hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ディスプレイ上へのコード化パターン表示による３次元形状と反射特性の同時計測

本課題では,ディスプレイ上に特殊なパターンを投影することにより様々な照明環境を生成し,この環境下で対象物体を撮影することで物体の反射特性および形状情報を計測する方法について検討した.その結果,反射情報を取得にはディスプレイ上に離散コサイン変換などの直行変換基底を表示させることで撮影回数を大幅に減少させて効率的に反射情報を取得可能であることを確認した.また,形状取得においては高周波パターンを利用することで拡散反射成分のみを取得でき,これにより形状情報を容易に計測可能であることを確認した.本年度は,ディスプレイ上に表示するパターンについて更に改良を行い,より効果的に対象の形状を計測する方法について検討した.前年度の成果により,離散コサイン変換基底をディスプレイ上に表示することにより効率的に形状計測のための画像が取得可能であることを確認している.また,近接光源下における照度差ステレオ法を利用することにより,形状計測が可能であることを確認している.しかし,この照度差ステレオ法を利用するためには,物体表面からの反射光が拡散反射のみで構成される必要があり,鏡面反射を発生させるような滑らかな物体に対しては適用が難しいという問題があった.そのため,本年度ではディスプレイ上に特定のパターンを表示することで,鏡面反射成分を除去した画像取得を行う方法について検討した.その結果,より高周波なパターンをディスプレイ上に表示させ,その下で画像を取得することにより,効果的に鏡面反射成分を取り除くことが可能であることを確認した.さらに,この高周波パターンと離散コサイン変換パターンを組み合わせることにより,鏡面反射成分を除去しつつ,多数の画像を効率的に取得可能であることを確認した.以上の方法により,ディスプレイ上の表示パターンを変化させながら画像の撮影を行うことにより,様々な反射特性を持つ物体の形状を取得する方法を構成できた.本課題では,ディスプレイ上に特殊なパターンを投影することにより様々な照明環境を生成し,この環境下で対象物体を撮影することで物体の反射特性および形状情報を計測する方法について検討した.その結果,反射情報を取得にはディスプレイ上に離散コサイン変換などの直行変換基底を表示させることで撮影回数を大幅に減少させて効率的に反射情報を取得可能であることを確認した.また,形状取得においては高周波パターンを利用することで拡散反射成分のみを取得でき,これにより形状情報を容易に計測可能であることを確認した.本年度は,照明装置として使用するディスプレイ上に表示するパターンの検討を主として行った.本研究では,ディスプレイから照射された光による対象物体上の陰影や反射光を解析することにより,対象の形状情報および反射特性を取得する.このとき,ディスプレイ上に表示するパターンを工夫することにより,撮影時間の短縮や,形状の効果的な計測が実現可能であると考えられる.本年度は特に,反射特性取得のための検討を行い,その結果,離散コサイン変換基底をディスプレイ上に投影することにより,効率的な画像取得が'行えることを確認した.また,離散コサイン変換基底以外にもフーリエ変換基底,球面調和関数などを利用する方法についても検討した.また対象の形状計測については,ディスプレイ上の各点を近接点光源と見なし,近接光源下での照度差ステレオ法を適用する方法について検討を行った.その結果,光源モデルの線型近似を用いた線型近接光源照度差ステレオ法の結果を初期値とし,それを非線形最適化法を用いて最適化することで,ある程度の形状計測が行えることを確認した.この際,照度差ステレオ法では鏡面反射を取り扱うことができないため,ディスプレイ(照明装置)上の表示パターンを工夫することにより,鏡面反射成分を分離する方法を検討した.その結果,高周波パターンの位相を変化させながらディスプレイ上に表示し,その下で撮影を行うことにより,効果的に鏡面反射成分を分離可能であることを確認した.当初の計画に基づき,概ね順調に推移している.本年度は当初の計画どおり,ディスプレイに表示するパターンの検討を主として行い,反射特性計測に有用なパターンとして,離散コサイン変換基底を導出した.形状計測用のパターンとしては,照度差ステレオ法を適用するために,鏡面反射成分を分離するためのパターンを導出した.これにより,鏡面反射を含む物体についても照度差ステレオ法を適用することが可能となった.このような光源下で近接抗原照度差ステレオ法を適用する方法について検討を行い,ある程度有効な方法を発見することができた.これまでは,反射特性解析のための方法,形状計測のための方法をそれぞれ独立に検討してきた.今後はこれら2つの方法を統合することにより反射特性および対象形状を同時に取得する方法を検討する.特に,これまでに検討してきた販社特性および形状取得のためのパターンの特性を併せ持つパターンを検討し,効果的な計測方法の実現を目指す.また,表示パターンだけでなく,スクリーンの形状についても併せて検討を行う.また,反射特性解析や形状取得のためには複数のカメラにより撮影された画像を利用することが有効である.これは,視点の変化により生じる対象物体の見えの変化は3次元形状および対象の反射特性に依存するためである.したがって,複数のカメラを利用すればより効率的にこれらの情報を取得可能であると考えられる.そこで,複数のカメラの利用方法についてもあわせて検討する.研究をより効率的に実施するために,カメラおよび照明装置(ディスプレイ,プロジェクタ等)を追加で購入する予定である.カメラについては先に述べた複数カメラを利用した実験のために複数台購入予定である.照明装置については複数のディスプレイを用いた実験のためにディスプレイを購入予定である.また,平面だけでなく任意形状上にパターンを表示するために,プロジェクタを購入予定である.また,研究成果を発表するために,国内会議および国際会議に出席する予定である.
大腸菌ATP依存性プロテアーゼLonの構造と機能

