hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
酸化ストレス下で、正常な複製や転写を保証する酵素の役割

種々のフリーラジカルやイオンは、核酸やその前駆体を酸化する。酸化反応により生じる損傷分子は多種存在するが、酸化型塩基8-oxo-Gを含むヌクレオチドにより突然変異や転写エラーが誘導される。この酸化損傷分子を分解する酵素群(MutT遺伝子族:MTH1,MTH2,NUDT5)は類似の活性を持ちつつ同時に、酸化ストレスに応答する多様な細胞機能に関わると考えられる。これらの酵素の性質を研究する過程において、我々はヒト蛋白質データベスより、配列の類似性を持つ酵素をさらにいくつか発見した。そのうちでもNUDT18と仮称されていた蛋白質の類似性が特に高かったので、この新規酵素について、大腸菌を用いた発現系を構築して、精製酵素の性状について、既知の3酵素(MTH1,MTH2,NUDT5)と比較しつつ検討しところ、本酵素も酸化型塩基8-oxo-Gを含むヌクレオチドを選択的に分解する基質特異性を持つ事が明らかになったのでMTH3と命名し、4つの酵素について更に詳細な解析を進めて以下の性質を明らかにした。1)8-oxo-dGTPを分解するMTH1やMTH2とは異なり、MTH3は8-oxo-dGDPに特異性があり、その点でNUDT5に類似している。しかし生理的条件下の反応の性状から、NUDT5よりもMTH3の方が、細胞内での寄与がより高いであろうと考えられる。2)同様に、8-oxo-dGTP分解酵素としてMTH2よりもMTH1の方が、細胞内での寄与がより高いであろうと考えられる。3)RNA前駆体である酸化型塩基8-oxo-Gを含むリボヌクレオチドに対する分解活性の解析より、MTH1やMTH2が8-oxo-GTP分解酵素として、MTH3が8-oxo-GDP分解酵素として機能する事が明らかになった。この酸化損傷分子を分解する酵素群(MutT遺伝子族:MTH1,MTH2,NUDT5)は類似の活性を持ちつつ同時に、酸化ストレスに応答する多様な細胞機能に関わると考えられるので、特にその詳細な機能が不明であるMth2に焦点を絞り研究を進めた。1)3つのMutT関連蛋白質のヒト蛋白質と相同性の高い配列を、古細菌や最も原始的な真核生物である原生生物からも多く同定できたので、系統樹を作成して蛋白質の進化的関係を定量的に解析した。示された位置関係より、3つの蛋白質間の距離は離れており、かつそれぞれの蛋白質群内部で、古細菌からヒトまでの類縁関係が形成されている事がわかった。2)ヒトMTH1およびMTH2酵素が持つ様々なヌクレオチドを基質とする分解活性を、酵素動力学的に解析中である。これまでに、当初の予備実験結果と反して、MTH2酵素にはRNA前駆体である8-oxo-GTPを分解する活性がMTH1と同様に弱いながらも存在する事を見いだした。このことはMTH1と同様にMTH2も、突然変異と転写エラーの抑制にも関与している可能性を示す。3)MTH2蛋白質が持つ機能の全体像を理解するためにジーンターゲッティングの手法によりMth2遺伝子を欠損したマウスES細胞を樹立し、この欠損ES細胞からMth2ノックアウトマウスを作製する事を試みた。ヘテロ欠損マウス間の交配からMth2ノックアウトマウスが生まれた事を確認したので、本遺伝子の欠損は胎生致死ではないと結論した。
精密化学的設計に立脚した高性能不斉フッ素化試薬の開発研究

近年注目されているさまざまな研究領域へ応用を目的に,有機キラルフッ素化合物を得るための新たな不斉フッ素化試薬の開発を企画した.不斉的にフッ素を導入する立体的要因と求電子的にフッ素を導入する電子的要因を精密化学的に検討し,その分子設計に基づいて新規光学活性不斉フッ素化試薬BNBT-F,SCBT-F,MNBT-Fを開発した.1.BNBT-Fの合成:N-ピバロイル-o-トルエンスルホンアミドをブチルリチウムで閉環後水素化を施して6員環ベンゾスルタムとし,ニトロ化,塩化カンファースルホニルと縮合,両ジアステレオマーの分離,キラル補助基の除去を経て,光学活性なスルタムへと導いた.フッ化過クロリルでフッ素化し,BNBT-Fを合成した.2.SCBT-Fの合成:オルトトルエンスルフォンアミドのBoc誘導体をブチルリチウムで処理した後,ケトンと反応させ,三級アルコールを得,メチルスルホン酸,あるいはNal/TMSCl/MeCNで環化することによって,3,3-二置換とスピロー6員環ベンゾスルタムの新規合成法を確立した.(1)-メントンの場合,Nal/TMSCl/MeCNで閉環し,ジアステレオマーを分離した.最後にフッ素化することで,SCBT-Fを得た.3.MNBT-Fの合成:N-tert-ブチルベンゾスルフォンアミドをブチルリチウムで処理し,エステルと縮合後,TMSCl/Nal/MeCNで閉環,ブロム化,20%KOHで環拡大した.得られたラセミ体スルタムをキラル補助基と縮合,両ジアステレオマーの分離,キラル補助基の除去を経て,光学活性なスルタムへと導いた.フッ化過クロリルでフッ素化し,MNBT-Fを合成した.4.不斉フッ素化反応:BNBT-FとSCBT-Fは最高不斉収率70%eeで対応するa-フルオロケトンを与えた.MNBT-Fは高い反応性を示したが不斉収率が低かった.近年注目されているさまざまな研究領域へ応用を目的に,有機キラルフッ素化合物を得るための新たな不斉フッ素化試薬の開発を企画した.不斉的にフッ素を導入する立体的要因と求電子的にフッ素を導入する電子的要因を精密化学的に検討し,その分子設計に基づいて新規光学活性不斉フッ素化試薬BNBT-F,SCBT-F,MNBT-Fを開発した.1.BNBT-Fの合成:N-ピバロイル-o-トルエンスルホンアミドをブチルリチウムで閉環後水素化を施して6員環ベンゾスルタムとし,ニトロ化,塩化カンファースルホニルと縮合,両ジアステレオマーの分離,キラル補助基の除去を経て,光学活性なスルタムへと導いた.フッ化過クロリルでフッ素化し,BNBT-Fを合成した.2.SCBT-Fの合成:オルトトルエンスルフォンアミドのBoc誘導体をブチルリチウムで処理した後,ケトンと反応させ,三級アルコールを得,メチルスルホン酸,あるいはNal/TMSCl/MeCNで環化することによって,3,3-二置換とスピロー6員環ベンゾスルタムの新規合成法を確立した.(1)-メントンの場合,Nal/TMSCl/MeCNで閉環し,ジアステレオマーを分離した.最後にフッ素化することで,SCBT-Fを得た.3.MNBT-Fの合成:N-tert-ブチルベンゾスルフォンアミドをブチルリチウムで処理し,エステルと縮合後,TMSCl/Nal/MeCNで閉環,ブロム化,20%KOHで環拡大した.得られたラセミ体スルタムをキラル補助基と縮合,両ジアステレオマーの分離,キラル補助基の除去を経て,光学活性なスルタムへと導いた.フッ化過クロリルでフッ素化し,MNBT-Fを合成した.4.不斉フッ素化反応:BNBT-FとSCBT-Fは最高不斉収率70%eeで対応するa-フルオロケトンを与えた.MNBT-Fは高い反応性を示したが不斉収率が低かった.含フッ素有機化合物の中から優れた生物活性物質が見出されて以来,緩和な条件下でのフッ素化反応の開発研究が盛んに行われるようになった.これまでに数多くのフッ素化剤が開発されているが,フッ素化を不斉合成的に遂行し得る試薬はほとんどない.そこで我々は,不斉フッ素化反応剤の開発を念頭に鋭意検討した結果,優れた不斉フッ素化反応剤・CMIT-Fを開発することに成功した.CMIT-Fはサッカリンより5工程で合成することが出来た.すなわち,サッカリンにメチルマグネシウムブロミドおよびシクロヘキシルマグネシウムブロミドを作用させ,ジアルキル体とした後,光学活性メントキシアセチルクロリドを用いてジアステレオマーとし,シリカゲルカラムクロマトグラフィーで各異性体を分離した.それぞれの異性体から,加水分解反応によりキラル補助基を除去し,最後にフッ素化を施して目的のCMIT-Fを効率よく合成することが出来た.合成したCMIT-Fを用いて不斉フッ素化反応を検討した.すなわち,数種のケトン化合物のリチウムエノラート体を-40°Cで(R)-CMIT-Fと反応させ,その化学収率および不斉収率を調べたところ,収率3979%,1888%eeでフルオロケトンが得られることがわかった.次にこの反応で得られた光学活性ケトンを用いてアントラサイクリン系抗生物質アカラビノンの重要中間体の合成を行った.

