hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
癌遺伝子mafの標的遺伝子

トリ肉腫ウイルスAS42より見いだされた癌遺伝子mafは転写因子をコードしており、その産物はJunとよく似た結合配列を認識し二量体で結合する.b-Zip構造を持つ他の転写因子ともヘテロ二量体を形成して転写を活性化する.ラット肝発癌過程の初期から特異的に発現されるGST-P遺伝子にMaf結合配列が存在することからラットより2つのmaf関連遺伝子をクローンし、GST-P遺伝子の発現にどのように関与するのか、標的遺伝子は何かを探索する目的でそれらの性質と発現を調べた.ラットから得られたmaf1, maf2産物の結合配列の決定を行うとMaf1はv-Mafで決定された配列よりも短い配列、-GCTGAC-と類似の配列が多く得られ、Maf2は-TGA/CC-およびやや結合活性の弱い類似の配列が得られた.Jun, Fos関連因子とのヘテロ二量体結合はv-MafがすべてのJun, Fos関連因子とヘテロ二量体を形成するのに比べ、Maf1はJun関連因子とは結合せず、Fos関連因子と二量体を作る.Maf2はFra2とは結合するが、ほかのJun及びFos関連因子と結合しない.これらのことからMaf1がMaf2に比べ多くの標的遺伝子を活性化し得る事が示唆された.15日目のラット胎児のin situハイブリダイゼーションを行った結果、手足、椎体等の軟骨、脊髄、目に強い発現が見られた.2つの遺伝子の発現は似ているが脊髄ではより内側の層にmaf1、やや外側の層にmaf2の発現が見られた.目の発現は水晶体に限局しており、maf2がより高く発現している.これらの結果、両遺伝子とも分化段階の極めて限られた時期に発現が見られ、軟骨、脊髄、水晶体等の細胞分化に重要な働きをしていることが示唆される.GST-Pとmafの発現は相関せずGST-Pの肝癌初期の発現への直接の関与は考えにくい.しかし、肝癌細胞の核抽出液にMafの結合配列DNAへの結合活性が存在し、ドミナントネガテイブ作用を持つと考えられるsmall maf遺伝子を細胞に導入するとGST-P遺伝子の発現が強く抑えられることなどからMafに関連する転写因子の存在が強く示唆された.トリ肉腫ウイルスAS42より見いだされた癌遺伝子mafは転写因子をコードしており、その産物はJunとよく似た結合配列を認識し二量体で結合する.b-Zip構造を持つ他の転写因子ともヘテロ二量体を形成して転写を活性化する.ラット肝発癌過程の初期から特異的に発現されるGST-P遺伝子にMaf結合配列が存在することからラットより2つのmaf関連遺伝子をクローンし、GST-P遺伝子の発現にどのように関与するのか、標的遺伝子は何かを探索する目的でそれらの性質と発現を調べた.ラットから得られたmaf1, maf2産物の結合配列の決定を行うとMaf1はv-Mafで決定された配列よりも短い配列、-GCTGAC-と類似の配列が多く得られ、Maf2は-TGA/CC-およびやや結合活性の弱い類似の配列が得られた.Jun, Fos関連因子とのヘテロ二量体結合はv-MafがすべてのJun, Fos関連因子とヘテロ二量体を形成するのに比べ、Maf1はJun関連因子とは結合せず、Fos関連因子と二量体を作る.Maf2はFra2とは結合するが、ほかのJun及びFos関連因子と結合しない.これらのことからMaf1がMaf2に比べ多くの標的遺伝子を活性化し得る事が示唆された.15日目のラット胎児のin situハイブリダイゼーションを行った結果、手足、椎体等の軟骨、脊髄、目に強い発現が見られた.2つの遺伝子の発現は似ているが脊髄ではより内側の層にmaf1、やや外側の層にmaf2の発現が見られた.目の発現は水晶体に限局しており、maf2がより高く発現している.これらの結果、両遺伝子とも分化段階の極めて限られた時期に発現が見られ、軟骨、脊髄、水晶体等の細胞分化に重要な働きをしていることが示唆される.GST-Pとmafの発現は相関せずGST-Pの肝癌初期の発現への直接の関与は考えにくい.しかし、肝癌細胞の核抽出液にMafの結合配列DNAへの結合活性が存在し、ドミナントネガテイブ作用を持つと考えられるsmall maf遺伝子を細胞に導入するとGST-P遺伝子の発現が強く抑えられることなどからMafに関連する転写因子の存在が強く示唆された.
IL-6による骨髄腫発がんにおける受容体型チロシン・キナーゼの役割

骨髄腫細胞の増殖因子はインターロイキン6(IL-6)であるが、IL-6に反応しない腫瘍細胞が存在するのも事実である。一方で、繊維芽細胞増殖因子受容体(FGFR)3遺伝子の構造変化または過剰発現が骨髄腫細胞で高頻度に起こっていることが報告されている。IL-6の刺激伝達分子gp130がそれ自身でチロシン・キナーゼ(PTK)活性を欠いている(Jak型PTKを活性化)のに対し、成長因子とよばれるものの受容体の多くはPTK活性を持っており、FGFR3もそれに属する。FGFR3を過剰発現するヒト骨髄腫細胞株KMS11ではIL-6とFGFはそれぞれ異なった刺激伝達分子を活性化しており、いずれも単独では細胞増殖に影響を与えなかったが、IL-6とFGFを同時に投与した時またはFGFを前処理後IL-6で刺激した場合にKMS11の細胞増殖が促進された。KMS11をIL-6単独で刺激した時、STAT3の活性化(チロシンリン酸化)が見られたが、STAT1、ERK1/2の活性化は見られなかった。FGF単独で刺激した時、ERK1/2、PI-3K、p70S6Kの活性化を認める一方で、SAPK/JNK、p38 MAPK、PKC、PLC-gamma2、Akt、src型PTKなどの活性化を認めなかった。STAT3に関しては二量体形成、核移行、DNA結合に重要なチロシン残基のリン酸化は起こらないものの、転写活性化に寄与するセリン残基のリン酸化が生じており、これはMEK1/2選択的阻害剤であるU0126により完全に抑制された。よって、STAT3の活性化に関してはIL-6とFGF刺激の両者間に接点が認められた。以上の結果から、受容体の構造が全く異なる両者からの異なった刺激が一緒になって初めて増殖刺激が誘導されると考えられた。
原因不明の角膜疾患に対するヘルペス属ウイルスの関連