ATP依存性プロテアーゼはタンパク質分解の際ATPを加水分解するユニークなプロテアーゼ群で,細胞内の異常タンパク質の分解にかかわっている.申請者はこの中で最も単純な分子構成を持つ大腸菌のプロテアーゼLon(プロテアーゼLa)に着目し,その構造機能相関の研究をおこなっている.今年度は以下の結果を得た.1)プロテアーゼLonの大量発現・精製系の確立T7 RNA polymeraseを用いた大量生産系を作成し,phosphocellulose,Sephacryl S-300の2本のカラムクロマトグラフィーによる簡便な精製系を確立した.これを用いれば,短期間(4日以内)に大量の完全精製標品(1lの培養液より約10mg)を得ることができる.また,精製過程および保存溶液中に30%グリセロールを添加することによりこの酵素の安定性を向上させることができることを見いだした.短期間に高純度までに精製することとグリセロールの添加により精製標品の安定性は飛躍的に向上した.従来の報告では4°Cの保存において精製標品は1日で3040%失活するとされていたが,申請者の精製標品は同一条件下2ヶ月間経過しても活性の低下は全くみられなかった.2)プロテアーゼLonの分子量申請者が精製した標品はゲル濾過のカラムを用いたカラムクロマトグラフィーでは1,000,000程度(以上)の分子量に相当する位置に溶出した.また,この電子顕微鏡写真を撮影すると,18×25nmの大きさの一様な形で観察され,分子量は1,500,000程度であることが予測された.これらは,プロテアーゼLonは分子量87,000の同一のサブユニットからなる4量体(分子量は360,000)であるという従来の報告と異なっている.超遠心法による分子量測定などを行い,さらに検討を進める必要がある.3)X線結晶構造解析へ向けての結晶化の試み現在までに,約1000通りの条件を試みており,球晶を得ている.さらに条件検討を進めて単結晶を得,構造解析を行う予定である.これが成功すればATP依存性プロテアーゼの中では構造が決定された初めてのものとなる.ATP依存性プロテアーゼはタンパク質分解の際ATPを加水分解するユニークなプロテアーゼ群で,細胞内の異常タンパク質の分解にかかわっている.申請者はこの中で最も単純な分子構成を持つ大腸菌のプロテアーゼLon(プロテアーゼLa)に着目し,その構造機能相関の研究をおこなっている.今年度は以下の結果を得た.1)プロテアーゼLonの大量発現・精製系の確立T7 RNA polymeraseを用いた大量生産系を作成し,phosphocellulose,Sephacryl S-300の2本のカラムクロマトグラフィーによる簡便な精製系を確立した.これを用いれば,短期間(4日以内)に大量の完全精製標品(1lの培養液より約10mg)を得ることができる.また,精製過程および保存溶液中に30%グリセロールを添加することによりこの酵素の安定性を向上させることができることを見いだした.短期間に高純度までに精製することとグリセロールの添加により精製標品の安定性は飛躍的に向上した.従来の報告では4°Cの保存において精製標品は1日で3040%失活するとされていたが,申請者の精製標品は同一条件下2ヶ月間経過しても活性の低下は全くみられなかった.2)プロテアーゼLonの分子量申請者が精製した標品はゲル濾過のカラムを用いたカラムクロマトグラフィーでは1,000,000程度(以上)の分子量に相当する位置に溶出した.また,この電子顕微鏡写真を撮影すると,18×25nmの大きさの一様な形で観察され,分子量は1,500,000程度であることが予測された.これらは,プロテアーゼLonは分子量87,000の同一のサブユニットからなる4量体(分子量は360,000)であるという従来の報告と異なっている.超遠心法による分子量測定などを行い,さらに検討を進める必要がある.3)X線結晶構造解析へ向けての結晶化の試み現在までに,約1000通りの条件を試みており,球晶を得ている.さらに条件検討を進めて単結晶を得,構造解析を行う予定である.これが成功すればATP依存性プロテアーゼの中では構造が決定された初めてのものとなる.
葉緑体光定位運動における新規因子の同定と信号伝達分子メカニズムの解明

本研究は植物細胞の持つ葉緑体が、光合成効率を高めるために弱い光に集まり(集合反応)、逆に強すぎる光から逃れることでその損傷を防ぐ(逃避反応)、葉緑体光定位運動という現象について、未知の制御因子の同定と信号伝達のメカニズムを明らかにすることを目的としている。前年度までに、葉緑体光定位運動研究においてこれまで試みのなかった生化学的なアプローチを出発点として、59に及ぶ新規制御因子の候補となるタンパク質を同定し、これらタンパク質を欠いたT-DNA挿入変異体の種子を取得した。本年度は主に、これら変異体において葉緑体光定位運動に影響のあるものを探索すべく、スクリーニングを行なった。バンドアッセイは葉にスリット状に弱光、または強光を照射して、葉緑体の局在変化を促し、葉の色変化によって葉緑体光定位運動の有無を検討する方法である。この方法を用いた変異体スクリーニングでは、残念ながら反応が損なわれた変異体は見られなかった。そのため次に、プレートリーダーを用いた葉の赤色光透過率測定による変異体スクリーニングを行なった。この方法では弱光、強光の照射によって細胞内の葉緑体の局在が変化し、結果として変動する葉全体における赤色光の透過率を継時的に測定することで、葉緑体光定位運動をより詳細に評価することが可能である。しかしながらこの方法でも、葉緑体の反応性が明らかに低下した変異体は見られなかった。今回、一遺伝子の欠損により葉緑体光定位運動が大きく影響を受けるものは見られなかったが、候補因子の中には過去に葉緑体光定位運動への関与の可能性を指摘されている細胞骨格制御のタンパク質なども含まれている。これらに関しては同一のタンパク質ファミリーに属する複数の因子が冗長的な制御を行なっている可能性が考えられ、今後は多重変異体における反応性の評価や、それらの因子の細胞内局在の観察を足がかりとして解析を進めていく。本年度の主な目標であった、葉緑体光定位運動制御の候補因子についての変異体スクリーニングについて、バンドアッセイおよび光透過率測定法ともに、全て終了した。当初はこれら候補因子の変異体の中に、葉緑体の反応性が低下したものが含まれることを期待していたが、残念ながらそのような変異体は見られなかった。今後、多重変異体での解析が待たれる。また本年度は、phot2の細胞内局在を人為的に制御した形質転換植物についての実験が並行して行われた。phot2は主に細胞膜に局在しているが、一部葉緑体膜上にも観察される。この局在の異なるphot2について、葉緑体から離れた弱光被照射部に集合する反応では細胞膜上のphot2が、葉緑体が直接受ける強光から逃避する反応では葉緑体膜上のphot2がそれぞれ制御を行っているという考察がなされているが、それを決定づける研究はなされていない。九州大学の後藤英治助教は細胞膜、および葉緑体膜それぞれに局在を限定したphot2を発現する植物体を作成し、phot2が制御する種々の生理反応の観察を行なっている。異なる局在を示すphot2が、集合反応および逃避反応それぞれを制御するならば、細胞膜上のphot2および葉緑体膜上のphot2それぞれの相互作用因子を同定することは、本研究課題の進展の上でも非常に意義深い。そこで本年度は、後藤助教が作成した形質転換植物の葉の葉肉細胞において、実際にその局在がうまくコントロールされていることを共焦点顕微鏡を用いた観察によって明らかにした。また、現在はそれら植物から得られたプロトプラストを出発材料として、細胞膜および葉緑体膜画分におけるphot2タンパク質の局在を免疫学的に検証する実験を進行中である。初年度に同定した葉緑体光定位運動制御の候補因子群の中で、同一のタンパク質ファミリーに属するものについて多重変異体を作成し、光透過率測定法により葉緑体光定位運動への影響を確認する。それと並行して、プロトプラストにおける一過的な発現系を利用した細胞内、特に葉緑体周辺での候補因子タンパク質の局在を、蛍光タンパク質を指標として観察する。また、BiFC法を用いてphotやCHUP1といった既知の葉緑体光定位運動制御因子との相互作用の有無を確認し、集中的に解析を進めていく因子を絞り込む。最終的にはその因子を欠いた変異体において、葉緑体の挙動や、葉緑体特異的なアクチン繊維(cp-アクチン繊維)の動態の詳細な観察を行う。また、異なる光環境やphotの存在、非存在下での候補因子のリン酸化状態の観察などを経て、その機能の解析を行う。本研究では植物の葉緑体が光合成効率を高めるために弱い光に集まり(集合反応)、強い光から逃れることで損傷を防ぐ(逃避反応)、葉緑体光定位運動について、未知の制御因子の同定を経て、いまだ解明されていない光依存の葉緑体運動における一連の信号伝達メカニズムを明らかにすることを目的としている。その初期段階として、当該年度においては未知の制御因子候補を得るべく、これまで葉緑体光定位運動研究において試みがなされてこなかった生化学的なアプローチを取った。具体的には葉緑体光定位運動を制御する光受容体であるフォトトロピン2(phot2)、及び葉緑体の運動に必須であるcp-actin繊維の重合と維持に機能するCHUP1タンパク質について複合体の精製を行った。その構成成分をLC/MS/MSによって同定・定量することによって、新規制御因子候補としてPHOT2と相互作用する59のタンパク質と、CHUP1と相互作用する8つのタンパク質が同定された。