まず,2-エチル-5-メトキシ-1-テトラロンを出発原料に,先と同様の条件下で不斉フッ素化を行ったところ,収率77%,64%eeで2-フルオロ体が得られた.得られたフルオロ体をトリメチルシリルメチルリチウムと反応させた後,そのままフッ化水素で処理するとピーターソン脱離を起こしたオレフィン体が得られた.現在,この化合物を用いてアカラビノンの含フッ素体の合成を検討中である.新型医薬品や液晶化合物の研究分野において,光学活性含フッ素化合物は極めて重要な地位を占める.そのため,含フッ素化合物の不斉合成研究が活発に展開されている.なかでも,不斉フッ素化反応は,アキラルなケトンを,光学活性なα-フルオロケトンに一挙に変換する簡便な方法として注目されている.このような背景下,我々は数年前より不斉フッ素化反応剤の開発研究に取り組み,これまでに2つのタイプのフルオロスルタム型反応剤,CMIT-FおよびBNBT-Fを開発することに成功している.これらはいずれもエノレートのフッ素化において,比較的良い不斉収率を与えることがわかったが,不斉誘起能力のみならず,反応性の点においてもまだ所期の目的を達成したとは言い難い.そこで今回,より優れた不斉フッ素化剤の開発を念頭に,先の反応剤の構造に化学修飾を施した新たなフルオロスルタム,BMIT-Fの合成を計画した.BMIT-Fの前駆体である5員スルタムは,サッカリンより容易に合成することができた.まず,サッカリン1をメチルマグネシウムヨージドおよびtert-BuLiと反応させてジアルキル体2を得た.次に,2の芳香環部を硝酸/硫酸条件下でニトロ化し,フッ素化剤の前駆体である5員環スルタム3をラセミ体として得た.(±)-3を(-)-塩化メントキシアセチルと縮合してジアステレオマー混合物4_Lおよび4_Mとし,両異性体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて分離した.得られたジアステレオマー異性体を水酸化リチウムで加水分解して,それぞれ光学活性な(+)-4および(-)-4とした.最後に,フッ素ガスを用いてこれらアミド体にフッ素化を施し,目的の光学活性フルオロスルタムBMIT-Fを収率よく得た.近年注目されているさまざまな研究領域へ応用を目的に,有機キラルフッ素化合物を得るための新たな不斉フッ素化試薬の開発を企画した.不斉的にフッ素を導入する立体的要因と求電子的にフッ素を導入する電子的要因を精密化学的に検討し,その分子設計に基づいて新規光学活性不斉フッ素化試薬BNBT-F,SCBT-F,MNBT-Fを開発した.1.BNBT-Fの合成:N-ピバロイル-o-トルエンスルホンアミドをブチルリチウムで閉環後水素化を施して6員環ベンゾスルタムとし,ニトロ化,塩化カンファースルホニルと縮合,両ジアステレオマーの分離,キラル補助基の除去を経て,光学活性なスルタムへと導いた.フッ化過クロリルでフッ素化し,BNBT-Fを合成した.2.SCBT-Fの合成:オルトトルエンスルフォンアミドのBoc誘導体をブチルリチウムで処理した後,ケトンと反応させ,三級アルコールを得,メチルスルホン酸,あるいはNal/TMSCl/MeCNで環化することによって,3,3-ニ置換とスビロー6員環ベンゾスルタムの新規合成法を確立した.(1)-メントンの場合,Nal/TMSCl/MeCNで閉環し,ジアステレオマーを分離した.最後にフッ素化することで,SCBT-Fを得た.3.MNBT-Fの合成:N-tert-ブチルベンゾスルフォンアミドをブチルリチウムで処理し,エステルと縮合後,TMSCl/NaI/MeCNで閉環,ブロム化,20%KOHで環拡大した.得られたラセミ体スルタムをキラル補助基と縮合,両ジアステレオマーの分離,キラル補助基の除去を経て,光学活性なスルタムへと導いた.
日本建築の近代化において伝統的建築技術者が果たした役割とその意義について

