hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高性能ノズルを用いたシングルモードファイバーレーザによる精密切断加工

集光性に優れるシングルモードファイバーレーザを用いた薄板の精密切断加工法を確立することを目的に,本年度は実験装置および溶融金属の除去能力に優れる高性能ノズルの設計,製作を行い,以下のような所見が得られた.1.シングルモードファイバーレーザから出力されるレーザビームの品質を損ねることなく,加工点において微小スポットに集光できるようなレーザ光照射ヘッドを設計,製作した.本照射ヘッドは集光レンズ中央にレーザ光を導けることから集光性が良好であり,1020umのスポットに集光できる.また,ノズル部をレーザ光軸に対して垂直面内で移動できる構造となっており,ノズル中心軸とレーザ光軸の詳細な調整が可能である.さらに,上方より加工部をCCDカメラにて観察できる機構も取り入れており,XY平面の位置決めを容易とした.2.既存のXYZ-3軸位置決めステージの下に,面調整機構を設置した.これにより,試料面に対するレーザ光軸の角度,およびレーザ光軸方向への試料の位置決めを高精度に行うことができ,再現性の高いレーザ光照射実験が可能となった.3.溶融金属の除去能力に優れるノズルとして,設計圧力に着目して数種類のラバルスロートノズルを設計,製作した.第1に,ノズルから噴出されるアシストガスの自由噴流形状をシュリーレン法にて観察したところ,いずれのノズルにおいても垂直衝撃波面の存在しない適正膨張流れとなっていることが確認できた.第2に,レーザ加工結果に大きく作用する試料上圧力を測定したところ,ストレートスロートノズルよりもラバルスロートノズルの方が高い試料上圧力が得られた.また,設計圧力を適正とすることで,試料上ガス圧が変動する不安定領域の発生範囲が減少し,より低い供給圧力においても高い試料上ガス圧が得られることが明らかとなった.集光性に優れるシングルモードファイバーレーザを用いた薄板の精密切断加工法を確立することを目的に,本年度は実験装置および溶融金属の除去能力に優れる高性能ノズルの設計,製作を行い,以下のような所見が得られた.1.シングルモードファイバーレーザから出力されるレーザビームの品質を損ねることなく,加工点において微小スポットに集光できるようなレーザ光照射ヘッドを設計,製作した.本照射ヘッドは集光レンズ中央にレーザ光を導けることから集光性が良好であり,1020umのスポットに集光できる.また,ノズル部をレーザ光軸に対して垂直面内で移動できる構造となっており,ノズル中心軸とレーザ光軸の詳細な調整が可能である.さらに,上方より加工部をCCDカメラにて観察できる機構も取り入れており,XY平面の位置決めを容易とした.2.既存のXYZ-3軸位置決めステージの下に,面調整機構を設置した.これにより,試料面に対するレーザ光軸の角度,およびレーザ光軸方向への試料の位置決めを高精度に行うことができ,再現性の高いレーザ光照射実験が可能となった.3.溶融金属の除去能力に優れるノズルとして,設計圧力に着目して数種類のラバルスロートノズルを設計,製作した.第1に,ノズルから噴出されるアシストガスの自由噴流形状をシュリーレン法にて観察したところ,いずれのノズルにおいても垂直衝撃波面の存在しない適正膨張流れとなっていることが確認できた.第2に,レーザ加工結果に大きく作用する試料上圧力を測定したところ,ストレートスロートノズルよりもラバルスロートノズルの方が高い試料上圧力が得られた.また,設計圧力を適正とすることで,試料上ガス圧が変動する不安定領域の発生範囲が減少し,より低い供給圧力においても高い試料上ガス圧が得られることが明らかとなった.
分子集合体を利用した無機有機メソ構造材料及びメソポーラス材料のケミカルデザイン

単一層状ケイ酸塩であるカネマイト(NaHSi_2O_5・3H_2O)とヘキサデシルトリメチルアンモニウム(C_<16>TMA)との反応による層間化合物を酸処理することにより、格子状の一次元チャネルを有する新規メソ構造体が生成し、焼成により有機種を除去することで新規メソ多孔体KSW-2が生成することを明らかにした。メソポーラス材料の構造制御に関して、ポリイミドフィルムをラビング処理した石英ガラス基板上に、一軸配向したヘキサゴナルチャネルを有するメソポーラスシリカ薄膜の合成に成功した。メソポーラス材料の応用展開として、メソポーラスシリカFSMへのタキソールおよびクロロフィルの吸着を試みた。タキソールは細孔径および溶媒に応じてFSMに吸着し、また水-メタノール混合溶媒により脱着することが確認された。クロロフィルの吸着では、直接吸着させるとクロロフィルが変性することから、クロロフィルを変性させずに細孔中に導入する方法を検討したところ、FSM表面をジオールで修飾した場合に変性が抑制されることを見いだした。上記に加え、有機ゲスト種に対するメソポーラスシリカの固定化媒体としての性質を、FSMに吸着させたルテニウムトリスビピリジン錯体を発光プローブとして調査した。またアルミニウム含有メソポーラスシリカ薄膜へのアゾベンゼン誘導体の吸着も行った。光照射によりアゾベンゼン誘導体の異性化が確認され、アルミニウム含有メソポーラスシリカ薄膜がフォトクロミック分子の固定化媒体として有用であることが分かった。平成11年度はシリカ系メソ構造体及びメソポーラス物質の材料設計を種々検討した。1)メソポーラス物質の材料設計ー無機構造制御カネマイトー界面活性剤メソ構造体の構造を調べ、生成初期ではケイ酸塩シート構造の縮合がほとんど生じておらず、カネマイト有機層間化合物として理解できることがわかった。また酸処理条件を制御することにより、ケイ酸塩骨格が三次元化した新規メソ構造体が得られた。この構造体の粉末X線回折図の検討から、シリカ骨格中にカネマイトに由来するケイ酸塩フラグメントが保持される示唆が得られた。またδ型ジケイ酸ナトリウム以外の層状ケイ酸塩と界面活性剤との反応においてもシリカー有機メソ構造体の生成を明らかにした。2)メソポーラス物質の材料設計ーマトリックスとしての利用カネマイト由来のメソポーラスシリカ中にルテニウムトリスビピリジン錯体をドープし、その発光特性から、細孔内環境やプローブの分散挙動について調べた。低濃度の吸着でも消光がみられ、凝集して存在していることが示唆されたが、水を共吸着させることで発光強度が増加し、分散することが認められた。またクロロフィルをメソ孔内に取り込むことを検討し、メソ孔表面を有機化したメソポーラスシリカ内に取り込むことができた。3)メソ構造体の材料設計種々の基板面で精密にメソ構造体薄膜を成長させることで、メソ孔が一軸配向したメソポーラスシリカ薄膜の合成に世界で初めて成功した。酸処理に伴うメソ構造体中の有機量変化およびケイ酸種の環境変化を検討した結果、新規メソ構造体は、カネマイトの同一シリケートシート内でのケイ酸種の縮合、有機種の脱離、隣接シリケートシート間での縮合を経て生成すると考えられた。メソポーラス材料の応用展開として、メソポーラスシリカFSMへのクロロフィルの吸着を試みた。FSMにクロロフィルを直接吸着させるとクロロフィルが変性することから、クロロフィルを変性させずに細孔中に導入する方法を検討したところ、FSM表面をジオールで修飾した場合に変性が抑制されることを見いだした。