このうちPHOT2とCHUP1の両方への相互作用が見られるものが2つ同定されており、光受容と運動の間をつなぐ信号伝達系の解明に期待が持てる。また新規の候補因子の他に、葉緑体光定位運動への関与がすでに知られているTHRUMIN1やPMI1といったタンパク質の相互作用が同時に認められ、今回の実験手法が適切であることが示された。すでに新規候補因子すべてのT-DNA挿入変異植物の種子を取得しており、欠失が葉緑体光定位運動に与える影響を調べる段階に入っている。葉の色変化による葉緑体光定位運動変異体スクリーニング法の一つであるバンドアッセイでは、これまでのところ葉緑体定位運動に大きな変化を与える変異は見つかっていないが、今後さらに詳細に影響を調べるべく準備を進めている。本年度の大きな目標であったphot2及びCHUP1複合体のアフィニティ精製とその後のMS解析がすでに達せられ、新規の葉緑体光定位運動制御因子の候補として65のタンパク質が同定されている。CHUP1タンパク質の精製の際には、その分解の早さが問題となることがわかったが、葉肉細胞プロトプラストを調整し、化学架橋剤として細胞に浸透しやすいホルムアルデヒドを用いるという方法でこの問題を解決することができた。またプロトプラストを用いる方法は、従来のブレンダーで葉を破砕する方法よりも化学架橋時の光環境をコントロールしやすいというメリットがあり、葉緑体の集合反応が誘導される弱光下、及び逃避反応が誘導される強光下など、光に応答した複合体構成因子の変化の解析など、今後の研究に非常に有効であると考えられる。上述した新規の候補因子については、すべてのT-DNA挿入変異株の種子を入手しており、次年度に予定していた葉緑体光定位運動の変異体スクリーニングの一つであるバンドアッセイがすでに終了している。現在、これらの変異体における葉緑体光定位運動へのより詳細な影響を観察するため、葉の光透過率を利用したスクリーニングのための準備を行っている。本研究は植物細胞の持つ葉緑体が、光合成効率を高めるために弱い光に集まり(集合反応)、逆に強すぎる光から逃れることでその損傷を防ぐ(逃避反応)、葉緑体光定位運動という現象について、未知の制御因子の同定と信号伝達のメカニズムを明らかにすることを目的としている。前年度までに、葉緑体光定位運動研究においてこれまで試みのなかった生化学的なアプローチを出発点として、59に及ぶ新規制御因子の候補となるタンパク質を同定し、これらタンパク質を欠いたT-DNA挿入変異体の種子を取得した。本年度は主に、これら変異体において葉緑体光定位運動に影響のあるものを探索すべく、スクリーニングを行なった。バンドアッセイは葉にスリット状に弱光、または強光を照射して、葉緑体の局在変化を促し、葉の色変化によって葉緑体光定位運動の有無を検討する方法である。この方法を用いた変異体スクリーニングでは、残念ながら反応が損なわれた変異体は見られなかった。そのため次に、プレートリーダーを用いた葉の赤色光透過率測定による変異体スクリーニングを行なった。この方法では弱光、強光の照射によって細胞内の葉緑体の局在が変化し、結果として変動する葉全体における赤色光の透過率を継時的に測定することで、葉緑体光定位運動をより詳細に評価することが可能である。しかしながらこの方法でも、葉緑体の反応性が明らかに低下した変異体は見られなかった。
活用語命令形を中心とした行為要求表現の通時的研究

