hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中小企業事業主等による地域保健との連携：社員の健康支援や育児・介護離職防止の為に

先に開発した「産業看護職のための地域保健との連携マニュアル」について、その開発経緯をまとめ、研修会等での活用方法を検討した。これは、産業看護職向けのマニュアルであるが、今後、開発予定の事業主・安全衛生管理者向けのマニュアルの基盤となるものである。また、2017・2018年度に、「産業看護職のための地域保健との連携マニュアル」を用い、複数の企業等において研修会を実施したため、その開催方法や研修会の効果について検討した。事業主・安全衛生管理者向けのマニュアル開発後は、同様の研修会を開催する予定であり、産業看護職向けの研修会の開催方法やその効果を参考として実施する。2018年11月、平塚保健福祉事務所秦野センターの保健師と協力し、管内の産業保健関係者や市役所保健師を集めた連携協議会を立ち上げ、その後、定例開催している。この協議会の参加者である公社)神奈川労務安全衛生協会の関係者の協力を得て、2019年度全国安全週間(第92回)平塚地区促進大会において、質問紙調査を実施する計画が出来た。また、他の参加者の中から面接によるインタビュー調査の協力者も確保できた。さらに、2019年3月には、厚木保健福祉事務所において、自治体保健師や産業保健関係者を対象とした地域・職域連携推進研修会を開催し、今後、中小企業の健康支援をどのように展開していくか等について、検討する機会を設けることができた。このように、2019年度以降、事業主や安全衛生管理者を対象とした質問紙調査やインタビュー調査を行い、事業主・安全衛生管理者向けの地域保健との連携ツールを開発するための準備が整ってきた。2019年度に中小企業の事業主・衛生管理者を対象とした質問紙調査を実施するための準備として、予定通り、本学の倫理審査委員会の承諾を得ることができた。また、公社)神奈川労務安全衛生協会平塚支部の承認を得て、6月に開催される2019年度全国安全週間(第92回)平塚地区促進大会において、質問紙調査を実施する段取りが整っている。2019年6月に開催される全国安全週間(第92回)平塚地区促進大会において、中小企業の事業主・衛生管理者を対象とした質問紙調査を実施するが、質問紙調査票の問いの中で、面接によるインタビュー調査への協力者を募ることとしている。また、大会参加者へ直接、研究の趣旨説明を行い、協力を呼びかけインタビュー調査の実施へ繋げる。さらに、2018年11月より、平塚保健福祉事務所秦野センターの保健師と協力し、管内の産業保健関係者や市役所保健師を集めた連携協議会を開催していることから、その場においてもさらに研究協力を依頼する。

事業主・安全衛生管理者を対象とした質問紙調査における回収費用(郵送費)および、データ入力費用、および、面接によるインタビュー調査実施において生じる研究者の交通費、データ起こしに関する費用、更に質問紙調査やインタビュー調査の実施に付随する事務処理等に関する謝金として使用する。
19世紀後半のロシアの絵入り新聞にみる東アジア表象にかんする基礎的研究

本研究の目的は、19世紀後半のロシアの絵入り新聞のようなメディアに現れた東アジア表象の諸問題を検討することであった。その結果、以下のことが明らかになった。1.19世紀のロシア知識人のテキストに見る東アジア表象は、ヘーゲル哲学における歴史・地理的認識を前提としていたため、「他者」としてのアジアの認識論的次元だけでなく、半アジア的国家としてのロシアの社会・政治状況に対する自己批判をも内包していた。2.ロシアにおいて絵入り新聞が台頭した主要な要因は次の通りである。(1)西欧起源の視覚メディア文化のグローバル化。(2)高級雑誌の言語中心文化に対して視覚的通俗文化を求めた新中間層及び女性の読者の増大。(3)ロシア帝国の膨張に伴う新たな地理的知識の拡大。(4)産業革命によって実現された発明品など博覧会的知識の登場。3.この文脈のなかで次の4つの東アジア表象が観察された。(1)啓蒙主義と社会進化論の影響下で形成された諸表象。(2)ヨーロッパの市民的教養としての博物学的知識に立脚した諸表象。(3)西欧列強による侵略の犠牲者としてのアジア人という表象。(4)独自文明の中心の一つとしての東アジアという表象。これら4類型の東アジア表象について、絵入り新聞以外のメディアでの表象に即して精査することが今後の課題である。19世紀後半のロシアの絵入り新聞の資料状況について、日本およびロシアの図書館で調査した。その結果、すでに収集済みの『イリュストラツィヤ』(1858-1863年)に加え、『イリュストリロヴァンナヤ・ガゼタ』(1864-1867年)、『イスクラ』(1859-1873年)、『イリュストリロヴァンウィ・セメイヌィ・リストク』(1859-1863年)が資料的に重要であることが判明し、その収集に着手した。画像資料の分類・整理の技術的方法について、光学解像度3200dpiを有するスキャナーによってマイクロフイッシュの画像取り込みが可能であることが判明した。画像・記事資料の整理・分類のためのフレームワークに関して、画像を教材として学校現場で実用化するためのノウ・ハウを現職教員からのレビューを受ける中で検討し、その結果、既存の概念的分類よりも、身近な生活体験や地域的特性を重視したカテゴリー分類を工夫する必要があることが明らかになった。ロシア史・ロシア思想史の観点から「東アジア」表象のもつ意味について、モスクワ、サラトフで現地調査をおこない、研究者からのレビューを受けた結果、第一に、19世紀に関してはヘーゲルの歴史哲学を当時の地理的・歴史的な認識枠組みの前提として確認する必要があること。第二に、当時の「アジア」的なものの表象が、単なる認識上のカテゴリーだけでなく、社会批判的・倫理的な価値判断を内包するものであることが明らかになった。とりわけ、19世紀後半のロシアでは「アジア」認識が、自己の社会的・政治的状態に対する自己批判的な評価と不可分に結びついていることが判明した。19世紀後半のロシアの絵入り新聞の資料状況について、一橋大学およびヘルシンキの図書館で現物を調査した。また『イリュストリロヴァンナヤ・ガゼタ』(1864-1867年)、『イスクラ』(1859-1873年)、『イリュストリロヴァンウィ・セメイヌィ・リストク』(1859-1863年)をマイクロ・フィッシュのかたちで入手し、分析・整理をすすめた。画像・記事資料の思想的分析のための概念装置に関して、19世紀ロシア美術史の概要を把握するとともに、画家・版画家の社会史的背景を検討し、その成果の一部を学会等で発表し、専門家からレビューを受けた。ロシア史・ロシア思想史の観点から「東アジア」表象のもつ意味について、19世紀前半のロシアにおける東洋学研究の拠点のひとつカザン大学に関する先行研究を検討するとともに、いくつかの一次史料をヘルシンキ大学図書館で入手し、分析をすすめた。以上の分析の中で明らかになった方法論的視点は、以下の通りである。1)ロシアでの絵入り新聞の発行の意味は、西欧起源のメディア文化のグローバル化のなかに位置づけて検討する必要がある。

