hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
〈地域〉をめぐる活動/運度に関する現代的意味についての研究

また、NPOかみえちご山里ファン倶楽部の調査は、代表と各メンバーへの質的調査はすでにかなり充実させて、言説分析をおこなっている。今年度は、当該NPOに関係する協同組合の研究による本研究の深化を目指し、投稿論文を一本完成させた。また新潟での研究会等を繰り返しおこなっている。▼本研究では、近年日本国内の「地域」をめぐる活動/運動の現代的意義を考察することを目的とする。全国において地域の活性化の顕著な動きが見られるが、一般に言われるような従来の経済的活性化のみをその目的とはせず、ある運動性/思想性を持った活動を展開しているNPOなどの組織が存在する。本研究では、そうした動きを対象とし、人々はなぜ〈地域〉に関わる活動/運動をおこなうのか、その理由について、活動に関わる個人の意識に焦点をあて、いかなる社会的背景、社会構造において彼らがそうした行動を展開するのかを解明していく。すなわち日本思想/宗教的視点が導入された現代社会論や社会運動論的研究の問題系に位置づけられる。▼本研究の研究計画は1地域づくりに関する文献研究2現代社会論に関する文献研究3社会運動論に関する文献研究4日本の思想/哲学/宗教に関する文献研究5NPO/NGOに関する文献研究おおまかに分けて5つの分野の文献研究が必要とされる。それぞれの分野における、理論的検討と綜合がおこなわれる。また対象となる地域でのフィールド調査が必要となる。新潟のNPO法人かみえちご山里や各地域で展開される地元学の手法を用いての地域活性化の活動等においてインタビュー等の質的調査をおこなうということを研究計画としている。▼1ほぼ網羅している2社会学における現代社会論はすでに多くを網羅している。3翻訳されている研究についてはほとんどすべてを網羅し、英文献も半ば網羅した4は思想、哲学については関係文献の研究をさらに進めた5はほとんどすべてを網羅しデータベース化している。また、NPOかみえちご山里ファン倶楽部の調査は、代表と各メンバーへの質的調査かつ言説分析をおこなった。今年度は当該NPOに関係する協同組合の研究による本研究の深化を目指し、投稿論文を一本完成させた。本研究の研究計画は(1)地域づくりに関する文献研究(2)現代社会論に関する文献研究(3)社会運動論に関する文献研究(4)日本の思想/哲学/宗教に関する文献研究(5)NPO/NGOに関する文献研究おおまかに分けて5つの分野の文献研究とまた対象となる地域でのフィールド調査と上記の理論的蓄積を背景として、考察、分析をおこなうことである。文献研究は着実に進められており、さらに調査に関してもコンスタントに進められている。今年度は調査をおこなっているNPOのある側面として機能している協同組合についての論文執筆をおこない、考察分析についてもその深化は確実になされている。当該研究について来年、最終年度に向けてさらに2本の論文化を計画している。24年度が最終年度であるため、記入しない。
リン資源保全型イネの創出

1.種子へのリン転流制御機構の解明:イネコアコレクションを用いたGWA解析から酸性フォスファターゼの関与が示唆された。この遺伝子は転流時の有機リンの分解に関与することが示唆されているため、この遺伝子の欠損が種子リン濃度に影響するかを検討した。Tos変異体2系統のホモ個体を育成し、野生型と種子リン濃度を比較したが、変異体での種子リン濃度低下は認められなかった。2.栄養器官でのリン転流制御機構の解明:リン転流に関与するイノシトール高次リン酸化合物には異性体が存在し、2種類の合成酵素VIP1とKCS1により合成される。植物で未同定のKCS1をイネで探索し、酵母KCS1と同じ機能を持つ遺伝子OsKCS1を同定した。同遺伝子のリン転流への影響を明らかにするため、RNAi組換えイネを作出し、ホモ系統を選抜した。3.リンの吸収・蓄積の制御機構の解明:リン欠応答の調節遺伝子であるOsPHR2の過剰発現体で見られるリン過剰障害(生育不良)が、過剰吸収したリンをフィチン酸の形で液胞内に蓄積させることで回避できるかどうかを、フィチン酸合成の要となる遺伝子OsPGK1、及びフィチン酸の液胞への輸送を担う遺伝子OsMRP13の過剰発現とOsPHR2過剰発現を組合せた様々な組換え体を作出して調査した。その結果、OsPHR2/OsMRP13二重過剰発現体とOsPHR2/OsMRP13/OsPGK1三重過剰発現体においては、リン蓄積量が約1.2倍程度増加したにも関わらず、リン過剰障害が回避されることがわかった。4.生育初期のリン欠耐性:実生をリン欠水耕液で育成した場合に、古い葉から新しく展開する葉へリン転流させる能力を、イネコアコレクションを用いて比較したところ、約2.7倍の品種間差が認められた。さらに、GWA解析を行い、このリン欠時のリン転流能に関連するSNPを複数検出することができた。計画の一部で遅れは見られるものの、一方で大きく進展している計画がある。例えば、「栄養器官でのリン転流制御機構の解明」では、昨年度植物で初めてリン欠乏時のリン転流にイノシトール高次リン酸化合物が関与する可能性を指摘できたが、今年度はこれに加えて、我々が植物で初めて同定したもう一つのイノシトール高次リン酸化合物合成酵素KCS1のリン転流における機能を明らかにする目的で複数のRNAi組換えイネのホモ系統を作出した。今後これらの組換えイネを用いた研究を進めることで、VIP1とKCS1によるリン転流制御の実態が明らかにされる可能性は極めて高いと考えられる。また、「リンの吸収・蓄積の制御機構の解明」では、リンの吸収およびフィチン酸の合成と蓄積において中心的な役割を担う3種類の遺伝子を特定し、それらの過剰発現体の組合せを検討した結果、過剰に吸収したリンをフィチン酸として液胞に蓄積できるシステムが構築されれば、リン過剰障害を回避でき、リン集積植物を作出できる可能性を指摘できた。これは、植物のリン蓄積制御機構の解明に向けた大きな進展である。さらに、農業生物資源研究所のイネコアコレクションを用いた「生育初期のリン欠耐性」の研究では、圃場での研究に加えて大規模な水耕栽培実験を実施し、栄養成長期のリン欠乏応答の品種間差を明らかにするとともに、GWA解析から複数の有意なSNPを検出できた。この点も今年度大きく進展した部分である。以上のことから、全体としては、概ね順調に進展していると判断した。1.種子(穂)へのリン転流制御機構の解明:イネコアコレクションに含まれる80品種を使って、通常の水田栽培条件での出穂後収穫期までの葉から穂へ転流するリン量を正確に推定した上で、GWA解析から穂へのリン転流に関連するSNPを明らかにする。また、リン十分条件とリン欠条件の畑栽培で育成したイネの出穂後のリン転流の品種間差を明らかにし、栄養成長期間中のリン転流(古葉→新葉)の制御との違いを明らかにする。これにより、リン欠乏で収量やバイオマスが落ちない品種の持つ特性が明らかになると期待される。さらに、イノシトール高次リン酸化合物合成酵素OsVIP1とOsKCS1の組換え体を用いて、種子へのリン転流量やフィチン酸量に及ぼす影響を調査し、栄養成長期だけでなく生殖成長期のリン転流制御においてもイノシトール高次リン酸化合物が機能するのかを明らかにする。2.栄養器官でのリン転流制御機構の解明:OsKCS1のRNAi組換え体において、古い葉から新しい葉へのリン転流が影響を受けるかを調査し、栄養器官間のリン転流におけるOsKCS1の役割を明らかにする。3.リンの吸収・蓄積の制御機構の解明:リンの吸収を制御するOsPHR2、リンの蓄積を制御するOsPGK1とOsMRP13を様々な組合せで過剰発現させた組換え体を通常の土耕栽培で栽培し、種子(穂)に転流するリン量に差が見られるかを明らかにする。これにより、通常の栽培条件下でもリン集積植物としての特性が維持されるかが明らかとなる。4.生育初期のリン欠耐性:昨年度GWA解析から明らかになったSNPの近傍の遺伝子にどのような変異が見られるかを調査し、原因遺伝子を同定する。1.植物体の成育とリン環境応答の関係

