hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無機ハロゲン化物の酸化を利用した環境低負荷型分子変換法の開発

また、本手法を用いたブロモニウムイオンは有機臭素化剤であるN-ブロモスクシンイミド(NBS)よりも高い活性を持つことがわかり、従来の臭素化反応よりも優れた方法であることを示すことができた。さらに、本反応を鍵反応としたDubiusamine Cの不斉全合成を9工程、総収率36%で達成した。重金属代用型反応については、電子求引性保護型アミンの酸化的Strecker反応を検討した。Strecker反応は様々な機能性分子の中間体となるαーアミノニトリルを合成することができる重要な反応である。しかし、原料となるアルジミンは比較的不安定であるため、安定なアミンから直截的な反応は有用な方法である。従来、重金属を用いた酸化的Strecker反応が報告されているが、いずれも電子供与性保護型アミンの反応である。本研究では、アルカリ金属臭化物及び酸化剤を用いた電子求引性保護型アミンの酸化的Strecker反応が円滑に進行し、目的のαーアミノニトリルが高収率で得られた。有機合成化学本年度の研究は、前年度までの成果により、本研究を順調に進展させることができた。具体的には、これまでのアルカリ金属ハロゲン化物の酸化的分子変換において、強い酸化剤であるオキソンを用いることが必要であったが、ブレンステッド酸を触媒量添加することにより、温和な酸化剤である過酸化水素水を用いることが可能になった。この結果は、無機ハロゲン化物の酸化を利用した環境調和型分子変換法を展開するにあたり、重要な結果であると言える。本結果は、学術論文に投稿中である。また、有機ハロゲン化剤代用型反応については、分子内ブロモアミノ化反応の他に分子内ブロモラクトン化、分子内ブロモエーテル化反応、セミピナコール転位、多成分連結反応など様々な反応に展開することに成功した。特に分子内ブロモラクトン化反応については、ジアステレオ選択的に進行することがわかった。これらの結果は投稿準備中である。さらに、無機ハロゲン化物を用いた不斉反応についても、エナンチオ選択性を発現させることを見出した。しかし、低い選択性であるため、平成26年度はこの不斉触媒反応を重点的に遂行する予定である。本年度までの研究は、準備段階で行なってきたアルカリ金属ハロゲン化物を用いた酸化的極性転換による分子内ブロモアミノ化反応の成果により、本研究を順調に進展させることができた。具体的には、交付申請書に記載した平成24年度の研究計画であるベンジル位炭素ー水素結合の活性化による酸化反応の開発は殆ど達成しており、アルキルアレーンの直截的酸化反応においては、学術論文に掲載されている。また、ベンジルアミン類及びベンジルエーテル類の酸化的脱ベンジル化反応については投稿準備中である。平成25年度の研究計画である無機ハロゲン化物の酸化法を用いた高度な分子変換の開発についても遂行しており、アルカリハロゲン化物を用いた酸化的Hofmann型転位反応を達成し、この研究成果も学術論文に掲載されている。その他にもアルカリ金属ハロゲン化物を用いる新規反応を見出すことができた。本研究項目では、高活性なブロモニウムイオン中間体を効率的に利用することができたが、化学選択的分子変換は未だ達成できていない。平成25年度以降の研究課題として遂行していく予定である。
考古遺跡発掘史料による水縄断層系西端部の断層分布形態

天武七年筑紫国地震は地震記録として初めて史料(日本書紀)に現れた.これは水縄断層系の活動によるもので,その地震による地変が多くの遺跡発掘地点で見いだされている.本研究は,平成18年度から2年間の期間で,筑後国府とその周辺で考古学的な発掘史料を基にして水縄断層の活動と,天武七年筑紫地震時の筑後国府周辺(水縄断層系西端部)における地表の変位の様子を明らかにし,断層の分布形態を解明することを目的とした。平成18年度は,筑後国府の遺跡との関係を基に,昭和48年から久留米市教育委員会が行ってきた筑後国府及び周辺関係の400ヶ所の発掘資料の収集と,その中に現れた地割れなどの地震現象の解明を行った。平成19年度は,平成18年度の成果を基に,新しい発掘史料を加えて,それらを大縮尺の地形図にマッピングし,それを利用しやすい形で表現すること,そして主として天武七年筑紫国地震による水縄断層系の変位の分布形態と地震前後の様子をコンピュータ上で再現することを試みた。これらにより水縄断層系西端部での分岐形態が明らかになり,さらに西方での今後の遺跡発掘史料により,どこから割れ始め,どこまでの範囲で大きな揺れが起こるかの議論が可能になった。しかし大きな変位をみせる千本杉断層では,天武七年筑紫国地震による変位量がわからず,さらに水縄断層系東部にあたる隈上川を挟む浮羽町朝田から中園にかけての地域での活断層分布が明らかになれば,水縄断層系での活動の様子がわかり地域防災上重要な情報を提供できることが把握できた。水縄山地と筑紫平野を境するほぼ東西に延びる26kmの活断層系である水縄断層系の最新の活動は,日本書紀に記述された天武7年(西暦679年)筑紫地震である(千田ほか,1994)。現在までのトレンチ発掘資料からは十分に解決されていない水縄断層系西部における断層の分布形態について,主として考古学の発掘史料により考えていくことを研究の目的とした。久留米市教育委員会は,水縄断層系西部の地域で筑後国府等に関連した発掘を行っている。このうち変位をともなう割れ目がみられる遺跡は,64次,113次,116次,132次,159次,202次の発掘による遺跡および神道遺跡である。64次の発掘地点は西上原で,千本杉断層の延長にあたる。弥生時代のピットを南から押しつぶすように変形し,30cm南側隆起(白色シルト質砂が現れている)である。神道遺跡は千本杉断層の通過する場所であり,幅が約7mの割れ目帯が遺構面にみられたが,この割れ目の様子はトレンチでも確認され,それが断層活動によるものであることが確認された。この割れ目は,『日本書紀』に記述された「廣さ二丈」の割れ目に相当するようで,この記述の地点は,他の遺跡での割れ目の様子から,神道遺跡周辺である可能性が大きい。さらに,地層構成や割れ目を充填する堆積物などからは,単純な縦ずれの活動だけでは説明できず,横ずれの活動の可能性が大きいことも示された(千田ほか,2005)。113次,116次,132次,202次発掘の地点はいずれも雁行状の割れ目がみられ,垂直変位もともなっている。これらは朝妻断層の地表での表現とみられ,今後の調査が期待される。159次発掘地点は前身官衙の大溝の通過する地点であり,ここでも割れ目が分布する。これは東合川断層の延長部にあたり,その地表での表れの可能性がある。(日本地理学会2007年春季学術大会[於東洋大学]で発表)天武七年筑紫国地震は地震記録として初めて史料(日本書紀)に現れた.これは水縄断層系の活動によるもので,その地震による地変が多くの遺跡発掘地点で見いだされている.

