hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有限要素法による弾性基本解の解析

無限領域中の一点に集中荷重を受ける場合の荷重点近傍の弾性応力および変位の解は弾性基本解,または単に基本解と呼ばれ,近年著しい発展をとげている境界要素法の解析理論を構成する上で重要な役割を果たしている.本研究では,有限要素法を利用した半解析的手法によって,この弾性基本解の数値解を得る試みを行った.本研究により,以下のことが明らかになった.(1)2次元および3次元弾性体において,集中荷重近傍の解(弾性基本解)を有限要素法によって解析する場合,一般には固有値解析問題になる.(2)しかしながら,2次元問題の弾性基本解のうち,通常の集中荷重を受ける問題(Kelvin解,Boussinesq解,Cerruti解)のみ例外で,この種の問題は,変位が対数型特異性をもつため,固有値解析問題とならず,荷重ベクトルを右辺とする連立方程式を解く問題となる.(3)有限要素法でKelvin解,Boussinesq解,Cerruti解を解析するとき,2次元問題では,この3つの解の対称性を議論することなく解くことができるが,3次元問題では,Kelvin解とBoussinesq解は,軸対称問題として,Cerruti解は面対称問題として,それぞれ区別して解析しなければならない.(4)弾性基本解の応力もクラック先端近傍の応力も,どちらもr^<λー1>の形のべき乗型の特異性をもつが,弾性基本解の場合は,λは0または負の整数であるのに対して,クラック先端近傍の応力解は,λは0<λ<1の値をとる.(5)弾性基本解を有限要素法によって解析したところ,2次元問題の場合も3次元問題の場合も,解は非常に良好な収束性をもっている.なお,当初の研究目的のうち,Mindlin解の解析法を確立とTransーverselyーlsotropy問題への拡張および動的問題への発展については,本研究年度内に成果が得られなかった.
女子の理系進路選択における親の意識の影響に関する調査・分析

女子の進路選択に影響を与える母親を分析対象とし、母親自身の経験や子の進路に対する教育観念、意識や育て方がどのように進路選択に影響を与えるか明らかにするために、母親に対する質問紙調査を実施し、その結果を分析した。母親が男の子どもには工学部への進学、女の子どもには薬学部への進学を希望する割合が最も高かった。理系の母親の子どもは理系に進みやすく、文系の母親の子どもは文系に進みやすいことがわかった。家庭での子どもとのかかわりの質問に関して、父親の関わりは母親の関わりよりもすべての項目において低かった。また、理系関係の項目に関しては、文系の母親の関わりが理系の母親の関わりよりも低い結果となった。イノベーションの推進に多様な人材が科学技術分野で求められるが、大学の理系学部に進む女性が少ない日本の実態を調査し、解決策を探る。そこで、女性の進路選択に影響を与える母親を分析対象とし質問紙調査を実施した。母親を抽出する際、歴史の長い大学、文系と理系を併設する大学、母親を抽出しやすい様に女子大を選んだ。加えて、同窓会は組織が強固で、協力が得られれば、高い回収率を見込める都内の有名女子大を選び、調査依頼を行った。調査は承諾され、卒業生調査室の協力で実施することが決定した。次に調査設計を開始した。調査対象はサンプル数、回収率を考慮し、1960年2004年の卒業者、4000名弱とした。次に調査票を作成し、母親が子の理系進路選択に与える影響を多角的に捉えるための質問項目と、妥当な統計解析が行える回答形式を検討した。自由記述による回答方法も適宜用いた。また、聞き取り調査への協力の可否を尋ね、おって連絡ができるよう承諾用の書類を設けた。調査票は、整形や編集を施した後、調査対象大学と共同での検討とプリテストを実施し、修正を加えたうえで、本調査を実施した。調査票のデザインは調査の知識と編集技術のある調査会社の定型を参考とし、回答欄のナンバリングは調査会社に依頼した。調査票に関して調査対象大学において倫理審査委員会の承諾を得た。調査票の印刷は外注した。調査票の整形、印刷や発送業務などに携わる個人や業者と個人情報保護にかかる確認書を交わした。調査票を回収した後、データ入力は調査会社に外注した。広報活動・成果の公表の準備として理系女子に関する関連研究を学会で発表した。また査読付き論文を2編作成した。理系女子の現状に関して講演を行った。また、関連シンポジウム等で理系女子の必要性について議論の機会を得た。調査状況の報告等を報告するため、ウェブサイトを作成中。本研究では、イノベーションの推進に多様な人材が科学技術分野で求められるが、大学の理系学部に進む女性が少ない日本の実態を調査し、解決策を探る。そこで、初年度に女性の進路選択に影響を与える母親を分析対象とし質問紙調査を実施した。分析対象はお茶の水女子大学の卒業生とし、調査結果を得た。二年目の平成26年度は回収した調査票に基づき分析・解析を進めた。4月に単純集計が出た段階で、研究会を開催してメンバーでその結果を共有した。7月にかけて必要な項目に関してクロス集計等を追加した。また、単純集計やクロス集計の結果をもとに、項目間のより詳細な関係性を明らかにするため、必要に応じて多変量解析を行った。具体的な内容を知るために追加の聞き取り調査の実施に向けて8月9月で質問項目を設定した。9月に対象者に関して追加調査依頼書をメールと手紙で送付し、回答のあった対象者に関して、日にちの設定を行った。対象者は質問紙調査において、聞き取り調査に協力可能と回答のあった約120名の卒業生より日程が合い、面接会場に来ることができる8名に対して面接による聞き取り調査を10月から11月にかけて行った。録音機材を要し、その内容の音声起こしは外注とした。また査読付き論文を1編作成した。また、単純集計、クロス集計に関して報告書を作成した。調査状況の報告等を報告するため、ウェブサイトを作成した。イノベーションの推進に向けて、科学技術分野で多様な人材が求められているが、就業への母体となる大学の理系学部に進む女性がOECD諸国と比較して少ない。最終年度は、質問紙調査や聞き取り調査の結果を統合し、女性の理系進路選択促進に必要な母親の経験や考え方、およびそれを生み出す環境に関する知見をまとめた。先行研究との相違点を明確にするとともに、理学系・工学系に進む女性が増えるための実現可能な方策の提案を試みた。主な新しい知見は以下となった。(1)母親の出身学部が理系、文系に関わらず、母親が薦める理系学部は、男の子どもには工学部、女の子どもには薬学部であった。(2)女の子どもには免許資格を得る学部を進める傾向が男の子どもに対してよりも強く、文系出身の母親にその傾向がより強かった。(3)子どもの理系教育に関する親の関わりについての質問では、全ての項目について父親の関わりが母親の関わりを下回った。知見は新しいことに加え、逸話的に言われていたことをデータ的に証明する結果となった。分析に従い、理学系・工学系に進む女性を増やす為の実現可能な方策の政策オプションを提示し、次のような公表・広報活動を行った。(1)専門家へのアプローチとして国内外の関連諸学会での発表や論文投稿最終成果を公表・発信した。