解明:リン十分条件と低リン条件で栽培したイネを比較したところ、リン十分条件では登熟期に茎から穂へのリン転流がほとんど見られないこと、穂に蓄積するリンのうち約3割が登熟期に根で吸収されたリンであることが明らかとなった。2.種子へのリン転流制御機構の解明:(1)フィチン酸合成を制御するOsPGK1のプロモーター解析を行い、cis配列が含まれる領域を同定した。また、その配列を用いたone hybrid解析を行い、その配列に結合するいくつかのタンパク質を同定した。(2)硫酸トランスポーターの一種OsSultr3;4が節において登熟期に根から吸収したリンを種子に優先的に分配する役割を担うことを明らかにした。3.栄養器官でのリン蓄積と転流制御機構の解明:世界のイネ約60品種を用いてリン十分条件と低リン条件での成育を比較し、低リンにより成育が大きく低下する品種とほとんど変化しない品種が存在することを明らかにした。4.根のリン吸収制御機構の解明:発芽7日目の実生を用いて、リン欠乏条件にすると根に含まれるフィチン酸が速やかに分解され、シンクとなる新葉に運ばれることを明らかにした。5.イネコアコレクションを用いた解析:日本のイネ50品種、世界のイネ69品種について2ヶ年分の種子リン濃度を調査した。年次相関が見られることから種子リン濃度が遺伝的制御を受けていること、種子リン濃度の品種間差は2倍以上となること、種子リン濃度とフィチン酸濃度にはゆるい相関があることなどを明らかにした。また、収量構成要素や発芽後1ヶ月の実生の乾物重、種子の炭素濃度および窒素濃度と種子リン濃度とは相関が見られないことから、種子リン濃度の低い高収量・良食味品種の育成が可能であることを明らかにした。担当する大学院生の就職活動のため、計画の一部でサンプリングは終了しているがその後の分析が進んでいないものがある。その一方で、イネコアコレクションの種子リン濃度測定においては、2ヶ年分の種子の解析を進め、フィチン酸濃度まで測定することができた。さらに、硫酸トランスポーターの一種OsSultr3;4が実際にはリンを輸送すること、節において登熟期に根から吸収したリンを種子に優先的に分配するスイッチの役割を担うことを明らかにするなど、大きく進展した部分もある。したがって、全体としては、概ね順調に進展していると判断した。1.種子へのリン転流制御機構の解明:種子へのリン流入量の制御機構を明らかにするため、フィチン酸合成を制御するOsPGK1、フィチン酸の蓄積を制御するOsMRP13、イノシトール高次リン酸化合物合成酵素遺伝子OsVIP1の3つの遺伝子の発現を制御した組換えイネを作出したところ、OsPGK1の過剰発現により種子に含まれる全リン量、フィチン酸量ともに1.5倍に増加すること、OsMRP13の過剰発現により全リン量は1.4倍、フィチン酸量は1.7倍に増加すること、OsVIP1の発現抑制によりフィチン酸量は2.5倍に増加するものの全リン量は変化しないことが明らかとなった。また、人為的に一穂粒数を30%70%に削減した個体を作り種子全リン量を調査したところ、全リン量は一穂粒数に影響を受けないことが明らかとなった。これにより、種子のリン量は種子ごとに制御されていることが強く示唆された。2.栄養器官でのリン転流制御機構の解明:酵母でリン欠応答調節に働くVIP1のイネホモログOsVIP1がイネのリン転流調節に関係するかを明らかにするため、発現抑制体を作出し調査したところ、リン欠条件で野生型では古葉から新葉へのリン転流が促進されるのに対し、抑制体では転流がほとんど起こらないことから、リン転流制御にイノシトール高次リン酸化合物が関与する可能性が高いことが示唆された。
ホログラムを用いた光ディジタル計算機の研究