本研究は,平成18年度から2年間の期間で,筑後国府とその周辺で考古学的な発掘史料を基にして水縄断層の活動と,天武七年筑紫地震時の筑後国府周辺(水縄断層系西端部)における地表の変位の様子を明らかにし,断層の分布形態を解明することを目的とした。平成18年度は,筑後国府の遺跡との関係を基に,昭和48年から久留米市教育委員会が行ってきた筑後国府及び周辺関係の400ケ所の発掘資料の収集と,その中に現れた地割れなどの地震現象の解明を行った。平成19年度は,平成18年度の成果を基に,新しい発掘史料を加えて,それらを大縮尺の地形図にマッピングし,それを利用しやすい形で表現すること,そして主として天武七年筑紫国地震による水縄断層系の変位の分布形態と地震前後の様子をコンピュータ上で再現することを試みた。これらにより水縄断層系西端部での分岐形態が明らかになり,さらに西方での今後の遺跡発掘史料により,どこから割れ始め,どこまでの範囲で大きな揺れが起こるかの議論が可能になった。しかし大きな変位をみせる千本杉断層では,天武七年筑紫国地震による変位量がわからず,さらに水縄断層系東部にあたる隈上川を挟む浮羽町朝田から中園にかけての地域での活断層分布が明らかになれば,水縄断層系での活動の様子がわかり地域防災上重要な情報を提供できることが把握できた。
農業者による野生生物共生システムの開発と農業農村環境政策についての総合的研究

20世紀後半の農業は農薬等の化学物質に依存した近代農業技術を開発させ生産性の向上と食糧供給増大に寄与してきた。しかしながらその結果自然環境を破壊し、食の安全性への脅威を生じさせることになった。とくに農業の本質である「生物を育てる」産業としての機能が見失われ、作物や家畜の健康を損なうのみならす、農地周辺に生息する生物の生態系を破壊することになっている。近年そのような近代農法への消費者市民の批判がつよまり、農業の多面的機能の復活が求められている。本研究では、とくに農業者による生物多様性保全システムの開発に焦点を置き、その先駆的事例をEUに求めると共に日本における新たな可能性について政策的及び地域計画学的に研究を行った。EUは1990年代から共通農業政策CAPの改革を進めているが、その柱は農業者による生物多様性保全、農村景観保全などの実践へ助成する農業環境政策であり、また2007年からは家畜福祉政策を追加するなど、大きな政策転換を図っている。そのような政策転換の手段として適正な農業行動規範を実践する(GAP)農業者への直接支払い事業が発展している。我が国の農業政策は以上のような農業環境政策の本格的導入に至っていないが、環境保護団体や消費者グループが先進的な農業者とともに「自然共生農業システム」の開発に取り組みつつある。本研究グループは長崎県の絶滅危嗅種であるツシマヤマネコと共生する土地改良事業基本計画の策定や長野県飯島町の1000ヘクタール自然共生農場建設計画策定に携わり、日本における「農業者による野生生物と共生する保全システムの開発」についての理論的実践的研究を行った。今後その研究成果の出版を行い、日本における農業環境政策および農村計画の進展に寄与する方針である。(1)長崎県対馬・上県町のツシマヤマネコ生息条件の調査と農業共生システムの技術開発についての研究を行い、成果として「中山間地域総合整備事業・長崎県上県地区志多留知久田ノ浜地区・環境調和型ほ場整備基本計画」書を作成した。この基本計画書において日本で最初の「自然共生農業」土地利用計画と営農計画を策定し、しかも地域住民参加による策定システムを導入した。そのシステムにおいて営農計画の策定は土地利用組合の構成員農家が参加し、環境との調和計画は町の公募による住民で構成する協議会で検討された。本研究の代表者と分担者が住民の意向をふまえた計画原案を提示しながら最終的な合意形成のもとで基本計画書が決定された。とくに農地を「自然保護農地」「環境配慮農地」「自給的農地」「水田専用農地」「田畑輪換農地」の5つにゾーニングして、農業者によるツシマヤマネコと地域生態系の保護管理を行う自然共生農業計画を策定した。(2)長野県上伊那郡飯島町の日本ザル・日本シカによる農林産物の食害の実態調査と農業者と産直相手の消費者による水田の生き物調査の実施をとうして、「1000ヘクタール自然共生農場づくり」事業を提案し、実施計画を策定し、その実施主体の中核として有限会社アグリネイチャーいいじまを地元住民と大学で建設し、自然環境サービス財の開発研究を開始している。(3)イギリスの有機農場の実態調査を行い、野鳥や多様な植物種の保全を農場の経営事業として行い、都市消費者へのマーケテイング戦略の実態や行政からの直接支払い補助金の評価を行った。(1)絶滅種コウノトリの増殖と野生復帰化を進めている兵庫県豊岡市の「コウノトリの郷公園」を調査し、コウノトリが生息することが出来る農村整備のあり方を検討した。コウノトリが生息するためには地域の第二次自然生態系を復元していくことが不可欠であり、まさに農業がつくる「農業自然」を開発し管理していく新しいシステムの研究を行った。

(2)海外でのコウノトリの保護と農業農村環境政策の研究のためにEUのイギリス、オランダ諸国の調査をおこない、直接支払い政策の推移と現状を分析した。オランダではNature Management Farming「自然共生農業」をおこなう農業者と政府・自然保護団体との間で締結されているManagement Agreement「管理協定」システムとその実態を分析し、特に地域全体で自然共生農業を取り組むために農業者自然保護協同組合を結成する新しい動向に注目して個別事例の調査を行った。(3)自然共生農場の形態の一つとしてイギリスの有機畜産農場を調査し、その牧草地・飼料畑における野生生物の保護システムと直接支払い補助金の経営収入における意義を分析評価した。(4)長野県上伊那郡飯島町がすすめている「二つのアルプスと1000ヘクタール自然共生農場づくり」と連携した研究をすすめた。とくに地域の「農業自然」の担い手を育成するために「アグリネイチャースチュワード(農業自然の番人)」資格を授与するアグリネイチャー・ビジネススクールの開校に参画し、その講師を担当した。(5)数年来全国的に行われている水田の生き物調査と都市農業の生き物調査を対象として調査をおこない、農業者と消費者市民による新たな産直システムの動向に着目した。(1)絶滅危惧種ツシマヤマネコの保護のため、環境と調和するほ場整備事業が2004年度から長崎県対馬市上県地区において開始され、その事業による生態系保全への影響を調査規制する協議会が設立された。その協議会に研究分担者が参加し、工事実施による影響をモニタリングするシステムの開発研究に従事した。また研究代表者は「ヒトと動物関係学会」のシンポジューム「野生動物絶滅危惧種と共生する農村整備システム-ツシマヤマネコ、コウノトリ、トキの新しい展開と課題」において「ツシマヤマネコと共生する農村整備計画」を報告した。(2)長野県飯島町が進めている「1000ヘクタール自然共生農業」計画において、水田・畑・果樹園・里山の地域生物生態系の実態調査を実施し、その植生と野生動物(サル、日本シカ、イノシシ、カモシカ)の生息にとって好ましい土地利用計画の策定を検討した。とくに水田荒廃地、放棄地のビオトープ化の指定を試みた。その自然共生農業の実現によって高い自然価値を含む農産物の生産と環境サービス財を供給するシステムの開発論を検討した。ひとつの試みとして、1円玉大の大きさの希少昆虫である「ハッチョウトンボ」の生息地復元・管理によって生産される米のブランド「ハッチョウトンボ米」を計画することになった。(3)農業者による自然生態系・生物多様性の保全システムを事例研究するために、北海道釧路湿原における酪農家がタンチョウツルの保護、湿原の保全をいかに実践しているかについて実態調査を行った。自然再生法による事業が行われているが、国土交通省、環境省のそれぞれの政策事業が必ずしも総合的な地域自然保全システムを実現していないこと、とくに湿原を直接囲んでいる草地との関係が考慮されていない点を検討した。今後酪農家と自然保護NPOとの共同的な調査研究によって、釧路湿原における生物多様性保全と酪農業が共生するシステムの開発を計画している。(1)長野県上伊那郡飯島町営農センターが進めている「1000ヘクタール自然共生農業」計画に参画し、2007年3月にその基本計画書が策定された。
自記式アンケートによる環境の影響の把握に関する研究

