hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ケチミン類の二重活性化を鍵とする効率的四置換不斉炭素構築法の開発

特に、イミン類に対する不斉ビニロガスマンニッヒ反応はこれら化合物を効率的に与える手法であるが、これまで用いられているイミン類はアルジミンや活性型ケチミンに限定されていた。そこで、当研究室で開発した酸塩基協奏触媒を用いることで、より一般的なケチミンへの不斉ビニロガスマンニッヒ反応の開発を行った。近年の高機能性有機化合物:ファインケミカル・医農薬品類において、光学活性α-またはβ-アミノ酸およびその類縁体は非常に大きな役割を果たしている。特にこのような分子の中で四置換不斉炭素を有する化合物群はラセミ化の心配が無く、立体配座の安定性も高いために高機能性が期待されているが、天然には存在しない化合物群であるために、効率的な合成手法の開発が必要とされている。そこで私は、高度な不斉反応場設計による求核剤、求電子剤を同時に活性化する二重活性型の触媒を用いることにより、これまで困難であったケチミン類の普遍的な合成手法の確立を目指して研究を行ってきた。1.シンコナアルカロイド-ルイス酸触媒を用いたケチミン類に対する不斉ビニロガスマンニッヒ反応シンコナアルカロイド-銅触媒を用いることにより、ケチミン類に対するフラン誘導体による不斉ビニロガスマンニッヒ反応の開発を行い、連続する不斉炭素を有するδ-アミノ-γ-ブテノライド誘導体を、高収率・ジアステレオ選択的・高エナンチオ選択的に得ることに成功した。また、より廃棄物の少ない効率的な合成手法としてシリルエノールエーテルを用いない直載的なビニロガスマンニッヒ反応の開発を行い、ルイス酸に亜鉛を用いることで高収率・高立体選択的に生成物を得ることに成功している。2.シンコナアルカロイド-銅触媒を用いた不斉イミダゾリン形成反応また、本触媒系をケチミン類とイソシアノ酢酸エステルを用いるマンニッヒ型反応に展開し、光学活性なイミダゾリン形成反応の開発を行った。その結果、ジアステレオ選択性が中程度なものの高収率・高エナンチオ選択的に光学活性なイミダゾリンを得ることに成功した。これら生成物は、光学純度を低下させることなくα, β-ジアミノ酸へと変換が可能である。効率的な合成手法の開発では、高活性な新規不斉触媒の開発が必要不可欠である。今回開発した新規不斉単核亜鉛触媒は、様々な求核剤及びケチミンを含めた求電子剤を同時に活性化する二重活性化型触媒として機能することが分かっており、今後様々な反応の開発へ着手する予定である。今回開発したルイス酸・ブレンステッド塩基協奏触媒は、様々な求核剤及びケチミンを含めた求電子剤を同時に活性化する二重活性化型触媒として機能することが分かっており、今後様々な反応の開発へ着手する予定である。最終年度は、前年度までに開発してきたシンコナアルカロイド-ルイス酸触媒をルイス酸・ブレンステッド塩基協奏触媒として用い、ケチミン類と種々の求核剤との不斉反応へと展開を行った。さらに、得られた生成物を医薬品中間体やビルディングブロックとして重要なδ-アミノ-γ-ブテノライドやα, β-ジアミノ酸へと光学純度を低下させることなく変換が可能である。今後の研究方策として、現在進行中であるケチミン類に対する不斉求核付加反応を行う。最終年度の研究方策として、ケチミンに対する不斉ビニロガスマンニッヒ反応の展開として、様々な生理活性物質への誘導を図る。また、スルホニルイミデートなどの求核剤にヘテロアリール基を導入した新規求核剤の開発を行い開発した触媒と組み合わせることにより、新規な不斉反応の開発を図る。(抄録なし)
卵巣に存在する概日時計の生理的役割の解明

哺乳類では、視床下部の視交叉上核に存在する概日時計が、末梢組織に存在する概日時計の位相を調節すると考えられている。しかし、その調節の方法はほとんどわかっていない。本研究では、ラット卵巣をモデル器官とし、LHが卵巣に存在する概日時計の位相を調節することを生体レベルで検討した。薬理学的あるいは外科的な方法により、生体内のLH濃度を一定に保つと、卵巣における概日リズムの振幅は著しく減衰することがわかった。この結果は、LHが卵巣における概日時計の振動維持に必要であることを強く示唆する。生体内のほとんど全ての末梢組織に、概日時計が存在することが示されている。しかし、それらの末梢概日時計が、それぞれの組織の生理機能に何らかの役割を持つのかどうかはわかっていない。これまでの研究の結果、卵巣に存在する概日時計の位相は、黄体形成ホルモン(LH)や濾胞刺激ホルモン(FSH)によって調節されている可能性が高いことをin vitro実験において示すことができた。そこで本研究では、これらの生殖ホルモンがin vivoにおいても同様の作用を持つか否かを時計遺伝子Period2プロモーター下流にルシフェラーゼレポーターを組み込んだトランスジェニックラット(Per2-lucラット)を用いて検討した。ラットなどの実験動物では、雌は45日周期で発情を繰り返し、発情前期の日の決まった時刻に起こるLHサージが排卵を誘発する。LHがin vivoにおいて卵巣概日時計の位相を調節しているなら、LHサージの前後において卵巣概日時計の位相は変化すると考えられる。そこで、発情周期のうち、LHサージの起こる前日(発情間期)と翠日(発情期)におけるPer2-luc発現リズムの位相を比較したところ、有意差が認められた。次に、生体内におけるLH濃度を一定に保ったときに、卵巣の概日時計にどのような変化が見られるかを解析した。具体的には、生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)のアゴニストを投与することにより、LHを高濃度一定とした。その結果、GnRHアゴニスト投与群では、卵巣におけるPer2-luc発現リズムの振幅は著しく減衰することがわかった。これらの結果は、LHサージがin vivoにおいて卵巣概日時計の位相を調節する可能性を強く示唆している。これまでの研究の結果、卵巣に存在する概日時計の位相は、黄体形成ホルモン(LH)や濾胞刺激ホルモン(FSH)によって調節されている可能性が高いことを培養した卵巣の細胞において示すことができた。本研究では、時計遺伝子Period2プロモーター下流にルシフェラーゼレポーターを組み込んだトランスジェニックラット(Per2-lucラット)を用い、発光により概日リズムの解析を行った。LHが動物の生体内においても卵巣の概日時計の位相調節シグナルとして作用するのであれば、生体内におけるLH濃度が一定に保たれたとき、卵巣の概日時計は、正常に時を刻めなくなるはずである。そこで、性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)アゴニストを投与し、薬理学的に生体内におけるLH濃度を一定にした。その結果、卵巣における概日時計の振動は著しく減衰した。しかし、薬理学的な手法では、予期せぬ副作用により結果に影響が生じている可能性も否定できない。そこで、次ハラスナイフによるhypothabmic suprachiasmatic fromtalcutを行い、外科的な手法により生体内におけるLH濃度を一定にすることにした。現在、手術技法の習熟を兼ねた予備実験を行っている。昨年度の研究により、薬理学的に生体内におけるLH濃度を一定にした場合、卵巣における概日時計の振動は著しく減衰することを示した。そこでハラスナイフによるhypothalamic suprachiasmatic frontal cutを行い、外科的な手法により生体内におけるLH濃度を一定にした。その結果、薬理学的手法による場合と同様に、卵巣における概日時計の振動は著しく減衰することがわかった。
アジアの発展途上地域におけるエネルギー効率等促進のためのイノベーション研究

