hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ネットワーク分析に基づく新約聖書校訂本の比較研究

本研究は、聖書学におけるギリシャ語新約聖書の主要な校訂本を対象にして、写本の異読情報を付帯した意味ネットワークを構築し、グラフ理論に基づいたネットワーク分析を適用した。また、共通箇所が多い校訂本に埋もれている微小な違いに焦点をあてながら、類似テキストの差異の抽出を試みた。さらに、類似性を表す統計値とTEI(Text Encoding Initiative)エンコードガイドラインに準拠して作成したディジタル批判本を組み合わせた、異本比較研究ツール開発した。本研究は、聖書学におけるギリシャ語新約聖書の主要な校訂本を対象にして、写本の異読情報を付帯した意味ネットワークを構築し、グラフ理論に基づいたネットワーク分析を適用する。複雑な校訂本の体系をネットワーク構造として捉えることで、従来の文献学の方法論では困難であった校訂本の影響関係や写本の選択傾向を計量的に分析し、諸校訂本の比較を行うことを目的としている。初年度は、現在市販の5つの校訂本ギリシャ語聖書校訂本の電子テキストをもとにして計量分析用のデータ形式に変換する作業を中心に進めた。意味ネットワークは、様々な設定条件のもとで複数の意味ネットワークを構築し、ネットワーク基本特性量からデータの構造を考察した。意味ネットワークの構築は、節を単位とした単語の共起情報、主要キーワード周辺の単語情報などの設定条件のもとで、一つの校訂本に対して複数の意味ネットワークを構築した。構築した諸本ネットワークの体系・構造の特性を調査する方法論は、Steyvers&Tenenbaum(2005)が、大規模自然言語データとしてWordNet(Fellbaum,1998)から構築した意味ネットワークを用いて、実世界の複雑系ネットワークにみられる特性を確認した手法を導入した。基本統計量として、スケールフリー・スモールワールド性を明らかにするために欠かせない指標として、次数分布とクラスタリング係数を算出し、スケールフリー・スモールワールド等のネットワークの体系を示す特性を調べ、各諸本の構造の類似・差異を確認した。諸本比較研究のプロトタイプとして、小規模なネットワークデータでの比較研究を行った。平成23年度は、本研究の手法の汎用性を示すために、研究対象の新約聖書とは異なるテキストを使用して、語彙の特徴度指数による文書の特徴分析を行った。対照テキストとして,ヴィクトリア朝の女性向け定期刊行誌であるEnglish Woman's Journalを用いた。そして,同じテーマを扱っている項目にを対して,多変量解析から分類される文書ならびに単語間の類似性を調べた。本研究の試みは、English Woman's Journalの語彙特徴を,多変量解析やネットワーク分析を組み合わせながら抽出する手法の有効性を示している。ギリシャ語新約聖書の校訂本研究に関しては、異本比較研究のための使用容易なツールを開発を中心に進めた。統計手法の応用研究は、ギリシャ語新約聖書の代表的な近代校訂本間の類似・相違点を明確に表す指標として、テキスト分割アルゴリズムを適用させた。校訂本比較研究の予備調査には,近代校訂本中から2書に限定して,マルコ福音書における校訂本間の類似比較を行った.同時に,類似性を表す統計値とTEIエンコード方式を使用して作成したディジタル批判本を組み合わせた簡易比較ツールを開発した。主要近代校訂本の比較研究には、類似するテキストに対してテキストマイニングの手法を適用した。共通する文章に埋もれている微小な違いに焦点をあてながら、類似テキストの差異の抽出を試みた。分析テキストとして、ギリシャ語新約聖書の代表的な近代校訂本を選定し分析の対象とした。そして、新約聖書学で定本とされているNestle-Alandのギリシャ語新約聖書を基準テキストとして使用しながら、諸本間の相違点について観察した。ミクロな視点からのアプローチとして、各文書の特徴語彙を手がかりとして文章を比較参照し、使用語彙の違いを調べた。一方、マクロ的な観点からのアプローチとして、テキスト全体に対して小単位の単語類似度計算を行い、その計算結果である俯瞰図からテキストの異同部分を観察した。また,異本比較研究のための使用容易なツールのプロトタイプとして,テキストの計量分析から得られる諸本間の類似度結果とディジタル批判本を組み合わせてできる異本データを,TEIエンコード方式に準拠した形式で作成し,テキストの異本箇所を視覚的に表現するアプリケーションを構築した。当初の研究計画と比較して、比較対象のテキストの数が少ないものの、統計手法の応用研究を計画通りに進めることができた。

さらに、同種の別テキストに本研究の手法を適用することで方法論の有用性を示すことができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度の研究計画が円滑に行えるように、研究の実績報告を関連学会、研究会等で発表報告を積極的に行い、研究のフィードバックを得ながら進めていく。
ねじれたπ共役分子をモジュールとする機能性材料の創製

