hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糖鎖修飾によるタンパク質活性化調節機構の解析

多くのタンパク質はその機能を発揮するために「適切なアミノ酸」が「適切な時期」に「適切な翻訳後修飾を受けること」が必要である。代表的な翻訳後修飾として「リン酸化」や「糖鎖修飾」が知られている。リン酸化のシグナル伝達機構については詳細に検討されている一方で、糖鎖修飾は小胞体やゴルジ体における糖鎖付加後のトレミングやプロセシングの各段階は詳細に検討されているものの、糖鎖修飾されたタンパク質の機能変化については不明な点が多く残されている。また、がん細胞で過剰発現または発現低下しているタンパク質の中で糖鎖修飾を受けるものが多数知られているが、それら分子に糖鎖が付加されるとどのような活性変化が誘導されるかは不明である。上記背景から、がん細胞の転移・浸潤に関与しているマトリックスメタロプロテアーゼ阻害因子、RECKの糖鎖修飾に着目した。RECKの1次配列からは5ヶ所の糖鎖修飾が予想されたが、変異体やグリコシダーゼを用いた解析から、RECKは86,200,297,352の4箇所のアスパラギン残基が糖鎖修飾されていることが分かった。いずれの糖鎖修飾も、GPIアンカーとして細胞外膜への局在には必要なかった。一方、MMP-9分泌抑制能にはアスパラギン297の糖鎖修飾が、またMMP-2の活性化抑制にはアスパラギン352の糖鎖修飾が必要であった。さらに、RECK発現細胞ではがん細胞の浸潤能が低下するが、糖鎖修飾が欠損している細胞を発現させるとがん細胞の浸潤能は低下しなかった。これらの結果より、RECKはその発現だけでなく、糖鎖修飾によってもMMP-9抑制能、MMP-2活性化抑制能、さらにがん細胞浸潤抑制能が調節されていることが明らかになった。全タンパク質中の約1-2%が修飾を受ける糖鎖は、小胞体やゴルジ体における糖鎖付加後の糖鎖トレミングの各段階は詳細に検討されているものの、糖鎖修飾されたタンパク質の機能変化については不明な点が多く残されている。上記背景から、筆者はがん細胞の転移・浸潤に関与しているマトリックスメタロプロテアーゼ阻害因子、RECKの糖鎖修飾に着目した。変異体やグリコシダーゼを用いた解析からRECKは、86,200,297,352のアスパラギン残基が糖鎖修飾されていることが分かった。いずれの糖鎖修飾もGPIアンカーとして、細胞外膜への局在には必要なかったが、MMP-9分泌抑制能にはアスパラギン297の糖鎖修飾が必要であった。さらに、RECK発現細胞では、がん細胞の浸潤能が低下するが、アスパラギン297の糖鎖修飾が欠損している細胞を発現させても、がん細胞の浸潤能は低下しなかった。これらの結果より、RECKはその発現だけでなく、糖鎖修飾によってもMMP-9抑制能・がん細胞浸潤抑制能が調節されていることが明らかになった。
表面処理による乱流抵抗軽減に関する研究

次世代旅客機のコンセプトを現実にするためには,表面境界層を制御して流体抵抗,流体騒音を低減することが必須である.又,流体機械一般,エネルギー変換機器等の高効率化,環境親和化(環境に馴染むようにすること)を行う上でも三次元境界層の制御は重要な研究分野である.本研究課題は,そのような応用研究を視野に入れた基盤研究である.2年計画の内,初年度は主として一様表面粗さを用い乱流状態の境界層を制御して抵抗の低い状態を実現する実験研究を行った.その目的で,極めて精度の良い測定装置を設計製作し,集中的に測定を行った結果,9μmの微少表面粗さに於いておよそ1%の抵抗軽減が確認できた.リブレットによる抵抗軽減のメカニズムは,これ迄縦溝構造を前提に説明が成されてきているが,一様粗さによる抵抗軽減が確認された今,別の抵抗軽減メカニズムを提唱ている.即ち,“リブレットも含め微小表面粗さの空間が重要なファクターであり,この空間に低エネルギー流体が滞留し,境界層壁面近傍の激しい渦運度に巻き込まれて高エネルギー流体にさらされにくくなることが乱流エネルギー発生を抑制している"のではないか,ということである.2年目には,初年度の研究の課程で見つけた現象,一様粗さ表面による乱流遷移の遅れについて主として研究を行っている.即ち,トリップワイヤーにて強制乱流した特殊な乱流境界層に於いて滑面に比べて乱流遷移が遅れることは報告されているが,本研究のような状態での遷移の遅れが検出されたのは初めてである.パイプ内の流れに於いて大幅な抵抗軽減が報告されているが,これは乱流境界層状態での現象ではなく,恐らく本実験結果と同じように,乱流遷移が遅れた結果生じたものと思われる.次世代旅客機のコンセプトを現実にするためには,表面境界層を制御して流体抵抗,流体騒音を低減することが必須である.又,流体機械一般,エネルギー変換機器等の高効率化,環境親和化(環境に馴染むようにすること)を行う上でも三次元境界層の制御は重要な研究分野である.本研究課題は,そのような応用研究を視野に入れた基盤研究である.2年計画の内,初年度は主として一様表面粗さを用い乱流状態の境界層を制御して抵抗の低い状態を実現する実験研究を行った.その目的で,極めて精度の良い測定装置を設計製作し,集中的に測定を行った結果,9μmの微少表面粗さに於いておよそ1%の抵抗軽減が確認できた.リブレットによる抵抗軽減のメカニズムは,これ迄縦溝構造を前提に説明が成されてきているが,一様粗さによる抵抗軽減が確認された今,別の抵抗軽減メカニズムを提唱ている.即ち,“リブレットも含め微小表面粗さの空間が重要なファクターであり,この空間に低エネルギー流体が滞留し,境界層壁面近傍の激しい渦運度に巻き込まれて高エネルギー流体にさらされにくくなることが乱流エネルギー発生を抑制している"のではないか,ということである.2年目には,初年度の研究の課程で見つけた現象,一様粗さ表面による乱流遷移の遅れについて主として研究を行っている.即ち,トリップワイヤーにて強制乱流した特殊な乱流境界層に於いて滑面に比べて乱流遷移が遅れることは報告されているが,本研究のような状態での遷移の遅れが検出されたのは初めてである.パイプ内の流れに於いて大幅な抵抗軽減が報告されているが,これは乱流境界層状態での現象ではなく,恐らく本実験結果と同じように,乱流遷移が遅れた結果生じたものと思われる.航空機を含む流体機械の高性能化には,表面境界層を制御して流体抵抗,流体騒音を低減することが必要である.本研究課題は,そのような応用研究を視野に入れた基礎研究である.2年計画の研究のうち,今年度は主として一様表面粗さを用いた実験研究を行った.流体(乱流)抵抗を精度良く(測定精度1g)測定できる実験装置を設計・製作し,滑面,リブレットおよび複数の微小表面粗さを用いて,流体抵抗や境界層速度分布などの詳細な測定を行ない,滑面との比較検討を行った.その結果リブレット表面で約5%の抵抗軽減が確認され,また9μmの微小表面粗さでもおよそ1%程度の抵抗軽減(レイノルズ数10^6の領域において)が確認できた.これまでリブレットなど微小な縦溝構造を有する表面では流体抵抗軽減が確認(本研究課題でも確認済み)されており,かつその軽減のメカニズムも縦溝構造を前提にして説明されているが,一様な粗さでの抵抗軽減が確認されたのは初めてであり大きな成果であると自負している.しかし,そうなると新たな抵抗軽減のメカニズムの解明が必要となるが,現在のところ仮説の域を出ないものの,下記のような新たな抵抗軽減メカニズムを提唱した.すなわち,“リブレットも含め微小表面粗さの平均高さ内に存在する空間の大きさが重要なファクターであり,この空間内に低エネルギー流体が滞留し,境界層壁面近傍の激しい渦運動に巻き込まれ,高エネルギー流体に晒されないことが乱流エネルギー発生を抑制している"のではないかということである.次世代旅客機のコンセプトを実現するためにには,表面境界層を制御して流体抵抗,流体騒音を低減することが必須である.又,流体機械一般,エネルギー変換機器等の高効率化環境親和化(環境に馴染むようにすること)を行う上でも三次元境界層の制御は重要な研究分野である.本研究課題は,そのような応用研究を視野に入れた基礎研究である.