国策として西洋化が進められた明治時代にあって、日本建築を本格的に見直した伊東忠太が「建築界の天才だ!」と評した富山県の堂宮大工が残した膨大な設計図や書簡類が伝えられている。それらの史料を解読し、現存する遺構調査と併せて、いわゆる「近代和風建築」と称される伝統的建築技術や意匠の発展・展開、地方の技術者と中央の学者や建築家との関わりを検討することによって、西洋化とは異なる観点から日本の近代化の一側面を明らかにした。2018年度の研究成果は以下の通りである。1)岩城家文書の書簡類及び設計図書の解読:富山県を中心とする北陸地方の社寺建築及び住宅建築、京都の東本願寺・知恩院、東京の築地本願寺・靖国神社・岩倉神社などの建築設計図書類約4000点の内、残り約1000点の解読・分類・整理及びデジタル写真撮影を行い、書簡類及び設計図書のリストを作成した。2)遺構調査:岩城家は伊東忠太、伊藤平左衛、木子棟斎、木子清敬、建仁寺流大島盈株などの下で建設に関与した京都の寺院建築(東本願寺御影堂・阿弥陀堂)及び知恩院阿弥陀堂や滑川市内に所在する社寺建築の実地調査を行い、遺構の残存状況を把握した。3)研究成果の公開:富山県滑川市に所在し、岩城家文書に図面などの史料が残されている旧宮崎酒造(国登録文化財)で、一般市民を対象に研究成果報告会を実施した。また、藩政時代に藩工として建築に従事した工匠が全国に多数存在したが、仙台藩の朴澤氏(七五郎家)もそうした工匠の一人であった。仙台藩では四天王寺流を藩の建築技術としていたが、朴澤氏は仙台藩における四天王寺流の継承者と目されていたが、明治維新後は北海道に渡り数々の公共建築の建設に従事した。朴澤氏が廃藩後に宮城県から北海道に渡る経緯や同家に伝わった木割書類の概要を日本建築学会に投稿した。1)岩城家文書の書簡類及び設計図書の解読:東京・京都などの建築家・工匠及び建築工事関係者(伊東忠太、伊藤平左衛門、大島盈株、木子棟斎、木子清敬など)の書簡・葉書類約300点全てのデジタル写真撮影を完了し、その内の半数について解読・分類・整理を行った。また、岩城家及び関係する建築家・工匠の履歴書類約10点の解読・分類・整理及びデジタル写真撮影を行った。2)彫物大工との活動の実態解明:明治度東本願寺再建で彫刻主任を務めた岩倉理八の師匠にあたる田村家(屋号=番匠屋、南砺市)所蔵資料の概要及び関連する建築遺構を実地調査し、今後の調査・研究方法について検討した。3)遺構調査:岩城家文書に図面や書簡が残されている富山県内に所在する社寺などの現地調査を実施した。射水神社本殿・拝殿(高岡市)、日枝神社拝殿(富山市水橋中町)、白山神社拝殿(富山市水橋開発町)、玉永寺本堂(富山市水橋西大町)、日吉神社拝殿(富山市水橋曲淵)、神明社(富山市水橋専光寺)、神明社諏訪社(富山市水橋田伏)、立山寺(上市町)、無量寺(舟橋村)、徳城寺玄関(滑川市)、養照寺本堂(滑川市)、瑞泉寺本堂・太子堂・瑞泉会館・大門(南砺市)。4)地方で活躍した大工の事例調査として、青森県弘前市の堀江佐吉関連資料及び遺構調査を実施した。堀江佐吉の子孫宅に伝えられている雛形本や図面類をデジタル写真撮影すると共に弘前市内に残る関連建物の現地調査を行った。伊東忠太、伊藤平左衛門、大島盈株などの中央の学者や建築家などと交わした書簡・葉書類約300点の内、半数の解読・分類・整理及びデジタル写真撮影を行う予定であったが、全ての書簡類の撮影が完了し、その内の半数を解読することができた。富山県に所在する関連遺構の調査の進捗状況は当初の予定より時間がかかっているが、建築の近代化を進めた地方の建築技術者の事例として弘前の堀江佐吉に関する資料調査を行うことができた。堀江家に関する調査結果の概要は建築学会大会に投稿し、発表する予定である。1)岩城家文書の書簡類及び設計図書の解読:前年度に撮影した書簡・葉書類約300点の内、昨年度に引き続き、残りの半数について解読・分類・整理した。2)岩城庄之丈の活動の実態:岩城庄之丈は伊藤平左衛門の下で様々な仕事に従事しているが、その中の一つである1900年のパリ万国博覧会に出品された「日本貴紳殿舎計画図」(宮内庁三の丸尚蔵館所蔵)について調査を行った。3)地方で活躍した大工の事例調査:明治時代に北海道で活躍した元仙台藩大工の家系であった朴澤雄治家史料(札幌市公文書館所蔵)の調査を行い、江戸時代に高度な建築技術(四天王寺流=建仁寺流と並ぶ、江戸時代の建築二大流派)を身に付けた技術者が明治維新後に近代化に対応していく一端を明らかにした。4)近代における伝統的建築:明治維新後の神社では神仏分離など大きな変化が起こり、これに伴い社殿の整備も行われた。近代的な社頭景観が形成されるまでの過程について竹駒神社(宮城県岩沼市)を事例として、同社に伝わる古文書や社殿の実測調査を通して研究した。5)研究成果の公開:日本建築学会東北支部研究報告集(平成30年7月予定)、日本建築学会大会(平成30年8月予定)に研究成果を投稿し、発表する予定である。

前年度に撮影した書簡・葉書類約300点の内、昨年度に引き続き、残りの半数について解読・分類・整理できた。建築の近代化を進めた地方の建築技術者の事例として北海道で活躍した元仙台藩大工の家系であった朴澤家に伝えられた資料調査を行うことができた。朴澤家に関する調査結果の概要は日本建築学会大会に投稿し、発表する予定である。国策として西洋化が進められた明治時代にあって、日本建築を本格的に見直した伊東忠太が「建築界の天才だ!」と評した富山県の堂宮大工が残した膨大な設計図や書簡類が伝えられている。それらの史料を解読し、現存する遺構調査と併せて、いわゆる「近代和風建築」と称される伝統的建築技術や意匠の発展・展開、地方の技術者と中央の学者や建築家との関わりを検討することによって、西洋化とは異なる観点から日本の近代化の一側面を明らかにした。2018年度の研究成果は以下の通りである。1)岩城家文書の書簡類及び設計図書の解読:富山県を中心とする北陸地方の社寺建築及び住宅建築、京都の東本願寺・知恩院、東京の築地本願寺・靖国神社・岩倉神社などの建築設計図書類約4000点の内、残り約1000点の解読・分類・整理及びデジタル写真撮影を行い、書簡類及び設計図書のリストを作成した。2)遺構調査:岩城家は伊東忠太、伊藤平左衛、木子棟斎、木子清敬、建仁寺流大島盈株などの下で建設に関与した京都の寺院建築(東本願寺御影堂・阿弥陀堂)及び知恩院阿弥陀堂や滑川市内に所在する社寺建築の実地調査を行い、遺構の残存状況を把握した。3)研究成果の公開:富山県滑川市に所在し、岩城家文書に図面などの史料が残されている旧宮崎酒造(国登録文化財)で、一般市民を対象に研究成果報告会を実施した。また、藩政時代に藩工として建築に従事した工匠が全国に多数存在したが、仙台藩の朴澤氏(七五郎家)もそうした工匠の一人であった。仙台藩では四天王寺流を藩の建築技術としていたが、朴澤氏は仙台藩における四天王寺流の継承者と目されていたが、明治維新後は北海道に渡り数々の公共建築の建設に従事した。朴澤氏が廃藩後に宮城県から北海道に渡る経緯や同家に伝わった木割書類の概要を日本建築学会に投稿した。引き続き書簡類の解読及び分析を行い、地方の建築技術者が近代化に果たした役割について具体的に検討する。京都及び北陸地方、関東地方に所在する関連遺構の実地調査し、資料等の収集を行う。近代住宅の室内装飾や社寺建築の彫刻を手がけた彫物大工との関係・活動実態について調査する。引き続き岩城家に伝えられた中央の建築家や学者との間で交わされた書簡類の解読を進め、地方の建築技術者が近代化に果たした役割を具体的に検討する。岩城家が手掛けた建築遺構の実地調査を行い、史料と遺構の両面から分析を行う。調査対象の建築物の建設経緯や建築家と工匠の役割を把握することが先決を考え、書簡類のデジタル写真撮影と解読・整理を優先したため、建築物の実地調査棟数を当初の予定より減らした。そのため、調査旅費及び資料整理などに伴う謝金の支出が少なくなった。次年度は最終年度であるので収集した資料などの保管用ファイルを購入予定。本年度に予定していた実地調査を次年度に実施するため、調査旅費及び資料整理などに伴う謝金などに充てることとする。
個体レベルでのがんの統合的研究