本研究では,ホログラムを用いた光ディジタル処理システムに関する基礎的な研究を行った.ホログラムを用いた光論理演算法および光ディジタル回路の構成法を提案し,基礎的な実験結果をもとに検討を行った.また,必要なデバイスに関しても基礎的な実験を行い,その性能について評価した.ホログラムを用いた光論理演算法は,並列処理が行えるが実行できる演算の種類は一種類であった.ディジタル回路を実現するためには複数の種類の理論演算が必要である.そこで,位置により異なる種類の論理演算を行う局所可変光論演算を実現した.さらに,局所可変光論理演算を拡張して,まとまった機能を有するモジュ-ルを実現した.このモジュ-ルを光規則接続することにより,光ディジタル回路を実現した.ホログラムの回折効率によって光計算機システムのエネルギ-効率が決まるので,これを向上させることは重要である.本研究では,高回折効率で複雑な振幅透過率分布を記録できるホログラムとしてROACHを導入した.その結果,回折効率10%が実現できた.ROACHは,2層のフィルムにより振幅変調と位相変調を行うが,位相変調を行うフィルムでも振幅変調が発生するための補正が必要であることが判明した.光ディジタル計算機を実現するためには,高速な空間光変調器が必要である.本研究では,高速な非線形特性を有する光双安定素子を空間光変調器として用いることを考えた.光双安定素子の二次元的な処理に関する研究は従来なされていなかった.光双安定素子のMTF測定を行った結果,コントラスト50%で80lines/mmの解像度を有していることが判明した.これは,大きさ13μm×13μmの小さな非線形素子が二次元的に配置していると考えることができる.この場合,ひとつの素子の動作パワ-は0.8mWで動作速度は80μsである.本研究では,ホログラムを用いた光ディジタル処理システムに関する基礎的な研究を行った.ホログラムを用いた光論理演算法および光ディジタル回路の構成法を提案し,基礎的な実験結果をもとに検討を行った.また,必要なデバイスに関しても基礎的な実験を行い,その性能について評価した.ホログラムを用いた光論理演算法は,並列処理が行えるが実行できる演算の種類は一種類であった.ディジタル回路を実現するためには複数の種類の理論演算が必要である.そこで,位置により異なる種類の論理演算を行う局所可変光論演算を実現した.さらに,局所可変光論理演算を拡張して,まとまった機能を有するモジュ-ルを実現した.このモジュ-ルを光規則接続することにより,光ディジタル回路を実現した.ホログラムの回折効率によって光計算機システムのエネルギ-効率が決まるので,これを向上させることは重要である.本研究では,高回折効率で複雑な振幅透過率分布を記録できるホログラムとしてROACHを導入した.その結果,回折効率10%が実現できた.ROACHは,2層のフィルムにより振幅変調と位相変調を行うが,位相変調を行うフィルムでも振幅変調が発生するための補正が必要であることが判明した.光ディジタル計算機を実現するためには,高速な空間光変調器が必要である.本研究では,高速な非線形特性を有する光双安定素子を空間光変調器として用いることを考えた.光双安定素子の二次元的な処理に関する研究は従来なされていなかった.光双安定素子のMTF測定を行った結果,コントラスト50%で80lines/mmの解像度を有していることが判明した.これは,大きさ13μm×13μmの小さな非線形素子が二次元的に配置していると考えることができる.この場合,ひとつの素子の動作パワ-は0.8mWで動作速度は80μsである.平成2年度は,光計算機実現のために必要な要素技術の研究を行った.1.計算機ホログラムの作製方法の研究(大頭・武田)光論理回路のエネルギ-効率の向上のためには,計算機ホログラムの回析効率の向上が必要である.従来の研究では,計算機ホログラムとしてLohmann型バイナリ-ホログラムが用いられていたが,このホログラムの回析効率は10%以下である.そこで,原理的には回析効率を100%にできるROACH型ホログラムの導入を行った.ROACH型ホログラムは,振幅変調を行う薄膜と位相変調を行う薄膜から成る多層フイルムを用いる.各層で振幅変調と位相変調が行われることを実験により確認し,その特性を測定した.この特性をもとに,現在,計算機ホログラムを作製している.2.空間光変調器の研究(大頭・武田)本研究では,空間光変調器として光双安定素子を用いる.現在までに,光双安定素子の試作を行い,光入出力特性の測定を行った.その結果,光強度の増幅に必要な微分利得特性を確認した.今後,動作に必要な入力光強度の低減,および空間的分解能の測定と改良を行う予定でいる.3.光計算機の計算機ア-キテクチャの研究(大頭・村岡)平成2年度の研究で,本研究で目的としているホログラムと非線形光学素子の組合せに適した光論理回路の構成方法を検討した.その結果,プログラム可能なロジックモジュ-ルを構成し,これをアレイ状に配置し規則接続することで,任意の論理回路が実現できることを見いだし学術雑誌に発表した.1.光ロジックモジュ-ルについて研究を行った結果を以下にまとめる.

(1)モジュ-ルのエネルギ-効率を向上させるために,高回折効率の計算機合成ホログラムとしてROACHを導入した.その結果,10%の回折効率が実現できた.従来の実験に用いていたLohmann型バイナリ-ホログラムの回折効率は1%以下であったので,ROACHの有効性が示せた.(2)光双安定素子を空間光変調器として用いる研究を行った.従来,光双安定素子の二次元的な処理に関する研究は行われていなかった.そこで,分解能を評価するためにMTFの測定を行った結果,80lines/mmの解像度を有していることが判明した.これは,大きさ13μm×13μmの非線形素子が二次元的に配置していると考えられる.この場合のひとつの素子の動作パワ-は0.8mWで動作速度は80μsであった.従来の空間光変調器の動作速度は10ms程度で解像度は100lines/mmであるから,光双安定素子が空間光変調器として有効であることが判明した.(3)以上の構成デバイスに関する評価をもとに,これらのデバイスを組み合せてモジュ-ルを構成した場合の性能について検討を行った.2.光論理回路について研究を行った結果を以下にまとめる.(1)光ロジックモジュ-ル回路の光学系を組み立て,基礎的な実験を行った.全加算器回路を実現し,その動作を確認した.モジュ-ル数,エネルギ-効率,および光学系の大きさに関して考察を行った.(2)光電子デバイスを用いた実現方法について検討し,光電子型ロジックモジュ-ル回路を提案した.3.計算機回路の実装法について研究を行った.その結果,電子回路の分野で提案されているMinnickのcutpoint cellと光ロジックモジュ-ルの類似性を見いだし,Minnickの手法が適用できることが判明した.この手法を用いることで,任意の計算機回路を構成することができる.
ゲノムダメージに関わる標的分子の特定と血中モニタリングシステムの開発