角膜炎には未だ原因不明のものが数多くある。一方、重篤な角膜炎を引き起こす原因の一つに単純ヘルペスウイルスがあるが、これ以外のヘルペス属ウイルス(VZV,EBV,CMV,HHV-6)と角膜炎との関連についての研究はあまりなされていない。この関連を調べるには、病変部位である角膜からのウイルスまたはウイルス関連物質の検出が必要であるが、角膜から得られるごく微量の検体から同時に複数のウイルスに関する検索を行うのは不可能であった。しかし、近年開発されたPolymerase chain reaction(PCR)法により微量検体からのウイルスゲノム検出が可能となった。今回、このPCR法の利点を活用し原因不明の角膜疾患に対してヘルペス属ウイルスについての広い検索を行った。対象は(1)表層角膜炎16眼、(2)瘢痕性角膜炎4眼、(3)樹枝状角膜炎8眼、(4)角膜潰瘍8眼、(5)角膜ぶどう膜炎6眼、(6)角膜移植時に得られた角膜実質炎2眼であった。(1)(2)(3)(4)に関しては角膜擦過を行い、(5)は角膜潰瘍を認めた1例のみ角膜擦過および前房水採取、他の5例は前房水採取のみとし、(6)は混濁部位の組織片を採取した。これらの角膜擦過、前房水、組織片からDNAを抽出しHSV,VZV,EBV,CMV,HHV-6及びinternal controlとしてbeta-globinに対するprimerを用いてPCRを行った。その結果、微小樹枝状角膜炎1眼、樹枝状角膜炎3眼、角膜潰瘍2眼からHSV DNAが、顔面に皮疹を伴わない角膜潰瘍1例からVZV DNAが、1例の角膜ぶどう膜炎の前房水からEBV DNAが検出された。今回の症例からはCMVおよびHHV-6は検出されなかった。今回PCR法を用いて、HSVによる微小樹枝状角膜炎、顔面に皮疹を伴わない非典型的なVZVによる角膜潰瘍など診断困難な症例から原因と思われるウイルスを検出できた。また、角膜ぶどう膜炎の一部にEBVが関連している可能性が示唆された。今後も更に症例数を増やし検討してゆく予定である。
教員の資質能力向上を支援する次世代型教員養成プログラムの構築を目指した基礎的研究

本研究では教員が抱えるリスクを克服する過程に着目し、それを克服するときに発揮される能力の測定尺度の開発と、それらの発揮場面および形成・変容の過程を明らかにすることを目的として実施した。本研究から、まず中等教育段階における教員の「レジリエンス」を測定する尺度の定型化がされたことが挙げられる。また、若手保健体育科教員のリスクと「レジリエンス」の関連についても事例的に検証し、重要な示唆が得られた。課題として、中等教育段階における教員の「レジリエンス」について追加調査を実施し、その強化に関する糸口を得る必要性がある。本研究では教員が抱える困難を克服する過程に着目し、困難を克服するときに発揮される能力の測定尺度の開発と、それらの発揮場面および形成・変容の過程を明らかにすることを目的とする。とりわけ、研究対象としては、その職務に特徴を持つ(松田,2010;岩田,2013)と報告されている、保健体育科教員を中心に検証していくこととする。具体的な研究課題としては、以下の3点である。1教員が困難を克服する要因の切り口として、教員の「レジリエンス」に焦点を当て、その測定尺度を作成、および因子間の因果関係を解明する(研究課題1)。2保健体育科教員が苦悩を克服する過程を横断的に調査し、「レジリエンス」の発揮場面と、その形成・変容の過程を明らかにする(研究課題2)。32と同様の調査を保健体育科以外の教科担当の教員を対象として行い、研究課題1、2の結果との比較検討から、教員の「レジリエンス」の形成・変容過程とその要因を解明する(研究課題3)。本研究は、教員の資質能力の向上を支援する次世代教員養成プログラムの構築を目指した基礎的研究である。まず近年の「レジリエンス」研究について、教員を対象とした測定尺度は紺野ら(2006)や木原(2007)によって検討がなされている。しかし、対象者に偏りが見られ、教科担任となる中等教育にまで適応させるには、更なる検討が必要であると考えられる。そこで申請者は、平成27年度は、「レジリエンス」に関する資料収集と並行して、研究課題1と研究課題2について取り組んだ。具体的には、中等教育段階を担当している若手保健体育科教員に質問紙調査及び事例的にインタビュー調査を行った。その結果、若手保健体育科教員における「レジリエンス」の因子の特徴と、発揮場面が示唆された。しかし、サンプル数が十分でなく、今後の課題として確認された。平成27年度は、「やや遅れている」と判断した。その理由として、申請者が研究者として活動を開始して間もないことから環境の整備が第一の課題として挙げられたからである。また、資料収集や情報発信のための旅費にも予算を多く計上した。ただし、データや資料の収集は着実に実施しているため、上記の進行状況であると評価できる。本研究は質的・量的の両面から課題にアプローチする「混合研究法」(クレスウェル,2010)を適応して課題に迫り、教員の資質能力の向上を支援する次世代教員養成プログラムの構築を目指した基礎的研究である。平成28年度は、前年度から継続して上記の研究課題1と研究課題2について取り組んだ。具体的には、中等教育段階を担当している保健体育科教員に質問紙調査及び、初任者である若手保健体育科教員に対して事例的にインタビュー調査を行った。現時点では「レジリエンス」の因子と、若手保健体育科教員が抱える困難の内容についての示唆が得られている。ただし、サンプル数を確保することは結果の信頼性および妥当性を確保するために、引き続き必要な課題として確認された。また、今後は該当年度の成果から、「レジリエンス」の測定尺度を定型化した。平成28年度は、「やや遅れている」と判断した。その理由として、質問紙に回答していただく協力者の変更や取りやめをしなければならない状況がいくつか発生したことが挙げられる。測定尺度を定型化するためのは一定のサンプル数が必要不可欠なため、この点で遅れていると評価せざるを得ない。ただし、全体的にはデータや資料の収集は着実に実施しているため、上記の進行状況であると評価できる。