2年計画の内,初年度は主として一様表面粗さを用い乱流状態の境界層を制御して抵抗の低い状態を実現する実験研究を行った.その目的で,極めて精度の良い測定装置を設計製作し,集中的に測定を行った結果,9μmの微少表面粗さに於いておよそ1%の抵抗軽減が確認できた.リブレットによる抵抗軽減のメカニズムは,これ迄縦溝構造を前提に説明が成されてきているが,一様粗さによる抵抗軽減が確認された今,別の抵抗軽減メカニズムを提唱している.即ち,“リブレットも含め微少表面粗さの空間が重要なファクターであり,この空間に低エネルギー流体が滞留し,境界層壁面近傍の激しい渦運度に巻き込まれて高エネルギー流体にさらされにくくなることが乱流エネルギー発生を抑制している"のではないか,ということである.2年目には,初年度の研究の課程で見つけた現象,一様粗さ表面による乱流遷移の遅れについて主として研究を行っている.即ち,トリップワイヤーにて強制乱流した特殊な乱流境界層に於いて滑面に比べて乱流遷移が遅れることは報告されているが,本研究のような状態での遷移の遅れが検出されたのは初めてである.パイプ内の流れに於いて大幅な抵抗軽減が報告されているが,これは乱流境界層状態での現象ではなく,恐らく本実験結果と同じように,乱流遷移が遅れた結果生じたものと思われる.
現代保健医療福祉における「予防」実践に関する臨床社会学的研究

認知症ケア領域を具体的なフィールドに、「予防」の論理がどのように現れ、現場にどういった影響を与えるのかを明らかにする作業を行った。第一に、認知症の人たちの集まるデイサービスへのフィールドワークから得たデータをもとに、予防的志向も含んだ新しい認知症ケアの論理の持つ功罪を明らかにした。第二に、政策文書や映像データをもとに、歴史的な認知症ケア領域における論理の変化を記述した。本研究は、中高齢期の医療・保健・福祉領域における「予防」志向の強まりの内実と社会的意義(功罪)、さらに、その志向が中高年期(何らかの疾病・障害を得て生きる時期を含む)の人びとの生や、その支援に関わる人々に対してもたらす影響について、社会学的視点・方法を用いて明らかにしていく。具体的には以下の(1)(2)を行う。(1)医療・保健・福祉領域全般において、近年とみに強調されている「予防」という発想が、政策化・実践化されていく際の論理とその内実(そして予想される結果)を、医療社会学や社会理論の枠組みを参照しつつ、具体的な対象領域を記述・分析する(マクロ社会学的な分析)。対象は、来年度より各健康保険者に義務付けられる特定健康診断・健康指導の動きと、認知症介護において強調される地域のMCI(Mild Cognitive Impairment軽度認知障害)予防の動き、の二領域である。(2)上述の実践が、どのような問題性と可能性を有しているのかを、「予防」が語られ導入される社会的コンテクストとの関連で明らかにする。具体的には、いのちや健康という価値と強く結びつけて予防が語られた長野県の佐久総合病院の活動と、予防や症状の遅延、およびその先にある新しい薬の開発が生きる上での「希望」として語られる若年認知症の人と家族、および彼/彼女らを支援する専門職の実践を、フィールドワークやインタビューなどの質的方法を用いて考察する(個別事例を通した分析)。本研究は、中高齢期の医療・保健・福祉領域における「予防」志向の強まりの内実と社会的意義(功罪)、および、その志向が中高年期の人びとの生や、その支援に関わる人々に対してもたらす影響について明らかにすることを目指すものである。以上の目的に対して、具体的には、インタビュー調査などで現場の実践を明らかにするミクロな研究と、現代社会の論理の変化や財政などの動きを追うマクロレベルの研究という二つの作業を通じて明らかにしていく。まず前者に関して、初年度は、若年認知症の人に対する予防とケアをともに実践しているデイサービスの責任者とコンタクトを取って、予備調査や観察を行ない、中間報告として学会報告を行なった。また、今回の研究以前から継続している認知症ケア研究で得たデータと合わせることで、認知症ケアをめぐる現状を図書出版の形で報告した。後者に関しては、まず、現在のところ中心的対象としている認知症ケアに関して、日本や欧米の政策的動きを、文書資料を収集しながら追った。また、それとともに、分野を限らず保健医療福祉全般に関わる社会学的、公衆衛生学的な研究をサーヴェイした。この政策的潮流や理論的検討については、次年度以降に論文等の形で報告する予定である。また、2年目以降は、認知症ケアに限らない形でミクロな予防実践を見ていく予定であるが、文献サーヴェイの中から、地域における予防実践の事例や、注目すべき側面に関する情報を収集し、次年度以降のインタビュー調査実施のための計画を立てた。まず前者に関して、2年目に当たる21年度は、若年認知症の人に対する予防とケアをともに実践しているデイサービスへのフィールドワークを計画し、そこから得たデータを用いて、学会等での報告を二件行った。特に本年は、データそのものの解釈というよりは、データを収集していく過程で生じた方法論的な諸問題やその反省に関して、報告するという作業を中心に行った。後者に関しては、まず、現在のところ中心的対象としている認知症ケアに関して、昨年度収集した日本や欧米の政策的動きに関する書資料の整理を行った上で、22年度中の報告に向けて準備を進めている。また、本研究が、支援・ケアに関する社会学においてどういった位置づけを占めるのかということを中心に関連研究を位置づけるような報告を家族社会学会にて行った。この報告は論文化される予定である。以上のように、本年はデータを収集・整理しつつ、本研究の方法の反省、研究上の位置づけに関する考察などの作業を中心に行った。