上記に加え、有機ゲスト種に対するメソポーラスシリカの固定化媒体としての性質を、FSMに吸着させたルテニウムトリスビピリジン錯体を発光プローブとして調査した。またアルミニウム含有メソポーラスシリカ薄膜へのアゾベンゼン誘導体の吸着も行った。光照射によりアゾベンゼン誘導体の異性化が確認され、アルミニウム含有メソポーラスシリカ薄膜がフォトクロミック分子の固定化媒体として有用であることが分かった。
日独におけるメディア法およびカルテル法上のクロスメディア所有規制の現状と法的枠組

本研究は、「日独におけるメディア法およびカルテル法上のクロスメディア所有規制の現状と法的枠組」を明らかにすることを目的とする。平成30年度は、前年度に引き続き、ドイツにおける放送法上のクロスメディア所有規制につき、とりわけ判例・学説の議論の検討を中心に行った。その成果の一部は、工藤達朗・西原博史・鈴木秀美他編『戸波江二先生古希記念憲法学の創造的発展(上巻)』(信山社・2017)に掲載された論文、杉原周治「民間放送における『支配的な意見の力』と集中排除規制」623-649頁において、既に公表された。本論文は、ドイツ最大のメディア企業であるAxel Springer社によって企てられた、ドイツ民間放送最大手の一つであるProSiebenSat.1社の合併計画事件をめぐる一連の裁判のうち、2014年1月29日に下された連邦行政裁判所判決の分析を行ったものである。両社の合併が実現すれば、Axel Springer社は複合的メディア・グループとなるはずであったが、当該合併は当初、州の監督機関により2006年に拒否された。その理由は、当該合併によって、ドイツのクロスメディア規制にいう「支配的な意見の力」が生じたと判断されたからであった。これに対して、本件の連邦行政裁判所の2014年判決は、結論としては、Axel Springer社は本件合併によっても「支配的な意見の力」を獲得することはなかったと結論付け、上述の州の監督機関の2006年決定を不適法としたのであった。本研究により、ドイツにおけるメディア法上の集中排除規制における現状と法的枠組みの詳細が、日本において初めて明らかにされた。本研究の成果の一部は、H29年度において、論文・杉原周治「民間放送における『支配的な意見の力』と集中排除規制」工藤達郎・西原博史・鈴木秀美他編『戸波江二先生古希記念憲法学の創造的発展(上巻)』623-649頁(信山社・2017)として公表することができ、ここまでは順調に進展していた。ただし、それ以後に取り組んでいる第二の論点である、ドイツにおける「カルテル法上のクロスメディア所有規制の現状と法的枠組」、および2014年の連邦行政裁判所判決以後の、同規制をめぐる議論については、まだ十分な研究ができているとはいえない。実際に、下級裁判所レベルではあるが、本研究に関する新たな事件および判例も出ており、今年度はこれらの議論の分析を進める必要がある。本研究のうち、令和元年は、さしあたりドイツにおけるクロスメディア所有規制の新たな動きについて、判例・学説の議論を中心に分析を行う予定である。具体的には、2018年6月19日のノイシュタット行政裁判所判決と、2017年10月17日のラインラント・プファルツ上級行政裁判所決定の分析を行う予定である。また、これらの分析に加えて、メディア法およびカルテル法上のクロスメディア規制の比較検討、ならびに日独の法制度の比較検討も、将来の課題となる。本研究は、「日独におけるメディア法およびカルテル法上のクロスメディア所有規制の現状と法的枠組」を明らかにすることを目的とするが、平成29年度は、とりわけ、ドイツにおけるメディア法上のクロスメディア所有規制の分析を、判例・学説の議論の検討を中心に行った。これに対して、本件の連邦行政裁判所の2014年判決は、結論としては、Axel Springer社は本件合併によっても「支配的な意見の力」を獲得することはなかったと結論づけ、上述の州の監督機関の2006年決定を不適法としたのであった。本研究の成果は、初年度であるH29年度において、すでに、論文・杉原周治「民間放送における『支配的な意見の力』と集中排除規制」工藤達朗・西原博史・鈴木秀美他編『戸波江二先生古希記念憲法学の創造的発展(上巻)』623-649頁(信山社・2017)として公表することができ、ここまでは順調に進展していると言うことができる。ただし、それ以後に取り組んでいる第二の論点である、ドイツにおける「カルテル法上のクロスメディア所有規制の現状と法的枠組」については、上記の成果公表後から現在まで、研究の進歩状況に若干の遅れが生じていることも確かである。

なぜなら、本論点については、ドイツにおいて、メディア法とはまったく別の観点から議論が進められているだけでなく、裁判においても、カルテル法の観点から独自の判決が既に数多く下されており、判例・学説の議論を新たに分析する必要が出て来たからである。また、このカルテル法上の観点から分析された文献の量が当初の想像を超えており、資料収集にも時間を取られている状況がある。本研究は、「日独におけるメディア法およびカルテル法上のクロスメディア所有規制の現状と法的枠組」を明らかにすることを目的とする。平成30年度は、前年度に引き続き、ドイツにおける放送法上のクロスメディア所有規制につき、とりわけ判例・学説の議論の検討を中心に行った。その成果の一部は、工藤達朗・西原博史・鈴木秀美他編『戸波江二先生古希記念憲法学の創造的発展(上巻)』(信山社・2017)に掲載された論文、杉原周治「民間放送における『支配的な意見の力』と集中排除規制」623-649頁において、既に公表された。本論文は、ドイツ最大のメディア企業であるAxel Springer社によって企てられた、ドイツ民間放送最大手の一つであるProSiebenSat.1社の合併計画事件をめぐる一連の裁判のうち、2014年1月29日に下された連邦行政裁判所判決の分析を行ったものである。両社の合併が実現すれば、Axel Springer社は複合的メディア・グループとなるはずであったが、当該合併は当初、州の監督機関により2006年に拒否された。その理由は、当該合併によって、ドイツのクロスメディア規制にいう「支配的な意見の力」が生じたと判断されたからであった。これに対して、本件の連邦行政裁判所の2014年判決は、結論としては、Axel Springer社は本件合併によっても「支配的な意見の力」を獲得することはなかったと結論付け、上述の州の監督機関の2006年決定を不適法としたのであった。本研究により、ドイツにおけるメディア法上の集中排除規制における現状と法的枠組みの詳細が、日本において初めて明らかにされた。本研究の成果の一部は、H29年度において、論文・杉原周治「民間放送における『支配的な意見の力』と集中排除規制」工藤達郎・西原博史・鈴木秀美他編『戸波江二先生古希記念憲法学の創造的発展(上巻)』623-649頁(信山社・2017)として公表することができ、ここまでは順調に進展していた。ただし、それ以後に取り組んでいる第二の論点である、ドイツにおける「カルテル法上のクロスメディア所有規制の現状と法的枠組」、および2014年の連邦行政裁判所判決以後の、同規制をめぐる議論については、まだ十分な研究ができているとはいえない。実際に、下級裁判所レベルではあるが、本研究に関する新たな事件および判例も出ており、今年度はこれらの議論の分析を進める必要がある。本研究のうち、平成30年度は、さしあたりドイツにおける「カルテル法上のクロスメディア所有規制の現状と法的枠組」の分析を進めていきたいと考えている。その際、法制度の分析だけでなく、同時に学説および判例の分析を行っていくことにしたい。また、この論点の検討に加えて、メディア法およびカルテル法上のクロスメディア規制の比較検討、ならびに日独の法制度の比較検討まで進めていくことが、将来の課題となる。さらに、これまでは、クロスメディア規制の分析を民間放送の領域に限定して行ってきたが、最近ドイツでは、公共放送の領域における「意見多様性」の問題も新たに議論がなされてきており、この論点についても並行して研究を進めていきたいと考えている。
構造制御ナノカーボンを用いた革新的低密度モノリス型ポリマーナノコンポジットの創成