とりわけ、研究対象としては、その職務に特徴を持つ(松田,2010;岩田,2013)と報告されている、保健体育科教員を中心に検証していくこととする。具体的な研究課題としては、以下の3点である。1教員が困難を克服する要因の切り口として、教員の「レジリエンス」に焦点を当て、その測定尺度を作成、および因子間の因果関係を解明する(研究課題1)。2保健体育科教員が苦悩を克服する過程を横断的に調査し、「レジリエンス」の発揮場面と、その形成・変容の過程を明らかにする(研究課題2)。32と同様の調査を保健体育科以外の教科担当の教員を対象として行い、研究課題1、2の結果との比較検討から、教員の「レジリエンス」の形成・変容過程とその要因を解明する(研究課題3)。本研究は質的・量的の両面から課題にアプローチする「混合研究法」(クレスウェル,2010)を適応して課題に迫り、教員の資質能力の向上を支援する次世代教員養成プログラムの構築を目指した基礎的研究である。平成29年度は、前年度から対象を拡大し、発展的に上記の研究課題1と研究課題2について取り組んだ。具体的には、中等教育段階を担当している教員に対する質問紙調査及び、若手保健体育科教員に対して事例的にインタビュー調査を行った。その結果、中等教育段階における教員の「レジリエンス」因子と、若手保健体育科教員が抱える困難の内容についての示唆が得られている。また、「レジリエンス」の測定尺度を定型化を試みた。その結果から、中等教育段階における教員の「レジリエンス」を測定することが簡易化され、その変容を具体的に見ることが可能となった。本研究では教員が抱えるリスクを克服する過程に着目し、それを克服するときに発揮される能力の測定尺度の開発と、それらの発揮場面および形成・変容の過程を明らかにすることを目的として実施した。本研究から、まず中等教育段階における教員の「レジリエンス」を測定する尺度の定型化がされたことが挙げられる。また、若手保健体育科教員のリスクと「レジリエンス」の関連についても事例的に検証し、重要な示唆が得られた。課題として、中等教育段階における教員の「レジリエンス」について追加調査を実施し、その強化に関する糸口を得る必要性がある。本研究においては、サンプル数の増加が最優先課題として挙げられる。特に量的データの不足がみられるため、公的機関などに協力を仰ぎ早急に対応したい。本研究においては、サンプル数の確保が最優先課題として挙げられる。また、専門的知見の獲得や研究のさらなる発展をさせるために、得られた成果を発信する必要がある。今年度は、「レジリエンス」の測定尺度を定型化させるとともに、横断的に実施してきたインタビュー内容と照らし合わせ、レジリエンスの変容過程を事例的に解明していく。保健体育教師教育所属機関の制度上、発注部署が指定されており、支払い方法に制限がある。そのため、発注・支払いに関わる手数料等発生する状況となった。計画では手数料等を計上していなかったため、使用用途を十分に吟味する必要があった。それに派生して、年度末での使用計画に誤差ができ、当該年度内に使用できなかったため次年度使用額が生じた。翌年度分として請求してた使用計画に加え、質問紙配布に関わる印刷費、および通信費に充填することとする。
脂肪肝蓄積と高血圧を結ぶ情報ネットワーク機構の解明と健康科学への応用

大学新入生を対象として、超音波エラストグラフィにて測定した肝硬度の意義を生活習慣病との関連性から明らかにした。同意の得られた非肥満学生261名(男160、女101)を対象にした。正常群は127人、過体重群は134人であった。肝硬度は、収縮期血圧、拡張期血圧、HOMA-IR、BMI、超音波検査による脂肪肝の程度と有意な負の相関性を示した。多重ロジスティック解析では、男性(P<0.001, OR=5.09)及び肝硬度低下(P<0.001, OR=0.399)が高血圧の存在に関わる独立した危険因子であった。肝硬度の低下(肝が柔らかくなる)は、高血圧の存在と密接に関連することを明らかにした。【背景と目的】身体的成長から成熟へと向かう移行世代である大学新入生は、生活習慣病の合併に乏しく、外来や入院患者に比べNAFLDの意義を明らかにするのに適した集団と考えられる。本研究の目的は、大学新入生を対象として、ARFIによる肝硬度にて診断したNAFLDの臨床的意義を明らかにすることである。【対象と方法】同意の得られた非肥満学生261名(男160、女101)を対象にした。正常群(18.5〓BMI<25)は127人、過体重群(25〓BMI<30)は134人であった。学生生活の落ち着いた時期に、身体測定、血圧測定、血液検査を行った。収縮期130mmHg〓または拡張期85mmHg〓を高血圧(正常高血圧を含む)と判断した。NAFLDの診断は、腹部エコー(シーメンス社)により行いARFI(imagingにて肝硬度を測定した。【成績】全例では、主な異常項目はNAFLD(39.1%)、HOMA-IR高値(36.0%)、高血圧(36.0%)であった。ARFIによる肝硬度(Vs値)は、エコーによる脂肪肝の程度と有意な逆相関を示した(r=(0.522、P<1×10^<-8>)。ROC解析によるARFI肝硬度では、脂肪肝のカットオフ値は、1.13であり、ARFIイメージングによるNAFLD群(〓1.13)と非NAFLD群(1.13<)を比較した。収縮期血圧、拡張期血圧とも、NAFLD群において非NAFLD群に比べ有意に高値であった(P<1×10-13、P<1×10^<-6>)。また、肝硬度は、収縮期血圧、拡張期血圧と強い負の相関関係を示した(P<2×10^<-18>、P<2×10^<-10>)。多重ロジスティック解析では、男性(OR5.09,P<0.001)、肝硬度低下(肝脂肪蓄積:OR 0.399, P<0.001)及びHOMA-IR(OR 1.39, P<0.03)が高血圧の存在に関わる独立した危険因子であった。【結論】身体的成長から成熟へと向かう移行世代において、ARFI imagingは軽微な脂肪沈着を検知し、肝硬度の低下すなわち肝への脂肪沈着は、高血圧の存在と密接に関連することを明らかにした。非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)は、飲酒歴がないにもかかわらず、肝細胞に中性脂肪が過剰に蓄積した状態である。NAFLDは、メタボリックシンドロームの肝での表現形と考えられている。大学新入生を対象として、NAFLDが高血圧を発症させる機序を液性因子、遺伝子多型、更にはアンケート調査という環境因子を加味した情報ネットワーク機構の面から解明し若者の末永い健康の達成に寄与することを目的としている。体成分分析器にて計測した体脂肪量や体脂肪率は、生活習慣病危険因子と強い相関性を示した。肝硬度の低下は体脂肪量や体脂肪率に比べ、生活習慣病危険因子とより強い相関性を示した。多変量解析の結果では、男性、肝硬度の低下、脂肪肝の存在、血糖値が高血圧(収縮期130mmHg以上または拡張期85mmHg以上)に関連した危険因子であった。血中におけるレニン、アンギオテンシンII、アルドステロン値は、高血圧群と非高血圧群間に差はなかった。遺伝子多型解析では、脂質代謝や熱産生を調節するβ3-ARがNAFLDと高血圧発症に関連する遺伝子候補と考えられた。NAFLDかつ高血圧がある新入生は、将来的な心脳血管イベント発症のリスクの高い群と考えられる。アンケート調査による環境因子の解析結果から、同群の特徴として塩分の摂取量に差はなく運動不足の自覚が関連性を有していた。

