hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
黄色ブドウ球菌の細胞壁合成機構の解明

黄色ブドウ球菌(S.aureus)は4つの細胞壁合成酵素penicillin-binding protein(PBP)を持っている。また、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌はこれらのPBPに加え、PBP2'と呼ばれる新たなPBPをもっている。これらのPBPはベータラクタム系抗生剤の作用点であり、同時にこの系統の薬剤に対する耐性の原因となっている。研究者は、S.aureusの染色体DNAで形質転換された大腸菌をバンコマイシンで選択することによりS.aureusのPBP1の遺伝子pbpAをクローニングし、その遺伝子の塩基配列を1994年に公表した(GenBank/EMBL/DDBJ accession numbers D28879and A007500)。今回の研究では、pbpAがS.aureusの増殖に必須であるかどうかを調べるため、大腸菌の中では複製できるが、S.aureusの中では複製できない自殺ベクターを用い、染色体上のpbpAとの間の相同組み替え体が得られるかどうかを検討した。対照としてもちいた遺伝子の欠損を起こさない自殺ベクターからは、組み替え体が得られたが、pbpA欠損株は得られなかった。染色体外に欠損のないpbpAが存在するときは、上記の自殺ベクターにより染色体上のpbpA欠損株が得られた。次に、プラスミド不和合性の系をもちいて、染色体外のpbpAを排除しようと試みたが、染色体上のpbpAが欠損している株では、染色体外のpbpAを排除できなかった。以上の結果より、S.aureusのPBP1遺伝子pbpAはその増殖に必須であるとの結論を得た。
東アジア都市における包摂型居住福祉実践に関する研究

本研究は、類似した社会経済的な発展プロセスを経験する中で、いわゆる開発主義的な福祉制度や実践経験を共有してきた東アジア三ヶ国を研究対象に据え、とりわけ居住福祉政策と実践にかかわる各国都市への実地調査を中心に研究を進め、東アジアにおける居住福祉実践モデルの特徴を明らかにすることを目的にしている。そのため、2018年度は、東アジアの都市における居住福祉実践の比較研究に向けた都市間の交流を強化していくための拠点として発足させた、「東アジアインクルーシブ都市ネットワーク・ジャパン」との共同研究を進める形で研究を実施した。まず、科研課題を深めるための研究会を継続して開催した。これには、科研課題にかかわる研究分担者や研究協力者に加え、居住福祉実践にかかわる研究者や実践家、そして都市自治体の職員に多く加わってもらう形で実施した。研究会では、東アジア諸国に対する政治社会的な理解や都市が抱える社会政策的な課題等を取り上げた。海外実地調査では、ソウル市、台北市、香港市で、都市内の遊休資源等を活かしたコーハウジングによる居住困窮層への支援に関連する調査を実施した。帰国後は、調査内容を深めるため報告会を行い、調査実施から得た知見をまとめ、本研究代表者の所属先が発行する「ブックレットシリーズ」に成果の一部を公開した。また、本研究代表者が毎回企画調整を担当している、「第8回東アジア包摂都市ネットワークワークショップ」を香港で開催した。なお、東アジアの都市間の比較研究に向けた理論的な枠組みを探るための試みとして、研究分担者及び研究協力者と共同で、翻訳書(『東アジア福祉資本主義の比較政治経済学:社会政策の生産主義モデル』)を本年2月に東信堂から刊行した。昨年度(1999年2月10日刊行)は、研究分担者や協力者との共同で、東アジアの都市間の比較研究にかかわる枠組みとして多くの示唆を与える書籍(『東アジア福祉資本主義の比較政治経済学:社会政策の生産主義モデル』)を、研究成果の「理論編」という位置づけで翻訳刊行した。これに次いで本年度は、これまでの調査内容をまとめ、上記に続く「実践編」として刊行する予定である(『東アジア都市の居住と生活:福祉実践の現場から(仮題)』、東信堂)。研究分担者や協力者に原稿を執筆してもらい、既に出版社に入稿済みの状態である。今月末以降、初稿の校正に入り、6月開催予定の「日本居住福祉学会全国大会」に間に合わせる形で刊行を進めている。なお、国際共同の研究集会として、「第8回東アジア包摂都市ネットワークワークショップ」を香港で開催するなど、国内外の研究者間の交流も進めた。今年度は、「第9回東アジア包摂都市ネットワークワークショップ」を台北で開催する予定で進めている。調査の面では、上記の「実践編」の成果刊行にかかわる、海外実地調査(ソウル市・台北市補足調査)を実施した。調査から得た知見は、研究会で報告するとともに、その一部は、研究代表者の所属先が刊行するブックレットとして刊行し、社会的発信を図った。また、居住福祉実践研究にかかわる都市間交流のプラットフォームを形成するため、国内外の基盤づくりを進めている。日本や韓国では昨年度に、「東アジアインクルーシブ都市ネットワークジャパン(2018年2月)」、「韓国抱擁(包摂)都市ネットワーク(2018年6月)」をそれぞれ立ち上げた。台湾でも拠点形成を働きかけており、本年9月開催予定のワークショップまでに、台湾の組織形成に向けた準備を進めるなど、国際共同による研究実施の体制の面においても大きな成果を挙げた。2019年度は、当初の計画通り、台北市で9月に開催する「第9回包摂都市ネットワークワークショップ」の台北側との共同企画を実施し、帰国後に成果の報告会を行う。それと同時に、これまでの調査や国際ワークショップの開催による都市間の比較研究の成果を「見える化」し、なおかつ具体的な実践のプラットフォームとして結実するよう、居住福祉実践にかかわる都市間の交流や、都市間の交流ネットワークを広げる。なお、最終年度に当たる今年度は、これまで共同研究にかかわった、国内外の研究分担者や関連研究者に集まってもらい、研究成果の共有にかかわる国際シンポジウムを開催する。最後に、これまでの研究成果をまとめ、分担者と研究協力者に分担執筆してもらった書籍を編著として刊行する(『東アジア都市の居住と生活:福祉実践の現場から(仮題)』、刊行は6月予定)。2016年度は、東アジアの都市における居住福祉実践の本格的な調査実施にかかわる研究会を数次にわたり開催した。なお、共同研究グループによる海外実地調査として、大韓民国のソウル市における居住福祉実践にかんする国際共同調査を実施し、当該都市における居住困窮層の支援や政策決定にかかわる行政機関及び関連施策担当官へのインタビュー調査、行政資料の収集及び統計資料の分析を行った。これらを通じて得た知見については、研究報告会を開催し報告した(東アジア包摂型居住福祉実践研究グループ編、『ソウル市における居住福祉実践と都市社会政策に関する調査研究報告』(URP Report Series 39)、大阪市立大学都市研究プラザ)。なお、本科研グループと連動させる形で、『関西都市学研究』(創刊号)及び『包摂都市のレジリエンス』(阿部昌樹・水内俊雄・岡野浩・全泓奎編、水曜社)に研究成果の一部を発表し、社会的発信を図った。科研グループによる研究会の開催、海外実地調査(ソウル市)の実施、そして年度内で実施内容から得た知見を取りまとめ、研究会等で報告するとともに報告書を刊行し、社会的発信を図った。