本研究では,螺旋状のねじれた構造をもつπ共役分子「ヘリセン」をモジュールとして,その規則的な集積化によって高次構造を構築し,単分子では不可能な革新機能を示す柔らかい分子系を創製することを目指して,下記の研究をおこなった.(1)新規ヘリセンの合成:ヘリセン骨格に導入するヘテロ元素の種類・数が構造や物性に及ぼす効果について明らかにするために,チエフェン環二つ,シクロペンタジエン環二つ,ベンゼン環四つが縮環した新規ジチア[7]ヘリセンを設計し,その合成に成功した.得られたヘリセンの吸光・発光特性を評価したところ,二つのチオフェン環がベンゼン環に置き換わったジナフト[2,1-c:1',2'-g]フルオレン誘導体と比較して,吸収および発光スペクトルが短波長シフトしていることが明らかとなった.(2)ヘリセンの光学特性:領域内共同研究によって,これまでに合成しているヘリセンの光学特性について追究した.これまでに二波長発光特性が確認されているヘリセンに関して過渡吸収スペクトル測定をおこなったところ,励起波長に依存して二つの中間状態を確認することに成功した.また,振動円偏光二色性分光法とラマン光学活性分光法によってヘリセン誘導体の絶対配置が予測できることを明らかにした.(3)ヘリセンの高次集積化:ヘリセンの集積化による光学機能発現を目指して,領域内共同研究によって,ヘリセンを側鎖に有するポリ(置換メチレン)を設計し,その合成に成功した.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,螺旋状のねじれた構造をもつπ共役分子「ヘリセン」をモジュールとして,その規則的な集積化によって高次構造を構築し,単分子では不可能な革新機能を示す柔らかい分子系を創製することである.(1)新規ヘリセンの合成:ヘリセン骨格に導入するヘテロ元素の種類・数が構造や物性に及ぼす効果についての知見を得るために,チオフェン環二つ,ヘテロール環一つ,ベンゼン環四つが縮環したトリへテロ[7]ヘリセンの合成を目指し,共通の出発原料となる1,1'-ビナフト[2,1-b]チオフェンの合成に成功した.さらに,チオフェン環二つの2位のリチオ化とジクロロシランとの反応により,収率は低いものの,新規ジチアシラ[7]ヘリセンの合成に成功した.また,ピロール環二つ,フラン環一つ,ベンゼン環四つが縮環したジアザオキサ[7]ヘリセンの合成にも成功した.さらに,ヘリセンのキロプティカル特性を付与した高発光性材料の創製に向けて,アザ[7]ヘリセンをドナー部位とする光学活性ドナー・アクセプター型分子を設計した.種々の条件検討の結果,シアノ基二つとアザ[7]ヘリセン二つが一つのベンゼン環に置換した新規光学活性ドナー・アクセプター型分子の合成に成功し,高い蛍光量子収率を達成した.(2)ヘリセンの高次集積化:螺旋構造を形成することが知られている高分子の側鎖にヘリセンを導入することで,主鎖に沿ってヘリセンが螺旋状に配列されたヘリセン集積体の構築と機能発現について検討した.まず,主鎖の螺旋高分子としてヘリカルポリアセチレン,ヘリセンとしてアザ[7]ヘリセンを選定し,重合部位となるエチニル基を導入した新規アザ[7]ヘリセンの合成に成功した.ロジウム触媒をもちいて得られたモノマー(ラセミ体)の重合をおこない,ヘリセンを側鎖に導入したヘリカルポリアセチレンの合成に成功した.本研究では,螺旋状のねじれた構造をもつπ共役分子「ヘリセン」をモジュールとして,その規則的な集積化によって高次構造を構築し,単分子では不可能な革新機能を示す柔らかい分子系を創製することを目指して,下記の研究をおこなった.(1)新規ヘリセンの合成:ヘリセン骨格に導入するヘテロ元素の種類・数が構造や物性に及ぼす効果について明らかにするために,チエフェン環二つ,シクロペンタジエン環二つ,ベンゼン環四つが縮環した新規ジチア[7]ヘリセンを設計し,その合成に成功した.得られたヘリセンの吸光・発光特性を評価したところ,二つのチオフェン環がベンゼン環に置き換わったジナフト[2,1-c:1',2'-g]フルオレン誘導体と比較して,吸収および発光スペクトルが短波長シフトしていることが明らかとなった.(2)ヘリセンの光学特性:領域内共同研究によって,これまでに合成しているヘリセンの光学特性について追究した.これまでに二波長発光特性が確認されているヘリセンに関して過渡吸収スペクトル測定をおこなったところ,励起波長に依存して二つの中間状態を確認することに成功した.また,振動円偏光二色性分光法とラマン光学活性分光法によってヘリセン誘導体の絶対配置が予測できることを明らかにした.(3)ヘリセンの高次集積化:ヘリセンの集積化による光学機能発現を目指して,領域内共同研究によって,ヘリセンを側鎖に有するポリ(置換メチレン)を設計し,その合成に成功した.(1)本研究では,縮環骨格にヘテロ原子を導入した新規ヘテロヘリセンを合成し,ヘテロ原子が物性に及ぼす影響を明らかにすることを目的の一つとしている.今回,複数のピロール環やフラン環がベンゼン環と縮環した[7]ヘリセンや複数のチオフェン環やシロール環がベンゼン環と縮環した[7]ヘリセンの合成に成功した.

(2)また,本研究では,ヘリセンを規則的に集積化させることで光学機能の増幅を目指しているが,ヘリセンが螺旋高分子の側鎖に規則的に導入されたヘリカル高分子の合成に成功した.27年度が最終年度であるため、記入しない。(1)前年度に引き続き,種々のヘテロ原子が縮環骨格に導入された新規ヘテロヘリセンの合成をおこない,導入する原子の数や組み合わせが物性に及ぼす影響を明らかにする.(2)時間分解分光測定や理論計算などの領域内共同研究を推進することで,これまでに合成したヘリセンの特異な発光挙動に関して解析する.(3)種々の規則性高分子側鎖にヘリセンを導入し,ヘリセンの規則的な集積化による光学機能向上の可能性を探る.また,水素結合などを利用したヘリセンの規則的な集積体構築についても検討する.27年度が最終年度であるため、記入しない。
心不全におけるセルフリーDNAのメチル化の検討

昨年度に引き続き、マウス心不全モデルにおけるDNAメチル化解析と、ヒトセルフリーDNAのメチル化解析を行った。C57BL/6J野生型マウスに大動脈縮窄(Transverse Aortic Constriction, TAC)による圧負荷モデルを作成した。TAC1週後の心肥大期および4週後の心不全非代償期のモデルを用いて、DNAおよびRNAを抽出した。過去の報告およびデータベースからDNAメチル化で制御される遺伝子をターゲットに、RT-qPCRによる遺伝子発現解析およびメチル化・非メチル化特異的プライマーを用いて、DNAメチル化の程度について評価を行った。遺伝子発現と関連するプロモーター領域のCpGアイランドにおいて、DNAメチル化解析を行った。。健常者および患者血液から専用スピッツを用いて、血液を採取した。遠心後、血清中よりセルフリーDNAを抽出し、セルフリーDNAの定量を行った。セルフリーDNAの抽出方法のoptimizationに難渋したが、安定したセルフリーDNAの抽出が出来ることを確認した上で、コントロールとしての健常人と、心不全患者における循環血中セルフリーDNAを比較検討した。LINEのプライマーを用いた定量的PCR法により、心不全患者でセルフリーDNAが増加していることが明らかになった。さらに、そのセルフリーDNAをバイサルファイト処理を行い、メチル化解析へと進めた。メチル化特異的プライマーを設計して、その解析を行った。実臨床において、心疾患は単一遺伝子で決定される例は多くはなく、ほとんどは環境要因や遺伝的素因が複雑に影響し発症する多因子疾患である。環境因子がどのように遺伝子情報に作用するかについては、エピジェネティクスといわれるDNAの配列変化によらない遺伝子発現を制御・伝達するシステムが重要な役割を果たしていることが明らかになってきたが、心臓リモデリングの進行におけるDNAメチル化についてはその意義についてはまだ一定の見解は得られていない。まずは雄性C57BL/6J野生型マウスに大動脈縮窄(Transverse Aortic Constriction, TAC)による圧負荷モデルを作成した。DNAをバイサルファイト処理し、メチル化・非メチル化特異的プライマーを用いて、DNAメチル化の評価を行った。遺伝子発現と関連するプロモーター領域CpGアイランドにおいて、DNAメチル化解析を進めている。また、心不全の病態においては心筋細胞が非可逆的に障害を受けると心筋細胞のトロポニンが血中に流出し、それが心不全のリスク評価・治療指標となると認識されているが、同様に血液中に流出・循環すると考えられているセルフリーDNAの心不全における意義はこれまで検討されていない。健常者および患者血液から得た血液サンプルを、細胞成分を遠心分離し、血清中よりセルフリーDNAを抽出する。セルフリーDNAのメチル化解析を行い、臨床像と比較することで、それが新しいバイオマーカーおよび脱メチル化をターゲットとした治療対象になり得るかどうかを検討していく。ヒトセルフリーDNAは微量であり、抽出方法の標準化やDNA量測定方法の確立に時間を要した。同時に収量の問題から、網羅的なメチル化解析は困難であり、今年度は特定部位のメチル化解析にとどまった。。マウスモデルにおいては、引き続きDNAメチル化解析を行う。続性低酸素肺高血圧による肺高血圧モデルも同時に作成し、右心不全モデルと左心不全モデルで比較検討する。DNAメチル化異常が心不全の進行に原因として関与しているのか、あるいは単に心不全という病態の結果なのかを明らかにする。メチル化解析の結果、メチル化の増加が確認された不全心において、DNAメチル化阻害剤として、5-aza-2'-deoxycytidine (5azadC)の投与を行い、その後の心機能および予後改善効果があるかを検討する。ヒトセルフリーDNAメチル化解析については、まずヒトセルフリーDNAの収量を増やし、網羅的なメチル化解析を行うことを検討する。臨床像や各バイオマーカーや心機能検査指標と対比し、DNAメチル化が新しい診断のバイオマーカーや病勢のモニタリングの指標になり得るかどうかを検討する。ヒト心筋生検材料は限られており、侵襲が少ないヒト血液サンプルを用いたセルフリーDNAのメチル化を解析し、これが新しいバイオマーカーとなることが期待される。