以上の目的に対して、具体的には、インタビュー調査などで現場の実践を明らかにするミクロな研究と、現代社会の論理の変化や財政などの動きを追うマクロレベルの研究という二つの作業を通じて明らかにしていく。まず前者に関して、3年目に当たる22年度は、昨年度までに実施した若年認知症の人に対する予防とケアをともに実践しているデイサービスへのフィールドワークのデータをもとに論文を執筆し、現在学会誌、および編著本に投稿中である。今年度は後者に関する論文の執筆が中心となった。当初の研究計画では認知症ケア領域だけでなく保健医療福祉実践全般の考察という形で立てていたが、高齢者介護政策が認知症という対象を中核に置いて進められていることを鑑み、戦略的に認知症ケア中心に考察を深めていく方向性に微修正した。具体的には、家族社会学の研究動向全体の中において研究を位置づけるような論文、高齢者介護政策全般の動きの中に予防を重視したケアの登場がどういった意味合いを持っているのかを位置づけるような論文を学会誌に執筆した。また、認知症の人の差別・排除という文脈の中で、予防志向的に関わっていくことがいかなる意義を持っているのかを明らかにするような論文を執筆した。以上のように本年度は特に認知症ケア領域に絞る形で、マクロな予防志向の強まりの持つ意義を明らかにするような作業を中心に行った。本研究は、中高齢期の医療・保健・福祉領域における「予防」志向の強まりの内実と社会的意義(功罪)、および、その志向が中高年期の人びとの生や、その支援に関わる人々に対してもたらす影響について明らかにすることを目的とした研究であった。この目的に対して、具体的には、インタビュー調査などで現場の実践を明らかにするミクロな研究と、現代社会の論理の変化や財政などの動きを追うマクロレベルの研究という二つの作業を行った。昨年度は、後者に関する論文執筆等の作業が中心になっていたため、今年度は、前者に関する作業を、具体的には、若年認知症の人を支援する活動に焦点を当てて行った。既に前年度までに、若年認知症の人に対する予防とケアをともに実践しているデイサービスへのフィールドワークのデータをもとに何本か論文を執筆したが、そこにおいて提起された課題に関して追加データを集めるために、若年認知症の人たちの就労支援をする団体へのフィールドワークを新たに開始し、以前収集したデータとの比較検討を行った。その成果は、研究期間終了後になるが報告予定である。また、昨年度より開始している、認知症ケアに関するNHKアーカイブスの映像データを用いた研究に関しても、データ整理を終え、昨年度末に福祉社会学関連の講座本に、論文を寄稿し、現在編集中である。この研究においては、認知症ケアにおける予防志向の強まりに関する命題を、映像データを用いることで精緻化することに主眼があり、研究の内容だけでなく、方法に関しても独自性のあるものとなった。
CCDカメラによる腎の微小循環の研究(レニン-アンギオテンシン系を中心として)

本年度は、Needle型CCDカメラシステムの開発と改良を中心に研究を行いました。Needle型CCDカメラシステムは、針状のプローベ(直径4.5mm)を腎臓内に挿入し、内蔵するGradient Index Lensにより約600倍に拡大することで、今迄不可能とされていた生体での一ネフロンの可視化を可能にしました。このシステムを使用し、本年度は、未だ議論の余地のあるレニン-アンジオテンン系の研究にあたりました。1995年のアメリカ腎臓学会、及び国内の学会には、"腎臓内ではアンジオテンシン濃度如何により血流の再分配が皮質一傍髄質のネフロン間におきること"を発表しました。これは、従来より推測のみで証明されていなかったことであり、本CCDシステムにてはじめて可能となった成果であります。このシステムのハードは純国産であり、さらなる改良と進歩を加えることで、臨床面で高血圧、糖尿病から来る糸球体病変の原因究明につながると考えております。
肝細胞増殖において必要な因子であるアネキシンA3の発現調節および作用機構の解明

アネキシンA3(AnxA3)は肝細胞の培養に伴い発現し、RNA interference(RNAi)を用いた検討から初代培養ラット肝細胞において増殖促進に関与することが明らかになっている。また、増殖が抑制される条件では発現が低下する。さらに、肝再生モデルにおいてAnxA3は肝細胞で発現が増加し、この発現は抗HGF抗体により抑制されることを明らかにした。四塩化炭素の投与によりAnxA3の発現を増加させたラットの肝臓から肝細胞を分離してクロスリンキングした結果、AnxA3は約64kDaのタンパク質と複合体を形成することが明らかになった。従って、約64kDaのタンパク質が増殖のシグナル伝達に関与する因子であると仮定すると、AnxA3はそのタンパク質を活性化することにより増殖を促進する可能性が示唆された。そこで他のAnxの結合タンパク質として知られているものの中で、分子量が64kDaであるタンパク質を文献的に検討した。その結果、AnxA1の結合タンパク質であるFPRが分子量約64kDaであることが明らかとなった。そこでAnxA3結合タンパク質がFPRである可能性を検討した結果FPRはAnxA3結合タンパク質ではない可能性が示唆された。さらにAnxA3の増殖における作用機構を明らかにすることを目的とした研究の一環として、RNAiによりAnxA3発現をノックダウンした培養肝細胞を用いて、DNAマイクロアレイを行った。その結果、その結果コントロールsiRNAを導入した場合と比較して、AnxA3 siRNAにより156個の遺伝子の発現が50%以下に低下し、1215個の遺伝子の発現が検出限界以下まで低下することが明らかになった。その中には肝細胞の増殖に関与するプロスタグランジンE2受容体のサブタイプであるEP2が含まれていた。従って、AnxA3はEP2の発現を増加させることにより増殖を促進する可能性が示唆された。アネキシンA3(AnxA3)はRNA interferenceを用いた検討から初代培養ラット肝細胞において増殖促進に関与することが明らかになっている。また、AnxA3の肝細胞増殖への関与は増殖が促進および抑制される条件においてAnxA3の発現がそれぞれ増加および低下することからも支持された。これらの知見を踏まえて本研究においては以下の点について検討を行った。まず、肝再生におけるAnxA3の関与を明らかにすることを目的とした研究の一環として肝再生モデルにおけるAnxA3の発現について検討を行った。四塩化炭素(CCl_4)投与肝再生モデルにおいてAnxA3タンパク質レベルは6時間後に約3倍増加し、AnxA3 mRNAレベルは24時間後に約17倍増加した。6時間後のラットから分離した肝細胞においてAnxA3タンパク質およびmRNAレベルは約5倍増加したが、非実質細胞では発現は変化しなかった。70%部分肝切除ラット肝再生モデルにおいてAnxA3タンパク質レベルは20時間では1.6倍増加し、AnxA3 mRNAレベルは2.5時間後に約2800倍増加した。さらにCCl_4投与後におけるAnxA3 mRNAレベルの増加は、抗肝細胞増殖因子(HGF)抗体により約60%まで抑制された。これらの結果から肝再生モデルにおいてAnxA3はHGFを介したシグナル伝達経路を介して肝細胞で増加することが示されると共に肝再生への関与が示唆された。本知見は(Harashima Met al, J. Biochem.2008:印刷中)において報告した。次にAnxA3の増殖における作用機構を明らかにすることを目的とした研究の一環として、AnxA3が増殖促進因子と結合し活性化する可能性に着目しAnxA3結合タンパク質の同定を試みた。CCl_4の投与によりAnxA3の発現を増加させたラットの肝臓から肝細胞を分離し、パラホルムアルデヒドによりAnxA3・AnxA3結合タンパク質複合体をクロスリンキングした。肝細胞抽出物の抗AnxA3抗体を用いたウエスタンブロットにおいてAnxA3に相当する分子量約37kDa以外に約110kDaにもバンドが検出され、約110kDaのバンドはクロスリンキングを解離させると消失した。以上の結果からAnxA3は分子量約70kDaのタンパク質と複合体を形成する可能性が示唆された。

