hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
疾患プロテオミクス情報に基づいた画期的創薬のための新規DDSの確立

1)既存の主たる細胞内侵入ペプチド(PTD;Tat,Antp,Rev,VP22)のキャリアー特性を比較検討することによって,PTDを用いた細胞内薬物動態制御法の確立には,細胞内移行活性と安全性の両立およびエンドソーム脱出能の付与が必須であることを見出した。2)ファージ表面提示法を利用した独自のPTD創出基盤を開発し,医薬価値に優れた改良型PTDを自在に創出可能とした。また本方法を適用することで,既存のPTDと比較して,安全性に優れ,さらに細胞内移行活性のみを選択的に向上させた改良型PTD(mT5)の創製に成功した。3)PTD,エンドソーム破壊ペプチド,オルガネラ移行シグナルを組み合わせた独自の細胞内ターゲティング技術を考案し,本手法を適用することによって分子量数万の蛋白質をも核内へと積極的に送達可能であることを実証した。本細胞内ターゲティング技術を適用することによって,細胞質や核に局在する蛋白質を標的としたペプチド性抗がん剤の薬効を飛躍的に増強可能であることを明らかとした。以上,本研究で確立した細胞内薬物動態制御技術は,蛋白質のみならず,低分子化合物や遺伝子,さらには機能性ナノマテリアルといった粒子状物質にまで適用可能な極めて汎用性の高い方法論であることから,将来的にはポストゲノム時代の創薬基盤技術としてゲノム、プロテオーム情報を最大限に活用した治療戦略の開発に大きく貢献できるものと期待される。
シリコン系量子構造の光学遷移制御とデバイス応用

本研究では、シリコン・ベースの光学活性層を微小共振器に埋め込むことにより、真空場制御ほかフォトニクス応用の可能性を広げることを目指した。共振器のミラーとして、マグネトロンスパッタリングを用いて、シリコン基板上にλ/4波長Si/SiO_xブラッグ反射器を作成した。活性層として主に以下の2つを用いた。(1)微小共振器内のエレビウム(Er)ドープシリコンの発光短寿命化光共振器の膜厚はErの発光波長λ=1.54μmから定め(5層/活性層/3層)とした。活性層にはシリコンと酸化エルビウムを同時スパッタし、膜厚をλ・λ/2とした。Q値100が得られ、10K-時間分解PLスペクトルにおいて、共振器内のEr発光の短寿命化(λ共振器)、及び長寿命化(λ/2共振器)を観測した。この結果は、エルビウムドープシリコンにおいても、活性層の膜厚を調節することで真空場制御が可能であることを示している。(2)「エピタキシャル膜を活性層」とする微小共振器の形成技術シリコン・ベースの「エピタキシャル膜を活性層」とする微小共振器の形成技術は現存しない。そこで、あらゆるエピ膜を微小共振器内の活性層として導入するための新技術を開発し、プロトタイプとして、SOI層を微小共振器内へ導入した。試料作成の手順は以下の通りである。(i)Si基板上にSi/SiO_x、5.5周期λ/4(λ=1.2μm)波長ブラッグ反射器を形成。(ii)SOI層200nmをHF溶液中で剥離。(iii)親水性溶液中にてブラッグ反射器上に剥離層を接着した後、脱酸素雰囲気中で高温アニールし、反射器最上層のa-Siと剥離層を接合させる。(iv)さらにマグネトロンスパッタリングで3周期のSi/SiO_x、ブラッグ反射器を形成する。透過バンドの半値幅からQ値40程度が得られた。
高齢者への情報教育に関する基礎的研究 -先進的高齢パソコンユーザーの事例研究-

高齢者全体から見れば少数であるが、コンピュータなどの情報機器やパソコン通信などを使いこなしている高齢者の特性や条件を明らかにすることは、高齢者に対する情報教育を考える上で、重要な示唆を与える基礎資料になると考えられる。本研究においては、パソコン通信を利用している高齢者について、主としてそのログを手がかりに事例的に検討した。これに関しては、主として大手パソコン通信の高齢者向けフォーラムの発言を分析した。また、それらを補完する意味で、一般の高齢者に対する情報化と健康や生活に関する小規模な質問紙調査を実施した。それらから、主として以下のような結果が得られた。(1)一般の高齢者の情報機器親和性は低く、使いこなしの程度、関心はともに低いが、身近にコンピュータ親和性の高い知人または家族がいる場合は、コンピュータなどの情報機器に対する親和性が高くなる場合がある。(2)高齢者のためのパソコン通信フォーラム参加者は、他のパソコン通信ユーザーに比較すると相対的にコンピュータ親和性や情報スキルが高いとはいえない。また、以前コンピュータやそれに関係した仕事に就いていた者と友人、知人のすすめによるものが多い。(3)パソコン通信の一般のフォーラムは、高齢者のニーズを十分満たすものとは言えず、高齢者専用フォーラムの社会的意義は大きいと考えられる。研究計画の初年度である平成6年度は、TFTカラーノートパソコン及び関連する周辺機器を導入し、雑誌文献等における高齢コンピュータユーザーに関する記事を収集し、眼科医に情報提供を受けるなどして、基本的な準備をするとともに、(1)先進的高齢パソコンユーザーとして、パソコン通信ネットワークの関連フォーラムのログの分析と、(2)一般高齢者を対象とした質問紙調査を実施した。(1)については、今年度は、高齢者のためのフォーラムとしてニフティーサーブのメロウフォーラムを選び、オンラインアンケートをする前に、フォーラム登録者128名(最近入会したもの)のプロフィールの分析と当該フォーラムの一部のログの分析を行った。同フォーラムは、発言が活発でとてもすべての電子会議の発言を分析することはできないので、その一部を分析したが、健康と生活に関するものが多いこことが分かった。プロフィールに明示された内容からは、給与所得者の定年退職者及びその予備軍が多いことがうかがわれる。また、まだ数量的には分析していないが、発言のスタイル(文体)も他のフォーラムより丁寧である。(2)については、予備調査を実施し、高齢者の情報機器接近度は低いが、身近にいる情報機器接近度の高い知人、家族の存在によって大きく左右され、また個人差も大きいことなどが、明らかになった。現在、本調査を準備中である。今年度は、概要を把握することに終わったが、(1)については、ログの分析の方法の検討、調査対象のバイアスの評価が課題である。(2)については、質問項目の精選とサンプルの質量の充実を考えている。また、阪神大震災の被災経験により、情報収集、判断のあり方にも多くの反省を迫られたので、次年度はそれを踏まえた健康情報、安全情報について調査したい。平成7年度においては、以下の調査研究を行った。大手パソコンネットワークであるNifty ServeとPC-VANにおける高齢者向けフォーラムのログを、他のフォーラムと比較して、発言内容の量的分布や質的拡がりについて比較検討を行った。(その一部については、教育システム情報学会研究報告95(2)において発表した。)その結果、(1)高齢者向けフォーラムは、参加者が40歳代、50歳代以上が大部分であり、20歳代から30歳代までが多い他のフォーラムと比較して、中高齢者の参加比率が目立って多い。また、若年の参加者の場合、仕事の関係で高齢者に接する必要があるなどの事情があることがわかった。(2)発言の内容としては、健康に関するフォーラムではないにもかかわらず、健康に関する話題がかなりの比率を占めていた。(3)発言のスタイルとしては、よく推敲されたと思われる完成された文章が多く、他のフォーラムに多く見られる、口語的、会話的なくだけた文章は少ない。(4)高齢者向けフォーラムだけをアクセスし、他のフォーラムに違和感を覚える発言者も見られ、このフォーラムの存在意義とともに高齢者がパソコン通信をする場合の問題点も示唆された。質問紙による高齢者の情報接近に関する調査の結果、「高齢者は一般に情報機器等に関する親和性が低いが、その親和性は情報機器に詳しい近親者や知人の存在によって左右されること」、などが明らかになった。
近代日本人作曲家のフランス音楽受容に見る異文化理解と伝統の創造