(2)無関心層へのアプローチとして調査研究報告書を理学・工学関係の研究者らに送付して現状を知ってもらう他、ホームページに掲載し広く一般へ結果を公開した。また学校教育において理科を担当している教員や進学指導者へのシンポジウムを開催した。男女共同参画センターや女性団体で多数講演を行った。報告書は日本語版に加え、英語版の印刷物も作成し、海外の関係者にも配布した。(3)政策への働きかけとして研究結果が反映されるようメンバーらのこれまでの所属委員会等を通じ、国会議員、内閣府、文部科学省、他政策決定者に働きかけた。女子の進路選択に影響を与える母親を分析対象とし、母親自身の経験や子の進路に対する教育観念、意識や育て方がどのように進路選択に影響を与えるか明らかにするために、母親に対する質問紙調査を実施し、その結果を分析した。母親が男の子どもには工学部への進学、女の子どもには薬学部への進学を希望する割合が最も高かった。理系の母親の子どもは理系に進みやすく、文系の母親の子どもは文系に進みやすいことがわかった。家庭での子どもとのかかわりの質問に関して、父親の関わりは母親の関わりよりもすべての項目において低かった。また、理系関係の項目に関しては、文系の母親の関わりが理系の母親の関わりよりも低い結果となった。二年目は、概ね計画通りに遂行出来た。調査対象のお茶の水大学との合同会議を複数回行い、その他の連絡はメール、電話等で行った。調査結果の分析・解析は単純集計、クロス集計、多変量解析などを基に行った。8月、9月にかけて聞き取り調査の準備を開始した。分析結果から出てくる疑問について、進路選択や将来像について具体例が聞けるような質問項目を設定した。次に初年度に行った質問紙調査において、聞き取り調査に協力可能と回答のあった120名の卒業生を対象として、追加聞き取り調査依頼書を9月にメールと手紙で発送した。その後、回答のあった卒業生の中から、日程が合い、面接会場に来ることができる8名に対して面接による聞き取り調査を10月から11月にかけて行った。面接は数十名を期待していたが、会場が東京であったこと、個人情報、質問項目に対する精通度、質問者の個人差などを考慮し、研究代表者と分担者に限ったので時間に制約があったこと、などから、8名にしかできなかった。内1名については、当初予定していた日程がどうしても都合がつかなくなり、電話による聞き取り調査となった。その結果の音声起こしを外注で12月から1月にかけて行った。本調査をベースとするホームページの作成は継続的に行い、女性の理系進路選択をめぐる現状や課題の周知に務めた。また、研究の中間報告として、2015年3月に報告書を作成した。その他、学会発表や論文投稿、講演を通じて国内外に向けて発信した。27年度が最終年度であるため、記入しない。科学教育27年度は調査結果全体のまとめと最終成果の公表・広報活動を実施する。質問紙調査の結果や聞き取り調査の結果を統合し、女性の理系進路選択促進に必要な母親の経験や考え方、およびそれを生み出す環境に関する知見をまとめる。
近世社会における政道書の歴史的意義と「太平記読み」

1.『太平記評判秘伝理尽鈔』(『理尽鈔』)の政道論を分析し、それが建設途上にある幕藩制国家の施策にどのような影響を与えたのか、思想家や民衆にどのような影響を及ぼしたのかを考察した著作『「太平記読み」の時代』を、本年度の6月に上梓した。これは従来乖離してきた諸研究((1)儒学・思想家研究、(2)民衆思想史研究、(3)仁政イデオロギー論を含む幕藩領主の意識・思想の研究)を統合する新たな思想史を、「太平記読み」を基軸として構築しようとしたもので、これにより思想史研究は新段階に入ったといえる。2.『理尽鈔』の影響下で作成された書籍や『本佐録』・『東照宮御遺訓』の写本の調査は、引き続き継続中である。この方面における本年度最大の収穫は、長野県上田市立図書館所蔵『東照宮御遺訓』(『松永道斉聞書』)の発見である。この書物は、貝原益軒が改訂を加える際に用いた原本の系統を引く写本であり、やはり同系の写本である内閣文庫所蔵本、別系統の写本である岡山大学池田家文庫本、昨年発掘した島原松平文庫本(益軒改訂本と原本との中間に位置する写本)等と校合することによって、益軒改訂の原本を推測することが可能となり、『東照宮御遺訓』の形成過程に迫ることができた。3.『本佐録』については、その内容を『理尽鈔』と比較対照することによって、『理尽鈔』に拠っていることを論証することができた。4.『理尽鈔』関連書籍及び『本佐録』・『東照宮御遺訓』の調査結果をパソコンに入力し、データベースを作成中である。1.本年度の研究実績としてまず特筆すべきは、『太平記評判秘伝理尽鈔』(『理尽鈔』)の政道論を分析し、それが建設途上にある幕藩制国家の施策にどのような影響を与えたのか、思想家や民衆にどのような影響を及ぼしたのかについての、中間報告として『「太平記読み」の時代』という書物をまとめたことである。「太平記読み」を軸とした思想史は、これまで乖離してきた諸研究、(1)儒学・思想家研究、(2)民衆思想史研究、(3)仁政イデオロギー論を含む幕藩領主の意識・思想の研究、を統合するものであり、これにより思想史研究は新段階に入ったといえる。2.『理尽鈔』の影響下で作成された書籍の悉皆調査は、旧大名家の蔵書を中心に進めており、現在も継続中である。3.近世の政道書のなかで最も著名な『本佐録』・『東照宮御遺訓』の写本の悉皆調査も、旧大名家の蔵書を中心に進めている。『本佐録』については、古い写本は発見できなかったが、『東照宮御遺訓』については、内閣文庫所蔵本と、貝原益軒改訂本の中間に位置する注目すべき写本を、島原松平家の蔵書の中から見いだした。これによって『東照宮御遺訓』の形成過程の一端を伺うことができる。なおこの調査も現在継続中である。4.『本佐録』・『東照宮御遺訓』の内容分析及び『理尽鈔』の政道論との関連如何については、本年度はその前提となる『理尽鈔』の思想分析(上記1)に力を割いたため、充分な成果を生み出すことはできなかった。5.『理尽鈔』関連書籍及び『本佐録』・『東照宮御遺訓』の調査結果をパソコンに入力し、データベースを作成しつつあるところである。
青少年の科学技術マインドの培養にかかわる社会的基盤に関する研究