2005年から2009年までの間に、7つの支援グループを組織し、がん研究者に対して以下のような支援を行った。トランスジェニックマウス及びキメラマウス作製を計1463件実施した。単純なトランスジェニックマウス作製はやや減少傾向にあり、条件的破壊が多くなっている。ES細胞の相同組換え等に関する相談は191件で、これには実際の技術指導、ベクター等の供与、その他相談を含む。1,798件の微生物学的モニタリングの依頼があり、25,769検体の検査を行った。ここ数年、特定施設でPasteurella pneumotropicaや消化管内原虫の汚染が継続して見出されるものの、マウス肝炎ウイルスを含め、問題となる感染症はほとんど認められなくなった。寄託された系統について、生化学マーカーおよびマイクロサテライトマーカーにより遺伝学的モニタリングを行い、1367個体実施した。遺伝子操作マウス等の寄託凍結保存数は7985件、供給系統数は4358件であった。MHVに感染したマウス等2739系統のクリーニングを行った。凍結融解胚および凍結精子由来新鮮胚を短期間(34日)冷蔵保存できる技術を用いて、全国に胚をクール宅配便による供給を開始した。生殖工学に関する講習会を国内で24回、136名に対して実施した。CARDでの登録・承認・公開・編集システム(CARD Entry)を改善し、IMSR登録に必要な情報の必須化、ontology情報を追加し機能を強化した。細胞バンクとして、7357件配布した。病理形態解析支援として、合計55件の病理解析支援行った。フィーダーフリーのTT2 ES細胞を樹立した。ICRのモルラ胚との凝集法でキメラ作製が可能である。また、C57BL/6由来のES細胞の樹立し、100%キメラが得られた。しかし、生殖系列への伝達率は、TT2に比較し悪い。トランスジェニック及びキメラマウス作製を、計244件実施した。ES細胞相同組換えに関する相談は、17件にのぼった。その内容は、ベクター構築に関してパーツとなるプラスミドや部位特異的組換えに関するプラズミドの分与、feeder free ES細胞の分与、ベクター構築(アームの長さや場所等)の相談、ES細胞培養技術指導、ES細胞へのベクター導入とクローン単離、キメラマウス樹立およびマウス交配指導、トラップES細胞を利用した遺伝子置換のベクター構築の指導等であった。37機関から361件の微生物学的モニタリングの依頼があり、4608検体の検査を行った。マウス肝炎ウイルスの感染はほとんど見られなくなった。海外へのマウスの送付が増加しているため、英語での検査成績依頼が増加している。リボゾーマルRNA遺伝子は13箇所に別れて遺伝子座が存在する。このような場合、トラップベクターが挿入されたリボゾーマル遺伝子の位置を容易に特定できない。そこで、交配による遺伝子マッピングを行い、18番または19番染色体上にあることを、明らかにした。遺伝子操作マウスの寄託凍結保存数は767件、供給系統数は950件であった。MHVに感染したマウス等500系統ののクリーニングを行った。生殖工学に関する技術指導を国内では4回20名、国外では中国北京大学で5名について行った。生殖工学の技術を網羅した英語のCD版を作製した。凍結精子の体外受精用の培地を開発した。CARD R-BASEから、EGTC、JMSR、FIMRE、IMSRへのリンクを張り、より利用しやすい環境を作った。MSM/MsからES細胞を樹立し、TT2とほぼ同等に遺伝子トラップを行えることが分かった。Tg及びキメラマウス作製を、計224件実施した。ES細胞の相同組換えに関する相談は48件で、実際の技術指導やベクター等の供与が24件、その他相談が24件であった。

37機関から389件の微生物学的モニタリングの依頼があり、4948検体の検査を行った。特定施設でPasteurella pneumotropicaや消化管内原虫の汚染が継続して見出されるものの、マウス肝炎ウイルスを含め、問題となる感染症はほとんど認められなくなった。遺伝学的モニタリングを行う際、通常19種類のマーカーを用いているが、約87%の確率で系統を分別できるクリティカルサブセット、5つのマイクロサテライトマーカーを選定した。遺伝子操作マウス等の寄託凍結保存数は2046件、供給系統数は535件であった。MHVに感染したマウス等1546系統のクリーニングを行った。生殖工学に関する講習会を国内で3回実施した。また、・全国43ヶ所の大学等でセミナーを行い、寄託と供給について広報活動を行った。生殖工学の技術を網羅した中国語のCD版を作製した。精子の前培養及び凍結保存用の培地を開発し入手可能にした。CARDIDの発行をシステム内で行えるようにし、IDの一元化を実現した。病理形態解析支援として、1)XPV-XPC double KOの紫外線誘発皮膚腫瘍、2)紫外線誘発RAD 18KOの皮膚病変、3)4-OHE投与マウスの消化管病変、4)1-nitrosoindole-3-acetonitrile誘発スナネズミ胃病変、5-7)S1P2,Lyn,ANA欠損マウスの組織変化、8)LMO7ノックアウトマウスの自然発症肺腫瘍、9)Aurora A Tgマウスとp53 KOマウス交配種の組織変化等、合計18件対応した。MSM/MsからES細胞を樹立し、効率よい生殖キメラマウス作製のためのプロトコールを確立した。Tg及びキメラマウス作製を、計378件実施した。ES細胞の相同組換えに関する相談は42件で、これには実際の技術指導、ベクター等の供与、その他相談を含む。34機関から407件の微生物学的モニタリングの依頼があり、6093検体の検査を行った。ここ数年、特定施設でPasteurella pneumotropicaや消化管内原虫の汚染が継続して見出されるものの、マウス肝炎ウイルスを含め、問題となる感染症はほとんど認められなくなった。10種類のマイクロサテライトマーカーを用いて、寄託された系統について、順次遺伝学的モニタリングを行っている。これまでに120系統実施した。遺伝子操作マウス等の寄託凍結保存数は3699件、供給系統数は1717件であった。MHVに感染したマウス等149系統のクリーニングを行った。生殖工学に関する講習会を国内で5回実施した。生殖工学の技術を網羅した韓国語のCD版を作製した。CARDでの登録・承認・公開・編集システム(CARD Entry)を改善して作業効率の向上を達成した。病理形態解析支援として、1)Six3-Cre Cbl/Cbl-b二重欠損マウス、2)Tob/p53遺伝子操作マウス、3)Spicトランスジェニッマウスならびに4)Shn-
突然死予防のための発症前遺伝子診断法の確立とその実践