池内友次郎、平尾喜四男らの作曲家の体験をもとに、太平洋戦争前の日本の音楽状況から形成されたフランス音楽観を整理した。フランス音楽受容には、アンチ・ドイツ音楽という消極的な理由だけでなく、同時代音楽の動向を探って日本の近代芸術音楽を創造するという、積極的かつ重要な動機があったことを明らかにした。音楽においても他の芸術や文化、産業等と同じように、フランス近代の文化は、ドイツやアメリカとは異なる新たなモダニズムを提供したのである。以上の研究の結果、、近代日本人作曲家が、昭和戦前期までに、日本人による洋楽想像がどのようなものであったか、その際、東西の共通性と相違性の対立・融和の試みの一端を示した。今年度は、池内友次郎と平尾貴四男を取り上げ、彼らの言説を中心に分析と考察を行なった。それによれば、フランスで得たのは、作曲が確実で堅固な技術を土台にしてなされること、またそれと自由な即興が関わりあって行なわれることである(池内)。他方、現代までのさまざまな音楽を糧としつつ、作品はそのいずれとも似ない作曲者の心の反映であり、真に目指すべき音楽としての音楽的真実を生む。民族性の強調ももはや必要なく、作曲者が自己に忠実であれば当然民族性もそこに反映されるのであり、輸出向きの典型的民族性は世界の音楽に貢献しない(平尾)。すでに世界音楽のるつぼであったパリに身を置くことによって世界の音楽に心を開きつつ、自己の自然な民族性を生かした、論理性と抒情性をもった音楽の創作を目指していることが明らかになった。この自然な民族性とは、表現を極限まで切り詰め、抽象性を高めながら事物の本質を一瞬のうちに表すこと、静と動が両立する表現世界を展開することであり、日本の伝統文化で表されてきたものである。これはフランス音楽の特質とは一致しない面が多いが、彼らはそれらを生かしつつ、フランス音楽教育の特質である正確かつ美的な作曲書法の徹底的な習得と、19世紀フランスのナショナリズムの音楽上の反映である、もっとも高度な民族主義による音楽創造を試みた。それは、当該民族の音楽に固有な様式や形式といった根本的要素に音楽を還元し、そこからアイデンティティにもとづく創作を行なうことである。こうして音楽においても、政治や文学等と同様、日本人にとってパリの意味は公から私へと変容し、文化の領域で交流が深まっていったことが示された。そして洋楽導入から100年たって武満徹にまで至る、日本近代芸術音楽の新たな伝統が創造されたことが明らかになった。今年度は作曲家の平尾貴四男を取り上げ、その言説を中心に詳細な分析と考察を行なった。本研究の特色と独創的な点は、従来の断片的な研究とは異なり、平尾に関するほぼすべての資料を収集し、その詳細を分析し、異文化体験の根源について考察を行ったことにある。特に彼がフランスで何をどのように学び、対峙したのかを明らかにしようとした。まず、留学前の日本の音楽界で形成されたフランス音楽観を確認した。ドイツと違って同時代の音楽が日本に紹介され、軽さや華やかさ、はかなさ、簡潔さ、明快さ、自然とのつながりが着目され、新しい音楽のイメージをもたらした。感覚と意識は表裏一体であり、ともに静態的ではなく動態的なのである。そして、国家とではなく、各個人の音楽観と親密で個人的な関係を作り出していった。これは、日本が得た新しい音楽像である。これを背景とした、平尾の異文化体験について、以下に焦点を絞って考察した。彼は30年代にパリに留学し、世界の音楽を鳥瞰しつつ、自己の自然な民族性から生まれる、論理性と抒情性をもった音楽を創作しようとした。その方向性を明らかにし、戦前から戦後にかけての日本の作曲界への影響を考察した。まず音楽院で得たのは、極めて厳格で緻密なメソッドによる作曲教育と、同時に響きや表現の美しさも重視する姿勢であった。また、対位法を通じて、調性とは異なる自由な表現方法を得た。次に、当時のパリの音楽状況から得たのは、1920年代の残滓の感じられる世界音楽の息吹であった。これは、現代の音楽状況の先駆けでもある。それは芸術だけでなく、民族の日常生活に根差した文化的基盤のある音楽であった。今後の課題としては、こうした世界音楽を体感し、それをどのような方法で融合・対立させるか、とりわけ日本の伝統音楽とのかかわり方を平尾がどのように表現したのかを解明することが挙げられる。今年度は、前年度研究した平尾喜四男の研究から得た新たな成果をもとに、彼の留学したパリのスコラ・カントルムの教育内容について、フランス国立図書館において資料を収集し、内容を調査した。

比較対象として、まず国立パリ高等音楽院を取り上げた。同校は、フランス革命の影響を受けて、1795年に、世界で初めて設立された近代的音楽院であり、それ以前の音楽教育の概念や仕組みを完全に覆した画期的なものであった。そのシステムは、今日、日本を含む世界各国の最高峰の音楽家養成機関において継承され、機能している。しかしその反面、これに対して、こうした問題点や入学に関する年齢障害から、スコラ・カントルムとその発展的継承校であるセザール・フランク音楽学校に入学したのが、平尾喜四男であった。その成果について、予想外の成果を得た昨年度の研究をふまえ、とりわけスコラ・カントルムの教育理念とシステムを調査した。その結果、スコラでは、カトリック教国であるフランスならではの旋法重視、ソルフェージュ教育に対してでさえ美しさを求めたこと、すでに他民族の混在する世界都市であったパリを背景に、各国の伝統音楽を多文化主義の視点からとらえる教師がいたことが明らかになった。もちろん、フランスの音楽院に不可欠の、職人主義的な和声法や対位法の習得も重視された。平尾がこのような幅広い視点を持つ環境にいたことは、彼の創作に大きな影響を与えたとともに、帰国後の音楽教育にも大きな影響を与えた。とくに、戦後のすべての日本の音楽教育に対するフランス式教育の普及は、彼のスコラでの体験が大きく影響したと結論付けられた。今後の課題としては、平尾のスコラ体験が、それでもなお十分にその意義をとらえられていないことを中心とし、日本の洋楽受容に近代フランスの音楽体験が不可欠であったことをさらに追及し、日本の現代音楽の多様な姿を導いたことを明らかにしたい。23年度の繰り越し分の、24年度における達成度は、当初の計画段階に達した。その根拠として、24年度末にまとめた紀要論文を挙げる。また、研究中断直前の23年度秋には、日本音楽学会全国大会で発表を行っている。25年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、24年度の中断部分を25年度8月から再開し、近代フランス音楽が19世紀後半から、今日に至るまでふたたび興隆した背景を探るとともに、その原動力あるいは本質を追及する。一方、日本伝統音楽の、ヘテロフォニー等を中心とするさまざまな時間的・空間的特質も明らかにし、日本の伝統文化と通底する特徴を考察する。以上を踏まえて、近代日本人作曲家が、昭和戦前期までにどのように両者を対立・融和させようとしたのか、その活動と成果の一端を示したい。
チベット空気シャワー観測装置による10TeV領域宇宙放射線の研究

