hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者利用と緊急時誘導における迷い不安を軽減する経路案内法の実証的研究

利用者の不安や迷いを軽減する歩行者ナビサービスの実現をめざし、ランドマークの“見つけやすさ"に基づいた経路探索手法を提案している。本研究では、実用的サービスの拡張に向け、2項目の手法拡張を実施した。広い年齢層に適応できるよう、アンケート調査と認知的測定実験を実施し、高齢ユーザの多様な嗜好と身体的負担を考慮に入れた高齢者特性モデルを組み込んだ。また、被災者を迅速に誘導する避難用歩行者ナビシステムの実現に向け、道路状態に対するアンケート調査と不安度の測定を実施し、避難者の不安推定モデルを構築した。報告者は、利用者の不安や迷いを軽減する歩行者ナビサービスの実現をめざし、ランドマークの“見つけやすさ"に基づいた経路探索手法を提案している。本研究の目的は、全年齢層の支援のために高齢ユーザの特性に適したモデルを追加すること、避難時の誘導支援のために必要な機能や支援方策を策定することである。本年度は、高齢者を対象とした認知的負荷評価機構の構築と、実地実験に用いる歩行者ナビ・プロトタイプシステムの構築(一部)を実施した。また、避難誘導に関する予備的研究を、計画を繰り上げて実施した。1.高齢者を対象とした認知的負荷評価機構の構築:高齢被験者による認知的測定実験を実施し、高齢ユーザの特性に適したモデルの構築を行った。ランドマークの検出実験では、高齢者の認知特性データを取得した。歩行者ナビ模擬システムを用いた歩行実験では、位置特定に要する認知的負荷および時間の測定、ランドマークの利用方策に関するデータを取得した。これらデータを用いて、構築済みの青年向けモデルを基本とし、ランドマークの認知容易性の評価関数、現在地特定の認知的負荷の定量的評価関数、そして現在地特定の所要時間推定関数を構築した。実測データによる定量的評価結果から、構築したモデルは十分な有用性を有することを確認した。2.実地実験に用いる歩行者ナビ・プロトタイプシステムの構築:提案手法に基づく歩行者ナビシステムの有効性評価に向け、プロトタイプシステムの構築を進めている。本年度、GPS情報と認知的負荷評価機構からの結果に基づく経路探索、携帯端末上での案内用画面の提供を行う基本機構を構築した。3.屋内避難支援に必要な機能、情報と提供方法に関する検討:避難支援が困難な屋内空間を対象に、多様な状況を想定し、求められる機能・情報と実現方法の検討、被験者実験データによる設計評価を実施した。本年度は、実地実験に用いる歩行者ナビ・プロトタイプシステムの構築(前年度より継続)と、高齢者の快適さを考慮した経路評価手法の構築を実施した。1.実地実験に用いる歩行者ナビ・プロトタイプシステムの構築:提案手法に基づく歩行者ナビシステムの有効性評価に向け、プロトタイプシステムを構築した。前年度に構築した基本機構に対し、全ノードにおける位置特定タスクの困難さを評価する認知的負荷評価処理システムの構築、ユーザインタフェースとなる携帯端末画面の構築を行った。2.高齢者の快適さを考慮した経路評価手法の構築:高齢者のQOL向上を新たな視点とし、モビリティ環境の快適さを考慮した経路探索を実現するため、経路に対する高齢者の心理的コストおよび身体的コストも評価する新たなモデルを構築する。心理的コストで考慮される要因には暗い道、人ごみ、信号、横断歩道、公園など、身体的コストには坂道、階段などがある。本年度は、高齢被験者に対するアンケート形式の調査を通して、経路の快適さに寄与する要因の洗い出し、さらに各要因の心理的あるいは身的負荷の定量化を実施した。本データに基づき、ある負担要因を回避することに対し、あるいは、ある好む地点を経由することに対し、高齢ユーザが許容する遠回り時間をコストとして定義することで、高齢ユーザの身体的負担や嗜好特性を考慮したモデルを構築している。1.本年度実施予定であった「B.実地実験に用いる歩行者ナビ・プロトタイプシステムの構築」について:予定通り完了した。昨年度実施の“歩行者ナビ用サーバ"の構築に加え、「GISシステムに基づく認知的負荷評価処理システム」および「ユーザインタフェースとなる携帯端末」を構築した。2.本年度実施予定であった「C.高齢者を含む多様な被験者の実証的実験による経路探索機構の妥当性・有効性の評価」について:主として平成28年度に実施することとした。変更の理由を以下に示す。(1)平成28年度に実施予定である「D.緊急的避難を想定した実証的実験による経路探索機構の評価と機能設計」に関し、平成26年度より“屋内避難支援に必要な情報と提供方法に関する検討"を実施するなど、繰り上げて着手している。これより、平成28年度の計画に余裕が生じた。(2)高齢者を対象とした経路探索機構について、当初の計画では、加齢による認知的機能の変化のみに対応したモデルの構築を目指していた。(1)に示したように全体計画に余裕が生じたことから、高齢者のQOL向上をも狙いとし、「高齢者の快適さを考慮した経路評価手法の構築」(A. iii)と位置付ける)を新たに実施することとした。当初以上の内容を新たな目的と設定しており、研究遂行は全体として計画に沿ったものとなっていることから、「おおむね順調に進展している」と判断する。

本研究では、実用的サービスの拡張に向け、2項目の手法拡張を実施した。1.わかりやすさや快適さを考慮した高齢者用経路評価手法の開発:前年度に引き続き、高齢ユーザの多様な嗜好と身体的負担を考慮に入れた経路探索手法の構築を行った。考慮すべき要因の確認と定量的コストの導出、これに基づいたコスト関数および探索手法を構築した。負担要因を回避することに、および好む地点を経由することに、高齢ユーザが許容する遠回り時間を経路コストとして定義している。高齢者を実験協力者とし、短距離・長距離、都市部・非都市部などの地理的に多様な範囲を対象とした模擬実験により、提案手法の妥当性と課題を確認した。成果を国内学会において発表した。2.避難時の誘導支援のための必要な機能や支援方策の策定:避難者の不安を定量的に考慮した経路探索手法を開発した。アンケート調査により不安要因の確認と、各要因に対する不安度の測定、そして経路・交差点における人の不安の定量的推定を可能とする推定モデルの構築を行った。実験参加者を対象とし、迅速に経路を歩行する模擬実験により、構築モデルの妥当性と課題を確認した。また、前年度までに、避難支援が困難な屋内空間を対象に、多様な状況を想定し、求められる機能・情報と実現方法の検討、被験者実験データによる設計評価を実施している。成果を国内学会および国際学会論文として発表した。全体の成果:1)高齢者特性をモデルに組み込むことで、広い年齢層を対象とした、利用者の不安を軽減するガイダンスサービスの実現が可能となる。2)利用者の迷い・不安を軽減することで、災害時のようなパニックになりやすい状況においても、被災者を迅速に誘導する避難用歩行者ナビシステムの実現が可能となる。利用者の不安や迷いを軽減する歩行者ナビサービスの実現をめざし、ランドマークの“見つけやすさ"に基づいた経路探索手法を提案している。広い年齢層に適応できるよう、アンケート調査と認知的測定実験を実施し、高齢ユーザの多様な嗜好と身体的負担を考慮に入れた高齢者特性モデルを組み込んだ。また、被災者を迅速に誘導する避難用歩行者ナビシステムの実現に向け、道路状態に対するアンケート調査と不安度の測定を実施し、避難者の不安推定モデルを構築した。1.本年度実施予定であった「A.高齢者を対象とした認知的負荷評価機構の構築」および「B.実地実験に用いる歩行者ナビ・プロトタイプシステムの構築」について:(1)Aは予定通り完了した。高齢被験者による認知的実験を実施することにより、ランドマークの認知容易性の評価関数、現在地特定の認知的負荷の定量的評価関数、そして現在地特定の所要時間推定関数を構築した。(2)Bは3部からなり、本年度予定の“歩行者ナビ用サーバ"の構築に加え、来年度予定の「GISシステムに基づく認知的負荷評価処理システム」および「ユーザインタフェースとなる携帯端末」の構築にも着手し、実際にユーザが歩行者ナビサービスを体験し得る基本機能を利用可能とした。
テラヘルツ分子変調モード同期レーザーの開発