【研究目的】年齢と共に増加する発癌リスクの要因としてゲノム損傷の蓄積が考えられます。その契機は遺伝子複製の際の染色体分配です。正常な染色体分配には染色体のセントロメア領域のメチル化が必須です。本研究では、加齢に伴う染色体のメチル化異常に着目し、SatAを介する染色体不安定性の標的染色体からゲノム損傷に関わる標的分子を特定します。それを血中モニタリングすることで発癌リスクを経時的に評価するシステムを構築します。【研究実績】「Satelliteαtranscript」を介するゲノムのダメージのメカニズムの検証:レンチウイルスを用いて乳腺上皮細胞株にSatAを遺伝子導入しました。染色体不安定性をもたらす有糸分裂異常を免疫細胞化学によって調べたところ、Abnormal segregation、MicronucleiおよびAnaphase bridgeといった有糸分裂異常の頻度はSatAの過剰発現細胞において有意に増加していることを明らかにしました(掲載論文3)。SatAが両側乳癌や他臓器癌合併につながるfield cancerizationに関与するかどうかを調べるために、乳癌患者167人の解析を行いました。その結果、非癌部におけるSatA高発現症例は、低発現症例に比較して22倍の両側乳癌のリスクを持ち、さらに11倍の他臓器癌合併のリスクを持つという結果を導き出すことができました。現在Oncology reportに投稿中です。微量遺伝子の血中検出と塩基配列解析システムの確立:患者の血漿検体を収集し、デジタルPCRを用いてKRAS血中モニタリングを行ってきました。大腸がん患者(掲載論文1)及び膵がん患者において、治療効果や予後因子としての有用性が示されました(Clinical Cancer Research投稿中)。「digital PCR」によって得られたKRAS変異クローンの検証が遅れています。KRAS変異クローンからシークエンスを行います。デジタルPCRを用いてKRAS血中モニタリングシステムを確立させます。KRAS変異クローンの検証のため、シークエンスデータの集積を行います。標的遺伝子をSatelliteαtranscriptとし、その有用性を検討します。「研究目的」年齢と共に増加する発癌リスクの要因としてゲノム損傷の蓄積が考えられます。セントロメア領域は反復配列であるSatelliteα配列より構成され、そこから転写されるnon-cording RNAであるSatelliteαtranscript(SatA)により染色体の均等分配が司られます。我々はこれまで、セントロメア領域のメチル化異常によりSatAが過剰発現し、特定の染色体を標的として数的異常が生じる事を明らかにしました。この変化は癌部のみならず癌の背景粘膜でも認められ、特に多発癌の背景粘膜で高値を示すことから、SatAは癌の発生母地のゲノム損傷を反映すると考えています。「研究計画」細胞株を用いて「Satelliteαtranscript」の遺伝子導入を行い、染色体分配に与える影響としてセントロメア蛋白の発現変化、キネトコア形成に関わる影響、染色体数の変化を検討します。その結果を、臨床検体を用いて検証します。これまで、大腸癌細胞株に対してリポフェクション法を用いてSatAをトランジェントに遺伝子導入しています。3、7、16番染色体の増幅はSatAの遺伝子導入によるものと考えられます。7番染色体の増幅は臨床検体を用いた結果と一致しています。遺伝子導入に用いるレンチウイルスはすでに作成され、乳腺上皮細胞株でその発現を確認しています。SatAを乳腺上皮細胞株に導入すると8番及び20番染色体の長椀に増幅が認められました。癌細胞株の実験では、癌細胞株自体がすでに8番染色体の増幅を有していたために、8番染色体の新たな変化は分かりませんでしたが、正常組織に遺伝子導入することで、SatAの標的染色体が明らかになってきています。興味深いことに8番及び20番染色体の増幅は多くの癌で認められており、発癌に関わる責任遺伝子が存在すると考えられます。【研究計画】

細胞株を用いて「Satelliteαtranscript」の遺伝子導入を行い、染色体分配に与える影響としてセントロメア蛋白の発現変化、キネトコア形成に関わる影響、染色体数の変化を検討します。その結果を、臨床検体を用いて検証します。これまで、大腸癌細胞株に対してリポフェクション法を用いてSatAをトランジェントに遺伝子導入してきました。本年度は、レンチウイルスを用いて乳腺上皮細胞株にSatAを遺伝子導入しました。染色体不安定性をもたらす有糸分裂異常を免疫細胞化学によって調べたところ、Abnormal segregation、MicronucleiおよびAnaphase bridgeといった有糸分裂異常の頻度はSatAの過剰発現細胞において有意に増加していることを明らかにしました。臨床検体の検証では、SatAのDNAメチル化レベルとSatAの発現レベルとの相関関係を検討しました。乳癌患者45人から乳癌の腫瘍組織および同一検体内の非癌部乳腺組織を採取し、MethyLight法でSatAの脱メチル化レベルを評価し、reverse transcription-quantitative PCRでSatAの発現レベルを測定したところ、SatA発現レベルは腫瘍組織だけでなく非癌部乳腺組織においてもSatAの脱メチル化レベルと有意に相関していることが示されました。さらにSatAの発現レベルに従って、45人の乳癌患者から8人をサンプリングし、アレイCGHを行いました。高発現症例4人と低発現症例4人のコピー数変化を比較したところ、SatA高発現症例では高頻度に8番及び20番染色体の長椀に増幅を認めました。この結果は、International Journal of Oncologyに掲載されました(掲載論文3)。【研究目的】年齢と共に増加する発癌リスクの要因としてゲノム損傷の蓄積が考えられます。その契機は遺伝子複製の際の染色体分配です。正常な染色体分配には染色体のセントロメア領域のメチル化が必須です。本研究では、加齢に伴う染色体のメチル化異常に着目し、SatAを介する染色体不安定性の標的染色体からゲノム損傷に関わる標的分子を特定します。それを血中モニタリングすることで発癌リスクを経時的に評価するシステムを構築します。【研究実績】「Satelliteαtranscript」を介するゲノムのダメージのメカニズムの検証:レンチウイルスを用いて乳腺上皮細胞株にSatAを遺伝子導入しました。染色体不安定性をもたらす有糸分裂異常を免疫細胞化学によって調べたところ、Abnormal segregation、MicronucleiおよびAnaphase bridgeといった有糸分裂異常の頻度はSatAの過剰発現細胞において有意に増加していることを明らかにしました(掲載論文3)。SatAが両側乳癌や他臓器癌
原子層物質と3次元固体接合の作製と界面構造の解明

本研究では、2次元物質(原子層物質)と3次元物質における「1次元の接合界面」の作製とその界面構造の解明に取り組む。従来の2ー3次元物質の接合界面は,3次元物質の表面と2次元物質の表面の間の「2次元界面」であるが、本研究のように金属の端から水平方向に原子層を合成した「1次元界面」は前例がない。本研究では、金属の種類や結晶面によって接合界面の構造や成長する原子層の結晶方位、そして1次元界面の電子輸送特性がどのように変化するか解明する。
心臓のマクロ機能と遺伝子発現連関のための情報制御：酸素環境応答のフィジオーム解析