日中共同実験のチベット空気シャワー観測装置は、高度4300メートルの中国チベット高原に789台のシンチレーションカウンターを7.5m間隔の碁盤目状に配置した37000平方メートル空気シャワーアレイであり、TeV領域以上の宇宙線及び宇宙ガンマ線の広視野連続観測を世界最高感度で行っている。この観測装置により、高エネルギー宇宙ガンマ線点源の探索、ガンマ線バーストの探索、カニ星雲からのガンマ線スペクトルの精密測定、超高エネルギー一次宇宙線の化学組成及びエネルギースペクトルの測定、銀河一次宇宙線の異方性の観測等と通じて、宇宙線の起源・加速機構に関する極めてユニークな研究を行う。ガンマ線信号と宇宙線陽子による雑音を識別するソフトウェアを改良する作業が進行中である。また、数TeV以上の遷移的な未知の宇宙ガンマ線放射天体を広視野連続探索した。チベット実験では数10TeV領域の宇宙ガンマ線エネルギースペクトルの精密測定が可能であり、かに星雲からのガンマ線の起源が電子加速による逆コンプトン効果起源か陽子加速による中性パイ中間子起源かの判別が出来る可能性を探った。チベット実験では、宇宙線中の月の影が観測されているが、地球磁場による月の影の移動を用いて、観測装置のエネルギースケールの絶対校正が可能であり、信頼性の高いガンマ線エネルギースペクトルが観測可能である。また、銀河面等からの拡散ガンマ線源の探索を行った。さらにCygnus領域やTail-inなどで観測されている宇宙線異方性がガンマ線起源なのか宇宙線陽子起源なのかを解明する解析が進行中である。その他、現行のチベット空気シャワー観測装置の地下に大型水チェレンコフミューオン観測装置を設置して10TeV領域以上の宇宙ガンマ線を宇宙線陽子雑音なしに観測する計画が進行中であるが、この計画に必要な測定器開発を行なった。チベット空気シャワー観測装置を用いた10TeV領域宇宙放射線の観測をおこなった。まず最初に、未知の10TeV領域ガンマ線放射天体を探索するための新しい解析方法の開発に着手した。現在までの方法は信号領域から近傍の局所的な雑音を除去する方法でガンマ線点源探索を行ってきたが、この方法では広がったガンマ線源を探索することはできなかった。WANG氏と共同で、信号であるガンマ線と宇宙線陽子による雑音を識別する方法を開発することを目指す。解析方法は、ガンマ線と宇宙線陽子の横広がり分布の差に着目し、チベット空気シャワー観測装置で得られる幾何学的なパターンの差を統計的手法によりパラメーター化する。この識別方法は、点源のみならず広がったガンマ線源も同時に探索できる優れた手法である。これは、大気チェレンコフ望遠鏡では探索することが事実上不可能な銀河面等からの拡散ガンマ線の探索に着手することができるようになることを意味する。さらに、Kneeエネルギー領域一次宇宙線の化学組成及びエネルギースペクトル測定に関する研究を行った。また、現行のチベット空気シャワー観測装置の地下に大型水チェレンコフミューオン観測装置を設置して10TeV領域以上の宇宙ガンマ線を宇宙線陽子雑音なしに観測する次期計画が進行中であるが、この計画に必要不可欠なエレクトロニクス及び関連するソフトウェアの開発をおこなった。
有機クロミズム素子を目指した芳香環集合体の創出

安定化された有機エレクトロクロミズム系分子の構築を目指し、アルキンとテトラシアノエチレン、7,7,8,8-テトラシアノキノジメタンとの形式的[2+2]環化付加反応を利用することによってドナー・アクセプター型の新規な芳香環集合体の合成に成功した。これら新規芳香環集合体の分光学的性質・電気化学的性質等の物性評価について検討を行った結果、有機クロミズム素子としての機能が期待される結果が得られた。安定化された有機エレクトロクロミズム系分子の構築を目指し、ドナー・アクセプター型の新規な芳香環集合体の合成と物性評価について検討を行った。アントラキノジメタンおよびフルオレン骨格を酸化還元的に活性な部分構造とし、さらに酸化還元活性なπ電子系置換基として1-アズレニルおよび2-アズレニルエチニル基を複数個配置した新規なエン-ジインシステムを、パラジウム触媒を用いたアルキニル化反応によりワンポットで合成することに成功した。これらの新規なエン-ジインシステムは電気化学的酸化還元反応により顕著な色調の変化を示し、エレクトロクロミズム分子として機能することを明らかにした(Eur. J. Org. Chem., 2013, 957-964)。アズレン環の1位、2位、6位にフェロセニルエチニル基の置換した新規なπ電子系化合物を合成し、さらにテトラシアノエチレンとの[2+2]環化付加反応によって、新規なアズレン-フェロセン置換テトラシアノブタジエン(TCBD)をそれぞれ合成した。これらのTCBD誘導体は、サイクリックボルタンメトリー法によりフェロセンに由来する1波の酸化波とTCBDユニットに由来する2波の還元波が観測された(Chem. Eur. J., 2013,19,5721-5730.)。アリールアミン置換した1-エチニルアズレン誘導体とテトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタンとの形式的[2+2]環化付加反応を経て、新規なTCBDおよびジシアノキノジメタン(DCNQ)誘導体を合成した。これらの化合物がUV/Visスペクトルならびに時間依存密度汎関数法(TD-DFT)による計算によって分子内電荷移動吸収(ICT)を示すことを明らかにした。これらの化合物のエレクトロクロミズム挙動を検討した結果、電気化学的還元条件下で顕著な色調の変化を示すことを明らかにした(Eur. J. Org. Chem., 2013, 7785-7799.)。平成26年度は、外部刺激(電気化学的酸化還元、pH変化等)に対して、色調が変化する有機クロミズム分子の構築を目指した芳香環集合体の合成とその物性評価を行った。アズレン環の1位、3位にエチニルアズレニル基の置換した新規なπ電子系化合物を合成し、さらにテトラシアノエチレンとの[2+2]環化付加反応によって、新規なドナー・アクセプター構造を持つ1,3-ジ(アズレニルテトラシアノブタジエニル)アズレン類(AzTCBDs)を合成した。これらのAzTCBD誘導体は、サイクリックボルタンメトリー法により、TCBDユニットに由来する多段階の還元波が観測され、アズレン部とTCBDユニット間の交差共役を介した分子内相互作用が示唆された。またAzTCBD誘導体は、電気化学的酸化還元反応によって顕著な色調変化を示し、有機エレクトロクロミズム素子としての可能性が示唆された。(Chem. Eur. J., 2014, 20, 1190-11912)。新規な芳香環集合体の合成法として、遷移金属触媒および酸無水物による新規なアズレン誘導体の合成法を確立した。またアズレンの1,3位および2位に複素環が置換したアズレン誘導体が酸性条件下で顕著な色調の変化を示すことを明らかにした。(Chem. Lett., 2014, 43, 1122-1124; Heterocycles , 2014, 89, 2588-2603; Bull. Chem. Soc. Jpn., 2014, 87, 141-154)。平成27年度は電気化学的酸化還元の過程において、色調が可逆的に変化する有機エレクトロクロミズム分子の構築を目指し、芳香環集合体の合成とその物性評価を行った。アズレン環およびフェロセンを様々な芳香環にアルキンを介して連結した新規なπ電子系化合物を合成し、さらにアルキン部とテトラシアノエチレンとの[2+2]環化付加反応によって、ドナー・アクセプター構造を有する新規なテトラシアノブタジエン(TCBD)誘導体の合成に成功した。これら新規なTCBD誘導体の電気化学的挙動をサイクリックボルタンメトリー法により評価した結果、分子内のTCBDユニットの数に比例した多段階の還元波が観測され、連結した芳香環を介したTCBDユニット間の分子内相互作用が示唆された。またTCBD誘導体は、電気化学的酸化還元反応によって可逆的且つ顕著な色調変化を示し、有機エレクトロクロミズム素子としての可能性が示唆された(Chem. Eur. J. 2015, 21, 402-409; Eur. J. Org. Chem. 2015, 1979-1990; Bull. Chem. Soc. Jpn. 2015, 88, 1338-1346; ChemistrySelect, 2016, 1, 49-56)。