本研究では、世界第4位となる2億4, 000万人の人口を抱えるインドネシアにおいて、エネルギー不足への対応策には、イノベーションがその重要な鍵になるのではないかという仮説をたてた。その仮説に基づき、インドネシアが、将来的に自国のエネルギー需要を満たすことができるよう、技術イノベーションにより、いかに再生可能エネルギーを開発するかを調査した。平成26年度の韓国を含め、アジア各地で、気候変動への対応策についての現地調査を行ったが、その中で、日本は、実際、水力・風力タービンといったさまざまな再生可能エネルギーを積極的に推進しており、潜在的な再生エネルギー開発の実用的政策モデルをインドネシアに提供できる可能性を秘めている。本研究から得られる示唆としては、インドネシアがエネルギー政策において、日本の経験から学び、再生可能エネルギー政策に効率的に取り組むならば、技術イノベーションにおける日本のソフトパワーが、インドネシアの持続可能なエネルギー転換を容易にする優れたロールモデルとなりうるということである。インドネシア政府にとってイノベーションの促進は、政治闘争を引き起こす可能性があるものの、現在のエネルギー問題に取り組むための戦略的で長期的なアプローチであることから、再生可能エネルギー利用への大きな進歩となる可能性を秘めている。本研究では、主にインドネシアのエネルギー問題の将来に焦点を当てているが、イノベーションを通じてどのようにエネルギー供給を再生可能資源から多様化できるか、アジアの他の発展途上国においても本研究を役立てることができる。26年度が最終年度であるため、記入しない。近年の工業化や都市化に伴う経済発展により、インドネシアは世界で最も急速に発達を遂げている新興経済国である。世界第4位となる2億4千万人の人口を抱え、また地熱エネルギー資源国として知られるインドネシアであるが、そのうち2千万人は電気の通っていない地域に居住しているなど、エネルギー資源の不足という問題を内包している。そのため、政策立案者がインドネシアの近年の発展傾向を理解することは、持続可能な社会を目指す上で大変重要となると考えられる。インドネシアにおいて、急速な経済発展によりエネルギーへの需要は高まっているが、国家予算内の重油補助金は縮小している。再生可能エネルギー導入促進は、化石燃料補助金を減額できるだけでなく、現在のエネルギーシステムが直面している問題を解決する方策となりえる。これらの問題を解決する政策はいまだ可決されていないが、イノベーションは人々のQOLを改善する一つのキーワードになると考えられる。気候変動への順応や気候保護の重要な対象地域として、日本は再生可能エネルギー分野において画期的な発展を遂げている。イノベーションはグローバルチェンジや社会変化に応用できることから、日本の再生可能エネルギーにおける最先端のイノベーションは、インドネシアにおける持続可能なエネルギーへの円滑な移行に利用できると考えられる。もしインドネシアが、北九州におけるスマートシティおよび低炭素都市のような日本での価値ある取組みから学ぶことができれば、再生可能エネルギー政策についての問題に効果的に対処できるのではないかと思われる。研究成果:1.米国シカゴのAir & Waste Management Association(AWMA)より、2013年Waste Management Awardsを受賞。2.Journal of Cleaner Productionの2013年特別号に、論文2本を投稿(審査中)。世界が持続可能な開発を唱える中、アジアの途上国でエネルギーの開発は持続可能性の懸念が高まりつつある重大な問題である。ジャカルタとジョグジャカルタで行った調査では、交通手段や製造分野で安定したエネルギーを供給するために、政府は大きなチャレンジに直面していることがわかった。マレーシア、タイの農村地域での調査では、バイオマスによる再生可能エネルギーの草の根レベルの開発が強化されていることが明らかになった。この現象は、政府が化石燃料への依存を軽減し、現在のエネルギー政策を転換するために、イノベーションの推進に注力していることを示唆する。また、両国では近年、海峡の潮流を活かした潮流発電の可能性が模索されている。一方、中国では再生可能エネルギーの開発はめざましい進歩をとげている。調査に訪れた度門、深センでは、再生可能エネルギーに多くの原料が使用できることから、中国のエネルギー状況は一変し、2030年までに工業用のエネルギー確保を達成するめどがたっている。再生可能エネルギーの開発への莫大な投資が経済的誘因の一端を担い、これが実現したと考察される。インドネシアは、エネルギー政策の移行・刷新への促進を迫られている。化石燃料依存を軽減させ、エネルギー需要を満たすために、再生可能エネルギーの導入は不可欠な選択肢と言える。政府や社会は、より持続可能なエネルギーシステムへの国家規模の移行を促進させる問題に直面しつっ、国内の需要に応えるべく、エネルギー供給をさらに強化させている。エネルギーの移行は、政府が導入するシステムだけではなく、社会の参画も重要な決め手となる。システム革新を通して、経済成長、環境維持、エネルギー確保の三つのバランス、複雑な相互関係の維持は、再生可能エネルギーへの円滑な移行に重要でる。エネルギーの効率向上と、革新的技術を用いた再生可能エネルギー資源の装備の統合は、インドネシアのエネルギー業界において、持続可能性を向上させる道筋を示唆するであろう。

