hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
色覚シミュレーション，色覚特性測定と色覚画像補正の研究

これは,全ての色に対して,それを置換する混同色を決める条件である。第二の条件は「明るさの比例則」である。これは,同じ色が違う色にシミュレーションされないための条件である。この2条件は外すことのできない従来の色覚シミュレーションと共通の条件である。「混同色シミュレーション」ではこれに色覚メカニズムに限定せずに様々な条件を導入することが可能である。我々は,「ディスプレィの全色域でシミュレーション可能」という条件を追加すると,LMS色空間でディスプレィの色域の混同色軸に垂直な平面への射影が六角形であれば(殆どディスプレィでこの条件は満たされる),シミュレーションアルゴリズムがユニークに決まる事を発見した。そして,そのシミュレーションが実際の写真画像などに対して有効であることを示した。情報数理科学論文を投稿したことにより,研究の位置づけをはっきりさせることができ,「明るさの比例則」と「ディスプレィの全色域で発色が可能」な2色覚混同色シミュレーションの唯一性を数学的定理として証明することができた。当初予定していた,明るさの比例則に基づく全色発色可能な2色型色覚シミュレータのアルゴリズムとそれを実装したシステムを完成しその有効性を検証することができた。平成26年度は,平成25年度に明らかになった,研究の位置づけをもとに,既存の色覚シミュレーションとの比較データを揃えて,混同色シミュレーションの論文を完成する。平成25年度は,平成24年度の成果をまとめ,イギリスで開催される国際色彩学会AIC2013で発表する。そして国際会議での専門家とのディスカッションを通じて,開発したシミュレータの意義と用途を考え,適切な論文誌に論文として投稿する。論文投稿の後は,特許取得したカラーマトリックス法による色覚特性測定装置の開発をおこなう。成果発表用サーバーコンピュータの価格,及び国際会議参加費が予想より安かったため。サーバーコンピュータ付属品,学会参加費,論文投稿費用。イギリスで開催される国際色彩学会AIC2013の参加費と旅費。色彩色度計とシステム開発用コンピュータの購入。
フランス語会話コーパスによる談話構築・理解に関する意味論的研究

本研究では、会話フランス語で従来の先行詞・照応詞という語と語の関係に基づくモデルでは説明が不十分な事例を検討し、照応過程は語と語の関係ではなく、話し手と聞き手の記憶領域に登録されたもの同士の関係であり、照応のような言語現象を理解するためには、話し手と聞き手の心のモデルが必要であることを明らかにした。平成18年度は研究課題のうちの理論的考察に関係する指示・照応理論の主なものを調査し分析を行なった。われわれは談話の構築・理解の手がかりとなる、名詞句・代名詞などの指示表現による談話内への談話指示子(discourse referent)の導入と同定の手順に注目している。談話指示子という考え方を採らず、名詞句を一貫して変数として記述する形式意味論においては、動的意味論(dynamic semantics)が特に文脈情報を取り込む方法を提案しているが、文脈情報は論理式の一部に代入するやり方を採用しており、名詞句は変数として扱われることには変わりない。この方式だと談話の進行とともに、取り込む文脈情報が膨大なものになるという欠点がある。聞き手は談話理解において、ずっと前に遡る文脈情報までもそのたびに計算しているかは大いに疑問である。また、談話表示理論(Discourse Representation Theory)でも名詞句は一貫して変数として記述され同じ欠点を共有している。また両者とも名詞句が意味解釈される限定された状況という概念を持たず、これでは談話の動的な展開に沿った変化する談話理解を適切に捉えることができないことが、会話フランス語コーパスの分析を通じて改めて明らかになった。本年度の研究から明らかになったのは、i)名詞句は変数としてではなく、心的表示に登録される談話指示子として記述すべきであるii)動的意味論のように文脈情報を次の式に取り込む方式ではなく、心的表示に累積的に蓄積する方式が有望であるiii)名詞句の意味解釈は、それが解釈される限定された状況に依存し、それは状況意味論(Situation Semantics)が提案した資源状況(resource situation)に相当すると考えられる、などの諸点である。今後は「状況」における指示対象の存在様態を解明し、それと照応過程との関係を考察する必要があることも明らかになった。本年度は、昨年度行った指示と照応に関する談話的現象、特に談話内への談話指示子の導入とその維持に関する理論的研究に基づいて、実際の会話フランス語コーパスの分析を行なった。その結果、次にあげる昨年度の理論的予測の大部分について、肯定的証拠となる現象を発見することができた。昨年度の予測とは、1)名詞句の指示対象は変数としてではなく、話し手・聞き手の心的表示に登録される談話指示子として記述できる2)動的意味論のように文脈情報を論理式に取り込むのではなく、心的表示に蓄積する方法が実際の談話分析に即している3)名詞句の意味解釈は、それが解釈される状況に依存的である。言い換えれば、名詞句は状況から外延への関数である。実際のコミュニケーション状況において行われる談話の構築と理解は、時系列に沿って展開されるものであり、いったん談話に導入された談話指示子は、後続談話で照応の対象となる。文の境界を越える照応過程の形式意味論的記述はRussell以来の課題であるが、談話に導入された談話指示子は変項ではなく、後続談話の理解においては心的表示に登録された定項として扱う必要があることを、会話コーパスに基づく記述的調査からも、名詞句の指示と照応について行われて来た理論的研究からも導くことができる。伝統的な見方では新規導入名詞句の指示対象は変項であり、演算子の作用域においてのみ束縛される。しかしこのような見方では実際の談話の持つ累積的な性格を表現することができない。本研究においては談話のも持つ累積的な性格を、談話指示子の変項から定項へのアップデートと見なすという仮説を立てて、本年度はこのメカニズムの理論的基盤を追求した。本研究では会話フランス語コーパスを用いて、話し手と聞き手の相互行為としての談話構築に関して、文中に出現する名詞句の意味解釈において、解釈領域の果たす役割について考察した。メンタル・スペース理論に基づく談話モデルを用いて、存在文中に出現する名詞句が、発話の場を解釈領域とするときは、Carlsonの存在論におけるstageレベルと見なされるため、本来存在文には許されない定名詞句・固有名詞句でも出現できること、またThere are many Americans who like opera.のような文では、アメリカ人の集合を母集合とし、manyを量化子とする構造を持ち、存在レベルはobjectレベルであることを明らかにした。またThere are many studentswho caught flu thie winter.では、catch fluという局面レベル述語であるが、タイプシフトが起きてobjectレベルの存在にかかることを示した。
高次元ソリトン方程式の離散化