メチル化の増加がある症例には、DNAメチル化阻害剤が新たな心不全治療法となることが期待され、各個人をターゲットとした治療適応を決定できる可能性がある。DNAメチル化ELISAアッセイキットおよびプライマーの追加購入が当該年度度内に購入できなかったため。それを次年度に予定する。
核内ユビキチンリガーゼPDLIM2による炎症反応制御機構の解析

PDLIM2は、炎症反応に必須の転写因子NF-κBをユビキチン化・分解することにより炎症反応を負に制御している。本研究では、熱ショック蛋白であるHSP70が、PDLIM2によるNF-κBの分解に必須であることを明らかにした。また、個体レベルにおいてPDLIM2を欠損させたマウスでは炎症性病変および創傷治癒反応が亢進することから、PDLIM2は炎症反応から組織修復に至る一連の反応を負に制御することにより、慢性炎症性疾患の発症を防いでいると考えられる。転写因子NF-κBは、炎症反応を開始する際の要となるシグナル伝達分子であり、このNF-κBの活性化のON/OFFをうまく制御することが、適切な炎症反応の進行に重要であると考えられる。申請者らは、核内蛋白PDLIM2が、NF-κBをユビキチン化・分解することにより不活性化することを明らかにした。本年度は、まず、PDLIM2に結合してPDLIM2の活性を調節する分子の同定を試み、シャペロン分子であるHSP70(Haet Shock Protein-70)がPDLIM2と結合することを見出した。HSP70をPDLIM2とともに細胞に強制発現させると、HSP70はPDLIM2によるNF-κBの分解を促進した。一方、siRNAを用いてHSP70を細胞レベルでノックダウンすると、PDLIM2によるNF-κBの分解が傷害された。このことは、PDLIM2によるNF-κB分解には、HSP70の発現が必須であることを示している。さらに、骨髄由来樹状細胞において、HSP70は、非刺激の状態では細胞質内にのみ存在するが、細胞をLSPで3-5時間刺激すると核内に移行することが明らかになった。以上のことから、樹状細胞の活性化の初期には、核内にはHSP70が発現していないためにPDLIM2は機能しないと考えられる。そして、細胞が活性化されて3-5時間経過すると、核内においてHSP70の発現が誘導され、この時点でPDLIM2はHSP70と共同してNF-κBを分解するように機能すると考えられる。さらに、個体レベルでの炎症反応の解析として、PDLIM2欠損マウスを用いて皮膚創傷治癒の実験を行ったところ、PDLIM2欠損マウスにおいては創傷治癒反応が亢進していることが明らかになった。このことから、PDLIM2は、創傷治癒反応が過剰にならないように適切な時点で終息させるように負に制御していると考えられる。本年度は、核内ユビキチンリガーゼの異常が個体レベルでの炎症性疾患の病態形成に関与する可能性について検討した。まず、PDLIM2欠損マウスを用いて皮膚創傷治癒の実験を行ったところ、PDLIM2欠損マウスにおいては創傷治癒反応が亢進していることが明らかになった。また、PDLIM2が転写因子Smad2/3をユビキチン化・分解することによりTGFβのシグナルおよび筋線維芽細胞の分化を負に調節していることも見いだした。このことから、PDLIM2は、炎症の修復期において、TGFβ-Smadのシグナルを抑制して組織の過剰な再構築および線維化を負に制御することにより、創傷治癒反応が過剰にならないように適切な時点で終息させるようにはたらいていると考えられる。さらに、PDLIM2欠損マウスに、細胞内寄生細菌であるPropionibacterium acnesの加熱死菌を投与した場合、PDLIM2欠損マウスにおいて、Th17細胞分化およびTh17細胞依存性の肝臓の肉芽腫の形成が促進された。Th17細胞の分化および活性化にはIL-6による転写因子STAT3の活性化が必須であるが、PDLIM2欠損マウス由来の細胞においては、STAT3のタンパクレベルおよび転写活性が亢進していることも明らかになった。このことから、PDLIM2は、STAT3の活性を抑制することにより、Th17の分化・活性化を負に制御することが明らかになった。PDLIM2は申請者らが単離した核内ユビキチンリガーゼである。申請者は、PDLIM2が炎症反応に必須の転写因子であるSTAT4やNF-κBをユビキチン化・分解・不活性化することにより炎症反応を負に制御することを明らかにした。本年度は、炎症性肉芽腫モデルを用いて、核内ユビキチンリガーゼの異常が個体レベルでの炎症性疾患の病態形成に関与する可能性について検討した。Th17細胞は最近新たに同定されたT細胞サブセットである。