日本語の命令形式が、条件形式的に用いられる「であれ」「にせよ」の如く、命令とは異なる振る舞いをする現象について、歴史的観点からの研究を進め、個別的な形式の史的展開について、以下の研究成果の公開を行った。・「もういっぺん言ってみろ、怒るぞ」「この計画がばれてみろ、大変なことになるぞ」のような「てみろ」を中心とする、命令形の仮定条件形式化について。(『国語国文』87-5)・平安時代に主に和歌において用いられた連語「さもあらばあれ」(「そのようにあるならばあってもよい」の意)が、一まとまりとなって逆接仮定条件的(「どのようにあったとしても」の意)として用いられるようになる過程について(『日本語学論集』15)。・文末で用いられる命令形式(しろ。)が文の内部に移動する(にしろ、)ことへの関心に基づき、意志・推量形式が同様の変化を起こす「ようと」「まいと」「ようが」「まいが」の一群の歴史的展開について。(『日本語文法』19-1)こうした命令形式の特殊な振る舞いや類似形式の変化について、「命令形式の条件形式化」という観点(NINJAL-Oxford通時コーパス国際シンポジウム、『国語と国文学』96-7)と、「意味変化と統語変化の連動」という観点(第3回日本語と近隣言語における文法化に関するワークショップ)から総括し、これまでの研究成果を博士論文「日本語命令形式の通時的研究」として取りまとめ、2018年11月に提出した。併せて、中世近世の資料(平家物語・狂言台本)の対照による、命令表現側の変化について(東京大学国語国文学会平成30年度大会)、また、対照に用いる資料の電子化に関して(「通時コーパスの構築と日本語史研究の新展開」研究発表会)口頭発表を行い、その他、東京大学所蔵の室町時代語資料の翻刻も行った(『日本語学論集』15)。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。日本語の用言命令形について1命令形そのものの性質の変化、2命令とは異なる振る舞いをする場合についての研究を進め、並行して35の研究成果の公開を行った。1命令形によって表される行為要求の範囲が、純粋な命令へと限定されていくことについて「無意志動詞の命令形とその史的変遷」として平成28年度東京大学国語研究室会において発表し、次年度に論文投稿を行う予定である。2「であれ」「にせよ」のような形式の成立過程・経時的な使用の推移について(『日本語の研究』第12巻4号)、順接条件を表す「てみろ」の成立過程と内部変化について(日本語学会2016年度春季大会・口頭発表)、接続助詞・接続詞として用いられる「とはいえ」について(『日本語学論集』第13号)それぞれ研究成果を公表し、以上のような命令形の他表現形式への転用と、その変化の類型について、総合的な検討を行った(第1回日本語と近隣言語における文法化ワークショップ・口頭発表)。3情報学的手法による日本語史資料の活用に関して。まず、国立国語研究所編「人情本コーパス」の構築(『国立国語研究所論集』第12号・共著)と、国文学研究資料館「日本古典籍データセット」の活用についての試行成果(第113回人文科学とコンピュータ研究会発表会において共同口頭発表)4富山市立図書館所蔵・国語学者山田孝雄の未刊稿の調査(『日本語の研究』第12巻4号に共著論文、その後、『山田孝雄著『日本文体の変遷』本文と解説』として出版)5近世期の文法研究書を多く含む東京大学国語研究室所蔵黒川文庫の調査(『日本語学論集』第13号)上記「研究実績の概要」に示した通り、研究は当初の予定通り進んでいる。日本語の用言命令形について1行為要求表現・命令形の性質の変化、2命令とは異なる振る舞いをする場合についての研究を進め、並行して3文法変化の類型に関する研究、4日本語史研究への情報学的アプローチの研究の成果の公開を行った。1狂言台本を主資料とし、中世後期から近世前期にかけての行為要求表現の体系変化を示した(「通時コーパス」シンポジウム2018)。また、命令形の質的変化に関しては、非意志的な事態成立の希求の際に命令形の使用が忌避され、命令形の持つ意味が「希求」から「命令」へと限定されていくことについて論文を発表した(『埼玉大学紀要人間学部篇』17)。2平安・院政期の漢文訓読資料に見られる「であれ」の類の文法的性質についての研究成果を公表し(第117回訓点語学会、『訓点語と訓点資料』第140輯)、文法変化の方向に文体差が関わることを指摘した(GJNL-2)。その他、順接仮定条件を作る命令形(『国語国文』87-5)、形容詞命令形による「遅かれ早かれ」の史的変遷(『国語語彙史の研究』37)についての成果を公表予定である。3本研究が注目する「命令から条件へ」という変化が、文法変化の研究の文脈で指摘される「間主観化」に反する一群であることを示し(『日本語学論集』第14号)、この変化類型と類似する「ようが」「まいが」の史的変遷について、口頭発表を行った(近代語研究会2017秋季大会)。

4同一あらすじを持ち成立年代を異にする日本語史資料組の自動対応付けについて、『虎寛本』狂言台本の電子テキスト化を行った上で、研究代表者による既存手法の改善を提案した(じんもんこん2017)他、国立国語研究所編のコーパスの構築について(第114回人文科学とコンピュータ研究会発表会)や、デジタルアーカイブの取り組みについても共同発表を行った(Digital Humanities 2017)上記「研究実績の概要」に示した通り、研究は当初の予定通り進んでいる。日本語の命令形式が、条件形式的に用いられる「であれ」「にせよ」の如く、命令とは異なる振る舞いをする現象について、歴史的観点からの研究を進め、個別的な形式の史的展開について、以下の研究成果の公開を行った。・「もういっぺん言ってみろ、怒るぞ」「この計画がばれてみろ、大変なことになるぞ」のような「てみろ」を中心とする、命令形の仮定条件形式化について。(『国語国文』87-5)・平安時代に主に和歌において用いられた連語「さもあらばあれ」(「そのようにあるならばあってもよい」の意)が、一まとまりとなって逆接仮定条件的(「どのようにあったとしても」の意)として用いられるようになる過程について(『日本語学論集』15)。・文末で用いられる命令形式(しろ。)が文の内部に移動する(にしろ、)ことへの関心に基づき、意志・推量形式が同様の変化を起こす「ようと」「まいと」「ようが」「まいが」の一群の歴史的展開について。(『日本語文法』19-1)こうした命令形式の特殊な振る舞いや類似形式の変化について、「命令形式の条件形式化」という観点(NINJAL-Oxford通時コーパス国際シンポジウム、『国語と国文学』96-7)と、「意味変化と統語変化の連動」という観点(第3回日本語と近隣言語における文法化に関するワークショップ)から総括し、これまでの研究成果を博士論文「日本語命令形式の通時的研究」として取りまとめ、2018年11月に提出した。併せて、中世近世の資料(平家物語・狂言台本)の対照による、命令表現側の変化について(東京大学国語国文学会平成30年度大会)、また、対照に用いる資料の電子化に関して(「通時コーパスの構築と日本語史研究の新展開」研究発表会)口頭発表を行い、その他、東京大学所蔵の室町時代語資料の翻刻も行った(『日本語学論集』15)。上記「研究実績の概要」に示したもののうち、特に12を継続的に進めていく。その他、日本語史資料のデータ整備に力を入れる予定である。平成30年度も、特に上記12に関する研究を進め、博士論文として取りまとめを行う予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
脳波と反応時間の測定による中国語および韓国語母語話者の敬語理解研究

