hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ブルーム症候群の高発癌性の分子機構

ブルーム症候群は若年で種々の悪性腫瘍を発生する。本研究では、このブルーム症候群の原因遺伝子産物(BLM)の機能を分子レベルで解明することを目的に、高等真核細胞だけでなく、ブルーム症候群の相同遺伝子(SGS1)が存在する酵母を用いて解析を行った。酵母を用いた解析では、Sgs1は通常の状態では相同組換えを抑制するように働いているが、DNA傷害剤で傷害を誘導した場合には、組換え経路で機能することを明らかになった。また、Sgs1が機能を発現するためにはToP3と結合することが必須であり、Sgs1は"Rad51の機能に依存する経路"で働き、"Rad51の機能に依存しない経路"に属すMre11とは独立した役割をRad52相同組換え経路で果たしていることが判明した。一方、高等真核細胞を用いた解析では、Top3αの機能及びTop3αとBLMとの機能的関連を遺伝子破壊株を作製して解析し、Top3αは生存に必須であり、Top3α非存在下では、G2期での停止や核の巨大化、M期におけるmetaphaseからanaphaseへの移行の阻害、姉妹染色分体の同じ位置におこる染色体の切断の増加がおこることを見出し、これらの表現型が、BLM遺伝子破壊により軽減されることを示し、BLMとTop3αとの機能的関連を明確にした。また、これらの解析から、「Top3αとBLMが複製した姉妹染色分体のDNAの分離に関与している」という結論を導くことができた。さらに、姉妹染色分体交換(SCE)形成の抑制においても両者は協同して機能していることが明らかになった。さらに、DNAの傷害時にBLMが関与する修復経路を特定するために、種々の修復経路に関与するタンパク質をコードする遺伝子との二重、三重破壊株を作製して解析を行った結果、rDNA傷害誘導時には、BLMはXRCC3が関与する組換え経路で機能する」ことが明らかになった。ブルーム症候群(BS)原因遺伝子産物の機能を解析するために、高等真核細胞と、ブルーム症候群の相同遺伝子(SGS1)が存在する出芽酵母を用い、以下の諸点を明らかにした。1.Sgs1とDNAトポイソメラーゼIII(Top3)との機能的関連をTOP3とSGS1遺伝子の二重破壊株を作製し、この細胞に種々の変異をもつTop3やSgs1をコードする遺伝子を導入してその表現型を調べることにより解析した。その結果、top3破壊株の遅い増殖に関わるSgs1の領域はDNA修復に必要なSgs1の領域とは異なること、Sgs1が修復で機能するためにはTop3との相互作用が必要であり、Sgs1・Top3は相同組換え経路で機能すること等が明らかになった。また、Sgs1とTop3との結合に必要な、両者の領域を明らかにした。さらに遺伝学的解析から、Sgs1がDNA複製に関与するDbp11、Sld3、Sld5と機能的関連をもつことを示す結果を得ることができ、BS細胞で観察されるDNA複製の異常を解析するための端緒が開けた。2.DT40細胞を用いて、BASC(BRCA1 associated genome surveillance complex)中に含まれるタンパク質をコードする遺伝子とBLM遺伝子の二重破壊株を作製して解析し、BLM欠損状態でのSCEの形成にRAD51は関与するが、ATMはほとんど関与せず、MRE11の関与も比較的小さいことが明らかになった。したがって、BLMが欠損した状態で生じるDNA二本鎖切断と放射線によるDNA二本鎖切断では組換え修復の初期過程が異なると考えられる。

ブルーム症候群は、発育不全、免疫不全、不妊、種々の悪性腫瘍の若年での発生等を呈する常染色体劣性の遺伝病で、患者由来の細胞では染色体が不安定になり姉妹染色分体交換(sister chromatid exchange、SCE)が高頻度に観察される。このブルーム症候群の原因遺伝子産物(BLM)がDNAトポイソメラーゼIIIα(Top3α)と結合することが報告されていたが、その両者がどのような機能的関連をもつのかはほとんどなにも知られていない。そこで本年度は、BLMとTop3αの機能的関連を高等真核細胞と、ブルーム症候群の相同遺伝子(SGS1)が存在する出芽酵母を用いて解析し、以下の諸点を明らかにした。1.SGS1に種々の変異を導入して解析することにより、Sgs1が機能を発現するためにはTop3と結合することが必須であること、及びSgs1は"Rad51の機能に依存する経路"で働き、"Rad51の機能に依存しない経路"に属すMre11とは独立した役割をRad52相同組換え経路で果たしていることを明らかにした。ブルーム症候群の原因遺伝子産物(BLM)の機能を分子レベルで解明することを目的に、高等真核細胞だけでなく、ブルーム症候群の相同遺伝子(SGS1)が存在する酵母を用いて解析を行った。本年度は特に、Sgs1とDNAトポイソメラーゼIII(Top3)及び、BLMとTop3αの機能的関連を中心に解析を進めた。酵母を用いた解析によりSgs1が相同染色体間の組換えや姉妹染色分体間の組換え(SCR)に関与し、Sgs1が機能を発現するためにはTop3との結合が必須であること、Sgs1のヘリカーゼ活性は、SCRには必須ではないことが明らかになった。また、高等真核細胞のTOP3α遺伝子破壊株を用いた解析では、ToP3αが欠損すると、G2期からM期への移行、M期のなかでは、metaphaseからanaphaseへの移行が阻害され、M期に入った細胞では姉妹染色分体の同じ位置にギャップや切断が入っているchromosomeタイプの染色体異常が多数検出された。これらの結果は、Top3αが複製した姉妹染色分体のDNAの分離に関与している可能性を示唆している。Top3にこのような機能があることは以前から予想されていたが、実際にそのことを示唆する結果が得られたのは初めてのことである。さらに、BLM遺伝子の破壊によりTOP3α遺伝子破壊株のDNA合成が低下する時間が遅延しG2期での停止や核の巨大化も観察されなくなり、M期におけるmetaphaseからanaphaseへの移行の阻害が、大幅に軽減されるという結果が得られ、BLMとTop3αの機能的関連を理解するための基盤を確立することができた。酵母を用いた解析では、Sgs1がSUMO (Smt3)化され、SUMO化がDNA傷害時の相同組換えの誘導に必要であり、また、SUMO化されるタンパク質、Smc6等が組換えに必要であることが明らかになった。また、昨年度までに、高等真核細胞のTOP3α遺伝子破壊株やBLM遺伝子との二重破壊株を作製して解析することにより、TOP3α遺伝子破壊株で観察される種々の表現型がBLM遺伝子破壊により抑制されることを明らかにしてきた。
カーボンナノ構造体力学特性評価のための静電力駆動、静電容量検出MEMSデバイス