本研究は、カーボンナノチューブ(CNT)の構造、CNTの均一分散技術および細孔共連続構造ポリマーであるポリマーモノリス技術を最適に融合することにより、軽量高強度樹脂複合材の技術基盤の構築を目的としている。目標を達成するために複合材に適したCNTの検討に加えてポリマーモノリス材の調製および構造解析について検討した。調製したポリマーモノリス/CNT複合材は、ポリマーソリッド材のような脆性破壊が起こらず、CNT未添加のポリマーモノリス材よりも高い初期応力、圧縮破断強度、柔軟性を有し、圧縮後も構造の割れや破断が見られないことを示した。省エネルギー・軽量化のニーズに応えるべく金属代替できる物性を持つ樹脂複合材の開発が求められている。本研究は、カーボンナノチューブ(CNT)の最適化、CNTの均一分散加工技術およびリビングラジカル重合を用いたスピノーダル分解型の相分離構造を有する細孔共連続構造ポリマー技術「ポリマーモノリス技術」を最適に融合することにより、超高強度樹脂複合材の技術基盤の構築を目的としている。初年度の平成26年度は、複合材に適したCNTの検討に加えてポリマーモノリス材調製の試作・基礎評価を行った。一般的なCNT複合材は機械強度や耐熱温度は向上するが、柔軟性を低下させてしまう傾向がある。そこで、極めて高い強度を持つCNTとポリマーモノリスの超柔軟性を最適に融合させることで、従来樹脂材よりも高い圧縮破壊強度を有しつつ、従来の低比重発泡材料よりも高い初期応力と圧縮破断強度を持つ革新的な樹脂複合材の可能性について検討した。今後は複合材用CNT最適化およびポリマーモノリスのCNT分散方法を改良、ポリマーモノリス/CNT複合材の最適配合を探索・評価の実施、最適ポリマーと高機能付与CNT(異種元素ドープ等)による試作評価、CNTや分散剤の添加量に対する強度等、力学的特性を順次検討していく予定である。現在、省エネルギーおよび軽量化のニーズに応えるべく軽金属に代替できる物性を持つ樹脂複合材の開発が求められている。本研究は、カーボンナノチューブ(CNT)の選定および表面構造の最適化、「CNTの均一分散加工技術」とリビングラジカル重合を用いたスピノーダル分解型の相分離構造を有する細孔共連続構造ポリマーである「ポリマーモノリス技術」を最適に融合することにより、超軽量高強度樹脂複合材の技術基盤の構築を目的としている。そこで、極めて高い強度を持つCNTを調製し、それとポリマーモノリスの超柔軟性を最適に融合させることで、従来の樹脂材料よりも高い圧縮破壊強度を有しつつ、従来の低比重発泡材料よりも高い初期応力と圧縮破断強度を持つ革新的な樹脂複合材の可能性について検討している。二年目の平成27年度は、これまでの評価を踏まえてCNT表面修飾やポリマーモノリス/CNT複合材の調製条件(薬剤混合比、CNT添加量、硬化温度)の検討および構造解析等を行った。今後は複合材用CNTの探索、表面構造の最適化およびポリマーモノリスのCNT分散方法、ポリマーモノリス/CNT複合材の最適配合の検討を実施、最適ポリマーと高機能付与CNT(異種元素ドープ等)による試作評価、CNTの種類および添加量に対する強度等、力学的特性を順次検討していく予定である。CNTを用いたポリマーモノリス材の基礎検討において、各種CNTの均一分散加工法とリビングラジカル重合を用いたポリマーモノリス技術によって樹脂複合材を試作することができた。二年目はCNT表面修飾やポリマーモノリス/CNT複合材の調製条件の検討を行った。調製したモノポリマー材の基礎評価(構造観察、力学特性評価)により、エポキシ材よりも高い圧縮破壊強度を有しつつ、一般的な低比重発泡材料よりも高い初期応力と圧縮破断強度を有し、圧縮後も構造の割れや破断は見られないことを改めて確認した。平成26年度は、複合材に適したCNTの検討に加えてポリマーモノリス材調製の試作・基礎評価を行った。平成27年度は、これまでの評価を踏まえてポリマーモノリス/CNT複合材の調製条件の検討および構造解析等を行った。平成28年度は、複合材用CNTの探索・比較およびポリマーモノリスのCNT分散方法、ポリマーモノリス/CNT複合材の最適配合によるサンプル試作および力学的特性を評価した。これらにより、調製したポリマーモノリス/CNT複合材の基礎評価(構造観察、力学特性評価)により、一般的な低比重発泡材およびCNT未添加ポリマーモノリス材よりも高い初期応力、圧縮破断強度、柔軟性を有し、圧縮後も構造の割れや破断が見られないことを示した。