安定化された有機エレクトロクロミズム系分子の構築を目指し、アルキンとテトラシアノエチレン、7,7,8,8-テトラシアノキノジメタンとの形式的[2+2]環化付加反応を利用することによってドナー・アクセプター型の新規な芳香環集合体の合成に成功した。これら新規芳香環集合体の分光学的性質・電気化学的性質等の物性評価について検討を行った結果、有機クロミズム素子としての機能が期待される結果が得られた。2014年度は、2013年度の研究から得られた知見をもとに芳香環集合体の合成ならびに物性評価を分光学的性質・電気化学性質の立場から研究を推進した。2014年度に推進した新規化合物の合成法とそれらのUV/Visスペクトル、サイクリックボルタモグラム等のスペクトルデータを得られたことは、今後の分子設計を行う上で重要な知見となることから本研究の展開の上で意義深いと考えられる。本研究は、当初計画よりも若干早めに研究しており、おおむね順調に進展していると考えられる。有機化学2015年度は2013,2014年度に得られた知見をもとに、実用的な有機クロミズム分子の構築を目指して、新規な芳香環集合体の合成を行い、UV/Visスペクトル、分光電気化学測定などの各種スペクトル測定、量子化学計算さらにサイクリックボルタンメトリー法による電気化学測定等の物性評価を行う計画である。2013年度は、交付申請書に例として記載したドナー・アクセプター型の芳香環集合体の合成を中心に研究を推進した。これらの分子の合成と吸収スペクトル等の基礎的なスペクトルデータを得られたことは、今後の分子設計を行う上で重要な知見となることから本研究の展開の上で意義深いと考えられる。2014年度は、本研究を推進するために必須なスペクトロメーターシステムおよび光電気化学測定装置の導入、および実験器具類ならびに合成試薬等を購入した。スペクトロメーターシステムは、当初の計画よりも安価に購入可能出来たために繰越金が生じた。2014年度は、さらにπ電子系が拡張した芳香環集合体分子の合成を行い、各種スペクトル測定、量子化学計算さらに電気化学測定を行い、その物性評価を行う計画である。2014年度に生じた繰越金は、フラスコ類・クロマト管・還流冷却管等のカラス器具ならびに合成試薬、クロマト用充填剤としてシリカゲル・アルミナの購入に適切に使用する計画である。有機合成においては反応系から化合物を単離する際にカラムクロマトグラフィーが一般に用いられる。しかしながら複雑な化合物や極性が類似した化合物の単離はしばしば困難が生じる場合が多い。このような問題を解決するため、GPCカラムによる化合物の単離が頻繁に用いられる。本研究で合成する化合物も複雑で極性が類似した化合物を多く取り扱うためにGPCカラムの使用は必須であると考え購入したが、当初、購入を計画していたものよりハイスペックな製品が安価で購入できたため次年度使用額が生じた。有機合成を研究の主とするため、有機溶媒・試薬そしてクロマト用充填剤などの消耗品の購入に重点的に研究費を用いる。有機溶媒はクロマト用展開溶媒・反応溶媒として、ジクロロメタン、ヘキサン、酢酸エチル、アセトン等を購入する。またNMR測定用の重溶媒(重クロロホルム、重アセトン、重メタノール)も購入する。
携帯型e-ポートフォリオを活用した臨床実習カリキュラムの開発