自動車の排気ガス等、分散型汚染の人体影響を調べる場合、多人数の健康診断は実現性に乏しい。そのため自記式アンケートによる調査に頼らざるを得ないが、季節等の影響や再現性などについて検討が必要である。本研究では季節を変えて繰り返し同一集団に行われたアンケート調査の一致性やこれに影響する要因の検討をした。宮城県南の小郡市の市街地に居住する40歳以上の住民約8800人について自覚症状・既往症そして食習慣・飲酒・喫煙さらに健康診断の受診状態のアンケート調査を、1988年2月、9月および翌年2月の3回行った。各回毎の有効回答数は7千人台で、3回全てに回答した有効回答数は5,759人(男2,638人、女3,121人)であった。3回回答した集団(3回群と2回以下の集団(2回以下群)の回答内容を、第一回アンケートで比べると、自覚症状は男女とも2回以下群の有症率が3回群に比べて高い。これは何かの症状を持っていることがアンケートに答える動機にはならないこと、繰り返しアンケート調査を行って環境の人体影響の変動を長期的に観察する場合、環境の影響か回答者の変化によるものかの注意が必要であることを示している。既往症ではこの現象は見られなかった。3回群では、集団検診への受診率はわずかだが高く、飲酒率・喫煙率は男女とも低かった。この結果はアンケートに毎回回答してくれた人は健康に気をつける傾向にあり、それが自覚症状の有症率を低下させている可能性を示している。3回群の3回それぞれでの回答の一致性と再現性について見ると、自覚症状は季節の変動を受け易く、集団としての有症率が同じでも個人としてみると再現率は低く、既往症の場合、高血圧や糖尿病そして痛風など常に意識にのぼるものは再現率が高く、虫垂炎・肺炎など一過性の場合は再現率が低い傾向が見られた。
運動イメージと腱振動刺激による運動錯覚の複合感覚上肢機能練習プログラムの開発

H30年度は,H29年度に引き続き,運動ー知覚の中枢神経回路への影響を検証するための新たな実験プロトコルを実施した.実験条件は,安静条件(黒色画面の観察のみ,TVなし),対照条件(モザイク静止画像の観察とTVあり),感覚競合あり条件(手関節の静止画像観察とTV),感覚競合なし条件(手関節の屈曲動画とTV)であった.約80HzのTVを5秒間継続し,TV開始後4秒時点でTMSを,各条件で20回実施した.その結果,安静条件と対照条件の比較では,対照条件のECRのMEP振幅が有意に高くなり,一方FCRのMEP振幅には有意差を認めなかった.そこで,対照条件におけるMEP振幅値で感覚競合なし条件と感覚競合あり条件のMEP振幅を補正して比較したところ,ECRでは感覚競合あり条件の方が高く,FCRでは感覚競合なし条件の方が高かった.H30年度の実験により,TVは伸張反射経路の促通を介して刺激筋のMEP振幅を増加することが示唆された.また,運動錯覚と映像観察を組み合わせた場合,錯覚と映像にギャップを生じさせた条件でECRに投射する皮質脊髄興奮性が高まり,錯覚と映像をマッチさせた条件でFCRに投射する皮質脊髄興奮性が高まることが示唆された.腱振動刺激と映像観察に関する皮質脊髄興奮性の,健常者を対象とした基礎的研究のデータ収集と解析を終え,論文投稿準備を行っているが,一方,上肢運動練習プログラムの開発については,具体的方法の提案には到達していないため.腱振動刺激と映像観察に関する皮質脊髄興奮性の基礎的研究から得られた結果を基に,腱振動刺激と映像観察を用いた上肢機能練習プログラムを決定し,試行する.本研究では,映像観察による運動学習の効果をさらに高めるために,視覚映像に振動刺激を加えて行う上肢機能練習プログラムを開発する.平成29年度は,健常被験者10名(男性3名,女性7名)を対象として,腱の振動刺激(tendon vibration: TB)と一次運動野への経頭蓋磁気刺激(transcranial magnetic stimulation: TMS)の連合刺激が知覚-運動の中枢神経回路に及ぼす影響の検証を開始した.誘発筋電図の記録は表面電極導出法により示指伸筋から筋電図を記録した.TMSの刺激はMagstim200と8の字型コイルを用いた.振動刺激のために当初予定した機器では,アタッチメントの面積とストロークの大きさにより標的腱以外の前腕遠位に対して全体的に振動させてしまうことが判明した.そのため,新規に直径1cmの円形のアタッチメントで,振動周波数および,振動強度可変の腱振動刺激装置を作製した.実験では,示指伸筋へのTBと一次運動野へのTMSを2080msの刺激感覚,0.25Hzの頻度で70回行った.示指伸筋に投射する知覚ー運動の中枢神経回路の指標として,TB中のTMSによって誘発されたmotor evoked potential(MEP)振幅の変化を観察した.その結果,TBとTMSの刺激感覚が40msの条件においてMEP振幅が低下する傾向を認め,このことから,TBとTMSの連合刺激にって知覚-運動の中枢神経回路が影響を受けることが示唆された.以上より,平成30年度はMEPが変化する要因を検討するため,新たな実験プロトコルを検討することとした.H29年度の実験で使用を予定していた腱振動刺激装置の強度やアタッチメントに調整が必要であり,新規に腱振動刺激装置を開発しなくてはならなくなったため.また,腱振動刺激が与える,運動-知覚の中枢神経回路への影響に関する検証実験を実施したが,詳細な考察を行うために,実験を追加して行う必要が生じたため.H30年度は,H29年度に引き続き,運動ー知覚の中枢神経回路への影響を検証するための新たな実験プロトコルを実施した.実験条件は,安静条件(黒色画面の観察のみ,TVなし),対照条件(モザイク静止画像の観察とTVあり),感覚競合あり条件(手関節の静止画像観察とTV),感覚競合なし条件(手関節の屈曲動画とTV)であった.約80HzのTVを5秒間継続し,TV開始後4秒時点でTMSを,各条件で20回実施した.その結果,安静条件と対照条件の比較では,対照条件のECRのMEP振幅が有意に高くなり,一方FCRのMEP振幅には有意差を認めなかった.そこで,対照条件におけるMEP振幅値で感覚競合なし条件と感覚競合あり条件のMEP振幅を補正して比較したところ,ECRでは感覚競合あり条件の方が高く,FCRでは感覚競合なし条件の方が高かった.H30年度の実験により,TVは伸張反射経路の促通を介して刺激筋のMEP振幅を増加することが示唆された.また,運動錯覚と映像観察を組み合わせた場合,錯覚と映像にギャップを生じさせた条件でECRに投射する皮質脊髄興奮性が高まり,錯覚と映像をマッチさせた条件でFCRに投射する皮質脊髄興奮性が高まることが示唆された.腱振動刺激と映像観察に関する皮質脊髄興奮性の,健常者を対象とした基礎的研究のデータ収集と解析を終え,論文投稿準備を行っているが,一方,上肢運動練習プログラムの開発については,具体的方法の提案には到達していないため.腱振動刺激が,運動-知覚連関機能に与える影響について,新たな実験プロトコルを決定し,実験を行う.得られた結果から,映像観察に対する効果的な腱振動刺激の用い方について検討し,上肢機能練習プログラムを考案する.腱振動刺激と映像観察に関する皮質脊髄興奮性の基礎的研究から得られた結果を基に,腱振動刺激と映像観察を用いた上肢機能練習プログラムを決定し,試行する.