研究課題の成果発表の場として、研究会の他、研究グループメンバーの多くが編集を担う形で新たな雑誌を刊行したり、所属先の研究者と共同で研究成果をまとめた書籍を刊行するなど、研究課題を深めるのみならず、社会的還元にも力を注いだ。また、本科研の課題と深くかかわっている、「包摂都市ネットワーク」の第6回目のワークショップをコーディネートするなど、国際共同による研究実施の体制の面においても大きな成果を挙げた。2017年度は、東アジアの都市における居住福祉実践の比較研究に向けて、国内での基盤づくりを進めながら、都市間の交流を媒介する研究活動を実施した(2018年3月27日に居住福祉実践にかかわる研究者や実践家、都市自治体の職員に加わってもらい、「東アジアインクルーシブ都市ネットワーク・ジャパン」を立ち上げた)。国内の研究分担者や協力者による研究会を数次にわたり開催したのに加え、都市自治体の職員(大阪市、堺市、八尾市、箕面市)との交流の機会(「都市行政ネットワークセミナー」の開催)や、関東地域を中心に居住支援活動を展開する「認定NPO法人世界の医療団」とも連携し、国際シンポジウム(ハウジングファースト国際シンポジウム@大阪)を開催した。共同研究グループによる海外実地調査としては、韓国のソウル市における居住福祉実践にかんする補足調査を実施し、居住困窮層の支援や政策決定にかかわる行政機関及び施策担当官へのインタビュー調査、行政資料の収集及び統計資料の収集及び分析を行った。台北市についても、共同研究者として自治体職員にも加わってもらい、国際実践セミナーを開催した。これにかんしては5月中に報告会を開催する予定である。なお、大阪で国外の共同研究者を交えた国際ワークショップ(「第7回東アジア包摂都市ネットワークワークショップ」、国内の研究者や居住支援関連団体、そして韓国、台湾、香港の自治体職員や研究者、支援団体のスタッフ等に参加してもらった)を企画・実施し、本科研グループと連動させる形で、『関西都市学研究』(第2号)に研究成果の一部を発表し、社会的発信を図った。2019年を目標に、これまでの調査研究の中間報告も兼ねて、研究分担者や協力者と共同で、居住福祉実践や社会的不利地域の再生にかかわる書籍を刊行するための準備を進めている。それにかかわる研究会を4ヶ月に1度の間隔で開催しながら、分担者による担当チャプターの原稿の共同評価会を研究の中間報告を兼ねて行っている。なお、国際共同の研究集会として、「第7回東アジア包摂都市ネットワークワークショップ」を大阪で開催するなど、国内外の研究者間交流も進めている。さらに調査の面からは、海外実地調査(ソウル市補足調査)や国際実践セミナー(台北市)による現地視察会を設け、各々にかんする知見をまとめ、研究会等で報告するとともに、紀要等に掲載して社会的発信を図った。研究課題の成果発表の媒体として、研究会の他、研究分担者の多くが編集委員を構成する紀要(『関西都市学研究(第2号)』)を刊行して研究課題を深め、社会的還元にも力を注いだ。また、本科研の課題と深くかかわっている、「東アジア包摂都市ネットワーク」のプラットフォームを形成するため、国内の基盤づくりを進め、「東アジアインクルーシブ都市ネットワークジャパン」を立ち上げるなど、国際共同による研究実施の体制の面においても大きな成果を挙げた。
冠動脈高度石灰化病変に対する治療戦略の検討

研究は順調であるが、投稿中の原著論文の査読等に時間を要している。現在、2報の原著論文を投稿中であるが、更なる原著論文も執筆予定である。冠動脈高度石灰化における治療戦略の検討が大きなテーマであるが、ロータブレーターを用いた治療戦略を中心に研究している。現在、主となるデータベースの整理を行っているところであるが、ロータブレーターの重要な使用方法として、安全にロータブレーターを抜去する方法を考案し、論文として報告している(Yamamoto K, Sakakura K, et al. Int Heart J 2018;59:399-402.)。この報告では、Trapping balloonを用いることで、本来は不確実性が高いと考えられるロータブレーター抜去を安全かつ確実に行う方法を報告している。ロータブレーター施行中に重大合併症、とりわけ冠動脈穿孔などが生じた際に、ガイドワイヤーを冠動脈内に確実に残してロータブレーターを抜去することがその後の治療に大きく影響するため、本方法が広がることでロータブレーターの安全性向上に寄与することができると考えている。また、抜去不能となったロータブレーターを抜去する方法は過去にいくつか報告されているが、新たな方法を考案し、論文として報告している(Sakakura K, et al. JACC Cardiovasc Interv 2017;10:e227-e229)。本方法では非常に柔らかいGuide extension catheterを用いることで、抜去不能となったバーの直前までGuide extension catheterを持ち込み、バーと一緒に引き抜く方法を提案している。またロータブレーターを行う際に血管内超音波を用いることが安全性を高めるという総説を報告している(Sakakura K, et al. Cardiovasc Revasc Med 2018;19:286-291)。我々の施設としてのロータブレーターのデータベースはすでに400例を超えており、当初はこのデータベースを用いての解析を予定していた。しかし、2014年11月以降のデータベースの方がそれ以前のものに比較してデータ精度が高く、2014年11月以降のデータベースのみを用いた解析の方がより真実を反映すると考え、現在データベースの整理を再度行っているため、進捗に軽度の遅れがみられる。現在データベースの整理を行っているが、こちらが完了すれば解析等を進めることができるため、平成30年度には解析を行い、論文執筆等に進めることができると考えている。主となる研究結果が未だに学会発表や論文執筆の段階に至っていないために、次年度使用額が生じた。次年度には学会発表の旅費、英文論文執筆の際の英文校正費、論文出版後のOpen accessの費用などに使用する計画である。現在投稿中の論文がAcceptされたらOpen accessとする予定であるため、Open access料を支出予定である。まだ、査読中であるため、次年度使用額が生じた。
ブロム化難燃剤の甲状腺ホルモン撹乱における鍵を握る水酸化代謝物のターゲットの解明

