hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゲノム情報に基づくマグネタイト結晶形成コアタンパク質群のプロテオーム解析

これまでに磁性細菌が生成する様々な形態のバイオマグネタイトが観察されているが、その形態制御機構は未だ明らかにされていない。そこで本研究では種間による形態の違いに注目し、弾丸状のバイオマグネタイトを生成するD. magneticus RS-1と切頂八面体のバイオマグネタイトを生成するMagnetospirillum magneticum AMB-1の比較プロテオーム解析、比較ゲノム解析及び特徴的なタンパク質の機能解析を通して、磁性細菌の結晶形成機構を中心としたバイオマグネタイト生成機構の詳細な解析を行った。その結果、RS-1株の大量培養、タンパク質の高感度検出システム導入により、これまで同定困難であった微量タンパク質も含め計176個のタンパク質をRS-1株のバイオマグネタイトから同定することに成功した。そこで、得られたRS-1株のプロテオームプロファイルと既に獲得しているAMB-1株と比較解析を行ったところ、バイオマグネタイトを構成するタンパク質プロファイルにおける様々な特徴や共通性が明らかとなった。また同定したタンパク質の遺伝子マッピングを行ったところ、Magnetospirillum属の磁性細菌でこれまでに報告されている領域とは別のバイオマグネタイト合成関連Genomic islandの存在が明らかになった。そしてRS-1株から同定したタンパク質の中には、バイオミネラリゼーションの際の足場となるような構造タンペク質、結晶と相互作用していると思われる両親媒性の低分子タンパク質が多数存在していた。さらにペプチドを用いた実験により、同定したタンパク質の結晶形態制御能が確認された。そのためRS-1株から同定されたこれらの晶形成コアタンパク質群はRS-1株の生成する特徴的なバイオマグネタイトの形態を制御している因子であることが考えられた。今後、これらの結晶形成コアタンパク質群を組み合わせる事で、結晶形態のより緻密な制御が可能となる事が期待される。Desulfovibrio RS-1の全ゲノム情報に基づいて、RS-1株の生成するバイオマグネタイトのプロテオーム解析を行った。その結果、RS-1株のバイオマグネタイトから30個のタンパク質を同定した。RS-1株のバイオマグネタイトから同定されたタンパク質のプロファイルは、これまでα-Proteobacteriaの磁性細菌のバイオマグネタイト上から同定されたものと全く異なっており、磁性細菌のバイオマグネタイト生成メカニズム解明に向けた研究に新しい知見をもたらす事が期待されている。Magnetospirillum属の磁性細菌においてはgenomic islandと呼ばれる、バイオマグネタイトのタンパク質をコードする遺伝子群が局在するゲノム領域が存在している事が示されているが、RS-1株のバイオマグネタイトから同定されたタンパク質の遺伝子をマッピングしたところ、一部のタンパク質の遺伝子が同様にislandを形成している事が明らかになった。またこのislandの中には、他の磁性細菌においてバイオマグネタイトの生成との関連が示されている遺伝子に相同性を持ったものが複数存在していた。この結果より、磁性細菌におけるバイオマグネタイト生成能の起源が共通のgenomicisland由来である事が考えられた。RS-1株のバイオマグネタイトから同定された新規タンパク質の中にいくつか注目すべき特徴を持ったタンパク質が存在していた。そのうちの1つは、AMB-1株のバイオマグネタイトから同定された結晶化制御タンパク質に一次配列の構造が類似していた。このタンパク質はAMB-1株の結晶化制御タンパク質と配列レベルの相同性はなかったが、アミノ酸の並び方の特徴が類似していた事から同様の機能を持っていることが予測された。また、RS-1株のバイオマグネタイトから同定された2つのタンパク質は、プロリン、グリシンを多く持ったコラーゲン様の構造を持っていた。

このような特徴は、これまで他の磁性細菌のバイオマグネタイトから同定されたタンパク質には見られず、これらコラーゲン様のタンパク質がRS-1株特有のバイオマグネタイトの形態制御に関わっている可能性が示唆された。これまでの研究において、磁性細菌から同定された結晶形成コアタンパク質を用いたマグネタイト結晶形態制御法を確立し、cubo-octahedron型のマグネタイト結晶合成に成功している。平成19年度はDesulfovibrio magneticus RS-1における結晶形成コアタンパク質を用いたマグネタイト結晶の新規形態制御法の開発を目的とし、研究を行った。結晶形成コアタンパク質の同定に向け、RS-1株のバイオマグネタイトのプロテオーム解析を実施した。その際に、近年多く用いられているnano-LC-MS/MSシステムを導入する事でこれまで微量にしか存在しない為、同定不可能であったバイオマグネタイト膜タンパク質群の同定に成功した。その結果、計176個のタンパク質がRS-1株のバイオマグネタイト上から同定された。これらの遺伝子解析から、ゲノム上に存在するバイオマグネタイト生成関連遺伝子クラスターとは別に、RS-1株の有するプラスミド上のバイオマグネタイト生成関連遺伝子クラスターの存在が明らかになった。新たに発見されたプラスミド上の遺伝子群の中には他の磁性細菌の遺伝子に相同性を示す遺伝子が集中しており、その中からこれまで同定されていない新規バイオマグネタイト合成関連遺伝子が同定された。また、そこから結晶形成コアと成りうる構造を持ったタンパク質が同定された。特に結晶と相互作用すると思われるC末端部位のペプチド配列を用いてマグネタイト結晶合成を行った結果、形態の制御された数ナノメートルオーダーのマグネタイトナノ結晶の生成が確認された。本研究により同定された結晶形成コアタンパク質群を応用することで多様な形態の結晶合成が可能となる事が期待される。
ラン藻運動モーターの探索