計画では経頭蓋磁気刺激の刺激コイルと,映像再生と腱振動刺激のシステム同期のための予算を計上していた.刺激コイルは,当初計画していた磁気刺激装置の不具合を解決できず,他の機種を用いることとなったため,当初計画していた経頭蓋磁気刺激用コイルの購入を見送った.映像再生と腱振動刺激のシステム同期のための予算は,腱振動刺激を用いる具体的方法の確定に至らなかったため,システムとしての開発予算の執行ができなかった.次年度は,磁気刺激装置の不具合を解決できたら,刺激コイルの購入を行い,また,実験の進行状況に応じてシステム開発を進めるため,システム開発の予算を執行したいと考えている.H30年度に,経頭蓋磁気刺激の刺激コイルを購入することと,映像再生と腱振動刺激システム同期のための開発費を計上していた.刺激コイルは,磁気刺激装置の不具合を解消できず,代替機器により実施したためコイルの購入を行わなかった.映像再生と腱振動刺激のシステム同期の具体的方法の確定に至らなかったため執行しなかった.次年度は,主に映像再生と腱振動刺激のシステム同期の開発や論文投稿にかかわる費用に使用する計画である.
戦時下における学問の統制と動員-日本諸学振興委員会の組織と事業-

文部省による戦時下最大の学界再編・組織化の試みであった日本諸学振興委員会の組織と活動について以下の事項の解明を行った。(1)立過程から廃止過程までの変遷。(2)日本諸学振興委員会の各学会の委員・研究発表者の組織化・動員の具体的過程。(3)戦時下から戦後改革期にかけての教育学をはじめとする、人文科学・社会科学の学界の再編状況と、その状況における日本諸学振興委員会各学会の位置づけ。本年度は,特に以下の3つの項目についての調査を大きく進捗させることができた。1.日本諸学振興委員会教育学会の教育学者に対する組織化の具体的諸相の分析を主に以下の3点から進めた。(1)教育学会での研究報告の精査。(2)日本諸学振興委員会に関わった個別の教育学者の著作・論文などの言説による教育学説の変容の問題の検討。(3)日本諸学振興委員会と国民精神文化研究所の関係などの調査。2.日本諸学振興委員会各学会委員の人的構成について,『官報』の悉皆調査を行い,『官報』に掲載されている限りでの委員の任命・委嘱についての正確な時期の確定を行った。また,各委員に関するデータベース作成を各委員会ごとに分担して進めつつある。3.日本諸学振興委員会と各大学との関係については,本年度は文部省との往復文書が残されていることが判明した関西地区のいくつかの大学を中心に,史料収集し,調査を進めた。場合によっては,日本諸学振興委員会に限らず,文部省教学局と大学の往復文書がかなり残されているケースも見られ,戦時下の文部省による,大学に対する思想統制・学問統制,学問・教育の再編成の動きの全体像解明に迫り得ることも明らかとなった。なお,(1)日本諸学振興委員会の廃止経緯や戦後の影響に関する調査にも着手したが,本格的な調査・分析は次年度の課題となる。(2)日本諸学振興委員会の刊行物である『日本諸学』の内容分析は,次年度の各学会の報告集の内容分析とあわせて進めていく予定である。本年度は,文部省の思想局・教学局による思想統制に関する研究や,教学局による修史事業に関する研究の発刊が相次いだが,本研究が調査しつつある日本諸学振興委員会や学問の内容そのものに踏み込んだ研究は他には見られず,本研究の成果を世に問うことの重要性は,一層増してきたと考えられる。本年度は、以下の4つの項目について調査を大きく進捗させることができ、目下、本研究の成果をまとめた書籍刊行に向けて、構成の検討も含めた作業を進めている。1.日本諸学振興委員会各学会委員に関するデータベースの完成。また各学会の研究発表者についてのデータベース作成を進め、ほぼ完成させることができた。2.日本諸学振興委員会で開催された教育学会以外の各学会(哲学、国語国文学、歴史学、経済学、芸術学、法学、自然科学、地理学)についての調査。それぞれの学会の研究報告集を手がかりに各学会の内容分析を行い、それぞれの学問分野の学界状況の変化などにも着目しつつ、戦時下から戦後改革期にかけての人文科学・社会科学の学界状況の中に日本諸学振興委員会各学会をどのように位置づけるかの検討を進めた。3.前年度の成果をもとにしつつ、日本諸学振興委員会教育学会の教育学者に対する組織化並びに協力関係について、何名かのキーパーソンとなる教育学者の活動なども具体的に明らかにし、国民精神文化研究所の講習会などを通しての中等学校教員の組織化と教育学会開催などの関係を検討した。4.日本諸学振興委員会と各大学との関係について、東日本の大学の調査を進め、日本諸学振興委員会開催に関する新たな資料をいくつか発見することができた。また、日本諸学振興委員会開催と関連する形で実施された大学における講義内容調査、文部省教学局が行った「要注意」大学教員の調査に関する資料収集も進め、その内容検討も行うことができた。これらの調査を通して、日本諸学振興委員会の事業の実態解明を進めると同時に、日本諸学振興委員会も含めた、戦時下の大学における思想・学問統制、学術・教育の再編成の動きについての全体像についての考察を進めることができた。
動的身体適応力の向上に有効なトレーニング要素の解明