本研究では、特定の事象に関連して生じる脳電位である事象関連電位(ERP)の測定によって、敬語理解の脳内メカニズムを解明することを目指した。日本語学習者のデータを解釈する際の基準となる日本語母語話者を対象とした実験では、主に以下の3点が明らかになった。(1)敬語処理においては人間関係理解を含む語彙・意味的な制約に基づく高次処理が行われていると考えられる。(2)ERPの頭皮上分布と振幅は尊敬語と謙譲語間でかなり異なっており、敬語種によって処理内容が異なることが窺われる。(3)高正答率群と低正答率群を比較すると、謙譲語でのERPの出現の仕方が明らかに異なっており、敬語規則の個人差が示唆される。本研究では、日本語と同様に敬意表現のために特化した言語形式を持つ韓国語と、持たない中国語を母語とする日本語学習者を対象に脳波および反応時間測定実験を行い、それらを比較検討することによって、日本語学習者の敬語理解過程を神経科学的に解明することを目的としている。平成22年度には、まず脳波測定実験と反応時間測定実験で用いる刺激文を完成させた。そして、統制群となる日本語母語話者20名に対して脳波測定実験を実施し、日本語の敬語表現が惹起する事象関連電位(ERP)を指標として、敬語表現を司る制約が語彙と文法のどちらに属するのかについて検討した。文処理に関するこれまでの研究では、統語的な処理については潜時約600ミリ秒の陽性電位(P600)が、また、意味的な処理については潜時約400ミリ秒の陰性電位(N400)が惹起されることが報告されている。本研究において仮にERPのN400が観察されれば、敬語選択を司る制約は語彙・意味的で、P600であれば統語的であることが示される。実験の結果、意味処理に典型的なN400が観察された。つまり、日本語の敬語については、人間関係理解を含む語彙・意味的な制約に基づく高次処理が行われていることが示唆された。この結果は、研究者の間でこれまで議論されてきた、日本語の敬語が語彙的であるのか文法的であるのかという問題に対して、一石を投じるものであると考えられる。また、ERPの頭皮上分布と振幅は尊敬語と謙譲語間でかなり異なっており、敬語種によって処理内容が異なることが窺われた。さらに、高正答率群と低正答率群を比較すると、謙譲語でのN400の出現の仕方が明らかに異なっており、敬語規則の個人差が示唆された。これらの結果は、「日本言語学会第141回大会」などで公表した。本研究の目的は、中国語および韓国語を母語とする日本語学習者の敬語理解過程について、脳波測定実験に基づく神経科学的見地から解明することによって、効果的な敬語教育の方法を検討することである。平成23年度には、平成22年度に「日本言語学会第141回大会」において学会発表を行った日本語母語話者対象の脳波測定実験に関して、研究代表者の宮岡弥生が筆頭著者となって論文を執筆し投稿することを計画していた。この論文執筆の過程で、研究分担者である時本真吾および玉岡賀津雄と研究打ち合わせを行い、分析方法や論文の方向性について適宜助言を得た。この論文は、日本言語学会が発行する学術雑誌『言語研究』に投稿する予定で、現在も継続して執筆中である。また、平成23年度中に中国語母語話者対象の脳波測定実験を実施するべく準備を進めていたところ、研究打ち合わせの過程で、さらに良い結果が得られるような実験プログラム案が浮上したため、プログラムを修正した。修正に際しては、実際に数名の被験者を募って脳波測定実験を行い、データを採取した。主な修正点は、被験者ごとに画面上での最適な刺激提示時間が設定されるようにしたことである。また凝視点などの画面の提示順序や提示時間も微調整した。プログラムの修正に当たっては、研究代表者の宮岡と研究分担者の時本および玉岡、さらに実験プログラム・E-Primeの専門家であり、現在、名古屋大学大学院・国際言語文化研究科に学術研究員として在籍しているRinusVerdonschot氏がミーティングを行い、内容を議論した。実際のプログラム修正作業は、RinusVerdonschot氏に依頼した。このプログラム修正によって、当初想定していたよりも信頼性の高い実験データが得られるものと期待できる。本研究の目的は、中国語および韓国語を母語とする日本語学習者の敬語理解過程を、脳波測定実験に基づく神経科学的見地から解明することによって、効果的な敬語教育の方法を検討することである。平成24年度には、平成23年度に引き続いて、実験プログラムおよび実験設備の修正を行った。

プログラムの修正に当たっては、研究代表者の宮岡と研究分担者の時本、および実験プログラム・E-Primeの専門家である名古屋大学大学院・国際言語文化研究科学術研究員のRinus Verdonschot氏がミーティングを行い、内容を議論した。プログラムの主な修正点は、刺激の最適提示時間の微調整である。実験プログラムの修正はRinus Verdonschot氏が行い、中国語母語話者に対する予備実験も実施した。その過程で、実験参加者である日本語学習者の日本語能力の測定は、実験の際に得られる正答率だけでは不十分であることが明らかになったため、脳波測定実験に加えて語彙と文法に関する簡単な日本語能力テストを実験参加者に課すことにした。さらに、実験設備自体も改善する必要があることがわかったため、脳波測定システムに詳しい、カナダ・カールトン大学准教授のMasako Hirotani氏を招聘し、指導を仰いだ。その指導に基づいて、実験設備周辺の電磁波カットの対策強化、実験スペースの改善を行った。これらの改善によって、当初想定していたよりも信頼性の高い実験データが得られるものと期待できる。また、平成22年度に「日本言語学会第141回大会」において学会発表を行った日本語母語話者対象の脳波測定実験に関して、英語圏の学術雑誌に投稿するべく準備中である。実験プログラムを修正したため、中国語母語話者対象の脳波測定実験の実施時期が若干遅れてはいるが、プログラムの修正によって、より信頼度の高いデータが得られる見込みである。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度には、中国語母語話者および韓国語母語話者対象の脳波測定実験を実施する。これら2つの実験は平成25年度初頭には完了させ、研究結果を各種学会において公表する。反応時間測定実験については、脳波と同時に測定できることが明らかになったため、別途行うことをせず、脳波測定実験に一括する。これによって、研究推進の効率化が図られる。
新規光受容体シアノバクテリオクロムファミリーの光受容機構の解明