ある種の臭素系難燃剤が生体内で、甲状腺ホルモンと類似した構造の代謝物に変化することで、甲状腺ホルモンの作用を撹乱することを示した。これらの代謝物が甲状腺ホルモン機能を撹乱するには、甲状腺ホルモン受容体を始めとする核内受容体に対して親和性を示すこと、甲状腺ホルモン依存性のある種の蛋白質機能維持因子あるいは甲状腺ホルモン産生に係わる調節因子に対して撹乱作用を示すことを見出した。プロム化難燃剤はパソコン、テレビ等の家電品や建材の難燃性を目的として、広く使用されている。Tetrabromobisphenol Aやpolybrominated diphenyl ether(PBDE)などがあり、我が国での使用量は非常に多く、その恩恵は多大なものである。しかし、体内での蓄積量の増加に伴い何らかの作用が発現されることが危惧され、プロム化難燃剤はダイオキシンに続く残留性物質としての関心を集めている。PBDEの水酸化体は芳香環に結合した水酸基とハロゲンが隣接し、甲状腺ホルモンとの構造類似性が見られるものがあり、甲状腺ホルモン作用を撹乱することが予想される。そこで、PBDEの水酸化代謝物をPBDEの活性代謝物として捉え、水酸化代謝物の甲状腺ホルモン撹乱活性を検討した。その結果、幾つかの水酸化代謝物は甲状腺ホルモン撹乱作用を発現することを見出した。さらに、水酸化代謝物の明確なるターゲットを明らかにする為に、各種核内レセプターとの親和性の他に、甲状腺ホルモン依存性で細胞内蛋白質機能維持因子であるprotein disulfide isomerase(PDI)との相互作用をも検討した。その結果、幾つかの核内レセプターと結合することを見出した。また、水酸化代謝物はPDI活性に対しても阻害作用を示した。今後、このような甲状腺ホルモン作用に対するPBDEの撹乱作用をさらに精査し、プロム化難燃剤の甲状腺ホルモン撹乱作用の全容を明らかにすべく、さらなる検討を行う。ブロム化難燃剤はパソコン、テレビ等の家電品や建材の難燃性を高めることを目的として、広く使用されている。Tetrabromobisphenol Aやpolybrominated dipheny lether(PBDE)などがあり、我が国での使用量は非常に多く、その恩恵は多大なものである。PBDEの水酸化体は芳香環に結合した水酸基とハロゲンが隣接し、甲状腺ホルモンとの構造類似性が見られるものがあり、甲状腺ホルモン作用を撹乱することが充分に予想される。そこで、PBDEの水酸化代謝物の甲状腺ホルモン撹乱作用について検討した。本年度の結果として、tetrabromobisphenol Aの他に、幾つかの水酸化代謝物は甲状腺ホルモンレセプターとの親和性を発現することを見出した。今後、このような甲状腺ホルモン作用に対するPBDEの撹乱作用をさらに精査し、構造活性相関を明らかにすると共に、ブロム化難燃剤の甲状腺ホルモン撹乱作用の全容を明らかにすべく、さらなる検討を行う。Tetrabromobisphenol Aやpolybrominated diphenyl ether (PBDE)などがある。しかし、ブロム化難燃剤はダイオキシンに続く残留性物質としての関心を集め、体内での蓄積量の増加に伴い何らかの作用が発現されることが危惧されている。昨年度までに、tetrabromobisphenol Aの他に、幾つかの水酸化代謝物は甲状腺ホルモンレセプターとの親和性を発現することを見出した。本年度は、さらに水酸化代謝物の明確なるターゲットを明らかにする為に、各種核内レセプターとの親和性の他に、甲状腺ホルモン依存性で細胞内蛋白質機能維持因子であるprotein disulfide isomerase (PDI)との相互作用並びに甲状腺ホルモン産生に重要な働きをしているiodotyroninedeiodinase (IYD)に対する影響評価をも検討した。その結果、水酸化PBDEは甲状腺ホルモンレセプター以外の幾つかの核内レセプターと結合することを見出した。また、水酸化代謝物はPDIおよびIYD活性に対しても阻害作用を示した。

このような甲状腺ホルモン作用に対するPBDEの撹乱作用を精査することで、構造活性相関を明らかにすると共に、ブロム化難燃剤の甲状腺ホルモン撹乱作用の全容の一部を明らかにすることが出来た。ブロム化難ねん剤の水酸化代謝物の各種核内レセプターとの親和性を明確にし、投稿することが出来た(Kojima et al.,Environ,Health Perspect,m 117,1210-1218(2009))。プロテインジスルフィッドイソメラースに対する親和性についてもまとめることが出来た(Hashimoto et al.,Chem.Res.Toxicol.,in press(2012))。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)水酸化ブロム化難ねん剤の甲状腺ホルモンに対する親和性に関する構造活性相関を明らかにする。その為に、キーになる化合物を合成する必要もある。(2)デイオニデースに対する甲状腺ホルモンに対する拮抗活性を明らかにする。(3)当初予定していたターゲット蛋白あるいは核内レセプターに関する検討は3年間でほぼ終了するが、さらなるターゲットを検索することは今後の本研究の発展に繋がると思われる。
遺伝子近傍の多型性を利用したMVR-PCR法による微量混合斑痕からのアリル分析

DNAフィンガープリント法に始まるミニサテライトDNAを用いた検査法は個人識別などの法医学領域で広く利用されているが、現在のところ個々のミニサテライトの長さの差のみを情報として使用している。ところが、ミニサテライトの内部の変異をマッピングするMVP-PCR法の開発により、さらに多くの情報が得られるようになった。また、ミニサテライト近傍(フランキング領域)の多型性を利用することにより、ゲノムDNAから個人のアリルをタイプできるようになった。我々はこれらの方法を用いて日本人のMS32アリルを数多く調査し、血痕や精液班などの微量な法医資料の分析にも応用し検討した。また、これらの研究結果をもとに、実際の法医資料の分析に応用した。全身に火傷を覆い腐敗も進んだ身元不詳の嬰児が分離された胎盤とともに焼却炉内で発見されたが、この2つの法医資料よりどれだけ個人識別に有用な情報が得られるかを検討した。まず、比較のために従来のDNA検査(SLP、AmpFLP、HLA-DQA1、STR)をおこなったが、HLA検査を除く3つの検査では胎盤だけに存在するアリルを検出されず、嬰児のDNA型のみがタイピングされた。また、HLA検査では3つ以上のアリルの混合が示唆されたが、それぞれ実際のDQA1型を決定できなかった。それに対し、通常のMVR-PCRでは嬰児DNAからは明確なdiploidコードを読み取ることができ、2つのアリルを分離してhaploidコードを読むことも可能であった。また、胎盤組織では3つ以上のアリルが混合していることがわかり、上記3つのフランキング(近傍)領域の多型性をタイピングしたところ、嬰児DNAと胎児DNAで異なっていたため、アリル特異的MVR-PCRにより、胎盤に含まれる微量な母親由来のアリルのタイピングに成功した。これらのアリルをデータベース内にある今までにタイピングされたアリルと比較したところ、ホモロジーの高いアリルは日本人のアリルだけであった。このため、嬰児や母親は日本人である可能性が強く示唆された。このように、混合斑痕などの3つ以上のアリルの混ざった資料からでも、フランキング多型を用いることによりアリルの分離及びマッピングが可能となり、MVR-PCR法は極めて個人識別能の高い検査であることが示された。
超流動ヘリウム3薄膜の研究-第3音波探索と表面電子プローブ-