本研究の目的は、動的身体適応力の向上に有効なトレーニング要素を解明することである。ここでいう動的身体適応力とは、「環境や自己のダイナミックな変化に対して、身体システムの要素同士を素早く柔軟に協調させて、全身を動的に安定化・組織化できる能力」のことである。例えば、つまずいた際に素早く姿勢を調整する場面などで求められる身体能力のひとつであり、高齢者の転倒予防などにも必要な能力だと考えられるが、その効果的なトレーニング方法など明らかではない。本研究では、既存のバランス・トレーニングに含まれる要素を実験的にコントロールした実験を計画した。具体的には、1)支持面の動揺方向として、上下・左右・前後の動揺、2)触覚的な特性として、支持面の一部、または全体が環境面に接しているか否かを検討した。当該年度では、実験環境が充分に確保することができなかったため、1)支持面の動揺方向を検討する実験を計画し、部分的に実施した(実験が実施できなかった期間には、データの解析に関する文献調査、先行研究のレビュー、解析プログラムの作成、サンプルデータでの検証などを行った)。統制群として固い地面(動揺方向が限定された条件)の上で、バランス・トレーニングを実施する群と、実験群として支持面が全方向に動揺する器具(スラックライン)を用いてトレーニングを行う群を比較することにした。具体的には、先行研究を参考に週1回×4週間のトレーニング(片足立ち、歩行...など難易度を12段階で設定)を実施した。前年度に実施した予備実験の結果を受け、本実験ではトレーニング内容や評価テストの内容を再検討した。本実験の結果について、現在、データの整理、分析を行っている状況である。当該年度では、実験環境(実験室、計測システム)を充分に確保することができず、実験を実施するための時間(エフォート)も充分に確保できなかった為、進捗が遅れる結果となった。しかし、その間、データの解析に関する文献の調査、先行研究のレビュー、解析プログラムの作成、サンプルデータでの検証などを行い、関連する研究の成果を部分的に発表することができた。前年度の実験で得られたデータの分析(とくに、重心動揺データの時系列解析)を完了させ、残りの本実験を実施、データの収集を行う。推進方策として、実験、及び研究を補助する学生アルバイトの雇用を計画している。データ収集にあたっては、実験補助者を雇用し、効率的に、かつ、円滑に実験を実施できるよう研究の推進を図る。得られた結果については、成果をまとめ、国内外の学会・会議での発表、学術雑誌への論文投稿を行う計画である。成果発表にあたっては、必要に応じて、共同研究者と役割を分担しながら進める計画である。当該年度では、1)支持面の動揺方向を検討する実験を計画した(ただし、以下の通り、一部、実験計画を変更した)。まず、当該前年度から実施した実験群(スラックライン群)に関する予備実験の結果、個人差などの影響で一貫した効果がみられなかったため、本実験に向けて、トレーニングの内容や評価テストの内容を再検討した。本実験の結果について、群間でトレーニング結果を比較するため、現在、トレーニング前後で計測した重心動揺データの分析を行っている状況である。研究計画書提出当初の予定からの変更点・未達成点として、1)実験計画と2)サンプル数がある。1)実験計画:当初の研究計画では、1要因被験者間計画で、4水準を計画していたが、安全性や、要因の特定手順、分析の複雑さから、最初の実験は2水準に変更し、その結果を受けて、他の要因の追加を検討することにした。2)サンプル数:また、サンプル数は期間内で計15名に留まった。理由としては、実験環境の確保・構築に時間がかかったこと、実験実施するための時間を充分に確保できなかったことが挙げられる。現在、このサンプル数で一旦の分析を進めている状況であり、傾向を確認してから、追加でサンプル数を補充する予定である。当該期間で実施した項目として、1)データの収集、2)分析フローの確立、3)分析の実施がある。1)データの収集:予備実験、及び、本実験を実施し、予備実験の結果については国内学会、及び、研究会などで発表した。予備実験の結果を踏まえて、本実験を実施した。期間内では、統制群8名、及び、実験群7名の計15名分のデータを収集した。

2)分析フローの確立:収集したデータ(トレーニング前後にフォースプレートで計測した重心位置データ、Pre-Postテストで計測したバランス課題の持続時間、トレーニング中のバランス課題の持続時間、4週間のトレーニング進度)について分析手法やフローを検討した。また、重心位置データの処理・解析プログラムを作成している。3)分析の実施:上記2)の項目の一部はすでに分析を完了したが、重心位置データなどについては、現在分析を行っている最中である。本研究の目的は、動的身体適応力の向上に有効なトレーニング要素を解明することである。ここでいう動的身体適応力とは、「環境や自己のダイナミックな変化に対して、身体システムの要素同士を素早く柔軟に協調させて、全身を動的に安定化・組織化できる能力」のことである。例えば、つまずいた際に素早く姿勢を調整する場面などで求められる身体能力のひとつであり、高齢者の転倒予防などにも必要な能力だと考えられるが、その効果的なトレーニング方法など明らかではない。本研究では、既存のバランス・トレーニングに含まれる要素を実験的にコントロールした実験を計画した。具体的には、1)支持面の動揺方向として、上下・左右・前後の動揺、2)触覚的な特性として、支持面の一部、または全体が環境面に接しているか否かを検討した。当該年度では、実験環境が充分に確保することができなかったため、1)支持面の動揺方向を検討する実験を計画し、部分的に実施した(実験が実施できなかった期間には、データの解析に関する文献調査、先行研究のレビュー、解析プログラムの作成、サンプルデータでの検証などを行った)。統制群として固い地面(動揺方向が限定された条件)の上で、バランス・トレーニングを実施する群と、実験群として支持面が全方向に動揺する器具(スラックライン)を用いてトレーニングを行う群を比較することにした。具体的には、先行研究を参考に週1回×4週間のトレーニング(片足立ち、歩行...など難易度を12段階で設定)を実施した。前年度に実施した予備実験の結果を受け、本実験ではトレーニング内容や評価テストの内容を再検討した。本実験の結果について、現在、データの整理、分析を行っている状況である。当該年度では、実験環境(実験室、計測システム)を充分に確保することができず、実験を実施するための時間(エフォート)も充分に確保できなかった為、進捗が遅れる結果となった。しかし、その間、データの解析に関する文献の調査、先行研究のレビュー、解析プログラムの作成、サンプルデータでの検証などを行い、関連する研究の成果を部分的に発表することができた。前年度の実験で得られたデータ(とくに、トレーニング前後のテストで計測した重心位置データの時系列解析)の分析を完了させる。推進方策として、データを解析するプログラムの作成、データ分析を補助する研究補助者の雇用を計画している。分析手法についても、先行研究の知見を踏まえ、再検討する予定である。また、追加のデータ収集・分析を行う。データ収集にあたっては、実験補助者を雇用し、効率的に、かつ、円滑に実験を実施できるよう研究の推進を図る。得られた結果については、成果をまとめ、国内外の学会・会議での発表、学術雑誌への論文投稿を行う計画である。
大面積・高品質ダイヤモンド単結晶薄膜合成へ向けた新規バッファ層開発