共振器内誘導ラマン散乱および四光波混合による連続発振多周波数レーザーを実現した。受動的に安定化した発振条件下において、1次ストークス光、2次ストークス光、および、1次アンチストークス光を発生させた。高感度非線形検出器を用いた干渉型自己相関計測器によって、繰り返し周波数17.6THzの強度変調光パルス列の発生を実証した。また、新しい手法によって、多周波数発振線間の位相スリップを定量的に評価した。1.ラマンサイドバンド間の位相差計測器の実証連続発振光励起共振器内誘導ラマン散乱・四光波混合によって発生する多周波数連続発振光の各周波数成分間の位相同期を評価するための新しい手法を提案し、原理実証を行った。これは、非線形検出器を利用し、周波数成分間の位相差をMHz以下の周波数ビートとして検出する方法であり、10THzを超えるような超高繰り返し光パルスの位相同期を評価することができる。この計測器によって、共振器内誘導ラマン散乱過程によって発生させた17.6THz間隔の3周波数成分連続発振光を計測し、共振器内ラマン活性媒質の圧力に依存した周波数間の位相逸脱の定量的な評価に初めて成功した。この依存性は既知の分散から予想される共振機器の縦モードの非等間隔性に一致し、この計測器が位相同期条件を決定する測定器として利用可能であることを実証した。2.広帯域分散補償共振器内位相整合四光波混合の実現近赤外の波長域において広帯域に分散制御された高フィネス共振器を利用することによって、広帯域位相整合四光波混合で実現される高次反ストークス光の発生を初めて観測した。これによって、これまでで最大となる、764nmから883nmにわたる狭線幅連続発振光5本の同時発生に成功した。これは、パルス幅13fs、繰り返し率17.6THzの超高繰り返し光パルス列に相当する。また、高次の反ストークス光までの発振しきい値が同一であることを明らかにし、53THzにわたる位相整合が実現されていることを明らかにした。1.位相差計測器を用いた連続発振ラマンサイドバンド間の位相同期条件の計測昨年度に開発した等間隔に配置された多周波数連続発振光の各周波数成分間の位相同期を評価するための独自手法を用いて、連続発振光励起共振器内誘導ラマン散乱・四光波混合によって発生させた、17.6THz間隔の4本の発振線間の位相同期条件を計測した。共振器内非線形媒質である水素分子の充填圧力を変化させながら、周波数成分間の位相差をMHz以下の周波数ビートとしてスペクトラムアナライザによって測定した。その結果、励起波長801.355nm、水素分子圧力821kPaにおいて近赤外波長域764nm883nm(52.8THz)にわたる位相同期条件を満たすと考えられる位相同期条件を見出した。この条件下によって発生する位相同期多周波数連続発振光は、時間領域において繰り返し周波数17.6THz、時間幅17.2fsの超短パルス光パルス列を形成していると期待される。2.広帯域分散補償共振器内位相整合非縮退四光波混合の制御広帯域に分散制御された高フィネス共振器中で、位相整合条件を制御することによって、連続発振光励起非縮退四光波混合で誘起することに初めて成功した。これは、励起光と、共振器内誘導ラマン散乱によって発生する1次ストークス光が励起光となり、1次反ストークス光(AS1)と2次ストークス光(S2)がラマンサイドバンドを発生する過程である。これらが非縮退位相整合四光波混合による発生はAS1とS2の発生しきい値が一致することによって実験的に確認した。この成果は共振器内で非線形光学過程の制御を実証した初めての成果である。
高い反応性をもつシラノン錯体の合成とその構造および性質の研究