また、動物実験(マウス)とバイオインフォーマティックスによる探索結果から、NAFLDと高血圧に関連する可能性のある二つの遺伝子を同定した。これらは、肥満、NAFLD、高血圧と密接に関連していることが予測され、情報ネットワークとの関連性からその意義を明らかにしたい。また、医学部との共同研究として山形県民を対象とした山形コホート(約20,000人)を加えての調査・解析を行い、大学新入生で得られた成績を一般住民で検証し研究を発展させたい。(目的)非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)は、飲酒歴がないにも関わらず、肝細胞に脂肪の蓄積した状態である。大学新入生を対象として、NAFLDに包括される単純性脂肪肝と高血圧の関連性を調べ、肝細胞内脂肪蓄積が高血圧を発症させる機序を明らかにすることを目的とした。(方法)同意の得られた非肥満新入生を対象とした。腹部超音波装置を用い、脂肪蓄積の有無と肝硬度を計測した。肝への脂肪蓄積と高血圧の関連性を明らかにするため健康診断データ、液性因子、遺伝要因、アンケート解析を行い、保健指導介入によりこれらが改善するか調べた。(成績)対象とした大学生は、単純性脂肪肝と考えられ、肝細胞内脂肪の蓄積により肝硬度は低下(柔らかくなる)した。レニン、アルドステロン等の液性因子は高血圧発症に関わっていなかった。多変量解析の結果、肝硬度の低下は高血圧発症に関連する危険因子であった。遺伝要因では、β3-ARの機能性遺伝子多型が単純性脂肪肝や高血圧に高頻度であった。生活習慣に関わるアンケート調査から、運動不足が肝細胞内脂肪蓄積を促進する因子と考えられた。運動や食指導について個々人の背景を考慮した保健指導を行うことにより、体重の制御、高血圧の改善、単純性脂肪肝の改善が得られた。(結論)成長から成熟に向かう移行世代である大学新入生においては、肝細胞への脂肪蓄積は高血圧につながるが、遺伝的背景や生活習慣を考慮した保健指導による介入は末永い健康に寄与すると考えられた。26年度が最終年度であるため、記入しない。総合領域26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、研究体制構築に力を入れた。研究は、研究計画に則して順調に遂行され、その成果については英文論文を作成しており、投稿予定である。平成24年度に構築した研究体制は機能しており、データ蓄積は順調である。大学新入生の健康診断を端緒とした研究であるが、バイオインフォーマティックスによる遺伝子探索により、新規バイオマーカー候補も同定されている。また、一般住民の解析へと発展しておりその成果については逐次投稿予定である。解析対象者を増やし、血液からDNAを採取し、遺伝子解析を中心に研究を遂行する。生活習慣や食生活のアンケートを充実させ、環境因子の解析に力を注ぐ。新規バイオマーカー候補の情報ネットワークにおける意義付けを明らかにする。約20,000人の山形コホートを対象とし、応用健康科学の発展に寄与する。研究計画に変更はない。研究遂行の効率性を考え、遺伝子解析とバイオマーカー測定について、最終年度(平成26年度)にまとめて行うこととした。山形県民を対象とした山形コホート(約20,000人)を加えての調査・解析を行うので、疫学に関する専門的知識を有する研究補助員を雇うこととした。保存しているDNAの遺伝子多型解析に関わる費用を外注にあてる。保存している血清におけるバイオマーカーの測定のためELISAキットを購入にあてる。
インド農村部からの労働移動と社会集団（ジャート）の関係：ビハール州の実証分析より

2018年度は看護師の国際労働移動に焦点を当て、その決定要因について地域性等を踏まえ分析を行った。インドはフィリピンと並ぶ看護師の供給地であるが、看護師供給の分布は一様でなく、地域的要因を始め様々なファクターによって決定されることが導き出された。ここではそのうち南北格差を中心にインタビュー調査結果をもとに説明する。まず看護師の国際労働移動は南インドから海外に出かけるパターンが主で、南と比較するとUP州やビハール州など北インドのそれは少ない。その背景には、看護師教育における北インドと南インドの教育の質の違いがあること、また家族間関係が大きく影響していることが判明した。南の教育は英語が主であり、かつ海外出稼ぎを目的する学生の学習意欲が高く、海外でも通用する教育が行われている。一方、北部はヒンディー語による教育でかつ学生のモチベーションも低く、海外出稼ぎへの指向も少ない。このような南北差がさらに南での看護教育の質を高め、一方で北での教育の質低下に影響しているものと考えられる。一般的な傾向として、南部の州と比較するとUP州やビハール州など北インド諸州では、Diplomaコース修了の看護師が多く、一方、南部のケーララやタミル・ナードゥ州ではBScが主となっている。また家族間における関係性も決定的な要因となっている。南部では歴史的な背景からタミル・ナードゥ州からマレーシヤ、シンガポールへ、またケーララ州からは対岸の湾岸石油産出国への労働移動が多く、国際労働移動が広く許容されている。一方、北インドでは、本人が海外出稼ぎ労働に行きたくても親の許可がでないため難しいという回答が多く聞かれた。その他、インタビュー調査から北インドの病院の医師は南インドで教育を受けた看護師を好む傾向にあり、それは北より南の看護教育の方が充実していること、また南インド人がより勤勉であることを理由として挙げている。本研究は、社会階層と労働移動の関係を分析するものである。その事例としてインドのビハール州農村部からの移動を取り上げている。H27年度は、文献レビューおよび過去に代表者が実施したビハール州農村部での家計調査のデータ整理を行い、家計レベルにおける出稼ぎ労働の有無を被説明変数とし、カースト分類(一般カースト(General),その他後進階級(OBC),下層後進階級(EBC),ムスリム(Muslim),指定カースト・指定部族(SC/ST))、土地所有、その他家計の特性を説明変数としてpreliminaryな回帰分析を実施した。その結果、ムスリムの高いモビリティが確認されたが、SC/STのそれは優位でなかった。一方で、データの叙述的観察ではSC/STのサブカースト間(ジャート)でのモビリティには差異が見られており、詳細な分析が必要となる。またインドネシアのインドラマユ県を訪問し、社会階層およびジェンダーと労働移動の定性調査を行い、ビハール州農村での調査へのインプットを得た。初年度は文献、データ整備を中心とした研究を予定しており、順調に進捗している。前年度のビハール州農村部での家計調査データをもとにした労働移動の決定要因分析で、カースト分類で見た場合、低位の社会階層であるムスリムにおいては高い労働移動の傾向が確認されたが、指定カースト・指定部族(SC/ST)のモビリティが高くないことが判明した。本年度はSC/STの低い労働移動選好について分析を試みた。要因の一つとして、SC/STの一般的に低い教育水準が指摘できる。低い教育水準により農業労働以外の職業選択の幅を狭めている可能性が考えらえる。このことは農業労働を主とするSC/STのサブカーストにおける労働移動率の低さによって示される。また労働移動に関する情報へのアクセスが限定的であることも一要因である。調査地のあるサブカースト集団では一人も労働移動者を出していないところがあった。村人は出稼ぎ労働移動に意欲を見せるものの、職業を斡旋するエージェントとの接触がなく、情報と機会が得られていない状況にあった。特に村の中心から離れたところに居住するマージナルなサブカースト集団にこのような状況が見られる傾向にある。このように、SC/STといっても一様でなく、サブカースト間(ジャート)の差異によりモビリティに大きな差異が存在することが判明した。またケーララ、タミルナードゥ州において技能労働者、女性の出稼ぎ労働に関する調査を同時に実施し、低位の社会階層グループにおいて、労働移動は単なる経済的な目的を達成する手段だけでなく、社会的なステータスの向上のための戦略的な手段として取り入れられている現状を確認した。予定していた長期の現地調査が実施出来なかったことで、農村家計調査および村レベルのデータ収集に遅れが生じているため。本年度は農村部における労働移動選好を土地所有の側面から検討した。土地は農村社会において最も重要な所得源であり、労働移動を含む様々な家計の判断に大いに影響する。まず土地と農業所得の関係である。土地なし農家や農地サイズが小さい零細農家・小農にとっては、農業からの所得では日々の生活を支えるには十分でなく、家族の誰かを出稼ぎに出すインセンティブは高い。一方、農地サイズが増加するにつれ、農業所得が増加し、出稼ぎ労働の魅力は徐々に低下し、大規模農家にとって、労働移動は決して魅力ある所得源とは言えない。次に、土地と労働移動の費用の関係である。土地なし農家や零細農家・小農にとって、労働移動の費用負担は容易ではない。土地所有サイズが大きくなるにつれて、その費用負担が容易となる。