本研究は、カーボンナノチューブ(CNT)の構造、CNTの均一分散技術および細孔共連続構造ポリマーであるポリマーモノリス技術を最適に融合することにより、軽量高強度樹脂複合材の技術基盤の構築を目的としている。目標を達成するために複合材に適したCNTの検討に加えてポリマーモノリス材の調製および構造解析について検討した。調製したポリマーモノリス/CNT複合材は、ポリマーソリッド材のような脆性破壊が起こらず、CNT未添加のポリマーモノリス材よりも高い初期応力、圧縮破断強度、柔軟性を有し、圧縮後も構造の割れや破断が見られないことを示した。CNTを用いたポリマーモノリス材の基礎検討において、CNTの均一分散加工法とリビングラジカル重合を用いたポリマーモノリス技術によって樹脂複合材を試作した。調製したモノポリマー材の基礎評価により、エポキシ材よりも高い圧縮破壊強度を有しつつ、一般的な低比重発泡材料よりも高い初期応力と圧縮破断強度を有し、また圧縮後も構造の割れや破断は見られないことを確認した。本研究の目標を達成すべく、今後以下の検討を効率的にさらに進める。1複合材用CNTの探索および表面構造(異元素ドープ等)の最適化、2ポリマーモノリス/CNT複合材の最適配合条件の最適化、3各種複合材の構造解析、力学特性評価等を実施する。炭素材料工学本研究の目標を達成すべく、今後以下の検討を効率的に進める。1複合材用CNT最適化およびポリマーモノリスのCNT分散方法を改良、2ポリマーモノリス/CNT複合材の最適配合を探索・評価の実施、最適ポリマーと高機能付与CNT(異種元素ドープ等)による試作評価、3CNTや分散剤の添加量に対する強度等、力学的特性について調べる。当初計画時よりも、備品を安価で購入できたため、次年度使用額が生じた。当初計画時よりも、所有の物品に加えて消耗品を安価で購入できたため、次年度使用額が生じた。次年度使用額は平成28年度請求額と合わせ、殊に実験回数が増えることが予想されるので、消耗品費として使用する。繰り越し額と次年度の研究費を合わせ、これまでの研究状況を鑑みて実験回数を増えることが予想されるので、主に複合材の調製に用いる消耗品(原料、薬品、実験機器等)の購入に使用する。
第一原理計算手法による超伝導混合状態のドハース‐ファンアルフェン効果の研究

30年度は以下の2点について研究を行った。(1)すでに開発済みの「磁場下超伝導体のための電流密度汎関数理論」(JPSJ 86, 104705 (2017))を,スピンを含む形に拡張して「超伝導混合状態のための電流スピン密度汎関数理論」の定式化を行った。これは研究計画調書の"研究目的1"に相当する。具体的には、超伝導秩序変数,スピン密度,電流密度および電荷密度を基本変数としたHK定理を証明し、それを基礎として有効一粒子方程式を導出した。この方程式を先の論文(JPSJ 86, 104705 (2017))で用いたドジャン近似で書き下すと、ギャップ方程式に相当する方程式が得られた。この方程式を解くことで、外部磁場と温度をパラメータとする超伝導/常伝導の相図が定量的に得られるはずである。今回開発した「超伝導混合状態のための電流スピン密度汎関数理論」の有効性を確認するためのテスト計算として、このギャップ方程式を"一様系で解く"計算プログラムの開発にも着手した。(2)上述したように「超伝導混合状態のための電流スピン密度汎関数理論」の有効一粒子方程式が導出された。この有効一粒子方程式を近似的に解く際に必要な"磁場下常伝導状態の精度の良い計算手法"を新たに開発した。この新しい計算手法を「非摂動論的なMFRTB法」と呼ぶ(PRB 97, 195135 (2018))。「非摂動論的なMFRTB法」を開発した理由は、実験室レベルの磁場強度においても、従来のMFRTB法(PRB 91, 075122 (2015); PRB 91, 245101 (2015); PRB 95, 195153 (2017);PRB 96, 235125 (2017))では、理論が摂動論に立脚しているがゆえに誤差が無視できないことが明らかになったためである。これは研究計画調書の"研究目的2(の一部)"に相当する。30年度は、「磁場下超伝導体のための電流密度汎関数理論」(JPSJ 86, 104705 (2017))を,スピンを含む形に拡張して「超伝導混合状態のための電流スピン密度汎関数理論」の定式化を終えた。これは研究計画調書の研究目的1が順調に遂行されたことを表している。テスト計算も進行中であり、今後の成果が期待できる。さらに30年度は、研究計画調書の研究目的2に相当する"磁場下常伝導状態の精度の良い計算手法"の開発に着手し、「非摂動論的なMFRTB法」を提案できた。この成果は学術論文の形で出版された。以上より、30年度の研究計画はおおむね順調に遂行されたと言える。今後の研究の推進方策を課題ごとに箇条書きにする:(1)今回開発した「超伝導混合状態のための電流スピン密度汎関数理論」の有効性を確認するためのテスト計算を、30年度に引き続き実行する。一様系でのテスト計算であるので、対象物質はBCS理論でよく説明ができるAlやSnなどを選ぶ予定である。第一原理的に臨界磁場および転移温度を"定量的に"予言できる理論は我々の「超伝導混合状態のための電流スピン密度汎関数理論」をおいてほかにはない。一様系でのテスト計算であるとは言え、31年度以降の成果が期待される。(2)交換相関エネルギー汎関数の開発を行う。これは研究計画調書の研究目的1で残された部分である。超伝導秩序変数による展開式の展開係数を、交換相関エネルギー汎関数が満たす"一種の総和則"を利用して決める、という戦略を採る。(3)30年度に開発した「非摂動論的なMFRTB法」は一様磁場下の固体に対するエネルギーバンド計算手法である。これを,非一様な磁場が印加された固体を扱えるように拡張する。具体的には,原子位置で異なる磁場下の原子軌道を基底関数に選ぶことにより「非一様磁場を含んだ相対論的強束縛近似法」の開発を行う。これは、研究計画調書の"研究目的2"に相当する。この計算手法により得られた常伝導状態を用いれば,ドジャン近似を介して,超伝導状態に対する有効一粒子方程式の近似解が得られる。(4)「超伝導混合状態のための電流スピン密度汎関数理論」における有効一粒子方程式を「非一様磁場を含んだ相対論的強束縛近似法」で解く。これが実行できれば、超伝導混合状態におけるドハース-ファンアルフェン(dHvA)効果が記述できるはずである。