カーボンナノ材料の機械的特性,電気機械的特性を測定するためにMEMSデバイスに名の材料構造体を集積化するプロセスの開発,さらには引張試験するための静電力駆動、静電容量変位検出を用いたMEMS試験デバイスの開発を行った。(1)引張試験デバイスの設計:試験デバイスは試験材料固定部(試験部)、2対の差動平行平板型静電容量(変位検出部)、荷重測定用ばね(ばね部)、櫛形電極静電アクチュエータ(荷重印加部)から構成されている。2対の変位検出部はそれぞれ試験片の伸びを検出する容量(伸び変位検出部)と荷重測定用ばねの変形を検出する容量(ばね変位検出部)として用いられる。すべての構造は膜厚数10μmの単結晶シリコン膜で形成される。(2)デバイス試作:SOI (Silicon on Insulator)ウエハを用いた標準的なプロセスを用いてデバイス構造を製作した。電極の成膜、パターニング後に単結晶シリコン層をICP-RIEにより加工した。最後に埋め込み酸化膜層を犠牲層エッチングし、可動構造のデバイスを製作した。(3)フラーレンワイヤの作製:試験デバイスの初期評価用の材料としてフラーレンワイヤを用いる。C_60などのフラーレンは電子線や紫外線照射によってポリマー化し、トルエンなどの溶媒に対して不溶となる。これを用いて非常に微細な試験片をパターニングした。作製した自立したフラーレンワイヤは幅400nm,厚さ15nm,長さ2000nmであった.今後このワイヤと引張試験デバイスを集積化するプロセスの開発を行う.カーボンナノ材料の機械的特性,電気機械的特性を測定するためにMEMSデバイスに名の材料構造体を集積化するプロセスの開発,さらには引張試験するための静電力駆動、静電容量変位検出を用いたMEMS試験デバイスの開発を行った。作製した自立したフラーレンワイヤは幅400nm,厚さ15nm,長さ2000nmであった.今後このワイヤと引張試験デバイスを集積化するプロセスの開発を行う.
原子間力顕微鏡を用いた光吸収顕微分光法のフィージビリティ検証

物質に特定波長の光を照射すると吸収による双極子遷移が誘起される。これを高分解能で検出すれば、新たな顕微分光法を実現することができる。この微弱な双極子電場を検出するために、原子間力顕微鏡(AFM)の金属製探針先端に光照射で誘起されるプラズモン電場を利用する手法を考案した。これを実現するため、検出光を用いることなく力検出できる水晶振動子式のAFMの感度を可能な限り高める方法について試行し、差動方式の電荷アンプを一体化した振動子ホルダーの開発などを行った。本研究は、特定波長の光照射によって試料物質に誘起される双極子遷移と、同じくこの光によって原子間力顕微鏡(AFM)の金属製探針に誘起されるプラズモン電場との相互作用力を高感度に検出することを通じて、物質選択性を持ち、かつサブナノメータースケールの分解能を有する顕微分光法を開発する可能性を探ろうとするものである。これを実現するためには、AFMでの力計測に広範に用いられる、計測用レーザー光による擾乱を完全に排して、純粋に励起用レーザー光によって誘起される試料-探針相互作用を検出しなければならない。そこで、光を用いないAFM計測法として、水晶振動子を用いたAFM法を採用し、その計測感度をどこまで高めることが可能であるかを追求した。水晶振動子法では、水晶振動子の電極に誘起された電荷を、OPアンプを利用した電荷アンプで計測するが、水晶振動子は通常1pFオーダーの微小な容量を持つコンデンサーであり、計測用の電極から電荷アンプの距離が長いと周囲との容量性結合によって擾乱を受け、検出感度が低下する。そこで、ここでは、水晶振動子のホルダーに電荷アンプをも直接組み込んで、至近で電荷検出する方法を採用した。併せて、4素子入りのOPアンプで電荷アンプを構成して水晶振動子の両電極の電荷を差動検出する形にしたところ、周囲の各種電極からの同相的なノイズの低減効果が著しく、水晶振動子の真の空間的振動変位を直接反映する信号を得ることができるようになった。これは、高感度かつ高信頼性の水晶振動子AFM計測を可能にする重要な基礎技術であり、現在論文投稿を準備中である。上記と併せて、AFM装置を収納する真空槽にレーザー光を導入し探針部分に照射するための光学系も構築した。現時点では光によって誘起されたとみられる力増強は計測されていないが、装置のさらなる改良で感度が向上すれば検出できる可能性はあると考える。本研究の目的は、ナノメータースケールの物質同定に資する新しい顕微分光法として、原子間力顕微鏡に、光吸収による分極力検出を組み込んで、空間分解能力を持つ新奇な分光法のアイデアを実現させ、その原理的な有効性を実証することである。今年度は、計画の前半と位置づけ、以下の2つの課題に取り組んだ。(1)暗条件で高感度に力検出可能な、水晶振動子を力センサーとする原子間力顕微鏡機能を、研究分担者が現有していた超高真空式の走査トンネル顕微鏡装置に組み込むため、装置本体の最適化、センサーマウント部分の新規製作などを行った。その結果、同装置に装着可能な形での水晶振動子センサー部分の設計がほぼ完成した。一般に水晶振動子を外部からの信号によって励振する方式には方式には電気的励振と機械的励振の両方が可能である。両者では励振できる振動モードの形の詳細や感度において差異があることが指摘されており、それぞれ一長一短がある。そこで、両方の方式を可能にするべく、機械的励振用の圧電素子を組み込んだ形の水晶振動子ホルダーを設計した。(2)近赤外光を、真空外から真空内へ導入し、探針先端部分にのみ集光して照射できる光学系の設計・製作に取り組んだ。実際の水晶振動子センサー及びその探針部分の取り付けにはミリメートルオーダーの公差が見込まれるため、光学系には集光位置を3次元的に調整する機能を備える必要がある。この複雑な作業を、光路中の真空外に位置する部分のみの操作によって容易に実現できることを目標として光学系の設計を行った。開始当初の計画では、23年度中に水晶振動子式AFMの動作を確認するところまでを実現する予定であった。しかし、計測のベースとなる超高真空STM装置の状況確認や、これと整合性ある振動子センサー搭載方式などの検討に時間を要し、また、研究代表者の異動に伴って装置の解体・移設などの必要が生じたため、目標の時点までは到達していない。この点で、現時点までの達成度は「やや遅れている」と自己評価する。平成24年5月には装置の移設が完了する見通しであり、その後は研究を順調に実施できると考えられるので、研究計画全体の目標達成には大きな支障とはならない。平成23年度に行っていた水晶振動子方式のAFM計測と近赤外照射光学系を完成させる作業を継続して実施し、完成させる。

