hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
磁性ガ-ネット薄膜を用いた高速・高感度光電流センサシステムの電力機器への適用

情報化社会の進展,都市機能の高度化,社会・家庭における快適な生活指向の高まりに伴い,安定良質な電力供給に対する要請が一段と高まっている。これらの要請に答えるには,現在配電用変電所だけで行われている常時及び事故時の電圧,電流計測を配電線路側にも広げて,配電系統の監視・制御・保護機能を高度化にする必要がある。配電線に設置する電圧,電流センサには,高絶縁性,誘導ノイズを受けない,非接触で測定できる,などの要求があり,これらの諸要求に大して,従来の電圧,電流変換装置による電気的計測方式の適用は困難である。一方,近年,クローズアップされている光応用技術計測方式は,電気的計測方式に比べ格段の優れた諸特徴を有し,これらの諸特徴を生かして高電圧下での電圧,電流センサの研究開発が非常に重要になっている。本研究では,活線状態で間接工法によって絶縁線に設置できるリングコアレス方式(小型・軽量)でかつ高速・高感度の配電用光電流センサシステムの開発を行い,その実証評価を行った。ファラデー素子として,高感度が実現できる新素材の希土類鉄ガ-ネット薄膜結晶(R_3Fe_5O_<12>)を用いた。著者等が開発した配電用光電流センサシステムは,交流磁界で校正した後,室内において実用の配電線にそのセンサを取り付け,60Hzの交流電流を流して,1Aから550Aまでの電流計測を行い,その結果,出力の直線性が±1.0%以内と良好であった。さらに,間接工法で3セットの光電流センサを6.6kVの配電系統の実線路に活線状態で取り付け,フィールド実験でその性能を実証した。それらの研究成果は,9th ISH,Graz in AUSTRIAと11th Int.Conf.on Gas Discharges and Their Applicationsで発表するとともに電気設備学会と宮崎公立大学紀要に論文として掲載した。
総人口減少下のコミュニティ変化の空間分析と公共施設の動的配置計画

人口減少は,長期的には高度成長期以来の都市問題を解決する可能性があるが,短期的には様々な軋礫を生む。既存の経済モデルは都市成長を前提とするが,縮小プロセスは成長の逆回しとはならず,動学的側面がより重視されねばならない。本研究では人口減少に伴う住宅地区の逆都市化や,財供給拠点の統廃合パターンなどの理論分析に加えて,多地域コホートモデルを作成するための小地域データや都市アメニティの推計等の実証分析を通じて,人口減少問題への多角的アプローチを試みる。本年度は研究初年度として,文献調査を進めると共に理論面ではパイロットモデルの定式化と解析,実証面では市区町村レベルのデータ収集について検討を行った。(1)都市圏内住宅地区の質的変化の時空間分析:「住民と共に住区も高齢化し,必要な公的施設も変化する」等の仮説を検証する。大都市圏の土地利用や公共施設に関する長期的データが必要とされるが,市区町村単位の集計データとメッシュデータの接続可能性について検討すると共に,パネルデータにおける時空間自己相関の扱いについても検討した。(2)住宅の耐久性と都市の空間構造:住宅ストックには耐久性があり,人口減少期の都市構造変化は拡大期とは異なる経路を辿るから,動学性の考慮が不可欠である。人口減少下の開放単一中心都市における住宅立地をモデル化し,数値解析を用いて空地の発生を含む立地パターンの変遷に関して数値解析を行った。また複数世代導入の方法についても検討した。(3)都心と郊外の商業競争と住宅立地: ShippingコストとShoppingコストの2つの交通費用に注目し,都心・郊外での交通整備等の交通政策が,市場メカニズムを通して商業施設の郊外化等の立地に与える影響について分析した。競争は価格を通じて行われるが,若年者と高齢者ではコスト認識や必要なサービスに差があることや,複数回の転居を許す繰り返しゲームを考慮する可能性も検討した。(4)人口減少期の公共サービスの維持方策:線分上に均等分布する人口に対して,公共サービスが有限の拠点から供給される状況で人口密度が低下すると,従前の拠点の統廃合が必要になる。統廃合後における差額地代等を用いて,従前のサービス水準を集権的に維持する方策について検討した。また分権的に達成する場合の,価格競争問題についても検討した。21年度は,人口減少に伴う都市施設の再配置と,住宅地の再開発と撤退,都市アメニティ変化に関して,理論・実証の両面から研究を行った。(1)人口減少期において郵便局に代表されるユニバーサルサービス拠点の統廃合は不可避であるが,前年度に引き続き,数直線上に人口が一様分布するという仮定の下で,差額地代を原資とするトランスファによる効用水準の維持可能性を検討した。また施設統廃合・再立地に費用が伴う場合について3期間モデルを構築し,取壊費用と施設費用の大小が最適な統廃合・再立地戦略に及ぼす影響を,数値シミュレーションを通じて明らかにした。これらは何れも短期的分析であって,長期的には統廃合に応じて人口の再配置が生じるから,その考慮が今後の課題である。(2)開放型単一中心都市における住宅地の開発・建替え・撤退に関する動学モデルを構築し,住宅地の空間的立地パターンの変遷について分析した。主な結果として,建替え時の地代が十分に高い(低い)場合,CBD付近の住宅が郊外の住宅地よりも小さい(大きい)ロットサイズに建て替えられること,また一般的な都市ではCBD付近に比べて郊外のロットサイズが大きいが,単位距離あたり通勤費用が小さく,かつ現存のロットサイズがある閾値を下回る場合には,住宅地の撤退はCBDから郊外に向かって進行することが明らかになった。(3)空間を含む実証研究において,空間自己相関を適切に考慮し得る分析方法の確立は重要である。この観点から,近接行列の表現方法に関してモンテカルロ実験を行い,双方向性の仮定に由来する特定化の誤りがある場合には,空間自己相関項が誤って非有意とされる場合が多いことを示した。また空間的自己相関のある同時方程式体系に関するパラメータ推定方法を開発し,関東地方を対象に,都市アメニティに基づく地価関数と賃金関数の同時推定に関する事例研究を行った。22(23)年度は,人口減少に伴うサービス施設の再配置,再開発と撤退を認める場合の都市の空間構造の変遷,商店の逐次的立地による都心部空洞化等に関して理論分析を続けると共に,大規模団地の特殊性を社会移動の面から評価するためのデータ整備を行った。以下に概要を記す。1. 1次元線分上に人口が一様分布し,サービス拠点が空間独占的に立地する初期状態から,人口減少に伴うセカンドベストな拠点統廃合を行う場合のサービスの維持可能性を検討した。