本研究では研究者が最近得た三次形式によってかかれる2+2次元の高次元ソリトン方程式に関する結果をもとに、それを重力場の方程式や自己双対方程式などの既存の高次元方程式の離散化の研究を行った。まず離散化する前の段階の連続系の解の構造を数式処理言語等で詳細に調べた。その結果2方向ロンスキアン的な構造を持った行列式によって、解が表わされることが確認できた。そして方程式はこれらの行列式の表現を用いることによって、ソリトン方程式系にみられるPluckerの関係式に帰着されることが確認できた。これは研究者が得た三次形式によって表わされる方程式の解の構造と類似のものである。さらにこれの離散化を試みたが数式処理言語等による方程式形の探査の過程でいわゆるソリトン的な解をすなおに拡張したときには、通常のものと比べて拘束条件がきつくなり、単純な離散化を許さないということが判明した。またそれはこの系のPluckerの関係式を生成する際におこなわれる展開と離散化の際に用いられるCasorati行列のテクニックがうまく両立しないということに起因することもわかった。従ってこの系においては既存のソリトン系の方法によるすなおな離散化には本質的困難がともなうことが明らかになった。現在この困難を克服するための新たなテクニックに関する研究を計画中であり、本研究は今後そちらにひきつがれる予定である。
輻射流体数値シミュレーションで解き明かす初代銀河形成過程

大規模な数値シミュレーションにより、高密度環境における初代銀河から大質量銀河へと至る進化を計算した。同時に、多波長輻射輸送計算によって銀河の輻射特性を明らかにした。結果として、高密度領域では、大量のガス降着によって銀河内に高密度なガス円盤が作られる事が示された。そして、そのような大質量円盤銀河は、ダスト熱放射によって赤外線で明るい銀河になることが分かった。また、解析的な手法により、初代銀河内における初代星星団の形成条件、大質量ブラックホールの形成条件についても制限を与えた。初代銀河の環境依存性とその光学的特性について調べた。赤方偏移6において、10の12乗太陽質量のハローを形成する領域を宇宙論的流体計算によりシミュレートし、銀河の形態進化を解析した。結果として、高密度領域では、星からのフィードバックがあるものの、周りから銀河への非常に高いガス降着率のため、長時間安定した銀河ガス円盤が形成されることがわかった。また、多波長輻射輸送計算を実行し、星からの紫外線のほとんどは星間ダストに吸収され、大質量銀河は赤外線で明るく輝くことを示した(Yajima. et al. 2015, MNRAS, 451, 418)。このような銀河は、近年アルマ望遠鏡で発見されている初期宇宙のサブミリ銀河に対応している可能性を示唆した。また、初代銀河の進化を理解する上で重要なピースの一つである巨大ブラックホールの形成について、半解析的手法を用いて調べた。そこでは、初代銀河同士が合体した場合、銀河中心に大量のガスが流れ、高密度な星団が形成される過程をモデル化した。結果として、10の8乗太陽質量の初代銀河同士が合体した場合、形成される星団はコアコラプス過程により潰れ、中心で1000太陽質量程度のブラックホールが作られることがわかった。そして、星団内の星がブラックホールに降着することで、ブラックホールは10万太陽質量程度まで成長することを示した。その後、このモデルをHalo merger treeと組み合わせることで、ブラックホールの質量関数を求めた。それにより、我々の星団モデルによって作られるブラックホールが、赤方偏移6-7で発見されている超大質量ブラックホールの種になっている可能性を示唆した(Yajima et al. 2016, MNRAS, 457, 2423)。これまで、初代銀河の形成・進化にとって重要な環境効果、ブラックホールとの共進化などを調べた。しかし、空間分解能は数十パーセクと十分とは言えなかった。そこで、現在は空間分解能を数パーセクまで上げ、初代銀河内でのクランピーな星間ガスの構造、分子雲形成を分解したうえで星形成史を計算している。それにより、平均的な密度領域で形成される初代銀河は、局所的な星形成とフィードバックによってガスのアウトフローが引き起こされ、星形成が急激に止まることがわかりつつある。また、銀河円盤などの大きい構造は長時間維持されないことがわかってきた。これらの激しく変動する星形成と銀河円盤の破壊がどのような条件で起きるのかを、さまざまな初期条件に対してシミュレーションを行うことで環境依存性を調べている。星からのフィードバックに関しては、ライマンアルファ光子による圧力などは取り入れられていない。現在、ライマンアルファ光子の多重散乱を伴う輸送効果と、流体ダイナミクスを融合した新しい計算コードを開発している。今年度はズームイン法を用いた高精度宇宙論的流体計算によって初代銀河進化を調べた。特に、星形成効率、星からのフィードバックに着目し、それらが銀河進化に与える影響について研究を行った。結果として、(1)フィードバックによって星形成率は大きく下がること、(2)フィードバックによって銀河中心からガスが排出され星形成が間欠的に起きること、(3)星形成効率の違いによって銀河形態が大きく変わる事などをあきらかにした。前年度は星形成効率やフィードバックに関して一つのモデルにもとづいて計算していたが、今年度はこれらの依存性を調べる事で、初代銀河進化における星形成効率やフィードバックの効果を定量的に示す事が出来た。また、初代星のみによって構成される銀河の質量・明るさの上限をライマンアルファ冷却光による輻射圧・輻射粘性に着目し、解析的なモデル化を行った。これにより、近年観測された初代星銀河の候補天体CR7は、初代星銀河ではないことを示した。そして、半解析的手法と1次元球対称シェルに対するライマンアルファ輻射輸送計算を組み合わせる事で、高赤方偏移におけるライマンアルファ輝線銀河のモデル化を行った。結果として、ライマンアルファ輝線銀河は100km/s以上の銀河アウトフローを持っている可能性があることを提示した。また、次世代のジェームスウェッブ宇宙望遠鏡などを使えば赤方偏移10をこえるライマンアルファ輝線銀河も検出可能であることを示した。これらの研究により、初期宇宙の銀河進化過程と観測可能性について多角的に考察する事が出来た。

初代銀河の形成・進化を解明するために重要なポイントは、(1)星間ガスの構造を詳細に分解し、どこでどのように星形成が起きるかを理解すること、(2)星からの輻射や超新星爆発の影響を正確に取り入れることである。(1)に関しては、ズームインという初期条件を作る手法と、大規模な並列計算を組み合わせることで達成できる見込みである。(2)に関しては、超新星爆発の影響を精度よく見積もる手法がすでに使用している計算コードGizmoに組み込まれている。また、電離加熱やダストへの輻射圧も取り入れられているので、残る重要なピースはライマンアルファ輻射圧である。ライマンアルファ光子の輸送は多重散乱を伴うために、一般に計算量が膨大になる。そこで、まずは1次元球対称モデルによってライマンアルファ輻射圧を取り入れた流体ダイナミクスの性質を調べる。その後、精度をなるべく落とさずに計算量を減らす手法を開発し、3次元の流体計算へと組み込む予定である。これらにより、(1)、(2)の困難を克服し、初代銀河の形成と進化過程をあきらかにする。また、同時に初代銀河の観測輻射特性を計算することで、アルマ望遠鏡やすばる望遠鏡の最新データと直接比較し、理論モデルを検証していく。28年度が最終年度であるため、記入しない。理論天文学28年度が最終年度であるため、記入しない。
オ-プンな学習スペ-スをもつ学校におけるメディアセンタ-の建築計画に関する研究