さらにAnxA3の増殖における作用機構を明らかにすることを目的とした研究の一環として、RNAiによりAnxA3発現をノックダウンした培養肝細胞を用いて、DNAマイクロアレイを行った。その結果、その結果コントロールsiRNAを導入した場合と比較して、AnxA3 siRNAにより156個の遺伝子の発現が50%以下に低下し、1215個の遺伝子の発現が検出限界以下まで低下することが明らかになった。その中には肝細胞の増殖に関与するプロスタグランジンE2受容体のサブタイプであるEP2が含まれていた。従って、AnxA3はEP2の発現を増加させることにより増殖を促進する可能性が示唆された。
脳虚血におけるトランスポーター由来脳環境を活用した効率的脳保護法の探求

我々は、脳内トランスポーターのひとつであるP-glycoprotein(P-gp)は薬剤の脳内浸透を調節するだけでなく、その存在自体が脳虚血のダメージに影響することを突き止めた。さらに我々の研究において、脳虚血にてP-gpの存在がサイトカインやアポトーシス関連物質に対して影響を及ぼしていることを確認している。またP-gpの作用を阻害する物質と脳保護剤の併用投与が脳保護作用を強化する傾向も認めている。本プロジェクトでは、脳虚血におけるP-gpの作用を背景として、脳保護剤の作用を発揮させるためのP-gp阻害剤の活用法を探った。これまでにも脳内トランスポーターであるP-glycoproteinに関して、ノックアウトマウスを使用して脳虚血に対するP-glycoproteinの作用を検討し、脳虚血によるダメージの大きさに対してP-glycoproteinの作用を調節することが脳保護につながることを見出した。その実験結果を踏まえて、本研究での実験内容としては、一過性脳虚血マウスモデルを作成し、脳保護剤や脳内トランスポーター阻害薬等を投与することでの影響を検索すること、また脳虚血におけるP-glycoproteinの詳細な作用機構をさらに探索することである。本年度はP-glycoproteinが欠失したmdr1aノックアウトマウスによる脳虚血にてサンプリングしたものを使用し、脳内Bcl-2ファミリーや血中サイトカインの測定結果を解析して、ある一定の傾向を見出した。さらに他のアポトーシス関連物質や他のサイトカインの検索を行ったが、その点に関してはまだ明らかな傾向は見いだせていない。脳虚血マウスモデルの作成に関しては、実験器具・実験室の変更があり、本年度は改めて一過性脳虚血モデル作成をおこなった。結果、実験器具や実験場所の改善が必要と判明、調整するのに時間を要した。そのためマウスの虚血モデルに対する薬剤投与実験は予定より遅れている。今後はより完成されたマウスモデル作成のために、パイロット実験を伴いながら実験計画を進める予定である。脳内の物質輸送を担うP-glycoprotein(P-gp)は、血液脳関門(BBB)の一部とされているが、我々はmdr1aノックアウトマウスと正常マウスでの虚血実験を行い比較したところ、P-gpは薬剤の脳内浸透を調節するだけでなく、その存在自体が脳虚血のダメージに影響することを突き止めた{Murozono et al, Neurochem Res. 2009 34(9)}。さらにP-gpなどの脳内輸送担体はアポトーシス関連物質やサイトカインなどとも密接に相互作用を及ぼしており、P-gp自体の脳組織内の局在的な特徴や働きから神経障害の大きさに影響していることが示唆されている{Fernadez et al. J. Pharm. Pharm. Sci. 2004, 7(3)}。このP-gpの作用に関連して我々も調査した結果、脳虚血下でもIL-6を中心としたサイトカインや、Bcl-2などのアポトーシス関連物質へのP-gpの影響が確認されている(第56回日本麻酔科学会にて発表)。上記のように当研究室で積み上げてきた脳虚血に関する研究データを踏まえて、その作用をより効果的にコントロールすることで脳保護効果の強化を試みる。本年度も前年度同様、虚血実験モデルの作成に関する調整に時間が必要であった。結果、マウス虚血モデルの作成は確立し、脳組織染色なども可能となった。ここからは、調査したアポトーシス関連物質やサイトカインの結果を検討し、更に拡大して検索する。また脳虚血時にP-gpが脳障害を助長するメカニズムを解読した上で、現在存在する強力なP-gp inihibitorやこれまで開発されてきた脳保護剤を複数活用し、脳保護作用のいかなる効果の差を生じるかを調査する。研究室の移動に伴い、マウス脳虚血モデル作成や脳組織染色のための器具調整に時間が必要であった。これまで我々はサイクロスポリンA (CsA)をはじめとして薬剤による脳保護作用を検討する研究を積み重ねてきた。CsAは脳内P-glycoprotein(P-gp)により脳内への浸透が妨げられている。そこでP-gpを発現するmultidrug resistance 1a(mdr1a)遺伝子が欠失しているノックアウトマウスを使い、CsAの脳内浸透阻害をなくして脳虚血実験を行なったところ、CsAは濃度依存性に脳保護作用と神経毒作用の両面を有することが確認された{Murozono et al, Eur J Pharmacol. 2004 498(1-3)}。また脳内の物質輸送を担うP-glycoprotein(P-gp)は、血液脳関門(BBB)の一部とされているが、我々はmdr1aノックアウトマウスと正常マウスでの虚血実験を行い比較したところ、P-gpは薬剤の脳内浸透を調節するだけでなく、その存在自体が脳虚血のダメージに影響することを突き止めた{Murozono et al, Neurochem Res. 2009 34(9)}。さらにP-gpは脳虚血下でIL-6を中心としたサイトカインや、Bcl-2などのアポトーシス関連物質へのP-gpの影響が確認している(第56回日本麻酔科学会にて発表)。更にCsAが脳血管内皮細胞内のP-gpにより脳内への浸透が妨げられている状況とP-gpによる虚血傷害助長作用を考慮して、OndansetronとCsAと併用療法を行なった。結果、脳虚血において脳のダメージを著明に減少させることができた。

