hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光合成の環境適応の分子機構

研究の目的:本研究では、種々の環境因子への光合成の適応に関する遺伝子を多数単離し、これらの遺伝子を他の植物やラン藻に導入して形質転換植物を作成し、さらにその表現型の解析により、環境適応の分子機構を明らかにすることを目的とした。主要な研究成果:1.低温適応と低温耐性:低温適応において重要な役割を担う脂肪酸不飽和化酵素の遺伝子をラン藻から多数単離した。さらにこれらの遺伝子を順次破壊した変異株を作成し、その解析から膜脂質の脂肪酸の不飽和化が、光化学系II複合体の光欠活に伴うD1タンパク質の再成を促進することを明らかにした。2.塩に対する適応と耐性:塩に対する適応と耐性に関与するべタインを合成するコリンオキシターゼの遺伝子を、土壌細菌より単離した。この遺伝子をラン藻とシロイヌナズナに導入して形質転換体を作製し、それらの塩耐性能が向上していることを明らかにした。さらに、べタインが光化学系II複合体の光失活からの回復を促進することも明らかにした。3.CO_2濃縮機構:ラン藻は低CO_2条件下においてCO_2を細胞内に濃縮する機構を備えているが、本研究ではこのCO_2濃縮能を欠損した変異体を作製した。次にその相補を指標として、CO_2濃縮機構に関与する遺伝子を単離した。4.無機イオン欠乏への適応:リン酸の欠乏を感知するセンサーおよびこれによってリン酸化を受ける転写制御因子の遺伝子を単離した。5.乾燥による遺伝子発現:乾燥によって誘導されるシロイヌナズナの遺伝子の転写制御領域を解析し、乾燥によって直接制御をうけるシス領域とアブサイシン酸の合成を介して制御を受けるシス領域が存在することを明らかにした。研究目的:低温、塩、無イオン欠乏等の環境要因の変化への適応現象を分子レベルで解明すること、および適応能力のすぐれた形質転換植物を作成することを全体の目的とする。本年度は、環境適応に関与する遺伝子のクローニングを重要目標とし、さらにクローニングされた遺伝子の解析と、形質転換植物作成のための準備をおこなうことを目標とする。研究成果:(1)低温適応において重要な役割を担う不飽和化酵素のうちΔ12位、ω3位、Δ9位に特異的な遺伝子をSynechocystis PCC6803から単離した。またΔ12位に特異的な遺伝子をSynechococcus PCC7002,Synechocystis PCC6714,Anabaena variabilis,Spirulina platenslsからもクローニングした。Δ12位に特異的な不飽和化酵素遺伝子の操作により、膜脂質の不飽和結合数を自在に変えられる系を確立した。このようにして作成した形質転換ラン藻株を用いて、膜脂質の不飽和化結合の生理学的役割を解明できるようになった。(2)塩ストレスへの適応においてベタインの葉緑内における合成が重要であることが知られている。このベタインの生合成を司る酵素ベタインアルデヒドデヒドロゲナーゼのcDNAをコムギからクローニングした。もう一つの重要な酵素コリンモノオキシゲナーゼは精製中である。(3)乾燥で誘導される遺伝子の中に、その産物が葉緑体にターゲットする遺伝子がみつかった。(4)大腸菌で知られている浸透圧センサーに類似した遺伝子がSynechocystis PCC6803にも存在することがわかり、クローニングした。(5)窒素の同化に関与するグルタミン合成酵素とGOGATの遺伝子は硝酸によって発現調節のおこなわれていることがわかった。研究目的:低温、塩、無イオン欠乏党の環境要因の変化への適応現象を分子レベルで解明すること、および適応能力のすぐれた形質転換植物を作成することを全体の目的とする。本年度は、環境適応に関与する遺伝子のクローニングを重要目標とし、さらにクローニングされた遺伝子の解析と、形質転換植物作成のための準備をおこなうことを目標とした。主要研究成果:

(1)低温適応において重要な役割を担うDELTA12不飽和化酵素をE.coli中で大量発現させた。生じたDELTA12不飽和化酵素はフェレドキシンを電子受容体とすること、18:1(9)を18:1(9,12)に不飽和化するが18:1(11)は不飽和化しないことを明かにした。さらに部位特異的変異法により、鉄のリガンドを形成すると推定されるヒスチジン残基の内の5残基をアルギニンに変換した。この変換により不飽和化活性は消失した。(2)塩耐性に関与すると推定されるグリシンベタインを、E.coliのbet遺伝子オペロンをシアノバクテリアPCC7942に導入することによって細胞内に相当量を合成させた。またコムギのベタインアルデヒド脱水素酵素をタバコに導入して発現させ、外からベタインアルデヒドを添加することによってベタインを生合成させることができるようになった。(3)リン酸の欠乏を感知するセンサーおよびこれによってリン酸化を受ける転写制御因子のそれぞれの遺伝子を単離した。またこれらの因子によって誘導される2種類のタンパク質を同定したが、これらのタンパク質はリン酸の取り込み機構を形成していると推定された。研究の目的:光合成の効率に影響を与える環境要因としては、温度、塩、無機イオン欠乏などが挙げられるが、これまでの研究により、上記の環境因子への適応に関する多数の遺伝子が単離された。本年度は、これらの遺伝子を他の植物・藻類・シアノバクテリアに導入し、さらに作成された形質転換植物の表現型を解析することを目的とした。主要研究成果:(1)低温適応・耐性:不飽和化酵素の遺伝子を順次破壊した形質転換シアノバクテリアを用いて、膜脂質の不飽和化が光化学系II複合体の光失活からの回復を促進することを明らかにした。(2)塩耐性:塩耐性に関与するペタインの合成系の遺伝子(大腸菌由来)をシアノバクテリアに導入し、シアノバクテリアを塩耐性にすることができた。(3)乾燥による遺伝子発現:乾燥によって誘導されるシロイヌナズナの遺伝子rd29Aのプロモーター領域を解析し、乾燥によって直接制御を受けるシス領域とアブサイシン酸を介して制御を受けるシス領域を同定した。(4)シアノバクテリアからP・型ATPaseの遺伝子をクローニングした。その遺伝子産物はチラコイド膜に局在し、銅イオンの輸送に関与していた。P・型ATPaseの遺伝子をもう一種類クローニングしたが、その遺伝子産物はカルシウムの輸送に関与していた。主要研究成果:(1)低温適応・耐性:不飽和化酵素の遺伝子を順次破壊した形質転換シアノバクテリアを用いて、膜脂質の不飽和化が光化学系II複合体の光失活に伴うD1タンパク質再成を促進することを明らかにした。(2)塩
統合失調症の大脳皮質聴覚野のcortical reorganizationの検討