平成26年度の韓国を含め、アジア各地で、気候変動への対応策についての現地調査を行ったが、その中で、日本は、実際、水力・風力タービンといったさまざまな再生可能エネルギーを積極的に推進しており、潜在的な再生エネルギー開発の実用的政策モデルをインドネシアに提供できる可能性を秘めている。本研究から得られる示唆としては、インドネシアがエネルギー政策において、日本の経験から学び、再生可能エネルギー政策に効率的に取り組むならば、技術イノベーションにおける日本のソフトパワーが、インドネシアの持続可能なエネルギー転換を容易にする優れたロールモデルとなりうるということである。インドネシア政府にとってイノベーションの促進は、政治闘争を引き起こす可能性があるものの、現在のエネルギー問題に取り組むための戦略的で長期的なアプローチであることから、再生可能エネルギー利用への大きな進歩となる可能性を秘めている。本研究では、主にインドネシアのエネルギー問題の将来に焦点を当てているが、イノベーションを通じてどのようにエネルギー供給を再生可能資源から多様化できるか、アジアの他の発展途上国においても本研究を役立てることができる。26年度が最終年度であるため、記入しない。データ収集のためのフィールドワークにおいていくつかの障害に見舞われたが、当初の研究計画に沿って研究を実施することが可能だと見込まれている。研究計画に合わせるため、若干の調整が必要とされる可能性がある。データを収集するためのフィールドワークで様々な障壁があったにも関わらず、必要に応じて研究計画微調整、また修正していった。数ヶ月に及んだ現地調査・文献研究の結果を論文にまとめ、査読審査のある専門誌でそれらを出版した。これらの論文はバイオマスのような自然資源に富んでいるにも関わらず、アジアの発展途上国(例えばインドネシア)では慢性的にエネルギー不足である、という実態と、再生可能エネルギー資源を利用している日本の経験に焦点を当てたものである。本年度(2013年)には、マレーシア、タイ、東ティモール、ベトナム、フィリピンといった発展途上の国々においてフィールド調査を実施し、イノベーションと研究開発の政策をそれぞれ比較、評価し、イノベーション政策の分析および議論を深めることを計画している。グローバル化した世界において研究を成功させるには、国際的な協力体制が必要となる。科学分野における国内外のさまざまな研究機関との交流における研究者たちとの協力体制や技術交流は必要不可欠であり、本研究の前進に大きく貢献するものである。本研究のメソドロジーは、インドネシアのスラバヤや、フィリピンのセブといった重要都市におけるケーススタディである。
男性教師の専門的力量を活用する-必修化時代を迎えるダンス授業の実践的力量の解明-

1単位時間(50分間)のダンス授業における実践的思考を調査し記録した。記録は思考命題によるカテゴリーを用いて分析された。その結果、熟練教師と未熟練教師との間に有意な差が認められた。それらは、「思考命題総数」、「教授命題総数」であり、また、教授に関する「推論」、そして教授に関する「代案」であった。「学習に関する命題」については、学習に関する「推論」、「教材理解」であった。中堅教師(男性)と熟練教師との間に有意な差は認められなかった。しかし,未熟練教師との間には「思考命題総数」において差が認められた。また、「教授命題総数」については、未熟練教師との間に有意傾向が認められた。中堅教師(男性)は、熟練教師に類似した思考傾向があるが、しかし有意差が認められない。個人間の差の影響であることが推察された。授業における教師の思考様式について明らかにするため,授業モニタリング法を用いて熟練教師,初任教師,中堅男性教師の3群9名について実験的に調査を行った。実験には教師と学習者の活動が分かるように編集した1単位時間の創作ダンス授業の映像を用いた。それをみながら,授業過程で起こるさまざまな事柄に対して気付いたこと・考えたことを即時的に話してもらい,それらを録音した。収集されたデーターは思考命題の傾向をとらえる分析カテゴリーを用いて分析し統計的に処理を行った。その結果,1単位時間の授業における思考の命題総数は,男性教師平均100.0,熟練者97.3,初任教師36.7であり,「教授」に関する思考の命題数は,男性教師平均48.0:52.0,熟練者54.0:38.0,初任教師21.3:13.0となった。思考命題総数においては,熟練教師と初任教師,男性教師と初任教師に有意な差が認められた。「教授」に関する命題数には熟練教師と初任教師の間に有意な差があり,同様に,「教授」の下位項目「事実」「印象」「推論」のうち「推論」に,「推論」の下位項目「意図」「代案」「見通し」については「代案」について,熟練教師と初任教師の間に有意な差が認められた。「学習」の命題数,命題内容には差が認められなかった。つまり,熟練教師と初任教師の間には,授業過程に即して起こる即興的な思考の量と思考の命題に差異が顕れること,特に,「教授」に関する「推論」に,また「推論」の中では「代案」に思考の違いが認められた。なお,男性教師の思考命題については初任教師と間に有意な差が認められなかったが,「教授」対「学習」の数については,男性教師が初任教師との間に優位傾向を示したことから,対象数を増やし検討が必要である。本研究の目的は、ダンスの教授過程において教師が発揮する実践的思考や実践的知識について明らかにすることである。23年度は、まず,現職教員に対してダンス授業における実践的力量に関する事前調査を行ない、結果の分析を行うと共に性別や指導経験による傾向について比較検討を行った。また、今後ダンス授業に対するモニタリング実験をおこなうため、授業の撮影を行い、得られた映像が実験に耐えうるものとなるよう検討を行った。事前調査の結果、ダンス授業を想定した実技研修を受ける前には80%の教師がダンスの授業を行う上で「不安を感じていた」が,事後には肯定的に評価し91%の教師が「不安が解消された」と答えた。特に,ダンスのもつ魅力に触れ「楽しさ・おもしろさ」を味わい,「わかった・なるほど」と思う経験が得られたり,「身についた」と実感した経験の持ち主は,感じていた不安を解消させ、同時に「ダンスの授業を実践したい」,「中学校でのダンス必修化はよい」と積極的な思考を醸成したりすることが認められた。「ダンスの授業を実践したい」の回答については、男性は「大いにそう思う」「そう思う」が66.7%,女性は93.8%であったが、この項目にのみ性差が認められ異なる傾向を示した。つまり、ダンスの実技を通して得られるダンスの内容や指導法への実践的理解に、統計的な性差は認められないが授業実践に対しては男性が女性よりも抵抗があるため、前提条件に男女差が生じないように被験者を選定する必要があることが確認された。授業モニタリングに用いる映像については、教師の指導行動映像を用いること、全生徒の学習状況を100%記録することは不可能であることから、生徒の運動学習場面に対しては、可能な範囲で2台のカメラ映像を編集する方向で作成することとした。23年度は,研究計画にあらかじめ記載していなかったが,現職教員に対してダンス授業における実践的力量に関する事前調査を行なった。

