hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
清浄金属表面を用いた高反応性表面の調製

本研究では高活性な反応種を固体表面上に生成させ,その性質・反応性を詳細に検討することを目的としている.具体的には清浄なアルミニウム単結晶上に低温でCH_2I_2などのハロゲン化メチレンを導入した後,温度を上昇させることにより気相中にCH_2ラジカルが放出される.これらの反応についてLEEDやMASSによって調べ,更に高感度赤外反射法(RAS)でどによってその性質を明らかにする.1.超高真空系の製作:試料を超高真空下で取扱う必要から超高真空容器を製作し,それに既存のLEED, MASSやRAS装置を組み込むことが出来た.2.アルミニウム単結晶の調整:単結晶アルミニウム金属をスパークカッターを用いてAl(111), Al(110)およびAl(100)面を切出した.XRDで調べた結果±0.5度以内で正確にこれらの面が現れていることがわかった.3.調整されたAl(111)単結晶を用いて超高真空下にて低温でCH_2I_2を導入し,温度を上げながら昇温脱離ピークを調べた.その結果0>1のところで140KのところにCH_2^+ラジカルに生成によるピークが観測された.Al表面にはIが残るが, 773Kに昇温することによって再び清浄なAl面が得られることがわかった.なおAl(111)上に吸着したCH_2I_2はdisorderであることがわかった.他のAl(110), Al(100)面についても同様に研究を進め,単結晶面による反応性の相違について検討を行っている.本研究では高活性な反応種を固体表面上に生成させ,その性質・反応性を詳細に検討することを目的としている.具体的には清浄なアルミニウム単結晶上に低温でCH_2I_2などのハロゲン化メチレンを導入した後,温度を上昇させることにより気相中にCH_2ラジカルが放出される.これらの反応についてLEEDやMASSによって調べ,更に高感度赤外反射法(RAS)でどによってその性質を明らかにする.1.超高真空系の製作:試料を超高真空下で取扱う必要から超高真空容器を製作し,それに既存のLEED, MASSやRAS装置を組み込むことが出来た.2.アルミニウム単結晶の調整:単結晶アルミニウム金属をスパークカッターを用いてAl(111), Al(110)およびAl(100)面を切出した.XRDで調べた結果±0.5度以内で正確にこれらの面が現れていることがわかった.3.調整されたAl(111)単結晶を用いて超高真空下にて低温でCH_2I_2を導入し,温度を上げながら昇温脱離ピークを調べた.その結果0>1のところで140KのところにCH_2^+ラジカルに生成によるピークが観測された.Al表面にはIが残るが, 773Kに昇温することによって再び清浄なAl面が得られることがわかった.なおAl(111)上に吸着したCH_2I_2はdisorderであることがわかった.他のAl(110), Al(100)面についても同様に研究を進め,単結晶面による反応性の相違について検討を行っている.
希土類酸化物ナノチューブ・ナノポーラス材料の鋳型合成と応用技術の開発

1.3価Euをドープした希土類酸化物ナノチューブおよびヘキサゴナルメソ多孔体ならびに1000°C焼成体の発光特性1)前年度に引き続き、7%のEu^<3+>を含む界面活性剤無添加系、ナノチューブ、及びヘキサゴナル型希土類酸化物の3種試料について詳細な発光実験を行った。いずれの試料もその発光強度は1000°Cで焼成すると約2桁増大し、各々3種類のEu^<3+>サイトを有することが判り、各サイトについて^7F^0から^7F^2のStark準位を決定した。さらに、この発光強度の増大はいわゆるナノサイズ効果であると推論した。2)希土類元素YおよびEuの塩、ドデシル硫酸ナトリウム、尿素および水を80°Cで20時間反応させ、3価のEuを最高15mol%含むナノ構造体を合成し、各1000°C焼成試料の発光特性を測定した。その結果、Eu仕込濃度8%以上では、Y_2O_3とY_2O_2SO_4を各々主要相とする2種類の焼成体(type Iとtype II)が得られ、その発光強度は、Bulk<type I<type IIの順に増大し、特にtype IIの発光強度はバルク試料の約2倍に増大した。したがって、Y_2O_2SO_4系Eu^<3+>ドープ試料の発光特性についてさらに詳しく検討する必要があることが明らかになった。2.光応答型有機/希土類酸化物ナノ複合体の合成Yb塩とp-アミノアゾベンゼンスルホン酸を反応させ、p-アミノアゾベンゼンスルホン酸/Yb酸化物ナノ複合体の合成に成功した。本複合体はp-アミノアゾベンゼンスルホン酸イオンが約2nm程度の分子長であるにもかかわらずYb化合物を骨格構造とし1015nmの球状の内部空間を有する泡状多孔質ナノ構造であり、内部空間にp-アミノアゾベンゼンスルホン酸が結合しているという特異なナノ構造体である。さらにp-アミノアゾベンゼンスルホン酸は-N=N-基を有するため光により構造変換することから、光により細孔環境を制御できる多孔体を合成するための設計指針が得られたと考えられる。また、層状構造、ヘキサゴナル構造、ナノチューブ構造を有する希土類(Er)化合物/ドデシル硫酸イオンナノ複合体の磁性、ならびにメスバウアー分光法による骨格構造の推定も試みている。1)3価Euをドープした希土類酸化物ナノチューブおよびヘキサゴナルメソ多孔体ならびに1000°C焼成体の発光特性希土類元素Y(またはLu)およびEuの塩、ドデシル硫酸ナトリウム、尿素および水を80で100時間または20時間反応させることにより、各々3価のEuを15mol%含む外径6ナノメートル、内径3ナノメートル、長さ数十数百ナノメートルのナノチューブとヘキサゴナルメソ多孔体を合成し、発光特性を測定した。その結果、バルクと同様の3価のEuに起因する鋭い線状発光が観測された。