心筋細胞が分裂を止める仕組みやエネルギー消費調節の解明は循環器医療に重要である。本研究では、出生時の酸素環境変化が心筋細胞分裂を停止する仕組み、そして一生を通じた甲状腺ホルモンによる心機能とエネルギー消費の調節機構を検討した。出生時の酸素濃度上昇は心筋細胞の核にあるFam64a分子が急激に消失させた。Fam64a発現低下は細胞分裂を抑制し、増加では亢進した。遺伝子変異による非分解Fam64a実験では、心筋細胞分裂における後期促進複合体APC/Cによる分解の必要性が示された。甲状腺機能亢進症モデル実験では、Ca輸送体NCX1およびSERCA2の発現調節によるエネルギー消費抑制的な調節が示された。生体組織の機能維持にはエネルギー基質と酸素の供給が必須であり、心臓は血液循環を駆動するポンプとして働く。心臓の血液供給能力を調節して効率的に機能するためには「酸素環境」の感知と生体応答が必要となる。本研究では出生時の酸素分圧変化に伴う心筋細胞の分裂能消失や心筋の伸展性を調節するコネクチン(タイチン)アイソフォーム変化、全身の酸素需要が増加する甲状腺ホルモンの心臓マクロ機能とカルシウム動態調節などについて検討している。胎児は20mmHg前後の酸素環境下にあり出生後は肺呼吸開始によって90mmHgまで動脈血酸素分圧は上昇する。マウス胎児心筋細胞を大気酸素に暴露せずに培養する方法を確立し、培養系で高濃度酸素暴露が心筋細胞の分裂を停止させ、コネクチンも弾性の強いアイソフォームに変換されていることを確認した。また、高濃度酸素は細胞周期・代謝に関する遺伝子を数多く変化させたが、心筋細胞質で張力発生に関連するタンパクのアイソフォームについて遺伝子発現量や局在が変化しており、生体レベルでも同様の変化があることを確認した。甲状腺ホルモン投与マウスにおいては、単離心筋を用いたCa指示薬の実験によって心筋細胞Na/Ca交換体の活性が低下し、筋小胞体によってハンドリングされるCa比率が増加していることが示された。これは心筋細胞が収縮・弛緩のためによりエネルギー効率の良いシステムに移行していると解釈した。また、伸展刺激を感受するチャネルで心筋細胞に発現するTRPV2が力学的環境を感知していること、ミトコンドリアtRNAのチオメチル化修飾が欠失マウスにおいて酸素需要を増加させる大動脈縮窄を行うと対照に比較して心機能低下が起こることなどを示した。これらの結果から、心臓自身の酸素環境や全身の酸素需要に応じて心筋細胞はその機械特性やCa動態を臨機応変に調節していることが具体的に明らかになった。心筋細胞は生後すぐに分裂能を失い、その後の成長は肥大によって行われるため、心筋梗塞など心筋細胞が失われても機能回復のための組織再生が出来ない。このような背景から心筋細胞の細胞周期に関する研究が精力的に進められている。我々は、出生時の肺呼吸によって新生児の血液酸素分圧が急激に上昇することが心筋細胞の分裂を停止させ、肥大に向かわせるという仮説を検証している。この出生時における遺伝子発現の変化を検討するためには胎児と新生児を比較すれば良いが、ここでは酸素分圧の変化以外にも血行動態や栄養状態の変化も同時に起こっており、酸素分圧の変化だけを抽出するためには培養細胞による実験系の確立が必要となる。我々は細胞単離時より大気酸素に暴露することなく胎内環境を維持したまま心筋細胞を培養する実験系を確立した。その結果、わずか3時間の大気暴露によって心筋細胞の分裂は1/3にまで減少してしまうことが明らかになった。また、この低酸素培養系によって大気酸素に暴露された時の遺伝子発現変化をマイクロアレイによって検索し、胎児と新生児において同様に比較した遺伝子発現変化と重複して変動する遺伝子を同定した。この遺伝子は癌細胞における細胞分裂への関与が報告されているが心筋細胞では全く報告の無い新規の分子であり、胎児期には心筋細胞核に発現していて出生後には急速に発現減少していた。またこの分子をsiRNAにより遺伝子発現抑制すると細胞分裂は低下し、バキュロウイルスにて強発現させると分裂は増加した。この分子の配列には多くの細胞種において細胞周期制御に重要な役割を果たすユビキチンリガーゼanaphase promoting complex: APCの結合配列が2箇所存在しており、この結合配列に変異を入れ更にAPCによりユビキチン化されプロテアソームによって分解される時期を観察するためにGFPを結合した遺伝子を作成した。出生時の酸素分圧上昇が心筋細胞分裂の停止のシグナルとして働いているという仮説を、厳密な低酸素培養系を確立することで証明することが出来た。この実験系で得られた培養心筋細胞の分裂能は、これまでのどの報告よりも格段に高く、短時間でも酸素に暴露されることで低下することが明らかになった。この研究分野での分裂能評価は、分裂マーカーと呼ばれる分子を発現している細胞の比率で行われることが多いが、本研究ではタイムラプスによるリアルタイム観察により細胞質分裂にまで至った細胞率によって評価を行っている点も新規性がある。また、この現象を制御している遺伝子についても同定し、siRNAによる発現抑制、バキュロウイルスによる強発現により心筋細胞の分裂が、それぞれ抑制、亢進されることを明らかにした。更に、ユビキチン化によるプロテアソームとの関連を検討しているが、この目的のためにユビキチンリガーゼAPCの結合配列に変異を入れGFPで可視化できる遺伝子を既に作成した。

このようにマクロの現象として、高濃度酸素に暴露されることによって心筋細胞が細胞質分裂まで至る比率が急激に現象することを厳密に確認し、その分子メカニズムを明らかにする方法論も進んでいるため、おおむね順調に進展していると考えている。胎生期に分裂能を有する心筋細胞は出生後に分裂を止め肥大によって心臓を成長させる。我々はその理由が成体に比べて著しい低酸素環境にある胎児循環から出生後の肺呼吸開始による酸素分圧上昇にあるとの仮説を立て検証した。生体においては出生前後で酸素環境のみならず栄養状態や血行動態も劇的に変化するため、胎児-新生児間の遺伝子発現変化と胎児培養心筋細胞を低酸素(3%)から高濃度酸素(20%)に変換した際の遺伝子発現変化を比較した。共通して発現が増加した51遺伝子について低酸素培養細胞系にてノックダウン(KD)を行い、細胞分裂を強く抑制した11遺伝子を選定した(Mcm3, Ccne2, Ccna2, Fam64a, Cdca5, Tuba1b, Myl4, Nusap1, Pgk1, Aldoa , Aurkb)。これらの中でKDによる細胞分裂抑制効果が最大であったFam64aについて細胞分裂周期との関連を調べた。Fam64aは胎児心筋の核に豊富に発現していたが出生後に劇的に減少し、培養系実験においても酸素分圧上昇により同様に減少した。また、Fam64aKDは細胞周期促進遺伝子や分裂マーカーKi67発現を抑制し、バキュロウイルスによるFam64a強制発現で心筋細胞分裂は増加した。実験は一般的な細胞分裂マーカーだけでなく、本研究で確立した酸素環境制御タイムラプス実験系による核分裂・細胞質分裂の直接観察によっても評価した。これにより有糸分裂中の心筋細胞においてGFP付加Fam64aが急速に消失することを観察した。この現象の機序として、metaphaseからanaphaseへの移行期におけるAPC/CによるFam64a分解が考えられ、APC/C結合部位の変位Fam64aを作成して確認することが出来た。これらの結果からFam64aは心筋細胞分裂に関与し再生医療の有望なターゲットとなり得ると考える。心筋細胞が分裂を止める仕組みやエネルギー消費調節の解明は循環器医療に重要である。本研究では、出生時の酸素環境変化が心筋細胞分裂を停止する仕組み、そして一生を通じた甲状腺ホルモンによる心機能とエネルギー消費の調節機構を検討した。出生時の酸素濃度上昇は心筋細胞の核にあるFam64a分子が急激に消失させた。Fam64a発現低下は細胞分裂を抑制し、増加では亢進した。遺伝子変異による非分解Fam64a実験では、心筋細胞分裂における後期促進複合体APC/Cによる分解の必要性が示された。甲状腺機能亢進症モデル実験では、Ca輸送体NCX1およびSERCA2の発現調節によるエネルギー消費抑制的な調節が示された。初年度に予定していたマウス胎児心筋細胞の分裂能と酸素濃度の検討に関しては、心筋細胞、線維芽細胞、血管内皮細胞、血管平滑筋細胞などの細胞集団から心筋細胞を分別するためにα-アクチニンをマーカーとして細胞選択し、更に大気酸素に暴露させずにマウス心筋細胞を酸素濃度調節下に培養する方法を確立した。
新規質量イメージングを用いたＮーアセチルグルコサミン修飾タンパク質の時空間的解析