本研究では,超流動^3He薄膜の性質を明らかにするために,インターディジタル(ID)電極を用いた第3音波の検出とHe膜上の2次元電子系の研究を行った.ヘリウム液面上においたID電極に電圧を加えて超流動ヘリウム3薄膜を駆動し,フィルムフローを観測することに成功した.パルクなヘリウム3と液面上の検出用ID電極を結ぶ経路に超流動が破壊されていている箇所が存在することが示唆された.このことを明確にするために,ID電極をのせた基盤を垂直に配置して,バルクなヘリウム3とID電極の間に,鋭利な角ができない構造の実験セルを製作し,測定を行った.ID電極を用いた第3音波の検出はID電極の周期である,10μm程度の波長の第3音波を検出することを目指して開始したが,期待する信号を得ることができなかった.このように比較的短い波長の第3音波は十分に温度が下がるまで,準粒子の表面による散乱による減衰が大きいことが推察された.そこで,2重ロックイン法を採用することで,高周波でID電極の容量を測定しながら,ゆっくりとした電圧変動によって長波長の第3音波を励起することを試している.ヘリウム4では期待する共鳴を見ることができた.ヘリウム3での測定は今後の課題である.2次元電子を用いたヘリウム膜の研究は,バルクなヘリウム3表面上の2次元電子での実験を行い,ヘリウム膜への応用を検討してた.ヘリウム膜上に高密度の2次元電子系を実現してウィグナー結晶の量子融解を観測することなどが今後の興味ある課題である.本研究では,超流動^3He薄膜の性質を明らかにするために,インターディジタル(ID)電極を用いた第3音波の検出とHe膜上の2次元電子系の研究を行った.ヘリウム液面上においたID電極に電圧を加えて超流動ヘリウム3薄膜を駆動し,フィルムフローを観測することに成功した.パルクなヘリウム3と液面上の検出用ID電極を結ぶ経路に超流動が破壊されていている箇所が存在することが示唆された.このことを明確にするために,ID電極をのせた基盤を垂直に配置して,バルクなヘリウム3とID電極の間に,鋭利な角ができない構造の実験セルを製作し,測定を行った.ID電極を用いた第3音波の検出はID電極の周期である,10μm程度の波長の第3音波を検出することを目指して開始したが,期待する信号を得ることができなかった.このように比較的短い波長の第3音波は十分に温度が下がるまで,準粒子の表面による散乱による減衰が大きいことが推察された.そこで,2重ロックイン法を採用することで,高周波でID電極の容量を測定しながら,ゆっくりとした電圧変動によって長波長の第3音波を励起することを試している.ヘリウム4では期待する共鳴を見ることができた.ヘリウム3での測定は今後の課題である.2次元電子を用いたヘリウム膜の研究は,バルクなヘリウム3表面上の2次元電子での実験を行い,ヘリウム膜への応用を検討してた.ヘリウム膜上に高密度の2次元電子系を実現してウィグナー結晶の量子融解を観測することなどが今後の興味ある課題である.本研究は、超流動ヘリウム3薄膜の研究を目的とする。基盤研究(B)「展開」によって開発を続けた、インターディジタル(ID)電極を用いたヘリウム膜の流動性を調べるための新しい方法の具体的な応用例となる研究である。研究分担者の川村氏の理論的な研究によれば、ヘリウム3薄膜の超流動転移はこれまでに知られていないタイプの2次元相転移となり、2つの相転移温度によって2段階におきることが予想されている。これが実現するとすれば、極めて特異な性質を発現するものと期待される。ヘリウム3薄膜での実験においては、フィルムフローと呼ばれる超流動薄膜特有の現象が確認され、順調なスタートを切ることができた。今後、超流動ヘリウム3薄膜の性質は多角的に研究するために、ID電極の形状に対する工夫が必要である。2次元電子を用いる超流動ヘリウム3薄膜の研究に向けて、高周波伝導度測定の準備が進行中であり、ヘリウム4でのテストを経た後、ヘリウム3での実験へと進む予定である。本研究は、超流動ヘリウム3薄膜の研究を目的とする。インターディジタル(ID)電極を用いたヘリウム膜の流動性を調べるための新しい方法のを応用した研究である。^3He薄膜での実験において、フィルムフローと呼ばれる超流動薄膜特有の現象が確認され、さらに系統的な研究を行うために、ID電極形状の修正と冷凍機の調整を行った。2次元電子のプラズマ共鳴による超流動^3He表面の測定を行い、フェルミ系である^3Heとボース系である^4Heの間に大きな違いがあることが分かった。粒子の統計性がどのような機構によって表面の性質に反映されるのか、興味のある問題であるが、理論的な解決は得られていない。He薄膜上2次元電子のマイクロ波伝導度測定は準備中であるが、プラズマ共鳴で培った500MHz領域の高周波測定の経験が役立つと考えられる。超低温領域のマイクロ波測定は多分に開拓的な要素があり、現在冷凍機の能力増強などの調整を行っている。He液面下に蓄えられたイオンプールの伝導度測定を^3He中で行うことに成功し、超流動^3He表面プローブとしてその役割が期待される。

^3Heでは^4Heと比較してイオンの移動度が極めて低く伝導度の測定自体困難なものとなる、パルス法と呼ぶ新しい測定方法を開発し、伝導度を定量的に測定する方法を確立した。この方法によって得た伝導度はバルクな液体中のイオン移動度の測定の結果と整合しており、超流動^3Heでの実験に期待が寄せられる。本研究は、超流動ヘリウム3薄膜の研究を目的とする。インターディジタル(ID)電極を用いたヘリウム膜の流動性を調べるための新しい方法を応用した研究である。ID電極を載せた基盤を垂直に置いたセルを作成し,基盤の-部が常に液体ヘリウムに浸るように工夫した.ヘリウム4を用いた測定を行い,水平に置いた場合と同様な信号をえることに成功した.水平に置いた場合と比較して,重力ポテンシャルの影響と考えられる現象が見られたため,その影響について詳細を調べている.ID電極を用いた第3音波の測定ではID電極の周期に対応する比較的短波長の波が励起されるために,ヘリウム3では減衰の効果が大きいことが予想される.そこで,2重ロックイン法を用いて,ID電極全体に整合する波長の波を励起する方法を試みたところ,良好な結果を得ることができた.2次元電子のプラズマ共鳴による超流動^3He表面の測定を行い,フェルミ系である^3Heとボース系である^4Heの間に大きな違いがあることが分かった.粒子の統計性がどのような機構によって表面の性質に反映されるのか,理論的な究明を行った.現在のところ,実験結果を矛盾なく説明できる理論の構築にはいたっていない.
ダイズタンパク質グリシニンのX線結晶構造解析と血清コレステロール値低下能の強化