本研究の目的はそれぞれfirst-episodeとchronic illnessの統合失調症患者を対象に、様々な音環境における脳磁場(MEG)を計測し、それぞれの刺激に対するN100mやMMNmの発生源(dipole)を推定、MRI-3D画像上にdipoleを投射することで、統合失調症患者の両側大脳皮質聴覚野の詳細な機能地図を調べていくことである。平成15年度は刺激および分析システムの立ち上げ、すなわち、解析ソフトウエアBESAとMRI-3D画像作成ソフトウエアBrainVoyagerの統合システムの作成をし、その後、患者の脳磁図(MEG)測定の前段階として正常値を求めるために対照健常被験者の脳磁場測定を行なった。MEGデータは本研究計画書で申請した光磁気ディスクに記録した。脳磁場計測は約200チャンネルの全頭型脳磁図計(Neuromag社製)を用いて記録し、データをオフラインで解析し発生源推定を行なった。また、健常被験者の一部はさらに詳しい発生源推定を行なうためにMRI検査を施行した。健常者のdipoleの位置及びモーメント量の平均値を求めることで、正常値の推定を行なうことが出来、同一の周波数の純音刺激に対するN100mの発生源は音環境の変化に応じて、わずかに移動することが確かめられた。すなわち、正常者の聴覚野では、極めて初期の処理段階において、個々の音の物理的性質のみならず、音環境の変化も感知する機能を持つことが解明された。さらに今年度は健常者の測定に加え、おもに、未治療の統合失調症患者を対象に、治療前、治療後の事象関連脳磁場計測を行い、音環境の変化によるN100mの発生源の位置移動が健常者と統合失調症患者では異なることが確かめられた。つまり、統合失調症患者では様々な音刺激を統合し情報処理していく脳内過程の障害があることが解明された。平成15年度は刺激および分析システムの立ち上げ、すなわち、解析ソフトウェアBESAとMRI-3D画像作成ソフトウェアBrain Voyagerの統合システムの作成をし、その後、患者の脳磁図(MEG)測定の前段階として正常値を求めるために10人の対照健常被験者の脳磁場測定を行なった。被験者数がまだ不十分ではあるが、10人のdipoleの位置及びモーメント量の平均値を求めることで、正常値の推定を行なうことが出来、同一の周波数の純音刺激に対するN100mの発生源は音環境の変化に応じて、わずかに移動することが確かめられた。
遺伝子改変マウスを用いた膵癌の起源細胞の同定

我々はPtf1a-creを用いた膵臓上皮特異的なKras活性化+TGF-betaII型受容体ノックアウトというマウスモデルを既に樹立し報告している。このモデルでは膵臓に著明な間質の増生・線維化を伴う分化型のductaladenocarcinomaが生じ、ヒト膵癌の組織像をよく近似していた。ただし、全膵臓上皮における胎生期からの遺伝子改変というデザインであり、膵臓全体が腫瘍化し、膵癌の起源細胞については不明であった。そこで本研究では、膵臓の前駆細胞での発現が知られているNestin遺伝子のプロモーター下にタモキシフェンにより遺伝子改変を誘導するシステムを用い、成熟期のマウスにおいてNestin陽性細胞特異的にKrasの活性化とTGF-beta II型受容体のノックアウトが生じるマウスを作製した。今回のモデルでは、膵臓内に限局的に前癌病変ductal adenocarcinomaが生じた。これは、先行する全膵臓腫瘍化モデルに比べ、より臨床に近い状況で発癌するモデルと考えられ、また成熟期の膵臓におけるNestin陽性細胞が通常型膵癌の起源細胞となり得ることが実験的に証明されたといえる。我々が既に樹立した膵臓上皮特異的変異型Kras遺伝子発現+TGF-beta II型受容体ノックアウトモデル(Ptflacre/+;LSL-KrasGi2D/+;Tgfbr2flox/flox)では、ヒト膵癌の組織像をよく近似する膵癌が発癌する。しかし、これを含めた現行の膵発癌マウスモデルは、全膵臓上皮で遺伝子改変が生じるため、膵癌の起源細胞はまだ証明されていない。最近、Nestin-creを用いた変異型Kras発現モデルで前癌病変PanINが生じることが報告されたが、浸潤癌は得られていない。そこで本研究では、Nestin-creERにより成熟期膵臓に変異型Kras発現とTGF-beta II型受容体ノックアウトを生じるマウスを作成し、成熟期膵臓のNestin陽性細胞が膵痛の起源細胞であることの証明及び発癌機序を解明することを目的としている。H20年度は、Ptflacre/+; LSL-KrasG12D/+; Tgfbr2flox/floxをクリーン化後、所属機関の動物実験施設に導入し、膵痛マウスが安定して得られる環境を整えた。その後、このモデルで早期発癌過程の観察を行い、臨床での多段階発癌同様に前癌病変PanlNが週令と共にStageが進行し、生後5週頃に進行癌部分が出現することを確認した。H21年度は、これとNestin-creER;LSL-KrasC12D/+; Tgfbr2flox/floxで見られる発癌過程との詳細な比較検討を行い、腰痛の起源細胞の絞り込みと発癌機序の解析を行っていく。我々の樹立した膵臓上皮特異的遺伝子改変マウス(遺伝子型:Ptfla^<cre/+>;LSL-Kras^<G12D/+>;Tgfbr2^<flox/flox>)は、Krasの活性化とTGF-betaシグナルのブロックにより、臨床の膵癌をよく近似した線維化の著明な管状腺癌を呈するが、膵臓の全上皮細胞で遺伝子改変が生じているため、膵癌の起源細胞は同定不可能である。また、このモデルでは、Ptflaが発現する胎生期から遺伝子改変が開始され、実際のヒトの癌のようなAdult-onsetの発癌ではない。一方、最近、Nestin-cre ; LSL-Kras^<G12D/+>というモデルでNestin陽性細胞特異的にKras活性化を起こすと膵臓に前癌病変PanINが生じることが報告されたが、そのモデルでは浸潤癌は得られていない。そこで本研究では、Nestin-creER ; LSL-Kras^<G12d/+> ; Tgfbr2^<flox/flox>という遺伝子型のマウスを作成し、成熟期のマウスにTamoxifenを投与してKras活性化とTGF-betaシグナルのブロックを開始し、成熟期の膵におけるNestin陽性細胞が膵癌の起源細胞であることの証明を試みる。膵癌は依然として最難治癌であり、その発癌過程にはまだ不明な点が多い。