人口減少後も一様分布が維持される場合と,従前の密度を維持するような人口再配置が行われる場合について,前者では人口減少の程度が少ない場合には寧ろ多くの拠点が維持できるが,地代増分を原資とする家計への補助金分配を通じた政府の介入が必要であること,後者では企業に対する一括補助金で,より大きな人口減少にも対応可能であること等,制度的な問題を含めて多くの示唆が得られた。2.地方都市では大型商業施設の郊外立地による都市構造の拡散化が顕著であり,高齢化に関わる買物難民の発生や中心市街地の空洞化問題を招く原因とされる。ここではAlonso型の1次元都市の枠組みを用いて複占型商業競争をモデル化したが,商店の参入が逐次的に行われると仮定することで,参入タイミングが立地・価格均衡と,都市の空間構造に与える影響が明らかになった。3.都市圏における少子高齢化の影響は,大規模団地において顕著であると認識されるが,国勢調査の小地域データを用いて多地域コホート分析を行い,社会移動の構造に空間的な差異が見られるかを検証する。そのために19952010年の東京都の町丁目別5歳階級別人口データを作成し,市区町村間の人口移動データと併せて人口遷移行列を完成する方法について検討した。また実証分析を精緻化する上で重要な,空間自己相関分析の手法についても一層の深化を図った。
半単純リー群の既約表現を用いた非コンパクト複素多様体上の調和解析

Gauss-青本-Gelfandの超幾何微分方程式をさらに高階に一般化した微分方程式が特異な無限次元表現の実現において自然に現れる。前年度までの研究により,積分変換の一種であるペンローズ変換によって高階に拡張された超幾何微分方程式の大域解を全て構成した(変換群が不定値ユニタリ群,領域がAIII型の有界対称領域の場合)。当該期間中に上記の高階の微分方程式系に対して,以下に述べる1,2の研究を行った。1.高階の超幾何微分方程式に一階の微分方程式系を加えたときの大域解の空間の有限次元性(特に局所解が無限次元である場合)2.3階の小行列式型の偏微分方程式の解空間の次元公式の組み合わせ論的表示(特に,解の次元のスペクトルパラメータに関する漸近挙動も調べた。)このために,1.古典型有界対称領域上に小行列式型の高階の偏微分方程式系を定義し,全ての大域解を幾何的に構成した:構成はペンローズによるtwistor理論を,高次元の非コンパクトな複素多様体上のDolbeaultコホモロジーに一般化することで行った。2.ユニタリ表現論による二つの次元公式を主要な道具として用いた。(1)離散分岐理論における有限次元性定理(2)コンパクト群の有限次元表現に関するClebsch-Gordanの公式当該期間中にSp(n,R)の古典型有界対称領域に対して以下に述べる1,2に関する研究を行った。1.最高ウェイト表現の幾何的構成:非コンパクト半単純り一群のユニタリ最高ウェイト表現は無限次元表現の中で,ある種の有限次元性を帯びた特殊なクラスの表現である(コンパクト連結り一群の有限次元既約表現に近い性質をもつ)。まず,この最高ウェイト表現を非コンパクトな複素等質多様体上の正則ベクトル束に係数をもつドルボーコホモロジーの空間に実現した。このコホモロジー表現の既約性を調べること,及び,そのK-type公式を証明するのがこのステップでの目標であった。そのために,この幾何的実現を'80年代初頭に得られたZuckerman-Vogan導来函手加群の言葉に翻訳し,代数的手法による研究を行った。尚,当該研究のためには既約性については一般論が知られていないパラメータの表現を扱う必要があり,実際,ペンローズ変換について最も重要なパラメータに対してはドルボーコホモロジーの空間は二つの既約成分の直和になることの証明を行った。2.幾何的実現の間のペンローズ変換の構成:(1)(積分幾何における立場)部分多様体の族が与えられているとき,各部分多様体の上で積分する(ラドン変換など)。(2)(コホモロジーの引き戻し)部分多様体の族が与えられているとき,コホモロジーの元を各部分多様体に引き戻すことができる。上の2つの既知の変換をモデルとしてペンローズ変換を構成した。(1)離散分岐理論における有限次元性定理(2)コンパクト群の有限次元表現に関するClebsch-Gordanの公式
ヒト顎関節におけるテネイシンの遺伝子発現について

今回,われわれは顎関節内障のため顎関節円板摘出術を施行された手術症例18標本と新鮮屍体からの対象症例の10標本について,顎関節と滑膜におけるテネイシンの局在をパラフィン切片と抗ヒトモノクローナルテネイシン抗体を用い免疫組織化学的手法にて分析した.免疫組織化学的分析結果は,28例,すべての症例において血管壁,神経周膜,関節円板最表層に限局性のテネイシンの局在が観察された.また,ビマン性の局在が,肥厚している滑膜層間質部と著しく変形した顎関節円坂内に確認された.強陽性の局在が,著しく肥厚した滑膜の最表層のみにみられた.以上の免疫組織化学的分析結果より,炎症,増生,肥厚をともなう病的顎関節滑膜での特異的なテネイシンの局在が証明された.また,テネイシン光輪の様相を呈する細胞が確認されたことから,これらの所見は組織修復,創傷治癒に関連するテネイシンが滑膜細胞により産生されていることが推測された.さらに同標本を用いて,テネイシンの遺伝子発現を,In situ hybridizationにて分析したところ,テネイシンのmRNAが,血管壁細胞,関節円板最表層,肥厚した滑膜の滑膜細胞,繊維芽細胞に確認された.連続切片での免疫組織化学的手法による分析との対比でも両者の分布,発現に一致が見られ,顎関節内障の滑膜での滑膜細胞におけるテネイシンの産生が証明された.近年,顎関節内障の症状と滑膜の炎症の程度には,密なる関連が存在するものと考えられている.本研究により,組織修復,創傷治癒に関連する細胞外基質のテネイシンの遺伝子発現が,顎関節内障の病理組織学的変化,とくに滑膜の病変において特異的に発現することが明らかになった.今回,われわれは顎関節内障のため顎関節円板摘出術を施行された手術症例18標本と新鮮屍体からの対象症例の10標本について,顎関節と滑膜におけるテネイシンの局在をパラフィン切片と抗ヒトモノクローナルテネイシン抗体を用い免疫組織化学的手法にて分析した.免疫組織化学的分析結果は,28例,すべての症例において血管壁,神経周膜,関節円板最表層に限局性のテネイシンの局在が観察された.また,ビマン性の局在が,肥厚している滑膜層間質部と著しく変形した顎関節円坂内に確認された.強陽性の局在が,著しく肥厚した滑膜の最表層のみにみられた.以上の免疫組織化学的分析結果より,炎症,増生,肥厚をともなう病的顎関節滑膜での特異的なテネイシンの局在が証明された.また,テネイシン光輪の様相を呈する細胞が確認されたことから,これらの所見は組織修復,創傷治癒に関連するテネイシンが滑膜細胞により産生されていることが推測された.さらに同標本を用いて,テネイシンの遺伝子発現を,In situ hybridizationにて分析したところ,テネイシンのmRNAが,血管壁細胞,関節円板最表層,肥厚した滑膜の滑膜細胞,繊維芽細胞に確認された.連続切片での免疫組織化学的手法による分析との対比でも両者の分布,発現に一致が見られ,顎関節内障の滑膜での滑膜細胞におけるテネイシンの産生が証明された.近年,顎関節内障の症状と滑膜の炎症の程度には,密なる関連が存在するものと考えられている.本研究により,組織修復,創傷治癒に関連する細胞外基質のテネイシンの遺伝子発現が,顎関節内障の病理組織学的変化,とくに滑膜の病変において特異的に発現することが明らかになった.
ERDとXPSによるプロトン伝導性酸化物における水素挙動の研究