本研究は、文献調査と学校図書館活動に関する実態調査とで進めた。1.文献資料調査1.義務教育諸学校施設費国庫負担法などの学校建築に関する基準、指導要領など学校図書館に関する公的指針を網羅的に収集した。2.関連する既存研究を、教育、建築分野を中心にできる限り収集した。同時に、全国学校図書館協議会の機関誌である「学校図書館」について、各号の特集テ-マの変遷を分析した。2.実態調査1.オ-プンな学習スペ-スをもつ小学校の図書館担当者に、オ-プンスペ-スの資料分散の評価を求めるアンケ-ト調査を実施した。2.オ-プンな学習スペ-スをもつ小学校合計11校において、図書資料や配置の状況と児童の図書スペ-ス並びに図書資料の利用実態を調査した。また、その評価を校長や図書室担当者にヒアリングした。同時に、統計など諸資料を収集した。3.図書館利用指導および読書の動機づけ活動を積極的に展開している2小学校を取り上げ、詳細な事例研究を行うことで、問題点の発掘を行った。4.オ-プンな学習スペ-スに置かれる教材として、図書資料と並んで重要なものとなっているパソコンについて、情報化への対応と学校図書館の観点から実態の調査と考察を行った。本年度は、研究課題に関連する基礎的な資料を収集する文献資料調査、オ-プンスペ-スをもつ小学校の見学、教員等へのインタヴュ-、利用実態の観察調査、ならびに最近5か年間に新設された全国の小学校およそ250校らのアンケ-ト調査に対する回答の分析を行い、下記の視点から本年度の研究成果をまとめた。1.学校図書館相互のネットワ-クと地域の公共図書館との関係米国の学校図書館ネットワ-クの中枢機関であるメディアリソ-スセンタ-について、その成立の経過、現状の活動内容に関する資料の分析、わが国の現状の考察をもとに、わが国においてメディアリソ-スセンタを構築していくプロセスの構想をまとめ、可能性を検証した。2.図書への動機づけ活動等、図書館の活動について小学校における読書の動機づけ活動では先進的な7例を取り上げ、その活動内容と実態、教員・児童の評価と問題点を詳細に検討した。また、図書(館)委員の活動実態についても同様な事例調査に基づく分析を行った。両者から、当該活動を行うための制度的・環境的条件整備の方針を得た。3.オ-プンスペ-スに図書を分散配置する分散方式と一室に集中する集中方式の比較検討読書教育の視点、建築計画学的観点から分散方式と集中方式の比較検討を行った。結果としては、教員の読書指導や適切な選書、定期的なロ-テ-ションのない現状の分散方式は、単なる安易な図書の分散に過ぎず、かえって児童の読書の幅を限定する弊害を生みだしている点が明らかになった。次年度以降は、具体例での検証を中心に、より建築計画学的視点を拡げていくことにしている。また、論文としての報告は次年度以降に行うことにしている。本年度は、研究課題に関連する文献など諸資料・情報の分析と検討、オ-プンスペ-スを持つ学校の事例ごとの分析を重点的に行った。本年度も問題点が顕著であることなどから、調査・分析の対象は小学校に限定した。1.文献調査による学校図書館の理念の変遷についての分析学校図書館の基本的理念を把握するため、昭和23年の文部省編「学校図書館の手引」での理念、昭和32年から37年頃の学校図書館=教材・資料センタ-論、昭和50年以降の学校図書館=学習センタ-論を中心に、(1)文部省の「学習指導要領」各版にみる読書教育・図書館利用教育の具体的指針の改訂ごとの変遷、(2)全国学校図書館協議会の機関誌「学校図書館」の各号別特集主題の変遷をあわせ分析することで考察した。2.実態調査、ヒアリングからの分析(1)図書資料の集中管理・分散管理問題に関して:昨年度に引続き、図書館と学年ごとなどのオ-プンスペ-スへの、資料の分散の程度・資料の内容・管理の在り方について、観察調査・管理者へのヒアリング・郵送による質問などにより、詳細な実態の把握を行い、問題点の明確化を図った。

(2)学校の高度情報化・コンピュ-タ化と学校図書館との関連:今後急速に進行すると考えられる学校教育・学校管理へのコンピュ-タの普及と学校図書館のあるべき関連の方策について、梅棹忠夫国立民族学博物館長など有識者や学校管理者と意見交換したり、実態を観察調査した。しかし、小学校教育におけるコンピュ-タ化の現状は学習面での体験的利用の段階にとどまっており、学校図書館を学習情報センタ-としていくことについてのソフト・ハ-ド両面からの条件整備の検討、具体的構想の立案を次年度の課題とした。本年度は、本課題における研究の最終年度として、補足的な利用実態調査・ヒアリング調査の実施と、研究の総合化とを行った。1.利用実態調査これまでの実態調査から、図書室専任の職員がいないという管理体制のまま、各学年単位などのオ-プンスペ-スに図書・資料を分散することには、問題が多い事が判明している。そこで、専任の司書職員を備え図書・資料の分散は必要最小限に限定している事、施設面でも性格の異なる二つの関覧空間を児童の利用しやすい開放的な場所に配置している事などから、鹿児島県加世田市立加世田小学校において、利用実態の調査と、司書職員へのヒアリング並びに利用統計や読書指導の研究報告など記録・資料の収集した。その結果、開放的な閲覧空間に図書・資料を集中配置し、必要に応じて各オ-プンスペ-スへの分散を専任職員の管理Fに行うというメディアセンタ-化の方向の正当性が確認された。2.コンピュタ-教育とオ-プンスペ-ス近年、コンピュ-タ利用教育についてはその必要性が強く主張され、実施の具体化が図られている。これまでの実態調査では、パソコンが図書などと共に、学年単位などのオ-プンスペ-スに分散配置されていたり、あるいは専用図書室がパソコン室に転用されていたりと、学校における対応はまちまちであった。このことに関して、文献で調査するとともに、以前からパソコン教育にとり組んでいる岐阜県池田町立池田小学校において、利用実態の調査を行った。その結果、図書資料との一体的利用を促すという観点からも、パソコンは各オ-プンスペ-スに分散配置する方が効果的であろうとの結論を得た。3.研究の統合化3か年間にわたる本研究の成果を報告書の形にとりまとめた。
ロシア帝国はどのような意味で「専制」国家だったのか

19世紀後半のロシア帝国がいかなる意味で専制国家であったかを歴史具体的に明らかにする。まず制度史的考察をおこない、法律制定の際に皇帝に助言する国家機関の役割を明らかにする。次に、皇帝がこれら諸機関の意見に賛成する場合、反対する場合に分け、反対意見を述べた場合はなぜそうしたのか、皇帝の意見がどのように形成されたかを政府上層の人間関係から明らかにする。この作業により、専制体制下において「合法性」や「公開性」がいかに担保されていたか、恣意的支配の範囲はどのくらいであったか、政策決定に世論の影響があったかなどを明らかにし、ロシア国制の強さと弱さ、専制国家における法の支配や市民社会形成の問題を考察する。
電気化学ノイズに着目した軽水炉構造物の応力腐食割れ発生監視技術の開発