本研究は、次世代低損失パワーデバイス材料であるダイヤモンドのヘテロエピタキシャル合成を目指し、下地となる新規バッファ層の開発およびダイヤモンド合成を行った。新規バッファ層であるCuNi合金およびフッ化グラフェンの形成に成功した。先端放電型プラズマCVDによりCuNi上に置いてダイヤモンド合成を確認した。Cu単体に比べ、CuNi合金上ではダイヤモンドの密度・大きさともに増加した。Cu上では、炭素との吸着力が弱いために表面から脱離してしまうのに対して、CuNi合金上ではNi原子と炭素の結合が強いために強く吸着し、ダイヤモンドの核形成が起こると考えられ、合金バッファ層の優位性を示している。ダイヤモンド合成用の新規バッファ層として、CuNi合金の開発を行った。CuNi合金はCu単体およびNi単体で使用した場合のお互いの欠点を補い、高品質なダイヤモンド合成が期待できる。Cuは炭素との結合力が弱いために、ダイヤモンドが面内回転を起こしてしまい、Niは炭素との結合力は強いが、炭素溶解度が高いためにダイヤモンドを浸食してしまう。よって、CuとNiの合金の使用により、最適な炭素との結合力および炭素濃度を有する下地バッファ層の形成が期待できる。マグネトロンスパッタにより、サファイア基板上へCuNi合金薄膜を堆積させた。反射高速電子線回折からCuNi合金は(111)面を向いており、面内方向もそろっていることを確認した。オージェ分光による評価から、Cu、Niは表面で均一な組成を有していることがわかった。この合金バッファ層上において、マイクロ波プラズマCVDによりダイヤモンドを合成した。基板に負バイアスをかけてのダイヤモンド核形成を行った結果、(111)ファセットを有するダイヤモンド核を得ることに成功した。比較として行ったCu単体のバッファ層上よりも、核密度・大きさともに増加していることがわかった。これは、Cu表面上では、炭素ラジカルやイオンの吸着力が弱いために多くが容易に脱離してしまうのに対して、CuNi合金上ではNi原子と炭素の結合が強いために表面のNi原子に優先的に吸着し、ダイヤモンドの核形成が起きるからだと考えられる。ラマン分光による評価から、CuNi合金バッファ層上のダイヤモンドは、3C-SiC上ダイヤモンドよりも非常に鋭いラマンピークを示した。次世代低損失パワーデバイス材料であるダイヤモンドの大面積合成を目指し、下地となるバッファ層の開発を行った。バッファ層はシリコンやサファイアなどの大面積基板とダイヤモンドの間に存在する層であり、その表面に直接ダイヤモンドを合成されるため、ヘテロエピタキシャル成長において最も重要なものである。新規バッファ層としてルテニウムおよびフッ化グラフェンの開発を行った。ルテニウムはサファイア上に高周波マグネトロンスパッタ蒸着により、300°Cにおいて堆積させた。反射高速電子線回折およびX線極点図観測から、堆積させたルテニウムはサファイアの結晶方位にそろった単結晶であることを確認した。スパッタ蒸着後の大気暴露によりルテニウム表面に不純物が吸着するが、真空中での高温加熱により清浄面を露出させることにも成功した。加熱、反射高速電子線回折、およびダイヤモンド合成用チャンバーは真空により接続されているため、清浄面の露出、回折による確認、さらにその清浄面上へのダイヤモンド合成を一貫して行うことが可能である。ルテニウムに加えて、フッ化グラフェンの形成を実施した。グラフェンはsp2結合カーボンにより構成させているが、グラフェン表面にフッ素原子が付加することによりsp3結合を有するフッ化グラフェンへと構造が転移する。従来の二フッ化キセノンによるフッ化処理ではなく、半導体プロセスで用いられる反応性イオンエッチング装置内において、プラズマでのフッ化を行った。主にフッ素ラジカルを反応に使用することにより、グラフェンにダメージなくフッ化できることを確認した。表面のフッ素濃度はプラズマ処理時間により再現性良く制御可能である。上記サファイア上ルテニウム表面にグラフェンを形成し、フッ化することにより大面積フッ化グラフェンを得ることにも成功した。これら新規バッファ層形成技術の確立を大面積ダイヤモンド合成へと展開する。当該年度の目的は大面積ダイヤモンド合成のための新規バッファ層開発である。【研究実績の概要】において述べたように、新規バッファ層の合成およびその表面構造解析に成功したことから、予定通り研究は進んでいると考えられる。開発したバッファ層上へのダイヤモンド合成およびその膜質の評価を行う。高品質なヘテロエピタキシャル成長ダイヤモンド膜を得るには、初期段階の核形成密度を上昇させることが重要となる。バッファ層の表面状態は炭素イオン・ラジカルの吸着に大きく影響を与えるため、種々の処理を行ったバッファ層表面上でのダイヤモンド核密度を調査する。金属バッファ層では、水素プラズマ処理、オゾン処理、さらにフッ素プラズマ処理などを行う。フッ化グラフェンでは、フッ素密度を変化させ、ダイヤモンド核形成への影響を観察する。観察には、電子顕微鏡や原子間力顕微鏡などによる形状のみならず、反射高速電子線回折やX線光電子分光法などを使用し、界面状態の原子レベルでの評価を行う。
ピリジン及びその誘導体中における2価遷移金属イオンの溶媒和構造