シアノバクテリアの補色順化にかかわる光受容体NpCcaSを単離し、赤/緑吸収型の可逆的変換とリン酸化活性をもつことを実証し、補色順化の分子機構を解明した。これらの光受容体が調節するフィコビリソームの新規リンカーCpcLタンパク質が光化学系I複合体に特異的に結合し、光捕集アンテナとして重要なはたらきをしていることを実証した。また、シアノバクテリオクロムAnPixJの結晶構造を決定し、多様な光変換の分子機構を解明した。我々が発見した新しい光受容体スーパーファミリーであるシアノバクテリオクロムの独自の光受容機構と多様な光応答現象を解明することを目的として、制御することができるのかを明らかにすることを目的として、代表的なメンバーTePixJ SyCcaS SyPixAなどの光受容機構、結晶構造、シグナル伝達の生化学的役割、生理的役割との関連を解明する。AnPixJのGAFドメインの赤吸収型(Pr)の結晶構造を1.8Aの分解能で決定した。AnPixJはSyPixJ1/TePixJのホモログで、線毛調節にかかわるMCPドメインを持つが、色素結合ドメインはそれらとは異なる系統に属している。これに対応して、SyPixJ1/TePixJが青吸収型と緑色吸収型の間の可逆的変換を示すのに対し、AnPixJは赤吸収型(Pr)と緑色吸収型(Pg)の間の可逆的変換を示した。このAnPixJのPr型の立体構造はフィトクロムのPr型のフィコシアノビリンと同じ立体配座とコンフォメーション(C5-Z,syn,C10-Z,syn,C15-Z,anti)をとっていた。また、発色団の中央には、この仲間でのみ保存されたAsp残基の側鎖が各ピロール環に水素結合していた。この構造は、従来想定されてきたH2o分子による配位とは異なるしくみでテトラピロールの平面性を維持していることを示している。(2)TePixJのGAFドメインの結晶化にも成功した。その構造の評価は進行中である。(3)すでに緑色光受容体であることを報告済みであるSyCcaSのホモログNostocのNpCcaSが緑色光によってフィコエリスリンの形成に必要な遺伝子の発現誘導に必須であることを示した。(4)TePixJの再構成実験を行い、フィコシアノビリンと混合することで、青色吸収型を形成できることを示した。しかし、その吸収特性は本来のTePixJとは異なること、発色団はまだフィコシアノビリンのままであった。この標品を高温でインキュベートすることで、徐々に本来の発色団であるフィコビオロビリンに変換され、同時に光変換の分光特性も本来の性質にほぼ同等のものになることを明らかにした。シアノバクテリアの光受容体シアノバクテリオクロムのTePixJと色素フィコシアノビリンの再構成を行い、光変換活性をもつ中間体を同定し、フィコビオロビリンへの異性化を実証した。また、光変換において第2の保存されたCys残基が可逆的に色素に結合解離することをFTIRで示した。これは色素結合ドメインが4種の異なる反応をもっていることを示している。フィコエリスリンを光合成色素としてもつNostocにおいて、その合成蓄積を調節している光受容体としてシアノバクテリオクロムCcaSとシグナル伝達因子CcaRを同定した。転写因子でもあるCcaRを破壊した株ではフィコエリスリンは合成されなくなり、CcaS破壊株では光応答は消滅したが一定量のフィコエリスリンが合成された。これは、緑色光でCcaSのキナーゼが活性化され、赤色光でホスファターゼが活性化ること、つまり2つの色の光を感知する光受容体であることを示している。Anabaenaの光受容体AnPixJの結晶化と構造決定に成功した。その構造は典型的なGAFドメインで、そのポケットにフィコシアノビリンが共有結合しており、全体の構造は既知のフィトクロムとよく似ていた。しかし、色素を上下から固定する残基は異なっており、ピロール環に配位する水分子がない代わりにAsp残基が配位していた。光異性化を起こすD環の配位構造も異なっており、独自の光変換の構造的特徴が明らかになった。好熱性シアノバクテリアの新規シアノバクテリオクロムTlr0924の光変換とともにGGDEFドメインのジグアニル酸シクラーゼ活性を確認し、青色光によってシクラーゼが活性化される、つまり、青色光受容体であることを実証した。NpCcaSを単離し、赤/緑吸収型の可逆的光変換をすること、自己リン酸化活性は緑色光照射で大きく促進される緑色光受容体であることを明らかにした。Nostoc punctiformeにおいてNpccaSおよびそのパートナー転写因子NpccaR、標的遺伝子NpcpeC NpcpcG2 NpcpeR1を破壊した。

この表現型解析から、NpCcaS/NpCcaRは緑色光に応答して、フィコエリスリンの合成、蓄積を促進する補色順化調節のキープレーヤーであることを明らかにした。緑色光照射で誘導されるCpcG2が新規のフィコビリソームを形成し、光化学系I複合体に結合していることをSynechocystisとAnabaena sp.PCC 7120をもちいて示した。これは光順化応答が光合成の光捕集機構の重要な環境センサーであることを示している。AnPixJとTePixJの結晶構造を決定した。これによって、シアノバクテリオクロムの光受容にかかわる重要な構造的特徴として、テトラピロール発色団を固定する機構や官能基を固定する機構などの多様な構造的特徴を解明した。好熱性シアノバクテリアのメンバーTeTlr0924を解析し、フィコビオロビリン結合型のシアノバクテリオクロムであること、シグナルアウトプットドメインとしてジグアニル酸シクラーゼ活性があること、青色光照射でこの活性が大きく上昇することこと、この遺伝子は同種の好熱性シアノバクテリアの光・低温凝集に必須の因子であることを解明した。
Ovalbuminの熱安定化機構に関するタンパク質工学的研究

鶏卵の貯蔵中に、卵白の食品機能特性が低下する原因の一つに、主成分であるovalbuminが熱安定性の高い分子種、S-ovalbuminに変化することが上げられている。本研究では、タンパク質全般の熱安定化原理の究明に資することをめざし、ovalbuminの熱安定化機構の解明にタンパク質工学的アプローチを行った。serpinタンパク質のループインサーションにおけるヒンジ領域ヘの変異導入(二重変異体)ovalbuminはserine proteinaseinhibitor(serpin)と一次構造上の類似性が高く、高次構造も類似していることが知られている。serpinタンパク質は、その阻害活性発現時に、偽基質部位近傍のループが分子中央に位置するβシートAの中央に割り込み、著しい熱安定化を起こす特徴がある。この点に着目し、ループの割り込みに際して、ヒンジとなる領域に変異を導入した変異体(R339T)を利用して、タンパク質工学的検討に着手した。ヒンジ領域で置換されたアミノ酸残基(339番目のアルギニン→スレオニン)と相互作用しうる距離にある残基(トリプトファン184)を、フェニルアラニンに置換した二重変異体を作成し、ループインサーションの可能性を検討した。高感度示差走査熱量計を用いた分析によると二重変異体は、エラスターゼを作用させ、偽基質部位を切断すると、熱安定性の上昇がみられ、ループインサーションを起こすことが示唆された。しかし、酵素処理によって、いくつかの分子種が生じ、熱安定性にも若干のばらつきがあることがわかり、R339Tよりループインサーションの速度が遅いことが示唆された。serpinやR339Tのループインサーションの速度は速く、実質的に測定不能であったため、今回作成した二重変異体を用いると、ループインサーションの速度論的解析に応用できるモノと考えている。本研究では、タンパク質全般の熱安定化原理の究明に資することを目指し、ovalbuminの熱安定化機構の解明を目的とした。(1)有精卵の胚発生時における熱安定化現象の検討有精卵の胚発生に伴い、卵白中のovalbuminが胚に移動することが報告され、ovalbuminが熱安定化していることが示唆されていたが、有精卵の胚発生過程初期の卵白からovalbuminを単離したところ、S-ovalbuminに変化していることが明らかとなり、卵白のpH変化をシミュレートした実験から、有精卵におけるS-ovalbuminの生成は、卵白中のpH変化により制御されることを見出した。この成果については、Biosci.Biotechnol.Biochem.誌に投稿した。(2)serpinタンパク質のループインサーションにおいてヒンジとなる部位への変異導入ovalbuminはserine proteinaseinhibitor(serpin)と一次構造上の類似性が高く、高次構造も類似していることが知られている。この点に着目し、ループの割り込みに際して、ヒンジとなる領域に変異を導入した変異体を利用して、タンパク質工学的検討を進めることにした。先ず、分光学的性質を左右するトリプトファン残基について、分子内に3カ所存在するうち、ループの割り込みに関与する可能性のある2カ所について、それぞれフェニルアラニンに置換した変異体を作成し、大腸菌により発現させることに成功した。
末梢刺激に対する痛覚反応と局所脳脊髄代謝の変化から検討した麻酔薬の作用機序-麻酔薬の脳脊髄への限局投与による比較検討-