2)「イラスト」という「視覚表象」への読者の需要は、言語では表現できない「新しい知見」が出てきたことと関係している。3)この「新しい知見」とは、第一にロシアの帝国主義的拡張にともなう知の対象の地理的拡大、第二に、産業革命の諸成果のグローバル化にともない「新しい発明品」等を視覚的に提示する必要性が高まったことを意味している。以上のような世界史的な文脈を踏まえてロシアにおける「東アジア」表象とメディア制作者(および想定されている読者)の文化アイデンティティとの関連を分析することが次年度の課題である。19世紀後半のロシアの絵入り新聞の資料状況について前年度と同様に、ヘルシンキ大学附属図書館およびストックホルム大学附属図書館で調査をおこなった。また前年度に明らかにした方法論的視点にもとづいて『イリュストラツィヤ』、『イリュストリロヴァンナヤ・ガゼタ』、『イスクラ』、『イリュストリロヴァンナヤ・ゼメイヌィ・リストク』のイラストを分析・整理し、基礎的資料集の作成に着手した。また19世紀後半のロシア知識人社会における「東アジア」表象の意味を明らかにするために、主要な思想家たちの著作集および主要な雑誌記事(とくに『ヂェーロ』誌)を検討した。それらの結果、ロシアにおける「東アジア」表象は、同時代の西ヨーロッパの思想家たちが提出していた「東アジア」表象(オリエンタリズム)の影響を強く受けているものの、同時にロシア独特の表象も生みだされていたのではないか、という研究上の見通しが得られた。すなわち、第一に、19世紀半ばまでのいわゆる啓蒙主義的世界史観から1870年代以降、スペンサー理論などの影響下で「優勝劣敗」的な世界史観が浸透するとともに、それへの反作用としてロシア独自の世界史理解が形成された。第二に、1868年の日本での明治維新および立憲体制の樹立は専制体制下のロシア知識人に精神的衝撃を与えた。第三に、総じて、1870年代以降、ヘーゲル的な「停滞するアジア」というイメージが残存するとともに「世界史に参入する東アジア」という新しいイメージも勃興するなかでロシア知識人社会のなかに「東アジア」にたいする新たな眼差しが形成されていった。以上の3つの見通しにたって、絵入り新聞でのビジュアル表象と言説を整理することが最終年度の研究課題となる。1、前年度までに整理した表象分析のための方法論的視点を精緻化するために、隣接分野(とくに地理学、社会学、文化人類学)での先行研究を概観し、また同時代の西欧諸国での東アジア表象に関する先行研究を検討し、19世紀後半のロシア帝国の対東アジア政策と関連したロシアのメディア状況の特徴を把握した。2、前年に引き続き19世紀後半のロシアの絵入り新聞、とくに初期の主要メディアであるのイラストおよび言説を分析・整理し、同じくロシア知識人社会の動向を把握するために主要な思想家の著作集および主要な雑誌記事(とくに『ヂェーロ』誌)を検討した。また新たに主要雑誌での東アジア関連記事の主要な趨勢を書誌情報により抽出した。3、結論として、19世紀後半のロシアにおける東アジア表象をめぐる次の三つの思想潮流を抽出した。(1)19世紀半ばまでの啓蒙主義的アジア観と70年代以降の社会進化論の混交のなかで形成された「優勝劣敗」主義的な世界史イメージの枠内でのアジア表象が一つの潮流をなしていた。
癌関連精神ストレスと腫瘍進展血管新生のバイオロジカルサイコオンコロジー研究

人は癌を告知されたとき様々な精神状態となる。また、癌そのものによっても様々な精神状態をきたす。精神状態は神経伝達物質による神経活動によって規定されるがそのなかでも大きな役割を果たしているのはドーパミンとセロトニンである。そこでドーパミンとセロトニンの変化がどのように腫瘍に影響を与えるか遺伝子改変マウスにて解析した。今回の研究結果は癌患者のせん妄状態や抑うつ状態に対する対処法に示唆を与えるのみならず、新しい分子標的治療法の開発につながる。癌患者の告知時などにおける強い精神ストレスにより、しばしば患者は錯乱状態やせん妄をきたす。そのようなせん妄状態は癌にとってプラスかマイナスかをせん妄マウスに癌細胞を移植し皮下腫瘍の進展を観察することにより研究した。せん妄のモデルマウスとしては神経伝達においてハイパードパミナージックな状態になっているドーパミントランスポーターノックアウトマウス(DAT-/-マウス)を作成し用いた。腫瘍の増大はコントロールワイルドマウスに比べて、DAT-/-マウスでは有意にっ増大が抑えられた。DAT-/-マウスの末梢血中のドーパミンは減少しており、腫瘍のドーパミン受容体を調べたところドーパミンD1受容体が減少していることが判明した。またドーパミン刺激により血管内皮細胞のVEGF受容体2の細胞表面の発現が減少していることがわかった。また細胞内Srcを介してVEGF受容体2の燐酸化を促進していることがわかった。以上のことを考えると、DAT-/-マウスにて腫瘍の増大が抑制される機序としてはハイパードパミナージックな状態により腫瘍の血管内被のドーパミンD1受容体が減少し、また末梢のドーパミンも減少する。それにより、ドーパミンD1受容体刺激により促進されていた血管新生が抑制され、固形腫瘍の増大が抑制されるものと考えられた。この研究より、せん妄状態は腫瘍の増大が抑制されることがわかったとともに、ドーパミンD1受容体が固形腫瘍の治療における新たな分子標的となりえる可能性が示唆された。本年度は癌関連精神ストレスのうち抑鬱と癌とりわけ腫瘍進展様式の関係を研究した。そこで鬱の原因神経伝達物質であるセロトニンと癌の進展の関係を調べた。鬱のモデルであるセロトニントランスポーターノックアウトマウスに皮下腫瘍を植えるとその腫瘍内のセロトニン濃度は半減しており、腫瘍の増大は有意に抑えられた。また、腫瘍内のendothelial nitric oxide synthase (eNOS)の発現が抑えられていた。そこで血管内皮細胞(HUVEC)に生理的濃度以下のセロトニンを投与したところ、セロトニンの用量依存性にeNOSが誘導された。網羅的リン酸化酵素検出台にて、このときに誘導されるリン酸化酵素を調べたところ、ERK1/2の活性化がみられた。そこでin vitroにおいて調べてみるとHUVECにおいて用量依存性に生理的濃度のセロトニンはeNOSとERK1/2が活性化することが判明した。HUVEC上のセロトニン受容体を調べたところセロトニン2Bとセロトニン2C受容体があることを確認した。そこで選択的セロトニン2B受容体であるSB20474はセロトニンよるeNOSとERK1/2の活性化が阻害されたが、選択的セロトニン2C受容体であるRS102221はセロトニンよるeNOSとERK1/2の活性化を阻害しなかった。以上のことからセロトニントランスポーターノックアウトマウスにおける腫瘍増大の抑制はセロトニンの枯渇によるセロトニン2B受容体の生理的刺激の減少が原因であると考えられた。鬱の患者はセロトニン伝達が阻害されている状態と考えられるが、むりに治療によりセロトニン伝達を上昇させると、癌の進展の観点から悪影響を与える可能性がある。近年、セロトニンやその受容体を修飾する薬剤が広く臨床の場で使われているが、そういった薬剤を応用して分子標的治療薬の開発の可能性がある。
気泡崩壊法による気液界面薄膜層の採取に関する研究