ラン藻類のある種のものは滑走運動をすることが知られている。滑走運動は基質と接点を保ちながら細胞の形状を変化させずに移動する運動である。単細胞性で、形質転換が非常に簡単に行えるラン藻のSynechocystisPCC6803では、すでに全ゲノムシーケンスの決定が完了している。その中には走化性に関与する遺伝子が存在している。このラン藻は本来運動性を持っているが、我々はSynechocystisの自然突然変異種の中に、運動性を欠くものをみいだし、この株のコロニーの形状が野生株と明確に異なっていることを確認した。そこで、Synechocystisを用い、コロニーの形の違いを指標にして、運動装置の遺伝子を分子生物学的に探索した。トランスポゾンを挿入したプラスミド(pRL1058)を大腸菌に導入し、ラン藻と大腸菌の接合伝達によりSynechocystisPCC6803のゲノム上へのランダムな挿入による遺伝子破壊を行い、その後、コロニー形成が行われる最適な濃度に調整した寒天平板上でのコロニーの形状の差異を指標として運動性欠損株(タイトコロニー形成株)を単離した。挿入したプラスミドの既知の配列をプローブとして、得られた運動性欠損株から運動に関与すると思われる遺伝子を回収し、その塩基配列を決定した。この遺伝子は光応答性に関係すると考えられている、フィトクロムに似た構造をもっていた。次に、単離した運動遺伝子を薬剤耐性遺伝子の挿入により破壊し、これを野生型SynechocystisPCC 6803のゲノムとの相同組み換えにより、運動遺伝子破壊株を作製した。この運動遺伝子破壊株の野生株との電子顕微鏡による形態比較、また画像解析装置を用いた一個体ごとの運動の経時的な解析を行った結果、形態的な変化は顕著では無く、運動性のみに変化が見られた。
パターン間類似度に基づく不完全データからの知識学習と理解に関する研究

理解できる知識を獲得するために、われわれはパターン間類似度に基づく多変量決定木の一種である最近傍識別木(NNC-Tree)とその構築方法を提案した。本研究の貢献は主に3つある。それは、(1)学習しながら重要特徴を選択する方法;(2)学習アルゴリズムが統一化できるデータのファジィ化方法;(3)高次元のデータを効率的に低次元に圧縮する方法、である。これらの方法を結合することによって、より効率的に多変量決定木を構築することができる。学習と理解を同時に行うために、われわれは以前に最近傍識別木(NNC-Tree: Nearest Neighbor Classification Tree)とその構築方法を提案した。これまで提案した構築法では、パターン間類似度を求めるために、全ての特徴量が必要であった。しかし、現実問題においては、データが不完全である場合が多い。本研究では、以下のことを想定する:1)特徴は重要度を持ち、正しい分類をするために重要な特徴があれば、不必要なものもある;2)特徴はコストを持ち、簡単に測定できる特徴があれば、そうでないものもある;3)特徴だけではなく、クラスラベルまで欠損しているデータがある。本研究の目的は、以上の条件でNNC-Treeの効率的構築方法を提案したい。今年度では、われわれが以下のことについて考察した:1)大量の特徴量の中で、最も重要なものを自動的に検出するための評価基準。2)不完全データを基に、従来のNNC-Tree構築法をそのまま使える方法。1)については、特徴分布差、相対優勢などの評価基準を新たに提案し、文書分類などの問題を用いて検証実験をした。2)については、特徴量のファジィー化によって、不完全データを完全データと同じ形に変換する方法を提案し、これからさまざまな検証実験を行いたい。理解できる知識やノウハウを機械学習によって自動的に獲得するために、われわれは最近傍識別木(NNC-Tree: Nearest Neighbor Classification Tree)とその構築方法を提案した(Q. F. Zhao,"Inducing NNC-Trees with the R^4-rule,"IEEE Trans. on SMC-B, Vol.36, No.3, pp.520-533,2006)。しかし、これまでに提案した構築法では、パターン間類似度を求めるために、すべての特徴量が必要であった。実際問題においては、一部の観測値に基づいて結論を出さなければならない場合もある。データが不完全であってもNNC-Treeを効率的構築するために、今年度においてわれわれが主に2つの方法について考察した。一つ目は、重要特徴を抽出し、それだけを利用してNNC-Treeを構築する方法である。二つ目は、不完全データを完全データの形に写像し、データが完全であるかどうかに気にせず、従来通りNNC-Treeを構築する方法である。1番目の方法については、重要特徴を効率良く見つけるために、われわれが相対優勢というコンセプトに基づく高速クラスタリング法を提案した。2番目の方法については、われわれがデータのファジィ化に基づく知識抽出法を提案した。以上の成果とは別に、注意学習によるNNC-Treeの効率的構築、次元圧縮による多変数決定木の小型化などについても考察した。理解できる知識を機械学習によって獲得するために、われわれは最近傍識別木(NNC-Tree:Nearest Neighbor Classification Tree)とその構築方法を提案した(Q.F. Zhao, "Inducing NNC-Trees with the R^4-rule,"IEEE Trans. on SMC-B, Vol.36, No.3, 2006)。しかし、パターン間の類似度を求めるために、すべての特徴量が必要であった。データが不完全であってもNNC-Treeを効率的構築するために、いままでわれわれは2つの方法について考察した。実際、この二つの方法を独立に使用するよりも、それらを結合したほうがより有効であることが、今年度の研究でわかった。結合方法は次のようになる。まず2番目の方法でデータを離散化し、もとの特徴ベクトルをBoW(Bag-of-word)モデルに変換する。これによって不完全問題は完全問題と同じ形になるが、特徴ベクトルは数倍大きくなる。ここで1番目の方法(相対優勢法の改良方法)を利用すれば、学習効率が劣らずに重要特徴を自動的に見つけることができる。実際のパターン分類は重要特徴だけを利用するので、学習も認識も効率的に行うことができる。また、重要特徴が観測されていない場合、無理に判断を行わずに、特徴の追加を求めることができ、判断結果の信頼性を高めることができる。
高温高圧水キャビテーション実験による熱力学的効果の解明