組織型はほとんどが管状腺癌であるが、その起源が膵管細胞か腺房細胞か内分泌系かという命題にはいまだ決着がついていない。我々の樹立した膵臓上皮特異的遺伝子改変マウス(遺伝子型:Ptfla^<cre/+>;LSL-Kras^<G12D/+>;Tgfbr2^<flox/flox>)は、Krasの活性化とTGF-betaシグナルのブロックにより、臨床の膵癌をよく近似した線維化の著明な管状腺癌を呈するが、膵臓の全上皮細胞で遺伝子改変が生じているため、膵癌の起源細胞は同定不可能である。また、このモデルでは、Ptflaが発現する胎生期から遺伝子改変が開始され、実際のヒトの癌のようなAdult-onsetの発癌ではない。そこで本研究では、Nestin-creER;LSL-Kras^<G12D/+>;Tgfbr2^<flox/flox>という遺伝子型のマウスを作成し、成熟期のマウスにTamoxifenを投与してKras活性化とTGF-betaシグナルのブロックを開始し、成熟期の膵におけるNestin陽性細胞が膵癌の起源細胞であることの証明を試みた。Nestinは膵臓上皮の前駆細胞に発現することが知られている。Nestin-creER;LSL-Kras^<G12D/+>とNestin-creER;Tgfbr2<flox/flox>に生後8週以降の成熟期にTamoxifenを投与し、10週後にその表現型を解析したところ、膵内にごく限局した領域に前癌浸潤癌病変の形成がみられた。その組織型は、やはり分化型管状腺癌およびその前癌病変であり、Adult-onsetかつ限局性の腫瘍形成という点でも、より臨床の膵発癌に類似した過程を経ていると考えられる。本結果より、成熟期におけるNestin陽性の膵前駆細胞が膵癌の起源細胞となり得ることが証明された。このNestin陽性細胞の成熟期の膵臓における分布をNestin-creER;Rosa26rというマウスを用い、成熟期にTamoxifen投与を行い、1-2週後にgalactosidase染色にて解析すると、膵内にごく僅かな陽性細胞を認めた。このNestin陽性前駆細胞の詳細については更なる解析が必要である。
細胞の持つ優れた分子選択能力を活用したバイオセンサー型クロマトグラフィの開発

細胞の環境感知能力と光学的手法による情報・収集技法を併用した生物マイクロセンサー方式のキャピラリー電気泳動システムの開発を目的としている。細胞に薬物や環境汚染物質などの刺激が加わるとミトコンドリア膜電位が変化したり、細胞質にカルシウムが放出されることに着目した。具体的には、細胞刺激物質の検出をCaを指標にして行う。センサー細胞として前年度には酵母菌を用い、Ca指示蛍光色素であるFluo-3で染色したが、キャピラリー両端にかかる電界(約150V/cm)によって蛍光強度が漸減するため、応用性に問題があった。そこで今年度は2波長励起による比測定法を採用した。そのための専用の顕微蛍光測光システムを製作した。センサー細胞には人の白血球を用いた。全血より白血球を分離し、Ca指示色素Fura-2で染色する。細胞を長さ31cm,内径25μmのガラス管(キャピラリー)内の中央付近に付着させ、キャピラリー両端に2-10kVの直流電圧をかける。はじめに蛍光強度の電界依存性を調査したが、印加電圧が4.5kVまでは影響がなかった。次にサンプル槽にアセチルコリンを注入すると、4.5kVの電圧ではアセチルコリンが約7分かかって細胞まで到達し、細胞を刺激する。これによって細胞内Caが上昇して、蛍光信号が得られた。その際、2波長情報からCa濃度が定量できた。さらにMgイオンについても、その検出のためにMag-fura-2の染色を試みた。以上の結果より、細胞をセンサーチップとした新しい電気泳動システムが実現可能であることがわかった。これらの結果を日本機械学会にて発表した。細胞の環境関知能力を利用し、工学的手法によってその情報を収集・処理する生物マイクロセンサーの開発を目的としている。センサー細胞として、直径5ミクロンの酵母菌を使用した。この細胞をミトコンドリア膜電位の蛍光指示薬であるローダミン123、および細胞内カルシウムイオン蛍光指示薬であるFluo-3で染色する。次に細胞を内径25ミクロンのガラスチューブ(キャピラリー)内壁に付着させる。キャピラリー内にリン酸バッファを注入し、さらに、キャピラリーの両端をバッファ液槽に浸して約7kVの直流電圧を印加すると、キャピラリー内をイオンが泳動する(キャピラリー電気泳動)。そこで一方のバッファ槽に環境汚染物質を混入させると、汚染物質は泳動によってキャピラリー内を移動し、細胞の環境を変化させる。細胞はその変化に応じてミトコンドリア膜電位を変化させたり、カルシウムを放出するので、蛍光が変化する。したがって細胞の蛍光をモニターすることによって細胞の環境変化を知ることができる。以上のコンセプトに基づいて、キャピラリー電気泳動装置を構築し、また細胞の蛍光をモニターする顕微蛍光観察装置を新たに製作した。この装置によって、蛍光の変化を観測した。その結果、水銀イオンを混入した場合、ローダミン蛍光強度は低下し、Flou-3蛍光強度は上昇した。またアセチルコリンを混入すればFluo-3蛍光は大きく上昇した。これらのことから、細胞をセンサーチップとした、あたらしい電気泳動システムの実現が可能であることの確信を得た。
ＤＤＳ応用に向けた新規組織指向型水溶性カーボンナノチューブの体内動態と安全性研究