さらに、これらの試料を1000°Cで焼成すると、発光強度は約10倍になるとともに、界面活性剤なしでえられたバルク焼成体の約2倍に増大することを見いだした。同様な方法により、EuをドープしたAl-Y-0系希土類複合酸化物ヘキサゴナルメソ構造体とバルク体を合成し、発光特性を測定した。その結果、焼成により前者では^5D_0から^7F_2、後者では^5D_0から^7F_1への遷移による発光強度が各々著しく増大することを見いだした。2)希土類酸化物ナノチューブの分散性の向上に関する研究これまでの系にアルキルアルコールを加えることにより、ナノチューブの集合状態等を制御できた。3種類のアルキルアルコール(CnH2n+10H ; n=4,8,12)について検討した。洗浄後の生成物の体積を測定すると、アルコール無添加及びn=4と8の試料の体積はほぼ等しいのに対し、n=12の試料はそれらの約3倍の体積を示した。これらの試料のX線回折図はほぼ等しく、同様な結晶構造であることがわかった。さらにTEM観察の結果とも併せて、鎖長の長いn=12のアルキルアルコールの添加により、ナノチューブが長くなるとともにナノチューブの分散性が著しく向上することを見いだした。この添加効果は、ドデカノールに特異的であり、同じく炭素数12のドデシルアミン、ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ラウリン酸ナトリウムを加えた場合にはそのような効果は発現しないことも分かった。1)3価Euをドープした希土類酸化物ナノチューブおよびヘキサゴナルメソ多孔体ならびに1000°C焼成体の発光特性希土類元素YおよびEuの塩、ドデシル硫酸ナトリウム、尿素および水を80で100時間または20時間反応させることにより、各々3価のEuを15mol%含む外径6ナノメートル、内径3ナノメートル、長さ数十数百ナノメートルのナノチューブとヘキサゴナルメソ多孔体を合成した。Eu(III)の骨格へのドープ量は、仕込み量を基準として、ヘキサゴナル<バルク<ナノチューブの順に増加することを見いだした。前年度に続きEu_2O_3を含むY_2O_3ナノチューブ、バルク多結晶、ヘキサゴナル多結晶体と1000°Cで熱処理した試料について発光スペクトルを精密測定した。1000°C熱処理試料についてピーク分解を行い^7F_0から^7F_2のStrak準位の決定を試みた。ナノチューブ、バルク多結晶、ヘキサゴナル多結晶体ではEuの^5D_0から^7F_0への発光は、単一サイトであれば縮重していないために1本のピークとなるはずであるが、結果的には3本のピークに分かれた。従ってナノチューブ、バルク多結晶、ヘキサゴナル多結晶体のいずれも3つのサイトが存在することが判った。発光の形はローレンツ型であり、各サイトの周りの結晶場の均一性は良好であることが判った。2)希土類酸化物ナノチューブの表面化学修飾に関する研究希土類化合物/ドデシル硫酸イオン複合体ナノチューブを各種金属塩水溶液の中に加え、ナノチューブの金属イオンによる表面修飾を試みた。NiやMn水溶液にナノチューブを加えてもナノチューブへの金属イオンの吸着は起こらなかった。しかし、Cu水溶液との反応後には試料の色が白色から水色に変化し、ナノチューブとの反応により銅を含む化合物の生成が示唆された。TEM観察の結果、Cu水溶液として塩化銅水溶液を用いたときにはナノチューブ構造が完全に崩壊して球状粒子が生成したが、酢酸銅水溶液を用いたときにはナノチューブ構造が保持されていた。今後、酢酸銅水溶液の濃度や反応時間の最適化を行うとともに、ナノチューブ上にどのように銅イオンが被覆・吸着しているのか分析透過電子顕微鏡にて検討する必要がある。
水素化合物における光学フォノンを媒介とする新高温超伝導物質の創製

金属水素が高温超伝導を示す可能性が40年前に提唱されて以来,水素化物超伝導体が注目され続けてきた.しかし,水素の取り扱いの危険性,安全性を考慮した特殊な装置の必要性からか新超伝導物質の探索研究は進展していない.そこで,本研究では,水素ガスボンベも特殊な反応容器も用いることなく水素化合物を合成する安全で簡便な手法を開発した.水素発生源として還元剤CaH_2とCuOの混合粉末を用いる.CaH_2は約300°CでCuOから酸素を奪いCaOとなる.その際に発生する水素ガスを利用する.この混合粉末をペレット状に成型し,水素化したい合金を一緒にガラス管または石英管に真空封入する.これを電気炉で加熱する.混合粉末の量,ガラス管(石英管)の容積で水素圧を制御できる.まず,合金の代わりにTiで水素化を試みた.その結果,600°Cの加熱でTiH_2を合成することに成功した.次に,新しいペロブスカイト型水素化合物AlNiH_3,Bi_2PdH_4の合成を目指した.まず,AlNi,Bi_2Pdを作製した.原料Al,Ni,Bi,Pd粉末をそれぞれ化学量論組成になるように秤量,混合し,ペレット状に成型し,石英管に真空封入した.AlNiにおいては1100°Cで60時間反応させて得た.また,Bi_2Pdにおいては600°Cで原料を溶解し,12時間保持した.その後,450°Cまで徐冷して2時間保持した後,水の中に急冷して得た.次に,これらの合金を先に述べた新しい合成法を用いて、水素化を試みた.AlNiに対しては、水素源もAlNiも300°Cで,Bi_2Pdに対しては,水素源は300°Cで,Bi_2Pdは室温に保って水素化を試みた.粉末X線回折の結果は,どちらも母物質と変化はなかった.水素化しなかった,もしくは水素化したがX線回折測定の際に大気中へ水素が脱離したものと考えられる.金属水素が高温超伝導を示す可能性が40年前に提唱されて以来,水素化物超伝導体が注目され続けてきた.しかし,水素の取り扱いの危険性からか新超伝導物質の探索研究は進展していない.ところが,近年,銅酸化物高温超伝導体の基本構造であるペロブスカイト型構造を有する水素化物も合成されるようになった.その中で,伝導性が期待できるCaPdH_<3-δ>に着目した.まず,原料Ca,Pdを高周波溶解してCaPdを得た.次に,このCaPdを室温,2MPaの水素圧下で1日保ってCaPdH_<3-δ>を作製した.均質な試料を作製するため,これを500°Cで16時間,真空中で加熱して脱水素化を行い,再度,室温,2MPaの水素圧下で1日保ってCaPdH_<3-δ>を作製した.しかし,2K以上では超伝導転移は観測できなかった.この原因を調べるため,CaPdとCaPdH_<3-δ>の比熱を測定した.CaPdH_<3-δ>の比熱は約120K以上でCaPdのそれより大きくなり,温度とともに増加した.これより,水素原子による高い振動数(特性温度858K)をもつ光学フォノンが存在することがわかった.また,低温比熱とバンド計算の結果より求めた電子比熱係数を比較して見積もった電子-格子相互作用定数λは0.24となり,超伝導体PdHのλ0.7より小さかった.バンド計算の結果より,フェルミ準位での電子状態密度における水素の寄与が小さいため,高い振動数をもつ光学フォノンを活かしきれず,λが小さくて超伝導化しないということが分かった.この点を考慮し,Caをより原子半径の大きなSrで置換したSrPdH_<3-δ>を作製したが,2K以上では超伝導転移は観測できなかった.超伝導化には,さらに格子定数を大きくする必要があるという指針が得られた.金属水素が高温超伝導を示す可能性が40年前に提唱されて以来,水素化物超伝導体が注目され続けてきた.しかし,水素の取り扱いの危険性,安全性を考慮した特殊な装置の必要性からか新超伝導物質の探索研究は進展していない.そこで,本研究では,水素ガスボンベも特殊な反応容器も用いることなく水素化合物を合成する安全で簡便な手法を開発した.水素発生源として還元剤CaH_2とCuOの混合粉末を用いる.CaH_2は約300°CでCuOから酸素を奪いCaOとなる.その際に発生する水素ガスを利用する.この混合粉末をペレット状に成型し,水素化したい合金を一緒にガラス管または石英管に真空封入する.これを電気炉で加熱する.混合粉末の量,ガラス管(石英管)の容積で水素圧を制御できる.まず,合金の代わりにTiで水素化を試みた.その結果,600°Cの加熱でTiH_2を合成することに成功した.次に,新しいペロブスカイト型水素化合物AlNiH_3,Bi_2PdH_4の合成を目指した.まず,AlNi,Bi_2Pdを作製した.