熱力学的効果を伴うキャビテーションの基礎特性を明らかにすることを目的に,NACA0015翼形の高温水タンネル実験を行った.タンネル側壁からサーミスタプローブをキャビティ内部に直接挿入する温度計測手法により,熱力学的効果によるキャビティ体積の抑制が顕在化しないことが知られている80Kの水においても,キャビティ内部では0.3Kの温度低下が起こっていることが示された.熱力学的効果を伴うキャビテーションの基礎特性を明らかにすることを目的に,NACA0015翼形の高温水タンネル実験を行った.タンネル側壁からサーミスタプローブをキャビティ内部に直接挿入する温度計測手法により,熱力学的効果によるキャビティ体積の抑制が顕在化しないことが知られている80Kの水においても,キャビティ内部では0.3Kの温度低下が起こっていることが示された.キャビテーションの熱力学的効果は,キャビテーションの発生を抑制する好ましい効果として知られているが,その効果の程度や,逆転する条件等,未だ解明されていない点も多く,十分に制御できる効果とは言い難い.この効果は,クリーンエネルギーとして脚光をあびているLNG(液化天然ガス)の吸込みポンプや,高経年化対策が問題となっている原子力発電プラント等の高温高圧水系など,我々を取り巻くエネルギー環境に密接に関連した多くの流体機械において顕在化するため,エネルギー問題が深刻となっている現在,大変重要な現象であると言える.本研究は,高温高圧水キャビテーションタンネル実験を通じ,キャビテーションの熱力学的効果を解明し,その知見を反映したCFDモデルの構築を目指すものである.研究初年度であるH24年度は,高温高圧水キャビテーションタンネルを建設し,試運転を行った.その結果,実際の実験を行うにはいくつかの改良と不具合の修正を行う必要があることがわかった.修正点としては測定部の芯出し,循環ポンプを通じての封水ラインから主温水ラインへの漏れの低減,給水ポンプの高流量化である.また,キャビテーションの可視化に関してタンネルの改良も行う必要があることがわかった.具体的には現在,側壁に石英ガラス製の観測窓が付いているが,視野が狭いため,今後,視野を広げたポリカーボネート製の窓との交換を検討する.また,上壁もポリカーボネート製窓と交換し,シートキャビティの上面と側面の同時可視化を行えるようにしたい.以上のような改良,修正を経て,H25年度は,キャビテーション形態の相違によって,同じキャビティ長さでも熱力学的効果の出現度合いが変わるのか?流れ場の乱れによって熱力学的効果の出現度合いが変わるのか?等に注目して,実際の可視化実験を実行できるようにしたい.研究課題2年目の平成25年度は,初年度に建設された高温高圧水キャビテーションタンネル実験設備の修正と,基本性能実験,温度計測技術の構築を行った.修正項目としては,測定部床およびタンネル計測部の水平出し,循環ポンプ封水冷却ラインの改良,圧力自動調節バルブの改良,流量調整インバータのデジタル化,等々である.封水冷却ラインについては,タンネルループ内圧力が室温運転時には低圧,高温運転時には高圧となり,圧力の作動範囲が大きく異なるため,循環ポンプを通して,封水冷却ループからメインループへ,またはその逆の水漏れが大きいことにより,高温時の運転に危険があった.そのため,封水ラインを自己注水冷却へと変更した.また,タンネルの基本性能として,タンネルの固有振動を加速度器で計測し,測定部の流量-流速特性と,測定部流速の鉛直方向速度分布をLDVで計測した.また,温度計測に関しては,サーミスタ(Nikkiso-Thermo Co., Ltd.)を用いた計測技術を検討した.サーミスタは外径2 mm厚さ0.5 mmのSUS304パイプ内に挿入して温度計測プローブとし,試験部側壁よりプローブ先端がスパン中央になるよう挿入し,温度計測を行う.全てのサーミスタは水晶温度計を用い校正する.サーミスタの電気抵抗をデジタルマルチメータを用いて計測し,温度計測の不確かさは0.02 Kと見積もられた.また,試験部側壁からの熱伝導の影響を考慮するため定常伝熱解析を行い,プローブが定常的に水蒸気に覆われている場合で,実測値と実際の温度との差が10%以下であった.また,時定数は5.42 sであり,実験データとしては20 sec間の時間平均を用いることとした.熱力学的効果を伴うキャビテーションの基礎特性を明らかにすることを目的に,NACA0015翼形まわりのキャビテーション流れの高温水タンネル実験を行った.キャビティ内部の温度の降下量を高精度に計測する必要があるため,翼面に温度センサを張るのでは無く,タンネル側壁からサーミスタプローブを挿入し,不確かさ0.02 K,熱進入による計測誤差が降下量の4%以下となるような,高精度温度計測手法を用いた.実験より,主流温度80度までの範囲では,熱力学的効果によるキャビテーション体積の抑制は確認されなかった.また,主流温度の上昇とともに,キャビティ内部温度は均一となることが確認された.主流温度80°Cでは,キャビテーション数の低下に伴いキャビティ内部の温度降下量は増加し,キャビテーションが非定常から準定常へと遷移しても,温度降下量は連続的に増加することが示された.主流温度80度においては主流速度はキャビティ内の温度に大きな影響を与えないことがわかった.

また,Furumanのキャビティ内温度降下量の理論推定式で本実験で得られた度降下量を近似することにより,主流温度80度以上のスーパーキャビテーション状態での温度効果量を定量的に予測できることを示した.26年度が最終年度であるため、記入しない。混相流26年度が最終年度であるため、記入しない。いくつかの改良,修正点は残っているものの,当初研究計画の通り,高温高圧水キャビテーションタンネルの建設が概ね終了している.H25年度より実際の可視化実験が実行できる見込みである.実験設備は本年度の改良を経て概ね完成し,キャビテーションを発生できるようになった.また温度計測技術も構築されたため,来年度に実際に熱力学的効果の解明に向けた計測を行えると考えている.しかし,熱力学的効果の顕在化すると考えられる100度以上の高温水の実験を行うためには,操作盤を実験設備から離し,遠隔操作でタンネルを運転するように改造する必要がある.本研究課題で最も実行したかった140度でのキャビテーション実験を研究課題が終了する来年度中に実現するために,改造工事を急ぐ必要がある.26年度が最終年度であるため、記入しない。建設を行った高温高圧水キャビテーションタンネルは大型の実験設備であり,入札を行ったため,納期および動作確認が年度末ぎりぎりとなり,いくつかの改良,修正点について対策を取る時間がなくなってしまったため,次年度引き続き,高温高圧水キャビテーションタンネルの改良,修正を行い,設備の完成を目指す.今後は,140度での実験を実現するために,操作盤を離し,遠隔でタンネルが運転できるように改造工事を行う.また,並行して,計測した温度の評価法として,クラウドキャビテーションの様に,水と蒸気が周期的にプローブを通過するような場合に関して,キャビテーションの振動周期と時定数を考慮してどの様に正確な時間平均を評価するかについて検討する.また,高速度カメラを用いた可視化結果から,キャビティ体積やキャビティ長さを評価する手法についても検討する.得られたキャビティ内部温度とキャビティ体積の情報を用い,キャビティ内部の温度降下量と主流の温度,流速,乱れ,キャビティの非定常性との関係について考察し,キャビテーションの熱力学的効果の支配因子を特定するなど,現象解明を試みる.さらに,次年度は研究課題が終了するため,研究成果を取りまとめ,国際・国内学会での発表と,学術雑誌への投稿を行う.26年度が最終年度であるため、記入しない。次年度使用額は今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり,平成25年度請求額と合わせ,高温高圧水キャビテーションタンネルの改良,修正を行う.具体的には測定部の芯出し,循環ポンプを通じての封水ラインから主温水ラインへの水漏れ対策,給水ポンプの高流量化,可視化窓の視野拡大を行う.高温実験の安全性確保のため,実験設備の操作盤等を移動し,遠隔で運転可能になるように改良工事をする必要があるため,予算を次年度へ残した.実験設備を設置した実験室に,実験設備と離してコントロールルームを建設中であり,その工事が終わり次第,操作盤を移動する工事を行う予定である.計測部には監視カメラを設置し,コントロールルーム内のモニタで監視できるようにする.また,温度計測や高速度カメラを遠隔で操作できるようにケーブルを延長する.次年度使用額は今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり,平成26年度の請求額と合わせて上記の研究遂行のため使用する予定である.
サルコぺニア予防のための安全かつ簡単な運動と効果的な栄養摂取プログラムの開発