今年度は初年度なので、研究環境の整備及び資料収集とそれらの整理を中心に進めた。科学技術の振興は、わが国では明治維新以来一貫して受け継がれてきた政策課題であり、特に学校教育における理工系人材の養成には熱心であった。第2次世界大戦後も昭和30年代には大学の理工系学部の大幅な定員増が実施されるとともに、その後の科学技術の高度化、情報化の流れに対応して経済成長と産業人材養成のための基盤作りは進んできた。従って、関連の先行研究も1960年代、70年代は教育投資論を中心とする研究が多かったが、1980年代以後は産業・社会の成熟化に伴い青少年の科学技術離れの問題が指摘されるようになり、科学技術マインド培養の社会基盤の変化が指摘されるようになってきた。このような現象は先進工業国では共通の現象として現れており、欧米の研究者がイニシャチブをとった国際共同研究も盛んに行われるようになってきている。そこで本研究においても、1990年代に入ってわが国でも盛んに議論されるようになった大学理工系学生の製造業離れや中・高校生の理科離れの問題に関する議論やその流れを変えようとする学界・産業会の提言など理科教育や理工系教育の在り方に関する資料、及びそれらの意識を反映する世論調査のデータや報告書について、国内のみならず海外の資料についてもできる限り収集に努めた。これらの資料により、理論面・分析面の研究を進める準備を整えた。
農村集落土地利用計画の樹立を支援するシステムの構築

計画支援システムで使用する地図デ-タは異なる由緒と精度を持つ。これらを重ねる際に、低い方の精度に合わせる必要が出てくるが、デ-タの種類と組み合わせによっては、精度を維持できる。そこで、入力時にデ-タの精度を判別しておき、それ以降の加工に伴う精度管理を自動的に最適なものにすることにした。ここで、精度情報の保管が課題となる。このような管理情報は、デ-タが加工水準を上げても適確に伝達されなければならない。仮にディレクトリ情報と同じ扱いにしようとすると、現在の標準的なOSに依存することができないので、独自のディレクトリを作成しい併用することになる。また、地域デ-タベ-スの水準に加工された時に、多数項目を包含するファイルが生じて、精度管理作業が複雑になり、実用的でなくなることが判明した。したがって、加工水準の上昇とともに、精度情報もデ-タに密着させて管理する必要がある。一方、計画支援システムを利用する現場では、計画立案当事者の範囲に変化が生じている。全くの個人で土地利用の変更をする場合を除けば農村の土地利用計画は農家が主体となって決定されてきたが、最近では非農家の意見を聴かない計画は成立しない状勢である。この場合、極端に異質な価値基準を政治的なかけ引きの材料として導入するケ-スが虫現れ、必ずしも論理的な結論に到達できるとは限らない。そこで、計画支援システムの利用者マニュアルには、利用不適な状況の存在とその事例を明記し、システムの利用者の注意を促し、誤用を避けなければならない。なお、計画立案当事者のためにも、システムの解説書を用意することが、無用の混乱を防ぐために有用であることも明らかになった。平成元年度は研究開始年度であり、備品の整備と調整および資料の環境を整えることができた。特に備品については地図入力と出力の装置を駆動する制御プログラムの作成が終了し、現在入力作業を進めている。各装置とも順調に動いており、既に地図ファイルと出力地図の蓄積がある。プログラムは大きく4つの部分から構成されている。第1は地図入力の部分であり、同じ地図の異なる情報を完全に重なる別ファイルとして保存するための部分に独自の工夫を備えた。これにより、既存地図を目的に応じてより効果的に利用することができるものと期待される。第2は地図ファイルの確認をする部分である。この部分は、将来の現場検討用プログラムには入力プログラムとともに含まれないものであるが、作業用としては不可欠のものであり、地図ファイルを直接編集する意図の下で使われる。第3は地図ファイルから所望のものを地図として再編成し、描画する部分を司る。拡大縮小、左右上下への移動などを含む操作により出力地図を加工することにより、将来の現地検討用プログラムにとっても最も重要な部分であり、ほぼ完成の域に達しているが更に改良を重ねている。第4は全く異なる地図ファイルを重ね合わせ、あるいは問い合わせに応じて加工し、必要な自動的調整を加えて表示する部分で、未完成である。このための資料は続々と集まりつつあり、次年度以降は主にこの部分に関する作業に入る予定である。平成2年度は前年度に整備した備品を活用して、デ-タの蓄積を進めた。すなわち、ディジタイザによる広島県を中心とする地図デ-タの取り込みと分類・整理に力点を置いた。もちろん、効率的なデ-タ収集のために、制御プログラムの発展整備が不可欠である。特に、アルバイト学生が不慣れで操作ミスをしても、大きなロスにならないような対策が重要な効果を発揮している。さらに、入力の結果を直ちに出力して検査する部分の整備も重要である。入力ミスや欠落などは、この過程を経て修正される。プロッタへの出力方法に幅を持たせて、ペンの種類が限られる状況でも、デ-タの種別が識別できるようにしたのも、この作業に大いに役立っていることは疑いがない。現在、広島県下のデ-タは蓄積が進んでいるが、滋賀県に関する地図デ-タは不足しており、続いて入力作業を進めなければならない。また、地図デ-タの加工に関する(分析プログラム)準備は意外に管轄範囲が広くて、コンピュ-タの性能に見合ったモデルに取捨選択する作業に手間がかかっているが、分析手法に関するプログラム要素の蓄積は進行しているから、全体の方針が定まり次等、完成されたプログラムに組み上げることができると確信している。なお、この部分に組み込む水利用に関するモデル化調査も着々と進んでおり、地図操作部分との連係について、細かい打合わせ段階に入った。

全くの個人で土地利用の変更をする場合を除けば農村の土地利用計画は農家が主体となって決定されてきたが、最近では非農家の意見を聴かない計画は成立しない状勢である。この場合、極端に異質な価値基準を政治的なかけ引きの材料として導入するケ-スが虫現れ、必ずしも論理的な結論に到達できるとは限らない。そこで、計画支援システムの利用者マニュアルには、利用不適な状況の存在とその事例を明記し、システムの利用者の注意を促し、誤用を避けなければならない。なお、計画立案当事者のためにも、システムの解説書を用意することが、無用の混乱を防ぐために有用であることも明らかになった。
医療の介入を受けた身体のライフコース研究――性分化疾患当事者の経験