既に昨年までに我々が解明したミトコンドリア遺伝子に加えて、次に心筋症を進化生物学的にグループ分けが可能か否かを検討した。HCM・DCMの各種心筋症を有する患者と非心筋症患者の末梢血から定法に従いミトコンドリアDNAを分離し、その発現コントロール領域中のD-loopの上流と下流のprimerを用い、PCRで増幅したD-loop領域のダイレクトシークエンシングを行い、分子学的系統樹を作成して解析した。その結果、162例の心筋症患者(HCM112例、DCM50例)からミトコンドリア脳筋症の原因遺伝子であるMELAS型のA3243G変異を4例(2.5%)検出し、非心筋症168例では見られなかった。これら4例のMELAS型点変異を持つ心筋症とそれ以外の心筋症10例、及び非心筋症23例のD-loop領域から分子系統樹を作成し,検討した結果、驚くべき事にMELAS型の心筋症患者は全員同分子系統樹内の近接部位に位置する事が判明した(Shin et al.,Am. J. Hum. Genet. 2000)。これは現在これらの患者が全くの他人のように見得ても、実は遠い先祖が共通している可能性が大きい。更に重要な所見として偶々遺伝子変異を有していても現在心筋症を示さない症例は上記のように変異を来たしたミトコンドリアが幸い心筋に集中して発現せず、臨床的に症状を呈さなかっただけで、子孫には心筋症が発生しうる事を示している。筆者らは当初の予定通り心筋症遺伝子の解析を積極的に推進し、新たに幾つかの遺伝子異常を見つける事ができた。更に興味有る事に同一の患者で複数の異常を有する場合も散見された(厚生省特発性心筋症調査研究班で報告)。これと突然死との関連は詳細な家族歴から検討中である。また従来の心筋症について最も正確に形態診断が可能なMRIを用いて、その病態が徐々に変化し、一時点のみの形態診断と遺伝子型との対応には慎重を期す必要が有る事も判明した(Suzuki J.et al.,J.Am.Coll.Cardiol.33:146-51,1999)。現在検査対象数を増やすべく、当初の協力施設の北大、九大以外の諸大学にも協力を呼びかけている。また北大からは血液サンプルの他に心筋生検材料の提供が有り、これが全国レベルで拡大すれば予定以上の成果が期待される。なお、動物レベルではあるが、遺伝子治療が確実に進歩し、筆者らはモデル動物の心筋症ハムスター(BIO 14.6)の責任遺伝子の欠失、またin vivoで生体内の心筋細胞内に多種の遺伝子を強制発現させうる事を既に報告した。今回、BIO 14.6の左室心筋内に正常の遺伝子を導入して蛋白を強制発現する事が確認された(Kawada T.et al.,J.Card.Failure,In press)。今後の遺伝子治療を開発する上で非常に有用と期待される。更に効率の良い、長期間発現可能なベクターを開発して上記遺伝子治療を発展させる予定である。筆者らは当初の予定通り心筋症遺伝子の解析を積極的に推進した結果、新たに新種の遺伝子を同定することができた。これまでミトコンドリア遺伝子変異に起因する数種の心筋症を報告してきた。これらのミトコンドリア心筋症は母系遺伝するため病因となるミトコンドリア遺伝子変異が共通の祖先から派生した可能性がある、今年は心筋症を進化生物学的にグループ分けが可能か否かを検討した。HCM・DCM及び非心筋症の末梢血から定法に従いミトコンドリアDNAを分離し、そのコントロール領域中のD-loopの上流と下流のprimerを用い、PCRで増幅したD-loop領域のシークエンスを行い、分子学的系統樹を作成して解析した。

その結果、162例の心筋症患者(HCM 112例、DCM50例)からミトコンドリア脳筋症の原因遺伝子であるMELAS型のA3243G異変を4例(2.5%)検出し、非心筋症168例では見られなかった。これら4例のMELAS型点変異を持つ心筋症とそれ以外の心筋症10例、及び非心筋症23例のD-loop領域から分子系統樹を作成し、検討した結果、MELAS型の心筋症患者は、同一分子系統樹内の近接部位に位置することが判明した。この結果を第64回日本循環器学会に報告する予定である。特発性心筋症の原因遺伝子の中で肥大型心筋症の約50-70%はサルコメアを構成するミオシンなどの遺伝子変異に起因するが、他方の拡張型心筋症の原因遺伝子については不明な部分が多い。最近、細胞内のアクチンとジストロフィンを介して細胞外マトリクスのラミニン-α2と結合して細胞膜を安定化する細胞内外結合蛋白の遺伝子の変異とミトコンドリア遺伝子の異常によって発症する事が報告されてきた。当研究室では脳筋症の患者が心症状を呈する事に注目して、遺伝子解析を進めた。脳筋症はA3243G変異によるMELAS、T8993G変異によるNARP、A3260G変異によるMMC、A8344G変異によるMELASが比較的頻回に認められるため、これらの変異をPCR-RFLPで検索した。その結果、中年以降に発症した糖尿病と感音性難聴を有する女性2名をMELASと診断した。この中の一例は末梢血の白血球由来のDNAでは感度が低く、心筋生検標本で初めて確定診断が可能であった。次に従来報告されていない部位の変異でも心筋症が起こる可能性を探る為に、ミトコンドリア由来の22種のtRNAを検索した。その結果、12SrRNAの中のG1598A、tRNA-Hisの中のG12192A、tRNA-Thrの中のG15927Aに変異を認めた。これはいずれも正常配列と混在しないホモプラスミーであった。こうした症例の中で、兄弟で拡張型心筋症を呈した家系についてG15927A変異を示し、心筋症との関連が示唆されたため、対象患者を広げて検討したところ、HCMで83例中1例、DCM41例中3例に同じ変異を認めた。驚くべき事に、一見無縁な患者を民族分類などに用いるD-loop部分をdirect sequnceで配列決定した結果、上記4例が全員共通した構造を示し、先祖が共通している可能性が示された。
巨大分子超分極率を有する分子種の合成とその高分子複合化