この方程式を解くことで、外部磁場と温度をパラメータとする超伝導/常伝導の相図が定量的に得られるはずである。今回開発した「超伝導混合状態のための電流スピン密度汎関数理論」の有効性を確認するためのテスト計算として、このギャップ方程式を"一様系で解く"計算プログラムの開発にも着手した。(2)上述したように「超伝導混合状態のための電流スピン密度汎関数理論」の有効一粒子方程式が導出された。この有効一粒子方程式を近似的に解く際に必要な"磁場下常伝導状態の精度の良い計算手法"を新たに開発した。この新しい計算手法を「非摂動論的なMFRTB法」と呼ぶ(PRB 97, 195135 (2018))。「非摂動論的なMFRTB法」を開発した理由は、実験室レベルの磁場強度においても、従来のMFRTB法(PRB 91, 075122 (2015); PRB 91, 245101 (2015); PRB 95, 195153 (2017);PRB 96, 235125 (2017))では、理論が摂動論に立脚しているがゆえに誤差が無視できないことが明らかになったためである。これは研究計画調書の"研究目的2(の一部)"に相当する。30年度は、「磁場下超伝導体のための電流密度汎関数理論」(JPSJ 86, 104705 (2017))を,スピンを含む形に拡張して「超伝導混合状態のための電流スピン密度汎関数理論」の定式化を終えた。これは研究計画調書の研究目的1が順調に遂行されたことを表している。テスト計算も進行中であり、今後の成果が期待できる。さらに30年度は、研究計画調書の研究目的2に相当する"磁場下常伝導状態の精度の良い計算手法"の開発に着手し、「非摂動論的なMFRTB法」を提案できた。この成果は学術論文の形で出版された。以上より、30年度の研究計画はおおむね順調に遂行されたと言える。今後の研究の推進方策を課題ごとに箇条書きにする:(1)今回開発した「超伝導混合状態のための電流スピン密度汎関数理論」の有効性を確認するためのテスト計算を、30年度に引き続き実行する。一様系でのテスト計算であるので、対象物質はBCS理論でよく説明ができるAlやSnなどを選ぶ予定である。第一原理的に臨界磁場および転移温度を"定量的に"予言できる理論は我々の「超伝導混合状態のための電流スピン密度汎関数理論」をおいてほかにはない。一様系でのテスト計算であるとは言え、31年度以降の成果が期待される。(2)交換相関エネルギー汎関数の開発を行う。これは研究計画調書の研究目的1で残された部分である。超伝導秩序変数による展開式の展開係数を、交換相関エネルギー汎関数が満たす"一種の総和則"を利用して決める、という戦略を採る。(3)30年度に開発した「非摂動論的なMFRTB法」は一様磁場下の固体に対するエネルギーバンド計算手法である。これを,非一様な磁場が印加された固体を扱えるように拡張する。具体的には,原子位置で異なる磁場下の原子軌道を基底関数に選ぶことにより「非一様磁場を含んだ相対論的強束縛近似法」の開発を行う。これは、研究計画調書の"研究目的2"に相当する。この計算手法により得られた常伝導状態を用いれば,ドジャン近似を介して,超伝導状態に対する有効一粒子方程式の近似解が得られる。(4)「超伝導混合状態のための電流スピン密度汎関数理論」における有効一粒子方程式を「非一様磁場を含んだ相対論的強束縛近似法」で解く。これが実行できれば、超伝導混合状態におけるドハース-ファンアルフェン(dHvA)効果が記述できるはずである。
覚せい剤依存症におけるカルシウム動態とアクチン骨格の相互作用に関する研究

覚せい剤による精神依存形成にactindepolymerizing factorを介したactinturnoverの亢進やシナプス形成に関わるsynaptophysinやPSD95タンパク量の発現増加が関わり、またこれらの変化に、L型カルシウムチャネルを介するヒストンH3のアセチル化が関与することが明らかとなった。したがって、覚せい剤による精神依存形成に、L型カルシウムチャネルを介したカルシウム動態の変化に伴うアクチン骨格の変化が関与すると考えられる。Methamphetamine (METH)誘発精神依存獲得動物の側坐核におけるactinturnoverの変化として、G-actinおよびF-actin量の測定を行い、actinturnoverの変化について検討した。その結果、METH誘発精神依存獲得動物の側坐核において、G-actinおよびF-actinの有意な増加が認められた。次に、actin depolymerizing factor (ADF)変異動物を用いて同様の検討を行ったところ、METH処置による増加率は、野生型に比べ著明に減弱した。同様の条件下、野生型マウスではMETH処置によりシナプスのマーカーであるSVP-38ならびにPSD95の有意な増加が認められ、ADF変異動物ではこの増加は有意に減弱した。次にカルシウム動態とシナプス形成の関連性について検討する目的で、カルシウムチャネルを構成するα1Cサブユニット半欠損マウスを用いて、クロマチン免疫沈降法により神経の可塑性への関与について検討した。その結果、野生型マウスではsynaptic formationに関係するNrxn, Syn, Dlg4や神経の可塑的変化に関連する受容体Gria1, Grin2a, Grin2b、さらに神経の可塑的変化に関連する酵素であるCamk2a, Creb, Cdk5遺伝子のプロモーター領域においてヒストンH3のアセチル化の亢進が認められた。これらの亢進は、α1Cサブユニット半欠損マウスでは有意に抑制されたことから、シナプス形成にL型カルシウムチャネルが関与することが明らかとなった。以上の結果より、覚せい剤による精神依存形成に細胞内カルシウム動態とアクチン骨格ダイナミクスが重要な役割を果たす可能性が示唆された。研究実施計画に基づき、methamphetamine誘発精神依存獲得動物の側坐核サンプルを用いて、カルシウム結合蛋白質の変化について検討した。その結果、PKC,CaMKIIおよびCaMKIV蛋白質量の有意な増加が認められた。また、actin重合に関与するN-WASP,WAVE,Cdc42 mRNA発現量に有意な変化は認められなかったが、脱重合に関与するADFおよびcofilinはmethamphetamine誘発精神依存獲得動物の側坐核において、有意な増加が認められた。これらの結果から、methamphetamine誘発精神依存に、カルシウム結合蛋白質およびactin network制御因子が関与する可能性が示唆された。そこで、組織学的免疫染色法を用いてADFの側坐核での局在について検討したところ、dopamine神経のpre側およびpost側に局在が認められた。したがって、ADFはdopamine神経系においてactinの重合・脱重合機構に関与すると推察される。次に、アセチル化ヒストンH3およびH4の変化について検討したところ、methamphetamine誘発精神依存獲得動物の側坐核においてアセチル化ヒストンH3の有意な増加が認められた。そこでクロマチン免疫沈降法を用いて、各種骨格調節に関連する遺伝子のプロモーター領域でのアセチル化の変化について検討した。その結果、methamphetamine誘発精神依存獲得動物の側坐核において、細胞骨格形成に重要なneurexin,SVP-38,PSD95および神経可塑性に重要なGluR1,NR2A,NR2Bの有意な増加が認められた。平成23年度の研究目的は、細胞内カルシウム動態の変化を中心とした覚せい剤依存症における細胞内カルシウムシグナルの変化が及ぼすカルシウム結合蛋白質およびactin network制御因子の変化とそれらの相互作用について多角的な検討を行い、覚せい剤による細胞内カルシウム動態変化のデータを集めることであり、おおむね研究実施計画通りに遂行することが出来たと思われる。平成24年度は平成23年度に得られた結果を応用し、覚せい剤依存症における神経の可塑的変化、すなわち、スパイン形成異常をはじめ、樹状突起神経の伸展伸長異常やエピジェネティック変異等におけるactin重合・脱重合調節機構の関与について検討を行う。覚せい剤依存症におけるactin turnoverの変化として、G-actinおよびF-actin量の測定を行い、actinturnoverの変化について明らかにする。さらにシナプスのマーカーであるSVP-38やPSD95、neurexin、neuroligin等を用いて、免疫染色法によりシナプス形成の変化について検討する。VDCC α1cサブユニット半欠損マウスと比較することにより、細胞内カルシウム動態との関連性についても解析する。また、methamphetamineの精神依存形成に対するactin重合阻害剤cytochalasin Dやactin脱重合阻害剤phalloidinの効果、さらにはADF変異動物によるmethamphetamine精神依存形成能の相違について、条件づけ場所嗜好性試験法を用いて行動薬理学的に検討する。これらの検討に関わる基礎実験は終了しているため、次年度の研究目的も達成できると考えられる。