1.電気化学ノイズ計測のための軽水炉模擬環境下応力腐食割れ試験装置の改良を行った。オートクレーブ試験に特有のグラウンドループの影響を避け、加圧水型原子炉(PWR)1次水模擬環境中での計測において、系のごく僅かな圧力変動(1%程度)により割れによるものと類似の信号が発生することが判明したため、それを抑制するための工夫を施し、微弱な電気化学ノイズの高精度な計測を可能とする試験設備を実現した。2.試料極(試験片)、試験片と同一材料から製作された対極、そして照合電極からなる3電極法を採用して高温高圧水中での低ひずみ速度試験における自然腐食下での対極-試料極間の短絡電流振動(電流ノイズ)と腐食電位振動(電位ノイズ)の同時計測を実施し、割れ発生を感度良く検出できることを実証した。3.電流ノイズ波形の解析から、沸騰水型原子炉(BWR)冷却水模擬環境での鋭敏化ステンレス鋼の割れ機構がすべり溶解型であることが支持された。4.一方、PWR1次冷却水模擬環境におけるニッケル基600合金の応力腐食割れについては、皮膜破壊により環境に露出された新生面上で母地金属の活発なアノード反応が生じると同時にカソード反応(水素発生反応)が促進され、それらが重畳した過渡電流波形が現れることが判った。すなわち、すべり溶解機構および水素割れ機構を支持する結果となった。5.電流および電位波形解析の結果、過渡的なアノード反応による余剰電子は電極界面の電気2重層容量に一旦蓄えられていることが判った。これはすなわち、PWR1次冷却水環境のような酸化剤濃度の極めて低い環境においても、過渡的であれば比較的大規模なアノード反応が実現されることを意味する。6.実機構造の割れ発生監視への応用のための基礎技術として、マルチ電極方式の電気化学ノイズモニタリングによる割れ発生位置評定手法を考案し、モデル試験によって原理的成立性を確認した。平成10年度には、下記の手順で計測手法の基盤を確立し、軽水炉水模擬環境下試験において電気化学ノイズの測定を実施するとともに、解析手法の開発に着手した。(1)電気化学的ノイズ計測の基本手法の確立:研究代表者らのこれまでの研究結果に基づき、計測手法の基本方針を決定した。試料極(試験片)、試験片と同一材料から製作された対極、そして照合電極からなる3電極法を採用し、自然腐食下での対極一試料極間の短絡電流振動(電流ノイズ)と腐食電位振動(電位ノイズ)の双方を同時に計測することを決定した。(2)電気化学ノイズ計測のための軽水炉模擬環境下応力腐食割れ試験装置の改良:オートクレープ試験に特有のグラウンドループの影響を避けるため現有の高温高圧水中応力腐食割れ試験設備に独自の改良を施し、また、フローティング型ボテンショスタットを用いることなどにより微弱な電気化学ノイズの高精度な計測を可能とする試験設備を実現した。(3)軽水炉模擬環境下での応力腐食割れ試験における電気化学ノイズの実測:原子炉水模擬環境においてNi基600合金およびステンレス鋼の低歪み速度試験を実施して電流ノイズ、電位ノイズの双方を実測し、微弱な電気化学ノイズの高精度な計測が可能であることを実証した。(4)歪み速度の関数として応力腐食割れ挙動を変化させ、割れ発生に伴う電気化学ノイズの特徴付けを行うとともにノイズ波形解析による発生機構の解明に着手した。割れ発生に伴う電気化学ノイズの特徴は加圧水型軽水炉環境および沸騰水型軽水炉環境で互いに異なることを明らかにし、各々想定し得る界面反応に基づいてノイズ発生機構の推定に着手した。平成11年度には、実験手法の改良、最適化を進めながら軽水炉水模擬環境

下試験において電気化学ノイズの測定を実施するとともに、解析手法の検討と割れ発主機構の推定を進めた。(1)試料極(試験片)、試験片と同一材料から製作された対極、そして照合電極からなる3電極法を採用し、高温高圧水中での低ひずみ速度試験における自然腐食下での対極一試料極間の短絡電流振動(電流ノイズ)と腐食電位振動(電位ノイズ)の同時計測を実施した。とくに、加圧水型原子炉1次水模擬環境中での計測において、系のごく僅かな圧力変動(1%程度)により割れによるものと類似の信号が発生することが判明したため、それを抑制するための工夫を施した。(2)割れ発生に伴う電気化学ノイズの特徴付けを行うとともにノイズ波形解析に基づく割れ発生機構の検討を進めた。皮膜破壊により環境に露出された新生面上では電気化学反応速度が過渡的に上昇するが、加圧水型原子炉1次水模擬環境中においては、アノード反応(金属の溶解)よりもむしろカソード反応(水素発生)の加速が割れ発生に寄与するという仮説を得た。(3)加圧水型原子炉1次水模擬環境中での電気化学ノイズモニタリングを用いた割れ発生監視手法に一層明確な物理的根拠を与えることを意図して、上記仮説を検証するための試験を創案し、その準備をほほ完了した。(4)実機構造の割れ発生監視への応用のための基礎的検討を目的として、マルチ電極方式の電気化学ノイズ検出およひ位置評定手法を考案し、モデル試験の準備に着手した。平成12年度には、軽水炉水模擬環境下における電気化学ノイズ測定手法の改良・最適化を進めるとともに、解析手法の検討と割れ発生機構の推定を行った。1.試料極(試験片)、試験片と同一材料から製作された対極、そして照合電極からなる3電極法を採用して、加圧水型原子炉1次冷却水模擬環境中での応力腐食割れ試験における電気化学ノイズ測定を実施し、割れ発生に伴う電気化学ノイズの特徴付けを引き続き行うとともに、ノイズ波形の精密な解析に基づく割れ発生機構の検討を進めた。その結果、皮膜破壊により環境に露出された新生面上では、母地金属の活発なアノード反応が生じると同時にカソード反応(水素発生反応)が促進され、それらが重畳した過渡電流波形が現れることが判った。ただし、量的にはアノード反応が勝っていた。水素発生反応の促進は、皮膜破壊による電位の低下と新生面の触媒的作用によってもたらされたものと解釈された。2.電流および電位波形解析の結果、過渡的なアノード反応による余剰電子は電極界面の電気2重層容量に一旦蓄えられていることが判った。これはすなわち、加圧水型原子炉1次冷却水環境のような酸化剤濃度の極めて低い環境においても、過渡的であれば比較的大規模なアノード反応が実現されることを意味する。3.上述の波形解析の結果は、加圧水型原子炉1次冷却水模擬環境におけるニッケル基600合金の応力腐食割れに対して提案されている各種割れ機構のうち、すべり溶解機構および水素割れ機構を支持するものであった。4.実機構造の割れ発生監視への応用のための基礎技術として、マルチ電極方式の電気化学ノイズモニタリングによる割れ発生位置評定手法を考案し、モデル試験によって原理的成立性を実証した。
極微量フリーラジカル検出のためのマイクロESRセンサ