ピリジン及びその2、3、4位のメチル置換体を用い、これらピリジン誘導体中におけるマンガン(II)、コバルト(II)、ニッケル(II)及び亜鉛(II)イオンの溶媒和構造をFXAS法により、また着色のイオンについては分光光度法を併用して決定した。ピリジン及び3、4位のメチル置換体中において、これらの2価金属イオンは6配位八面体構造であることが明らかとなった。3ーメチルピリジンではメチル基による立体障害が存在し、4ーメチルピリジンはピリジンと同様にメチル基による立体障害は期待されないが、これらの溶媒中における金属ー窒素原子間距離は変化がないことから、立体障害はエントロピ-に起因するものと考えられる。一方、2ーメチルピリジンではメチル基の大きな立体障害のために、溶媒和イオンの構造が4配位四面体に変化することが観察された。ピリジンは窒素原子供与の溶媒であるが、酸素原子供与の溶媒に関してもメチル基の立体障害について比較検討を行った。溶媒としてN,N-ジメチルアセトアミド(DMA)を用いて、マンガン(II)、コバルト(II)、ニッケル(II)、銅(II)、亜鉛(II)の溶媒和構造を決定した。その結果、DMF中において上記のイオンはすべて6配位八面体構造であり、DMF中と同様DMA中においてもマンガン(II)、ニッケル(II)、銅(II)は6配位八面体構造であるが、コバルト(II)、亜鉛(II)は6配位八面体と4配位四面体の構造平衡にあることが明らかとなった。更に、酸素原子供与ではあるが、非常にかさ高いヘキサメチルホスホリックトリアミド(HMPA)中におけるコバルト(II)の溶媒和構造を決定したところ、配位数は4に減少し、このことに2ーメチルピリジンでの配位数の減少に対応するものと考えられる。
PRTR対象化学物質を例とした土壌汚染可能性と高懸念曝露経路の評価判断尺度の提案

PRTR対象物質を例に、土壌汚染による人の健康上のリスクの可能性を評価するためのスクリーニング手法を開発することとした。リスクの観点から毒性と曝露とを考慮し、(1)排出スコアと(2)曝露媒体移行スコア、(3)土壌移行蓄積スコア、(4)毒性スコアを定義し、各スコアを乗じて、各シナリオでの懸念物質を決定した。PRTR対象物質についての情報データベースの拡張のために、様々な物質グループ(重金属、1,4-ジオキサン、テトラクロロエチレン等)の土壌中挙動として地下浸透特性などを測定した。また、土壌汚染経路の一つである鉛等の大気からの沈着は、土壌汚染経路の重要かつ未解決の一つであることが示唆された。1.多様な曝露経路を想定した土壌汚染評価尺度の提案「汚染物質の曝露経路の整理と土壌中挙動を表す主要物性値の選定」のため、1各種リスク評価書、2リスク評価ツール、3汚染事例、4社会問題となった事象から、土壌の汚染経路や土壌汚染由来の多様な曝露経路を網羅的に抽出・整理した。「土壌中での媒体間移行や土壌中挙動を特徴的に表す物性値」として、環境中動態予測等に用いられている推算式を参考に、吸着や気化、拡散、水への溶解、分解等、環境中挙動を特徴的に表せる代表的なパラメータを感度解析により選定することができた。「多様な曝露経路毎のリスクスコアリング方法と総合評価尺度の検討」のため、抽出された土壌中挙動を表すパラメータに関して、土壌中挙動の起こり易さをスコアリングする手法の考え方を検討した。媒体間の移行に関しては、移行量がオーダーで変化するようにスコアリングすることとした。2.各種化学物質の土壌汚染リスク・挙動・用途情報等の体系的整理・データベース化「対象物質の絞り込みと物性等調査項目の明確化」のために、化管法PRTR対象462物質について、収集情報を用いて優先物質を選定し、有害性、土壌環境中動態パラメータ、用途(取り扱い形態)情報等を収集、整理した。主要な物性として水溶解度、沸点、蒸気圧、ヘンリー定数、Pow、さらに、生分解性及び生物濃縮係数BCF、取扱量や用途情報についての情報を調査し、75%程度の物質についてデータベースをまとめることが出来た。土壌環境中での動態関わるパラメータを用いて、物性値等から土壌汚染物質のグルーピングを行う考え方を検討した。「土壌中での水の浸透うや気化拡散に伴う移動の測定」のために、土壌中での水の浸透に伴う移動、気化拡散に伴う移動を測定する測定装置を試作し、要懸念物質としてテトラクロロエチレンや1,4-ジオキサンについて、土壌中での移動の測定を試みた。1.多様な曝露経路を想定した土壌汚染評価尺度の提案「汚染物質の曝露経路の整理と土壌中挙動を表す主要物性値の選定」のため、各種リスク評価書、リスク評価ツール、汚染事例、社会問題となった事象から、土壌の汚染経路や土壌汚染由来の多様な曝露経路を抽出・整理した。環境中動態予測等に用いられている推算式を参考に、吸着や気化、拡散、水への溶解、分解等、環境中挙動を特徴的に表せる代表的なパラメータを感度解析により選定することができた。媒体間の移行に関しては、移行量がオーダーで変化するようにスコアリングすることで、地下水・土壌汚染可能性スクリーニングする手法をとりまとめた。更に、土壌汚染事例を収集解析して、物質毎の汚染原因等を解析してスクリーニング結果との整合性を確認した。2.各種化学物質の土壌汚染リスク・挙動・用途情報等の体系的整理・データベース化「対象物質の絞り込みと物性等調査項目の明確化」のために、化管法PRTR対象462物質について、優先物質を選定し、有害性、土壌環境中動態パラメータ、用途(取り扱い形態)情報等を整理した。主要物性として水溶解度、沸点、蒸気圧、ヘンリー定数、Pow、さらに、生分解性及び生物濃縮係数BCF、取扱量や用途情報について調査し、データベースをまとめた。「土壌中での水の浸透うや気化拡散に伴う移動の測定」のために、土壌中での水浸透に伴う移動、気化拡散に伴う移動の測定装置を試作し、要懸念物質として、重金属およびテトラクロロエチレンや1,4-ジオキサンについて、土壌中での移動の測定を行った。重金属類については、塩濃度やpH等の影響による地下浸透特性を数式化した。環境科学、化学物質管理、土壌汚染リスク管理初年度ではあるが、これまで十分に検討されていない土壌汚染経路である、気相経由での沈着による土壌汚染の可能性について検討し、投稿論文として発表できた。1.多様な曝露経路の想定した土壌汚染評価尺度の提案

「土壌汚染後の多様な曝露経路毎のリスクスコアリング方法の妥当性確認・改善とツールの作成」前年度に引き続き、手法の検討・改善を行うとともに、地下水・土壌汚染可能性スクリーニングツールのExcelによるプログラミングを行う。汎用的なMicrosoft社ExcelのVisual Basic等を用いて、必要な情報を入力すれば、評価尺度が他の環境基準設定物質と比較する形で、曝露経路毎に表示されるワークシートを作成する。2.各種化学物質の土壌汚染リスク・挙動・用途情報等の体系的整理・データベース化得られた情報はデータベース化して、解析情報を学術論文等で発表するとともに、インターネットを活用して、利用しやすい形で社会に発信する。また、土壌への吸着特性(平衡および速度)に関わるパラメータに関する国内外及び自身の知見を集積する。また、前年度に引き続き、平衡および移動速度に関わるパラメータを調査・集積する。3.土壌環境基準設定物質との比較による指標の意義の検証/汚染事例調査未規制物質と土壌環境基準設定物質の土壌汚染可能性を評価・比較して、尺度の意義を検証する。土壌汚染評価尺度が“高懸念"と判定された未規制物質については、環境省のエコ調査結果の活用して地下水・土壌中での汚染状況を確認する。また、地下水及び土壌汚染の調査結果から、いくつかの未規制物質による汚染事例が現実にあることを確認し、本研究の有用性を実証する。環境基準未設定の要懸念物質については、自主管理基準設定の考え方についても検討する。研究室の移転が決まったため、実験研究よりも調査研究の割合が多くなったため、次年度使用額が想定よりもやや多めに生じた。次年度の実験研究部分の割合が多くなるため、全体の研究計画どおりの予算執行が見込まれる。
心筋細胞障害の成因と防御に関する基礎的研究