Drug deliveryの薬物送達担体として、single-walledcarbonnanotube(SWCNT)を応用するためには、SWCNT自身の体内動態特性を明らかにすることが必要である。そこで我々は、水溶化分子polyethylene glycol(PEG)、蛍光色素Cy5を結合させた水溶性蛍光SWCNT(Cy5-PEG-CNT)の合成法を確立し、その体内動態を検討してきた。その結果、静脈内投与後、血漿中からの消失が2相性を示すこと、体内で代謝、分解を受けることなく、主に尿中および胆汁中に排泄される可能性が高いという知見を得た。さらに、酸化回数の異なるSWCNTを原料とした場合、血中滞留性、胆汁および尿中への排泄挙動が異なるCy5-PEG-CNTが合成できることを明らかにした。そこで、これらの基礎的知見を基に、今後、水溶性CNTの生体内での安全性および異物処理機構に及ぼす影響の検討、抗体あるいはペプチド付加による組織指向性を有する水溶性CNTの作製を進めることを計画しているが、これらの検討には、均一な物理化学的性質を有した水溶性CNTを、十分量合成する必要がある。しかし、合成したCy5-PEG-CNTは幅広い分子サイズを有し、この分子サイズの差異がSWCNTの体内動態に影響を及ぼす可能性がある。そこで本年度は、分子サイズが均一なCy5-PEG-CNTの合成を目的とし、酸化処理したSWCNT(SWCNT-COOH)を、孔径の異なる3種のメンブランフィルターを用いて、特定の分子サイズに分級することを試みた。しかし、大部分のSWCNT-COOHが孔径10 μmのフィルター上に捕集された。この結果は分散液中ではSWCNT-COOHが会合し、バンドルを形成するため、SWCNT-COOH自身の分子量による分級が不可能であることを示唆するものと考えられた。Drug deliveryの薬物送達担体として、single-walledcarbonnanotube(SWCNT)を応用するためには、まずSWCNT自身の体内動態特性を明らかにすることが必要である。我々はこれまでに、水溶化分子としてpolyethylene glycol(PEG)を、また蛍光色素としてCy5を結合させた水溶性蛍光SWCNT(Cy5-PEG-CNT)の合成法を確立し、その体内動態の検討を行っている。しかし、Cy5-PEG-CNTが生体内で代謝や分解を受けた場合、SWCNTの体内動態の評価は不可能である。そこで、8-9週齢のWistar系雄性ラットにCy5-PEG-CNTを静脈内投与し、蛍光強度から体内動態を検討するとともに、分子量の確認を目的としてゲル濾過カラムクロマトグラフィーを行い、その生体内での安定性について検討した。Cy5-PEG-CNT急速静脈内投与後、血漿中からの消失には二相性が認められた。また、Cy5-PEG-CNTは投与180分後までに尿および胆汁中に、それぞれ投与量の54.2%、31.6%が排泄された。また、全身クリアランス、尿中排泄クリアランスおよび胆汁中排泄クリアランスはそれぞれ0.16 L/hr/kg、0.09 L/hr/kg、0.05 L/hr/kgであった。一方、投与したCy5-PEG-CNT溶液、ラットから採取した尿、胆汁についてゲル濾過カラムクロマトグラフィーを行ったところ、すべてのサンプルでカラムからの蛍光物質の溶出パターンが等しかったことから、Cy5-PEG-CNTは体内で代謝、分解を受けることなく尿中および胆汁中に排泄されることが明らかとなった。以上の結果、本研究で合成したCy5-PEG-CNTは生体内において安定であり、その血漿中濃度推移はCy5-PEG-CNTとしての体内動態を示すことが明らかとなった。カーボンナノチューブ(SWCNT)のDDSへの応用を目指して、これまでにSWCNTの体内動態の検討のため、酸化したSWCNTに水溶化分子のPolyethylene Glycol(PEG)と蛍光色素Cy5 Mono-Reactive Dye(Cy5)を結合させた水溶性蛍光SWCNT(Cy5-PEG-SWCNT)を作成した。本検討では、原料SWCNTに、アーク放電法で得たSWCNT APJに打加えて、eDIPS法で作成した不純物含量の少ないSWCNT ECを用い、蛍光強度の高いCy5-PEG-SWCNTの作成を試みた。APJおよびECの酸化処理後の酸素原子の含有量はAJPでは処理前の約2倍に増加したが、ECでは約1.1倍であった。次にPEGを導入したところ、APJではPEG反応後の重量の増加率が1.3倍、ECでは4.0倍であった。しかし、Cy5を結合させたCy5-PEG-SWCNTへのCy5導入量は、AJPに比べてECの方が少なく、ECを用いて蛍光強度の高いCy5-PEG-SWCNTを作成できなかった。また、生体に投与したSWCNTが肝薬物代謝酵素であるシトクロムP450 (CYP)の発現に及ぼす影響を、ラット初代培養肝細胞、ヒト初代培養肝細胞にSWCNTを暴露して検討した。その結果、ラット初代培養肝細胞では、CYP2C11 mRNAは変動しなかったが、CYP1A2、CYP2C13、CYP3A23/1、CYP3A2 mRNAは、SWCNTの濃度依存的に減少し、最もmRNAの変動率の高いCYP1A2ではタンパク質発現も減少した。一方、ヒト初代培養肝細胞のCYP1A2 mRNAはSWCNT 100 μg/mlでおよそ1/2程度に減少した。以上より、SWCNTはラットおよびヒト肝の複数のCYP分子種発現を減少させるため、これらの酵素活性が変化する可能性があることが示唆された。

医歯薬学本申請課題では、水溶性CNTを合成し、その体内動態特性と生体に対する安全性を把握するとともに、水溶性CNTに抗体やペプチドを付加することにより組織指向性を付与することができるか、また、そのCNTが標的組織において薬物を如何に放出し、放出された薬物がどのような組織内動態を示すのかを明らかにすることで、CNTを利用したDrug deliveryの開発を目指している。これまでの検討で、水溶化分子PEGおよび蛍光色素Cy5を結合させた水溶性蛍光SWCNT(Cy5-PEG-CNT)の合成法を確立し、その静脈内投与後の体内動態特性を明らかにするとともに、酸化回数を変化させたSWCNTを原料としたCy5-PEG-CNTは、血中滞留性、胆汁および尿中への排泄挙動が異なることを明らかにした。これらの基礎的知見を基に、今後、水溶性CNTの生体内での安全性および異物処理機構に及ぼす影響の検討、抗体あるいはペプチド付加による組織指向性を有する水溶性CNTの作製を進める予定である。しかし、これらの検討を進めるにあたっては、均一な物理化学的性質を有した水溶性CNTの合成が不可欠である。本年度は特定の分子サイズを有する水溶性蛍光SWCNTを合成するため、未精製SWCNTに酸化処理を施したSWCNT-COOHを、孔径の異なるメンブランフィルターを用いて、均一な分子サイズの分級できるかについて検討した。しかし、SWCNT-COOHの分散液をろ過したところ、大部分のSWCNT-COOHが孔径10 μmのフィルター上に捕集され、本法による分級が不可能であることが示唆された。また、水溶性CNTの合成方法の効率化についても再検討を行っているが、顕著な効率化につながる明確な知見は得られておらず、原料とするSWCNTの見直しを含めたさらなる検討が必要である。以上の状況により、研究計画の達成が若干遅れている。本申請課題では、水溶性CNTを合成し、その体内動態特性と生体内に対する安全性を把握するとともに、水溶性CNTに抗体やペプチドを付加することにより組織指向性を付与することができるか、さらに組織指向型薬物付加水溶性CNTが標的組織において目的とする薬物を如何に放出し、放出された薬物がどのような組織内動態を示すのかを明らかにすることで、CNTを利用した薬物送達手段の開発を目指している。これまでの検討で、水溶化分子PEG、蛍光色素Cy5を結合させた水溶性蛍光SWCNT(Cy5-PEG-CNT)合成法を確立し、その静脈内投与後の体内からの消失が比較的早く、またCy5-PEG-CNTが体内で代謝、分解を受けず、尿中および胆汁中に排泄されることを明らかにした。また、酸化回数を変化させたSWCNTを原料として用いることにより、血中滞留性、胆汁および尿中への排泄挙動が異なるCy5-PEG-CNTが合成できることを明らかにした。しかし、これらの検討を進めるにあたっては、実験に十分利用できるだけの量の、均一な物理化学的性質を有した水溶性CNTを合成することが不可欠である。
反応場としてのイオン液体―電極界面の構造とダイナミクスの直接観測