これは上で述べた土地所有サイズが増加するにつれて、労働移動を選択する可能性が低減するのとは逆方向の影響を及ぼすこととなる。ビハール州農村の家計調査データを使って、上述の土地所有と家計レベルにおける労働移動の関係について、労働移動選択を非説明変数、土地所有サイズおよびその二乗を説明変数として用いたプロビット分析を行った。土地所有サイズの2乗項は土地所有と労働移動決定の間の非線形な関係を捉えるために取り入れた。推計の結果、土地所有サイズは労働移動決定に負の統計的有意な影響を及ぼす一方、二乗項はプラスの有意な影響を及ぼすことが判明した。これは土地無し家計や土地所有サイズが小さい家計ほど労働移動の確率が高く、土地所有サイズが増加するにつれ、その確率が低下すること、さらに家計が所有する土地がある一定規模を超えると、労働移動の確率が低下に転じることを意味している。つまり土地と労働移動に関する非線形の関係が存在することを証明した。両親の介護に時間を要したこと、また調査対象地の経済状況が研究費申請時と比較すると大幅に変化し、ここ2,3年に急速な経済の進展が見られ、かつてのようなビハールの農村部からインド大都市圏への労働移動という単純な構造からより労働移動パターンが複雑化し、それらを改めて検討する必要性が生じているため。2018年度は看護師の国際労働移動に焦点を当て、その決定要因について地域性等を踏まえ分析を行った。インドはフィリピンと並ぶ看護師の供給地であるが、看護師供給の分布は一様でなく、地域的要因を始め様々なファクターによって決定されることが導き出された。ここではそのうち南北格差を中心にインタビュー調査結果をもとに説明する。まず看護師の国際労働移動は南インドから海外に出かけるパターンが主で、南と比較するとUP州やビハール州など北インドのそれは少ない。その背景には、看護師教育における北インドと南インドの教育の質の違いがあること、また家族間関係が大きく影響していることが判明した。南の教育は英語が主であり、かつ海外出稼ぎを目的する学生の学習意欲が高く、海外でも通用する教育が行われている。一方、北部はヒンディー語による教育でかつ学生のモチベーションも低く、海外出稼ぎへの指向も少ない。このような南北差がさらに南での看護教育の質を高め、一方で北での教育の質低下に影響しているものと考えられる。一般的な傾向として、南部の州と比較するとUP州やビハール州など北インド諸州では、Diplomaコース修了の看護師が多く、一方、南部のケーララやタミル・ナードゥ州ではBScが主となっている。また家族間における関係性も決定的な要因となっている。南部では歴史的な背景からタミル・ナードゥ州からマレーシヤ、シンガポールへ、またケーララ州からは対岸の湾岸石油産出国への労働移動が多く、国際労働移動が広く許容されている。一方、北インドでは、本人が海外出稼ぎ労働に行きたくても親の許可がでないため難しいという回答が多く聞かれた。その他、インタビュー調査から北インドの病院の医師は南インドで教育を受けた看護師を好む傾向にあり、それは北より南の看護教育の方が充実していること、また南インド人がより勤勉であることを理由として挙げている。
海洋無脊椎動物由来の新規医薬素材の探索研究

海洋生物には新規で多彩な化学構造を有する生物活性成分の存在が期待される。本研究は新規医薬素材の探索を目的に海洋生物、特に海洋無脊椎動物から、より強い生物活性成分を単離、構造決定する。1.棘皮動物ヒトデ類:ホシヒトデからはガン細胞に対する細胞毒性活性を有する3種のセレプロシドを単離、構造決定した。ヒラモミジガイからは細胞毒性活性を示す1種の新規ガングリオシド分子種を分離、構造決定した。イトマキヒトデからは神経突起伸展作用を有する新規ガングリオシド分子種1種を分離し、構造を推定した。更にヒラモミジガイからは細胞毒性活性を示す2種の新規ステロイド配糖体を単離、構造決定した。2.棘皮動物ナマコ類:グミから神経突起伸展作用を有する硫酸化ガングリオシド分子種1種を分離し、構造を推定した。3.軟体動物後鰓類:クロヘリアメフラシから魚毒活性を有する1種の新規ハロゲン化アセトゲニンを、ヒカリウミウシからブラインシュリンプ致死活性を示す1種の新規不飽和脂肪酸を、サラサウミウシから細胞毒性活性を示す7種の新規spongian型ジテルペノイドを単離、構造決定した。4.腔腸動物軟サンゴ類:ヌメリトサカから溶血活性を有する2種の新規eunicellin型ジテルペノイドを、ノウトサカからブラインシュリンプ致死活性を示す2種のeunicellin型新規ジテルペノイドを、ウミアザミから魚毒活性を有する1種の新規xenicane型ジテルペノイドを、ウミバラウネタケからブラインシュリンプ麻痺活性を示す1種の新規cembrane型ジテルペノイドを、カタトサカからは細胞毒性活性を有する3種の新規amphilectane型ジテルペノイド、2種の新規セスキテルペノイド、4種の新規ステロイドを単離、構造決定した。本研究は新規医薬素材の探索を目的に海洋生物、特に海洋無脊椎動物から、より強い生物活性物質を徹底的に単離、構造決定する。平成6年度は海洋無脊椎動物成分の徹底的検索(単離)に重点を置き、平行して構造決定も行い、以下の様な知見を得た。1.棘皮動物ヒトデ類については、まずホシヒトデから8種のセレプロシドを単離、構造決定した。これらの中3種はヒトデ類からは最初のガラクトセレブロシドであった。ヒラモミジガイからは2種の新規ガングリオシド分子種を単離、構造決定した。更により強極性な成分を単離、構造解析を行っている。イトマキヒトデからも強極性な新規ガングリオシド分子種の単離に成功したので、構造解析を急いでいる。2.棘皮動物ナマコ類については、トラフナマコから3種のグリコセレブロシド分子種を得、構造解析を行っている。トラフナマコ、ニセクロナマコ、グミのガングリオシド成分については現在、分離の段階にある。3.軟体動物後鰓類については、クロヘリアメフラシより魚毒性活性を指標に2種の新規ハロゲン化アセトゲニンを単離し、構造を決定した。またヒカリウミウシからはブラインシュリンプ致死活性を指標に1種の新規不飽和脂肪酸を単離、構造決定した。4.腔腸動物軟サンゴ類については、魚毒活性およびブラインシュリンプ致死活性を指標に、ヌメリトサカ及びノウトサカから4種のeunicellin型新規ジテルペノイド、ウミアザミからは1種の新規xenicane型ジテルペノイド、ウミバラウネタケからは2種の新規cembrane型ジテルペノイド、カタトサカからは2種の新規pseudopterane型ジテルペノイドを単離、構造決定した。