まず、これまでの研究結果を書籍にまとめ出版した。九州国際大学教養学会の出版助成を受け、晃洋書房より『介入と逸脱ーインターセックスと薬害HIVの医療社会学』として出版した。博士論文をベースにして、昨年度までの聞き取り調査、学会における成果発表と情報収集の結果を書き加え、一冊にまとめた。次に、大阪大学で開かれた"International Studies Seminar at Osaka University"においてコメンテーターを務めた。インド社会におけるガン患者のニーズと告知問題をテーマとして、医療社会学の視点から議論を行った。今年度新たに行った調査としては、当初に予定していた聞き取り調査のうち、3件のみである。その他、今年度行った研究実績は、文献渉猟と研究計画の再考にとどまっている。のちにも述べるが、2018年4月より産休、育休に入り、当初の計画通りには進まず大幅に変更を加えている。2018年4月から産休・育休を取得しながらも研究を継続し、当初の計画通りに進めようとしたが、結果として計画のうち3つの聞き取り調査を行うことしかできなかったため。2019年6月に復帰すると同時に研究を再開する。まず、辞退せざるを得なかった学会発表(米国・全米女性学会)に改めて申し込む。その際に将来的に共同研究を計画している研究者らと打合せを行う。次にこれまでの研究から導き出される理論を再考し、今後の研究のベースとなる理論を構築する。初年度である平成29年度は理論枠組みの検討と、インタヴュー調査のための新たなネットワーク構築、そしてこれまでの成果の研究発表を行った。理論枠組みの検討として、まず性分化疾患当事者のライフコースを捉えるための逸脱増幅についての理論的構築を行った。当事者の身体の綜合作用の概念図をさらに理論的に位置付け、意義の明確化を行った。特に、逸脱論と近接する理論からこの概念図の特質・意義を再考し、概念の精緻化をはかった。具体的には、シンボリック相互作用論における議論、構築主義的アプローチ、身体論との比較を行った。8月にはオーストリアで現地調査と聞き取り、その翌月9月にイスラエルで行われたインターセックスをテーマにした学会に参加することにより、新たな当事者団体の代表含め、調査に協力いただける当事者とのネットワークを構築することができた。具体的には、ウィーンを中心とするオーストリア在住の当事者運動に参加する方々と、イスラエルにおけるインターセックス運動を研究している研究者らと今後の共同研究について計画を立てているところである。成果発表としては、4月にアメリカPSA学会(パシフィック社会学会)において、また、先述した9月のEuroPSI学会にてこれまで得られた研究成果について単独発表を行った。11月に参加・単独発表予定であったアメリカのNWSA(全国女性学会)には、テーマが採択されていたにもかかわらず体調不良のため出席することが叶わなかった。研究成果発表(4月、9月)、8月の現地調査については、これまでに計画していた通り進めることができた。しかし、11月に参加・単独発表予定であったアメリカにおける学会については、体調不良により参加することができなかった。そのため、当初の計画通りとは言えないが、おおむね計画書通りに進んでいる状況である。学会参加は研究者、また参加している当事者の方々とネットワークを構築し、情報収集を行う貴重な、研究を推進するにあたって重要な場である。初年度は、体調不良により11月に参加予定であったアメリカにおける最大規模の女性学会(NWSA大会)に参加することができなかった。今回はテーマも採択されていたため、参加できなかったことは大変残念であるが、次の機会にまた採択されるよう、精いっぱい取り組みたい。学会に参加できなかったことで機会を逸した当事者、研究者らとの打ち合わせは、都度メールを通じて行っている。新たなネットワーク構築は、実際にお会いしないと難しいが、現在できる範囲で今後の共同研究計画の推進と、研究のための情報交換を進めていきたい。体調不良により、11月に予定していた学会参加と現地調査を遂行することができなくなったため。次年度以降に計画を立て直し、成果発表と調査を遂行するために使用する。

2018年4月から2019年6月までの間に産休と育休を取得し、研究計画の大幅な変更が必要になった。遅れを取り戻すことに加え、研究計画の変更に伴い、新たな調査とそれによって得られる成果発表を行う。
組織特異的プロモーターの選択的脱メチル化を誘導する因子の探索

組織特異的遺伝子の発現は、そのプロモーター領域のメチル化状態により調節されている。本研究では、細胞分化に伴い組織特異的プロモーターが脱メチル化され活性化するメカニズムを明らかにすべく、DNA脱メチル化関連酵素であるTET1を特定の領域にリクルートする因子を、独自の相互作用解析法である細胞内光クロスリンク法を用いて探索した。その結果、TET1の触媒ドメインに結合する新規因子を同定することに成功し、この因子がTET1の酵素活性を直接促進することを明らかにした。この因子はいくつかの細胞の分化時に活性化することが知られており、今回の発見は細胞分化に伴う新規TET1活性調節機構である可能性がある。組織特異的遺伝子のプロモーターは,細胞の分化に応じて低メチル化状態へと移行して活性化することが知られているが,そのメチル化状態がどのように制御されているかについてはほとんど明らかになっていない.本研究では,DNAの脱メチル化を担うTETファミリータンパク質(TETs)の活性制御機構を明らかにすることにより,ES細胞から各胚葉系列への初期分化過程において特定のプロモーターの脱メチル化が誘導される仕組みを解明することを目指す.TETsはTET1-3の3つのタンパク質群から構成されているが,本研究では未分化細胞に多く発現するTET1を解析対象として選択した.まず,TET1の機能が他のタンパク質との相互作用によって制御されていることを想定し,TET1の触媒ドメインと相互作用するタンパク質を,独自手法である細胞内光クロスリンク法により単離・同定することを試みた.この結果,HEK293細胞内においてTET1の触媒ドメインに結合する新規タンパク質の同定に成功した.このタンパク質は細胞外刺激に応じて活性を変化させるシグナル伝達因子であったことから,これらの相互作用がTET1の活性を制御する新規メカニズムとなる可能性がある.一方で,光クロスリンカーとして機能する人工アミノ酸をタンパク質に部位特異的に導入するための外来tRNAおよびアミノアシルtRNA合成酵素変異体をアデノウイルスベクターから発現させるシステムの構築を行い,実際に,遺伝子導入効率が低いある種のがん細胞株や初代培養細胞内にクロスリンカーを導入したタンパク質を高効率に発現させることに成功した.この研究成果はScientific Reports誌に掲載された(Kita A. et al. 2016Sci.Rep. 6, 36946).これまでに,TET1はES細胞内で未分化性維持に関与する転写因子NANOGと相互作用すること,また,両者が相互作用することによりTET1が特定のプロモーター領域へと誘導されることが示されていた.NANOGはTET1の触媒ドメイン付近に結合するとの報告から,まず,触媒ドメインにクロスリンカーを導入したTET1とNANOGをHEK293細胞に共発現させた際に両者のクロスリンク複合体が生じるかどうかを確認した.既に明らかにされているヒトTET2の触媒ドメインの構造を参考に,TET1触媒ドメインのタンパク質表面に存在するアミノ酸残基をそれぞれ光クロスリンカーに導入した計20種類のTET1変異体を作製した.これら変異体とNANOGをHEK293細胞に共発現させ,この細胞に光を照射することにより,タンパク質間のクロスリンク反応を惹起した.しかしながら,クロスリンク形成の有無をウエスタンブロット法により検証した結果,どのTET1変異体を用いた場合においてもTET1-NANOG間のクロスリンクは検出されなかった.このことは,TET1-NANOGの相互作用が直接的なものではない,もしくは,相互作用領域がTET1の触媒ドメイン中にはないことを示唆している.一方で,これらの実験過程においてTET1の触媒ドメインに結合する内在性因子の同定に成功した.この因子は細胞外刺激に応じて活性を変化させるシグナル伝達因子であったことから,これらの相互作用がTET1の活性を制御する新規メカニズムとなる可能性がある.また,光架橋性人工アミノ酸をコードするためのtRNAおよびアミノアシルtRNA合成酵素の遺伝子を搭載したアデノウイルスベクターの構築に成功し,初代培養細胞などプラスミドベクターでの遺伝子導入が困難な細胞でも光クロスリンク法を適用することが可能となった.遺伝子の発現は,そのプロモーターやエンハンサー領域におけるCpG配列のメチル化状態によりエピジェネティックに制御されている.各組織で特異的に発現する遺伝子のプロモーターは細胞が分化する過程で高メチル化状態から低メチル化状態へと移行して活性化することが知られているが,このメチル化状態の変化がどのように調節されているのかは明らかになっていない.本研究では,細胞の分化に応じたDNA脱メチル化を誘導する因子を明らかにするため,DNA脱メチル化反応の起点となるTETファミリータンパク質(TETs)と相互作用する因子を,申請者独自の手法である細胞内光クロスリンク法を駆使して網羅的に探索した.その結果,TETの相互作用因子として,細胞外刺激に応じて活性が変化するシグナル伝達因子を新規に同定することに成功した.興味深いことに,この新規因子はTETファミリーを構成するTET1-3のうちTET1,TET2に対してのみ特異的に結合することがわかった.また,新規因子とTET1の相互作用は細胞外刺激存在下で増強され,刺激遮断下ではほぼ失われた.さらに,in vitro再構成系によるTET活性解析の結果,この新規因子の存在下ではTETの活性が増強されることがわかった.これらの結果は,特定の細胞外刺激がTETの活性調節を介してプロモーターの脱メチル化を誘導するという全く新しいエピジェネティクス調節機構が存在する可能性を強く示唆するものである.