本研究の目的はサルコペニア予防のための安全かつ簡単なホームエクササイズと適切な栄養管理方法を検証することである。ホームエクササイズ実践中に必要な1日の総たんぱく質摂取量を1.2-1.3g/kg体重程度に設定することで高齢者の骨格筋量や筋力の増加がみられる。また、ホームエクササイズ直後のロイシン高配合のホエイたんぱく質の摂取は高齢者の下肢筋力を増加させることが明らかとなった。本研究の目的は、サルコぺニア予防を目的とした安全かつ簡単に実施できる効果的な運動プログラムとトレーニング効果を発揮するための最適な栄養摂取プログラムが、高齢者の筋量や身体機能改善に与える影響ついて検証することである。本年度は、筋力トレーニングや有酸素性運動を組み合わせた、安全かつ簡単なホームエクササイズの効果について検証を行った。本研究では、65歳以上の高齢者を対象とし、長期間に渡りホームベースエクササイズの運動介入したった群(EX群)とホームエクササイズと栄養介入した群(EX+NE群)、実施させなかった群(CON群)の3群に分け、筋量や身体機能等の比較検証を行った。運動介入方法は、自体重やセラバンドを使用したホームエクササイズを5種目とレクレーション運動を実施し、栄養介入方法は、総たんぱく質摂取量を1.2ー1.3g/kg体重/日摂取できるように栄養コントロールを行った。本研究の結果、EX群の体肢筋量や脚伸展筋力、歩行能力は介入前と比べ高い値を示しており、さらにEX+NE群の体肢筋量や脚伸展筋力、歩行能力は、EX群やCON群と比べ高い値を示していた。これまでの先行研究では、高齢者におけるホームエクササイズの介入効果を得た報告は少なく、その原因として総たんぱく質摂取量をはじめとした栄養状態が良くない環境にて実施されていた可能性が示唆される。本研究では、運動介入中の総たんぱく質摂取量は介入前と比べ増えており、ホームエクササイズの運動介入中は総たんぱく質摂取量を増やすことで運動効果を高める可能性が示唆された。本研究の目的は、地域在住高齢者を対象とし、サルコペニア予防を目的とした安全かつ簡単な運動と効果的な栄養摂取プログラムの開発と普及である。ホームエクササイズはマシンなどのトレーニング設備が整っていない老人入所施設でも実施することができ、高齢者のリハビリテーション方法としても利用することができる他、栄養学領域において、高齢者における身体機能改善のための効果的な栄養摂取方法を開発することは、管理栄養士の老人保健・介護福祉分野での更なる活躍を期待できる。本研究の対象者は、地域在住のコミュニティセンターに通う65歳以上の高齢者とした。グループ分けは、運動と栄養プログラムを同時介入する群(EX+NE群)と運動プログラムのみ介入する群(EX群)、運動と栄養プログラムを介入しない群(CON群)の3群に年齢や地域をもとにした層別ランダム化を行った。本研究の運動介入方法は自体重やゴムバンドを利用した在宅でも安全かつ簡単に実施できる24週間週2回のホームエクササイズ、栄養介入方法はロイシンが高配合したホエイたんぱく質のサプリメントを採用し、ホームエクササイズ終了直後に経口摂取するよう求めた。アセスメント項目は、介入前後の体重や骨格筋量、握力、膝伸展筋力、歩行能力、Timed up & Go、栄養調査、身体活動調査を行った。24週間の介入後、EX+NE群の骨格筋量や膝伸展筋力は、CON群より有意に高い値を示した。EX群は、明らかな改善効果はみられなかったが、骨格筋量や膝伸展筋力、歩行能力を現状維持する程度に留まった。本研究のより、運動と栄養プログラムを同時介入した方法は、地域在住のサルコペニア予防方法として提案できる可能性が示唆された。平成27年度はこれまでに検証した、「セラバンド等を利用した簡単なホームエクササイズの開発」、さらには「運動時に必要な1日必要な総たんぱく質の必要量」、「運動直後に摂取するロイシン高配合ホエイたんぱく質のタイミングの効果」について研究結果をまとめた。1日に必要な総たんぱく質量を充足した中でのホームエクササイズは地域在住高齢者の筋肉量や筋力や身体機能を高め、さらにはホームエクササイズ直後に摂取するロイシン高配合のホエイたんぱく質は下肢筋力を有意に増加することができる可能性が示された。その他、地域在住高齢者を対象とした場合、コミュニティセンターで運動および栄養介入の実施はアドヒアランス効果が高い可能性が示唆された。また、本研究結果を地域・社会へ発信するため兵庫県東播磨地区内のコミュニティセンターに通う地域在住高齢者(合計320名)を対象に「サルコペニア予防のためのホームエクササイズと食事の仕方」について講義と実技を行った(合計10施設×各施設年間4回)。さらに体力測定や食事調査等を実施し、個別の運動および食事指導を取り入れた。研究に参加した対象者らが中心となり、地域住民主体の「体育運営委員会」が発足され、地域住民への運動指導や食事アドバイス、体力測定等に積極的に協力頂くことができた。本取り組みは、平成28年度以降も兵庫県東播磨地区内のコミュニティセンター10施設にて継続的に活動する。