シラノン錯体の硫黄類縁体であるシランチオン錯体として、初めての陽イオン性シランチオン錯体の合成に成功した。シリルスルファニル錯体Cp*(CO)3WSSiR2H ( Cp*= η5-C5Me5, R = Me (1), Ph (2)))とPh3CTFPB (TFPB- = B{3,5-(CF3)2C6H3}4-)をDMAP (DMAP = 4-Me2NC5H4N)共存下で反応させると,ケイ素上のHがPh3C+により引き抜かれ,ケイ素にDMAPが配位した陽イオン性シランチオン錯体[Cp*(CO)3W{S=SiR2.DMAP}]TFPB (R= Me (3), Ph (4))が得られた。錯体3および4はそれぞれ収率80および75%で単離できた。錯体3は単結晶X線結晶構造解析に成功し,短いSi=S結合,長いW-S結合を持つことなどの特徴が明らかになった。錯体4にMeOHを加えると,速やかに反応してメトキシシリルスルファニル錯体Cp*(CO)3WSSiPh2OMeおよび[H.DMAP]TFPBが得られた。遊離のシランチオンR2Si=Sとメタノールとの反応では,一般にメトキシシランチオールMeOR2SiSHが生成するが,錯体4の反応では対応するシランチオールは生成しない。なお,陽イオン性シランチオン錯体の原料であるシリルスルファニル錯体Cp*(CO)3WSSiR2H (R = Me (1), Ph (2))は,Li[Cp*(CO)3WS]とR2SiHClとの反応により,中程度の収率で合成した。錯体1は単結晶X線結晶構造解析に成功し,長いW-S結合,単結合に相当するSi-S結合を持つことを明らかにしている。上記で述べたシランチオン錯体ではSi-S結合がかなり短縮しており,二重結合性を有することがデータから明らかになった。初めての陽イオン性シランチオン錯体の合成に成功し,その構造,反応性を明らかにできた。また,本成果を論文としてまとめ,出版した。シラノン錯体の研究も順調に推移しており、全体として順調に進展していると評価している。研究は順調に進んでおり,このまま継続する。すでにシリル(シリレン)タングステン錯体Cp*W(CO)2(=SiMes2)SiMe3 (1: Cp*= η5-C5Me5, Mes = 1,3,5-Me3C6H2)とピリジン-N-オキシド(PNO)を4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)共存下で反応させることで,DMAPが配位して安定化されたシリル(シラノン)錯体Cp*W(CO)2{O=SiMes2(DMAP)}SiMe3 (2)が得られることを明らかにしている。錯体2は初めてのシラノン遷移金属錯体であり,その反応性に興味が持たれるが,PNOおよびROH(R = H, Me)以外ほとんど反応しない。そこで,より反応性の高いシラノン錯体の合成を目指して,DMAPよりも配位力の弱いピリジン(py)が配位したシラノン錯体の合成を行った。当初,ベンゼンあるいはヘキサン中,過剰のピリジン共存下で錯体1とPNOとの反応を検討したが,生成した錯体の分解が速く単離には至らなかった。そこで,ピリジンを溶媒として錯体1とPNOとの反応を行い,目的とした錯体Cp*W(CO)2{O=SiMes2(py)}SiMe3 (3)の合成に成功した。錯体3は,茶色結晶として収率35 %で単離され,NMR, IR,元素分析およびX線結晶構造解析により同定した。錯体3の結晶構造は,DMAPが配位したシラノン錯体2の構造とほぼ同一であった。ただし,錯体3のシラノンのケイ素原子とピリジンの窒素原子との結合距離は,DMAP配位錯体2の対応する距離よりも有意に長かった。この事実は,ピリジンの配位がDMAPの配位よりも弱いことを示唆している。実際,C6D6中で錯体3に1当量のDMAPを加えると,錯体3は完全に消失して錯体2に変換された。現在,錯体3の反応性を検討しているが,期待通り,錯体2よりも反応性が高いことが明らかになりつつある。予定していたピリジンが配位して安定化したシリル(シラノン)錯体の合成・単離に成功し,元素分析と結晶構造解析を含む同定が終了した。現在反応性の検討を進め,すでに新しい反応が見つかっており,当初の想定より順調に進んでいる。シリルスルファニル錯体Cp*(CO)3WSSiR2H ( Cp*= η5-C5Me5, R = Me (1), Ph (2)))とPh3CTFPB (TFPB- = B{3,5-(CF3)2C6H3}4-)をDMAP (DMAP = 4-Me2NC5H4N)

共存下で反応させると,ケイ素上のHがPh3C+により引き抜かれ,ケイ素にDMAPが配位した陽イオン性シランチオン錯体[Cp*(CO)3W{S=SiR2.DMAP}]TFPB (R= Me (3), Ph (4))が得られた。錯体3および4はそれぞれ収率80および75%で単離できた。錯体3は単結晶X線結晶構造解析に成功し,短いSi=S結合,長いW-S結合を持つことなどの特徴が明らかになった。錯体4にMeOHを加えると,速やかに反応してメトキシシリルスルファニル錯体Cp*(CO)3WSSiPh2OMeおよび[H.DMAP]TFPBが得られた。遊離のシランチオンR2Si=Sとメタノールとの反応では,一般にメトキシシランチオールMeOR2SiSHが生成するが,錯体4の反応では対応するシランチオールは生成しない。なお,陽イオン性シランチオン錯体の原料であるシリルスルファニル錯体Cp*(CO)3WSSiR2H (R = Me (1), Ph (2))は,Li[Cp*(CO)3WS]とR2SiHClとの反応により,中程度の収率で合成した。錯体1は単結晶X線結晶構造解析に成功し,長いW-S結合,単結合に相当するSi-S結合を持つことを明らかにしている。上記で述べたシランチオン錯体ではSi-S結合がかなり短縮しており,二重結合性を有することがデータから明らかになった。初めての陽イオン性シランチオン錯体の合成に成功し,その構造,反応性を明らかにできた。また,本成果を論文としてまとめ,出版した。シラノン錯体の研究も順調に推移しており、全体として順調に進展していると評価している。研究は順調に進んでおり,このまま継続する。また,シラノン錯体の硫黄類縁体であるシランチオン錯体の研究も検討したいと考えている。研究が順調に進展し,購入した消耗品が少なくてすむなどにより次年度使用額が発生した。次年度使用額は全額,2018年度分として請求した助成金と合わせて研究に使用する。研究が予定以上に順調に進展し,購入した消耗品が少なくてすむなどにより次年度使用額が発生した。次年度使用額は全額,2019年度分として請求した助成金と合わせて研究に使用する。
高分子ミセルを用いた新規硫化水素デリバリーシステムの再生医療への応用

本研究は、硫化水素(H2S)の輸送能をもつ高分子ミセルを開発し、その医療応用を検討することを目的とする。H2S放出能をもつジチオールチオン(ADT)構造をもつブロックおよび親水性ブロックよりなる両親媒性ブロックコポリマーを合成し、その自己組織化によりサイズの揃ったミセル(ADTミセル)を得た。ADTミセルはADT部位由来の毒性を著しく低減した。血管内皮細胞において、ADTミセルはチューブ形成を促進しなかったが、マクロファージを用いた免疫活性評価においては、免疫賦活剤Gardiquimodの活性を著しく向上することを確認した。以上より、ADTミセルは免疫療法やワクチン開発への応用が期待できる。アネトールジチオールチオン(ADT)を親水性高分子に共有結合を介して固定し、高分子をベースとした硫化水素(H2S)ドナー(PEG-ADT)を合成した。また、ADTを高含有率で有する疎水性ブロックおよび親水性高分子よりなるブロックよりなる両親媒性ブロックコ共重合体を合成し、その水中における自己組織化により粒径30 nmのサイズの揃った高分子ミセル(ADTミセル)を調製した。これらの高分子H2Sドナーは、ADT由来の毒性の高い副作用を著しく抑制した。細胞内動態の観察より、高分子H2Sドナーはエンドサイトーシスにより細胞にとりこまれるために、細胞質内の酵素と相互作用を抑制でき、これによりADT由来の毒性を軽減できることが示唆された。還元剤tris(2-carboxyethyl)phosphineおよびマクロファージや癌細胞のセルライセートによりADTからのH2S放出が惹起されることを確認した。また、PEG-ADTやADTミセルがマクロファージに取り込まれることにより、H2Sを放出することを確認した。H2Sは血管新生に関与することが知られているため、血管内皮細胞(HUVEC)におけるチューブ形成能に与えるADTミセルの影響を調べたところ、その効果はH2Sドナーとして知られる硫化ナトリウムに比べて非常に弱いものだった。これはADTミセルにおいてはH2S放出速度が遅いため、その効果を確認できなかったと考えた。そこで、ADTミセルの免疫活性化機能について検討した。ADTミセルは免疫賦活剤であるGardiquimodによる転写因子NF-kBの活性化および炎症性サイトカインTNF-αの産生を促進することが分かった。以上より、ADTミセルは免疫療法やワクチンの開発への応用が期待できる。硫化水素(H2S)放出能をもつAnethole dithiolethione (ADT)部位を有する粒径30nmの高分子ミセルを調製した。また、ADTと親水性高分子を化学的に結合したランダムコイル状の高分子-ADTコンジュゲートの合成にも成功した。これらの高分子H2Sドナーは、ガスアナライザーを用いたH2S放出実験において、還元剤であるTCEPまたは細胞のライセート存在下、硫化水素を放出することが分かった。また、このミセルおよび高分子コンジュゲートのH2S放出はマクロファージへ取り込みにより惹起されることを示唆するデータも得られている。これらの高分子H2Sドナーは、マクロファージにおいて、ADT由来の毒性を著しく抑制し、リポ多糖(LPS)およびGardiquimodなどのアジュバントによる免疫活性において、NF-kBの活性および炎症性サイトカインの産生を促進することを確認した。さらに、H2Sドナー高分子ミセルの血管新生能を評価するために、血管内皮細胞におけるチューブ形成能の評価を進めており、予備的実験において血管新生を促進する効果が認められている。これらの成果は第61回高分子年次大会(ポスター発表)およびThe 9th SPSJ International Polymer Conference(口頭発表)、2nd International Conference on Biomaterials Science in Tsukuba(ICBS2013)(口頭発表)において報告している。平成24年度において、H2S放出能をもつ高分子の設計・合成およびその自己組織化によるミセルの調製に成功しており、研究は予定通り順調に進展している。先行研究において、生理条件下におけるADTのH2S放出メカニズムは完全には解明されていなかったが、本研究において初めて、水溶液中での還元剤(TCEP)および細胞ライセートによってADTからH2Sの放出させることを確認した。さらに、得られた高分子ミセルの生理活性についても、マクロファージにおいて確認しており、予備的実験においては、血管内皮細胞においてもその効果がみられている。以上より、当初の計画通り初年度の研究において、硫化水素放出能をもつ高分子ミセルの開発に成功しており、平成25年度においては、この高分子ミセルを用いて、その生理作用について詳細に検討していく予定である。血管新生は創傷の早期回復および組織の再生において、最も重要なファクターの一つである。そこでH2Sのもつ血管新生作用に着目し、再生医療への応用を目指す。