以上のように我々は脳保護剤の効果やP-gpを代表とした脳組織を取り巻く環境など、脳虚血においてそれぞれのファクターがいかに作用するのかを調査しその条件を脳保護戦略にいかに活用するかを探り続けている。我々は、脳内トランスポーターのひとつであるP-glycoprotein(P-gp)は薬剤の脳内浸透を調節するだけでなく、その存在自体が脳虚血のダメージに影響することを突き止めた。さらに我々の研究において、脳虚血にてP-gpの存在がサイトカインやアポトーシス関連物質に対して影響を及ぼしていることを確認している。またP-gpの作用を阻害する物質と脳保護剤の併用投与が脳保護作用を強化する傾向も認めている。本プロジェクトでは、脳虚血におけるP-gpの作用を背景として、脳保護剤の作用を発揮させるためのP-gp阻害剤の活用法を探った。実験室の器具や実験場所の変更による条件に合わせる調整が必要となり、マウス虚血モデルの作成及び測定方法の改善など手間がかかっている。脳内トランスポーターであるP-glycoproteinに関する脳虚血への影響を踏まえて、薬剤を活用しながら脳虚血ダメージを評価する。また脳虚血時における脳内トランスポーターの作用に関しても、これまでの研究成果を参考に追究する。麻酔学基本的には、予定通りP-glycoproteinの作用に影響する薬剤を活用して脳虚血実験を行いながら脳保護治療に繋がるアイデアを見出す。また脳内トランスポーターの脳虚血に対する作用のメカニズムを解明していく。平成27年度において、組織染色に関する計画が実行されず試薬等の購入が行われなったことと、使用した実験動物(マウス)の数が予定より少なかったなどが原因。当該年度において実験に使用したマウスが予定より少なかったのが主な原因。組織染色による評価での抗体や試薬の購入、マウス虚血モデルに投与する薬剤の購入そして虚血モデル用マウスの購入が本年度は前年度に比べて多くなるので、これらに次年度使用額をあてる予定。次年度ではより多くのマウス実験を予定しており、経費的には次年度使用額もそれにあてる予定。
脳高次機能のモデル化による推論機構の解析

脳の高次機能め一つとして、外界等を正しく認識するために、不完全な感覚情報からの推論があげられる。推論を進めていく上で用いるべき情報は、過去の経験により得られた視覚世界に関する"知識"とリアルタイムで得られる感覚情報である。ここでは、外界の状態に対して仮説を立て、それを感覚情報および"知識"の両者を用いて、より実際に近づく方向へと更新していく脳メカニズムが必要となる。本発表では、このような脳のメカニズムとして生成モデル(Mumford 1992, Kawato, et. al.1993)を取り上げ、そのfMRIによる検証を行う(理研の田中啓治、Kang Cheng,上野賢一,浅水屋剛らとの共同研究)。生成モデルによる外界の認識において鍵となるのはトップダウンの神経投射が外界の順光学過程をシミュレートする点である。私たちは、上記のメカニズムが働いていることを確認するために、安定的に「視覚入力が存在するのに見えない」錯視を開発して、その最中のV1の活動をfMRIによって記録した。その結果、興味深いことに、通常の見える状況(統制条件)と比較して、見えない条件で活動が大きいとの結果を得た。第一次視覚野の活動のうち視覚入力によるもの以外として、生成モデルにおける予測誤差が大きなウェイトを占めている可能性が示唆された。人は初めて出会った難しい状況でも柔軟に対処することが可能である。そこで鍵となるのは、多くの戦略の中から筋のよいいくつかを選択し(初期選択過程)、その後それらが論理的に正しいか、順を追って検証する(検証過程)効率のよさである。たとえば将棋などは、その探索空間の広さからいまだにAIプレーヤがプロ棋士に勝つことができないが、これは一重に人が「直感」をつかって無数の可能な手筋の中から"よさそうな手"を絞り込み、それらについてのみ論理的検証を行うためと考えられている。本研究では、以上のような、人の複雑問題解決プロセスについて、モデルと脳イメージングの両面からその神経機序を解き明かすことを目的とする。推論に関する従来研究では、初期選択の負荷の小さい課題(Tower of London)や逐次報告の難しい課題(anagram task)が多く用いられていたため、本研究では初期選択過程と検証過程を分離することを目標として、arithmetic search taskを提案した。これは、初期数字に対して4つの演算数を順次掛け算もしくは引き算して目標数字を目指すというものである。数時間訓練した被験者は、可能な演算の組み合わせが100以上あるにもかかわらず、90秒の間に平均5割以上の問題を解いてしまう。ひとつの組み合わせを検証するには(順次計算して目標にいたるか確かめる)10秒以上かかるため、確かに初期選択が行われていることがわかる。実験中は、自覚的に行った計算はすべて報告するように要求しており、反応時間から特に第一の演算子を押すときに、初期選択の負荷が高まっていることがわかった。反応時間に比例するような活動を示す脳部位を特定すると、fronto-parietalネットワークの活動がみられた。また追加実験として、訓練時の演算数を限定した場合には、訓練時に用いた演算数の試行とそうでない試行との間では、同様の部位で明確な活動の差が表れており、これは認知地図の有無を反映するものと考えている。
日本企業における従業員の学び直しとその効果的活用に関する研究