さらに、水晶振動子の振動と同期させてレーザー光を強度変調し、かつ両者の位相差を任意に調整できる回路および機構の開発を行う予定である。また、本研究は、その有効性を実証するいわばデモンストレーション的な段階にあるため、現有している波長可変方式の近赤外レーザー光源を用いて効率的にその原理実証が可能な試料系を検討する必要がある。そのため、単層カーボンナノチューブを分散させて塗布した試料の使用を検討し、現有のソニケーターによる分散試料調整方法を検討するとともに、基板による吸収バックグラウンドの影響なども考慮して基板材質も検討する。このようにして、測定系および試料の双方の準備を完了させ、入射光波長を掃引して、特定波長で探針-試料間の相互作用力がピークを持つかどうかを調べ、もしこれが検出できれば、これが熱膨張などの2次的な効果ではなく、吸収による分極力の変化であることを立証することを目指す。研究のベースとなる装置の改造及び新規製作部分への投資は、前年度にその大半を終了しているため、平成24年度も高額な備品の導入は計画していない。しかし、本研究は測定手法の開発研究であることから、実際の計測を行って絶えず細かい修正を装置に施す必要はある。また、実際に真空中で計測を行うために必要な真空部品、光学系の最適化に要する各種光学部品、レーザーの変調制御に必要な回路の製作に必要な電子部品などに物品費を要するほか、試料・試薬やセンサーなど経常的に消費する消耗品の費用も必要である。また、24年度は計画の最終年度として、研究成果の発表も積極的に実施する段階であるため、成果発表旅費や論文投稿料などにも支出することを予定している。
咀嚼運動により量的変化の起こる脳内遺伝子の解析

本研究は咀嚼運動の脳機能に及ぼす影響を脳内で発現している神経関連遺伝子の量的変化として捉えることを目的とした。しかしながら、その遺伝子発現に及ぼす影響が、限られた領域や微小な変化に留まる場合は、その差を有意なものと認識できる精度の高いmRNAの定量法が必要となる。従って今回これらの実験系の確立を行った。主に記憶学習に深く関与していると考えられている海馬領域において高い発現が認められる神経栄養因子BDNF(brain-derived neurotrophic factor)について、mRNAの発現レベルの定量を行った。固型食及び粉末食で発育させたラットとマウスのそれぞれの脳の海馬からmRNAを調整し、RT-PCR法による定量を行なったが、有意な差は認められなかった。そこで、ラットにおいてin situハイブリダイゼーション法を用いてさらに精密に定量を行うことを試みた。[^<35>S]アイソトープでラベルしたプローブを用いてラットの脳の凍結切片に対しin situハイブリダイゼーションを行い、その放射線量を50μmの解像度を持つバイオイメージアナライザーBAS3000(富士写真フィルム社製)により正確に定量した。その結果においても両ラットの海馬の間には有為な差は認められなかったが、しかしながら今回用いたこの定量システムにおいては、切片間の誤差が最大で30%程度と非常に再現性と定量性において優れている事が明らかとなった。したがって、このシステムによればin situハイブリダイゼーションによる定量はノーザンブロッティングと同程度の精度で、しかも限られた微少な領域においても可能である。そこで現在はこのシステムを使い、神経系においても刺激に対して最初にレスポンスすることが知られているc-fos遺伝子について、咀嚼に応答して発現する部位のマッピングと定量を試みている。
都市における暑熱リスク軽減を目的とした対策導入シナリオに関する国際共同研究

本研究課題は追加採択によるものであり、実質的な研究活動の開始が2月上旬と年度内の研究期間が限られていた。したがって、平成30年度は主に国内研究グループの構成に関する調整や海外カウンターパートへの依頼を中心に実施するにとどまり、実質的な研究実績はまだ得られていない。研究計画調書提出時には海外のメインカウンターパートであるローレンス・バークレー国立研究所(米国)に加えて、サブカウンターパートとしてカナダ、豪州、欧州、香港を予定していたが、国内外共同研究者の事情から香港を対象から除外し、新たに井原(東大)がインドを、川久保(法政大)がマレーシアをカウンターパートとして研究活動を実施することに決定した。また、大塚(早大)を新たに国内研究分担者に加え、豪州を担当することとなった。研究代表者の鳴海(横浜国大)は30年度の4月から5月末まで上述のローレンス・バークレー国立研究所に滞在し、ヒートアイランド研究G長であるDr. Ronnen Levinsonとの研究ディスカッションを通して、本研究課題の遂行に関する協力を取り付けた。井原(前述)はインドのIndian Institute of TechnologyのMohan博士を、川久保(前述)マレーシア工科大学のHo博士をそれぞれ訪問し、新たにカウンターパートとして今後3年間の協力を取り付けるとともに、今後の研究展開についてディスカッションをおこなった。その他、フランス・リヨン大学のDavid博士および豪州・南サウスウェールズ大学のSantamouris博士からは電子会議により今後の協力を取り付けた。次年度には平成30年度に実施予定であった暑熱リスク軽減策に関する世界各国の現状調査を速やかに開始する予定である。本研究課題は追加採択によるものであり、研究活動の開始が2月上旬と年度内の研究期間が非常に限られていたため、実質的な研究実績はまだ得られていないのが実情である。研究申請時点から大幅な減額があったこと、採択までに時間を要したため、国内の研究分担者、国外のカウンターパートともに、状況変更に伴い再構成が一部必要であったことから、平成30年度は体制作りを中心に実施するにとどまった。しかしながら、各研究分担者の尽力により国内外ともに研究体制が固まったため、次年度は速やかに具体的な研究活動を開始する予定である。平成30年度は各研究分担者の尽力により国内外ともに研究体制が固まったため、次年度は速やかに具体的な研究活動を開始する予定である。具体的には「暑熱リスク軽減策に関する世界各国の現状調査」として、アメリカ合衆国(米国)、カナダ、インド、マレーシア、フランス、豪州を調査対象地域として設定し、研究グループの分担により各地域の暑熱リスク軽減に関するガイドラインの有無やその方針、さらには地方自治体等における対策計画の施行に関する現状を調査する。また、併せて当初申請では次年度に実施を予定していた「暑熱リスク軽減策の導入効果に関する評価」として、各構成員が主たる専門テーマについて、諸外国の気象条件や社会背景を基に、エネルギー消費や健康など種々のリスク変動(デメリットおよびメリットの両面)や費用対効果の側面からも暑熱リスク軽減策の有効性を評価する。

また、併せて当初申請では次年度に実施を予定していた「暑熱リスク軽減策の導入効果に関する評価」として、各構成員が主たる専門テーマについて、諸外国の気象条件や社会背景を基に、エネルギー消費や健康など種々のリスク変動(デメリットおよびメリットの両面)や費用対効果の側面からも暑熱リスク軽減策の有効性を評価する。本研究課題は追加採択によるものであり、実質的な研究活動の開始が2月上旬と年度内の研究期間が限られていた。このため、平成30年度は主に国内研究グループの構成に関する調整や海外カウンターパートへの依頼を中心に実施するにとどまり、具体的な研究活動の実施に至らなかったため、予算計画と実績に大幅な違いを生じた。次年度にはこの遅れを取り戻すべく、平成30年度に実施予定であった調査を速やかに開始する予定である。
メディアアートにおけるインタラクティヴな映像装置の開発と表現形式の美学的考察