海洋生物には新規で多彩な化学構造を有する生物活性成分の存在が期待される。本研究は新規医薬素材の探索を目的に海洋生物、特に海洋無脊椎動物から、より強い生物活性物質を単離、構造決定する。平成7年度は6年度で単離した成分の構造決定の継続と、単離・構造決定した成分について生物活性の評価を行なった。1.棘皮動物ヒトデ類:ホシヒトデから得ていた3種のセレプブシドにはガン細胞に対する細胞毒性活性が有ることを知った。ヒラモミジガイから得ていた新規ガングリオシド分子種1種と今回新たに単離・構造決定した新規ステロイド配糖体2種にも細胞毒性活性を見出した。イトマキヒトデから得ていた新規ガングリオシド分子種1種を構造決定し、更にラット褐色腫由来細胞PC-12に対する神経突起伸展作用を見出した。2.棘皮動物ナマコ類:グミから神経突起伸展作用を示すガングリオシド分子種1種を単離・構造決定した。3.軟体動物後鰓類:クロヘリアメフラシから得ていた新規ハロゲン化アセトゲニン1種は魚毒活性を示した。ヒカリウミウシから得ていた新規不飽和脂肪酸1種はブラインシュリンプ致死活性を示した。サラサウミウシからは細胞毒性活性を示す7種の新規spongian型ジテルペノイドを単離・構造決定した。4.腔腸動物軟サンゴ類:ヌメリトサカ及びノウトサカから得ていた4種のeunicellin型新規ジテルペノイドに溶血活性及びブラインシュリンプ致死活性を見出した。ウミアザミから得ていた1種の新規xenicane型ジテルペノイドに魚毒活性を見出した。クミバラウネタケから得ていた新規cembrane型ジテルペノイド1種にブラインシュリンプ麻痺活性を見出した。カタトサイカからは細胞毒性活性を有する3種の新規amphilectane型ジテルペノイド、2種の新規セスキテルペノイド、4種の新規ステロイドを単離、構造決定した。
移動が困難な文化財のためのエックス線を用いた非破壊調査手法の構築

エックス線透過撮影は文化財の内部構造を非破壊・非接触で調べるための重要な調査手法のひとつである。本研究では、文化財を構成している物質とX線との相互作用を定量的に評価するための手法の開発、移動が困難な文化財を調査するための機材の開発、そしてこれらの成果を踏まえて現地調査を実施した。文化財の科学調査では、資料採取が許されず、非破壊・非接触を大前提とした手法を要求されるケースが多いことから、X線を用いた調査方法は保存科学の歴史の中で重要な役割を担ってきた。例えば文化財の内部構造を調べるためにX線透過撮影が行われてきたが、(1)調査用の機器は一般に大型、複雑かつ高価である、(2)よって、移動が困難な文化財の現地調査が難しい、(3)管電圧、管電流、照射時間、照射距離などのX線照射条件は文化財を構成している物質に大きく依存するが、照射条件に関する定量的な情報は充分に整理されていない、などのように改善の余地が残されていると考えられる。文化財を構成する材料とX線との相互作用を定量的に評価し、調査に先立ってX線を照射する時の最適条件を予測することができれば、移動が困難な文化財を現地で調査する時の効率や得られる結果の再現性が向上することが期待できる。本年度は、GEMを用いた新しい検出器開発に加えて、X線透過撮影のための最適条件を導き出す手法を確立するために、シミュレーションソフトウェア「GEANT4」を導入した。本研究では、内刳りを有する木彫像を被写体としてX線撮影を行うケースを想定して、GEANT4を用いて計算し、透過X線の分布を調べることにより、X線透過画像のコントラストを定量的に予測できることを視覚的に示した。文化財の科学調査では、非破壊・非接触を大前提とした手法を要求されるケースが多いことから、X線を用いた調査方法は保存科学の歴史の中で重要な役割を担ってきた。例えば文化財の内部構造を調べるためにX線透過撮影が行われてきたが、その調査手法には改善の余地が残されていると考えられる。材質に応じたX線照射条件を調べるために、シミュレーションソフトウェアGEANT4を用いて、X線の透過率を定量的に導き出すことによって、文化財を構成している材料に応じたX線透過撮影のための最適条件を定量的に導き出す手法の研究を行った。また、実地調査や基礎実験をもとに検討を行った結果、彩色が施された画材、胎内物が納められていると推測される木彫像などを想定した計算も開始した。昨年度までに、仏像の内部構造の調査、日本の音楽史に関わる横笛の構造調査、修理を要する木製文化財の内部調査などのX線を用いた現地調査を行ってきたが、このような移動が困難な文化財の現地調査への要望は尽きることが無い。そして、今年度購入した可搬型X線照射装置を用いると、管電圧を200kVまで上げることができるので、建造物の部材や塑像などの物質量が大きい文化財の調査も可能となる。この可搬型X線照射装置を用いた現地調査に備えて、今年度は実験室にて基礎実験を行った。また、現地調査にて、X線照射装置とX線検出器を固定するための器材の設計と製作も行った。材質に応じたX線照射条件を調べるために、シミュレーションソフトウェアGEANT4を用いて、X線透過率を定量的に導き出すことによって、文化財を構成している材料に応じたX線透過撮影のための最適条件を定量的に導き出す手法の構築を行った。本年度は内刳りを有する木材と顔料を塗ったしっくい板を想定して計算を行い、日本文化財科学会第28回大会にて成果発表を行った。X線透過撮影による現地調査を行うにあたっては、X線管球と検出器が必要となる。調査の対象となる文化財はこれら2つの機材の間に置かれることになるので、機材の転倒などによる事故が万一にも起こらないようにするための万全の準備が必要である。このような状況を鑑みて、専用の可搬型固定具の製作を行った。GEANT4を用いた方法でX線照射条件のための最適条件をあらかじめ算出しておき、上記の専用固定具を用いて、仏像の内部構造、納入品の有無を調べるための調査や大型の哺乳類の標本資料の調査などを行った。
視線の制御と視線による制御