本研究の目的は、グリシニンA3B4のプロ型及び成熟型の立体構造をX線結晶構造解析によって明らかにし、血清コレステロール値低下能を強化したグリシニンを設計することである。今年度は、プログリシニンA3B4のX線結晶構造解析と、胆汁酸結合活性をもつペプチドの導入を試みた。1.プログリシニンA3B4のX線結晶構造解析昨年度得られた回折データを用いて、プログリシニンA3B4のX線結晶構造解析を行った。結晶は空間群P_1に属していた。プログラムX-PLORと成熟型グリシニンA3B4のモデルを使って、分子置換法により位相を求めたところ、非結晶単位中に2つの3量体を含むことが明らかとなった。回析データと成熟型グリシニンA3B4のモデルから、プログリシニンA3B4のモデルをR値23%まで精密化した。その結果、プログリシニンA3B4と成熟型グリシニンA3B4の基本構造に大きな差がないことが明らかとなった。2.サブユニットA3B4への血清コレステロール値低下機能の導入AlaBlbサブユニットに存在する胆汁酸結合活性をもつペプチドは、A3B4サブユニットにおいても同様にN末端側のバレル中に存在することが確認された。中でも特に疎水性度が高く胆汁酸結合活性に重要であると考えられた部分はストランドHに位置していることが明らかとなった。プロおよび成熟型A3B4のモデルを用いて、胆汁酸結合活性の導入をシュミレーションしたところ、P130A、Y131W、E139Tのすべての変異導入が可能であると判断された。そこで、プログリシニンA3B4サブユニットの大腸菌を用いた発現系を使って、改良A3B4サブユニットの構造形成能の検証を行った。その結果、改良A3B4サブユニットは可溶性画分に回収され、グリシニンの血清コレステロール値低下能の強化が可能であると考えられた。今年度は、プログリシニンA3B4の大量発現系の構築と結晶化、プロ型及び成熟型グリシニンA3B4の構造解析を試みた。1.プログリシニンA3B4の大量発現系の構築と結晶化グリシニンA3B4のcDNAを発現ベクターpET21dに挿入し、プログリシニンA3B4の大腸菌での大量発現系の構築を試みた。その結果、全タンパク質の5%の高レベルで、しかも可溶性の状態で発現させることに成功した。大量培養後、2種のカラムクロマトグラフィーによって単一に精製し、しょ糖密度勾配遠心分離とゲルろ過から、発現タンパクが3量体を形成していることを確認した。蒸気拡散法で結晶化条件をスクリーニングした結果、X線結晶構造解析可能な単結晶を得ることができた。2.プロ型及び成熟型グリシニンA3B4サブユニットのX線結晶構造解析得られたプログリシニンA3B4の単結晶の回折データをマルチワイヤーディテクターにより測定したところ、2.9Åの分解能で収集することができた。得られた回折データ及びAlaBlbの座標データと重原子同型置換法によって得られる位相を使い、モデリングのための電子密度マップを作製した。一方成熟型グリシニンに関しては、種子貯蔵タンパク質で最高の分解能2.1Åの回折データを収集することができた。プロ型の結晶の分解能よりも優れていることからモデリングがより容易であると考えられ、AlaBlbの座標データを用い分子置換法により位相を求め、モデルの構築を行った。プログラムX-PLORを用いて精密化したところ、R値は19.4%、tree-R値は24.8%となり、成熟型グリシニンA3B4の構造解析を完成させることができた。

プロおよび成熟型A3B4のモデルを用いて、胆汁酸結合活性の導入をシュミレーションしたところ、P130A、Y131W、E139Tのすべての変異導入が可能であると判断された。そこで、プログリシニンA3B4サブユニットの大腸菌を用いた発現系を使って、改良A3B4サブユニットの構造形成能の検証を行った。その結果、改良A3B4サブユニットは可溶性画分に回収され、グリシニンの血清コレステロール値低下能の強化が可能であると考えられた。
我が国で最初のプレストレストコンクリート橋(長生橋,泰平橋)の解体調査

「泰平橋」(平成12年8月撤去)の解体では,PC・T桁の一般図及び配筋図(PC鋼線,スターラップ筋,横締め構造など)を完成するとともに「泰平橋」で使用したコンクリート及びPC鋼線(直径5nmのピアノ線)の品質を調べた.その後,平成12年10月に(株)ピー・エス七尾工場(現(株)ピーエス三菱)にて,PC桁の曲げ及びせん断載荷試験を公開試験として実施し,50年が経過したPC・T桁の耐荷力及び変形性能を明らかにした.次に「長生橋」(平成13年8月撤去)の解体では,「泰平橋」と同様にPCスラブ桁の一般図および配筋図を完成するとともに,「長生橋」で使用したコンクリート及びPC鋼線(直径3mmのピアノ線)の品質を「泰平橋」と比較検討した.その後,'平成13年10月に(株)ピーエス七尾工場(現(株)ピーエス三菱)にて,PC桁本体及び合成桁の曲げ及びせん断載荷試験を公開試験として実施した.「長生橋」は移設検討委員会(座長:金沢大学工学部川村満紀教授)が設置され,復元の方法および移設の場所が検討された,移設検討委員会の方針に従って,平成14年4月に建設当時の欄干や電気灯などを復元し,「長生橋」は七尾市の希望の丘公園に移設された.また,「泰平橋」,「長生橋」に関する調査資料を整理し,歴史的価値の高い両橋梁の記録を冊子としてまとめるとともに,平成14年11月に特別講演会「コンクリートは本当に丈夫で長持ちか」を主催し,「泰平橋」,「長生橋」の調査結果を多くの土木関係者に報告した.さらに,解体調査の記録を2本のビデオ(金沢大学工学部編集,(株)ピーエス三菱編集)にまとめた.「泰平橋」(平成12年8月撤去)の解体では,PC・T桁の一般図及び配筋図(PC鋼線,スターラップ筋,横締め構造など)を完成するとともに「泰平橋」で使用したコンクリート及びPC鋼線(直径5nmのピアノ線)の品質を調べた.その後,平成12年10月に(株)ピー・エス七尾工場(現(株)ピーエス三菱)にて,PC桁の曲げ及びせん断載荷試験を公開試験として実施し,50年が経過したPC・T桁の耐荷力及び変形性能を明らかにした.次に「長生橋」(平成13年8月撤去)の解体では,「泰平橋」と同様にPCスラブ桁の一般図および配筋図を完成するとともに,「長生橋」で使用したコンクリート及びPC鋼線(直径3mmのピアノ線)の品質を「泰平橋」と比較検討した.その後,'平成13年10月に(株)ピーエス七尾工場(現(株)ピーエス三菱)にて,PC桁本体及び合成桁の曲げ及びせん断載荷試験を公開試験として実施した.「長生橋」は移設検討委員会(座長:金沢大学工学部川村満紀教授)が設置され,復元の方法および移設の場所が検討された,移設検討委員会の方針に従って,平成14年4月に建設当時の欄干や電気灯などを復元し,「長生橋」は七尾市の希望の丘公園に移設された.また,「泰平橋」,「長生橋」に関する調査資料を整理し,歴史的価値の高い両橋梁の記録を冊子としてまとめるとともに,平成14年11月に特別講演会「コンクリートは本当に丈夫で長持ちか」を主催し,「泰平橋」,「長生橋」の調査結果を多くの土木関係者に報告した.さらに,解体調査の記録を2本のビデオ(金沢大学工学部編集,(株)ピーエス三菱編集)にまとめた.平成13年度は、平成13年8月に撤去された、「長生橋」の解体調査を中心に実施し、我が国で最初のPC桁の一般図および配筋図を完成させるとともに、「長生橋」で使用したコンクリートおよびPC鋼線の品質を詳細に調べた。その後、平成13年10月に「長生橋」の撤去PC桁の曲げおよびせん断載荷の公開試験を石川県七尾市の(株)ピー・エス七尾工場にて実施した。(1)PC桁のひび割れ、鋼材の腐食などの劣化の有無を調査した後に、携帯型鉄筋腐食診断器を使用して、PC鋼線の腐食状況の電気化学的モニタリングを実施した。その結果、コンクリートは劣化が生じておらず、中性化の進行および塩分透過もほとんどなく、コンクリート中のPC鋼線の腐食は発生していなかった。(2)PC桁から採取したコンクリートコアを使用して、コンクリートの材料試験(配合推定、圧縮および圧裂引張強度)を実施するとともに、コンクリートの破断片および薄片試料により水和生成物および微視的内部組織の特徴を検討した。その結果、PC桁のコンクリートの水セメント比は32%と小さく、60N/mm2の高強度コンクリートが使用されていたことが判明した。(3)「長生橋」から撤去したPC桁(中桁8本)を使用して、曲げおよびせん断載荷試験を実施し、PC桁の曲げ・せん断耐力、変形性能、ひび割れ発生荷重、有効プレストレス量を調べた。その結果、PC桁の耐荷力は道路橋示方書から計算された値を上回っており、50年が経過したPC桁の健全性を確認できた。「泰平橋」,「長生橋」の解体調査及びPC桁の載荷試験では興味深い結果が得られた.主要な調査結果をまとめると次のようである。(1)PC桁のひび割れ,鋼材の腐食などの劣化の有無を調査した後に,携帯型鉄筋腐食診断器を使用して,PC鋼線の腐食状況の電気化学的モニタリングを実施した.