本研究では、複数のコミュニティセンターより、積極的な研究協力体制を築くことができた。また、コミュニティセンターへ通う地域在住の高齢者より、運動や栄養介入プログラムを継続するためのコミュニティが形成されていた。本研究を通して、参加者が自ら健康づくりを推進するための動機付けとその継続を維持するための行動変容がみられている。機器の測定時間が長いため、体組成計をレンタルした。臨床栄養学、運動生理学これまでに本研究で開発された運動介入と栄養介入プログラムをもとに地域在住の高齢者が集うコミュニティセンターで本プログラムの普及を行う。現在、地域のコミュニティセンターの10施設でサルコペニア予防を目的とした講演と実演を行う。地域のコミュニティセンターから実験協力が得られ、対象者への運動や栄養介入プログラムを順調に達成することができた。今後、学会発表や論文投稿する予定である。研究開始前は介入群は、運動のみ実施するプログラムのみであったが、多くの対象者からの実験協力もあり、運動介入に積極的な栄養介入を加えるプログラムも実施できた。また、若齢者であるが、本年度介入実験を行うホエイたんぱく質の摂取タイミング効果について貴重な研究データを得ることができた。平成25年度は、ホームエクササイズの効果のほか、ホームエクササイズ実践時に必要な総たんぱく質摂取量について検証することもできた。平成26年度はホームエクササイズ後のたんぱく質の摂取タイミング効果について検証を行うが、平成26年度は対象者からの被験者承諾が得られなかった。現在、地域在住のコミュニティセンターで開催する高齢者大学にて、新規の被験者募集を行っている最中だが、平成26年度も介入実験ができる人数まで到達している。本研究の物品費として使用する予定であった脚力測定器は、操作が困難であり測定協力を依頼した研究協力者が操作に順応できず購入を見送った。研究内容をまとめ学会発表が実施できなかったこともあり、旅費の使用が少なかった。平成26年度に実施する栄養介入プログラムである、たんぱく質サプリメント代として使用する。さらに平成26年度の被験者数は多いので、測定や分析を依頼するための人件費として使用する予定である。平成25年度に実施した研究内容を多くの学会等で発表していく。また、国際学会や英文雑誌へ投稿するにあたり、英文校正等で使用していく。
不安定核における特異な殻構造とその核構造との関係

sd-pf殻模型空間の殻模型相互作用の構築をほぼ完成させた。前年度では適切なテンソルカを入れることにより、球形一粒子エネルギーと^<42>Siで最近発見された変形をよく記述することがわかったが、今年度はガウス型中心力を採用することで、中心力部分もより適切な相互作用を用いる改善がなされた。それによって、中心力部分の不定性が除去され、殻構造の変化とテンソルカの関係が非常にはっきりとした形で取り出すことに成功した。この新たな殻模型相互作用を用いて、より詳細な核構造、特にスペクトロスコピック因子の研究に着手した。この研究では、ミシガン州立大学のブラウン教授とともに新たな殻模型コードNuShellを採用し、その目的に合うようにコードを発展させた。中性子数28近傍の核構造計算を行った結果、48Caの陽子空孔状態のようなこれまで知られている核のスペクトルスコピック因子を実験の知られている高励起状態まできれいに再現できること、47Arで見られる急激なスピン軌道力の変化の要因は、実際は模型空間内の相関によるものが大きく、一粒子エネルギーからの寄与は小さいこと、など多数の現象を理解した。一連の殻模型計算は、ミシガン州立大学でなされている不安定核の実験の共同研究にも適用された。今年度は特に、36Mgにおける"island of inversion"の拡大、30Naにおける通常・侵入者状態の競合、34Alの磁気モーメントと侵入者状態の混合なとの研究で論文が出版された。近年、不安定核構造の実験データが国内外で多く出されているsd-pf殻領域は、魔法数の消滅など、原子核物理の基礎的な問題と関係して大きな興味が持たれている。本研究は、核構造の定量的な記述が可能な殻模型を用いて魔法数の消滅に代表される殻構造の変化を定量的に記述することを目的としてものであるが、本年度はまず殻構造を変化させるメカニズムとして有力なテンソル力に焦点を当てて研究した。最近公表された、pf殻核を定量的に記述するGXPF1相互作用のテンソル力がどの程度の強さであるかをスピン・テンソル分解により調べた結果、パイ中間子とロー中間子の交換力と定量的に非常に良く一致することがわかった。また、sd殻核の代表的な相互作用であるUSD相互作用は中間子交換力のおよそ半分程度の強さしかないことがわかり、その両者のずれは、本研究代表者らが中性子数20領域の殻構造の変化を定量的に記述するために必要であると提案してきたモノポール相互作用の現象論的補正と一致した。これらの結果は、sd-pf殻核の殻構造の変化は中間子交換力のテンソル力によって説明できることを意味している。そして、sd-pf殻をつなぐ部分を従来よく使われてきたものからこの効果が定量的に入ったものに交換して得られた新たな相互作用により、二重閉殻核の候補であると提案されていたシリコン42核の殻模型計算を行った結果、テンソル力に起因する殻構造の変化のため、変形するという予言が与えられた。中性子数20領域の核構造研究に関して、国内外の実験グループとの共同研究も進んだ。例えば、リン31核の高スピン状態がエネルギー準位のみならず、状態間の電磁遷移確率を含めて殻模型計算で再現されることがわかり、また、ナトリウム29核の新たな励起状態が殻模型で予言されたものと一致することがわかった。前年度にYukawa型やGauss型など任意の関数形をもつ殻模型相互作用を作成するコードを完成させたことを受け、今年度は殻模型相互作用の構築を進展させた。前年度は、テンソル力が核構造へ与える影響を定性的な観点から調べたが、今年度はより定量的な解析と系統的な計算に力を注いだ。その一つとして、前年度採用されたパイ中間子とロー中間子の交換力によるテンソル力の強さの妥当性を検証した。その結果、その強さは、最近平均場計算の新たなテンソル力として提唱されているGT2相互作用のものとほぼ同じであることがわかり、前年度の計算がより定量的な観点からも妥当であることが確かめられた。さらに、より系統的な計算として、陽子数14から19、中性子数22から28までの低励起状態のエネルギー準位と電磁遷移確率の計算を遂行した。それによると、これまで採用されてきたMillener-Kurath型相互作用ではうまく再現できなかったカリウムやリン同位体の空孔準位が、テンソル力による殻進化により自然に再現されることが示された。また、つい最近実験されたシリコン40核の低い励起工ネルギーは中性子28の魔法数消滅と関係するのではないかと推測されていたが、この準位は実際は魔法数消滅とあまり関係せず、その隣のシリコン41の準位とより密接に関係するなど、中性子数28領域全体の新たな視点を提示した。