研究計画・方法で挙げた条件づけ場所嗜好性試験法に用いるtwo-compartment boxならびに関係するシステムや蛍光顕微鏡ならびに蛍光カルシウムイメージングに関わる設備は星薬科大学に設置されたものが使用可能であり、本研究申請者のみで操作可能である。免疫組織染色法や免疫沈降法、ウェスタンブロット法、RT-PCR法、real time RT-PCR法、受容体結合実験を行う設備も整っており、またこれらを行うに十分な手技も獲得している。研究計画・方法に記載したVDCC α1cサブユニット半欠損マウスならびにADF変異マウスは、既に所有・飼育しており購入の必要はない。したがって、平成24年度に使用する研究費は、これらの実験に使用する実験動物(マウス)、チップやチューブなどのプラスチック製品、試薬類や拮抗薬・阻害薬等の薬品、各種抗体、放射性同位元素等の消耗品に使用予定である。
Study Abroad Students' Identification Practices, Motivations, and Learning Evaluations: Examining Heterogeneity and Fluidity

本共同研究は、参加調査者がそれぞれの(共同)研究を行い、それをまとめて発表出版するというものである。研究が助成されたこの3年間で二つのプロジェクトを行った。一つ目は、「日本」と「海外」の間にあるボーダー、そして「留学生」と「移民」の間にあるボーダーの社会的構築についての批判的考察を行う調査で、その調査結果はアジア研究学会(米国、デンバー市)でドーア根理子がオーガナイズしたパネル(ドーア根理子、グレゴリー・プール、ロイ・ヘドリック、ブルース・ホワイト、井本由紀、富永智子、ミロシュ・デブナーが発表)で2019年3月に発表され、その発表をもとに編集本の出版の計画がされている(ラウトレッジ出版社と契約)。二つ目は、2018年夏のドーア根理子の調査に参加した学生たちと共に章を書いていく編集本作成のプロジェクトで、ドーア根理子とグレゴリー・プールの共編を計画している。前述の第一の編集本は現在第一稿が集まっている段階であり、2019年の九月には最終稿を出版社に提出する予定となっている。又、アメリカ在住のドーア根理子が、2019年の六月から七月まで日本に滞在し、新たに調査してデータ収集、他の共同研究者と会合、グレゴリー・プールと2冊目の編集本の作成を予定している。2018年夏のドーア根理子の調査に参加した学生の調査結果をもとに2冊目の編集本を学生たちと協働しつつ出すことになった。その為にはドーア根理子の来日が2019年度になり、滞在中は新たにデータを取り、両編集本の原稿にそれを足す予定である。当初の計画では、編集本を一冊だけ出すことを予定していたが、現在二冊目の編集本を計画している。1) 2018年度予算が残った理由:アジア研究学会でドーア根理子がオーガナイズしたパネル(ドーア根理子、ロイ・ヘドリック、井本由紀、富永智子、ミロシュ・デブナーが発表)で2019年3月に発表されたが、大学業務の理由で二人(グレゴリー・プール、ブルース・ホワイト)が実際に学会参加が出来なかった利用で予算が残った。2)残った予算と次年度以降の予算を合わせた使用計画:2018年夏のドーア根理子の調査に参加した学生の調査結果をもとに2冊目の編集本を学生たちと協働しつつ出すことになったため、ドーア根理子の来日が2019年度に必要となり、そのためドーア根理子の渡航費のために科研費の費用が必要となった。滞在中は新たにデータを取り、両編集本の原稿にそれを足す予定である。
中欧における「民族」概念

本研究では、研究対象時代である戦間期において、中欧における「民族」概念にかかわったさまざまな人物の個人的経験に焦点を当て、その行動や思想を解明しようとした。それは、この人物たちの「民族」運動が、その生い立ち、周囲を取り巻く環境、人間関係などとは不可分であると仮定したためである。これは、近年の歴史研究で優生である社会構造を中心に据えた社会史研究や、思想のみがあたかも独立した存在であるかのように語られる研究傾向に疑問を呈したところから出発している。このような観点や手法に基づき、本研究では2つのテーマを設定した。ひとつはヨーロッパの民族関係を再構築しようとしたヨーロッパ少数民族会議(Europaischer Nationalitatenkongreβ)の活動を、中心人物の個人史を検討することによって解明するという課題である。もうひとつは、研究対象時期の「民族」概念構築の鍵となった民族主義歴史学が、オーストリアの歴史家たちの歴史観に大きく依拠したことに注目し、民族防衛の拠点大学と呼ばれたオーストリア・インスブルック大学の歴史学講座の教師陣の史学思想史、そしてその精神史を解明することであった。ヨーロッパ少数民族会議については、指導的立場にあったヨージップ・フィルファン(Josip Vilfan)、エーヴァルト・アムエンデ(Ewald Aimnende)らのこの会議へのかかわりを、ドイツ連邦史料館で収集した一次史料を中心にあきらかにし、あらたな戦間期「民族」概念形成のあらたな一面を照射した。インスブルック大学の歴史研究については、インスブルック大学史料館およびティロール州立史料館にて一次資料の調査をおこない、ハロルド・シュタイナッカー(Harold Steinacker)、ヘルマン・ヴォプフナー(Hermann Wopfner)の個人史と、それが彼らの思想にどのような影響を与えたかついて検討をおこなった。後者にかんしては現存する一次資料が非常に少なく、これまでの研究を超えられるような資料的発見ができなかったため、研究方法を再考せねばならぬことが課題として残った。このように、本研究の結果、第一次世界大戦後のヨーロッパ政治の大転換により、それ以前は光を浴びることのなかった地域、とりわけ、辺境のドイツ語圏出身者が、戦後の「民族」問題をリードしたことをあきらかにした。また、戦後の民族問題に見られるさまざまな思想傾向が、これらの人々の個人的体験に大きく影響されていることも同時に解明した(本研究では、この手法を「伝記的社会史」と呼ぶ)。当初研究対象に設定していたドイツ語圏のうち、スイスについては考察をすることができなかった。これが、本研究に残された大きな課題である。平成16年度は本研究の主要テーマのうち、1.「ドイツ語圏における民族運動の政治的側面」と2.「ドイツ系民族歴史学の生成」の二つを取り上げて重点的に基礎研究をおこなった。まず、「民族運動の政治的側面」については、中欧における「民族」概念形成の背景となった戦間期の政治状況を解明すべく史料調査・検討をおこなった。この民族問題の政治活動についてのより詳細な実態をあきらかにするため、まずドイツとオーストリアの合邦問題に関連する政治運動史料を収集した。特に「ドイツ・オーストリア協会」Deutsch-Osterreichi-sche Arbeitsgemeinschaftおよび「アンドレアス・ホーファー協会」Andreas-Hofe-Bundの二団体にかんする一次資料を中心に調査・収集し、精査した。また、中欧の民族をめぐる外交問題を解明するために、戦間期のドイツ外務大臣グスタフ・シュトレーゼマンについての史料を収集した。政治的側面のなかでも、このような「上から」の運動に加え、「下から」の民族運動として、民族の自治権を求める運動「ヨーロッパ少数民族会議」についても調査を開始した。さらに、文化境界領域において民族運動に従事した政治的指導者らにかんする一次史料をドイツにおいて調査・収集し、精査した。また、「民族歴史学の生成」については、主としてドイツ・オーストリアにおける民族的歴史研究の系譜を解明するための基礎文献および一次史料をオーストリアにて調査・収集、精査した。その中心となったのは、インスブルック大学教授団の第二次世界大戦終結後におこなわれた「非ナチ化」史料、歴史研究者が収集した抜刷コレクション、および歴史学・民族学研究者であるボプフナーHermann Wopfnerにかんする史料である。これらの基礎作業を基に、平成16年度研究を継続する予定である。