その結果,コンクリートは劣化が生じておらず,中性化の進行および塩分浸透もほとんどなく,コンクリート中のPC鋼線の腐食は発生していなかった.(2)PC桁から採取したコンクリートコアを使用して,コンクリートの材料試験(配合推定,圧縮および圧裂引張強度)を実施するとともに,コンクリートの破断片および薄片試料により水和生成物および微視的内部組織の特徴を検討した.その結果,PC桁のコンクリートの水セメント比は32%と小さく,60N/mm^2の高強度コンクリートが使用されていたことが判明した.(3)「泰平橋」,「長生橋」から撤去したPC桁を使用して,曲げ及びせん断載荷試験を実施し,PC桁の曲げ・せん断耐力,変形性能,ひび割れ発生荷重,有効プレストレス量を調べた.その結果,PC桁の耐荷力は道路橋示方書から計算された値を上回っており,50年が経過したPC桁の健全性を確認できた.
フランス及び日本における経済犯罪と経済刑法

1,本研究の目的は、日本及びフランスの経済犯罪の現状と、具体的対策としての立法、立法の背景となった、あるいは立法から導かれる経済刑法理論の特色、各国の事情に応じた個別具体性と国情の相違を越えて妥当する理論的普遍性を明らかにすることであった。2,今年度に行った研究から得られた知見としては、(1)日本の「経済刑法」は、様々な捉え方はあるにせよ、広く経済取引に関連する犯罪を対象とし、社会問題にもなった悪徳商法等も重要な研究対象であるのに対し、フランスにおいては、単に経済取引に関する犯罪は(通常の詐欺罪等の伝統的財産犯とさほど異ならないという意味で)「Droit penal economique」と別に分類し、日本でいう「経済刑法」は「Droit penal des affaires」と定義した上で、いわゆる「企業犯罪」を中心に研究されていること、(2)日本でも、消費者保護に関する研究が一段落し、最近の経済刑法研究の重点は企業犯罪対策に移ってきているが、我が国の捜査手法、裁判手続き(いわゆる精密司法)等に問題がある上、刑罰も有効に機能していないなど、様々な問題を抱えており、更に研究を重ねる必要がある、(3)フランスでは、1992年改正刑法典中「法人の刑事責任」を規定する等、経済刑法研究の成果が具体的立法に現れている点で我が国に一歩先んじており、最初の適用判例も最近出たので、他の関連文献と合わせて急速に紹介する準備を進めている。(4)但し、上記フランス1992年改正刑法典中、経済犯罪に関する規定が予定されていた第5部「その他の重罪及び軽罪」が未完成なため、それ以上の経済刑法全体にわたる研究及び紹介は、現在のところ中断を余儀なくされているが、今後も立法作業を追跡し、日本の経済刑法理論に寄与する紹介・研究を継続する計画である。
喫煙(ニコチン)による胎児・小児の骨軟骨成長障害に関する研究