インフルラン1%麻酔時、ミダゾラム腰部くも膜下投与により尾部刺激に対する逃避反応閾値は3050%増加したが、顔面刺激閾値は変化しなかった。インフルランのMACは、脳室内ミゾラム投与により、0.1%増加した。[MAC-0.15]%において、脳室内ミゾラム投与のTFTに及ぼす影響について検討した結果、ミダゾラム投与60120分後にTFTが2050%延長した。モルヒネ持続静注時、脳室内にミゾラムを投与すると、投与後60分120分にかけてTFTが2040%短縮した。脳室内ミゾラム投与が局所脳脊髄ブドウ糖消費量に及ぼす影響を調べた結果、インフルラン1%吸入またはモルヒネ持続静注時の脳脊髄代謝は、、脳室内ミゾラム投与によって有意な変化を示さなかった。また、イソフルランまたはモルヒネ投与時の坐骨神経電気刺激にいよる局所脳脊髄ブドウ糖消費量変化に対しても脳室内ミゾラム投与は有意な影響を及ぼさなかった。<まとめ>イソフルラン麻酔またはモルヒネ投与時において、電気刺激に対する反応閾値とTFTは、ミゾラムの腰部くも膜下投与により上昇した。ミダゾラムの脳室内投与により、イソフルラン麻酔時にはTFTの延長、モルヒネ投与時にはTFTの短縮がみられた。麻酔作用機序に関して、いままでは麻酔薬の脳に対する作用を重視する傾向にあったが、最近、揮発性吸入麻酔薬は脳よりも脊髄に作用して麻酔作用を発現する可能性が示唆されている。また、ベンゾジアゼピン系薬剤であるミダゾラムは脊髄に作用すると鎮痛作用を増強するが、脳室内に投与すると抗鎮痛作用を示すといわれる。本研究では、ラットを用いて、イソフルラン麻酔またはモルヒネ投与時にミダゾラムを腰部くも膜ドまたは脳室内に投与し、尾部(電極間距離3cm)および顔面部(眉間部、電極間距離0.5cm)の電気刺激に対する逃避反応閾値の変化を調べた。イソフルラン1%麻酔時、尾部および顔面の電気刺激(2ms、50HZ、2秒間)に対する逃避反応閾値は、それぞれ3.5mAと4mAであった。イソフルラン麻酔下、ミダゾラム(2.5-50μg)腰部くも膜下投与により尾部刺激に対する逃避反応閾値は5mAに増加したが、顔面刺激閾値は変化しなかった。ミダゾラムの脳室内投与により尾部刺激閾値は軽度減少、顔面刺激閾値は軽度増加する傾向がみられた。モルヒネ投与時のミダゾラム腰部くも膜下投与と脳室内投与による刺激反応性の変化も、イソフルラン麻酔時とほぼ同様の結果であった。〈まとめ〉イソフルラン麻酔またはモルヒネ投与時において、ミダゾラムの腰部くも膜下投与は麻酔作用を増強し、脳室内投与は麻酔深度をむしろ浅くすることが示された。今後、脳だけでなく、脊髄レベルでの麻酔作用機序の研究を進める必要があると考えられる。イソフルランのMACは、1.25%であった。脳室内ミダゾラム投与60120分後、MACが平均0.1%増加した。MAC±0.2%のTFTを調べた結果、(1)個体間の差が大きいが、[MAC-0.2]%[MAC-0.1]%におけるTFTは無麻酔時の対照値(35.5秒)と比べて、不変または軽度(520%)短縮した.(2)[MAC+0.2]%では、ほとんど(80%)のラットがcut of time(15秒)を越えた。[MAC-0.15]%において、脳室内ミダゾラム投与のTFTに及ぼす影響について検討した結果、ミダゾラム投与60120分後にTFTが2050%延長した。モルヒネの筋注および静注がTFTとPaCO_2に及ぼす影響を検討した結果、モルヒネ1mg/kg(10分間)静注後、2mg/kg/時の速度で持続静注することにより、PaCO_24850mmHgでTFTが10秒以上に延長した状態を180分間以上維持できることがわかった。

この方法でモルヒネ持続静注時、脳室内にミダゾラムを投与すると、投予後60分120分にかけてTFTが2040%短縮した。脳室内ミダゾラム投与が局所脳脊髄ブドウ糖消費量に及ぼす影響を調べた結果、イソフルラン1%吸入またはモルヒネ持続静注時の脳脊髄代謝は、脳室内ミダゾラム投与によって有意な変化を示さなかった。また、イソフルランまたはモルヒネ投与時の挫骨神経電気刺激による局所脳脊髄ブドウ糖消費量変化に対しても、脳室内ミダゾラム投与は有意な影響を及ぼさなかった。
多元系酸化物の格子欠陥のメカニズム解明