平成30年度も、平成29年度に購入したスマートデバイス(iPod)10台に、e-ポートフォリオアプリをインストールし、麻酔科蘇生科臨床実習の医学生全員に1台ずつ携帯させ、出席管理、クルズス参加状況、担当症例の入力、経験した経験目標項目の入力を漏れなく行っている。常時携帯しているe-ポートフォリオに経験目標が明記しており、学修履歴が地区正規されている事などから、学生のアクティブラーニングを促していると考えている。平成30年度からは全診療科の臨床実習で、紙媒体のポートフォリオ(臨床実習ポートフォリオ)の試用を開始したため、紙媒体のポートフォリオを使用して学生へのフィードバック(形成的評価)記録を開始した。e-ポートフォリオではフィードバックは主に口頭のみで記録の部分に難があったため、併用することで双方の欠点を補うことができるようになったと考えている。e-ポートフォリオにフィードバック(形成的評価)記録の機能を付加することを計画していたが、新たに全学で紙媒体のポートフォリオ(臨床実習ポートフォリオ)の試用が開始されたため、整合性を持たせるように検討した結果、e-ポートフォリオにフィードバック記録機能を持たせる事の煩雑性を鑑み、まずは紙媒体でフィードバック記録を開始し、指導医たちがフィードバック記録を残すことに慣れてきた時点で、e-ポートフォリオにフィードバック機能を追加することを検討することとした。e-ラーニングコンテンツの制作が進んでいない。現時点で、気道確保、気管挿管のe-ラーニングコンテンツは作成したが、他のコンテンツも追加したいところである。紙媒体のポートフォリオ(臨床実習ポートフォリオ)は、全学を挙げて開始されたため、麻酔科蘇生科ではe-ポートフォリオと併用しながら双方の欠点を補完しあいながら使用していくこととしている。紙媒体のポートフォリオ(臨床実習ポートフォリオ)を主にフィードバック記録用として活用した経験を基に、e-ポートフォリオにフィードバック記録機能を付加し行くことを計画している。e-ポートフォリオ用スマートデバイス(iPod)を10台購入し、全てにe-ポートフォリオアプリをインストールし、麻酔科蘇生科臨床実習の医学生全員に携帯させた。出欠管理、クルズス参加状況、担当症例の入力、経験目標項目の入力(経験時)などに使用を開始した。常時携帯しているe-ポートフォリオに経験目標が明確に記されており、学修履歴が蓄積されている事なが、学生のアクティブラーニングを促していると考えている。e-ポートフォリオを臨床実習で常時使用できており、ソフトウエアの不具合を適宜修正する事や学生の意見を取り入れる事で今までの所順調に研究が進んでいる。教員から学生へのフィードバックの記録が殆ど行われていないため、教員へ働きかけ、喉頭のみのフィードバックからe-ポートフォリオへの記載を含めたフィードバックを促す。各教員へe-ラーニングコンテンツの作成を促し、e-ポートフォリオへのリンクを試みる。スマートデバイスを予定より安く購入できた。また、スマートデバイスの機能が想定より高かったため、予定していた有料アプリを追加する必要がなくなった。これらの理由によりその他の機材の購入を見送ることができた。e-ラーニングコンテンツの作成が遅れており、当初必要と思われた予算が余ってしまった。
書籍巻末ブックリストが反映する王政復古期の社会と書物の関係についての研究

17世紀イギリスで定着していった書籍広告であるブックリストが、書籍商や顧客にとってどのような意義を持つのか、王政復古期ロンドン主要書籍商リチャード・チズウェルが出版した書籍に印刷/挿入されたものに注目し、出版史および書物史において、世界的にもさらなる研究が待たれる部分を掘り下げた。100を超えるリストの分析によって、ブックリストが多面的な価値を持つ歴史的資料であることを証明した。平成18年4月に17世紀英文学会東京支部例会において書籍商リチャード・チズウェルのブックリストからみる王政復古期社会と書物との関係についての研究発表をいった。17世紀英文学を専門とする日本人研究者から様々な疑問や意見が寄せられたことからさらにこのテーマを掘り下げる意義を再認識した。以来引き続き書籍巻末ブックリストの検証を行っている。18年8月はイギリス現地調査を行い、17世紀出版事情の研究の第一人者であるピーター・リンデンバウム教授から研究協力を得ながら大英図書館において文献資料調査を行うなど共同研究を行った。また、18年9月にはヨーロッパ最大の稀覯本展として有名なヨーク・ブックフェアに赴き、17世イギリス歴史・文学の権威であるグレアム・パリー教授からの協力を得ながらこの研究に有益な書籍の確認・文献入手をした。現地調査から多くの着想も得た。リンデンバウム教授とのやりとりから、当時の出版・印刷業界の諸状況の正確な理解を得るため、チズウェルと類似したタイプの書籍商ジェイコブ・トンソンについての調査を始めた。パリー教授とのやりとりからは、ブックリスト以外に書籍巻末に印刷されたサブスクライバーリストの持つ歴史的価値を知り、その調査もあわせて行うようになった。王政復古期イギリス社会では博学で知られ、王立協会でも重要な地位にあったジョン・イーヴリンが、王政復古直前に匿名で発表したトラクト"A Character of England"について、マイナー作品と評価されてきたが実は筆者の後の作品群の核となる部分から構成される意義深い作品であることを証明する論文をまとめた。今年度は2度にわたりイギリス現地調査・研究を実施した。研究協力者であるヨーク大学のグレアム・パリー教授と面会、意見交換を行い、また、数多くの助言を受けながら、現地調査を恙なく進行させることができた。イギリス現地では書籍商チズウェルの扱った書籍を手に取りその巻末ブックリストの確認に努めた。また、日本国内では閲覧・入手が困難である17世紀の様々な出版物を手に取ることができた。その他に、年間を通して、王政復古期の出版事情に関する調査として、チズウェル以外の有名書籍商の出版物や出版方法、チズウェルの義父であるロイストンによる出版物の分析等も併せて行ってきた。こうする中、17世紀英国で始まった「予約出版」という方式で出版された書籍と社会との関係が王政復古期の出版事情を考察する上で重要であることが判明し、これについては一例を論文にまとめた。また、チズウェルの義父ロイストンの出版物とチズウェルの出版物とを分類することが今回のブックリストの研究の鍵となることも判明したが、これについては膨大な量の文献の確認が必要となるため来年度引き続き分析作業を進めていく計画である。本研究最終年度にあたる今年度は、王政復古期の主要ロンドン書籍商リチャード・チズウェルのブックリストから読み取れる書物と社会との関連のまとめを行なった。国内ではチズウェルと義父のリチャード・ロイストンが扱った書籍の分類を行い、チズウェルが単独で扱った書籍をより正確に絞り込んだ。また、夏期にイギリスへ研究旅行に出かけ、ヨーク大学教授グレアム・パリー博士、およびインディアナ大学ピーター・リンデンバウム教授に面会し、研究協力を得た。リンデンバウム教授からはブックリスト研究の最新情報を含む様々な助言を得ることができ、今後の研究課題を見出すきっかけとなった。また、帰国後はこれらを基にチズウェルの1680年以降のプックリストを分析し、論文にまとめた。さらに2月にはパリー教授を招聘し、17世紀の書物と歴史に関する国際研究集会を山梨県に於いて開催した。パリー教授には「William CamdenとBritannia」という題目で、17世紀英国で出版された歴史書と社会・人々との関連についての講演を行ってもらった。その後活発な意見交換ができ、大変有意義な研究集会となった。
「博物館」で施行する手術教育

手術教育は,on the jobトレーニング一辺倒から,シミュレーションやe-learning,CSTのなどoff the jobのさまざまなトレーニングが充実してきた.しかし,その本質は,既に完成された術式の伝達で旧来の教育の域を超えていない.近年,卒前医学教育においては,学習者が自ら考えることに重きをおいた改革が進んいる.手術教育のような専門的医学教育においても,学習者が単なるトレースではなく,手術法確立の成り立ちも知った上で自ら考えながら修得する方法がより有効でないか,と考える.そこで,手術機器,術式の発展を学べる博物館とトレーニングセンターを融合させた新しい手術教育法の創造を目指す.手術教育は,on the jobトレーニング一辺倒から,シミュレーションやe-learning,CSTのなどoff the jobのさまざまなトレーニングが充実してきた.しかし,その本質は,既に完成された術式の伝達で旧来の教育の域を超えていない.近年,卒前医学教育においては,学習者が自ら考えることに重きをおいた改革が進んいる.手術教育のような専門的医学教育においても,学習者が単なるトレースではなく,手術法確立の成り立ちも知った上で自ら考えながら修得する方法がより有効でないか,と考える.そこで,手術機器,術式の発展を学べる博物館とトレーニングセンターを融合させた新しい手術教育法の創造を目指す.
脳による血糖感受機構と生殖機能の統合