ダンス授業にむけた実技経験を通して、ダンスの楽しさの経験や、ダンスの内容や指導法についての実践的理解、ならびに授業実践への意欲等について調査を行うことにより,あらかじめ教師の実践的力量に関して情報を得ると同時に,本研究の中心となる授業モニタリング実験の被験者を適切に選定する上で必要不可欠な調査であると考えられたためである。このことによって本研究への取り組みがより精査され,成果をあげると考えられた。この調査に加えて,予定された計画にしたがって,授業モニタリング実験に用いるのに適切なダンス授業の撮影を行い,映像の検討および編集作業を行った。このように,23年度の研究計画・内容に含まれていなかった事前調査を加えたことから,当初1年目に予定していた授業モニタリング実験を2年目に実施することで調整を図ることとしたため,若干の遅れが生じている。ダンスの教授過程において教師が発揮する実践的思考や実践的知識について明らかにするため、対象とする教師に授業モニタリングを行ってもらい、二種の方法を併用して記録を収集する。対象とする被験者は、ダンスの指導に熟練している女性教師とダンス指導経験は少ないがスポーツの指導に熟練している男性教師、また、ダンスおよびスポーツの指導経験の少ない男性および女性教師である。併用するのは、オンライン・モニタリングとオフライン・モニタリング法である。結果の分析を通して、対象とした教師がダンス授業における教授過程で発揮した実践的思考や実践的知識の内容をとらえると同時に、性別や指導経験別にその傾向を明らかにする。なお、2年目に予定している研究の2である、介入を加えその後の変化をとらえる介入前後の授業モニタリングについては、24年度内で終了できる内容に計画を調整するものとする。23年度当初計画に新たに事前調査を加えて実施したため、授業モニタリング実験の実施を24年度に移行した。そのため、実験にかかる物品や消耗品費として計上した助成金を次年度に使用する。従って、24年度に請求する研究費と合わせた金額の研究費は、以下のように使用する。1ダンス授業のモニタリング実験の予備実験、本実験を行う。現職教員およびダンス学習指導の理論と実践に熟練した専門家を、被験者または分析者とするため、旅費や謝金を支出する。また、実験結果を記載した大量のデーターの整理・分析をおこなうため、研究補助者を雇い挙げ、分析に必要な解析ソフトを購入する。2モニタリングの対象とするダンス授業の撮影と編集をおこなう。すでに撮影したものから明らかになった撮影上の課題を可能な範囲でクリアーするように編集する。撮影・編集に際しては,専門的知識のある協力者に提供を受ける。その処理に際しては,映像編集のできる能力の高いパソコン、編集ソフト、大容量のHDを購入する。3研究調査や成果発表の旅費や投稿料、報告書の作成費用を支出する。
安全なグリセリン浣腸技術修得のための教育プログラムの開発

グリセリン浣腸実施による有害事象の報告が後を絶たない。その背景には、グリセリン浣腸実施に潜む危険要因について十分周知されていない現状がある。そこで本研究は、将来看護学生が臨床現場で安全な浣腸技術が提供できるために、浣腸技術に潜む様々な危険要因に関する知識が修得できるために教育プログラムを開発することを目的としている。本年度は、まず、日本看護協会からグリセリン浣腸に関する緊急安全情報が通達された2006年以降現在(2010年)までに報告されているグリセリン浣腸に関連した有害事象事例から文献検討を行った。医学中央雑誌Webのデータベースを用いて、キーワード「グリセリン浣腸」にて検索を行った結果、計110件の文献が抽出された。その中からグリセリン浣腸実施により有害事象を認めた事故事例の実態を含め、安全な浣腸実施に向けた見解に注目して今後分析を行う。また、教育プログラムの検討に関しては、基本的文献以外にも研究協力者から実験動物を用いた基礎研究データの情報提供を受け、カテーテルを挿入する際に盲目的な部位である直腸内部画像等の視覚教材を工夫し講義の中に取り入れたり、浣腸液の温度管理に関する実験演習を行った。実験演習方法は、内視鏡を用いた実験演習を当初計画していたが、既成の浣腸用シュミレータではリアリティーが乏しいため、今年度はディスポーザブルグリセリン浣腸器を湯煎し自分の温度感覚を頼りに適温と言われる約40度を判断した時、実際は何度であるのか放射温度計を用いて測定を行った。その結果、自分が判断した温度と実際の温度が一致せず温度調節の難しさを実体験すると同時に、グリセリン浣腸実施に潜む危険性について認識を高めることが出来た。浣腸技術に関してはエビデンスが不明確な部分があるため、その追求を行うと同時に、安全な技術が提供できる看護師育成のための教育プログラム開発を継続する必要がある。
スフィンゴミエリナーゼが有する殺虫活性の発現機構の解明

