(論文)。事例分析を通して、(1)本人との関係再建に家族自身が意味を見出したこと、(2)本人に対する認識の変容(互いの違いの認識と、共有できる課題の発見)、(3)葛藤対決を経て互いが主張し合える関係性を育てたこと、(4)物理的・心理的空間の設定が、関係を再建し、応答性の高い関係作りに寄与していることが見出せた。

本研究の目的は、重度の慢性疾患・精神障害・他の嗜癖との合併、高齢化などのハンディを同時にもっているゆえ、従来の「入院→通院・抗酒剤・セルフヘルプグループ参加」の医療を中心とした社会復帰モデルでは解決しえない多様な生活問題・課題を抱えているアルコール依存症の地域生活支援システムを開発し、未整備地域にシステムを導入するための方策を検討することである。そこで、入所・通所施設のリハビリテーションプログラムを利用している利用者の援助事例の質的分析手法によって地域生活ニーズを特定するとともに援助過程の可視化を試みた。その結果、入所施設・通所施設と形態の違いや個々の利用者の特性の違いはあるものの、利用者のニーズ・介入には以下の共通項が見いだされた。本人は、飲酒問題の解決、対人関係・健康・生活上の問題、意味ある環境との絆・関係の再構築・創造、地域への移行、就労など多様なニーズを抱えていた。援助者は、利用者を生活者とらえ、地域の一員として暮らしていくために本人の問題・課題への介入を行っていた。とくに本人との関係性が適合的なものになるようニーズに応じて家族、セルフヘルプ・グループ、地域、就労のための資源など地域の諸資源への働きかけによって、病気や問題を抱えつつも地域の中に受け入れられる関係性の創造が示された。また、地域社会・学校への働きかけ、フォーマル・インフォーマルなネットワークキングによって利用者のニーズを充足するとともに、地域のアルコール問題・生活課題へのニーズ充足に貢献していることが示唆された。さらに、断酒が継続し日常生活も安定しているものの、年齢・社会経験・身体状態などにより本人の力を社会に還元できるシステムの不備が浮き彫りになったが、障害程度区分認定に対象に相当しないという新たな問題も発生し、いかにシステムを作っていくかは今後の課題とする。
非平衡分子拡散流による固液界面の高次構造化と機能

本研究は,カチオン性脂質分子とアニオン性色素分子を用い,静的・動的自己組織化の融合による階層的な高次構造を固体基板上に構築し,得られた高比表面積の色素ネットワーク構造を活かした光励起エネルギー移動界面の創成について検討した.炭素数16のジアルキルアンモニウム塩のスピンキャスト膜上にアニオン性シアニン色素の水溶液を滴下するだけで,サンゴ礁様の超構造体が自発的に形成された.この超構造体においてシアニン色素はJ会合しており,その高効率な光励起エネルギー移動により生命分子の高感度な蛍光増感検出に成功した.本研究は,固ー液界面の非平衡分子拡散流の存在下における自己組織化現象に基づき,熱力学的支配のもとでは得られない複雑で多様な高次構造を固体表面上に構築する方法論,ならびにその設計と制御の学理を開拓することを目的とする.具体的には,脂質と色素分子から成る超構造を固体表面上に構築し,効率的な光励起エネルギー移動界面を創製するとともに,その光捕集機能に基づいた分子情報の変換・増幅システムを構築することが目標である.本年度は,機能性色素の水溶液と種々の脂質二分子膜を接触させ,膜表面の動的な構造変化が誘起される組み合わせについてスクリーニング実験を行った.各種の一本鎖,二本鎖,三本鎖型カチオン性脂質のスピンキャスト膜を作製し,アニオン性シアニン色素の水溶液を滴下した後,膜表面の構造変化を共焦点レーザー走査顕微鏡(CLSM)により観察した.その結果,アルキル鎖長16の単純ジアルキルアンモニウム塩を用いた場合,色素水溶液と接触させるだけで固ー液界面の動的な構造変化が誘起され,サンゴ礁様の高次構造が膜表面に形成されることを見出した.これは,脂質二分子膜の表面に水および色素分子が動的に浸透する非平衡条件下において,分子の流れ(動的自己組織化)の履歴が高次構造として膜表面に逐次記録されたためと考えられる.また,脂質分子のアルキル鎖長依存性について検討した結果,鎖長12と14の脂質分子の場合は,色素水溶液との接触により固体基板から剥離し,色素分子と不定形な凝集体を形成した.これに対して,アルキル鎖長18の脂質分子の場合は,色素水溶液と接触させても,色素分子が膜表面に吸着するのみであり,膜表面の構造変化は認められなかった.このことから,膜表面の構造化には適切な脂質と色素分子の組み合わせが必要であり,脂質二分子膜の結晶ー液晶相転移温度などが重要な因子となるものと考えられる.本研究は、脂質と色素分子から成る超構造を固体表面上に構築し、効率的な光励起エネルギー移動界面を創製するとともに、その光捕集機能に基づいた分子情報の変換・増幅システムを構築することが目標である。昨年度、アルキル鎖長16の単純ジアルキルアンモニウム塩のスピンキャスト膜を作製し、アニオン性シアニン色素の水溶液を滴下したところ、固液界面の動的な構造変化が誘起され、サンゴ礁様の高次構造が膜表面に形成されることを見出した。本年度は、その形成メカニズムの解明と得られた超構造体の光捕集特性について評価した。DSC測定から水存在下における二分子膜のゲルー液晶相転移温度(Tc)は40 °Cであることが分かった。つぎに、10°Cから60°Cまで温度を変えながら超構造体の形成について調べたところ、Tc付近の40、50°Cにおいて最も発達した高次構造が形成されることを見出した。一方、60 °Cにおいては、ミエリン構造の形成とともに脂質分子が水中へ溶解し、色素分子と不定形な凝集体を形成した。このことから、高次構造の形成には適度な流動性を有する脂質二分子膜とアニオン性色素が非平衡条件下において静電相互作用することが重要であることが示された。また、蛍光スペクトル測定から超構造体においてシアニン色素はJ会合体を形成することが示され、つぎにアクセプター色素への光励起エネルギー移動について検討した。脂質分子とアクセプター色素の混合溶液からスピンキャスト膜を作製し、シアニン色素の水溶液を滴下した。興味深いことにシアニン色素のJ会合体を励起すると、その発光は消光されサンゴ礁様の高次構造全体からアクセプター由来の発光が観測された。このことは、膜表面の高次J会合体から膜内のアクセプター色素へ励起エネルギー移動が起こることを示しており、固体表面に構築したサンゴ礁様の高次構造が光捕集特性を有することが明らかとなった。本年度の研究実施計画では、固体表面の構造評価および高次構造化のメカニズムを解明する予定であった。実際に、温度を変えて高次構造の形成を評価したところ、脂質二分子膜のゲルー液晶相転移が高次構造の形成に重要な役割を果たすことを明らかにした。また、当初の研究計画では、得られた高次構造の光捕集特性を評価する予定であった。これについても実際にアクセプター色素を用いて蛍光共鳴励起エネルギー移動(FRET)特性について評価した。今後、発光量子収率や蛍光寿命測定によるエネルギー移動効率の値を求める必要があるが、おおむね順調に研究が進んでいると言える。本研究は、固ー液界面の非平衡分子拡散流の存在下における自己組織化現象に基づき、熱力学的支配のもとでは得られない複雑で多様な高次構造を固体表面上に構築するための方法論を開拓することを目的とする。