電子スピン共鳴法による測定システムを半導体のチップ上に集積化し、マイクロリットルの極微少な溶液や固体中のフリーラジカルを検出することに成功した。従来、電子スピン共鳴装置は、空洞共振器などの大がかりな装置を用いて行われることが普通であったが、半導体チップ上に形成されたマイクロインダクターを励起および検出用プローブとして用いた。この方法により、フリーラジカル計測をを医療、健康、化学、食品などの広い分野に応用することが可能となった。生体/自然環境内および化学反応過程で生成する活性酸素などのラジカルの検出および定量化を目的として、電子スピン共鳴法(ESR)を測定原理として利用したラジカルセンサの試作を行った。ラジカルを検出するプローブとしてチップ上のマイクロインダクタを利用し、透磁率の変化をマイクロインダクタのインダクタンス変化として検出する回路を試作した。生体や水溶液中のラジカルを検出する目的で、100MHzから1800MHzの周波数帯の磁場をラジカルの励起に使用した。この周波数領域で動作する回路は、動作速度の観点からCMOS 0.25um以降のプロセスであれば実現可能であるが、CMOS 65nmテクノロジを利用することにより、高い自己共振周波数とQ値を持つパッシブ素子を使用して、広帯域で高感度なESR信号検出回路を設計した。本試作では、高周波磁場の位相変化の周波数特性からESR信号を検出する方式の回路2種と、953MHz(UHF帯RF-ID規格準拠)の電力損失を検出する方式の回路1種を設計した。プローブインダクタンスのサイズは小さいほうが測定対象の微量分析に有利であるが、回路特性上の感度は低くなる性質があるため、位相変化検出方式の各回路に対して、3nH, 6nH, 14mHの3種を用意し、合計7種類のセンサを1チップ上に搭載した。標準ラジカルとして市販されている試薬を使用して評価を行った結果、電力損失検出方式の回路により、チップ上の2マイクロリットルのラジカル溶液に含まれる10^12(spin)個以下の分子の検出が可能であることが示された。この分子数は、従来技術によるラジカル検出限界に近い値であり、マイクロリアクタやチップ分離・分析などの研究分野に新しい研究手法を導入することが可能となった。1.ESR(電子スピン共鳴)信号プローブの設計と試作CMOS 65nmテクノロジを用いて、13nHのマイクロインダクタを設計・試作した。同時に、ESR信号を検出する回路を設計し、マイクロインダクタおよび信号検出用アナログフロントエンド部をセンサチップ上に集積化した。回路方式として、次の3種類の方式を選び、一つのセンサチップに混載させた。使用した回路方式は、(1)共振方式(低雑音増幅回路)、(2)位相比較方式(エッジ検出回路)、(3)ダイレクトコンパーション方式(ミキシング回路)の3種類である。2.従来法による測定データとの互換性の検証従来法において標準ラジカルとして使用されているDPPH(1.1-dipheny1-2-plcrylhydrazy)1.2e15[spin/ul]のエタノール溶液2マイクロリットルを、センサチップの保護膜上に滴下し、検出を行った。共振方式の回路においてESR信号の観測に成功した。他の回路方式では、明確な信号は得られなかった。この実験結果により、極微量ESR測定技術実現への途が開かれた。これまで検出が出来なかった極微両物質の検出や化学反応過程で発生するラジカルがESRにより検出される可能性が示された。3.信号検出感度・最少検出分子数の評価共振方式の回路において、10e1210e13[spin]のDPPHを約50dBのSN比で検出できることが分かった。この検出感度は、従来法における最高検出感度と同等である。ただし、測定に必要となるサンプルの量は、約1/1000に縮小されたことに相当する。1.マイクロESR(電子スピン共鳴)センサの課題と高性能化CMOS 65nmテクノロジを利用して試作したマイクロESRセンサの評価結果に対する問題点について検討を行い、改良版のセンサ回路をCMOS 180nmテクノロジを利用して試作した。65nmテクノロジの試作費は、非常に高額になるため、性能の点で多少の不利を覚悟し、試作の低いCMOS 180nmテクノロジを利用することにした。マイクロESRにより測定された、ラジカルのg値は、予想と異なっていた。この原因は、センサチップ表面の直流磁束密度が正確に測定できていないことが原因だと判明したので、磁気センサをチップ1内に組み込むことにした。これにより、正確な直流磁束密度の計測が可能となり、従来法でのESR測定結果と比較ができるようにならた。2.マイクロESR(電子スピン共鳴)センサの高速化の検討これまでの研究では、直流磁束密度を変数としてESR信号のスペクトラムを測定する方式を採用していたが、この測定法では時間がかかるため、寿命の短いラジカルを検出することができない。

直流磁束密度の代わりに、周波数を変数としたESR信号スペクトラムを得るために、インパルス特性を高速フーリエ変換する手法について回路方式の検討を行った。この方式の回路の試作は、次の研究課題として継続させたい。
物質・エネルギー変換を目的とした共生系バイオプロセスの構築