ヒトの血管内皮細胞(HUVEC)を用いて、H2Sドナーミセルおよび既存のH2Sドナー分子の添加による血管新生能、血管新生促進因子の産生を比較する。MTTアッセイにより、H2Sドナーミセルによる細胞増殖の促進を検証する。また、細胞のチューブ形成を蛍光顕微鏡により評価する。組織再生や創傷治癒においては、血管新生因子の投与のみでは充分な成果が得られず、これらの因子に加えて、細胞の浸潤を阻害せずに、その足場として機能する多孔性材料を使用することで、血管新生を効率よく促進できることが知られている。そこで、H2Sドナーミセルを高分子多孔性材料と組み合わせることにより、より実用的な投与技術の開発を目指す。申請者はこれまでに、生分解性の疎水多糖を用いて相分離による高分子多孔体(貫通孔を有するスポンジ状構造体)の開発に成功した。そこで、この生分解性多孔体を細胞足場材料として用い、これにH2Sドナーミセルを固定化する。固定化においては、ミセル表面に官能基を導入し、これを多孔体上に修飾する。または、多孔体表面に高い親和性をもつペプチドをミセル表面に導入することにより、ミセルを多孔体へ固定する。H2Sドナーミセル固定化多孔体材料について、血管新生促進による再生医療への応用をin vitroおよびin vivoにおいて評価する。まず、作成した多孔体材料における、HUVEC細胞の血管新生を上述の方法で評価する。つぎに、マウスにおける創傷治癒促進を検証する。この材料をマウスの皮膚創傷部に付着/移植し、血管新生および創傷治癒を評価する。研究費の使用用途は主に消耗品であり、有機合成用の試薬、ガラス器具類を購入する。また、細胞実験における生化学試薬、蛍光色素、細胞培養試薬、生化学アッセイ用試薬、細胞培養器材などに使用する。さらに、研究成果発表のための旅費および学会参加費として用いる。
Hisタグ/Ni(II)－NTAペアによる細胞発現タンパク質のラベル化技術の開発

タンパク質に人工の機能性分子を特異的にラベル化する手法の開発は、タンパク質の機能解析に重要であるが、細胞内で目的タンパク質のラベル化と機能解析を行っている例は極めて少ない。申請者は、細胞内で標的タンパク質のラベル化と機能解析を目的としている。本研究では、オリゴヒスチジン(Hisタグ)と、ニトリロ三酢酸のNi錯体(Ni-NTA)間相互作用を利用した共有結合ラベル化法の開発を行っており、前年度までに細胞内での選択的ラベル化に成功した。本年度は、ラベル化タンパク質の機能解析を行った。まず、細胞内での蛍光イメージングを行った。標的としては細胞膜の内側に発現させたファルネシル化mcherry(mcherry-f)を選択し、タグ導入mcherry-fをA549細胞に強制発現させた。この細胞に、蛍光色素であるフルオレセインを有するNi-NTAを導入したところ、細胞膜の内側からフルオレセインの蛍光が見られr、mcherry-fの蛍光局在と良く一致した。また、タグの無いmcherrry-fの場合は同様の蛍光は見られなかったことから、細胞内でタグ導入タンパク質のイメージングに成功した。次に、タンパク質間相互作用を光クロスリンクによって検出した。光クロスリンクでは、光反応基をタンパク質に導入し、UVを照射することで相互作用している2つのタンパク質を共有結合で架橋する(光架橋)。この光架橋での分子量変化をウエスタンブロッティングによって解析した。ラバマイシン存在下でFKBP12と相互作用するFRBにタグを導入し、光反応基としてジアジリンをラベル化した。次に、ラバマイシンを添加した後、UV照射した。結果、UV照射、ラバマイシン存在下でのみ、FKBP12とFRBの複合体と思われる分子量にバンドが確認された。以上より、本研究によって細胞内で特定タンパク質選択的ラベル化と機能解析に成功した。本研究では、オリゴヒスチジン(Hisタグ)とnitrilotriacetic acid(NTA)のNi(H)錯体との相互作用を利用し、共有結合により機能性分子をラベル化可能な「Hisリアクティブタグ」の開発を行った。本ラベル化法では、Hisタグと特異的に共有結合可能な小分子プローブを設計した。これはHisタグとの相互作用部位としてNi(II)-NTAを、反応部位としてクロロアセチル基を有する。一方、Hisタグ末端には求核性の高いシステイン(Cys)を導入した。即ち、プローブとHisタグとが相互作用することによりHisタグ上のCysとプローブのクロロアセチル基が近接しSN2反応が加速され、Hisタグ上にプローブがラベル化される戦略である。Hisタグモデルペプチド(WACHHHHHH)とプローブとの反応をHPLCにより追跡し、Hisタグペプチドへの迅速なラベル化を確認した。このラベル化はNi(II)を錯化させていないプローブでは進行しなかったことから、このラベル化がペア間の相互作用に基づいて進行することが分かった。次に、Hisリアクティブタグを導入したEGFPに対してプローブを反応させSDS-PAGEにより追跡したところ、プローブはタグ導入EGFPに対して高効率でラベル化することが分かった。最後に本ラベル化法の細胞内での適用を目指したが、プローブは細胞膜透過能を有さないことが分かった。そこで、プローブを細胞内に移行させるために、Oligo His配列に膜透過性ペプチドであるOligo Arg配列を、親水的なリンカーを介して連結させたペプチド(WAH6GSGSGSGR8)をキャリアーとして用いた。その結果、プローブは細胞内に移行し、細胞内に発現させたHisリアクティブタグ導入タンパク質の選択的なラベル化に成功した。本研究では、オリゴヒスチジン(Hisタグ)とnitrilotriacetic acid (NTA)のNi(II)錯体との相互作用を利用し、共有結合により機能性分子をラベル化可能な「Hisリアクティブタグ」の開発を行っている。これまで、本手法を用いて、細胞内に発現させたファルネシル化EGFPのラベル化に成功してきた。そこで今年度は、ラベル化法の拡張に取り組んだ。Hisタグ導入タンパク質として、細胞膜の内側に局在させたファルネシル化EGFPだけではなく、細胞質全体に局在しているFKBPI2-EYFPのラベル化にも成功した。さらに、同様に細胞質全体に局在しているFRBのラベル化にも成功し、本手法が様々なタンパク質をラベル化出来ることが分かった。また、ラベル化出来る機能性分子として、ビオチンのラベル化に成功した。また、蛍光色素であるフルオレセインに加え、ヒュースゲン環化反応のリアクティブハンドルであるアジドのラベル化もウエスタンブロッティングによって確認した。本手法は、細胞内で様々なタンパク質をラベル化出来るのみでは無く、様々な機能性分子をラベル化出来ることが分かり、細胞内でタンパク質をラベル化出来る一般性の高い手法であることが分かった。このような一般性の高いラベル化法の報告例はなく、非常に有用な手法である。一方、細胞内ラベル化の経時変化をウエスタンブロッティングで追跡すると、興味深いことにラベル化体のバンドがある時点を境に減少することが分かった。細胞にプロテアソームの阻害剤であるMG132を添加したところ、ラベル化体のバンドの減少が見られなかった。すなわち、ラベル化体のプロテアソーム分解を追跡できていることが分かり、本手法がラベル化タンパク質の半減期を測定できる新規手法となりうることが期待できる。