原料Al,Ni,Bi,Pd粉末をそれぞれ化学量論組成になるように秤量,混合し,ペレット状に成型し,石英管に真空封入した.AlNiにおいては1100°Cで60時間反応させて得た.また,Bi_2Pdにおいては600°Cで原料を溶解し,12時間保持した.その後,450°Cまで徐冷して2時間保持した後,水の中に急冷して得た.次に,これらの合金を先に述べた新しい合成法を用いて、水素化を試みた.AlNiに対しては、水素源もAlNiも300°Cで,Bi_2Pdに対しては,水素源は300°Cで,Bi_2Pdは室温に保って水素化を試みた.粉末X線回折の結果は,どちらも母物質と変化はなかった.水素化しなかった,もしくは水素化したがX線回折測定の際に大気中へ水素が脱離したものと考えられる.
免疫性脱骨髄の病態発現におけるミクログリア、細胞傷害性T細胞の役割の検討

免疫性脱髄疾患の病態を解明する目的で、脳の抗原提示細胞であるミクログリアと病態での機能が不明な細胞傷害性T細胞の機能を検討した。本研究において、ミクログリアには機能の異なる亜群があることが明らかになった。すなはち、活性化に伴い活発に炎症性サイトカイン、神経傷害性因子を産生するタイプとほとんど神経傷害因子を産生しない亜群があることが明らかになった。また、実験的自己免疫性脳脊髄炎の経過中、初期からCD8陽性の細胞障害性T細胞が浸潤していることが明らかになった。それらはヘルパーT細胞の亜群と同様にTh1サイトカインを産生するもの、Th2サイトカインを産生するものがあることも明らかにした。自己免疫発現に重要な調節性T細胞がミッドカインによって抑制されることを見出した。さらに、抗体、RNAアプタマーによりミッドカインを抑制することにより、調節性T細胞を増加させることができ、これによって、実験的自己免疫性脳脊髄炎が著名に抑制されることを示した。このことは将来、ミッドカインの抑制が、多発性硬化症をはじめとする自己免疫性疾患の根本治療になる可能性を示している。中枢神経系のグリア細胞であるミクログリアは一般的には単球.マクロファージ系の細胞と考えられているが、細胞起源についてはまた不明である。脳の免疫調節細胞として免疫系細胞の機能を調節する作用を持ち、さらに神経栄養因子やサイトカインを産生により神経細胞に調節作用も有している事を明らかにしてきた。最近ミクログリアにはサブポピュレーションがあることを明らかにし、それぞれが異なった役割を担う可能性を示した。我々は、脳内の抗原提示細胞であるミクログリアのサブポピユレーションによる抗原提示能の差異を検討した。その過程の抑制因子の探索を行った。体外で樹立したミクログリアのサブポピュレーション6-3細胞株とRa-2細胞株を用いて、CD4+T細胞に対する抗原提示によりTh1,Th2への分化誘導を検討した、その結果:(1)LPS/IFN-γ刺激の条件下で、6-3細胞ではRa-2細胞より強くMHC classII,CD40,B7-1,B7-2の発現を認められた。これらの結果から6-3細胞とRa-2細胞の抗原提示能が異なったことが示唆した。(2)Th1誘導条件下でミクログリアのサブプピュレージョンによるT細胞増殖能を検討するため、蛍光色素CFSEでラベリングしたナイーブT細胞を抗CD3抗体共に6-3あるいはRa-2細胞存在下で共培養し、T細胞の分裂回数を解析した、その結果、Ra-2細胞に比べて、6-3細胞は極めて顕著にT細胞の増殖を誘導した。(3)Th1あるいはTh2誘導条件下で、6-3とRa-2存在下で、抗CD3刺激によるナイーブT細胞のpolarizationを細胞内IFN-γ,IL-4染色法により解析したところ、Th1誘導条件下では6-3細胞がRa2細胞よりも圧倒的に強くTh1細胞を誘導した。Th2誘導条件下ではRa2細胞が6-3細胞よりもTh2細胞を強く誘導した。全体としては、Th1細胞の誘導がより顕著に認められた。(4)抗原特異的条件下で6-3とRa2細胞の抗原提示により抗原特異的T細胞に対して誘導能の差異を検討するため、MOGペプチド免疫した脾臓CD4+Th細胞を用いて6-3細胞あるいはRa2細胞存在下で共培養し、経時的に上清のIFN-γ,IL-2,IL-4,IL-10を測定した。6-3細胞存在下で誘導されたT細胞のIFN-γ,IL-2産生量はRa2細胞存在下より顕著でした。IL-4,IL-10の産生量は認められなかった。この結果から6-3細胞はRa2細胞よりも効率的にTh1細胞を誘導すると考えられた。これらの結果をまとめると樹立したミクログリアのサブポピュレーションは1.抗原提示関連分子の発現が異なる2.抗原特異的Th1細胞に対する誘導能が異なる3.Th1/Th2への増殖、偏向誘導能が異なる4.Th1/Th2バランスがTh1優位性に誘導する。以上、サブポピュレーションの抗原提示能の違いにより中枢神経系の自己免疫疾患である多発性硬化症(MS)の病態解明にアプローチし、新たな治療法を探索できる可能性が示唆された。多発性硬化症(MS)は中枢神経系に慢性炎症性脱髄をきたす自己免疫疾患である。これまでに行われたMS及びその動物モデルである実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)を用いた研究のほとんどがCD4陽性T細胞に焦点が当てられている。しかし、組織化学的にはCD8陽性T細胞の炎症部位への浸潤も明らかであり、CD8陽性T細胞が病態形成に何らかの役割を果たしていると考えられる。そこで、本研究では、EAEにおけるCD8陽性T細胞の動態を末梢と中枢神経系で解析することを目的として研究をおこなった。方法はEAEマウスから誘導時期ごとに脾臓及び脳と脊髄から単核球を分離し、4日間ミエリン髄鞘タンパク刺激後に単離したCD4及びCD8陽性T細胞からRNAを抽出し、リアルタイムPCRによりEAEに関連すると考えられているサイトカイン及びサイトカインレセプターの遺伝子発現量を解析した。IFN-γはCD4陽性T細胞では発症初期に最も誘導されるが、CD8陽性T細胞では臨床スコアのピークで最も強く誘導された。これらの結果は、CD4陽性