本研究では、メディアと芸術の関わりについての歴史的・理論的考察を行い、美学的にもっとも重要な表現形式であるインタラクティヴィティについての基礎的理論の構築を行った。それはメディアアートの第一人者であるジェフリー・ショーへのインタビュー、及び氏の作品論の展開。また同じく世界的なメディアアーティストであるジャン・ルイ=ボワシエのテキストの訳出や氏の作品論を論じ、インタラクティヴ美学へむけての基礎的地平を開いた。また上記の美学的理論と平行して、インタラクティヴな映像装置を開発し、それを用いた実践的創作物、メディアアート作品の制作を行った。具体的には、マルチメディア・オーサリング技術、アニメーション技術、機械制御技術などを組み合わせた複合的な制作システムを開発し、それを用いたインタラクティヴな映像作品『Travelling』を実現した。また今後のメディアアートの発展に寄与すべき若い創作者を養成するとともに、メディアアートを積極的に社会の中に位置づけていくために、作品の展示やイベントなどの社会的アクティヴィティ、日仏スイス共同でのメディアアート展『Jouable』を実践した。『Jouable』はパリ第8大学やジュネーブ装飾美術大学などとの共同により、ジュネーブ、京都、パリの各都市で開催した。またパリ展において『Travelling』を出品した。また本研究は、上記インタラクティヴに関わる理論や作品に基づいたワークショップを開催し、そこで得たノウハウをまとめたメディアアート教育のカリキュラム『Autoportrait』を編んだ。「芸術と情報工学を横断する理論・表現実験のための予備的な調査・情報収集」にむけて、メディアアート関連資料の邦訳、ジル・ドゥルーズの"シネマ"に関する研究会などを行うとともに、"アルスエレクトニカ2003"および"ZKM"を視察。また"ZKM"によって企画され、ICC(NTTインターコミュニケーションセンター)にて開催されたメディアアート展"FUTURE CINEMA"を視察した。とりわけメディアアートを考察するための文脈として「映画」を置き、新しいメディア表現の可能性を示そうとする"FUTURECINEMA"の試みは、本研究の主要な目的と合致する示唆的な内容であった。「インタラクティヴな映像表現実験のための撮影及び上映システムの開発」については、A/Dコンバータとキーアサインを兼ねたUSBインタフェイスの開発、およびその製作のためのワークショップを開催した。さらにテーブル型インタフェイスを用いたインタラクティヴ・コンテンツ"sensitive chaos"のワークショップ(学生対象)、"ニューロキューブ"を用いたワークショップ(学生対象)を行い、その成果をメディアアート展"JOUABLE"にて発表するとともに問題点を検証した。なお"JOUABLE"展は、ジャン=ルイ・ボワシエ(パリ第8大学教授、研究協力者)により企画されたメディアアートの展覧会であり、第二回展の京都展は本研究の代表者および分担者が実行委員の任にあたった。パリ、ジュネーブ、京都の学生や研究者による作品(21作品)を選抜し展示することで、インタラクティヴな映像表現実験研究の成果を国際的視野から検証するとともに、地域・社会に開かれた活動として位置づけることができた。また今後のメディアアートの発展に寄与すべき若い創作者を養成するとともに、メディアアートを積極的に社会の中に位置づけていくために、作晶の展示やイベントなどの社会的アクティヴィティ、日仏スイス共同でのメディアアート展『Jouable』を実践した。

『Jouable』はパリ第8大学やジュネーブ装飾美術大学などとの共同により、ジュネーブ、京都、パリの各都市で開催した。またパリ展において『Travelling』を出品した。また本研究は、上記インタラクティヴに関わる理論や作品に基づいたワークショップを開催し、そこで得たノウハウをまとめたメディアアート教育のカリキュラム『Autoportrait』を編んだ。
シート状フレキシブルコンピュータの実現に向けたオールプリンテッドな集積回路の作製

本研究はシート状コンピュータの実現を目指して3つの課題を設定し,その課題解決と実証を行うものである.得られた主な成果は次の通りである.1.目的達成に向けて高い電界効果移動度を示す酸化物半導体(AOS)に着目したが,従来のAOS TFTに対する学術研究においては,回路応用を前提としたTFT特性の獲得とTFT構造の構築は行われていない.本研究では,AOSの一種である塗布型のInZnOを用いてTFTを作製し,シミュレーションと実験結果より提案する回路構成に対して必要なTFT特性を積層化構造から得られる事を示した.2.N型のInZnO TFTを用いてコンピュータの演算機能を構築するために,疑似P型トランジスタによる単一型論理回路を提案した.その回路構成は従来のCMOS回路を基盤にすることで,単一型回路の欠点である論理出力レベルを向上し,かつ電源電圧を2つ設けることで動作速度を調整するものである.本研究が提案する単一型論理回路によりN型のInZnO TFTにおいても明瞭な論理出力(NOT,NAND,NOR)を実証し,かつCMOS回路同様の動作速度を再現できることを明らかにした.3.デバイスの完全塗布型化を狙い,塗布型InZnOに加えてスクリーン印刷によるAg電極の塗布型化を行った.従来AOSとスパッタ成膜Ag電極界面では高抵抗成分の形成により生じる電流性能の低下が問題であったが,断面構造解析からAg-Oによる2次層形成が原因であるとし,印刷手法を用いることでその高抵抗成分を抑制できることを明らかにした.各種電極材料を用いたTFT特性からは,塗布型Agを用いたTFTは仕事関数の違いによる電流性能低下が生じているため最適な材料選択が今後必要であるが,印刷手法は界面の酸化層形成を抑制できるためその材料選択性は広いと言える.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。本研究では高速・低消費電力かつ溶液作製が可能な酸化物半導体(TAOS)と,その作製技術に印刷技術を提案する.そして, TAOSによるオールプリンテッドな集積回路の作製を可能にすることで,フレキシブルコンピュータの実現を目指す.本研究で行うプリンテッド集積回路の作製には,スイッチング素子の1つである薄膜トランジスタ(TFT)が必要不可欠である.そのTFT材料には溶液作製が可能なa-InZnOを用いて作製を行うが,「TFT回路の設計」そして「プリント手法への適用」が重要であり,本研究ではその2点の課題解決に取り組んだ.1.「TFT回路の設計」:広く使用される相補型CMOS回路ではN型とP型の半導体が必要である.しかしながら,N型のTAOSはP型作製が困難であるという欠点があり,CMOS回路を適用できない.そのためN型TAOSだけで作製可能な回路構造を新たに構築した.論理回路の1つであるNAND回路を8つのTAOS-TFTで作製し,その特性を評価した.その結果,[1:1:1:0]のNANDの論理出力が得られ,さらに従来型のNAND回路に対して2倍の動作速度を可能にした.この結果は学術論文として報告した.2.「TAOS-TFTのプリント化」:1.で決定した論理回路をプリント化するためには,TFTの半導体層,電極層および絶縁層をそれぞれプリント化する必要がある.本研究では,まず初めにTAOSの一種であるa-InZnOを塗布法でプリントし,電極として銀ナノペーストをスクリーンプリント法で形成した.半導体層および電極層をプリントしたa-InZnO TFTは明確なONとOFFのスイッチ動作を示した.この結果は国際学会において報告し,ポスター賞を受賞した.シート状フレキシブルコンピュータの実現に向けて,今後も1.「論理回路設計」および2.「TFTのプリント化」に取り組む.本研究はシート状コンピュータの実現を目指して3つの課題を設定し,その課題解決と実証を行うものである.得られた主な成果は次の通りである.1.目的達成に向けて高い電界効果移動度を示す酸化物半導体(AOS)に着目したが,従来のAOS TFTに対する学術研究においては,回路応用を前提としたTFT特性の獲得とTFT構造の構築は行われていない.本研究では,AOSの一種である塗布型のInZnOを用いてTFTを作製し,シミュレーションと実験結果より提案する回路構成に対して必要なTFT特性を積層化構造から得られる事を示した.2.N型のInZnO TFTを用いてコンピュータの演算機能を構築するために,疑似P型トランジスタによる単一型論理回路を提案した.その回路構成は従来のCMOS回路を基盤にすることで,単一型回路の欠点である論理出力レベルを向上し,かつ電源電圧を2つ設けることで動作速度を調整するものである.本研究が提案する単一型論理回路によりN型のInZnO TFTにおいても明瞭な論理出力(NOT,NAND,NOR)を実証し,かつCMOS回路同様の動作速度を再現できることを明らかにした.3.デバイスの完全塗布型化を狙い,塗布型InZnOに加えてスクリーン印刷によるAg電極の塗布型化を行った.従来AOSとスパッタ成膜Ag電極界面では高抵抗成分の形成により生じる電流性能の低下が問題であったが,断面構造解析からAg-Oによる2次層形成が原因であるとし,印刷手法を用いることでその高抵抗成分を抑制できることを明らかにした.