本研究では、新しい電気化学反応の反応場であるイオン液体と電極の界面の化学的環境に関して、表面増強赤外分光法を用いた直接観測による解明を試みた。イオン液体に特有な現象として、電極表面第1層目における陽イオンと陰イオンの交換が起きる電極の電位が、電位の走査方向により異なる「ヒステリシス」挙動を観測した。この挙動はイオンの大きさに依存する。イオンが入替わる際に一種の摩擦的な抵抗がかかり、電極近傍に電気化学反応を阻害しうるような強固なイオン膜を形成することがわかった。他に、水、Li+の界面における溶存状態と界面構造への影響を解明した。本年度は、イオン液体|金属電極界面においてイオンが形成する構造と、その電極電位に対する応答について研究を行った。1-butyl-3-methylimidazoliumbis(trifluoromethylsulfonyl)amideを中心としたいくつかのイオン液体に対して、金薄膜電極の電位を制御しながら表面増強赤外吸収分光測定を行った。正方向の電位走査に対して、電極第1層目のカチオンは配向変化を起こした後に脱離することがわかった。一方アニオンは、電位走査の初期には2-4層目のイオン濃度が上昇し、一定の閾値電位を超えるとアニオンが電極に吸着することがわかった。カチオンの脱離とアニオンの吸着が協奏的に起こること、イオンの吸脱着に過電圧が必要であるために、電位の走査方向に応じて挙動の異なる電位ヒステリシスを示すことが、多くのイオン液体に共通する性質として示された。共通のアニオンもしくはカチオンを含むイオン液体を比較したところ、特定のイオンの吸脱着が起こる電位は、対イオンの種類によって異なることがわかった。また、BF4-をアニオンとするイオン液体のみ、イオンの吸脱着に過電圧を必要としなかった。これはBF4-が十分に小さいため、カチオンと共吸着した状態でも十分に表面電荷を補償できることが原因と推測される。また金電極と白金電極における結果を比較すると、同じイオン液体でもイオンの吸脱着の起こる電位は異なっていた。以上の結果から、第1層のイオンの吸脱着に必要な過電圧に対しては、イオン間相互作用、イオンの立体障害、イオンー電極間相互作用の全てが一定の寄与を持つことがわかった。本年度は、イオン液体|金属電極界面における、水分子やLiイオンの溶存状態、及びそれら溶存種が与えるイオン液体の界面構造の電位応答に対する影響について、研究を行った。1-butyl-3-methylimidazoliumbis(trifluoromethylsurfonyl)amideを中心としたいくつかのイオン液体に対して、金薄膜電極の電位、水やLiイオンの濃度を制御しながら、表面増強赤外吸収分光測定を行った。低濃度の水分子は、一般にイオン液体中水分子同士の水素結合ネットワークから切り離され、アニオンに囲まれて孤立した状態をとることがわかっている。一方電極界面においては、アニオンと強く相互作用しつつ、水分子同士の水素結合ネットワークも形成されていることがわかった。また、アニオンが電極電位に対応して吸着・脱離するのと呼応して、界面近傍の水分濃度が変化することもわかった。電気化学デバイスへの応用に当たって重要な知見である。一方Liイオンは、イオン液体中で2つのアニオンが配位した錯構造を形成していると考えられる。電極界面での電位応答を調べたところ、負電位側ではLi錯イオン、アニオン共に表面濃度が減少、正電位側ではアニオン濃度が減少する一方Li錯イオン濃度が増加した。錯構造は負に帯電しているため、負電位で表面濃度が減少したと考えられる。また正電位側でアニオンよりも錯構造が界面近傍で安定化することから、この錯構造の電荷が2以上である、つまりアニオンが3つ以上配位した構造である可能性が示唆された。現在その構造の詳細について、理論化学計算等を用いた検討を行っている。本年度は、イオン液体|金属電極界面における、Liイオンの溶存状態、及びそのLiの析出溶解過程やイオン液体の分解反応過程への影響について研究を行った。1-butyl-3-methylimidazolium bis(fluorosurfonyl)amideは、Liイオンが溶存するとき、負電位におけるイオン液体の還元分解が抑制されるという特異な性質を持っている。表面増強赤外分光法を用いてこの還元分解過程における電極界面の構造をその場観測したところ、Liイオンが電極の表面を覆うことで、イオン液体カチオンの電極への接近を妨げ、その結果イオン液体の分解が抑制されていることがわかった。さらに電位を印加した際に電極の表面に形成される被膜についても分析を行い、カチオンだけでなくアニオンも分解して被膜に含まれることを明らかにした。安定なLiイオン電池の作製にあたって重要な知見が得られた。10月に名古屋工業大学に赴任し、研究実施場所を変更した。赴任に伴う研究機材の移設作業が業者とのトラブルにより延期されたこともあり、予定していた実験を完了することができなかった。本年度は、イオン液体中における二酸化炭素の電気化学還元反応に関する検討を行った。CO2の還元反応においては一般に、水の分解反応(水素発生)が競合して効率が低下することが問題であった。これはイオン液体中の微量水分についても言えることである。ところが、水と任意の比率で混合が可能なイオン液体、1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborateを電解液に用いると、かなり大きなモル比の水を含む場合でも、水素発生を起こさずにCO還元反応が進むことが報告されている。この原因を調べるため、表面増強