中性子数28近傍の核構造計算を行った結果、48Caの陽子空孔状態のようなこれまで知られている核のスペクトルスコピック因子を実験の知られている高励起状態まできれいに再現できること、47Arで見られる急激なスピン軌道力の変化の要因は、実際は模型空間内の相関によるものが大きく、一粒子エネルギーからの寄与は小さいこと、など多数の現象を理解した。一連の殻模型計算は、ミシガン州立大学でなされている不安定核の実験の共同研究にも適用された。今年度は特に、36Mgにおける"island of inversion"の拡大、30Naにおける通常・侵入者状態の競合、34Alの磁気モーメントと侵入者状態の混合なとの研究で論文が出版された。
ハイブリッド複合材料の衝撃強度評価方法の確立

1.本来、シャルピー、アイゾットによる衝撃試験は、ハンマーの失ったエネルギーを基に材料の衝撃度を算出している。しかし、金属の様な単一材料と異なり複合材料は、内部構造が複雑なため、衝撃試験による破壊様式が多岐にわたり衝撃値のみでは、材料を評価することは困難である。したがって、ハンマーの打撃部にロードセルを装着して衝撃荷重を、また、ハンマーの回転軸にポテンショメーターを取り付け、たわみを測定することにより、アイゾット衝撃試験機を計装化した。2.ハイブリッド複合材料の衝撃試験に於て、荷重の時間的変化を求めることにより、弾性的な挙動をなす段階と、破壊の進展に伴い荷重が減少する段階とに、大別して、その比を材料のじん性指数(DI)と称し、これを比較することで、ハイブリッド材の特性を評価することができた。この結果から、カーボン材は、衝撃荷重は大きいが、DIが小さく脆性材料である。また、アラミド材は、衝撃荷重は、小さいが、DIが大きく粘性材料であることを示している。さらに、カーボン、アラミド、ガラス強化繊維の組合せ方により、それぞれの繊維の特性、積層構成による衝撃強度の変化、破壊様式のちがいが示された。3.従来の衝撃値(吸収エネルギー)、計装化による衝撃荷重等の同時測定から、衝撃特性の変化が相関づけられることが示されたので、ハイブリッド複合材料の衝撃強度を評価する実用的手法を確立する基礎的資料が得られた。
量子素子プロトタイプ型高次金属クラスター錯体の分子設計

数ナノメートルサイズの半導体微粒子クラスターは、量子効果を示し、量子素子として機能することが証明されている。しかしこれまで物性物理の分野で用いられてきた手法では量産化は全く不可能であり、錯体化学的合成法の確立が強く望まれている。そこで金属-金属結合から構成される金属クラスターを素材として用いて、数ナノメートルのサイズを有するmolecular-rod,molecular-wire,molecular-dotを構築する手法の開拓を目指した。具体的には小さい金属クラスターユニットを「積み木」として用い、分子設計的に目的のサイズ、形状のクラスターを構築する反応を検討した。まず手始めに、molecular-dot構築の為のキ-化合物、3-C_5N-COo_3(CO)_9(1)の配位能力を試す為、これをPdCl_2(C_6H_5CN)_2と反応させたところ、直ちにPdCl_2{3-C_5H_5N-CCo_3(CO)_2}_9(2)の沈殿が生じた。次にこれを(Por)Ru(CO)(MeOH)と反応させたところ、(Por)Ru(CO)(3-C_5H_5N-CCo_3(CO)_9(3)を与えた。3は面白い電子移動プロセスとそのスイッチング機能を示した。目下このメカニズムを検討中である。さらに1とCu(CH_3CN)_4などとの反応も検討中である。次に(AuCl)_2dppfe(dppfe=1,1'-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン)をスペーサー分子としたナノメートルスケールクラスターの構築を目指し、これとLiCo_3(CO)_<10>との反応を検討したところ、{AuCo(CO)_4}_2dppfe(4)の黄色結晶が生成した。4は結晶状態では、隣接する2分子中の2ヵ所のAu原子間でAu......Au相互作用を持ち、一種の無限鎖状構造を示した。この相互作用はCoに配位したCOの伸縮振動ν(CO)(IR)の異常として観測された。分子間及び分子内Au......Au相互作用を利用したナノメートルスケール金属クラスター構築手法が有望であることを示された。
プロペラ型キラルアミン触媒の創出と不斉反応場の構築