今回発見した新規因子が関与するシグナル伝達経路は複数の細胞系列の分化過程で強く誘導されることが知られていることから,実際の細胞分化時にも同様の機構でTETの活性が亢進し,プロモーターの脱メチル化が誘導されると期待される.組織特異的遺伝子の発現は、そのプロモーター領域のメチル化状態により調節されている。本研究では、細胞分化に伴い組織特異的プロモーターが脱メチル化され活性化するメカニズムを明らかにすべく、DNA脱メチル化関連酵素であるTET1を特定の領域にリクルートする因子を、独自の相互作用解析法である細胞内光クロスリンク法を用いて探索した。その結果、TET1の触媒ドメインに結合する新規因子を同定することに成功し、この因子がTET1の酵素活性を直接促進することを明らかにした。この因子はいくつかの細胞の分化時に活性化することが知られており、今回の発見は細胞分化に伴う新規TET1活性調節機構である可能性がある。当初の想定とは異なり,既知の相互作用因子NANOGとTET1のクロスリンク反応は検出されなかった.このことは,TET1-NANOGの相互作用が直接的なものではない,もしくは,相互作用領域がTET1の触媒ドメイン中にはないことを示唆している.そこで,TET1に対する光クロスリンカー導入箇所をDNA結合ドメインであるCXXCドメインに変更し,引き続きNANOGとのクロスリンク反応を検証する.また,新規に同定したシグナル伝達関連因子とTET1の相互作用がTET1の活性にどのような影響を与えるのかをシグナル伝達阻害剤あるいは遺伝子ノックダウンとバイサルファイトシーケンシングを組み合わせたアッセイによって解析する.分子生物学
抗がん剤曝露防止のための閉鎖式システムの活用および手順遵守による効果の検討

【目的】がん化学療法に従事する医療従事者は、抗がん剤への経皮接触や気化した薬剤の吸入により健康障害を発症する恐れがある。腫瘍関連3学会により2015年に刊行された「がん薬物療法における曝露対策合同ガイドライン」(以下、ガイドライン)では、抗がん剤の薬剤師調製から看護師投与に至るまで閉鎖式薬物移送システム(以下、CSTD)の使用を推奨している。九州大学病院では調製はCSTD導入済みであるが、投与においてCSTD操作手順の煩雑さや医療コスト増加のため未導入である。そこで本研究では、外来化学療法室の看護師と連携し手順の確立および看護師指導を行うと共に、CSTD導入による抗がん剤曝露防止効果の定量的評価を目的とした。【方法】汎用レジメン「ゲムシタビン/人血清アルブミン添加バクリタキセル(GEM/nab-PAC)」を対象とし、CSTD導入前後における点滴付替エリアの抗がん剤曝露量を定量した。CSTDはファシール^<TM>スパイクセット(日本BD社)を使用した。「投与管理手順書」をガイドラインに準拠し作成後、これを遵守した上でブライミング手順を明確にした「CSTDマニュアル」を当院独自で作成し、看護師に実技指導を行った。薬物の定量はシオノギ分析センターに委託した。【成果】CSTD導入前、「投与管理手順」遵守により曝露量はGEMで87%、nab-PACで61%減少した。遵守した場合でもGEMおよびnab-PACともに1処方あたり130-160ng程度定量された。一方CSTD導入後、両薬剤ともに検出限界以下となった。これらの結果より、「投与管理手順」遵守と併せてCSTD導入は抗がん剤の曝露防止に有用であることが示唆された。また、今回作成した「CSTDマニュアル」を用いて円滑にCSTD導入が可能であったことから、今後これを活用することで院内における抗がん剤曝露防止の標準化推進につながることが期待できる。本研究の成果は、多くの施設でも参考となり応用できることから、安全ながん化学療法の推進に貢献するものと考える。
準線形双曲型方程式系の初期値問題の解の存在の構成的証明の研究

本年度は準線形双曲型方程式系の初期値問題について、系が1階正値対称かつ狭義の双曲型であれば、振動型の初期値について、形式解を漸近解とするような厳密解が振動パラメ-タの大きさによらない時間区間で存在することを空間次元が2および3の時に示した。初期値ベクトルはλ^<ー1>a(σ,x)の形のコンパクトな台をもつものとし、平面波の形に与えた相(phase)関数と振動パラメ-タ(λ)の積をσに代入する。aが特性方向のベクトルであって、σに関する平均が消えるような場合の冒頭の結果は、代表者の従前の研究の延長として本研究補助金の申請後間もなく得られた。その後、系に、系の作用素表象の特性ベクトル場たちが、各対ごとにリ-環をなすという強い条件を課して、冒頭の結果を初期値の条件を緩めて示すことができた。このような系は、例えば、空間2次元の等エントロピ-流体の方程式系で満たされているが、一般的にどの程度の背景があるかは現在検討中である。条件は、初期値は、σについての平均が消する場合には特性ベクトル方向でなくてもよく、他方、ある特性ベクトルの方向を向いているときは、σに関する平均が消えなくてもよいということである。主たる困難は相関数の相互干渉の処理であり、上の条件のもとでは、この部分がほぼ自明になる(平成3年春代表者がボルド-第2大学客員教授として滞仏中、ボルド-第1大学数学情報科学教室ジョリ(JOLY)教授周辺の研究に触発され、上の系の条件のもとで特性ベクトル場方向の初期値がσについて周期的でも類似の結果が得られることを示したが、このとき系の条件とsmall devisorの排除が同値になる)。以上の一部は論文にまとめ、すでに投稿済みである。また、これらの概略は平成3年夏京都大学数理解析研究所で開かれた函数解析国際会議で報告した。残部は今夏アルバ-タ大学で開催予定のカナダ応用数学会の年会で発表する予定である。
II-VI族化合物半導体歪超格子の作製とその光物性に関する研究