われわれはニコチンが成長軟骨細胞に直接かつ特異的に作用して内軟骨性骨化に影響を与えると推測し、本研究を行なった。成長軟骨細胞3次元培養において、ニコチンは容量依存性に軟骨基質産生と肥大化を抑制し、同細胞においてalpha7 nicotinicacetylcholine receptorの発現を認めた。ニコチンは野生型マウス胎児の骨格成長を抑制した。ニコチンは軟骨細胞の特異的受容体を介し、基質産生と肥大化を抑制し内軟骨性骨化を遅延させると推測された。本研究の目的は、喫煙(ニコチン)が胎児および小児の骨軟骨の成長を障害することを実験的に明らかにすることである。(予備実験)ヒト多指症患者から手術的に切除された余剰指由来の成長軟骨細胞におけるニコチン受容体(nAChRc)の発現を調べた。はじめにスクリーニングとして、成長軟骨からIsogen(Nippon gene)を用いてRNAを抽出し、メッセンジャーレベルでその発現を解析した。さらに、培養細胞においてnAChRcの発現を蛋白レベルで、western blotおよび免疫細胞学的に解析した。→その結果、同培養細胞の免疫染色、抽出蛋白質のwestern blot、および抽出RNAの逆転写PCRにおいでα7 nAChRc subunitの発現が確認された。(本実験1)ヒト成長軟骨細胞の3次元培養を行ない、これにニコチンを添加した場合の影響を組織学的に解析した。まずアガロースゲル3次元培養を行ない、ニコチンを各種濃度で培養液に添加し、細胞の増殖や軟骨基質産生、肥大分化に与える影響を組織学的に検討した。次にアルジネートビーズ3次元培養を4ヵ月行い、ニコチンを各種濃度で添加した。4ヵ月後にビーズを組織学的に観察し、軟骨基質産生に与える影響を確認した(Alcian blue、safranin-O染色)。→培養ヒト軟骨細胞の三次元培養では、ニコチンがアルシアンブルー染色陽性の軟骨基質量やアルカリフォスファターゼ活性、X型コラーグン合成を抑制することを確認した。アガロースゲル培養において、ニコチンは容量依存性にアガロースゲル、アルギン酸ビーズ三次元培養ではニコチン濃度依存性に細飽の増殖性とalcian blue陽性matrix量Collagen type X(Col X)、Alkaline Phosphatase活性(ALP)の免疫染色性を減少させた。本研究の目的は、喫煙(ニコチン)が胎児・小児の骨軟骨の成長を障害することを実験的に明らかにすることである。(実験2)ヒト成長軟骨細胞におけるニコチンの下流シグナルの同定単層培養ヒト軟骨細胞を0.5mMのニコチンで刺激し、蛍光カルシウム指示薬を用いて細胞内カルシウムイオン動態の観察(calcium influx assay)をおこなった。さらに、2種類のニコチンのantagonist(阻害剤)(α-bungarotoxine(Competitive antagonist)_Mecamylamine(nonselective nAChR antagonist))を加えた場合のカルシウムイオン動態を観察した。結果:同培養細胞を0.5mMのニコチンで刺激したところ一過性の細胞内カルシウム濃度の上昇が観察された。さらに、二種類のantagonistによりカルシウム濃度の上昇は抑制された。(実験3)マウス胎児のde novo内軟骨性骨化に対するニコチンの影響の観察野生型妊娠マウス(C57BL6Jマウス)をニコチン入り飲料水摂取群と対照群の2群に分け、その胎児のde novo内軟骨性骨化の進行過程を組織学的に観察した。胎生15日マウスの大腿骨の成長をニコチン非摂取マウスの胎児と組織学的に比較した。顕微鏡学的に大腿骨長(Femur Length;FL)、肥大層の厚み(Hypertrophic Length of the Femur;HL)、さらにこれらの値から大腿骨における肥大層の占める率(HL/FL)を算出した。結果:ニコチン入り飲料水摂取群は対照群よりも内軟骨性骨化が遅延しており骨長も小さかった。胎生15日マウスの大腿骨の成長をニコチン非摂取マウスの胎児と組織学的に比較したところ、顕微鏡学的に大腿骨長(Femur Length;FL)、肥大層の厚み(Hypertrophic Length of the Femur;HL)、さらにこれらの値から算出した大腿骨における肥大層の占める率(HL/FL)は有意な差をもってニコチン非摂取群が大きかった。α7 nAChRc(-/-)マウスを用いたin vivo実験a.α7 nAChRc(-/-)マウスにおける胎児の骨格発生を詳細に検討妊娠マウスにニコチン入り飲料水を摂取させ、胎児の内軟骨性骨化の進行度を観察した:α7 nAChRc(-/-)胎児の骨格の発生を組織学的に観察し野生型の胎児と比較することにより、α7 nAChRが内軟骨性骨化に対して生理的な役割を持つか否かを検討した。α7 nAChRc(-/-)

マウスを用いて妊娠マウスに対するニコチン投与実験を行った:妊娠α7 nAChRc(+/-)マウスにニコチンを投与し、その胎児の骨格発生をgenotypeごとに詳細に検討した。これにより、内軟骨性骨化に対するニコチンの影響にα7 nAChRが関与するかどうかをin vivoで明らかにした。この実験は、ニコチンの胎盤を含めた母体への影響も無視できないため、α7 subunitの遺伝子改変マウスを用いて胎児の内軟骨性骨化に与える影響を検討する目的で行った結果:ニコチンの内軟骨性骨化に対する作用がα7 nAChRを介する、という推測に矛盾しない結果が得られた。これまでの結果を総括し、以下の結論を導き出した。(1)ニコチンは軟骨細胞の特異的受容体α7 nAChRを介して、基質産生と肥大化を抑制し内軟骨性骨化を遅延させる(2)この事実は、ニコチン(喫煙)が骨折治癒における内軟骨性骨化に負の作用を有することの根拠の一つになる。
マメ科植物一根粒菌共生のフィードバック調節と病害による全身誘導抵抗性の比較解析

本研究はマメ科植物の根粒菌共生における全身的なフィードバック制御(オートレギュレーション)と、病原菌に対する防御応答の関連について調べることを目的としている。今年度はまずオートレギュレーションの発動を正確に捉えるために、この機構で中心的な役割を果たすHAR1タンパク質の活性化の指標となるマーカー遺伝子の探索を行った。HAR1は地上部で機能する受容体型キナーゼであり、根系全体の根粒形成数を制御する。この全身的な根粒数制御機構には遺伝子の発現変化が伴うと予想される。そこで根粒菌接種前後でミヤコグサの地上部で発現が変化するが、har1変異体では変化の見られない遺伝子を最初の探索の指標とした。約18000のミヤコグサESTをスポットしたcDNAマクロアレイ(Kouchi et al.,2004)を用いて実験した結果、上記の条件を満たす遺伝子は皆無であった。マクロアレイは広範な遺伝子発現を解析できるが、発現量が比較的に高い遺伝子を解析する技術である。現在、より感度の高いClontech社のPCR-select cDNA subtraction kitを用いてマーカー遺伝子の探索を行っている。これまでに根でHAR1依存的な発現パターンを示す遺伝子の単離に成功している。また、全身的な病原抵抗性の誘導に関与する植物ホルモン、ジャスモン酸がオートレギュレーションに関与する可能性があることを発見し、その成果を2006年度のPlant and Cell Physiology誌に発表した。
Cu-Zn合金の凝固過程における脆性挙動と鋳造割れ性