Th17細胞は病原微生物に対する生体防御に重要な役割を果たしているが、一方ではTh17細胞が過剰に活性化されると自己免疫疾患を発症することも指摘されている。マウスに細胞内寄生細菌であるPropionibacterium acnes(P.acnes)の加熱死菌を投与すると、Th17細胞分化を誘導するとともに、肝臓において炎症性肉芽腫の形成を促進する。PDLIM2欠損マウスにおいては、P.acnesによるTh17細胞分化および肉芽腫の形成が野生型マウスにくらべて著明に亢進していた。P.acnesはまず樹状細胞に作用してNF-κB依存性にIL-6の産生を誘導する。さらにこのIL-6がTGFβと共同してナイーブT細胞からTh17細胞の分化を誘導する。PDLIM2欠損マウスの樹状細胞においては、P.acnesによるIL-6の産生が亢進していたが、これに加えて、PDLIM2欠損マウスのT細胞においては、IL-6によるTh17細胞分化が促進しているとともにSTAT3の蛋白量も増加していた。さらに申請者らは、PDLIM2がSTAT3をユビキチン化・分解・不活性化することを見出した。以上のことから、PDLIM2は、STAT3に対する核内ユビキチンリガーゼとしてSTAT3の活性を抑制することにより、Th17細胞の分化および炎症性肉眼腫の形成を負に制御することが明らかになった。
酵母細胞における各種蛋白質の局在に関する研究

酵母は単細胞でありながら、高等真核生物と類似の遺伝子を持っていることから、遺伝解析が可能な真核生物のモデル系として研究されて来ている。しかし、その細胞の微細構造の研究については、あまり進んではいなかった。最近、急速凍結置換固定という固定法が開発された。この方法は酵母細胞内の微細構造的保持ばかりでなく、蛋白質の抗原性の保持にも優れており、蛋白質の局在を示す免疫電子顕微鏡による研究に最適な固定法である。急速凍結置換固定した細胞は、二通りの包埋方法を行った。1) Δpro(糸状菌(Rhizopus niveus)の菌体外酵素Aspartic proteinase-I(RNAP-I)のプレプロ配列からプロ配列を欠失した改変体)を過剰発現させた酵母細胞を液体窒素冷却下の液体プロパンで急速凍結し、4%オスミウム/アセトン(-80°C)で置換後、スバー樹脂に包埋した。切片は1次抗体としてanti aspartic proteinaseantibodyで処理し、2次抗体として金コロイド抗ウサギ抗体で標識した。細胞内には小胞体が蓄積し、電子密度の高いΔproは小胞体内と核膜に局在していた。2)外糖鎖修飾の過程を調べるため、バナジン酸耐性変異株中からインベルターゼの分子量低下を指標として、9相補群に属する変異株を単離した。その中のVRG4遺伝子はゴルジGDP-mannose transporter(膜貫通蛋白質)をコードしている。myc-タグを付けたVrg4蛋白質を過剰発現させた細胞を急速凍結固定し、エタノールで置換後、LR White樹脂に包埋した。切片は1次抗体として抗myc-抗体で処理し、2次抗体として金コロイド抗マウス抗体で標識した。Vrg4を過剰発現させた細胞はゴルジ体と小胞体膜が増加していた。Vrg4蛋白質はその増加した膜構造に局在した。両方法共、細胞は微細構造の保持が良く、免疫反応の活性も高く、蛋白質の局在をはっきりと示す満足すべき良い結果が得られた。出芽酵母では、人間の神経系遺伝子と塩基配列において相同性がある液胞の遺伝子(VAM3)が既にみつかっており、更に、この遺伝子の他に液胞遺伝子として(VAM2,VAM6)も取得した。これらの遺伝子の機能を知るために、遺伝子の欠損変異株(Δvam2,Δvam3,Δvam6)を作成し、それらの形態観察を行った。その結果、これらすべての変異株において、細胞の中央にあるcentral vacuoleが消えて、細い分化した液胞が多数観察された。これら多数の液胞は含有物が異なるめと考えられる、電子密度の高い液胞から低い液胞まで数種類あることがわかった(投稿中)。次に、これら突然変異株に液胞の膜蛋白質(ALP,Dap2)と、液胞の可溶性蛋白質(CPY,Proteinase A)の抗体を用いて、これら蛋白質の局在を調べた。膜蛋白質については、小胞に局在を示すことが多かった。細分化した液胞よりも、小胞に抗体が多く付いたことは、液胞膜が線としてはっきりと見える時は、膜に対して直角に切れた切片であり、抗原性を示す部分の露出は少なく、小胞の方が膜を水平に切る割合が多いことも原因の一つと考えられる。可溶性蛋白質については、液胞内、細胞質、medium中にも観察され、突然変異株では局在に異常がある可能性を示した。

今後は、膜蛋白質については、Freeze Fractureなどの方法によって、膜を線ではなく、面で見ることが出来る方法などを工夫して観察する必要がある。一方、分裂酵母については、蛍光顕微鏡の結果から、核のSPBとはわずかに異なる位置を示していたので、電子顕微鏡観察ではSPBの近傍を詳細に調べた。その結果、核の中に電子密度の高い領域が確認された。しかし、この領域とmei2^+遺伝子との関係を調べるために免疫電顕を行うには、細胞当りのこの部分の割合が大変少ない上に、この状態を示す細胞も大変少ない。この状態で停止するような突然変異株を使って、免疫電顕を進めたいと考えている。蛋白質の分泌過程は、分泌蛋白質が粗面小胞体上のリボソームで合成され、小胞体膜を透過し、小胞体のルーメンから輸送小胞、ゴルジ体、分泌小胞を経て細胞表面へと移動するという細胞内オルガネラを経由して、菌体外へ蛋白質が分泌する過程である。出芽酵母において、異種蛋白質を作らせ、その分泌シグナルを取り除くと、どのようになるのかを観察した。糸状菌Rhizopusniveusの菌体外酸素Aspartic proteinaseーI(RNAP-I)は成熟部分のN末端側にプレプロ配列を有している。RNAP-Iは出芽酵母においても自身のプレプロ配列により、菌体外に多量に分泌される。しかし、プロ配列を欠失した改変体(△pro)では、成熟部分の分泌が認められず、△proを菌体内に蓄積する。この△proは分泌過程において、細胞内オルガネラのどこに蓄積するかを免疫電顕法により、電子顕微鏡観察を行った。その結果、小胞体と考えられるオルガネラの顕著な発達が認められ、その内部にはelectron-denseな物質が認められた。免疫電顕法により、このelectron-denseな物質は△proの凝集体であることが明らかとなった(Yeast,13,1009-1020,(1997)発表)。現在、△proを大量に発現させた後、この蛋白質が細胞内で消失していく過程も調べている。また、小胞体シャペロン誘導に必須であるIRE遺伝子の破壊株を作成し、小胞体シャペロンとの関係も検討中である。上記のような分泌の順行過程のみならす、逆行に関わる蛋白質の局在についても解析を進めた。ゴルジ装置から小胞体へ戻る過程に関わる遺伝子(rer2)にHAー抗原をつないで、蛋白質の局在を調べた。しかし、HAー抗体は細胞質にも反応するため、電子顕微鏡レベルでははっきりとした局在は観察されなかった。現在、mycー抗原につないだ蛋白質を作成中で、myc-抗体を使ってこの蛋白質の局在を調べる計画である。出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae)のGDP-mannose transporterとして機能するVig4の細胞内局在について検討した。VIG4遺伝子の破壊株は致死的である。アミノ酸配列の特徴から、本蛋白質は複数回膜貫通型の膜蛋白質と予想され、C末端をmycで標識して解析した。その結果、ゴルジ体膜上に局在することが明らかになった。また、Vig4蛋白質を高発現させると、細胞内に小胞体由来と考えられる膜構造が多く蓄積した。Vig4蛋白質はこの膜構造体にも局在した。
流体中の微粒子の軌道とその安定性