本プロジェクトでは、微生物が細胞外電子伝達を通じて外部と電気化学的に相互作用することで物質・エネルギー変換を行う共生系バイオプロセスを構築することを目的として研究を行っている。昨年度までは、生体親和型膜透過レドックスポリマー(PMF)を合成し、微生物から外部の電極へ細胞外電子伝達を起こすことに成功した。この成果は今年度、一流学術雑誌ChemPhysChemに掲載された。このPMFを用いて、バイオプラスチックの原料となるポリヒドロキシ酪酸(PHB)を生産する微生物の代謝を電気化学的に活性することを見出し、その成果は一流学術雑誌Environmental Science & TechnologyLettersにおいて掲載された。さらに、関連の研究において、PMFを用いて光合成微生物の細胞内酸化還元状態を電気化学的に制御することによって、微生物の光合成活性を制御する概日リズムを電気化学的に制御できることが見出された。この成果は、一流学術雑誌Angewandte Chemie International Editionにおいて掲載された。以上の昨年度までの成果は、微生物の細胞内酸化還元状態を、メディエ一ターを用いた細胞外電子移動によって外部から電気化学的に制御するものであった。本年度はこれをさらに発展させ、新規に合成したポリマーを介して、光合成微生物の細胞内酸化還元状態を細胞外の電極へと伝達し、光合成活性を制御する概日リズムを電気化学的に計測することに成功した。この計測方法は、従来の方法と比べて、遺伝子操作を伴わないこと、原理的にほぼ全ての生物に適用可能であること、といった利点がある。本研究の成果は論文発表する予定であり、現在原稿の執筆中である。以上の成果は、細胞外電子移動を通じて、細胞外電子移動によって、細胞内酸化還元状態を通じた微生物一微生物間コミュニケーションを示唆するものである。これは全く新しい原理の微生物間相互作用であり、これに基づく共生系バイオプロセスが期待される。本プロジェクトの成果は、こうした細胞外電子伝達を通じた共生系バイオプロセスの基礎的知見を与えるものである。(抄録なし)本研究員は新たな再生可能工ネルギー・再生可能資源利用技術の開拓を目指し、生きた光合成微生物を用いた太陽電池である微生物太陽電池に関する研究を行ってきた。今までの研究において自然微生物群集や2種類のモデル微生物(光合成微生物と電流産生菌)を利用する微生物太陽電池の構築に成功した。しかし、その光電変換効率は0.1%と低いことが課題であった。光電変換メカニズムを分析すると、光合成微生物の有機物生産が変換効率を下げる主な要因であった。そこで光合成微生物の細胞を捕食し有機酸を分泌する細菌Lactobacmusを新たに系内に導入することで、光合成微生物バイオマスから有機酸への変換を促進することを試みた。その結果、光電変換効率が0.5%となり5倍に向上させることができた。さらに、この機構を応用することでアオコの除去とエネルギー生産を両立したシステムといった新たな展望を開拓するに至った。一方で、本研究で用いたような電気化学システム内での微生物代謝は、微生物-電極間の電子の授受によって、微生物の代謝様式が変動することが知られており、電極電位の制御により代謝を活性化することができる。これを電気化学培養という。一般的に微生物細胞質内と電極との間の電子の授受にはメディエーター分子が必要だが、従来の細胞膜透過型メディエーターは、細胞毒性が強いとの問題があった。そこで本研究では、高い生体適合性を有する2-メタクリロイルオキシエチルポスホリスコリン(MPC)とビニルフェロセンとからなる両親媒性ポリマーを合成することで、生体親和性を有する細胞膜透過型電子メディエーターの構築を目指し研究を行った。その結果、合成したポリマーは細胞毒性の低い細胞膜透過型電子メディエーターとして機能することを見出した。このような性質を持ったメディエーターはこれまで全く知られておらず、電気化学培養に関する新たな方法論を開拓するものと期待される。昨年度は微生物を破壊することのなく細胞膜を透過できる、生体親和型レドックスポリマー(PMF)を構築することに成功し、微生物から外部の電極へ細胞外電子伝達を起こすことに成功した。この成果は一流学術雑誌ChemPhysChemへの掲載が決定した。本年度はこれを用いて、生体内の代謝や遺伝子発現を細胞外電子伝達を通じて電気化学的にコントロールし、微生物の物質・エネルギー変換プロセスを活性化することを試みた。具体的には、バイオプラスチックの原料となるポリヒドロキシ酪酸(PHB)を生産する微生物Ralstonia eutrophaの代謝を電気化学的に活性化することを試みた。その結果、RalstoniaがPMFを介して細胞外電子伝達を行うと同時に、PHB生産代謝が活性化することがわかった。本研究の成果を論文発表する予定であり、現在原稿の執筆中である。他にも、PMFを用いて光合成微生物の代謝に電気化学的に干渉することによって、生体概日リズムや光ストレスへの影響を調べた。その結果、PMFを用いて光合成微生物に電気化学的な概日周期摂動を与えることによって、生体概日リズムを電気化学的に制御できることを見出した。また、酸化体のPMFが光化学系IIから直接電子を獲得できることも確認され、光合成電子伝達系におけるプラストキノンプールの酸化還元状態がPMFを用いて電気化学的に制御されていることもわかった。現在はさらに、電気化学摂動と光ストレスとの関係性について解析している。

本研究ではさらに、新たな酸化還元電位を持つ生体親和型レドックスポリマーの合成に成功し、電極から微生物生体内へ電子を注入することによって、微生物を培養することを目指し研究を行っている。本プロジェクトでは、微生物が細胞外電子伝達を通じて外部と電気化学的に相互作用することで物質・エネルギー変換を行う共生系バイオプロセスを構築することを目的として研究を行っている。昨年度までは、生体親和型膜透過レドックスポリマー(PMF)を合成し、微生物から外部の電極へ細胞外電子伝達を起こすことに成功した。この成果は今年度、一流学術雑誌ChemPhysChemに掲載された。このPMFを用いて、バイオプラスチックの原料となるポリヒドロキシ酪酸(PHB)を生産する微生物の代謝を電気化学的に活性することを見出し、その成果は一流学術雑誌Environmental Science & TechnologyLettersにおいて掲載された。さらに、関連の研究において、PMFを用いて光合成微生物の細胞内酸化還元状態を電気化学的に制御することによって、微生物の光合成活性を制御する概日リズムを電気化学的に制御できることが見出された。この成果は、一流学術雑誌Angewandte Chemie International Editionにおいて掲載された。以上の昨年度までの成果は、微生物の細胞内酸化還元状態を、メディエ一ターを用いた細胞外電子移動によって外部から電気化学的に制御するものであった。本年度はこれをさらに発展させ、新規に合成したポリマーを介して、光合成微生物の細胞内酸化還元状態を細胞外の電極へと伝達し、光合成活性を制御する概日リズムを電気化学的に計測することに成功した。この計測方法は、従来の方法と比べて、遺伝子操作を伴わないこと、原理的にほぼ全ての生物に適用可能であること、といった利点がある。本研究の成果は論文発表する予定であり、現在原稿の執筆中である。以上の成果は、細胞外電子移動を通じて、細胞外電子移動によって、細胞内酸化還元状態を通じた微生物一微生物間コミュニケーションを示唆するものである。これは全く新しい原理の微生物間相互作用であり、これに基づく共生系バイオプロセスが期待される。本プロジェクトの成果は、こうした細胞外電子伝達を通じた共生系バイオプロセスの基礎的知見を与えるものである。2種類のモデル微生物の共生系を用いた微生物太陽電池において、光電変換メカニズムを代謝産物解析を通じて考察したところ、光合成微生物からの有機物生産が変換効率を大きく下げていることがわかったため、捕食性細菌の添加により変換効率を大きく向上することができたが、それを応用することでアオコ除去と発電を両立するシステム、といった新たな展望を拓くに至ったため。また、生体親和性を有する細胞膜透過性型メディエーターの開発にも新たに着手し、目的のものを得ることができたため。
MRIによる組織血流測定及び温熱時の非侵襲的温度測定