各種電極材料を用いたTFT特性からは,塗布型Agを用いたTFTは仕事関数の違いによる電流性能低下が生じているため最適な材料選択が今後必要であるが,印刷手法は界面の酸化層形成を抑制できるためその材料選択性は広いと言える.当初の研究計画では,1年目にプリンテッドTFTの作製を行い,2年目に論理回路の構築を行う予定であった.しかし現在まで,それぞれの課題を同時並行で行う中で,2年目の論理回路の構築は既に終えており,3年目の計画であるオールプリンテッド集積回路への作製に着手できる状態にある.さらにこれまでの結果は学会発表で2件報告しており,そのうちの国際学会ではポスター賞を受賞し,さらに論文1報の執筆を終え現在投稿中である.この研究課題遂行能力は,申請者の持つ幅広い知識と技術によるものと考える.申請者は研究達成に必要な知識や技術を自ら見出し,課題解決にむけて積極的に情報を取り入れていく姿勢を欠かさない.研究内容においても,回路設計からシミュレーション,作製と評価を一貫して行うことができるため,目標とするデバイスを実現するための課題と解決方法を明確に示すことができる.よって本研究が目指すオールプリンテッド集積回路への実現も今後可能であると考える.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。研究実現を目指して,高速動作かつ溶液作製が可能な透明酸化物半導体(TAOS)に着目し,デバイスにはスイッチング素子である薄膜トランジスタ(TFT)を適用する.作製手法にはプリント手法を用いてプリンテッドTAOSーTFTを作製し,論理回路を組むことでフレキシブルコンピュータにおける計算回路の作製を行う.そのために以下の1.「TAOSーTFTのプリント化」,2.「論理設計」,3.「デバイス作製」にそれぞれ取り組む1.「TAOSーTFTのプリント化」:下部電極,絶縁膜,TAOSと上部電極の4層が必要であり,前年度はTAOSおよび上部電極層のプリント化を行った.オールプリントを目指して本年度は絶縁膜および下部電極層のプリント化にも着手する.さらに,電極層には銀材料を用いてきたが新たに銅材料を用いてより低コストなデバイス作製の実現を目指す.作製したデバイスは電気特性の評価を行い,その動作速度の解析と信頼性の評価,さらには各種層の界面状態を解析することで,最適な材料選択を見出す.2.「論理設計」:本研究で着目した回路は基本論理回路であるNAND,NORおよびNOT回路である.これら基本回路は研究目的であるフレキシブルコンピュータに搭載する集積回路内部の計算処理で必要な要素であり、そのプリント化が可能になれば研究目的の達成に近づく。また,前年度にはそのレイアウト設計を完了し,既存の真空プロセスによるTAOSーTFTを用いて論理特性を実証した.本年度は1.によるプリントTAOSーTFTの特性に基づいて,構築した論理回路レイアウトにTFTを適用する.3.「デバイス作製」:2.で構築したTAOSーTFT論理回路を用いて小規模の集積回路を作製し,デモンストレーションを行う.基板にはプラスチックフィルムを,作製にはインクジェットを用いて,より簡単に高速に作製し,折り曲げられるデバイスを提示する.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
インドのオフィスビルにおける熱的快適性の適応モデルの開発

29年度が最終年度であるため、記入しない。インドの熱負荷シミュレーションや熱的快適性に関する研究はまだ発展途上にあり、快適温度や室内環境調整行動などに関する研究は殆どみられない。本研究ではインド東北部の温暖で多湿気候、涼しくて多湿気候、寒冷で雲の多い気候を選定し、自然換気を利用する建物、冷暖房を利用する建物、ミックスモードの建物で、年間に渡る温熱環境実測、熱的主観申告調査、室内環境調整行動調査などを行い、インドのオフィスビルでの快適温度の基準を作成することを目的とする。本年度は、次年度のインドにおける実測に備え、測定機器の購入ならびに準備を進め、日本においてその精度確認の試験を行った。さらに調査項目の抽出を行い、アンケート調査用紙の作成を行った。次年度のインドにおける実測に備え、温度計、湿度計、風速計、体温計、二酸化炭素計、グローブ温度計等の測定機器の購入ならびに準備を進めた。またそれらを用いて、日本のオフィス空間にてそれらの精度確認の試験を行った。さらに調査項目の抽出を行い、インドで実施するアンケート調査の調査用紙の作成を行った。本年5月より渡印し、インドのオフィスビルにて実測を行う。Imphal, Tezpur, Shillongの3つの都市の合計9つオフィスでの調査を予定している。1500件の測定並びにアンケート調査を実施し、インドのオフィスビルでの快適温度を確認するとともに熱的適応モデルの開発を行う。
談話を通じての学習の相互行為的達成