クロコウスバカゲロウの幼虫から単離したBacillus cereusは、殺虫性タンパク質のひとつとしてスフィンゴミエリナーゼC(SMC)を菌体外に分泌している。SMCを注射投与したチャバネゴキブリ成虫やハスモンヨトウ幼虫に認められる即効性の麻痺症状は、この酵素が昆虫中枢神経系に影響をおよぼすことを強く示唆している。昨年度までに、SMCの代謝産物であるホスホリルコリンが昆虫神経細胞に作用して活動電位の発生を刺激する可能性を見出している。さらに、クロコウスバカゲロウ幼虫の腸管内にはB. cereus以外にも多くの昆虫病原性細菌が生息しており、そのひとつであるB. sphaericusが培養上清中にコレステロール依存性細胞溶解毒素の一種である即効性の殺虫成分sphaericolysinを分泌することや、この殺虫成分がチャバネゴキブリやハスモンヨトウの胸部ガングリオン中の神経細胞を溶解することにより、致死を伴う即効性の麻痺症状を引き起こすことを明らかにした。スフィンゴミエリンやコレステロールは、ラフトとして知られるマイクロドメインを形成する部位に豊富に存在すると考えられている。そこで本年度は、SMCの代謝産物が受容体に作用する可能性以外に、SMCが神経細胞に存在するラフトに作用し、昆虫の神経錯乱を引き起こしている可能性を考慮して研究をすすめた。昆虫中枢神経から調製した膜画分に対する[14C]ホスホリルコリンの特異的結合は今のところ見出せていないが、近年、電位依存性カリウムチャネルの正に帯電しているアミノ酸残基に作用してチャネルの安定化に貢献している膜脂質のリン酸基を細菌由来のSMCが取り除くことにより、電位センサーを不動化する事例が報告された。今後、同様の現象が昆虫神経細胞においても認められるのか検討する必要がある。Bacillus cereusが菌体外に分泌している酵素であるスフィンゴミエリナーゼCを昆虫体内に注射投与すると、その昆虫は体全体が即効的に麻痺し、その後死に至る。以前の研究成果から、この酵素のリン脂質加水分解能がこのような即効性の麻痺症状を引き起こすために重要な役割を果たしていることを明らかにしている。本研究ではこの酵素が昆虫に即効的に麻痺症状を引き起こすことから、スフィンゴミエリナーゼの基質加水分解物が昆虫神経系に作用すると推測した。スフィンゴミエリナーゼは基質であるスフィンゴミエリンをホスホリルコリンとセラミドとに加水分解する。そこで本年度は、はじめにこれら加水分解産物のひとつであるホスホリルコリンに焦点を絞り、この物質が昆虫神経細胞におよぼす生理学的影響を電気生理学的手法のひとつであるパッチクランプ法を用いて明らかにすることを試みた。その結果、ホスホリルコリンを処理した神経細胞には高頻度の電気応答が認められることが示された。さらに、この神経細胞の応答が生じる原因を詳細に検討した結果、ナトリウムイオンコンダクタンスの上昇により引き起こされていることが判明し、イオンチャネルが関与していることが示された。今後、この知見をもとに放射性同位元素で標識した各種神経作動性リガンドを用いて競合的結合阻害実験をおこなうことにより、ホスホリルコリンが相互作用する受容体を精査していくことを試みる。肉食性昆虫であるクロコウスバカゲロウ幼虫体内より単離したBacillus cereusは菌体外に殺虫性タンパク質のひとつとしてスフィンゴミエリナーゼCを分泌している。スフィンゴミエリナーゼCを注射投与したチャバネゴキブリに即効性の麻痺症状が認められることから、この酵素は昆虫中枢神経系に影響をおよぼすと考えられた。前年度に電気生理学的手法のひとつであるパッチクランプ法を用いてこの酵素の殺虫活性にイオンチャネルが関与することを示している。スフィンゴミエリナーゼCはスフィンゴミエリンをホスホリルコリンとセラミドに加水分解する酵素である。そこで、本年度は即効性の殺虫効果が認められたチャバネゴキブリから中枢神経を摘出し、ミクロソーム画分を調製して[^<14>C]ホスホリルコリンを用いて結合実験をおこない、特異的結合がみいだされるか検討した。今後さらに競合的結合阻害実験をおこなう。さらに、本年度は放射性同位元素を用いた結合実験だけでなく、クロコウスバカゲロウのそ嚢内細菌フローラを解析することによりそ嚢内にB.cereusが生息していることを示した。さらに、スフィンゴミエリナーゼCと同様の即効的な麻痺症状を引き起こすことから、この酵素と同じ形式で相互作用する可能性があるB.Sphaericusの生産する殺虫成分についても作用機構を検討した。この毒素がN末端側に新規アミノ酸配列を有するcholesterol binding cytolysinであることを見出すとともに、この毒素がチャバネゴキブリの胸部ガングリオン中の神経細胞を溶解することにより致死を伴う即効性の麻痺症状を引き起こすことが示唆された。これらの成果を踏まえてさらにスフィンゴミエリナーゼの作用機構を詳細にすることを試みる。さらに、クロコウスバカゲロウ幼虫の腸管内にはB. cereus以外にも多くの昆虫病原性細菌が生息しており、そのひとつであるB. sphaericusが培養上清中にコレステロール依存性

細胞溶解毒素の一種である即効性の殺虫成分sphaericolysinを分泌することや、この殺虫成分がチャバネゴキブリやハスモンヨトウの胸部ガングリオン中の神経細胞を溶解することにより、致死を伴う即効性の麻痺症状を引き起こすことを明らかにした。スフィンゴミエリンやコレステロールは、ラフトとして知られるマイクロドメインを形成する部位に豊富に存在すると考えられている。そこで本年度は、SMCの代謝産物が受容体に作用する可能性以外に、SMCが神経細胞に存在するラフトに作用し、昆虫の神経錯乱を引き起こしている可能性を考慮して研究をすすめた。昆虫中枢神経から調製した膜画分に対する[14C]ホスホリルコリンの特異的結合は今のところ見出せていないが、近年、電位依存性カリウムチャネルの正に帯電しているアミノ酸残基に作用してチャネルの安定化に貢献している膜脂質のリン酸基を細菌由来のSMCが取り除くことにより、電位センサーを不動化する事例が報告された。今後、同様の現象が昆虫神経細胞においても認められるのか検討する必要がある。
Treopnema denticolaのプロテアーゼの遺伝学的研究

Treponema denticolaATCC35405のタンパク分解酵素は,菌体からCHAPSによって可溶化された。可溶化した酵素はイオン交換クロマトグラフィー、等電点電気泳動、ゲル濾過によって精製することができた。われわれの精製した酵素はSDS-PAGEによって分子量を求めると、加熱しない場合100KDaであるが、加熱処理や酸処理によって72-,43-,38-kDaの3種のpolypeptideに分かれた。3種のpolypeptideのうち72-kDa polypeptideが主要なpolypeptideであった。酵素活性がこの3つのpolypeptideのどの部分にあるかについては精製によっては解析ができなかった。そのため3種のpolypeptideのうちNH_2-terminalのアミノ酸配列を読み、クローニングによって解析を試みた。得られたNH_2-terminalのアミノ酸配列をもとに72-kDa polypeptideと43-kDa polypeptideをコードする遺伝子をクローニングした。Southern blotの結果から43-kDa polypeptideをcodeする遺伝子と72-kDa polypeptideをCodeする遺伝子は非常に近接して存在することがわかった。これらの遺伝子の塩基配列を決定した結果、この2つの遺伝子はタンデムに存在し1つのオペロンを形成していることがわかった。これらの結果から,72-kDa polypeptideがタンパク分解活性を担っている可能性が示された。Treponem denticolaのChymotripsin-like proteaseは本菌の培養が困難であることと可溶化が難しいことから精製は行われていなかった。今回のわれわれの実験からこのproteaseがCHAPSによって可溶化されることがわかった。可溶化された画分を超遠心によって分離し、1%CHAPSを含む20mM Tris-HCl bufferで平衡化したion交換クロマトグラフィーQ sepharosefast flowにapplyし分画すると,proteaseは0.3mMのNaClによって溶出してきた。つぎにこの画分をロトフォアを用いて等電点の違いによって分画するとおよそpH5.0付近に活性が認められた。活性画分を濃縮後ゲル濾過カラムG3000SWXLによって分画を行った。この3つのステップによってproteaseはおよそ12倍に濃縮された。精製されたサンプルをSDS-PAGEによって解析すると、non-reducedでは86kDa付近に2本のバンドが認められた。reducedでは74kDa,45kDa,40kDaの3本のバンドが認められた。これによってchymotripsin-like proteaseが3種のタンパクの複合体の形で存在していることがわかった。また部分精製されたプロテアーゼからN-末端のアミノ酸配列を読み、その配列からプローブを作製し、遺伝子ライブラリーを用いてスクリーニングが可能なレベルまで研究が進展した。われわれの精製した酵素はSDS-PAGEによって分子量を求めると、加熱しない場合100KDaであるが、加熱処理や酸処理によって72-, 43-, 38-kDaの3種のpolypeptideに分かれた。得られたNH_2-terminalのアミノ酸配列をもとに72kDa polypeptideと43kDa polypeptideをコードする遺伝子をクローニングした。Southern blotの結果から43kDa polypeptideをcodeする遺伝子と72kDa polypeptideをcodeする遺伝子は非常に近接して存在することがわかった。これらの結果から,72kDa polypeptideがタンパク分解活性を担っている可能性が示された。
アシドーシスにより増悪する虚血性神経細胞障害の分子生物学的機構の解明