タンパク質に人工の機能性分子を特異的にラベル化する手法の開発は、タンパク質の機能解析に重要であるが、細胞内で目的タンパク質のラベル化と機能解析を行っている例は極めて少ない。申請者は、細胞内で標的タンパク質のラベル化と機能解析を目的としている。本研究では、オリゴヒスチジン(Hisタグ)と、ニトリロ三酢酸のNi錯体(Ni-NTA)間相互作用を利用した共有結合ラベル化法の開発を行っており、前年度までに細胞内での選択的ラベル化に成功した。本年度は、ラベル化タンパク質の機能解析を行った。まず、細胞内での蛍光イメージングを行った。標的としては細胞膜の内側に発現させたファルネシル化mcherry(mcherry-f)を選択し、タグ導入mcherry-fをA549細胞に強制発現させた。この細胞に、蛍光色素であるフルオレセインを有するNi-NTAを導入したところ、細胞膜の内側からフルオレセインの蛍光が見られr、mcherry-fの蛍光局在と良く一致した。また、タグの無いmcherrry-fの場合は同様の蛍光は見られなかったことから、細胞内でタグ導入タンパク質のイメージングに成功した。次に、タンパク質間相互作用を光クロスリンクによって検出した。光クロスリンクでは、光反応基をタンパク質に導入し、UVを照射することで相互作用している2つのタンパク質を共有結合で架橋する(光架橋)。この光架橋での分子量変化をウエスタンブロッティングによって解析した。ラバマイシン存在下でFKBP12と相互作用するFRBにタグを導入し、光反応基としてジアジリンをラベル化した。次に、ラバマイシンを添加した後、UV照射した。結果、UV照射、ラバマイシン存在下でのみ、FKBP12とFRBの複合体と思われる分子量にバンドが確認された。以上より、本研究によって細胞内で特定タンパク質選択的ラベル化と機能解析に成功した。これまでHisリアクティブタグによる細胞内タンパク質のラベル化に成功してきたが、ラベル化出来るタンパク質および、ラベル化可能なプローブは一種類に限られていた。本年度の研究によってラベル化法の拡張に成功し、本手法が一般性が高い手法であることが確立できた。さらに、ウエスタンブロッティングによりラベル化の経時変化を測定すると、ある時間を境にラベル化タンパク質のバンドが減少するという興味深い現象が見られた。様々な実験を行うことで、このバンド減少がプロテアソームによる分解であることを突き止めた。本手法が生細胞内で直接タンパク質の半減期を測定しうる手法となることが示され、研究として大きく前進した。本手法での課題は、本手法をイメージングに適応できないことである。これは、細胞内に導入したプローブを洗浄によって除去できないため、未反応のプローブがバックグラウンドとして検出されるためである。そこで、ラベル化と当時に蛍光がオンとなる、蛍光オフ・オンシステムの開発によってこれを解決する。具体的には、プローブに消光基を導入し、ラベル化と同時に消光基が脱離するシステムの開発を目指す。細胞内のタンパク質を蛍光ラベルし、その局在および細胞内挙動を蛍光イメージングできる手法の開発は有意義である。
新・鉱物「形」学事始め