成熟した卵胞から分泌されるエストロジェンが、脳・下垂体に作用して一過性の黄体形成ホルモン(LH)の大量分泌をもたらす(LHサージ)。このLHサージによって排卵が起きる。女性に原因がある不妊症のかなりの部分が、このエストロジェンの作用が生じないために起きると考えられている。しかしこの作用に関与するタンパク質が同定されていないので、作用機構の解明、治療法の開発が進まないのが現状である。この研究の目的は、ラットを用いて、このタンパク質を同定しようとするものである。規則正しい4日の性周期を示すウイスター今道ラットを、LHサージが生じる前日(発情間期2)の18:00,LHサージが生じる日(発情前期)の9:00(LHサージの開始前)、14:30(LHサージが生じる頃)、20:00(LHサージが終わったあと)に殺して、視床下部を取り出した。視床下部からmRNAを抽出して、マイクロアレイ法によるサブトラクションクローニングを行った。その結果、発情間期2と比べて発情前期の14:30にmRNAの発現量が増加した遺伝子が、輸送タンパク質の一種(68倍),神経ペプチドの一種(2.3倍),神経伝達物質の受容体のサブユニットの一種(3倍)の3種類見つかった。今後は、この3つの中のどれが、エストロジェンがLHサージを引き起こす際に関与しているのかを、in situハイブリダイゼーションによる発現部位の検討と、実験的に引き起こしたLHサージの際の発現量の変化を調べることによって、検討していく予定である。更にLHサージに関与する因子が同定された場合には、血糖感受機構を含めたエネルギー調節機構との相互作用の解明に進みたい。
津波堆積物高精度解析による南海トラフ巨大津波波源の時空間分布評価

過去数千年間に別府湾で発生したプレート内地震に伴う津波の履歴を解明するため,南岸に位置する大圓寺湿地(大分県大分市)と北岸に位置する軒ノ井低地(大分県速見郡日出町)において古津波堆積物調査を行った.掘削された堆積物コアから古津波堆積物層を識別するため,堆積相観察に加えて,粒度分析,地球化学分析,珪藻分析を行った.さらに,堆積物コアに認められた古津波堆積物層の形成年代を放射性炭素年代測定により推定し,既存の活断層研究や海底掘削研究によって得られているイベント年代と比較した.大圓寺湿地の有機質泥層中に認められた4枚の砂層と軒ノ井低地の有機質泥層中に認められた層厚約10 cmの砂層は,上下の泥層と明瞭な地層境界で区切られており,突発的に形成されたイベント堆積物であると考えられる.また,砂層の地球化学的特徴も上下の有機質泥層と大きく異なっていた.このことも,砂層を構成する粒子が異なる堆積環境から供給されたことを示唆している.さらに,泥層では淡水ー汽水生種の珪藻のみが観察されたのに対して,砂層では汽水ー海生種の珪藻が特徴的に産出していることから,砂層を構成する粒子がより高塩分環境から供給されたと推定される.以上から,これらの砂層は過去の津波遡上により形成された可能性が極めて高いと言える.本研究で得られた5回イベント発生年代に1596年慶長豊後地震を加えると,それらの再来間隔は8501500年程度であると推定される.本研究は,プレート内地震に伴う古津波堆積物を発見した初めての事例であり,これまでの海域における活断層研究から推定されていた断層の活動年代より精度の良いイベント発生年代を推定することができた.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。九州地方東部沿岸地域において過去に発生した巨大地震に伴う津波の広がりを明らかにするためには,九州東岸の広範囲で古津波堆積物調査を行い,地域間対比を行う必要がある.昨年度までに,宮崎県の南端に位置する串間市において約4600年前に形成された古津波堆積物層を発見している.本年度は,北端に位置する延岡市島浦島と宮崎平野において古津波堆積物掘削調査を行った.島浦島では,全長約3 mのコアを10本採取し,放射性炭素年代測定と粒度分析を行った.泥炭層中に見られた砂層は,津波堆積物の一般的な特徴である内陸細粒化傾向と薄層化傾向を示しており,砂層直下の泥炭層に含まれる植物片から約40004800年前という年代値が得られている.測定した試料数はまだ少なく年代値にばらつきがあるため,来年度は追加で年代測定を行い,より正確な年代特定を試みる.さらに,珪藻分析と化学分析を行い,海水流入の証拠を検討する予定である.宮崎平野では有力な調査候補地域は見つけられなかったが,来年度以降も継続して予備調査を行う.また,九州地方東部沿岸地域では,南海トラフや日向灘を波源とする津波以外にも大分県別府湾の活断層で発生する地震に伴う津波も知られている.西暦1596年慶長豊後地震津波による別府湾沿岸地域での浸水被害は歴史記録に残されているが,それ以前に発生した地震・津波のことは分かっておらず,その発生間隔も未解明のままである.本年度は,別府湾の北岸と南岸に位置する沿岸低地において予備調査を行い,津波により堆積した可能性のある砂層を発見した.来年度以降は,本格的な調査と分析を行い,砂層が津波で堆積したのか否かを検証する.さらに,砂層の堆積年代を特定し,過去の津波の浸水範囲や地震の規模を明らかにする予定である.本年度は,過去に別府湾沿岸地域を襲った津波に焦点をあて,北岸と南岸に位置する沿岸低地において古津波堆積物調査を行った.得られた堆積物コア試料に対しては,堆積相観察と写真撮影に加えて,粒度分析,珪藻分析,地球化学分析,放射性炭素年代測定,火山灰測定を行った.別府湾北岸に位置する速見郡日出町の沿岸低地では,全長約2 mの堆積物試料を合計10地点で採取した.多くのコアにおいて,深度1 m付近に最大層厚10 cm程度の砂層が連続的に観察された.この砂層は,上下の有機質泥層と明瞭な地層境界で区切られていることとマッドクラストを含むことから,突発的に堆積したイベント層であり,堆積時に地表の泥を巻き上げたことが推測される.また,上下の有機質泥層では淡水ー汽水生種の珪藻のみが産出するのに対して,砂層からは特徴的に汽水ー海水生種の珪藻が認められた.このことは,砂層を構成する粒子が,より高塩分環境から供給されたことを示唆している.津波堆積物の可能性が高いこの砂層は,放射性炭素年代測定の結果から約2000年前に形成されたと推定できた.南岸に位置する大圓寺湿地では,3地点で機械式ボーリング掘削(最大深度8.8 m)と10地点で手掘式掘削(最大深度6.0 m)を行った.海岸線から約170 m地点で採取された全長8.8 mの堆積物コアからは,少なくとも5枚の砂層と2枚の火山灰層が確認された.北岸での研究と同様に,珪藻分析の結果から,砂層は津波により形成された可能性が高いことが明らかになった.