この研究の目的はできるだけ理想化された條件の下で,流れの中の微小粒子と他の粒子,粒子群,境界壁との相互作用に関する基本データを解析し,その上に立って微粒子群の軌道をしらべ,その安定性を論じようというものである.今年度の研究は主として,多数の粒子群の沈降軌道を追跡する数値的スキームの構築に向けられた.一般に微粒子の沈降運動はストークスの方程式を用いて議論されるが,半径に比べて粒子間の距離が大きい場合は,粒子を点とみなすストークスレット近似が可能であり, 2粒子のときは定常解が求められるが,粒子の数が3以上になると,特別な配置以外では複雑な軌道の生じることが示される.その整理についてはさらに検討を要する.また本研究に関連して,一次元の粘性,熱伝導を伴う気体中の弱い衡撃波の近傍での拡散現象のとりあつかいが,昨年にひき続いて進められ,前年度の結果を特別な場合として含む近似解の構成がこころみられている.この研究の目的はできるだけ理想化された條件の下で、流れの中の微小粒子と他の粒子,粒子群,境界壁との相互作用に関する基本データを解析し、その上に立って微粒子群の軌道をしらべ、その安定性を論じようというものである。今年度の研究は主として曲面の近傍を運動する微粒子に仂く力の解析に向けられた。一般に微粒子の運動はストークスの方程式を用いて議論されるが、境界壁の存在する場合には、粒子の半径と壁面との距離の比が小さいとして、その一次のオーダーまでの議論を行なう。しかし境界壁が特殊の形以外では、解析的な取り扱いが困難である。またそのような場合も無限級数乗積分の組合わせが必要であって、粒子が壁に近いときは収束が悪くなってしまう。この困難を解決するため、任意の滑らかな曲面の近傍に粒子があり、任意の方向に竝進運動するときの、ストークスの方程式の漸近解法を展開し、微粒子に仂く力を、曲面の曲率だけを用いて表わす一般公式を導出した。また本研究に関連してバーガースの方程式に從う、粘性,熱伝導のある一次元の圧縮性流体、特に弱い衝撃波近傍での拡散現象のとりあつかいが進められ、特殊なばあいについて、拡散物質の衝撃波面へ、集中などを表わす嚴密解が求められている。この研究の目的はできるだけ理想化された條件の下で,流れの中の微小粒子と他の粒子,粒子群,境界壁との相互作用に関する基本データを解析し,その上に立って微粒子群の軌道をしらべ,その安定性を論じようというものである.今年度の研究は主として,多数の粒子群の沈降軌道を追跡する数値的スキームの構築に向けられた.一般に微粒子の沈降運動はストークスの方程式を用いて議論されるが,半径に比べて粒子間の距離が大きい場合は,粒子を点とみなすストークスレット近似が可能であり, 2粒子のときは定常解が求められるが,粒子の数が3以上になると,特別な配置以外では複雑な軌道の生じることが示される.その整理についてはさらに検討を要する.また本研究に関連して,一次元の粘性,熱伝導を伴う気体中の弱い衡撃波の近傍での拡散現象のとりあつかいが,昨年にひき続いて進められ,前年度の結果を特別な場合として含む近似解の構成がこころみられている.
立体構造半導体／酸化膜界面のハイスループットモデリング技術の開発