鉱物の「形」と「向き」は、粒界における結晶面の種類およびその発現の頻度で決定され、それが地質環境に応じて変化することで、岩石組織の多様性が生まれている可能性を探った。オリビンの粒界が低温・高温条件で、ある結晶面に平行な粒界(低指数面粒界)の発達が変化することが分かった。一般の粒界に比べて、結晶面に平行な粒界は3倍程度、やわらかい(すべりやすい)ことを示すことに成功した。そのすべりやすさが、オリビン多結晶体のクリープ後の結晶軸選択配向の発達を決定している。申請者は、最近、オリビン多結晶体中の粒子の「形」が、温度や部分溶融メルトの有無によって変化し、その「形」が、多結晶体クリープ後のオリビン結晶の選択配向やそのパターンを決めていることを発見した(Miyazaki, Sueyoshi & Hiraga, Nature 2013)。粒子「形」を決める多くの粒界が、ある特定の結晶学的面に平行になり、その粒界を挟む粒子が互いにずれる(粒界すべり)結果、配向が生じると考えられる。岩石組織の基本因子である、鉱物の「形」と「向き」は、粒界における結晶面の種類およびその発現の頻度で決定され、それが地質環境に応じて変化することで、岩石組織の多様性が生まれている可能性が出てきた。鉱物「形」を複数の粒界に分解し、その粒界の易動度、構造およびエネルギーから「形」を理解する、新・鉱物「形」学を作るのが本研究目的である。26年度は、オリビンの粒子形の二相分率依存性および変形中の保存が調べられた。まず、オリビン+ダイオプサイド系において、ダイオプサイド5%および20%のものを準備し、オリビン粒子形が1250°Cを境に両者とも低温側で等粒状、高温側で異方粒になることを確認した。ダイオプサイド5%では、ほとんどがオリビン粒界からなり、オリビン形を決める特定の結晶学的面に平行な粒界の発達が、オリビン粒界およびオリビンーダイオプサイド異相界面に関係ないことが分かった。変形において、粒子スイッチングに伴いダイナミックにオリビン粒子形が変化することが分かった。しかし、焼きなましで見出された、温度による平均的な粒子形は保存され、特に異方粒は、その形がカイネティックスよりむしろ界面エネルギー最小化によって決定されていることが分かった。岩石組織の基本因子である、鉱物の「形」と「向き」は、粒界における結晶面の種類およびその発現の頻度で決定され、それが地質環境に応じて変化することで、岩石組織の多様性が生まれている可能性が、我々の実験的研究から示された。鉱物「形」を複数の粒界に分解し、その粒界の易動度、構造およびエネルギーから「形」を理解する、新・鉱物「形」学を作ることが、本研究の目的である。申請者研究室で合成法が開発された高緻密極細粒鉱物多結晶体を用いて、粒界移動実験を行った。まず、焼結時間を変えることで、粒径の異なる2つの試料を準備し、その両試料の片面を鏡面研磨し、その面同士を接合させた。変形試験機に付設された高温炉内で、接合した試料に接合面の垂直方向から小さな荷重をかけ、高温下で焼きなまし、試料を拡散接合させる。そのまま長時間(10時間)保持し、粒界エネルギー(粒界の張力)駆動により、粗粒子側から細粒子側試料に対して粒界移動が期待された。実験後、試料の接合面に対して、垂直方向に切断・研磨し、走査型電子顕微鏡を用いてその表面を観察した。粒界移動が実際に観察され、粗粒子側には、直線的な粒界(低指数面粒界)や湾曲した一般粒界が存在し、その粒界の安定性が確かめられた。また、その安定性の化学組成効果が調べられ、Al, Caの添加がその安定性を高める結果が得られた、粒界偏析が低指数面粒界の粒界エネルギーを下げるという予想がたてられ、今後、二面角の測定等により検証を行う。粒界面解析を行う予定であったが、実験を進めていく過程で、天然の試料解析においては、偏光顕微鏡とユニバーサルステージの組み合わせが非常に有効であることが判明した。その実験道具の入手に手間取り、当初の予定と比べて進展が遅くなった。鉱物「形」を複数の粒界に分解し、その粒界の易動度、構造およびエネルギーから「形」を理解する、新・鉱物「形」学を開始する。最終年度は、鉱物形を調べるために、集束イオンビーム(FIB)法と後方散乱電子回折(EBSD)法を組み合わせて、焼結試料中の斜長石とオリビンの粒界面の3次元構造を決定し、それが隣接粒子の結晶方位とどのような関係にあるかを調べる手法開発を進めた。

まず、集束イオンビーム機を用いて、EBSDにかける際の試料内での場所の特定に用いるためのカーボンをデポジットした。そのカーボンマーカの範囲内でEBSD測定を行い、その範囲の一部をFIB法を用いて試料の表面に垂直方向の断面を出すように削りだしを行った。そのあと、サーマルエッチングを施し、粒界を3次元的にトレースすることに成功した。現在、EBSD法を用いた粒界解析の専門家と共同で低指数面粒界の頻度分布解析を行っている。鉱物の「形」と「向き」は、粒界における結晶面の種類およびその発現の頻度で決定され、それが地質環境に応じて変化することで、岩石組織の多様性が生まれている可能性を探った。オリビンの粒界が低温・高温条件で、ある結晶面に平行な粒界(低指数面粒界)の発達が変化することが分かった。一般の粒界に比べて、結晶面に平行な粒界は3倍程度、やわらかい(すべりやすい)ことを示すことに成功した。そのすべりやすさが、オリビン多結晶体のクリープ後の結晶軸選択配向の発達を決定している。原子間力顕微鏡を用いて、試料表面に焼きなましによって発達する二面角を測定し、界面エネルギーの測定を行おうとしているが、二面角を精度よく測ることに至らなかった。原子間力顕微鏡を容易に扱える環境になく、今後、その整備が必要になる。天然試料の粒界面解析を進める。また、走査型電子顕微鏡・後方電子散乱回折法を用いて、実験試料の粒界面解析も行える可能性が出てきたので、それも進める。岩石・鉱物物理今後、原子間力顕微鏡を用いて、特定の結晶学的面に平行な粒界が他の粒界に比べて界面エネルギーがどの程度低いかを求め、その安定性を議論する。そのために、顕微鏡使用の環境を整える。また、二面角測定の手法改良を試み、高精度で二面角を測定する。研究を進める過程で、偏光顕微鏡とユニバーサルステージの組み合わせによる粒界面解析を行う有効性が判明し、その実験の整備を行う必要が生じたため。偏光顕微鏡を用いた実験に必要な薬品および顕微鏡の消耗品(電球、ステージの掃除費)に使用する予定。
有機無機CT結晶太陽電池構築への液相製膜技術開発