光学活性なアミンを触媒とする新たな不斉環化異性化反応を開発し、フラン環やピラン環を含む有用なキラルな軸不斉ヘテロビアリール化合物の効率合成に成功した。また、塩基触媒を用いる転位反応を利用して、特異な生理活性を示すと期待される新規カルバ糖の合成法の開発を行った。さらに、配位性官能基を導入したキラルな第3級アミンを三脚型四座配位子として、金属中心性不斉を有する光学活性な遷移金属錯体の合成を達成した。本研究に着手する前までに、キラルな四座配位子であり、かつキラルアミン触媒としても機能する光学活性な2,6-トランス-1,2,6-三置換ピペリジン誘導体の開発を達成していた。しかし、従来の合成法は最終段階で2,6-トランスとシス体のシリカゲルカラムによる分離およびトランス体の光学分割を必要とするなど、改善の余地が残されていた。本年度はこの課題に取り組み、4-メトキシピリジンから誘導したキラルなビリジニウムイオンへの求核付加反応を鍵反応として、望みの立体化学をもつ光学活性な4-ピペリドン誘導体の不斉合成に成功した。現在、この4-ピペリドン中間体から目的のビペリジン誘導体への変換を検討中である。また、この合成研究の課程で、ビペリジン環の2位と4位とを繋ぐ効率的な架橋反応を見出し、新規なビシクロ[3.3.1]骨格をもっピペリジン誘導体の合成に成功した。この知見を基に、触媒的不斉酸化反応の開発に向けて、このビシクロ骨格を基盤とする新たな耐酸化性キラルピペリジン触媒の構築を検討中である。一方、従来の合成法では、2,6-シス二置換ピペリジン誘導体も副生成物として得られる。この化合物はメソ体であるため、これまでは利用価値を見出せないでいた。しかし、視点を変えて、2位と6位の置換基を非等価にすることによりキラル配位子およびキラルアミン触媒として利用できるものと着想した。実際に、メソ体の非対称化反応と光学分割を行うことにより、新たなキラル2,6-シス-1,2,6-三置換ピペリジン誘導体の合成に成功した。これを支持配位子として、チタン、ジルコニウム、アルミニウムなどの金属錯体の生成を確認した。現在、これら金属錯体の構造解析と触媒機能の探索を行っている。当初目論んでいた新しい不斉有機触媒の開発には至っていないが、コア分子である光学活性な1,2,6-三置換ピペリジン誘導体の効率的な合成ルートを確立することができた。市販の2,6-ジブロモピリジンを出発原料として、熊田-玉尾カップリングにより2および6位に水酸基を保護したo-ヒドロキシフェニル基を導入した。次いで、金属ナトリウムを用いてピリジン環の還元を行い、得られたピペリジン誘導体のトランス体とシス体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで容易に分離することができた。トランス体については、ジベンゾイル酒石酸を用いることにより効率的に光学分割することができた。最後のピペリジン窒素原子へのピリジルメチル基の導入は、アミド化を経る還元的アミノ化により達成した。しかし、保護基の付け替えを必要とするなど、なお改善の余地が残されている。合成した2および6位にフェノール、1位にピリジルメチル基をもつピペリジン誘導体をキラルなN2O2型配位子として、各種金属錯体を用いる触媒的不斉酸化反応を検討した。その結果、配位子のフェノール性水酸基のオルト位にかさ高い置換基を導入すると、マンガン錯体を用いるオレフィンの不斉エポキシ化が進行することを見出した。触媒活性および不斉誘起ともに未だ不十分であるが、今後は配位子の改良および中心金属の選択を集中的に行い、マンガンやその他の遷移金属錯体を触媒とする高効率的な不斉酸化反応の開発を目指す。一方、2および6位に異なる配位性置換基をもつ光学活性な2,6-シス体についても、2,6-ジブロモピリジンへの段階的クロスカップリングを利用して合成する目処が立った。今後は光学分割法の確立を急ぎ、1,2-シス-1,2,6-三置換ピペリジン四座配位子の新規合成ルートを完成させる。得られたシス体をキラル配位子として、トランス体と同様に遷移金属錯体を用いる各種触媒的不斉酸化反応の開発を目指す。2位および6位にフェノール、1位にピリジルメチル基をもつピペリジン誘導体(LH_2)をキラルなN2O2型配位子とするシス-ジオキソモリブデン錯体[MoO_2L]を用いる触媒的不斉酸化反応の開発を目指した。まず、ピリジルメチル基の導入方法を工夫し、配位子の合成法を最適化した。続いて[MoO_2L]を合成し、それを触媒としてTBHPによる各種オレフィンの不斉エポキシ化反応を検討した。しかし、[MoO_2L]は全く触媒活性を示さなかった。

この類のエポキシ化では、TBHPがモリブデン中心に配位して活性化される必要があり、通常トルエンのような極性の低い反応溶媒が用いられる。ところが、[MoO_2L]はトルエンに難溶であり、DMFのようにTBHPの活性化に適さない高極性有機溶媒にしか溶けないことが判明した。そこで、触媒の溶解度の向上を狙って、t-ブチル基を導入した誘導体L_<TBP>H_2を合成した。その結果、モリブデン錯体[MoO_2L_<TBP>]はトルエン中で、末端、シスおよびトランス二置換、三置換の非共役オレフィンのエポキシ化で良好な触媒活性を示すことを見出した。また、共役末端オレフィンのスチレンのエポキシ化も、中程度の収率で進行した。現在、不斉収率の評価を行っている段階である。モリブデン錯体の構造についても、興味深い知見が得られた。[MoO_2L]のX線構造解析の結果、モリブデン錯体[MoO_2L]の配位構造は予想とは異なり、2つのフェノラト基が互いにトランスに配置されていることが分った。これは、同じ配位子から調製したチタン錯体では、ピペリジン環のイス型コンホメーションによる構造規制により1つのフェノラト基がエカトリアル、もう一方がアピカル位に配置されることとは対照的である。シス-ジオキソモリブデン錯体では、このような配位子によるジオメトリーの規制より、オキソにが配位窒素原子と向き合うように配置させるトランス影響が強くことを明らかにすることができた。
ナノ複合材料創成のためのナノスケール流れにおけるソフトマターの 流動観察と解析

本研究では,微小な自由表面流れにおけるイオン液体の二次元速度分布を走査電子顕微鏡(SEM)で測定することに成功した。さらに,オープンチャネルにフタをした通常のチャネル内における流れの可視化にも取り組み,流体内部にあるトレーサー粒子を可視化することができた。また,壁面近傍の流れを,エバネッセント光を用いて詳細に観察し,その特異な流れを見いだした。それは,ソフトマターの分子が壁面上に付着あるいは堆積することで流れを阻害しているために生じるものと考えられる。前年度は,微小なオープンチャネル(幅0.5mm,深さ1mm)におけるイオン液体の速度分布を走査電子顕微鏡(SEM)で測定することができた。このときの流れは一方向流れであり,流れ方向の速度成分のみを測定した。本年度は拡大部の測定も行い,流れ方向およびそれと垂直方向の速度成分を測定した。これにより,SEMにより平面内流れの速度分布を測定することが可能となった。さらに,オープンチャネルにフタをした通常のチャネル内における流れの可視化にも取り組んだ。SEMで観察を行う場合,チャネルに使用するフタは電子を透過させるものでなければならない。そこでコロジオン支持膜をフタとし,膜下にある流体の流れの可視化を試みた。流れのトレーサーとして金メッキを施したプラスチック粒子を用いた。その結果,流体内部にあるトレーサー粒子を可視化することができた。ただし,フタをした状態で微小な流れを作り出すことができず,流れそのものの可視化はできなかった。また,マイクロスケール流れにおける壁面近傍の流れをエバネッセント光を用いて詳細に観察した。ニュートン流体の流れを壁面から約200nmの位置で測定した結果,ニュートン流体の理論的な速度分布にのる定常な速度が測定でき,壁面上ではスリップしていないことが確認できた。それに対して高分子流体の場合,壁面近傍で不安定な流れとなり,トレーサー粒子は定常な運動をしなかった。高分子流体では壁面近傍では定常な流れがそもそも存在しないのではないかと考えられる。また,壁面のやや離れた位置まで流体が粘着しているように見えた。壁面近傍ではおそらく電気化学的な作用により高分子が壁面に吸着しているものと考えれば,それにより,壁面近傍でスリップが見かけ上生じると説明することができる。本年度はまず,走査型電子顕微鏡(SEM)を用いてイオン液体の流動を観察する手法およびその流動計測を行った。そのため,金メッキを施した直径3μmの樹脂製微粒子をトレーサー粒子として用いた。SEMの観察方法には,2次電子あるいは反射電子を見る方法があるが,本研究では2次電子画像の画像よりも反射電子画像のほうが,明らかにコントラストが高く観察できることが明らかとなり,これ以降,反射電子を用いた観察を行うこととした。次いで,液滴内でイオン液体の流動を生じさせることはたいへん困難であったため,それに代わるものとして,オープンチャネル(フタをしていない溝)の中の流れを観察することにした。流路サイズは,手始めに幅0.5mm,深さ1mmとした。その結果,SEMを用いて流動するイオン液体を観察することに成功し,チャネル内の流速分布を測定することができた。さらに,次年度の計画を前倒しし,マイクロスケール流れにおける壁面近傍の流れ解析を行った。エバネッセント光を用い,高分子水溶液の流れの壁面近傍の流動状態を観察することに成功した。一般に水などのニュートン流体では流体は壁面表面で付着し,壁面から離れるに従って流速が大きくなる境界層を壁面近傍で形成するが,今回の観察の結果,高分子水溶液の場合は,高分子の濃度に応じて壁面近傍に流れの生じない層が形成されていることが明らかとなった。これは高分子の濃度が高いほどその層の厚みは厚く,壁面に高分子が付着しているためと考えられる。そのため,壁面上では流体は付着しており,壁面付近に流れのない層があり,壁面から少し離れた位置で急激に流れが生じるといった構造となっていることがわかった。これまでの研究から,高分子水溶液では壁面のスリップあるいは見かけのスリップ現象が観察されていたが,そのスリップは,壁面からやや離れた位置で生じているものと考えられる。今年度の研究によってSEMによる流れの基本観察技術はほぼ確立することができたが,使用する液体は当初の予定のニュートン流体ではなくイオン液体である。計画では水などのニュートンをカプセルに封入して観察する計画であったが,カプセルへの液体の封入が難しく,この点は今後の課題である。その代わりとして計画していたイオン液体を用いた観察を行い,オープンチャネルを用いた観察とした。対象とする流れは当初の予定の通りではないが,結果的にはSEMによる基本観察技術をほぼ確立することができた。さらに,次年度の計画として予定していた研究を前倒しで進め,時間がかかると見込んでいたエバネッセント光装置を早々に完成させることができた。その結果,高分子水溶液の壁面近傍の流動状態のあらましを観察できるようになり,この点,研究は順調にすすんでいると考える。以上のことを総合して「おおむね順調」とする判断とした。