ヨーロッパ少数民族会議については、指導的立場にあったヨージップ・フィルファン(Josip Vilfan)、エーヴァルト・アムエンデ(Ewald Aimnende)らのこの会議へのかかわりを、ドイツ連邦史料館で収集した一次史料を中心にあきらかにし、あらたな戦間期「民族」概念形成のあらたな一面を照射した。インスブルック大学の歴史研究については、インスブルック大学史料館およびティロール州立史料館にて一次資料の調査をおこない、ハロルド・シュタイナッカー(Harold Steinacker)、ヘルマン・ヴォプフナー(Hermann Wopfner)の個人史と、それが彼らの思想にどのような影響を与えたかついて検討をおこなった。後者にかんしては現存する一次資料が非常に少なく、これまでの研究を超えられるような資料的発見ができなかったため、研究方法を再考せねばならぬことが課題として残った。このように、本研究の結果、第一次世界大戦後のヨーロッパ政治の大転換により、それ以前は光を浴びることのなかった地域、とりわけ、辺境のドイツ語圏出身者が、戦後の「民族」問題をリードしたことをあきらかにした。また、戦後の民族問題に見られるさまざまな思想傾向が、これらの人々の個人的体験に大きく影響されていることも同時に解明した(本研究では、この手法を「伝記的社会史」と呼ぶ)。当初研究対象に設定していたドイツ語圏のうち、スイスについては考察をすることができなかった。これが、本研究に残された大きな課題である。
MLDによるポリマの分子配列・量子ドット形成と導波型太陽電池・光スイッチへの応用

1)異なる長さの量子ドットを内包したポリマワイヤの成長に成功した.2)ポリマワイヤを半導体表面に形成した.増感効果を観測し,ポリマ量子ドット増感の可能性を示した.3) MLDによりp型, n型色素からなる多層構造をZnO表面に形成した.光吸収・増感波長領域の拡大を観測し,多色素増感の可能性を示した.1)異なる長さの量子ドットを内包したポリマワイヤの成長に成功した.2)ポリマワイヤを半導体表面に形成した.増感効果を観測し,ポリマ量子ドット増感の可能性を示した.3) MLDによりp型, n型色素からなる多層構造をZnO表面に形成した.光吸収・増感波長領域の拡大を観測し,多色素増感の可能性を示した.本研究では,MLDを用いて所望の分子配列のポリマワイヤを成長させる技術を確立し,導波路型太陽電池と光スイッチへの応用可能性を示すことをめざす.21年度は,3分子配列による多重量子ドットと配向制御,および次年度の計画を前倒しして,色素増感ZnO薄膜における導波光照射の効果を検討した.【多重量子ドットの形成】-MLD実行中,常時,基板表面にパージガス(N2)を吹き付けて残留分子をブロックすることにより,所望の分子配列制御が可能となり,量子ドットの長さを0.5nmから5nmまで制御できた.ただし,チャンバ大型化後,MLDプロセスが不安定となり再現性低下の問題が生じている.-科学計算ソフトSCIGRESSを導入し3分子配列制御による量子ドットの光吸収を計算した.実験と同様に,ドットサイズの減少とともに光吸収が短波長シフトし,量子閉じ込め効果を確認できた.EO効果の計算は次年度行う.-Domain-Isolated MLDを考案した.3種類の分子ガスを同時に噴射し,それらの間にN2カーテンを噴射して3つの分子領域をつくり,基板を順次通過させる.従来のMLDに比べてスループットが約3倍となった.【配向制御】-水晶振動子膜厚計により,MLDのステップ成長が確認できた.Au表面の場合,成長が数ステップ後から立ち上がる.一方,アルミアルカンチオールSAMつきAu表面の場合は,初期段階から立ち上がる.これは,ポリマがSAMを起点として成長していることを示しており,SAMによる配向成長が行われていると考えられる.【色素増感ZnO薄膜における導波光照射の効果】-スリットタイプ電極(gap : 60□m)を形成したZnO蒸着膜に色素(Rose Bengal)を吸着させ,gap部に波長532nmの光をスポット照射と導波照射で照射し,光電流を比較した.導波照射ではスポット照射に比べて5倍程度の光電流が生じ,導波照射の有効性が実証できた.今後,増感法も含めてさらに実験を進める.21年度は,ポリマ多重量子ドット(MQD)のMLDによる成長,色素吸着ZnO膜での導波照射による光電流増大化に成功した.22年度は,チャンバ大型化で不安定となったMLDの再現性向上と異種量子ドット内包ポリマMQDの成長,poly-AMによるZnO増感効果の検証,およびLiquid-Phase MLD(LP-MLD)の考案とそれを用いた2色素増感を行なった.1)異種量子ドットを内包したポリマMQDの成長MLDの再現性低下の原因として考えられる残留分子の回り込みを低減するために,分子ガスノズルの改良によりガスフローを調整した.さらに,ガス切り替え時に流すN_2パージを分子ガス吹き付けと30s間オーバラップさせた.以上のような工夫により,MLDの再現性が回復し,異なる長さの量子ドットを内包したポリマMQDの作製に成功した.2)poly-AMによるZnOの増感ポリマMQDの骨格をなすpoly-AMをZnO蒸着膜上に成長させた.波長500nmから400nmの範囲で光電流が発生し,かつ導波照射による光電流の増大化がみとめられた.このことから,poly-AMは導波型太陽電池の増感層として働くことがわかった.次年度,ポリマMQDを適用し,太陽電池の増感を試みる.3)導波型太陽電池の2色素増感色素分子の配列構造を利用する多色素増感を実現するために,Liquid-Phase MLD(LP-MLD)を考案した.第1ステップとして,p型色素のRose Bengal(RB)とn型色素のCrystal Violet(CV)からなるp/n 2層構造をLP-MLDを用いてZnO上に形成した.CVはRBに比べて光吸収帯が長波長側にあるため,上記2層構造により,増感領域が長波長側に拡大した.次年度,増感メカニズムおよび太陽電池としての効果を調べる.最終年度の総まとめとして,ポリマMQDまたは多色素層を増感層とした増感型太陽電池の試作,および積み残しとなっていた光スイッチの検討を試みた.1.ポリマMQD増感MLDを用いてZnOパウダー層にポリマMQDを成長させ,増感半導体電極の試作を試みたところ,薄膜成長が見られなかった.ポリマMQDの骨格であるpoly-AMが親水性面に成長しやすいという性質をもつことから,上記結果の原因として,ZnO表面の親水性が不十分であることが考えられた.そこで,親水性TiO_2パウダー層を用いた結果,薄膜が成長し,ポリマMQD増感半導体電極を作製できた.さらに,フォトルミネッセンス(PL)の測定から,この薄膜が所望のポリマMQD構造をもつことを確認した.