それぞれのイベント砂層の形成年代は,約2800年前以降,約3400年前,約4300年前,約5100年前,約7300年前である.本研究が完了すると,別府湾沿岸の陸域に形成された津波堆積物の堆積年代が特定でき,別府湾海底活断層の活動時期が正確に復元されると期待される.本年度は,当初の予定通り,別府湾沿岸の2地域において野外調査を行った.得られた堆積物コア試料中には,過去の津波で形成された可能性が高いイベント層が含まれており,各種分析も順調に進行した.来年度は,当該研究の最終年度となるが,必要な堆積物コアはすでに採取できているため,野外調査はこれ以上必要ない.粒度分析,珪藻分析,地球化学分析,放射性炭素年代測定のデータをもう少し充実させることで,別府湾沿岸地域での古津波堆積物研究は完成すると考えられる.過去数千年間に別府湾で発生したプレート内地震に伴う津波の履歴を解明するため,南岸に位置する大圓寺湿地(大分県大分市)と北岸に位置する軒ノ井低地(大分県速見郡日出町)において古津波堆積物調査を行った.掘削された堆積物コアから古津波堆積物層を識別するため,堆積相観察に加えて,粒度分析,地球化学分析,珪藻分析を行った.さらに,堆積物コアに認められた古津波堆積物層の形成年代を放射性炭素年代測定により推定し,既存の活断層研究や海底掘削研究によって得られているイベント年代と比較した.大圓寺湿地の有機質泥層中に認められた4枚の砂層と軒ノ井低地の有機質泥層中に認められた層厚約10 cmの砂層は,上下の泥層と明瞭な地層境界で区切られており,突発的に形成されたイベント堆積物であると考えられる.また,砂層の地球化学的特徴も上下の有機質泥層と大きく異なっていた.このことも,砂層を構成する粒子が異なる堆積環境から供給されたことを示唆している.さらに,泥層では淡水ー汽水生種の珪藻のみが観察されたのに対して,砂層では汽水ー海生種の珪藻が特徴的に産出していることから,砂層を構成する粒子がより高塩分環境から供給されたと推定される.以上から,これらの砂層は過去の津波遡上により形成された可能性が極めて高いと言える.本研究で得られた5回イベント発生年代に1596年慶長豊後地震を加えると,それらの再来間隔は8501500年程度であると推定される.本研究は,プレート内地震に伴う古津波堆積物を発見した初めての事例であり,これまでの海域における活断層研究から推定されていた断層の活動年代より精度の良いイベント発生年代を推定することができた.本年度は,昨年度まで行っていた宮崎県串間市での古津波堆積物研究をまとめ,新たな調査候補地を見つける計画であった.串間市での研究では,これまでに得られていたデータに加え,火山灰分析を行ったことで,より正確な議論ができるようになった.当該研究については,現在査読付国際誌への投稿準備中である.延岡市島浦島での古津波堆積物掘削調査では,全長約3 mのコアを10本採取することができ,現在は珪藻分析や年代測定,火山灰分析などを行っている.まだ十分に議論できるデータは揃っていないが,島浦島での研究成果は,南海トラフや日向灘で過去に発生した巨大地震・津波の解明に貢献すると言える.別府湾沿岸地域における調査は当初の予定には含まれていなかったが,九州地方東部沿岸地域における過去の津波履歴を知るためには,別府湾の活断層で発生する地震・津波についての情報も重要であると考え,予備調査を行った.このように,来年度以降に本格的に調査を行うべき地点を複数見つけており,本研究課題は順調に進展していると言える.上記のように,別府湾沿岸地域における野外調査はほとんど完了し,古津波堆積物層を認定するための各種分析も概ね順調に進んでいる.最終年度である来年度は,これまでに得られたデータをまとめ,投稿論文を執筆する予定である.また,別府湾沿岸地域には,1707年宝永地震など南海トラフで発生した地震による津波が襲来したという記録も残されている.
マルチメディアDAISYを活用した日本伝統美術の鑑賞学習で思考力を高める教材開発

1.研究目的特別支援教育ツール、マルチメディアDAISYを、通常学級における日本伝統美術の鑑賞学習で活用することで、思考力を高める学習指導上の有用性及び課題を明らかにする。2.研究方法(1)特別支援学校の学級におけるマルチメディアDAISYを活用した実践事例の先行研究を行う。(2)大学の特別支援教育講座の協力を得ながら、実態把握に基づく教材開発・授業計画を考える(3)(2)に基づき、実際の授業実施をへて「総合的な質的分析」の手法(参観者と授業者とのやりとりをへながら、目標に迫るための構成上の問題や教材上の問題、教師の指導性の問題等の分析)を通して修正指導案を考え、再授業を実施する。(4)(3)までのリサイクル過程をふまえ教材および学習指導の教育的効果を考察する。3.研究成果本来ディスレクシア(読み書き障がい)等に対応するために開発されたデイジーを、通常学級の美術鑑賞の音声ガイド文作成に応用した本研究は、今後教材解釈を深めることで美術鑑賞において活用できる見通しが得られた。一つは、生徒から実践後に得られたアンケート調査から、一つは、教材開発や授業観察に協力した他附属の教員、特別支援教育学校教員、DAISY研究会の大学教員、幼児心理学の教員等からの客観的分析による。「デイジーを使うことで自分の文章や友達の文章にしっかり向き合い、丁寧に推敲作業をした結果が文章によく表れていた」との感想を頂いた。一方で次の課題も明らかになった。(1)十分な学習時間の確保(2)ペアリング(学習集団の編成のあり方)(3)鑑賞能力をアナログで高める段階的指導(基礎的な分析能力の獲得)ただ、このような課題があるにせよ、自分でテキストを普通に読むと文のまとまりや意味などをあまり考えずに一気に読んでしまう生徒も、耳で文を追いながら読むことができる、意味の理解の面でも助けになる、美術鑑賞文作成に対して苦手意識のある生徒でも取り組める、心理的な負担軽減の助けになっている等の様々な効果があった。今後さらにデイジーの活用方法のヴァリエーションを広げ、課題を克服することで、美術鑑賞における思考力を高める授業が展開できる教育的可能性があると考える。
赤痢菌ビルレンス発現調節の分子機構

赤痢菌はヒト体外-腸管腔-上皮細胞内の著るしく異なる3つの環境を巡回し,従って本菌のビルレンス因子は感染の各過程で合目的な発現調節を受け作用するものと考えられている。そこで赤痢菌が各感染過程に於て外界変化に応答し、いかにビルレンス発現調節を行っているか,温度シグナルを例にとり,さらにビルレンス調節遺伝子系として働く染色体性ビルレンスの解析を実施し、又上皮細胞感染後のビルレンス遺伝子の発現動態の解析を試みた。第一では,本菌の細胞侵入性遺伝子の温度依存的な発現調節系の解析を行い,細胞侵入性が37°Cで発現し30°Cで抑制される仕組みを分子レベルで明らかにした。具体的には,細菌侵入性遺伝子群の正の調節遺伝子であるvirBの転写が温度に強く依存して発現することが,本現象の本体であることを示唆した。さらに本研究ではvirBの転写にVirFとHNSが各々正と負に働くこと,さらに37°Cに発育させた菌のvirB DNAは強く負の超ら旋構造を有していることを明らかにすると共に、virBのVirFによる転写活性はこの超ら旋構下に活性化されることを初めて示唆した。第二は、染色体上のビルレンス調節系遺伝子の同定とその詳しい遺伝子解析を実施した。その結果すでに大腸菌K-12でtRNAの修飾酵素をコードすることで知られる,totとmiaAが各々赤痢菌のビルレンス遺伝子群全体を正に支配するVirFの産生に必須であることが示された。第三は,赤痢菌の上皮細胞間の菌の伝播に関わるvirG遺伝子の,本菌の上皮細胞侵入後の遺伝子発現を解析した。virG下流にルシフェラーゼ遺伝子を連結させ,赤痢菌へ入れた後,ルシフェラーゼ活性を指標に,virG発現を経時的に測定した。その結果virG発現は細胞内へ侵入後,菌の分裂期に最も高まり,隣接細胞へ拡散時には低下した。
保型形式と整数論の研究