見るという行動を理解するうえで、ものを見ることが引き金となって新たな「見る」を含む様々な行動を産出するという、前駆行動としての能動的な「見る」と、ものを含む環境が見る行動を制御した結果、特定のものや場所を見るようになるという、環境条件との受動的な関係にある「見る」に注目した。これらを視線による制御、視線の制御として取り扱った本研究では、選択行動が特定のものに向かう条件でもその前駆行動としての視線は良い予測を与えないことや、周辺視野への制限に比例して視線移動の変化が生じることが確かめられた。これまで使用してきたコンピュータの性能では、n後の実験遂行に支障が起こる可能件が生じた為に、本年度はバードウェアとソフトウェアの大幅な変更を行った。特に、ソフトウェアではボーランド社のC++builderをベースにした実験制御プログラムを、膨大な時間を要してすべてマイクロソフト社のVisualC++で書き直した。現状では、時間制御ならびに10msec程度での眼球渾動の記録において問題なく関連諸装置が作動することが確認されており、これを土台として、計画された実験手続きのプログラム作成に入っている。この実験は当初の予定通り、手がかり刺激がターゲットをどの程度正確に指し示すかの割合を変えるPosner型課題の構築とそこでの視線の分析から始める。ただし、そめ後の拡張性を考慮し、眼球運動を明確に捉えられ、かつ、その運動を早期に検出できるように、画面をいっぱいに使っだ菱形の頂点に手がかり刺激とターゲットを出すようデザインした上で、眼球運動め方向に応じてタゲッの位置を変えられるような工夫を施す。ターゲットにはランドルト環を利用し、環の切れ目的部分コントラストをえられるような工夫を施す。ターゲットにはランドルト環を利用し、環の切れ目的部分コントラストをの質問紙への回答行動が、その注意を向けた視線とどのような関係になっているかの予備的な研究も推進している。その結果、特定の選択項目に注視を向けられない場合には、ほぼ中央の項自を選択する行動が多いという、これまでの知見を再確認している。一方、読書における視線連動型の刺激提示に関しては、これまで構築した環境を基に、シリアル信号検出や画像提示の際にしばしば生ずる動作の不安定性を解消するための調整作業と、用いる刺激種類とハードウェアにおいて般用性を高めるための改訂作業とをおこなった。1)これまでの多選択肢課題への反応傾向を分析した研究結果のレビューから、横一行に配列されたすべての選択肢が未知である場合には、両端を避けて中心領域に選択が集まる中心化傾向が得られることが予測された。すべてが未知と考えられる複数の国旗の選択肢群から質問対象となった国旗を選択する実験課題において、第1回目には中心化傾向が、第2回目には中心以外の領域への選択傾向が観察された。逆に、両端に既知の国旗選択肢をおくと、第1回目には中心以外の領域、第2回目には中心領域への選択傾向が観察された。2)1)と同様な課題を用い、その眼球運動を観察することで、視線による制御が選択にどのような効果を及ぼすのかを4人の実験対象者で検討し、3人において、すべてが未知選択肢からなる試行では、第1回目には中心領域への、第2回目には中心以外の領域への選択が見られた。一方、既知選択肢が両端におかれた試行では第1回目には中心領域を避けたが、第2回目には中心化傾向は観察されなかった。未知選択肢の割合が大きい時に繰り返し回数が少ないほど視線の変化に規則性が少なくなる傾向が見られたが、系統だった変化は観察されなかった。最終的な選択領域への視線の総滞在時間は選択肢間ではより長いものが多かった。3)マンガの読書行動を眼球運動から分析し、視線の制御と周辺視野情報の持つ効果を検討するため、視線連動型の実験装置を利用した移動窓法によって周辺視野を制限しながらマンガを読ませ、その際の視線移動や内容理解を検討する一連の実験をおこなった。読み速度・視線移動への影響の有無を分ける臨界範囲を超える視野制限の効果を検討した結果、制限量に応じた読み時間の増加とフキダシ以外の要素への全般的な停留時間の増加が観察された。ここから、一定範囲以上の視野制限では制限量に比例した視線移動の変化が生じることが確認された。
光通信波長帯スピン制御光デバイスの研究