本年度は(1)ZnSe/CdSeの単一量子井戸の作製とその光物性の研究、(2)Nドープによるp-ZnSeの作製と評価、(3)Clドープ低抵抗n-ZnSeのイオンビーム分析を行った。CdSe/ZnSe単一量子井戸構造を分子線エピタキシ法により作製した。CdSe量子井戸厚は1/46モノレイヤー厚であり、井戸層厚の減少とともに励起子発光はブルーシフトし、強い励起子効果が観測された。注目すべき点は、1ML以下の試料からも強い励起子発光が観測され、この材料系が発光素子材料として大きなポテンシャルを有していることがわかる。フォトルミネッセンス特性の発光の発光強厚の温度依存性、半値幅のCdSe井戸層厚依存性、発光ピークの井戸層厚依存性から、CdSe/ZnSeに界面は1ML程度の混晶化が起きていることがわかった。N_2のマイクロ波プラズマドーピング法を開発し、正孔濃度10^<17>cm^<-3>程度のp-ZnSeの作製が可能になった。フォトルミネッセンス特性を詳細に検討した結果、N_A-N_D710^<17>cm^<-3>と高濃度になると深いドナー準位が形成されること、このドナー準位の束縛エネルギーは55meV程度であることがわかった。DLTSの測定から、0.3eV,0.7eVに正孔トラップが観測され、深いドナー準位以外にもこれらの正孔トラップがアクセプターの補償の原因となっていると考えられる。更に、高濃なNドープでのNの格子位置を検討するために、共鳴核反応を利用してイオンビーム分析を行った。その結果、高濃度NドープにもかかわらずNは置換位置を占めること、ZnSe格子の歪みは小さいことなどがわかった。高濃度ClドープZnSlのClをPIXE法により分析した。その結果、Zn格子を歪ませながら置換位置を占めることが明らかになった。
遠隔教育を支援するヒューマンインタフェイスの開発

本研究は,ブロードバンドインターネットの普及により,最近注目を浴びてきた遠隔授業に対して,大学等で行われている黒板やホワイトボードを使用した普通の授業・検討会の様子をカメラマンなしで撮影し,自動的に配信するコンテンツを作成する半自動化システムの実現を目指した。具体的には,次の2つのアプローチから基礎研究を行った。1.撮影したいカメラ視野の自動決定に関する基礎研究遠隔授業の受講生に講師が見せたいTVカメラの視野を自動的に選択し,その映像をカメラマンなしで撮影し,インターネットを通じて配信するアルゴリズムを新たに構築する。この研究では,受講生は何に注目しようとしているかを講師の動作を認識して,時々刻々コンピュータでファジィ推論により判断し,TVカメラの視野を計算し,パン・チルト・ズームができるコミュニケーション・カメラの視野を変化させて映像を撮影し,インターネットに配信するための技術開発を行った。2.手書き文字列の認識とテキストデータのデータベース化の基礎研究黒板またはホワイトボードに書かれた文字列や図形を抽出し,文字認識を行い,あらかじめコンピュータ内に蓄積してある知識データベースにアクセスし,関連する事項の説明文を自動選択して,受講生にキーワードの説明文を表示するシステムを実現させるための技術開発,特に問題点となった手書き接触文字列の分離法文書構造の自動理解を高度化し,知識データベースの自動作成に関する研究を行った。従来,遠隔授業やテレビ会議用映像を作成する場合,制作経費の問題からカメラマンなしに制作する場合が多く,テレビカメラの視野が固定されている場合がよくみられる.そのため,講師が移動すると講師の姿が画面に入らなくなったり,講師が指し示した文字や図形が受講生には識別できないなどの問題点があり,魅力のない映像となることが散見される.また視野の固定された変化の少ない映像では,講師の熱意が伝わりにくく,視聴者にとっても他の受講生の表情が見えないため,迫力がなく魅力がない映像となり,受講生に講義内容に対する興味を持たせることがむずかしいという問題点がある.本研究では,カメラマンなしで受講生が見ている映像に変化を与え,魅力的な映像を自動的に作成するアルゴリズムの確立とそれを実行するソフトウェアを開発することを目的としており,今年度は,視野固定カメラの映像を画像処理し,視野可動カメラにより映像を配信する遠隔授業支援システムをパソコンにより構成し,以下の研究成果が得られた。(1)講師の動作認識を行い,ビデオカメラを上下左右に回転させ,講師が移動しても,講師の上半身を画像の中心付近に位置させるように,自動調整することが可能となった。(2)視聴者にとって見やすい大きさまで,自動ズームにより文字列や図表の拡大画像を自動的に撮影することが可能となった。(3)OCRソフトウェアで文字認識ができる程度までズームした画像が撮影できるようになった。本年度の研究は,昨年度の研究成果に基づき,"遠隔授業を支援するためのヒューマンインターフェイスの開発"に関する研究を継続して行った。まず講師の動作認識が多数の講師についても安定して動作するかを実験により検証した。その結果,5人の講師に対して,ファジィ推論を使用して平均70.4%,クリスプ推論で平均55.2%となり,固定視野に比較して,視聴者にとってより魅力的な映像を提供できることがアンケート調査の結果,明確となった。次に講師の動作認識結果から,講師の指示した黒板に書かれた文字列を拡大撮影し,拡大撮影した画像から,文字列領域を自動抽出し,文字認識することを目指した.しかし,次のような問題点があることが判明した。(1)講師の位置により,黒板の輝度値が変化し,文字を切り出すための2値化が安定してできないことや,講師により文字が隠れてしまい文字が撮影できない場合が生じる.(2)講師の動作認識をしてから,視野を変化させて文字列を撮影すると,時間遅れが大きく,遠隔地での視聴者にとって反応が遅すぎることが明確となった。(3)人間がある程度文字認識できる程度ズームを行って文字列を撮影しても,コンピュータに文字認識させるには,解像度が足りない。そこで,本年度より赤外線と超音波により筆記用具の位置をリアルタイムで検出する会議支援装置を使用して,研究を進めることにした。この装置を使用すると,輝度の変化の影響を受けず安定して文字領域を2値化でき,講師講師が筆記した文字や図形が明確にリアルタイムで抽出できた.