高血糖群にてPKCγの細胞質より膜分画へのtranslocationは促進していたが、高炭酸ガス血症群では顕著ではなかった。CamKIIはアシドーシス増強により影響を受けなかった。膜分画のTyrosinephosphorylationと細胞質でのERKは高血糖群でのみ増強されていた。Cingulate cortexのダメージにprotein kinaseとERKシステムが関与している可能性があり、高血糖はアシドーシスのみでなく、他のメカニズムを介してこれらに影響していることが推察された。上記の研究を進める過程で、虚血性神経細胞障害の他のメカニズムの解明のためにBcl-xLの誘導体の脳保護作用の追求、また虚血脳への遺伝子の導入の方法についての研究にも参加し成果を得た。完全脳虚血モデルを用いた、protein kinase C(PKC),Calcium/calmodulin dependentprotein kinase II(CaMKII)への増強したアシドーシスの及ぼす影響についてのこれまでの研究成果の上にたち、さらに研究を進めるために、ラットの虚血再潅流モデルを用いて虚血中のアシドーシスを、高血糖または高炭酸ガス血症により増強させ、再潅流時の蛋白リン酸化に及ぼす影響について検討した。【方法】雄Wistar ratの総頚動脈閉塞及び血圧低下による前脳虚血及び再潅流モデル(10分間虚血)を用いた。虚血前に30分間glucoseを尾静脈より注入し高血糖ラットを作成するか、虚血前、中に45%炭酸ガスを吸入させ、高炭酸ガス血症(300mmHg)にしたラットを作成し、10分間の前脳虚血を作成し、再潅流後30分、3時間にて液体窒素にてfreezing in situ法にて脳を凍らせ、保存した。Cingulate cortex,parietal cortexを-20度にて切り出し保存した。サンプルのhomogenateを細胞質分画、膜分画に分けた後western blot法にてPKCγ、CaMKIIを測定し検討した。【結果と考察】正常コントロールに比較して、アシドーシス増強群においてPKCγの細胞質より膜分画へのtranslocationが遷延し、3時間再潅流時でも有意に上昇している結果がえられた。CaMKIIはCingulate cortexにおける高血糖群で膜分画へのtranslocationが遷延していた他は、アシドーシス増強による正常コントロールとの有意な差はみられなかった。【方法】雄砂ネズミの総頚動脈閉塞による前脳虚血及び再潅流モデル(5分間虚血)を用いた。虚血再潅流後1分にFK506を静脈内に投与し、再潅流後1時間、24時間にて液体窒素にて脳を凍らせ、保存した。海馬CAlセクターを切り出し保存した。【結果と考察】FK506投与群にてPKCγ,CaMKIIの細胞質より膜分画へのtranslocationの回復が促進しており、vehicle投与群では24時間再潅流時でも有意に上昇している結果がえられた。FK506投与はアシドーシス増強によるPKC, CaMKIIの動きと正反対の動きを示しており、PKCγとCaMKIIは再潅流24時間でtranslocationが遷延している場合細胞死につながることが強く示唆された。【結果と考察】高血糖群にてPKCγの細胞質より膜分画へのtranslocationは促進していたが、高炭酸ガス血症群では顕著ではなかった。膜分画のtyrosinephosphorylationと細胞質でのERKは高血糖群でのみ増強されていた。
リボソームRNA遺伝子とミトコンドリアの関係を繋ぐTAR1遺伝子の機能

TAR1遺伝子は出芽酵母のリボソームRNA反復遺伝子(rDNA)のアンチセンス鎖に存在する非常にユニークな遺伝子である。rDNAと同じコピー数(約150)存在するが、通常はその発現量は低い。Tar1タンパク質の機能としては、今までのところミトコンドリアに局在することは知られているが、それ以外は不明である。本申請研究の目標はその未知の機能を解明することである。報告者はTar1pの機能として、有性生殖時の変異型ミトコンドリアゲノムの利己的な優先分配(hypersuppressitivity)を抑える働きがあると考えている。この仮説が正しければ20年来不明であったrDNAとミトコンドリアの生理的及び進化的関係が判明すると期待される。本年度はTAR1遺伝子のノックアウト株を作成し、その表現型を解析した。TAR1遺伝子のノックアウトは、それが必須遺伝子rDNAのアンチセンスであること、またコピー数が150あることから非常に難しい。そこで染色体上にrDNAを全く持たない株を利用した。この株は染色体にrDNAを持たない代わりにヘルパープラスミド(野生型ヘルパー)としてrDNAをプラスミド上に持っている。その株にTAR1のみが発現しないようにナンセンス変異を入れた変異型ヘルパーを導入し、遺伝学的手法により元の野生型ヘルパーと完全に入れ替えた。その結果TAR1は壊れているがrDNAは正常に発現する株の作成に成功した。この株の生育そのものは予想通り全く正常であった。
数学教育におけるカブリ幾何を利用した論証指導のためのカリキュラム開発研究