当初の計画の通りに研究活動を進める予定である。SEMによる流動観察とエバネッセント光による壁面付近の観察を行い,当初予定の研究を完了する予定である。本研究費の購入予定の高性能CMOSビデオカメラの選定に時間をかけたが,その選定作業が終了し,次年度はこのCMOSビデオカメラを購入予定である。それに加えて,CMOSビデオカメラの制御用PCにも費用を充てる。
ゲスト分子取り込み機能を有するフォトクロミック金属錯体の合成

フォトクロミズムのみならず、MeOHの脱吸着で色が変化するソルハトクロミズムを示し、同時に磁化率も変化するという複合機能を有するフォトクロミックCo(II)錯体の合成に成功した。またベンゼン分子を取り込んだ空孔を有する二次元シート構造のフォトクロミックCu(II)配位高分子、およびフォトクロミズムに対応して蛍光強度が変化するフォトクロミックAg(I)錯体の合成にも成功した。カルボキシル基を有するジアリールエテン化合物である1, 2-bis(2'-methyl-5'-(carboxylic acid)thien-3'-yl)perfluorocyclopentene (BM-5-CATP)は両端のカルボキシル基が金属に配位する事で、cavityを有するフォトクロミック多孔性配位高分子を与える可能性がある。本研究ではBM5-CATPを用いて、Co(II)錯体[Co(BM-5-CATP)(py)_2(MeOH)_2] (1)の合成に成功し、錯体1の単結晶X線構造解析を行った。BM-5-CATPのカルボキシル基と2分子のMeOHおよびpyridineがCoに配位した一次元鎖構造を形成しており、残念ながら多孔性配位高分子ではなかった。しかし、固体状態でフォトクロミズムを示すことが分かった。1の開環体は赤色で幅広い吸収を500nm付近に示すが、これに306nmの光を照射すると575nmにλmaxを有する濃青色の閉環体に変化した。この閉環体に575nmの光を照射すると575nmの吸収帯の減少と共に元の赤色の開環体のスペクトルに戻った。赤色の1を75°Cで加熱する事で2分子のMeOHが脱離し、紫色の[Co(BM-5-CATP)(py)_2] (2)を与える事が分かった。その後、MeOH蒸気下に一日静置することでMeOHが再配位し、赤色の元の錯体[Co(BM-5-CATP)(py)_2(MeOH)_2]に戻る事を見いだした。つまり、可逆的にMeOHを脱離、再配位する事が示された。これにより1はフォトクロミズムだけでなく、溶媒の吸脱着で色が変化するソルバトクロミズム(solvatochromism)の両方を示す初めての錯体を見いだした。多孔性フォトクロミック配位高分子を合成するために、ジアリールエテンの両端に金属への配位可能なピリジル基を有する1,2-bis (2'-methyl-5'- (4''-pyridyl) -3'-thienyl)per-fluorocyclopentene (BM-4-PTP)及びソフトな金属に配位可能なCN基と、かつ強い蛍光を示す2-チエニル基を有する1- (3-methyl-2-thienyl) -2- [3-methyl-5- (4-benzonitrile) -2-thienylperfluorocyclopentene (mtmbtp)を合成し、これらを配位子に用いて、TEMPOなどの有機ラジカルを可逆的に取り込む多孔性フォトクロミック配位高分子の構築を目的として行なった。先ず、多孔性フォトクロミック銅配位高分子[Cu (BM-4-PTP) {CF_3(COO)_2}] (benzene) (1)の合成と単結晶X線構造解析に成功した。1は4.08×9.11Aの空孔サイズを有し、二次元シート間にベンゼンが取り込まれていた。青色の1に330nmの光を照射すると601nmにピークを示す濃青色の閉環体のスペクトルに変化し、結晶状態で可逆的にベンゼンを取り込むフォトクロミック配位高分子であることを明らかにした。さらに、mtmbtpの銀錯体[Ag (mtmbtp) (bbn)] (BF_4) (3)の合成と単結晶X線構造解析にも成功した。3はフォトクロミズムを示すとともに蛍光の強度が著しく変化する極めて興味ある錯体であることを明らかにした。