当研究室によって報告されたシャトルコック型フラーレン液晶の更なる展開を試みるべく、フラーレンに種々の官能基を導入した分子の合成、および物性測定を行った。その結果、ジメチルシリルメチレン誘導体をフラーレンに導入した分子が、液晶性を有し、ヘキサゴナルカラムナー相をとることを見出した。この結果の詳細を2004年のアメリカ化学会誌に発表した。加えて、当研究室が開発したフラーレン-メチル五重付加体およびフェニル五重付加体を用いた反応について研究を行った。従来、フラーレンをある分子に導入する場合、目的とする化合物を高収率かつ、単一生成物として得る事は非常に困難であった。これはフラーレンが60個の反応点を有する事、およびその反応点の反応性が総て等しい事が原因である。そこで私はフラーレン-メチル五重付加体などのフラーレン誘導体の、骨格上の炭素の異なる反応性に着目し、フラーレンに様々な官能基を導入する方法を見出した。本方法はフラーレンを二段階を経て官能基化するが、どの段階でも高収率かつ、単一生成物を与え、合成上、非常に有意で簡便な方法である。本反応は今後のフラーレンの科学の発展に大きく寄与するものと考える。この結果の詳細は2004年の日本化学会速報誌に発表した。当研究室によって開発されたフラーレン・メチル,もしくはアリール5重付加体(Me_5C_<60>H, (aryl)_5C_<60>H),及びその金属錯体のspin-coat膜の作成に成功し,その三次の非線形光学効果特性の測定を行った.加えて,今まで研究を行ったフラーレン・カルボラン,及びフェロセンハイブリット分子の非線形光学特性についてまとめ,SHG活性発現の際のフラーレン,カルボラン,フェロセン部位の役割を明らかにした.その結果,従来電子求引基と考えられていたフラーレンが,SHG活性発現の際には電子供与基として振舞うことを明らかにした.さらに計算化学的手法を用いて,フラーレン・フェロセン分子のHOMO,LUMO状態での電子密度についての研究を行った.その一方で,当研究室によって報告されたシャトルコック型フラーレン液晶分子に対して,フッ素やケイ素を導入した場合での知見を得るべく,分子の合成及び物性測定を行った.その結果,ケイ素を導入したフラーレン・シャトルコック型分子の場合においても,液晶状態になることを見出した.今後は分子の構造の最適化を行い,非線形光学等の物性面での応用を検討している.当研究室によって報告されたシャトルコック型フラーレン液晶の更なる展開を試みるべく、フラーレンに種々の官能基を導入した分子の合成、および物性測定を行った。
シボ語を中心としたアルタイ系言語との比較による日本語の接辞・語尾の発生論的研究

平成9年度からシボ語の文法体系を明らかにするために、研究協力者の承志氏に、多くの用例を作ってもらい、その用例について、一つ一つ文法要素がどういう関係に成っているのかを、分析していった。平成9年度の終わりになると、文法体系の大きな骨格ができあがった。そこで、ウイグル語との比較を行ってみたが、ウイグル語の文法の記述方法が大幅に違っていたために、この作業は大きな成果を生み出さなかった。この作業については別の機会に完成させる必要がある。続いて、シボ語の助詞についての分析を行った。体系としては日本語に似ているが、未だ助詞化していない名詞・副詞も多く、「後置詞」という品詞を作る必要があることが分かった手。平成10年度後半から、平成11年度にかけては、もっとも重要な、動詞の分析を行った。この分析を通じて、シボ語の文法の特徴が明らかになった。たとえば、シボ語には[vem]という接辞があるが、これは自動詞に付くと、他動詞を作り、他動詞に付くと、使役動詞を作る場合と受身動詞を作る場合とがある。つまり、この[vem]という接辞は、他動詞語尾であり、使役動詞語尾であり、受身動詞語尾であることが分かる。こういう現象は、古代日本語の助動詞の働きを彷彿とさせるものである。最終的には、日本ではじめてのシボ語(満州語口語)の文法書を作成した。これは日本語文法の枠を応用し、日本語文法と平行的に記述できるようにしてある。現在、シボ語の文法書を作成しつつ、シボ語の文法の分析を行っているところである。従って、現在の段階では、まだ成果らしい成果はでていない。先年まとめたウイグル語との対照から見ると、シボ語でも補助動詞の用法があるが、ウイグル語などに比べると、未発達という面がつよい。時制に関しては、ウイグル語や日本語と共通した体系をもっているらしいことが推測できている。自動詞語尾が受身語尾と共通している点や、使役語尾が他動詞語尾に共通性があるなど、日本語の受け身・使役助動詞との共通性などが興味深い現象である。シボ語の文法書の完成の折りには、もっといろいろなことが分かっていると考えられる。昨年に続いてシボ語の文法書を作成している。現代語の文法を中心にしているが、古代満州語からの変化を知っていなければ、正しい分析が出来ないので、古代文献の調査を承志氏に行って貰っている。研究代表者は、とりあえずできあがっている仮の文法書の文法体系が、日本語の文法と合う部分と合わない部分を調査し、両言語の共通した文法体系の作成に重点を移している。古代満州語の文法については、いくつかの先行諸があるが、それらは実用を旨としていたため、それらに記述されている文法体系は、あまり理論的・体系的ではない。それらの文法体系を我々の行っている現代語の文法体系に会わせることが、予想外に難しいことが明らかになった。我々が知らず知らずの内に、それらの古代満州語の文法書の記述の影響をうけてしまうことと、記述を改めようとしても、古代語の用例を探す作業が大変困難であるためである。こういう先行書の影響を排することや的確な用例を集めて行くことがこれからの課題である。シボ語の文法については、大体の結論は出た。本年度は、シボ語の文法の大きな枠組みを決定するために、日本語文法との対応を中心に考えた。特に品詞の分類に関しては、日本語の文法との対応関係ををあらかじめ予想しておかなくてはならないので、どうしても日本語の文法をの分析の方に多くの時間を割かねばならなかった。日本語の文法の体系に関しては、現在、日本文法の研究者たちが、新しい体系を模索している状況であるが、特にコンピューターによる分析がずいぶん進んでいるようで、このコンピューターによる分析が、実際の言語の運用という点からみれば、より現実的な分析になっていることが多いようである。

このような日本語文法研究との関連やコンピューターによる分析方法を参考にしたため、シボ語そのものにはさほど重要ではなさそうな品詞も設定する必要ができたりもした。今年度で、3年間の科学研究費の期間が過ぎる。そこで、ここまでの結論としてのシボ語の文法書を作成した。この文法書は満州語口語(シボ語)、満州語文語を学ぶ人々だけではなく、日本語の文法を研究する人々にとっても大いに参考になるはずである。
コンクリート構造のライフスパンシミュレーション