エネルギーオフセットに基づく異種材料間での電荷分離に依存した従来型の有機太陽電池で問題となる過大な電圧損失を回避するための、有機CT材料の溶液プロセスによる創出と製膜を、電解析出、マイクロ波反応、再沈法によるナノ結晶化等多様な手段の複合によって構築した。有機塩戦略による新規有機CT結晶の創出、電気化学的自己組織化による無機/有機ハイブリッド薄膜の作製、CTナノ結晶と製膜による高電圧デバイスの創出、オストワルド熟成を利用したサイズ選択鉛ハライドペロブスカイトナノ結晶の獲得、CoドープZnOナノ微粒子の合成と水酸化電極触媒機能の発見などの数々の成果を得た。光吸収層となる新規な有機CT錯体として、1,3-ビス(ジシアノメチリデン)インダンアニオン(TCNIN-)と1,1'-ジメチル-4,4'-ビピリジニウムカチオン(MV2+)から成る有機塩を見出した。エタノールを共通溶媒として混合溶液を調製し、溶媒をゆっくり揮発させることで金属光沢を有する黒色粉末が得られ、その吸収スペクトルは1000 nm程度までの近赤外領域に及ぶことが分かった。また、XRDからはTCNIやMV単独の塩とは異なるパターンを示し、固有の結晶構造を持つ両者の塩であることが明らかであった。CV測定からHOMO, LUMOレベルを推定すると、TCNIH-をドナー、MV2+をアクセプタとする1.64 eVのCTエネルギーギャップが推定され、観察されたNIR領域の吸収帯に合致することも確認された。Pyrene:TCNQ錯体ナノ微粒子の再沈法による作製に成功し、その結晶構造がバルク体と同一で、CT光吸収を示すことを確認した。一方鉛ハライドペロブスカイトを光吸収層とする太陽電池について、電解析出法による酸化亜鉛薄膜を電子抽出層として用いるデバイスを構築したところ、最高で変換効率およそ4%を確認したが、再現性が極めて悪く、デバイスの劣化も激しいことが分かった。この原因が酸化亜鉛に起因することが疑われたため、酸化チタンの電解析出への取り組みを開始した。チタンアルコキシドをテトラメチルアンモニウム水酸化物との直接反応によって加水分解することで、層間に嵩高いTMA+イオンが挿入されて静電的に安定化された層状チタン酸コロイドが得られ、安定な均一水溶液となる。この溶液に電気化学的に容易に酸化されてプロトンを放出するハイドロキノンを添加し、電解酸化すると、層間のTMA+とプロトンが交換し、チタン酸のアモルファス薄膜が得られる。これを熱処理することで、アナターゼ型酸化チタン薄膜を得た。光吸収材料の新しい候補として、有機塩型CT錯体の合成に取り組み、従来知られていないTCNIH-とMV2+から成るCT化合物の合成に成功した。その組成や結晶構造を明らかにすると共に、PL特性や光伝導度測定などを調べて、太陽電池材料としての適用性を調べる段階に進んでいる。新しいCT錯体結晶を得るという目標については、初年度に早速その成果が得られたので予定以上の進展であったと言える。一方で、既に高い変換効率が知られる鉛ハライドペロブスカイトを光吸収層に用い、溶液プロセスによって成膜可能なキャリア選択制コンタクト層を得る研究については、実績のある酸化亜鉛電析膜を使い、デバイスを構築したところ、太陽電池として動作することは確認できた。しかしながら、その変換効率は大きくバラつき、全く動作しないものも多かった。また、耐久性が無く、すぐに劣化することも分かった。その原因が酸化亜鉛にあるのか、ペロブスカイト層に問題があるのかまだ判然とはしないが、酸化亜鉛層であることが疑われたため、新規性には乏しいが酸化チタンへとシフトすることにした。独自の成膜法として、電解析出法による酸化チタン成膜に取り組み、アナターゼ型酸化チタン薄膜を得ることに成功したが、膜の均一性が乏しくデバイス化が困難であることが判明した。そのため、ペロブスカイトを吸収層とする太陽電池については、電子抽出層となる金属酸化物層をボトム層とした通常の正立型のみではなく、ホール抽出層となるp型半導体をボトム層に用いた倒立型を検討する。前年度見出したTCNIH-アニオンとMV2+カチオンから成る有機塩型CT錯体について、単結晶粒子の作製に成功し、単結晶X線解析よりその組成と結晶構造を明らかにした。他のイオンや溶媒分子等を含まない(TCNIH)2(MV)の組成で、単斜晶構造であり、概ねb軸に沿って(TCNIH)(TCNIH)(MV)(TCNIH)(TCNIH)...のスタック構造を取り、分子間距離が炭素のファンデルワールス半径の2倍よりも小さい緻密なパッキング構造となっていることが分かった。強いクーロン相互作用のためにDA相互作用が強まり、CT光吸収が現れると結論された。また、CTバンドの励起によって1030 nm付近に極大を持つPLを示し、CT励起子(1.2 eV)の生成が確認された。DFT計算からも、TCNIH-をドナー、MV2+をアクセプタとするCT遷移であることが明らかとなった。新規な無機有機ハイブリッド材料として、非線形光学有機結晶として知られるDASTとp-CuSCNの電気化学的自己組織化に成功した。電解浴中DAST濃度による形態や結晶性の変化を調べ、結晶配向の変化、β型からα型への相転移、ユニークなくし形ナノハイブリッド構造の形成とその原理などを見出した。

また、様々な有機色素とCuSCNの複合化を試み、カルボキシル基を有するアニオン性キサンテン色素が全く複合しないのに対して、柔らかいLewis塩基性の-NCS基を有するFLNCS色素や多くのカチオン性色素がハイブリッド薄膜を与えることが分かり、前者はHSAB則に基づくCu+への配位、後者はCu+と色素の置換がその形成原理であると結論された。再沈法によるHB194マイクロボックス結晶の作製とその光触媒機能を明らかにした。マイクロ波合成よるCoドープZnOナノ微粒子の合成に成功し、水の酸化に対する電極触媒機能を有することが明らかとなった。太陽電池に用いる光吸収層の新規な候補として、多様な新規有機CT材料や無機有機ハイブリッド材料を見出す当該年度の課題に対して、前年度見出されたTCNIH-とMV2+の有機CT結晶が2:1の組成を持つ従来知られていない新規化合物であることが明らかになり、さらに様々なp-CuSCN/色素ハイブリッド薄膜の作製と形成原理の解明にも成功するなど、多くの成果を得た。さらにこれも光吸収材料の候補として検討を開始したCoドープZnOの合成についてもこれに成功し、その電極機能を調べたところ、人口光合成系の構築において極めて重要な水の酸化反応に対して電極触媒機能を見出す新展開があった。さらにCT錯体のナノ結晶化と薄膜化についても成功しており、最終年度においてデバイスを構築評価する準備も整った。光吸収によってCT励起子を直接生成する有機CT錯体を光吸収層として用いることで、ドナー/アクセプタ間のエネルギーオフセットを利用して電荷分離する従来のバルクヘテロ型に不可避となる過大な電圧損失を回避することを目指し、電荷抽出層及び光吸収層の製膜技術を研究した。有機塩戦略により、テトラシアノインダンアニオンをドナー、N,N'-ジアルキルピリジニウムカチオンをアクセプタとする新規CT結晶の創出に成功し、その単結晶構造と光学特性を解明した。クーロン相互作用による緻密な分子パッキングによりCT遷移確率が向上していることが示された。また、PL, PLEスペクトルの温度依存性から、結晶中での励起子非局在化が確認された。また、再沈法によるPyrene-TCNQ二分子CT錯体のナノ結晶化とその薄膜デバイス化に成功し、光導電性を確認したことから、CT結晶を光吸収層に用いた太陽電池の構築について技術的基礎を確立することが出来た。これら成果は複数の論文として発表の予定である。新規太陽電池用光吸収材料の獲得を意図して開始した、コバルトドープ酸化亜鉛ナノ微粒子のマイクロ波アシスト水熱合成において、d-d遷移に基づく可視域吸収を示す材料を得ることに成功し、ドーピングを明らかにしたが、当初予定の光機能ではなく、水酸化に対する触媒活性があることを見出した。近年の著しい太陽光発電コストの低下を受けて、結晶シリコンに代替する太陽電池研究開発の意義は実質的に失われつつあるのに対し、安価に過剰生産される再生可能電力を高速に水素等の貯蔵可能な化学燃料へと変換する技術の開発が急務であることから、貴金属等を用いない安価な水電解触媒として大変有望である。最終年度ではその研究にも注力し、学会発表した。また、同成果の論文発表を準備中である。エネルギーオフセットに基づく異種材料間での電荷分離に依存した従来型の有機太陽電池で問題となる過大な電圧損失を回避するための、有機CT材料の溶液プロセスによる創出と製膜を、電解析出、マイクロ波反応、再沈法によるナノ結晶化等多様な手段の複合によって構築した。
生体内低分子化合物のタンパク付加反応への希土類金属イオンの影響