T細胞はEAEの発症初期に、CD8陽性T細胞は後期において重要な役割を果たすことを示唆した。CD4陽性T細胞によるIL-17の発現パターンはIFN-γと同じ発現パターンを示しており、IL-17もEAEの発症に重要な役割を果たすことが示唆された。また、脾臓において、IL-23RはCD4陽性T細胞において誘導されるが、CD8陽性T細胞では誘導されなかった。この結果はIL-23RがEAEにおいてIL-17の誘導に関与することを示唆している。IL-12Rb1とIL-12Rb2は両T細胞によって中枢神経系において発症後に誘導されるので、これらの受容体はEAEの発症に関与する可能性が示唆された。これらの結果により、CD8陽性T細胞もEAEにおいて重要な役割を果たすことが明らかとなり、これからのMSの治療に関してはCD8陽性T細胞の働きも考慮する必要性を示した。免疫性脱髄疾患の病態を解明する目的で、脳の抗原提示細胞であるミクログリアと病態での機能が不明な細胞傷害性T細胞の機能を検討した。本研究において、ミクログリアには機能の異なる亜群があることが明らかになった。すなはち、活性化に伴い活発に炎症性サイトカイン、神経傷害性因子を産生するタイプとほとんど神経傷害因子を産生しない亜群があることが明らかになった。また、実験的自己免疫性脳脊髄炎の経過中、初期からCD8陽性の細胞障害性T細胞が浸潤していることが明らかになった。それらはヘルパーT細胞の亜群と同様にTh1サイトカインを産生するもの、Th2サイトカインを産生するものがあることも明らかにした。自己免疫発現に重要な調節性T細胞がミッドカインによって抑制されることを見出した。さらに、抗体、RNAアプタマーによりミッドカインを抑制することにより、調節性T細胞を増加させることができ、これによって、実験的自己免疫性脳脊髄炎が著名に抑制されることを示した。このことは将来、ミッドカインの抑制が、多発性硬化症をはじめとする自己免疫性疾患の根本治療になる可能性を示している。
職業への距離認知にみる階層／階級的地位の次元構造

社会的距離とは、社会集団間の親ー疎の程度を表す概念である。この研究では、さまざまな職業に対する認知的な距離を測定した上で、その距離構造がどのような要素(次元)から構成されているか、またその距離認知を規定する要因が何であるかを探求する。その主要な知見として、第一に、職業への距離認知の次元構造として、地位/性別職域分離/自律性/営利組織ホワイトカラー技能職という4次元が主軸であることが明らかとなった。第二に、職業への距離認知の規定要因として、自身の職業属性のほか、協働機会と、私生活上の関係(パーソナルネットワーク)が影響していることが確認された。1.前年度の予備調査において問題があると判断された回答の偏りに対する対処、および提示する職業名の改変が妥当であるかを確認するために、小規模のサンプル(207ケース)を対象として、第2回目の予備調査を実施した。これによって得られたデータを分析することを通じて、上記のチェックを行い、より大規模なサンプルを対象とした本調査を行うことが可能であると判断した。2.予備調査で用いた調査設計(設問・Web画面)を踏襲しつつ、本調査を実施した。まず職業属性のみを先行して尋ねるスクリーニング調査を実施し、28,468ケースが回収された。次に、性・年齢・職業グループによる本調査配信対象の人数割り付けを行い、あらかじめ設定した各グループの回収目標数(合計2,000ケース)に達するように配信を行った。結果として、A票1042ケース/B票1027ケース、合計2069ケースが有効回答として得られた。3.回答として得られた情報のうち、本人および父親(または保護者)の職業・産業に関する自由記述回答については、あらためてコード化が必要になるため、(1)東京大学社会科学研究所附属社会調査・データアーカイブ研究センターの協力を得て【注】、コードの候補を絞り込んだのち、(2)候補となるコードに基づいて、最終コードを確定させる作業を、アルバイト大学院生の協力により実施した。【注】職業・産業情報のコーディングに当たり、東京大学社会科学研究所附属社会調査・データアーカイブ研究センターが提供する自動コーディングシステムを利用した。4.データ・チェックを行い、分析を行うためのデータの形式として整えた。本年度は、次年度に予定している本調査に先立って、調査計画の検討およびそれに基づくプリテスト(予備調査)を実施した。調査計画について、調査において提示する職業名の検討を行い、日本標準職業分類(小分類数364)を参照枠としつつ、その大分類を抽出のための「層」とした上で、計36職業を選定した。調査方法について、当初は個別訪問による面接法または留置法で実施する予定であったが、回答者がインターネット上で回答するWeb調査の方が、より効率的かつ多数の回答を見込むことができるため、調査方法を切り替えることとした。ただし、その場合には、標本の代表性を確保するためのサンプリングができないため、以下に記すような、属性による割り当てが必要であることに留意する。そして、調査項目を設定した上で、プリテスト(予備調査)を実施した。調査対象者の属性は、2059歳の有職者とした。実査は専門業者に委託し、まず本人の従業形態と職種のみを尋ねる「スクリーニング調査」を行い、その中から、指定の職業区分(3区分)および性別区分(男/女)ごとに一定数の回答者に調査依頼配信を行うという手続きをとった。その結果、計210ケースのデータを得ることができた。このデータを用いて、評定職業に対する認知距離をはじめ、イメージ評定・関係性を中心とした分析を行い、本調査を実施するにあたっての注意点や修正点などがないかを検討した。その結果、本研究において最も重要な項目である「認知距離」の測定において、回答の偏りが大きく、当該設問の大幅な変更が必要であることが判明した。1.前年度に実施した調査のデータを分析し、回答者の基本属性(性別・年齢・職業属性)、評定対象とした36職業への距離認知・職業イメージ・職業選好を中心とした基礎集計を行った。そして、その集計結果をまとめた簡易版の速報(10ページ)を、回答した人の中の希望者に対して配信した。なお、この速報は、奈良女子大学学術情報リポジトリにおいても公開している(http://nwudir.lib.nara-wu.ac.jp/dspace/handle/10935/3627「職業イメージに関する調査:調査結果の速報【回答者向け】」)。2.調査データのさらなる分析を行い、連携研究者とともに、学術的なインプリケーションについての検討を行った。