急速に進む立体構造デバイスの研究開発を基礎から支えるため、ナノスケールの半導体結晶、およびそれを覆う酸化絶縁膜の原子論的界面構造モデルを、ハイスループットで自動生成する技術を開発し、現実的な立体構造モデルを用いた様々な輸送シミュレーションを可能にした。開発した手法を熱伝導シミュレーションに応用し、ナノスケールのシリコン結晶が示す特異な熱的特性の起源の解明に成功した。急速に進む立体構造デバイスの研究開発を支えるため、ナノスケールの半導体結晶、およびそれを覆う酸化絶縁膜の原子論的界面構造モデルを、ハイスループットで自動生成するアルゴリズムの開発に取り組んだ。このシミュレーション手法が完成すると、フィン型やナノワイヤ型など様々な立体構造デバイスの原子模型を作成でき、歪や欠損、界面の凹凸、結晶粒界を含む、現実的な構造モデルを用いた第一原理電子輸送シミュレーションが可能となる。当該年度においては、研究代表者が開発したSi,O混在系用分子動力学シミュレーション技術をベースに、ドロネー解析を用いる酸化サイト高速判定法のプログラムをインプリメントした。さらに、酸化シミュレータの応用計算も前倒しで進め、レイヤーバイレイヤー酸化を表現する簡易版のプログラムを用いて、結晶粒界を含む半導体と酸化膜の界面構造モデルの生成、酸化膜で覆われたフィン型デバイス内の熱輸送シミュレーション、酸化膜で覆われたシリコンナノワイヤ中のフォノン分散の計算、酸化被膜に覆われたシリコンナノドットモデルの作成を実施した。その結果、多結晶シリコン太陽電池の粒界構造、シリコンナノワイヤ特有の熱伝導特性、シリコンナノドットのインパクトイオン化率に関する基礎的知見を得ることができた。また、研究開始時には計画していなかったが、グラフィック用プロセッサを用いた汎用並列計算を試験的に導入し、分子動力学計算の高速化に対する顕著な有効性を確認した。今後は、計算アルゴリズムだけでなく、近年飛躍的な進歩を遂げているハードウェア技術も活用して、シリコン系デバイスの原子論的モデリングの一層の効率化を図る。立体構造デバイスの研究開発を支えるため、ナノスケールの半導体結晶、およびそれを覆う酸化絶縁膜の原子論的界面構造モデルを、ハイスループットで自動生成する技術の開発に取り組んだ。当該年度は、開発したモデラーの応用計算として、酸化膜被覆型シリコンナノワイヤのフォノン状態密度と熱伝導率の計算を行った。酸化膜との界面近傍の原子配置の乱れにより低エネルギー側のフォノン分散関係が乱れ、これにより熱伝導率が著しく低下することが判明した。また前年度に導入したGPU汎用並列計算で、ナノワイヤ型トランジスタのキャリア輸送シミュレーションを10倍以上高速化することに成功し、デバイス特性の統計ばらつきの議論を計算機上で行うことを可能にした。GPU汎用並列計算が古典分子動力学計算一般に有効であることが明らかとなり、酸化絶縁膜のハイスループットモデリングを更に高速化できる見通しを得た。さらに、複雑な界面形状を直観的に把握し酸化膜構造生成プログラムのテストおよび様々な系への応用を効率的に進める3次元没入型可視化システムの開発に着手した。当初立体視ディスプレイを使用する予定であったが、特別な機材を必要としないマーカーレス拡張現実でも効果的な可視化が可能であることがわかった。酸化膜モデラーの性能評価のため、酸化被膜付きシリコンナノワイヤの製作実験にも取り組んだ。トップダウンプロセスで製作するシリコンナノワイヤの場合、熱酸化後の熱履歴の違いでシリコン結晶中に残留する応力に著しい差が生じることが、顕微ラマン測定等で判明した。シミュレーションで再現した酸化被膜付きシリコンナノワイヤにおいても、酸化誘起歪により光学フォノンのソフトニングが再現され、開発したシミュレーション技術で実験と比較可能なレベルのデータが得られることが判明した。本研究では、立体構造デバイスの研究開発を支える分子シミュレーション技術として、複雑な界面構造モデルをハイスループットで自動生成する技術、ならびに構造を直感的に把握できる3次元没入型可視化システムの開発を目的とし、以下の成果を得た。前年度までに開発したナノスケールの3次元半導体構造とそれを覆う酸化絶縁膜の原子論的界面構造モデルの自動生成技術の応用研究として、酸化膜被覆型シリコンナノワイヤのフォノン状態密度と熱伝導率の関係に関する詳細な検討を行った。酸化膜被覆型シリコンナノワイヤの熱伝導率低下量が、酸化膜誘起歪によって生じる無秩序な低エネルギーフォノン成分との間に強い相関関係があることを確認し、ナノ構造体の特異な熱的挙動の原因を詳細に明らかにした。開発したアルゴリズムを、表面が波打った形状を有するコルゲートシリコンナノワイヤ構造や、ゲルマニウムナノワイヤ構造にも適用し、均一な厚さの酸化膜構造を自動生成できることを確認した。また、複雑な界面形状を直観的に把握する新しい3次元没入型可視化システムの開発にも成功した。ヘッドマウントディスプレイにマーカーレス拡張現実アルゴリズムを組み込み、眼前の現実世界に原子構造の立体模型浮かんで見えるシステムの動作実証まで達成した。合成するCGの再生速度は、表示する原子数、処理計算機の性能に左右されるが、複雑な界面形状を直観的に把握できる従来にない新しい分子可視化技術として将来性が期待できる。26年度が最終年度であるため、記入しない。電子材料工学26年度が最終年度であるため、記入しない。

当初の計画以上に進展している項目が多くある一方で、次年度の課題として持ち越している項目もあるため、「(2)おおむね順調に進展している」と自己評価する。自動酸化プログラムの応用計算は前倒しで進んでいるが、様々な系に適用できる単一のパラメータセットへの絞り込みは、もう少し時間を要する。当初の計画以上に進展している項目が多くある一方で、次年度の課題として持ち越している項目もあるため、「2おおむね順調に進展している」と自己評価する。自動酸化プログラムの応用計算では具体的な成果が得られており、順調に進展しているといえる。様々な結晶構造に適用可能な万能酸化膜モデラーへの仕上げ、3次元没入型可視化システムの開発については、次年度も引き続き取り組む。26年度が最終年度であるため、記入しない。完成した自動酸化プログラムのフレームワークを用いて、様々な形態の結晶構造に適用できる単一のパラメータセットを絞り込んでいく。さらに、計算の対象をシリコン以外の半導体に拡げるため、新しい多元素混在系用原子間ポテンシャルの開発に取り組む。様々な結晶構造に適用可能な万能酸化膜モデラーへの仕上げ、3次元没入型可視化システムの開発に取り組む。当該年度はプログラムの開発に注力し、性能評価のための応用計算は現有設備の範囲内で実施できた。本格的な大規模計算のためのハードウェア導入は、次年度に行うこととした。GPU汎用並列計算による高速化の効果が期待以上に大きく、大型計算機の導入を急ぐ必要がなくなったため。大型計算機サーバーではなく、GPUを搭載したワークステーションを新たに導入して酸化膜モデラーを用いた応用計算を進める。また実験による検証を進めるため、シリコンナノワイヤの酸化プロセス実験のための施設利用費、分析料に充てる。
観血的処置時の看護婦の手指による感染経路を遮断するための効果的な方法の構築

平成11年度は観血的処置の中で、特に採血時の手袋装着に関する実態を把握するために、公立施設の看護職者250名に、独自に作成した質問紙を用いて調査を実施した。平成12年度は設置主体の同じ施設を4カ所に増やし、対象者905名の実態を把握した。その結果対象者の98%が常勤者であり、臨床経験年数は約10年であった。採血時に必ず手袋装着をすると回答した者は0.5%、時と場合によって装着するとした者は33%、ほとんどあるいは全く装着しないと回答した者は66.5%であった。ほとんどあるいは全く装着しないと回答した者は、採血は指先の感覚が重要であるから装着しない、正しい方法で採血すれば感染しない等と考えていた。臨床経験年数別では、経験年数の少ない者ほど手袋装着をせず、経験年数の多い者ほど、時と場合によって使い分けている傾向にあった。平成13年度は、看護職者の手袋装着に関する対象者の認識を明らかにするために、協力の得られた7名(感染症者4名と非感染症者3名)を対象とし、面接調査を実施した。その結果、対象者は20歳代から70歳代の男性で、対象者全員が手袋装着した看護者から援助を受ける経験をもっていたが、不快感を示す者はいなかった。援助された項目は、感染症者では採血・注射・点滴・ガーゼ交換・排泄介助であり、非感染症者では排泄介助・ガーゼ交換・吐血処理、歯磨き・気管内吸引の他、体位変換・洗髪・清拭等も含まれていた。看護職者の手袋装着は、施設の清潔保持のバロメータと捉え、援助を受ける最初の段階で看護職者の説明があれば、手袋装着に関する理解と協力が十分得られることがわかった。今年度は、わが国におけるゴム手袋装着に関する実態を知ることが目的であった。今回、観血的処置時の中で特に採血時を取りあげ、看護職がどのような判断基準でゴム手袋を装着しているかを明らかにするために、調査法にて実施した。方法は、都内のE病院の看護職250名を対象に、作成した調査用紙に記入してもらい、留め置き法を用いた。対象者が自由意思で調査協力できるように、各自に封筒を用意するなどの倫理的配慮を行った。対象については、回答の得られた205名(回収率82.0%)全員が常勤勤務者であり、経験年数9.44年(SD±7.12)であった。平成12年1月末現在の勤務場所は、外来勤務者14名(6.8%)・病棟勤務者191名(93.2%)であった。経験年数別による採血時のゴム手袋装着の頻度に差はなかった。採血時のゴム手袋装着を「必ずする」4名(2.0%)、「時と場合による」62名(31.5%)、「ほとんどしない」71名(36.0%)、「全くしない」60名(30.5%)であった。「必ずする」理由は、「自分きめている」「病院の基準にある」であった。「時と場合による」理由の最も多かった(50名、80.6%)のは、「自分の判断に任されおり、感染症が明らかな場合は装着するが、それ以外は気にならない」であった。