昨年度は、N-アセチルガラクトサミン転移酵素をコードするcDNAをHEK293細胞の細胞質や核内に発現させて、核内及び細胞質タンパク質に見出されるN-アセチルグルコサミン(O-GlcNAc)修飾を伸長させることを行い、また、この伸長させた糖鎖に特異的に結合する新規のレクチンを見出した。これらの系を用いて、細胞質及び核内の新規のO-GlcNAc修飾タンパク質を特定したが、これらの糖鎖修飾が、どのアミノ酸残基に伸長した糖鎖が付加されているかについて詳細に検討した。修飾残基が1箇所知られているc-Relタンパク質をモデルとして、Mycタグを付加したc-Rel cDNAを上記のHEK293細胞に発現させ、免疫沈降してウエスタンブロッティングを行うと、GalNAc-GlcNAcに特異的なWJAへの結合が上昇し、抗O-GlcNAc抗体への結合は低下した。また、2次元電気泳動後、c-Relのスポットをゲルから切り出し、トリプシンによるゲル内消化を行い、回収したペプチドをMALDI-TOF質量分析で解析したところ、既知のSer残基が確かに2糖に伸長していることが示された。また、WJAレクチンを用いたアフィニティクロマトグラフィーで糖修飾ペプチドを特異的に精製することを試みたところ、GlcNAc修飾のみのペプチドに比べて2糖の方がレクチンに対する親和性が大きく亢進するため、効率よい濃縮が可能であると思われた。O-GlcNAc修飾のイメージングに関しては、WGAレクチンをGFP融合タンパク質として細胞質内に発現させることを行った。細胞活性化時における変化は、自家蛍光を排除するための対照とするレクチンが必要であり、今後の検討課題である。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、N-アセチルガラクトサミン転移酵素をコードするcDNAをさまざま作成し、HEK293細胞内に発現させて、核内タンパク質及び細胞質タンパク質に見出されるN-アセチルグルコサミン(O-GlcNAc)修飾を更に伸長させることを行った。この伸長した糖鎖は細胞内に存在する加水分解酵素によって分解されることがないため、微量なO-GlcNAc修飾タンパク質をより安定に検出ができること、また通常の細胞では合成されることのない稀少な糖鎖であることから、この2糖を特異的に認識するレクチンプローブを探索した。cell surface display法を用いた改変レクチンのスクリーニングも行ったが、ナツフジから厳密な特異性を持つレクチンを運良く見出し、かつこれらのレクチンを大量に精製することができた。N-アセチルガラクトサミン転移酵素を過剰発現させたHEK293細胞のcell lysateを用いて二次元電気泳動を行った後、このレクチンプローブを用いて、糖転移酵素の有無により特異的に染色されるスポットを検索した。その結果、二次元電気泳動上で90種類ほど見出し、これらに相当するスポットをゲルをから切り出し、MALDI-TOF MSを用いた質量分析によりタンパク質の同定を試みた。その結果、これらのスポットの中から6種類の細胞質内のタンパク質と7種類の核内タンパク質を特定することができた。また、これらのタンパク質をコードする遺伝子の単離も合わせて行った。植物フジの種子からN-アセチルガラクトサミンに厳密な特異的を持つレクチンを運良く発見したことから、レクチンアフィニティクロマトグラフィーを行うためのレクチンを容易に大量精製することができたことは大いに時間の節約になった。また、このレクチンを用いた検出法に関してもさまざまな試行錯誤を行うことができたため、着実な成果を出すことができたと考えている。

タンパク質上のO-GlcNAc修飾部位を明らかにすることを通して、これらの修飾を受けない変異体を作成し細胞内に発現させることなどを試みる。細胞活性化に伴うO-GlcNAc修飾の有無による細胞応答の変化などを追跡すると共に、他のグループの標的タンパク質に関するO-GlcNAc修飾分析などを通して、積極的に共同研究を進める予定である。また細胞内のO-GlcNAc修飾タンパク質の挙動を追跡するために、これらのGlcNAc修飾タンパク質の追跡を、抗体やレクチンを用いた染色、更には細胞内にレクチンを発現させることにより、動的な細胞内イメージング解析も試みる計画である。
0-TRAPはマラリア原虫の蚊細胞への侵入を介在する接着分子か?

ネズミマラリアPlasmodium berghei(Pb),ハマダラカAnopheles stephensi(As)を用いて以下の実験を行なった。O-TRAPはより一般的なCTRP(cis-trap related protein)という呼称をこの報告では使うことにする。1.我々はすでにCTRPをノックアウトしたPb原虫の作製に成功し、CTRP-KO原虫のクローンを得ているが、これらのKO原虫はookineteは正常に出来るが、oocyst形成が出来ないことを示した。すなわちCTRPはookineteが蚊の中腸に侵入するためのkey moleculeであることが示唆された。それ以外のステージで機能するかどうかを確かめるための実験を行い、oocyst-sporozoiteーasexaul stagesの全てにわたり、CTRPがなくても発育出来ることが判った。2.Pb CTRPに対する抗体を用いて、光顕免疫組織化学を行い、ookineteの細胞質が特異的に染まることを観察した。また同じPbの抗体を用いて、他のマラリア原虫種ネズミマラリア原虫P.yoelli,ヒトマラリアの三日熱マラリア原虫P.vvivax,トリマラリアP.gallinaciumのookineteについて免疫組織化学を行ったところ、よく染まり、共通の抗原因子が存在することが判った。3.免疫電顕によるCTRPの局在の解析した。感染マウスの血液を培養し、ookineteを形成させ、種々ステージの原虫を固定し、電顕用試料として調整し、CTRPの抗体(細胞質ドメインに対する抗体)を用いて電顕免疫組織化学を行なった。その結果、CTRPはookineteのmicroneme特異的に分布することが判った。CTRPがmicronemeタンパクの一つであることを確認した。
共同所有関係における権利の行使と帰属に関する研究