そこで,この装置で取り込んだ画像を対象に文字認識を行うことにした。文字認識するためには,文字列画像から個別文字を切り出す必要があり,このアルゴリズムについては,本研究室で並行して研究している紙面上に記入された文字列から個別文字を切り出す研究を使用した。本年度の研究は、昨年度購入した赤外線と超音波により筆記用具の位置をリアルタイムで検出する会議支援装置(ペン位置検出装置)とパンチルトズームがパソコンから制御できるネットワークカメラを使用して,研究を進めた。その結果以下のような研究が実施できた。1このペン位置検出装置を使用すると,ホワイトボードに記入した文字や図形が光の輝度の変化の影響を受けずに安定して2値化でき,講師が筆記した文字や図形(板書領域)を正確に抽出できた.そこで,文字を書いた位置(空間情報)から板書領域を空間ブロック、講師の書いた時間的な順序(時間情報)から時間ブロックに分解した。そして時間ブロックについて、一行ごとに分離する処理(行の分離)を行い、各行に対して個別文字を分離するアルゴリズムを考察し、接触している個別文字に分解し、文字認識ソフトウェアにより文字認識を行った。2 1で文字認識した文字列をキーワードとして、あらかじめコンピュータの辞書に登録しておいたキーワードと対応づけを行い、完全にキーワードと一致していなくても、似ているキーワードが参照できる機能を実現した。そして、教科書の前文テキストからキーワードの説明部分を自動抽出し、キーワードの説明文を授業映像ベータベースにタグとして付加し、授業映像に同期して別のウィンドウで自動的にキーワードの説明を参照できるシステムを構築した。3遠隔地の受講生に配信する映像について考察し、"ホワイトボードに記入された板書領域"と講師の動作認識によりカメラの視野が動的に変化する"ネットワークカメラの映像"をカメラマンなしで自動的に切り替えるアルゴリズムを考察し、コンピュータでの実現性について研究した。
臍帯血幹細胞を用いた肝細胞への分化、及び移植・再生医療への応用に関する研究

本研究では、(1)造血幹細胞の分離方法確立の検討:Auto MACS(自動磁気分離装置)を用い、99%の高精度の臍帯血由来造血幹細胞の分離システムを確立した。これらの細胞をNOD/Scidマウスに投与し、術後23ヶ月後に骨髄と脾臓を摘出し、細胞を抗ヒトCD45抗体の染色およびFACS解析によって血球系細胞への分化の確認が出来た。(2)造血幹細胞の肝細胞への分化誘導の検討:Radiation障害のみのマウスでは人アルブミン陽性細胞は切片中にごくわずかに認められるのみであった。一方、FasLを用いた肝障害を与えた群はradiationのみの群に比ベアルブミン陽性細胞は増加を認めた。CD34^+, CD34^-での結果では両群ともに人アルブミン陽性細胞がみとめられ有意差は認められなかった。また、肝細胞に発現するalbumin, AFP, transferrin glutamine synthetaseヒト遺伝子のプライマを用いて、各条件下のマウス肝臓組織中のヒト由来肝細胞の存在をRT-PCR法、FISH法を用いて検討を行い、マウス肝組織中ヒト臍帯血由来の造血幹細胞から分化できた肝細胞の存在が遺伝子発現レベルでの確認ができた。(3)マウス骨髄を用いた検討:四塩化炭素単独、放射線併用群で優位にGFP陽性細胞が、主に肝障害部位に集簇していた。さらに放射線照射の有無による影響を検討したところ、放射線照射マウスがよりGFP陽性細胞がより広範に観察された。移植後の経時的観察ではGFP陽性細胞が1週目から強く見られ3週目には陽性範囲も増加した。GFP陽性細胞は2重蛍光抗体法で検討すると、Factor VIII陽性の内皮細胞とアルブミン陽性の肝細胞の両者に分化していた。HNF-4とGFPの蛍光抗体2重染色では両者陽性細胞が肝小葉内に散見できた。(4)HUCB細胞から、間葉系幹細胞を分離・培養する方法を開発した。さらにGFP遺伝子を発現するアデノおよびレンチウイルスベクターを用い、間葉系幹細胞への遺伝子導入の効率、遺伝子発現効率、発現期間および細胞毒性に関して検討を行った。その結果、レンチウイルスベクターが、間葉系幹細胞への遺伝子導入には適している事を、明らかにした。本年度の研究では、(1)造血幹細胞の分離方法確立の検討:分娩後必要となくなったヒト臍帯血の採取方法についての検討を行い、安全で良好な臍帯血の採取方法を確立した。また、採取した臍帯血の保存方法や運搬方法について検討を行い、質のよい臍帯血の管理技術を確立した。臍帯血からの造血幹細胞の分離システムは、Auto MACS(自動磁気分離装置)を用い、分離後FACS解析及び細胞染色によって精度を確認した。分離精製した造血幹細胞は、99%の高精度のものが得られ、その細胞の性質として核が向き出しであり、細胞表面にFas抗原を持たないという特徴が確認できた。

(2)造血幹細胞の分化能の確認:NOD/Scidマウスに5.0×10^4cellsを静脈投与し、術後23ヶ月後に骨髄と脾臓を摘出し、細胞を抗ヒトCD45で染色し、FACSにて解析を行い、術後23ヶ月後の骨髄と脾臓において24.56%、24.68%、31.41%、15.68%と長期にわたるにつれ血球系細胞が増加し、一方、CD34-細胞を投与したマウスでは検出されなかったことがわかた。以上により造血幹細胞の分離システムが確立された。(3)生体内での造血幹細胞から肝細胞に分化しやすい宿主肝臓環境作りの検討:アデノウイルスベクターFasL遺伝子導入により肝臓の障害を確認したところ、肝障害を起こしていることが確認できたことから、適切な量で行えば肝臓障害の方法として使用できることがわかった。また、アデノウイルスベクターAntisense c-mycによる遺伝子導入の検討では、宿主の肝臓がFasLによる肝障害後増殖している細胞が顕著に少ないことから、肝再生が抑制されていることがわかった。上記二種類遺伝子導入による造血幹細胞分化しやすい環境出来ると判明した。本年度の研究では、(1)造血幹細胞の肝細胞への分化誘導の検討:臍帯血造血幹細胞を投与していないNOD/SCIDマウスの肝切片では人アルブミン陽性細胞は認められなかった。Radiation障害のみのマウスでは人アルブミン陽性細胞は切片中にごくわずかに認められるのみであった。一方、FasLを用いた肝障害を与えた群はradiationのみの群に比べアルブミン陽性細胞は増加を認めた。CD34^+, CD34^-での結果では両群ともに人アルブミン陽性細胞がみとめられ有意差は認められなかった。また、human CD45-PEのFACS解析においては、FasLおよびradiation処置を施したNOD/SCIDマウスではCD45-PE陽性細胞のピークが末梢血、骨髄、脾臓中に認められたが、FasLのみの群では末梢血でピークを認めるものの骨髄および脾臓中ではごくわずかであった。また、肝細胞に発現するalbumin, AFP, transferrin glutamine synthetaseヒト遺伝子のプライマを用いて、各条件下のマウス肝臓組織中のヒト由来肝細胞の存在をRT-PCR法を用いて検討を行い、マウス肝組織中ヒト臍帯血由来の造血幹細胞から分化できた肝細胞の存在が遺伝子発現レベルでの確認ができた。(2)マウス骨髄を用いた検討:四塩化炭素単独、放射線併用群で優位にGFP陽性細胞が、主に肝障害部位に集簇していた。さらに放射線照射の有無による影響を検討したところ、放射線照射マウスがよりGFP陽性細胞がより広範に観察された。移植後の経時的観察ではGFP陽性細胞が1週目から強く見られ3週目には陽性範囲も増加した。GFP陽性細胞は2重蛍光抗体法で検討すると、Factor VIII陽性の内皮細胞とアルブミン陽性の肝細胞の両者に分化していた。また、GFP陽性細胞は慢性肝障害モデルでは肝線維化巣に集簇していた。HNF-4とGFPの蛍光抗体2重染色では両者陽性細胞が肝小葉内に散見された。一方radiationを加えた群ではGFP陽性細胞は肝類洞内皮細胞に多く分化する事が確認された。本年度の研究では、(1)臍帯血(HUCB)由来造血幹細胞の肝細胞への分化誘導の検討:1)In vitroではHUCB細胞は培養7日目より蛍光染色でヒトAFP,アルブミン,CK19の発現を認めた。AFPは培養7日目にピークを認め、以後漸減し、アルブミンおよびCK19は時間の経過とともに陽性細胞が増加した。
結晶格子包接能を有する環化付加体の合成,機能及び結晶構造に関する研究