その結果、(1)職業への距離認知の次元構造として、地位/性別職域分離/自律性/営利組織ホワイトカラー公共職・技能職という4次元が主軸であること、(2)この次元空間と対応する職業群は9クラスター(高威信専門職/上級サラリーマン/非熟練/マニュアル/対人サービス/医療福祉/一般事務/公職/裁量労働)にまとめられること、(3)職業への距離認知の規定要因として、自身の職業属性のほか、協働機会と、私生活上の関係(パーソナルネットワーク)が影響していること、などが確認された。そして、これらの結果について、日本社会学会第87回大会(於神戸大学)において、口頭発表を行った。社会学前年度の予備調査で設問に関する問題が生じたが、再度、予備調査を行うことで改善の見通しが立ち、またそれに基づいて、すみやかに本調査を実施することができた。自由回答のコード化、データ・チェックも済み、当初の予定通り、分析を行うためのデータを整えるに至ることができた。予備調査を実施した後、その集計・分析を行ったところ、本研究において最も重要な項目である「認知距離」の設問において、回答の偏りが大きいことが判明した。そのため、分析の主眼として位置づけている変数間の関連性よりも、回答者の回答傾向(偏りの大/小)による影響が強く表れてしまうことが懸念される。よって、当該設問を中心に質問・回答方式の大幅な見直しを行う必要があると判断された。本調査により得られたデータの分析を行う。データの基本集計が終わった段階で、要点をまとめた調査報告レポート(速報版)を作成し、調査時にそのレポートを希望すると回答した人に対して、すみやかに配信する。また、さらなる分析を通して、本調査研究の学術的意義を明確にするための検討・報告を推進する。上述の通り、「認知距離」の設問についての欠陥が見られたため、このままの形で本格的な大規模調査を実施することはできない。そこで、当該設問については、通常行われる選択肢にチェックする方式の回答ではなく、画面上で評定対象の職業をグループ分類するという方式の回答に変更するといった工夫を行うことにより、回答の偏りを回避することを見込むこととする。そして、その方式変更の妥当性・有効性を検証するにあたり、再度、小規模の予備調査を実施する。残額の6,994円は、25年度で使用した経費の端数である。26年度は10万円(直接経費)が計上される。その使途は、Webによるレポート配信作業(委託)に7万円、また分析・報告に係る消耗品の購入に3万円を見込む。残額の5万円は、当初予定していた消耗品を購入する必要がなくなったために生じている。これを含め、25年度は315万円が計上される。その使途は、(1)第2回目の予備調査と、(2)本調査の実施に充当する予定である。また、(1)については、先述のとおり、「認知距離」の設問を大幅に変更することにしており、Web画面上でグループ分類をするシステムを組む必要がある。そのため、このシステム設計を含めた調査費用として、130万円を見込む。その予備調査の集計・分析を経て、第1回の予備調査との比較検討を行った上で、(2)の大規模な本調査を実施する。そのための調査費用としては、180万円を見込む。また、調査および分析の際に使用する消耗品の購入費として5万円を見込む。
赤痢菌の宿主細胞への侵入過程を調節するメカニズムの解析

赤痢菌の宿主細胞への侵入は赤痢菌病原性プラスミドにコードされるType III分泌装置に依存し、その発現は同じ病原性プラスミド上にコードされる2つの制御因子VirFとInvEで調節されている。Type III分泌装置の発現に関与する新規の遺伝子をスクリーニングしたところCpx二成分制御系のセンサーをコードするCpxAを同定した。cpxA遺伝子の変異体ではvirF及びinvE遺伝子の転写量には変化がないにも関わらずInvEの蛋白レベルでの発現が大きく低下していることが明らかになった。これは赤痢菌の病原性の制御が一つの二成分制御系CpxRAによってvirF遺伝子の転写とinvE-mRNAの翻訳の両方が制御されていることを示唆している。また赤痢菌の宿主細胞への感染過程での制御を調べるためD-群赤痢菌s. sonneiを用いて培養細胞への感染実験を行った。S. sonneiのospE2遺伝子破壊株を作製し、これにベクターもしくはospE2(もしくはospE2-NA)発現プラスミドを導入した株をHeLa細胞およびHep-2細胞に感染させ、免疫染色による蛍光観察を行った。ospE2破壊株ではHep-2細胞を宿主としたプラーク形成能の低下が認められた。また、ospE2破壊株は、野生株に比べ、それが侵入したHeLa細胞およびHep-2細胞に対して、宿主細胞が球状に変化し周囲の細胞から遊離するような形態変化(rounding)を引き起こした。このプラーク形成能の低下およびroundingの誘導は、ospE2遺伝子の導入によって相補された。宿主細胞のroundingの誘導は、宿主細胞に侵入後に誘導されるOspE2の転写因子であるmxiEの破壊株においても観察された。OspE2-HA融合タンパク質は、感染細胞において菌体外に存在し、細胞接着斑様の細胞内局在を示した。このOspE2-HA局在部位はアクチンストレスファイバーの終結部位と一致し、また、細胞接着斑に存在することが知られているTalinおよびFAKの局在と一致することが観察された。以上の結果は、OspE2が赤痢菌の宿主細胞への侵入後にその細胞内に分泌され、細胞接着斑に局在することで感染細胞の形態維持に関与することを示唆している。S.sonneiにおけるOspE2の挙動についてウエスタン・プロット法による解析を行なった。その結果、S.sonneiのOspE2もTTSS依存的に産生されて、congo redにより活性化したTTSS依存的に分泌されることが明らかになった。次にλRed recombinasesystemを用いてospE2破壊株を作成した。ospE2破壊株は、侵入の効率、タイミング、さらに侵入に主要な役割を果たすIpaB、IpaCの分泌量および産生量も野生型と同じレベルだったにもかかわらず、HeLa細胞に感染させると、細胞のroundingを引き起こした。ospE2は、TTSSのpost-invasionに機能すると考えられている遺伝子群のtranscriptional activatorであるmxiEに依存して転写が活性化された。蛍光染色の解析では、ospE2破壊株の感染によってroundingしたHeLa細胞はactin stress fiberが完全に消失していることが観察された。