研究目的:癌の温熱療法において非侵襲的に腫瘍及ぴ正常組織の温度分布を作成することは極めて大切である。これには組織血流を測定することがまず第一であり、MRIを用い、Phase refocusingの手法により血流測定を行った。研究方法及び結果:MR装置は三洋電機社製0.15T永久磁石型を用い、Phase refocusingの手段としては、flow rephase(FR)法を用いた。1.Flow phantom実験:位相情報のみを取り出すために、FRとSE(Spin echo)での信号・強度の比(FR/SE比)を求め、速度との関係を解析したが、約030cm/secの間で速度の増加とともにFR/SE比が増加し良好な相関関係がいずれの方法でも求められた。2.動物実験;雄の家兎を用い、家兎の左腎動脈にパルスドップラープロウベを装着した。読みだし勾配磁場方2及び位相エンコード方向とともに、流速をませば指数関数的にFR/SE比が大きくなった。腎動脈に装着したドップラープロウベから得られた周波数と腎皮質から得られたMRIのFR/SE比を比較したが、両者の間の相関係数は0.82であった。3.臨床応用;正常人8例と脾臓で血流増加がみられる肝硬変症18例を対象に水平断のFR像とSE像とを比較検討した。肝硬変症群で脾臓の信号増加の程度が正常群よりも著しく、肝硬変症群での脾臓の信号強度の増加率と正常肝での増加率との間には0.1%の危険率で有意差を認めた。この肝硬変症群での脾蔵の信号強度の増加率は、SE像との比画像で検討したが、画像化が可能であるほど著明であった。今回の検討によりphase refocusingの手法を用いて定性的ではあるが組織血流を測定しうることが判明した。また定量的にはdephase法を用いれば検討しうる可能性も示された。
中間径フィラメント蛋白質の時空間動態制御機構の解明

中間径フィラメントタンパク質についてその重合・脱重合動態を制御する分子メカニズムはほとんど解明されていない。ニューロフィラメントタンパク質を中心として研究を行い、主に以下の二つの成果を得た。まず、細胞内におけるニューロフィラメントタンパク質重合体の微細形態をその場観察する為に、アンルーフィングと呼ばれる技術を適用した標本を直接原子間力顕微鏡により観察し、その微細構造を明らかにすることに成功した。二つ目は細胞骨格タンパク質の蛍光偏光顕微鏡観察に適した蛍光標識技術の開発である。独自の蛍光タンパク質変異体を使用することにより、遺伝子にコードされる形でこの種の蛍光標識が可能となることが明らかとなった。1.蛍光蛋白質標識中間径フィラメント蛋白質発現トランスジェニックマウス作成、生体内における動態観察準備ー蛍光偏光顕微鏡観察のために中間径フィラメント蛋白質を立体的位置関係が固定された状態でGFP標識する。他の中間径フィラメント蛋白質と生理的に共重合し、蛍光偏光を発する変異体の構築に成功しているが、その内因性の性質に更に影響を与えにくい標識法について最終的な検討を続行している。条件が決定次第神経系において当該のコンストラクトを発現させたトランスジェニックマウスを作成する予定である。また今年度購入した機材により、薄層斜光照明法、簡易蛍光偏光測定(偏光軸2方向)が研究代表者の分野内で利用できるようにセットアップを行った。ほぼ完了した状態である。生体内観察については実際の計測系において予備的な検討を開始している。2.原子間力顕微鏡による中間径フィラメント蛋白質動態の超解像観察ーSW13vim-細胞に中間径フィラメント蛋白質を発現させ、中間径フィラメント重合促進薬剤作用下に重合体を形成させた。その途中、膜剥離処理を行い原子間力顕微鏡により中間径フィラメント蛋白質重合体の構造を観察することに成功した。更なる分解能向上のため、重合体の基質への固定を強める必要があり、そのための新たな条件検討を開始した。3.酵母遺伝学を利用した神経系中間径フィラメント蛋白質の動態関連因子探索ー出芽酵母中間径フィラメント蛋白質欠損株に中間径フィラメント蛋白質遺伝子を導入し、重合・脱重合動態と生育への影響の観察を開始している。。4.ケミカルスクリーニング、遺伝子チップ、質量分析等による神経系中間径フィラメント蛋白質動態調節因子の探索ー調節因子関連分子、化合物の探索を続行している。新たな候補分子が見つかりつつある。チュブリン-微小管系やアクチン系と比較して解明の進んでいない、中間径フィラメント蛋白質の重合・脱重合動態とその制御機構を解明することを目標として研究を遂行している。当初、まず蛍光蛋白質標識ニューロフィラメント蛋白質発現トランスジェニックマウスを作成し、その動態の生体内観測を、薄層斜光照明もしくは蛍光偏光顕微鏡により行うことを目標としていたが、試行錯誤の結果、特にニューロフィラメント蛋白質の場合、観察に適した標識法の確立には新規技術の開発が必要なことが明らかとなった。このためトランスジェニックマウス作成と関連する実験計画はいったん中止し、新規標識技術開発に注力している。また、ニューロフィラメント蛋白質とは別に、既存の方法により標識に奏功した他の神経系中間径フィラメント蛋白質について、主として培養細胞系において細胞生物学的解析を進めている。昨年度セットアップを行った簡易蛍光偏光測定系を利用し、一部の計測は更に共同研究先にて施行中である。ニューロフィラメント蛋白質については、上述の研究計画と共に、原子間力顕微鏡による動態観察を目指す実験を行ってきたが、細胞内におけるニューロフィラメント蛋白質重合体の姿をその場観察するために、アンルーフィングとよばれる技術を適用したサンプルを直接原子間力顕微鏡により観察することで、その微細構造を明らかにすることができた。成果は英文誌において発表した。また並行して酵母遺伝学や質量分析、培養細胞のタイムラプス観察やケミカルスクリーニングを利用した神経系中間径フィラメント蛋白質の動態関連因子探索は継続して行っている。当初の目標としたニューロフィラメント蛋白質の動態観察について、蛍光偏光顕微鏡観察に適した実験条件を確立するためには従来とはことなるコンセプトによる実験手法が必要であることが判明し、この実験については取り扱う中間径フィラメント蛋白質の種類をニューロフィラメント蛋白質から変更して対応している。当初の計画とは異なる中間径フィラメント蛋白質について、生理的な条件で観察可能な実験条件の確立に成功し、その培養細胞レベルでの解析を開始している。他方、原子間力顕微鏡による観察については概ね順調に進行している。