気泡崩壊法による気液界面薄膜層を液滴の形で採取し、次の三つの系:A域N-アセチル-D-ロイシン、Cu(II)、D,L-アミノ酸種の(1:1/2:1)水溶液、B域N-アセチル-D-ロイシン、金属イオン種M(=Cu,Fe,Co,Ni,Zn,Cd,Pb、Al)、D,L-ロイシンの(1:1/2:1)水溶液、その他の領域アロバルビタール、DNA塩基種の(1:1)水溶液、を用いた。第一液滴中の成分分析により、気泡界面における疎水性N-アセチル-D-ロイシンによるアミノ酸種の光学分割とその分割に与える金属種の影響について調べた。この結果の一部分について平成12年7月にイギリスで開催される国際会議で報告した。又、気泡界面における疎水性アロバルビタール(チミン系)とDNA間の協同的相互作用についての結果については、オランダのJournal(Co11oid and Surface:B)に投稿するに至っている。いずれの溶液を用いても、崩壊気泡から生成する第一液滴は、崩壊直前の気泡表面の有効に薄膜層を採取することが証明され、今後は、この気泡表面の疎水界面における分子の構築(アミノ酸種と金属イオンからなる分子集合錯体形成)、構築分子による変成タンパク質のリフォルディング並びに微生物種の吸着・配向のメカニズムを知る手がかりとバイオ系における応用が期待される。平成11年度は、気泡崩壊法による気液界面薄膜層を液滴の形で採取し、次の三つの系:A域N-アセチル-D-ロイシン、Cu(II)、D,L-アミノ酸種の(1:1/2:1)水溶液、B域N-アセチル-D-ロイシン、金属イオン種M(=Cu,Fe,Co,Ni,Zn,Cd,Pb,Al),D,L-ロイシンの(1:1/2:1)水溶液、その他の領域アロバルビタール、DNA塩基種の(1:1)水溶液、を用いた。この結果の一部分について平成12年7月にイギリスで開催される国際会議で報告する。又、気泡界面における疎水性アロバルビタール(チミン系)とDNA間の協同的相互作用についての結果については、オランダのJournal(Colloid and SurfaceB)に投稿するに至っている。いずれの溶液を用いても、崩壊気泡から生成する第一液滴は、崩壊直前の気泡表面の有効に薄膜層を採取することが証明され、今後の成果が期待される。
歯科補綴物の3次元寸法精度に関する研究

コンピュータの発達ならびにNC機器の小型化、低価格化に伴い、CAD/CAMによる補綴物の製作は実用段階を迎えようとしてい、今後歯科補綴物の多くが、このような方法によって製作されるであろうと予想される。しかし、歯科補綴物には、工業製品とは異なり、製作物が単品であり、原型が存在し高い精度が必要であるという特徴がり、今なお幾つかの解決すべき問題点が存在する。この問題の解決には、原型の寸法測定点を出来る限り少なくし、かつ高精度に形を再現する技術、方法の確立が必要である。このような観点から、補綴物の外形寸法精度の基準を見いだすべく、歯科技工士が作成した補綴物の外形寸法を測定し、原歯牙と比較してきた。その結果、現在の補綴物の外形寸法には10002000μmもの誤差が存在することが明らかになった。しかもこの誤差は、歯科技工士の肉眼の3次元認識精度に起因することが判明した。研究を初めた当初、この誤差は数10μm程度であり、製作上なんらかの基準点が存在するであろうと予測し、その基準点を見つけ出し、CAD/CAM用の測定点とする考えであったが、そのような基準点は存在しない事となった。この結果に基づけば、CAD/CAMに必要な計測部位は、歯牙の近遠心、頬舌方向の幅と、高さの3点となり、マージン部以外は、極めて少数の計測点で充分と考えられる。これらの研究成果は、第28回日本歯科理工学会において口頭発表を行い、松本歯科大学学会誌(松本歯学)に、発表した。本研究は現在、残念ながら当初予定より遅れている。予定通りに行かない最大の原因は、Windowsでのプログラム開発が極めて困難だった為である。既存のMS-DOSでのプログラムはC言語を使用して開発していたが、今回の研究で使用するWindowsNTシステムでは、このプログラムを一部修正程度では実行することが出来ず、これまでの研究成果にたって作成していくという訳にはいかなくなった為、VisualC++を用いて、もう一度新たにこのようなプログラムを開発せざるを得ない状況となった。そこで、旧来のMS-DOSシステムを平行して動かし、2つのシステムを比較しながら、測定とプログラム開発を同時に行なった。現在、各技工士に依頼したワックスパターンの形状データーを鋭意解析中であり、そのなかで幾つかの成果が挙がっている。まず、旧来歯牙の形状測定には1歯牙当たり、なんと10時間を要し、実用は困難であったが、A/Dコンバーターボード(ADM-5698BPC)を使用、専用プログラムを開発し、測定精度を5μmとしたことにより、この測定を約50分に短縮することができた。この為、臨床でも使える現実的な測定が可能となった。測定精度を0.5μmから5μmに変更した理由は、各技工士作製のワックスパターンが250500μm以上の誤差を含んでいることが判明した為で、今後この精度が補綴物作製の研究における一つの目安になるものと思われる。しかし、歯科補綴物には、工業製品とは異なり、製作物が単品であり、原型が存在し高い精度が必要であるという特徴があり、今なお幾つかの解決すべき問題点が存在する。

しかもこの誤差は、歯科技工士の肉眼の3次元認識精度に起因することが判明した。研究を初めた当初、この誤差は数10μm程度であり、製作上なんらかの基準点が存在するであろうと予測し、その基準点を見つけ出し、CAD/CAM用の測定点とする考えであったが、そのような基準点は存在しない事となった。この結果に基づけば、CAD/CAMに必要な計測部位は、歯牙の近遠心、頬舌方向の幅と、高さの3点となり、マージン部以外は、極めて少数の計測点で充分と考えられる。
切削工具用超低摩擦薄膜の創成と表面反応を利用したニアドライ加工技術の開発