さらにospE2破壊株による感染HeLa細胞は、野生型で観察されたfocal adhesion蛋白vinculinの著しい集積が観察されなかった。したがって、ospE2破壊株によるroundingしたHeLa細胞はfocal contactsおよびactin stress fiberが影響を受けていることが示唆された。以上の結果から、Shigella sonneiのOspE2は、感染HeLa細胞において、細胞外マトリクスとの接着点であるfocal contactsや細胞骨格の形成に関わるactin stress fiberを保持する信号伝達系へ作用し、赤痢菌が細胞内に侵入後の細胞形態の維持に重要な役割を担うことが推察された。S.sonneiを用いて培養細胞への感染実験を行った。ospE2遺伝子破壊株を作製し、これにベクターもしくはospE2(もしくはospE2-HA)発現プラスミドを導入した株をHeLa細胞およびHep-2細胞に感染させ、免疫染色による蛍光観察を行った。ospE2破壊株ではHep-2細胞を宿主としたプラーク形成能の低下が認められた。また、ospE2破壊株は、野生株に比べ、それが侵入したHeLa細胞およびHep-2細胞に対して、宿主細胞の形態変化(rounding)を引き起こした。このプラーク形成能の低下およびroundingの誘導は、ospE2遺伝子の導入によって相補された。宿主細胞のroundingの誘導はmxiE破壊株においても観察された。OspE2-HA融合タンパク質は、感染細胞において菌体外に存在し、細胞接着斑様の細胞内局在を示した。このOspE2-HA局在部位はアクチンストレスファイバーの終結部位と一致し、また、細胞接着斑に存在することが知られているTalinおよびFAKの局在と一致することが観察された。以上の結果は、OspE2が赤痢菌の宿主細胞への侵入後にその細胞内に分泌され、細胞接着斑に局在することで感染細胞の形態維持に関与することを示唆している。
実プラント実証に向けたバイオマスガス化触媒の開発

再生可能エネルギーであるバイオマス利用の一環として、非可食性のバイオマスから液体燃料生産が可能なBTL技術の実用化に繋がる実プラントでの実証を念頭に置いてプロセスの高度化及び触媒開発を行った。ガス化工程におけるガス化方式の改良により後段の液体燃料製造により適したCO、H_2分圧の高いガスが効率的に合成可能になり、開発触媒の液体燃料製造プロセスへの適用により、バイオマスからの液体燃料製造効率が向上した。ラボスケールでの予備的実験として、各種反応条件化でのバイオマスガス化反応を行い、反応温度や温度分布、ガス化雰囲気、反応に用いるバイオマス種及びその性状などが反応結果に与える影響等の依存性を検討し、基礎的データを得た。また、バイオマスのガス化に由来するチャーなどの副生成物を触媒反応に利用することで、副生成物の活用と、反応の促進を同時に行える可能性が確かめられた。また、実際のBTL実証プラントの運転において、様々な反応条件を試行し、特にガス化剤の種別および組成による依存性を検討した所、CO_2/O_2ガス化などにより、従来と比べて不活性ガスである窒素の組成を低減し、ガス中のCOおよびH_2の分圧がより高く、後段でのFT合成反応やジメチルエーテル(DME)合成反応といった液体燃料への変換により有望な合成ガスの製造を行った。バイオマスからの環境低負荷な液体燃料の製造という観点から、SO_Xやススの副生がなくLPガス代替として、自動車用ディーゼル燃料等の用途で使用できる石油代替燃料となる化合物であるジメチルエーテルのバイオマスガス化ガスからの合成反応を行った。ラボスケールでの実験で活性の確かめられたCu/Zn系触媒と活性アルミナの組み合わせを、スケールアップした反応器で用いることにより、バイオマスのガス化工程からDMEの合成、液化回収までのプロセスを一貫して実施し、最終的に200時間を超える安定した連続運転により、バイオマスからDMEの連続合成および回収を実現した。BTL(Biomass to Liquid fuel)プロセス中での触媒利用という観点から、バイオマスのガス化部分だけでなく低環境負荷でLPガス代替としての利用が期待されるジメチルエーテル(DME)のバイオマスガス化ガスからの合成プロセスや、石油代替燃料としてのバイオマスガス化ガスからのFT(Fisher-Tropsch)合成プロセスでの触媒適用に関しても、ラボスケールでの予備的実験を行った結果を元に、高機能化を図った触媒を実プラント運転に反映させた。また、実際のBTL実証プラントの運転において、前年度までの結果を拡張し、より高度な反応条件での運転を行う事により、従来と比べて不活性ガスである窒素の組成をさらに低減し、ガス中のCOおよびH_2の割合が90%にまで達する合成ガスの製造を可能にし、安定した定常運転の実行により後段の各種合成プロセスの実施に十分な量のガスの貯蔵を可能にした。このような有望なバイオマス由来の合成ガスとラボスケールで効果を確認した高機能触媒を実プラントへの適応を組み合わせた一貫運転の可能な実証プラントを用いることにより、後段でのFT合成反応やDME合成反応といった液体燃料への変換プロセスの効率が大きく上昇した。特にDME合成反応では低温低圧という平衡上の制約の強いプロセスながら、DME転化率を向上させ、最終的に1Kgを越えるバイオDMEの製造に成功し、FT合成プロセスに関しては、液体燃料換算で13L/day(約0.08BPD)を達成した。
死後臓器組織からの高品質核酸抽出法の考案：病理解剖の分子生物学的探究基盤の確立