1)日本人学生はアメリカ人学生よりも高度なレベルの勉強をしている。2)日本には利用できる設備がより多い。3)日本の授業では教師が中心となる。4)日本人教師はアメリカ人教師よりもしっかりした準備をする。5)日本では定職にある科学技官がほとんどいないために、研究者が時間を無駄にしている。6)日本の研究室にはアメリカと比べてほとんどやりとりがない。学校についての結果:アメリカの学校では科学を日本よりも低い内容から始めている。日本はアメリカよりも学習内容が多く、科学授業で利用する設備もより多く揃っている。アメリカでは、学生に発言を求めるが、日本ではそうではなく、試験だけで成績を出す。学生が中心的に進めた授業を日本で見ることはなかった。資金運営についても両国で異なっている。日本では均等に資金が与えられ、学校ごとに同じ設備を揃えている。アメリカでは資金運営は一定しておらず、地元が潤っている学校にはいい設備がある。研究室についての結果:日本の研究室では、技官を訓練するために研究者力塒間を費やしている。技官の給金は低く、立場が極めて不安定である。研究者が頼るのは技官や学生であり、そのおかげで実験をやり遂げることができる。アメリカでは、技官は博士の学位を持って安定した立場にいる。研究者が技官を訓練する必要はない。すでに訓練されているからだ。最後に、日本の研究室では「力技」で結果を得ているが、アメリカではそういう方法を一部用いながらも、偶然の発見を大事にするところがある。日本の研究室ではトップが下の者の意見を聞くことはほとんどない。日本の研究者はアメリカの研究者よりも長い時間研究をしている。アメリカでは発想が第一である。発想のある者なら誰でも助成を受けられる。たとえそれが最新の知見や上司にたてつく意見であってもである。日本に対する提案:授業中には互いに会話しやすくし、講義よりも実験を多く行い、より独創的な指導をし、カリキュラムに従いながらもしばられないようにすべきだ。また、職を持った研究室技官を育成し、若手研究所のアイディアを奨励すべきである。アメリカに対する提案:科学の教師への訓練を一層行い、公平に設備を配置し、設備投資をした上で、学生を増やすべきだ。本年度は関連文書および先行研究のレビューと並行して、ある生化学者が実験室内に於いて研究助手にスペクトログラフィー分析器の使い方を訓練する様子をビデオおよびオーディオに録音録画撮影した。この研究データを文書化し、被研者たちの相互行為を音声学的かつ構造的な総合分析を行い、現在これらの分析結果をもとに構造的、生態学的また進化的見地から分析・検討した科学学習に関する研究論文を執筆中で近日中に「Research on Language and Social Interaction」誌に送稿する予定である。また、ある心理学者が防音室でパーセプションに関する実験を行う様子をビデオおよびオーディオに録音録画撮影した。このデータは現在、文書化を進めている。本年度、共同研究者である西阪仰助教授と「Mind and Activity Workshop」を企画、月1回平均で開催し3月現在、第10回目を開催した。このワークショップの目的は社会的相互行為や学習プロセス上でおこなわれる相互行為を調査研究することにある。

ワークショップは通常5人の大学教員と5人の大学院生らの出席で構成されている。当代表研究者はこのワークショップにおいて初回を含め3回にわたり「生化学者のトレーニング」研究成果を分析進行状況に応じて口頭発表を行った。加えて平成11年3月に米国スタンフォード大学を訪問し来年度に予定している「招へい研究者によるワークショップ」開催準備として数人の著名な当領域研究者らと会談し招へい依頼を行い、現時点においてペンシルバニア大学(現カリフォルニア大学客員教授)のF・エリクソン博士およびヘルシンキ大学(現ゼロックス・パーク在)のY・エンゲストロム博士によるワークショップを、来年度夏から秋にかけて開催する予定である。またスタンフォード大学訪問中に当地の高等学校において6人の高校生が化学実験室である実験を行う様子を3日間にわたりビデオ撮影、収録した。これらの研究データ分析結果は平成11年度に「Mind and Activity Workshop」および国内外の学会等で順次発表していく予定である。本年度は昨年3月スタンフォード大学訪問中に当地の高校で収集した研究データを文書化し分析を行い、得た研究結果を日本で収集した研究データと比較検証しながら日米における相互行為の相違などを研究課題に取り込んだ。いくつか気づいた点は日本とアメリカの教育研究現場における社会的環境に基本的な相違が見られたことである。たとえば米国では実験研究室の研究助手は多くの場合、博士号保有者が専門知識を有した技術者である。しかし日本では実験研究助手はしばしば専門知識や技術を有しない者が雇われ現場で訓練されることが多いようである。こういった実験助手は短期雇用者が多くその都度、新に助手を訓練しなければならない。次に米国では研究助手が新しいアイデアを助言したり間違いを指摘したりして積極的に研究に協力する現場が見られるが専門知識のない実験助手の多い日本ではこういったことは起こりにくいであろう。米国では日本に比べ学生や研究助手と研究者の間に質疑応答による相互行為が非常に活発に行われているなどである。また本年度は11月にU.C.L.AからF.Erickson教授を招聘しワークショップと講演を東京と札幌で数回開催した。該教授のセッションは多数の研究者や学生が参加し大成功であった。また当研究に助言をいただき非常に有意義であった。当研究の代表研究者は研究論文を「The Journal of Education Theory and Practice」に発表、また別の論文は「Ressearch on Language and Social Interaction」に発表予定である。当研究の分析結果は、明治学院大学で定期的に開催される「Mind and Activity Workshop」、国立教育研究所で行われたエリクソン教授のワークショップ、「The Developmental Psychology」大会等で発表した。
慢性の病いにおける他者への「言いづらさ」と看護のあり方を基盤とした看護理論の構築