本研究の目的は,切削時のせん断力を利用した反応により層状低摩擦成分を生成・付加できる工具用超低摩擦薄膜を創成し,それを用いて難削材に適用可能なニアドライ加工技術を開発することである.まずTiB2系薄膜表面での低融点B2O3の溶融とMoS2添加の重畳効果により,200°C以上の高温下での摩擦係数0.01以下を目指す.平成29年度の研究において,TiB2-MoS2複合膜の低摩擦発現温度(使用可能温度)を明らかにすることを目的に大気中での加熱処理を行ったところ,400°Cまでの加熱であればTiB2-MoS2複合膜の組成に変化はなく,加熱前と同様200°Cにおいて摩擦係数0.01という超低摩擦を示した.ただし,500°C以上で加熱した場合はBおよびSが脱離消失し,低摩擦特性が発現することは無かった.この結果を踏まえ,平成30年度はTiB2-MoS2複合膜の超低摩擦特性発現の温度範囲の拡大を目的として,複合膜中のBの含有量を増加させた.その結果,Tiに対するBの比が4.4程度になるまでBを過剰に添加した場合に,500°Cでの加熱による複合膜の変色(酸化)は抑制された.また,500°Cで加熱した複合膜の200°Cにおける摩擦係数を測定したところ0.01であり,超低摩擦特性を維持することが可能となった.この結果を踏まえ,TiB2-MoS2複合膜中のBの含有量を過剰とし高温でのBの消失抑制を目指したところ,500°Cで加熱した場合でも加熱後の200°Cにおける摩擦係数は0.01という極めて小さい値を示した.加熱後の組成分析はまだであるが,Bの存在が高温下での超低摩擦特性発現に極めて重要と考えられる.上述のように,現行のTiB2-MoS2複合膜における超低摩擦特性発現の上限温度(400°C程度)を把握することができた.また,Bを過剰に含有させることにより,超低摩擦特性発現の上限温度を上昇させることができた.B含有量の最適化までには至っていないが,Bの存在が高温下での超低摩擦特性発現に極めて重要であることを見出した.これらのことを考え合わせると,本研究はおおむね順調に進展していると判断できる.ただし,Bの存在が複合膜の超低摩擦化に重要であることが明らかになったものの,摩擦面において低融点ガラス質固体のB2O3が生成し,それが溶融することが超低摩擦に繋がっているかは明らかにできていない.今後の研究において,複合膜における超低摩擦特性の発現とB2O3の生成・溶融との関係を明確にする必要がある.さらには,切削工具にTiB2-MoS2複合膜をコーティングし,窒素量を調製したキャリアガスにより切削油をミスト状に供給し,層状低摩擦成分h-BNを生成させることが本研究の主題の一つであるが,現時点ではh-BNの生成には至っていない.今年度の研究を継続し,高温でのBの消失の抑制と超低摩擦特性発現に最適なB含有量を明確にする.また,MoS2の添加量や結晶性と複合膜の摩擦特性との関係を明らかにする.組成を最適化したTiB2+α-MoS2複合膜の摩擦特性を高温・窒素雰囲気下で評価し,切削加工時と同様のせん断応力下で二次元層状物質であるh-BNの生成反応を促進させ,温度上昇に伴うh-BN生成量の増加と低摩擦特性発現の関係を明らかにする.2)摩擦環境を窒素雰囲気に変更することにより,低摩擦成分の一つであるB2O3の生成量が減少し,その溶融に伴う低摩擦化の効果が低減することが懸念されるため,窒素量を制御した雰囲気下で複合膜の摩擦特性を評価し,最も低摩擦が得られる雰囲気を明らかにする.切削加工実験においては,切削油をミスト状に供給するミストホールバイトの開発に着手する.その際には,環境調和性を考慮し,最小限の切削油量で切削性改善の効果を得ることを目的に,切削点に均一性の高い切削油ミストとキャリアガスを集中できるようにする.高速度カメラでの切削油ミストの観察と流線ベクトル解析をもとに行い,平成30年度は噴射角度や噴射幅の測定を含めた測定解析手法の確立に努める.噴霧状態の測定解析結果をもとに,研究協力者(フジBC技研)と共同で切削点に切削油ミストとキャリアガスを集中させるミストホールバイトを開発し,このミストホールバイトを用いて,最適化した組成のTiB2+α-MoS2複合膜が低摩擦特性を発現する温度範囲・窒素雰囲気で難削材の加工を実現し,ニアドライ加工技術として確立する.本研究の目的は,切削時のせん断力を利用した反応により層状低摩擦成分を生成・付加できる工具用超低摩擦薄膜を創成し,それを用いて難削材に適用可能なニアドライ加工技術を開発することである.まずTiB2系薄膜表面での低融点B2O3の溶融とMoS2添加の重畳効果により,200°C以上の高温下での摩擦係数0.01以下を目指す.平成29年度はTiB2-MoS2複合膜の超低摩擦特性発現の温度範囲の把握およびその拡大を念頭に,先ずはTiB2-MoS2複合膜を大気中・高温(300,400,500,600°C)で熱処理し,組成や構造,摩擦特性に及ぼす影響を評価した.

また,実際に200°C以上の高温での摩擦特性の評価を行い,摩耗痕の観察を中心に高温での超低摩擦特性発現のメカニズムの解明に着手した.400°Cまでの加熱であればTiB2-MoS2複合膜の創成の変化はなく,加熱後の複合膜の摩擦特性を200°Cで評価したところ,加熱前と同様摩擦係数0.01という超低摩擦を示した.一方,500°C以上で加熱した場合はBおよびSが脱離消失し,表面平滑性が失われた.その結果,加熱後の摩擦試験温度に関わらず,低摩擦特性が発現することは無かった.実際に高温で摩擦試験をした場合もほぼ同様の結果が得られており,現行のTiB2-MoS2複合膜における超低摩擦特性発現の上限温度は400°C程度と考えられる.この結果を踏まえ,TiB2-MoS2複合膜中のBの含有量を過剰とし高温でのBの消失抑制を目指したところ,500°Cで加熱した場合でも加熱後の200°Cにおける摩擦係数は0.01という極めて小さい値を示した.加熱後の組成分析はまだであるが,Bの存在が高温下での超低摩擦特性発現に極めて重要と考えられる.上述のように,現行のTiB2-MoS2複合膜における超低摩擦特性発現の上限温度(400°C程度)を把握することができた.また,Bを過剰に含有させることにより,超低摩擦特性発現の上限温度を上昇させることができた.B含有量の最適化までには至っていないが,Bの存在が高温下での超低摩擦特性発現に極めて重要であることを見出した.これらのことを考え合わせると,本研究はおおむね順調に進展していると判断できる.ただし,Bの存在が複合膜の超低摩擦化に重要であることが明らかになったものの,摩擦面において低融点ガラス質固体のB2O3が生成し,それが溶融することが超低摩擦に繋がっているかは明らかにできていない.今後の研究において,複合膜における超低摩擦特性の発現とB2O3の生成・溶融との関係を明確にする必要がある.本研究の目的は,切削時のせん断力を利用した反応により層状低摩擦成分を生成・付加できる工具用超低摩擦薄膜を創成し,それを用いて難削材に適用可能なニアドライ加工技術を開発することである.まずTiB2系薄膜表面での低融点B2O3の溶融とMoS2添加の重畳効果により,200°C以上の高温下での摩擦係数0.01以下を目指す.平成29年度の研究において,TiB2-MoS2複合膜の低摩擦発現温度(使用可能温度)を明らかにすることを目的に大気中での加熱処理を行ったところ,400°Cまでの加熱であればTiB2-MoS2複合膜の組成に変化はなく,加熱前と同様200°Cにおいて摩擦係数0.01という超低摩擦を示した.ただし,500°C以上で加熱した場合はBおよびSが脱離消失し,低摩擦特性が発現することは無かった.この結果を踏まえ,平成30年度はTiB2-MoS2複合膜の超低摩擦特性発現の温度範囲の拡大を目的として,複合膜中のBの含有量を増加させた.その結果,Tiに対するBの比が4.4程度になるまでBを過剰に添加した場合に,500°Cでの加熱による複合膜の変色(酸化)は抑制された.また,500°Cで加熱した複合膜の200°Cにおける摩擦係数を測定したところ0.01であり,超低摩擦特性を維持することが可能となった.この結果を踏まえ,TiB2-MoS2複合膜中のBの含有量を過剰とし高温でのBの消失抑制を目指したところ,500°Cで加熱した場合でも加熱後の200°Cにおける摩擦係数は0.01という極めて小さい値を示した.加熱後の組成分析はまだであるが,Bの存在が高温下での超低摩擦特性発現に極めて重要と考えられる.上述のように,現行のTiB2-MoS2複合膜における超低摩擦特性発現の上限温度(400°C程度)を把握することができた.また,Bを過剰に含有させることにより,超低摩擦特性発現の上限温度を上昇させることができた.B含有量の最適化までには至っていないが,Bの存在が高温下での超低摩擦特性発現に極めて重要であることを見出した.
微細組織制御による高性能MgB_2線材の開発