ペロブスカイト型酸化物SrCe_<0.95>Yb_<0.05>O_<3-δ>(SCYO)は、400°C以上の高温で水素または水蒸気の存在の下、高いプロトン伝導性を示し、燃料電池や水蒸気ポンプなどの材料として注目されている。これまで、我々は、この材料の電気化学的応用に資すため、水素同位体濃度分布を直接測定できる反跳粒子検出(ERD)法を用いてこの材料中ヘイオン注入した水素同位体の挙動を支配する素過程について調べるとともに、光電子分光(XPS)法によりこの材料表面における水素吸着状態の知見を得てきた。本研究では、固体構造とプロトン伝導性との関連を調べるため、SCYO焼結体とSrTiO_3単結晶との比較を試みたが、研究過程で、SCYOに注入した水素同位体と雰囲気(水蒸気あるいは水素ガス)中の水素同位体との置換に大きな相違を見い出したので、この反応に注目した。SCYO・雰囲気間における水素同位体の置換反応過程を詳しく調べるために、軽水素イオンあるいは重水素イオンを飽和注入した試料を重水あるいは軽水の蒸気雰囲気中に晒し、試料に残留する水素同位体の濃度の時間変化を調べた。その結果、注入された重水素は30分間で約20%、軽水素と置換するのに対し、注入された軽水素はほとんど重水素と置換せず、その反応係数は、近似的に一次反応として求めると、重水素→軽水素の置換に対して4.6×10^<12>/cm^2・sであり、軽水素→重水素の置換に比べ、約100倍大きいことがわかった。このような大きな同位体差は、従来考えられている反応過程では説明できず、これを説明する新しいモデル素過程を検討し、提案した。また、等時焼鈍実験によると、SrTiO_3単結晶に注入された水素はSCYO焼結体に比べ高温で放出されることが分かった。今後、SCYOと同様な実験を行い、水素同位体置換過程など他の素過程について比較研究する予定である。
国際秩序の再編

ユーラシアの主要アクターである露中印の存在が国際社会に与える影響の深度と広がりを分析し、翻って国際社会がこれら「地域大国」とともにどのような新秩序を形成していくかを展望した。成果はこれを単なる露中印の「地域大国」外交研究にとどめることなく、「国際秩序の再編」なるテーマの下、秩序側が露中印の挑戦を主体的にどのように受けとめ、それをどのように無視、牽制、包含するのか、という分析にまで踏み込んだことにある。(1)ユーラシアの主要アクターであるロシア、中国、インドの存在が国際社会に与える影響の深度と広がりを分析し、翻って国際社会の側がこれらの「地域大国」とともにどのような新秩序を形成していくかを展望する。(2)「冷戦後世界」という文脈でロシア・中国・インドを位置づける際、冷戦期と冷戦後の秩序の相違及び変化の文脈で三国の位相を検討する。(3)ユーラシア地域大国が地域内外でどのような行動をとろうと絶えず、米国の存在や反応を強く意識した外交を行っている点を鑑み、米国の動向もあわせて追跡する。(4)ワシントンを手始めに北京、デリーなどの研究機関との共催事業も実施する。研究の主目的は、ロシア、中国、インドの国際社会におけるの深度と広がりを分析し、翻って国際社会の側がこれらの「地域大国」とともにどのような新秩序を形成していくかを展望する点にある。目的の達成を補う作業として、本研究を単なるロシア・中国・インドの「地域大国」外交研究にとどめず、「国際秩序の再編」なるテーマに即して、国際秩序側がこれらの挑戦を主体的にどのように受けとめ、それをどのように無視、牽制、あるいは包含するのか、という側面にも光を当てる。この作業において米国のまなざしは決定的といえる。これらの分析を冷戦期(歴史)研究と冷戦後(現在)研究の2つの班の協力によって行う。冷戦期研究を担うディヴッド・ウルフは、ハーバード大学ディヴィス・センターで「プラハの春」20周年を始めとする様々なロシア外交に関わる研究プロジェクトに関与し、そのネットワークを本研究のために組織した。次年度はこれに石井明、吉田修が中国とロシアの研究を接続する。現在研究は、そのまとめ役である岩下明裕が、本年度末にニクソン・センターにてロシア外交の報告を行うなど、ワシントンを中心に連携体制を作り始めたところである。今後は中居良文の中国外交研究、伊藤融のインド外交研究と切り結びながら、一国中心や一つの地域の枠を越えた新たな国際関係の展望を探求していくことになる。いわば、本年度はこれからの研究体制の準備とプランニングを固めたことが王たる成果である。研究2年目にあたる平成21年度は、ロシア、中国、インドの地域大国外交を国際関係全体のなかで位置づけるべく、米国のシンクタンク及び中国の研究機関とのコラボレーションを強めるとともに、とくに「国際秩序の再編」班として手薄なインドの外交研究者との協力チャンネルを強化することでインド外交研究の幅を広げることを目的として研究実績をっくつた。また本研究の柱のひとつでもある、冷戦史研究については、平成23年度の国際会議の札幌開催を目指して、準備作業をすすめた。具体的には、5月にブルッキングス研究所とユーラシアにかかわる第1回共催シンポジウム(1班分担者から中居良文、吉田修が報告。新学術リーダーの田畑伸一郎、1班代表の岩下も司会・コメンテーターとして参加、4班代表の宇山智彦も報告)、10月にもブルッキングスとの第2回共催シンポジウムを組織した。さらに同じ10月に岩下が東西センター・ワシントンのセミナーで日米同盟と中国・ロシアに関する報告を行い、3月には安全保障と沖縄にかかわるシンポジウムを共催した。中国との協働については、国務院発展研究センター欧亜社会発展研究所との共催により、1月に「日本と中国のユーラシア専門家による戦略対話」を北京で開催した(岩下、田畑の他、1班分担者からは石井明、伊藤融が報告)。インド研究の強化については、国際政治学会の部会セッションで「ユーラシア地域大国外交の比較」を組織するとともに(中居・岩下がコーディネーター)、伊藤融がインド外交を中心にロシア及び中国のそれと比較するかたちで報告を行った。また班の外国人研究員として、公募により、ネルー大学からハッピモン・ジェイコブを招請した。中国、ロシア、インドの冷戦史研究の相互協力を組織するため、分担者のデイヴッド・ウルフが米国を中心に国際会議に参加し、インドや中国の研究者とともに報告を行った。研究3年目にあたる平成22年度は、とくに中国、インドの地域大国外交を国際関係全体のなかで位置づけるべく、米国のシンクタンクとのコラボレーションを強めるとともに、とくに「国際秩序の再編」班として、インドのシンクタンク(IDSA)と共催ワークショップを行うとともに、韓国の研究者(ノムヒョン政権下の統一部長官を含む)と北朝鮮についてシンポジウムを実施したことが特筆に値する。また本研究の柱のひとつでもある、冷戦史研究については、平成23年度の国際会議の札幌開催のプログラムを詰めるとともに、国際政治学会札幌大会でエズラ・ボーゲルとヴォイチェフ・マストニーの2人の研究者を招請してロシアと中国を中心とした冷戦史にかかわる特別セッションを行った(ウルフ担当)。