病理解剖はヒトの病気の原因や病態を解明するために、最も重要な医学的解析方法のひとつである。一方、死後臓器組織の核酸は死後に劣化がすすむため、分子生物学的な解析に限界があることが予想される。しかし、死後臓器組織における核酸の劣化に関する詳細な検討は、これまでほとんど成されていなかった。本研究においてヒトの死後臓器組織には、臓器組織の種類および死後の経過時間に関わらず-80°Cに凍結保存されてさえいれば、高分子量のゲノムDNAは保たれていることが明らかとなった。さらに、それらのゲノムDNAは次世代シークエンス解析にも適用できる可能性が高いことが示された。ヒトの病理解剖検体はすべてのヒト臓器から十分量の組織が採取でき、大変有用な研究材料であるが、その臓器組織試料の核酸は、死後時間や保存条件により断片化がすすむため、分子生物学的な解析には限界があることが大きな課題である。本研究は、死後のヒト臓器組織から変性の進んでいない細胞のみを選別回収し、それらから高品質な核酸を抽出して、病理解剖材料を用いた質の高い分子生物学的探究の基盤を確立することが目的である。もし死後臓器から高品質な核酸を得ることができれば、病理解剖検体においてもSNPsやepigeneticsなどより詳細な遺伝学的な病態を詳細に解析できるようになる。計画は、1,ヒトの各臓器において、死後時間に応じてどれだけ生細胞が残存しているか明らかにする。2,各臓器において、死後時間に応じたゲノムDNAの劣化の程度を明らかにする。3,各臓器組織から、変性の進んでいない細胞のみを選別、回収する方法を検討、開発する。現在までの結果は、1,ヒトゲノムDNAの断片化について、マイナス80度凍結保存下であれば死後約16時間を超えた検体においても30kbpを超える長鎖のDNAが保存されている。2,β-globinに対するlong range PCRによる検討で、ほとんど全症例で8.5kbpまでの増幅産物が確認されたことから、死後経過時間の長短に関わらず臓器試料をマイナス80度凍結保存することは、高品質なDNAの保存に適していると考えられたこと。3,10症例の死後骨髄細胞に対しFACS解析を実施したところ、死後約11時間の症例においても生細胞が存在する。4,死後骨髄細胞のRNAの質の検討では、Ficollによる単核細胞分離の結果、無処理の骨髄よりもRNAの質を飛躍的に向上させることができる。これら、生細胞分離とRNAの質向上については、現在追加検討中である。本研究は、死後のヒト臓器組織から高品質な核酸を抽出し、病理解剖材料を用いた質の高い分子生物学的探究の基盤を確立することが目的である。具体的研究項目は、1.ヒトの各臓器(脳、肺、心臓、肝臓、腎臓、甲状腺、副腎、骨髄、脾臓など)において、死後時間に応じてどれだけ生細胞が残存しているか明らかにする。2.各臓器において、死後時間に応じたゲノムDNAの劣化の程度を明らかにする。3.各臓器組織から変性の少ない細胞のみを選別、回収する方法を検討、開発する。4.病理解剖症例から回収した細胞より抽出したDNAで、エクソンシークエンスを試みる。平成24年度は筑波大学付属病院における病理解剖時に、摘出された臓器から随時解析用の組織片を採取、保存した。そして採取された骨髄から比重遠心により単核細胞を分離し、生細胞の割合をFACSにて解析した。その結果、症例によっては最大約50%まで骨髄単核細胞の生細胞が存在し、死後18時間後の骨髄でも生細胞が存在することが明らかとなった。次にヒト死後の骨髄全体、分離した単核細胞全体(FACS前)、FACSで選別された生細胞を用いて、各試料のDNAの質について評価した。具体的にはそれぞれの試料におけるヒトβ-globin遺伝子について、long-range PCR法を用いて数種の増幅産物(1.3、2.7、3.6、8.5、17.5 kb)の有無について検討した。その結果、骨髄全体については3.6kbまでの増幅産物が検出された一方、FACS前の単核細胞全体およびFACSで選別された生細胞では8.5kbまでの増幅が確認された。以上より骨髄に関しては、ヒトの死後においても比較的長鎖のDNAが保たれていることが分かり、単核細胞の分離および生細胞が選別回収された試料を用いた場合は、long-range PCR法にてより長鎖の産物の増幅が可能となることが分かった。ヒトの病理解剖検体はすべての臓器組織から充分量の組織を採取でき、大変有用な研究試料となる。一方、死後のヒト臓器組織は経時的に変性がすすむため、核酸を用いた分子生物学的探索には限界が生じる可能性がある。

そこで本研究は、死後のヒト臓器組織から変性の進んでいない細胞のみを選別回収して高品質な核酸を抽出し、病理解剖材料を用いた質の高い分子生物学的探究の基盤を確立することを目的とした。1.ヒトの各臓器において、死後時間に応じてどれだけ生細胞が残存しているか明らかにする。2.各臓器において、死後時間に応じたゲノムDNAの劣化の程度を明らかにする。3.各臓器組織から変性の進んでいない細胞のみを選別、回収する方法を検討、開発する。4.病理解剖症例から回収した細胞より抽出したDNAで、エクソンシークエンスを試みる。その結果、1.死後骨髄細胞に対しFACS解析を実施したところ、死後11時間の症例においても生細胞が存在していた。2.死後骨髄細胞のRNAの質の検討では、Ficollによる単細胞分離の結果、無処理の骨髄よりもRNAの質を向上させることができた。3.手術による摘出臓器(肺)のDNA劣化について経時的観察を行った結果、4°C保冷下ならば摘出168時間後においても高分子量のゲノムDNAが保たれ、500bp以下の断片化は顕著ではなかった。4.剖検臓器組織について、死後時間に関係なく(最短72分、最長1084分)、高分子量のDNAが保たれ、500bp以下の断片化は顕著ではなかった。5.市販キットを用いて検討した結果、剖検臓器組織におけるDNAは、次世代シークエンスに適応できる質が保たれていた。以上、今回の研究から、病理解剖で得られた死後臓器組織においては高分子量DNAが保たれおり、次世代シークエンスに適応できる可能性が高いことが明らかとなった。人体病理学、外科病理診断学、病理解剖原因としては、病理解剖数が例年よりも減少したため、試料収集が遅れていること。死後固形臓器の細胞分散について、条件設定が遅れていること。病理解剖自体はランダムに実施されるため、FACS解析などの技術の安定化、習熟に時間がかかっていることが関係している。対象とする病理解剖例は、日常的に不定期で、頻度もそれほど多くないため、現時点では試料採取が予想していたよりも蓄積できていない。また当初の計画では、各臓器組織の細胞分散を実施する予定であったが、病理解剖実施の時間帯は不規則で、実験開始時間の調整が実質的に困難なことが多かった。さらにFACS解析は、大学内の専門技術職員に依頼するため、就業上の時間的制約があり、病理解剖のタイミングと調整することは予想以上に難しいことが多かった。そこで平成24年度の途中から、病理解剖後にできるだけ短時間のうちにFACS解析が行うために、細胞分散の必要がない骨髄細胞をまず実験対象として絞り、生細胞の割合の解析とDNAの質の評価を行う実験を中心に実施した。DNAの質の評価方法として、アガロースゲル電気泳動法は実施したが、当初計画していた次世代シーケンス用にサンプル調製後、Agilent DNA 7500キットを用いてDNAの質を比較評価する方法は,今回実施できなかった。そのかわり、DNAの断片化の有無を評価するためにより一般的で、前述の方法よりも比較的簡便に実施できるヒトβ-globin遺伝子に対するlong-range PCR法を今回は用いることにした。死後臓器組織、とくに固形臓器の細胞分散とFACS解析を実施し、生細胞の分離を試みる。さらに生細胞であることの確認のため、細胞培養を試みる。死後臓器から質の高いRNAを抽出するために、FACSによる細胞選別を試みる。
パラジウム触媒インドリン合成を用いるCC-1065ファルマコフォアの不斉合成