赤外分光法(SEIRAS)を用いて、反応進行下における電極の界面近傍のその場観測を行った。CO2還元反応の進行に伴い、カチオンのイミダゾリウム環が電極と平行に近づくような配向変化が観測された。同時に、カチオンのアルキル基も電極に著しく近づく様子が観測された。これらの結果から、カチオンによって電極表面の活性サイトが被覆されるために水の電気分解が阻害されている可能性が示唆された。COは電極表面で2つの吸着構造(オントップ吸着、ブリッジ吸着)をとる。イオン液体中では、どちらの構造のCOもCO2還元反応の進行と共に表面濃度が減少することがSEIRAS観測により示された。水溶液中ではブリッジ吸着COのみがCO2還元の反応中間体として機能するが、イオン液体中ではどちらのCOも中間体として機能することがわかった。電極近傍のイオン性の雰囲気によって、反応機構が変わったものと考えられる。本研究では、新しい電気化学反応の反応場であるイオン液体と電極の界面の化学的環境に関して、表面増強赤外分光法を用いた直接観測による解明を試みた。イオン液体に特有な現象として、電極表面第1層目における陽イオンと陰イオンの交換が起きる電極の電位が、電位の走査方向により異なる「ヒステリシス」挙動を観測した。この挙動はイオンの大きさに依存する。イオンが入替わる際に一種の摩擦的な抵抗がかかり、電極近傍に電気化学反応を阻害しうるような強固なイオン膜を形成することがわかった。他に、水、Li+の界面における溶存状態と界面構造への影響を解明した。交付申請時点の計画にある有機化合物の酸化還元反応の研究などには着手できていないが、その分、本研究の目的達成への寄与が大きい水やLiイオンの溶媒和構造の解明を達成できた。水晶振動子マイクロバランス法などを用いた、Li含有イオン液体の分解により形成する電極の表面被膜のより詳細な構造解析を進める。また、表面増強赤外分光法を用いた、イオン液体中における二酸化炭素還元反応のメカニズム解析を進める。表面界面科学引き続き、イオン液体|電極界面で起こる電気化学反応の直接観測によるメカニズム解明を試みる。当初計画で挙げた反応に留まらず、Liイオンや他の金属種の酸化還元反応などにも取り組む予定である。初年度の目標であるイオン液体ー電極界面の電位応答性の解明に関して、ほぼ当初の計画通りの成果を挙げることができた。10月に名古屋工業大学に赴任し、研究実施場所を変更した際、研究機材の移設が業者とのトラブルにより延期され、予定していた実験が当該年度中に完了できなかったため。当初購入予定であったグローブボックスを自主制作としたことによって生じたものである名古屋工業大学における研究体制の拡充のための小額計測機材(電気化学計測器、真空計測器など)、及び実験計画の追加に苫なって必要となるイオン液体関連試薬の購入に使用する。また、成果発表のための旅費としても使用予定である。
ペプチドの高効率位置選択的ジスルフィド結合形成法の開発研究

私は、S-保護システインの脱保護法(トリフルオロメタンスルホン酸銀法)と水溶液中のジメチルスルホキシド酸化法によるペプチドのジスルフィド形成反応を開発し、一般に酸化反応条件に不安定であるアミノ酸(トリプトファン、メチオニン、チロシン)がこの処理中に安定に保たれることを確認した。本研究では、空気酸化法とこのトリフルオロメタンスルホン酸銀-ジメチルスルホキシド法の組み合わせを、位置選択的ジスルフィド架橋形成法に応用した。1.このトリフルオロメタンスルホン酸銀-ジメチルスルホキシド処理中に、ジスルフィド結合の交換により他のジスルフィド架橋様式をもつ異性体が生成するかどうかをモデルペプチドを用いて調べた。その結果、問題になる程度のジスルフィド結合の交換は起こらなかった。2.次に天然のペプチド、分子内に2本のジスルフィド結合とトリプトファン、チロシンあるいはメチオニンを含むタキプレシンおよびエンドセリンの合成に、空気酸化法とトリフルオロメタンスルホン酸銀-ジメチルスルホキシド法の組み合わせによる位置選択的ジスルフィド架橋形成法を用いた。この際、空気酸化法と従来から使われているヨード酸化法の組み合わせによる位置選択的形成法を用いた場合と比較し、本法の方がすぐれていることを確認した。3.次に本方法を上記のタキプレシン関連ペプチドT22の種々の誘導体の合成に使用し、本方法はアミノ酸置換誘導体等の非天然型ペプチドの合成にも応用可能であることと、分子内に2本のジスルフィド結合を有するペプチドの構造活性相関に有用な方法であることを確認した。4.同様に分子内に2本のジスルフィド結合を有するペプチド、プロテグリンの3種類の考えられるジスルフィド異性体を本法等を用いて合成し、活性を比較し、天然のジスルフィド架橋様式を決定した。本法は非天然型のジスルフィド架橋様式のものにも応用可能であることがわかった。以上、空気酸化法とトリフルオロメタンスルホン酸銀-ジメチルスルホキシド法の組み合わせによる位置選択的ジスルフィド結合形成法を確立し、その有用性を詳細に検討した。
歯周疾患の新しい診断法の開発 ー歯肉溝滲出液中のhHGFの動態と病態の検討ー

採取量が極めて微量(数μl)である歯肉溝滲出液中のヒト肝細胞増殖因子(hHGF)を測定するために、下記の2種の高感度サンドイッチhHGF ELISAを開発した。なお、1次抗体は全てこれまで我々が用いているマウス抗hHGFモノクローナル抗体を用いた。(1)組換え体hHGFを抗原としてニワトリを免疫し、卵黄中の抗hHGF抗体(IgY)を調製して、これを2次抗体として用いる系。測定感度20pg/ml。(2)組換え体hHGFを抗原としてウサギを免疫し、得られた抗hHGF抗体(IgG)をアフィニティ精製した後Fab ́化して、β,ガラクトシダーゼで標識したものを2次抗体として用いる系。この系の測定感度は2pg/mlで、現在臨床で用いられている測定系の約100倍である。(1)の測定系では、健常歯肉溝滲出液のhHGF濃度を測定することは出来なかったが,(2)の系では可能となった。そこで、(2)の測定系を用いて種々の歯周疾患患者からペリオペーパーで採取した歯肉溝滲出液中のhHGF濃度を測定したところ、16ng/mlであり、歯周ポケットの深さ(probing depth)及び歯肉炎指数(GI)と強い正の相関が認められた。なお、健常歯肉の歯肉溝滲出液のhHGF濃度は、1ng/ml以下であった。この歯周疾患患者歯肉溝滲出液のhHGF濃度は、健常者血清中のhHGF濃度(平均0.2ng/ml)の約10倍であり、歯周炎症時にhHGFが炎症局所で産生され、組織の修復に関与していることを示唆すると共に、我々が開発した高感度hHGF ELISAが、歯周疾患の客観的な診断法に応用しうることを示すものである。平成8年度は、以下により主としてhHGF測定法の高感度化を試みた。1.研究代表者らが開発し、現在臨床で応用されているhHGFのELISA系を基礎として、標識酵素をb-ガラクトシターゼに変え、人工蛍光色素を基質に用いて、本年度の補助金で購入したマイクロプレート用蛍光光度計により測定したが、期待した程の感度は得られなかった。2.そこで、さらに親和性の高い抗体を調製するために組換え体hHGFを抗原としてニワトリを免疫し、その卵から抗ヒトhHGFIgYを得た。3.抗ヒトhHGFIgYはカラゲニン処理及び組換え体hHGFによるアフィニティ精製を行い、さらにペプシン処理によりFab'を調製してペルオキシダーゼにより標識した。4.上記の抗ヒトhHGFIgY及びマウス抗hHGFモノクローナル抗体によりサンドイッチ法によるELISA系を組んだところ、現在のものより約10倍高感度のものが得られた。5.これにより、標識酵素をb-ガラクトシターゼに変えれば、さらに感度を約100倍上昇させることが出来る目途がついた。6.現在は、上記5を実施するために、抗ヒトhHGFIgYの大量精製を行っている段階である。7.今後の課題としては、(1)上記高感度hHGF ELISAの特異性の検討、(2)IgYのより効率的な精製法の検討、(3)IgYのFab'にβ-ガラクトシダーゼをより効率的に標識する方法の開発があるが、次年度以降さらに精力的に研究を進める方針である。これにより、歯肉溝滲出液のみならず尿中などの微量のhHGFも測定も可能となるものと期待される。8.上記の研究の他、本年度はHGFに関して裏面に示す6編の論文を発表した。