またこの大会では昨年のフォローアップとして「ユーラシア地域大国外交の比較」に関する部会も組織した(中居・石井のコーディネーターによる)。インド外交研究の強化のため、昨年度に引き続き、班の外国人研究員を公募し、IDSAからシャムシャド・ハーンを招請した。またインドに関しては、笹川平和財団との共催によるカシミールをめぐるシンポジウムも開催し、メディアやシンクタンク、大使館関係者など80名を越える参加者があった。ワシントンDCでブルッキングス研究所と共催したシンポジウム「日米同盟と東アジアで生じつつある困難」は中国と北朝鮮をテーマとしたが、130名を集め、すでにその成果はオンラインジャーナルとして刊行されている。本年度の最大の貢献は、札幌で冷戦史にかかわる国際シンポジウム「同盟と境界:地域大国を規定するもの」を組織したことである。旧来、日本の冷戦史研究は世界の研究潮流とはやや切り離されて組織されてきたが、研究分担者デイヴィド・ウルフの計画により、欧米及びロシア、中国、インドの研究者と日本の専門家の交流の場をつくることに成功した。その詳細は比較地域大国論集8号『同盟と境界:地域大国を規定するもの』及び以下のwebをhttp://src-h.slav.hokudai.ac.jp/center/essay/20110725_j.html参照されたい。本シンポジウムに寄せられた論文は査読を経て、Eurasia Border Review誌の特別号として刊行される。その他、インドの対ユーラシア国際関係の知見を高めるための、第1回日印専門家ユーラシア対話(2011年3月)の成果刊行、これを発展させるかたちでの第2回会議を実施した(2012年2月)。とくに後者は10名程度のインド人に3名の中国人を加え、日中印のセミ・クローズドのトライアングル会議として行われ、研究者交流による中印の信頼醸成に大きく貢献した。公募により採用した外国人プロジェクト研究員(インド)もこの会議に加わり、スラブ研究センターのみならず防衛研究所など日本の他の研究機関との共同研究の足場を構築した。また米国については12月にワシントンDCで東西センター及びブルッキングス研究所と共催セミナー・シンポジウム、欧州に関してはポーランドの東方センターと共催シンポジウムを行い、本事業のユーラシアを軸とした研究成果は確実に世界へと発信されている。今年度は最終年度にあたるため、主としてこれまでの成果のとりまとめとその発信につとめた。ディヴィッド・ウルフは中国・インド・ロシアの地域大国を中心とした冷戦史研究シンポジウムの成果を査読誌Eurasia Border Review特集号“China's Post-Revolutionary Borders, 1940s-1960s"の招待編者となり、その成果を刊行した。2013年1月に開催された総括シンポジウム「ユーラシア地域大国の比較から見える新しい世界像」では、伊藤融がインド・中国・ロシアの現在の相互関係について、本班を代表して報告した。また2012年11月に福岡・釜山で開催されたBRIT(Border Regions in Transition)
酸化ガリウム障壁層を用いた半導体へのスピン注入

強磁性金属から実用半導体材料への電気的なスピン偏極電子の注入は、スピントランジスタなどの半導体スピンデバイス実現のための重要な基盤技術である。高スピン偏極電子を注入するためには、金属/半導体接合部をトンネル接合とする必要があることがわかっている。これまで、障壁層材料としてAlO_XやMgOを用いてGaAsへのスピン注入実験が行われきた。しかしながら、これまで高いスピン注入効率と電荷注入効率を兼ね備えた障壁層材料は見出されていない。すなわち、従来の障壁層材料はGaAsとの界面で多量の界面準位が導入されるため、接合界面から大きな寄生電流が発生する。これまで、我々は本特定領域における研究において、Fe/GaO_x/(Al)GaAs量子井戸(QW)構造から構成されるスピン偏極発光素子(spin-LED)を用いて、電子の電荷注入効率およびスピン偏極率を見積った。その結果、Fe/GaO_x、注入源はオーム性接合に匹敵する電荷注入効率と低温で高いスピン注入効率(スピン偏極率約40%)を兼ね備えることが明らかとなった[Appl. Phys. Express2, 083003(2009), Appl. Phys. Lett. 96, 012501(2010)]。そこで本年度は、室温でのスピン注入に向けた取り組みとして、Fe/GaO_x/Feから構成される磁気トンネル接合を作製し、室温における接合界面でのスピン分極率を見積った。その結果、室温においても高いスピン分極率(22%)を有することが明らかになった。この結果より、GaO_xがGaAsベースのスピン注入のための重要な障壁層材料であることが示された。これまで、障壁層材料としてAlO_xやMgOを用いてGaAsへのスピン注入実験が行われきた。
Free-R因子を上げずにより詳細な蛋白質モデルを構築するための結晶構造精密化法

分解能に限界のあるX線結晶回折データーを用いながらも、より詳細な蛋白質モデルを構築し、可能な限り多くの情報を結晶構造から取り出す方法を開発することが目的である。モデルを詳細にすることは、多くの場合回折データに含まれるノイズへのバイアスを引き起こし、Free-R因子を上昇させることになる。そこで、Free-R因子を上昇させることなしに、詳細な蛋白質モデルを構築する方法を開発した。その方法として、(1)水素原子を周辺原子の座標値を使ってrigidbodyとして発生する、(2)結晶中のMDシミュレーションから推定される運動の主軸解析から求めた基底を水素を含めた異方的温度因子計算に用いる、という方法を確立し、1.4Aのヒトリゾチームの100-200KでのX線結晶構造解析に適用し、水素原子の位置を含めたすべての原子の座標と異方的温度因子を高精度で決定した。その結果、見かけの温度因子のガラス転移類似挙動が、外部運動(蛋白質の結晶格子中の剛体運動)に起因するものであることが分かった。分解能に限界のあるX線結晶解析データーを用いながらも、より詳細な蛋白質モデルを構築し、可能な限り多くの情報を結晶構造から取り出す方法を開発することが目的である。モデルを詳細にすることは、多くの場合回析データに含まれるノイズへのバイアスを引き起こし、Free-R因子を上昇させることになる。本年度は、(1)水素原子を周辺原子の座標値を使ってrigid bodyとして発生する、(2)基準振動による温度因子計算法を用いる、という考え方で、原子分解能のデータに対応するが、モデルのパラメータ数はまったく増えないという精密化法を開発した。これによって、解析のS/N比に対応する(回析点の数)/(モデルのパラメータ数)を従来法に比べ、格段に増大させることが可能となり、モデルの信頼性をはるかに高めることに成功した。
南都の未整理文書聖教にもとづく寺社とその周辺社会の調査研究