MgB_2超伝導線材はパウダー・イン・チューブ(PIT)法で作製するのが一般的であり、金属管に充填する粉の種類によって、ex-situ法とin-situ法とに分けられる。両手法とも充填粉の品質が臨界電流密度(J_c)特性に大きな影響を及ぼし、現時点では同程度の特性が得られているものの、実用レベルにはまだ低く、その改善には、線材内部の密度の向上MgB_2の微結晶化、ピン止め点の導入、結晶粒間結合の強化が有効である。線材内部でMgB_2を生成させるin-situ法では生成時のMgB_2コア層の密度低下が大きい。MgB_2粉を充填するex-situ法ではコア層密度の低下は小さく、本研究ではex-situ法での特性改善を図った。先ず充填粉の精製を行った。透過電子顕微鏡による結晶粒の観察から、MgB_2粒子の周囲には絶縁体であるMgO層が付着している。このMgO層は超伝導電流パスの障害となるため、充填前にMgB_2粉を有機酸溶液に含浸処理してMgOを溶解除去した。この処理によって、結晶粒のサイズは数ミクロンから300nm以下となり、小さくなった。結晶粒の微細化はピン止め点として作用する結晶粒界の面積を増加する。また、処理した粉末を用いて線材作製を行い、加熱処理すると、MgB_2の硼素が一部炭素に置換された。炭素置換は上部臨界磁界(B_<c2>)の向上に繋がる。粒径の微細化はMgO溶解に関係しており、炭素置換は含浸処理によって粒子表面に吸着した有機溶媒によってもたらされるものと考えられる。これらによって、線材のJ_c値は、未処理粉を用いた場合と比べて4.2K、10Tで一桁向上した。この手法は簡便で安価であり、線材の長尺化プロセスに適用可能である。また、ボールミル微細粉等、他の手法と併せて用いることにより、更なるJ_c特性の向上が期待できる。18年度は微粒子作製の準備として、生成した微粒子、あるいはプロセス中における微粒子酸化防止のために、グローブボックスを購入し、実験環境整備を行った。この一方で、市販のMgB_2粉を微細化する試みも行い、粉末を有機酸性溶液に含浸すると、MgB_2粒子の周囲に付着しているMgO層が溶解して、粒子の微細化が起こることを見出した。未処理の場合、粒径は数μmにまで達するのに対し、含浸処理によって数百nmにまで減少した。この粉末を充填粉として、Feをシース材として線材作製を行った。線材のX線回折を測定すると、含浸処理によってMgB_2の110ピークの高角度側へのシフトが見られ、α軸長が減少していることが明らかとなった。また、通電法による臨界電流測定から、含浸処理粉の使用により高磁界側での臨界電流密度が向上し、10Tでは5倍程度になることが明らかとなった。磁化測定から求めた臨界電流密度でも同様の結果が得られ、含浸処理粉の使用により、高磁界側でのピン止め力が向上していた。これらの特性の向上は結晶粒の微細化及び炭素置換によるものと考えられる。結晶粒の微細化は結晶粒界の増加を意味するが、MgB_2においては粒界がピン止め点として作用する。

また、α軸長の減少は硼素サイトへの炭素置換が起こったことを示唆する。含浸処理中に粒子表面に吸着した有機溶媒が、炭素源として寄与したものと思われる。炭素置換は上部臨界磁界の向上を引き起こし、高磁界下でのJ_c特性を改善することになる。ex-situ法線材作製に用いるMgB_2粉末を有機酸溶液で処理すると、結晶粒の微細化や炭素置換が図られ、臨界電流密度(J_c)特性が大幅に向上することを18年度に見出した。溶液処理による炭素置換量は粒子表面への溶媒吸着に因るものであり、微量であるので、19年度は更なる炭素置換量の増大などで一層J_cの特性の向上を目指した。炭素源として、MgB2粉末にSiCを意図的に添加したが、格子定数の変化から見積もった炭素置換量に変化が見られず、Sicなどの炭素化合物添加による炭素置換は、ex-situ法では起こりがたいことが明らかとなった。即ち、本手法での炭素置換によるJ_cの更なる大幅な向上は、容易でないものと思われる。一方、溶液処理によって結晶粒間結合はダメージを受け、の向上の阻害要因となることを18年度に見出したが、本年度は、溶液の種類によってその度合いが影響されることを明らかにした。即ち、溶液を適切に選択すればダメージを抑制でき、J_cの向上が図られる可能性があると思われる。以上のことから、ex-situ法によるJ_c特性の向上には炭素置換が有効であるが、炭素化合物添加では置換量は微量であり、予め炭素置換した粉末を充填粉として用いることを検討する.ことが必要であうと思われる。この炭素置換MgB_2粉末と、結晶粒間結合へのダメージを極力抑えるような溶液処理法との併用が、J_c特性の向上にどれほど有効であるかを明らかにすることが今後の課題である。
減数分裂に特異的なRNAスプライシング