交付申請書に記載した研究実施計画に従い研究を行い以下に記した結果を得た。1.パラジウム触媒反応を用いる3位置換インドリン類の合成・分子内Heck反応を用いてCC-1065およびデュオカルマイシンのファルマコフォアの前駆体である3位置換インドリン類の新しい合成法を検討した.その結果,アリルアルコールの異性化を伴う分子内Heck反応を用いることにより新しいインドリン合成の手法を開拓した.2.ファルマコフォアへの変換反応:上記1で得られるインドリン誘導体からのファルマコフォアへの変換反応を検討し,簡便な変換法を確立した.即ち,得られるインドリアセタルデヒド体を還元しエタノール体とした後ビニル体へと変換後,O_SO4を触媒とする酸化開裂反応によりインドリンメタノール体を得るものであり,この変換反応はキラルな基質を使用した場合にも,ラセミ化は起こらないものと考えられる.インドリンメタノール体からファルマコフォアへの変換については文献記載の方法を修飾して行った.3.不斉Heck反応を用いる光学活性体の合成:上記1の反応について,種々のキラルリガンドを用いる不斉Heck反応を検討し,小さい値ではあるが不斉誘導を行った.この不斉Heck反応についてはさらに検討を加える必要があり,今後の課題である.ここで不斉収率を簡便に算出する手法としてキラルなジアミンを用いてアミナールを形成し,NMRスペクトルにより解析する手法を確立したので,今後の研究において貴重な知見を得たものと考えられる.交付申請書に記載した研究実施計画に従い研究を行い以下に記した結果を得た。1.パラジウム触媒反応を用いる3位置換インドリン類の合成・分子内Heck反応を用いてCC-1065およびデュオカルマイシンのファルマコフォアの前駆体である3位置換インドリン類の新しい合成法を検討した.その結果,アリルアルコールの異性化を伴う分子内Heck反応を用いることにより新しいインドリン合成の手法を開拓した.2.ファルマコフォアへの変換反応:上記1で得られるインドリン誘導体からのファルマコフォアへの変換反応を検討し,簡便な変換法を確立した.即ち,得られるインドリアセタルデヒド体を還元しエタノール体とした後ビニル体へと変換後,O_SO4を触媒とする酸化開裂反応によりインドリンメタノール体を得るものであり,この変換反応はキラルな基質を使用した場合にも,ラセミ化は起こらないものと考えられる.インドリンメタノール体からファルマコフォアへの変換については文献記載の方法を修飾して行った.3.不斉Heck反応を用いる光学活性体の合成:上記1の反応について,種々のキラルリガンドを用いる不斉Heck反応を検討し,小さい値ではあるが不斉誘導を行った.この不斉Heck反応についてはさらに検討を加える必要があり,今後の課題である.ここで不斉収率を簡便に算出する手法としてキラルなジアミンを用いてアミナールを形成し,NMRスペクトルにより解析する手法を確立したので,今後の研究において貴重な知見を得たものと考えられる.
構造生物学的研究によるanammox菌特有ヒドラジン合成酵素系の反応機構解明

本研究では、anammox菌のヒドラジン合成酵素(HZS)とヘテロ2量体シトクロムc(NaxLS)からなるヒドラジン合成酵素系について、分光学的測定・X線結晶構造解析などにより、その反応機構を解明することを目的とした。まず、NaxLSへの部位特異的変異導入によるヒドラジン合成反応への影響検討を行い、NaxLSの還元がヒドラジン合成に必須であることを明らかとし、反応過程においてNaxLSからHZSへの電子伝達が必須であることが強く示唆された。また、HZSのX線結晶構造解析を行い、HZSがβプロペラ構造をもつことを明らかとした。さらにHZSとNaxLS複合体の結晶化条件を明らかとした。本研究では、anammox菌のヒドラジン合成酵素(HZS)とヘテロ2量体シトクロムc(NaxLS)からなるヒドラジン合成酵素系について、分光学的測定・X線結晶構造解析などにより、その反応機構を解明することが目的である。平成25年度には、(1)X線結晶構造解析によるHZSの立体構造解明と、(2)NaxLSへの部位特異的変異導入によるヒドラジン合成反応への影響検討、の2つの実験項目を計画・実施した。まず(1)について、研究計画段階で確認していたHZSの結晶化条件の最適化を試み、その結果、Sokalan CP42を含む沈殿剤にポリエチレングリコール、酒石酸塩を添加することで結晶化の再現性が増すことが明らかとなった。さらに、得られた結晶を用いてX線回折実験を行うことで、結晶空間群を推定することができ、Fe-SAD法による位相決定を試みた。これにより低分解能ではあるが、解釈可能な電子密度が確認出来、HZSはその一部にβプロペラ構造を形成していることが明らかとなった。平成26年度には、平成25年度の回折実験結果を精査し、精製試料調製法や結晶化条件のさらなる最適化を行い、HZSの立体構造を解明したい。次に(2)では、NaxLSのヘム鉄に配位しているCysをよりシトクロムcでより一般的にみられるMetに変異させたNaxLSを調製し、速度論的解析によりヒドラジン合成反応への影響を調べた。これにより、NaxLSのCys配位ならびに低い酸化還元電位がヒドラジン合成活性を促進することが示唆された。平成26年度には、平成25年度に引き続き(1)NaxLSへの部位特異的変異導入によるヒドラジン合成反応への影響検討、ならびに(2)X線結晶構造解析によるHZSの立体構造解明を実施した。さらに(3)HZSとNaxLS複合体の結晶構造解析についても実施した。まず、(1)について、NaxLSのヘム鉄に配位しているCysをMetに変異させたNaxLSを用いて速度論的実験を行い、NaxLSの還元がヒドラジン合成に必須であることが明らかとなり、反応過程においてNaxLSからHZSへの電子伝達が必須であることが強く示唆された。次に(2)について、平成25年度に明らかとした結晶化条件を基に得た単結晶を用いて複数回のX線回折実験を行ったが、分解能の向上がみられず、最終的な立体構造解明に至らなかった。そこで、HZSとNaxLSが複合体を形成した際に回折能の高い結晶が得られることを期待し、(3)としてHZSとNaxLS複合体の結晶構造解析を実施した。HZSとNaxLSを混合した状態で結晶化条件を探索し、複合体と思われる結晶を得るに至った。結晶化条件を最適化し、得られた単結晶を用いてX線回折実験を実施した。現在、得られたデータを用いて立体構造の解明を試みている。金属蛋白質科学平成25年度に計画した(1)X線結晶構造解析によるHZSの立体構造解明、(2)NaxLSへの部位特異的変異導入によるヒドラジン合成反応への影響検討について、両項目とも計画通り実施することができ、おおむね想定通り進展した。平成25年度の研究項目が概ね順調に進展したので、今後は平成26年度の計画に従って、X線結晶構造解析によるHZSの立体構造解明、HZSとNaxLSの相互作用解析と反応中間体推定の両研究項目を実施する。研究進捗状況を踏まえて物品費として使用計画にあった小型高速冷却遠心器の型式を変更したため。平成26年度の研究項目達成のため、X線回折実験に伴う出張回数を増す計画であり、そのための旅費・消耗品費として使用する計画である。