本研究課題は、昨年度までの研究課題「東大寺を中心とする南都の未整理文書聖教の復原的調査研究」を受け継ぎ、さらに発展させたものである。本研究課題の主眼は、奈良関係の古文書・聖教のうち東大寺や個人が所蔵する未整理資料について、悉皆的な調査研究を実施して資料を保存・公開・活用する道筋を開き、かつ、南都の寺社と、寺社を中心として発達した社会を、総体として理解することを目指すことにある。初年度である平成30年度は、新修東大寺文書聖教・東大寺中性院所蔵資料・興福寺に仕えた家の個人蔵資料・奈良町の旧家の個人蔵資料などの調査研究を実施した。新修東大寺文書聖教は、第86函第90函の調査や、第86函・98函等の写真撮影を実施した。その中には、江戸時代の東大寺の財政運用を示す興味深い史料なども存在した。また新修東大寺文書聖教の一部である中村純一寄贈文書について、明治維新期の日記の翻刻作業を進めている。興福寺の承仕から、維新期に春日社新神司になった中村宗円(雄也)が記したもので、明治45年分を翻刻した。明治初年の奈良・春日大社等の様子を詳しく知ることができる貴重な資料である。さらに、東大寺中性院が所蔵する襖・屏風の下張り文書について、糊を剥がし調査する作業と、そこから見いだした文書の検討を、研究分担者の横内裕人が中心となって実施した。また、興福寺に仕えた家の個人蔵資料について、悉皆的な調査を実施した。そのなかに存在した中世文書の写しについては、翻刻して解説を付けて公表した。さらに、奈良の旧家の個人蔵の資料について、研究協力者の協力の下で、古文書・絵画・民俗などについて調査をおこなった。新修東大寺文書聖教の調査は、5日間の調査を、年度内に2回実施した。東大寺中性院の調査も継続的に実施した。また、興福寺関係の個人蔵資料調査も、5日間の調査を1回、4日間の調査を1回、絵画資料の調査を1日実施した。さらに、奈良の旧家にも出向いて個人蔵資料の調査を行った。そして、それらの調査に平行して、史料翻刻等も継続的に実施した。以上から、おおむね計画どおりに調査研究を進められたと判断している。新修東大寺文書聖教・東大寺中性院所蔵史料・興福寺関係個人蔵資料の調査は、従来通り継続的に調査を進める必要がある。一方、奈良の旧家の個人蔵資料は、分量が他に較べて多くないこともあり、早めに調査研究をとりまとめて成果を公表する方向で考えたい。
細胞間相互作用に着目したNASHの発症・進展機構の解明と医学応用

糖尿病・肥満を背景としてNASHあるいはNASH肝癌の罹患率が急増しており、脂肪肝からNASHを経てNASH肝癌を発症する一連の経時変化を踏まえたNASHの病態解明と予防・治療戦略の開発は喫緊の課題である。研究代表者らは既に、ヒトの病態に酷似した新しいNASHマウスの開発に成功し、過剰な脂肪蓄積により細胞死に陥った肝実質細胞をマクロファージが取り囲んで貪食・処理する特徴的な組織像であるhCLSが起点となって炎症の慢性化と線維化を誘導することを報告した。本研究では、hCLSに着目し、NASHマウスを用いた基礎研究と臨床検体を用いた臨床研究によりNASHとNASH肝癌の発症・進展機構を検討する。研究代表者が開発したNASHを経てほぼ全例が肝細胞癌を発症するヒトの病態に類似したモデルマウスを用いて、一連の経時変化と分子機構を解明する研究課題である。Hepatic crown-like structureが起点となり炎症の慢性化、線維化を誘導するという独自の発見を基盤に細胞間相互作用を中心とした多面的な解析に加え、NASH肝および肝癌組織を用いた臨床検体による解析も予定されている。急増するNASHおよびNASH肝癌に対して研究代表者が開発したモデルマウスを用いて分子機構を解明する学術的・臨床的意義のある研究課題である。Hepatic crown-like structureが起点となり炎症の慢性化、線維化を誘導するという独自の発見を基盤に解析を行う独創性の高い研究である。方法論的な記載に具体性と新規性がやや乏しいものの、臨床検体での解析も予定され一定の成果が期待できる。
新規バイオマーカーに基づく免疫抑制剤の用法用量の個別最適化

臓器移植において、針生検に代わる、低侵襲、迅速、頻回にモニタリング可能、かつ信頼性の高い拒絶反応のバイオマーカーを開発することを目的に研究を行った。常法によりラット異所性心移植モデルを作成した。急性拒絶モデル(ドナーにACIラット、レシピエントにLewisラット)および非拒絶モデル(ドナー、レシピエント共にLewisラット)において、術後3日目と4日目に採血と採尿を行い、プロテインチップTOF/MS装置(surface-enhanced laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry;SELDI-TOF MS)解析により、タンパク質発現プロファイリングを行った。非拒絶モデルと比較して急性拒絶モデルで発現が大きく変化するタンパク質を探索したところ、以下のような結果を得た。血漿サンプル1)陽イオン交換チップ:分子量電荷比(m/z)3,500、3,600、4,200、および6,500のタンパク質の発現が、拒絶反応により誘導された。一方、13,000のタンパク質は、拒絶反応により発現が抑制された。2)陰イオン交換チップ:m/zが7,000、8,000、および9,000のタンパク質の発現が、拒絶反応により誘導された。3)金属(Cu)修飾チップ:m/zが9,000、11,500、および15,000のタンパク質の発現が、拒絶反応により誘導された。一方、7,000、18,000、および21,000のタンパク質は、拒絶反応により発現が抑制された。尿サンプル4)陰イオン交換チップ:m/zが3,300、4,400、および5,500のペプチドの発現が、拒絶反応により誘導された。一方、陽イオン交換チップからは、m/zが4,400、および29,000のペプチドおよびタンパクの発現が、拒絶反応により誘導された。金属(Cu)修飾チップからはバイオマーカー候補は見いだされなかった。これらの分子量のタンパク質やペプチドは、低侵襲、迅速、頻回にモニタリング可能な急性拒絶のバイオマーカー候補と考えられる。ラット心移植モデルにおける検討:常法によりラット異所性心移植モデルを作成した。急性拒絶モデル(ドナーにACIラット、レシピエントにLewisラット)および非拒絶モデル(ドナー、レシピエント共にLewisラット)において、術後3日目、5日目、および7日目に採血を行い、直後に血漿を分離し、プロテインチップTOF/MS装置(surface-enhanced laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry ; SELDI-TOF MS)解析により、タンパク質発現プロファイリングを行った。1)陽イオン交換チップ:分子量電荷比(m/z)3,500、3,600、4,200、および6,500のタンパク質の発現が、拒絶反応により誘導された。