ヒトにおけるエストロゲンの主代謝産物の1つである16α-ヒドロキシエストロン(16α-OHE_1)は、タンパク質との安定付加体を形成することが知られており、それが乳がん発症に関与している可能性が示唆されている。その解明には、安定付加体形成の条件およびその制御因子の解明が重要と考えられる。我々は、先にこの安定付加体形成にはα-ヒドロキシイミンのHeyns転位反応が関与していることを明らかにした。そこで、今回この転位の反応条件を確かめると共に、生体内における16α-OHE_1-タンパク質安定付加体形成反応の制御に関する基礎的知見を得ることを目的として研究を行った。16α-OHE_1と2-メトキシエチルアミンの縮合により生成するα-ヒドロキシイミン誘導体を反応中間体のモデル化合物として、まずその転位および加水分解反応に対する水素イオンの影響を検討し、転位反応の至適条件がpH6.2付近であることを明らかにした。次いで、種々金属イオン(希土類13種、その他15種)の影響を検討したところ、Pt^<4+>、Cu^<2+>、Ni^<2+>、Co^<2+>、Mn^<2+>が安定付加体の生成を抑制し、対照的に加水分解反応を促進することを確認した。さらに、その効果はPt^<4+>と組合わせるとき相乗的に増大することを認めた。一方、Fe^<3+>および希土類金属イオンの場合、前述の金属イオン5種と異なり全般にα-ヒドロキシイミンの加水分解および転位の両反応に促進的に作用(特にFe^<2+>、Y^<3+>、Gd^<3+>、Er^<3+>が)することを認めた。次いで、これら金属イオンの相互作用を検討したところ、Fe^<3+>とランタノイドイオンの組合わせでは安定付加体量のみの相加的増大を、またランタノイドイオン同士の組合わせでは加水分解成績体の生成量のみの増大を観察した。以上、生体内のエストロゲン-タンパク質安定付加体の形成量を、金属イオンにより人為的に制御し得る可能性を示唆する結果を得た。
先物金利情報に着目した日本の金融政策の企業別・産業別への影響に関する実証研究

金融政策の効果を考察する際には,株式市場などの参加者によって「予想されていた」金融政策であるのか,それとも「予想外の」金融政策であるのかを区別する必要がある。本研究では,先物金利(コールレート翌々日物)と通常の金利(コールレート翌日物)の違いに着目することで金融政策の区別を行った。その上で,金融政策が株式市場に与える影響について考察した結果,「予想外の」金融政策が満期の異なる各種市場金利に対して有意に影響を与えていることが確認できた。量的緩和期を含むサンプルでは,「予想されていた」金融政策も一定の影響を与えていることが確認された。Tomorrow Nextと呼ばれるオーバーナイト・コールレートの翌々日物を利用した「金融政策変数」について,直近のサンプルまで延長し,2013年4月に日本銀行によって実施された「異次元量的緩和」政策について,株式市場,債券市場,市場金利への影響に関する分析を行った。「異次元量的緩和」政策を考察する上では,「予想/期待」への効果を考察することが不可欠であり,金利の変化やマネタリーベースの変化ではなく,市場予想と比較をした上での「変化」に着目する必要がある。現時点では,サンプル数が限定的であるため,はっきりとした結論は得られていない。しかし,2014年度のサンプルも含めたサンプルを利用することで,本研究課題が終了するまでには一定の結論を得ることが出来ると考えている。金融政策変数と同様に,企業レベルの財務諸表のデータ,産業レベルのデータについても直近のサンプルまで利用するデータを延長の上,整理を行ってる。また,今年度は,企業側への影響だけにとどまらず,消費者側への金融政策の影響についても考察している。つまり,金融政策の効果の1つとして,「消費支出」の動向に着目した研究である。具体的には,家計調査の所得階層別の消費支出データを利用し,金融政策の影響を一番強く金融政策の影響を受けている家計(消費者)がどの階層であるのか,どの階層の消費者のデータが,資産価格理論と整合的な行動をしているのか等を研究している。この研究は,「所得階層別データと株式収益率のクロスセクションによる消費資産価格モデルの検証」としてまとめて,2013年8月に新潟産業大学で開催された「第二回マクロ政策分析研究会」で報告した。先物金利として「Tomorrow Next」と呼ばれるオーバーナイト・コールレートの翌々日物の金利データと用いて,金利の変動(金融政策の変化)についてSurprise変数(予期されていない金融政策に該当),Expect変数(予期された金融政策に該当)を1995年から2011年までの期間について,日次データで整理・作成した。また,企業レベルでの財務諸表のデータについて,金融政策変数と同様のサンプル期間について入手・整理し,産業レベルの株価データについても入手し,整理を行った。昨今の金融施策を考える上では,「予想/期待」が非常に重要な役割を担っていると考えられる。具体的には,日本銀行が実施する金融政策が,事前に予想されていた水準と比較して大きな緩和(引締)かどうかが非常に重要であると考えられている。その点について,実証的に分析する上では,上記の様な金融政策変数を用いることは非常に重要である。その上で,Surprise変数/Expect変数を用いた時系列分析について,「Tomorrow Nextを用いた金融政策の分析」(一橋大学経済研究所物価研究センターWorking Paper Series No.7)としてまとめた。本論文では,1995年以降の日本の金融政策について,上述の金融政策変数を用いて,株式市場・債券市場・為替市場への影響について分析を行っている。これらの変数は,今後,特に新しい日本銀行総裁の下で実施されている,「超緩和」金融政策を考察する上では,より重要性が増すことが十分に考えられる。その意味で,現時点までのデータを用いて,各種資産市場への影響について考察している本論文での研究には,一定の意義と重要な貢献があると考えられる。上記の論文は,2012年12月に大阪大学で開催された「マクロ経済研究会」で報告した。Tomorrow Nextと呼ばれるオーバーナイト・コールレートの翌々日ものを利用した「金融政策変数」を用いた研究を行ってきた。分析の対象期間としたのは,Tomorrow Nextを日次で入手することが可能な1995年1月2013年12月までである。この期間には,ゼロ金利政策,量的緩和政策,異次元緩和政策など,これまでとは異なるタイプの金融政策が多く実施された期間でもある。まず,Tomorrow Nextを利用して作成した「金融政策変数」を用いることが,上記の様な新しい金融政策のレジームにおいても一定程度の有効性はあることを確認した。その上で,金融政策が株価(株式収益率)や為替レート,市場金利に与えている影響について分析した。その際,「期待」に働きかける政策が一定の成果を上げている可能性が示唆される結果を得た。