酸化物薄膜トランジスタ(TFT)の半導体層であるInGaZnO4(IGZO)の格子欠陥を明らかにするため、電子スピン共鳴法(ESR)により調査した。IGZO粉末にプラズマによって導入される格子欠陥を評価したところ、2種類のESR信号を見出した。これらのESR中心は、信号の熱安定性などの評価から、IGZOの主成分であるGa2O3、In2O3、ZnO中のESR信号とは異なる特性を示すことが明らかになった。これらIGZO中の格子欠陥の形成メカニズムを2種類提案した。また、ストレス耐性の高い新規レアメタルフリー材料の提案を行い、スパッタリング法、ミストCVD法による薄膜を用いたTFTの形成に成功した。InGaZnO4 (IGZO)を始めとする多元系酸化物半導体材料中にプラズマによって導入される格子欠陥と、そのデバイスに対する影響を評価するため、まずIGZOとその成分金属元素の酸化物であるGa2O3, In2O3, ZnOにプラズマによって導入される格子欠陥について電子スピン共鳴法(ESR)にて評価を行った。すなわち、酸化物半導体材料にプラズマを用いて意図的に格子欠陥を導入し、ESR信号を検出することに成功した。これらのESR信号について詳細な評価を行った。IGZO中に生成される格子欠陥に起因するESR信号の測定条件依存性について評価を行った。また、その欠陥導入条件依存性を評価した。その結果、IGZO中のESR信号は2種類あり、格子欠陥を導入する際のガス種がArとO2と違うことによってESR共鳴中心の生成率が異なるということが判明した。それぞれのESR信号について、ESR測定条件依存性を評価した。また、IGZO中に生成された格子欠陥の熱処理による回復過程に関して実験を行った。その結果、熱処理により速やかに減衰する信号と、減衰しない信号があるということがわかった。ZnO中に検出されたESR信号は、熱処理による減衰に特徴があり、二次反応で減衰するということが分かった。以上により、酸化物半導体中のESR共鳴中心が、IGZO中のバンド構造の中でどのような位置に形成されているかということを考察し、格子欠陥のモデルと、バンド構造の中での役割について提案を行った。以上のことを論文として発表を行った。新規酸化物半導体デバイス作製のために電子スピン共鳴法(ESR)による格子欠陥の評価を推進した。InGaZnO4(IGZO)などの酸化物半導体粉末にプラズマによって導入される格子欠陥をESRによって評価した。IGZOには二種類のESR信号が検出されることが明らかとなった。また、それらの熱安定性を評価することによって、IGZOの主成分であるGa2O3, In2O3, ZnOとは異なる特性を示すことが明らかになった。これらの酸化物半導体中に導入される格子欠陥に関する知見を基礎として、薄膜の格子欠陥の評価を進めた。具体的には、格子欠陥の薄膜形成時の条件による生成メカニズムの評価を行った。その結果、IGZOは成膜時の条件によって異なる格子欠陥を生成することが明らかになった。また、新規酸化物半導体デバイスの形成を目指した材料開発を行った。インジウムを含まない新規酸化物半導体材料を見出し、その物性を評価した結果、ワイドバンドギャップであり、可視光において透明であることが明らかになった。さらに、本酸化物半導体について、RFマグネトロンスパッタリング法で成膜する条件によってシート抵抗を制御することに成功した。本材料科を半導体層として用いた薄膜トランジスタの形成に成功し、良好な伝達特性を示すことが確認できた。RFマグネトロンスパッタリング法によって新たに形成されたスズ系の酸化物半導体薄膜トランジスタは、先行材料に匹敵する特性を示すことが確認できた。また、有機金属錯体を用いたミストCVD装置を導入し、半導体薄膜の形成を行うことに成功した。以上のように、本研究ではIGZOの格子欠陥の評価を進めることに加えて、新材料のデバイス評価を行うことにも成功しているため、おおむね順調に進展していると考えられる。

新規酸化物半導体デバイス作製のために電子スピン共鳴法(ESR)による格子欠陥の評価を推進した。InGaZnO4(IGZO)などの酸化物半導体粉末にプラズマによって導入される格子欠陥をESRによって評価した。IGZOには二種類のESR信号が検出されることが明らかとなった。また、それらの熱安定性を評価することによって、IGZOの主成分であるGa2O3, In2O3, ZnOとは異なる特性を示すことが明らかになった。これらの酸化物半導体中に導入される格子欠陥に関する知見を基礎として、薄膜の格子欠陥の評価を進めた。具体的には、格子欠陥の薄膜形成時の条件による生成メカニズムの評価を行った。その結果、IGZOは成膜時の条件によって異なる格子欠陥を生成することが明らかになった。また、新規酸化物半導体デバイスの形成を目指した材料開発を行った。インジウムを含まない新規酸化物半導体材料を見出し、その物性を評価した結果、ワイドバンドギャップであり、可視光において透明であることが明らかになった。さらに、本酸化物半導体について、RFマグネトロンスパッタリング法で成膜する条件によってシート抵抗を制御することに成功した。本材料科を半導体層として用いた薄膜トランジスタの形成に成功し、良好な伝達特性を示すことが確認できた。RFマグネトロンスパッタリング法によって新たに形成されたスズ系の酸化物半導体薄膜トランジスタは、先行材料に匹敵する特性を示すことが確認できた。また、有機金属錯体を用いたミストCVD装置を導入し、半導体薄膜の形成を行うことに成功した。これらの研究成果を元に、新規レアメタルフリー薄膜トランジスタデバイス作製の足がかりとし、その特性の安定性について評価を進めることができた。酸化物薄膜トランジスタ(TFT)の半導体層であるInGaZnO4(IGZO)の格子欠陥を明らかにするため、電子スピン共鳴法(ESR)により調査した。IGZO粉末にプラズマによって導入される格子欠陥を評価したところ、2種類のESR信号を見出した。これらのESR中心は、信号の熱安定性などの評価から、IGZOの主成分であるGa2O3、In2O3、ZnO中のESR信号とは異なる特性を示すことが明らかになった。これらIGZO中の格子欠陥の形成メカニズムを2種類提案した。また、ストレス耐性の高い新規レアメタルフリー材料の提案を行い、スパッタリング法、ミストCVD法による薄膜を用いたTFTの形成に成功した。デバイスの性能に影響を与える格子欠陥について、InGaZnO4(IGZO)のような多元系酸化物半導体については未解明な部分が多い。その詳細を調べる事により、多元系酸化物半導体デバイスの特性に対する格子欠陥による影響を明らかにすることができる。これにより、新規材料デバイスの性能向上に寄与すると考える。以上の目的に従ってIGZOを始めとする多元系酸化物半導体材料中にプラズマによって導入される格子欠陥を電子スピン共鳴法(ESR)にて評価を行った。