「ほとんどしない」「全くしない」の理由で最も多かった(104名、42.4%)のは「採血は指先の鋭敏な感覚が重要なので装着しない」であり、次に多かった(74名、30.2%)のは「正しい方法で採血すれば、感染しないと考える」、次に「ゴム手袋をすると手間ひまがかかり、作業能率が下がる」(22名、9.0%)であった。次年度は、さらに対象施設を増やし実態を把握すると同時に、ゴム手袋装着の使用を徹底した場合にどのような負担(経済的、心理的、時間的、労力的等)が医療者に生じるかを明らかにする。今年度は昨年度に引き続き対象施設を5箇所に増やし、採血時のゴム手袋装着の実態を把握した。方法は、都内の公立5病院の看護職1098名を対象に、作成した調査用紙(多肢選択形式)に記入してもらい、留め置き法を用いた。昨年と同様、対象者が自由意志で調査協力できるように各自に封筒を用意するなど、倫理的配慮を行った。対象者の背景は、回答の得られた1095名のうち、常勤勤務者が1083名(98.9%)、パート勤務者が7名(0.6%)、その他が5名(0.5%)であった。経験年数は平均9.93年(SD±7.78)であった。回答の得られた1089名の勤務場所は、病棟勤務者が984名(90.4%)、外来勤務者が105名(9.6%)であった。採血時のゴム手袋装着の頻度に関しては、「必ず装着する」が9名(0.8%)、「時と場合による」が360名(32.7%)、「ほとんどしない」が362名(32.8%)、「全くしない」が371名(33.7%)であった。「必ず装着する」の理由の多い順に、「自分で決めている」「病院の基準がある」であった。「時と場合による」の理由の多い順は、「感染症が明らかな場合は装着するが、それ以外は気にならない」が267名(74.2%)、「緊急時は装着するが、それ以外はしない」が64名(17.8%)、「自分の判断に任されており、採血では感染しないと考える」が17名(4.7%)であった。「ほとんどしない」「全くしない」の両方の理由の多い順は、「指先の鋭敏な感覚が重要だから」が571名(77.9%)、「正しい方法で採血すれば感染しないと考える」が356名(48.6%)、「手間ひまがかかり、作業能率が下がる」が154名(21.0%)、「患者の反応が気になる」96名、「感染症の疑いをかけるようで患者に気の毒」が67名、「採血くらいでは感染しないと考える」が55名、「ゴム手袋の効果に疑問がある」が40名、「コスト面を考えると無駄である」35名であった。次年度は、ゴム手袋の使用方法(適応基準、使用している手袋の種類、使用頻度等)を具体的場面で把握し、より効果的な使用方法の構築を目指す予定である。今年度は、看護職者の手袋装着に関して、対象者の認識を明らかにすることを目的として研究を進めた。方法は半構成的面接調査とし、面接調査依頼時に面接内容と倫理的配慮に関する資料を送付した。面接協力に了解の得られた、通院中の感染症者4名と入院中の非感染症者3名を対象者とした。基礎情報(年齢・性別・職業・病名・現在受けている治療等)に関しては、自己記入式とした。面接内容は対象者の了解を得て録音し、逐語録を作成しカテゴリー化した。その結果、対象者の背景として、年齢は20歳代4名、40歳代・50歳代・70歳代それぞれ1名で、全員男性であった。対象者全員が手袋装着した看護者からの援助を受けた経験をもっていた。具体的な援助内容は、感染症者では採血・注射・点滴・ガーゼ交換・排泄介助など、血液・体液に触れる可能性のある援助であり、非感染症者では排泄介助・ガーゼ交換・吐血処理など感染症者と同じ血液・体液に触れる可能性のある援助項目と、歯磨き・気管内吸引など清潔操作を要するもの、まだ体位変換・洗髪・清拭等ほとんど血液・体液に触れる可能性のない援助であった。また、対象者は看護者が最初の援助の際に「ここでは、全ての人に手袋をします」「採血や注射の時に手袋をします」などの説明をすれば、違和感もなく必要性を認識できると回答した。
超プルトニウム核種の中性子核分裂基本データの精密測定