論文[1]において,三宅及び前田は半整数の重さを持つ保型形式のフーリエ展開の係数a(n)について,関係式a(n)a(m)^*X(n)=a(n)^*a(m)X(m)が成り立つことを示した。ここで^*は複素共役を示し,XはDirichletの指標である。これは整数の重さを持つ保型形式の場合のフーリエ係数の性質a(n)^*=a(n)X(n)と類似の性質である。論文[2]において肥田はCM体のanti-cyclotomic拡大の岩沢moduleの特性多項式の整除性を示した。さらに肥田は[3]においてある種の値を定義しそれを用いてstandardL関数およびそのRankin積のL関数のcriticalな点における値の代数性を示した。さらにあるmotiveに関する予想を仮定するとそれが周期とmotive的なL関数のcriticalな点における値との関係になっていることを示した。また[4],[5]はL関数とp進Hecke環に関する色々な基本的な結果を述べた。さらに[6]においては北川はelliptic cusp formの族に関するp進L関数に関する一般的な結果を得た。
ATP加水分解の自由エネルギー解析

物質科学と生命科学をつなぐ鍵物質であるATPの加水分解エネルギー論を、全原子型の自由エネルギー計算によって、分子論的に展開する。水溶液中では、ATPおよび関連化合物の水和自由エネルギーは共有結合エネルギーに匹敵し、分子内効果と分子間効果が拮抗することを明らかにした。また、ATP系およびタンパク質系の溶媒和効果を支配する相互作用成分を同定し、共溶媒効果を系統的に解析する方法を確立した。ATP加水分解は、生体エネルギー代謝に中心的な役割を果たしている。本研究では、ATPとそれに関連する分子の分子間相互作用と自由エネルギーの計算によって、「なぜATPが水を環境母体とする生体内でエネルギー通貨として有用なのか」という問に分子論的アプローチを試みる。全原子型の自由エネルギー計算によって、統計熱力学的に理解することが目的である。ATPは、糖・核酸塩基・リン酸の部分からなる。これらの構成部分の役割を明らかにするために、まず、バルク水中でのピロリン酸や様々なアナログの加水分解との比較を行う。NMRや誘電測定で得られる構造形成・破壊の知見と水和自由エネルギーの関連についても検討する。次いで、F1型ATPアーゼ存在下での解析に進む。ATPとADPの結合自由エネルギーの解析である。結合自由エネルギーをタンパク質と水からの寄与に分割し、タンパク質構造変化と基質結合の補償作用の解析によって、化学力学エネルギー変換の分子論を展開する。まず、自由エネルギー汎関数の改善を行った。溶媒分子数をNとしたとき、これまではN>>1であることを仮定してきた。低密度極限(溶媒-溶媒相関が無視できるとき)で、汎関数が厳密であると述べてきたが、その証明には、N>>1の条件を必要とした。任意のNについて、低密度極限が厳密になるように汎関数を改善した。この変更は0(1/N)であり、N>>1を満たしていた、これまでの計算結果には影響しない。影響があるのは、タンパク質への基質結合のような場合である。タンパク質への基質結合のとき、タンパク質を「溶媒」種とみると(または、タンパク質自体を混合溶媒とし、構成アミノ酸残基を「溶媒」種とみると)、その個数Nは1である。今回の汎関数の変更によって、Nが小さい領域での近似が改善される。次いで、ATP水溶液系の水和自由エネルギー計算を行った。自由エネルギー計算そのものは、問題なく可能であることが分った。すなわち、計算そのものはスムーズに進行し、また、結果のオーダーも妥当である。課題は力場にあることが分った。GaussianとAMBER-RESPの結合によって、部分電荷を決定する。さらに、タンパク質への基質結合を解析した。benzamidineを基質(阻害剤)として、アミノ酸残基数が258のthrombinを取り上げた。アミノ酸残基を「混合溶媒」中の溶媒種とみなすことで、基質結合の自由エネルギーをアミノ酸残基毎の寄与に(形式的に)分割した。基質は+1の電荷を持ち、荷電アミノ酸からの寄与が圧倒的に大きい。水の寄与は正であり、結合サイトに元々あった水を「追い出す」仕事に対応することを見出した。バルク水中でのATP+H2O→ADP+Piおよび対応するピロリン酸の加水分解反応の平衡解析を行った。反応物・生成物の化学種の水和自由エネルギーの計算にはエネルギー表示法を用いた。計算条件の設定を行い、ns程度のMDで、自由エネルギー値が収束することを見出した。水和自由エネルギー値は、共有結合エネルギーに匹敵する大きさであり、水和効果が大きな影響を与えることを示す。リン酸部分の水和自由エネルギーが、大きな寄与をしていることを見出した。さらに、ATPおよびリン酸のNMR緩和測定によって、多価機能性イオンが水分子の回転ダイナミクスへ及ぼす影響を評価した。イオン価数との相関を見出している。また、タンパク質構造への水和効果を、水和自由エネルギーを鍵として検討した。対象とするタンパク質(溶質)として、horse heart cytochrome c(PDB:1HRC、104残基+heme、1748原子)を用いた。ここでの水和自由エネルギーの計算にも、エネルギー表示法が有効であることが分った。1および2ns程度の計算で0.25%および0.16%の誤差で、水和自由エネルギーが求められている。タンパク質の分子内相互作用エネルギーと溶媒和自由エネルギーの配座依存性の間に、補償関係が成りたつことが分った。平衡ゆらぎのような微小な構造変化では自由エネルギーはほぼ保たれるが、2つのエネルギーの補償関係はこのことを示す結果になっている。また、溶媒和自由エネルギーと溶媒和エネルギーの間の強い相関が見出した。これは、cytochrome cの平衡ゆらぎへの水和効果に溶質-溶媒間の引力的相互作用が大きく影響することを示す。エネルギー表示法を用いてタンパク質の溶媒和自由エネルギーを計算した。300Kの平衡状態における水中のタンパク質の全原子MDシミュレーションを行い、タンパク質の立体構造を揺らがせ、1 nsごとに構造を取り出した。次に、取り出したタンパク質の構造を固定して水だけを動かすMDシミュレーションを行った。