本研究の目的は、研究代表者の所属先である東京大学政策ビジョン研究センターで実施されている社会人向けプログラム「戦略タスクフォースリーダー養成プログラム」の受講生及びその上司に対してアンケート調査を行い、日本企業において従業員の社外での学び直しを効果的に活用するために重要な要因は何かを明らかにすることである。初年度である2018年度は、まず先行研究調査として、社会人の学び直しの一例としてMBAに関する既往の研究や、ナレッジマネジメントに関する既往の研究について調査を行った。そして、それらを基に、プログラム受講中に受講生に向けて実施するアンケート調査票を設計した。このアンケート調査票を用いて、上記プログラムの夏期の受講生23名、冬期の受講生21名に対して調査を行った。夏期の受講生23名の回答を基に記述統計を行ったところ、受講生を含むタスクフォースのチームメンバーの吸収能力と課題のブラッシュアップの程度の間には正の相関があることが示唆された。より詳細には今後回帰分析等を行う必要があるが、この結果から、社外での従業員の学び直しを効果的に活用するためには、学び直しを行った人物だけでなく、社内の他の人物も含めて得た知識を吸収することが重要である可能性が示唆された。この成果は、日本知財学会で報告された。加えて、フォローアップアンケート調査票の設計を行った。フォローアップアンケート調査票は、上記プログラム修了後の活動の変化やタスクフォースプロジェクトの進捗等について把握できるよう設計を行った。フォローアップアンケートは、プログラム修了の約半年後に夏期の受講生23名及びその上司に配布し、回収を完了した。本研究のメインであるアンケート調査に関しては、2018年度に行うべき調査は計画通り完了した。アンケート調査を補足するヒアリング調査は取り立てて実施することはなかったが、プログラム期間中に受講生やその上司、修了生と意見交換を行えたことに加えて、学会発表時にも有識者から有益なフィードバックを得ることができた。2019年度には、引き続き当該プログラムの受講生及びその上司に対してアンケート調査を実施するとともに、得られた回答を用いて統計的分析を進めていく予定である。ただし、上司に対するアンケート調査に関しては、異動等によりプログラム受講時とフォローアップ時の上司が異なるといった理由から回収率があまり良くないため、ヒアリング調査で補足または代替する等を検討する。並行して、必要に応じて当該プログラムの受講生やその上司、修了生、有識者等に対してヒアリング調査を実施する。次年度使用額が生じた理由は、2018年度に実施したアンケート調査だけではまだサンプル数が少なく、統計解析ソフトを購入する必要がなかったためである。加えて、プログラム期間中や学会発表時に有益な意見交換ができたため取り立ててヒアリング調査を行うことがなかったためである。2019年度にはさらにアンケートの回収が見込めるため、新たに得られた回答も含めて統計的分析を進めるべく、上記の理由で生じた次年度使用額は統計ソフトの購入費として有効活用する計画である。
いざなぎ流儀礼の映像記録作製のための調査研究

この研究の主たる目的は,高知県香美郡物部村に伝承されている「いざなぎ流」陰陽道の祭儀と祭文(神話)の研究を深めるため,ビデオを用いた映像記録を作製することにあった.今回の調査では,秋の予備調査で,祭りの委節である冬に行われる村落レベルや民家レブルの祭儀予定を調査し,それに基づいて,別府地区の三十年に一度というムラの大祭や暮れのスス祓い儀礼,新正月の家祈祷,旧正月の家祈祷,土曜の祓い儀礼などをビデオに収録した.この調査の結果,同じ名称で祈祷師に呼ばれている儀礼でも内容に大きな相違がみられること,祭儀がきわめて複雑であること,従来考えられていた以上に,陰陽道的性格が強い信仰体系であることが明らかになった.しかしながら,当初予定していた病人祈祷のビデオ収録は,病家の関係者の取材拒否や都合で取材に行けなかったこともあって,今回の調査では映像記録化ができなかった.63年度は,研究室予算を使いながら,収録した映像の編集を行なうとともに,簡単な解説書を作製し,広く研究者に利用されるような作品に仕上げる予定である.なお,完成した作品は映像民俗学会で発表する計画を検討している.今回の調査は,いざなぎ流の映像記録化の最初の本格的試みであったが,今後も新しい研究計画を作製して,今回収録できなかった祭儀の映像化を行ないたいと考えている.この研究の主たる目的は,高知県香美郡物部村に伝承されている「いざなぎ流」陰陽道の祭儀と祭文(神話)の研究を深めるため,ビデオを用いた映像記録を作製することにあった.今回の調査では,秋の予備調査で,祭りの委節である冬に行われる村落レベルや民家レブルの祭儀予定を調査し,それに基づいて,別府地区の三十年に一度というムラの大祭や暮れのスス祓い儀礼,新正月の家祈祷,旧正月の家祈祷,土曜の祓い儀礼などをビデオに収録した.この調査の結果,同じ名称で祈祷師に呼ばれている儀礼でも内容に大きな相違がみられること,祭儀がきわめて複雑であること,従来考えられていた以上に,陰陽道的性格が強い信仰体系であることが明らかになった.しかしながら,当初予定していた病人祈祷のビデオ収録は,病家の関係者の取材拒否や都合で取材に行けなかったこともあって,今回の調査では映像記録化ができなかった.63年度は,研究室予算を使いながら,収録した映像の編集を行なうとともに,簡単な解説書を作製し,広く研究者に利用されるような作品に仕上げる予定である.なお,完成した作品は映像民俗学会で発表する計画を検討している.今回の調査は,いざなぎ流の映像記録化の最初の本格的試みであったが,今後も新しい研究計画を作製して,今回収録できなかった祭儀の映像化を行ないたいと考えている.
歯周病原性細菌によるアルギニン代謝とその病原性に対する役割