一方、13,000のタンパク質は、拒絶反応により発現が抑制された。2)陰イオン交換チップ:m/zが7,000、8,000、および9,000のタンパク質の発現が、拒絶反応により誘導された。3)金属(Cu)修飾チップ:m/zが9,000、11,500、および15,000のタンパク質の発現が、拒絶反応により誘導された。一方、7,000、18,000、および21,000のタンパク質は、拒絶反応により発現が抑制された。これらの分子量のタンパク質は、低侵襲、迅速、頻回にモニタリング可能な急性拒絶のバイオマーカー候補と考えられる。臓器移植において・針生検に代わる・低侵襲・迅速・頻回にモニタリング可能・かつ信頼性の高い拒絶反応のバイオマーカーを開発することを目的に研究を行った。常法によりラット異所性心移植モデルを作成した。急性拒絶モデル(ドナーにACIラット・レシピエントにLewisラット)・非拒絶モデル(ドナー・レシピエント共にLewisラット)および免疫抑制モデル(ドナーにACIラット・レシピエントにLewisラット・シクロスポリン5mg/kg毎日投与)において・術後3日目と4目目に採尿を行い・プロテインチップTOF/MS装置(surface-enhanced laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry;SELDI-TOFMS)解析により・タンパク質発現プロファイリングを行った。非拒絶モデルと比較して急性拒絶モデルで発現が大きく変化する尿中のタンパク質を探索したところ・以下のような結果を得た。1)陰イオン交換チップ:移植後4日目の尿において・m/zが3,300・4,400・および5,500のペプチドの発現が・拒絶反応により誘導された。m/zが11,000のタンパクの発現が・拒絶反応により低下した。2)陽イオン交換チップ:移植後4日目の尿において・m/zが4,400・および29,000のペプチドおよびタンパクの発現が・拒絶反応により誘導された。拒絶反応により発現が低下するペプチドやタンパクは見いだされなかった。3)金属(Cu)修飾チップ:移植後4日目の尿において・バイオマーカー候補は見いだされなかった。これらの分子量のペプチドは・低侵襲・迅速・頻回にモニタリング可能な急性拒絶のバイオマーカー候補と考えられる。
多重画像の撮像が可能な陽子線ラジオグラフィの開発研究

高エネルギー物理実験の手法を用いて,医療と新たな分野への応用を目指し,陽子線治療用加速器を用いた新しいラジオグラフィ手法の開発を検討した。シミュレーションを利用して,実現生,性能,最適化についての評価と検討を行った。陽子線治療装置の構成を活かすため,飛程変調器を用いて簡易なシステムで陽子線画像を得ることを提案し,シミュレーションを用いてその実現可能生を評価した。また,被曝線量や画像の比較による最適化について検討を行った。本研究により,比較的に簡易なシステムにより陽子線画像が取得可能であることを示すことができた。医療と新たな分野への応用を目指して,陽子線治療用加速器を用いた新しいラジオグラフィ手法の開発を行う。シミュレーションを活用して,実現性,性能・最適化についての検討と評価を行うことを目的とする。昨年度は,画像化に必要な測定量の概要を明らかにした。本年度は,現実的な条件での画像取得要件を明らかにするため,1.陽子線治療装置のビーム条件の確認,2.測定条件による画像への影響の見積もりを実施した。1.国立がん研究センター東病院の陽子線治療装置(Cyclotron型)について検証を行い,撮像に必要な平坦な照射を実現するための2重散乱体ビーム整形器を用いた条件でシミュレーション値と測定値が一致することを確認した。また,陽子線加速器の違いも考慮するために,福井県立病院陽子線治療センター(Synchrotron型)とも協力し,同様の検証を実施してシミュレーション結果が測定と一致することを確認した。これらの計算と解析には,昨年度に開発整備した計算環境と今年度購入した画像処理用コンピュータを活用した。2.陽子線エネルギーを変化させるための飛程変調器の配置を,上流または下流に配置した場合で画質の違いを比較した。上流配置では,変調器での散乱により画質が劣化する問題があったが,下流配置によって劣化を防ぐことができ,更に被爆線量を約半分に抑えることができた。また,検出器に1cm厚の水を仮定していたが,線量フィルム等を想定し1mm厚の水の場合を検討した。10mm厚では約10protons/mm2で画像が確認できたが,1mm厚では約1000protons/mm2を必要とした。これは検出器が薄い場合,エネルギー測定のランダウ揺らぎが影響するためである。ブラッグピーク形状を正確に把握するうえでは薄型化が望まれるが,撮像時の被曝線量を考慮すると水等価で10mm厚程度が望ましいという結果が得られた。医療と新たな分野への応用を目指して,高エネルギー物理実験の手法を活用し,陽子線治療用加速器を用いた新しいラジオグラフィ手法の開発研究を実施した。研究を効率よく進めて経費を抑えるために,シミュレーションを活用して,実現性,性能・最適化についての検討と評価を行うことを目的とした。また,簡易な画像取得を念頭に研究を進めた。昨年度は,簡易な撮像システムとして,板状のシンチレータ等を想定した薄型検出器での撮像方法を検討した。薄型の検出器では,撮像物の構造に応じた陽子線のエネルギー変化を観測することが難しい。そこで,陽子線エネルギーを変化させるための飛程変調器の配置について検討を行い,画質と被曝線量の双方の点において,対象物の下流に配置する撮像方法を提案した。今年度は,これまでの研究のまとめとして,個々のパラメタの依存性について系統的にシミュレーションを行い,陽子線画像取得手法に関する研究の取りまとめを行った。具体的には,検出器の厚さによるエネルギー付与の揺らぎ,飛程変調器による陽子線エネルギー変調とビームエネルギーを直接変更した場合の違い,飛程変調器の上流と下流での配置における画像と被曝線量の比較を行った。これらの詳細な結果については,Loma Linda大のR.W.Schulte准教授が編集を行っている学術教育書:Medical Imaging with Protons and Ionsに投稿を行ったが,編集段階であり掲載可否の回答は2014年夏頃の予定と連絡を受けている。これらの研究成果では,国内の研究支援者の協力とともに,韓国国立がん研究センターとの協力により議論を深めることができた。また,シミュレーションを実施するにあたり計算時間を短縮する必要性があったため,粒子情報を再利用するための機能や計算機グリッド環境でのシミュレーション実行基盤の開発を実施して,その性能を評価した。医療と新たな分野への応用を目指して,陽子線治療用加速器を用いた新しい陽子線ラジオグラフィ手法の開発を行う.シミュレーションを有効活用して,実現性,性能・最適化についての検討と評価を目的とする.本年度は,提案した画像化手法の確認とシミュレーション計算基盤の開発整備を行った.計算基盤としては,中規模な分散環境を構築して性能評価を行い,撮像手法の開発に利用した.また,画像化手法の開発では,(1)従来のエネルギー損失による画像化と,