本研究は、コンクリート材料・構造のフレッシュ・若材齢・硬化・劣化の各段階の挙動解析技術を組み上げ,コンクリートの誕生から壮年にかけた時間軸において,連続して追跡する技術の開発を目的として行われた.各段階における個別技術の検証,拡張及び精度向上を図ると同時に,それぞれを要素技術とした連成解析の構築に着手した.(1)自己充填コンクリートの自由流動を追跡するため,コンクリートをペースト・細骨材・粗骨材の3相から構成される材料とした多相流動解析モデルの構築を行い,粗骨材の噛み合わせによる閉塞現象などを数値的に再現する事に成功した.(2)細孔構造の幾何学的形状と熱力学的平衡を考慮し、任意の環境履歴下でのコンクリートの含水状態予測モデルの開発を行った.さらに乱雑さを有する細孔構造及び細孔内水分の粘性をモデル化する事によって,任意の履歴下の水分移動現象の予測が可能になった.(3)若材齢の形成時に,互いに強く依存し合う水和反応・細孔組織形成・水分移動の相互連関を考慮した非線形解析技術の開発を行った.その結果,任意の材料に対し,形成途上にあるコンクリートの材料物性値が十分な精度を有して出力される事が可能になった.(4)(3)の成果より,微視的機構に基づく自己・乾燥収縮,さらに両者の複合効果による体積変化に対して評価可能なシステムを構築した.また,持続的応力を受けるコンクリート部材の変形挙動に対する数値解析予測手法を提案した.(5)(3),(4)の成果である熱・物質移動現象と,構造解析手法を組み合わせる事によって,部材の損傷,また損傷を介して促進される物質の侵入現象を予測する数値解析技術の構築を行った.(6)細孔構造,含水状態を考慮した塩化物移動モデルの構築,また鉄筋腐食モデルの開発に向け検討を行った.さらに,鉄筋腐食によって低下するコンクリートの曲げ耐荷性状に対する算定法の提案を行った.本研究は、コンクリート材料・構造のフレッシュ・若材齢・硬化・劣化の各段階の挙動解析技術を組み上げ,コンクリートの誕生から壮年にかけた時間軸において,連続して追跡する技術の開発を目的として行われた.各段階における個別技術の検証,拡張及び精度向上を図ると同時に,それぞれを要素技術とした連成解析の構築に着手した.(1)自己充填コンクリートの自由流動を追跡するため,コンクリートをペースト・細骨材・粗骨材の3相から構成される材料とした多相流動解析モデルの構築を行い,粗骨材の噛み合わせによる閉塞現象などを数値的に再現する事に成功した.(2)細孔構造の幾何学的形状と熱力学的平衡を考慮し、任意の環境履歴下でのコンクリートの含水状態予測モデルの開発を行った.さらに乱雑さを有する細孔構造及び細孔内水分の粘性をモデル化する事によって,任意の履歴下の水分移動現象の予測が可能になった.(3)若材齢の形成時に,互いに強く依存し合う水和反応・細孔組織形成・水分移動の相互連関を考慮した非線形解析技術の開発を行った.その結果,任意の材料に対し,形成途上にあるコンクリートの材料物性値が十分な精度を有して出力される事が可能になった.(4)(3)の成果より,微視的機構に基づく自己・乾燥収縮,さらに両者の複合効果による体積変化に対して評価可能なシステムを構築した.また,持続的応力を受けるコンクリート部材の変形挙動に対する数値解析予測手法を提案した.(5)(3),(4)の成果である熱・物質移動現象と,構造解析手法を組み合わせる事によって,部材の損傷,また損傷を介して促進される物質の侵入現象を予測する数値解析技術の構築を行った.(6)細孔構造,含水状態を考慮した塩化物移動モデルの構築,また鉄筋腐食モデルの開発に向け検討を行った.さらに,鉄筋腐食によって低下するコンクリートの曲げ耐荷性状に対する算定法の提案を行った.本研究の目的は,コンクリート及びコンクリート構造のフレッシュ・若材齢・硬化・劣化の各段階の挙動解析技術を組み上げて,コンクリートの誕生から壮年にかけた時間軸において連続して追跡する評価手法を構築することである。本年度は計画に基づき,各個別技術の検証・拡張・精度向上を図ると共に,それぞれを要素技術とした連成解析の構築に着手し,以下の成果を得た。(1)自己充填フレッシュコンクリートの自由流動を追跡するため,コンクリートを粗骨材とマトリックスモルタルの2相系材料とした流動解析手法を構築し,粗骨材の噛み合わせによる閉塞現象などを数値的に再現することに成功した。(2)セメント系材料に対して石灰石微粉末がもたらす鉱物微粉末効果について,コンダクションカロリメータを用いた定量的な検討を行い,水和発熱モデルの拡張へ向けた知見の蓄積を行った。(3)従来,セメントの水和率と間接的に関連付けていたコンクリートの圧縮強度を,より物理的意味が明確な細孔形成モデルから算出される空隙量によって直接定式化することに成功した。(4)低水セメント比の自己充填コンクリートにおいて特に顕著となる自己収縮挙動を,乾燥収縮と統一した概念によって追跡することに成功した。そして,中庸熱セメントにおいては,十分な精度を有することを確認した。(5)一面乾燥のスラブ供試体実験を行い,開発を行った現状の水和進行・細孔組織形成・水分移動の連成解析と剛性評価モデルを組み合わせることにより,簡単な部材・構造レベルでの変形挙動の追跡が一定の精度内で行えることを確認した。本研究は,コンクリート材料・構造のフレッシュ・若材齢・硬化・劣化の各段階の挙動解析技術を組み上げ,コンクリートの誕生から壮年にかけた時間軸において,連続して追跡する技術の開発を目的として行われた.

各段階における個別技術の検証,拡張及び精度向上を図ると同時に,それぞれを要素技術とした連成解析の構築に着手した.(1)自己充填コンクリートの自由流動を追跡するため,コンクリートをペースト・細骨材・粗骨材の3相から構成される材料とした多相流動解析モデルの構築を行い,粗骨材の噛み合わせによる閉塞現象などを数値的に再現する事に成功した.(2)細孔構造の幾何学的形状と熱力学的平衡を考慮し,任意の環境履歴下でのコンクリートの含水状態予測モデルの開発を行った.さらに乱雑さを有する細孔構造及び細孔内水分の粘性をモデル化する事によって,任意の履歴下の水分移動現象の予測が可能になった.(3)若材齢の形成時に,互いに強く依存し合う水和反応・細孔組織形成・水分移動の相互連関を考慮した非線形解析技術の開発を行った.その結果,任意の材料に対し,形成途上にあるコンクリートの材料物性値が十分な精度を有して出力される事が可能になった.(4)(3)の成果より,微視的機構に基づく自己・乾燥収縮,さらに両者の複合効果による体積変化に対して評価可能なシステムを構築した.また,持続的応力を受けるコンクリート部材の変形挙動に対する数値解析予測手法を提案した.(5)(3),(4)の成果である熱・物質移動現象と,構造解析手法を組み合わせる事によって,部材の損傷,また損傷を介して促進される物質の侵入現象を予測する数値解析技術の構築を行った.(6)細孔構造,含水状態を考慮した塩化物移動モデルの構築,また鉄筋腐食モデルの開発に向け検討を行った.さらに,鉄筋腐食によって低下するコンクリートの曲げ耐荷性状に対する算定法の提案を行った.
出芽ホヤの形態調節におけるレチノイン酸の役割

出芽ホヤは、体のほとんどの組織や器官を再構築することのできる分化多能性上皮組織をもつ。レチノイン酸は付加再生の場を乱すことが知られているが、出芽ホヤの形態調節にも作用することが最近判明した。我々はまず、ホヤ多能性上皮が分化しており、細胞は色素〓粒を含みアリカリフォスファターゼを発現していることを示した。組織再構築に伴って、これらの分化形質が失われ、新たな分化形質が発現するので、これは分化転換に他ならないと結論した。第二にレチノイン酸や内在性レチノイドがこの分化転換(形態調節)に関与している可能性を検討した。HPLCを駆使し、ホヤの体内に多量のレチナール(レチノイン酸前駆体)と150ng/gのレチノイン酸が検出されることを示した。この濃度のレチノイン酸はホヤ芽体に二次軸を誘導することができた。一方、レチノイン酸合成酵素の候補としてのアルデヒドデヒドロゲナーゼ(ADH)は芽体の形態形成領域で発現しており、in vitroではレチナールを基質とすることが出来た。これらの事実から、内在性レチノイン酸は芽体の形態調節の引金をひくトリガーであると結論した。第三に、レチノイン酸の標的が間充織細胞であることを示した。ホヤ間充織細胞はレチノイン酸を速やかに取込み、それを安定に維持することができた。その細胞をホヤ芽体に移植すると、二次軸が誘導された。表皮や囲〓腔上皮にはそのような効果は認められなかった。第四に、レチノイン酸関連遺伝子群のクローニングを行った。ADH遺伝子断片をPCRで増幅しその配列を決定したところ、その一つはマウスで唯一構造決定されているレチノイン酸シンターゼ(AHD2)遺伝子に高い類似性を示した。HOM_-Cホメオボックス遺伝子もすでに幾つか得られており、その中には芽体でのみ発現しているものもあった。レチノイン酸受容体遺伝子のクローニングも進行中である。
ディジタルアーカイブシステム間連携による長期保存方式の研究