歯周病原性細菌のPorphyromonas gingivalisは、糖分解能を持たないため、生育に必要なエネルギー獲得をタンパク質およびペプチドの分解により、アミノ酸の形で獲得していると考えられている。我々は、本菌の増殖後の培養上清で特にアルギニンが顕著に減少することを発見し、アルギニンが分解されてATPを産生するアルギニンデイミナーゼ(ADI)経路に関連する酵素およびアルギニン代謝関連酵素について研究を行ってきた。その結果、本経路に作用する3つの酵素活性が確認できたことより本経路の存在が証明された。本菌はタンパク質のアルギニンのC-末端側を切断するトリプシン様酵素などのプロテアーゼが報告されており、ペプチドからアルギニンを遊離されるためには、アルギニンのC-末端で切断するアルギニンカルボキシペプチダーゼ(RCP)酵素が役割を果たしていると考え、本酵素活性を検索し、さらに分離・精製を行い、性質を明らかにした。また決定したN-末端アミノ酸配列を利用して本酵素タンパク質のORFを推定し、このなかにzinccarboxypeptidaseを示す共通配列が認められた。本酵素の機能を解明するために、菌体内局在性を調べたところ、本酵素は菌の膜および内部に存在することも明らかとなった。本菌のアルギニン代謝において、歯周組織のタンパク質を菌体より分泌されたトリプシン様酵素のようなプロテアーゼにより分解され、その結果生成されたC-末端にアルギニンをもつペプチドが菌体内に取り込まれるときにRCPによってアルギニンが遊離され、さらにADI経路を通して代謝されることにより生育に必要なエネルギーを獲得するものと考えられ、一連の代謝により歯周組織が破壊され、本菌の病原性に強く関わっていることが示唆された。歯周病原性細菌Porphyromonas gingivalisは、糖分解能をもたないことから、生育に必要なエネルギーの獲得をアミノ酸の形で獲得していると考えられている。本菌は、アルギニンの切断に関連したトリプシン様酵素など多くのプロテアーゼが報告されている。我々は、本菌の増殖後の培養上清中のアミノ酸濃度を調べたところ、アルギニンが顕著に減少し、一方シトルリンおよびオルニチンが培養時間の経過に伴って、検出され増加することを認めた。他の細菌でアルギニンが分解される際に、ATPを産生する経路(アルギニンデイミナーゼ経路)が報告されており、その中間体としてシトルリンおよびオルニチンを生じることが明らかにされている。そこで、本菌でも本経路が働いている可能性が示唆されたので、関連する3つの酵素、アルギニンデイミナーゼ、オルニチンカルバモイルトランスフェラーゼ、カルバメートキナーゼの存在を検索し、本経路の存在を確認した。P.gingivalisの菌体抽出液を用いて、それぞれの酵素活性を測定し、3つの酵素の存在を明らかにした。また直接アルギニン代謝によるATP産生を測定するため、アルギニンおよびbenzoyl-glycyl-L-arginineを基質としてresting cellを用いてATP産生を測定した。その結果、2つの基質からATPの産生が認められた。ATP産生量はアルギニンを基質にした場合に比べて、ペプチディールアルギニンを基質とすると半分であった。このことより、アルギニンはすぐに利用されるが、ペプチディールアルギニンは、一端ペプチダーゼによって切断され、アルギニンとなってから利用されたと考えられる。このことから本菌がペプチドのC-末端のアルギニンを切断する酵素(アルギニンカルボキシペプチダーゼ)を産生することが考えられ、今後、歯周病原性細菌において本酵素活性について、検索を行っていく予定である。

本年度は、ペプチドのアルギニンのN-末端で切断するアルギニンカルボキシペプチダーゼについて、歯周病原性細菌を用いて検索を行った。トリプシン様酵素活性を有しているPorphyromonasgingvavlisとBacteroides forsythus, Treponema denticola, Actinobasillus actinomucetemcomitansにおいて、本酵素活性を認め、そのなかでもP. gingivalisがもっとも強い酵素活性を示していた。そこで、本酵素の性質を調べるために、P. gingivalisの菌体を使って、分離・精製を行った。菌体を超音波破砕し、菌体抽出液より、DEAE-Sephacelカラムクロマトグラフィーを行い、粗酵素を採取した。その後、DEAE-5pW及びTSKG2000SWxLのHPLCにより、シングルピークとなるまで、精製を行った。精製度を確認するためにSDS-PAGEを行ったところ、42,33,32kDaに3本のバンドを認めた。その3本のバンドについて、N-末端アミノ酸配列を解析した結果、30残基ともに同一であった。この30残基のアミノ酸配列を利用して、本菌のゲノムマップを構築しているコンティグより、本酵素を推定するopen reading frame (ORF)を検索した。そのORFに基づいてアミノ酸配列のホモロジー検索を行った。今までに報告されている哺乳動物由来の同酵素活性を有するカルボキシペプチダーゼと相同性を認め、歯周病原性細菌では、新しいタイプの酵素であることが明らかとなった。今後、本酵素の機能を解明するために、菌体内の局在性を調べる予定である。また、アルギニンが代謝して、ATPを獲得するアルギニンデイミナーゼ経路に関連した3種類の酵素についても調べる予定である。本年度はPorphyromonas gingivalisの生育へのエネルギー獲得面で役割を果たすことが考えられているアルギニンカルボキシペプチダーゼについて、本酵素の精製標品から分析したN-末端アミノ酸配列に基づいてペプチドを合成し、それに対する抗体を作製した。そこで抗体を利用して、本酵素の菌体内局在性を調べるため、菌体より細胞構成成分画分を調製した後、Western blotting法を行った。同時に分離した各々の画分中の総酵素活性量を求めた。また菌体を固定・包埋して、超薄切片を作製した後に抗体を反応させ、免疫電子顕微鏡法にて本酵素の局在性を観察した。これらの結果より、細胞質画分および外膜画分に同程度の総酵素活性量が認められ、免疫電子顕微鏡の観察では菌の膜と中に存在することが明らかとなった。つづいて遊離されたアルギニンが、さらにATP産生に関与するアルギニンディミナーゼ経路で利用されることが重要であると考え、本経路に関与する3つの酵素活性について、菌体抽出液を用いて検索したところ、確認できたことからアルギニンデイミナーゼ経路の存在が証明された。本経路の最初の段階で働くアルギニンデイミナーゼについて、菌体内の局在性を調べたところ、大部分が細胞間質に存在し、内膜にも存在していた。
ひずみSiMOSトランジスタの物理モデル構築の研究

ひずみSi技術は、サブ100nm世代以降、MOSFETの性能向上のため欠かせない技術として実用化されているが、ひずみがMOSFETの電気特性に与える影響には不明点が多く、その電気特性を正確に記述できる物理モデルの構築が必須である。本研究では、SiGe上の二軸引張りSi MOSFETを用い、MOSFETの電気特性を記述する上で重要ないくつかの物理量とひずみの関係を調べ、その機構を明らかにした。まず、二軸引張りSi MOSFETの移動度の評価を行い、その電子および正孔移動度は、ひずみのない通常MOSFETと同様、電子の場合はη=1/2、正孔の場合はη=1/3の下での実効電界に対して、ユニバーサリティを有することを明らかにした。また、ひずみSin-MOSFETおいて、反転層からの電子注入によるゲート電流の評価を行い、引っ張りひずみ印加によりゲート電流が低下することを明らかにした。この現象は、ひずみ印加に伴う伝導帯のエネルギー低下によるSiO2とのバリア高さの増大によって定量的に説明できることを定量的に明らかにした。また、Sin-MOSFETにFN電流ストレスを印加した際に発生する界面準位のエネルギー密度とひずみの関係を調べ、界面準位密度はひずみ印加による変化しないこと、一方ひずみによる反転時のバンド曲がり量の低下により、閾値シフト量は減少することを明らかにした。更に、基板不純物に起因するクーロン散乱移動度は引っ張りひずみ印加により向上する一方、界面準位によるクーロン散乱移動度はひずみ印加により低下することを見出し、これはひずみ印加による2重縮退バレーの電子の増大による有効質量の低減効果と波動関数がMOS界面に近づくことによる界面電荷との散乱確率の増大効果の競合によって説明できることを明らかにした。ひずみSi中のキャリア輸送特性、とくに反転層正孔のキャリア輸送特性には不明点が多い。更なる性能向上のためには、散乱機構の理解が不可欠であるため、ひずみSi中の移動度の定量的評価・解析を行った。Si反転層移動度を理解する上での一つの重要な切り口は、実効電界に対するユニバーサリティである。ひずみSi n-MOSFETに対しては、基板濃度の変化に対してユニバーサリティがあることが実験的に確かめられているが、p-MOSFETに対しては、これまで調べられていない。そこで、今年度は、ひずみ量を系統的に変えたひずみSi pMOSFETに対して、基板濃度・基板バイアスを変え、実効電界に対するユニバーサリティについて検討した。測定には、基板SiGe層のGe濃度を0-50%まで変えたバルク基板上のひずみSi pMOSFETを用いた。まず、Ge濃度を変えたときの正孔移動度の実効電界依存性を評価した所、移動度はGe濃度50%まで、Ge濃度(ひずみ量)の増加と共に単調に増大することが分かった。更に、基板濃度・基板バイアス電圧を変えた時の移動度を測定した所、Ge濃度が20%までは、ひずみのないSi pMOSFETと同様、η=1/3での実効電界に対し、基板濃度・基板バイアスによらずユニバーサリティが得られることが初めて見出された。この結果は、ユニバーサリティの起源が、ひずみの印加によつて変化するサブバンド構造の詳細にはよらないことを意味する。一方、Ge濃度が30%になると、ユニバーサリティからのずれが観測され、基板バイアスの印加により移動度が高い方へずれることが分かった。これには、表面チャネルと移動度の異なる可能性があるSiGe埋め込みチャネル中のキャリアの影響あるいはひずみの効果によるサブバンド構造の変化にともない実効電界中のパラメータηが変化した可能性が考えられる。ひずみによる、ひずみシリコンのバンド構造の変化は、移動度以外にも、MOSFETの電気特性に様々な影響を及ぼしていると考えられるが、まだ十分に解明されていない。