本研究では、超プルトニウム核種であるAm-242mの熱中性子核分裂において、最も基本的なデータである核分裂片質量分布、即発中性子数ν(m)及びそのエネルギーを精密に測定し、比較的データの揃っているウランやプルトニウムとの比較検討を行うことにより、核分裂過程ひいてはその機構の解明に近づくことを目的とした。当初、Am-241、Am-243、Cm-245について行うこととしていたが、高純度試料の不足から、同じ超プルトニウム核種であるAm-242mに試料を変えて同種の研究を行った。実験は、京都大学原子炉実験所のKURス-パミラー中性子導管設備を用いて行った。核分裂片の二重速度・二重エネルギー法(2V-2E法)によるν(m)測定に先立ち、ν(m)の見通しを得ることを目的に、同法より統計精度を上げることができる1V-1E法と放出中性子直接計測とを組み合わせた方法により、ν(m)を測定した。核分裂片の速度は飛行時間法で求め、核分裂片のエネルギーはシリコン検出器で測定した。即発中性子の検出には、液体シンチレーション検出器(NE213)を用いた。測定されたν(m)の結果は、これまでに我々が測定したU-233、-235及びPu-239の熱中性子核分裂のν(m)とよく似た"鋸歯状"を示した。軽分裂片と重分裂片グループの平均即発中性子数の比については、Am-242mはPu-239とほぼ同じ値となり、U-233、-235グループより約25%小さいものであることが分かった。また、分裂片の全運動エネルギーと全即発中性子数との関係も得られた。これらのデータは、Am-242mの熱中性子核分裂として初めてのものであり、結果の詳細な解析は核分裂機構解明に多大な貢献をするものと期待できる。今後、2V-2E法により更に精度の高いν(m)等を測定することとする。本研究の目的である、アメリシウムやキュリウムの熱中性子核分裂反応における、分裂片質量分布及び運動エネルギー分布並びに分裂片質量ごとの即発中性子数ν(m)の測定のため、本年度は、二重速度・二重エネルギー測定装置(2V-2E装置)の整備、アメリシウム-234薄膜試料の製作及び実験開始を計画した。分裂片の飛行時間を測定するためのスタート検出器として、当初計画の薄膜シンチレーション検出器の他に、マイクロチャンネルプレート検出器の使用を追加した。測定回路系に増幅器、ゲート回路等の電子機器を更新し、データ収集・処理系にメモリー容量の大きい高速コンピュータを装備した。検出系及び測定回路系の整備の効果については、ウラン-235の熱中性子核分裂実験を行い、整備前に比べノイズの低いデータが得られ、全体として測定精度が向上したことを確認し、ほぼ、当初の計画目標は達成できた。2.薄膜試料の製作使用できるアメリシウムの量が少ないことから、薄膜製作に当たっては、新たに、試料の消費量の少ない電着法を採用することにした。均一厚さの薄膜を製作する技術を確立するため、ウラン-235やネプツニウム-237等を使っての試作・熱中性子核分裂実験を繰り返した。その結果、40μg/cm^2厚さのニッケル箔上に約100μg/cm^2厚さの試料を均一に電着することが可能となった。

この技術習得に時間を費やしたため、本年度はアメリシウム薄膜試料製作まで至らなかったが、次年度に同試料を製作し、2V-2E装置で実験を開始することとする。本年度は、平成7年度に整備した「二重速度・二重エネルギー測定装置(2V-2E装置)」を用いて、アメリシウム-243の熱中性子核分裂反応における分裂片質量分布及び運動エネルギー分布並びに分裂片質量ごとの即発中性子数ν(m)を測定するため、アメリシウム-243薄膜試料の製作及び測定実験を計画した。1.アメリシウム-243薄膜試料の製作前年度確立した、ニッケル泊を用いた電着法による薄膜試料作成技術を基に、アメリシウム試料の製作を行った。製作は、日本原子力研究所で行い、数個の試料について厚さの均一性を測定し、数十μg/cm^2から数百μg/cm^2の厚さの薄膜を製作した。しかし、ニッケル箔への電着状態が悪く、製作後アメリシウム試料が剥離することが分かった。原因として、主に試料の化学分離が十分でなかったことが考えられたが、その他の原因についても徹底的に調査・検討を行い、測定実験に使用できる薄膜を完成させることとした。本年度内にこの検討結果を得ることができなかったが、次年度の早い時期に目標とする薄膜試料を完成させ、当初の測定実験を開始する。上述のとおり、実験で使用できるアメリシウム-243薄膜試料が得られなかったが、本装置の性能を確認するため、U-233の熱中性子核分裂及びNp-237の陽子核分裂反応について測定実験を行った。両測定実験とも、核分裂片の飛行時間測定のスタート検出器として、前年度導入したマイクロチャンネルプレート検出器を使用した。その結果、いずれの実験においても、満足できる性能が確認された。平成8年度に製作できなかったアメリシウム-243薄膜試料の製作を再度試みることとしたが、必要とする高純度の試料を確保することができなかったため、本年度は、入手することができた同じ超プルトニウム核種であるアメリシウム-242mについて、電着法により試料を製作した。この試料を用いて、熱中性子に核分裂反応における核分裂片質量分布及び核分裂片ごとの即発中性子数ν(m)を測定した。核分裂片の二重速度・二重エネルギー法(2V-2E法)によるν(m)測定に先立ち、ν(m)の見通しを得ることを目的に、同法より統計精度を上げることができる1V-1E法と放出中性子直接計測とを組み合わせた方法により、ν(m)を測定した。実験は、京都大学原子炉実験所のKURスーパーミラー中性子導管設備を用いて行った。核分裂片の速度は飛行時間法(スタート検出器:マイクロチャンネルプレート検出器(MCP)、ストップ検出器:シリコン半導体検出器(SSBD))で求めた。核分裂片のエネルギーはストップ検出器のSSBDで測定した。また、放出中性子数を測定するために、液体シンチレーション検出器(NE213)を用いた。データはすべて一反応事象ごとにリストモードでコンピュータに取り込んだ。測定されたν(m)の結果は、これまでに我々が測定したウラン-233、-235及びプルトニウム-239の熱中性子核分裂のν(m)とよく似た"鋸歯状"を示している。今回得られたデータは、アメリシウム-242mの熱中性子核分裂として初めてのものであり、他の核種とのシステマティックな解析を行うことにより核分裂機構解明に大きく貢献することが期待できる。今後、2V-2E法により更に精度の高いν(m)を測定することとする。
生物時計装置の一分子測定

藍色細菌の生物時計は時計タンパク質(KaiA、KaiB、KaiC)及び時計関連タンパク質(Pex、SasA)から構成される。それらタンパク質、タンパク質複合体による時計の分子装置の作用機構-「時計の分子装置がどのようにして、24時間周期の振動を発振するか」-の原子レベルでの解明を目指し、時計の中核構成因子であるKaiCに着目した。KaiCは相同性のあるN末端及びC末端ドメインからなっており、それぞれのドメインの役割は不明であった。それらの役割を決定するため、各ドメインを個別に大量発現、調製を行い、以下のような結果を得た。(1)N末端ドメインはKaiC六量体化に不可欠であった。(2)C末端ドメインにリン酸化活性があった。(3)C末端ドメインにKaiAは相互作用し、KaiCリン酸化を促進した。(4)リン酸化反応はサブユニット間で起きた。これら結果から、六量体型KaiCはN末端ドメインで比較的強固なリング構造を形成し、C末端ドメインがそのリング構造にぶら下がり、フレキシブルに可動できる構造を提唱した。そして、KaiCの様々な存在状態(ヌクレオチドを結合していないKaiCサブユニット、ATPを結合したKaiCサブユニット、ADPを結合したリン酸化型KaiCサブユニット、ヌクレオチドを結合していないリン酸化型KaiCサブユニット等)の連続的変換が時計発振には重要と考えた(林ら、論文投稿中)。今後は、これら各状態の原子構造を決定し、スナップショットによるKaiC構造の動態と時計発振の関係を明らかにする。また、KaiAはKaiCと相互作用し、KaiCリン酸化状態に影響を与える。そのメカニズムを解明するため、KaiA-KaiC複合体の構造決定を目指す。