1. mes1遺伝子のmRNA前駆体分子内のスプライシング調節配列(シス因子)の同定:5'エクソン内のシス因子の領域を決定した。5'エクソン(約330ヌクレオチド)のほぼすべてを欠失させるとスプライシングは構成的になった。ところが3'側210ヌクレオチドを残すとスプライシングが起こらなくなった。このことより、5'エクソン上には正因子と負因子が5'から3'の向きにタンデムに並んでいるモデルが推定された。2. mes1遺伝子の減数分裂特異的なスプライシングに関与する新規遺伝子の同定:mes1遺伝子のmRNAスプライシングに特異的に関与するmsd2遺伝子のクローニングを試みた。その結果、msd2変異を相補する遺伝子が取得された。本遺伝子を破壊すると栄養増殖は正常であるが、減数分裂と胞子形成が欠損した。破壊遺伝子とmsd2変異遺伝子との遺伝解析を行ったところ、単離した遺伝子はmsd2遺伝子そのものではなく、マルチコピーサプレッサーであることが判明した。この新規遺伝子をspo21遺伝子と命名した。spo21遺伝子産物は5個の膜貫通ドメインをもつ702アミノ酸からなる新規タンパク質で、出芽酵母にもホモログが存在した。spo21遺伝子の転写は栄養増殖時にも低レベルで見られるが、減数分裂過程で増加する傾向が見られた。spo21変異株でのmes1のスプライシング効率を検討したところ、顕著に低下することがわかり,spo21遺伝子産物がRNAスプライシングにかかわることが明らかとなった。
過去2000年における地球自転速度の急激な変動の検出

我々の研究は西暦628年(推古天皇36年)の日本書紀最初の日食記録が記録どおりに皆既日食であったことを明らかにしたことに端を発している.これにより,過去の地球自転速度変動を明らかにすることの重要性が認識されたためである.我々は地球自転回転角パラメータΔTと同時に月の潮汐項を決める手法を開発し,これによって,まず,紀元前200年以降,現在まで,月の潮汐項がほぼ一定であることを明らかにした.これは,紀元前198年から紀元前181年までの中国とローマにおける皆既日食と金環日食の記録,および,紀元後616年,628年,702年の中国と日本における皆既日食や皆既に近い日食と紀元後681年の日本の火星食の記録などから判明した事実である.ΔTの値については,紀元後1年以後1200年までの中国や欧州の日食記録を調査し,454年と616年の間に3000秒以上の急激な減少が,また,873年と912年の間に600秒以上の急激な減少があったが,その他には特に目立った変化がないことがわかった.さらに,ΔTの値が他の期間では減少傾向にあるのに対して,616年と873年の間ではほとんど変化がないか,むしろやや増加していることが明らかになった.これは,西暦628年と873年の日本の日食記録,616年,702年,729年,761年,822年の中国の日食記録と840年のベルガモ(イタリア)の日食記録などから判明したものである.この他,ΔTの決定には,月食の時刻記録も有用であり,将来の解析に用いるため,世界の古代におけるこれらの記録を収集し,計算機で扱えるファイルとして保存する作業も行った.我々の研究は西暦628年(推古天皇36年)の日本書紀最初の日食記録が記録どおりに皆既日食であったことを明らかにしたことに端を発している.これにより,過去の地球自転速度変動を明らかにすることの重要性が認識されたためである.我々は地球自転回転角パラメータΔTと同時に月の潮汐項を決める手法を開発し,これによって,まず,紀元前200年以降,現在まで,月の潮汐項がほぼ一定であることを明らかにした.これは,紀元前198年から紀元前181年までの中国とローマにおける皆既日食と金環日食の記録,および,紀元後616年,628年,702年の中国と日本における皆既日食や皆既に近い日食と紀元後681年の日本の火星食の記録などから判明した事実である.ΔTの値については,紀元後1年以後1200年までの中国や欧州の日食記録を調査し,454年と616年の間に3000秒以上の急激な減少が,また,873年と912年の間に600秒以上の急激な減少があったが,その他には特に目立った変化がないことがわかった.さらに,ΔTの値が他の期間では減少傾向にあるのに対して,616年と873年の間ではほとんど変化がないか,むしろやや増加していることが明らかになった.これは,西暦628年と873年の日本の日食記録,616年,702年,729年,761年,822年の中国の日食記録と840年のベルガモ(イタリア)の日食記録などから判明したものである.この他,ΔTの決定には,月食の時刻記録も有用であり,将来の解析に用いるため,世界の古代におけるこれらの記録を収集し,計算機で扱えるファイルとして保存する作業も行った.申請者らは科学研究費補助金・特定領域研究「江戸のモノづくり」の平成1415年度公募研究において,複数の同時代日月食を使って地球回転パラメータΔTと月の潮汐項を同時に決める新しい手法を開発した.これによって特に,西暦628年の日本書紀最初の日食記録でもある皆既日食記録が,それまで誇張表現とされてきたのに対し同時代の中国の日食記録や日本書紀の火星食の記録などとも矛盾がないことを見出し,真の記録であることを明らかにした.これにより,ΔTの値は紀元前から現在に至るまでその変化の割合が一定でないことがはっきりした.今年度の研究では,特に西暦300年から1100年までのΔTの値の変化に注目した.西暦360年,454年の中国の日食記録ではΔTの値が7000秒前後であることを示しているのに対し,616年の中国と628年の日本の日食記録では2500秒程度に減少している.

これまでの常識では,ΔTの値のこのような急激な変動は考えにくかったが,この変化が,484年のアテネの日食記録,516年・522年・523年の中国の日食記録と一致することを見出し,急激な変動が本当に起こっていたことを明らかにした.さらに,873年のイランと京都の日食記録はΔTの値が3500秒前後を示しているのに対し,912年のスペインの日食記録では2600秒以下になり,ここでも急激な変動が真のものかが問題となったが,西暦800年以前の中国の日食記録や891年のトルコの日食記録が912年の記録を支持しているのに対し,939年のスペインの日食記録や968年のヨーロッパ数都市の日食記録などが912年の記録を支持していることから,やはり,西暦900年前後の急激な変化も真のものであることがはっきりした.以上の研究から,ΔTの値に西暦454年と616年の間では3000秒以上の,また西暦873年と912年の間では600秒以上の急激な変化があったことが判明した.申請者らが開発した,複数の同時代の日食を使って地球自転回転角パラメータΔTと月の潮汐項を同時に決める手法によって,紀元前200年以降,現在まで月の潮汐項がほぼ一定であることが明らかになった.これは,紀元前198年から紀元前181年までの中国とローマにおける皆既日食と金環日食の記録,および,紀元後616年,628年,702年の中国と日本における皆既日食や皆既に近い日食と紀元後681年の日本の火星食の記録などから判明した事実である.ΔTの値については,紀元後1年以後1200年までの中国や欧州の日食記録を調査し,454年と616年の間の3000秒以上の急激な減少と873年と912年の間の、600秒以上の急激な減少の他には特に目立った変化がないことがわかったが,ΔTの値が他の期間では減少傾向にあるのに対して,616年と873年の間ではほとんど変化がないか,むしろやや増加していることが明らかになった.この決定に関しては,616年の洛陽の記録と628年の飛鳥の皆既日食の記録(これらからはΔTの値が当時2962秒以下であったことがわかる)と873年の京都の金環日食の記録(これからはΔTの値が当時3242秒以上であったことがわかる)が重要な役割を果たしており,その間の期間になる702年,729年,761年,822年の中国における皆既またはそれに近い日食の記録と840年のベルガモ(イタリア)の皆既日食の記録などもそれと矛盾のないことが判明している.この他,ΔTの決定には月食の時刻記録も有用であり,将来の解析に用いるため,世界の古代におけるこれらの記録を収集し,計算機で扱えるファイルとして保存する作業も行った.
単純ヘルペスウイルス1型感染による顔面神経麻痺の病態に関する基礎的研究