平成30年度は、所属する日本ローマ法研究会での研究報告で得られた知見を手がかりに、日本の共有法の学説を整理し、法史学など基礎研究との接続を図る作業に従事した。学説の整理に取り組んだ結果、次の議論の推移を明らかにした。戦前から戦後にかけての日本の共有学説はローマ法とゲルマン法を対比させる法史学上の認識を基礎として、民法の共有規定を過度に分割を奨励する個人主義的な規律と捉えた。現在では、分割を前提とする共有は必ずしも典型とはされず、「分割を前提としない共有」の類型も民法上の共有とする見方へと推移している。その結果、「分割を前提としない共有」の類型を正面に据えた法史学的認識が必要であり、とりわけ伝統的見解が基礎に据えていたローマ法の見方を変える必要がある。以上の整理は成果として一部を香川法学に公表しており、引き続いてローマ法学の展開を追う作業に従事している。ヨーロッパのローマ法学の議論は、すでに20世紀前半から「分割を前提としない共有」に相当するようなローマ法上の共有の存在に関心を寄せている。とりわけsocietas recontractaと呼ばれる共有物に着目した組合関係をめぐる議論は本研究との関係が窺われるが、日本で紹介し検討する研究は少なく、本研究の中で明らかにしていきたい。さらに、本年度は2020年度施行予定の民法改正をキャッチアップするための調査にも取り組んだ。本研究の目的とする共有法上の実体法と訴訟法の交錯関係の解明のためには、前提として共有紛争に関連する実体法上の規定の理解を整理しておく必要がある。とりわけ多数当事者の債権債務関係は本研究と強く関連するが、今回の改正で規定が大きく変わっている。さらに、弁済による代位制度なども含めて総合的に多数当事者の法律関係を整理しておく必要がある。この調査による成果の一部は香川法学で公表する予定である。本研究は共有法上の実体的権利と訴訟法上の効果の関係を明らかにすることを目的にするが、特定の紛争類型のみが対象となる射程の狭い研究としないために、基礎研究や関連規律にも調査を広げて本研究が法学全体においてもつ意義を可能な限り明らかにすることをも目指している。共有法はゲルマン法上の総有や日本の入会権がかつて社会経済的に重要な意味をもっていたように、多くの分野と隣接し歴史や思想の調査も必要とする領域である。現代の日本法で望ましい共有法のあり方を探る上では、通時的・共時的に掘り下げた検討が欠かせない。そのような本研究の方向性からは、本課題初年度にあたる平成30年度は、1共有の法史学的認識を本課題の問題意識に合わせて掘り下げて検討し、2多数当事者の債権債務関係を含む関連法規の改正調査を行ったことで、順調なスタートを切ることができたと考えている。本年度は、予定通り共有法の比較法調査に着手する。平成30年度より本務校となった香川大学はBeck-Onlineを導入しており、ドイツ法の裁判例・文献の調査効率の向上が期待できる。課題申請時点より手がかりとして挙げていたBGH判決を元にドイツの判例状況の調査を行う予定である。同時に、平成30年度の調査の続行、及び公表作業を行う。特に「分割を前提としない共有」類型を起点とするローマ法学の調査はドイツ、イタリアを始めとするヨーロッパ各国のローマ法学者の見解を追うことになるが、これまで日本での紹介が乏しいことから日本の議論に新しい示唆をもたらす成果が期待できる。また、改正民法を踏まえ、共有に関わる債権法規定の意義の解明も含めた、共有法の全体的な検討にも積極的に取り組んでいきたい。

本研究は共有法上の実体的権利と訴訟法上の効果の関係を明らかにすることを目的にするが、特定の紛争類型のみが対象となる射程の狭い研究としないために、基礎研究や関連規律にも調査を広げて本研究が法学全体においてもつ意義を可能な限り明らかにすることをも目指している。共有法はゲルマン法上の総有や日本の入会権がかつて社会経済的に重要な意味をもっていたように、多くの分野と隣接し歴史や思想の調査も必要とする領域である。現代の日本法で望ましい共有法のあり方を探る上では、通時的・共時的に掘り下げた検討が欠かせない。そのような本研究の方向性からは、本課題初年度にあたる平成30年度は、1共有の法史学的認識を本課題の問題意識に合わせて掘り下げて検討し、2多数当事者の債権債務関係を含む関連法規の改正調査を行ったことで、順調なスタートを切ることができたと考えている。本年度は、予定通り共有法の比較法調査に着手する。平成30年度より本務校となった香川大学はBeck-Onlineを導入しており、ドイツ法の裁判例・文献の調査効率の向上が期待できる。課題申請時点より手がかりとして挙げていたBGH判決を元にドイツの判例状況の調査を行う予定である。同時に、平成30年度の調査の続行、及び公表作業を行う。特に「分割を前提としない共有」類型を起点とするローマ法学の調査はドイツ、イタリアを始めとするヨーロッパ各国のローマ法学者の見解を追うことになるが、これまで日本での紹介が乏しいことから日本の議論に新しい示唆をもたらす成果が期待できる。また、改正民法を踏まえ、共有に関わる債権法規定の意義の解明も含めた、共有法の全体的な検討にも積極的に取り組んでいきたい。注文書籍が予算執行期中に発刊が間に合わずキャンセルを出した。これにより残額が生じた。残額はキャンセルした書籍の再購入に充てる。
スラリージェットを用いた硬質被膜のトライボロジー特性評価法の確立と加工への応用