2.多色素増感3.光スイッチ感光性Sol-Gel導波路と電気光学導波路との積層導波路構造からなるプリズム偏向器について,Beam Propagation Methodによるシミュレーションから,長さ100μm程度までの小型化の可能性を見出した.太陽電池のコアとなる増感半導体電極の作製までは完了したが,デバイスの組み立てまでには至らなかった.今後引き続き,上記成果をベースに試作実験を進める.
アクセント体系変化後の文献を中心とした日本語アクセント史研究の総括と展開

文献および伝承音楽などを中心としたアクセント体系変化後の研究の蓄積を、それぞれの研究対象とした資料別に整理(網羅的かつ詳細な文献目録も作成する)して批判的に検討し、現代の到達点を明らかにすることを目的とする。研究史を総括して、現代における到達点を明示することにより、今後のアクセント研究の一つの立脚点となり、研究そのものの質的向上に資することになるだろう。また、さらに、あらたに文献アクセント史研究に志す人に対する導入として、今後のアクセント研究にいくつかの方向を提案し、さらなる発展的研究・応用的研究に示唆を与えることを目指す。
細胞増殖・分化における染色体機能調節機構の解析

染色体のクロマチン構造を基本とする高度に組織化された構造は、転写、複製、修復、組み換え等の反応に大きな影響を与えている。細胞は生命活動の様々な局面で、染色体構造を変換し、転写装置や複製装置等の機能装置のDNAへのアクセスを調節している。我々は、酵母の生育に必須なクロマチンリモデリング複合体RSCを研究対象として、細胞増殖・分化における染色体高次構造の形成/変換と、染色体機能調節の分子機構を明らかにする事を最終目的とし研究を進めている。現在までに、RSCの中心的サブユニットであるNps1の変異株の解析により、RSCが酵母のG2/M期の進行とDNA損傷修復、並びに、減数分裂に必須な働き持つ事を明らかにしてきた。本年度の研究成果を以下に述べる。1)昨年度までの研究で、RSCはDNA二重鎖切断の修復に特に重要であることを明らかにしてきた。そこで、酵母の染色体中の一箇所を切断するHOエンドヌクレアーゼを用いた解析により、RSCが組み替え修復時のDNA複製開始後に必要であること、またドナー側ではなく切断されたDNA鎖側に結合することを明らかにした。2)減数分裂における、RSCの標的の一つであるIME2遺伝子のプロモーターのヌクレオソーム構造、ならびにプロモーター上働く因子(RSC、ヒストンアセチル化酵素複合体、転写因子)の結合状態を詳細に解析し、転写活性化における各因子の役割を明らかにした。また、ヒストンのアセチル化は、脱アセチル化酵素の存在下に進行することを見出し、この過程には何らかの脱アセチル化酵素の阻害機構が必要であることを明らかにした。出芽酵母の生育に必須なクロマチンリモデリング因子RSCは15のサブユニットからなり、細胞周期のG2/M期の進行に必須な役割を果している。我々は、RSCこの複合体の活性サブユニットをコードするNPS1の温度感受性変異株の解析により、RSC複合体が、増殖に伴うセントロメア等の染色体の特定部位での染色体高次構造の形成・維持に働いている事、この複合体の細胞周期における作用時期がS期後期からG2期である事、減数分裂過程にも必須である事などを明らかにしてきた。従って、本因子は酵母の増殖・分化における染色体高次構造形成に極めて重要な役割を担っていると考えられる。本研究は、Nps1蛋白、RSCの機能構造の解析、細胞増殖・分化に伴う染色体高次構造形成・維持におけるRSCの機能解析、及びRSCと染色体複製装置や分配装置等との機能的連携機構の解析を行い、真核細胞における染色体機能調節機構を明らかにする事を目的としている。本年度の研究では、(1)Nps1蛋白の機能構造の解析、(2)Nps1蛋白と相互作用する細胞内因子の同定、(3)減数分裂におけるNps1蛋白の機能解析を目的として研究を行った。この結果、(1)NPS1の新たな変異体の探索とその解析により、Nps1蛋白中に2つの活性調節部位の存在を見い出した。(2)Nps1蛋白の正、並びに負の制御因子の同定を目的として、nps1変異と合成的に致死性を示す変異株、並びにnps1変異の抑圧変異株の取得と解析を行った。RSCの合成致死株については、紫外線照射による変異誘発後、生育した約3万のコロニーより、45の候補株を得、現在これらの相補性試験を行っている。nps1変異の抑圧変異株については、自然復帰変異で変異形質が回復したもの約10,000株より、最終的に9種の独立した単一変異株を確立した。現在これらの変異の原因遺伝子のクローニングを行っている。(3)減数分裂過程におけるNPS1の機能は、減数分裂初期遺伝子群の転写活性化であることを明らかにし、現在活性化機構の詳細を解析している。本年度の研究では、(1)RSCの機能調節に関わる因子の同定を目的として、nps1変異を遺伝子量の増加によって抑圧する多コピーサプレッサー遺伝子(HSN遺伝子)の取得と解析を行った。この結果、NPS1自身を含む9種の遺伝子を取得し、これらの内4種がPKC1(プロテインキナーゼCのホモログをコード)と、この活性化に働くものであることを明らかにした。PKC1は、酵母においてMAPキナーゼ経路の活性化を通じ、細胞壁形成を制御することが知られている。NPS1とPKC1の機能的関連を詳細に解析した結果、PKC1によるnps1変異の抑圧は、上述の経路とは異なる新しい経路、あるいは下流の因子の活性化によるものであることを明らかにした。HSN遺伝子の機能的関連をさらに詳細に解析した結果、PKC1は微小管結合因子BIMN1を活性化することを見いだした。(2)新規なnps