計画当初において、蛍光蛋白質標識ニューロフィラメント蛋白質発現トランスジェニックマウスを作成し、その動態の生体内観測を、薄層斜光照明や蛍光偏光顕微鏡により行うことを目標としていたが、特にニューロフィラメント蛋白質の場合、観察に適した標識法の確立には新規技術の開発が必要なことが判明したため、方針を転換し、新規標識技術開発に注力した。試行錯誤の末、予想外の結果として、ニューロフィラメント蛋白質のみならず、任意の蛋白質を対象とする蛍光偏光観察を可能とする有用性、汎用性の高い標識技術の開発に成功した。標識技術の開発には一昨年度セットアップした簡易蛍光偏光測定系を活用しており、更に詳細な一分子計測等が必要な場合は共同研究先でデータを取得している。また既存の方法により標識に成功した他の神経系中間径フィラメント蛋白質については、この新規標識法と併用しつつ、両者を比較検討しながら細胞生物学的解析を続行している。ニューロフィラメント蛋白質の原子間力顕微鏡による観察については、アンルーフィングによる直接観察の成果発表後、上述の方針変更に伴い、一旦中止している。酵母遺伝学については試行錯誤の上、神経系中間径フィラメント蛋白質の発現調節によるスクリーニング系の確立に成功した。標識条件の検討事項が多岐にわたり、蛍光偏光観察に使用するトランスジェニックマウス作成がやや遅れている一方で、偏光観察系のセットアップは順調に進行している。原子間力顕微鏡による中間径フィラメント蛋白質動態の観察については一応の結果を得たが、より高分解能の解析を目的として膜剥離処理後にあらたに標本固定の工夫を加えることで実験を続行している。酵母遺伝学を利用した実験系については中間径フィラメント蛋白質欠損株に中間径フィラメント蛋白質を導入する最初の実験を開始した。現在のところ動態や生育への明らかな影響は観察されていない。また、ケミカルスクリーニングについては、新規薬剤のスクリーニングに加えて、これまでの実験の結果得られた薬剤について、免疫沈降法により結合タンパク質を精製し、これを質量分析により同定する実験を進行中である。生理的な条件で蛍光偏光顕微鏡観察可能な実験条件の確立に成功した中間径フィラメント蛋白質の動態解析を引き続き続行する。またニューロフィラメント蛋白質を含む、様々な実験対象となる蛋白質について蛍光偏光顕微鏡観察に適した実験条件を確立するために必要な新たな実験手法を複数考案し、その開発を推進している。これは当初の研究計画にはなかったものであるが、すでに萌芽となる成果を得つつある。また原子間力顕微鏡によるニューロフィラメント蛋白質については、より分解能の高い条件下での観察を目指し、引き続き実験を続ける予定である。酵母遺伝学や質量分析、培養細胞のタイムラプス観察やケミカルスクリーニングを利用した神経系中間径フィラメント蛋白質の動態関連因子探索については、期間内時間の許す限りにおいて、探索を続行する。解剖学、細胞生物学28年度が最終年度であるため、記入しない。トランスジェニックマウス作成を目指して研究を推進する。原子間力顕微鏡による観察については空間分解能を向上させ論文発表を目指す。
直接的触媒的不斉反応による4置換炭素の構築と錯体高次構造機能の制御

私はβ,γ-不飽和エステルを求核剤とした直接的触媒的不斉マンニッヒ型反応の開発を行ってきた。イミンの保護基としてジフェニルホスフィノイル基を用いて検討を重ねた結果、リチウムフェノキシドがジェノラートのα付加選択的な反応、及びそれに続くα,β-不飽和エステルへの異性化を触媒し、アザ森田ベイリスヒルマン反応の成績体と同様の化合物を与えることがわかった。さらに種々の金属フェノキシドを検討したととろ、バリウムフェノキシドが触媒活性の点で最も優れており、様々な置換基を有する芳香族イミン、複素環を有するイミン、さらには不安定な脂肪族イミンにも適用可能であった。触媒量は0.5mol%まで低減可能であり、最高150というTONを達成した。次に不斉配位子を用いたエナンチオ選択的な反応への展開を試みた。バイノールなどの既存のフェノール型の配位子を種々試したが、エナンチオ選択的は極めて低く、新たな配位子の創製が求められた。そこで構造のチューニとグが容易なビアリルジオール型の配位子に着目した。様々な置換様式を持っビアリルジオール型の配位子を合成し、反応に用いたところ、芳香環上にメチル基を有する配位子が77-80%eeと良好な結果を与えることがわかった。今後はさらなるエナンチオ選択性の向上と、基質適用範囲の拡大を目標とする。エナンチオ選択性の向上に関しては当初の計画通り、シクロプロパンをキラルユニットとした配位子を開発することで解決する予定である。1.`羅田甜柿'と日本のPCNA品種との交雑後代の幼果をもちいてバルク(BSA)法を組み合わせたcDNAサブトラクション(SSH)法およびディファレンシャルスクリーニングによりタンニン生合成に関わる遺伝子群の網羅的な調査を行った。単離した遺伝子の発現をPCNA、non-PCNA品種および`羅田甜柿'交雑後代の発達にともなって採取した果実を用いてノーザン分析などで調査し、タンニンの蓄積と同調して発現が変化する思われる遺伝子群を同定した。これらにはPAL、C4H、CHS、DFRなどのフラボノイド生合成系の遺伝子が含まれていたが、それ以外に、これまでにタンニン生合成に関与していることが明らかでないものがいくつか含まれていた。これらの遺伝子についてcDNAライブラリーから全長を単離し、相同性検索をおこなった。以前に行った`平核無'脱渋処理果をもちいたSSHの結果、および平行して行った日本のPCNA品種の戻し交雑世代を用いたSSHの結果を考慮すると、特にDHQase-SORase、SCPLおよびF3GalTase遺伝子のタンニン生合成への関与が強く示唆された。2.`羅田甜柿'と日本のPCNA品種の交雑後代について分子マーカー作製のため、BSA法を適用したAFLPを行った。その結果、`羅田甜柿'の甘渋性と連鎖していると考えられるAFLPマーカーをいくつか単離した。これらのAFLPマーカーを詳しく調査することで、PCNAを目的とする育種計画において`羅田甜柿'由来のPCNAの早期判別を可能になると考えられた。昨年度、`羅田甜柿'と二本のPCNA品種およびnon-PCNA品種との交雑後代第1世代をもちい、バルク法(BSA)を組み合わせたcDNAサブトラクション(SSH)およびディファレンシャルスクリーニングにより単離したタンニン生合成に関わると考えられる遺伝子のうち、これまでにタンニン蓄積との関与が報告されていない糖転移酵素タンパク質と考えられるF3GalTaseおよびアシル基転移酵素と考えられるSCPLに関して、酵素アッセイや細胞内局在の調査によってその機能を決定するために、融合タンパク質を発現させた。同時に、カキ果実から単離したプロアントシアニジン生合成の分岐酵素であるANRについて酵素遺伝子の組織における局在をin situ hybridization法により確認し、同時にDMACAによる組織の染色を行いタンニンの局在を調査し、カキ果実に特異的な高分子タンニンの蓄積に関する調査を行った。プレりみなりーな実験であるために更なる追試を必要とするが、タンニン細胞以外(維管束周辺)の場所でもタンニンが作られ存在している可能性が示唆された。また、昨年度、`羅田甜柿'と日本のPCNA品種の交雑後代についてBSA法を適用したAFLPを用いて作成した3つのRFLP化を行い、PCRマーカーを作成し、高槻農場で育成している`羅田甜柿'と日本のPCNA品種やnon-PCNA品種との交雑後代における分離を調査し、そのマーカーの有用性を示した。