高感度ヒト肝細胞増殖因子(hHGF)測定系を開発するため、ニワトリ抗hHGF抗体(IgY)を調製し,これをビオチン化して、アビジン・パーオキシダーゼと組み合わせることにより、新しいサンドイッチ法のELISAを開発した。この新しいhHGF ELISAの感度は、10pg/mlであり、現在臨床で用いられている測定系の約10倍である。これを用いて、歯周炎患者から歯肉溝浸出液をペリオペ-パ-により採取し、そのhHGF濃度を測定したところ、25ng/mlと血清中のhHGF濃度の10倍以上高く、歯肉炎症時にhHGFが局所で産生され、組織の修復に関与していることをうかがわせる結果が得られた。しかし、健常歯肉の歯肉溝浸出液は容量的に極めて少なく、上記のEFISAでは測定出来なかった。なお、このELISAは特許を出願すると共に、心筋梗塞などの新しい診断法として、現在臨床応用を模索中である。健常歯肉の歯肉溝浸出液中のhHGFを測定するため、ウサギ抗hHGF抗体(IgG)を新たに調製し、これをアフィニティ精製した後、Fab'化してβ-ガラクトシダーゼで標識することにより、さらに高感度なhHGF ELISA系の開発を試みた。これについては現在検討中であるが、予備実験での感度は0.2pg-mlであった。今後ノイズレベルの低下、測定系の安定化を計り、次年度中には健常歯肉も含めて、種々の歯肉炎時の歯肉溝浸出液中のhHGFを測定しうるELISAを開発し、歯周疾患の新しい診断法を確立する計画である。採取容量が極めて微量(数μl)である歯肉溝滲出液中のHGFを測定するため、ウサギ抗ヒトHGF抗体(IgG)を新たに調製し、これをアフィニティ精製した後Fab′化してβ-ガラクトシダーゼで標識することにより、新しい高感度サンドイッチHGF ELISA系を開発した。1次抗体にはこれまで我々が用いている抗ヒトHGFモノクローナル抗体を用いた。このELISA系の測定感度は2pg/mlであり、現在臨床で用いられている測定系の約100倍である。種々の歯周疾患患者から歯肉溝浸出液をペリオペーパーにより採取し、そのHGF濃度を、この高感度HGF ELISAを用いて測定したところ16ng/mlであり、歯周ポケットの深さ(probing depth)及び歯肉炎指数(GI)と強い正の相関が認められた。この歯周炎患者歯肉溝浸出液中のHGF濃度は、健常者血清中のHGF濃度(平均0.2ng/ml)の10倍であり、歯周炎症時にHGFが炎症局所で産生され、組織の修復に関与していることを示唆するものである。なお、健常歯肉の歯肉溝浸出液のHGFは1ng/ml以下であった。上記の高感度HGF ELISAは特許を出願すると共に、民間企業の協力を得て、歯周疾患の新しい診断法としてキット化を模索中である。
動学的応用一般均衡モデルによる外部不経済削減政策の経済評価

1.動学的応用一般均衡モデルによる自動車関連税増徴政策の経済評価本研究では,昨年度精緻化を進めてきた動学的応用一般均衡モデルを用いて,地球温暖化京都会議(COP3)にて設定された温室効果ガス削減目標を達成するために,自動車交通を対象とした炭素税を挿入した場合の政策水準を明らかとした.それより,現行の税額を含んだ上で,8.5(万円/tCO_2)の炭素税を課せばよいとの結果を得た.これは,燃料価格ベースで見ると,ガソリン価格は現在より4円ほどの値下げ,軽油価格は14円ほどの値上げとなる.なお,このとき市場経済では,約5,000億円の不便益が生じることも同時に示された.今後は,本研究で設定したパラメータ等の感度分析を行うことにより,ここで示された結果の安定性を検討していく予定である.2.動学的応用一般均衡モデルによる道路投資と環境保全への最適投資配分の検討続いて,現在問題となっている道路特定財源制度による道路投資と,1.で検討した自動車交通に起因する環境問題の抑制とを同時に検討することを目的として,動学的応用一般均衡モデルを用いた最適投資配分検討モデルを構築した.特に,ここでは最適制御理論の枠組みを用いており,長期的な視点から,道路資本と環境資本への最適投資配分の検討を行っている.その結果,将来的に道路投資は過大投資の傾向があり,環境問題への配慮を考えた場合,環境資本の水準を更に高める必要のあることが示された.簡単なシミュレーションの結果によれば,道路資本は現在の水準より減少する結果となった一方で,環境資本は現在の2倍ほどの水準が必要であるとの結果となった.また,民間資本も増大している.ただし,これらの結果は,パラメータ等に不安定な部分もあるため,さらに詳細な検討を進める必要がある.1,動学的応用一般均衡分析モデルの精緻化これまで構築してきた動学的応用一般均衡(DCGE)モデルの精緻化を図った.具体的には,家計の旅客運輸サービス消費の詳細化および確率的選択行動モデルとの融合を行うとともに,家計の自動車購入行動のモデル化を行うことで,将来的に自動車台数がどのように増加していくのかの予測モデルの開発を行った.また,近年普及が現実的なものとなってきた低公害車についてのモデル化も試み,先の自動車台数変化において,そのうちの低公害車普及台数についても予測が可能となっている.2,動学的応用一般均衡モデルによる最適政策の検討1.にて構築したDCGEモデルを用い最適政策の導出に向けて,自動車燃料税増徴策,自動車重量税増徴策,低公害車補助金支給政策について以下のような実証分析を行った.対象期間を2000年から2010年とし,まず自動車燃料税を10%増徴させた場合の環境負荷削減分を基準とし,その基準値を達成すべき自動車重量税率,低公害車補助金率を設定した場合に,市場経済においてどれだけの不便益が生じるのかを計測した.そして,その不便益額を各政策について比較し,その有効性の検討を行った.その結果,政策としては自動車燃料税増徴策より重量税増徴策の方が効率的であり,補助金については60%以上の設定が必要でありその実施には,他の政策との組み合わせ等の考慮が必要であることが示された.1.動学的応用一般均衡モデルによる自動車関連税増徴政策の経済評価本研究では,昨年度精緻化を進めてきた動学的応用一般均衡モデルを用いて,地球温暖化京都会議(COP3)にて設定された温室効果ガス削減目標を達成するために,自動車交通を対象とした炭素税を挿入した場合の政策水準を明らかとした.それより,現行の税額を含んだ上で,8.5(万円/tCO_2)の炭素税を課せばよいとの結果を得た.これは,燃料価格ベースで見ると,ガソリン価格は現在より4円ほどの値下げ,軽油価格は14円ほどの値上げとなる.なお,このとき市場経済では,約5,000億円の不便益が生じることも同時に示された.今後は,本研究で設定したパラメータ等の感度分析を行うことにより,ここで示された結果の安定性を検討していく予定である.2.動学的応用一般均衡モデルによる道路投資と環境保全への最適投資配分の検討続いて,現在問題となっている道路特定財源制度による道路投資と,1.で検討した自動車交通に起因する環境問題の抑制とを同時に検討することを目的として,動学的応用一般均衡モデルを用いた最適投資配分検討モデルを構築した.特に,ここでは最適制御理論の枠組みを用いており,長期的な視点から,道路資本と環境資本への最適投資配分の検討を行っている.その結果,将来的に道路投資は過大投資の傾向があり,環境問題への配慮を考えた場合,環境資本の水準を更に高める必要のあることが示された.簡単なシミュレーションの結果によれば,道路資本は現在の水準より減少する結果となった一方で,環境資本は現在の2倍ほどの水準が必要であるとの結果となった.また,民間資本も増大している.ただし,これらの結果は,パラメータ等に不安定な部分もあるため,さらに詳細な検討を進める必要がある.
木曽川-伊勢湾-黒潮系での溶存有機物のリグニン動態