(2)多重散乱量を画像化する方法の2つを検討した.加えて新たに,これらの画像を複数の入射陽子線エネルギーで取得する撮像手法として,レンジモジュレータを導入した多重化手法を提案し,その評価を行った.本研究では,(1)と(2)の2つの撮像法の検討のために,1cm厚程度の水等価な薄型2次元検出器があり,位置と信号量が理想的に測定できると仮定した.これにより従来の陽子線の全エネルギーを計測するカロリメータ測定器は不要であり,測定系の小型化と軽量化が実現できる.(1)の手法では,陽子線が薄型検出器に与える信号量を画像化するため,従来方法に比べて画像化可能な対象物の厚さや物質が大きく制限されてしまう.そこで,入射陽子線エネルギーを変えるレンジモジュレータと組み合わせ,各変調エネルギーで得られた複数枚の画像を重ね合わせることにより,撮像可能なダイナミックレンジを大きく改善できることを確かめた.更に,画像の重ね合わせの割合を調整することで,より撮像対象を鮮鋭化できることを確認した.(2)の手法では,各入射陽子線の入射位置に対する撮像対象通過後の位置の差分を画像化できることを確認した. (1)と(2)の両方において,300mm厚程度の水に直径30mmの円柱形の人体組成を構造に持つ撮像対象でシミュレーションを行い,いずれも画像化が可能であることを確認した.画像化のための新たな方法を提案し,その現実性および最適化を評価することが目的である。これまでの研究実施によってエネルギー変調した陽子線を用いて,エネルギー損失差を強調する画像化と多重散乱度を画像化する手法をシミュレーションを用いて検討し,それぞれの方法について画像化が可能であることを確認した。更に,今年度は,測定系の配置や検出器の厚さを変えた場合について画像化を試み,画質の向上と被曝線量の違いを評価した。それぞれの場合において,画質向上および被曝線量の低下が可能な方法を見いだした。また,国立がん研究センター東病院を初めとする陽子線治療施設の治療用陽子線装置の照射条件を情報収集してシミュレーションへの導入を図った。そして,画像取得のための平坦な陽子線照射の条件下で陽子線の照射分布がシミュレーション結果と測定値の間で一致することを確認した。これらの成果は,国際学会IEEE Nuclear Science Symposium/Medical Imaging Conference2012(米国,アナハイム)にて発表した。また,これらの成果によって撮像のための最適化が進展し,これまでの理想的条件下での画像取得から,更に現実的な条件下での画像取得方法を検討するためのシミュレーション実行の準備が整った。従って,本年度までの推進目標に挙げた検出器機能の検討と,現実的な条件下でのパラメタの最適化の確立に向けて順調に研究が進展していると判断できる。画像化のための新たな方法を提案し,その実現性および最適化を評価することが本研究の目的である.本年度の研究実施により,30cm程度の厚さをもつ対象物について画像化が可能であることを確認できた.更に研究実施により,新たに陽子線エネルギー変調のためのレンジモジュレータを利用した画像の多重化を提案して,その有効性を確認した.
ペルオキシソームの形成機構とヒトペルオキシソーム欠損症に関する研究

イ)新たなペルオキシソーム欠損症CHO変異細胞株の分離と生化学解析ならびに相補性群分類P9OH/UV法及び蛍光抗体染色法により、先に分類した3種のペルオキシソーム欠損性CHO変異細胞,ZP24,Z65,ZP92に加えて,本課題研究においてZP107(Z24と同一相補性群),ZP105/ZP139,ZP109,ZP110,ZP114およびZP119の5つの異なる細胞クローンを分離した。この変異細胞についてその他の細胞生化学的諸性質を検討したところ,さきに分離した変異細胞と同様の表現型を示し,ペルオキシソーム欠損症変異細胞と推定された。つぎに,これら変異細胞につき変異細胞間相補性群解析を相補遺伝子導入法および細胞融合法により検討した結果,新たな相補性群に属することも明らかになった。以上のことから,ヒトを含め哺乳動物細胞において13の相補性群が明らかとなり,ペルオキシソーム形成には少なくとも13以上の遺伝子が必要と考えられる。ロ)新たなペルオキシソーム形成因子(PEX)のクローニングCHO変異細胞ZP109およびZP107を用いた遺伝学的相補活性cDNAクローニング法により,それぞれに対しPEX12およびPEX1の単離に成功した。またごく最近,これらCHO変異細胞と同じ相補性群に属するペルオキシソーム欠損症患者の遺伝子変異の解明にも成功している。さらにはZP105/ZP139変異細胞を用いて相補遺伝子産物PEX5pの機能も明らかにすることができた。我々が先に分離した3つの異なる相補性群に属するペルオキシソーム欠損性チャイニーズハムスター卵巣(CHO)変異細胞のうち、Z65細胞につづきもう1つのCHO変異細胞ZP92に対する相補遺伝子、ペルオキシソーム形成因子-2(PAF-2, 105kDa)cDNAのクローニングにも成功し、この成果を基に現在同一相補性群(日本C群、アメリカIV群、ヨーロッパ3群)Zellweger症候群患者の病因遺伝子を解明中である。本年度新たなCHO変異細胞の分離を、先にその有用性を示したペルオキシソーム欠損性変異細胞選択分離法であるP90H/UV法を用いて試みた。その結果、新たな2つの相補性群に属するCHO変異細胞ZP105, ZP139およびZP104, ZP109の分離に成功した。このうちZP105とZP139はヒトペルオキシソーム欠損症相補性群II群に属することが、またZP104とZP109についてはいずれのヒト相補性群にも属さないことが相補性群解析の結果判明した。昨年の夏(1995年)、ペルオキシソーム欠損症相補性群(アメリカII群)の病因遺伝子が、ペルオキシソーム生合成異常酵母変異株相補遺伝子Pichia pastoris PAS8(S. cerevisiae PAS10)のヒトホモログ(PXR1, 68kDa)であり、我々が先にin vitor系で見出したSKLモチーフ局在化シグナルのレセプターとしてGouldらにより報告された。これは多くの酵母変異株相補遺伝子が近年報告されているなかで、ヒトの病因遺伝子解明に至った最初のケースとして注目されている。我々は本年度新しく分離しこれと同一相補群に属すると判明したペルオキシソーム欠損性CHO細胞ZP105およびZP139を用いて、PXR1について詳細に解析中である。従って約10相補性群に分類されるペルオキシソーム欠損症のうち現在までにPAF-1, PAF-2, PXR1の3つの病因遺伝子が解明されたことになる。イ)ペルオキシソーム欠損