特に、反転層からゲート電極にトンネルするトンネルリーク電流は、素子の消費電力に大きな影響を及ぼすが、そのひずみの影響は、定量的に明らかでない。そこで今回、ひずみの量(SiGe濃度)の違うnチャンネルMOSFETのFNトンネリング・ゲート電流(Ig)を測定し、また酸化膜厚の正確な測定と酸化膜に印加される電圧の正確な測定を行って、SiO2に対するトンネル障壁高さを求め、ひずみとの関係を調べた。更に、ひずみが伝導帯のエネルギーに与える変化量との関係について、定量的に調べた。測定には、バルクの緩和SiGe基板上にひずみSi層をエピタキシャル成長させた、二軸引っ張りひずみSi MOSFETを用い、Ge濃度を0,10,20,30%と変えて、ひずみ量を変化させた。酸化膜にかかる電界(Eox)は、MOSFETのゲート基板間容量とゲートチャネル間容量を測定し、それらをフラットバンド電圧から積分することにより求めた。結果として、以下のことが明らかとなった。(1)同一酸化条件で、ひずみ量が大きくなると、ゲート酸化膜厚は減少する。(2)ひずみ量の増大とともに、FNトンネリングのバリア高さが増大し、結果として、同じEoxで比較して、ゲートトンネル電流は減少する。これは、ひずみSi nMOSFETのもつ新たなメリットと言える。(3)FNトンネリングのバリア高さの変化は、ひずみによる伝導帯の2重縮退準位の変化量とよく一致する。このことから、ひずみによるバリア高さの増大は、伝導帯の2重縮退準位のエネルギー位置が、ひずみ量の増大とともに低下することで、SiO2の伝導帯端とのエネルギー差が増大したためと結論することができる。ひずみSi中のひずみがMOSFETの電気特性に与える影響は、移動度や閾値以外にはほとんど調べられておらず、不明点が多い。今年度は、昨年度に引き続いてゲート電流、特にFNトンネル電流に与えるひずみの影響を定量的に調べた。ひずみ量の異なる二軸引張りひずみSi nチャネルMOSFETを用いて、FNトンネル電流のプリファクターと指数部のどちらにひずみの効果が顕著に現れるかを調べた結果、指数部分への影響が支配的であり、ひずみによる伝導帯の低下分だけ反転層電子のトンネルバリアが増大すると考えることで、実験結果が定量的に説明できることが明らかとなった。また、nチャネルMOSFETの基板正孔電流に与える二軸引張りひずみの影響を調べたところ、基板正孔電流の量子効率は、ひずみ量によってわずかに増大することが分かり、ひずみ印加によるバンドギャップ縮小の結果、フォトンによる電子・正孔対発生量が増大したためと解釈できることが分かった。更に、MOS界面特性に与える二軸引っ張りひずみの効果を調べるため、ひずみSi nMOSFETにFNストレスを印加して、発生する界面準位量をチャージポンピング法により評価したところ、注入する電荷量を揃えると単位エネルギー当たりの界面準位密度はひずみの有無によらないが、ひずみ印加により反転までのバンドベンディング量が少なくなる結果、閾値シフト量は低減できること、更にストレス電圧を揃えた場合は、ひずみ印加によるゲート電流の低減効果によって、界面準位密度自身も低減できることが明らかとなった。
反陽子ヘリウム原子の高励起状態の探索

ジュネーブのCERN研究所内にある、反陽子減速施設(AD)において、当初の計画通り、反陽子ヘリウム原子(pbar-He^+)の高励起状態に関するレーザー分光実験を行った。反陽子ヘリウム原子は、AD施設からの低速な(運動エネルギー=5.3MeV)反陽子ビームを、低温なヘリウム気体中に静止させる事によって生成される、3体のエキゾティック原子である。標的としてヘリウム原子の同位体、^3Heと^4Heを使うことで、2種の反陽子ヘリウム原子同位体を作ることが可能である。今回の実験においては、波長が赤外線領域にあるレーザーを使用することにより、高い励起状態(主量子数n>40)に関する知見を得ることが目的であった。反陽子ヘリウム原子に対し、750nmより波長の長いレーザーを使用するのは、今回が初めての試みであったが、760nm付近の波長に関しては、特殊な装置を用いることなく、色素によって実験の遂行に十分なレーザー光を生み出せることを実証した。そして、過去の実験によって確立されたレーザー分光の手法により、pbar-^4He^+の(n,1)=(41,36)→(40,35),そしてpbar-^3He^+の(41,36)→(39,34)という、これまで観測されたことの無かった2つの高励起準位からの遷移を、新たに観測する事に成功した。観測されるシグナルが非常に弱かったため、遷移波長や寿命の精密決定には至らなかった。しかし、遷移波長はそれぞれ758.0nm,759.8nm付近であり、また、シグナルが弱いことから、これらの準位のポピュレーションは、近傍の準位と比較すると1桁程度小さいようであることが判明した。これが、高励起準位が過去に発見されなかった最大の要因であると考えられる。更に、準位の寿命は、ヘリウム気体標的の密度に依存して変化するようである事も分かった。