ベル麻痺の病因について、HSV-1の関与が有力視されているが、現在のところ、HSV-1感染による神経麻痺の発症機序についての詳細は不明である。HSV-1が、いつ、どのような経路で顔面神経に感染し、どのような機序で神経障害を起こすのかを明らかにすることで、ウイルスの早期の検出の可能性を高め、麻痺発症予防、抗ウイルス薬の効率的な使用時期の決定、また、現在、本疾患の治療で主に使われているステロイド剤の投与の是非と投与量の決定に貢献できると考え、本年度の(平成12年度)本研究では、前年度の研究で明らかになったHSV-1増殖部位である顔面神経膝神経節、脳幹部下行脚、顔面神経核の電子顕微鏡による経時的観察を行った。その結果、膝神経節部では、神経細胞でHSV-1が増殖した後、周辺に感染が拡がることで、神経障害をきたしていた。下行脚部では、当初アストロサイトに感染したHSV-1が細胞破壊的な増殖の結果、オリゴデンドロサイトへ感染し、その結果非常に著名な脱髄病変を形成していた。一方で顔面神経核では神経細胞での小規模なウイルス増殖を認めるのみであった。今後、これらの感染細胞の予後、あるいは潜伏感染への移行の有無について検討していく必要があると考えられた。HSV-1が、いつ、どのような経路で顔面神経に感染し、どのような機序で神経障害を起こすのかを明らかにすることで、ウイルスの早期の検出の可能性を高め、麻痺発症予防、抗ウイルス薬の効率的な使用時期の決定、また、現在、本疾患の治療で主に使われているステロイド剤の投与の是非と投与量の決定に貢献できると考え、本年度の(平成11年度)本研究では、HSV-1接種による顔面神経麻痺マウスモデルを用いて、免疫組織化学を用い、顔面神経内でのHSV-1の進展、増殖経路の時間的、空間的解析を行った。その結果、HSV-1は、耳介接種3日後に顔面神経膝神経節で陽性となり、4日後には脳幹部下行脚で、5日後では顔面神経核で陽性となった。また、膝神経節、顔面神経核のHSV-1陽性細胞は神経細胞であったが、下行脚部でのHSV-1陽性細胞は神経膠細胞であった。以上により、顔面神経におけるHSV-1の主たる増殖部位は、先述の3部位であると考えられ、その増殖標的細胞は、下行脚部とその他では異なる可能性が示唆された。本年度は、電子顕微鏡を用い、細胞レベルでさらに詳細に、HSV-1の感染経路、増殖標的細胞の詳細、細胞内増殖経路を明らかにする予定である。
吸引キャビテーション流を利用する水晶ウエハの超精密三次元マイクロ砥粒加工法の開発

加工チャンバ内にウエハを水平に設置し,チャンバ内のスラリーを鉛直上方に吸引することによって,ウエハに対抗させた絞りノズルからキャビテーションを伴うスラリー流をウエハ表面に作用させる反転流型キャビテーション援用砥粒加工法を考案し,その効果と水晶ウエハの加工に適する加工条件を検討した.絞りノズル径およびウエハとのクリアランスによってウエハ形状を数十ナノメートルのレベルで変化させることができ,ウエハ設置ステージに回転機構を加えることで形状精度が更に向上した加工チャンバ内にウエハを水平に設置し,チャンバ内のスラリーを鉛直上方に吸引することによって,ウエハに対抗させた絞りノズルからキャビテーションを伴うスラリー流をウエハ表面に作用させる反転流型キャビテーション援用砥粒加工法を考案し,その効果と水晶ウエハの加工に適する加工条件を検討した.絞りノズル径およびウエハとのクリアランスによってウエハ形状を数十ナノメートルのレベルで変化させることができ,ウエハ設置ステージに回転機構を加えることで形状精度が更に向上した今年度は,水晶ウエハを超精密三次元マイクロ加工するためのスラリーのキャビテーション発生方式を検討し,その加工効果を実験的に明らかにすることを試みた.本研究の最初のステップとして,反転流型による吸引キャビテーション流を用いて,水晶ウエハを模したガラス基板を広範囲に砥粒加工しようとする場合の基本加工現象を解明し,加工条件による加工特性への影響を実験的に検討した.試作した反転流型吸引キャビテーション援用砥粒加工装置を用いて加工実験を行った結果,スラリーの流入する絞りノズル位置に対して対称に基板表面に加工効果が及ぼされ,微細な窪みが形成されることを明らかにした.なお,材料除去量の評価においては,基板表面に材料除去量よりも大きい規模で不規則なうねりが存在し,加工された基板表面の形状測定だけでは材料除去量の評価が不可能な場合にも正確な材料除去量を得ることができる手法を開発した.また,材料除去量は,スラリーの流入する絞りノズルの径およびノズルと基板間のクリアランスに影響され,加工領域の中心において最大になるものと中心よりもその周囲において最大になる二つの形態になることを明らかにした.これら二つの材料除去形態は,基板表面におけるキャビテーション衝撃力の分布と定性的に一致しており,絞りノズルからのスラリー流が基板表面までに到達するまでのキャビテーションの発生形態に支配されることを明らかにした.すなわち本加工法は,噴射加工の加工領域にみられるスラリーのよどみ点が存在しない状態で加工することが可能であることが明らかになった.なお,WA4000を用いて本加工法によって得られた表面粗さは,約20nmRzであった.今年度は,前年度に試作した水晶ウエハを超精密三次元マイクロ加工するための実験装置(反転流型キャビテーション援用砥粒加工装置)を改良し,加工精度の向上効果を検証した.前年度に試作した加工装置は,スラリーの供給されるノズルの下方に工作物が固定される構成であったが,ノズル自体の加工精度や工作物の取付け精度等の影響が加工精度に影響を及ぼすことが明らかになった.そこで,工作物を取付けたステージに回転機能を与えることによって工作物に対する加工の軸対称性を向上させることを目的とし,メカニカルシール等を利用して装置に改良を砲した.この改良は,工作物への加工形状のバリエーションを広げることも目的としている.加工テストの結果,前年度までの加工結果に比べて加工領域の軸対称精度が格段に向上し,長時間の加工テストを積み重ねることによるノズルの微細な損傷が加工結果に及ぼす影響も極めて小さくできることが明らかになった.また,ノズルと工作物との間のスペースにおけるスラリーの流動解析をCFD解析し,ノズル径と絞りクリアランスの条件によっては工作物中心部に加工量の少ない部分が生成されることがスラリー流動におけるよどみ点の存在に起因することを明らかにした.さらに,スラリー流動におけるキャビテーションの効果を高めるには,ノズルの出口近傍に微細なピンを組み込むことによって実現の可能性のあることを,同様のCFD解析によって明らかにした.今年度は,前年度に回転機構を加え試作した水晶ウエハを超精密三次元マイクロ加工するための実験装置(反転流型キャビテーション援用砥粒加工装置)をさらに改良し,シール部の装置の耐久性を向上させた.水晶に見立てたテンパックスガラスウエハ(φ12x1.5mm)を756rpmまでの回転速度で加工チャンバ内で回転させることに加えて,スラリーを供給させる絞りノズルのワーク回転中心から6mmまでオフセットさせて実験を行った.また,加工量ならびにその分布を解析するためのマスク法も考案した.加工実験の結果,ワーク回転数を大きくするほど,加工量は減少することが明らかになった.この実験条件においてCFD解析を実施したところ,ワーク回転数を大きくするほどワーク表面近傍において発生する連れ回り流が盛んになり,絞りノズルからのスラリーのキャビテーション流のワーク表面への干渉強度が弱まることが原因であることが明らかになった.加工量の均一性については,ノズルオフセットが0mm(ノズルがワーク回転軸上)の場合に加工量の均一性に対する最適なワーク回転数が存在するが,他のオフセット量では,概ねワーク回転数が大きくなるほど加工量の均一性は向上することが明らかになった.また,ノズルオフセットの実験結果から,ノズル位置をワーク外周部周辺に設定すると加工量は減少するものの,ワーク表面全体における加工量の均一性は向上することが明らかになった.また,表面粗さは,ノズルオフセット量を大きくするに従ってわずかながら改善されることが明らかになった.
バンド3タンパク質の膜内領域の構造解析