ISO参照モデルであるOpen Archival Information System(OAIS)は情報の長期保存のためのシステムであるが、それらが互いに自身の保存情報を相手に預け入れることができればより一層長期の保存が期待できる。この研究では連携保存のためのモデルを考究した。OAIS参照モデルにおける保存情報の基本単位であるArchival Information Package(AIP)はCI(Content Information)部とPDI(Preservation Description Information)部からなる。源システムのAIPの内容、すなわちCI部とPDI部を一つの袋に封入し、その袋を目的システムのCI部で預かる。これにより、源システムのAIPを目的システムのそれにいちいち書き換える必要がなく、保存対象のデータ形態が異なるOAIS間においても預け入れ作業が簡単になる。目的システムには、袋と一緒に、それを開封する方法を記した開封説明書を預けておく。源システムで預けた情報を紛失しても、目的システムから袋とその開封説明書が返却されるので、それを参照して復元できる。いつか、たとえ源システム全体が消失しても、預けた情報は目的システムで生き残る。目的システムでは袋の開封説明書も一緒に預かっているので、それに則り袋を開封すれば、元の情報を復元できる。マサチューセッツ工科大学とヒューレットパッカード社が共同開発したディジタルアーカイブシステムDSpaceをOAISとみなして、コレクション単位での預け入れのモデルをインプリメントし、このモデルを確かめた。ちなみにDSpaceはその機能がOAIS参照モデルのそれらによく対応したシステムである。OAIS参照モデルではOAIS間相互による連携利用にっいて言及しているが、連携保存については言及していないので、本研究の成果は本国際標準の発展に寄与すると思われる。ISOの標準規格であるOpen Archival Information System(OAIS)は情報の長期保存のためのシステムであるが、それらが互いに自身の保存情報を相手に預け入れることができれば、より一層長期の保存が期待できる。OAIS参照モデルではOAIS間相互による連携利用について言及しているが、連携保存については言及していない。この研究では、連携保存のためのモデルを考究し、下記を考案した。いつか、たとえ源システムが消失しても、預けた情報は目的システムで生き残る。ISO参照モデルであるOpen Archival Information System (OAIS)は情報の長期保存のためのシステムであるが、それらが互いに自身の保存情報を相手に預け入れることができればより一層長期の保存が期待できる。OAIS参照モデルにおける保存情報の基本単位であるArchival Information Package (AIP)はCI (Content Information)部とPDI (Preservation Description Information)部からなる。

源システムで預けた情報を紛失しても、目的システムから袋とその開封説明書が返却されるので、それを参照して復元できる。いつか、たとえ源システム全体が消失しても、預けた情報は目的システムで生き残る。目的システムでは袋の開封説明書も一緒に預かっているので、それに則り袋を開封すれば、元の情報を復元できる。マサチューセッツ工科大学とヒューレットパッカード社が共同開発したディジタルアーカイブシステムDSpaceをOAISとみなして、コレクション単位での預け入れのモデルをインプリメントし、このモデルを確かめた。ちなみにDSpaceはその機能がOAIS参照モデルのそれらによく対応したシステムである。OAIS参照モデルではOAIS間相互による連携利用について言及しているが、連携保存については言及していないので、本研究の成果は本国際標準の発展に寄与すると思われる。
高耐圧用ダイヤモンドＭＯＳＦＥＴの作製

ダイヤモンドPINダイオードの電界緩和構造の設計を行うことを目的とした。他半導体と異なり、ダイヤモンドにおいてはイオン注入が行うことが困難である。これは、イオン注入に伴う、欠陥発生が熱処理において除去することができないことが原因である。このダイヤモンドデバイス作製プロセスの特殊性を鑑み、製膜とエッチングにおいて可能な電界緩和構造の設計を行った。1)N層横に異なるリン濃度層を作る構造→1020cm-3のリン濃度の横に1018cm-3のN型ダイヤモンド、さらにその横に5x1017cm-3のN型ダイヤモンドを作りつける構造を作成し、その電界強度を見積もった。その結果、20MV/cmの電界強度が、10 MV/cmとなり、二つのN型ダイヤモンドを用いた時には、6 MV/cmまで低減できることが分かった。2)N層とI層の間に低いリン濃度のN層を入れ込む構造→1020cm-3のリン濃度のN層の下に1018cm-3のN型ダイヤモンド層、さらには5x1017cm-3のN型ダイヤモンド層を挿入し、低濃度ほど広い面積を持ち、1020cm-3のリン濃度の高濃度N層直上に電極を設ける構造をとった。この構造の場合には、1層の場合には、挟まなかった場合の20MV/cmが6MV/cmまで下がり、さらに、2層挿入した場合には5MV/cmまで下がることが分かった。1)と2)を比較すると、ダイヤモンドデバイス作製プロセスにおいて2)が作製上簡単であり、有効であることがわかった。今後この構造において、ダイヤモンドの材料として持つ高い絶縁耐圧をデバイスとして直接証明していきたいと考えている。28年度が最終年度であるため、記入しない。パワーデバイスの設計を行う際には、デバイス内部における電界分布の制御が必要である。ダイヤモンドを使うメリットは高電圧がかけられることであり、この意味でも、デバイス内部における電界分布のシミュレーションが重要である。ダイオードの計算機シミュレーションと素子測定の結果の解析の過程で、電界集中作用が、当初予定していたデバイス中央部ではなくエッジ部分で想定の5倍強くなるという欠陥を得た。計算では、ダイヤモンドPINダイオード(P層、10ミクロン厚、ドーピング濃度2x1020cm-3、I層、3ミクロン厚、不純物として3x1015cm-3、N層、1ミクロン厚、ドーピング濃度1020cm-3)を用いた。TCADを用いた結果では、I層とN層の界面の端において、非常に大きな電界が生じていることがわかった。この電界強度は局所的であり、この電界をいかに下げることができるかが、デバイス設計を行う際のカギとなる。高電界強度を含む界面の座標を横軸にし、それぞれの座標における電界強度を縦軸に示すと、全体の電圧としては、1.2kVをかけており、I層膜厚の3ミクロンメートルで割り算すると4MV/cmとなる。しかしながら、デバイス端ではおよそ20MV/cmの非常に高い電界強度であることが分かった。電界を緩和するためには、特殊な構造をもつ電界緩和構造、ダイヤモンドのデバイス加工プロセスの特殊性を考慮し、ドーピング濃度の異なる層の製膜とエッチングプロセスを用いる電界緩和構造が必要であることが分かった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。