不揮発性を有する新機能スピンデバイスの開発は、高度情報通信社会の革新的な省エネルギー化に向けて重要なテーマであり、本研究では光学的なスピン注入によって、光通信波長帯面発光レーザの円偏光発振を世界で初めて実現した。また、本研究を進めている中で、スピン制御VCSELを用いた新しい高速直接変調法の着想を得たため、この原理実証実験により非常に簡便な構成で23GHzの3dB帯域を達成した。InGaAs/InAlAs系量子井戸を活性層とするRayCan製のシングルモードVCSELを選定して調達した。本サンプルの活性層の電子スピン緩和時間やキャリア寿命などを評価するためには、VCSELの微小なメサ構造(10um程度)の最上部にある金属電極や、分布ブラック反射膜(DBR)の除去加工が必要であり、その加工方法の検討をしている間、まずは光励起によるレーザ発振を試みた。これは最終的に取り組む円偏光レーザ発振に向けて、励起光源の波長や、光学測定系を検討するために行ったが、円偏光の光励起によってうまくスピン偏極電子を励起できれば、特段の工夫なく円偏光発振が得られる可能性もあり、本研究の難易度を測る目的もある。モード同期チタンサファイアレーザを光源とした光パラメトリック発振器(OPO)からのフェムト秒パルスを励起光とし、波長を1420nm付近に設定して対物レンズでVCSELのメサ構造に向けて照射した。VCSELの発光はロングウェーブパスフィルタで励起光を除去したのちInGaAsアレイ分光器で受光した。当初レーザ発振が得られなかったため、波長1064nmおよび1443nmのダイオードレーザ励起固体レーザ光源も使用したが、最終的には適切なスポットサイズの励起光を精度よくメサ構造に位置合わせすることで、OPOによる光励起でレーザ発振が得られた。ここで、励起光を円偏光に調整したが円偏光発振は得られず、励起光の偏光に依らず特定の直線偏光で発振した。原因として、残留応力(複屈折)によって偏光が固定されていると考え、モード同期チタンサファイアレーザからの波長810nmの高強度パルス光をVCSELに照射・加工することでモード分離を30GHzから6GHzに低減することに成功した。このVCSELを用いて同様の円偏光励起を行ったところ、円偏光度10%程度と小さいが、円偏光発振の兆しが見られた。当初計画では、まずVCSELサンプルの上側DBRを除去加工し、活性層の基礎物性から評価することとしていたが、加工方法の検討が必要であったため、その間に本来の目的である光励起円偏光レーザ発振を試みた。その結果、いくつかの問題点を明らかにでき、その解決手段にもめどがついたため、全体としては目標に向けて順調に進展していると言える。またスピンフリップモデルによる解析にも取り掛かり、実験結果を解析する準備も前倒しで整った。光励起によるレーザ発振については、引き続きより高い円偏光度でのレーザ発振を試みた。残留応力が小さいと考えられる、メサが大きなマルチモードVCSELを用いて評価を行ったが、現在のレーザ光源のパワー、光学系では十分な励起密度を確保できず、評価が難しいことが分かった。また、レーザ加工による応力付与による複屈折の制御についても、加工後の経時変化が疑われ、正しい評価が難しいことも判明した。そこで、スピンフリップモデルによる解析を行い、得られた実験データについて考察を進めた結果、残留複屈折と発振円偏光度の相関関係が明らかになった。また、1長い電子スピン緩和時間により複屈折の影響が低減されること、2初期スピン偏極度を向上させることで発振閾値よりも大きな励起強度においても高い円偏光度を維持できること、が分かった。これらの成果は、国内の学会および研究会にて口頭発表を行い、また国際論文誌に投稿し、受理・出版された。基礎データとして、使用したInGaAs/InAlAs系量子井戸を活性層とするVCSELの層構造をTEM観察により確認した。その際、TEM評価サンプルの作製にあたりFIB加工を行ったが、本VCSELの活性層を光学的に測定するための加工が可能であることが分かった。今後、VCSELの微小なメサ構造(10um程度)の最上部にある金属電極や、分布ブラック反射膜の除去加工を行い、活性層の電子スピン緩和時間やキャリア寿命などを評価する予定である。これに必要な光学系の整備も進める。素子加工の検討のために、VCSEL活性層のスピン物性評価を後ろ倒しとし、当該VCSELの光励起による円偏光発振実験を優先したが、全体としての進捗は計画に従って進んでいる。特に円偏光発振実験については、実験上の課題が多く見つかったが、ある程度の円偏光度での発振が確認され、スピンフリップレート解析の結果と合わせて、学会・論文発表を行うことができた。本年度は、スピン制御VCSELを用いた新しい高速直接変調法の着想を得たため、この原理実証実験に取り組んだ。具体的には、VCSELに上向きスピンと下向きスピンの電子を差動的に信号の1/0に対応させて注入(スピン偏極変調)することで、左右円偏光の変調を行う。必要に応じて偏光素子を用いて強度変調や位相変調に変換することができる。従来の電流のON/OFFによる直接変調では、緩和振動の影響で変調速度に制限があったが、新しいスピン偏極変調では注入するキャリアの総量が変化しないため、緩和振動の影響を受けない。

加えて、左右円偏光での変調においては、キャリア周波数が定常時の発振直線偏光、変調サイドバンドがそれと直交する直線偏光となるため、変調サイドバンドがVCSELの複屈折により分離した直交偏光モードと結合でき、この周波数分離を大きくすることによって高い周波数の変調感度を増大させることができる。原理実証実験では、位相変調器を用いて励起光を左右円偏光間で差動変調し、これをInGaAs/InAlAs系量子井戸VCSELに注入することでスピン偏極変調した。これによってVCSELの発振偏光は左右円偏光間で差動変調されるが、これをバランス検出し変調感度特性を評価した。サンプルはレーザ加工による応力付与によって直交偏光モード間の周波数分離を制御し、複数の周波数分離を持つサンプルを用意した。測定結果では、周波数分離に相当する周波数で明確な変調感度ピークが見られ、23GHzの3dB帯域を達成した。この成果は、国内学会にて口頭発表済であり、今後国際会議および国際論文誌にて発表予定である。当初予定していたVCSELのInGaAs/InAlAs量子井戸の基礎特性評価に向けて、FIBによってVCSEL表面の金電極、上部DBRの除去加工を実施した。今後電子スピン緩和時間などの評価を予定している。不揮発性を有する新機能スピンデバイスの開発は、高度情報通信社会の革新的な省エネルギー化に向けて重要なテーマであり、本研究では光学的なスピン注入によって、光通信波長帯面発光レーザの円偏光発振を世界で初めて実現した。また、本研究を進めている中で、スピン制御VCSELを用いた新しい高速直接変調法の着想を得たため、この原理実証実験により非常に簡便な構成で23GHzの3dB帯域を達成した。引き続き実験的検討を続けるとともに、スピンフリップモデルによる解析を用いた考察も進める。具体的には、メサ構造が大きく光励起が容易なマルチモードVCSELを調達し、同様の実験を行う。また、VCSELのDBRの除去加工ができ次第、電子スピン緩和時間などの物性評価も行い、解析に反映することで実験結果の理解を確かなものにする。素子加工に目処が立ったため、後ろ倒しにしたVCSEL活性層のスピン物性評価を行い、光通信波長帯でのInGaAs/InAlAs系量子井戸の有用性について検証を進める。光エレクトロニクス、光集積回路、シリコンフォトニクス、
補酵素類緑体ダイマーラジカルをビルディグブロックとする超分子集合体の構築

本申請研究の目的である補酵素類縁体π-ダイマーラジカルアニオンをビルディグブロックとする超分子集合体の構築を行うため、初年度はセミキノンラジカルアニオンダイマー[(Q)_2^<・->]をビルディングブロックとする一次元集合体の構築を主目標として研究を行った。その結果、以下の研究成果を得た。(1)電子の授受に応答してキラルな状態とアキラルな状態とを可逆的にスイッチできるキラルπ-ラジカルアニオンダイマー錯体[(Q^<・->)_2-(Sc^<3+>-pybox)_2]を構築した。(J. Am. Chem. Soc. 2007,129,12912)(2)酸に安定なNADH類縁体、AcrH_2によるプロトン化したp-キノン誘導体(TolSQH^+)のヒドリド還元反応において、NADH類縁体のラジカルカチオン(AcrH_2^<・+>)を直接検出することに成功した。(Angew. Chem.lnt. Ed., 2008, 46, in press)(3)p-キノン類に金属イオンとの結合部位を導入したp-ベンゾキノン誘導(TolSQの電子移動還元反応において、金属イオンが反応温度の違いに応じて加速効果だけでなく減速効果をも示すことを初めて明らかにした。(Chem. -Eur. J. 2008, in press)本申請研究の目的である補酵素類縁体π-ダイマーラジカルアニオンをビルディグブロックとする超分子集合体の構築を行うため、初年度はセミキノンラジカルアニオンダイマー[(Q)_2^<・->]をビルディングブロックとする一次元集合体の構築を主目標として研究を行った。(Chem. -Eur. J. 2008, in press)