慢性の病いを持つ人々へのインタビューから描き出されたライフストーリーを基盤とした慢性の病いにおける他者への「言いづらさ」の特性について、H.S.Kimの理論構築に基づき導出・洞察・記述するとともに(クライアント領域)、慢性の病いにおいてケアを提供している看護職者へのインタビューから導かれた「言いづらさ」への対応における`感知'と`配慮'の特性を導出・洞察・記述し(クライアントーナース領域)、これらから看護の在り方についての思考を深化させ、`実践領域モデル案'(実践領域)を創生した。これにより、慢性の病いにおける他者への「言いづらさ」を基盤とした理論構築の基礎を構築した。慢性の病いにおける他者への「言いづらさ」と看護のあり方を基盤とした看護理論の構築を目指して研究をすすめた。第一に、看護理論におけるクライアント-ナース領域の考え方について、H.S.Kimによる「看護学における理論思考の本質」の抄読会を継続し、クライアント-ナース領域および看護の実践領域について考察を深めた。同時に、P.L.チン&M.K.クレイマーによる「看護学の総合的な知の構築に向けて」およびL.O.ウオカー&K.C.アーバントによる「看護における理論構築の方法」を含めて思索を続けた。第二に、慢性の病いにおける「言いづらさ」の概念を論述するための準備として、上記「看護における理論構築の方法」の訳者である中木高夫先生(天理医療大学教授)を招聘し、看護理論構築における概念統合・概念導出・概念分析についてのセミナーを開催した。概念統合・概念導出・概念分析についての理解を踏まえ、「言いづらさ」の概念をどのように論述するかについてディスカッションを行った。資料として「言いづらさ」についてのライフストーリーから導いた"「言いづらさ」の立ち現われ"を論述した文書を用いた。立ち現れている「言いづらさ」について、その先行要件および帰結を提示することの可能性が見出された。第三に、看護理論におけるクライアント-ナース領域および看護の実践領域の理解を踏まえ、「言いづらさ」が存在する中でケアを提供している看護職者が、慢性の病いにおける他者への「言いづらさ」をどのように感じ・考えているかの意見交流を目的に、"慢性の病いにおける言いづらさの「概念」に関する看護実践者会議"を開催した。資料として、第二の会議で見出された「言いづらさ」についての立ち現われ、先行要件および帰結を論述した文書を用いた。次年度の看護職によるグループ討議に発展的に繋げる計画である。慢性の病いを持つ人々へのインタビューから描き出された個々のライフストーリーを基盤に慢性の病いにおける「言いづらさ」の特性を導くため、病いのある生活において人々がどのような「言いづらさ」を経験しているかに関するクライアント領域の特性について洞察を深め記述した。第一に、R.アトキンソンによる「私たちの中にある物語:人生のストーリーを書く意義と方法」の訳者である塚田守氏を招いてセミナーを開催し、慢性の病いにおける「言いづらさ」が、`他者に伝える言葉が見出せない'、`他者の戸惑いへの気遣い'、`他者との気まずさを避ける'等から生じていること、しかしながら`「わかる」人との出会い'あるいは`言う人と言わない人に一線を引く'ことにより、いつしか変化が生まれ、`言わずに済むなら言わない'から`自然に伝える'ことに繋がる等について論議した。これらの「言いづらさ」のストーリーには、回復の語り、混沌の語り、探究の語りがそれぞれのかたちで現れていることを含め意見交流を行った。第二に、米国南メイン州立大学よりR.アトキンソン氏を招聘し、ライフストーリーインタビューについての2日間のセミナーを開催した。人間は語ることによって生き方を変化させる可能性をもっていること、また、人間が共通に経験する主要な要素としてのアーキタイプ(archetype)およびモチーフ(motif)について意見交流を行い、病いとともに生きることに包摂される「言いづらさ」は文化によって異なり、文化に伴うアーキタイプがあること等について意見交流を行った。第三に、看護理論におけるクライアント領域の考え方について、H.S.Kimによる「看護学における理論思考の本質」の抄読会を継続した。これらの洞察にもとづき慢性の病いにおける「言いづらさ」の特性について一部論述を行なった。慢性の病いにおける他者への「言いづらさ」と看護のあり方を基盤とした理論構築を目指して研究をすすめた。今年度は、第一に、慢性の病いにおける言いづらさの概念について一層の明確化を試み、「言いづらさを伴う体験」として、「本人の認識にかかわらず`言わない'`言えない'`言いたくない'といった、`言う'ことに抵抗や苦痛が生じていたと思われる体験」と位置付けた。さらに、前年度の看護理論構築における概念統合・概念導出・概念分析の考え方に基づき、慢性の病いにおけるライフストーリーから導かれた「言いづらさを伴う体験」に関する「先行要件(antecedents)」と「帰結(consequences)」を抽出した。さらに、日本の文学作品を題材に「言いづらさを伴う体験」が論述されている内容を読み取り、先行要件と帰結を抽出し、考察を深めた。第二に、慢性の病いにおけるライフストーリーから導かれた「言いづらさを伴う体験」「先行要件」「帰結」を論述し、看護理論構築に関する有識者であるH.S.キム博士との会議を米国(ワシントンDC)にて開催し、「言いづらさ」を基盤とした看護理論構築について検討を深めた。

さらに、第三として、慢性の病いの言いづらさにおける看護実践について検討を深めるために、慢性状況における看護実践について豊富な経験を有する看護職者による看護実践者会議を開催し、専門職者としてどのように対応することが可能であるかについてグループ討議を行った。慢性の病いとともにある人々の「言いづらさ」と`語り'を聴く機会に気づくことができれば、その機会は看護状況の中で多様に存在していること、看護職である自分たちの姿勢が整っていれば、人々の語りを聴くことは困難ではないこと等の意見がみられた。次年度は、H.S.キム博士との会議および看護実践者会議において得られた内容を踏まえ、発展的に繋げる計画である。平成24年からHS.キムらの理論構築の考え方に基づき、慢性の病いにおける「言いづらさ」を基盤とした理論構築の構成要素として「クライアント領域」「クライアント-ナース領域」「実践領域」の特性を論述するため、慢性の病いとともに生活する人々のストーリーから洞察された慢性の病いにおける「言いづらさ」の「クライアント領域」の特性を論述し、2014・2015年のHS.キム博士との議論を踏まえ、「言いづらさ」の事象の先行要件(antecedents)と帰結(consequences)を含めた論述に深化させた。また、慢性の病いにおける「言いづらさ」を伴う体験を、『本人の認識にかかわらず、「言わない」「言えない」「言いたくない」などの「言う」ことに抵抗や苦痛が生じていたと思われる体験』と説明し、日本文化の中で「言いづらさ」がどのように在るかについて文学書を繙き、私たちは古来より他者に配慮することによって「言いづらさ」を抱え、大切な人を守ろうとし、言う人と言わない人を思考的感情的に自ら決めて生きていることを著した。「クライアント-ナース領域」に関して、看護職者のストーリー及び有識者会議から看護職者は対象者の「言いづらさ」を内的葛藤として認識し、ケアを提供していること、看護職者は実践において「言いづらさ」・「聴きづらさ」の事象を数多く経験していることが示された。さらに、看護職者は対象者の「言いづらさ」と自らの「聴きづらさ」に気づく必要があり、看護職者に対象者の語りを聴く姿勢があれば、人は言いづらさから解き放たれ、多くのことを語ることができ、他者に伝えることの意味が深まり可能性が拓かれることが示唆された。有識者会議を重ねて(2回)開催し、会議において示唆された内容から慢性の病いにおける他者への「言いづらさ」を基盤とした実践領域モデル案を創生し、看護理論の理論的構想を構築した。慢性の病いを持つ人々へのインタビューから描き出されたライフストーリーを基盤とした慢性の病いにおける他者への「言いづらさ」の特性について、H.S.Kimの理論構築に基づき導出・洞察・記述するとともに(クライアント領域)、慢性の病いにおいてケアを提供している看護職者へのインタビューから導かれた「言いづらさ」への対応における`感知'と`配慮'の特性を導出・洞察・記述し(クライアントーナース領域)、これらから看護の在り方についての思考を深化させ、`実践領域モデル案'(実践領域)を創生した。これにより、慢性の病いにおける他者への「言いづらさ」を基盤とした理論構築の基礎を構築した。平成26年度の計画としては、前年度の結果を踏まえ、慢性の病いにおける他者への「言いづらさ」の立ち現われ・先行要件
3-5族希薄磁性半導体の強磁性秩序と電気伝導・光物性