Cyclopentadienone類(1)をジエン基質として各種不飽和化合物類(2)とDiels-Alder反応を行い,[4+2]-環化付加体(3)を得た.3のクラスレート機能の検索,構造変化と溶媒取り込み能との関連,更に取り込み関与因子について,赤外線分光光度計,核磁気共鳴装置(^1H-NMR)、示差走査熱量計(DSC)、熱重量計(TG)、単結晶X線構造解析の観点から系統的な検討を実施した.得られた成果を以下に示す.(1) 3を種々の溶媒で再結晶し,^1H-NMRよりホスト/ゲスト比を決定した.その結果,結晶格子内にゲストを保持するためには,phenanthrene環の様な多環式芳香環により形成される広い三次元空間が必要であった.また,構造変化により取り込み能に顕著な相違が見られ,ジエノフィル部分や1の3,4-位置換基の自由度が増すと包接能が低下した.(2) DSC解析により,ホスト分子がゲスト分子を放出する際に見られる吸熱ピークが,その保持力の大きさによって溶媒沸点より大きくずれることが観測された.また,TGによる包接体の重量減少は^1H-NMRの結果と一致した.(3)単結晶X線解析から,エーテル系、ケトン系溶媒の包接にはphenanthrene環に対し垂直に固定された芳香環平面が,ベンゼン系溶媒の包接にはphenanthrene環の関与が大きいことが示唆された.この包接には新しいタイプの相互作用が関与しており,ゲスト分子の安定化にはホスト分子とのC-H・・・O型水素結合が,空間の構築に必要な芳香環の固定にはedge-to-face相互作用(σ-π相互作用)が重要な役割を果たしていた.また,溶媒放出に必要なエネルギーはホス卜-ゲスト間の相互作用だけでなく,結晶格子を形成しているホスト分子同士の相互作用も重要な因子になっているものと考察した.(4)溶媒分子の大きさや形状の違いにより,分子取り込みに選択性が認められ新規ホストの設計指針を得た.(5)キシレンなどの混合溶媒系の分離を試み,高い分子認識を有するホストを発見した.Cyclopentadienone類(1)をジエン基質として各種不飽和化合物類(2)とDiels-Alder反応を行い,[4+2]-環化付加体(3)を得た.3のクラスレート機能の検索,構造変化と溶媒取り込み能との関連,更に取り込み関与因子について,赤外線分光光度計,核磁気共鳴装置(^1H-NMR)、示差走査熱量計(DSC)、熱重量計(TG)、単結晶X線構造解析の観点から系統的な検討を実施した.得られた成果を以下に示す.(1) 3を種々の溶媒で再結晶し,^1H-NMRよりホスト/ゲスト比を決定した.その結果,結晶格子内にゲストを保持するためには,phenanthrene環の様な多環式芳香環により形成される広い三次元空間が必要であった.また,構造変化により取り込み能に顕著な相違が見られ,ジエノフィル部分や1の3,4-位置換基の自由度が増すと包接能が低下した.(2) DSC解析により,ホスト分子がゲスト分子を放出する際に見られる吸熱ピークが,その保持力の大きさによって溶媒沸点より大きくずれることが観測された.また,TGによる包接体の重量減少は^1H-NMRの結果と一致した.(3)単結晶X線解析から,エーテル系、ケトン系溶媒の包接にはphenanthrene環に対し垂直に固定された芳香環平面が,ベンゼン系溶媒の包接にはphenanthrene環の関与が大きいことが示唆された.この包接には新しいタイプの相互作用が関与しており,ゲスト分子の安定化にはホスト分子とのC-H・・・O型水素結合が,空間の構築に必要な芳香環の固定にはedge-to-face相互作用(σ-π相互作用)が重要な役割を果たしていた.また,溶媒放出に必要なエネルギーはホス卜-ゲスト間の相互作用だけでなく,結晶格子を形成しているホスト分子同士の相互作用も重要な因子になっているものと考察した.(4)溶媒分子の大きさや形状の違いにより,分子取り込みに選択性が認められ新規ホストの設計指針を得た.(5)キシレンなどの混合溶媒系の分離を試み,高い分子認識を有するホストを発見した.本年度はphencycloneを基質として種々のオレフィン類との反応を試み、得られた[4+2]型環化付加体類(bicylo [2.2.1] heptene-7-one system)が新規クラスレート骨格として機能するか否かについて検討した。さらに、構造修飾と溶媒取り込み能との関連、包接に介在する諸因子、結晶構造等について核磁気共鳴装置(NMR)、示差走査熱量計(DSC)、熱重量計(TG)、単結晶X線解析の観点から系統的な研究を実施した。以下に得られた知見を示す。・付加体を種々の溶媒で再結晶しNMRよりホスト・ゲスト比を決定した。その結果、結晶格子内にゲストを保持するには、固定された環式芳香環より形成される空間が必要であった。また、置換基の変化により取り込み能に違いが見られ、ジエノフィル部分やphenanthrene環部分の自由度が増すと包接が困難になった。さらに溶媒分子の大きさや形状の違いにより、分子取り込みに選択性が認められた。・DSCより、ホスト分子が包接したゲスト分子を放出する際に見られる吸熱ピークがその保持力の大きさによって溶媒沸点より大きくずれることが観察された。