CHO変異細胞株の分離と生化学解析P9OH/UV法及び蛍光抗体染色法によりペルオキシソームを欠損した10個の変異細胞、ZP104,ZP105,ZP106,ZP107,ZP108,ZP109,ZP110、ZP111、ZP114およびZP139を得ることができた。さらにこれらの変異細胞についてその他の細胞生化学的諸性質を検討したところ、先に分離した変異細胞Z24,Z65およびZP92と同様の表現型を示し、ペルオキシソーム欠損性変異細胞と推定された。ロ)相補性群分類つぎに、これらの新たに分離したCHO変異細胞および先に分離したZ24,Z65,Z92を含めた細胞間相補性群解析を相補遺伝子(PAF-1,PAF-2)導入法および細胞融合法により検討した結果、4つの新しい相補生群が分離されたことが判明し、現在までに合計計7種類のCHO変異細胞が分離されたことになる。また患者由来細胞との融合試験から、ZP105/ZP139はヒト相補性群II群(アメリカ)と、またZP104/ZP109はIII群とそれぞれ同じ相補性群に属することも明らかになった。以上のことから、ヒトを含め哺乳動物細胞において12の相補性群が明らかとなり、ペルオキシソーム形成には少なくとも12以上の遺伝子が必要と考えられる。ハ)ペルオキシソーム局在化シグナル(PTSI)レセプター異常の解析ZP105/ZP139変異細胞に対し、酵母変異株相補遺伝子Pichaia pastoris PAS8のヒトホモログとしてクローニングされたヒトPTS1レセプター(PTS1R)cDNAの導入によりPTS1-タンパク質の輸送が正常化された。PTSIRには602アミノ酸残基のshort isoformと639残基のlong isoformがあり、何れもPTS1-タンパク質の輸送を正常化したが、PTS2-タンパク質の輸送異常はshotr PTSIRでは相補されず、long isoformのみによって回復された。このことからPTSIRはPTS1-のみならずPTS2-タンパク質の輸送に関わっていることが示唆され、現在その詳細について解析中である。イ)新たなペルオキシソーム欠損症CHO変異細胞株の分離と生化学解析ならびに相補性群分類P9OH/UV法及び蛍光抗体染色法により、先に分類した7種のペルオキシソーム欠損性CHO変異細胞、ZP24/ZP107,Z65,ZP92,ZP105/ZP139,ZP109,ZP110,ZP114に加えて、今回ZP109を分離した。この変異細胞についてその他の細胞生化学的諸性質を検討したところ、他の変異細胞と同様の表現型を示し、ペルオキシソーム欠損症変異細胞と推定された。つぎに、ZP119につき変異細胞間相補性群解析を相補遺伝子導入法および細胞融合法により検討した結果、新たな相補性群に属することも明らかになった。以上のことから、ヒトを含め哺乳動物細胞において13の相補性群が明らかとなり、ペルオキシソーム形成には少なくとも13以上の遺伝子が必要と考えられる。ロ)新たなペルオキシソーム形成因子(PEX)のクローニングCHO変異細胞ZP109およびZP107を用いた遺伝学的相補活性cDNAクローニング法により、それぞれに対しPEX12およびPEX1の単離に成功した。またごく最近、これらCHO変異細胞と同じ相補性群に属するペルオキシソーム欠損症患者の遺伝子変異の解明にも成功している。
導電性高分子ポリジメチルアミノピロールの合成と特異物性・機能解明

本研究では導電性高分子でありながら、平坦バンド強磁性体の候補であり、特異な物性を示すポリ[1-(N,N-ジメチルアミノ)ピロール]を研究対象とした。その基礎物性の解明を行なうとともに、エレクトロクロミック材料および磁気材料としての応用性を評価、探求した。具体的には、まず、ポリ[1-(N,N-ジメチルアミノ)ピロール]の重合度の高い成分の単離を行い、4量体をn-BuLi/t-BuOK/THFを用いてリチオ化し、NiCl_2(dpppe)を用いて重合することにより、16量体を4%、20量体を3%得た。それらは^1H NMRおよびESI-MSスペクトルにより同定した。次に、これまでの研究で、1)4,6,8量体の2電子酸化体はEPR不活性だが、10,12量体の4電子酸化体の固体試料は5KにおいてEPR活性であり、g=2にナローイングを起こしたシグナルを与えるが、g=4付近等の高スピン状態を示すシグナルは現れないこと;2)スピン密度は一オリゴマー分子あたり3程度あり、複数のスピンが「常磁性」的に存在すること;3)溶媒ガラス中の測定では、スピン密度は固体粉末状態より小さく、溶媒に依存し、EPRスペクトルにはg=2のシグナルのみしか現れないこと、を見出してきたので、これらをさらに検証して物性を解明するにはSQUIDを用いる磁性測定を試みた。しかし、酸化状態生成の再現性と固体としての単離等が難しく、まだ結論を出すには至っていない。今後、数回の測定を行い、特異な磁性を解明する計画である。エロクトロクロミズムについては、中性状態の無色から酸化状態の青色に大きく色変化を起こすことを明らかにした本研究では導電性高分子でありながら、平坦バンド強磁性体の候補であり、特異な物性を示すポリ[1-(N,N-ジメチルアミノ)ピロール]を研究対象とし、その基礎物性の解明を行うとともに、エレクトロクロミック材料および磁気材料としての応用性を評価、探究した。これまでにこの新物質の基本構造となるオリゴマー、2、4、8、10、12量体および可溶性ポリマーの単離に成功した。そして、これらの電荷中性物質のX線結晶構造解析、電気化学測定、UV-VIS NIR光吸収測定を行うとともに、化学酸化によって得られたカオチン種のUV-VIS NIR光吸収測定やEPR測定等を行った。その結果、下記のような、ポリピロールのような良く知られたπ共役導電性高分子およびそのオリゴマー体では見られない興味ある現象が観測されてきた。オリゴ[1-(N,N-ジメチルアミノ)ピロール]のn量体はn=4,6,8では2電子酸化状態まで化学的に安定に生成し、n=10,12では4電子酸化状態間で安定に生成する。電荷中性状態では、π-π*遷移による吸収は紫外領域に現れ、nの増加による長波長(低エネルギー)シフトは殆ど見られないが、酸化状態では、600-1200nm(λ_<max>=ca.1000nm)に非常に強い吸収(ε_<max>=ca. 8×10^4M^<-1>cm^<-1>)が現れる。したがって、酸化により無色から濃青色へ変化する。4,6,8量体の2電子酸化体はEPR不活性(すなわち反磁性)だが、10,12量体の4電子酸化体の固定試料は5KにおいてEPR活性で、g=2にナローイングを起こしたシグナルを与える。ただしg=4付近等の高スピン状態を示すシグナルは現れない。スピン密度は-オリゴマ-分子あたり3程度ある。すなわち複数のスピンが「常磁性」的に存在する。溶媒ガラス中の測定では、スピン密度は個体粉末状態より小さく、溶媒に依存する。この場合もEPRスペクトルにはg=2のシグナルのみしか現れない。可溶性ポリマーも化学的に酸化できる。