本研究は、申請者らが新しく合成に成功したIII-V族希薄磁性半導体に見られる強磁性秩序と電気伝導・光物性との関係を明らかにし、この新希薄磁性半導体の応用の可能性を探ることを目的として行われた。本年度は、III-V族化合物半導体をベースにした希薄磁性半導体、InMnAsを対象に、その電気伝導・光物性と磁気的性質との関係を明らかにすることを試みた。特に、高正孔濃度のp形試料にのみ低温で(10K)見られる強磁性秩序の発現機構とその影響を明らかにすることを目標とした。高正孔濃度のp形試料(MnAs組成0.013)は、中高温領域で常磁性であり、ある臨界温度以下で自発磁化が生じる。磁気輸送現象を調べると、半導体が磁化を持つことで現われる異常ホール効果が通常のホール効果より大きく、これに注目することで磁化を決定することができることが明らかになった。それによると膜厚1μm前後の試料では10K以下で自発磁化が観測される。自発磁化はn形試料には見られないことから正孔とMnのスピンとの相互作用が強磁性的相互作用の発現に重要な役割を果たしていることがわかった。また、強磁性秩序の発現とともに負の磁気抵抗効果が観測されはじめる。これは磁気秩序がキャリアの局在を促進していることを示している。これらのことは、以前から提案している傾いたスピンを内包する大きな磁気ポーラロンの存在により説明できる。さらに、p形ヘテロ接合試料でも強磁性秩序が観測された。薄膜・ヘテロ接合試料共にMnの内殼遷移を検出することを試みている。
生態系ダイナミズムに着目した物質探索法

自然界での生物現象から真摯に学び、特異な生態系でくり広げられる生物現象を「生態系ダイナミズム」という視点で着目し、現象に関与する切れ味の良い有用天然有機分子の探索を試みた。また、新規化合物の単離・構造決定のみで満足することなく、化合物の展開利用までを視野に入れた姿勢で化学合成と生物学的意義の解明を目指した研究に取り組み、複数の重要化合物の発見及びその機能解明を達成した。本研究により、サンゴ幼生誘引物質や哺乳類毒の解明等これまで未解明であった現象に関与する物質を解明するとともに、関連科学分野への波及性を発揮する新規天然有機化合物の発見を導くことができ、生物分子科学の新領域を創成した。天然由来の生物活性物質の構造や機能には,時として我々の想像をはるかに超える斬新なものが見られる.本研究ではフィールドにおけるダイナミックな生物現象に着目した物質探索を行い画期的な新分子を発見し,物質探索の新機軸を打ち出すことを目指した.共生,寄生現象に関与する物質探索では,サンゴに被覆する藍藻の一種から強力な細胞毒性を有する新規デプシペプチドを単離した.サンゴとその被覆生物間の生存や情報伝達に関わるケミカルコミュニケーション分子として新機能が期待される.また海洋生物飼育・試験システムを整備し,ヤスリサンゴの産卵と幼生の着生・変態誘引物質について解明を進めた.食物連鎖ダイナミズムに着目した物質探索ではヒラムシの共生渦鞭毛藻を大量培養し,新規超炭素鎖有機分子シンビオジノライドと破骨細胞分化抑制活性物質シンビオイミン,およびその類縁物質の単離・構造決定に成功した.天然毒に関しては,食虫動物ブラリナトガリネズミの顎下腺抽出物より哺乳動物由来の毒として初めてブラリナトキシンおよび類縁物質ブラリナシンを単離した.アミノ酸配列,酵素活性ともに哺乳類に普遍的に含まれる酵素の一種カリクレインに近く,毒性の作用機序に関心が持たれる.カモノハシ毒についても豪州の研究者,動物園との綿密な連絡を取り,今秋の採集の目処を立てた.狩りバチ由来の麻痺性分子については毒嚢に含まれる新規酵素を同定し,リコンビナント実験による組換えタンパク質の調製と麻痺活性試験を進めた.さらに,代表的な新物質6種について詳細な薬理活性評価試験を実施した.シンビオイミンにはIL-5生産抑制活性およびシクロオキシゲナーゼ(COX)-2選択的阻害活性が,またシンビオジノライドにはCOX-1阻害活性が見られた.抗炎症剤の新規リード化合物として期待される.また共生微細藻類の一種の抽出物に,強力な抗菌・抗カビ活性を見いだした.天然由来の生物活性物質の構造や機能には,時として我々の想像をはるかに超える斬新なものが見られる.本研究ではフィールドにおけるダイナミックな生物現象に着目した物質探索を行うことで画期的な新分子を発見し,物質探索の新機軸を打ち出すことを目指した.共生,寄生現象に関与する物質探索では,無節サンゴモ抽出物に含まれるサンゴ幼生変態誘引物質として11-deoxyfistularin-3を単離した一本化合物は僅か10^<-7> Mで活性を示した.またサンゴモに含まれるfucoxanthinなどカロテノイドを添加することで,変態誘引活性がさらに増強されることも判った.食物連鎖ダイナミズムに着目した物質探索では,ヒラムシの共生藻由来のポリオール化合物シンビオジノライド(分子量2,859)およびアカボシツバメガイの共生藻由来のデュリンスキオール(分子量2,128)をそれぞれ単離し,構造決定に成功した.さらに,腔腸動物イワスナギンチャクの共生藻より分子量約5,100と世界最大の新規超炭素鎖有機分子を単離することに成功した.天然毒の研究に関しては,カリウドバチの一種ベッコウバチの麻痺性物質を同定し,遺伝子クローニングに成功した.リコンビナント実験による組換えタンパク質の調製を行い,実際に麻痺活性を確認した.毒性の作用機序解明を目指し研究を進めている.またカモノハシ毒についても豪州の研究者,動物園関係者と協力し,毒液のサンプル採取に成功した.また,カワラタケより単離した環状ペプチド,テルナチンが強力な脂肪細胞の分化抑制活性を示すことを見いだした.固相合成法を用いて化合物を供給し,構造活性相関についても知見を得た.さらに,代表的な新物質について詳細な薬理活性評価試験を実施した.テルナチンには種々のサイトカイン(IFN-g, TNF-a, IL-2,IL-4,IL-5)に対する有意な産生阻害活性が見られた.また共生藻由来のカラテュンギオールが強力な抗菌・抗カビ活'性生を示すことを見いだした.