心臓病における心筋細胞障害の成因を明確にし適切な防御を講じる上には、心臓機能の基本的原理並びにその調節・適応機構の生物学的基盤を究めることは必須である。かかる研究立脚点を基本として、重点領域研究「心筋細胞障害の成因と防御に関する基礎的研究」を推進し、以下の成果が得られている。心筋機能を司る興奮収縮連関の物質論的基盤を明らかにする立場から心筋の各種イオンチャネル、イオンポンプ、受容体、収縮蛋白質の基本的性質の解明を進めた。心筋では、特にこの基本機構への調節系が重要であり、例えば、心筋小胞体のCa能動輸送ではサイクリックAMPによる調節系の実体が分子レベルで明らかにされた。心筋負荷に対する応答機構では、交感神経系作動亢進、心筋肥大という観点から研究が進んだ。その結果、交感神経亢進を各種受容体レベルでとらえられた。心肥大では、収縮蛋白質ミオシン分子の形質が遺伝子レベルで変換されることにより肥大心筋の機能的代償機構が働くことが明らかにされた。細胞機能の破綻では、細胞内Ca過剰負荷とオキシラジカル産生が重要な細胞内過程であると認識されつつある。特に後者では、アラキドン酸遊離、それに引き続くリポキシゲネース系が関与することを明らかにした。遺伝性心筋障害ではミトコンドリア遺伝子異常によるミトコンドリアサイトパチーに新しい展開があり、その本体の解明が進んでいる。新たな治療法の開発は、上述の各機構あるいはその異常の解明と表裏一体の関係にあり、それぞれのレベルでの研究が著しく進展した。
生体発動分子の機能発現に関する構造ダイナミクス研究

本研究は、スーパーコンピュータ等を用いたMDシミュレーションとNMR実験を相補的に活用し、理論・計測の統合によって発動分子の構造ダイナミクスと機能発現を結びつけ、新規機能獲得に向けた合理的分子設計法を確立することを目的としている。2018年度には、生体発動分子設計の基盤として分子認識機能設計に注目し、TrkAという生体分子を研究対象モデルとして、それと特異的に結合するNGFの認識メカニズムを理解し、新規にTrkAに強く結合する分子を合理的に設計することを目指した。まず、TrkAに結合するTP1ペプチドとTrkA受容体NGF結合ドメイン(TrkA-d5)のNMR相互作用解析を実施した結果、TP1ペプチドは、TrkAの“特異性パッチ"と呼ばれる領域と結合することが示された。MDシミュレーションでは、TrkA-d5とNGFのN端ペプチド(Npep)複合体、および、TrkA-d5とTP1ペプチドとの複合体の計算を実施した。その結果、TrkA-d5/Npep複合体では、Npepの結合構造が安定しなかったのに対し、TrkA-d5/TP1複合体では、TP1が一つの結合ポーズに収斂する傾向が観察され、実験と整合する結果を得た。次に、新学術領域のA01-1班と連携し、人工発動分子であるイオンチャネルについてのMDシミュレーション研究を開始した。人工イオンチャネルの分子モデルを計算機中に構築し、MD計算に必要な力場パラメータを設定した。そして、脂質二重膜中に配置し、構造ダイナミクスを観察した。多量体のサブユニット数を変化させ、その構造の安定性を検討した。さらに、B01-2班と連携し、微小管を構成するチューブリン・キネシン複合体の分子シミュレーションの検討を開始した。また、C01-2班との連携研究により、発動膜タンパク質である好熱菌由来ロドプシンを対象とした溶液NMR解析に着手した。当初の計画では、MDシミュレーションとNMR計測の連携によって、TrkA受容体の分子認識機構に着目し、その結合ペプチドの設計を第一目標にしていた。この研究は順調に進み、TrkA受容体NGF結合ドメイン(TrkA-d5)と結合ペプチドのMDシミュレーションの実施、及び、NMR解析に向けたTrkA-d5発現・精製法の確立を行った後、結合ペプチドとのNMR相互作用実験を実施することができた。さらに、本班の強みであるMDシミュレーションとNMR計測を活かし、新学術領域の他班との連携研究をスタートさせた。A01-1班にて設計された人工発動分子の機能発現モデルについてMDシミュレーション研究を実施し、いくつかの多量体の脂質二重膜中の構造ダイナミクスが明らかにした。また、B01-2班と連携し、微小管を構成するチューブリン・キネシン複合体に力を加えたときの応答の研究を検討している。一方、C01-2班との連携研究では、熱安定性の高い発動膜タンパク質を対象として、高分解能な溶液NMR解析が実施可能な状況となってきた。これらの連携研究は、新学術領域が始まってから開始したものであり、当初の計画以上に進展していると思われる。TrkA受容体の研究では2018年度に実施したMDシミュレーションの結果をもとにして、結合分子の設計に入る。まずは、ドッキング計算などで、MDシミュレーション結果が再現できるかを検討する。その後、結合分子に変異を導入し、結合能が向上する変異をドッキング計算によって探索する。その設計した分子について、再度MDシミュレーションを実施し、安定に結合できているかどうかを確かめる。ドッキング計算より精度の高いMDシミュレーションによる結合自由エネルギー計算も試行し、結合能の向上を確かめる。そこで結合能の高い分子が見出されたら、NMR実験に情報を提供し、実験的検証を行う。実験的検証のために、TrkAのNGF結合ドメイン(TrkAd5)にジスルフィド結合を導入した安定化変異体を作製する。均一安定同位体標識TrkAd5を調製し、NMRシグナル帰属を完了した後、TrkAに結合することが知られているリガンドに対するNMR相互作用実験を実施し、設計分子の実証実験のための解析基盤を整える。次に、A01-1班と連携し、人工発動分子であるイオンチャネルについてのMDシミュレーション研究を継続し、リガンドが結合することでイオン透過が起こるメカニズムを明らかにする。さらに、B01-2班と連携し、微小管を構成するチューブリン・キネシン複合体に摂動力をかけたときの応答をMDシミュレーションによって解析し、B01-2班の実験結果と照合することで、その分子メカニズムを明らかにする。また、C01-2班との連携研究により、昨年度までに高分解能の溶液NMRスペクトルが得られるようになった好熱菌由来ロドプシンについて、その光発動メカニズムおよび熱安定化機構の解明に向けたNMR構造解析進める。