Cu-Zn,Al-CuおよびAl-Si合金で凝固の進行に伴う破断挙動を、試験片の最終凝固部での局部伸びを"みかけの変形能(以下変形態)"と規定し、これと引張強さとで検討し、つぎの新しい知見を得た。1〕合金の凝固過程は定量的に、明確なつぎの4段階に区分される。ステージ【I】:凝固開始から収縮開始固相率(fa)までの、試験片がその形状を維持できず、変形能(8)が測定できない状態。ステージ【II】:faから強度発生固相率(fb)までのδが急激に減少する状態。ステージ【III】:fbから強度急増固相率(fc)までの強度の発生およびそれに続く増加が認められるもδが小さく、ぜい弱な状態。ステージ【IV】:凝固完了までの引張強さとδが急増する状態。2〕固溶体合金では、溶質量の増加に伴いfa、fbが低く、δが小さくなり、最大固溶限付近の組成で最もfa,fbが低く、δは小さい。包晶や共晶を晶出する合金ではfa,fbが高く、そしてδは大きくなる。また黄銅で、初晶がα相の固溶体合金では、初晶β相の固溶体合金よりもfa,fbが低く、δは小さい。3〕合金の凝固組織の形成過程:(固相率、デンドライトセルサイズ,結晶粒径,晶出相の形状および種類)と、それに伴う残留液相の挙動とが、凝固の進行に伴う引張強さや変形能の変化、そしてその組成依存性を支配する主要因である。4〕合金の鋳造割れ性は、凝固過程での最もぜい弱なステージ【III】での性質に強く支配され、fbが低く、δの小さい合金ほど割れやすい。以上1〕4〕から、5〕鋳塊の最終凝固部での鋳造割れ発生を予測する定量的解析法として、最終凝固部での臨界変形量と加わる鋳塊の熱収縮量の大小を比較する方法を考え、本研究のすでに固相率との対応でδが測定されている黄銅で鋳造割れ試験を行い、方法の妥当性を実証した。なお6〕Al合金でエビーム型鋳造割れ試験鋳型によりAE法による、凝固の進行、鋳造割れの動的観察を行いAE法の有効なことを確認した。
一重項酸素分子の電子常磁性共鳴法による直接検出と新しい定量法の開発

酸素分子の最低電子励起状態は一重項酸素分子,O_2(^1Δ_g),と呼ばれる代表的な活性酸素であり,数多くの研究が行われてきた。一重項酸素分子は光酸化反応の活性中間体であり,その検出と定量法の確立には重要な意味がある。一重項酸素分子はスピン角運動量がゼロの一重項状態であるが,軌道角運動量がゼロでないため常磁性であり,電子常磁性共鳴(EPR)法により検出可能である。本研究においては基底三重項酸素分子,O_2(^3Σ_g^-),のEPR信号が一重項酸素分子と同時に観測される点に着目し,基底三重項酸素分子を濃度標準とした一重項酸素分子の信頼性の高い定量法を開発した。EPR信号はJEOL-FA200Xバンドスペクトロメータに自作の100kHzアンプを介してVarian V-4535大口径空洞共振器を接続し,室温において測定した。一重項酸素分子の発生方法としては,気相における光増感反応を利用した。一重項酸素分子のEPR信号観測に成功した増感剤は,現在のところベンゾフェノン,ナフタレン,1-フルオロナフタレン,オクタフルオロナフタレンである。励起光源として,Canrad-Hanovia 1 kW水銀-キセノン灯を用いた。光照射により,一重項酸素分子の特徴的な4本線のEPRスペクトルが1T付近に観測された。基底三重項酸素分子のEPR信号強度が光照射とともに減少し,同時に一重項酸素分子の信号が立ち上がることが確認された。励起光を遮断すると,一重項酸素分子の信号強度が減少しゼロになると同時に,基底三重項酸素分子の信号強度が励起前の強度に戻る。このことは,全酸素分子の何パーセントが一重項酸素分子に変換されたかをEPRから精度良く見積ることが可能であることを示している。我々の実験条件下では,全圧0.3Torrにおいて全酸素分子の約40%を一重項酸素分子に変換できることが分かった。1.一重項酸素の効率的な生成方法の検討一重酸素の発生方法としては,光増感反応を利用した。増感剤の選択は重要で,適切な増感剤を選択しないと電子常磁性共鳴(EPR)信号は全く得られないことが予備実験で判明していた。現在のところ最もS/N比が良好なスペクトルが得られる三重項増感剤はオクタフルオロナフタレンであるが,さらに効率よく一重項酸素を発生させるためには,より適切な増感剤を検索することが必要である。三重項増感剤の増感能力はその三重項状態のエネルギー準位と関係が深いと予測される。本補助金で購入した分光蛍光光度計の拡張機能を用いて,低温剛性溶媒中でのりん光スペクトル測定から三重項状態のエネルギー準位を求め,より適切な増感剤を検索するための指針として検討した。その結果,アントラキノンが有力な増感剤であることがわかった。2.一重項酸素のEPRによる定量法の開発光増感反応,マイクロ波放電,化学的方法のいずれの方法を用いて生成した一重項酸素においても,その濃度を定量することは一般に困難である。本研究においては基底三重項酸素のEPR信号が一重項酸素と同時に観測される点に着目し,全酸素分子の分圧から一重項酸素の分圧を求める方法を開発した。

比較的低い圧力で三重項増感剤にオクタフルオロナフタレンを用いると,基底三重項酸素のEPR信号強度が光照射とともに減少し,同時に一重項酸素の信号が立ち上がることが確認された。このことは,全酸素分子の何パーセントが一重項酸素に変換されたかをEPRから精度良く見積ることが可能であることを示している。1kWの水銀-キセノン灯を励起光に用いた場合,全圧0.12Torrにおいて全酸素分子の約30%が一重項酸素に変換できることが分かった。これらのことは,定量的検出方法としては赤外発光検出法などの他の手法に比較してEPR法がより適切な方法であることを示している。1.一重項酸素分子の効率的な生成方法の検討一重項酸素分子の発生方法としては,光増感反応を利用した。増感剤の選択は重要で,適切な増感剤を選択しないと電子常磁性共鳴(EPR)信号は全く得られない。一重項酸素分子のEPR信号観測に成功した増感剤は,現在のところベンゾフェノン,ナフタレン,1-フルオロナフタレン,オクタフルオロナフタレンである。最もS/N比が良好なEPRスペクトルが得られる増感剤はオクタフルオロナフタレンであるが,さらに効率よく一重項酸素を発生させるためには,より適切な増感剤を検索することが必要である。2.一重項酸素分子のEPRによる定量法の開発光増感反応,マイクロ波放電,化学的方法のいずれの方法を用いて生成した一重項酸素分子においても,その濃度を定量することは一般に困難である。本研究においては基底三重項酸素分子のEPR信号が一重項酸素分子と同時に観測される点に着目し,全酸素分子の分圧から一重項酸素分子の分圧を求める方法を開発した。このことは,全酸素分子の何パーセントが一重項酸素分子に変換されたかをEPRから精度良く見積ることが可能であることを示している。1kWの水銀-キセノン灯を励起光に用いた場合,全圧0.3Torrにおいて全酸素分子の約40%を一重項酸素分子に変換できることが分かった。圧力計で直接測定される量は酸素分子と増感剤の分圧の和である。増感剤を含まない酸素ガスを用いてEPR信号強度の検量線を作成することにより,酸素分子の分圧を得た。