スラリージェットによる固体粒子衝突摩耗を利用した硬質皮膜の表面強度評価法(MSE法)の確立を目指して,異なる方式のMSE試験装置でPVD硬質皮膜の摩耗試験を行い,以下の結果を得た.1.TiN単層膜は製膜時の基板温度が高くなるほど皮膜表面の塑性変形硬さが小さくなるが,摩耗速度が小さくなった.TiN皮膜の摩耗速度は硬さよりも表面に露出している結晶の配向性に影響される.すなわち,高温での成膜において支配的である{111}配向は,{100}配向より高い摩耗速度を示す.これは結晶面での劈開破壊の大きさと相関があると考えられる.2.成膜条件の異なるCr-N膜の摩耗速度は,皮膜の塑性変形硬さと弾性率の比と良い相関関係を示す.3.PVDの二層膜(TiN+TiCN膜)のMSE試験では,各皮膜の品質が良好である場合摩耗速度は単層皮膜のそれらと同じであるが,表層のTiCN膜に成膜時の欠陥が多いと摩耗速度は単層のそれらとは異なることがわかった.4.新たに皮膜の表面強度を単位投射粒子量あたりの摩耗速度で評価するために,ポット式MSE試験装置を試作した.その結果,この方式でも皮膜と母材を明瞭に分離して,皮膜の摩耗速度を単位投射粒子量あたりの摩耗量で評価できるようになった.5.MSE試験法によりTiNやCrNの硬質皮膜の摩耗速度のランキングは,海外で多用されている評価法でのそれらよりも,皮膜間の違いが一層明瞭にあらわれた.以上の結果から,本研究で提案しているMSE試験による硬質皮膜の評価法は,簡便また高信頼性で表面強度を評価でき,非常に有用であることとの結論を得た.また,スラリージェットによる脆性材料の微細加工を実現するための基礎的実験CNC-MSE装置を用いて行い,ガラス表面の加工がサブミクロンのクラックの発生によりナノスケールで生じることを明らかにして,加工への応用の可能性が大きいことを確認した.スラリージェットによる固体粒子衝突摩耗を利用した硬質皮膜の表面強度評価法(MSE法)の確立を目指して,異なる方式のMSE試験装置でPVD硬質皮膜の摩耗試験を行い,以下の結果を得た.1.TiN単層膜は製膜時の基板温度が高くなるほど皮膜表面の塑性変形硬さが小さくなるが,摩耗速度が小さくなった.TiN皮膜の摩耗速度は硬さよりも表面に露出している結晶の配向性に影響される.すなわち,高温での成膜において支配的である{111}配向は,{100}配向より高い摩耗速度を示す.これは結晶面での劈開破壊の大きさと相関があると考えられる.2.成膜条件の異なるCr-N膜の摩耗速度は,皮膜の塑性変形硬さと弾性率の比と良い相関関係を示す.3.PVDの二層膜(TiN+TiCN膜)のMSE試験では,各皮膜の品質が良好である場合摩耗速度は単層皮膜のそれらと同じであるが,表層のTiCN膜に成膜時の欠陥が多いと摩耗速度は単層のそれらとは異なることがわかった.4.新たに皮膜の表面強度を単位投射粒子量あたりの摩耗速度で評価するために,ポット式MSE試験装置を試作した.その結果,この方式でも皮膜と母材を明瞭に分離して,皮膜の摩耗速度を単位投射粒子量あたりの摩耗量で評価できるようになった.5.MSE試験法によりTiNやCrNの硬質皮膜の摩耗速度のランキングは,海外で多用されている評価法でのそれらよりも,皮膜間の違いが一層明瞭にあらわれた.以上の結果から,本研究で提案しているMSE試験による硬質皮膜の評価法は,簡便また高信頼性で表面強度を評価でき,非常に有用であることとの結論を得た.また,スラリージェットによる脆性材料の微細加工を実現するための基礎的実験CNC-MSE装置を用いて行い,ガラス表面の加工がサブミクロンのクラックの発生によりナノスケールで生じることを明らかにして,加工への応用の可能性が大きいことを確認した.1.スラリージェット式摩耗試験装置を用いて、PVD製膜時の基板温度を変化させたTiN単層膜に粒径1.2μmのアルミナ粒子を高速で衝突させ、皮膜の摩耗特性を研究して、以下の結果を得た。(1)TiNの製膜時の基板温度が高くなるほど、超微小硬度計で測定した皮膜表面の塑性変形硬さが大きくなり、表面のSEM、AFM観察及びXRD解析から、TiNの結晶化がより明瞭になる。(2)固体粒子の衝突による摩耗速度(摩耗率)は、製膜時の基板温度が高くなるほど減少する。これは、固体粒子衝突による摩耗速度が一般に硬さに反比例する結果とは反対であり、スラリージェットによる摩耗が皮膜の硬さよりもTiNの配向性や結晶形態に影響されるためと考えられる。(3)(1)(2)の結果から、本研究で提案している固体粒子衝突法はTiNの製膜条件の違いによるTiNの皮膜特性に起因する表面強度の簡便な評価に有用である。2.スラリージェットによる表面損傷を利用して脆性材料の微細加工を実現するための基礎的実験を、CNCブラスト装置を用いて行い、以下の結果を得た。

(1)粒径1.2μmのアルミナ粒子を含む水をCNCブラスト装置によってジェットにしてガラス材に照射すると微細加工が可能となることを確認し、加工のために制御すべき種々の因子の影響を明らかにした。(2)ガラス材の実加工を行う方法を示し、平面形状,針形状,非球面形状の3つの形状をマイクロスケールで作製できることを実証した。(3)ガラス加工面をSEMとAFM観察を行って、表面の加工がサブミクロンのクラックの発生によりナノスケールで生じることを明らかにした。スラリージェット式摩耗試験装置を用いて、PVDとCVDにより成膜されたTiN単層膜と二層膜に粒子径(公称)0.3μmと1.2μmのアルミナ粒子を含む水噴流を高速で衝突させ、皮膜の摩耗特性を研究して、以下の結果を得た。(1)最も高い基板温度で成膜されたTiNは、比較的低い硬さであるにもかかわらず、最も高い摩耗抵抗を示すことがわかった。TiN皮膜の摩耗率は表面に露出している結晶の配向性に応じて変わる。すなわち、高温での成膜において支配的である{111}配向は、{100}配向より高い摩耗抵抗を示す。これは結晶面での劈開破壊の大きさと相関があると考えられる。(2)PVDの二層膜(TiN+TiCN膜)の試験では、表面のTiCN膜の摩耗速度は一定であるが、徐々に減少しTiN膜に達した後、再び一定となる傾向が見られた。この挙動は、成膜時に、TiCN膜とTiN膜の中間層が両者の傾斜材となっていることと一致している。(3)CVDのTiC+TiN膜でも同様に、摩耗曲線ではTiCとTiNの傾きが異なる.(4)細かい粒子を用いると、二層膜の界面の摩耗率の変化がより明瞭になる.(5)本研究で提案している硬質皮膜の摩耗評価法を二層皮膜に適用した結果、本試験法が簡便に、また高信頼性で硬質皮膜の表面強度の評価に有用であることが一層明らかになった。(6)上記の結果から、本評価法を、マイクロスラリージェットエロージョン(MSE)法として、商標登録した。スラリージェットによる固体粒子衝突摩耗を利用した硬質皮膜の表面強度評価法(MSE法)の確立を目指して,異なる方式のMSE試験装置でPVD硬質皮膜の摩耗試験(粒子は1.2μmのアルミナ粒子)を行い,以下の結果を得た.1.従来の循環式MSE試験において,成膜条件の異なるCr-N膜の摩耗速度は皮膜の微小硬さ(ナノインデンテーション)と弾性率の比と良い相関関係を示すことが明らかになった.2.Cr-N膜について,MSE試験と既に汎用となっているマイクロアブレージョン試験を行うと,MSE試験結果の方が皮膜の機械的特性や結晶特性とより密接な関係にあることがわかった.また,CrN膜の摩耗速度は結晶の配向性に著しく影響されることが明らかになった.3.PVDの二層膜(TiN+TiCN膜)のMSE試験では,各皮膜の品質が良好である場合摩耗速度は単層皮膜のそれらと同じであるが,表層のTiCN膜に成膜時の欠陥が多いと摩耗速度は単層のそれらとは異なることがわかった.このことより,本研究のMSE評価法が皮膜の品質の評価に有用であることが確認された.4.従来の循環式MSE試験では単位時間あたりの摩耗速度でのみ評価してきたが,世界の材料試験法で標準的に用いられている単位投射粒子量あたりの摩耗速度で評価するために新たにポット式MSE試験装置を試作した.その結果,この方式でも皮膜と母材を明瞭に分離して,皮膜の摩耗速度を単位投射粒子量あたりの摩耗量で評価できるようになった.5.前項