数学教育国際会議で日仏間の共同研究が開催され、継続して行われてきてから、本研究の成果は上がってきている。特に、3年前から数学教育の国際会議等を通じて、日仏の研究者が相互に研究成果・論文等の交換を行い相互理解を深めてきており、一昨年には、日本語バージョンのテキストを作成し、実験と実用の段階に入り数学教育国際会議等で研究成果を報告してきている。特に、グルノーブル大学と筑波大学は、研究内容と方法から、これまでの実績があり、それを生かし、研究を推進してきており、一昨年の夏、筑波大学関係の研究者がスペインにでかけ、共同研究の成果を発表し、昨年はヘエルシンキの会議の前後で研究協議をパリで行い今後の研究の在り方にいて話し合いを行った。今後、各国の「カブリ・ジオメトリ」研究成果を参考にし、研究開発を推進し情報交換する。特に、新たな情報教育、特にインターネットのホーム・ページを活用して、各大学間の研究交流を促進し、新たな研究段階に進めることが期待できる。本研究は、数学教育での図形を用いた問題解決過程において、子どもが獲得した発見と証明の方法を、子供の推論過程から、認知と情意のバランス感覚の育成を進め、日仏間の子どもの認知的ギャップを明らかにしてきている。今後、更に、開発研究を進めるためコンピュータによる「カブリ・ジオメトリ」の日本語版良を行い、学校教育への適用範囲を増大し、従来からあるCAI学習を越えた子供自ら学ぶ探求・発見型学習設計へと改善が進んできている。研究成果としては、一応、日仏間の共同研究の成果として著書として「Cabri-Geometry:自ら学ぶ図形の世界:先生・生徒・コンピュータが作る新しい授業」(能田伸彦/中山和彦編著、筑波出版会)を公刊するとともに、子どもや先生が操作可能なフロッピーを開発し、多くの現場の先生方から、大いに歓迎され、教育の科学・技術・情報化への進展において、広く貢献してきている。これまで数学教育国際調査などで日仏間の比較研究が行われていることなどから、本共同研究を必要とする認識が高まってきていた。なお、一昨年前から数学教育の国際会議を通じて、日仏の研究者が相互に研究成果・論文等の交換を行い、相互理解を深めてきた。本年度は、日本語バ-ジョンのテキストを作成し、実験と実用の段階に入った。グルノ-ブル大学と筑波大学は、研究内容から本研究のテーマを計画し推進するのに適していると考えられ、昨年の秋に筑波大学関係の者がフランスにでかけ、今年の国際会議で研究発表する企画をするとともに、これまでの研究成果と今度の研究方法について、昨年の国際会議の前後2回、延べ5日間にわたって研究内容と方法を話し合った。次の国際会議で更に研究を発展し、各国で『カブリ・ジオメトリ』のソフトの開発利用について情報交換し、新たな情報科学、特にインターネットのコンピュータを大学間研究に取り入れ、利用可能な段階に進めることができた。今後、数学教育での図形を用いた問題解決過程において、子どもが獲得して発見と証明の関係を、子どもの論証過程を認知・発達の観点から調査して、日仏間の子どもの文化的異同を明らかにすることである。初期の目的は、達成しつつあるが、更に、開発研究を進めてきたコンピュータ・ソフト『カブリ・ジオメトリ』の日本版の改良によって、学校教育への適用範囲を増大し、従来からあるCAI・ソフト利用を越えた探究型の授業設計へと改善することを当研究はねらって進めている。従来の数学教育国際調査などで日仏間の比較調査が行われていることを元に、本共同研究の必要性が高まってきた。

なお、数年前からの数学教育の国際会議を通じて、日仏の研究者が相互に研究成果・論文等の交換を行い、相互理解を深めてきている。本年度は、日本語バ-ジョンのテキストが作成され、それを用いて実際の指導をする段階に入った。グルノ-ブル大学と筑波大学は、研究内容から本研究のテーマを計画し推進するのに適していると考えられ、昨年の春に筑波大学関係者がフランスにでかけ、今年の秋の筑波で開催された大規模な研究発表会で企画するとともに、これまでの研究成果と今後の研究方法について、一昨年の国際会議の前後2回、延べ5日間にわたって研究内容と方法を進展させた。次の国際会議で更に研究を発展させるために、共同研究者であるバラシェフ教授を招待し、「カブリ・ジオメトリ」のソフトの開発利用について情報交換し、新たな情報科学、特にインターネットで大学間研究に取り入れ、利用可能な段階に進めることができた。今後、数学教育での図形だけでなく、代数と幾何の相互乗り入れを用いた問題解決過程を行い、子どもが獲得して発見と証明の関係を、子どもの論証過程を認識・発達の観点から助成して、日仏間の子どもの文化的異同を明らかにすることを狙っている。そこでは、まず、初期の目的を達成したと思われるが、更に、開発研究を進め、「カブリ・ジオメトリ」の日本版の改良によって、学校教育への適用範囲を増大し、従来からあるCAI・ソフト利用をこえた探究型の学習活動へと改善することをねらって進めている。本研究は、数学教育での図形を用いた問題解決過程において、子どもが獲得した発見と証明の方法を、子どもの推論過程から、認知と情意のバランス感覚の育成を進め、日仏間の子どもの認知的ギャップを明らかにしてきている。今後、更に、開発研究を進めるためのコンピュータによる「カブリ・ジオメトリ」の日本語版改良を行い、学校教育への適用範囲を増大し、従来からあるCAI学習を越えた子供自ら学ぶ探究・発見型学習設計へと改善が進んできている。研究成果としては、一応、日仏間の共同研究の成果として著書として「Cabri-Geomelry:自ら学ぶ図形の世界;先生・生徒・コンピータが作る新しい授業」(能田伸彦/中山和彦編著、筑波出版会)を公刊するとともに、子どもや先生が操作可能なフロッピ-を開発し、多くの現場の先生方から、大いに歓迎され、教育の科学・技術・情報化への進展において、広く貢献してきている。
ギャップ電極水晶発振子の振動数特性に関する研究

1.水晶発振子の一方の電極を取り除き、その面と電極に用いた白金板との間に溶液が流れるようにしたフロ-セルを作製した。この検出器は水晶板と白金板との間隔が5.3mm以下で発振した。2.流す溶液の温度が高くなると基本振動数が上昇するので、液温は一定に保つ必要がある。溶液の比導伝率に対して、50μScm_<-1>までは、比導電率の増加とともに振動数の変化量はほぼ直線的に増加する。また、この変化量は従来の水晶発振子の約8倍の応答であった。比導電率が約0.7mScm_<-1>以上では、振動数の変化量ほぼ一定になった。密度および粘度に対しては、従来の水晶発振子と同様に、振動数の変化量(ΔF)は溶液の密度(ρ)と粘度(η)とに依存して次式のように変化した。非電解質溶液の密度および粘度の振動数に及ぼす影響を上式により消去し、ギャップ電極水晶発振子の振動数変化に及ぼす比誘電率の影響を調べたところ、基本振動数は比誘電率に依存して変化することがわかった。また、従来の水晶発振子と同様に、水晶板上への物質の付着によっても振動数が変化する。3.以上の結果より、ギャップ電極水晶発振子の基本振動数は、浸された溶液の温度、密度、粘度、比誘電率に依存して変化し、水晶板上に付着した物質の重量にも依存して変化する。したがって、水晶重みセンサとして使用でき、さらに、水晶板と電極の白金板とで器壁の役割を兼ねさせることができるので、装置の小型化、すなわち、微量試料への適用が可能である。また、液性等に対する小型検出器としても利用できる。
希土類(III)イオンをドープした半導体ナノ結晶の発光と量子閉じ込め効果