湖沼や海洋に存在する有機物は、ぞこに住む水圏生物が作る有機物と、系外から流入する陸起源性有機物との混合物と言って良い。陸域・水圏環境を問わず、有機物の生産者は植物である。その植物とは、陸域環境では高等植物であり、水圏環境では植物プランクトンである。そして、陸上生態系での基礎生産者である高等植物の主要成分の一つがリグニンである。水圏生態系の基礎生産者である植物プランクトンはリグニンを合成しない。従って、河川・湖沼・海洋水中からリグニンフェノールが検出されれば、これは陸起源性有機物と考えて良い。水圏環境において、湖沼水中には、集水域から河川を通して有機物が負荷され、湖沼中で生産される有機物と相まって複雑な炭素循環の系を形成する。湖沼水は河川をとおして沿岸海洋へ負荷され、更に外洋域へと輸送される。陸起源性有機物の実体は、実は分かっていないが、大きく括れば、陸上植生の分解残渣や、それにより形成される土壌有機物の一部と考えられる。このような有機物は、既に分解過程を経ており、水圏環境では植物プランクトンが生産する有機物に比べて、安定して存在すると考えられる。陸起源性有機物は、海洋も含めた水圏有機物プールの維持過程に大きな役割を果たしている可能性があり、その実体解明が急務である。9月23日25日、三重大学所属勢水丸の航海において、伊勢湾奥から伊勢湾口外部大王崎にいたる測線で、一般海洋観測を行い、淡水-海水混合状態や生物現存量、等を把握すると同時に懸濁態及び溶存態有機物試料を連続的に採集した。得られた試料については、分子量分画を行い溶存有機物濃縮試料を得た。
蛍光EXAFSによる成長初期過程のその場測定と界面構造の解析

成長初期過程観察用EXAFSと装置超高真空ビ-ムラインにSi/Ge用のMBE装置を接続し、X線ビ-ムの導入実験を行った。成長に関しては未だ立ち上げ中である。IIIーV族化合物用のMBE装置は成長チャンバ-が搬入され、Kセルの発注が終わったところである。ビ-ムラインへの接続には暫く時間を要し、当面はRHEEDおよびLEEDにより成長初期過程の基礎実験を行う予定である。蛍光EXAFS測定装置はビ-ムライン4とビ-ムライン13に設置してある。ビ-ムライン13の蛍光EXAFS測定装置では、ビ-ムライン4のものに比べてX線強度10倍、蛍光X線検出感度10倍に設計されている。現在は立ち上げ中で、平成4年2月からのビ-ム利用時間においてその基礎実験を開始する計画である。ヘテロ界面構造歪系のヘテロ構造で、まず第一に影響を受けるのは原子の位置である。これが、界面の電子状態を決め、更に上に続く層の電子状態、従ってバンド構造を決める筈である。本年度は、InP/InP_<1-X>As_X/InPおよびInP/In_<1-X>Ga_XP/InPの単一量子井戸構造において、組成x(歪の大きさ)および井戸層の厚さ(歪の緩和)を変数として、各々As Kー端とGa Kー端のEXAFS測定から、AsーIn結合長とGaーP結合長を得た。InP/InP_<1-X>As_X/InPにおいては、歪の影響はAsーIn結合が一方的に受け、InP/In_<1-X>Ga_XP/InPにおいてはInーP結合が一歩的に受けることが(GaーP結合は受けないことから)明らかになった。このことは、X線的に見たTETRAGONALな歪のような対称性のよい原子配置ではないことを示す。また、InP/InP_<1-x>As_X/InPにおいては、層の厚さがAsーIn結合長に明白に現れ、臨界膜厚とAsーIn結合長との関連が明かにできる。
全体主義的なスポーツ指導をめぐる哲学的研究

近年、民主主義を基盤とする民主的なスポーツ活動が推奨されている。しかし実際には、軍事主義教育を彷彿させる全体主義的な活動の実態が確認され、両者の立場が混在している。さらには、スポーツと全体主義に対して規範的にアプローチする研究も乏しい。そこで本研究は、まず全体主義思想がどのような考え方によって批判されているのかをアーレントらの思想を解釈しながら整理する。そして、スポーツ指導における全体主義と民主主義に関する両者の関係について検討する。最終的には、今後日本のスポーツ推進を視野に入れながら、全体主義的なスポーツ指導が及ぼす機能と今日的課題について明らかにする。