バンド3タンパク質が媒介する陰イオン透過の分子機序解明を目的として、電子線構造解析・X線構造解析によるバンド3タンパク質の膜内貫通ペプチド領域の相互位置決定を目的として研究計画を申請した。本研究期間に目的以上の成果を上げることができた。その成果を下記に箇条書きに列挙する。1.赤血球膜の外側から共有結合してバンド3を固定化するイオン輸送阻害剤(H2DIDS)を付加してバンド3の安定化を試み、良質なバンド3の二次元結晶を得ることができ、極低温(-269°C)で結晶を観察することができる電子顕微鏡を用いることにより、これまで実現できなかった7.5Åという分解能で立体構造を解析することができ、膜内貫通ペプチド領域の相互位置を決定した(発表論文:Yamaguchi, T. et al. J. Struc. Biol. 169, 406-412(2010); Yamaguchi, T. et al. J. Mol. Biol. 397, 179-189(2010))。2.1.と同様な処理をしたバンド3タンパク質の三次元結晶の作製に成功し、高分解のでの解析ができ、現在、論文投稿準備中である。3.上記二つの成果から、申請目的"バンド3タンパク質の膜内貫通ペプチド領域の相互位置決定"は完全に達成できた。これからは、さらに詳細な構造解析に励み、"バンド3タンパク質が媒介する陰イオン透過の分子機序解明"を目指す。本研究の最終目的は、赤血球膜バンド3タンパク質が媒介する陰イオン透過の分子機序解明である。本年度(平成21年度)は、電子線ならびにX線を用いてバンド3タンパク質の膜内構造解析を試みるため、高純度・高濃度なバンド3タンパク質の精製条件の検討を行った。その結果、非常に高純度な精製タンパク質を得ることができた。この精製標品を、連携研究者である理化学研究所平井研究室、京都大学岩田研究室にて二次元および三次元結晶構造解析に用いた結果、二次元結晶も三次元結晶もそれぞれの解析に耐えうる結晶が日常的に得られるようになった。なかでも二次元結晶解析では、当初はチューブ状の結晶で18Åの分解能で解析でき、その結果60×110×70Åのダイマー構造が得られ、J.Struct.Biol.(169:406-412,2010)に発表した。さらに改良の結果、7.5Åの分解能で立体構造を解析することができた(J.Mol.Biol., 397:179-189,2010)。その結果、驚くことに、バンド3の高次構造はすでに立体構造が明らかなCIC型塩素イオンチャンネルの構造と類似していることが明らかとなった。この類似性から、イオン輸送体の構造と機能解析、イオン輸送機構の進化の観点において重要な知見を得ることが可能となり、これまで報告者らが行ってきたタンパク質化学的実験結果を加味しながら、さらなる解析を進行中である。さらに、三次元結晶構造解析に耐えうる質の高い結晶もできつつあり、二次元構造解析と並行してプロジェクトを進行中である。本年度(平成22年度)は、高純度・高濃度なバンド3タンパク質の精製条件の検討を行った。その結果、非常に高純度な精製タンパク質を得るプロトコールを作成することができた。なかでも二次元結晶解析では、7.5Åの分解能で立体構造を解析することができ、複数の論文にその成果を発表した(J.Mol.Biol.,397:179-189, 2010、Biochem.Cell Biol.,89:148-156, 2011)。その結果、バンド3の高次構造はすでに立体構造が明らかなClC型塩素イオンチャンネルの構造と類似していることが明らかとなった。

この類似性から、イオン輸送体の構造と機能解析、イオン輸送機構の進化の観点において重要な知見を得ることが可能となり、これまで報告者らが行ってきたタンパク質化学的実験結果を加味しながら、さらなる解析を進行中である。また、京都大学で行っている三次元結晶構造解析は、抗体との共結晶を得ることができた。現在こちらの結晶構造解析も進行中であり、間もなく結果が得られる予定である。同時に宇宙ステーション「きぼう」にて結晶生成を試みたが、アグリゲーションによる沈殿のみが確認された。この実験についても、もう一度条件検討を行って、来年度以降再挑戦する予定である。バンド3タンパク質が媒介する陰イオン透過の分子機序解明を目的として、電子線構造解析・X線構造解析によるバンド3タンパク質の膜内貫通ペプチド領域の相互位置決定を目的として研究計画を申請した。本研究期間に目的以上の成果を上げることができた。その成果を下記に箇条書きに列挙する。1.赤血球膜の外側から共有結合してバンド3を固定化するイオヒ輸送阻害剤(H_2DIDS)を付加してバンド3の安定化を試み、良質なバンド3の二次元結晶を得ることができ、極低温(-269°C)で結晶を観察することができる電子顕微鏡を用いることにより、これまで実現できなかった7.5Aという分解能で立体構造を解析することができ、膜内貫通ペプチド領域の相互位置を決定した(発表論文:Yamaguchi, T. et al. J. Struc. Biol. 169,406-412(2010)2.1.と同様な処理したバンド3タンパク質の三次元結晶の作製に成功し、高分解のでの解析ができ、現在、論文投稿準備中である。3.上記二つの成果から、申請目的"バンド3タンパク質の膜内貫通ペプチド領域の相互位置決定"は完全に達成できた。これからは、さらに詳細な構造解析に励み、"バンド3タンパク質が媒介する陰イオン透過の分子機序解明"を目指す。