II-VI族化合物半導体ナノ結晶では電子は有効ボア-半径の中に閉じ込められるので、量子効果を示す。これを希土類イオンに付いて系統的に調べた研究はあまりない。ナノポーラスの細孔を持つSiO_2を主成分とするゾルゲルシリカガラスSiO_2およびシリカナノチューブMCM41を母体に取り、これにナノ半導体微粒子と希土類イオンをドープさせ、その発光を研究した。まずそのような10nmの細孔の試料を直接観察した。希土類(III)イオンおよび希土類錯体をドープしたゾルゲルがラスの安定性は結晶場分裂を指標とした方法で判断できた。SiO_2を母体とする希土類イオン間のエネルギー移動機構がトラップ律速であること、また光学活性希土類錯体の構造解析にCPL分光の有用性が明らかにされた。半導体ナノ結晶(Zn,Cd)S:RE(III)(RE=Tb^<3+>,Eu^<3+>etc)を合成し、時間分解蛍光(TRS)、蛍光スペクトル、寿命およびそれらの温度変化を測定し、バルク結晶の場合と比較し、発光特性評価を行った。SiO_2/CdS:REはCdSの表面欠陥にもとずく赤色発光とf-f遷移が重なるので、扱いにくい。NC試料:MCM41/CdS:Eu^<3+>,Tb^<3+>(逆ミセル法で合成)のサイズはTEMおよび励起スペクトル/拡散反射スペクトルによる実測/計算値より約3-5nmであった。しかし多くの場合ブロードな発光バンドがCdS及びSiO_2母体に基づき出現する。そこで電子状態がより解明しやすいMCM41/CdS:Euを研究した。NC固有のスペクトル特性は、表面修飾剤(C16,C10 AOT)の違いが寿命の差になること、ピコ秒の寿命成分の存在、dopants(Eu,Tb)の位置のブルーシフト、顕著な磁気双極子遷移などに見られている。量子効果がsp-d混成に基ずくか否かの解明には複雑なvibronic bondsおよび励起スペクトルの解析が必要である。量子閉じ込め効果の別の検証として、ナノポーラスなZrO_2薄膜にドープされたCdS,ZnSからの大きな非線形効果をZ-scan法によりフェムト秒レーザー励起下で見い出した。本研究はナノ半導体微粒子の分光研究の興味深いナノ構造のホストとして、ゾルゲル法により合成されるnmの細孔を持つゾルゲルシリカガラスおよびSiO_2をベースとする分子ふるいMCM41を選択し、つぎの研究を目的とする。(a)希土類(III)イオンをドープした半導体ナノ結晶(Zn, Cd)S : RE(III)(RE=Tb^<3+>,Eu^<3+>etc)をナノポーラス母体を用いて合成し、サイト選択時間分解蛍光スペクトル、ルミネッセンススペクトル、寿命およびそれらの温度変化を測定し、バルク結晶の場合とNCの結果を比較し、電子状態の違いを解明する。(b)発光特性評価より、量子閉じ込め効果を利用したナノ構造蛍光体を開発することである。成果は4点である。

(1)希土類イオンをドープさせた半導体CdSを含有する、未仮焼および仮焼処理した分子篩MCM41で、結晶場分裂及びサイトの存在を検討し、通常の酸化物で見られない禁制遷移(J=0←>J=0)がナノ構造体でサイズ効果により許されることを見出した。(2)Eu^<3+>イオンと他の希土類イオン間との励起エネルギー移動を発光スペクトルおよび発光寿命曲線より解析し、このようなナノポーラス構造ガラスに坦持された希土類(III)イオンのトラップ律速移動機構を明らかにした。(3)ガラスをN_2レーザーおよびYAG : Ndレーザー励起ピコ秒色素レーザーで光励起し、発光および寿命減衰を室温から20Kの温度範囲で測定し,400psの速い寿命過程を見出した。(4)sol-gel SiO_2/ZnS : Cu, Alを初めて合成し、10nsの高速寿命をもつ実用蛍光体の開発への足掛かりを報告した。II-VI族化合物半導体の粒径をナノメーター程度まで小さくすると、電子は有効ボアー半径の中に閉じ込められて、量子効果と非線形光学物性を示すことが分かってきた。ポーラスの細孔を持っているSiO_2を主成分とするゾルゲルシリカガラスおよびシリカナノチューブMCM41にナノ半導体微粒子と希土類イオンをドープさせ、その発光を研究した。試料として、希土類(III)イオンをドープした半導体ナノ結晶(Zn,Cd)S:RE(III)(RE=Tb^<3+>,Eu^<3+> etc)を合成し、サイト選択時間分解蛍光(TRS-FLN)、蛍光スペクトル、寿命およびそれらの温度変化を測定し、バルク結晶の場合とNCの発光結果を比較し、発光特性評価を行った。SiO2/CdS:REに関しては、CdSの表面欠陥にもとずく赤色発光とf-f遷移が重なるので、電子状態が解明しやすいMCM41/CdS:Euに絞って研究した。NC試料:MCM41/CdS:Eu^<3+>,Tb^<3+>(逆ミセル法で合成)のサイズはTEMおよび励起スペクトル/拡散反射スペクトルによる実測/計算値より約3-5nmであった。Eu^<3+>の発光ピークは16,300cm^<-1>の近傍にあることがTRSより判明。しかし多くの場合ブロードな発光バンドがCdS(14.5KK)及びSiO_2母体(19KK)に基づき出現するので、PLでは確認し難い。試料:MCM41/ZnS:Eu^<3+>,Tb^<3+>ではA,B,C linesとして観測される。NC固有のスペクトル特性:表面修飾剤(C16,C10 AOT)の違いが寿命の差になること、ピコ秒の寿命成分の存在、dopants(Eu,0,Tb)の及すバンド位置のシフト、顕著な磁気双極子遷移などに見られている。Sp-d混成の開明には複雑なvibronic bandsおよび励起スペクトルの解析が必要。